學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.了解食物中水的存在形式、結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 2.掌握水分活度的意義及其應(yīng)用 3.掌握水分在烹飪過(guò)程中的變化及控制第二章 水第一節(jié) 水的概述第二節(jié) 水分活度第三節(jié) 烹飪加工中水分的變 化及控制第一節(jié) 水的概述 水是一切生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命。水是人體中含量最多的成分，約占人體的三分之二以上，在生物體內(nèi)具有重要的生理功能。 含水量的高低和水分的存在狀態(tài)，不僅對(duì)原料的品質(zhì)（如新鮮度、硬度、脆度、光滑度等）起著重要的作用，而且對(duì)原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保藏能力有很大的影響,具體情況可參見(jiàn)表2-1。表2-1 自然含水量對(duì)烹飪?cè)系挠绊憣?duì)原料的影響對(duì)原料的影響含水量多含水量多含水量少含水量少新鮮度新鮮度新鮮新鮮萎蔫萎蔫硬度硬度強(qiáng)強(qiáng)弱弱脆度脆度脆脆軟軟光滑度光滑度光滑光滑粗糙粗糙營(yíng)養(yǎng)價(jià)值營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高相對(duì)較高相對(duì)較低相對(duì)較低保藏能力保藏能力容易腐敗，不易保藏容易腐敗，不易保藏相對(duì)保藏期較長(zhǎng)相對(duì)保藏期較長(zhǎng)適宜烹調(diào)方法適宜烹調(diào)方法適宜使用旺火速成的適宜使用旺火速成的烹調(diào)方法，烹調(diào)方法，如爆、炒等如爆、炒等適宜使用中小火長(zhǎng)適宜使用中小火長(zhǎng)時(shí)間加熱的烹調(diào)方時(shí)間加熱的烹調(diào)方法，如燒、燉等法，如燒、燉等一、水的結(jié)構(gòu)和重要性質(zhì)(一）水的結(jié)構(gòu) 1.水分子的組成：H2O 2.水分子的結(jié)構(gòu)：O：sp3雜化，四面體結(jié)構(gòu)，HOH 鍵角104.50 鍵長(zhǎng)0.096nm水分子的結(jié)構(gòu)圖在四面體構(gòu)型中水分子的氫鍵相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量 18.015 18.015 相變性質(zhì)相變性質(zhì) 熔點(diǎn)熔點(diǎn) 0.000 0.000 沸點(diǎn)沸點(diǎn) 100.000 100.000 熔化熱熔化熱(0)(0)(kJ(kJmo1) mo1) 6.012kJ6.012kJmol mol 蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱(100E)(100E)(kJ(kJmo1) mo1) 40.63kJ40.63kJmo1 mo1 升華熱升華熱(0)(0)(kJ(kJmo1) mo1) 50.91kJ50.91kJmol mol （二）水的物理性質(zhì)水的物性在烹飪加工中的意義1.密度 4最大， 水結(jié)冰體積增大9。 導(dǎo)致水果蔬菜或動(dòng)物肌肉細(xì)胞組織被破壞，解凍后會(huì)導(dǎo)致汁液流失、組織潰爛、滋味改變 溫度（）04密度（克/立方厘米） 圖2-4 不同溫度下水的密度曲線圖與壓力有關(guān)：壓力增大，沸點(diǎn)升高。 沸點(diǎn)：在水的飽和蒸氣壓達(dá)到外界壓力時(shí)，則沸騰，此時(shí)溫度即是沸點(diǎn)。 飽和蒸氣、飽和溫度、飽和蒸汽壓 飽和蒸氣壓隨溫度的升高而增加。液態(tài)物質(zhì)的溫度升高到它的沸點(diǎn)時(shí)，其飽和蒸氣壓與外界壓力相等。 應(yīng)用：減壓脫水、高壓蒸煮。2.沸點(diǎn)：3.3.熱學(xué)性質(zhì)：比熱、汽化熱、熔化熱 由于水的沸點(diǎn)高、熱容量大、導(dǎo)熱能力強(qiáng)，用水作介質(zhì)烹飪食物時(shí)，加工溫度可以很高且容易維持在一定的溫度范圍，這樣既可使食物原料中的腐敗菌和病原菌被殺滅，滿(mǎn)足食用衛(wèi)生的要求，又可使烹飪?cè)现械牡鞍踪|(zhì)適度變性、結(jié)締組織軟化、淀粉糊化、植物纖維組織軟化，利于食物的咀嚼及其中營(yíng)養(yǎng)成分的消化和吸收。 水具有大的相變熱（汽化熱、熔化熱），潛熱大，有利的一面是在加工中可利用熱蒸汽進(jìn)行殺菌及烹飪加工，不利的一面是在冷凍食品時(shí)需要消耗大量能量才能達(dá)到目的。4. 介電常數(shù)： 水的介電常數(shù)非常大(在20時(shí)為80.36)，所以水具有很強(qiáng)的溶解能力。 （1）極性化合物的溶解：烹飪?cè)牧现械柠}、味精及一些礦物質(zhì)可以在水中以離子形式存在。 （2）非極性化合物的溶解：非離子極性化合物如糖(如蔗糖)、醇(如料酒)、醛、酸(如食醋)等有機(jī)物亦可與水形成氫鍵溶于水中。 （3）高分子化合物的“溶解”：烹飪材料中的大分子物質(zhì)如淀粉、果膠、蛋白質(zhì)、脂肪等也能在適當(dāng)?shù)臈l件下分散在水中形成乳濁液或膠體溶液，供加工各種烹飪食品，如利用淀粉進(jìn)行勾芡處理，用魚(yú)或肉熬制各種濃湯。（三）水的化學(xué)性質(zhì) 水的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡梢院驮S多活潑的金屬及金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也能和許多非金屬及非金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 在烹調(diào)過(guò)程中，三大熱能營(yíng)養(yǎng)素（碳水化合物、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)）會(huì)發(fā)生不同程度的水解反應(yīng)，這非常有利于人體對(duì)食物的消化吸收。二、烹飪?cè)现械乃郑ㄒ唬┧谏矬w內(nèi)的分布 在烹飪?cè)现?，生物體占有相當(dāng)大的比重，而水是生物體最基本的組成成分。 大多數(shù)生物體的含水量為6080。 水在生物體中的分布是不均勻的： 動(dòng)物：肌肉、臟器、血液中的含水量最高，為 7080； 皮膚次之，為6070； 骨骼的含水量最低，為1215。 植物：不同品種之間，同種植物不同的組織，器官之間，同種植物不同的成熟度之間，在水分含量上都存在著較大的差異。 一般來(lái)說(shuō)，葉菜類(lèi)較根莖類(lèi)含水量要高的多；營(yíng)養(yǎng)器官(如植物的葉、莖、根)含水較高通常為7090；繁殖器官(如植物的種子)含水量較低，通常為1215。表表2-3 2-3 常見(jiàn)食物的含水量常見(jiàn)食物的含水量 單位：?jiǎn)挝唬? (質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)) )食食 物物 含水量含水量 食食 物物 含水量含水量食食 物物 含水量含水量豬肉豬肉牛肉牛肉雞肉雞肉羊肉羊肉內(nèi)臟內(nèi)臟魚(yú)魚(yú)貝貝卵卵乳乳 53605070745870726781728673758789 蔬菜蔬菜野菜野菜蘑菇蘑菇豆類(lèi)豆類(lèi)(干干)薯類(lèi)薯類(lèi)香蕉香蕉蘋(píng)果蘋(píng)果梨梨草莓草莓 85978794889512156080758585909095 面包面包果醬果醬面粉面粉奶酪奶酪蜂蜜蜂蜜奶油奶油奶粉奶粉稀奶油稀奶油油料種油料種子子 352881237216453.634 （二）烹飪?cè)现兴值拇嬖跔顟B(tài) 水分在烹飪?cè)现写嬖趦煞N不同的狀態(tài)，即： 結(jié)合水 體相水1.1.結(jié)合水（1）結(jié)合水的種類(lèi)： 微毛細(xì)管水多層水鄰近水構(gòu)成水 構(gòu)成水是指與烹飪?cè)现衅渌H水基團(tuán)結(jié)合最緊密的那部分水，并與非水物質(zhì)構(gòu)成一個(gè)整體。 鄰近水是指親水物質(zhì)的強(qiáng)親水基團(tuán)周?chē)喓系膯螌铀肿幽?，它與非水成分主要依靠水-離子、水-偶極強(qiáng)氫鍵締合作用結(jié)合在一起。 多層水：是指單分子水化膜外圍繞親水基團(tuán)形成的另外幾層水，主要依靠水水氫鍵締合在一起。 雖然多層水親水基團(tuán)的結(jié)合強(qiáng)度不如鄰近水，但由于它們與親水物質(zhì)靠得足夠近，以致于性質(zhì)也大大不同于純水的性質(zhì)。 微毛細(xì)管水：是指存在于一些細(xì)胞中的微毛細(xì)管水(毛細(xì)管半徑小于0.1m)， 由于受微毛細(xì)管的物理限制作用，被強(qiáng)烈束縛，也屬于結(jié)合水的范疇。食品原料H2OH2OH2OH2O 鄰近水多層水構(gòu)成水（2 2）結(jié)合水的含量）結(jié)合水的含量 一般來(lái)說(shuō)，烹飪?cè)现薪Y(jié)合水的量與其非水成分極性基團(tuán)的數(shù)量有比較固定的關(guān)系。 據(jù)測(cè)定： 1g蛋白質(zhì)可結(jié)合0.30.5g的水； 1g淀粉能結(jié)合0.30.4g水。（3 3）結(jié)合水的性質(zhì)）結(jié)合水的性質(zhì) A:冰點(diǎn)低于0，甚至在40時(shí)不結(jié)冰。 B:不易流失，即使用壓榨的方法也不能將其除去。 C:不易蒸發(fā)除去，沸點(diǎn)高于100（1atm）。 D:不參與化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，也不被微生物利用。又稱(chēng)不可利用水。 E:不再具有溶劑的性質(zhì)。（4 4）結(jié)合水的作用）結(jié)合水的作用 雖然烹飪?cè)现薪Y(jié)合水的含量不高，但對(duì)烹飪食品的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味起著很大作用，尤其是單分子層水膜的作用更大，當(dāng)這部分水被強(qiáng)行與食品分離時(shí)，食品的風(fēng)味、質(zhì)量往往會(huì)發(fā)生很大改變。2.2.體相水（1）體相水的種類(lèi) 截留水：是指被物理作用截留在細(xì)胞、大分子凝膠骨架中的水。 特點(diǎn)：即使烹飪?cè)嫌邢喈?dāng)嚴(yán)重的機(jī)械損傷，被截留的水也不會(huì)從中流出。 游離水：是指在烹飪?cè)现锌梢宰杂闪鲃?dòng)的那部分水。截留水游離水（2）體相水的含量 烹飪?cè)现械乃^大部分都屬截留水。 牛乳及湯類(lèi)中的大部分水屬于游離水。（3）體相水的性質(zhì) A:干燥時(shí)易流失。 B:0或略低于0結(jié)冰。 C:具有良好的化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)“活性”。 D:具有溶劑的性質(zhì)。 E:可被微生物利用。（4）體相水的作用 截留水的量反映著烹飪?cè)系某炙芰?，因此這部分水對(duì)某些烹飪產(chǎn)品（如灌腸、魚(yú)丸、肉餅、果蔬）的質(zhì)量有直接的影響。 當(dāng)烹飪?cè)系拿?xì)管半徑大于1m時(shí)，毛細(xì)管截留水很容易被擠壓出來(lái)。 由于生鮮烹飪?cè)系拿?xì)管半徑大都在10100m之間，所以加工很容易造成其汁液的流失。 如經(jīng)過(guò)冷凍處理的烹飪?cè)?，特別是那些含水量較高的原料，由于結(jié)冰后冰的體積較水增大，冰晶會(huì)對(duì)烹飪?cè)袭a(chǎn)生一定的膨壓，使組織受到一定的破壞，解凍后組織不能復(fù)原，就容易造成汁液的流失、烹飪?cè)系某炙芰档停苯佑绊懪腼儺a(chǎn)品的質(zhì)量。返回第二節(jié) 水分活度一、水分活度的定義 含水量相同的烹飪?cè)希瑑?chǔ)藏期卻有很大差異，這是因?yàn)榕腼冊(cè)现械乃嬖跔顟B(tài)不同，在烹飪?cè)细瘮∽冑|(zhì)中所起的作用亦截然不同。所以說(shuō)用烹飪?cè)系暮孔髦笜?biāo)判斷其安定性并不可靠。在此情況下提出了水分活度的概念。 水分活度是這樣一個(gè)指標(biāo)，它可有效反映烹飪?cè)现械乃c各種化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)、微生物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系，反映烹飪?cè)系奈镄裕瑥亩脕?lái)評(píng)價(jià)烹飪?cè)系陌捕ㄐ?。（一）水分活度的定義 水分活度也稱(chēng)水分活性，通常用AW表示，是指在一定條件下，在一密閉容器中，烹飪?cè)现兴值娘柡驼魵夥謮海╬）與同條件下純水的飽和蒸氣壓（p0）的比值。（二）水分活度的表示方法 A：水分活度的定義可用下式表示 AWP/ P0 對(duì)于純水來(lái)說(shuō)，因PP0，故Aw1。由于烹飪?cè)现羞€溶有小分子鹽類(lèi)及有機(jī)物，因此其飽和蒸汽壓要下降，所以，烹飪?cè)系腁w永遠(yuǎn)小于1。 純水：PP0 Aw1 溶液：PP0 Aw1 濃度越大，P越小，AW越小。原料名稱(chēng)原料名稱(chēng)含水量含水量水分活度水分活度魚(yú)魚(yú)707080%80%0.970.97肉肉707080%80%0.950.95禽禽707080%80%0.960.96蛋蛋707080%80%0.970.97海蟄海蟄98%98%0.980.98新鮮蔬菜新鮮蔬菜90%90%0.980.98水果水果92%92%0.970.97干果干果303040%40%0.750.75動(dòng)物性干貨原料動(dòng)物性干貨原料5 510%10%0.40.40.50.5植物性干貨原料植物性干貨原料4%4%以下以下0.30.30.50.5表2-4 不同烹飪?cè)系乃只疃?B:根據(jù)拉烏爾定律（PP0X）： AW X 式中，X為溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)；n1為溶液中溶劑的量；n2為溶液中溶質(zhì)的量。 這說(shuō)明烹飪?cè)系乃只疃扰c其組成有關(guān)。 烹飪?cè)现械暮吭酱螅只疃仍酱?；烹飪?cè)现械姆撬镔|(zhì)（親水物質(zhì)）越多，結(jié)合水越多，烹飪?cè)系乃只疃仍叫　?pp211nnn C:當(dāng)烹飪?cè)现械乃趾椭車(chē)h(huán)境相平衡時(shí)，水分活度也可用平衡時(shí)環(huán)境的相對(duì)濕度(ERH)來(lái)表示： AWERH 這意味著流通環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)食品的水分活度有較大的影響，即當(dāng)食品的水分活度乘以100，其值比環(huán)境的相對(duì)濕度低的情況下，食品在流通過(guò)程中吸濕。梅雨季節(jié)的高濕度下干燥食品極易吸濕、發(fā)霉就是這個(gè)道理。相反，高水分活度食品在低濕度下放置，水分活度也會(huì)下降。因此，為了維持適當(dāng)?shù)乃只疃?，必須用各種包裝材料抑制水分變化。二、水分活度的意義和應(yīng)用 在一定的水分活度下，烹飪?cè)霞捌洚a(chǎn)品不容易發(fā)生劣變；而在一定的水分活度之上，烹飪?cè)霞捌洚a(chǎn)品容易發(fā)生劣變。因此，為了使原料的貯藏期相對(duì)較長(zhǎng)，我們應(yīng)當(dāng)采取一定的措施，來(lái)調(diào)節(jié)和控制烹飪過(guò)程中的水分活度。（一）水分活度的意義 1.能有效控制微生物的生長(zhǎng)繁殖 重要的食物中毒菌生長(zhǎng)的最低水分活度在0.860.97之間，特別是致死率高的肉毒桿菌的生長(zhǎng)最低水分活度是0.930.97，所以，真空包裝的水產(chǎn)和畜產(chǎn)加工制品，流通標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其水分活度要在0.94以下。表2-4 各種微生物生長(zhǎng)最低的水分活度微生微生物物 多多數(shù)數(shù)細(xì)細(xì)菌菌 多數(shù)多數(shù)酵母酵母菌菌多數(shù)多數(shù)霉菌霉菌多數(shù)多數(shù)嗜鹽嗜鹽細(xì)菌細(xì)菌干性干性霉菌霉菌耐滲透壓耐滲透壓酵母菌酵母菌水分水分活度活度0.91 0.88 0.80 0.75 0.61 0.62 2.影響酶的活性 當(dāng)AW0.85時(shí)，導(dǎo)致烹飪?cè)蠑牡拇蟛糠置甘Щ?，如酚氧化酶和過(guò)氧化物酶、維生素C氧化酶、淀粉酶等。 然而，即使在0.10.3這樣的低水分活度下,脂肪氧化酶仍能保持較強(qiáng)活力。 此外酶反應(yīng)速度與酶與食品間是否相互接觸有關(guān)。當(dāng)酶和食品相互接觸時(shí)，反應(yīng)速度較快；當(dāng)相互隔離時(shí)，反應(yīng)速度較慢。 3.影響化學(xué)反應(yīng)速度水分活度與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系 AW0.70.9 食品變質(zhì)受化學(xué)變化的影響 在0.70.9這個(gè)水分活度范圍內(nèi)，食品的一些重要化學(xué)反應(yīng)，如脂類(lèi)的氧化、美拉德反應(yīng)、維生素的分解等的反應(yīng)速率都達(dá)到最大，這時(shí)，食品變質(zhì)受化學(xué)變化的影響增大。 Aw0.9食品變質(zhì)主要受微生物和酶作用的影響當(dāng)食品的含水量進(jìn)一步增大到Aw0.9時(shí)，食品中的各種化學(xué)反應(yīng)速度大都呈下降趨勢(shì)。這或是由于水是這些反應(yīng)的產(chǎn)物，增加水分含量將造成產(chǎn)物的抑制作用；或是由于水產(chǎn)生的稀釋效應(yīng)減慢了反應(yīng)速度。這時(shí)，食品變質(zhì)主要受微生物和酶作用的影響。 4.影響食品的質(zhì)構(gòu) 當(dāng)水分活度從單層值時(shí)的水分活度(Aw0.20.3)增加到0.65時(shí)，大多數(shù)半干或干燥食品的硬度及粘著性增加。 水分活度為0.40.5時(shí)，肉干的硬度及耐嚼性最大。增加水分含量，肉干的硬度及耐嚼性都降低。 要保持住干燥食品的理想性質(zhì)，水分活度不能超過(guò)0.30.5。 對(duì)含水量較高的食品(蛋糕、面包等)，為避免失水變硬，需要保持有相當(dāng)高的水分活度。有些研究認(rèn)為，將一些食品(如火腿、牛肉、蛋奶凍、豌豆)的水分活度從0.70提高到0.99時(shí)，能獲得更令人滿(mǎn)意的食物質(zhì)構(gòu)。（二）水分活度的控制及應(yīng)用 控制水分活度的目的： 是為了保持烹飪?cè)线m宜的食用特性或延長(zhǎng)它的貯藏期。 方法： A 利用濃縮或脫水干燥法除去原料中的水分，降低水分活度，對(duì)季節(jié)性強(qiáng)、不宜存放的原料進(jìn)行儲(chǔ)藏。 B 選用合適的包裝材料，保持水分活度，以獲得適宜的食用特性。第三節(jié) 烹飪加工中水分的變化及控制 烹飪?cè)现械乃钟薪Y(jié)合水與體相水兩種。其中結(jié)合水相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定，不能作為溶劑，也不能被微生物利用。而體相水則不然，會(huì)隨著條件的改變而發(fā)生變化。如烹飪?cè)显诓煌沫h(huán)境條件下加工貯藏，水分會(huì)蒸發(fā)散失，可以被微生物利用，與食品腐敗變質(zhì)有關(guān)，這些變化對(duì)烹飪?cè)霞安穗鹊娘L(fēng)味、質(zhì)量有很大的影響。一、水分在烹飪中的作用 水在菜看烹調(diào)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （一）漂洗作用 （二）溶解作用 （三）分散作用 （三）浸潤(rùn)作用 （四）傳熱作用二、食物原料在烹調(diào)中水分的變化與控制（一）水分變化對(duì)原料品質(zhì)的影響 對(duì)于食物的新鮮度、硬度、脆度、粘度、韌度、和表面的光滑度等都具有很大的影響。如：瓜果、蔬菜、肉及肉制品、奶油及人造奶油（二）食物在烹飪中水分的變化 1.蛋白質(zhì)脫水 2.滲透出水 3.水分揮發(fā) 4.脫水收縮 三、烹飪?cè)现兴值目刂?（一）合理進(jìn)行低溫烹飪 （二）焯水 （二）上漿掛糊 （三）勾芡 （三）原料吃水 （四）旺火速成思考題： 1. 水分對(duì)食品品質(zhì)存在哪些影響？ 2. 對(duì)烹調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量起作用的是哪部分水，為什么?考慮一下，烹調(diào)中哪些操作涉及除水。 3. 簡(jiǎn)述水分活度的定義、表示方法及意義。 4. 在烹飪?cè)系膬?chǔ)存過(guò)程中控制水分活度的目的什么？ 5. 簡(jiǎn)述烹飪?cè)现械乃衷谂腼冞^(guò)程中的變化及其控制措施。 感謝您的觀看！