食品化学-第七节水分转移与稳定性

食品中水分的转移可分为两种情况：一种情况是水分在同一食品中的不同部位或在不同食品之间发生位移，导致了原来水分分布状况的改变；另一种情况是食品水分的相移，特别是气相和液相的水互相转移，导致了食品含水量的变化，这对食品的贮藏性及加工性和商品价值都有极大的影响。

一、食品中水分的位移

由于温差引起的水分转移，是食品水分从高温区域沿着化学势降落的方向运动，最后进入低温区域，这个过程较为缓慢。

由于水分活度不同引起的水分转移，水分从Aw高的地方自动地向Aw低的地方转移。如果把水分活度大的蛋糕与水分活度低的饼干放在同一环境中，则蛋糕里的水分就逐渐转移到饼干里，使两者的品质都受到不同程度的影响。

二、食品中水分的相移

如前所述，食品的含水量是指在一定温度、湿度等外界条件下食品的平衡水分含量。如果外界条件发生变化，则食品的水分含量也就发生变化。

空气湿度的变化就有可能引起食品水分的相转移，空气湿度变化的方式与食品水分相转移的方向和强度密切相关。

1.空气湿度的表示方法

①绝对湿度：是指空气中实际所含有的水蒸气的数量，即单位体积空气中所含水蒸气的质量或水蒸气所具有的压力。

②饱和湿度：是指在一定的温度下，单位体积空气所能容纳的最大水蒸气量或水蒸气所具有的最大压力。

③相对湿度：指空气绝对湿度与同温度下饱和湿度的比值，用%表示。相对湿度表明空气的绝对湿度接近饱和湿度的程度。若相对湿度越小，在其他条件相同时，则空气的干燥能力越大。(www.xing528.com)

2.食品中水分相移的主要形式

食品中水分的相移主要形式为水分蒸发和蒸汽凝结。

①食品中水分蒸发。食品中的水分由液相变为气相而散失的现象称为食品的水分蒸发。水分蒸发对食品质量有重要的影响。利用水分的蒸发进行食品的干燥或浓缩可制得低水分活度的干燥食品或中湿食品。但对新鲜的水果、蔬菜、肉禽、鱼贝及其他许多食品，水分蒸发对食品的品质会产生不良的影响，会导致外观皱缩，原来的新鲜度和脆度受到很大的影响，严重的甚至会丧失其商品价值。同时，由于水分蒸发，还会促使食品中水解酶活力增强、高分子物质水解、产品的货架寿命缩短。

水分蒸发主要与空气湿度与饱和湿度差有关，饱和湿度差是指空气的饱和湿度与同一温度下空气中的绝对湿度之差。若饱和湿度差越大，则空气要达到饱和状态所能容纳的水蒸气量就越多，反之就越少。因此，饱和湿度差是决定食品水分蒸发量的一个极为重要的因素。饱和湿度差大，则食品水分蒸发量大；反之，蒸发量就小。

影响饱和湿度差的因素主要有空气温度、绝对湿度、流速等。空气的饱和湿度随着温度的变化而变化，温度升高，空气的饱和湿度也升高。在相对湿度一定时，温度升高，饱和湿度差变大，食品水分蒸发量增大。在绝对湿度一定时，若温度升高，饱和湿度随之增大，所以饱和湿度差也增大，相对湿度降低。同样，食品水分蒸发量加大。若温度不变，绝对湿度改变，则饱和湿度也随着发生变化；如果绝对湿度增大，温度不变，则相对湿度增大，饱和湿度差减小，食品的水分蒸发量减小。空气的流动可以从食品周围的空气中带走较多的水蒸气，从而降低了这部分空气的水蒸气气压，加大了饱和湿度差，因而能加快食品水分的蒸发，使食品的表面干燥。

总之，环境的相对湿度越低，空气的饱和湿度差越大，食品水分蒸发越强烈。

②食品中水分的凝结。空气中的水蒸气在食品的表面凝结成液体水的现象称为水蒸气凝结。

单位体积的空气所能容纳水蒸气的最大数量随着温度的下降而减少，当空气的温度下降一定数值时，就有可能使原来饱和的或不饱和的空气变为饱和状态，导致空气中的一部分水蒸气有可能在其物体上凝结成液态水。空气中的水蒸气与食品表面、食品包装容器表面等接触时，如果其表面的温度低于水蒸气饱和时的温度，则水蒸气也有可能在表面凝结成液态水。在一般情况下，若食品为亲水性物质，则水蒸气凝结后铺展开来并与之溶合，如糕点、糖果等就容易被凝结水润湿，并可将其吸附；若食品为憎水性的物质，则水蒸气凝聚后收缩为小水珠，如蛋的表面和水果的蜡质层均为憎水性的物质，水蒸气在其上面凝结时不能扩展而凝结为小水珠。

可以说水不仅是食品中最丰富的组分，而且是决定食品品质的最关键成分之一。水是食品腐败变质的主要影响因素；它决定了许多化学反应的速度；它在冻结时产生的不希望有的副反应中起着作用；它以复杂的方式与非水组分相结合，这种结合一旦被某些方法，例如干燥或冷冻所破坏，就再也不能完全恢复原状。因此水的性质及作用极其复杂，对水的研究尚需深入。