烹饪化学：第二章 烹饪食品中的 水分

2021/1/23
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water cluster
1.食品原料中的水分含量
1)大多数生物体的含水量为60%~80%. 2)对于动物性原料: ①肌肉、脏器、血液中含量最高为 ７0%~80%. ②皮肤中为６0%~７0%. ③骨骼中为１２%~１５%.
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３）对植物性原料： ①不同种类：叶菜类＞根茎类 ②同一种类：
升，二氧化碳在10 ～30毫克／升）； （5）分子团小，半幅宽≤100Hz ； （6）含有适量的人体所需的矿物质和微量元素，矿物质含量适中 （其中钙含量≥8毫克／升） ； （7）水的营养生理功能（如渗透力、溶解力、代谢力、氧化还原 性等）强，长期饮用能够改善人体的营养健康状况。
问题：无相关标准，如小分子团的界定、简单测试方法、先进的 仪器及专门技术。
起溶解、分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的 作用，形成溶液或凝胶。
对食品鲜度、硬度、流动性、呈味、耐贮和 加工有重要的影响。
水是微生物繁殖的必需条件。 水起着膨润、浸透、均匀化等功能。
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5.健康水(Functional water)
在国际上，首次从健康水定义和功效特点、 理论基础、科学依据、生产工艺、水质标准、 产品开发等方面出发，系统地提出健康水完 整科学体系。
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3.水的生理功用如下：
1)作为溶剂促进机体对各种营养物质的消 化吸收。
2)作为反应介质或反应物,使各类生化反应 得以顺利进行。
3)参与代谢物的排泄及各器官功能的调节。 4)可用来调节和平衡体温. 5)对体内各运动、消化部位起润滑作用。
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4.水在食品工艺学方面的功能：
大多数冷冻食品中的冰晶体是高度有序的六 方形结构，在含有大量明胶的水溶液中，冰 晶体主要是立方体和玻璃状冰晶。
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水的过冷现象：
水冷凝时可产生过冷现象，所谓过冷是当液 体冷却到冰点以下仍不析出固体。但是，若 向过冷水中投入一粒冰晶或摩擦器壁，过冷 现象立即消失。当在0℃的过冷溶液中加入 晶核，则会在这些晶核的周围逐渐形成长大 的结晶，这种现象称为异相成核 (heteroge—neous nucleation)。
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பைடு நூலகம்
图1-1 水的立体结构
104.5°
图1-2 水分子的四面体构型
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2.冰的结构：
水是一种短而有序的结构,而冰是水分子有 序排列成大且长的晶体，是水分子靠氢键连 接构成非常“疏松”的刚性结构。因此，冰 比液态水的结构更为“疏松”,比容较大。 冰在熔化时，一部分氢键断裂，所以转变成 液相后水分子紧密地靠拢。冰晶体中也存在 部分无序的结构。
牛奶 马铃薯 香蕉 鸡 肉 面包
水分%
87 78 75 70 65 35
食品名称
果酱 蜂蜜 奶油 稻米面粉 奶粉 酥油
水分%
28 20 16 12 4 0
b.水分含量、分布和状态对于食品的结构、外观、质地、风味、新鲜 程度会产生极大的影响；
c.是引起食品化学变化及微生物作用的重要原因，直接关系到食品的 贮藏特性。
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3.水的异常物理性质：
1. 水的比热、汽化热、熔化热大：（水分子间强烈的 氢键缔合作用产生的）
2. 水的介电常数大：（水分子间靠氢键键合形成分子 群就会成为多极子，这便导致水的介电常数增大）
国内外饮用水质标准的基本共同点是：均以 饮水安全为基点，且主要针对自来水行业。
国内喝开水，吃熟食；美国、日本、欧洲等 喝生水，吃生食。
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健康水(Functional water)
健康水应遵循以下七条标准准则： （1）不含有毒、有害及有异味的物质； （2）水硬度（以碳酸钙计）适中（30～200毫克／升） ； （3） pH值呈中性及微碱性； （4）水中溶解氧及二氧化碳含量适中（水中溶解氧≥6毫克／
第二章 烹饪食品中的水分
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2.1 引言
食品的主要成分，水的分布、含量和状态不同； 水果蔬菜：＞75%，啤酒90%，牛奶：87%。 水的特点：无色、无味、无形、黏度小。 加工利用方式：保持、添加、脱除、结合、溶剂等。 关系与作用：品质保持、保藏性、化学反应等。 水加工技术、产品种类、市场前景、安全等。
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过冷度愈高，结晶速度愈慢，这对冰晶的大 小是很重要的。当大量的水慢慢冷却时，由 于有足够的时间在冰点温度产生异相成核， 因而形成粗大的晶体结构。若冷却速度很快 就会发生很高的过冷现象，则很快形成晶核， 但晶核增长速度很慢，因而形成微细的结晶 结构。
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冰晶体的大小和结晶速度受溶质、温度、温 度降低速度等因素影响。溶质的种类和数量 影响冰晶体的数量、大小、结构、位置和取 向。
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2.2水的结构和性质
1.水的结构----（H2O）n
水分子由两个氢原子与一个氧原子的两个SP3杂化 轨道结合成两个σ共价键，为四面体结构，氧原子 位于四面体中心，四面体的四个顶点中有两个被氢 原子占据，其余两个为氧原子的非共用电子对所占 有(图1．1)。气态水分子两个O—H键的夹角即 (H—O—H)的键角为104.5°，与典型四面体夹 角109°28‘很接近，O—H核间距0.96nm，氢 和氧的范德瓦尔斯半径分别为1.2nm和1.4nm。
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图1-3 0℃时普通冰的晶胞
冰有11种结构，但是在常压和温度0℃时， 只有普通正六方晶系的冰晶体是稳定的,还 有9种同质多晶(po1ymorphism)和一种非结 晶或玻璃态的无定形结构。
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在冷冻食品中存在4种主要的冰晶体结构， 即六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易 消失的球晶，以及各种中间状态的冰晶体。
Ⅰ．营养器官（根、茎、叶）中最高为 ７０％～９０％． Ⅱ．繁殖器官（种子）中最少为 １２％～１５％．
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2.水在食品中的重要作用
a.水是食品的重要组成成分，是形成食品加工工艺考虑的重要因素；
食品名称
番茄 莴苣 卷心菜 啤酒 柑橘 苹果汁
水分%
95 95 92 90 87 87
食品名称