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1、烹饪化学烹饪化学 第二章第一节第二章第一节 水的基础知识水的基础知识 教学目标教学目标 1 1 了解水的重要性和在食物中 了解水的重要性和在食物中 存在状态存在状态 2 2 掌握水分活度的定义 掌握水分活度的定义 水的基础知识水的基础知识 水是一切生命活动所必需的物质 没有水就没 有生命 水是人体中含量最多的成分 约占人 体的三分之二以上 在生物体内具有重要的生 理功能 含水量的高低和水分的存在状态 不仅对原 料的品质 如新鲜度 硬度 脆度 光滑度等 起着重要的作用 而且对原料的营养价值和 保藏能力有很大的影响 见下表 水的概述 对原料的影响含水量多含水量少 新鲜度新鲜萎蔫 硬度强弱 脆度脆软
2、 光滑度光滑粗糙 营养价值相对较高相对较低 保藏能力容易腐败 不易保藏相对保藏期较长 适宜烹调方法 适宜使用旺火速成的 烹调方法 如爆 炒 等 适宜使用中小火长 时间加热的烹调方 法 如烧 炖等 自然含水量对烹饪原料的影响 1 水分子的组成 H2O 2 水分子的结构 O sp3杂化 四面体 结构 H O H 3 键角104 50 4 键长0 096nm 水的结构 相对分子质量 18 015 相变性质 熔点 0 000 沸点 100 000 熔化热 0 kJ mo1 6 012kJ mol 蒸发热 100E kJ mo1 40 63kJ mo1 升华热 0 kJ mo1 50 91kJ mol
3、水的物理性质 4 最大 水结冰体积增大9 导致水果蔬菜或动物肌肉细胞组织被破 坏 解冻后会导致汁液流失 组织溃烂 滋味改变 水的重要性质水的重要性质 密度 不同温度下水的密度曲线图 与压力有关 压力增大 沸点升高 沸点 在水的饱和蒸气压达到外界压力时 则沸腾 此时温度即是沸点 饱和蒸气 饱和温度 饱和蒸汽压 饱和蒸气压随温度的升高而增加 液态物 质的温度升高到它的沸点时 其饱和蒸气压 与外界压力相等 应用 减压脱水 高压蒸煮 沸点 由于水的沸点高 热容量大 导热能力强 用水 作介质烹饪食物时 加工温度可以很高且容易维 持在一定的温度范围 这样既可使食物原料中的 腐败菌和病原菌被杀灭 满足食用卫
4、生的要求 又可使烹饪原料中的蛋白质适度变性 结缔组织 软化 淀粉糊化 植物纤维组织软化 利于食物 的咀嚼及其中营养成分的消化和吸收 水具有大的相变热 汽化热 熔化热 潜热大 有利的一面是在加工中可利用热蒸汽进行杀菌 及烹饪加工 不利的一面是在冷冻食品时需要消 耗大量能量才能达到目的 热学性质 比热 汽化热 熔化热 硬 度 水的硬度是指水中钙 镁离子的总浓 度 水的硬度大 食物不易煮烂 冲茶 咖啡的口感不好 但是用来制作泡菜 腌菜 口感嫩脆 水的含量与分布 一 水在生物体内的分布 在烹饪原料中 生物体占有相当大的比重 而水是生物 体最基本的组成成分 大多数生物体的含水量为60 80 水在生物体中
5、的分布是不均匀的 动物 肌肉 脏器 血液中的含水量最高 为 70 80 皮肤次之 为60 70 骨骼的含水量最低 为12 15 植物 不同品种之间 同种植物不同的组 织 器官之间 同种植物不同的成熟度之 间 在水分含量上都存在着较大的差异 一般来说 叶菜类较根茎类含水量要高的 多 营养器官 如植物的叶 茎 根 含水 较高通常为70 90 繁殖器官 如植 物的种子 含水量较低 通常为12 15 食 物 含水量 食 物 含水量食 物 含水量 猪肉 牛肉 鸡肉 羊肉 内脏 鱼 贝 卵 乳 53 60 50 70 74 58 70 72 67 81 72 86 73 75 87 89 蔬菜 野菜 蘑菇
6、 豆类 干 薯类 香蕉 苹果 梨 草莓 85 97 87 94 88 95 12 15 60 80 75 85 85 90 90 95 面包 果酱 面粉 奶酪 蜂蜜 奶油 奶粉 稀奶油 油料种子 35 28 8 12 37 2 16 4 53 6 3 4 常见食物的含水量 单位 质量分数 水的存在状态 水分状态定 义特 点 自由水 被毛细管力或其他 较弱吸引力维系的水 又称游离水 容易被生物体利用 易蒸发 可做溶剂 在0 时结冰 压榨可 以挤出 结合水 被氢键维系着的水 又称束缚水 不容易被生物体利用 易蒸发 不能做溶剂 在0 时不结冰 压榨不能挤出 自由水 结合水 转化 转化 1 结合水 1
7、 结合水的种类 构成水是指与烹饪原料中其它亲水基团结 合最紧密的那部分水 并与非水物质构成 一个整体 邻近水是指亲水物质的强亲水基团周围缔 合的单层水分子膜 它与非水成分主要依 靠水 离子 水 偶极强氢键缔合作用结合在 一起 多层水 是指单分子水化膜外围绕亲水基团形 成的另外几层水 主要依靠水 水氢键缔合在 一起 虽然多层水亲水基团的结合强度不如邻近水 但由于它们与亲水物质靠得足够近 以致于性 质也大大不同于纯水的性质 微毛细管水 是指存在于一些细胞中的微毛细 管水 毛细管半径小于0 1 m 由于受微毛细 管的物理限制作用 被强烈束缚 也属于结合 水的范畴 2 结合水的含量 一般来说 烹饪原料
8、中结合水的量与其非水成 分极性基团的数量有比较固定的关系 据测定 1g蛋白质可结合0 3 0 5g的水 1g淀粉能结合0 3 0 4g水 3 结合水的性质 A 冰点低于0 甚至在 40 时不结冰 B 不易流失 即使用压榨的方法也不能将其除去 C 不易蒸发除去 沸点高于100 1atm D 不参与化学和生物化学反应 也不被微生物 利用 又称不可利用水 E 不再具有溶剂的性质 4 结合水的作用 虽然烹饪原料中结合水的含量不高 但对烹饪 食品的质构 风味起着很大作用 尤其是单分 子层水膜的作用更大 当这部分水被强行与食 品分离时 食品的风味 质量往往会发生很大 改变 2 体相水 1 体相水的种类 截
9、留水 是指被物理作用截留在细胞 大分子凝 胶骨架中的水 特点 即使烹饪原料有相当严重的机械损伤 被 截留的水也不会从中流出 游离水 是指在烹饪原料中可以自由流动的那部 分水 截留水 游离水 2 体相水的含量 烹饪原料中的水绝大部分都属截留水 牛乳及汤类中的大部分水属于游离水 3 体相水的性质 A 干燥时易流失 B 0 或略低于0 结冰 C 具有良好的化学和生物化学反应 活性 D 具有溶剂的性质 E 可被微生物利用 4 体相水的作用 截留水的量反映着烹饪原料的持水能力 因此这部分水 对某些烹饪产品 如灌肠 鱼丸 肉饼 果蔬 的质量 有直接的影响 当烹饪原料的毛细管半径大于1 m时 毛细管截留水很 容易被挤压出来 由于生鲜烹饪原料的毛细管半径大都在10 100 m之间 所以加工很容易造成其汁液的流失 如经过冷冻处理的烹饪原料 特别是那些含水量较高的 原料 由于结冰后冰的体积较水增大 冰晶会对烹饪原 料产生一定的膨压 使组织受到一定的破坏 解冻后组 织不能复原 就容易造成汁液的流失 烹饪原料的持水 能力降低 直接影响烹饪产品的质量 水对生物体的生理功能水对生物体的生理功能 维持体温的恒定维持体温的恒定 体内化学作用的介质体内化学作用的介质 体内物质的运输载体体内物质的运输载体 体内摩擦的润滑剂体内摩擦的润滑剂
