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1、第 1 章 水（Water）水在人类生存的地球上普遍存在，它是食品中的重要组分，各种食品都有其特定的水分含量，并且因此才能显示出它们各自的色、香、味、形等特征。从物理化学方面来看，水在食品中起着分散蛋白质和淀粉等成分的作用，使它们形成溶胶或溶液。从食品化学方面考虑，水对食品的鲜度、硬度、流动性、呈味性 、保藏性和加工等方面都具有重要的影响，水也是微生物繁殖的重要因素，影响着食品的可储藏性和货架寿命。在食品加工过程中，水还能发挥膨润、浸透等方面的作用。在许多法定的食品质量标准中，水分是一个重要的指标。天然食品中水分的含量范围一般在 5092%，常见的一些食品含水见表 1-1。表 1-1 一些食品
2、中水分的含量（%）食品水分含量食品水分含量新鲜水果90全粒谷物10-12果汁85-93燕麦片等早餐食品 若 0，上述过程不是自发进行的，则食品中的水蒸气向环境转移是自动过程。这时食品水溶液上方的水蒸气压力下降，使原来食品水溶液与其上方水蒸气达成的平衡状态遭到破坏（水蒸气的化学势低于水溶液中水的化学势）。为了达到新的平衡状态，则食品水溶液中就有部分水蒸发，由液态转变为气态，这个过程也是自动过程。只要 0，食品中的水分就要源源不断地从食品向环境转移，直到空气中水蒸气的化学势与食品中水蒸气的化学势相等为止（=0） 。对于敞开的、没有包装的食品，在空气的相对湿度较低或饱和湿度差较大的情况下，空气中与食
3、品中水蒸气的化学势很难达到相等，所以食品的水分蒸发就要不断地进行，食品的外观及食用价值受到严重的影响。如果=0，即食品中水分的化学势与空气中水蒸气的化学势相等，食品中的水蒸气与空气中水蒸气处于动态平衡状态，食品水溶液与其上方的水蒸气也处于动态平衡状态。但从净的结果来看，这时食品既不蒸发水分也不吸收水分，是食品货架期的理想环境。如果0，即食品水分的化学势低于空气中水蒸气的化学势，此时是一个自发的过程，空气中的水蒸气向食品转移。此时，食品中的水分不蒸发，而且还吸收空气中的水蒸气而变潮，食品的稳定性受到影响（ aw增加） 。影响食品水分蒸发的主要因素是食品的温度TF和环境水蒸气压pE 。在环境温度T
4、E和环境水蒸气压pE不变的情况下，TF越高， 也就越大，食品中水分蒸发的趋势就越强烈；在环境的温度不变时，环境的绝对湿度越低，环境水蒸气压就越小，若 F不变， 也变大，食品水分蒸发的趋势也加强；如果增大环境的绝对湿度，则 E增大，若F不变， 就减小，食品水分蒸发的趋势也就相应减弱。总之，环境的相对温度越低，空气的饱和湿度差越大，食品水分蒸发将越强烈；食品水蒸气与空气中水蒸气化学势的差值（ ）越大，食品水分蒸发的趋势就越强烈。（2）水蒸气的凝结 空气中的水蒸气在食品的表面凝结成液体水的现象称为水蒸气凝结。一般来讲，单位体积的空气所能容纳水蒸气的最大数量随着温度的下降而减少，当空气的温度下降一定数
5、值时，就使得原来饱和的或不饱和的空气变为过饱和的状态，致使空气中的一部分水蒸气在物体上凝结成液态水。空气中的水蒸气与食品表面、食品包装容器表面等接触时，如果表面的温度低于水蒸气的饱和温度，则水蒸气也有可能在表面上凝结成液态水。在一般情况下，若食品为亲水性物质，则水蒸气凝聚后铺展开来并与之溶合，如糕点、糖果等就容易被凝结水润湿，并可将其吸附；若食品为憎水性物质，则水蒸气凝聚后收缩为小水珠，如蛋的表面和水果表面的蜡质层均为憎水性物质，水蒸气在其上面凝结时就不能扩展而收缩为小水珠。可以说水不仅是食品中最普遍的组分，而且是决定食品品质的关键成分之一。水也是食品腐败变质的主要影响因素，它决定了食品中许多
6、化学反应、生物变化的进行。但是水的性质及在食品中的作用极其复杂，对水的研究还需深入的进行。思考题：1. 阐述水的物理化学特点以及水在食品体系中的重要性。2. 何谓过冷？过冷在冷冻食品加工、食品贮藏中有何重要应用价值？冷冻同时会对食品的贮藏带来哪些不良的影响？3. 水与食品中不同化学基团的作用情况如何？疏水基相互作用产生的意义何在？4. 从微观及理化性质上解释结合水与游离水的根本区别。5. 画出水的等温吸着、脱附曲线示意图，指出各区间水的存在形式，以及它们在影响食品保藏性时所产生的作用。6. 什么是水活度？它是如何计算或测定的？密封体系中温度变化会对水活度产生什么影响？7. 比较说明水对食品中重要的反应、变化的影响行为，说出控制食品中水分含量的意义所在。8. 食品中的水分转移是如何发生的？它对食品品质可能产生的影响是什么？9. 什么是物质的玻璃态？研究分子移动性有什么意义？10. 查阅一篇食品文献，了解如何测定固态食品的水分含量或者是水分或度。
