文档介绍：3 水的结构特性
每个水分子由2个氢原子和1个氧原子组成。水分子中氧原子具有4个sp3杂化轨道,这2个氢原子各以最外层的1个电子与1个氧原子的最外层的2个电子组成2个共用电子对,使各自最外电子层都达到稳定结构———这就是所谓的氢键。
氧具有高的电负性,因此O-H共价键具有部分离子特征,水分子具有极性,水分子之间具有强烈的缔合效应。每个水分子最多能与其他4个水分子[H],呈四面体结构。
4 水的存在状态
食品中含的水有二种,一种是与普通水一样能自由流动的水,称为自由水或游离水。另一种是与食品中蛋白质、碳水化合物等以氢键结合而不能自由运动的结合水。
结合水(束缚水、固定水)
1)化合水
2)邻近水
3)多层水
自由水(体相水)
1)滞化水
2)毛细管水
结合水与自由水的性质差异
结合水与自由水的不同:
不易蒸发
不易冻结(-40˚C)
不能作为溶剂
不能为微生物所利用
自由水则具有上述的各种能力。
食品的含水量,是指其中自由水与结合水的总和。
5 水分活度
水分活度定义:水分活度(water activity,Aw)即某含水体系中的水蒸汽压p和相同温度下纯水蒸汽压p0的比值。Aw = p/p0
Aw反映了水与各种非水成分缔合的强度,能够更可靠地预测食品的稳定性、安全和其他性质。它是微生物生长、酶活性和化学反应与水分之间相关性的最佳表达方式。
水分活度的测定
测定水分活度可以采用冰点降低法、相对湿度传感器法和恒定相对湿度平衡室法。通常用水分活度计测定。
水分活度与温度 1
水分活度的数值随温度而改变。Aw与T之间的关系可以用以下方程式表示:
dlnAw/d(1/T) = -ΔH/R
其中R:气体常数、ΔH:样品中水分的等量净吸附热
lnAw = -kΔH/R(1/T)
用该式作图,则冰点以上,lnAw与绝对温度倒数呈直线关系。
水分活度与温度 2
在冰点以上,水分活度与食品中的化学成分有关,而冰点以下与此无关。因此,用水分活度大小来预测食品的性质,只有在冰点以上有效,在结冰之后则无效。