食品化学第二章水知识点总结
第二章水
食品中的水分含量及功能水分含量
一般生物体及食品中水分含量为3～97% 水在生物体内的含量约70~80% 水在动物体内的含量特点随动物年龄的增加而减少，成人含水量为58~67%。
不同部位水分含量不同：皮肤 60~70%；
肌肉及器脏 70~80%；骨骼 12~15%。
水在植物体内的含量特点
营养器官组织含量最高 70~90%。繁殖器官组织含量最低 12~15%。某些食品的水分含量表2—1
食品水分含量 ( % )
白菜，菠菜90—95 猪肉 53—60 新鲜蛋74 奶88 冰淇淋65 大米12 面包35 饼干3—8 奶油 15--20 水的功能
水在生物体内的功能
1.稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性
2.体内化学介质，使生物化学反应顺利进行
3.营养物质，代谢载体
4.热容量大，调节体温
5.润滑作用
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
作用力：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”包在其中作用力：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=Po Aw=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。 Aw Aw ↑ 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
第二章水
食品中的水分含量及功能水分含量
一般生物体及食品中水分含量为3～97% 水在生物体内的含量约70~80% 水在动物体内的含量特点随动物年龄的增加而减少，成人含水量为58~67%。
不同部位水分含量不同：皮肤 60~70%；
肌肉及器脏 70~80%；骨骼 12~15%。
水在植物体内的含量特点
营养器官组织含量最高 70~90%。繁殖器官组织含量最低 12~15%。某些食品的水分含量表2—1
食品水分含量 ( % )
白菜，菠菜90—95 猪肉 53—60 新鲜蛋74 奶88 冰淇淋65 大米12 面包35 饼干3—8 奶油 15--20 水的功能
水在生物体内的功能
1.稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性
2.体内化学介质，使生物化学反应顺利进行
3.营养物质，代谢载体
4.热容量大，调节体温
5.润滑作用
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
作用力：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”包在其中作用力：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=Po Aw=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 <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
作用力： 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=～
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，但接近的食品，可能有变质现象
Ⅲ区新增的水为自水，
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
食品化学第二章水知识点总结 第二章水分 2.1食品中的水分含量和功能2.1.1水分含量 ？普通生物和食物中的水分含量为3 ~ 97%？生物体中水的含量约为70-80%。动物体内的水分含量为256±199，随着动物年龄的增长而减少，而成年动物体内的水分含量为58-67% 不同部位水分含量不同:皮肤60 ~ 70%； 肌肉和器官脏70 ~ 80%；骨骼12-15%植物中 水分的含量特征？营养器官组织(根、茎和叶的薄壁组织)的含量高达70-90%？生殖器官和组织(种子、微生物孢子)的含量至少为12-15%表2-1某些食物的含水量 食物的含水量(%) 卷心菜，菠菜90-95猪肉53-60新鲜鸡蛋74牛奶88冰淇淋65大米12面包35饼干3-8奶油15-20 2.2水的功能 2.2.1水在生物体中的功能 1。稳定生物大分子的构象，使它们表现出特定的生物活性2。体内化学介质使生化反应顺利进行。营养物质，代谢载体4。热容量大，体温调节5。润滑 。此外，水还具有镇静和强有力的作用。护眼、降血脂、减肥、美容2.2.2水的食物功能1。食品成分 2。展示颜色、香气、味道、形状和质地特征3。分散蛋白质、淀粉并形成溶胶4。影响新鲜度和硬度
5。影响加工。它起着饱和和膨胀的作用。它影响 2.3水的物理性质2. 3.1水的三态 1，具有水-蒸汽(100℃/1个大气压)2、水-冰(0℃/1个大气压)3、蒸汽-冰(> 0℃/611帕以下) 的特征:水、蒸汽、冰三相共存(0.0098℃/611帕)* * 2.3.2水的重要物理性质256水的许多物理性质，如熔点、沸点、比热容、熔化热、汽化热、表面张力和束缚常数 数，都明显较高。*原因: 水分子具有三维氢键缔合， 1水的密度在4℃时最高，为1；水结冰时，0℃时冰密度为0.917，体积膨胀约为9%(1.62毫升/升)。实际应用: 是一种容易对冷冻食品的结构造成机械损伤的性质，是冷冻食品工业中应注意的问题。水的沸点与气压成正比。当气压增加时，它的沸腾电流增加。当空气压力下降时，沸点下降 低 : (1)牛奶、肉汁、果汁等热敏性食品的浓缩通常采用减压或真空来保护食品的营养成分。低酸度罐头的灭菌(3)高原烹饪应使用高压3。水的比热大于 。水的比热较大，因为当温度升高时，除了分子的动能需要吸收热量外，同时相关分子在转化为单个分子时需要吸收热量。这样水温就不容易随着温度的变化而变化。例如，海洋气候就是这样
第一章绪论 名词解释 1.食品化学：用化学的理论和方法研究食品本质的科学，它通过对食品营养价值、安全 性和风味特征的研究，阐明食品的组成、性质、结构和功能以及食品成分在贮藏、加工和运输过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。 2.营养素：指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。P2 第二章水分 名词解释 1.结合水：指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一 部分水，可分为化合水、邻近水和多层水。P21 2.体相水：指食品中除了结合水以外的那一部分水，它分为不移动水或滞化水、毛细管水和 自由流动水。P22 3.水分活度：指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。P23 4.水分的吸附(吸湿)等温线：在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图 称为吸附等温线（MSI）。P26 5.等温线的滞后现象：一种食物一般有两条吸附等温线；一条是吸附等温线，是食品在吸湿 时的吸附等温线；一条是解吸等温线，是食品在干燥时的吸附等温线；往往这两条曲线并不完全重叠，在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔，把这种现象称为等温线的滞后现象。 6.玻璃态：指既像固体一样具有一定的形状和体积，又像液体一样分子间排列只是近似有 序，因此它是非晶态或无定形态。 7.玻璃化转变温度:指非结晶态的食品体系从玻璃态到橡胶态的转变时的温度。 8. 分子移动性:又称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量。 问答题 1.水分活度与食品稳定性的关系。 答：食品的贮藏稳定性与水分活度之间有着密切的联系。 一）水分活度与微生物生命活动的关系：各类微生物生长都需要一定的水分活度，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。一般说来：细菌为Aw>0.9；酵母为Aw>0.87；霉菌为Aw>0.8。（一些耐渗透压微生物除外。）在Aw<0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
食品化学复习提纲 第二章水分 1.食品中水分的转移(P37-39)：(1)食品中水分的位转移(2)食品中水分的相转移：包括水分蒸发，水蒸汽的凝结。 2.食品中的水，水分与食品稳定性的关系(P29-39)：(1)水分活度与食品的稳定性：水分活度与微生物生命活动的关系，水分活度与食品劣变化学反应的关系，降低水分活度提高食品稳定性的机理。(2)冷冻与食品稳定性：冻藏时冰对食品稳定性的影响，玻璃化温度与食品稳定性。(3)水分转移与食品稳定性：食品中水分的位转移，食品中水分的相转移。 3.水分活度(P23-29)：水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高(百度). 水分活度与温度的关系(P24-26);水分活度与水分含量的关系(P26-29)； 水分活度与冰点(P25-26)：在比较冰点以上和冰点以下的Aw值时，应注意到有3个重要的区别。第一：在冰点以上温度时。水分活度是食品组成和温度的函数，并以食品的组成为主；在冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与温度有关。第二，在冰点以上和以下温度时，就食品稳定性而言，Aw的意义是不一样的。第三，在冰点以下的Aw数据不能被用于预示冰点以上的相同食品的Aw，这是因为冰点以下的Aw值与样品的组成无关，而仅与温度有关。等温线的滞后现象(P28) 4.自由水与结合水，各自的特点(P21-22)：自由水又称为体相水或游离水，是指食品中除了结合水以外的那部分水，它又可分为3类：不移动水或滞化水，毛细管水和自由流动水。其特点是：流动性强.易蒸发.加压可析离，是可以参与物质代谢过程的水。结合水或称为束缚水或固定水，通常是指存在于或其他非水组分附近的，与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水，具有与同一体系中体相水显著不同的性质，如呈现低的流动性，在-40摄氏度不结冰，不能作为所加入溶质的溶剂，在氢核磁共振(HNMR)中使氢的谱线变宽。根据结合水被结合的牢固程度的不同，结合水又可分为：化合水，邻近水和多层水。 5.水分吸湿等温线(水分吸附等温线)(P26-P28). 6.疏水相互作用(P20):疏水相互作用，就是疏水基团尽可能聚集(缔合)在一起以减少它们与水分子的接触。这是一个热力学上有利的(ΔG<0)过程，是疏水水合的部分逆转。 第三章蛋白质 1.面团形成(P73-74)，面筋蛋白的影响(P86-87). 2.肌红蛋白的呈色原理(P84、P302):肌红蛋白为产生肉类色泽的主要色素，它的等电点为6.8，性质不稳定，在外来因素的影响下所含的二价铁容易转化为三价铁，导致肉类色泽的异常。 动物屠宰放血后，由于血红蛋白对肌肉组织的供氧停止，新鲜肉中的肌红蛋白还保持其还原状态，肌肉的颜色呈稍暗的紫红色(肌红蛋白的颜色)。当胴体被分割后，随着肌肉与空气的接触，还原态的肌红蛋白向两种不同的方向转变，一部分肌红蛋白与氧气发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，产生人们熟悉的鲜肉
精心整理 食品化学 江西科技师范大学授课老师：赵利谭政 第二章水 第一节引言 1.水分在食品加工中的作用 ⏹水对食品的外观形态、色泽、硬度、风味、鲜度等性质具有重要的影响。 ⏹水是微生物生长繁殖和生物体内化学反应的必需条件，关系到食品腐败变质的问题，影响到食品⏹ ⏹⏹⏹➢在0➢ ⏹➢➢➢1.➢➢间隙式：水保留在一种似冰或笼形物的结构中，其中个别水分子填充在笼形物的间隙中。 ➢连续式：液态水中存在着一个由水分子构成的连续网状结构，并且具有动态的本质，分子之间的氢键均匀地分布在整个水样中，原存在于冰中的许多氢键在冰融化时简单地扭曲而不是断裂。 （所有的模型都认为：各个水分子能够频繁地改变它们的排列，即一个氢键快速地终止而代之以一个新的氢键，在温度不变的条件下，整个体系维持一定的氢键键合和结构的程度。） 2.在液态水中，温度对水的缔合的影响： ➢改变最邻近水分子间的距离 ➢改变水分子的配位数 3.当固态的冰向液态的水转变时，同时出现两种情况： ➢最邻近的水分子间的距离增大（密度下降，称之为“热膨胀效应”） ➢最邻近的水分子的平均数目增加（密度增加，称之为“配位数增加效应”）
（当配位数增加效应占优势时就导致大家所熟悉的净密度增加，而热膨胀效应占优势时则净密度下降。） 4.不同温度下水的密度变化的特点： ➢水的密度在3.98℃达到最大值 ➢在0~3.98℃之间水的净密度随着温度的升高而逐渐升高 ➢超过3.98℃后表现为相反的变化趋势 （这是因为配位数增加效应在0~3.98℃之间是占优势的，而热膨胀效应在温度超过了 3.98℃后占优势。） 第七节水-溶质相互作用 二、分子水平 1.水分在食品中的存在形式取决于： ➢ ➢ ➢ 2. 3.结合水 ⏹ ➢结合较牢固； ➢ 牢固。 ⏹具有“ ⏹ ⏹ 4. ⏹ ⏹ ⏹ 1. 2.离子对水的净结构的影响： ⏹在稀水溶液中，存在两种效应：与极化力或电场强度紧密相关 ⏹净结构破坏效应(breakingeffect) ➢大离子和单价离子产生较弱电场，能阻碍水形成网状结构 ➢K+,Rb+,Cs+,NH4+,Cl-,Br-,I-,NO3-,BrO3-,IO3-,ClO4- ➢盐溶液流动性比纯水强 ⏹净结构形成效应(formingeffect) ➢小离子或多价离子产生强电场 ➢Li+,Na+,H3O+,Ca2+,Ba2+,Mg2+,Al3+,F-,OH- ➢具有比纯水较低的流动性和较紧密的堆积 ⏹稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状结
食品化学模拟试卷 ——第二章 一．名词解释 1.水分活度：食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值，即Aw=p/p0。Aw为水分活度，p为食品上空水蒸气的分压力，p0为在相同温度下纯水的饱和蒸汽压。 2.滞后现象：采用向干燥食品样品中添加水的方法绘制的水分吸附等温线和按解吸过程绘的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。 3.分子移动性Ｍｍ：又称分子流动性，是分子旋转移动和平动移动的总度量（不包括分子的振动）。 4.吸附等温线（MSI）：在恒定温度下，以食品的水分含量对它的水分活度绘图形成的曲线成为水分的吸附等温线。 5.结合水：又称束缚水或固定水，通常指存在于溶质或其他非水组分附近的，与溶质分子之间通过化学键结合的那部分水。 6.疏水相互作用：疏水基团尽可能聚集在一起以减少它们与水分子的接触的作用。 7.笼合水合物：即冰状包合物，其中水为“主体”物质，通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为“客体”的分子。 8.邻近水：指处在非水组分亲水性最强的基团周围第一层位置，主要结合力是水—离子和水—偶极间的缔合作用。 9.过冷温度：开始出现稳定晶核的温度。 10.无定形态：指物质的所处的一种非平衡、非结晶状态。当饱和条件占优势并且溶质保持非结晶时形成的固体就是无定形态。 二．填空题 1.维持蛋白质三级结构的重要因素是（疏水相互作用）。 2.根据食品中水分子与非水物质间相互作用的性质和程度，可将水分为（体相水）、（结合水）。 3.结合水可分为：（化合水）、（邻近水）和（多层水）。 4.体相水可以分为：（不移动水）、（毛细管水）和（自由流动水）。 5.与离子或离子基团相互作用的水是食品中结合得最紧密的一部分水，它们是通过（静电相互作用）而产生水合作用。 6.水对非极性物质产生的结构形成响应，其中有两个重要结果：（笼形水合物的形成）、（蛋白质中疏水相互作用）。 7.在常温和0℃时，（六方形）冰晶最稳定。 8.大多数天然食品的初始冻结点在（-2.6到-1.0℃），并随冻结量增加，冻结点持续下降到更低，直到食品达到（低共熔点）。 9.我国的冷藏食品温度常为（-18℃）。 10.笼形水合物的“主体”水分子与“客体”分子之间相互作用一般是（范德华力）。 11.在冰点以上温度时，水分活度是（食品组成）和（温度）的函数，并以（食品组成）为主。 12.在冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与（温度）有关。 13.在不同溶质影响下，冰的结构主要有4种：（六方形）、（不规则树状）、（粗糙球状）、（易消失的球晶）。
食品化学水知识点 水是食品化学中一项重要的研究内容，它在食品加工和储存过程中起着至关重 要的作用。本文将介绍食品化学中与水相关的知识点，并解释其在食品加工中的作用。 1.水的化学性质水的化学式为H2O，是由一个氧原子和两个氢原子组 成的化合物。水是一种无色、无味、无臭的液体，它在室温下是液态存在的。 水是一种极性分子，具有良好的溶剂能力，可以溶解许多食品成分。 2.水的物理性质水的物理性质对于食品加工具有重要意义。水的沸点 为100摄氏度，冰点为0摄氏度。水的密度随温度而变化，通常在4摄氏度时具有最大密度。此外，水还具有热容量大、热传导性能好等特点，使其成为食品加工中常用的冷却、加热介质。 3.水在食品加工中的作用（1）溶剂：水是一种理想的溶剂，可以溶解 许多食品成分，如糖、盐、酸等。在食品加工过程中，水的溶解能力可以促进食品的溶解、混合和反应。 （2）稀释：水可以用来稀释食品中过高的浓度，使其达到适宜的口感和味道。例如，酱油、醋等浓缩的调味品常常需要用水稀释后才能使用。 （3）调节温度：水作为一种热传导介质，在食品加工过程中可以用来调节温度。例如，在烹饪中加入适量的水可以控制食物的温度，使其煮熟或煮烂。 （4）调节酸碱度：水的pH值为中性，当食品过酸或过碱时，可以用水来调 节酸碱度，使其达到适宜的口感和保质期。 （5）保湿：水具有良好的保湿性能，可以防止食品失去水分，延长食品的保 质期。在面包、蛋糕等糕点制作中，水的添加可以增加面团的柔软度和保湿性。 4.水质对食品加工的影响水质对食品加工具有重要的影响。水中的杂 质和微生物会对食品的质量和安全性产生影响。例如，硬水中的钙和镁离子会与食品中的某些成分发生反应，导致沉淀和不良的口感。此外，水中的微生物可能导致食品腐败和变质。 为了确保食品的质量和安全性，食品加工过程中需要选择适宜的水源，并对水 进行必要的处理和消毒。 总结：食品化学中的水知识点包括水的化学性质、物理性质以及在食品加工中的作用。水作为一种无色、无味、无臭的液体，在食品制作中具有溶剂、稀释、调节温度、调节酸碱度和保湿等重要作用。此外，水质对食品加工的影响也需要引起重视。选择适宜的水源并对水进行处理和消毒，有助于保证食品的质量和安全性。
第二章：水 1.解释水为什么会有异常的物理性质。 在水分子形成的配位结构中，由于同时存在2个氢键的给体和受体，可形成四个氢键，能够在三维空间形成较稳定的氢键网络结构。 （了解宏观上水的结构模型。 ?（1）混合模型： 混合模型强调了分子间氢键的概念,认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间,成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡. ?（2）填隙式模型 水保留一种似冰或笼形物结构，而个别水分子填充在笼形物的间隙中。 ?（3）连续模型 分子间氢键均匀分布在整个水样中，原存在于冰中的许多键在冰融化时简单地扭曲而不是断裂。此模型认为存在着一个由水分子构成的连续网，当然具有动态本质。） 2.食品中水的类型及其特征？ ?根据水在食品中所处状态的不同，与非水组分结合强弱的不同，可把固态食品中的 水大体上划分为三种类型：束缚水、毛细管水、截流水 ?束缚水：不能做溶剂，与非水组分结合的牢固，蒸发能力弱，不能被微生物利用， 不能用做介质进行生物化学反反应。 毛细管水：可做溶剂、在—40℃之前可结冰，易蒸发，可在毛细管内流动，微生物可繁殖、可进行生物化学反应。是发生食品腐败变质的适宜环境。 截流水：属于自由水，在被截留的区域内可以流动，不能流出体外，但单个的水分子可通过生物膜或大分子的网络向外蒸发。在高水分食品中，截留水有时可达到总
水量的90%以上。截留水与食品的风味、硬度和韧性有密切关系，应防止流失。3．水分活度的定义。冰点以下及以上的水分活度有何区别？ 1）水分活度（Aw）能反应水与各种非水成分缔合的强度。Aw ≈p/p.=ERH/100 式中，p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；p。为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压;ERH为食品样品周围的空气平衡相对湿度。 2）①定义不同：冰点以下食品的水分活度的定义： Aw = Pff / P。(scw) = Pice / P。(scw) Pff ：部分冻结食品中水的分压P。(scw) ：纯过冷水的蒸汽压（是在温度降低至-15℃测定的）Pice ：纯冰的蒸汽压 ②Aw的含义不同 ?在冰点以上温度，Aw是试样成分和温度的函数，试样成分起着主要作用； ?在冰点以下温度，Aw与试样成分无关，仅取决于温度。 ③当温度充分变化至形成冰或熔化冰时，从食品稳定性考虑，Aw的意义也发生变化。 ④低于食品冰点温度时的AW不能用来预测冰点温度以上的同一种食品的AW。 4.水分吸着等温线（MSI）。滞后现象及其产生原因。 ?定义：在恒温下，食品水分含量与水分活度的关系曲线。 ?同一食品它的回吸等温线与解吸等温线并不完全重合，在中低水分含量部分张开了 一细长的眼孔，这种水分吸着等温线与解吸等温线之间的不一致现象称为滞后现象。 ?产生原因：①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。 ②不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压。
食品化学第二章水分 1、名词解释： (1) 水分活度：指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。 (2) 水分的吸湿等温线：在恒定温度下，以食品中水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线(MSI)。 (3) 等温线的滞后现象：一种食物一般有两条吸附等温线。一条是水分回吸等温线，是食品在吸湿时的吸附等温线；一条是水分解吸等温线，是食品在干燥时的吸附等温线；往往这两条曲线并不完全重叠，在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔，把这种现象称为“滞后”现象。 2、I可答题 (1) 水分活度与食品稳定性的关系。 ①食品aw与微生物生长［的关系：从微生物活动与食物水分活度的关系来看，各类微生 物生长都需要一定的水分活度，一般说来：细菌为Aw>0.9; 酵母为Aw>0.87; 霉 菌为Aw>0.& ②食品aw与酶促反应的关系：一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在Aw<0.85时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外，如酯酶在Aw为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。 ③食品aw与非酶化学反应的关系：降低食品的Aw，可以延缓酶促反应和非酶反应的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但Aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，还能引起非酶褐变。 ④食品aw与质地的关系：当水分活度从0.2 ~0.3增加到0.65时，大多数半干或干燥食品的硬度及黏着性增加。水分活度为0.4?0.5时，肉干的硬度及耐嚼性最大。 (2) 水分的吸附等温线的定义，以及3个区段的水分特性。 在恒定温度下，以食品中水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线。 I区：为化合水和临近水区。这部分水是食品中与非水物质结合最为紧密的水，为化合水和构成水，吸湿时最先吸入，干燥时最后排除；这部分水不能使干物质膨润，不能作为溶剂，在-40 C不结冰。 门区：为多层水区。主要靠水-水和水-溶质的氢键与邻近的分子缔合，这部分的水将起到膨润和部分溶解的作用，加速大多数反应的速率。 ④E区：为白由水区。在这个区域，绝大多数的化学、生物化学反应速度及微生物的生长繁殖速度都达到最大，这部分水决定了食品的稳定性。 (3) 食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？ ①水与溶质的相互作用：它们是通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用而产生水合作用。当水分子靠近离子或离子基团时，水分子会在离子形成的电场中发生极化作用，使水分子出现两个分离的电荷中心，分子两端分别带上3的正电荷和5的负电荷。 ②水分子与具有氢键形成能力物质的相互作用：水能够与各种合适的基团，如羟基、氨基、短基、酰胺或亚氨基等极性基团形成氢键，水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。 ③水分子与非极性物质的相互作用：向水中加入疏水性物质，如炷、稀有气体及引入
第二章，水 水－溶质相互作用 一、与离子和离子基团的相互作用(P15) 当食品中存在离子或可解离成离子或离子基团的盐类物质时，产生偶极-离子相互作用，可以固定相当数量的水。 随着离子种类及所带电荷的不同，与水之间的相互作用也有所差别。大致可以分作两类： 1、有助于水分子网状结构的形成，水溶液的流动性小于水，如：Li +、Na +、H 3O +、Ca 2+、Ba 2+、Mg 2+、Al 3+、OH -等。 2、能阻碍水分子之间网状结构的形成，其溶液的流动性比水大，此类离子如：K+、Rb+、Cs +、NH 4+、C l-、B r-、I -、NO - 3、BrO -3等； 二、水与具有氢键形成能力的中性基团(亲水性溶质)的相互作用 许多食品成分，如蛋白质、多糖（淀粉或纤维素）、果胶等中的极性基团，如羟基、羧基、氨基、羰基等，均可与水分子通过氢键相互结合。 水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。 三、水与非极性物质的相互作用 非极性的分子通常包括烃类、稀有气体、脂肪酸、氨基酸和蛋白质的非极性基团等。 疏水水合作用疏水相互作用疏水基团还能和水形成笼形水合物。 四、水与双亲分子的相互作用 双亲分子包括脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类和核酸。双亲分子在水中形成胶团。 食品中水的存在状态 根据食品中水分的存在状态，可以把食品中的水分作不同的类型（如下页图）。 结合水，自由水（体相水）之间很难作截然的划分，其主要的区别在于： a.结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系。 b.结合水的蒸汽压比自由水低得多。 c.结合水不易结冰（冰点约－40℃）。 食品 中水 的存 在形 式构成水定义：与非水物质呈紧密结合状态的水特点：非水物质必要的组分，-40度部结冰， 无溶剂能力，不能被微生物利用； 邻近水定义：处于非水物质外围，与非水物质 呈缔合状态的水；特点：-40度不结冰，无溶剂能力，不 能被微生物利用；多层水定义：处于邻近水外围的，与邻近水以氢 键或偶极力结合的水；特点：有一定厚度(多层)，-40度基本不结 冰，溶剂能力下降，可被蒸发；单分子层水，0.5% 5%结合水自由水被组织中的显微结构或亚显微结构或膜滞留的水滞化水不能自由流动，与非水物质没关系毛细管水由细胞间隙等形成的毛细管力所系留的水 物理及化学性质与滞化水相同 自由流动水以游离态存在的水 可正常结冰，具有溶剂能力，微生物可利用 定义特点定义特点定义特点
食品化学第二章水知识点总结 第二章水 食品中的水分含量及功能水分含量 一般生物体及食品中水分含量为3～97% 水在生物体内的含量约70~80% 水在动物体内的含量特点随动物年龄的增加而减少，成人含水量为58~67%。 不同部位水分含量不同：皮肤 60~70%； 肌肉及器脏 70~80%；骨骼 12~15%。 水在植物体内的含量特点 营养器官组织含量最高 70~90%。繁殖器官组织含量最低 12~15%。某些食品的水分含量表2—1 食品水分含量 ( % ) 白菜，菠菜90—95 猪肉 53—60 新鲜蛋74 奶88 冰淇淋65 大米12 面包35 饼干3—8 奶油 15--20 水的功能 水在生物体内的功能 1.稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性 2.体内化学介质，使生物化学反应顺利进行 3.营养物质，代谢载体 4.热容量大，调节体温 5.润滑作用 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
第二章 一、水的结构 水是唯一的以三种状态存在的物质：气态、液态和固态（冰） （1）气态在气态下，水主要以单个分子的形式存在 （2）液态在液态下，水主要以缔合状态(H2O)n 存在，n 可变 氢键的特点；键较长且长短不一，键能较小(2-40kj/mol) a.氢键使得水具有特别高的熔点、沸点、表面张力及各种相变热； b.氢键使水分子有序排列，增强了水的介电常数；也使水固体体积增大； c.氢键的动态平衡使得水具有较低的粘度； d.水与其它物质（如糖类、蛋白类）之间形成氢键，会使水的存在形式发生改变， 导致固定态、游离态之分。 （3）固态在固体（冰）状态下，水以分子晶体的形式存在；晶格形成的主要形式是 水分子之间的规则排列及氢键的形成。由于晶格的不同，冰有11 种不同的晶型。 水冷冻时，开始形成冰时的温度低于冰点。把开始出现稳定晶核时的温度称为过冷温度； 结晶温度与水中是否溶解有其它成分有关，溶解成分将使水的结晶温度降低，大多数食品中水的结晶温度在-1.0～-2.0C?。 冻结温度随着冻结量的增加而降低，把水和其溶解物开始共同向固体转化时的温度 称为低共熔点，一般食品的低共熔点为-55～-65℃。 水结晶的晶型与冷冻速度有关。 二、食品中的水 1.水与离子、离子基团相互作用
当食品中存在离子或可解离成离子或离子基团的盐类物质时，与水发生静电相互作用，因而可以固定相当数量的水。例如食品中的食盐和水之间的作用 2.水与具有氢键能力的中性基团的相互作用 许多食品成分，如蛋白质、多糖（淀粉或纤维素）、果胶等，其结构中含有大量的极性基团，如羟基、羧基、氨基、羰基等，这些极性基团均可与水分子通过氢键相互 结合。因此通常在这些物质的表面总有一定数量的被结合、被相对固定的水。带极性 基团的食品分子不但可以通过氢键结合并固定水分子在自己的表面，而且通过静电引力还可吸引一些水分子处于结合水的外围，这些水称为邻近水(尿素例外)。 3.结合水与体相水的主要区别 （1）结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系，如100g 蛋白质大约可结合50g 的水，100g 淀粉的持水能力在30～40g；结合水对食品品质和风味有较大的影响，当结合水被强行与食品分离时，食品质量、风味就会改变； （2）蒸汽压比体相水低得多，在一定温度下（100℃）结合水不能从食品中分离出来；（3）结合水不易结冰，由于这种性质使得植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温 度下保持其生命力；而多汁的组织在冰冻后细胞结构往往被体相水的冰晶所破坏，解冻后组织不同程度的崩溃； （4）结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力； （5）体相水可被微生物所利用，结合水则不能。 食品的含水量，是指其中自由水与结合水的总和。 三、水分活度 1水分活度与微生物之间的关系 水分活度决定微生物在食品中的萌芽、生长速率及死亡率。
第二章水分 A.分析MSI 曲线中各区及分界的水的性质。 I区： ①其中的水被最强烈的吸附和最少流动； ②这部分水通过H20- 离子或H20-偶极相互作用与极性部分结合； ③它在-40 ℃不能冻结； ④不具有溶解溶质的能力； ⑤看将这部分水看成固体的一部分。 I 区和II 区的边界： ①相当于食品的“BET 单层”水分含量；（BET 计算,P28、29） ②AW =0.2 II区水分特点： ①此部分区域的水主要通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合； ②它的流动性比体相水稍差； ③大部分水在-40℃不能冻结； ④I 区和II 区的水分通常占高水分食品原料5% 以下的水分。 II 区和III 区的边界： AW =0.85 III区水分特点： ① 此部分区域的水为体相水； ② 作为溶剂的水， ③该区的水分通常占高水分食品原料95% 以上的水分。 B.比较冰点以上和冰点以下AW的差异。 1、在冰点以上，AW是样品组成与温度的函数，前者是主要的因素； 2、在冰点以下，AW与样品的组成无关，而仅与温度有关，即冰相存在时，AW 不受所 存在的溶质的种类或比例的影响，不能根据AW 预测受溶质影响的反应过程； 3、不能根据冰点以下温度AW预测冰点以上温度的AW； 4、当温度改变到形成冰或熔化冰时，就食品稳定性而言，水分活度的意义也改变了； C.请至少从4 个方面分析AW与食品稳定性的关系。 1、不同类群微生物生长繁殖的最低水分活度范围是: 大多数细菌为0.99~0.94 ，大多数霉菌为0.94~0.80 ，大多数耐盐细菌为0.75 ，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为 0.65~0.60 。在水分活度低于0.60 时，绝大多数微生物就无法生长； 2、降低食品的AW，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但AW过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，最好将AW保持在结合水范围内。这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性； 3、水活度与食品质构的关系：水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大影响。要保持干燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3 ～0.5 ； 4、食品在较高含水量（30-60%）的情况下, 淀粉老化速度最快; 如果降低含水量, 则老化速度减慢, 若含水量降至于10%-15%,则食品中水分多呈结合态, 淀粉几乎不发生老化；
肥水不流别人第二章_第二章水 肥水不流别人第二章_第二章水 食品化学习题集及答案 第二章水分 一、名词解释 1. 结合水 2.自由水 3.水分活度4疏水相互作用 二、填空题 1. 食品中的水是以、等状态存在的。 2. 水在食品中的存在形式主要有和两种形式。 3. 水分子之间是通过相互缔合的。 4. 食品中的不能为微生物利用。 5. 食品中水的蒸汽压p 与纯水蒸汽压p 0的比值称之为，即食品中水分的有效浓度。 6. 每个水分子最多能够与结合，每个水分子在维空间有相等数目的氢键给体和受体。 7. 由以联系着的水一般称为自由水。 8．在一定温度下，使食品吸湿或干燥，得到的与的关系曲线称为水分等温吸湿线。 9. 温度在冰点以上，食品的影响其Aw ； 温度在冰点以下，影响食品的Aw 。 10. 回吸和解吸等温线不重合，把这种现象称为。 三、选择题 1、属于结合水特点的是（）。 A 具有流动性 B 在-40℃下不结冰 C 不能作为外来溶质的溶剂 D 具有滞后现象 2、结合水的作用力有（）。 A 配位键 B 氢键 C 部分离子键 D 毛细管力
3、属于自由水的有（）。 A 单分子层水 B 毛细管水 C 自由流动水 D 滞化水 4、可与水形成氢键的中性基团有（）。 A羟基B 氨基C 羰基D 羧基 5、高于冰点时，影响水分活度A w 的因素有（）。 A 食品的重量 B 颜色 C 食品组成 D 温度 6、对食品稳定性起不稳定作用的水是吸湿等温线中的（）区的水。 A Ⅰ B Ⅱ C Ⅲ D Ⅰ与Ⅱ 7. 下列食品最易受冻的是( ) 。 A 黄瓜 B 苹果 C 大米 D 花生 8、某食品的水分活度为0.88，将此食品放于相对湿度为92%的环境中，食品的重量会( ) 。A 增大B 减小C 不变 9、一块蛋糕和一块饼干同时放在一个密闭容器中，一段时间后饼干的水分含量（）。 A.不变 B.增加 C.降低 D.无法直接预计 10、水温不易随气温的变化而变化，是由于( ) 。 A 水的介电常数高 B 水的溶解力强 C 水的比热大 D 水的沸点高 四、判断题 1) （）一般来说通过降低水活度，可提高食品稳定性。 2) （）脂类氧化的速率与水活度关系曲线同微生物生长曲线变化不同。 3) （）能用冰点以上水活度预测冰点以下水活度的行为。 4) （）水结冰以后，食品发生体积膨胀。 5) （）相同水活度时，回吸食品和解吸食品的含水量不相同。 6) （）水活度表征了食品的稳定性。 7) （）1结合水可以溶解食品中的可溶性成分。 8) （）17. 水分活度A W 即平衡相对湿度(ERH),AW =ERH。
第二章水分 一、简答题 1.水的物理性质与类似物有何特殊性?为什么?答:（1）熔沸点高（2）介电常数大（3）水的表面张力和相变热大（4）密度低结冰时体积膨胀（5）导热值比非液体大，0度时冰的导热值为同温度下水的4倍，热扩散为水的9倍（6）密度随温度而变化（7）具有溶剂性 2.离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？答:离子及离子基团是通过他们的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用（离子—偶极子）而产生水合作用；亲水性物质（如羟基、氨基、羧基酰胺或亚胺基等极性基团）与水形成氢键，疏水物质与水分子产生疏水相互作用 3.水分含量与水分活度的关系如何？答：水分含量与水分活度的关系可用吸附等温线（MSI）来反映，大多数食品的吸湿等温线为S形，而水果、糖制品以及多聚物含量不高的食品的等温线为J形。在水分含量为 0~0.07g⁄g 干物质时，Aw一般在 0~0.25 之间，这部分水主要为化合水。在水分含量为7~27.5g⁄g 干物质时，Aw一般在 0.25~0.85 之间，这部分水主要是邻近水和多层水。在水分含量为>27.5g⁄g 干物质时，Aw一般>0.85，这部分水主要是自由水。对食品的稳定性起着重要的作用。 4.冰冻法保藏食品有何利弊？答：利：由于低温下微生物的繁殖被抑制，一些化学反应的速率常数降低，从而提高了一些食品的稳定性。弊：（1）冷冻浓缩效应：冷冻食品中非冻结相的物理性质，非冻结相中非水组分浓度提高，增大了反应速度（2）水结冰后的体积比结冰前增加9%；体积膨胀会产生局部压力使具有细胞结构的食品受到机械性损伤，造成解冻后汁液的流失或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生（3）诱导反应 5.如何解释水在4摄氏度（3.98）时密度最大？答：水的密度取决于配位数及相邻水分子之间的间距（即分子间距），在0—4℃时，配位数的影响占主导，温度升高，水分子的配位数增多，水的密度增大；随着温度继续上升，布朗运动占主导，导致体积膨胀，水的密度降低，两种因素的最终结果是水的密度在4度时最大 6.水的冷冻速度与水的解冻速度哪个大？为什么？水的冷冻速度快，零度时冰的导热值是同一温度水的4倍，而扩散速度是水的9倍，在一定环境条件下冰的温度变化速率比水大得多。 7.食品中水都有哪些存在状态？答：自由水(即体相水）包括：不移动水或滞化水、毛细管水、自由流动水，结合水（截留水）包括：化合水（组成水）、邻近水、多层水。 8.结合水有什么特点？①结合水不易结冰（在─40℃不结冰）②结合水不能作为溶质的溶剂，无溶解溶质的能力③体相水能为微生物所利用而绝大部分结合水则不能④与纯水比较，分子平均运动为0, ⑤与溶质的结合力为化学键力 9.为什么说水分活度比水分含量能更好地反映水对食品品质的影响？答;因为，一：已经知道不同种类的食品即使水分含量相同，其腐败变质的难易也存在明显的差异；二：食品中的水与非水组分的强度是不同的，处于不同的存在状态，强烈结合的那一部分水是不能有效地被微生物和生物化学反应所利用，因此，更多采用水分活度指标。 10.请说明Aw对食品的品质会产生怎样的影响？答：水分活度决定了食品中各种微生物的生长繁殖，另外Aw影响酶促褐变、非酶褐变的进行和脂肪的氧化酸败。降低Aw能抑制食品中微生物生长繁殖，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素分解，但Aw过低则会加速脂肪的氧化酸败。 11.脂肪氧化和水分活度的关系如何？为什么会出现这种现象？答;在Ⅰ区（a W＜0.25)0～0.33，氧化反应的速度随着水分增加而降低。因为水与脂肪自由基氧化中形成的氢过氧化合物通过氢键结合，降低了氢过氧化合物分解的活性，从而降低了脂肪氧化反应的速度；水与金属离子的结合还可使金属离子对脂肪氧化反应的催化作用降低。在Ⅱ区(0.25＜a W＜0.8)0.33～0.73，氧化反应速度随着水分活度的增大而加快。因为大量的水通过溶解作用可以有效地增加氧的含量，还可使脂肪分子通过溶胀而更加暴露。在Ⅲ区aW＞0.73，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。因为大量的水降低了反应物和催化剂的浓度，氧化速度又有所降低。 12.什么是滞后现象？影响滞后现象的原因有哪些？采用向干燥食品样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线并不重叠，这种不重叠性称为滞后现象。与食品性质，当加入或去除水时所产生的物理变化、温度、解吸速度以及解吸过程中被除去的水分的量等因素有关。 13.食品中的水分转移包括哪些方式？试举例说明？答;(1)位转移：即水分在同一个食品的不同部位
第二章水思考及练习题 一、名词解释 1.结合水：亦称束缚水、固定水，是指通过化学键结合的水。 2.自由水：亦称体相水，是指没有被非水物质化学结合的水。 3.毛细管水：是指生物组织的细胞间隙和制成食品的结构组织中存在着的一种由毛细管力所系留的水，在生物组织中又称为细胞间水，其物理和化学性质与滞化水相同。 4.水分活度（Water activity ）：是指一定温度下食品样品水分蒸气压与纯水蒸气压的比值。 5.食品的等温吸湿线：是指在恒定温度下，食品的水含量（以g水/g干物质表示）对其活度形成的曲线称为等温吸湿曲线（MSI）。 6.滞后现象：是指向干燥的样品中添加水（回吸作用）后绘制的吸湿等温线和由样品中取出一些水（解吸作用）后绘制的吸湿等温线并不完全重合，这种不重合性称为滞后现象。 7.单分子层水：一般的MSI均可分为三个区，一般把Ⅰ区和Ⅱ区交界处的水分含量称为食品的“单分子层”水含量，这部分水可看成是在干物质可接近的强极性基团周围形成一个单分子层所需水量的近似值。 二、填空题 1.冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的（4）倍，冰的热扩散系数约为水的（9）倍，说明在同一环境中，冰比水能更（容易）的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度（快）。 2.按冷冻速度和对称要素冰可分为四大类型：即（六方形冰晶）、（不规则树状冰晶）、（粗糙球状冰晶）、（易消失的球状结晶），此外，还存在各种各样的中间形式的结晶。 3.按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成（结合水）和（自由水），微生物赖以生长的水为（自由水）。 4.水分含量的测定一般是以（100～105℃）恒重后的样品重量的减少量作为食品水分的含量。
第一章 1食品化学：用化学的理论和方法研究食品本质的科学，它通过食品营养价值、安全性和风味特征的研究，阐明食品的组成、性质、结构和功能以及食品成分在贮藏、加工和运输过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。 2食品化学的研究内容 (1)研究食品的化学组成 （2）揭示食品在加工、贮藏中发生的化学变化。 （3）研究食品贮藏、加工新技术，开发新产品和新的食物资源 （4）研究化学反应的动力学行为和环境因素影响 食品化学的实验应包括理化实验和感官实验。 第二章水 1单个水分子的结构特征 ○1H2O分子的四面体结构有对称型○2H-O共价键有离子性○3氧的另外两对孤对电子有静电力○4H-O键具有电负性 水分子在三维空间形成多重氢键键合—每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络结构。 2水分子缔合的原因 由于每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络结构。 ○1H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性,这种极性使分子之间产生引力。 ○2由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体,因此可以在三维空间形成多重氢键。 ○3静电效应。 3水分子的结构特征 ○1水是呈四面体的网状结构。○2水分子之间的氢键网络是动态的。○3水分子氢键键合程度取决于温度 (连续模型:分子间氢键均匀地分布于整个水样, 水分子的连续网络结构成动态平衡。) 水的结构模型：混合模型；连续结构模型；填隙结构模型 4冰的结构 ○1冰是水分子有序排列形成的晶体。 ○2水结冰时分子之间氢键连接在一起形成低密度(非常疏松)的刚性结构。 5冰的分类（按冷冻速度和对称要素分） 冰有11种结晶类型，普通冰的结晶属于六方晶系的双六方双锥体。另外，还有9种同质多晶和1种非结晶或玻璃态的无定型结构，在常压和温度0℃时，这11 种结构中只有六方型冰结晶才是稳定的形式。 ○1六方型冰晶○2不规则树枝状结晶○3粗糙的球状结晶○4易消失的球状结晶及各种中间体 6水与离子基团的相互作用 由于水中添加可解离的溶质，使纯水靠氢键键合形成的四面体排列的正常结构遭到破坏。对于既不具有氢键受体又没有给体的简单无机离子，它们与水相互作用时仅仅是离子-偶极的极性结合。 在稀水溶液中一些离子具有净结构破坏效应, 这些离子大多为电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子，如：K+, Rb+, Cs+, NH4+, Cl-, Br-，I-, NO3-,BrO3-, IO3-，ClO4- 等 另外一些离子具有净结构形成效应,这些离子大多是电场强度大，离子半径小的离子。
食品化学 第二章水 主要内容(contents) 2.1 概述 2.2 水和冰的结构 2.3 食品中水的存在形式与特点 2.4 水和溶质的相互作用 2.5 水活性、吸湿等温线与食品稳定性 2.6 分子的流动性和食品的稳定性 2.1 Introduction 水有哪些重要作用？ 1、对于人体机体和生命活动 光合作用： 二氧化碳+水(光、叶绿体) →有机物(淀粉)+氧 呼吸作用： 有机物+氧(线粒体)→二氧化碳+水+能量 2、对于食品的重要性 1、水是人体机体、生命活动的重要物质 水的比热大（4.2KJ/Kg ℃），对稳定体温有利 水的蒸发潜热大(2260KJ/Kg 1大气压，100度），通过水分蒸发有利于迅速带走大量的热 水是溶剂 水是各种生化反应的介质 水是部分生化反应的成分 水是植物光合作用合成碳水化合物的必须物质 水是润滑剂和增塑剂 2、水是重要的营养成分 水是重要的营养成分 各种食品都有显示其品质的特征含水量, 果蔬:75%～95% 肉类:50% ～80%, 面包:35% ～45%, 谷物:10% ～15% 常见食品的含水量1 常见食品的含水量2 3 水对食品品质的影响 水的含量、分布和与其它食品成分的关系和作用影响食品结构、外观、质地、风味、新鲜程度和腐败变质的敏感性 水影响食品加工储藏过程中的化学反应 水影响食品加工储藏过程中微生物的生长 水与蛋白质、脂肪、多糖决定食品质构 水是食品的重要组成成分，是确定食品加工工艺、储藏方法考虑的重要因素
复习一些物理化学知识 2.1.2 水和冰的性质 一些液体力学性质比较 水的密度大 水的粘度适中 一些液体的力学性质比较 水的压缩系数小 水的表面张力大 一些液体的相变性质比较1 水的临界温度和临界压力都较高，即不易出现临界状态 一些液体相变性质比较2 水的熔点适中 水的沸点高 一些液体相变性质比较3 水的熔化热适中 水的蒸发热大 一些液体电学、热学性质比较 水的介电常数大 水的导热率大 一些液体热学性质比较 水的热容大 水的热膨胀系数小 水和冰的物理参数 小结：水和冰的物理特性 物理特性: 1. 熔点,沸点高. 2. 介电常数大 3. 水的表面张力和相变热大 4. 密度低,结冰时体积膨胀. 5. 导热值比非金属固体大,0℃时,冰的导热值为同温度下水的4倍,热扩散速度为水的9倍. 6. 密度等物理参数随温度（状态）而变化. 2.1.3 水、冰的物理特性及与食品加工的影响 水的熔点、沸点、介电常数、表面张力、热容和相变热均比质量和组成相近的分子高得多。这些特性将对食品加工中冷冻和干燥过程产生很大影响： a.水冻结时体积增加，表现出异常的膨胀行为，会使含水食品在冻结过程中破坏其组织结构； b.水热导率较大，然而冰的热导率却是水同温度下的4倍，冰的热扩散速度是水的9倍。这说明冰的热传导速度比非流动水（如动、植物组织内的水）快得多；因此冰的熔化速度比水的冻结速度要快得多 2.2 水和冰的结构 物质结构决定物质性质 特异性质应该由结构特性决定 水分子间作用力特点决定水的物理性质 2.2.1水分子结构与缔合结构 单个水分子结构