食品化学与营养学》教案 食品化学部分 食品中的结合水的产生除毛细管作用外,大多数结合水是由于食品中的水分与食品中的 蛋白质、淀粉、果胶等物质的羧基、羰基、氨基、亚氨基、羟基、巯基等亲水性基团或水中 的无机离子的键合或偶极作用产生的。根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合 水分成单分子层水和多分子层水 单分子层水:指与食品中非水成分的强极性基团如:羧基、氨基、羟基等直接以氢键 结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强,很难蒸发, 与纯水相比其蒸发焓大为增加,它不能被微生物所利用。一般说来,食品干燥后安全贮藏的 水分含量要求即为该食品的单分子层水。若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单 分子层水含量: a,/m(1-aw)=1/mC+(c-1)a/mC 式中:a-水分活度,m-水分含量,m-单分子层水含量,c-常数。( Later) 多分子层水:是指单分子层水之外的几个水分子层包含的水。 四、食品中水与非水组分之间的相互作用 1水与离子基团之间的相互作用一一构成水或结合水 离子电荷与水分子的偶极子之间的相互作用,是食品中结合最紧密的水。 H0-Na 83 68/moL H20-H20 20 9kJ/moL 影响这种作用力的因素有:基团的解离程度以及食品的酸度 这种作用对食品体系的影响表现在:a改变水的结构,b改变是批哦内的介电常数,C 影响食品体系的稳定性和生物活性大分子的稳定性 2水与氢键型基团的作用一一结合水 3水与非极性基团的作用一一疏水相互作用 五、水分活度 1水分活度的定义 水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度,在物理化学上水分活度是指食 品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值,可以用公式a=P/P也可以用相对平衡 湿度表示a=ERH/100。 相对平衡湿度:大气水汽分压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。 食品的平衡相对湿度是指食品中的水分蒸汽压达到平衡后,食品周围的水汽分压与同 温度下水的饱和蒸汽压之比 2水分活度与温度的关系 由于蒸汽压和平衡相对湿度都是温度的函数,所以水分活度也是温度的函数。水分活 度与温度的函数可用克劳修斯-克拉伯龙方程来表示。 dnan/d(1/T)=-△H/R lnan=-△H/RT+C T-绝对温度,R-气体常数。△H-样品中水分的等量净吸着热。《食品化学与营养学》教案 食品化学部分 3 食品中的结合水的产生除毛细管作用外，大多数结合水是由于食品中的水分与食品中的 蛋白质、淀粉、果胶等物质的羧基、羰基、氨基、亚氨基、羟基、巯基等亲水性基团或水中 的无机离子的键合或偶极作用产生的。根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合 水分成单分子层水和多分子层水。 单分子层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基- 、氨基+ 、羟基等直接以氢键 结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发， 与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。一般说来，食品干燥后安全贮藏的 水分含量要求即为该食品的单分子层水。若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单 分子层水含量： aw/m(1-aw)=1/m1c+(c-1)aw/m1c 式中：aw -水分活度，m-水分含量，m1-单分子层水含量，c-常数。(Later) 多分子层水：是指单分子层水之外的几个水分子层包含的水。 四、食品中水与非水组分之间的相互作用 1 水与离子基团之间的相互作用——构成水或结合水。 离子电荷与水分子的偶极子之间的相互作用，是食品中结合最紧密的水。 H2O-Na+ 83.68kJ/moL H2O-H2O 20.9kJ/moL 影响这种作用力的因素有：基团的解离程度以及食品的酸度。 这种作用对食品体系的影响表现在：a 改变水的结构，b 改变是批哦内的介电常数，c 影响食品体系的稳定性和生物活性大分子的稳定性。 2 水与氢键型基团的作用——结合水 3 水与非极性基团的作用——疏水相互作用 五、水分活度 1 水分活度的定义 水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度，在物理化学上水分活度是指食 品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值，可以用公式 aw=P/P0,也可以用相对平衡 湿度表示 aw=ERH/100。 相对平衡湿度：大气水汽分压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。 食品的平衡相对湿度是指食品中的水分蒸汽压达到平衡后，食品周围的水汽分压与同 温度下水的饱和蒸汽压之比。 2 水分活度与温度的关系 由于蒸汽压和平衡相对湿度都是温度的函数，所以水分活度也是温度的函数。水分活 度与温度的函数可用克劳修斯-克拉伯龙方程来表示。 dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R lnaw=-ΔH/RT+c T-绝对温度，R-气体常数。ΔH-样品中水分的等量净吸着热