[高等教育]第2章水-文庫吧資料
2025-01-22 23:20本頁面
【正文】 ?從 MSI還可看出食品中非水組分與水結(jié)合能力的強弱。 高含水量食品的吸濕等溫線 低水分含量范圍食品的水分吸著等溫線 MSI上不同區(qū)水分特性 MSI 上不同區(qū)水分特性 區(qū) I 區(qū) II 區(qū) III 區(qū) Aw 0 5 含水量％ 1 27. 5 冷凍能力 不能凍結(jié) 不能凍結(jié) 正常 溶劑能力 無 輕微 適度 正常 水分狀態(tài) 單分子層水 多分子層水 體相水 微生物利用 不可利用 部分可利用 可利用 MSI的實際意義 ?? ? 由于水的轉(zhuǎn)移程度與 aw有關(guān) ,從 MSI圖可 以看出食品脫水的難易程度 ,也可以看 出如何組合食品才能避免水分在不同物料間的轉(zhuǎn)移 。在 15℃的產(chǎn)品中 (aw為 )，微生物不再生長，而且化學(xué)反應(yīng)緩慢進行；但是在 20℃ 與 aw 為 ，一些化學(xué)反應(yīng)將快速進行，一些微生物將以中等速度生長。 高于和低于凍結(jié)溫度下 aw的重要差別 ① 在 凍結(jié)溫度以上， aw是樣品組分與溫度的函數(shù) ，且前者是主要因素； 在凍結(jié)溫度以下， aw與樣品組分無關(guān)，只取決于溫度 ，不能根據(jù)冰點以上的 aw預(yù)測體系中溶質(zhì)的種類和含量對冰點溫度以下體系發(fā)生變化的影響。 (2)溫度對冰點以下的 aw的影響一般遠遠超過對冰點以上的 aw的影響。 由于過冷水的蒸汽壓已能測到 15℃ ，而冰的蒸汽壓可測到更低的溫度，因此，精確地計算冷凍食品的 aw值是可能的。 冰點以下水活度與溫度的關(guān)系 )(0)(0)(0( )scwicescwffw ppppa ??)(0)(0)(0)(s c wi c es c wffwppppa ??P ff 部分冷凍食品中水的分壓 P0（ scw） 純的過冷水的蒸汽壓 P0（ ice） 純冰的蒸汽壓。以 lnAw對 1/T作圖（當(dāng)水分含量一定時）應(yīng)該是一條直線。 式中： T,絕對溫度； R，氣體常數(shù)； ΔH,樣品中水分的等量吸附熱。 二、水分活度與溫度的關(guān)系 temperature dependence 測定樣品水活性時，必須 標(biāo)明溫度 ，因為 Aw值隨溫度而改變 。 溶質(zhì) A A w 理想溶液 =( +1) 丙三醇 蔗糖 氯化鈉 氯化鈣 A : 1 千克水 ( 約 ol ) 溶解 1m ol 溶質(zhì) 只有當(dāng)溶質(zhì)是非電解質(zhì)且濃度小于 1mol/L的稀溶液時 ,其水分活度才可以按 aw=n1/(n1+n2)計算 : 水分活度的測定方法 Measurement methods of Aw 冰點測定法 先測樣品的冰點降低和含水量，據(jù)下兩式計算 aw，其誤差很?。ǎ? aw/℃ ） aw=n1/(n1+n2) n2=G△ Tt / () G— 溶劑克數(shù) △ Tt— 冰點降低 (℃ ) Kt— 水的摩爾冰點降低常數(shù) () 100ERHaw?100E R Ha w ??將已知含水量的樣品置于恒溫密閉小容器中 ,使其達到平衡 ,然后用電子或濕度測定儀測樣品和環(huán)境空氣的平衡相對濕度 ,即可得 aw。 注意： 水分活度的物理意義是表征 生物組織和食品中能參與各種生理作用的水分含量與總含水量的定量關(guān)系 。一般“宿主”由 2074個水分子組成，較典型的客體有低分子量烴，稀有氣體，鹵代烴等。當(dāng)水與非極性基團接觸時，為減少水與非極性實體的界面面積，疏水基團之間進行締合，這種作用成為疏水相互作用。向水中添加疏水物質(zhì)時，由于它們與水分子產(chǎn)生斥力，從而使疏水基團附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強，使得熵減小，此過程成為 疏水水合 。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。通過葡糖淀粉酶（ glucoamylase ）的蛋白水解片段 x射線衍射數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論如下圖所示： Interaction of water with nonpolarsubstances 水中加入疏水性物質(zhì) ?疏水基團與水分子產(chǎn)生斥力，從而使疏水基團附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強 ,結(jié)構(gòu)更為有序 ?疏水基團之間相互聚集，從而使它們與水的接觸面積減小，結(jié)果導(dǎo)致自由水分子增多 水在疏水表面的取向 大多數(shù)蛋白質(zhì)分子中大約 40%的氨基酸含有非極性基團。 木瓜蛋白酶中的三分子水橋 ?十個水分子鏈將一個 αhelix（ helix9，211227）的一端與另一個 αhelix（ helix11， 272285）的中段連接起來。 ?結(jié)晶大分子的親水基團間的距離是與純水中最鄰近兩個氧原子間的距離相等。 ?水能與某些基團，例如羥基、氨基、羰基、酰氨基和亞氨基等極性基團，發(fā)生氫鍵鍵合。 Interaction of water with neutral groups possessing hydrogenbonding capabilities ?水與溶質(zhì)之間的氫鍵鍵合比水與離子之間的相互作用弱。 ?另外一些離子具有凈結(jié)構(gòu)形成效應(yīng)（ Net structureforming effect),這些離子大多是電場強度大，離子半徑小的離子。對于既 不具有氫鍵受體又沒有給體的簡單無機離子，它們與水相互作用時僅僅是離子 偶極的極性結(jié)合。 種 類 實 例 相互作用的強度 （與 H2O H2O 氫鍵a比較） 偶極 離子 H2O 游離離子 較強b H2O 有機分子上的帶電基團 偶極 偶極 H2O 蛋白質(zhì) NH 近乎相等 H2O 蛋白質(zhì) H2O 側(cè)鏈 疏水水合 H2O + Rc→ R( 水合 ) 遠小于（?G 0 ） 疏水相互作用 R( 水合 )+R2( 水合 ) → R2( 水合 )+H2O 不可比較d(?G 0) a. 大約 12～ 25KJ/mol； b. 遠低于單個共價鍵的強度； c. R是烷基； d. 疏水相互作用是熵驅(qū)動的，而偶極 離子和偶極 偶極相互作用是焓驅(qū)動的。 ?能結(jié)冰 ， 但冰點有所下降 ?? ?溶解溶質(zhì)的能力強 ， 干燥時易被除去 ?? ?與純水分子平均運動接近 ? 很適于微生物生長和大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，易引起Food的腐敗變質(zhì)，但與食品的風(fēng)味及功能性緊密相關(guān)。 大多數(shù)多層水在 40℃ 下不結(jié)冰 ， 其余可結(jié)冰 ，但冰點大大降低 。 ? 在 40℃ 下不結(jié)冰
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