食品化学第2章 水分
一、名词解释
（1）、食品化学 （2）、水分活度
二、判断题
（1）、在温差相等的情况下，生物组织的冷冻速率比解冻速率更快的原因是冰的热扩散速率比水的大。（ ）
（2）、当水含量一定是，水分活度与温度呈反比的关系。（ ）
（3）、因为降低食品的水分活度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，防止水溶性色素的分解，因此在食品保鲜过程中要尽可能将食品的水分活度降到最低。（ ）
三、填空题
（1）、在水与非极性物质的相互作用中，水对于非极性物质产生的结构形成响应，其中重要的两个结果是 和 。
（2）、在水的滞后现象中，一般来说，当水分活度的值一定时，解吸过程中食品的水分含量 回吸过程中的水分含量。
（3）、不同的食品具有不同的水分吸附等温线，但吸附等温线主要有两种形态。其中大多数食品的水分吸附等温线呈 ，而水果、糖制品、含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物以及多聚物含量不高的食品的水分吸附等温线为 。
四、解答题
（1）、简述现代冻藏工艺中提倡速冻的原因。
（2）、许多食品的水分吸附等温线都表现出滞后现象，而对于吸附滞后现象的确切解释却还未形成，但请简述滞后现象产生的大致原因。
参考答案
一、（1）P2食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学，即从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养素和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运销过程中的变化以及其对食品品质和安全性的影响。
（2）P23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。
二、（1） √ P13
（2） × P24 公式（2-4）
（3） × P32 注意当食品的水分活度过低时，会加速脂肪的氧化酸败。因此在食品保质过程中最好是将食品的水分活度保持在结合水范围内。
《食品化学》复习
第2章：水分
一． 水具有的特殊物理性质？（是什么决定的）（与冰比较）
（1）.密度：水： 3.98℃——1Kg/L 0℃——0.9998Kg/L
冰： 0℃——0.9168Kg/L
水结冰时体积膨胀，膨胀系数（1.62ml/L）（ 应用：防止结冰时体积膨胀造成的破坏）
（2）.沸点： 1个大气压下水的沸点是100℃
●压强升高→沸点升高（应用：高沸点——高压锅煮熟食物）
● 压强降低→沸点降低（应用：低沸点——浓缩牛奶、果汁，防止高温变质及V破坏）。
(３).比热：水的比热大——吸收同样热量时温度升高的幅度小。
(４).介电常数高：易被电解质电离；能促进电解质电离。
(５).溶解能力强：水溶解离子型化合物的能力较强；极性有机物如糖类、醇类、酮类等靠
键溶于水中；而脂肪、蛋白质可分散于水中，形成乳浊液或胶体溶液。
因此，水的溶、沸点高，介电常数、表面张力、热容相变热（熔融热蒸发热升华热）等异常高，但密度低；此外，水结冰时体积增强，也表现出异常的膨胀特性。
水的热导值（导热系数）大于其它液态物质，冰的热导值略大于非金属固体（0℃时冰的热导值约为水的4倍→冰的热传导速度比生物组织中非流动的水快得多；冰的热扩散速度约为水的9倍→在一定环境下，冰的温度变化速度比水快得多。）
二． 水存在状态：例共价键，离子键的大小和顺序等等
键的强度：共价键>H2O-离子键>H2O- H2O>H2O-亲水性溶质
三． 可形成氢键的基团？ 羟基，氨基，羰基，酰基，亚氨基
四． 疏水相互作用？
向水中加入疏水性物质，例如烃、稀有气体以及脂肪酸、氨基酸和蛋白质的非极性基团，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强。由于在这些不相容的非极性实体邻近的水形成了特殊的结构，使得熵下降，此过程被称为“疏水水合”。
如果存在两个分离的非极性基团，那么不相容的水环境将促进它们之间的缔合，从而减少水－非极性实体界面面积，此过程是疏水水合的部分逆转，称为“疏水相互作用”。
第2章 水分 习题
一、填空题
1 从水分子结构来看，水分子中氧的__6__个价电子参与杂化，形成__4__个__
SP3__杂化轨道，有___近似四面体____的结构。
2 冰在转变成水时，净密度__增大_，当继续升温至℃__时密度可达到__最大值__，继续升温密度逐渐__下降__。
3 液体纯水的结构并不是单纯的由__氢键__构成的_四面体_形状，通过_ H-桥_的作用，形成短暂存在的_多变形_结构。
4 离子效应对水的影响主要表现在__改变水的结构；影响水的介电常数；影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度__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_氢键_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_水桥_。
6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_缔合_或发生疏水相互作用，引起_蛋白质折叠_；若降低温度，会使疏水相互作用_变弱_，而氢键_增强_。
7 食品体系中的双亲分子主要有_脂肪酸盐；蛋白脂质；糖脂；极性脂类；核酸_等，其特征是_同一分子中同时存在亲水和疏水基团_。当水与双亲分子亲水部位_羧基；羟基；磷酸基；羰基；含氮基团_等基团缔合后，会导致双亲分子的表观_增溶_。
8 一般来说，食品中的水分可分为_自由水_和_结合水_两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_化合水；邻近水；多层水_，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为_滞化水；毛细管水_。
9 食品中通常所说的水分含量，一般是指_常压下，100～105℃条件下恒重后受试食品的减少量_。
10 水在食品中的存在状态主要取决于_天然食品组织；加工食品中的化学成分；化学成分的物理状态。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_离子和离子基团的相互作用；与非极性物质的相互作用；与双亲分子的相互作用_等方面。
11 一般来说，大多数食品的等温线呈_ S _形，而水果等食品的等温线为_ J _形。
⾷品化学思考题答案
⾷品化学思考题答案
第⼀章绪论1、⾷品化学定义及研究内容？
⾷品化学定义：论述⾷品的成分和性质以及⾷品在处理、加⼯和贮藏中经受的化学变化。研究内容：⾷品材料中主要成分的结构和性质；这些成分在⾷品加⼯和保藏过程中产⽣的物理、化学、和⽣物化学变化；以及⾷品成分的结构、性质和变化对⾷品质量和加⼯性能的影响等。
第⼆章⽔1 名词解释
(1)结合⽔(2)⾃由⽔(3)等温吸附曲线(4)等温吸附曲线的滞后性(5)⽔分活度
（1）结合⽔：存在于溶质及其他⾮⽔组分临近的⽔，与同⼀体系中“体相”⽔相⽐，它们呈现出低的流动性和其他显著不同的性质，这些⽔在-40℃下不结冰。
（2）⾃由⽔：⾷品中的部分⽔，被以⽑细管⼒维系在⾷品空隙中，能⾃由运动, 这种⽔称为⾃由⽔。
（3）等温吸附曲线：在恒温条件下，以⾷品含⽔量（gH2O/g⼲物质）对Aw作图所得的曲线。⼜称等温吸湿曲线、等温吸着曲线、⽔分回吸等温线.
（4）如果向⼲燥样品中添加⽔（回吸作⽤）的⽅法绘制⽔分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。
（5）⽔分活度：⾷品的⽔蒸汽分压(P)与同条件下纯⽔蒸汽压(P0)之⽐。它表⽰⾷品中⽔的游离程度，⽔分被微⽣物利⽤的程度。也可以⽤相对平衡湿度表aw=ERH/100。2 、结合⽔、⾃由⽔各有何特点？
答：结合⽔：－40℃不结冰，不能作为溶剂，100 ℃时不能从⾷品中释放出来，不能被微⽣物利⽤，决定⾷品风味。
⾃由⽔：0℃时结冰，能作为溶剂，100 ℃时能从⾷品中释放出来很适于微⽣物⽣长和⼤多数化学反应，易引起Food的腐败变质，但与⾷品的风味及功能性紧密相关。3 、分析冷冻时冰晶形成对果蔬类、⾁类⾷品的影响。
答：对于⾁类、果蔬等⽣物组织类⾷物，普通冷冻（⾷品通过最⼤冰晶⽣成带的降温时间超过30min）时形成的冰晶较粗⼤，冰晶刺破细胞，引起细胞内容物外流（流汁），导致营养素及其它成分的损失；冰晶的机械挤压还造成蛋⽩质变性，⾷物⼝感变硬。
