(7)--2.5水分活度与食品稳定性关系.ppt

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1、2.5“水分活度的亮剑水分活度的亮剑”-水分活度与食品的稳定性水分活度与食品的稳定性学习目标学习目标理解水分活度对微生物生长的影响掌握水分活度对化学反应速度的影响 掌握水分活度提高食品稳定性的机理食品为什么变质了？食品为什么变质了？一、一、Aw与微生物生命活动的关系与微生物生命活动的关系易引起食品中毒的沙门氏杆菌沙门氏杆菌属等，0.91Aw 0.95 Aw 0.5,所有微生物不增殖；0.60Aw 0.65 仅耐渗透压酵母、少数霉菌生长；0.65Aw 0.75 嗜旱霉菌、二孢酵母生长；二孢耐旱菌：Aw0.59，微生物生长速度快速快速增长，并在Aw=0.90时生长速度最快；啤酒酵母：Aw0.90，

2、快速增长金链球菌：Aw0.84，快速增长说明：此图数据是25-45范围反应速度和Aw关系Aw决定食品中微生物的生长繁殖不同的微生物在食品中生长繁殖对Aw的要求不同当Aw低于某种微生物生长所需的最低Aw时，不能生长同一种微生物不同生长时期，对Aw的要求不同二、水分活度与食品化学反应的关系二、水分活度与食品化学反应的关系内脂类：反应速度先下降，当当Aw达到达到0.3时，时，反应速度达到最低值反应速度达到最低值，然后反应速度有逐渐增大 卵磷脂：当Aw 0.35，反应速度快速增加最大反应速度最大反应速度Aw（0.7-0.9）首次最低反应速度首次最低反应速度Aw（0.2-0.3），水分含），水分含量量”

3、相当于相当于“单分子层单分子层”Aw 对酶水解反应速度的影响氧化反应氧化反应脂类氧化反应的速度先下降在上升，并在Aw达到达到0.33左右时，反应速度达左右时，反应速度达到最低值到最低值原因：水与氧化产物结合，原因：水与氧化产物结合，阻碍氧化进程；水与金属阻碍氧化进程；水与金属离子水合，降低催化作用离子水合，降低催化作用氧化反应Aw单分子层水，反应速度单分子层水，反应速度增加增加原因：提高了氧的溶解度；原因：提高了氧的溶解度；促使分子肿胀，暴露更多的促使分子肿胀，暴露更多的催化部位，加速氧化进程催化部位，加速氧化进程Aw0.8，速度减慢，稀释，速度减慢，稀释催化剂催化剂对于对于美拉德反应美拉德反

4、应Aw达到达到0.25最低值，当最低值，当Aw0.70时达到最大值。时达到最大值。叶绿素和VB1降解，在Aw0.20左右反应速度最低，左右反应速度最低，随后增加。随后增加。所有化学反应的最低反应速度在等温区和区的边界（Aw为0.20 0.30），氧化反应除外，这个首次出现最低反应速度时的含水量相当于BET单分子层单分子层水分含量水分含量。三、单分子层水三、单分子层水单分子层水（单分子层水（BET）：）：与食物的非水组分中或强极性基团，如氨基、羧基等直接以离子键或氢键结合的第一水分层的水，是结合水的一部分，其含量约占总水量的0.5%。主要的结合力是水-离子和水-偶极间的缔合作用。实用意义实用意义

5、：用食品的BET单分子层水的值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量。BET单层水分含量：一个试样含有的相当于区I和区II交界的水分含量。BET一般被认为是一个单层，然而这是个错误的概念。例如，淀粉的BET值相当于每个脱水葡萄糖基的一个水分子。真实单层不同于BET单层。真实单层涉及在区II和区III接界的水分含量。回顾回顾水分吸附等温线：分水分吸附等温线：分3个区：个区：区区：Aw 00.25，含水量 07%，水-离子，水-偶极子 构成水、单分子层水 区区：Aw 0.250.85，含水量 727.5%，水-水、水-溶质氢键 多层水，微毛细管水区区：Aw0.85，含水量27.5%体相水真实单

6、层真实单层区区 和区和区接界接界0.38gH2O/g干物质干物质0.85完全水合所需的水分含量，即占据所有的第一层部位所需的水分含量。单分子层水的结构单分子层水的结构位置位置：第一个水分子层中，不是物理上的单层，与极性基团有关不是物理上的单层，与极性基团有关。（真实单层：完全水合所需的水分含量，即占据所有的第一层部分所需的水分含量。）个别单分子层上的水分子可与多分子层中的水交换，脱离开强极性基团，进入外面多分子层水内。结合基团结合基团：非水组分中强极性基团（如羧基/氨基等）结合方式结合方式：氢键键能键能：大结合强度结合强度：最为牢固单分子层水特点单分子层水特点单分子层水在-40不结冰、也不能作为所加入溶质的溶剂单分子层水的蒸气压比体相水低得多，且不能被微生物所利用小结小结1 Aw 决定微生物生长繁殖；2 Aw影响化学反应速度，首次最低反应速度均出现在Aw 0.2-0.3，即BET单分子层，而真实单分子层区间是出现在区和区接界，Aw为 0.85。谢谢！谢谢！