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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。
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。
小学科学《冰和水》教学设计与反思教学目标：科学探究1.能根据实验方法进行水结冰、冰融化成水的实验。
能对冰和水互相转化的实验产生浓厚兴趣。
2.能用表格进行实验记录。
和同学分工合作，共同完成任务。
3.能分析数据，归纳出实验结论。
了解身边物体的存在状态在一定条件下可以转化。
教学过程：(一)创设情境，提出问题1.引导:寒冬来临时，经常看到水结冰的现象。
(出示冰的图片)2.提问:水在什么温度下能结冰？(二)实验操作，观察记录1.研究水结冰的现象。
(1)掌握方法。
①播放课件，提示学生注意实验的过程和方法。
指定学生汇报，然后出示实验方法。
A.将铁架台、试管、纯净水、碎冰等器材，按照实验装置图自下而上安装。
B.在试管中加入适量纯净水(不要过多)，用记号笔在管壁上标记好水面高度。
C.将温度计吊起，插入试管里的水中。
D.在烧杯中装满碎冰，把试管放入碎冰中。
E.当温度变化缓慢或者不变时在碎冰里加些食盐，继续观察温度计数值的变化。
(该实验向碎冰中加入适量的食盐，会加快水结冰，缩短实验时间，提高实验效果。
)教师画出关键词，让学生利用关键词进行记忆。
②学生回忆实验方法，并进行复述、记忆。
③出示注意事项。
A.小组同学分工合作(包括观察、记录、收拾等)。
B.小组成员轮流观察。
C.实验过程中要安静有序。
(2)实验并观察。
学生分组进行实验，将实验现象记录在《科学学生活动手册》第13页中，教师巡回指导，提示学生注意安全(要求学生认真、准确、实事求是地进行实验记求，以此来帮助学生树立实事求是的科学态度和科学精神。
)(3)描述现象。
汇报实验结果。
(教师引导学生可以按照“我是怎么做的？观察到什么现象？”的方式进行汇报，要求其他学生认真倾听，并对其进行补充、修改和评价。
)(4)分析并得出结论提问:水在什么温度时开始结冰，水结冰后体积会怎样？总结:在0℃时水会结成冰，水在结冰的过程中体积会变大。
2.观察冰的融化。
(1)提出问题。
提问:当水温降到0℃时水会结成冰，冰受热又会发生什么变化呢？引导:你有哪些方法能够加快冰的融化？(2)掌握方法。
第二章水和冰一、不定项选择题1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。
A 范德华力B 氢键C 盐键D 二硫键2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。
A 冰是由水分子有序排列形成的结晶B 冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。
C 食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。
D 食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。
3 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，会破坏水的网状结构效应的是_______。
A Rb＋B Na+C Mg＋D Al3＋4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。
A Cl-B IO3 - C ClO4- D F-5 食品中有机成分上极性基团不同，与水形成氢键的键合作用也有所区别。
在下面这些有机分子的基团中，_______与水形成的氢键比较牢固。
A 蛋白质中的酰胺基B 淀粉中的羟基C 果胶中的羟基D 果胶中未酯化的羧基6 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。
A 多层水B 化合水C 结合水D 毛细管水7 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______A 糖制品B 肉类C 咖啡提取物D 水果8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。
A 等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。
B 等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。
C 等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。
D 食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。
9 关于水分活度描述有误的是_______。
A αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。
B αW比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。
C 食品的αW值总在0～1之间。
D 不同温度下αW 均能用P/P来表示。
10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_______。
第一章绪论食品化学:从化学的角度和原子、离子、分子的水平研究食品的化学组成、结构、理化性质、生理生化性质、营养与功能性质及它们在食品储藏加工运输销售中的化学变化。
1847年Justus Von Liebig 出版了《食品化学的研究》食品化学的地位作为横跨诸多学科的发展性新兴学科，食品化学强烈依托其它学科理论和技术的发展食品化学已经成为食品领域支柱学科之一没有食品化学的理论指导就不可能有日益发展的现代食品工业第二章水和冰1. 水的重要功能水是食品的主要组分，各种食品都有其特定的水分含量和分布为生物化学反应提供一个物理环境是其它食品组分的溶剂！2. 水与相似分子量及相似原子组成的分子相比高熔点（0℃）、高沸点（100℃）、高介电常数、高表面张力、高热容和相转变热（熔化热、蒸发热、升华热）、低密度（1 g/cm3）、粘度正常（1 cPa·s）、水和冰的热导率冰的导热率是同温度下水的４倍，冰的热扩散率比水近乎大９倍！3. 液态水的结构O-H键具有极性、分子间吸引力、强烈的缔合倾向、形成三维氢键、四面体结构！4. 冰的结构水分子通过四面体之间的作用力结晶、O-O核间最相邻距离为0.276nmO-O-O键角约109°(四面体角109°28′) 、冰的六面体晶格结构！5. 水与溶质的相互影响亲水相互作用: 亲水物与水通过离子-偶极，偶极-偶极，氢键等发生作用。
疏水相互作用：疏水物的疏水基与水相互排斥。
！6. 水与离子及离子基团的相互作用水合:离子或离子基团通过自身的电荷与水分子偶极子的静电相互作用。
水合对离子及水的影响对离子的影响：离子→水合离子，在溶液中迁移阻力增大，水合离子越大，迁移阻力越大。
对水的影响：净结构形成效应(forming effect) 小离子或多价离子产生强电场如Li+, Na+, H3O+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+, F-, OH- 促进水形成网状结构，使这类离子周围的水比纯水移动性减弱净结构破坏效应(breaking effect) 大离子和单价离子产生较弱电场如K+, Cs+, NH4+ , Cl-, Br-, I-, NO3- , BrO3- , IO3- , ClO4-阻碍水形成网状结构，使这类离子周围的水比纯水移动性加强！7. 水与具有氢键形成能力的中性基团（亲水性溶质）的相互作用作用基团：羟基、氨基、酰胺基、羰基、亚氨基（形成氢键）对水的影响：直接和溶质形成氢键的水及其邻近的水移动性减弱较远的水几乎没有影响对溶质的影响：维持大分子的构象水与非极性物质的相互作用：水化：小分子物质与水作用水合：离子或离子基团与水相互作用。
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写出冰和水的相同点与不同点四年级下册苏教版科学
1.水和冰相同点都是水，只是不同之处在于水是夜体，冰是固体，而水在零下十多度就会变成冰就成固体，而冰在一定的温度后就可以从固体转变成液体。
冰可以让物体保存长就新鲜，还可以把细菌冻死，冰变成液体就是水，人类缺水是不行的。
2.相同点：冰和水都属于纯净物，无色、无味。
不同点：冰是固体，水是液体。
冰不会流动，水会流动。
冰是无色透明的固体，由液体固化形成的产物，经过冷冻环境凝结而成，受到高温就会液化溶解，属于一种正常的自然现象，可自然形成，也可人为制造。
水在4℃以上是符合热胀冷缩的。
水在低于4℃时热缩冷胀，导致密度下降，而大于4℃时，则恢复热胀冷缩。
这是水最重要也是有价值的特性之一。
第二章水和冰一、不定项选择题1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。
A 范德华力B 氢键C 盐键D 二硫键2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。
A 冰是由水分子有序排列形成的结晶B 冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。
C 食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。
D 食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。
3 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，会破坏水的网状结构效应的是_______。
A Rb＋B Na+C Mg＋D Al3＋4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。
A Cl-B IO3 - C ClO4- D F-5 食品中有机成分上极性基团不同，与水形成氢键的键合作用也有所区别。
在下面这些有机分子的基团中，_______与水形成的氢键比较牢固。
A 蛋白质中的酰胺基B 淀粉中的羟基C 果胶中的羟基D 果胶中未酯化的羧基6 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。
A 多层水B 化合水C 结合水D 毛细管水7 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______A 糖制品B 肉类C 咖啡提取物D 水果8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。
A 等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。
B 等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。
C 等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。
D 食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。
9 关于水分活度描述有误的是_______。
A αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。
B αW比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。
C 食品的αW值总在0～1之间。
D 不同温度下αW 均能用P/P来表示。
10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_______。
A BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。
B BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。
C 该水分下除氧化反应外，其它反应仍可保持最小的速率。
D 单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。
11 当食品中的α值为0.40时，下面哪种情形一般不会发生？_______WA 脂质氧化速率会增大。
B 多数食品会发生美拉德反应。
C 微生物能有效繁殖值为0.25下的反应速率。
D 酶促反应速率高于αW12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______A 会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。
B 形成低共熔混合物。
C 溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。
D 降低了反应速率13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______。
A 当温度高于Tg时，体系自由体积小，分子流动性较好。
B 通过添加小分子质量的溶剂来改变体系自由体积，可提高食品的稳定性。
C 自由体积与Mm呈正相关，故可采用其作为预测食品稳定性的定量指标。
D 当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性较好。
14 对Tg描述有误的是_______。
A 对于低水分食品而言，其玻璃化转变温度一般高于0℃。
B 高水分食品或中等水分食品来说，更容易实现完全玻璃化。
C 在无其它因素影响下，水分含量是影响玻璃化转变温度的主要因素。
D 食品中有些碳水化合物及可溶性蛋白质对Tg有着重要的影响。
15 下面关于食品稳定性描述有误的是_______A 食品在低于Tg温度下贮藏，对于受扩散限制影响的食品有利。
B 食品在低于Tgˊ温度下贮藏，对于受扩散限制影响的食品有利。
C 食品在高于Tg 和Tgˊ温度下贮藏，可提高食品的货架期。
是判断食品的稳定性的有效指标。
D αW16 当向水中加入哪种物质，不会出现疏水水合作用？_______A 烃类B 脂肪酸C 无机盐类D 氨基酸类17 对笼形化合物的微结晶描述有误的是？_______A 与冰晶结构相似。
B 当形成较大的晶体时，原来的多面体结构会逐渐变成四面体结构。
C 在0℃以上和适当压力下仍能保持稳定的晶体结构。
D 天然存在的该结构晶体，对蛋白质等生物大分子的构象、稳定有重要作用。
18 邻近水是指_______。
A 属自由水的一种。
B 结合最牢固的、构成非水物质的水分。
C 亲水基团周围结合的第一层水。
D 没有被非水物质化学结合的水。
19 关于食品冰点以下温度的αW描述正确的是_______。
A 样品中的成分组成是影响αW的主要因素。
B αW与样品的成分和温度无关。
C αW与样品的成分无关，只取决于温度。
D 该温度下的αW 可用来预测冰点温度以上的同一种食品的αW。
20 关于分子流动性叙述有误的是？_______A 分子流动性与食品的稳定性密切相关。
B 分子流动性主要受水合作用及温度高低的影响。
C 相态的转变也会影响分子流动性。
D 一般来说，温度越低，分子流动性越快。
21 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22 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23 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24 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25 高于冰点时，影响水分活度Aw的因素有_______。
A 食品的重量B 颜色C 食品组成D 温度26 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 ⅠB ⅡC ⅢD Ⅰ、Ⅱ27 关于结合水，下列说法正确的有_______A 不能作溶剂 B可以被微生物利用C 包括单分子层结合水和多分子层结合水D –60℃以上不结冰28 结合水的特征是。
A 在-40℃下不结冰B 具有流动性C 不能作为外来溶质的溶剂D 不能被微生物利用29下列哪种微生物对水分活度最敏感_______A 细菌B 酵母菌C 霉菌D 小球菌二、填空题1 从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个_______杂化轨道，有_______的结构。
2 冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______。
3 液体纯水的结构并不是单纯的由_______构成的_______形状，通过_______的作用，形成短暂存在的_______结构。
4 离子效应对水的影响主要表现在_______、_______、_______等几个方面。
5 在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几个水分子所构成的_______。
6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会使疏水相互作用_______，而氢键_______。
7 食品体系中的双亲分子主要有_______、_______、_______、_______、_______等，其特征是_______。
当水与双亲分子亲水部位_______、_______、_______、_______、_______等基团缔合后，会导致双亲分子的表观_______。
8 一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。
其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、_______、_______，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为_______、_______。
9 食品中通常所说的水分含量，一般是指_______。
10 水在食品中的存在状态主要取决于_______、_______、_______。
水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_______、_______、_______等方面。
11 一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。
12 吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。
对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、_______、_______、_______、_______等因素有关。
13 食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。
当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______作用；当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。
14 食品中αW 与美拉德褐变的关系表现出_______形状。
当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应；随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______。
15 冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______。
冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______两个相反的方面。
16 随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。
一般可采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。
17 大多数食品一般采用_______法和_______法来测定食品状态图，但对于简单的高分子体系，通常采用_______法来测定。
18 玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______。
19 对于高含水量食品，其体系下的非催化慢反应属于_______，但当温度降低到_______和水分含量减少到_______状态时，这些反应可能会因为黏度_______而转变为_______。
20 当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性_______，若添加小分子质量的溶剂或提高温度，食品的稳定性_______。
21 结合水区别于自由水的特点是、、。
22 结合水可分为、、。
23 结合水的主要作用力、、、。
24 体相水可为、。
25 高于冰点时，影响食品水分活度Aw的因素有、，其中的主要因素是。
26 食品中的水其存在状态包括、。
27 冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的热导率的倍，冰的热扩散系数约为水的倍，说明在同一环境中，冰比水能更的改变自身的温度。
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。
28 一般的食物在冻结解冻后往往，其主要原因是。
29 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和，微生物赖以生长的水为。
30 就水分活度对脂质氧化作用的影响而言，在水分活度较低时由于而使氧化速度随水分活度的增加而减小；当水分活度大于0.4 时，由于，而使氧化速度随水分活度的增加而增大；当水分活度大于0.8 由于，而使氧化速度随水分活度的增加而减小。
