水分活度与水分含量关系说明
食品工艺学考试复习
第二章食品的脱水1.食品中水分含量和水分活度的关系？答：(1)水分吸附等温线，BET吸附等温线，S形,第一转折点前(水分含量< 5%), 单分子层吸附水( I 单层水分);第一转折点与第二转折点之间, 多分子层吸附水( II多层水分);第二转折点之后,在食品内部的毛细管内或间隙内凝结的游离水( III自由水或体相水) 要会画书上图2-22.水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？答：对微生物：大多数新鲜食品的水分活度在0.98以上，适合各种微生物生长（易腐食品）。
大多数重要的食品腐败细菌所需的最低aw都在0.9以上，肉毒杆菌在低于0.95就不能生长。
只有当水分活度降到0.75以下，食品的腐败变质才显著减慢；若将水分降到0.65，能生长的微生物极少。
一般认为，水分活度降到0.7以下物料才能在室温下进行较长时间的贮存。
对酶：呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增大而迅速提高。
Aw<0.15才能抑制酶活性对其他：氧化反应：呈倒S型，开始随水分活度增大上升迅速，到0.3左右后变得比较平缓，当水分活度上升到0.6以后，随水分活度的增大而迅速提高。
Aw<0.15才能抑制酶活性对褐变反应：见书上p313.食品水分活度受到哪些因素影响？答：取决于水存在的量；温度；水中溶质的种类和浓度；食品成分或物化特性；水与非水部分结合的强度4. 简述吸附和解吸等温线的差异及原因答：在这两个相反的过程中，吸附和解吸之间的水分吸附等温线两者之间不能重合（有差异），形成了滞后圈。
滞后现象的几种解释（1）这种现象是由于多孔食品中毛细管力所引起的，即表面张力在干燥过程中起到在孔中持水的作用，产生稍高的水分含量。
（2）另一种假设是在获得水或失去水时，体积膨胀或收缩引起吸收曲线中这种可见的滞后现象。
5.简述食品干燥机制答：内部水分转移到表面, 表面水分扩散到空气中。
食品工艺学-第二章.
• 曲线特征的变化主要是内部水分扩散与表面 水分蒸发或外部水分扩散所决定
• 食品干制过程特性总结：干制过程中食品内 部水分扩散大于食品表面水分蒸发或外部水 分扩散，则恒率阶段可以延长，若内部水分 扩散速率低于表面水分扩散，就不存在恒率 干燥阶段。
温度（℃）
图 硅酸盐类物质温度和 导湿系数的关系
• 因此可以将物料在饱和 湿空气中加热，以免水 分蒸发，同时可以增大 导湿系数，以加速水分 转移。
2. 导湿温性
• 在对流干燥中，物料表面受热高于它的 中心，因而在物料内部会建立一定的温 度梯度。温度梯度将促使水分（不论液 态或气态）从高温处向低温处转移。这 种现象称为导湿温性。
(2）测量
• 利用定义 • 利用平衡相对湿度的概念 • aW×100=相对湿度
• 具体方法参考 Food engineering properties M.M.A.Mao
2. 水分活度对食品的影响
• 大多数情况下，食品的稳定性（腐败、酶 解、化学反应等）与水分活度是紧密相关 的。
（1）水分活度与微生物生长的关系
M o istu re c o n te n t (% ) 100 100 100 100 70 40 35 1 4 .5 27 10 3 .0 5 .0 3 .5 1 .5
W a te r a c tiv ity 1 .0 0 0 .9 1 0 .8 2 0 .6 2 0 .9 8 5 0 .9 6 0 .8 6 0 .7 2 0 .6 0 0 .4 5 0 .3 0 0 .2 0 0 .1 1 0 .0 8
以控制微生物 2. 脂肪蛤败 3. 虫害
实验二 食品水分含量和水分活度的测定
实验二食品水分含量和水分活度的测定实验二食品水分含量和水分活度的测定1. 实验目的熟知扩散法测水分活度的原理；掌握直接枯燥法测定食品水分含量的操作技术和考前须知；掌握扩散法测定水分活度的方法。
2. 实验原理用一般食品水分测定方法定量地测定的水分即含水量，不能说明这些水是否都能被微生物利用，对食品的生产和保藏均缺乏科学的指导作用；而水分活度那么反映食品与水的亲和能力大小，表示食品中所含的水分作为生物化学反响和微生物生长的可利用价值，水分活度近似地表示为在某一温度下溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比值。
扩散法即用坐标内插法来测定食品的水分活度，这种方法并不需要特殊的仪器装置，可将一系列水分活度的标准溶液与食品试样一起放入密闭的容器中，在恒温下放置一段时间，测定食品试样重量的增减，根据增减值绘出曲线图，从图上查出食品重量不变值，即为该食品试样的水分活度Aw。
3.实验依据3.1水分含量的测定在一定的温度〔95～105℃〕和压力〔常压〕下，将样品在烘箱中加热枯燥，除去水分，枯燥前后样品的质量之差为样品的水分含量。
3.2水分活动的测定样品在康威氏微量扩散皿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较高的标准溶液中扩散平衡〕和减少〔在aw较低的标准溶液中平衡〕，以质量的增减为纵坐标，各个标准试剂的水分活度为横坐标，计算样品的水分活度值。
该法适用中等及高水分活度〔aw>0.5〕的样品。
4.仪器及材料 4.1仪器电热恒温枯燥箱；扁形铝制或玻璃制称量瓶；枯燥器；分析天平；康威氏微量扩散皿〔如图〕 4.2试剂标准水分活度试剂：用标准试剂配成饱和盐溶液，其在25摄氏度时Aw值如表。
4.3材料前次试验保存的青菜试样材料，面包，饼干。
4.4考前须知〔1〕取样时应该迅速，各份样品称量应在同一条件下进行。
1〔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，取试样的固体局部或液体局部都可以，样品平衡后其测定结果没有差异。
饲料水分活度和其含水率的关系及饲料水分控制方案
饲料水分活度和其含水率的关系及饲料水分控制方案成品饲料的含水量长期以来一直是一个重要的品质参数。
在许多国家，立法规定了饲料的含水量范围。
在现代动物营养里，从多方面考虑饲料含水量已越来越重要了。
一、饲料水分活度及含水率的关系含水量影响微生物活动、昆虫的侵袭、适口性、采食量、颜色、质地和加工特性，进而会影响饲料的营养价值、消化率、饲料颗粒品质、饲料的保质期和饲料加工的经济价值。
饲料原料和成品饲料的水分含量传统上用水占饲料重量的百分比表示。
该水的重量实际上是指105的烘箱内加热饲料所挥发出来的水的重量。
然而粗水分并不是控制饲料保存的因素。
真正的参数应是原料里可用于维持微生物生长的实际水的重量。
如果其中的水不能被利用，那么微生物就不能生长。
这种现象经常会在糖蜜中看到。
除非另加水稀释糖蜜，否则不管糖蜜含水量多高，微生物都不会在其间生长。
为了有效控制饲料含水量，需要同时考虑饲料虐水的数量和质量。
饲料的粗水分是一个定量指标，但是这一指标对于词料里水的数量、饲料营养素利用、维持微生物的生长，尤其是霉菌的生长均不备参考价值。
完要全理解饲料水分和微生物生长之间的相互关系必须同时考虑粗水分和水活度。
水活度是饲料里水的蒸发压（Pfeed)与纯水的蒸发压（P0）之比：水活度（aw)=Pfeed/P0水活度范围在0〜1.00，纯水的水活度值为1.00。
对于复杂混合物比如饲料，渗透力和其他引力通常会降低水活度，使其低于1.00。
水活度也与密封容器里样品上部空气的相对湿度有关：水活度（aw)=相对湿度（%）/100这表明如果一种饲料样品被密封在一个容器里，饲料上方的空气湿度将上升到一个稳定的或者大约是57%的平衡值，也就是说这种饲料的水活度是0.57。
水活度实质上是度量饲料内的结合水，以及不能被化学或微生物的活动进一步利用的水的指标。
微生物需要可利用水用于生长和新陈代谢，这种可利用的水最好通过水活度来衡量。
不同微生物对水活度的反应不同。
食品分析第5章水分和水分活度值
第一节
一、食品中水分的存在形式 ① 自由水（游离水）——是靠分子间力形成的吸附水。 ② ③ 亲和水—— 强极性基团单分子外的水分子层。 结合水（束缚水）——以氢键结合的水，结晶水。
概述
水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。
• 食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全 部残留物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽 出物、灰分等。
2、操作条件的选择： （1）称量瓶的选择 （铝制、玻璃） • 玻璃称量皿——能耐酸碱，不受样品性质的限 制，常用于常压干燥法。 • 铝制称量盒——质量轻，导热性强，但 对酸性食品不适宜，常用于 减压干燥法或原粮水分的测定。 • 选择称量皿的大小要合适，一般样品≯1/3高 度。
称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边， 取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷 却后称重。
（四）红外干燥法
1、原理： 以红外线灯管做为热源，利用红外线的辐射 热与直射热加热式样 ，高效快速的使水分蒸 发，据干燥前后的失重即可求出样品的水分。
2、装置 MA30 水分测定仪（德），样品最大为30g。 SCT—3 A 快速水分测定仪（中），样品最 大量为 100 g。 3、操作方法
特点：测定水分快速，简便，但其精密度较差， 当样品份数较多时，效率反而降低。
直接法比间接法准确度高。
三、水分的测定的意义
• 水分是影响食品质量的因素，控制水分是保障
食品不变质的手段。
第二节 水分的测定 一 、 干燥法
原理：食品中的水分受热以后，产生的蒸汽压高于 空气在电热干燥箱中的分压，使食品的水分蒸发 出来，同时由于不断的加热和排走水蒸气，而达 到完全干燥的目的，食品干燥的速度取决于这个 压差的大小。 以原样重量 - 干燥后重量 = 水分重量 （一）干燥法的注意事项
食品化学思考题答案
食品化学思考题答案【篇一：食品化学习题+答案】t>一、填空题1. 冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的（ 4 ）倍，冰的热扩散系数约为水的（ 5 ）倍，说明在同一环境中，冰比水能更（迅速）的改变自身的温度。
水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度（快）。
2. 一般的食物在冻结解冻后往往（组织结构会遭到破坏），其主要原因是（水在冻结成冰时，体积增加）。
3. 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（自由水）和（结合水），微生物赖以生长的水为（自由水）。
4. 就水分活度对脂质氧化作用的影响而言，在水分活度较低时由于（水对氢过氧化物的保护作用和水使金属离子对脂肪氧化反应的催化作用降低）而使氧化速度随水分活度的增加而减小；当水分活度大于0.4 时，由于（氧在水中的溶解度增加和脂肪分子通过溶胀作用更加暴露），而使氧化速度随水分活度的增加而增大；当水分活度大于0.8 由于（反应物和催化物的浓度降低），而使氧化速度随水分活度的增加而减小。
5. 按照定义，水分活度的表达式为（ aw=样品水的蒸气压?纯水蒸气压的比值）。
能力）；b.（体相水可被微生物所利用，结合水则不能）；c.（结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系）。
7. 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（化合水）、（邻近水）和（多层水）。
8. 食品中水与非水组分之间的相互作用力主要有（疏水作用）、（氢键）和（静电引力）。
9. 一般说来，大多数食品的等温吸湿线都呈（ s ）形。
10. 一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是（解析等温稀释线），另一条是（回吸等温稀释线），往往这两条曲线是（不重合的），把这种现象称为（等温线的滞后现象）。
11. 食物的水分活度随温度的升高而（升高，但在冰点以下，变化率更明显）。
二、名词解释1. 结合水：又称为束缚水或固定水，指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水。
食品化学习题与答案解析
习题集及答案卢金珍生物工程学院第二章水分一、名词解释1.结合水2.自由水3.毛细管水4.水分活度5.滞后现象6.吸湿等温线7.单分子层水8.疏水相互作用二、填空题1. 食品中的水是以自由水、单分子层水、多分子层水、化合水等状态存在的。
2. 水在食品中的存在形式主要有自由水和结合水两种形式。
3. 水分子之间是通过氢键相互缔合的。
4. 食品中的结合水不能为微生物利用。
5. 食品中水的蒸汽压p与纯水蒸汽压p0的比值称之为水分活度，即食品中水分的有效浓度。
6. 个水分子通过氢键结合，空间有相等数目的氢键给体和受体。
7. 由化学键联系着的水一般称为结合水，以联系着的水一般称为自由水。
8．在一定温度下，使食品吸湿或干燥，得到的食品水分活度与食品水分含量的关系曲线称为水分等温吸湿线。
9. 温度在冰点以上，食品的组分和温度影响其Aw；温度在冰点以下，温度影响食品的Aw。
10. 回吸和解吸等温线不重合，把这种现象称为滞后现象。
11、在一定A W12。
13、单个水分子的键角为__104°5′_______，接近正四面体的角度_109°28′_____，O-H 核间距_0.96_____，氢和氧的德华半径分别为1.2A0和1.4A0。
14、单分子层水是指__与非水物质或强极性基团结合的第一分子层水___，其意义在于可准确预测干制品最大稳定性时最大水分含量___。
15、结合水主要性质为：①零下40°不冻结②不能为微生物利用③不能作为溶剂④与纯水相比分子运动为零。
三、选择题1、属于结合水特点的是（ BCD。
A具有流动性 B在-40℃下不结冰C不能作为外来溶质的溶剂 D具有滞后现象2、结合水的作用力有（ ABCA配位键 B氢键 C部分离子键 D毛细管力3、属于自由水的有（ BCD。
A单分子层水 B毛细管水 C自由流动水 D滞化水4、可与水形成氢键的中性基团有（ ABCDA羟基 B氨基 C羰基 D羧基5、高于冰点时，影响水分活度A w的因素有（ CD）。
食品分析 水分活度的测定
3. 仪器 4. 试剂 甲苯或二甲苯
测定食品中水分 含量的回流蒸馏仪
样品臵于蒸馏瓶中，并用溶剂完全浸泡 ↓ 从冷凝管顶端注入溶剂，并使之充满双向水分接收管
↓
开始时慢慢加热，然后再加速让其沸腾、蒸馏 ↓
在蒸馏约进行1h之后
用滴管刷除去冷凝器和双向接收管上部管壁上附着的水滴 ↓ 将滴管刷向上移至蒸汽冷凝管的上部 ↓
一、水的作用 二、食品中水分含量 不同食品中水分含量的差异很大，在绝大多数食品中， 水分是一个主要组成部分。
食品种类 谷物制品 小麦面粉（整粒） 白面包（加料） 玉米片 椒盐饼干 通心粉（干,加料） 近似含水 食品种类 量（湿基） 10.3 13.4 3.0 4.1 10.2 乳制品 牛乳（纯的,新鲜） 酸奶酪（清淡，低 脂） 酪农干酪 切达干酪 香草冰淇淋 近似含水 量（湿基） 88.0 89.0 79.3 37.5 61.0
食品种类
脂肪和油脂 人造奶油 黄油（含盐） 大豆油（色拉） 肉，家禽和鱼 牛肉 鸡肉 有鳍鱼，鲽鱼 蛋（整蛋)
近似含水 量（湿基） 16.7 16.9 0
食品种类
甜味剂 砂糖 红糖 浓缩或过滤的蜂蜜 坚果 核桃（干） 花生(加盐干烤)） 花生酱（含盐）
近似含水 量（湿基） 0 1.6 17.1
63.2 68.6 79.1 75. 3
2．适用范围
适用于在较高温度下易热分解、变质或不易除去结 合水的食品，如糖浆、果糖、味精、麦乳精、高脂肪 食品、果蔬及其制品等的水分含量测定。 3．仪器及装臵
使用真空烘箱时的一些注意点如下： ①所用的干燥温度取决于样品的种类; ②如果被测定的样品中有大量的挥发性物质，应考虑 使用校正因子来弥补挥发量； ③在真空下热量不能被很好地传导，因此称量皿应直 接臵放在金属架上以确保热传导； ④蒸发是一个吸热过程，因此应注意冷却现象； ⑤干燥时间取决于样品的总水分含量、样品的性质、 单位重量的表面积; ⑥是否使用海砂作为分散剂以及是否含有较强的持水 能力和易分解的高糖和其他化合物等。 一般通过实验结果来决定干燥时间，以得到良好的重 现性。
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水分活度与水分含量关系说明1．概念
2．水分含量概念就不多说。
根据现代食品科学研究指出：用水分活性（Water Activity－Aw）指导生产和贮藏具有重要的实践意义，因为水分活度既能反映食品中水分存在状态，又能揭示食品质量变化和微生物繁殖对其水分可利用的程度。
因此，近年来国外的食品水分多不用百分比表示，而改用水分活性或平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity ERH）表示。
水分活性的定义：在一温度下，溶液状的水分或食品中水分的蒸汽压与
相同一温度下纯水的蒸汽压的比值，即：Aw=P/P0=ERH/100
P为食品中水的蒸汽分压，P0为纯水的蒸汽压。
纯水的P与P0是一致的，所以纯水Aw值为1。
而食品中的水分由于有一部分与某些可溶性成分共存（以结合水的形式存在），它的蒸汽压P总是小于纯水的蒸汽压P0，所以食品的Aw均小于1。
测定食品的水分活度时，可采用水分活度测定仪。
其工作原理是把被测食品置于密封的空间内，在保持恒温的条件下，使食品与周围空气的蒸汽压达到平衡，这时就可以以气体空间的
水蒸汽压作为食品蒸汽压的数值。
同时，在一定温度下纯水的饱和蒸汽压是一定的，所以可以应用上述水分活度定义的公式，计算出被测食品的水分活度。
由此可见，测定食品水分活度的方法实际上就是利用空气与食品的充分接触，达到空气中水蒸气分压和食品中水蒸气压的平衡，把食品中水蒸气压以空气的水蒸气分压来表示。
因此在数值上食品的水分活度等于空气的平衡相对湿度。
例如面粉、大米的Aw为0.65，用平衡相对湿度值表示则为65%，在平衡相对湿度的条件下贮藏食品，其水分含量即是它的平衡水分。
在ERH65%条件下
贮藏面粉、大米，其平衡水分在14%左右。
这个含水量不仅符合产品质量标准的要求，而且也能达到安全贮藏。
必须指出，食品的水分活度与空气的平衡相对湿度是两个不同的概念，前者表示食品中的水分被束缚的程度，后者表示空气被水蒸气饱和的程度。
因此，用水分活度来指导食品的生产和贮藏，具有更科学和直接的指导作用。