食品中水的存在形式

更新于 2026年10月10日 版权声明
一、食品中水的存在形式

从水与食品中非水成分的作用情况来划分,水在食品中是以游离水(或称为体相水、自由水)和结合水(或称为固定水、束缚水)两种状态存在的,这两种状态水的区别就在于它们同亲水性物质的缔合程度的大小不同,而缔合程度的大小则又与非水成分的性质、盐的组成、pH、温度等因素有关。

(一)结合水

结合水(Bound water)通常是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水。根据结合水被结合的牢固程度的不同,结合水又可分为化合水、邻近水和多层水。

1.化合水

又称为组成水,是指与非水物质结合得最牢固的并构成非水物质整体的那部分水,如位于蛋白质分子内空隙中或者作为化学水合物中的水。它们在-40℃时不结冰、不能作为所加入溶质的溶剂,也不能被微生物所利用,在食品中仅占很少部分。

2.邻近水

是指处在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置的水,主要的结合力是水-离子和水-偶极间的缔合作用,与离子或离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水。包括单分子层水(monolayer water)和微毛细管(<0.1μm直径)中的水。它们在-40℃不结冰,也不能作为所加入溶质的溶剂。

3.多层水

是指位于以上所说的第一层的剩余位置的水和在单分子层水的外层形成的另外几层水,主要是靠水-水和水-溶质氢键的作用。尽管多层水不像邻近水那样牢固地结合,但仍然与非水组分结合得非常紧密,且性质也发生了明显的变化,所以与纯水的性质也不相同。即大多数多层水在-40℃仍不结冰,即使结冰,冰点也大大降低,溶剂能力部分下降。

(二)游离水(https://www.daowen.com)

游离水(Free water)又称为体相水(Bulk water),就是指没有与非水成分结合的水。它又可分为三类:不移动水或滞化水(entrapped water)、毛细管水(capillary water)和自由流动水(free flow water)。

1.滞化水

是指被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水,由于这些水不能自由流动,所以称为不移动水或滞化水。

2.毛细管水

是指在生物组织的细胞间隙和食品结构组织中,由毛细管力所截留的水,在生物组织中又称为细胞间水,其物理和化学性质与滞化水相同。

3.自由流动水

是指动物的血浆、淋巴和尿液,植物的导管和细胞内液泡中的水以及食品中肉眼可见的水,系可以自由流动的水。

(三)结合水与游离水的差别

结合水与游离水在性质上有着很大的差别,首先,结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系。据测定,每100g蛋白质可结合水分平均高达50g,每100g淀粉的持水能力在30~40g。其次,结合水的蒸汽压比游离水低得多,所以在一定温度(100℃)下结合水不能从食品中分离出来。结合水沸点高于一般水,而冰点却低于一般水,甚至环境温度下降到-40℃时还不结冰。结合水不易结冰这个特点具有重要的实际意义,由于这种性质,使植物的种子和微生物的孢子(其中几乎不含有游离水)能在很低的温度下,保持其生命力。而多汁的组织(含有大量游离水的新鲜水果、蔬菜、肉等)在冰冻时细胞结构容易被冰晶所破坏,解冻时组织容易崩溃;结合水对食品的可溶性成分不起溶剂的作用;游离水能为微生物所利用,结合水则不能。因此,游离水也称为可利用的水。在一定条件下,食品是否为微生物所感染,并不决定于食品中水分的总含量,而仅仅决定于食品中游离水的含量;结合水对食品的风味起着重大作用,尤其是单分子层结合水更为重要,当结合水被强行与食品分离时,食品风味、质量就会改变。

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