食品化学 水和冰的结构
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食品化学：水分
第二节 水和冰的性质和结构
一、水和冰的物理性质
部分氢化物的物理性质 氢化物 CH4 NH3 H2S H2O HF 熔点（℃） -184 -78 -86 0 -92 沸点（℃） -161 -33 -61 100 19 蒸发热（ J/mol） 9210960 23027400 18673128 40821300 30144960
92
90 87 87
香蕉
鸡 肉 面包
75
70 65 35
奶油
稻米、面 粉 奶粉 酥油
16
12 4 0
表1 食 奶油 乳酪 鲜奶油 乳粉 液体乳制品 冰淇淋和冰糕 鳄梨 豆（青刀豆） 浆果 柑橘 黄瓜 干水果 新鲜水果（可食部分） 豆类（干） 马铃薯 红薯 芹菜、萝卜 品 水分含量 (%) 15 40~75 60~70 4 87~91 65 65 67 81~90 86~89 96 ≤ 25 90 10~12 78 69 79
在大多数新鲜食品中，水是最重要的成分，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， 都无法使脱水食品恢复到它原来状态（复水或解 冻）。 因此研究水和食品的关系是食品科学的重要内容之 一，对食品的储藏有重要的意义。
三、水的缔合作用
水分子中的氧原子电负性大， O—H键的 电子对强烈的偏向氧原子一边，使氢原子 带有部分正电荷。 氢原子无内层电子，几乎是一个裸露的质 子，极易与另一个水分子中的氧原子的孤 对电子通过静电引力形成氢键。
温 0℃ 0.99984 1.793×10-3 75.64×10-3 0.6113 4.2176 0.5610 1.3×10-7 87.90
第一讲水对食品品质的影响解析
第一讲
水 与 冰 的 结 构 与 性 质
2.2.3 水、冰的物理特性及与食品质量关系 水是一种特殊的溶剂，其物理性质和热行为
有与其它溶剂显著不同的方面：
a.水的熔点、沸点、介电常数、表面张力、热 容和相变热均比质量和组成相近的分子高得 多。如甲烷的b.p：-162℃ ，m.p：-183℃ ， 而水在0.1MPa下b.p：100℃ ，m.p：0℃ ；这 些特性将对食品加工中的冷冻和干燥过程产 生很大的影响；
SP3
O
H H 104.50
1.84D
2.2.2 水分子的缔合与水的三态
由于水分子的极性及两种组成原子的电负性差别， 导致水分子之间可以通过形成氢键而呈现缔合状态：
O
H
H
O
H
HO
H
H
第一讲
水 与 冰 的 结 构 与 性 质
由于每个水分子上有四个形成氢键的位点，因此每 个水分子的可以通过氢键结合4个水分子。
会
更
精
彩
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研究生 课程
《高 级 食 品 化 学》
主 讲 人：刘延奇 所在单位：食品与生物工程学院 日 期：2011.06.01
第 第一讲 水 分
一 讲
2.1 概述 2.2 水、冰的结构
水
2.3 水与非水组分之间的相互作用
2.4 水分活度
分
2.5 水与食品的稳定性
第一讲
水 与 溶 质 的 相 互 作 用
2.3.1.3 与非极性物质的相互作用 非极性的分子通常包括烃类、脂类、甾萜类等，
通过化学的手段也可在一些含极性基团的分子 （如蛋白质等）中引入非极性部分（基团）。当 水中存在非极性物质，即疏水性物质时，由于它 们与水分子产生斥力，可以导致疏水分子附近的 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，此过程称为疏水水合作用。
食品化学：第二章 水和冰
4.食品中水分存在形式-2（P13）
结合水分类：构成水、邻近水和多层水
➢ 构成水(constitutional water)：结合最强的水， 已成为非水物质的一部分
➢ 邻近水(vicinal water)：占据着非水成分大多数亲 水基团的第一层位置
➢ 多层水(multilayer water)：占有第一层中剩下的 位置以及邻近水外侧的几层
水分吸附等温线（吸湿等温线）
➢ 在等温条件下，以食品含水量为纵坐标、以Aw为横 坐标作图。
➢ 不同食品，因其化学组成和组织结构不同，对水束 缚能力不一样，有不同的吸湿等温线，但都为S型。
7.食品中水分变化过程：水分吸附等温线-2
水分吸附等温线的意义：
➢ 表示食品的Aw与含水量对应关系； ➢ 浓缩、干燥等除去水的难易程度与Aw有关； ➢ 配制食品混合应注意水在配料间的转移； ➢ 测定包装材料的阻湿性质； ➢ 测定一定水分含量与微生物生长的关系； ➢ 预测食品稳定性与水分含量的关系。
➢ 冰点测定法：
✓ 先测定样品的冰点降低和含水量，利用 ✓ Aw = n1/(n1+n2) ；n2 = (G∆Tf ) /1860 ✓ G：样品中溶剂的量(g)；∆Tf：冰点降低(℃)
6.水对食品稳定性的影响：水分活度-10
冷冻食品中Aw的测定：
➢ 冷冻食品中，水的蒸汽压与同一温度下冰的蒸汽压 相等，能准确计算冷冻食品水Aw；
➢ Aw与非酶褐变
✓ Aw < 0.2 ： V 最小，褐变难于发生 ✓ Aw < 0.6 ： V 升高 ✓ Aw > 0.7 ： V 降低（因为水稀释了反应物浓度） ✓ Aw 0.6-0.7 ：V 最大（羰氨反应达到最大值）
➢ Aw与脂肪的氧化
食品化学_水分
食品化学
第一章 水分
水和冰的结构 水和溶质的相互作用 食品中水的存在状态 水分活度与食品稳定性 等温吸湿曲线及其应用
主要内容
食品中水的存在
水和冰的结构与性质 水和溶质的相互作用 食品中水的存在状态 水分活度与食品稳定性 等温吸湿曲线及其应用 冻结与食品稳定性
1.1 食品中的水
肉类含水量在
70%左右。
水分含量与食品特性 4
面包和馒头含
水量在40%左 右。
水分含量与食品特性 5
米和面含水量
在12%左右。
水分含量与食品特性 6
饼干、糖果、
奶粉等食品的 含水量在8% 以下。
1.2 水的特性
水的物理性质和其他小分子有显著差异。
高熔点 高沸点 高热容量 高相变热 高表面张力 高介电常数 结冰时体积增大
毛细水
流动水
自由水
自由水
水分活度和水分含量
图：不同食品的等温吸湿曲线
等温吸湿曲线因食品 不同而性状各异。但 只有低水分食品才看 得出曲线的形状。
图：不同温度的等温吸湿曲线
因为水分活度随着
温度而变化，等温 吸湿曲线也随温度 变化。
等温吸湿曲线中的滞后效应
等温吸湿曲线可以用两种方法绘制：
水首先冷却成为过冷状态，然后围绕晶核结
冰，冰晶不断长大。快速冻结可以形成较多 晶核和较小冰晶，有利保持食品品质。
3 水和溶质的相互作用
纯水以氢键结合成连续结构，而如果在水中
加入其他物质，水的原有结构将受到打扰， 发生水-溶质相互作用。
其中包括几种情况：
离子与水的相互作用 亲水极性化合物与水的相互作用 疏水物质与水的相互作用
第一章 水分
水和冰的结构 水和溶质的相互作用 食品中水的存在状态 水分活度与食品稳定性 等温吸湿曲线及其应用
主要内容
食品中水的存在
水和冰的结构与性质 水和溶质的相互作用 食品中水的存在状态 水分活度与食品稳定性 等温吸湿曲线及其应用 冻结与食品稳定性
1.1 食品中的水
肉类含水量在
70%左右。
水分含量与食品特性 4
面包和馒头含
水量在40%左 右。
水分含量与食品特性 5
米和面含水量
在12%左右。
水分含量与食品特性 6
饼干、糖果、
奶粉等食品的 含水量在8% 以下。
1.2 水的特性
水的物理性质和其他小分子有显著差异。
高熔点 高沸点 高热容量 高相变热 高表面张力 高介电常数 结冰时体积增大
毛细水
流动水
自由水
自由水
水分活度和水分含量
图：不同食品的等温吸湿曲线
等温吸湿曲线因食品 不同而性状各异。但 只有低水分食品才看 得出曲线的形状。
图：不同温度的等温吸湿曲线
因为水分活度随着
温度而变化，等温 吸湿曲线也随温度 变化。
等温吸湿曲线中的滞后效应
等温吸湿曲线可以用两种方法绘制：
水首先冷却成为过冷状态，然后围绕晶核结
冰，冰晶不断长大。快速冻结可以形成较多 晶核和较小冰晶，有利保持食品品质。
3 水和溶质的相互作用
纯水以氢键结合成连续结构，而如果在水中
加入其他物质，水的原有结构将受到打扰， 发生水-溶质相互作用。
其中包括几种情况：
离子与水的相互作用 亲水极性化合物与水的相互作用 疏水物质与水的相互作用
食品化学知识点
食品化学知识点第一章水1、在冷冻食品中存在4中主要的冰晶体结构：六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易消失的球晶以及各种中间状态的晶体。
2、冰的特性—过冷A】食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
3、【水分活度W4、水在食品中以游离水和结合水两种状态存在的。
5、结合水的特性：①在-40℃不会结冰；②不能作为所加入溶质的溶剂；③在质子核磁共振试验中使氢的谱线变宽。
6、各种有机分子与水之间的作用以氢键为主要方式。
7、【吸湿等温线(MSI)】在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图。
8、吸湿等温线：Ⅰ区：水的主要形式是化合水。
Ⅰ区和Ⅱ区分界线之间：水的主要形式是化合水和单层水。
Ⅱ区：水的主要形式是化合水+单层水+多层水。
Ⅱ区和Ⅲ区分界线之间：出现游离水。
Ⅲ区：游离水。
9、滞后现象：理论上二者应该一致，但实际二者之间有一个滞后现象，形成滞后环。
在一定时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高。
【简答】10、简述水分活度与食品保存性的关系。
(一)、水分活度与微生物生长的关系：不同类群微生物生长繁殖的W A 最低范围是：大多数细菌为0.94~0.99，大多数霉菌为0.80~0.94，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.60~0.65。
在低于0.60时。
绝大多数微生物就无法生长。
细菌形成芽孢时的W A 阈值比繁殖生长时要高。
(二)、水分活度与酶水解的关系：当降低到0.25~0.30的范围，就能有效地减慢或阻止酶促褐变的进行。
(三)、水分活度与化学反应的关系：① 大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。
降低水分活度，食品中许多化学反应受到抑制，反应速率下降。
② 发生离子化学反应的条件是反应物首先必须进行离子的水合作用，所以要有足够的游离水。
③ 化学反应和生物反应都必须有水分子参与。
降低水分活度，减少了参加反应的水的有效数量，反应速率下降。
④ 当W A ＜0.8时，大多数酶活力受抑制；当W A 在0.25~0.30之间时，淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶就会丧失活力或受到强烈的抑制。
固态冰的立体结构
固态冰的结构与其分子的排列方式有关，冰的基本结构是由水分子（H₂O）构成的。
在冰的结构中，水分子通过氢键形成稳定的晶格，这导致冰在低温下凝固成为固态。
普通冰的结构：
1. 冰的分子结构：水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的。
在普通冰中，水分子呈六角形的环状结构排列。
2. 氢键：水分子之间通过氢键相互连接。
每个水分子通过氢键与其他四个水分子相连，形成一个均匀的晶格。
3. 晶格形状：水分子的六角形排列形成冰的晶格结构。
这种六角形排列的晶格结构使得冰的结构相对有序，而这也是冰在固态时呈现出透明和结晶质感的原因。
4. 密度增加：当水冷却至冰点以下，水分子的热运动减缓，氢键的形成使得水分子更加有序。
这导致水的密度增加，使得固态冰比液态水密度更大。
需要注意的是，虽然普通冰是最常见的冰相，但还存在其他形态的冰，例如压力下形成的冰₂、冰₂等，它们具有不同的晶体结构。
这些冰的结构差异通常是由于不同的温度和压力条件下，水分子之间的相互作用发生变化。
水和冰的结构
结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧 失了溶剂能力；
体相水可被微生物所利用，结合水则不能。
水和冰的结构
▪ 水分子由2个氢原子与 1个氧原子所组成。
▪ 水分子的结构见右图
冰的结构和性质
冰是水分子通过氢键相互结合、有序排列形成的低密度、具有一定刚 性的六方形晶体结构。普通冰的晶胞和基础平面可如下图所示：
水分吸湿等温线在食品加工中的作用
▪ 看出食品的浓缩与脱水何时较难，何时较 易．
▪ 预测食品保持多大的含水量时方才稳定， ▪ 直接看出不同食品中非水成分与水结合能力
的强弱．
吸湿等温线的测定方法
测定方法：在恒定温度下，改变食品中的水分 含量，测定相应的活度，以水分含量为纵轴、 Aw为横轴画出曲线。
滞后现象
水
▪ 食品的含水量直接影响到食品的贮藏性能和消费者 接受程度。
▪ 食品的含水量和水在食品中的存在形式，是直接引 起食品化学和微生物变质的原因之一。
▪ 食品的含水量直接影响食品的加工工艺和贮藏性能。 ▪ 水分含量的检测是食品分析的重要指标之一。
食品 中水 的存 在形 式
结合水
构成水
定义：与非水物质呈紧密结合状态的水 特点：非水物质必要的组分，-40度部结冰，
无溶剂能力，不能被微生物利用； 单分子层
定义：处于非水物质外围，与非水物质
邻近水
呈缔合状态的水；
水，0.5%
特点：-40度不结冰，无溶剂能力，不
能被微生物利用；
定义：处于邻近水外极力结合的水；
5%
特点：有一定厚度(多层)，-40度基本不结
冰，溶剂能力下降，可被蒸发；
自由水
水分活度对微生物的影响
▪ 当食品的水分活度降低到一定的限度以下时， 就会抑制要求水分活度阈值高于此值的微生 物的生长、繁殖或产生毒素，使食品加工和 贮藏得以顺利进行。当然发酵技术中要求所 用微生物能正常快速增殖，此时则要给予合 适的、必要高的水分活度；另外，利用水分 活度控制食品质量或加工工艺时还要考虑pH、 营养成分、氧气等因素对于微生物的影响。
体相水可被微生物所利用，结合水则不能。
水和冰的结构
▪ 水分子由2个氢原子与 1个氧原子所组成。
▪ 水分子的结构见右图
冰的结构和性质
冰是水分子通过氢键相互结合、有序排列形成的低密度、具有一定刚 性的六方形晶体结构。普通冰的晶胞和基础平面可如下图所示：
水分吸湿等温线在食品加工中的作用
▪ 看出食品的浓缩与脱水何时较难，何时较 易．
▪ 预测食品保持多大的含水量时方才稳定， ▪ 直接看出不同食品中非水成分与水结合能力
的强弱．
吸湿等温线的测定方法
测定方法：在恒定温度下，改变食品中的水分 含量，测定相应的活度，以水分含量为纵轴、 Aw为横轴画出曲线。
滞后现象
水
▪ 食品的含水量直接影响到食品的贮藏性能和消费者 接受程度。
▪ 食品的含水量和水在食品中的存在形式，是直接引 起食品化学和微生物变质的原因之一。
▪ 食品的含水量直接影响食品的加工工艺和贮藏性能。 ▪ 水分含量的检测是食品分析的重要指标之一。
食品 中水 的存 在形 式
结合水
构成水
定义：与非水物质呈紧密结合状态的水 特点：非水物质必要的组分，-40度部结冰，
无溶剂能力，不能被微生物利用； 单分子层
定义：处于非水物质外围，与非水物质
邻近水
呈缔合状态的水；
水，0.5%
特点：-40度不结冰，无溶剂能力，不
能被微生物利用；
定义：处于邻近水外极力结合的水；
5%
特点：有一定厚度(多层)，-40度基本不结
冰，溶剂能力下降，可被蒸发；
自由水
水分活度对微生物的影响
▪ 当食品的水分活度降低到一定的限度以下时， 就会抑制要求水分活度阈值高于此值的微生 物的生长、繁殖或产生毒素，使食品加工和 贮藏得以顺利进行。当然发酵技术中要求所 用微生物能正常快速增殖，此时则要给予合 适的、必要高的水分活度；另外，利用水分 活度控制食品质量或加工工艺时还要考虑pH、 营养成分、氧气等因素对于微生物的影响。
食品化学 第二章 水分
18种同位素变体 量极少
水分子的缔合作用
一个水分子可以和周围四个水分子缔合， 形成三维空间网络结构。
2015年10月25日
第二章 水分
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.
R（水合的）＋R（水合的）→R2（水合 偶极-疏水性物质 疏水相互作用ΔG<0 的）＋水
2015年10月25日
疏水水合ΔG>0
第二章 水分
1、水与离子和离子基团的相互作用
类 型 实 例 作用强度 （与水-水氢键比）
偶极-离子
水-游离离子 较大 水-有机分子上的带电基团 （离子水合作用）
水-蛋白质NH 水-蛋白质CO 水-侧链OH 水＋R→R（水合的） R（水合的）＋R（水合的）→R2 （水合的）＋水
水分含量不是一个腐败性的可靠指标
水分活度Aw 水与非水成分缔合强度上的差别 比水分含量更可靠，也并非完全可靠
与微生物生长和许多降解反应具有相关性
第二章 水分
2015年10月25日
第四节
f Aw f0 f p f 0 po
差别1%
2015年10月25日
水分活度
f ——溶剂（水）的逸度 f0——纯溶剂（水）的逸度 逸度：溶剂从溶液逃脱的趋势
p Aw po
严格
p Aw po
第二章 水分
仅适合理想溶液
RVP,相对蒸汽
第四节
水分活度
一、定义: 指食品中水的蒸汽压和该温度下纯水 的饱和蒸汽压的比值
Aw=P/P0
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I区
0-0.2 1-6.5 不能冻结 无 单分子层水 不可利用
II区
0.2-0.85 6.5-27.5 不能冻结 轻微-适度 多分子层水 部分可利用
III区 ＞0.85 ＞27.5 正常 正常 体相水 可利用
MSI与温度的关系
❖ 水分含量一定 T↑，Aw↑
❖ Aw一定 T↑，水分含量↓
在不同温度下马铃薯的水分吸着等温线
疏水水合作用（hydrophobic hydration）
向水中添加疏水物质时，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，使得熵减小，此过程称为
疏水水合。
H2O＋R
R(水合)
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，
2 、要想长时间地储存一种含脂肪的食品，希望其微观水分处于 什么状态为好？
A 高于多分子层吸附水状态 B 处于多分子层吸附水状态 C 处于单分子层吸附水状态 D 低于单分子层吸附水状态
产品
水分/％
产品
水分/％
产品
水分/％
番茄
85
牛奶
87
果酱
28
莴苣
95
马铃薯
78
蜂蜜
20
卷心菜
92
香蕉
75
奶油
16
啤酒
90
鸡
70
稻米、面粉
12
柑橘
87
肉
65
奶粉
4
苹果汁
87
面包
35
酥油
0
第一节 概述
Introduction
二、水和冰的物理特性
水的熔点、沸点比较高，介电常数、表面张力、热容和相 变热等物理常数也较高，水的这些热学性质对于食品加工冷冻 和干燥过程有重大影响。
二、对淀粉老化的影响
食品在较高Aw的（30％－60％）的情况下，淀粉老化速度最快；如 果降低Aw ，则老化速度减慢，若含水量降至10％－15%，则食品中水分 多呈结合态，淀粉几乎不发生老化。
三、对蛋白质变性的影响
水分能使蛋白质膨润，体积增大，暴露出长链中可氧化的基团， Aw 的增大会加速蛋白质的氧化，破坏蛋白质结构，导致其变性。
思考题
1、葡萄中的汁可以用压榨法挤出来，而鸡肉中的水不能挤出来 A这说明葡萄中的水是自由水，而鸡肉中的水是结合水。 B这说明葡萄中的水大部分是自由水，而鸡肉中的水大部分是结合水。 C从以上事实中可以判断，葡萄中自由水的比例比鸡肉中更高。 D从以上事实尚不能判断葡萄和鸡肉中哪一种的自由水比例更高。
思考题
MSI的实际意义:
1、由于水的转移程度与Aw有关，从MSI 图可以看出食品脱水的难易程度，也可以看 出如何组合食品才能避免水分在不同物料间 的转移。
2、据MSI可预测含水量对食品稳定性的 影响。
3、从MSI还可看出食品中非水组分与水 结合能力的强弱。
MSI上不同区水分特性
区
Aw 含水量% 冷冻能力 溶剂能力 水分状态 微生物利用
解，阻止氧化进行。 2、这部分水能与金属离子形成水合物，降低了其催化性。
在Aw＝0.33-0.73范围内，随Aw↑，反应速度↑的原因 1、水中溶解氧增加 2、大分子物质肿胀，活性位点暴露，加速脂类氧化 3、催化剂和氧的流动性增加
当Aw>0.73时，随Aw↑，反应速度增加很缓慢的原因 催化剂和反应物被稀释
相互作用的强度 与水-水氢键比较
较强
近乎相等
远低(△G＞0) 不可比较(△G＜0)
二、水与离子和离子基团的相互作用
Interaction of water with Ionic groups 净结构形成效应 (Net structure forming effect)
➢小离子或多价离子产生强电场
➢Li+, Na+, H3O+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+, F-, OH➢具有比纯水较低的流动性和较紧密的堆积
高蛋白食品
冷冻干燥熟猪肉 Aw＜0.85开始出现滞后 滞后不严重 回吸和解吸等温线均保持S形
淀粉质食品
冷冻干燥大米 存在大的滞后环 Aw=0.70时最严重
2、滞后现象产生的原因
（1）解吸过程中一些水分与非水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，欲填满或抽空水分 需不同的蒸汽压(要抽出需P内＞P外， 要填满则需P外＞ P内)。 （3）解吸作用时，因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水， 由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的aw。
食品化学
主讲人：
第二章 水与冰
第一节 概述 第二节 水与冰的结构 第三节 食品中水的存在形式 第四节 水分活度与吸着等温线 第五节 分子的移动性与食品的稳定性
第一节 概述
Introduction
一、水在食品中的作用
水是食品的主要组成成分，食品中水的含量、分布和状态对食品
的结构、外观、质地、风味、新鲜程度产生极大的影响。 某些代表性食品的典型水分含量
第二节 水与溶质的相互作用
Water-solute ineractions
一、水与溶质相互作用的分类
种类 偶极-离子
偶极-偶极H2O-游离离子 H2O-有机分子上的带电基团 H2O-蛋白质 NH H2O-蛋白质 CO H2O-侧链 OH H2O + RR（水合） R(水合)+R(水合)R2(水合)+H2O
疏水基团之间进行缔合，这种作用称为疏水相互作用。
R(水合)＋R(水合)
R2(水合)＋H2O
球 状 蛋 白 质 的 疏 水 相 互 作 用
第三节 水分吸着等温线
Moisture Sorption Isotherms(MSI)
一、定义 Definition
在恒定温度下，食品水分含量（每克干物质中水的质量）与Aw的关 系曲线。
净结构破坏效应 (Net structure breaking effect)
➢大离子和单价离子产生较弱电场
➢K+, Cs+, NH4+ , Cl-, Br-, I-, NO3- , BrO3- , IO3- , ClO4➢流动性比纯水强
三、水与具有氢键形成能力的中性基团的相互作用
Interaction of water with neutral groups processing hydrogen-bonding capabilities
水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱 能与水形成氢键的基团主要有：羟基、氨基、羰基、酰氨基等 可与一些生物大分子构成“水桥”
木 瓜 蛋 白 酶 中 的 三 分 子 水 桥
四、水与非极性物质的相互作用
Interaction of water with nonpolar substance
第四节 水分活度与食品的稳定性
Water activity and food stability
几
类
重
要
除非酶氧化在Aw＜
的 反
0.3时有较高反应速
应
度外，其它反应均
速 度
是逾小反应速度愈
与
小。也就是说愈小
有利于食品的稳定
的 关
性。
系
Aw
一、对脂肪氧化酸败的影响
在Aw＝0-0.33范围内，随Aw↑，反应速度↓的原因 1、水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合，保护氢过氧化物的分
四、对化学及生物化学反应速度的影响
大多数化学反应在水溶液中进行， Aw愈大，自由水增多，有利于 反应进行：许多酶促反应需要水的介入和活化。
第五节 分子的移动性与食品的稳定性
Molecular mobility and food stability
本节自学
分子淌度(Mn) 玻璃态(Glass state) 玻璃化温度(Glass transition temperature,Tg) 无定形(Amorphous) 大分子缠结(Macromolecular entanglement)
二、滞后现象
Hysteresis
1、定义：采用回吸(resorption)的方法绘制的MSI和按解吸 (desorption)的方法绘制的MSI并不互相重叠的现象称为滞后现象。
在一指定的Aw时，解 吸过程中试样的水分含量大于 回吸过程中的水分含量
高糖-高果胶食品
空气干燥苹果 总的滞后现象明显 滞后出现在真实单层水区域 Aw＞0.65时，不存在滞后