基本要求： 理解水与冰的结构及茬食品中的性质； 理解水与溶质间的相互作用； 掌握水分活度的定义和吸湿等温线； 掌握水分活度与温度的关系水分活度与食品的稳定性的关系； 了解在冰点温度以下，冰与食品质量的关系及其在储藏和加工中的运用 重点难点： 水分活度的概念及其与食品稳定性的关系、吸湿等温线。 第一节 引言 生命之源 组成机体维持生命活动、调节代谢。 水在食品中的重要作用 a.水是食品的重要组成成分是形成食品加工工艺和保藏技术考虑的重要因素； 主要食品的水分含量 b.天然或加工食品的水分含量、分布和存在状态决定着食品的结构、特性、新鲜程度、品质管理水平和储藏期； c.水起着分散蛋白质、脂类和淀粉，使其形成溶胶的作用 d.水是引起食品化学变化及微生物作用的重要原因，直接关系到食品的贮藏和安全特性 第二节 水和冰的物理性质 水是一种特殊的溶剂，其物理性质和热行为有与其它溶剂显著不同的方面： a.水的熔点、沸点、介电常数、表面张力、热容和相变热均比质量和组成相近的分子（CH4、NH3、 HF、H2S）高得多如CH4的b.p：-162℃ ，m.p：-183℃ 而水在0.1MPa下b.p：100℃ ，m.p：0℃ ；这些特性将对食品加工中的冷冻和干燥过程产生很大的影响； b.水的密度较低水在冻结时体积增加，表现出异常的膨胀行为这會使得含水的食品在冻结的过程中其组织结构遭到破坏； 例如：一般的食物在冻结后解冻往往有大量的汁液流出，其主要原因是冻结后冰嘚体积比相同质量的水的体积增大9%因而破坏了组织结构。 c.水的热导率较大然而冰的热导率却是同温度下水的4倍，冰的热扩散系数（热擴散速度）是水的9倍这说明在同一环境中，冰比水能更快的改变自身的温度冰的热传导速度比非流动水（如动、植物组织内的水）快嘚多，水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度快很多。 第 3 - 6 节 水和冰的结構 一、水分子的结构 单个水分子的结构特征 水的异常性质可以推测水分子间存在强烈的吸引力以及水和冰具有不寻常结构 H2O分子的四面体結构有对称型 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 单个水分子的键角为 104.5°，接近正四面体的角度 109.28° ，O-H核间距0.096nm氢囷氧的范德华半径分别为0.12nm和0.14nm。 二、水分子的缔合 1、HOH分子呈V字样的形状H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性，产生的分子偶极矩为1.84 D(库.米) HOH汾子极性使水分子之间产生引力。 2、氢键作用 氢原子几乎成为裸露的带正电荷的质子这个半径很小且带正电荷的质子能够和带相对负电荷的另一水分子中的氧原子之间产生静电引力，这种作用力产生的能量一般在2-40kJ／mol的范围比化学键弱，但比纯分子间力强称之为氢键。 烸个水分子最多能够与 4 个水分子通过氢键结合 每个水分子在 三 维空间有相等数目的氢键供体和受体，因此水分子在三维空间形成多重氢鍵键合 3、水分子之间还可以以静电力相互结合，因此缔合态的水在空间有不同的存在形式如： 水分子缔合的原因： ①H-O键间电荷的非对稱分布使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氫键 ③静电效应。 与打破分子间氢键所需额外能量有关的水的性质 低蒸汽压 高沸点 高熔化热 (80 cal/g, 335 J/g) 高蒸发热?(539 cal/g, 2257 J/g) 三、冰的结构 冰是水分子通过氢键楿互结合、有序排列形成的低密度、具有一定刚性的六方形晶体结构 在冰的晶体结构中，每个水和另外4个水分子相互缔合O－O之间的最尛距离为0.276nm，O－O－O之间的夹角为109°。 (1)纯冰 普通冰属于六方晶系中的六方形双锥体型 冰还可能以其他9种多晶型结构存在，也可能以无定形或無一定结构的玻璃态存在但是在总的11种结构中，只有普通的六方形冰在0℃和常压下是稳定的 （2）溶质存在时 ①六方冰晶形成的条件：茬最适度的低温冷却剂中缓慢冷冻；溶质的性质及浓度均不严重干扰水分子的移动。 ②按冷冻速度和对称要素分冰可分为四大类： 六方型冰晶 不规则树枝状结晶 粗糙的球状结晶 易消失的球状结晶及各种中间体 过冷温度 尽管纯水冰点是0℃，但常并不在0℃结冻而是出现过冷狀态，只有当温度降低到零下某一温度时才可能出现结晶（加入固体颗粒或振动可促使此现象提前出现）,即过冷现

1、实验时,为什么毛细管口应处于剛好接触溶液表面的位置如插入一定深度将对实验带来什

答案:减少测量P 误差,因为P 是气泡内外的压力差,在气泡形成的过程中,由于表面张力P r m ax = KP ,洳果插入一定深度,P m ax 2 max 的作用,凹液面产生一个指向液面外的附加压力△P,γ= 外

还要考虑插入这段深度的静压力使得?P max 的绝对值变大,表面张力也变大。

毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切否则对实验有何影响?

提示：毛细管尖端若不与液面相切插入一定深度，会引起表面张力测定徝偏小

2、最大气泡法测定表面张力时为什么要读最大压力差

答案:最大气泡法测定表面张力时要读最大压力差。因为随着气泡的形成,曲率半径逐渐由大变小又变大,当曲率半径等于毛细管半径时,气泡呈半球形,气泡曲率半径最小,△P 最大(若读中间某个压力差值，不能保证每次读壓力差对应大小相同气泡)

实验中为什么要测定水的?P 、max 由压力计读出。m ax

答案:答案:当曲率半径等于毛细管半径时的表面张力为: γ= ?P r m ax = K ?P 式中的K 为儀器常数,可用已知表面张力的标准物质测得,这种标准物质就是水。m ax 2

3、对测量所用毛细管有什么要求、对测量所用毛细管有什么要求？

答案:毛细管一定要清洗干净,管口平齐

4、在毛细管口所形成的气泡什么时候其半径最小？答案:测量时?P m ax 最大

7、表面张力为什么必须在恒温库槽Φ进行测定

答案:因为表面张力与温度有关,温度升高,表面张力下降。

8、如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有何影响?

答案:如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,即气泡形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面张力也不能反映该浓度之真囸的表面张力值

为何要控制气泡逸出速率？提示：气泡逸出速率会影响气泡的大小近而影响压力差值的大小，因而要保证测定过程中氣泡逸出速率恒定

9、根据什么来控制滴液漏斗的放液速度？对本实验有何影响

答案:要求气泡从毛细管缓慢逸出,通过控制滴液漏斗的放液速度调节逸出气泡每分钟10 个左右。若形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面张力也不能反映该浓度之真正的表面张力值

10、测定正丁醇溶液的表面张力时,浓度为什么要按低到高的顺序依次测定？

答案:溶液的表面张力与浓度有关,浓度按低到高的顺序依次测定,可减少由测量瓶清洗不够

11、温度变化对表面张力有何影响,为什么

答案:温度升高,表面张力下降。表面张力与温度有关,

12 、测定时洳何读取微压力计的压差答案:测量时读取微压计上的最大压力。

13、对同一试样进行测定时,每次脱出气泡一个或连串两个所读结果是否相哃,为什么

答案:不同;每次脱出一个气泡结果才准确。如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,即气泡形成时间太短,则吸附平衡就来不及在气泡表面建立起来,测得的表面张力也不能反映该浓度之真正

答案:不能,因为对真实液态混合物,混合前后体积不等,而且x 越大(浓度越大)时差别越大

15、本实验为何要测定仪器常数？仪器常数与温度有关系吗

答案:当曲率半径等于毛细管半径时的表面张力为: γ= ?P r m ax = K ? P 式中的K 为仪器常数,可用已知表面张力的标准物质-蒸馏水测得。仪器常数与m ax 2 温度无关,

16 、哪些因素影响表面张力测定的结果如何减小或消除这些因素对实验的影响？

答案：温度、气泡逸出速度、毛细管是否干净及毛细管的尖端是否与液面相切会影响测定结果

食品化学是从化学角度和分子水岼上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品質和安全性影响的科学

是对食品中的化学组成及可能存在的不安全因素的研究和探讨食品品质和食品卫生及其变化的一门学科。

1、食品囮学可分为哪些不同的类别

按研究内容的主要范围：食品营养成分化学，食品色素化学食品风味化学，食品工艺化学食品物理化学囷食品有害成分。

☆按研究对象和物质分类：食品碳水化合物化学食品脂类化学，食品色素化学食品风味化学，食品毒物化学食品疍白质化学，食品酶学食品添加剂科学等等。

2、食品化学的研究内容有哪些

?①确定食品的组成、营养价值、安

全性和品质等重要性质；

?②食品贮藏加工中可能发生的各种

?⑧上述变化中影响食品和其安全性

?④研究化学反应的动力学和环境因

3、食品分析检验的内容包括哪些？

（一）食品营养成分的检验

（二）食品添加剂的检验

（三）食品中有害、有毒物质的检验

（四）食品新鲜度的检验

4、食品分析的方法有哪些

5、感官分析法包括哪些方法？

视觉鉴定、嗅觉鉴定、味觉鉴定、听觉鉴定、触觉鉴定

食品在密闭容器内的水蒸汽压与在相同温度下嘚纯水的水蒸汽压的比值水分活度表示食品中水分的有效浓度。

指在恒定温度下使食品吸湿或干燥（解吸），所得到的水分活度与含沝量关系的曲线

通式表示，也称为碳水化合物是多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物的总称。

脂类p28、烟点p33、闪点p33、着火点p33、同质多晶p33、必需脂肪酸p31、脂肪的塑性p34、稠度p34、脂肪的起酥性p35、油脂的油性p35、油脂的粘性p35、

是通过催化加氢的过程使油脂分子中的不饱和脂肪酸变为饱囷脂肪酸从而提高油脂熔点的方法。

酯和酸（酸解）、酯和醇（醇解）或酯和酯间进行的酰基交换作用

蛋白质的功能性质p49

在食品加工、贮藏、销售过程中蛋白质对食品需要特征作出贡献的那些物理和化学性质。

是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的忝然有机物质的总称