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课件02食品化学中水

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食品化学 第二章 水PPT课件

食品化学 第二章 水PPT课件

应用aw =ERH%时 必须注意:
① aw 是样品的内在品质,而ERH是 与样品中的水பைடு நூலகம்气平衡是大气性质
②仅当食品与其环境达到平衡时才 能应用
A
B
第二章 水
11
C
第二章 水
12
D
第二章 水
13
3、水与非极性物质的相互作用
（1）疏水相互作用
疏水水合(Hydrophobic hydration)：当水与非极性 物质混合显然是一热力学不利过程（△G>0）。由于非极 性物质与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子 之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程成为疏水水合。
从左图可以看出，每个 水分子能够缔合另外4个水 分子（配位数为4），即1， 2，3和W'，形成四面体结构 。
第二章 水
5
2、水的结构
纯水是具有一定结构的液体。液体水的结构与冰的结构的区别在于 它们的配位数和二水分子之间的距离（下表） 。
水与冰结构中水分子之间的配位数和距离
应注意的是：其一，液体水的结构是不稳定的，并不单纯的 由氢键构成的四面体形状。通过“H-桥”的作用，水分可形成短 暂存在的多边形结构；其二，水分子中氢键可被溶于其中的盐及 具有亲水/疏水基团分子破坏。
2、自由水
（1）、滞化水 （2）、毛细管水 （3）、自由流动水
第二章 水
19
食品中不同状态水的性质比较
第二章 水
20
第三节、水分活度
一、水分活度的定义
1、食品的 平衡水分
定义：当食品内部的水蒸 气压与外界空气的水蒸气 压在一定温度和湿度下达 成平衡时，食品的含水量 保持一定的数值。
干基表示：水分占食品干 物质质量的百分数。

《食品中的水分》课件

《食品中的水分》课件

01
食品中水分的概述
水在食品中的重要性
维持食品的质构和口感
调节温度和湿度
水是食品中重要的组成部分，对于维 持食品的质构、口感和外观具有重要 作用。
水可以调节食品的温度和湿度，对于 食品的保鲜和储存具有重要意义。
参与生化反应
水是食品中生化反应的重要介质，参 与食品中多种酶促反应和非酶促反应 。
水在食品中的存在形式
水分的分布与状态
水分分布
食品中的水分可以分布在不同的区域内，如细胞内、细胞间 隙、组织内部等。水分的分布情况取决于食品的种类、加工 方法和存储条件等。
水分状态
食品中的水分可以以结合水、不易流动水和自由水三种状态 存在。这三种状态的水分对食品的品质和加工性能都有不同 的影响。了解水分状态有助于更好地控制食品的品质和加工 过程。
02 03
水分含量标准
不同食品的国家标准或行业标准中，对水分含量都有明确的规定。例如 ，新鲜水果的水分含量一般在80%~90%之间，而干燥食品的水分含量 则很低，一般在5%~20%之间。
水分含量测定方法
常用的测定食品中水分含量的方法有烘干法、蒸馏法、卡尔·费休法等 。这些方法各有优缺点，适用于不同种类的食品。
水分的迁移与扩散
水分迁移
在食品加工和存储过程中，水分可能会发生迁移，从一个区域或组织转移到另一个区域或组织。例如，在冻结和 冷藏过程中，水分可能会从细胞内向细胞外迁移。了解水分迁移的规律有助于控制食品的加工和存储过程。
水分扩散
水分扩散是指水分在浓度梯度的作用下，从高浓度区域向低浓度区域移动的现象。在食品加工和存储过程中，水 分扩散可能会影响食品的品质和保存性。例如，在面包的烘烤过程中，水分会从面包内部扩散到表面，影响面包 的口感和外观。了解水分扩散的规律有助于更好地控制食品的加工和存储过程。

第二章 食品中的水分ppt课件

第二章 食品中的水分ppt课件

叠构象中，氯原子和氢原
子之间相距最远，相互间
顺叠
反叠
的排斥力最小，内能最低
1，2－二氯乙烷的构象
是该分子最稳定的构象。
一种构象改变为另一种构象时，共价键是不断裂的。
可编辑课件PPT
5
二、水和冰的结构及其物理性质
1、水的结构
（1）单个水分子的结构
H-O键为104.5 ，比正四面 体(109 28 ）要小。
7
补充知识点2：极性分子
从整个分子来看，分子中正负电荷 的中心不重合，电荷的分布不均匀、 不对称，这样的分子为极性分子。
思考题：水、乙醇、煤油都是极性 分子，它们能相溶吗？
原因：水和乙醇分子间能形成氢键；乙醇和煤油分子 中含有烷基；水与煤油的分子结构没有相似的地方。
[注意]在考虑物质溶解性的时候，不能将相似相溶这 一规律简单的理解为溶质和溶剂的极性，还应考虑 它们的分子结构和分子间作用力等问题。
合
由细胞间隙或食品结构组织中的毛细管力所阻留的水 毛细管水 特点：物理与化学性质与滞化水相同
以游离态存在的水 自由流动水 特点：可以正常结冰，可作溶剂，可被微生物利用
构成水 与非水物质结合最紧密的水 特点：是非水物质必要的组分，在-40℃不结冰， 无溶剂能力，不能被微生物所利用 在非水物质外围，与非水物质通过强氢键缔合在一起的水
可编辑课件PPT
一个水分 子可以缔 合其他四 个水分子
16
冰的基础平面图
冰是由两个高度略微不同的平面构成的结合体
(a)是沿c轴方向观察到的六方形结构 (b)是基础平面的立体图 （圆圈代表水分子的氧原子，空心和实心圆圈分别表示上层和下层
的氧原子）
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17

大学课件食品化学第二章水分

大学课件食品化学第二章水分

n2 =
G• Tt 1000 Kt
其中G为样品中溶剂的克数，
Tt为冰点降低（ ℃） ， Kt为水的摩尔冰点降低
常数。
32
• 拉乌尔定律: 稀溶液中溶剂A的蒸气分压等 于同一温度下纯溶剂的饱和蒸气压pA与溶 液中溶剂的摩尔分数XA的乘积.
33
水分活度的测定方法
1、冰点测定法：先测定样品的冰点降低和 含水量，然后用公式计算。
2、结合水的蒸气压比自由水低得多。 3、结合水不易结冰。 4、结合水不能作为溶质的溶剂。 5、自由水能为微生物所利用，结合水则不能。
28
水分含量的测定
1、直接测定法——一般采用烘干、化学干燥、 蒸馏、提取等其他方法去掉样品中的水分， 再用称量等方法定量。如烘干法、共沸法、 卡尔费休法等。
2、间接测定法——不用将样品中的水分除去， 而是测定湿固体的参数来计算水分含量。如 电导率法、介电容量法等。
胀 • 区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水
分的5%以下
51
真实单层：
• 区Ⅱ和Ⅲ接界 • 0.38g H2O/ g干物质 • Aw =0.85 • 完全水合所需的水分含
量，即占据所有的第一 层部位所需的水分含量。
35
• 计算公式如下： Ax+By
Aw = x+y
A—水分活度较低的饱和盐溶液的标准水分活度 B—水分活度较高的饱和盐溶液的标准水分活度 x—使用B液时样品重量的净增值， y—使用A液时样品重量的净减值。
36
水分活度与温度的关系
• 水分含量相同，温度不同，Aw不同 • Clausius-Clapeyron公式
冰点（与纯水比较） 溶剂能力
冰点大为降低，甚至在 能结冰，冰点略微降低 -40 ℃不结冰

食品化学水分PPT课件

食品化学水分PPT课件
食品加工过程中，水分的含量 和状态会发生变化，进而影响 食品的品质和安全性。未来研 究将重点关注水分在食品加工 过程中的变化规律及其对产品 品质的影响。
探索降低食品中水分活度 的方法
降低食品中水分的活度可以提 高食品的稳定性和保质期。未 来研究将致力于探索新的降低 食品中水分活度的方法和技术 。
THANKS
食品化学水分ppt课 件
目录
• 食品中水分概述 • 食品中水分测定方法 • 不同类型食品中水分特点 • 食品加工过程中水分变化及控制
目录
• 食品贮藏过程中水分变化及控制 • 总结与展望
01
食品中水分概述
水分在食品中存在形式
01
02
03
游离水
以游离状态存在，是食品 的主要水分形式，影响食 品的口感和保水性。
可以更好地控制食品的质量和安全性，保障消费者的健康。
02 03
指导食品加工和贮藏
食品加工和贮藏过程中，水分的含量和状态对食品的口感、色泽、营养 价值和保质期等均有重要影响。因此，对食品中水分的研究可以为食品 加工和贮藏提供理论指导。
推动食品工业发展
随着食品工业的不断发展，对食品品质和安全性的要求也越来越高。深 入研究食品中的水分，可以为食品工业的技术创新和产品升级提供支持。
结合水
与食品成分紧密结合，不 易蒸发，影响食品的质地 和风味。
结晶水
以结晶状态存在，对食品 的口感和稳定性有重要影 响。
水分对食品性质影响
物理性质
影响食品的硬度、弹性、 黏性等物理性质。
化学性质
参与食品的化学反应，如 水解、氧化等，影响食品 的色泽、风味和营养价值。
微生物生长
适宜的水分活度有助于微 生物生长，过高或过低的 水分活度会抑制微生物生 长。

食品化学 第二章___水

食品化学 第二章___水

#食品中水分与溶质间的相互关系
1. 水与离子和离子基团的相互作用
作用力： 极性基团、偶极—离子相互作用 特点： 阻碍水分子流动的能力大于其它溶质 水—离子键＞水—水氢键 破坏水的正常结构，阻碍冰的形成
产生水合离子作用的离子分类
结构破坏离子:
能阻碍水形成网状结构，这类盐的溶液比纯水的流动性大 特点：离子半径大，电场强度较弱。如K+、Cl-、Rb+、NH4+、Br-、 I-等 结构促进离子： 有助于水形成网状结构，这类盐的溶液比纯水的流动性小 特点：离子半径小，电场强度较强。如Li+、Na+、H3O+、Ca2+、Mg2+、 Al3+等
Aw与温度的关系


P、P。和ERH与T有关 故 Aw = P/P。= ERH/100也与T有关
aw与温度的关系符合克劳休斯公式：
dlnaw/d(1/T) = －ΔH/R


当含水量相等时，温度越高，aw越大
温度变化对水活性产生的效应影响密封袋装或罐 装食品的稳定性 aw还与食品组成有关
较大温度范围，lnaw对1/T并非为直线
Aw > 0.8
Aw↑ V ↓ (稀释浓度)
Aw与非酶反应的关系
3. 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
结冰时食品发生变化
1.非冻结相中，溶质变浓、产生浓缩效应 未冻结的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。例如：
能与蛋白质分子产生疏水相互作用
水分活度与食品稳定性
* * 水分活度的意义 问题: 含水18%的果脯与含水18%的小麦比较，哪种耐储藏？ 定义: 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

食品中的水分课件

食品中的水分课件
水分活度与食品防腐剂的协同作用
在食品防腐过程中，水分活度与防腐剂具有协同作用，通过合理搭配水分活度和防腐剂 ，可以更有效地延长食品的保质期。
水分活度与食品防腐的实践应用
在实践应用中，通过控制水分活度结合其他防腐措施，可以有效延长食品的保质期，保 证食品安全和质量。
水分管理与食品安全
1 2 3
水分与食品腐败变质的关系
食品稳定性
水分活度的高低影响食品中酶的活性 、微生物的生长和化学反应的速度， 进而影响食品的稳定性。通过控制水 分活度可以延长食品的保质期。
水分吸附等温线
水分吸附等温线
水分吸附等温线是描述食品在不同温度下吸着水分的程度， 是研究食品中水分含量和水分活度的关系的重要工具。
水分吸附等温线的应用
通过分析水分吸附等温线，可以了解食品中水分的存在状态 和迁移规律，有助于预测食品的保质期和优化食品加工工艺 。
性以及化学和生化反应速率。通过控制Aw值可以调节食品的保质期和
稳定性。
05 食品中水分的利用与控制 策略
水分控制与食品加工工艺
水分含量对食品加工工艺的影响
水分的存在和含量对食品加工工艺具有重要影响，如烘焙、蒸煮、干燥等工艺中，水分的 含量和分布会影响食品的口感、质地和加工效果。
水分活度与食品加工工艺的关系
水分变化与食品保质期
01
微生物生长
水分是微生物生长的必要条件之一。食品中适宜的水分含量有利于微生
物繁殖，进而缩短食品保质期。降低食品水分含量可延长保质期。
02
氧化反应
水分可以促进某些氧化反应进行，如脂肪氧化导致食品风味变差。降低
水分含量可以减缓氧化反应速率，保持食品品质。
03
水活度与食品稳定性

食品化学第2章 水-PPT课件

食品化学第2章 水-PPT课件


物理意义 物体受热升温时，进入物体的热量沿途不断地被 吸收而使当地温度升高，在此过程持续到物体内部 各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知： （1） 物体的导热系数λ越大，在相同的温度梯 度下可以传导更多的热量。 （2） 分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所 需的热量。ρc 越小，温度升高1℃所吸收的热量越 小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使 物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。 这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说 明，即从温度的角度看，α越大，材料中温度变化 传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力 大小的指标，因而有导温系数之称。

水是食物各种组分中含量最多的组分，食 品的含水量除谷物和豆类等种子较低外 (10～16％)，一般都比较高(60～90％)，大 致范围如下：
蔬菜
蛋类
水果 乳类 鱼类 猪肉 肉类
85 ～97％ 73 ～75％ 80 ～ 90 ％ 87 ～ 89％ 67 ～ 81 ％ 43 ～ 59％ 70 ～ 80%
4、对食品的结构、外观、质地、风味、新鲜 程度和腐败变质的敏感性产生极大的影响。 对食品的商品价值及销售有着深刻的影响。
5、在奶油和人造奶油等乳化产品中作为分 散相。 6、在饮料食品中作溶剂等。
2.2 水和冰的结构和性质 Structure and characters of water and ice

纯水是否导电？

水的密度较低，热胀冷缩、热缩冷胀
水的最高密度点在哪里？ 为什么食品冻结时组织结构会破坏？会导致什
么不良后果？
水的比热容是：4200J/(KG.℃) 冰的比热容是：2100J/(KG.℃)

课件02食品化学中水

课件02食品化学中水



A、从水分含量4%到 25%，Aw与温度(5~50 ℃)关 系为直线； B、水分含量少时，温度所引起的Aw变化 小 。
左图提示：



A，Aw与温度关系在 冰点以下是线性关系； B，温度对Aw的影响 在冰点以下远大于在冰 点 以上； C，在冰点处出现折断； D，比较冰点上下温度 对Aw影响时要注意两 点：其一是在冰点以上 温度时，试样成分对 Aw影响较大；其二是 在冰点下Aw的变化仅 与温度有较大关系。
2.1 概论 Introduction
水

生命之源
水是体温的重要调节剂、溶剂、营 养成分和废物的载体、反应剂和反 应介质、润滑剂和增塑剂、生物大 分子构象的稳定剂。
战争之源 “下一场世界大战将是对 水资源的争夺”
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质

水在生物体内的生理功能


1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。 2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。

疏水相互作用( Hydrophobic interaction）：当水 与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的 界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用成 为疏水相互作用。

笼形水合物(Clathrate hydrates)：是象冰一样的 包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形 成象笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质 截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般 “宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有 低分子量烃，稀有气体，卤代烃等。
自由水
就是指没有被非水物质化学结合的水。它 又可分为三类： （1）滞化水 （2）毛细管水 （3）自由流动水
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在饮料食品中作溶剂等。
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10
某些代表性食品的典型水分含量
产品 水分（%） 产品 水分（%） 产品
番茄 95 牛奶 87 果酱
莴苣 95 马铃薯 78 蜂蜜
卷心菜 92 香蕉 75 奶油
啤酒 90
鸡
70 面粉
柑桔 87
肉
65 奶粉
苹果汁 87 面包 35 酥油
水分（%） 28 20 16 12 4 0
战争之源
“下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
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6
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质
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7
水在生物体内的生理功能
1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。
2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。
3、是维持体温的载温体。 4、是生物体内减缓磨擦的润
19
3、冰的结构
六方形冰晶
• 冰是水分子有序排列形成的晶体。靠
氢键连接，形成低整理密ppt 度的刚性结构。
20
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21
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22
（6）冰的性质
水的冰点为0℃，可是纯水在过冷状态 始结冰
食品中结冰温度到低共熔点-55℃ 左右 ，冷藏食品常为-18℃
现代提倡速冻，使冰晶体呈针状，因 而品质好。
等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。 因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰 的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小， 解冻慢。
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2. 水和冰的结构 Structure of water and ice
水的结构演示
四面体结构
氧：1s2，2s2，2p2 z ，2p1 y，2p1 x 氢：1s1
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11
例：含水量影响食品品质
不同的玉米籽粒含水量和膨胀系数之间有一定的 相关性，当籽粒含水量在8 .03%和14.03%之间时， 籽粒含水量和膨胀系数之间呈直线正相关，此时膨 胀系数随着籽粒含水量的增减而增减。
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2.2 水和冰的结构和性质 Structure and characters of water and ice
H－O键成 104.5°，比正四面 体的109 °28′要小 ，成角锥体结构.
• O整理－ppt H键是较强极性键
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（1）单个水分子的结构特征
H2O分子的四面体结构有对称型 H-O共价键有离子性 氧的另外两对孤对电子有静电力 H-O键具有电负性
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（2）分子的缔合
水分子在三维空间形成 多重氢键键合—每个水分子 具有相等数目的氢子缔合演示
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18
(3) 水分子缔合的原因
H-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。
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。
静电效应。
根据水在三维空间形成氢键键合的能力， 可以从理论上解释水的许多性质
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Chapter 2 Water
第2章 水
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1
本章提要
4
1.水分的结构和性质及在食品中的作用 2.食品中水的存在状态、水分活度及吸
湿等温线 3.水分活度与食品的稳定性 4.冰在食品稳定性中的作用 5.食品中的水分移动及其对食品稳定性
的影响
理解 掌握
掌握 掌握 了解
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2
Contents
2.9 Molecular mobility and food stability 分子流动性及其对食品稳定性的影响
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4
2.1 概论 Introduction
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5
水
生命之源
水是体温的重要调节剂、溶剂、营 养成分和废物的载体、反应剂和反 应介质、润滑剂和增塑剂、生物大 分子构象的稳定剂。
水的密度较低，水结冰时体积增加，表现出异常 的膨胀特性，这会导致食品冻结时组织结构的破 坏。
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水的热导性也是较大的，而冰与其他非金属固体 相比，热导性属中等程度。0℃时冰的热导值约为 同一温度下水的4倍，这说明冰的热传导速度比非 流动的水（如生物组织中的水）快得多。
从水和冰的热扩散值可看出冰的热扩散速度约为 水的9倍，这表明，在一定的环境条件下，冰的温 度变化速度比水大得多。 因而可以解释在温差相
2.1 Introduction 概论
2.2 Structure and characters of water and ice 水和冰的结构和性质
2.3 Categories of water in foods 食品中水的存在状态
2.4 Water activity 水分活度
2.5 Moisture Sorption Isotherms 吸湿等温线
水和冰的物理特性 水分子的结构 水分子的缔合作用 冰的结构和性质
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13
1. 水和冰的物理特性 Physical character of water and ice
水的熔点、沸点比较高。
介电常数（介电常数是溶剂对两个带相反电荷离 子间引力的抗力的度量。）、表面张力、热容和 相变热（熔融热、蒸发热和升华热）等物理常数 也较高。这对于食品加工中冷冻和干燥过程有重 大影响。
滑剂。
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8
水在食品中的作用
1、食品生产中的重要原料之一。如 2、水质直接影响到食品加工工艺。 3、各种食品都有能显示其品质特性的含水量。 如
4、对食品的加工性能、结构、外观、质地、 风味、新鲜程度和腐败变质的敏感性产生极 大的影响。对食品的商品价值及销售有着深 刻的影响。
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9
在奶油和人造奶油等乳化产品中作为分 散相。
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2.3 食品中水的存在状态 Categories of water in foods
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24
1 水与溶质的相互作用
水与离子和离子基团的相互作用 水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用 水与非极性物质的相互作用
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25
（1）水与离子和离子基团的相互作用
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3
2.6 Water activity and food stability 水分活度与食品的稳定性
2.7 The function of ice in keeping food stability 冰在食品稳定性中的作用
2.8 Water transfer in aquiferous food 含水食品的水分转移