水是生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)從提供人體能量的角度看.doc

第一節(jié) 水分水是生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。從提供人體能量的角度看，水不是一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但若從人體生存的角度看，水不僅是最大量、同時(shí)也是最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。水分在食品中也具有重要的意義，它既是構(gòu)成食品質(zhì)量的重要內(nèi)容，又是影響食品在貯藏、流通中穩(wěn)定性的最重要的因素之一。食品中的水分是構(gòu)成食品食用品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。對(duì)于鮮活食品，尤其是蔬菜水果，含水量大，細(xì)胞飽滿而且膨壓大，產(chǎn)品具有脆硬的“齒感”；而且許多呈味物質(zhì)是可溶性的，它們?nèi)芙庠诖罅恐褐?，使產(chǎn)品充分體現(xiàn)出自身的風(fēng)味品質(zhì)。食品中水分含量的高低會(huì)影響食品的物理性質(zhì)，如密度、比熱、粘度、軟硬度等，從而影響食用時(shí)的口感、冷熱感和咀嚼感等。食品的含水量還會(huì)影響食品的形狀、色澤、光澤和香氣，不僅會(huì)刺激人的感覺(jué)器官，而且會(huì)影響食用者的心理作用和條件反射，是組成食品風(fēng)味的一個(gè)方面。食品的水分含量，尤其是水分活度，直接影響食品的耐藏性。水分對(duì)食品微生物的活動(dòng)產(chǎn)生很大的影響，較高的水分含量有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，易造成食品的腐敗變質(zhì)；水分還與食品中營(yíng)養(yǎng)成分的變化、風(fēng)味物質(zhì)的變化以及外觀形態(tài)的變化有著密切的關(guān)系。蛋白質(zhì)的變性、脂肪的氧化酸敗、淀粉的老化、維生素的損失；香氣物質(zhì)的揮發(fā)；色素的分解、褐變反應(yīng)、粘度的改變等都與水分相關(guān)，水分是影響食品質(zhì)量的重要因素。食品加工中水分的變化也會(huì)對(duì)加工品的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)質(zhì)地產(chǎn)生較大的影響。食品加工中往往會(huì)針對(duì)不同的原料，采用不同的方法造成食品中水分的變化，如通過(guò)干燥、利用高糖度和高鹽度使食品中的水分除去或被結(jié)合，從而有效地抑制化學(xué)變化和微生物的作用，延長(zhǎng)食品的保藏期和貨架期。研究水和食品的關(guān)系是食品科學(xué)的重要內(nèi)容之一。一、 水的基本性質(zhì)（一） （一） 水的結(jié)構(gòu)每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子靠共價(jià)鍵結(jié)合形成的，其中原子的排列使水分子具有極性，這種分子的極性使水分子間產(chǎn)生吸引力；同時(shí)，水分子之間在氫原子和氧原子之間能形成較強(qiáng)的氫鍵作用力，這種氫鍵作用力比一般的共價(jià)鍵作用力要小得多，但比分子間由極性等其他原因造成的作用力要大。水分子在三維空間內(nèi)形成多重氫鍵鍵合，使分子間存在很大的吸引力，從而促使水分子之間的締合作用，形成較大的分子聚集體締合分子。無(wú)論是在固態(tài)、液態(tài)或是氣態(tài)，大多數(shù)水分子一般都以不同聚集度的締合分子形式存在。液態(tài)水中大多數(shù)水分子不以單分子狀態(tài)存在，而是以若干個(gè)水分子締合的形式存在，可表示成(H2O)n。締合分子中的極性靜電引力和氫鍵作用力的能量特點(diǎn)決定了締合體的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，而且締合體中包含的水分子單體的數(shù)目也不盡相同并處于不斷的變化中，一定條件下，不同的締合體之間通過(guò)水分子的得失處于動(dòng)態(tài)平衡。冰是由水分子有序排列形成的結(jié)晶，其中每個(gè)水分子以氫鍵締合另外4個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)，這4個(gè)水分子位于四面體的頂點(diǎn)，四面體中每個(gè)水分子都參與形成另外的四面體，這樣無(wú)數(shù)個(gè)四面體形成了龐大的非緊密堆積的冰晶體。（二） （二） 水的基本性質(zhì) 1水的密度 水在4時(shí)密度最大，當(dāng)溫度升高和降低時(shí)，水的體積膨脹而密度變小。這種變化的主要原因是溫度的變化影響了締合水分子中氫鍵的結(jié)合程度，從而改變了鄰近水分子間的距離以及水分子的結(jié)合數(shù)，同時(shí)改變了水締合體的大小，引起水密度的變化，也會(huì)影響到水締合體的移動(dòng)性。在速凍食品的生產(chǎn)和食品包裝材料的選擇上，都必須充分考慮到這一特點(diǎn)。2水的沸點(diǎn)和熔點(diǎn) 與結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)比較，水的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都相當(dāng)高。水的沸點(diǎn)隨壓力的增大而升高，在減壓的情況下，水的沸點(diǎn)降低，這一性質(zhì)特點(diǎn)在食品加工中均有應(yīng)用。在食品生產(chǎn)中利用高壓可獲得較高的蒸汽溫度，不僅可以使不易煮熟的食品物料迅速煮熟，同時(shí)利用高溫可以起到殺菌作用；在濃縮食品物料時(shí)，為了較好地保存食品中的一些營(yíng)養(yǎng)成分，往往需要在較低的溫度下進(jìn)行，采用適當(dāng)?shù)恼婵占纯蛇_(dá)到這一目的。常壓下水的熔點(diǎn)（冰點(diǎn)）是0 。但純水在0 時(shí)并不馬上結(jié)冰，通常先被冷卻成過(guò)冷狀態(tài)，只有當(dāng)溫度降低到開(kāi)始出現(xiàn)穩(wěn)定的晶核時(shí)，或在振動(dòng)的促進(jìn)下會(huì)立即向冰晶體轉(zhuǎn)化并在轉(zhuǎn)化過(guò)程中放出相變潛熱使溫度回升到0 。開(kāi)始出現(xiàn)穩(wěn)定晶核時(shí)的溫度叫過(guò)冷溫度。如果外加晶核，則不必達(dá)到過(guò)冷溫度就能結(jié)冰。晶核少時(shí)由于冰晶主要圍繞有限的晶核長(zhǎng)大，因而生成的冰晶較粗大；晶核多時(shí)生成的冰晶較小。食品凍藏時(shí)提倡速凍，可以生成較小的冰晶顆粒，減小冰晶形成對(duì)食品結(jié)構(gòu)質(zhì)地的破壞，凍結(jié)時(shí)間的縮短也有利于更好地限制微生物的活動(dòng)，這些都有利于保持較好的食品品質(zhì)。當(dāng)水中溶有溶質(zhì)時(shí)，水的沸點(diǎn)升高、冰點(diǎn)降低。3水的比熱 水中締合分子的存在，需要額外的能量來(lái)破壞其中的氫鍵結(jié)合力，因此水的比熱較大。這一特點(diǎn)也使水具有一定的保溫作用，使水溫不易受氣溫的變化而變化。4水的介電常數(shù)（促進(jìn)電解質(zhì)電離的能力） 促使電解質(zhì)電離的能力在化學(xué)上可以用介電常數(shù)來(lái)量化。某種物質(zhì)的介電常數(shù)越高，其促進(jìn)電解質(zhì)電離的能力也越強(qiáng)。20 時(shí)水的介電常數(shù)為80.36，而大多數(shù)生物體干物質(zhì)的介電常數(shù)為2.24.0,物質(zhì)中含水量增加時(shí)，其介電常數(shù)將明顯增大。由于水的介電常數(shù)較大，因此能促進(jìn)電解質(zhì)的電離。5作為溶劑的性質(zhì) 水不僅能溶解離子型化合物，許多非離子型的有機(jī)化合物也可與水形成氫鍵而溶于水中，例如醇類、醛類、酮類以及食品中的營(yíng)養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、糖類等；某些不溶于水的蛋白質(zhì)以及脂肪等，在適當(dāng)?shù)臈l件下分散在水中能形成乳濁液或膠體溶液，一定條件下這種乳濁液能穩(wěn)定存在。比如牛奶中的乳脂經(jīng)均質(zhì)后形成穩(wěn)定的乳濁液，不易離析且容易被人體吸收；冰淇淋就是以脂分散于水中形成的乳化態(tài)為主體的食品。二、食品中水分的性質(zhì)各種食品都是多成分體系，它們的含水量可能各不相同，但其中水分與非水物質(zhì)間的相互作用使食品中的水分以不同的形式存在，性質(zhì)也不盡相同，對(duì)食品的耐藏性、加工特性也產(chǎn)生不同的影響，所以區(qū)分食品中不同形式的水分是很有必要的。（一）自由水和結(jié)合水食品中的水分以各種不同的狀態(tài)存在，有的學(xué)者將其分為自由態(tài)、水合態(tài)、膠體吸潤(rùn)態(tài)、表面吸附態(tài)等，也有的學(xué)者稱之為構(gòu)成水、鄰近水、多層水和體相水等。在食品界還普遍流行著自由水和結(jié)合水的概念，這一區(qū)分在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也較為方便。自由水也稱游離水，借助毛細(xì)管作用力存在于細(xì)胞間隙、細(xì)胞液中以及制成食品的結(jié)構(gòu)組織中。自由水具有普通水的性質(zhì)，容易結(jié)冰、可作溶劑，與一般的水無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，在食品中自由水會(huì)因蒸發(fā)而減少，也會(huì)因吸濕而增加，利用加熱的方法容易把它從食品中分離出來(lái)；它可以被微生物利用，與食品的腐敗變質(zhì)有重要的關(guān)系，因而直接影響食品的保藏性，食品是否被微生物感染，并不決定于食品中水分的總含量，而僅決定于食品中自由水的含量。結(jié)合水也稱束縛水，是指與食品中一些化合物的活性基團(tuán)以氫鍵等形式結(jié)合的水。這種水往往是與食品中的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠物質(zhì)、纖維素等成分相結(jié)合的，但這些有機(jī)高分子物質(zhì)的不同基團(tuán)與水形成的氫鍵作用力有所不同，一般蛋白質(zhì)分子中的氨基、羧基和果膠物質(zhì)中未酯化的羧基與水形成的氫鍵作用力大，結(jié)合得比較牢固，稱為單分子層結(jié)合水；蛋白質(zhì)中的酰胺基、淀粉、果膠物質(zhì)、纖維素等分子中的羥基與水形成的氫鍵作用力較小，不牢固，稱為半結(jié)合水或多分子層結(jié)合水。結(jié)合水的性質(zhì)與自由水有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1食品中結(jié)合水的量與有機(jī)大分子極性基團(tuán)的數(shù)量有比較固定的比例關(guān)系。據(jù)測(cè)定，每100 g蛋白質(zhì)可結(jié)合的水分平均高達(dá)50 g、每100 g淀粉的持水能力在3040 g之間。2由于結(jié)合水被結(jié)合著，不易蒸發(fā)，所以其蒸氣壓比同溫下普通水的蒸氣壓低，因此結(jié)合水的沸點(diǎn)高于普通水，一般加熱手段不能將其從食品分離出來(lái)；而結(jié)合水的冰點(diǎn)低于普通水，使其不易結(jié)冰，甚至環(huán)境溫度低于-20 時(shí)還不結(jié)冰，冰點(diǎn)可下降至-40 ，由于這一性質(zhì)，使含水量很低的植物的種子和微生物的孢子（幾乎只含結(jié)合水）能在很低的溫度下保持生命力，而多汁的果蔬、肉類等組織，因含大量的自由水，在冰凍時(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)易被冰晶破壞，解凍時(shí)組織容易崩潰。3結(jié)合水不起溶劑的作用，也不能被微生物利用；一般加熱操作不易去除結(jié)合水，所以在食品干燥操作中只有很少一部分的結(jié)合水被去除。4結(jié)合水對(duì)食品的風(fēng)味起著重大的作用。不易去除的結(jié)合水如果被強(qiáng)行與食品分離時(shí)，往往使食品的風(fēng)味質(zhì)量造成很大的改變。從嚴(yán)格意義上說(shuō)，食品的水分都是被結(jié)合著的，只是結(jié)合程度不同而已，因此，自由水與結(jié)合水并沒(méi)有嚴(yán)格的界限區(qū)分，一般認(rèn)為自由水是以物理吸附力與食品結(jié)合，而束縛水是以化學(xué)力與食品結(jié)合，兩者合稱為食品中的含水量，可以干基表示或濕基表示，通常以質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示。（二）平衡水分食品總是存在于一定的環(huán)境條件中的，食品中的水分會(huì)因外界條件的改變而變化，所以食品的含水量必須以一定的環(huán)境條件為前提才有意義。食品中所含水分具有一定的蒸氣壓，外界空氣中的水分也有一定的蒸氣壓，根據(jù)熱力學(xué)原理，只有當(dāng)兩者相等時(shí)，水分才能在兩者之間達(dá)到平衡狀態(tài)，沒(méi)有宏觀上的轉(zhuǎn)移。如果兩者的水蒸氣壓不相等，也即不處于平衡狀態(tài)，那么食品的水分就會(huì)通過(guò)釋放或吸收來(lái)達(dá)到與外界空氣的平衡。在一定溫度和濕度條件下，當(dāng)食品內(nèi)部的水蒸氣壓與外界空氣的水蒸氣壓達(dá)到平衡時(shí)，食品中的水分含量保持一定的數(shù)值，即食品的平衡水分含量。三、水分活度（一）水分活度的概念食品中的水分或多或少都受到不同程度的束縛，被束縛的程度越大，水形成水蒸氣的趨勢(shì)就越小，自由度就越小，可利用的程度也越小。在食品科學(xué)中引入食品水分活度的概念來(lái)定量說(shuō)明水分子在食品中被束縛的程度，更容易表示出食品中水分的性質(zhì)。水分活度可用AW表示，其定義為：食品中水的蒸氣壓P與同溫下純水的飽和蒸氣壓P0之比。PAW = -P0純水的AW = 1，完全無(wú)水時(shí)AW = 0。食品中存在結(jié)合水，結(jié)合水的蒸氣壓遠(yuǎn)低于游離水，所以一般食品的水分活度是01之間的數(shù)值，而且食品中結(jié)合水含量越高，食品的水分活度就越低，可見(jiàn)用水分活度可表示食品中水分被束縛的程度。當(dāng)食品以一定的平衡水分存在于某一狀態(tài)的空氣環(huán)境中時(shí)，食品的水分活度數(shù)值等于空氣的相對(duì)濕度（也稱平衡相對(duì)濕度）。（二）等溫吸濕曲線食品的含水量是指食品中所含水分的多少，可用多種方式表示，與食品的水分活度是兩個(gè)不同的概念。通常食品的含水量越高，水分活度也較高，但這種關(guān)系并不絕對(duì)，有些食品的含水量相近，但水分活度卻可能相差很大；有些食品的水分活度相近，但含水量可能相差很大。表1-1 AW =0.7時(shí)若干食品的含水量 （數(shù)據(jù)來(lái)源：食品科學(xué)與工藝原理鐘立人主編，1999） 單位：g水/g干物質(zhì)食品 含水量食品 含水量食品 含水量鳳梨 0.28干淀粉 0.13卵白 0.15蘋(píng)果 0.34干馬鈴薯 0.15魚(yú)肉 0.21香蕉 0.25大豆 0.10雞肉 0.18水分活度與食品所含水分之間的關(guān)系可用等溫吸濕曲線來(lái)表示，見(jiàn)圖1-1、圖1-2。圖1-1 AW與食品含水量的關(guān)系圖1-2 等溫吸濕曲線A結(jié)合水 B半結(jié)合水 C自由水從圖1-1可以看出，當(dāng)食品的含水量很低時(shí)（低含水量區(qū)），水分含量的微小變化即可引起水分活度極大的變動(dòng)；當(dāng)水分活度大于0.8時(shí)，即使含水量急劇變化，水分活度的變化也不大。顯然低含水量區(qū)的變化更值得注意，我們將這一部分曲線稱為等溫吸濕曲線，將其放大如圖1-2所示，它表示在一定溫度下，使食品吸濕或解吸，所得到的水分活度與食品含水量之間的關(guān)系曲線。不同的食品在不同溫度下得到的等溫吸濕曲線各不相同，但都具有類似的形狀，而且同一食品解吸曲線和吸附曲線并不重疊，這一現(xiàn)象稱為滯后。一般情況下，當(dāng)水分活度值一定時(shí)，解吸過(guò)程中食品的水分含量大于回吸過(guò)程中食品的水分含量。食品的等溫吸濕曲線可分為3個(gè)區(qū)域：A區(qū)域，為低水分區(qū)，AW 數(shù)值在00.25之間，相當(dāng)于含水量在00.07 g/g干物質(zhì)，此時(shí)，食品中的水分大多是結(jié)合力最強(qiáng)的單分子層結(jié)合水。B區(qū)域，AW 數(shù)值在0.250.80之間，相當(dāng)于含水量在0.070.33 g/g干物質(zhì),這部分水為多分子層結(jié)合水或稱準(zhǔn)結(jié)合水。C區(qū)域,為高濕度區(qū), AW 數(shù)值在0.80.99之間，含水量低可至0.140.33 g/g干物質(zhì),高可達(dá)20 g/g干物質(zhì)。從上述分區(qū)可以看出，AW =0.8自由水和結(jié)合水之間的一個(gè)臨界值。四、水分活度與食品的穩(wěn)定性水分活度與食品的穩(wěn)定性是緊密相關(guān)的，這表現(xiàn)在水分活度的變化不僅可影響微生物的生命活動(dòng)，還可影響食品中組分的化學(xué)變化，從而影響食品的耐藏性以及食品的品質(zhì)。1水分活度與微生物生命活動(dòng)的關(guān)系 微生物和其它生物一樣，正常的生理活動(dòng)需要一定的水分。食品中涉及的微生物主要有細(xì)菌、酵母菌和霉菌，其中一些微生物在食品中的應(yīng)用有其有益的一面，這主要體現(xiàn)在發(fā)酵食品的生產(chǎn)中，但很多情況下，這些微生物的生命活動(dòng)會(huì)直接引起食品的腐敗變質(zhì)。不同微生物的生長(zhǎng)繁殖都要求有一定的最低限度的水分活度值。如果食品的水分活度值低于這一數(shù)值，微生物的生長(zhǎng)繁殖就會(huì)受到抑制（表1-2）。表1-2 食品的水分活度與微生物的生長(zhǎng)（數(shù)據(jù)來(lái)源：食品化學(xué)劉鄰渭主編，2000）AW范圍在此范圍內(nèi)的最低水分活度所能抑制的微生物在此水分活度內(nèi)的食品1.000.95 假單胞菌、大腸桿菌變形桿菌志賀氏菌屬、克霍伯氏菌屬、芽孢桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌、 一些酵母 極易腐敗變質(zhì)（新鮮）食品、罐頭、水果、蔬菜、肉、魚(yú)以及牛乳；熟香腸和面包；含有約40%（W/W）蔗糖或7%氯化鈉的食品0.950.91 沙門氏桿菌屬、溶副血紅蛋白弧菌、肉毒梭狀芽孢桿菌、沙雷氏桿菌、乳酸桿菌屬、足球菌、一些霉菌、酵母（紅酵母、畢赤氏酵母） 一些干酪（英國(guó)切達(dá)、瑞士、法國(guó)明斯達(dá)、意大利波蘿伏洛）、腌制肉（火腿）、一些水果汁濃縮物；含有55%（W/W）蔗糖（飽和）或12%氯化鈉的食品0.910.87 許多酵母(假絲酵母、球擬酵母、漢遜酵母)、小球菌 發(fā)酵香腸（薩拉米）、松蛋糕、干的干酪、人造奶油、含65%（W/W）蔗糖（飽和）或15%氯化鈉的食品0.870.80 大多數(shù)霉菌（產(chǎn)生毒素的青霉菌）、金黃色葡萄球菌、大多數(shù)酵母菌屬（拜耳酵母）、德巴利氏酵母菌 大多數(shù)濃縮水果汁、甜煉乳、巧克力糖漿、糖漿和水果糖漿、面粉、米、含有15%17%水分的豆類食品、水果蛋糕、家庭自制火腿、微晶糖膏、重油蛋糕0.800.75 大多數(shù)嗜鹽細(xì)菌、產(chǎn)真菌毒素的曲霉 果醬、加柑橘皮絲的果凍、杏仁酥糖、糖漬水果、一些棉花糖0.750.65 嗜旱霉菌（謝瓦曲霉、白曲霉、Wallemia Sebi）、二孢酵母 含約10%水分的燕麥片、顆粒牛軋?zhí)恰⑸靶攒浱?、棉花糖、果凍、糖蜜、粗蔗糖、一些果干、?jiān)果0.650.60 耐滲透壓酵母（魯酵母）、少數(shù)霉菌（刺孢曲霉、二孢紅曲霉） 含約15%20%水分的果干，一些太妃糖與焦糖、蜂蜜 0.50 微生物不增殖 含約12%水分的醬、含約10%水分的調(diào)味料 0.40 微生物不增殖 含約5%水分的全蛋粉 0.30 微生物不增殖 含3%5%水分的曲奇脆餅干、面包硬皮等 0.20 微生物不增殖 含2%3%水分的全脂奶粉，含約5%水分的脫水蔬菜，含約5%水分的玉米片、家庭自制的曲奇餅、脆餅干在食品微生物中，細(xì)菌對(duì)水分活度最敏感，通常AW 0.9時(shí)不能生長(zhǎng)；酵母菌在AW 0.87時(shí)受到抑制；霉菌在AW 0.80時(shí)不能生長(zhǎng)。如果水分活度值高于微生物生長(zhǎng)所需的最低水分活度時(shí)，微生物易繁殖而使食品變質(zhì)。當(dāng)然，微生物對(duì)水分的需求會(huì)受到其他一些因素的影響，控制食品的水分活度時(shí)，應(yīng)視具體情況而定。2水分活度與食品中化學(xué)變化的關(guān)系 微生物和生長(zhǎng)是導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)的一個(gè)重要方面，在食品中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和酶促反應(yīng)也是引起食品品質(zhì)變化的重要原因。降低水分活度，也可以控制在食品中發(fā)生的化學(xué)變化，從而穩(wěn)定食品的質(zhì)量。首先，很多化學(xué)反應(yīng)都是離子反應(yīng)，都必須在水溶液中進(jìn)行，而且很多生物化學(xué)反應(yīng)中，水是必須的反應(yīng)物之一，降低水分活度，可減少食品中自由水的含量，從而控制化學(xué)變化的發(fā)生；其次，在酶促反應(yīng)中，水分活度還可影響酶的活性。當(dāng)水分活度低于0.8時(shí)，大多數(shù)酶的活力受到抑制；當(dāng)AW 在0.250.30之間時(shí)，食品中的淀粉酶、多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活性會(huì)受到強(qiáng)烈的抑制甚至喪失。降低食品的水分活度，可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進(jìn)行，減少食品中營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，防止水溶性色素的分解。但水分活度過(guò)低，則會(huì)加速脂肪的氧化酸敗。五、食品加工中水分的變化食品的含水量實(shí)際就是指在一定溫度、濕度等外界條件下食品的平衡水分，它總是和外界條件相關(guān)聯(lián)的，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，食品的含水量也就發(fā)生變化。食品中的水分由液相變?yōu)闅庀喽⑹У默F(xiàn)象稱為食品的水分蒸發(fā)，它是引起食品水分變化的重要原因。食品水分的變化可以分為兩類情況：其一為食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中的水分變化，這種變化常常會(huì)引起食品品質(zhì)的改變。比如，新鮮果蔬在貯藏期間，由于水分的蒸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致果蔬外觀萎蔫皺縮，新鮮度和脆嫩度都下降，商品價(jià)值也隨之下降甚至喪失。而蛋糕、面包等組織結(jié)構(gòu)疏松的制品，由于水分的蒸發(fā)會(huì)發(fā)生干縮僵硬等現(xiàn)象，也造成其食用品質(zhì)的下降。食品水分的蒸發(fā)還可能會(huì)促進(jìn)食品中某些酶的活性增加，使高分子物質(zhì)降解，縮短產(chǎn)品的貨架期。其二是在食品加工中采用一定的手段，有目的地使大部分水分蒸發(fā)，獲得低水分活度的干燥食品或中濕食品，常用加工手段有干燥、濃縮、冷凍等。（一） （一）食品干制食品的干制通常也稱食品的干燥。廣義上是指采用加熱的方法，使物料中所含的水分向氣相轉(zhuǎn)移，從而使物料成為固體制品的操作。但狹義上所指的干燥通常是指對(duì)固形物料的這種處理。傳統(tǒng)的干燥是利用自然界的太陽(yáng)能和風(fēng)能把食物曬干或風(fēng)干，也稱為自然干燥；而在工業(yè)生產(chǎn)中往往是利用人為控制的手段來(lái)除去食品的水分，通常可利用熱風(fēng)、蒸汽、熱水、紅外線、微波等作為熱源獲對(duì)物料加熱，使水分蒸發(fā)，這一類干燥統(tǒng)稱為人工干燥，有時(shí)也稱脫水。把含有水分的食品放置在一定狀態(tài)的空氣中，如果食品表面的水蒸氣壓高于周圍空氣中的水蒸氣壓，食品表面的水分就會(huì)氣化蒸發(fā)向空氣中轉(zhuǎn)移，食品表面的水分逐漸降低，造成食品內(nèi)部水分與表面水分的差異，稱之為水分梯度，借此水分梯度，食品內(nèi)部的水分逐漸向表面擴(kuò)散，進(jìn)而汽化進(jìn)入空氣介質(zhì)環(huán)境。這樣使食品中的水分不斷減少。因此，食品的干燥，就是水分的表面蒸發(fā)和內(nèi)部擴(kuò)散的過(guò)程，這一過(guò)程需要借助熱能，所以食品的干制過(guò)程實(shí)質(zhì)上是傳質(zhì)和傳熱結(jié)合的過(guò)程。食品的人工干燥不僅可以在常壓下、加壓下進(jìn)行，還可以在真空條件下進(jìn)行。真空干燥對(duì)保存食品的營(yíng)養(yǎng)成分十分有利。真空冷凍干燥法是這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，也是現(xiàn)代比較理想的食品干燥方法，它是將凍結(jié)的食品原料在近乎完全真空的狀態(tài)下以冰晶直接升華水蒸氣的形式使食品干燥。這種方法排除了高溫和空氣中氧的影響，所以食品的顏色和營(yíng)養(yǎng)成分幾乎不發(fā)生變化，同時(shí)可避免產(chǎn)品出現(xiàn)較大的變形，形成的疏松多孔的組織結(jié)構(gòu)也使產(chǎn)品具有良好的復(fù)水性能，適用于蔬菜、果汁、肉類、菜湯等食品的干燥。干制后的食品含水量較低，水分活度較小，在貯藏過(guò)程中要注意避免與環(huán)境空氣間的濕交換，一般要進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b。（二） （二）食品濃縮濃縮是將部分溶劑從溶液中去除的過(guò)程。食品的濃縮往往是指從液態(tài)食品除去一定量的水分。濃縮的目的是提高制品的濃度，減小包裝、運(yùn)輸費(fèi)用、增加產(chǎn)品的保藏性；濃縮也可能是干燥或更完全脫水的預(yù)處理過(guò)程。液態(tài)食品的濃縮有較傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮，比較先進(jìn)的冷凍濃縮和薄膜濃縮等方法。 1蒸發(fā)濃縮 蒸發(fā)濃縮可以是自然蒸發(fā)，但食品工業(yè)中常用的是沸騰蒸發(fā)，它是利用熱源將食品升溫至沸點(diǎn)，使食