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1、第02章-水一、食品中的水分含量及功能(一)(一)水分含量水分含量 一般生物体及食品中水分含量为一般生物体及食品中水分含量为3%3%97%97%某些食品的水分含量见表某些食品的水分含量见表2121。表表21 21 某些食品的水分含量某些食品的水分含量 食品食品 水分含量水分含量 (%)(%)白菜,菠菜白菜,菠菜 9095 9095 猪肉猪肉 5360 5360 新鲜蛋新鲜蛋 74 74 奶奶 88 88 冰淇淋冰淇淋 65 65 大米大米 12 12 面包面包 35 35 饼干饼干 38 38 奶油奶油 1520 1520 水果水果 75-95 75-95(二)水的功能(二)水的功能1 1、水
2、在生物体内的功能水在生物体内的功能 稳定生物大分子的构象,使表现特异的生物活性稳定生物大分子的构象,使表现特异的生物活性 体内化学介质,使生物化学反应顺利进行体内化学介质,使生物化学反应顺利进行 营养物质,代谢载体营养物质,代谢载体 热容量大,调节体温热容量大,调节体温 润滑作用润滑作用2 2、在食品中的功能在食品中的功能 组成成分组成成分 显示色、香、味、形、质构特征显示色、香、味、形、质构特征 分散蛋白质、淀粉、形成溶胶分散蛋白质、淀粉、形成溶胶 影响鲜度、硬度影响鲜度、硬度 影响加工,起浸透、膨胀作用影响加工,起浸透、膨胀作用 影响储藏性影响储藏性二、食品中的水分状态及二、食品中的水分状
3、态及 与溶质间的相互关系与溶质间的相互关系(一)(一)水分状态水分状态1 1、结合水结合水(束缚水,(束缚水,bound waterbound water,化学结合水),化学结合水)可分为单分子层水(可分为单分子层水(monolayer watermonolayer water),多分子层水),多分子层水(multilayer watermultilayer water)。)。作用力:配位键,氢键,部分离子键作用力:配位键,氢键,部分离子键 特点:在特点:在-40-40以上不结冰,不能作为外来溶质的溶剂以上不结冰,不能作为外来溶质的溶剂,与与纯水比较分子平均运动大大减少纯水比较分子平均运动大大
4、减少,不能被微生物利用。不能被微生物利用。2 2、自由水自由水(free water free water)(体相水,游离水,吸湿水)(体相水,游离水,吸湿水)可分为滞化水、毛细管水、自由流动水。可分为滞化水、毛细管水、自由流动水。自由水的作用力:物理方式截留,生物膜或凝胶内大分子自由水的作用力:物理方式截留,生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留;毛细管力。交联成的网络所截留;毛细管力。特点:可结冰,溶解溶质;测定水分含量时的减少量;可特点:可结冰,溶解溶质;测定水分含量时的减少量;可被微生物利用。被微生物利用。(二)水与溶质间的关系(二)水与溶质间的关系1 1、水与离子和离子基团的相互作用
5、、水与离子和离子基团的相互作用 作用力:极性结合,偶极作用力:极性结合,偶极离子相互作用。离子相互作用。阻碍水分子的流动的能力大于其它溶质;阻碍水分子的流动的能力大于其它溶质;水水离子键的强度大于水离子键的强度大于水水氢键;水氢键;破坏水的正常网络结构破坏水的正常网络结构,阻止水在阻止水在00时结时结冰,对冰的形成造成一种阻力;冰,对冰的形成造成一种阻力;改变水的结构的能力与离子的极化力有关。改变水的结构的能力与离子的极化力有关。结果:影响水的物理性质、所溶解或分散结果:影响水的物理性质、所溶解或分散其中的物质的溶解度及状态,如蛋白质构象其中的物质的溶解度及状态,如蛋白质构象和胶体的稳定性。和
6、胶体的稳定性。2 2、水与可形成氢键的中性基团的相互作用、水与可形成氢键的中性基团的相互作用 水可以与羟基、氨基、羰基、酰基、亚氨基等水可以与羟基、氨基、羰基、酰基、亚氨基等形成氢键(存在于蛋白质、淀粉、纤维素中);形成氢键(存在于蛋白质、淀粉、纤维素中);作用力小于水与离子间作用力;流动性小;对作用力小于水与离子间作用力;流动性小;对水的网状结构影响小;阻碍水结冰;水的网状结构影响小;阻碍水结冰;生物大分子内或大分子间产生生物大分子内或大分子间产生“水桥水桥”,维持,维持特定构象。特定构象。3 3、水与非极性物质的相互作用、水与非极性物质的相互作用 方式一:疏水相互作用方式一:疏水相互作用
7、方式二:笼形水合物的形成方式二:笼形水合物的形成 水通过氢键形成像笼一样的结构,通过水通过氢键形成像笼一样的结构,通过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。物理作用方式将非极性物质截留在笼中。水称为水称为“宿主宿主”,被截留的物质称为,被截留的物质称为“客客体体”。一般是一般是20207474个水分子将个水分子将“客体客体”包在包在其中,形成其中,形成“笼形水合物笼形水合物”。作用力:范德华力、少量静电力、疏水作用力:范德华力、少量静电力、疏水基团间的缔合作用。基团间的缔合作用。三、三、水分活度水分活度 Water activity Water activity(一(一)概念概念 问题:问题:(
8、1)1)含水含水18%18%的果脯与含水的果脯与含水18%18%的小麦比较,哪种耐储的小麦比较,哪种耐储藏?藏?(2)(2)含水量标准:大豆、油菜籽含水量标准:大豆、油菜籽9%9%,玉米,玉米14%14%水分活度水分活度食品中水分逸出的程度。可用食品中食品中水分逸出的程度。可用食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压之比表示,水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压之比表示,也可以用平衡相对湿度表示。也可以用平衡相对湿度表示。Aw=f Aw=f(溶液中水的逸度)(溶液中水的逸度)/fo(/fo(纯水的逸度)纯水的逸度)P P(食品中水的蒸汽压)(食品中水的蒸汽压)/Po/Po(纯水饱和蒸汽压)(
9、纯水饱和蒸汽压)因为纯水的水分活度因为纯水的水分活度=1,=1,所以溶液的水分活度所以溶液的水分活度11由拉乌尔定理由拉乌尔定理 (理想稀溶液(理想稀溶液)P=P P=P0 0 X X1 1(X(X1 1溶剂摩尔分数溶剂摩尔分数)(P/P P/P0 0=X=X1 1)Aw=P/P Aw=P/P0 0=n=n1 1/(n/(n1 1+n+n2 2)(n n1 1 、n n2 2-溶剂、溶质摩尔分数溶剂、溶质摩尔分数)例如例如:2mol2mol蔗糖溶于蔗糖溶于1000g H1000g H2 2O O中中 1000/18.016=55.5 (mol)1000/18.016=55.5 (mol)Aw=
10、n Aw=n1 1/(n/(n1 1+n n2 2)=55.5/(55.5+2)=55.5/(55.5+2)=0.9652=96.52%=0.9652=96.52%所以所以,AwAw可以用平衡相对湿度可以用平衡相对湿度ERHERH表示表示 (equilibrium relative humidity)(equilibrium relative humidity)即即 Aw=ERH/100 Aw=ERH/100 只有当溶质是非电解质且浓度小于只有当溶质是非电解质且浓度小于1mol/L1mol/L的的稀溶液时稀溶液时,其水分活度才可以按其水分活度才可以按 Aw Aw=n=n1 1/(n/(n1 1
11、+n+n2 2)计算计算:溶质溶质B AwB Aw 理想溶液理想溶液 0.9823=55.51/(55.51+1)0.9823=55.51/(55.51+1)丙三醇丙三醇 0.9816 0.9816 蔗糖蔗糖 0.9806 0.9806 氯化钠氯化钠 0.967 0.967 氯化钙氯化钙 0.945 0.945 1 1千克水千克水(约约55.51mol)55.51mol)溶解溶解1mol1mol溶质溶质BB(二)(二)AwAw与温度的关系与温度的关系 1 1、AwAw随着温度的变化而变化随着温度的变化而变化 Clausius-Clapeyron Clausius-Clapeyron方程方程 d
12、 lnAw/d(1/T)=-H/R d lnAw/d(1/T)=-H/R 以以lnAw-1/TlnAw-1/T作图(作图(P21P21)图图2-102-10、2-11 2-11 可以看出可以看出:水分含量一定时,是一条直线。水分含量一定时,是一条直线。含水量相等时,温度越高,含水量相等时,温度越高,AwAw越大。越大。【3.23.2(39.539.5););3.63.6(4.84.8)】)】2 2、低于冰点时,、低于冰点时,AwAw与温度的关系与温度的关系 Aw=Pff Aw=Pff(部分冻结食品中过冷水蒸气分(部分冻结食品中过冷水蒸气分压)(压)(scw,scw,纯过冷水蒸气压)纯过冷水蒸气
13、压)iceice(纯冰蒸气压)(纯冰蒸气压)(scwscw)(Aw(Aw与食与食品组成无关品组成无关)图图2-11 2-11 复杂食品在冰点以上和冰点以下复杂食品在冰点以上和冰点以下时时AwAw和温度的关系(冰点和温度的关系(冰点T T-1-11000 1000=3.661=3.661)(1)(1)低于冰点时,低于冰点时,AwAw与成线性关系与成线性关系(2)(2)冰点时,出现折断冰点时,出现折断(3)(3)温度对温度对AwAw的影响远大于冰点以上(陡些)的影响远大于冰点以上(陡些)3 3、结论结论 高于冰点时,高于冰点时,AwAw与食品组成及有与食品组成及有关,其中食品组成是主要因素,当组关
14、,其中食品组成是主要因素,当组成水同,上升,则成水同,上升,则AwAw上升。上升。低于冰点时,低于冰点时,AwAw与食品组成无关,与食品组成无关,仅与温度有关。仅与温度有关。冰点以上或以下,冰点以上或以下,AwAw对食品稳定性对食品稳定性影响是不同的。影响是不同的。例:例:-,Aw Aw0.86 0.86 微生物不繁殖微生物不繁殖 ,Aw Aw0.860.86微生物繁殖微生物繁殖(三)水分吸附等温线(三)水分吸附等温线(MSI)MSI)Moisture Sorption Isotherms 1 1、概念及意义、概念及意义在恒定温条件下,食品含水量与水分活在恒定温条件下,食品含水量与水分活度之间
15、的关系曲线称为水分吸附等温线。度之间的关系曲线称为水分吸附等温线。(含水量为纵坐标,(含水量为纵坐标,AwAw为横坐标)为横坐标)曲线制作:高水分含量的食品,通过测曲线制作:高水分含量的食品,通过测定脱水过程中水分含量和定脱水过程中水分含量和AwAw来制作解吸等温来制作解吸等温线;对低水分含量的食品,通过测定加湿过线;对低水分含量的食品,通过测定加湿过程中的同样参数制作吸湿等温线。程中的同样参数制作吸湿等温线。P22 P22图图2-122-12,广泛水分含量范围食品的吸,广泛水分含量范围食品的吸附等温线;将其低水分含量范围的图放大,附等温线;将其低水分含量范围的图放大,可得图可得图2-132-
16、13。可划为三个分区:见图可划为三个分区:见图2-132-13。区:区:Aw=00.25,水分含量,水分含量00.07区:区:Aw=0.250.80,水,水分含量分含量0.070.32区:区:Aw=0.800.99,水,水分含量大于分含量大于0.40 不同食品,因其化学组成和组织结构不同食品,因其化学组成和组织结构不同,对水束缚能力不一样,有不同的水不同,对水束缚能力不一样,有不同的水分吸附等温线,但都为型。分吸附等温线,但都为型。P22 P22图图2-14 2-14 各种食品和生物物质的水各种食品和生物物质的水分吸附等温线分吸附等温线 意义:水分吸附等温线表示了食品的意义:水分吸附等温线表示
17、了食品的AwAw与含水量对应关系,脱去水(浓缩、干与含水量对应关系,脱去水(浓缩、干燥)的难易程度与燥)的难易程度与AwAw有关,配制食品混合有关,配制食品混合应注意水在配料间的转移,测定包装材料应注意水在配料间的转移,测定包装材料的阻湿性质,测定一定水分含量与微生物的阻湿性质,测定一定水分含量与微生物生长的关系,预测食品稳定性与水分含量生长的关系,预测食品稳定性与水分含量的关系。的关系。因为升高,因为升高,AwAw升升高,对同一食品,高,对同一食品,升高,形状近似不变,升高,形状近似不变,曲线位置向下方移动曲线位置向下方移动 图图11不同温不同温度下马铃薯的水分吸度下马铃薯的水分吸附等温线附
18、等温线2 2、水分吸附等温线与温度的关系、水分吸附等温线与温度的关系 3 3、水分吸附等温线的滞后现象、水分吸附等温线的滞后现象 测定水加入测定水加入干燥食品的吸湿(回吸)等温干燥食品的吸湿(回吸)等温线;测定高水分食品线;测定高水分食品脱水的解吸等温线;二线脱水的解吸等温线;二线不完全重合,显示吸湿等温线滞后环。这一吸湿不完全重合,显示吸湿等温线滞后环。这一吸湿(吸附)等温线与解吸等温线不完全重合的现象(吸附)等温线与解吸等温线不完全重合的现象称为水分吸附等温线的滞后现象。称为水分吸附等温线的滞后现象。在在AwAw同,对应的水分含量,回吸同,对应的水分含量,回吸 解吸解吸 说说明:吸湿到食品
19、内的水,还未充分被食品组分束明:吸湿到食品内的水,还未充分被食品组分束缚,没有使食品缚,没有使食品“复原复原”。问题:麦胚在问题:麦胚在130130烘箱中烘烤烘箱中烘烤6060分钟,然后分钟,然后放在空气中储藏,结果如何?放在空气中储藏,结果如何?食品品种不同,滞后环不同;同一食品,不食品品种不同,滞后环不同;同一食品,不同温度,滞后环不同。同温度,滞后环不同。滞后现象产生的原因滞后现象产生的原因:解吸过程中一些水分与非水溶液成分解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分(结合水)。作用而无法放出水分(结合水)。解吸作用时解吸作用时,因组织改变因组织改变,当再回吸水当再回吸水时无法紧密
20、形成结合水时无法紧密形成结合水,由此可导致回吸由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的相同水分含量时处于较高的AwAw。4 4、水分吸附等温线分区、水分吸附等温线分区 为了说明吸湿等温线的内在含义,并与水的存在状态为了说明吸湿等温线的内在含义,并与水的存在状态 紧密联系,可以将其分为紧密联系,可以将其分为、区。区。区:区:Aw=0Aw=00.2 0.2 约约0 00.07g0.07g水水/g/g干物质干物质 作用力:作用力:H H2 2OO离子,离子,H H2 2OO偶极,配位键偶极,配位键 属单分子层水(含水合离子内层水)属单分子层水(含水合离子内层水)不能作溶剂,不能作溶剂,-40-40以上
21、不结冰,与腐败无关以上不结冰,与腐败无关 区:区:Aw=0.2Aw=0.20.850.85(加(加区,区,0.45gH0.45gH2 2O/gO/g干)干)作用力:氢键:作用力:氢键:H H2 2OHOH2 2O HO H2 2OO溶质溶质 属多分子层水,加上属多分子层水,加上区约占高水食品的区约占高水食品的5%5%,不作,不作 溶剂,溶剂,-40-40以上不结冰,但接近以上不结冰,但接近0.850.85(AwAw)的食品,的食品,可能有变质现象。可能有变质现象。区:区:0.850.851.0 1.0 新增的水为自由水,新增的水为自由水,(截留(截留+流动)多者可达流动)多者可达20g H20
22、g H2 2O/gO/g干物质干物质 可结冰,可作溶剂可结冰,可作溶剂 划分区不是绝对的,可有交叉,连续变化划分区不是绝对的,可有交叉,连续变化 5 5、水分吸附等温方程式、水分吸附等温方程式 因为计算单分子层水值具有实际意义,可准确预测因为计算单分子层水值具有实际意义,可准确预测干燥产品最大稳定性时的含水量。干燥产品最大稳定性时的含水量。据热力学、动力学、统计学、经修改的吸湿等温据热力学、动力学、统计学、经修改的吸湿等温线方程式如下线方程式如下:=以以wwm(1-w)m(1-w)对对ww作图得到一条直线,称为作图得到一条直线,称为BETBET直线直线 图图2-292-29图图217217)天
23、然马铃薯淀粉的)天然马铃薯淀粉的BETBET图图 a=3/0.281=10.7 b=0.6 a=3/0.281=10.7 b=0.6 所以,所以,m1=1/(10.7+0.6)=0.88g Hm1=1/(10.7+0.6)=0.88g H2 2O/gO/g干物质)干物质)m1m1,=0.088/1.088=8.09%A=0.088/1.088=8.09%AW W=0.2(=0.2(相当于相当于)四、水对食品的影响四、水对食品的影响(一)(一)Aw Aw与食品的稳定性与食品的稳定性 1 1、AwAw与微生物生长(与微生物生长(P26 P26 表表2-52-5)微生物的生长繁殖需要水,适宜的微生物
24、的生长繁殖需要水,适宜的AwAw一一般情况如下,般情况如下,Aw 0.90 Aw 0.90 大多数细菌大多数细菌 0.87 0.87 大多酵母大多酵母 0.80 0.80 大多霉菌大多霉菌 0.8 0.80.6 0.6 耐盐、干、渗透压细菌、耐盐、干、渗透压细菌、酵母、霉菌酵母、霉菌 0.50 0.50 任何微生物均不生长繁殖任何微生物均不生长繁殖 水可作为介质,活化底物和酶水可作为介质,活化底物和酶 Aw 0.8 Aw 0.8 大多数酶活力受到抑制大多数酶活力受到抑制 Aw=0.25 Aw=0.250.3 0.3 有效阻止有效阻止酶褐变,包括酶褐变,包括淀粉酶、淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶
25、抑制或丧失活力多酚氧化酶、过氧化物酶抑制或丧失活力 而脂肪酶在而脂肪酶在Aw=0.1Aw=0.10.50.5仍保持其活性,如肉脂仍保持其活性,如肉脂类(因为活性基团未被水覆盖,易与氧作用)类(因为活性基团未被水覆盖,易与氧作用)Aw Aw与羰氨反应(非酶褐变)与羰氨反应(非酶褐变)Aw 0.7 Aw 0.7 Aw 0.7 v v降低(因为降低(因为H H2 2O O稀释了反应物稀释了反应物 浓度浓度)2 2、AwAw与酶促反应与酶促反应 3 3、Aw Aw 与脂肪氧化酸败与脂肪氧化酸败 影响复杂:影响复杂:Aw 0.4 Aw V(MOAw 0.4 Aw V Aw 0.4 Aw V(H H2 2
26、O O溶解溶解O O2 2,溶胀,溶胀后催化部位暴露,氧化后催化部位暴露,氧化VV)Aw 0.8 Aw V (Aw 0.8 Aw V (稀释浓度稀释浓度)4 4、AwAw与水溶性色素分解,维生素分解与水溶性色素分解,维生素分解 Aw V Aw V分解分解 总之,水分应该保持在结合水范围内,使总之,水分应该保持在结合水范围内,使反应难以发生,稳定,并保持食品的质构。反应难以发生,稳定,并保持食品的质构。食品结冰时非冻结相中,(未凝固水),溶质变食品结冰时非冻结相中,(未凝固水),溶质变浓,冰的体积增加浓,冰的体积增加9%9%。由于浓缩效应,未冻结的由于浓缩效应,未冻结的pHpH、粘度、离子强度、
27、粘度、离子强度、氧化还原电位、胶体性质等发生变化。(温度与浓氧化还原电位、胶体性质等发生变化。(温度与浓缩综合效应,缩综合效应,V V )加速一些化学反应:蔗糖在酸催化下水解反应,加速一些化学反应:蔗糖在酸催化下水解反应,肌红蛋白褐变肌红蛋白褐变 蛋白质变性蛋白质变性 S S 氧化反应(氧化反应(V VC C、脂肪、脂肪、V VA A、V VE E、-胡萝卜素胡萝卜素)酶催化反应(糖原损失、乳酸酶催化反应(糖原损失、乳酸,高能磷酸盐降,高能磷酸盐降解解)(二)结冰对食品稳定性影响(二)结冰对食品稳定性影响 水水%、AwAw对干、半干、中湿食品质构有影响对干、半干、中湿食品质构有影响 低低AwA
28、w:饼干饼干 脆性脆性 油炸土豆片油炸土豆片 脆性脆性 硬糖硬糖 防粘防粘 固体饮料固体饮料 防结块防结块 中湿:中湿:软糖软糖 防变硬防变硬 蛋糕蛋糕 防变硬防变硬 面包面包 防变硬防变硬 冷冻方式对质构的影响冷冻方式对质构的影响 速冻、小晶体破坏小;慢冻,大冰晶破坏大速冻、小晶体破坏小;慢冻,大冰晶破坏大 干燥方法对质构的影响干燥方法对质构的影响 空气干燥空气干燥 质构破坏质构破坏 冷冻干燥冷冻干燥 相似质构相似质构 如脱水蔬菜如脱水蔬菜 高温脱水高温脱水 质构破坏质构破坏(三)(三)水对食品质构的影响水对食品质构的影响 在食品中添加吸湿剂可在水分含量不变条件在食品中添加吸湿剂可在水分含量
29、不变条件下,降低下,降低AwAw值。值。吸湿剂应该含离子、离子基团或含可形成氢吸湿剂应该含离子、离子基团或含可形成氢键的中性基团(键的中性基团(羟基,羰基,氨基,亚氨基,羟基,羰基,氨基,亚氨基,酰基等),即有可与水形成结合水的亲水性物质。酰基等),即有可与水形成结合水的亲水性物质。例如:例如:多元醇:丙三醇、多元醇:丙三醇、丙二醇、丙二醇、糖糖 无机盐:磷酸盐(水分保持剂)、食盐无机盐:磷酸盐(水分保持剂)、食盐 动、植物、微生物胶:明胶、卡拉胶、黄原胶动、植物、微生物胶:明胶、卡拉胶、黄原胶(四)降低(四)降低AwAw的方法的方法五、分子流动性与食品稳定性五、分子流动性与食品稳定性 Mol
30、ecular mobility and food stability 1 1、分子流动性(、分子流动性(MmMm):是分子的旋转移动和平转移动性的总):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品度量。决定食品MmMm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。水成分。玻璃态(玻璃态(glass stateglass state):是聚合物的一种状态):是聚合物的一种状态,它既象固它既象固体一样有一定的形状,又象液体一样分子间排列只是近似有序,体一样有一定的形状,又象液体一样分子间排列只是近似有序,是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运
31、是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运动,其形变很小,类于玻璃,因此称玻璃态。动,其形变很小,类于玻璃,因此称玻璃态。玻璃化温度(玻璃化温度(glass transition temperature,Tgglass transition temperature,Tg):):非晶态食品从玻璃态到橡胶态(具有柔软、弹性的固态)非晶态食品从玻璃态到橡胶态(具有柔软、弹性的固态)的转变称玻璃化转变,此时的温度称玻璃化温度。的转变称玻璃化转变,此时的温度称玻璃化温度。无定形(无定形(AmorphousAmorphous):是物质的一种非平衡,非结晶态。):是物质的一种非平衡,非结晶态。2
32、 2、状态图、状态图描述分子流动性与食品稳描述分子流动性与食品稳定性关系,包括平衡和非平衡状态数据的图定性关系,包括平衡和非平衡状态数据的图(p34p34图图219219)食品存在无定形区食品存在无定形区 食品的物理变化和化学变化的速度由分食品的物理变化和化学变化的速度由分子流动性所决定子流动性所决定 分子流动性与温度有相依性分子流动性与温度有相依性 大多数食品具有玻璃化温度大多数食品具有玻璃化温度 溶质类型影响玻璃化温度溶质类型影响玻璃化温度 3 3、大分子缠结(、大分子缠结(Macromoleculer Macromoleculer entanglemententanglement):指大
33、的聚合物以随机的方式相):指大的聚合物以随机的方式相互作用,没有形成化学键,有或没有氢键。互作用,没有形成化学键,有或没有氢键。大分子的缠结对食品性质的影响:大分子的缠结对食品性质的影响:ENEN对于冷对于冷冻食品的结晶速度,大分子化合物的溶解度、功冻食品的结晶速度,大分子化合物的溶解度、功能性乃至生物活性都将产生不同程度的影响,同能性乃至生物活性都将产生不同程度的影响,同时可以阻滞焙烤食品中水分的迁移,有益于保持时可以阻滞焙烤食品中水分的迁移,有益于保持饼干的脆性和促进凝胶的形成。饼干的脆性和促进凝胶的形成。分子的缠结能影响食品的性质(因为阻碍水分子的缠结能影响食品的性质(因为阻碍水分的迁移
34、,有助于保持谷物食品的脆性,减缓冷分的迁移,有助于保持谷物食品的脆性,减缓冷冻食品的结晶速度。冻食品的结晶速度。4 4、食品中水分的转移、食品中水分的转移 有两种:位转移、相转移有两种:位转移、相转移 食品水分化学势食品水分化学势:=(T,P=(T,P)(纯水)纯水)+RTlnAw+RTlnAw(1 1)位转移)位转移 水分在同一食品的不同部位或不同食品之间产水分在同一食品的不同部位或不同食品之间产生位转移。生位转移。温差引起:如温差引起:如T TA ATTB B,则则A A B B,水水A A水水B B Aw Aw不同引起:如不同引起:如AwAw1 1AwAw2 2,则,则1 1 2 2,水
35、水1 1水水2 2 (蛋糕(蛋糕+饼干),饼干),则:水则:水蛋糕蛋糕水水饼干饼干 13%13%水的淀粉水的淀粉+2%+2%水脱水蔬菜,脱水蔬菜的水升水脱水蔬菜,脱水蔬菜的水升高到高到8%8%,发生非酶褐变,发生非酶褐变。=(T,P=(T,P)(纯水)纯水)+RTlnAw+RTlnAw(2 2)相转移)相转移 相转移与环境(空气)湿度有关相转移与环境(空气)湿度有关水分蒸发水分蒸发 食品食品 环境,环境,水水食品食品 蒸发蒸发水水环境,环境,食品食品干燥干燥水分凝结水分凝结 空气中的水蒸气在食品表面凝结形成液体水的空气中的水蒸气在食品表面凝结形成液体水的现象。现象。食品食品 环境,环境,水水食
36、品食品 水水环境环境 食品表面是亲水性物质食品表面是亲水性物质食品被凝结水润湿,食品被凝结水润湿,再吸附,而变湿,稳定性再吸附,而变湿,稳定性 如糕点,糖果。如糕点,糖果。食品表面是憎水性物质食品表面是憎水性物质凝结水收缩成小水珠,凝结水收缩成小水珠,如蛋和水果表面有蜡质层。如蛋和水果表面有蜡质层。5 5、AwAw和和MmMm方法研究食品稳定性的比较方法研究食品稳定性的比较 二者相互补充,非相互竞争二者相互补充,非相互竞争 Aw Aw法主要注重食品中水的有效性,如水法主要注重食品中水的有效性,如水作为溶剂的能力;作为溶剂的能力;Mm Mm法主要注重食品的微观黏法主要注重食品的微观黏(nian)(nian)(MicroviscosityMicroviscosity)和化学组分的)和化学组分的扩散能力。扩散能力。目前,测定分子流动性有困难,在实际目前,测定分子流动性有困难,在实际应用上不能达到或超过应用上不能达到或超过AwAw方法的水平。方法的水平。此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢