《烹饪化学》第二章水
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课件02食品化学中水
在饮料食品中作溶剂等。
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10
某些代表性食品的典型水分含量
产品 水分（%） 产品 水分（%） 产品
番茄 95 牛奶 87 果酱
莴苣 95 马铃薯 78 蜂蜜
卷心菜 92 香蕉 75 奶油
啤酒 90
鸡
70 面粉
柑桔 87
肉
65 奶粉
苹果汁 87 面包 35 酥油
水分（%） 28 20 16 12 4 0
战争之源
“下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
整理ppt
6
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质
整理ppt
7
水在生物体内的生理功能
1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。
2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。
3、是维持体温的载温体。 4、是生物体内减缓磨擦的润
19
3、冰的结构
六方形冰晶
• 冰是水分子有序排列形成的晶体。靠
氢键连接，形成低整理密ppt 度的刚性结构。
20
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21
整理ppt
22
（6）冰的性质
水的冰点为0℃，可是纯水在过冷状态 始结冰
食品中结冰温度到低共熔点-55℃ 左右 ，冷藏食品常为-18℃
现代提倡速冻，使冰晶体呈针状，因 而品质好。
等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。 因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰 的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小， 解冻慢。
整理ppt
15
2. 水和冰的结构 Structure of water and ice
水的结构演示
四面体结构
氧：1s2，2s2，2p2 z ，2p1 y，2p1 x 氢：1s1
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10
某些代表性食品的典型水分含量
产品 水分（%） 产品 水分（%） 产品
番茄 95 牛奶 87 果酱
莴苣 95 马铃薯 78 蜂蜜
卷心菜 92 香蕉 75 奶油
啤酒 90
鸡
70 面粉
柑桔 87
肉
65 奶粉
苹果汁 87 面包 35 酥油
水分（%） 28 20 16 12 4 0
战争之源
“下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
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6
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质
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7
水在生物体内的生理功能
1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。
2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。
3、是维持体温的载温体。 4、是生物体内减缓磨擦的润
19
3、冰的结构
六方形冰晶
• 冰是水分子有序排列形成的晶体。靠
氢键连接，形成低整理密ppt 度的刚性结构。
20
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22
（6）冰的性质
水的冰点为0℃，可是纯水在过冷状态 始结冰
食品中结冰温度到低共熔点-55℃ 左右 ，冷藏食品常为-18℃
现代提倡速冻，使冰晶体呈针状，因 而品质好。
等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。 因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰 的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小， 解冻慢。
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2. 水和冰的结构 Structure of water and ice
水的结构演示
四面体结构
氧：1s2，2s2，2p2 z ，2p1 y，2p1 x 氢：1s1
食品化学 第二章 水 知识点总结
食品化学第二章水知识点总结第二章水食品中的水分含量及功能水分含量一般生物体及食品中水分含量为3～97% 水在生物体内的含量约70~80% 水在动物体内的含量特点随动物年龄的增加而减少，成人含水量为58~67%。
不同部位水分含量不同：皮肤 60~70%；肌肉及器脏 70~80%；骨骼 12~15%。
水在植物体内的含量特点营养器官组织含量最高 70~90%。
繁殖器官组织含量最低 12~15%。
某些食品的水分含量表2—1食品水分含量 ( % )白菜，菠菜90—95 猪肉 53—60 新鲜蛋74 奶88 冰淇淋65 大米12 面包35 饼干3—8 奶油 15--20 水的功能水在生物体内的功能1.稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性2.体内化学介质，使生物化学反应顺利进行3.营养物质，代谢载体4.热容量大，调节体温5.润滑作用此外，水还具有镇静、强壮效果；保护眼睛，降脂减肥和美容作用。
水的食品功能 1.食品的组成成分2.显示色、香、味、形、质构特征3.分散蛋白质、淀粉、形成溶胶4.影响鲜度、硬度5.影响加工，起浸透、膨胀作用6.影响储藏性水的物理性质水的三态1、以水—汽2、水—冰3、汽—冰特点: 具有水、汽、冰三相共存 * * 水的重要物理性质水的许多物理性质：如熔点、沸点、比热容、熔化热、蒸发热、表面张力和界电常数都明显偏高. * *原因:水分子间存在着三维氢键缔合的缘故１水的密度在4℃最大，为1；0℃时冰密度为,水结冰时,体积膨胀约9%(/L). 实际应用:这种性质易对冷冻食品的结构造成机械损伤,是冷冻食品行业中应关注的问题2. 水的沸点与气压呈正相关关系.当气压升高时,则其沸电升高;当气压下降，则沸点降低。
实际应用:(1)热敏性的食品如牛奶、肉汁、果汁等的浓缩通常采用减压或真空方式来保护食品的营养物质(2)不易煮烂的食物，如动物的筋、骨、牛肉等可采用高压蒸煮，低酸性的罐头的杀菌 (3)高原上做饭应采用高压 3.水的比热较大水的比热大是因为当温度升高时，除了分子动能需要吸收热量外，同时缔合的分子转化为单分子时也需要吸收热量所致。
食品化学02第二章 水
第二章 水
第一节 引言 第二节 水和溶质的相互作用
一 宏观水平
持水力（water holding capacity）： 由分子（通常是以低浓度存在的大分子）构
成的基体通过物理方式截留大量水而阻止水渗出 的能力。
第二节 水和溶质的相互作用
一 宏观水平 二 分子水平
溶质和水的混合同时改变了溶质和水的性质 亲水溶质会改变邻近水分子的结构和流动性。 水会改变亲水溶质的反应性，甚至改变其结构。
二 分子水平
① 化合水 是与非水物质结合的最牢固的水，这些水是构成非水物
质结构的一部分。 ② 邻近水
处于非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置。是 水与离子或偶极缔合的这部分水。 ③ 多层水
占据邻近水剩余的位置和邻近水外层的几个水层，少量 水在-40℃可结冰，可溶解极少量的溶质。
二 分子水平
1 结合水： 2 体相水：具有类似纯水的性质，易结冰，能作
（P0-P）/ P0=n2/(n1+n2) P：食品在密闭容器中达到平衡时，水的蒸汽压 P0：同温度下纯水的饱和蒸汽压。 n1：溶剂的摩尔数 n2：溶质的摩尔数 上式仅适用理想溶液，电解质溶液误差很大。
第三节 水分活度与食品的稳定性
一 水分活度（Water Activity） 二 水分活度与温度的关系
键，形成四面体结构些不寻常的 性质?例如，高沸点.
由于每个水分子具有相同数目的氢 键供体和受体部位，它们可以形成
三维氢键，因此，每个水分子最多
2 水密度在4℃左右变化的原因?
能与其它4个水分子形成氢键，形成 四面体结构。
3 一些溶质溶于水后，为何水 的流动性会发生变化？
4 在中等至高水分含量食品中反 应速度随Aw提高而下降的原因 可能是?
第二章 水
4 水对食品品质的影响
4.2 水对食品的色泽和风味的影响
食品加工中常利用高温烘烤、油炸、辐射加热等方法使 食品成熟、脱水上色。
如油炸过程中食品中水分的主要变化如下： （1）自然水挥发阶段
表面水分蒸发，内部水向外渗透，完成表面淀粉糊化、蛋白质变性。
（2）脱水分解阶段
结合水开始失去，分解产生很多风味物质和中间产物
3 食品中水存在的状态
Vicinal water
它是处在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层 位置的水（又称单分子层水）。 其中，与离子或离子基团相缔合的水是结合最紧密 的邻近水。
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）脱水缩合、聚合
羰氨反应和焦糖化反应
5 食品中水含量的表示方法
食 品 中 水 分 的 表 示 方 法
食品含水量（或水分含量）： 指温度、湿度一定时，与外界环境处于平 衡状态时食品的总含水量（结合水与体相水的 总和），它与食品腐败性之间存在着一定的关 系。但是，不同类型的食品中水分含量相同， 而它们的腐败性显著不同。因此，水分含量不 是食品腐败性的可靠指标。
课堂讨论：
冻结与解冻过程，何者快些？
冻结过程
外表层为冰
常温肌肉块
外表层为水
冷冻肌肉块
解冻过程
1 引言
1.2 水和冰的结构
(1) 单个水分子的结构特征
如左图所示，水分子中氧 原子的6个价电子参与杂化形 成4个杂化轨道，有近似四面 体的结构。其中2个杂化轨O-Hσ共价键。 氧原子的另2个杂化轨道上分 别排布着孤对电子。
② 由于每个水分子具有数目相
食品化学 第2章 水答案
二、水的功能
水 在 食 品 生 物 学 方 面 的 功 能
水是良好的溶剂
水为必须的生物化学反应 提供一个物理环境
水是体内物质运输的载体
水是维持体温的载温体
水是体内摩擦的润滑剂
1. 水和冰的物理特性
Physical character of water and ice • 与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢 化物比较（CH4、NH3、HF、H2S）： 表面张力、介电常数、热容及相变热等 • 与冰比较（密度、热扩散率等）
• 据MSI可预测含水量对食品稳定性的影响。
• 从MSI还可看出食品中非水组分与水结合能 力的强弱。
2.5.5 滞后现象 Hysteresis
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。
回吸：把水加到干的样品中 解吸：先使样品吸水饱和，再干燥
氢键供体
氢键受体
（3）水的结构
目前提出的3类水的结构模型:P17
• 混合模型 • 连续模型 • 填隙式模型
水分子的结构特征
• 水是呈四面体的网状结构 • 水分子之间的氢键网络是动态的 • 水分子氢键键合程度取决于温度
(4)冰的结构
六方冰晶形成条件： ① 在最适度的低温冷却 剂中缓慢冷冻; ② 溶质的性质及浓度均 不严重干扰水分子的迁 移。
Aw与产品环境的百分平衡相对湿度（ERH）有关
p ERH Aw p0 100
ERH (Equlibrium Relative Humidity)
注意 水分活度的物理意义是表征生物组织和食品中能 参与各种生理作用的水分含量与总含水量的定量关 系。 应用aw =ERH/100时必须注意:① aw 是样品的内 在品质,而ERH是与样品中的水蒸气平衡时的大气性 质. ②仅当食品其环境达到平衡时才能应用。
第二章烹饪与化学-文档资料
二、厨房安全
1．燃烧原理
燃烧的化学原理就是燃料中的碳或者碳的化合物与空气里
的氧气之间发生了剧烈的、放热发光的化学反应。这种燃烧反 应的化学机制是链式反应。链式反应是在引发可燃物生成游离 基后产生并得以维持的。 要使火烧起来，必须有氧气或氧化剂与可燃物共存。以煤
气为例，当空气供给不当时会发生飘火、脱火及回火现象。
的锅：煮饭锅、炒菜锅、蒸
锅、高压锅、平底锅等等。
从制造的原料来看，一般有 铜锅、铁锅、铝锅和不锈钢 锅、不粘锅等。
各种锅的优点和缺点
特富龙(Teflon)是美国杜邦公司 对其研发的所有碳氢树脂的总称， 包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及 各种共聚物。由于其独特优异的耐 热 (180℃ ～ 260℃) 、 耐 低 温 (-200℃) 、自润滑性及化学稳定性 能等，而被称为“拒腐蚀、永不粘 的特富龙”。它带给我们的便利， 最常见的就是不粘锅，其他如衣物、 家居、医疗甚至宇航产品中也有广 泛应用。
2．点火用具
厨房中点火，以前常用火柴，
现在多用打火机或电子点火装置。 据史料介绍，世界上第一根火柴是法国化学家钱斯尔发明 的硫酸火柴。 火柴的真正问世，当属磷头火柴的使用。1845年，德国人 施罗脱将白磷隔绝空气加热到250℃制成了红磷。1855年，瑞 典人伦斯特姆设计用红磷制火柴，制造了世界上第一盒安全火 柴故又称为瑞典火柴。十九世纪时,火柴被引进了中国,人们称 之为"洋火"。 。 中国第一家火柴厂建立于1879年，由华侨商人卫省轩投资， 称广东佛山县巧明火柴厂。 国内火柴行业的现状是：大面积亏 损、生产设备落后、低价格厮杀导致利润极小、原材料危机明 显。
美国环境保护署(EPA) 2019年7月8日表 示，美国第二大化工厂——杜邦公司自1981 年6月至2019年3月间，从未通报特氟隆制造 过程中的主要成分全氟辛酸铵(又称C-8)可能 会给人类健康带来潜在危害，已经违反了毒 物管制法，为此环保署决定将对杜邦公司处 以数亿美元的巨额罚款。这可能成为美国历 史上最高额的一项环保罚金。 此后，“爱仕达”、“苏泊尔”等品牌 的不粘锅国内销量剧减。
食品化学课件-水
温
20℃
0.99821
1.002×10-3
72.75×10-3
2.3388
4.1818
0.5984
1.4×10-7
80.20
0℃
度
0℃（冰）
0.99984
0.9168
-3
1.793×10
—
75.64×10-3
—
0.6113
0.6113
4.2176
2.1009
0.5610
2.240
1.3×10-7
11.7 ×10-7
离子水合作用。
在稀盐溶液中，不同的离子对水结构的影响是不同的
• K+，Rb+，Cs+，NH4+，Cl-，Br-，I-，NO3-，BrO3-，IO3-，ClO4-等，具有破坏水的网状结构
效应, 这些离子大多为电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子；
• Li+，Na+，Ca2+，Ba2+，Mg2+，Al3+，F-，OH-等，有助于水形成网状结构，这些离子大多是电
（4）掌握水分活度与温度的关系；
（5）熟悉食品材料的吸湿等温线；
（6）掌握水分活度与食品稳定性的关系。
2.1 概述
2.1.1 水的作用
• 生命之源
• 组成机体
• 调节代谢
战争之源
“下一场世界大战将
是对水资源的争夺”
2.1 概述
2.1.1 水的作用
水对人体的重要作用
•
•
•
•
•
•
•
水使人体体温保持稳定（热容量大）
10~12
10~13
水果
蔬菜
20℃
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1.002×10-3
72.75×10-3
2.3388
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1.4×10-7
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度
0℃（冰）
0.99984
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0.6113
4.2176
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11.7 ×10-7
离子水合作用。
在稀盐溶液中，不同的离子对水结构的影响是不同的
• K+，Rb+，Cs+，NH4+，Cl-，Br-，I-，NO3-，BrO3-，IO3-，ClO4-等，具有破坏水的网状结构
效应, 这些离子大多为电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子；
• Li+，Na+，Ca2+，Ba2+，Mg2+，Al3+，F-，OH-等，有助于水形成网状结构，这些离子大多是电
（4）掌握水分活度与温度的关系；
（5）熟悉食品材料的吸湿等温线；
（6）掌握水分活度与食品稳定性的关系。
2.1 概述
2.1.1 水的作用
• 生命之源
• 组成机体
• 调节代谢
战争之源
“下一场世界大战将
是对水资源的争夺”
2.1 概述
2.1.1 水的作用
水对人体的重要作用
•
•
•
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水使人体体温保持稳定（热容量大）
10~12
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水果
蔬菜