第二章 水
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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。
第2章_⽔分第2章⽔分第⼀节引⾔⽔是唯⼀的以三种物理状态⼴泛存在的物质。
⽔是⾷品中⾮常重要的⼀种成分,也是构成⼤多数⾷品的主要组分,每种⾷品都有其特定的含⽔量。
⽔的重要功能:⽔在⾷品加⼯⽅⾯的功能:㈠⾷品理化性质:起着溶解、分散蛋⽩质、淀粉等⽔溶性成分的作⽤。
㈡⾷品质地⽅⾯:对⾷品的新鲜度、硬度、风味、流动性、⾊泽、耐贮性和加⼯适应性有影响。
㈢⾷品安全性:⽔是微⽣物繁殖的必需条件。
㈣⾷品⼯艺⾓度:⽔起着膨润、浸透、均匀化等功能;⼤多数⾷品加⼯的单元操作都与⽔有关,如⼲燥、浓缩、冷冻、⽔的固定等。
第⼆节⽔和冰的结构与性质⼀、⽔分⼦1、⽔分⼦: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,其中2个杂化轨道与2个氢原⼦结合成两个共价键,另2个杂化轨道呈未键合电⼦对。
单个⽔分⼦(⽓态)的键⾓由于受到了氧的未成键电⼦对的排斥作⽤,压缩为104.5o,接近正四⾯体的⾓度109o28ˊ,O-H核间距0.96A,氢和氧的范德华半径分别为1.2A和1.4A。
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斥⼒;④⽔分⼦是偶极分⼦。
2、⽔分⼦的缔合: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。
⼆、冰和⽔的结构1、冰的结构:每个⽔分⼦能够缔合另外4个⽔分⼦(配位数为4),形成四⾯体结构。
2、⽔的结构:纯⽔是具有⼀定结构的液体。
液体⽔发热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。
冰向⽔转变伴随着最接近的⽔分⼦间的距离的增加最接近的⽔分⼦的平均数⽬的增加。
⽔的密度在3.98℃达到最⼤。
密度增加:在0℃和3.98℃之间,配位数增加的效应占优势。
密度下降:超过3.98℃后,最接近的⽔分⼦间的距离增加的效应(热膨胀)占优势。
第二章水环境基本理论第一节天然水的化学组成一、纯水的结构与异常特性1、水的异常特性水是自然界中最常见的物质,具有许多特异的理化性质,也正是由于这些特性,才使水在自然界和人类生活中普遍发生巨大作用,成为支配自然和人类环境中各种现象的主要因素。
要研究水及其中杂质共同表现的水质特性,需先深入了解水本身的特性。
与同系化合物相比,水具有如表2-1所示的一系列异常特性。
表2-1 纯水的异常特性及其意义性质特点意义状态一般为液态提供生命介质、使水具有流动性热容在所有固体和液体中最高(NH3除外)使水成为良好的传热介质,调节环境和有机体的温度熔解热最大(NH3除外)使水处于稳定的液态,调节水温蒸发热在所有物质中最高对水蒸气的大气物理性质有重要意义,调节水温密度 3.98℃时极大对于水生生物在严冬冻结的淡水水体深层水中的生命活动具有重要意义表面张力在所有液体总最大(汞除外)生理学控制因素,控制液滴等表面现象介电常数所有液体中最高高度溶解离子性物质并使其电离水合非常广泛对污染物是良好溶剂和载带体,可改变溶质生物化学性质离解很小提供中性介质透明度相对较大透过可见光和长波段紫外线,使在水体深处可发生光合作用(1)水在通常条件下呈液态在地球表面的环境条件下,水可能呈三种物理状态,即液态、气态和固态。
由于沸点和冰点间温度范围相当宽,且相变热很大,所以地球表面大量的水还是呈液态,于是构成了各种类型的天然水体。
因此通常条件下呈液态这一点也正是水的最重要特点之一。
(2)水的温度-体积效应异常纯水与一般物质的热胀冷缩不同,当冻结时体积不是收缩而是膨胀。
在0—3.98℃,随着温度的升高,水的体积反而缩小,至3.98℃时体积最小,水的密度最大。
此外,当压力加大时,一般物质的凝固点均有所升高,而水的冰点却略为下降。
通常物质的热膨胀系数均随压力的升高而减小,而纯水在0—45℃范围内,热膨胀系数却随压力的升高而增大。
这些都是水在温度或压力变化时体积效应异常的表现。
一、引起食品解吸与回吸出现滞后现象的原因是什么?
1、解吸过程中一些水分与非水分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,欲填满或抽出水分需不同蒸气压
3、解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水分,由此可导致回吸相同水
分含量时处于较高的水分活度。
4、温度、解吸速度和程度及食品类型都会影响滞后现象。
二、现代食品冷藏为什么要提倡速冻
现代冻藏工艺提倡速冻,因为该工艺下形成的冰晶体呈针状,比较细小,冻结时间缩短且微生物受到更大限制,因而食品品质好。
三、麦当劳的薯片的水分活度在0.4左右时最适合保存,为什么?
油炸薯片的脂类氧化酸败速度在活度0.4时最慢,高于或低于这个活度都会使反应加快。
四、烹饪食品中水的存在形式主要有哪两种状态,两种状态包含哪些种类?
答:体相水(自由水):不移动水(滞化水)、毛细管水、自由流动水
结合水(束缚水或固定水):构成水(化合水)、邻近水、多层水
五、引起食品解吸与回吸出现滞后现象的原因是什么?
①解吸过程中一些水分与非水分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,欲填满或抽出水分需不同蒸气压。
③解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水分,由此可导致同吸相同水
分含量时处于较高的水分活度。
④溫度、解吸速度和程度及食品类型都会影响滞后现象。