【正文】 程 食 品 科 學(xué) 概 論 水 不僅有營養(yǎng) ， 而且它在人們的生活中非常重要 。 人體離不開水 ， 一旦失去體內(nèi)水分的 10%， 生理功能即發(fā)生嚴(yán)重紊亂；失去水分 20%， 人很快就會死亡 。 健康人即使不吃食物 ， 只要有水分供給 ， 能維持生命一個月 ， 最長能活 59天 。 如果不供水 ， 只給食物 （ 食物中的水分被除掉 ） ，一般 5天即死亡 ， 最長記錄只活 17天 。 可見水比任何營養(yǎng)都重要 。 第八節(jié) 水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 ① 人體構(gòu)造的主要成分，是保持細(xì)胞外形及構(gòu)成體液必需的物質(zhì)。 ② 作為各種營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的載體和溶劑參加物質(zhì)代謝。 ③ 直接參與物質(zhì)代謝，促進(jìn)各種生理活動和生化反應(yīng)。 ④ 水的比熱大，可通過蒸發(fā)或出汗調(diào)節(jié)體溫。 ⑤ 滋潤皮膚，潤滑關(guān)節(jié)等。 一、水的主要生理功能 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 成年人 每 1kg體重 ， 每天需水 40mL， 一個體重 60kg的成年人每天需要水約為 2500mL。 經(jīng)營養(yǎng)學(xué)測定 ， 一般情況下 ，成年人每天通過呼吸排出的水分約 400mL， 通過皮膚排出的水分約 400800mL， 通過糞便排出的水分約 150mL， 通過尿液排出的水分約 1500mL。 共計耗水 2500mL。 每天從 食物 中可以得到的水分約為 800mL， 體內(nèi)分解氧化營養(yǎng)物質(zhì) 時產(chǎn)生約 400mL， 其余的 1300mL水必須從飲食中補充 。 喝水量大于 1300mL， 則排尿量增加 ， 以保持體內(nèi)水平衡 。但過量飲水并不可取 ， 它會增加肝臟和腎臟負(fù)擔(dān) ， 影響腎功能 ，甚至出現(xiàn)浮腫等疾病 。 喝水量小于 ， 排尿量則減少 ， 尿液濃縮 ， 若經(jīng)常飲水不足 ， 腎臟經(jīng)常處在濃縮代謝廢物的過程中 ， 就要加倍工作 ， 加重了腎的負(fù)擔(dān) ， 同時 ， 濃縮的尿液 ， 容易使某些廢物結(jié)晶 ， 形成腎結(jié)石 。 二、水的需要量 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 “ 口渴了才喝水 ” ， 這是 不科學(xué) 的 ， 因為口渴表示人體細(xì)胞脫水到了一定程度 ， 大腦中樞已發(fā)出補充水的信號 。應(yīng)該養(yǎng)成提前飲水的習(xí)慣 ， 即口渴前就飲水 。 專家們研究證明 ， 每天清晨喝 200～ 300mL、 21～ 31℃的涼開水 ， 對人體健康有很多好處 。 每日三餐飯前半小時至 1小時 之間飲水為最好 ， 水在胃里暫時停留后很快進(jìn)入血液 ， 補充到全身 ， 以保證水分對身體的需要 。 同時 ， 飯前飲水能使身體分泌出足夠的消化液 ， 以促進(jìn)食欲 。 進(jìn)餐時也應(yīng)喝一定數(shù)量的湯水 ， 有助于溶解食物 ， 使食物在小腸中能很快地被吸收 。 睡前飲水 也被視為最適宜的時間 ， 因睡眠時血液濃度增高 ， 飲水可以沖淡血液 ， 加速血液循環(huán) 。 三、喝水的時間 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 “ 硬水 ” 最初是由于水中的鈣 、 鎂離子含量高 ， 能在鍋爐的傳熱面形成一層緊硬的水垢而得名的 ， “ 軟水 ” 則是指鈣 、 鎂離子的濃度低 ， 不易形成水垢的水 。 溶解有碳酸氫鈣或碳酸氫鎂的硬水 ， 煮沸后會失去 CO2， 碳酸鈣或碳酸鎂沉淀 。 只須把水煮沸 ， 就可以使水中的鈣 、 鎂離子降低而變成軟水 ， 這種硬水稱為暫時硬水 。 鈣 、 鎂離子如果以氯化物的形式或以硝酸鹽的形式存在于水中時 ， 即使將水煮沸 ， 水中的鈣 、 鎂離子也不會沉淀出來 ， 這種硬水稱為永久性硬水 。 四、飲用水分類 硬水與軟水 暫時性硬水 永久性硬水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 我國是把水中鈣 、 鎂離子的總量換算成碳酸鈣的量 ， 以 每升水 中所含的 碳酸鈣 的毫克數(shù)表示的 ， 1個硬度 = CaCO3/L=， 水的軟硬區(qū)分度見下： (CaCO3 mg /L） 很軟水 軟 水 中硬水 硬 水 很硬水 072 72144 44288 288576 ＞ 576 蒸餾后不留任何礦物質(zhì) ， 是絕對的軟水；雨水含礦物質(zhì)較少 ， 屬于軟水 。 礦泉水 、 井水 ， 通常含礦物質(zhì)較多 ， 是硬水 。 我們?nèi)粘ｏ嬘盟嗍窃从诤铀?， 河水通常由雨水匯集而成 ， 含礦物質(zhì)不多 ， 但經(jīng)過自來水廠處理 ， 一般鈣 、鎂含量是能達(dá)到或符合健康飲水標(biāo)準(zhǔn)的 。 我國 “ 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) ” 中允許 每 1L水中含有碳酸鈣 （ 鎂 ） 450mg， 世界衛(wèi)生組織規(guī)定 每 1L水含碳酸鈣 （ 鎂 ） 500mg。 軟、硬水的區(qū)分 硬水與健康 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 礦泉水 ， 顧名思義就是含有礦物質(zhì)的泉水 。 礦泉水中一般都含有鉀 、 鎂 、 鈉 、 鐵 、 錳等陽離子 ， 但少數(shù)礦泉水還含有鋰 、 鍶之類的稀有元素 ， 同時含有碳酸氫根 、 氯離子 、 硫酸根 、 磷酸根 、 硝酸根之類的陰離子 ， 有些還含有氟離子 、 溴離子和碘離子 。 我國對礦泉水的定義是：從地下深外自然涌出的或經(jīng)人工揭露的未受污染的地下泉水 ， 它含有一定量的礦物鹽 、微量元素或 CO2氣體 ， 在通常情況下 ， 其化學(xué)成分 、 流量 、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內(nèi)相對穩(wěn)定 。 五、礦泉水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 絕大多數(shù)人認(rèn)為水越純凈對人體健康越有益 ， 尤其是近幾年來 ， 一些廣告 、 商標(biāo) 、 說明書的誤導(dǎo) ， 讓人們形成一個錯誤的觀念 ， 水越純越好 ， 于是純凈水的名字更新很快 ， 開始是蒸餾水 ， 以后有太空水 、 凈化水 、 超凈水 、 純凈水等 。 現(xiàn)在越來越多的研究證明 ， 人如果長期飲用純凈水 ， 對健康是有害無益的 。 純凈水不但除掉了所有對人體有害的物質(zhì) ， 同時 ， 也除去了許多對人體健康十分重要的 “ 人體必需微量元素 ” 。 這些元素人體需要極微量 ， 每天在正常飲食中就可以得到滿足 。 從正常飲水中就能獲得這部分必需微量元素 ， 由于喝純凈水而被除去 ， 這就滿足不了人體正常需要 ， 長久下去 ， 對健康造成不可挽回的危害 。 這種危害是慢性的 ， 察覺不到的 ， 不可挽回的 ， 而且危及后代 。 六、純凈水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 融水是指冰融化后不超過 35℃ 的水或帶冰粒的水 。 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰于 0℃ 融化 ， 冰融化成的水能夠在很長一段時間內(nèi)保持冰的結(jié)構(gòu) ， 水表面漂浮著無數(shù)微小的短命的冰水珠 ， 當(dāng)水溫達(dá)到 30℃ 時 ， 這些 “ 冰塊 ”仍不會 “ 融化 ” 。 隨著時間延長 ， 冰塊雖全融了 ， 但在 35℃ 以下它的“ 融水生理特性 ” 永遠(yuǎn)不會變 。 融水生理特性有激活植物生長的作用 。 生物體內(nèi)大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞膜和生物分子能吸收水分子 ， 并按固定的順序在它們的表面形成類似冰的晶格 ， 使水能最 “ 貼近 ” 生物分子 ， 從而得到最有效的利用；另一個特性 ， 已經(jīng)表明大多數(shù)蛋白質(zhì)分子 、 脂肪分子和碳水化合物都適合冰的結(jié)構(gòu) ， 而且很容易進(jìn)入它的晶格空隙 ， 有利于損傷后修復(fù)和抗衰老作用 。 冰融化后不一定都是融水 。 例如燒開的水放涼后 ， 在 1℃ 時并不結(jié)冰 ，只有在 6℃ 時才結(jié)冰 ， 我們把 0℃ 以下不結(jié)冰的水叫做 “ 無冰水 ” 。 無冰水在 7℃ 以下結(jié)冰后再融化 ， 叫無融水生理效應(yīng)水 。 獲得融水的辦法是用攪拌器攪拌涼開水 5min， 或用筷子 、 打蛋叉攪拌 15 min， 放入冰箱 ， 結(jié)冰后再溶解即可成融水 。 七 、 融水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn) ， 凡冰川附近的居民 ， 均比一般人長壽 ，如西藏扎洪人 、 國外的雅庫特 、 阿布哈茲人等 ， 百歲老人比比皆是 。 他們食物中動物蛋白不足 ， 能量也不夠 ， 為什么會健康長壽呢 ？ 。 試驗發(fā)現(xiàn) ， 人飲用冰川雪水 3個月 ， 膽固醇大為降低 ，代謝作用改善 ， 心血管病患者的病情也有好轉(zhuǎn) ， 科學(xué)家們稱冰川水為 “ 生命之水 ” 。 冰川水對人體的健康作用主要是水中的 氘含量 大大少于普通水 。 當(dāng)水中氘含量低于正常值時 ， 就是生命的激活劑 。 八、冰川水 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 據(jù)專家介紹 ， 由于重水的沸點比輕水高 ， 在水的自然循環(huán) 、 相態(tài)轉(zhuǎn)化時 ， 發(fā)生同位素的自然分餾 。 在海面上 ， 輕水首先蒸發(fā) ， 水汽中的氘減少；水汽凝結(jié)時 ， 重水首先凝結(jié)降水 ， 而使剩余水汽中氘的含量再減少 。 隨著水汽向大陸兩極移動 ， 發(fā)生多次降水和同位素分餾作用 ， 剩余水汽中的重水比例越來越少 。 這樣 ， 經(jīng)過長途輸送反復(fù)分餾過程 ， 最后降到兩極冰蓋及高山冰川上的雪中 ， 氘的含量大大減少 。 冰川融化時 ， 首先融化末端的冰和冰川上部的降雪 ， 這使冰川融水中的氘值更低 。 由于水汽循環(huán)中的這種脫氘作用 ，使 冰川水 成為 含氘量極低 、 最潔凈 、 最優(yōu)質(zhì) 的水 。 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 “ 經(jīng)過有害物質(zhì)污染的水 ， 盡管通過各種物理 、 化學(xué) 、 生物等凈化處理 ， 將水中的有害物質(zhì)除掉 ， 但那些有害物質(zhì)的負(fù)面信息仍將繼續(xù)殘留其中 ” 。 污染物質(zhì)進(jìn)入水中 ， 在造成水污染的同時 ， 也造成水的功能降低 即水的退化 。 純凈水只解決了水污染的問題 ， 而沒有解決水退化的問題 。 退化水其溶解力 、 滲透力 、擴散力 、 代謝力 、 乳化力 、 洗凈力等都會降低 。 滿足了以下標(biāo)準(zhǔn)的水才能算作是 大自然沒有退化的水 ：不含任何對人體有害 、 有毒 、 有異味的物質(zhì)；水的硬度介于 30200（ 以碳酸鈣計 ） 之間；人體中所需的礦物質(zhì)含量適中； PH值呈弱咸性 （ 78） ；水中溶解氧及二氧化碳適度 （ 水中溶解氧不低于7ml/L） ；水分子團半幅寬小于 100Hz；水的媒體營養(yǎng)功能 （ 溶解力 、 滲透力 、 擴散力 、 代謝力 、 乳化力 、 洗凈力等 ） 強 。 九、水的退化 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 乳化劑從化學(xué)角度而言是范圍很廣的一組物質(zhì) ， 常常又被稱為 表面活性劑 。 它之所以被稱為表面活性劑主要是由于其乳化作用是通過兩相界面來實現(xiàn)的 。 乳化劑之所以能使脂肪球分散于水中或使水滴分散于油脂中 ， 其主要原因是他們在結(jié)構(gòu)上分別含有帶電基團一端 (極性端 )和非帶電基團一端 (非極性端 )。極性端是親水的 ， 易溶于水 ， 非極性端是親油的 ， 易溶于油脂 。這就導(dǎo)致了在油 水混合物中 ， 乳化劑分子的極性 “ 頭部 ” 在水中 ， 而非極性 “ 尾部 ” 則在油中 ， 即乳化劑的不同部位分別溶于水相和油相 。 當(dāng)少量油在大量的水中劇烈搖動 ， 則油以一定大小的液滴分散于水中 ， 形成了水包油型乳狀液 ， 常用 O/W表示 。 當(dāng)少量水在大量的油中劇烈搖動 ， 則水以一定大小的液滴分散于油中 ， 形成了油包水型乳狀液 ， 常用 W/O表示 。 第九節(jié) 食物中的其他成分 一 、 天然乳化劑 精 品 課 程 食 品 科 學(xué) 概 論 二 、 功能模擬成分及新成分 為了降低食品的熱能或改善食品的風(fēng)味 ， 人們常常有意識地加入一些物質(zhì)替代食品中的糖 、 脂肪及其他成分 ， 這些物質(zhì)主要是指與食品有關(guān) ， 但又不構(gòu)成天然食品或傳統(tǒng)食品成分的物質(zhì) ，加入食品中主要起到模擬風(fēng)味 、 口感 、 組織結(jié)構(gòu) ， 同時起到降低食品熱能的作用 。 例如 ， 人們常用一些化學(xué)物質(zhì)取代高能量的甜味劑 — 蔗糖或取代高能量的脂肪 。 冰淇淋生產(chǎn)中加入使用蛋白顆粒替代脂肪就是一個極好的例證 ， 可降低冰淇淋產(chǎn)品的熱能 。 其他種類的代用品的發(fā)展也十分