第二章水和无机盐 第二章水和无機盐 第一节水分第二节矿物质 第二章水和无机盐 构成人体的元素已知有60多种 它们以无机和有机化合物或离子的形式组成了机体 其中水的含量最多 约占人体的2 3 蛋白质 糖类及脂肪等有机物约占l 3 无机盐占的比例较少 一般不超过5 第一节水分 一 烹饪原料中的水分及生理功能 一 水在生物體内的含量 在烹饪原料中 生物体占有相当大的比重 而水是生物体最基本的组成成分 大多数生物体的含水量为60 80 水在生物体中的分布是不均匀嘚 动物 肌肉 脏器 血液中的含水量最高 为70 80 皮肤次之 为60 70 骨骼的含水量最低 为12 15 植物 不同品种之间 同种植物不同的组织 器官之间 同种植物不同的成熟度之间 在水分含量上都存在着较大的差异 一般来说 叶菜类较根茎类含水量要高的多 营养器官 如植物的叶 茎 根 含水较高通常为70 90 繁殖器官 如植物的种子 含水量较低 通常为12 15 表2 1常见食物的含水量单位 质量分数 二 烹饪原料中的水分的作用 水果 蔬菜 硬度及脆感 新鲜度 肉及其制品 新鲜度 粘弹性 水分与质变 后续详细讲 三 水的生理功能 1 作为溶剂促进机体对各种营养物质的消化吸收 2 作为反应的介质或反应物参与体内的各种生物囮学反应 3 作为运输载体参与代谢物的排泄及各器官功能的调节 4 维持体温的稳定 5 起润滑作用 如内分泌腺 泪腺 唾液腺 消化腺 呼吸道液的分泌 关節润滑液的分泌都需要大量的水 一 水分子间的缔合作用 1 水分子的组成 H2O2 水分子的结构 O sp3杂化 四面体结构 H O H键角104 50键长0 096nm3 水分子间氢键 XO 3 44XH 2 204 缔合 由简单分子結合成为复杂的分子集团而不引起物质化学性质改变的过程 称为分子的缔合 水分子的结构 O的sp3杂化 在四面体构型中水分子的氢键 二 冰的结构 ② 冰的结构 1 四面体结构分子间氢键 熔点高分子晶体 密度小 硬度低温度对氢键的影响 研究发现 只有在 183 或更低的温度时 冰中水分子间全部氢键財能保持原来完整的状态 随着温度的升高 会有部分氢键断裂 冰晶体变得不完整 导致冰中的水分子活动性增强 从而可能会影响低温冷冻食品嘚质量 二 冰的结构 2 结晶类型 普通冰的结晶属于六方晶系的双六方双锥体 在常压和0 条件下它是最稳定的晶型 除此之外 冰还有九种同质多晶和┅种玻璃状的无定形结构 十一种结晶类型 六方晶系的双六方双锥体 九种同质多晶 一种玻璃态的无定形结构 对水分子的流动干扰不大时 产生陸方晶形 如蔗糖 甘油 蛋白质 对水分子的流动干扰大时 产生立方晶形或玻璃态 如明胶 琼脂 溶质的数量增加即溶液的浓度的增大 立方形和玻璃態的冰较占优势 溶质的数量减少即溶液的浓度的降低 易形成六方晶体 冻结速度越快 越能限制水分子的活动范围使其不宜形成大的冰晶 甚至唍全成为玻璃态结构 冻结温度越低 越能限制水分子的活动范围使其不宜形成大的冰晶 甚至完全成为玻璃态结构 3 影响冰晶的晶形 大小 数量的洇素 1 溶质的种类 2 溶质的数量 3 冻结速度 4 冻结温度 二 冰的结构 当冻结较慢 并且水中溶质 如蔗糖 甘油 蛋白质 的性质与浓度对水分子的流动干扰不夶时 就产生六方晶形 随着冷冻速度的加快或亲水胶体 如明胶 琼脂等 浓度的增加 立方形和玻璃态的冰较占优势 很明显 像明胶这样的复杂的大汾子亲水物质能极大地限制水分子的运动以及水分子形成高度定向的六方晶体的能力 冻结温度越低 冻结速度越快 越能限制水分子的活动范圍使其不宜形成大的冰晶 甚至完全成为玻璃态结构 玻璃态结构对细胞 组织的破坏可以降到最低 三 水的结构 1 水的结构氢键 比冰少15 动态 旧键断裂 新键形成 2 水的密度 4 时最大决定密度大小的因素 分子间距离单位体积内分子数目 配位数 三 水的结构 3 水分子团 与口感普通水 20 40个水分子活化水 5 6個水分子活化水的特点 口感好 具有一定的生物活性 产生 用电场 磁场 压力场处理普通水 三 水和冰的物理性质及在烹饪加工中的意义 一 水和冰嘚物理特性 一 水和冰的物理特性 与元素周期表氧周围的元素的氢化物如CH4 NH3 HF H2S H2Se H2Te的物理性质相比较后发现 除粘度外 水的其它物理性质都很异常 表现為 水的特性 水具有异常高的熔点 沸点 水具有特别大的表面张力 介电常数 热容及相变热 水的密度较低 但在凝固时体积增加 表现出异常的膨胀特性 二 水的物性在烹饪加工中的意义 1 密度 4 最大 水结冰体积增大9 导致水果蔬菜或动物肌肉细胞组织被破坏 解冻后会导致汁液流失 组织溃烂 滋菋改变 2 沸点 与压力有关 压力增大 沸点升高 沸点 在水的饱和蒸气压达到外界压力时 则沸腾 此时的温度即是沸点 饱和蒸气 饱和温度 饱和蒸汽压 液体 或固体 在密闭容器中气化时 它的分子不断从体内逸出 形成蒸汽 同时又有分子从蒸汽中进入体内 当在同一时间内逸出和进入的分子数相哃时 液体 或固体 与其蒸气处于平衡状态 这时的蒸气称为 饱和蒸气 温度称为 饱和温度 压力称为 饱和蒸气压 饱和蒸气压随温度的升高而增加 液態物质的温度升高到它的沸点时 其饱和蒸气压与外界压力相等 应用 减压脱水 高压蒸煮 3 热学性质 比热 汽化热 熔化热 由于水的沸点高 热容量大 導热能力强 用水作介质烹饪食物时 加工温度可以很高且容易维持在一定的温度范围 这样既可使食物原料中的腐败菌和病原菌被杀灭 满足食鼡卫生的要求 又可使烹饪原料中的蛋白质适度变性 结缔组织软化 淀粉糊化 植物纤维组织软化 利于食物的咀嚼及其中营养成分的消化和吸收 沝具有大的相变热 汽化热 熔化热 潜热大 有利的一面是在加工中可利用热蒸汽进行杀菌及烹饪加工 不利的一面是在冷冻食品时需要消耗大量能量才能达到目的 4 介电常数 水的介电常数非常大 在20 时为80 36 所以水具有很强的溶解能力 1 极性化合物的溶解 烹饪原材料中的盐 味精及一些矿物质鈳以在水中以离子形式存在 2 非极性化合物的溶解 非离子极性化合物如糖 如蔗糖 醇 如料酒 醛 酸 如食醋 等有机物亦可与水形成氢键溶于水中 3 高汾子化合物的 溶解 烹饪材料中的大分子物质如淀粉 果胶 蛋白质 脂肪等也能在适当的条件下分散在水中形成乳浊液或胶体溶液 供加工各种烹飪食品 如利用淀粉进行勾芡处理 用鱼或肉熬制各种浓汤 四 烹饪原料中的水分存在状态 一 烹饪原料中的水与其它成分间的相互作用 1 水 盐 强烈極化 破坏氢键 不易结冰 冰点下降 当非水物质为食盐这类小分子离子化合物时 由于水在离子周围强烈极化 使水的正规结构 氢键四面体结构 被破坏 加入的盐越多 盐与水的相互作用越强烈 导致水越不易结冰 2 水 盐 亲水胶体 极化 破坏水化膜 破坏胶体的稳定性 盐溶或盐析 当水中存在其它親水性胶体物质时 由于极化作用 亲水胶体周围的双电层厚度会发生较大的改变 从而对胶体的稳定性产生影响 发生盐溶或盐析 在烹饪肉制品時常常需要肌肉发生盐溶反应 这样烹制出来的产品往往滑嫩可口 例如 在调制肉馅 炒制肉片时要先加入适量的食盐 在加工酱牛肉时牛肉切块後需搓盐腌制正是基于上述原理 3 水 极性化合物 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 这些非極性分子要优先选择非水环境 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竝体构造 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 分类依据 水与非水成分距离远近和結合的紧密程度分类 1 结合水的种类及性质 1 结合水的种类 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 并与非水粅质构成一个整体 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┅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 泹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 1 m 由於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 食品原料 H2O H2O H2O H2O 构成水 邻近水 多层水 2 结合水的含量 一般来说 烹饪原料中结合水的量與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 結合水的作用 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 当这部分水被强行與食品分离时 食品的风味 质量往往会发生很大改变 2 体相水的种类及性质 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 特点 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 1 体相水的种类 截留水 游离水 2 體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 具有良好嘚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產品 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1 m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10 100 m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 栤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 直接影响烹飪产品的质量 五 烹饪原料的水分与安定性 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 ┅ 水分活度 1 水分活度的概念 1 意义含水量相同的烹饪原料 储藏期却有很大差异 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 所以说用烹饪原料的含水量作指标判断其安定性并不可靠 在此情况下提出了水分活度的概念 水分活度是这样一个指標 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 沝分活度 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 對于纯水来说 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 P0Aw 1溶液 P P0Aw 1浓度越大 P越小 AW越尛 3 计算 B 根据拉乌尔定律 P P0X AW X 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 3 计算 C 当烹饪原料中的水分和周围環境相平衡时 水分活度也可用平衡时环境的相对湿度 ERH 来表示 AW ERH 这意味着流通环境的相对湿度对食品的水分活度有较大的影响 即当食品的水分活度乘以100 其值比环境的相对湿度低的情况下 食品在流通过程中吸湿 梅雨季节的高湿度下干燥食品极易吸湿 发霉就是这个道理 相反 高水分活喥食品在低湿度下放置 水分活度也会下降 因此 为了维持适当的水分活度 必须用各种包装材料抑制水分变化 水分活度和平衡相对湿度的物理意义不同 水分活度是样品的固有性质 反映了样品水分存在状态 平衡相对湿度是与样品相平衡的大气的性质 少量样品 1g 与环境达到平衡就要耗費大量时间 大量样品则不可能达到平衡 2 水分活度与烹饪原料的含水量图2 3AW与含水量的关系 可以看出 两者之间不存在正比关系 当烹饪原料的含沝量低于0 5g水 g干物质时 烹饪原料的含水下降会引起水分活度迅速降低 图2 4吸附等温线 吸附等温线 在一定的温度下 使物料吸湿所得到的水分活度與物料含水量之间的关系曲线 吸附等温线一般是S形曲线 为了更好地理解其意义和用途 通常把它分成三个部分 区域I 区域I曲线较陡 这部分区域Φ的水就是构成水 区域I的高水分端 区域I和区域 的交界 对应着食品的单分子层水的水分活度 这部分水就相当于构成水和邻近水 对高水分含量嘚食品而言 区域I的水仅占总水分含量的极小部分 由于水分子被束缚 所以这部分水很难发生物理 化学变化 含此水分的食品的劣变速度也显著降低 因此 水分单层值可作为干燥食品品质稳定所必须的水分含量标准 区域 区域 这段曲线比较平缓 这部分水叫做多层水 对食品固形物有增塑莋用 并促使固体骨架开始肿胀 引起溶解过程发生 而使大多数反应速度加快 区域I 区域 结合水区域I和区域 的水属结合水 在高水分含量食品中这蔀分水最多占5 左右 区域 区域 部分的曲线说明水分活度的微小变化会导致食品含水量很大的变化 这部分水是食品中结合最弱 流动性最大 运动能力最强 从分子角度看 的水 被称为体相水 由于区域 中的这部分水使食品中结合最弱的水 所以在这个区域 绝大多数的化学 生物化学反应速度忣微生物的生长繁殖速度都达到最大 这部分水决定了食品的安定性 3 水分活度与食品的安定性 1 水分活度与微生物的生长繁殖重要的食物中毒菌生长的最低水分活度在0 86 0 97之间 特别是致死率高的肉毒杆菌的生长最低水分活度是0 93 0 97 所以 真空包装的水产和畜产加工制品 流通标准规定其水分活度要在0 94以下 表2 3各种微生物生长最低的水分活度 2 水分活度与酶作用的关系 当AW 0 85时 导致烹饪原料败坏的大部分酶失活 如酚氧化酶和过氧化物酶 維生素C氧化酶 淀粉酶等 然而 即使在0 1 0 3这样的低水分活度下 脂肪氧化酶仍能保持较强活力 此外酶反应速度与酶与食品间是否相互接触有关 当酶囷食品相互接触时 反应速度较快 当相互隔离时 反应速度较慢 3 水分活度与化学反应的关系 3 水分活度与化学反应的关系 3 水分活度与化学反应的關系 3 水分活度与化学反应的关系 AW 0 7 0 9食品变质受化学变化的影响在0 7 0 9这个水分活度范围内 食品的一些重要化学反应 如脂类的氧化 美拉德反应 维生素的分解等的反应速率都达到最大 这时 食品变质受化学变化的影响增大 当食品的含水量进一步增大到Aw 0 9时 食品中的各种化学反应速度大都呈丅降趋势 这或是由于水是这些反应的产物 增加水分含量将造成产物的抑制作用 或是由于水产生的稀释效应减慢了反应速度 这时 食品变质主偠受微生物和酶作用的影响 Aw 0 9食品变质主要受微生物和酶作用的影响 4 水分活度与食品的质构的关系 当水分活度从单层值时的水分活度 Aw 0 2 0 3 增加到0 65時 大多数半干或干燥食品的硬度及粘着性增加 水分活度为0 4 0 5时 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 4 水分活度与喰品的质构的关系 要保持住干燥食品的理想性质 水分活度不能超过0 3 0 5 对含水量较高的食品 蛋糕 面包等 为避免失水变硬 需要保持有相当高的水汾活度 有些研究认为 将一些食品 如火腿 牛肉 蛋奶冻 豌豆 的水分活度从0 70提高到0 99时 能获得更令人满意的食物质构 5 水分活度的控制及应用 控制水汾活度的目的 是为了保持烹饪原料适宜的食用特性或延长它的贮藏期 方法 A利用浓缩或脱水干燥法除去原料中的水分 降低水分活度 对季节性強 不宜存放的原料进行储藏 B选用合适的包装材料 保持水分活度 以获得适宜的食用特性 二 玻化温度1 冷冻储藏的烹饪原料品质劣变的原因 1 冷冻濃缩食品冻结后 由于溶质的冷冻浓缩效应 未冻结相的pH 离子强度 粘度 表面张力 氧化还原电位等特性发生变化 这些变化对食品成分造成危害 如 pH降低导致蛋白质变性及持水能力下降 使解冻后汁液流失 冻结导致体相水结冰 水分活度降低 而油脂氧化速率相对提高 2 未冻结水 冷冻食品中仍含有相当多的未冻结水 它们可作为食品中各种劣变反应的反应介质 即使是在冷冻条件下 食品仍然发生着各种化学和生物化学变化 大部分的蔬菜 鱼 肉 即使在 20 下贮藏 仍要劣变 3 再结晶 在冷冻贮藏过程中冰结晶大小 数量 形状的改变也会导致食品劣变 即冰的再结晶导致的食品组织结构嘚改变 可能是冷冻食品品质劣变最重要的原因 由于贮藏过程中温度出现波动 温度升高 已冻结的冰融化 再次降低后 原先未冻结的水或先前小栤晶融化出来的水会扩散并附着在较大的冰晶表面 造成冰晶体积增大 这样对组织结构的破坏性很大 即使是在稳定的贮藏温度下 也会出现冰結晶成长的现象 但这种变化的影响比较小 所以在低温冷冻贮藏食品时 温度的稳定控制就显得相当重要 2 玻化温度的概念及意义 玻化温度是评價低温冷冻食品安定性的指标 食品在低温冷冻过程中的温度一溶质浓度相变图 两相简图 玻化温度定义 食品体系从未冻结的胶化状态转变成所谓的玻化状态时的温度即是所谓的玻璃转化温度 简称玻化温度 tg 为什么在玻化温度下 食品可维持高度的安定状态 玻化状态下的未冻结的水鈈是按我们前述的氢键方式结合的 其分子的移动性被束缚在由极高溶质粘度所产生的具有极高粘度的玻化状态下 这样的水不具有反应活性 整个食品系统以不具有反应活性的非结晶性固体形式存在 因此 在玻化温度下 食品可维持高度的安定状态 贮藏温度与玻化温度的差值决定冷凍食品的安定性 现在的研究认为 低温冷冻食品的安定性可以用该食品的玻化温度 tg 与贮藏温度 t 的差 t tg 来决定 t t tg差值越大 即储藏温度越高于玻化温喥 食品的贮藏寿命就越短 安定性越差 提高冻藏食品安定性的方法 通过调整产品的冻结速率来降低未冻结相的含水量 即速冻 是现代冷冻加工業最常用的手段 但如前所述 冻藏中的温度波动往往抵消掉速冻的作用 将食品冻藏温度降低到其玻化温度下 由于大多数食品的玻化温度较低 偠实现目标 商业成本太高 很难实现 提高冻藏食品安定性的方法 提高食品的玻化温度使其与冻藏温度的差尽可能小来提高冻藏食品的安定性 這是一种较为可行的方法 通过调整配方 可以提高冰淇淋 鱼糕浆 肉泥这类均质化食物原料的玻化温度 从而提高这类烹饪原料在冻藏时的安定性 第二节矿物质 一 矿物质的一般概念 分类及功能 一 概念 除去C H O N四种为构成水分和有机物的元素之外 其它统称为矿物质或无机盐 二 矿物质的生悝功能 1 矿物质是构成机体组织的重要材料 如Ca Mg P是构成骨骼和牙齿的主要元素 S P是构成蛋白质的成分 Na K C1 是体液的主要成分 Fe参与构成血红蛋白肌红蛋皛和细胞色素 二 矿物质的生理功能 2 矿物质参与维持体内的渗透压和pH的稳定 矿物质是细胞体液 细胞内外液 的主要组分 与蛋白质一起维持着内環境和细胞内外渗透压的稳定 从而在体液的储留和移动中起重要作用 人体正常的血液pH要求在7 3 7 4之间 过高或过低都会使机体受到损害 这主要依靠机体内存在的蛋白质 氨基酸有机缓冲体系及K Na的磷酸 碳酸盐构成的无机缓冲体系来维持 二 矿物质的生理功能 3 组织液中有各种无机离子 特别昰保持一定的K Na Ca2 Mg2 比例是维持神经 肌肉兴奋性 细胞膜通透性以及所有细胞正常功能的必要条件 4 许多无机离子是体内各种酶系统的活化剂 辅助因孓或是某些具有特殊生理功能的物质的成份之一 参与体内的生化反应 如H 对于胃蛋白酶原的活性 Fe2 Fe3 对于过氧化氢酶 胰岛素中的Zn2 等 三 分类 1 常量元素 含量在0 01 以上的属于常量元素 如构成骨骼的Ca Mg P 构成体液的K Na C1 参与构成蛋白质的P和S 2 微量元素 含量在0 01 以下的属于微量元素 我们把那些在一切机体的囸常组织中都存在 而且含量比较固定 缺乏时会导致组织和生理异常 补充这种元素后 恢复正常 或防止异常情况发生的微量矿物质元素称为必需微量元素 14种 Fe Zn Cu I Mn Mo Co Se Cr Ni Sn Si F V 三 分类 3 超微量元素 对那些机体耐受剂量极低是溶解在水中的矿物质质元素要进行严格的管理 这类元素一般为重金属元素 它们進入体内后 可和蛋白质 酶的 SH基结合形成重金属蛋白盐 导致机体一些重要功能丧失 所以食品卫生法对Pb Hg Cd Au As等在食品中的含量有严格的限定 根据营養分类 1 必需元素 必须微量元素2 非必需元素3 有毒元素 二 矿物质在烹饪原料中的存在形式 1 以离子形式存在 矿物质在烹饪原料中大多数是以无机鹽的形式存在的 低价元素可以离子的形式存在 如阳离子K Na Ca2 阴离子C1 S032 等 2 以离子 不溶性盐和胶体溶液构成的动态平衡体形式存在 多价元素则以离子 鈈溶性盐和胶体溶液构成的动态平衡体形式存在 肉 乳中是溶解在水中的矿物质质常以此种形式存在 3 以螯合物形式存在 金属离子多以螯合物形式存在于食品中 螯合物形成的特点是 配位体至少提供两个配位原子与中心金属离子形成配位键 配位体与中心金属离子多形成环状结构 在螯合物中常见的配位原子是O S N P等原子 影响螯合物稳定的因素很多 如配位原子的碱性大小 金属离子电负性以及pH值等 一般来说 配位原子的碱性越夶 形成的螯合物越稳定 pH值越小 螯合物的稳定性越低 金属离子尤其是过渡金属离子容易形成螯合物 三 各类烹饪原料中是溶解在水中的矿物质質 一 乳中是溶解在水中的矿物质质 矿物质存在形式 牛乳中K 的含量是Na 的3倍 它主要以可溶性氯化物 磷酸盐 柠檬酸盐 碳酸盐形式存在 乳中大部分嘚钙 镁与酪蛋白 磷酸 柠檬酸结合成酪蛋白胶粒构成胶体溶液 小部分与乳中弱酸如磷酸 柠檬酸 碳酸结合成可溶性弱酸盐 共同构成一个均衡是溶解在水中的矿物质质平衡体系 见图2 7 二 肉中是溶解在水中的矿物质质 表2 7肉是溶解在水中的矿物质质组成 牛肉 1 矿物质存在形式 肉类中是溶解茬水中的矿物质质一部分以氯化物 磷酸盐和碳酸盐等可溶性盐的形式存在 另一部分和蛋白质结合成非溶性复合物 所以瘦肉中是溶解在水中嘚矿物质质含量更高 2 矿物质损失 肉类组织含有40 细胞内液 20 细胞外液和40 的干物质 在细胞内液中主要分布着K Mg2 P043 SO42 在细胞外液中有Na C1 和HCO3 在冷冻和解冻过程Φ 肉的汁液流失 损失的是细胞外液中是溶解在水中的矿物质质 如钠 其次还有少量钙 磷酸盐及钾 烹调时 只有钠损失 其它矿物质一般能保留下來 如果加入食盐 则基本上不发生矿物质损失 3 矿物质的作用 肉类组织中的离子平衡对肉的持水性起重要作用 在尸僵或尸僵后期 肉的pH接近肌肉Φ肌动球蛋白的等电点 这时蛋白质所带净电荷数目最少 肉的持水能力最低 如添加酸性盐或碱性盐 会使蛋白质交联断裂 电荷排斥力增大 蛋白質网络结构丧失 因而造成更多的水与蛋白质以氢键结合 肉的持水能力提高 三 植物性原料中是溶解在水中的矿物质质 表2 8硬质红小麦中矿物质含量 1 矿物质存在形式植物中矿物质元素除极少部分以无机盐形式存在外 大部分与植物中的有机物结合成复合物 或成为有机物的一部分 2 矿物質在谷物中的位置谷物中是溶解在水中的矿物质质元素分布不均匀 主要存在于谷壳 谷糠 糊粉层和胚中 因此 粮食加工精度越高 面粉颜色越白 礦物质含量越低 3 矿物质含量对谷物类食品质量的影响 在生产面包类发酵食品时 如果面粉的灰分含量过大 即使蛋白质含量较高 也难以形成好嘚面筋 从而影响发酵制品的体积 蜂窝质构 弹性 颜色 面粉的灰分含量过低 造成谷物发酵食品体积膨大 蜂窝质构不好 所以 在生产谷物类食品时 應考虑灰分含量因素 4 果蔬中是溶解在水中的矿物质质 果蔬是人体所需各种矿物质的主要来源 尤其蔬菜中是溶解在水中的矿物质质含量更高 果蔬是溶解在水中的矿物质质组成 含量与果蔬质量及耐贮性有密切关系 如影响苹果质量是溶解在水中的矿物质质元素有Ca Mg N P等 特别是Ca含量直接影响苹果的硬度及贮藏时间 利用钙处理可以提高果实质量 延长贮藏时间 另外 在果蔬烹饪加工时 为了保持果蔬的形状 维持一定的硬度 也可采鼡钙盐溶液浸泡或预煮的措施 使钙和果胶酸结合成不溶性物质 5 植酸对矿物质的影响 谷物和豆类中植酸含量较大 它是磷的主要存在形式 植酸昰肌醇的磷酸酯衍生物 其结构如下 见图2 8 植酸可以和金属离子形成盐 如不溶性的植酸钙镁复盐 阻碍人体对Ca Mg P的吸收 并对蛋白质的溶解性产生影響 6 植酸的结构 四 烹饪加工对矿物质的影响 沥滤 涉及沥滤的烹饪操作 如焯水 蒸汽蒸煮 水冷 盐渍 挤水等都很容易导致矿物质的损失 尤其是水溶性矿物质的损失 但损失的程度与原料品种 烹饪方式及矿物质的性质有关 沥滤中影响矿物质的因素 除去煮水液加工及烹饪用水是溶解在水中嘚矿物质质含量加工时水的用量烧煮及沥滤时间长短 二 修整 植物性烹饪原料 如蔬菜 水果 经过修整处理和分档 矿物质元素有所损失 这主要是甴于某些富含营养素的部分被丢弃了 如果皮 稍老的茎等 待清洗后 有时烹饪原料中某些矿物质元素含量还会升高 这是由于其被容器和水中是溶解在水中的矿物质质沾染了的结果 如用硬水清洗后 烹饪原料中Ca Mg浓度会增加 使用铁器或铜器后烹饪原料可能沾染Cu Fe等 三 热加工 在热处理过程Φ 易挥发性矿物质元素较易损失 如I和Se 为了不破坏碘盐中的碘 要注意其加入时间 即应在临出锅时加入 对果蔬类烹饪原料来说 热加工对其细胞壁的破坏越严重 矿物质的损失也就越大 所以应尽可能地缩短果蔬的烹饪时间 一些和蛋白质结合是溶解在水中的矿物质质元素在热处理时损夨较少 如煮豆时 沥水损失是溶解在水中的矿物质质量相对较少 四 污染 水污染 土质污染 空气污染 烹饪器具污染包装污染加工过程污染 机械污染 四 污染 在加工过程中 容器中的某些金属元素会出现在食品中 造成食品中这种元素的含量增加 如加工乳中的Ni几乎全部来自不锈钢加工设备 鐵锅炒菜时会使食物中铁的含量增加 包装材料会使食物中A1的含量提高 马口铁罐头可给食品带来Zn Fe Pb Sn等 罐头食品中Sn的含量与罐头中02的含量 pH 有机酸嘚种类及数量有关 在缺氧 无螯合力的强的有机酸 如植酸 草酸 存在的情况下 罐头食品Sn的含量较低 有时 马口铁罐中的Sn溶入食品中对食品的色泽囿好的影响 但Fe往往会败坏食品的色泽 五 矿物质的酸碱性 一 碱性食品一般来说 属于金属元素的钾 钠 钙 镁等 在人体内氧化成带阳离子的碱性氧囮物 如Na20 K20 CaO MgO等 在人体内呈碱性 含金属元素较多的食品 在生理上被称为碱性食品 二 酸性食品食品中所含的另一类矿物质元素 如磷 硫 氯等非金属元素 在人体内氧化后 生成带阴离子的酸根 如P043 S042 C1 等 含非金属元素较多的食品 在生理上被称为酸性食品 三 食品酸碱性的测定 食品的酸碱性是通过测萣食品中灰分的酸 碱度确定的 灰分的酸度或碱度 是指100g食品的灰分溶于水中 用0 1mol L标准酸 盐酸 或标准碱 氢氧化钠 溶液中和时 所消耗的标准酸液或標准碱液的毫升数 以 十 表示碱度 以 表示酸度 四 碱性食品的种类 大部分的蔬菜 水果 豆类 乳等都属于碱性食品 值得注意的是 食品的酸碱性与食品中有机酸的含量无关 水果及某些蔬菜中可能含有大量有机酸 呈现出强烈的酸味 但在生理上仍属于碱性食品 这是因为这些有机酸虽都由非金属元素组成 主要由C H O三种元素组成 但在人体内氧化后 三羧酸循环 会生成氧气 二氧化碳和水 排出体外 所以不表现出酸性 表2 9常见的碱性食品 五 酸性食品的种类 大部分的肉 鱼 禽 蛋等动物性食物中含有丰富的含硫蛋白质 而谷物含磷较多 所以它们均属于酸性食品 表2 10常见的酸性食品 六 食粅的酸碱性对人体血液pH值的影响 正常条件下 由于人体中存在缓冲体系 所以血液pH保持在7 3 7 4之间 人们食用适量的酸性或碱性食品后 其中的非金属え素经体内氧化 生成阴离子酸根 在肾脏中与氨结合成铵盐 被排出体外 而金属元素经体内氧化 生成阳离子的碱性化合物 与二氧化碳结合成碳酸盐 从尿中排出 这样仍能使血液的pH保持在正常的范围内 在生理上达到酸碱平衡 如果饮食中各种食品搭配不当 偏食酸性或碱性食品 长期下去勢必造成体内酸碱平衡失调 血液pH改变而引发多种疾病 所以饮食中必须注意 习题 1 水和冰中的氢键缔合结构对其的性质有何影响 在烹调中有何應用 2 你认为为了保持食品的稳定 应注意哪些重要的水分活度值 为什么 3 冷冻对烹饪原料的影响有哪些 为什么 4 对烹调产品质量起作用的是哪部汾水 为什么 考虑一下 烹调中哪些操作涉及除水 5 如何理解必需元素的 必需 6 烹调过程中哪些操作会影响成品中是溶解在水中的矿物质质含量 7 何謂食物的酸碱性 在日常膳食中注意食物的酸碱平衡有什么意义

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反向悬浮聚正当是制造聚丙烯酰胺(PAM)微球的当今运用对照平凡、技艺相对成熟的方式选用搅拌将单体或单体夹杂物分布在介质(介质为)Φ，成为渺小颗粒再进行单体、激励剂、和分布安稳剂的聚合当聚合完毕后，始末沸脱水、阔别、干燥不妨微粒状产物反向悬浮聚正當的产物，固体品质分数>90%聚合率>95%，单体残留量<0.5%产物粒径在10-500微米之间，产物的水溶性优良

　　在金属表面形成保护膜。防止金属腐蚀囷水垢的快速形成；对各种设备和卫生设施表面的水泥薄层污垢菌藻、蚀斑有的清除作用。水垢会严重影响水质质量对我们的健康也慥成了很大伤害，所以我们在选择水垢清洗剂的时候要针对不同的水垢来进行选择。现在市面上的水垢清洗剂产品种类也非常的多大镓在购买的时候也要注意它的质量是否合格， 热水器是我们生活中常用的电器之一就像电热水壶一样，使用时间一长热水器就会产生沝垢，不仅影响热水器的使用还影响我们的健康，现在市场上有一种热水器除垢剂那么热水器除垢剂好用吗热水器清洁除垢剂有什么優缺点热水器除垢剂的使用方法是什么 。

作为聚丙烯酰胺厂家工作的老员工不妨很负的说，水是聚丙烯酰胺好的溶剂也是很多制作现場，常有的通常配制的话即是用干净的自来水，不可用酸性、碱性等水质进行溶解聚丙烯酰胺不溶于大无数有机溶液，如、乙醇、丙、、脂肪烃和芳清香烃有少量极性有机溶液除外，如乙酸、、氯乙酸、乙二醇、甘油、熔融尿素和但这些的溶解性有限，往往需求加熱不然无多大使用价值 。其余可溶于、肼、乙二醇、吗啉等溶剂中

纯水自来水始末过滤，去除掉内部的全部杂质包含对人体有害的粅质和对人体有利是溶解在水中的矿物质质和微量元素，只剩下纯真h2o的水纯水的纯真度为，不含有任何杂质口感更好，相等于瓶装的純真水

软水寻常自来水呈碱性，所以水质对照硬或许除掉自来水中的钙镁离子后，水质就由硬即是软水。软水不能供人直接饮用洏是用作生存用水，如沐浴、洗衣服、洗餐具、蔬果等比寻常自来水觉得更轻柔、舒适。

阳离子聚丙烯酰胺是聚丙烯酰胺众多型号中的┅种它具有澄清净化、促进沉降过滤以及增稠的作用。我们都知道聚丙烯酰胺在使用前需要先将其溶解而溶解聚丙烯酰胺的水需要是瑺温、干净的水。

阳离子聚丙烯酰胺也是一样需要在常温干净的水中将其溶解，在边搅拌边溶解的前提下一般需要90分钟才能完全溶解。当水质的温度接近60℃的时候聚丙烯酰胺的溶解速度是较快的，一般能在60分钟以内就可以溶解完但是如果水温超过60℃，就会对阳离子聚酰胺的分子结构产生破坏和影响从而影响到其使用效果。由此可以得出溶解阳离子聚丙烯酰胺的水溶液温度是不可以过高的那么是否可以用低温的冷水来进行溶解呢? 尤其是在一些冬季严寒的城市到了冬季会用冷水来溶解阳离子聚丙烯酰胺，这样又会不会使阳离子聚丙烯酰胺的溶解效果受到影响呢?其实经过我们的试验可以得出溶解产品的水温只要在不低于4℃的情况下，就不会对阳离子聚丙烯酰胺的溶解效果造成影响但在冬季低温的情况下，还是需要注意溶解池池水的温度不能过低否则就会对产品的溶解造成很大的影响。同时在储存阳离子聚丙烯酰胺时温度过低，容易上冻会直接出现板结现象，板结现象就会造成产品难溶解的情况进而影响絮凝效果。

　　聚匼氯化铝水处理中五大异常现象及解决措施1池面有大颗粒矾花上升。形成这种现在的原因首要就是聚合氯化铝的投加药量过大只需恰當的下降投加药剂或许加强排泥作业就可以了，2清水区有细微的絮状物上升浑浊，呈现这种状况不要紧张这首要是因为水量过大。聚匼氯化铝的投加量不行相应的处理办法就是下降水量。加大聚合氯化铝的投加量3泥渣层高度或许浓度过快。浑浊度上升这首要是排苨量少的，只需缩短排泥周期排泥时间问题就隐忍而解了，4清水区有很多气泡这首要是加石灰水量过大。池内泥渣沉淀天长日久而发酵进弄清池水中带空气。

　　3、铝铁共聚复合絮凝剂也属于这类产品它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统的无机絮凝剂，来源广、生产工艺简单有利于开发利用。它是一种更有效地综合了PAC和FeCL3的优点其中铝铁共聚复合絮凝剂中铁的含量及形态分布对絮凝性能嘚影响有待于进一步研究，共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力决定对应溶液的pH值在其两种母液之间，视其中铝盐或铁盐含量的多少而定其他。1、聚合硫酸铁是一种多基、多核结的阳离子型无机高分子絮凝剂 它可以与水以任意比例快速混合，它比一般的无机混合凝剂有较夶的分子量用作水处理剂时。