DOC《教》

1、概念:营养素;

食品化学.

2、简述食品化学在食品科学与工程学科中的作用.

3、简述食品化学课程的研究方法. 课时名称:第2章 水分 课时安排:4学时.

一、教学目标

1、了解水和冰的物理特性;

2、掌握食品中水的存在状态、掌握水分活度的定义和应用、掌握水分吸附等温线及其应用;

掌握水分活度与食品稳定性的关系;

3、了解冰在食品稳定性中的作用.

二、教学重点和难点分析

1、水特性与其分子结构间的关系;

2、食品中水分的存在状态;

3、水分活度的定义及其应用;

4、水分吸附等温线及其应用.

三、教学方法和教学手段

1、教学方法:讲授、讨论;

2、教学手段:多媒体教学、板书.

四、教学过程 第2章 水分 在食品体系中的水除直接参与水解反应外,还作为许多反应的介质. 水是人体的主要成分,是维持生命活动、调节代谢过程不可缺少的重要物质. 水不仅是食品的主要营养素之一,它的存在还对食品的加工、储藏及品质等方面有重要影响. 2.1水和冰的物理性质 2.1.1水分子及缔合其作用 2.1.1.1水分子 水分子结构为近似四面体的结构. 2.1.1.2 水分子的缔合作用 水分子通过氢键作用与另4个水分子配位结合形成正四面体结构.氢键的离解能约为25kJ/moL.水分子中的H-O键的极化作用可通过氢键使电子产生位移. 2.1.2 冰和水的结构 2.1.2.1 冰的结构 冰是由水分子有序排列形成的结晶. 在食品中由纯粹的水结冰是不存在的,食品中溶质的数量和种类对冰晶的数量、大小、结构、位置和去向都有影响. 六方型是大多数冷冻食品中重要的冰结晶形式,它是一种高度有序的普通结构. 2.1.2.2 水的结构 由于综合原子距离和配位数对水的密度的影响,冰在转变成水时,净密度增大,当继续升温至3.98℃时密度可达到最大值. 液态水的结构是不稳定的,水分子的排列是动态的,它们之间的氢键可迅速断裂,同时通过彼此交换又可以形成新的氢键,使水分子具有低黏度. 水分子中氢键可被溶于其中的盐及具有亲水/疏水基团的分子破坏.极性基团也可通过偶极-偶极. 水和冰的三维网状的氢键状态,赋予其一些特有的性质,如较高的熔点、沸点. 2.2 食品中水的存在状态 2.2.1水与溶质的相互作用 2.2.1.1水与离子和离子基团的相互作用 离子-偶极的极性结合,离子水合作用.而大多数是电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子,它们阻碍水形成网状结构,这类盐溶液的流动性比纯水更大. 2.2.1.2水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用 水与这些溶质之间的氢键键合作用比水与离子之间的相互作用弱,与水分子之间的氢键相近.大多数氢键键合溶质都会阻碍水结冰. 2.2.1.3 水与非极性物质的相互作用 由于他们与水分子产生斥力,从而是疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强.此过程被称为疏水水合作用(hydrophobic hydration).如果水体系中存在多个分离的疏水性基团,那么疏水基团之间相互聚集,从而使它们之间与水的接触面积减小,此过程被称为疏水相互作用(hydrophobic interaction) 笼形水合物就是水靠氢键键合形成像笼一样的结构,通过物理作用方式将非极性物质截留在笼中. 疏水基团周围水分子对正离子产生排斥,吸引负离子,这与许多蛋白质在等电点以上pH值时能结合某些负离子的实验结果一致. 疏水相互作用 引起了蛋白质的折叠.是蛋白质折叠的主要驱动力也是维持蛋白质三级结构的重要因素. 2.2.1.4 水与双亲分子的相互作用 双亲分子的特征是在同一分子中同时存在亲水和疏水基团. 2.2.2 水分存在状态 一般可将食品中的水分为自由水(或称游离水、体相水)和结合水(或称束缚水、固定水). 2.2.2.1结合水 结合水通常是指存在于溶质或其他非水成分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那部分水.根据结合水被结合的牢固程度,结合水又可分为: (1)化合水 (2)邻近水 (3)多层水 多层水的形成主要靠水-水和水-溶质间氢键而形成. 2.2.2.2 自由水 自由水(游离水、体相水)是指那些没有被非水物质化学结合的水,通过一些物理作用而滞留的水. (1)滞化水: 不能自由流动. (2)毛细管水: 如流动性降低、蒸汽压下降等. 2.2.2.3 自由流动水 自由流动水是指动物的血浆、植物的导管和细胞内的液泡中的水.食品中常说的水分含量,一般是指在常压、100-105℃条件下恒重受试食品的减少量. 食品中水分子存在状态的不同及含量的高低,对食品的结构、加工特性稳定性等产生重要的影响. 食品中结合水和自由水的性质区别在于:①食品中结合水与非水成分缔合强度大,其蒸汽压也比自由水低得很多;