Физическая и термодинамическая характеристики воды, связанной с биомакромолекулами

Тема: «Вода в сырье и пищевых продуктах»

Физическая и термодинамическая характеристики воды, связанной с биомакромолекулами

 

Вода - одно из самых распространенных веществ на земле, она явля­ется необходимым условием жизни и входит в состав всех пищевых продук­тов и материалов. Излишнее содержание влаги может привести к быстрой порче продуктов, и,поэтому, продукты, предназначенные для длительного хранения, подвергаются сушке.

Вода представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, обладаю­щую целым рядом аномальных физических свойств. Например, она имеет аномально высокие температуры замерзания и кипения, а также поверх­ностное натяжение. Ее удельные энтальпии испарения (в расчете на 1 г) выше, чем почти у всех остальных веществ. Редкой особенностью воды яв­ляется то, что ее плотность в жидком состоянии при 4 оС больше плот­ности льда. Поэтому лед плавает на поверхности воды.

Эти аномальные свойства воды объясняются существованием в ней во­дородных связей, которые связывают между собой молекулы как в жидком, так и в твердом состоянии. Вода плохо проводит электрический ток, но становится хорошим проводником, если в ней растворены даже небольшие количества ионных веществ.

Вода широко используется в качестве растворителя в химической технологии, а также в лабораторной практике. Она представляет универ­сальный растворитель, необходимый для протекания биохимических реак­ций. Способность воды хорошо растворять многие вещества обусловлена полярностью ее молекул. Молекула воды обладает сравнительно большим

дипольным моментом. Поэтому при растворении в ней ионных веществ моле­кулы воды ориентируются вокруг ионов, т.е. сольватируют их. Водные растворы ионных веществ являются электролитами.

Для объяснения структуры воды предложены различные модели. Счита­ют, что вода обладает ажурной квазикристаллической структурой с тетра­эдрической координацией соседних молекул, соединенных водородными свя­зями, - эта решетка является каркасом, полости которого заполнены дру­гой частью молекул.

и других.

 

Свободная и связанная влага в продуктах и сырье. Методы определения

 

Вода - очень важное с точки зрения ее связи с пищевыми продуктами вещество. Она обусловливает консистенцию и структуру пищевого продук­та; ее взаимодействие с присутствующими в продукте химическими компо­нентами определяет устойчивость его при хранении. Степень взаимодейс­твия воды с химическими компонентами и влияние на консистенцию пищево­го продукта определяется как ее количеством в продукте, называемым содержанием влаги (г воды/100 г сухих веществ),(или свободной влагой), так и ее термодинамическим состоянием, называемым химическим потенциа­лом (связанная влага). Химический потенциал воды:

m₁ = m_о + RTlga,

где m_о - стандартное состояние химического потенциала;

R - газовая постоянная;

T - абсолютная температура;

a - термодинамическая активность воды.

Для определения свободной влаги в сырье или продуктах используют­ся относительно несложные методики с использованием рефрактометра, или методика высушивания до постоянной массы, или разделение двух или бо­лее компоненных жидкостей отгонкой более летучих компонентов и другие.

 

Основные химические вещества пищи

Тема: «Белки. Роль белков в питании и технологии пищевых производств»

Ферментные препараты, используемые в отраслях пищевой промышленности

Тема: «Липиды в сырье и пищевых продуктах»

Тема: «Витамины. Роль витаминов в питании»

Тема: «Минеральные вещества. Роль в питании»

Тема: «Пищевые добавки»

Тема: «Вода в сырье и пищевых продуктах»

Физическая и термодинамическая характеристики воды, связанной с биомакромолекулами

 

Вода - одно из самых распространенных веществ на земле, она явля­ется необходимым условием жизни и входит в состав всех пищевых продук­тов и материалов. Излишнее содержание влаги может привести к быстрой порче продуктов, и,поэтому, продукты, предназначенные для длительного хранения, подвергаются сушке.

Вода представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, обладаю­щую целым рядом аномальных физических свойств. Например, она имеет аномально высокие температуры замерзания и кипения, а также поверх­ностное натяжение. Ее удельные энтальпии испарения (в расчете на 1 г) выше, чем почти у всех остальных веществ. Редкой особенностью воды яв­ляется то, что ее плотность в жидком состоянии при 4 оС больше плот­ности льда. Поэтому лед плавает на поверхности воды.

Эти аномальные свойства воды объясняются существованием в ней во­дородных связей, которые связывают между собой молекулы как в жидком, так и в твердом состоянии. Вода плохо проводит электрический ток, но становится хорошим проводником, если в ней растворены даже небольшие количества ионных веществ.

Вода широко используется в качестве растворителя в химической технологии, а также в лабораторной практике. Она представляет универ­сальный растворитель, необходимый для протекания биохимических реак­ций. Способность воды хорошо растворять многие вещества обусловлена полярностью ее молекул. Молекула воды обладает сравнительно большим

дипольным моментом. Поэтому при растворении в ней ионных веществ моле­кулы воды ориентируются вокруг ионов, т.е. сольватируют их. Водные растворы ионных веществ являются электролитами.

Для объяснения структуры воды предложены различные модели. Счита­ют, что вода обладает ажурной квазикристаллической структурой с тетра­эдрической координацией соседних молекул, соединенных водородными свя­зями, - эта решетка является каркасом, полости которого заполнены дру­гой частью молекул.

и других.

 

Свободная и связанная влага в продуктах и сырье. Методы определения

 

Вода - очень важное с точки зрения ее связи с пищевыми продуктами вещество. Она обусловливает консистенцию и структуру пищевого продук­та; ее взаимодействие с присутствующими в продукте химическими компо­нентами определяет устойчивость его при хранении. Степень взаимодейс­твия воды с химическими компонентами и влияние на консистенцию пищево­го продукта определяется как ее количеством в продукте, называемым содержанием влаги (г воды/100 г сухих веществ),(или свободной влагой), так и ее термодинамическим состоянием, называемым химическим потенциа­лом (связанная влага). Химический потенциал воды:

m₁ = m_о + RTlga,

где m_о - стандартное состояние химического потенциала;

R - газовая постоянная;

T - абсолютная температура;

a - термодинамическая активность воды.

Для определения свободной влаги в сырье или продуктах используют­ся относительно несложные методики с использованием рефрактометра, или методика высушивания до постоянной массы, или разделение двух или бо­лее компоненных жидкостей отгонкой более летучих компонентов и другие.