水分活度对食品中主要的化学变化的影响

问答题1、水分活度与食品稳定性的关系。

答：一般来说，水分活度越低，食品质量越稳定。

其原因是：水分主要是化学结合水；微生物活动受到限制。

水分活度对食品品质的影响表现在以下方面：（1）、淀粉老化：淀粉发生老化后，会使食品失去松软性，同时也会影响淀粉的影响。

影响淀粉老化的主要因素是温度，但水分活度对其影响也很重要。

食品在水分活度较高的情况下，淀粉老化速度最快；降低水分活度，淀粉老化速度就下降，若含水量降至10%—15%，淀粉就不会发生老化。

（２）、脂肪酸败：食品中的水可以影响脂肪的氧化和其他自由基反应，而且影响非常复杂。

水分活度为0.3-0.4 时，脂肪氧化速度最慢。

（３）、蛋白质变性：蛋白质在湿热的情况下更易发生变性。

因此低水分活度可以抑制蛋白质的变性。

（４）、酶促褐变：酶促褐变的催化剂是酶，改变酶的作用条件，降低酶的活力就可以抑制酶促反映的进行。

低水分活度可以抑制酶促反应的进行。

（５）、非酶褐变：美拉德反应在中等至高水分活的下反应速度最快，因此，低水分活度可以抑制非酶褐变的发生（６）、水溶性色素：花青素溶于水不稳定，水分活度增加，花青素分解速度加快，从而影响食品的色泽。

２、影响脂类氧化速度的因素有哪些？答：脂肪酸的组成，游离氨基酸与相应的酰基甘油，氧浓度，温度，表面积，水分，分子定向，物理状态，乳化，分子迁移率与玻璃化转变，助氧剂，辐射能，抗氧化剂。

３、影响蛋白质水和能力的因素有哪些？答：（1）、pH 值：在等电点，蛋白质之间的相互作用增大，蛋白质与水之间作用减小，水和能力下降。

（2）、盐：低浓度时，水合盐离子与蛋白质带电基团微弱结合，水和性增强；高浓度时，盐离子与水结合，水合力下降，（3）、温度：温度升高，氢键被破坏，水合力下降。

（4）、蛋白质浓度及氨基酸组成：蛋白质浓度增大水合能力增大，带电的氨基酸数目愈多，水合能力愈大。

４、请简要回答蛋白质适当热处理的意义。

答：蛋白质适当热处理可以使蛋白质部分变性，从而改进他们的消化率和必须氨基酸的生物有效性。

水分活度在食品加工中的意义
1 水分活度在食品加工中的重要性
随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，人们对食品的安全
性和质量要求也比以往更高，水分活度是食品加工很重要的一个指标，它可以帮助从全球范围内获取食品，为销售和加工提供一个经济和安
全的方式。

2 水分活度的重要意义
水分活度是指食品中在常温下克服静水压力而析出的水分，其中
有一种叫做形态水，这种水分可以在析出过程中被抽出，它和组织中
其他分子一起形成一个环境，水分活度对保护食品的质量和安全性十
分关键。

3水分活度的作用
水分活度的检测可以帮助判断食品的新鲜程度和保质期，水分活
度越低，食品质量越好，保质期越长，保持低水分活度的这种情况也
可以有效地保护现成的食品免受空气中水分的影响。

此外，对水分活
度的控制也有助于防止食品中细菌繁殖，从而保证食品的安全性。

4结论
水分活度在食品加工中具有十分重要的作用，它可以在不损害食
品质量的情况下保护食品的新鲜度，保证食品的安全性和质量，行业
更大的发展离不开对水分活度的正确把握。

食品水分活度的检测对品质的影响，与保藏稳定性的关系一、水分活度影响着食品的色、香、味和组织结构等品质。

食品中的各种化学、生物化学变化对水分活度都有一定的要求。

例如：酶促褐变反应对于食品的质量有着重要意义，它是由于酚氧化酶催化酚类物质形成黑色素所引起的。

随着水分活度的减少。

酚氧化酶的活性逐步降低；同样，食品内的绝大多数酶，如淀粉酶、过氧化物酶等，在水分活度低于0.85的环境中，催化活性便明显地减弱，但脂酶除外，它在水分活度Aw为0.3甚至0.1时还可保留活性。

非酶促褐变反应---美拉德反应也与水分活度有着密切的关系，当水分活度在0.6~0.7之间时，反应达到最大值；维生素B1的降解在中高水分活度条件下也表现出了最高的反应速度。

另外，水分活度对脂肪的非酶氧化反应也有较复杂的影响。

这些例子都说明了水分活度值对食品品质有着重要的影响。

二、水分活度影响着食品的保藏稳定性。

微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的重要因素。

而它们的生长繁殖与水分活度有密不可分的关系。

在各类微生物中，细菌对水分活度的要求最高，Aw0.9时才能生长；其次是酵母菌，Aw的阈值是0.87；再次是霉菌。

大多数霉菌在Aw为0.8时就开始繁殖。

在食品中，微生物赖以生存的水分主要是自由水，食品内白由水含量越高，水分活度越大，从而使食品更容易受微生物的污染，保藏稳定性也就越差。

利用食品的水分活度原理，控制其中的水分活度，就可以提高产品质量、延长食品的保藏期。

例如：为了保持饼干、爆米花和薯片的脆性，为了避免颗粒蔗糖、乳粉和速溶咖啡的结块，必须使这些产品的水分活度保持在适当低的条件下；水果软糖中的琼脂、主食面包中添加的乳化剂、糕点生产中添加的甘油等不仅调整了食品的水分活度，而且也改善了食品的质构、口感并延长了保质期。

虽然在食物冻结后不能用水分活度来预测食物的安全性，但在未冻结时，食物的安全性确实与食物的水分活度有着密切的关系。

水分活度是确定贮藏期限的一个重要因素。

《⾷品加⼯⼯艺学》复习资料⼤学《⾷品加⼯⼯艺学》课程复习资料超全总复习⼀⼀、名词解释1.⽔分活度⾷品中⽔分逸出的程度，可以近似地⽤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，也可以⽤平衡相对湿度表⽰。

2.升华前沿冷冻⼲燥过程中出现的⾷品的冻结层和⼲燥层之间的界⾯，称为升华前沿3.导湿温性指⾷品在⼲制过程中，由于受热不均匀，存在温度梯度促使⽔分从⾼温处向低温处转移的现象。

4.均湿处理晒⼲或者烘⼲的⼲制品由于翻动或者厚薄不均以及不同的批次之间会造成制品中⽔分含量的不均匀⼀致(内部也不均匀),这时需要将他们放在密闭室内或者容器内短暂贮藏,使⽔分在平制品内部及⼲制品之间重新扩散相分布,从达到均匀⼀致的要求,被称之为均湿处理5.瘪塌温度在冷冻⼲燥的⼆级⼲燥阶段需要注意热量补加不能太快，以避免⾷品温度上升快，使原先形成的固态状框架结构失去刚性变为易流动的液态，从⽽导致⾷品的固态框架结构瘪塌，⼲制品瘪塌时的温度即为瘪塌温度6.导湿性⾷品⾼⽔分区⽔分⼦就会向低⽔分区转移或扩散。

这种由于⽔分梯度使得⾷品⽔分从⾼⽔分向低⽔分处转移或扩散的现象，称导湿性。

7.⼲制品的复⽔性新鲜⾷品⼲制后能重新吸回⽔分的程度。

8.⽔分活度⾷品表⾯测定的蒸汽压与相同温度下纯⽔的饱和蒸汽压之⽐。

9.⼲藏原理⼲藏原理就是将⾷品中的⽔分活度降到⼀定程度,使⾷品能在⼀定的保质期内不受微⽣物作⽤⽽腐败,同时能维持⼀定的质构不变即控制⽣化反应及其它反应。

⼆、填空题1.合理选⽤⼲燥条件的原则：①使⼲制时间最短②热能和电能的消耗量最低③⼲制品的质量最⾼。

2.在⼲燥操作中，要提⾼⼲燥速率，可对⾷品作如下处理：①升温②加快空⽓流速③降低空⽓相对湿度。

3.⾷品的质量因素包括①物理因素（外观因素、质构因素、风味因素）；②营养因素；③卫⽣因素；④耐储藏性。

四个⽅⾯。

4.⽔分活度⼤⼩取决于①⽔存在的量②温度③⽔中溶质的浓度④⾷品成分⑤⽔与⾮⽔部分结合程度的强度5.⾷品加⼯与保藏的四⼤类途径，第⼀类运⽤⽆菌原理①、如②辐射技术；第⼆类③抑制微⽣物活动、如④冷藏技术；第三类⑤利⽤发酵原理、如⑥发酵技术；第四类⑦维持⾷品最低⽣命活动、如⑧⽓调保藏技术。

食品化学-问答题问答题：一、水1、水的存在形式？☆水分为结合水和自由水。

结合水（又名：束缚水、固定水）根据结合的牢固程度分为化合水、邻近水、多层水；自由水（又名：体相水、游离水）包括：滞化水、毛细管水、自由流动水。

2、结合水与自由水之间的区别？☆①结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系；②结合水的蒸汽压比自由水低；③结合水在食品中不能作为溶剂，在-40℃以上不能结冰；自由水在食品中可以作溶剂，在-40℃以上可以结冰；④自由水能为微生物所利用，适于微生物繁殖及进行化学反应，是发生食品腐败变质的适宜环境。

结合水则不能；⑤结合水对食品风味起重要作用。

3、结合水、自由水各有哪些特点？自由水特点：1.能结冰，但冰点略微下降；2.溶解溶质的能力强，干燥时易被除去；3.与纯水分子平均运动接近；4.很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食品的腐败变质，但与食品风味及功能性紧密相关。

结合水特点：1.是在样品在一个温度和相对湿度下的平衡水分含量；2.结合水的转动受限；3.在低温下不结冰；4.无溶解溶质能力；5.与纯水比较分子平均运动为0；6.不能被微生物利用；7.用一般干燥剂不能除去；8.处在溶质和其他非水物质临近位置。

4、水分活度与环境平衡相对湿度之间的关系？☆食品的水分活度在数值上等于环境相对平很湿度除以100。

5、水分活度与温度的关系？（冰点以下和冰点以上）☆在比较冰点以上和冰点以下的水分活度值时，应注意到有3个重要区别。

①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的种类和数量的影响，只与温度有关。

（为此，食品中任何一个受非水组分影响的物理、化学和生物化学变化，在食品冻结后，就不能再根据水分活度的大小进行准却得预测。

于是，在冰点以下的AW值作为物理、化学和生物化学变化指标的价值远比在冰点以上的AW值来得低。

水分活度与食品的质构的关系食品的品质除了与它本身的组织结构和成分有关外，水是影响其品质的最主要因素之一。

食品中水的含量、含水量多，就显得鲜嫩多汁，一旦失去一部分水分，组织细胞内的压力降低，蔬菜就会枯蔫、皱缩和失重，水果表面干瘪，其食用价值就会大大下降。

水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大的影响。

水分活度为0.4～0.5燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3～0.5。

对含水量较高的食品（蛋糕、面包等），为避免失水变硬，需要保持相当高的水分活度。

（沈秀华）食物中的碳水化合物学习要求掌握：焦糖化反应和美拉德反应的定义及其在食品加工过程中的意义，单糖的氧化还原反应。

熟悉：碳水化合物的分类、低聚糖的种类与结构。

了解：碳水化合物的生理功能，淀粉的老化和糊化反应。

碳水化合物（carbohydrate）又称糖类，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称。

碳水化合物是自然界分布最广、数量最多的一类有机化合物，为人类提供了主要的膳食能量，此外碳水化合物还具有节约蛋白质和抗生酮的作用。

碳水化合物在食物中的重要性表现在以下几个方面：①重要的能量来源；②单糖和低聚糖是重要的甜味剂；③与食品中其他成分反应产生色泽和香味；④具有高黏度、凝胶能力与稳定作用。

一、碳水化合物的种类及化学性质根据碳水化合物能否水解和水解后生成的物质，可将它们分为单糖、双糖、寡糖和多糖四大类。

单糖是指不能再被水解的糖单位。

单糖是构成各种寡糖和多糖的基本构成单位，每分子可含有3～9个碳原子。

在食品中常见的有葡萄糖（glucose）和果糖（frucose）。

葡萄糖有D型和L型，人体只能代谢D型葡萄糖而不能利用L型，所以有人用L型葡萄糖做甜味剂，可达到增加食品的甜味而又不增加热能摄入的目的。

果糖主要存在于水果和蜂蜜中，人工制作的玉米糖浆中含果糖达40%～90%，是饮料、糖果生产的重要原料。

糖醇是单糖的重要衍生物，常见有山梨醇、甘露醇、木糖醇等。

由于这些糖醇类物质在体内消化、吸收的速度慢，提供能量较葡萄糖少，已被广泛用于食品加工中。

水分活度对食品中主要化学变化的影响水分活性即a w。

水对食品中化学反应的影响很复杂，水分活性并不是确定最低化学反应的唯一参数。

因为水在食品中可以是化学反应物及生成物溶剂；也可作为反应物；产生于反应的产物；作为另一种物质的催化或抑制活性的改良剂，因此要进行综合分析。

1.a w对酶反应的影响许多来自天然的食品物料都有酶存在，干燥过程随着物料水分降低，没本身也失水，活性下降。

但当环境适宜，酶仍会恢复活性，而可能引起食品品质恶化活变质。

在水分活性值低于BET单分子层值吸附水分活性时，酶反应进行得极慢或者是完全停止，这是由于食品物料中缺乏流动性水分使酶扩散到基质的特定部位。

通常只有干制品水分降至1%以下时，酶活性才会完全消失。

在干燥食品中酶反应速度受底物扩散到酶周围的速度所限制，故干燥食品中高分子底物不易被酶作用。

例如，在含有蛋白酶的淀粉中，即使在65%的相对湿度下，面筋蛋白质仍不能被显著地水解。

大分子底物的扩散效应可能造成酶反应性质的变化，例如，在一个水介质中，淀粉酶作用于可溶性淀粉而生成寡糖。

一般来说，在低水分活性下，首先生成葡萄糖和麦芽糖，而仅在较高的水分活性下才生成寡糖。

一般来说，在低水分活性下没反应倾向于防止反应中间物的积累或有利于某些反应途径，这可能是由于潜在的中间物不能扩散离开酶的活性部位，而只有立刻讲解或反应。

影响食品中酶稳定性的因素有水分、温度、pH、离子强度、食品构成成分、贮藏时间及酶抑制剂或活性剂等。

水分活性只是影响其稳定性条件之一。

许多干燥食品的最终水分含量难以达到1%以下，因此靠减少水分活性值来抑制酶对干制品品质的影响并不十分有效。

湿热处理酶易使其不可逆失活。

2 . a w对非酶褐变的影响非酶褐变是食品发生褐变的重要反应，还原糖和氨基酸在合适的条件下发生反应。

模拟研究发现，氨基酸氮的最大损失发生在平和水分活性0.65~0.70，高于或低于此值氨基酸损失都较小。

在37℃、70℃和90℃条件下都获得同样的结论。

水分活度对食品中主要化学变化的影响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。

水分活度与食品化学变化的关系如下：1、对脂肪氧化酸败的影响：低A w，氧化速度随水分增加而降低，到A w接近等温线区域Ⅰ、Ⅱ边界，进一步加水使氧化速度增加，直到A w接近区域Ⅱ与区域Ⅲ的边界，进一步加水又引起氧化速度降低。

2、对淀粉老化的影响：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。

老化是淀粉颗粒结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差的过程。

在含水量到30～60%时，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速度变慢；当含水量降至10～15%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老化。

3、对蛋白质变性的影响：据测定，当食品中的水分含量在2%以下时，可以有效的阻止蛋白质的变性；而当达到4%或其以上时，蛋白质变性变得越来越容易。

4、对酶促褐变的影响：酶促褐变是在酶作用下，食品中的酚类化合物发生特殊的氧化反应使食品颜色变劣的过程。

食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于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，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。

5、对非酶促褐变的影响：非酶促褐变指食品通过一些非酶氧化而导致食品变色的反应。

非酶促褐变也与水分活度有密切的关系，当食品中的水分活度在0.6～0.7之间时，非酶促褐变最为严重；水分活度下降，褐变速度减慢，在0.2以下时，褐变难以发生。

但当水分活度超过褐变高峰要求的值时，其褐变速度又由于体系中溶质的减少而下降。

6、对水溶性色素分解的影响：一般而言，当食品中的水分活度增大时，水溶性色素（常见的是花青素类）分解的速度就会加快。

应101-3孟祥旭。