食品化学 第二章 水 知识点总结

# 2.5.3.3 吸湿等温线的滞后现象

测定水加入到干燥食品的吸湿（吸附）等温线与测定高水分食品→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 吸湿等温线的滞后现象 ;

吸湿（吸附）等温线与解吸等温线不完全重合的现象 水分含量相同时，对应的Aw ，解湿 <吸湿 原因：

吸湿到食品内的水，还未充分被食品组分束缚，没有使食品完全“复原” 影响因素:

食品品种不同，滞后环不同

同一食品，不同温度，滞后环也不同 不同的解吸方法,滞后环也不同

2.5.3.4 吸湿等温线分区(1)

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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。

Ⅰ区 Aw=0～0.25 约0～0.07g水/g干物质

作用力： H2O—离子，H2O—偶极，配位键 属单分子层水（含水合离子内层水）

不能作溶剂，-40℃以上不结冰，与腐败无关

Ⅱ区 Aw=0.25～0.8（加Ⅰ区,<0.45gH2O/g干）

作用力： 氢键、H2O—H2O、H2O—溶质 属多分子层水，加上Ⅰ区约占高水食品的5%

不作溶剂，-40℃以上不结冰，但接近0.8（Aw）的食品，可能有变质现象

Ⅲ区 新增的水为自由水，

（截留+流动）多者可达20g H2O/g干物质 可结冰，可作溶剂

划分区不是绝对的，可有交叉，连续变化

* * 2.5.4 Aw与微生物繁殖的关系

微生物的生长繁殖需要水，适宜的Aw一般情况如下： Aw <0.90 大多数细菌

<0.87 大多酵母 <0.80 大多霉菌

0.8～0.6 耐盐、干、渗透压细菌、酵母、霉菌 <0.50 任何微生物均不生长繁殖

* * 2.5.5 Aw与酶促反应的关系

水可作为介质，活化底物和酶

Aw < 0.8 大多数酶活力受到抑制

Aw= 0.25～0.3 淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶抑制或丧失活力

但脂肪酶在Aw=0.1～0.3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）

* * 2.5.6 Aw与非酶反应的关系 2.6.3.1 Aw与非酶褐变

Aw < 0.2 V最小，褐变难于发生 Aw < 0.7 Aw 升高，V升高，

Aw = 0.6～0.7 V最大（羰氨反应达到最大值）

Aw > 0.7 V降低（因为H2O稀释了反应物浓度） 2.6.3.2 Aw与脂肪的氧化

? Aw对脂肪的非酶氧化反应的影响比较复杂。 ? Aw < 0.4 Aw↑ V ↓( MO2—H2O 阻V)

Aw > 0.4 Aw↑ V ↑（H2O溶解O2，溶胀后催化部位暴露，氧化V↑） Aw > 0.8 Aw↑ V↑ (稀释浓度) Aw与水溶性色素分解，维生素分解 Aw ↑ V分解 ↑

* * 2.6 结冰对食品稳定性影响（1）

食品结冰时

1.非冻结相中，溶质变浓，产生浓缩效应

? 冻结的pH、粘度、离子强度、氧化还原电位、胶体性质等发生变化。 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 蛋白质变性 S↓

2. 冰的体积增加9% ,导致机械伤害,发生错位现象

? 氧化反应（VC、脂肪、VA、VE、β-胡萝卜素……） ? 酶催化反应（糖原损失、乳酸↑，高能磷酸盐降解……） 2.7 水对食品质构的影响(1)

? 水%、Aw对干、半干、中湿食品质构有影响 ? 低Aw： 饼干 脆性 ? 油炸土豆片 脆性 ? 硬糖 防粘 ? 固体饮料 防结块 ? 中湿： 软糖 防变硬 ? 蛋糕 防变硬 ? 面包 防变硬 2.7.1 降低Aw的方法

? 添加吸湿剂可在水分含量不变条件下，降低Aw值。

? 吸湿剂应该含离子、离子基团或含可形成氢键的中性基团（ 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。 ? 如：多元醇：丙三醇、 丙二醇、 糖 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 2.7 水对食品质构的影响(2)

? 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 ? 干燥方法对质构的影响 ? 空气干燥 质构破坏

? 冷冻干燥 相似质构 如脱水蔬菜 ? 高温脱水 质构破坏 2.8 分子流动性与食品稳定性(1)

? 无定形---- 非平衡、非结晶状态（过饱和溶液） ? 玻璃态----以无定形固体存在的物质于玻璃态 ? 玻璃化温度----过饱和溶液转变成玻璃态时的温度 2.8 分子流动性与食品稳定性(2)

? 食品的物理变化和化学变化的速度由分子流动性所决定 ? 分子流动性与温度有相依性 ? 大多数食品具有玻璃化温度 ? 溶质类型影响玻璃化温度

? 分子的缠结能影响食品的性质（因为阻碍水分的迁移，有助于保持谷物食品的脆性，

减缓冷冻食品的结晶速度

? 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Aw方法的水平。 2.9 食品水分与食品物理性质的关系 2.10.1 食品干燥

? 食品的干燥或脱水统称为干制 ? 物理性状的改变:

? 质量的减少和体积的缩小；

? 色泽的变化；

溶液浓度增加，使食品的冰点下降。 2.10.2 食品浓缩

指从液态食品中除去一定数量的水分. 目的

1.减小食品体积和重量.

2.干燥前，除去大量水分，减轻干制的负担. 食品水分与食品物理性质的关系

1.蒸发浓缩: 是将液态食品的温度提高到沸点，使食品的自由水蒸发。常用真空浓缩. 2.冷冻浓缩: 是将液态食品部分冷冻而将纯的冰晶体移走 ,如啤酒的浓缩。

3.薄膜浓缩 :在食品和水之间放置一薄膜，并利用外加能量使水从液态食品一侧通过薄膜到

达另一侧被除去。

2.9 食品水分与食品物理性质的关系(4) 2.10.3 中间水分食品（中湿食品）

? Aw在0.60~0.85 ,其水分含量在20~40% ? 中间食品具有如下特征：

? 能象干燥食品那样抵制微生物的繁殖生长； ? 不必复水，且口感良好； ? 能够长期保存; ? 营养成分容易调整; ? 包装经济。 讨论、思考题

1、试列举水在生物体内的主要功能。 2、简述食品体系中水的存在类型与特点。

3、水的物理性质中有哪些与食品加工有关的？分别有何应用？ 4、解释：单分子层水、多分子层水、束缚水、毛细管水、截留水 5、冻结对食品保藏有何不利的影响？

6、为什么水分活度与食品的稳定性密切相关？

7、解释：水分活度、 玻璃态、玻璃化温度、分子流动性、吸湿等温线