文档介绍：第二章 水（water)
第一节 引 言（introduction)
一、水是食品的主要组分之一
水是生物体系的基本成分:
Protein、Carbohydrate、 lipids、nucleic acid、minera
 
水的低粘度
水分子的氢键键合排列是高度动态的，允许各个水分子在毫微秒至微微秒的时间间隔内改变它们与邻近水分子间的氢键键合关系，增加了水的流动性。
第二节 水和溶质的相互作用 Water-solute interaction
一、宏观水平(macroscopic level)
一般概念 
水结合（Water binding） 水与亲水物质缔合的一般倾向。
水合（Hydration）水与亲水物质缔合的一般倾向。
“水结合位”（water binding potential） 有定量意义，但仍然仅适用于宏观水平
水结合或水合的程度和强度取决于包括非水组分的本质、盐组成、pH和温度等很多因素。
持水力（Water holding capacity）
由分子（通常以低浓度存在的大分子）构成的基质通过物理方式截留大量水以防止水渗出的能力。
果胶、淀粉凝胶以及动物和植物组织细胞。
这部分水在食品加工中的性质几乎与纯水相似；即在干燥时它易被除去，在冷冻时易转变成冰，可以作为溶剂。但在组织状食品被切割或剁碎时不会流出。
这部分水的整体流动受到严格地限制，但是各个分子的运动基本上与在稀盐溶液中的水分子相同。
二、分子水平(Molecular level)
（一）概述
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）结合水(Bound water)
定义：
结合水是一个样品在某一个温度和较低的相对湿度下的平衡水分含量；
在低温（通常是指-40C或更低）下不能冻结；
不能作为外加溶质的溶剂；
处在溶质和其它非水物质的邻近位置，它的性质显著地不同于同一体系中体相水(bulk-phase water)的性质。
与体相水比较，结合水具有“被阻碍的流动性”而不是“被固定的”。
在高水分含量的食品中，结合水仅包括总水分中的一个微小部分，大致相当于邻近亲水基团的第一层水分子。
表观结合水量常随测定方法变化。
在复杂的体系中存在不同结合程度的水；即其结合水由构成水、邻近水和多层水所组成。
构成水 结合最强的水，已成为非水物质的整体部分。如存在于蛋白质分子的空隙区域的水和成为化学水合物的一部分的水。
邻近水 占据着非水成分的大多数亲水基团的第一层位置。如与离子或离子基团相缔合的水。
多层水 占有第一层中剩下的位置以及形成了邻近水外的几层。虽然结合程度不如邻近水，仍与非水组分靠得足够近，其性质大大不同于纯净水的性质。
结合水（另一种分类法）
单分子层水
氨基、羧基等强极性基团常以离子形式存在。这些离子可以与水通过氢键结合。在他们周围结合的第一层水－－单分子层结合水。
蒸发能力弱，不易去除，可看作食品的一部分。
多分子层水：与酰胺基、羟基、巯基等极性基团结合的及离子基团单分子层以外的几层水。蒸发仍然需要较多能量。
95-100 ℃烘干测定的是自由水和多分子层水。
单分子层水要减压干燥才能测定出来。
结晶水测定：水合硫酸铜晶体，在260～280℃脱水。由蓝色全部变为白色。
三、水与离子及离子基团的相互作用 Interaction of water with ions and ionic groups
水-离子键的强度大于水-水氢键的强度，但是远小于共价键的强度。
加入可以离解的溶质会打破纯水的正常结构，也会阻碍水分子的流动。
离子在稀水溶液中的净结构破坏效应
“净结构”（Net structure） 涉及所有种类的结构，包括正常的或新类型的水结构。从“正常”的水结构观点来看，所有离子都是破坏性的。
净结构破坏效应（Net structure-breaking effect）（溶液比纯水具有较高的流动性），
净结构形成效应（Net structure forming effect）（溶液比纯水具有较低的流动性）。
一种离子改变水的净结构的能力与它的极化半径（电荷除以半径）或电场强度紧密相关。
l  净结构形成效应 流动性比纯水差
小离子或多价离子产生强电场
Li+, Na+, H3O+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+, F-, OH-
这些离子强烈地与4至6个第一层水分子相互作用，导致它们比纯水中的HOH具有较低的流动性和包装得更紧密。
 l  净结构