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1、本章提要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。2.1概述Introduction一、水在生物体中的含量及作用水是生物体含量最高的组分水母（Medusae)98%营养器官：70－90％繁殖器官：12－15％二、水的功能水在食品工艺学方面的功能食品理化性质：起着溶解、分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的作用食品质地方面：对食品的新鲜度、硬度、风味、流动性、色泽、耐贮性和加工适应性有影响食品安全性：水是微生物繁殖的必需条件食品工艺角度：水起着膨润、浸
2、透、均匀化等功能；大多数食品加工的单元操作都与水有关，如干燥、浓缩、冷冻、水的固定等二、水的功能水在食品生物学方面的功能水是良好的溶剂水为必须的生物化学反应提供一个物理环境水是体内物质运输的载体水是维持体温的载温体水是体内摩擦的润滑剂水和冰的物理特性Physicalcharacterofwaterandice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、热容及相变热等与冰比较（密度、热扩散率等）2.2水和冰的结构StructureofwaterandIce水异常的物理性质1、高熔点(0℃),高沸点(100℃
3、);2、介电常数大；3、表面张力高；4、热容和相转变热焓高；熔化热、蒸发热和升华热5、密度低(1g/cm3)，凝固时的异常膨胀率;6、粘度正常(1cPa·s);(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.2Structureofwaterandice(2)分子的缔合1.H-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.氢键供体氢键受体目前提出的3类水的结构模型:P17混
4、合模型连续模型填隙式模型（3）水的结构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(4)冰的结构六方冰晶形成条件：①在最适度的低温冷却剂中缓慢冷冻;②溶质的性质及浓度均不严重干扰水分子的迁移。2.3食品中水的存在形式Categoriesofwaterinfoods以毛细管力结合的水以氢键结合力结合的水2.4水与溶质的相互作用Water–soluteinteractions2.水与离子基团的相互作用InteractionofwaterwithIonicgroups（P20)在稀水溶液中一些离子具有净结构破坏效
5、应（Netstructure-breakingeffect),这些离子大多为负离子和大的正离子，如：K+,Rb+,Cs+,NH4+,Cl-,Br-，I-,NO3,BrO3-,IO3-，ClO4-等。另外一些离子具有净结构形成效应（Netstructure-formingeffect),这些离子大多是电场强度大，离子半径小的离子。如：Li+,Na+,Ca2+,Ba2+,Mg2+,Al3+，F-,OH-,等。3.水与有氢键键合能力中性基团的相互作用Interactionofwaterwithneutralgroupspossessinghydrogen-bon
6、dingcapabilities水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。氢键作用的强度与水分子之间的氢键相近。水能与某些基团，例如羟基、氨基、羰基、酰氨基和亚氨基等极性基团，发生氢键键合。在生物大分子的两个部位或两个大分子之间可形成由几个水分子所构成的“水桥”。4.水与疏水基团的相互作用Interactionofwaterwithnonpolarsubstances疏水基团与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强,结构更为有序疏水基团之间相互聚集，从而使它们与水的接触面积减小，结果导致自由水分子增多蛋白质分子产生的疏水相互作
7、用（hydrophobicinteraction）非极性物质能和水形成笼形水合物（clathratehydrates）疏水水合(Hydrophobichydration)：向水中添加疏水物质时，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程成为疏水水合。疏水相互作用(Hydrophobicinteraction)：当水与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用成为疏水相互作用。笼形水合物(Clathratehydrates)是象冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键
8、合形成象笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的
