食品化學第1章水-本科(編輯修改稿)
2025-02-03 10:32 本頁面
【文章內容簡介】 量烴、稀有氣體、短鏈的一級、二級和三級胺、烷基銨鹽、鹵烴、二氧化碳、二氧化硫、環(huán)氧乙烷、乙醇、锍、磷鹽等。 ? “宿主”水分子與“客體”分子的相互作用一般是弱的范德華力，在某些情況下，也存在靜電相互作用。 ? 蛋白質的非極性基團包括丙氨酸的甲基、苯丙氨酸的芐基、纈氨酸的異丙基、半胱氨酸的巰基、亮氨酸的仲丁基和異丁基。其他化合物例如醇類、脂肪酸和游離氨基酸的非極性基團也參與疏水相互作用。 ? 蛋白質在水溶液環(huán)境中盡管產生疏水相互作用，但球狀蛋白質的非極性基團大約有 40%～ 50%仍然占據在蛋白質的表面，暴露在水中，暴露的疏水基團與鄰近的水除了產生微弱的范德華力外，它們相互之間并無吸引力。 疏水相互作用 第四節(jié) 水分活度 食物的易腐敗性與含水量之間有著密切的聯(lián)系，人們日常生活中保藏食品的重要依據之一。食品加工中無論是濃縮或脫水過程，目的都是為了降低食品含水量，提高溶質的濃度，以降低食品易腐敗的敏感性。人們也知道不同種類的食品即使水分含量相同，其腐敗變質的難易程度也存在明顯的差異。這說明以含水量作為判斷食品穩(wěn)定性的指標是不完全可靠的。食品中各種非水組分與水合的能力不相同。與非水組分牢固結合的水不可能被食品的微生物生長和化學水解反應所利用。因此，用水活性作為食品易腐敗性的指標比用含水量更為恰當。 金黃色葡萄球菌（ Staphylococus aureus） 生長的最低 p/p0與溶質的類型有關。 特例 水分活度 p 為某種食品在密閉容器中達到平衡狀態(tài)時的水蒸汽分壓 。 p0為在同一溫度下純水的飽和蒸汽壓。 這種表示方法與根據路易斯 (Lewis)熱力學平衡最早表示水分活度的方法近似。即 αw=f / f0， f為溶劑逸度（溶劑從溶液中逸出的趨勢）； f0為純溶劑逸度。在低溫時（例如室溫下）， f / f0和 p / p0之間差值很小（低于 1%）。顯然，用 p和 p0表示水分活度是合理的。 【 概念 】 由上式可以看出，溶劑的蒸汽壓與溶劑的摩爾數成比例，由于 p0大于 p，所以 αw值在 01之間。 水分活度與環(huán)境平衡相對濕度（ %）和拉烏爾（ Raoult）定律的關系如下： 水分活度 ERH (equilibrium relative humidity） 即樣 品周圍環(huán)境的平衡相對濕度（ %）； N為溶劑（水）摩爾分數； n1為溶劑摩爾數； n2為溶質摩爾數。 n2可通過測定樣品的冰點降低，然后按下式計算求得： 水分活度測定 G —— 樣品中溶劑的克數； △ Tf —— 冰點降低（ ℃ ）； Kf —— 水的摩爾冰點降低常數（ ） ?（ 1）冰點測定法：先測定樣品的冰點降低和含水量。然后按式（ 1）和（ 2）式計算水分活度（ αw ），其誤差（包括冰點測定和 αw的計算）很小 (＜ αw /℃ ) ?（ 2）相對濕度傳感器測定方法：將已知含水量的樣品置于恒溫密閉的小容器中，使其達到平衡，然后用電子或濕度測量儀測定樣品和環(huán)境空氣平衡的相對濕度，即可得到αw 。 ?（ 3）恒定相對濕度平衡室法：置樣品于恒溫密閉的小容器中，用一定種類的飽和鹽溶液使容器內樣品的環(huán)境空氣的相對濕度恒定，待平衡后測定樣品的含水量。 水分活度測定方法 水分活度 與溫度的相依性 測定樣品水分活度時，必須標明溫度，因為 αw值隨溫度而改變。經修改的克勞修斯－克拉伯龍 (ClausiusClapeyron)方程，精確地表示了 αw對溫度的相依性。 T 絕對溫度； R 氣體常數； △ H 樣品中水分的等量凈吸著熱 ln αw = kΔH/R(1/T) αw ?以 lnαw對 1/T作圖（當水分含量一定時）應該是一條直線。下圖表示不同含水量的馬鈴薯淀粉的水分活度與溫度之間的關系，從下圖可以說明兩者間有良好的線性關系，且水分活度對溫度的相依性是含水量的函數。 ? 水分活度起始值為 時，在 240℃ 范圍內，濕度系數為 ℃ 1。 ? 根據另外一些研究報道，富含糖類或蛋白質的食品，在550℃ 和起始 αw ，濕度系數為 ℃ 1 ，這表明水分活度與產品的種類有關。一般說來，溫度
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