1.1.1食品中水的存在形式（课件）-《食品应用化学》同步教学（轻工业出版社）

项目一 水的性能与控制 食品中水的存在形式 课程内容 水的性能应用 糖类的性能应用 脂类的性能应用 蛋白质的性能应用 维生素的性能应用 矿物质的性能应用 酶类的性能应用 食品添加剂的性能应用 食品中有毒有害物质认知 食品中的水分 食品中的水分 食品中自由水和结合水如何区分？ 自由水和结合水之间的联系与区别？ 食品中水分存在形式？ 3 食品水分 水普遍存在于生物体内，是食品的重要组成成分，也是主要的营养物质。食品中的水分是引起食物化学性质及生物性变质的重要原因之一，还直接关系到食品的储藏特性。 4 食品中的水分 食品中水的含量、分布和存在状态是影响食品结构、外观、质构、风味、新鲜程度和腐败变质速度的重要因素；食品加工用水的水质还直接影响食品品质和加工工艺。食品中水是构成食用品质的一项重要指标，是形成食品加工工艺考虑的重要因素，食品因品种不同，含水量有较大的差别。 5 水在生物体内的分布 食 品 水分含量/% 肉类 猪肉（生肉快、瘦肉快） 53～60 生牛肉（碎块） 50～70 鸡（无皮生肉） 74 鱼（肌肉蛋白） 65～81 水果 香蕉 75 浆果、樱桃、梨、葡萄、猕猴桃、柿子、菠萝 80～85 苹果、桃、柑橘、甜橙、李子、无花果 85～90 草莓、杏、椰子 90～95 蔬菜 青豌豆、甜玉米 74～80 甜菜、硬花橄榄、胡萝卜、马铃薯 80～90 芦笋、青大豆、大白菜、红辣椒、甜辣椒、花菜 90～95 6 水的存在形式 食品中含有大量的水，这些水并不是独立存在，他会与食品中其他成分发生化学或物理作用，改变自身的性质。如，水与离子和离子基团易形成双电层结构；水与具有氢键结合能力的中性基团形成氢键；水在大分子之间可形成有几个水分子构成的“水桥”，水分子被“截留”。 水的分类 食品中的水 自由水 结合水 不移动水 毛细管水 自由流动水 8 不移动水 不移动水是指被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水，由于这些水不能自由流动，所以称为不流动水。 9 毛细管水 毛细管水是指在生物组织的细胞间隙和制成食品的结构组织中，被天然形成的毛细管而保留的水分。毛细管的直径越小，持水能力越强；当毛细管直径小于0.1微米时，毛细管水已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.1微米时，毛细管水则为自由水，大部分毛细管水则为自由水。 10 结合水 结合水是指通过氢键与食品中的非水成分结合的水。食品中结合水的产生除毛细管作用外，大多数结合水是由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。 结合水 构成水 临近水 多层水 11 构成水 构成水是指与食品中其他亲水物质或亲水基团结合最紧密的那部分水，它与非水物质构成一个整体。 12 邻近水 邻近水是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单层水分子膜。在食品的水分子中，邻近水与非水之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发热大为增加，他不能被微生物所利用。 13 多层水 多层水是单层水分子膜外围绕亲水基团形成的另外几个水层，主要依靠水-水氢键和水-溶质间氢键键合在一起，他们的结合不太牢固，且呈多分子层结合。 14 自由水和结合水特点 分类 特点 自由水 自由水与一般水一样，在食品中会因蒸发而失散，因吸潮而增加，容易发生增减变化，容易结冰，也能溶解物质，能够被微生物所利用。 结合水 结合水与一般水不一样，结合水在食品中的含量不容易发生增减变化，不易结冰，不能作为溶质的溶剂，也不能被微生物利用，在-40℃时不结冰。 15 自由水和结合水区别 分类 区别 自由水 严格来说，自由水和结合水之间没有明确的界限，如结合水中的邻近水，有的结合度高些，水分子就被束缚牢固些，有的结合力低些，水分子被束缚的就松弛一些，自由水里除了能自由流动的水外，其余部分都有不同程度被束缚。一般只能根据物理、化学性质作定性区别，一般认为自由水是以物理吸附力与食品结合，而结合水是以化学键与食品结合。 结合水 一般情况下，结合水不易结冰，这种性质使得植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力；而含自由水较多的组织器官在结冰后，细胞结构往往被自由水的冰晶所破坏，解冻后组织不同程度受到破坏。 16 总 结 1.自由水和结合水是食品中水分存在的两种形式。 2.食品中水的含量和存在形式差异，会对食品的外观、品质、质量、风味和新鲜程度都产生极大的影响。 3.食品中的水分是引起食品的化学性质及微生物变质的重要因素，直接关系到食品储藏特性。 17 $$