10 3、水＋极性化合物 淀粉 蛋白质 酒 醋 糖 → → → → → → 束缚水 使其失去流动性 形成氢键 易溶于水或形成溶胶 破坏冰的结构 降低冰点 当非水物质为糖、醋、酒精、淀粉、蛋白质这类可形成氢键的非离子型的极性化合物时，它们 虽然不如离子型化合物与水的相互作用那么强烈，但与水的相互作用也较水之间的相互作用要大，所 以它们在食品中一般易溶于水，并对水有一定的束缚能力，使水的流动性降低。如用淀粉来勾芡， 用明胶或琼脂来制作冻(水晶)类就是这个道理。由于这类物质与水的几何结构不同，因此对水的正 常结构也有显著的破坏作用，所以它们的存在也会阻碍水结冰。 4、水＋非极性化合物→“疏水相互作用” 当非水物质是疏水性的非极性分子时，由于水是极性物质，这些非极性分子要优先选择非水环 境，这样就导致相邻的水结构化程度更大，使熵减少，这在热力学上是不利的。为了最大限度地降 低此热力学上不利的变化，非极性分子的疏水基团就会尽可能地相互聚集在一起，这就是所谓的“疏 水相互作用”。疏水相互作用对于蛋白质的立体构造、生物膜的稳定性、酶活性的表达、机体的生 理功能等都有重要的意义。 (二)烹饪原料中水分的存在状态 烹饪原料中的水分由于与非水成分距离远近不同，结合的紧 密程度不同，导致在烹饪原料中的地位不同，即存在不同的水分 存在状态。通常可将其划分为体相水与结合水，它们各自具有不 同的物理、化学性质及生物活性。 分类依据：水与非水成分距离远近和结合的紧密程度。 分 类 → → 体相水 距离远，结合松散 结合水 距离近，结合紧密 1、结合水的种类及性质 （1）结合水的种类： 微毛细管水 多层水 邻近水 构成水 构成水：是指与烹饪原料中其它亲水物质（或亲水基团）结合最紧密的那部分水，并与非水物质 构成一个整体。 邻近水：是指亲水物质的强亲水基团周围缔合的单层水分子膜，它与非水成分主要依靠水－离子、 水－偶极强氢键缔合作用结合在一起。 多层水：是指单分子水化膜外围绕亲水基团形成的另外几层水，主要依靠水－水氢键缔合在一起。 虽然多层水亲水基团的结合强度不如邻近水，但由于它们与亲水物质靠得足够近，以致于性质也大大 不同于纯水的性质。 微毛细管水：是指存在于一些细胞中的微毛细管水(毛细管半径小于0.1μm)， 由于受微毛细管 的物理限制作用，被强烈束缚，也属于结合水的范畴。 （2）结合水的含量：一般来说，烹饪原料中结合水的量与其非水成分极性基团的数量有比较固 定的关系。据测定 1g蛋白质可结合0.3～0.5g的水； 1g淀粉能结合0.3～0.4g水。 （3）结合水的性质： A:冰点低于0℃，甚至在－40℃时不结冰。 B:不易流失，即使用压榨的方法也不能将其除去。 C:不易蒸发除去，沸点高于100℃（1atm）。 D:不参与化学和生物化学反应，也不被微生物利用。又称不可利用水。 E:不再具有溶剂的性质。 （4）结合水的作用：虽然烹饪原料中结合水的含量不高，但对烹饪食品的质构、风味起着很大 作用，尤其是单分子层水膜的作用更大，当这部分水被强行与食品分离时，食品的风味、质量往往会 发生很大改变
10 3、水＋极性化合物 淀粉 蛋白质 酒 醋 糖 → → → → → → 束缚水 使其失去流动性 形成氢键 易溶于水或形成溶胶 破坏冰的结构 降低冰点 当非水物质为糖、醋、酒精、淀粉、蛋白质这类可形成氢键的非离子型的极性化合物时，它们 虽然不如离子型化合物与水的相互作用那么强烈，但与水的相互作用也较水之间的相互作用要大，所 以它们在食品中一般易溶于水，并对水有一定的束缚能力，使水的流动性降低。如用淀粉来勾芡， 用明胶或琼脂来制作冻(水晶)类就是这个道理。由于这类物质与水的几何结构不同，因此对水的正 常结构也有显著的破坏作用，所以它们的存在也会阻碍水结冰。 4、水＋非极性化合物→“疏水相互作用” 当非水物质是疏水性的非极性分子时，由于水是极性物质，这些非极性分子要优先选择非水环 境，这样就导致相邻的水结构化程度更大，使熵减少，这在热力学上是不利的。为了最大限度地降 低此热力学上不利的变化，非极性分子的疏水基团就会尽可能地相互聚集在一起，这就是所谓的“疏 水相互作用”。疏水相互作用对于蛋白质的立体构造、生物膜的稳定性、酶活性的表达、机体的生 理功能等都有重要的意义。 (二)烹饪原料中水分的存在状态 烹饪原料中的水分由于与非水成分距离远近不同，结合的紧 密程度不同，导致在烹饪原料中的地位不同，即存在不同的水分 存在状态。通常可将其划分为体相水与结合水，它们各自具有不 同的物理、化学性质及生物活性。 分类依据：水与非水成分距离远近和结合的紧密程度。 分 类 → → 体相水 距离远，结合松散 结合水 距离近，结合紧密 1、结合水的种类及性质 （1）结合水的种类： 微毛细管水 多层水 邻近水 构成水 构成水：是指与烹饪原料中其它亲水物质（或亲水基团）结合最紧密的那部分水，并与非水物质 构成一个整体。 邻近水：是指亲水物质的强亲水基团周围缔合的单层水分子膜，它与非水成分主要依靠水－离子、 水－偶极强氢键缔合作用结合在一起。 多层水：是指单分子水化膜外围绕亲水基团形成的另外几层水，主要依靠水－水氢键缔合在一起。 虽然多层水亲水基团的结合强度不如邻近水，但由于它们与亲水物质靠得足够近，以致于性质也大大 不同于纯水的性质。 微毛细管水：是指存在于一些细胞中的微毛细管水(毛细管半径小于0.1μm)， 由于受微毛细管 的物理限制作用，被强烈束缚，也属于结合水的范畴。 （2）结合水的含量：一般来说，烹饪原料中结合水的量与其非水成分极性基团的数量有比较固 定的关系。据测定 1g蛋白质可结合0.3～0.5g的水； 1g淀粉能结合0.3～0.4g水。 （3）结合水的性质： A:冰点低于0℃，甚至在－40℃时不结冰。 B:不易流失，即使用压榨的方法也不能将其除去。 C:不易蒸发除去，沸点高于100℃（1atm）。 D:不参与化学和生物化学反应，也不被微生物利用。又称不可利用水。 E:不再具有溶剂的性质。 （4）结合水的作用：虽然烹饪原料中结合水的含量不高，但对烹饪食品的质构、风味起着很大 作用，尤其是单分子层水膜的作用更大，当这部分水被强行与食品分离时，食品的风味、质量往往会 发生很大改变
11 2、体相水的种类及性质 （1）体相水的种类： 截留水 游离水 截留水：是指被物理作用截留在细胞、大分子凝胶骨架中的水。即使烹饪原料有相当严重的机械 损伤，被截留的水也不会从中流出。 游离水：是指在烹饪原料中可以自由流动的那部分水。 （2）体相水的含量：烹饪原料中的水绝大部分都属截留水。牛乳及汤类中的大部分水属于游离 水。 （3）体相水的性质： A:干燥时易流失。 B:0℃或略低于0℃结冰。 C:具有良好的化学和生物化学反应“活性”。 D:具有溶剂的性质。 E:可被微生物利用。 （4）体相水的作用：截留水的量反映着烹饪原料的持水能力，因此这部分水对某些烹饪产品（如 灌肠、鱼丸、肉饼、果蔬）的质量有直接的影响。当烹饪原料的毛细管半径大于1μm时，毛细管截留 水很容易被挤压出来。由于生鲜烹饪原料的毛细管半径大都在10～100μm之间，所以加工很容易造成 其汁液的流失。如经过冷冻 处理的烹饪原料，特别是那些含水量较高的原料，由于结冰后冰的体积较水增大，冰晶会对烹饪原料 产生一定的膨压，使组织受到一定的破坏，解冻后组织不能复原，就容易造成汁液的流失、烹饪原料 的持水能力降低，直接影响烹饪产品的质量。 在烹饪过程中，我们也经常利用此特点对含水量较大的果蔬类原料进行部分除水处理，如用蔬菜 作饺子馅时，常要将多余的水挤去，或用此原理榨出果汁和菜汁。 五、烹饪原料的水分与安定性 总的来说，烹饪原料的安定性与储存寿命含义相当。烹饪原料劣变速率越低，其安定性越高，储 存寿命就越长。评价烹饪原料的安定性的方法很多，最重要的是烹饪原料的水分活度和玻化温度。 水分活度→评价常温食品的安定性 玻化温度→评价冷冻食品的安定性 (一)水分活度 1、水分活度的概念 （1）意义：人类很早就认识到烹饪原料的易腐性与它的含水量之间有密切的联系。通过脱水 或浓缩可以有效地除去水分(体相水)，延长其贮藏期。如木耳、香菇、海参等烹饪原料都通过脱水 干燥来保存。在实践中还发现，含水 量相 同的烹 饪原 料， 储藏期 却有 很大差 异， 这说明 用烹 饪原料 的含 水量 作 指标 判断 其安定 性并 不可 靠，这 是因 为烹 饪原料 中的 水存 在状态 不同 ，在 烹饪原 料腐 败变 质中所 起的 作用 亦截 然 不同。 我们需要找到一个能定量地反映烹饪原料中的水分存在状态的指标。水分 活度正是这样一个 指标，它可 有效反 映烹饪 原料中 的水与 各种化 学、生物 化学反 应、微生 物生 长发育 的关系，反映烹 饪原料 的物性 ， 从 而 用 来 评 价烹饪 原料的 安定性 。 （2）定义：水分活度(AW)是指在一定条件下，在一密闭容器中烹饪原料的饱和蒸气分压（P）与同条件 下纯水的饱和蒸气压（P0）之比。 （3）计算： A：水分活度的定义可用下式表示 AW＝ 0 p p 对于纯水来说，因P＝P0，故Aw＝1。由于烹饪原料中还溶有小分子盐类及有机物，因此其饱和蒸汽压 要下降，所以，烹饪原料的Aw永远小于1。 纯水：P＝P0 Aw＝1 溶液：P＜P0 Aw＜1 浓度越大，P越小，AW越小。 B:根据拉乌尔定律（P＝P0X）：AW＝ 0 p p ＝X＝ 1 2 1 n n n + 式中，X为溶液中溶剂的摩尔分数；n1为溶液中溶剂的量；n2为溶液中溶质的量。 这说明烹饪原料的水分活度与其组成有关。烹饪原料中的含水量越大，水分活度越大；烹饪原料 中的非水物质（亲水物质）越多，结合水越多，烹饪原料的水分活度越小
11 2、体相水的种类及性质 （1）体相水的种类： 截留水 游离水 截留水：是指被物理作用截留在细胞、大分子凝胶骨架中的水。即使烹饪原料有相当严重的机械 损伤，被截留的水也不会从中流出。 游离水：是指在烹饪原料中可以自由流动的那部分水。 （2）体相水的含量：烹饪原料中的水绝大部分都属截留水。牛乳及汤类中的大部分水属于游离 水。 （3）体相水的性质： A:干燥时易流失。 B:0℃或略低于0℃结冰。 C:具有良好的化学和生物化学反应“活性”。 D:具有溶剂的性质。 E:可被微生物利用。 （4）体相水的作用：截留水的量反映着烹饪原料的持水能力，因此这部分水对某些烹饪产品（如 灌肠、鱼丸、肉饼、果蔬）的质量有直接的影响。当烹饪原料的毛细管半径大于1μm时，毛细管截留 水很容易被挤压出来。由于生鲜烹饪原料的毛细管半径大都在10～100μm之间，所以加工很容易造成 其汁液的流失。如经过冷冻 处理的烹饪原料，特别是那些含水量较高的原料，由于结冰后冰的体积较水增大，冰晶会对烹饪原料 产生一定的膨压，使组织受到一定的破坏，解冻后组织不能复原，就容易造成汁液的流失、烹饪原料 的持水能力降低，直接影响烹饪产品的质量。 在烹饪过程中，我们也经常利用此特点对含水量较大的果蔬类原料进行部分除水处理，如用蔬菜 作饺子馅时，常要将多余的水挤去，或用此原理榨出果汁和菜汁。 五、烹饪原料的水分与安定性 总的来说，烹饪原料的安定性与储存寿命含义相当。烹饪原料劣变速率越低，其安定性越高，储 存寿命就越长。评价烹饪原料的安定性的方法很多，最重要的是烹饪原料的水分活度和玻化温度。 水分活度→评价常温食品的安定性 玻化温度→评价冷冻食品的安定性 (一)水分活度 1、水分活度的概念 （1）意义：人类很早就认识到烹饪原料的易腐性与它的含水量之间有密切的联系。通过脱水 或浓缩可以有效地除去水分(体相水)，延长其贮藏期。如木耳、香菇、海参等烹饪原料都通过脱水 干燥来保存。在实践中还发现，含水 量相 同的烹 饪原 料， 储藏期 却有 很大差 异， 这说明 用烹 饪原料 的含 水量 作 指标 判断 其安定 性并 不可 靠，这 是因 为烹 饪原料 中的 水存 在状态 不同 ，在 烹饪原 料腐 败变 质中所 起的 作用 亦截 然 不同。 我们需要找到一个能定量地反映烹饪原料中的水分存在状态的指标。水分 活度正是这样一个 指标，它可 有效反 映烹饪 原料中 的水与 各种化 学、生物 化学反 应、微生 物生 长发育 的关系，反映烹 饪原料 的物性 ， 从 而 用 来 评 价烹饪 原料的 安定性 。 （2）定义：水分活度(AW)是指在一定条件下，在一密闭容器中烹饪原料的饱和蒸气分压（P）与同条件 下纯水的饱和蒸气压（P0）之比。 （3）计算： A：水分活度的定义可用下式表示 AW＝ 0 p p 对于纯水来说，因P＝P0，故Aw＝1。由于烹饪原料中还溶有小分子盐类及有机物，因此其饱和蒸汽压 要下降，所以，烹饪原料的Aw永远小于1。 纯水：P＝P0 Aw＝1 溶液：P＜P0 Aw＜1 浓度越大，P越小，AW越小。 B:根据拉乌尔定律（P＝P0X）：AW＝ 0 p p ＝X＝ 1 2 1 n n n + 式中，X为溶液中溶剂的摩尔分数；n1为溶液中溶剂的量；n2为溶液中溶质的量。 这说明烹饪原料的水分活度与其组成有关。烹饪原料中的含水量越大，水分活度越大；烹饪原料 中的非水物质（亲水物质）越多，结合水越多，烹饪原料的水分活度越小