食品化學(xué)第1章水-本科(編輯修改稿)
2025-02-03 10:32 本頁面
【文章內(nèi)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(zhì)的非極性基團(tuán)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(tuán)也參與疏水相互作用。 ? 蛋白質(zhì)在水溶液環(huán)境中盡管產(chǎn)生疏水相互作用，但球狀蛋白質(zhì)的非極性基團(tuán)大約有 40%～ 50%仍然占據(jù)在蛋白質(zhì)的表面，暴露在水中，暴露的疏水基團(tuán)與鄰近的水除了產(chǎn)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?nèi)粘Ｉ钪斜２厥称返闹匾罁?jù)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(zhì)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(zhì)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(biāo)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(jié)合的水不可能被食品的微生物生長和化學(xué)水解反應(yīng)所利用。因此，用水活性作為食品易腐敗性的指標(biāo)比用含水量更為恰當(dāng)。 金黃色葡萄球菌（ Staphylococus aureus） 生長的最低 p/p0與溶質(zhì)的類型有關(guān)。 特例 水分活度 p 為某種食品在密閉容器中達(dá)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(jù)路易斯 (Lewis)熱力學(xué)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?nèi)軇┮荻取Ｔ诘蜏貢r（例如室溫下）， f / f0和 p / p0之間差值很?。ǖ陀?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(shù)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(guān)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?jǐn)?shù)； n1為溶劑摩爾數(shù)； n2為溶質(zhì)摩爾數(shù)。 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(shù)； △ Tf —— 冰點降低（ ℃ ）； Kf —— 水的摩爾冰點降低常數(shù)（ ） ?（ 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(dá)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(nèi)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(biāo)明溫度，因為 αw值隨溫度而改變。經(jīng)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(shù)； △ 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(dāng)水分含量一定時）應(yīng)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(guān)系，從下圖可以說明兩者間有良好的線性關(guān)系，且水分活度對溫度的相依性是含水量的函數(shù)。 ? 水分活度起始值為 時，在 240℃ 范圍內(nèi)，濕度系數(shù)為 ℃ 1。 ? 根據(jù)另外一些研究報道，富含糖類或蛋白質(zhì)的食品，在550℃ 和起始 αw ，濕度系數(shù)為 ℃ 1 ，這表明水分活度與產(chǎn)品的種類有關(guān)。一般說來，溫度
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