食品水分活度的检测对品质的影响,与保藏稳定性的关系
食品水分活度的检测对品质的影响，与保藏稳定性的关系
330年
395年
476年
西罗马帝国灭亡后，拜占庭帝国的发展如何呢？
一.拜占庭帝国的建立与发展： 2.拜占庭帝国的发展
根据时间提示，阅读课本内容完成拜占庭帝国发展时间轴
罗马 西罗马 查士 帝国 帝国灭 丁尼 分裂 亡 继位
阿拉 伯人 入侵
外部 军事 入侵
奥斯曼 十字军 土耳其 入侵 人入侵
法典名称
法典内容
《查士丁尼法典》
2世纪初以来历任罗马皇帝颁布的法令汇编 （剔除其中相互矛盾的条例）
《法学汇纂》 历代罗马法学家有关法律问题的论文和著作
《法理概要》
指导学习法律文献
《新法典》
查士丁尼执政时期的法令
二、查士丁尼及其法典
3.《罗马民法大全》的影响
根据以下材料，如何评价《罗马 民法大全》？
帝国 灭亡
395 476 527 565 7世 纪
9世 11世 14世 1453
纪
纪
纪初
“黄金时代”
西罗马帝国灭亡后，拜占庭帝国为
何能进入发展的黄金时期？
一.拜占庭帝国的建立与发展 2.拜占庭帝国发展 ：拜占庭帝国的版图
查士丁尼一世统治时期的拜占庭帝国
东罗马帝国的版图涵盖了希腊以及亚洲西部和非洲北部地区。
一.拜占庭帝国的建立与发展
3.拜占庭帝国的“黄金时代”
材料一：君士坦丁堡处于中心位置，它的码头和港口几乎控制着黑海和 地中海之间的所有贸易，使得东罗马帝国的国势如虎添翼……
4世纪末的拜占庭帝国疆域
帝国横跨欧亚非三大洲有许多大都市和国际贸易—港口—本内特《欧洲中世纪史》 材料二：……首都君士坦丁堡的粮食供应几乎全部来自埃及并经过亚 历山大里亚集散运输。 帝国范围内有农业比较发达的埃及、叙利亚——陈志强《拜占庭帝国通史》
水分活度与食品保藏
水分活度的测量方法包括干燥法、吸 湿法、渗透压法等，其中干燥法是最 常用的方法。
水分活度对食品稳定性的影响
水分活度影响食品的化学和物理性质，如水分含量、溶质浓度、渗透压等， 进而影响食品的稳定性。
在低水分活度下，食品中的水分含量较低，食品的稳定性较好，可以延长 保质期。
在高水分活度下，食品中的水分含量较高，食品的稳定性较差，容易发生 霉变、发酵等变质现象。
研究同时测量多个参数的方法， 如温度、湿度和气体成分，以提 高水分活度测量的准确性和可靠 性。
利用水分活度改善食品保藏效果的研究
新型保藏技术
食品加工工艺改进
优化食品加工工艺，如干燥、热处理和腌制，以降 低水分活度并提高食品的保藏效果。
研究利用新型保藏技术，如气调包装、真空 包装和辐射处理，以降低水分活度并延长食 品保质期。
新型防腐剂
研究新型防腐剂，如天然防腐剂和纳米防腐 剂，以降低水分活度并抑制食品腐败。
提高食品保藏过程中的水分活度控制精度的方法研究来自01实时监测与控制
研究实时监测和控制食品水分活 度的技术，以确保食品在保藏过 程中的水分活度稳定。
02
模型预测与优化
03
智能化控制系统
建立食品水分活度的数学模型， 预测和控制食品的水分活度，以 提高保藏效果。
色香味
水分活度也影响食品的颜色、香气和味道。在低水分活度下，食品中的化学反应减缓，有助于保持食品原有的色 香味。
03
水分活度在食品加工中的 应用
水分活度与食品干燥
水分活度与食品干燥过程密切相关，通过控制 水分活度可以调节食品的干燥速度和干燥程度， 从而影响食品的品质和保质期。
在食品干燥过程中，降低水分活度可以减缓食 品中微生物的生长速度，提高食品的保存性。
食品中的水分活度与食品安全性有何关系？
食品中的水分活度与食品安全性有何关系？作者：张月华水分活度与食品的稳定性Water activity and food stability 水活性、食品稳定性和吸着等温线之间的关系a. 微生物生长与aw的关系；b. 酶水解与aw的关系；c. 氧化反应（非酶）与aw的关系；d. 麦拉德褐变与aw的关系；e. 各种反应的速度与aw的关系；f. 含水量与aw的关系。
从以上可知，除非酶氧化在Aw≤0.3时有较高反应外，其他反应均是Aw愈小速度愈小。
也就是说，有利于食品的稳定性。
食品水分与微生物生命活动的关系不同类群微生物生长繁殖的最低水分活度范围是：大多数细菌为0.99~0.94，大多数霉菌为0.94~0.80，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60。
在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
食品水分与食品化学变化的关系·降低食品的aw，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。
·但aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。
要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，·最好将aw保持在结合水范围内。
这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。
在食品的化学反应，其最大反应速度一般发生在具有中等水分含量的食品中（0.7~0.9aw），这是人们不期望的。
而最小反应速度一般首先出现在aw 0.2~0.3，当进一步降低aw时，除了氧化反应外，其他反应速度全都保持在最小值。
这时的水分含量是单层水分含量。
因此用食品的单分子层水的值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量，这具有很大的实用意义。
熏煮香肠火腿制品的基本生产流程包括：选料→修整→配料→腌制→熏烤→蒸煮→冷却→包装。
而其他的肉制品包括腌腊肉制品、酱卤肉制品、熏烧烤肉制品、发酵肉制品等也均经过选料、配料、腌制、包装几个相同的过程。
而其中腌制、晾晒等过程就起到了降低肉制品中水分活度的作用。
水分活度在食品加工中的影响
水分活度对食品中主要化学变化的影响一、食品中水的组成:食品中的水不是单独存在的，它会与食品中的其他成分发生化学或物理作用，因而改变了水的性质。
按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。
结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。
自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。
毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径小于0.1μm 时，毛细管水实际上已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.1μm则为自由水，大部分毛细管水为自由水。
结合水与自由水的区别：结合水在食品中不能作为溶剂，在-40℃时不结冰，而自由水可以作为溶剂，在-40℃会结冰。
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 w/m(1-A w) =1/m1 c+(c-1)A w /m1 c式中：A w—水分活度，m—水分含量，m1—单分子层水含量，c-常数。
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。
二、水分活度:自由水和结合水的比例可以用水分活度（Aw）表示，水分活度也可看作食品表面的蒸汽压p与纯水的蒸汽压p0之比。
水分活性与食品安全和质量
水分活性与食品安全和质量近几年, 随着人们生活水平的提高, 人们对食品安全提出了更高的要求, 这意味着食品制造商必须保证食品的卫生, 不能使微生物或者有毒物质危及消费者的健康。
通过很多研究人员提供的资料得知, 人们普遍采用干燥、添加盐或者糖和冻结的方法来保证食品对微生物和化学腐败的稳定性，而这些方法主要是基于食品水活性的减少。
通过控制水分活性能防止食品腐败和保证食品质量。
水分活性是同温度下食品中水蒸气的分压力与纯水蒸汽压力之比。
食品的水分活性描述的是食品中的自由水,自由水是参与化学、生化反应和微生物生长的溶剂,因此水分活性是决定食品品质和稳定性的重要因素之一。
在考虑一种食品的质量与微生物腐败之间的关系时,水分活性是极其有用的,它能使食品制造商保证产品的安全性。
食品安全性不是仅依靠于成品问题的检测,而是必须在整个生产过程中被控制。
因此预测微生物学可用于产品设计及质量控制,制定出食品的危险分析和临界控制点。
Scott表示各种微生物的活动和各种化学与生物化学反应都有一定的Aw阈值。
大多数与食品有关的微生物在Aw值较高的情况下生长得比较好,只有少数需在较低Aw值下生长。
研究发现,细菌对水分活性的要求最高,Aw>0.9时才能生长繁殖，酵母菌要求Aw>0.87,而霉菌在Aw为0.8时就开始繁殖。
另外,同属而不同种的微生物对Aw要求也不完全相同。
举例公司复合调味酱来说，由于调味酱里所用的原料大多数是较易形成干膜的物料，特别是牛肉、姜、蒜等胶质含量较高，在水物料蒸煮时，更易形成干膜，造成物料表面水分蒸发而内部物料水分还没有完全蒸发，物料的内外产生湿度差。
当调味酱蒸煮工艺采用不当时，待放置一段时间后，内部的水分慢慢渗出，直至达到一个的平衡，很容易造成Aw值过大，从而难以保证产品质量及保质期，所以必须要调整一个理想的生产工艺。
理论上调味酱生产中水分活度的控制可采取低温蒸煮工艺，特别是冬天，但是要结台实际和公司的经济利益，灵活运用，不断从实践中积累经验，以调整一个理想的调味酱生产工艺。
食品中水分活度值的测定
三、实验仪器设备
康威氏（Conway）微量扩散皿、小铝皿或玻璃 皿、分析天平（感量0.0001g）
四、试剂配制
标准水分活度试剂，如下表所示：
五、实验操作
1、在预先恒重且精确称重的铝皿或玻璃皿中，准确 称取1.00g均匀切碎的样品，迅速放入康威氏扩散 皿内室中。
2、在外室预先放入标准饱和溶液5ml，或标准的上 述各式盐5.0g，加入少许蒸馏水湿润。
食品中水分活度值的 测定
一、实验目的
1、了解水分活度对食品品质及食品保藏稳定性的影 响。
2、掌握扩散法测量水分活度值的方法。
二、实验原理
样品在康威氏（Conway）微量扩散器的密封和 恒温条件下，分别在Aw较高和较低的标准饱和溶 液中扩散平衡后，根据样品质量的增加（在Aw较 高的标准溶液中平衡）和减少（在Aw较低的标准 溶液中平衡）的量，求出样品的Aw。
3、在扩散皿磨口边缘均匀涂一层凡士林，加盖密封， 在 25℃±0.5℃ 的 恒 温 箱 中 放 置 2±0.5h( 平 行 作 2-4 份不同Aw值的标准饱和溶液及样品)。
4、取出铝皿或玻璃皿，用分析天平迅速称量，分别 计算各样品的质量增减数。
5、以各种标准饱和溶液在25℃时的Aw值为横坐标， 样品的质量增减数为纵坐标作图（如下图），将 各点连结成一条直线，这条线与横坐标的交点即 为所测样品的水分活度值Aw。
Aw值测定图解
六、注意事项
1、取样时应该迅速，各份样品称量应在同一条件下 进行。
2、康威氏皿密封性应良好。 3、试样的大小、形状对测定结果影响不大，取试样
的固体部分或液体部分都可以，样品平衡后其 定结果没有差异。
七、思考题
1、测量前，样品是如何进行预处理的？ 2、如何绘图测得样品的Aw值？
易伟食品化学答案
食品化学答案第2章:水分1.如何从理论上解释水的独特理化性质？水分子中的O原子的电负性更大,O——H键的共用电子对强烈地偏向于O原子一边,使得H原子几乎成为带有一个正电荷的裸露质子,整个水分子发生偶极化,形成偶极分子.同时,其H原子也极易与另一水分子的O 原子外层上的孤电子对形成H键,水分子间通过这种H键产生了较强的缔合作用.由于每个水分子具有等数目的H键给体和受体,能狗在三维空间形成H键网络结构.水分子的H键网络结构为说明水的异常理化性质奠定了理论基础.2.食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？食品中水的存在形式有哪些？各有何特点？答.（1）、水与离子及离子基团的相互作用：与离子和离子基团的相互作用的水是食品中结合最紧密的一部分水。
它们是通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用而产生水合作用。
对于既不具有氢键受体又没有供体的简单无机离子，它们与水相互作用时仅仅是极性结合，这种作用通常称为离子水合作用（属于静电相互作用）。
（2）、水与亲水性物质的相互作用：水与亲水性物质通过氢键而结合。
（3）、水与疏水性物质的相互作用：疏水基团和水形成笼形水合物及和蛋白质产生疏水相互作用。
水存在的形式及特点：食品中水的存在形式有体相水与结合水，体相水又分为滞化水、自由水、毛细管水。
结合水又分为化合水、邻近水（单层水）和多层水三种类型（1）化合水的性质：在-40℃下不结冰、无溶解溶质的能力、与纯水比较分子平均运动为0、不能被微生物利用（2）邻近水( Vicinal water) 的性质：在-40℃下不结冰、无溶解溶质的能力、与纯水比较分子平均运动大大减少、不能被微生物利用、此种水很稳定，不易引起Food的腐败、变质（3）多层水的性质:大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。
有一定溶解溶质的能力、与纯水比较分子平均运动大大降低、不能被微生物利用（4）体相水（游离水）的性质:能结冰，但冰点有所下降、溶解溶质的能力强，干燥时易被除去、与纯水分子平均运动接近、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。
水分活度与食品储藏稳定的关系
水分活度与食品储藏稳定的关系卞 科(郑州粮食学院粮油储藏系,郑州450052)摘要 对水分活度与食品保藏稳定性的关系进行了探讨。
讨论了水分活度对微生物生长、食品中油脂的氧化、酶活力、食品的质构、食品中蛋白质和维生素的影响。
同时也指出了水分活度应用的局限性,为食品特别是配方食品的开发提供参考。
关键词 水分活度;食品稳定性;储藏中图分类号 T S 201几千前以前,人们就意识到天然高水分食物可以通过干燥来延长其储藏寿命。
最早是把食物在阳光下凉晒以除去水分,以后又有烟熏、盐腌、糖渍等食品保存方法。
这些朴素的食物保存方法都是建立在经验的基础上。
即降低食物的水分含量就能延长其储藏寿命,水分含量越低,食物的储藏寿命就越长。
直到19世纪中末期人们才认识到食品的水分含量与食品腐败变质之间有直接关系[1～2]。
这个简单关系的发现使得食品储藏、食品加工、食品干燥及食品包装等方面取得了许多有重大意义的进展,尽管这种关系是简单的、不完善的、在实践中有时甚至会出现较大的偏差[3]。
在以后的研究中人们又发现食物在干燥过程中所产生的水气压逐渐减小,也就是说越干燥的食物,水气压就越小,于是科学家们推测水气压与食品的储藏稳定性之间可能存在着某种关系。
在大量研究的基础上逐步认识到,衡量食品储藏稳定性时,水在食品中的“状态”可能比其在食品中的含量更重要[4],因为冰冻状态下(尽管含水量很高)储藏的食品比常温下储存的食品要稳定得多。
事实上,早在1924年,H .W alter 在他的研究报告中就指出生物材料的有效保藏方法是脱水,其水分含量应降到产生85%以下的相对水汽压。
然而遗憾的是W alter 的研究没有深入下去,形成一个完整的理论。
50年代初科学家们发现,尽管一般来说水分含量与食品的储藏稳定性之间存在着某些关系,但并没有必然关系,也就是说虽然有的食品含水量较高,但储藏寿命却较长(较稳定),而另一些食品尽管含水量低,储藏寿命却较短(不稳定)。
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食品水分活度的检测对品质的影响，与保藏稳定性的关系
一、水分活度影响着食品的色、香、味和组织结构等品质。
食品中的各种化学、生物化学变化对水分活度都有一定的要求。
例如：酶促褐变反应对于食品的质量有着重要意义，它是由于酚氧化酶催化酚类物质形成黑色素所引起的。
随着水分活度的减少。
酚氧化酶的活性逐步降低；同样，食品内的绝大多数酶，如淀粉酶、过氧化物酶等，在水分活度低于0.85的环境中，催化活性便明显地减弱，但脂酶除外，它在水分活度Aw为0.3甚至0.1时还可保留活性。
非酶促褐变反应---美拉德反应也与水分活度有着密切的关系，当水分活度在0.6~0.7之间时，反应达到最大值；维生素B1的降解在中高水分活度条件下也表现出了最高的反应速度。
另外，水分活度对脂肪的非酶氧化反应也有较复杂的影响。
这些例子都说明了水分活度值对食品品质有着重要的影响。
二、水分活度影响着食品的保藏稳定性。
微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的重要因素。
而它们的生长繁殖与水分活度有密不可分的关系。
在各类微生物中，细菌对水分活度的要求最高，Aw0.9时才能生长；其次是酵母菌，Aw的阈值是0.87；再次是霉菌。
大多数霉菌在Aw为0.8时就开始繁殖。
在食品中，微生物赖以生存的水分主要是自由水，食品内白由水含量越高，水分活度越大，从而使食品更容易受微生物的污染，保藏稳定性也就越差。
利用食品的水分活度原理，控制其中的水分活度，就可以提高产品质量、延长食品的保藏期。
例如：为了保持饼干、爆米花和薯片的脆性，为了避免颗粒蔗糖、乳粉和速溶咖啡的结块，必须使这些产品的水分活度保持在适当低的条件下；水果软糖中的琼脂、主食面包中添加的乳化剂、糕点生产中添加的甘油等不仅调整了食品的水分活度，而且也改善了食品的质构、口感并延长了保质期。
虽然在食物冻结后不能用水分活度来预测食物的安全性，但在未冻结时，食物的安全性确实与食物的水分活度有着密切的关系。
水分活度是确定贮藏期限的一个重要因素。
当温度、酸碱度和其他几个因素影响产品中的微生物快速生长的时候，水分活度可以说是控制腐败最重要的因素。
总的趋势是，水分活度越小的食物越稳定，较少出现腐败变质现象。
具体来说水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述：
a .从微生物活动与食物水分活度的关系来看：各类微生物生长都需要一定的水分活度，换句话说，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。
一般说来，细菌为aw0.9，酵母为aw0.87，霉菌为aw0.8。
一些耐渗透压微生物除外。
b .从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。
食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。
但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
c .从水分活度与非酶反应的关系来看：
脂质氧化作用：在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，当水分活度大于0.4 水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解。
加速了氧化，而当水分活度大于0.8 反应物被稀释，氧化作用降低。
Maillard[。
] （美拉德）反应：水分活度大于0.7 时底物被稀释。
水解反应：水分是水解反应的反应物，所以随着水分活度的增大，水解反应的速度不断增大。
所以，在食品检验中水分活度的测定是一个重要的项目。