食品化学 第二章水 知识点总结Word格式.docx
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此外,水还具有镇静、强壮效果;
保护眼睛,降脂减肥和美容作用。
水的食品功能1.食品的组成成分
2.显示色、香、味、形、质构特征3.分散蛋白质、淀粉、形成溶胶4.影响鲜度、硬度
5.影响加工,起浸透、膨胀作用6.影响储藏性
水的物理性质 水的三态
1、以水—汽2、水—冰3、汽—冰
特点:
具有水、汽、冰三相共存**水的重要物理性质
水的许多物理性质:
如熔点、沸点、比热容、熔化热、蒸发热、表面张力和界电常
数都明显偏高.**原因:
水分子间存在着三维氢键缔合的缘故
1水的密度在4℃最大,为1;
0℃时冰密度为,水结冰时,体积膨胀约9%(/L).实际应用:
这种性质易对冷冻食品的结构造成机械损伤,是冷冻食品行业中应关注的问题
2.水的沸点与气压呈正相关关系.当气压升高时,则其沸电升高;
当气压下降,则沸点降
低。
实际应用:
(1)热敏性的食品如牛奶、肉汁、果汁等的浓缩通常采用减压或真空方式来保护食品的营养物质
(2)不易煮烂的食物,如动物的筋、骨、牛肉等可采用高压蒸煮,低酸性的罐头的杀菌(3)高原上做饭应采用高压3.水的比热较大
水的比热大是因为当温度升高时,除了分子动能需要吸收热量外,同时缔合的分子转化为单分子时也需要吸收热量所致。
使得水温不易随气温的变化而异。
比如海洋性气候就是如此。
4.水的介电常数很高,水的溶解能力强20℃时,水为。
生物体的干物质的介电常数为~。
介电常数高,可促进电解质的解离,所以对酸、碱、盐等电解质和蛋白质在水中的溶解是非常重要的。
5.冰的导电系数与热传递系数均比水的大,分别大3倍与4倍
也就是说,在一定的环境中,冰改变自身的温度要比水的快得多,所以同一食物的
解冻要比冻结快得多
#食品中的水分状态及与溶质间的相互关系
(1)
水分状态
结合水 作用力:
配位键,氢键,部分离子键
特点:
在-40℃以上不结冰,不能作为外来溶质的溶剂
单分子层水:
与食物的非水组分中离子或强极性基团如氨基
、羧基等直接以离子键或氢键结合的第一个水分子层中的水称之。
约为总水量的%。
多分子层水:
处于单分子层水外的几层水分子或与非水组分所含的弱极性基团如羟基、酰胺基等形成的氢键的水分子。
#食品中的水分状态及与溶质间的相互关系
(2)
自水
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。
毛细管水:
毛细管径>
约为几~几十um时,其内的水属于自水。
自流动水
#食品中的水分状态及与溶质间的相互关系(3)
水溶质间的相互关系
水与离子和离子基团的相互作用
极性结合,偶极—离子相互作用阻碍水分子的流动的能力大于其它溶质;
水—离子键的强度大于水—水氢键;
破坏水的正常结构,阻止水在0℃时结冰,对冰的形成造成一种阻力
#食品中的水分状态及与溶质间的相互关系(4)
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、亚氨基等形成氢键;
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;
大分子内或大分子间产生“水桥” Η
│ │ ∣
—Ν—Η……Ο—Η……О=С—
#食品中的水分状态及与溶质间的相互关系(5)
水与非极性物质的相互作用
笼形水合物的形成:
于非极性基团与水分子产生斥力,使疏水基团附近的水分子间氢键键合力↑
“笼形水合物”:
20~74个水分子将“客体”包在其中
范德华力、少量静电力、疏水基团间的缔合作用 水分活度与食品稳定性** 水分活度的意义
问题
(1)含水18%的果脯与含水18%的小麦比较,哪种耐储藏?
水分活度:
食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示 Aw=P/Po
对于纯水:
P=PoAw=1;
而对于食品中的水分,因其中溶有其它物质,所以P总是
易程度与Aw有关.
1.配制食品混合应注意水在配料间的转移 2.测定包装材料的阻湿性质
3.测定一定水分含量与微生物生长的关系 4.预测食品稳定性与水分含量的关系。
2.吸湿等温线与温度的关系
T升高,则Aw升高,对同一食品,T升高,形状近似不变,曲线位置向下方移动.
不同温度下马铃薯的吸湿等温线
# 吸湿等温线的滞后现象
测定水加入到干燥食品的吸湿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 V降低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。
AwAw↑V↑Aw>
Aw↑V↑(稀释浓度)Aw与水溶性色素分解,维生素分解Aw↑V分解↑
**结冰对食品稳定性影响
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
氧化反应酶催化反应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 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,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、食盐
动、植物、微生物胶:
明胶、卡拉胶、黄原胶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 质构破坏分子流动性与食品稳定性
(1)
无定形----非平衡、非结晶状态玻璃态----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
Aw在~,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
吸湿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
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~约0~水/g干物质
H2O—离子,H2O—偶极,配位键属单分子层水
不能作溶剂,-40℃以上不结冰,与腐败无关
Ⅱ区 Aw=~
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,但接近的食品,可能有变质现象
Ⅲ区新增的水为自水,
多者可达20gH2O/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
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