【正文】 對(duì)水、冰的研究很有必要 第二章 水分 （ Water或 Moisture） [目的要求 ] 了解食品中水的類型； 掌握 Aw及其與食品穩(wěn)定性的關(guān)系； 了解 MSI分區(qū)及與食品中水分類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 掌握水結(jié)冰的過程并解釋速凍和緩凍對(duì)食品質(zhì)量 屬性的影響 。 ※ 補(bǔ)充 （二）水分子的締合 （ P10圖 12） 配位數(shù) ? 每個(gè)水分子都有 2個(gè) H鍵供體和受體部位，眾多的水分子便通過 H鍵締合成三維取向的立體結(jié)構(gòu) ? 每個(gè)水分子最多能與其他 4個(gè)水分子 H鍵，形成四面體結(jié)構(gòu) Hydrogen Bond The bond is formed due to the affinity of electropositive hydrogen atoms for electronegative atoms such as O. Binding energy of hydrogen bond is about 10% of covalent bond. Hbond strength = 10 Kcal/mol. H + d O d H + d H + d H + d H + d O d O d H + d H + d H + d O d Water is a good dissolving solvent Why? 1. Physical action of dispersion of solute molecule due to the highactivity of water molecules at the surface of the solute. 2. The high dielectric constant of water (80x that of vacuum) diminishes the effectiveness of attractive forces that tend to hold the solute molecules together. 3. Hydration of the solute by a chemical plex such as the “hydrogen bond” 吸引；親和性化] [??f?n?ti] 美[ ] [??f?n?ti:] 英affinity [ covalent [英 ] [k?u?veil?nt]共有原子價(jià)的 ,共價(jià)的 MW: Molecular Weight MP(?C): Melting Point BP(?C): Boiling Point solute [英 ] [?s?lju:t]溶解物 ,溶質(zhì) dielectric constant: 【 介電常數(shù) permittivity 】 又稱為“電容率”或“相對(duì)電容率”在同一電容器中用某一物質(zhì)作為電介質(zhì)時(shí)的電容與其中為真空時(shí)電容的比值稱為該物質(zhì)的“介電常數(shù)”。 速凍 （四）液態(tài)水的結(jié)構(gòu) 液態(tài)水中的水分子通過氫鍵締合形成水分子簇。 BET Monolayer Determination（ BET單層值的計(jì)算） (Aw) ?多分子層水（ Multilayer water） 強(qiáng)極性基團(tuán)單分子層外的水分子層中的水以及與非水組分中弱極性基團(tuán)以氫鍵相結(jié)合的水。當(dāng)環(huán)境空氣的相對(duì)濕度低于食品的水分活度時(shí)，食品中的水分向空氣中蒸發(fā)，食品的質(zhì)量減輕；相反，當(dāng)環(huán)境空氣的相對(duì)濕度高于食品的水分活度時(shí)，食品就會(huì)從空氣中吸收水分，使質(zhì)量增加。取出其中的小玻璃皿及樣品，用電子天平迅速準(zhǔn)確稱量，并求出樣品的重量。當(dāng)Aw， Maillard反應(yīng)速度降低。 ? 區(qū) Ⅱ 和 Ⅲ 接界 ? H2O/ g干物質(zhì) ? Aw = ? 完全水合所需的水分含量，即占據(jù)所有的第一層部位所需的水分含量。溫度上升時(shí)，首先融化的是細(xì)小的冰晶；再次冷卻時(shí)則是大的冰晶的生長(zhǎng)。 二、凍結(jié)保藏食品的機(jī)理 （一）凍結(jié)對(duì)微生物活動(dòng)的影響 低溫對(duì)微生物的影響 食品凍結(jié)后（ 180C以下）微生物被抑制，甚至死亡。 第四節(jié) 食品的凍結(jié)保藏 （ Freezing preservation of foods） 一、水結(jié)冰的過程 （一）晶核形成過程 一部分水分子結(jié)合成小的冰的晶核。 脂肪非酶氧化反應(yīng)（ Lipid oxidation） 反應(yīng)在 Aw很低時(shí)開始。 ?（ 4）以各種標(biāo)準(zhǔn)鹽的飽和溶液在 25℃ 時(shí) Aw值為橫坐標(biāo)，被測(cè)樣品的增減重量為縱坐標(biāo)作圖，并將各點(diǎn)連結(jié)成一條直線。 ? 據(jù)此原理，采用標(biāo)準(zhǔn)水分活度的試劑，形成相應(yīng)濕度的空氣環(huán)境，在康威微量擴(kuò)散皿的密封和恒溫條件下，觀察食品試樣在此空氣環(huán)境中因水分變化而引起的質(zhì)量變化。 但干燥食品吸收了這部分水后，非水組分開始膨脹 。隨著溫度的升高，液態(tài)水中出現(xiàn)了越來越多單個(gè)的水分子，它們可以進(jìn)入水分子簇內(nèi)似冰結(jié)構(gòu)的空隙中。 di、 mono、 poly vacuum [英 ] [?v230。由于質(zhì)子的半徑為氫原子半徑的幾萬分之一，因此質(zhì)子具有很強(qiáng)的電場(chǎng)，能使鄰近的原子或分子強(qiáng)烈地變形。 ， 水在凍結(jié)時(shí)體積增加 ，表現(xiàn)出異常的膨脹行為 ， 這會(huì)使得含水食品在凍結(jié)過程中組織結(jié)構(gòu)遭到破壞 。 結(jié)合水 食品中水的存在形式 游離水 化合水 單層水 多層水 滯化水 毛細(xì)管水 自由 流動(dòng)水 定義 :與非水物質(zhì)呈緊密結(jié)合狀態(tài)的水； 特點(diǎn) :非 ’ 必要的組分， 40℃ 不結(jié)冰， 無溶劑能力，不能被微生物利用； 單分子層水 定義 :處非 ’ 外圍，與非 ’ 呈締合狀態(tài)的水； 特點(diǎn) :40℃ 不結(jié)冰，無溶劑能力，不能被微 生物利用； 定義 :處單層水外圍，與單 ’ 以氫鍵或偶極力結(jié)合； 特點(diǎn) :有一定厚度（多層）， 40℃ 基本不結(jié)冰，無溶 劑能力，可被蒸發(fā)； 定義 :被組織中的顯微結(jié)構(gòu)或亞顯微結(jié)構(gòu)或膜滯留； 特點(diǎn) :不能自由流動(dòng)，與非 ’ 沒關(guān)系； 定義 :由細(xì)胞間隙等形成的毛細(xì)管力所系留的水； 特點(diǎn) :理化性質(zhì)同滯化水相同； 定義 :以游離態(tài)存在的水； 特點(diǎn) :可正常結(jié)冰，具有溶劑能力，微生物可利用。 公式 ： Aw=f/f0≈p/p 0（ 相對(duì)蒸汽壓 RVP） =ERH Aw水分活度 。H 2O 硝酸鈉 N