文档介绍：Chapter 2 Water
水
本章提要
重点:
水和冰的结构及其在食品体系中的行为对食品的质地、风味和稳定性的影响。水分活度与水分吸着等温线及水分活度对食品稳定性的影响。食品中水分含量和水分活度的测定方法。
难点:
分子淌度与食品稳定性的关系,笼形水合物。
水和冰的结构 Structure of water and ice
1. 水和冰的物理特性
Physical character of water and ice
Why!!!
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、热容及相变热大,熔点,沸点高
--密度低,结冰时体积膨胀
--与冰比较,导热值低,热扩散速率慢等)
--密度随温度而变化
Compd.
H2O
0ºC
100ºC
H2S
-83ºC
-60ºC
NH3
-78ºC
-33ºC
Methanol
-98ºC
65ºC
Tetrahedral arrangement
Two free electrons of O act as H-bond acceptors while H acts as donor
Highly electronegative O pulls electrons from H, making H behave like a bare proton
Forms a dipole because of the electronegative O
Structure of water
(1)单个水分子的结构特征
H2O分子的四面体结构有对称型.
H-O共价键有离子性.
氧的另外两对孤对电子有静电力.
H-O键具有电负性.
(2)水分子的缔合
水分子在三维空间形成多重氢键键合
—每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体,能够在三维空间形成氢键网络结构
(3)水分子缔合的原因:
①H-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.
②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.
③静电效应.
目前提出的3类水的结构模型:
混合模型:混合模型强调了分子间氢键的概念,认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间,成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡.
连续模型:分子间氢键均匀地分布于整个水样,
水分子的连续网络结构成动态平衡.
填隙式模型:水保留在似冰状或笼状结构中,
个别的水分子填充在笼状结构的缝隙中.
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