第二章水 在人体内,水不仅是构成机体的主要成分,而且是维持生命活动、调节代谢 过程不可缺少的重要物质。例如,水使人体体温保持稳定,因为水的热容量大, 旦人体内热量增多或减少也不致引起体温岀现大的波动。水的蒸发潜热大,蒸 发少量汗水即可散发大量热能,通过血液流动使全身体温平衡。水是一种溶剂, 能够作为体内营养素运输、吸收和废弃物排泄的载体,可作为化学和生物化学反 应物或反应介质,也可作为一种天然的润滑剂和增塑剂,同时又是生物大分子化 合物构象的稳定剂,以及包括酶催化在内的大分子动力学行为的促进剂。此外 水也是植物进行光合作用过程中合成碳水化合物所必需的物质。可以清楚地看 到,生物体的生存是如此显著的依赖于水这个无机小分子。 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,各种食 品都有能显示其品质特性的含水量(表2-1)。水的含量、分布和取向不仅对食品 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,而 且对生物组织的生命过程也起着至关重要的作用。水在食品贮藏加工过程中作为 化学和生物化学反应的介质,又是水解过程的反应物。通过干燥或增加食盐、糖 的浓度,可使食品中的水分除去或被结合,从而有效地抑制很多反应的发生和微 生物的生长,以延长食品的货架期。水与蛋白质、多糖和脂类通过物理相互作用 影响食品的质构,在大多数新鲜食品中,水是最主要的成分,若希望长期贮藏这 类食品,只要采取有效的贮藏方法控制水分就能够延长保藏期,无论采用普通 方法脱水或是低温冷冻干燥脱水,食品和生物材料的固有特性都会发生很大的变 化,然而任何企图使脱水食品恢复到它原来的状态(复水和解冻)的尝试都未获得 成功。下面我们将讨论水和冰的一些特性,以控制水在食品加工贮藏过程中的变 化和影响 第一节水和冰的物理特性 水与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢化物,例如CH4、NH3、HF、H2S H2Se和H2Te等的物理性质比较,除了粘度外,其他性质均有显著差异。水的熔点、 沸点比这些氢化物要高得多,介电常数、表面张力、热容和相变热(熔融热、蒸 发热和升华热)等物理常数也都异常高,但密度较低。此外,水结冰时体积增大 表现出异常的膨胀特性。水的热导值大于其他液态物质,冰的热导值略大于非金 属固体。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的4倍,这说明冰的热能传导速率 比生物组织中非流动的水快得多。从水和冰的热扩散值可看出水的固态和液态的 温度变化速率,冰的热扩散速率为水的9倍;在一定的环境条件下,冰的温- 1 - 第二章 水 在人体内，水不仅是构成机体的主要成分，而且是维持生命活动、调节代谢 过程不可缺少的重要物质。例如，水使人体体温保持稳定，因为水的热容量大， 一旦人体内热量增多或减少也不致引起体温出现大的波动。水的蒸发潜热大，蒸 发少量汗水即可散发大量热能，通过血液流动使全身体温平衡。水是一种溶剂， 能够作为体内营养素运输、吸收和废弃物排泄的载体，可作为化学和生物化学反 应物或反应介质，也可作为一种天然的润滑剂和增塑剂，同时又是生物大分子化 合物构象的稳定剂，以及包括酶催化在内的大分子动力学行为的促进剂。此外， 水也是植物进行光合作用过程中合成碳水化合物所必需的物质。可以清楚地看 到，生物体的生存是如此显著的依赖于水这个无机小分子。 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，各种食 品都有能显示其品质特性的含水量(表 2-1)。水的含量、分布和取向不仅对食品 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，而 且对生物组织的生命过程也起着至关重要的作用。水在食品贮藏加工过程中作为 化学和生物化学反应的介质，又是水解过程的反应物。通过干燥或增加食盐、糖 的浓度，可使食品中的水分除去或被结合，从而有效地抑制很多反应的发生和微 生物的生长，以延长食品的货架期。水与蛋白质、多糖和脂类通过物理相互作用 影响食品的质构，在大多数新鲜食品中，水是最主要的成分，若希望长期贮藏这 类食品，只要采取有效的贮藏方法 控制水分就能够延长保藏期，无论采用普通 方法脱水或是低温冷冻干燥脱水，食品和生物材料的固有特性都会发生很大的变 化，然而任何企图使脱水食品恢复到它原来的状态(复水和解冻)的尝试都未获得 成功。下面我们将讨论水和冰的一些特性，以控制水在食品加工贮藏过程中的变 化和影响。 第一节 水和冰的物理特性 水与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢化物，例如CH4、NH3、HF、H2S、 H2Se和H2Te等的物理性质比较，除了粘度外，其他性质均有显著差异。水的熔点、 沸点比这些氢化物要高得多，介电常数、表面张力、热容和相变热(熔融热、蒸 发热和升华热)等物理常数也都异常高，但密度较低。此外，水结冰时体积增大， 表现出异常的膨胀特性。水的热导值大于其他液态物质，冰的热导值略大于非金 属固体。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的 4 倍，这说明冰的热能传导速率 比生物组织中非流动的水快得多。从水和冰的热扩散值可看出水的固态和液态的 温度变化速率，冰的热扩散速率为水的 9 倍；在一定的环境条件下，冰的温