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降低水分活度可以提高食品的稳定性，其机理是什么？如何减少水分活度

题目

降低水分活度可以提高食品的稳定性，其机理是什么？如何减少水分活度？

参考答案和解析
正确答案: 机理：降低水分活度，使食品中许多可能发生的化学反应、酶促反应受到抑制。
A.很多化学、生物反应必须有水分子参加才能进行，就必须有足够的自由水，那么降低水分活度就减少了参加反应的自由水的数量，化学反应的速度也就变慢。
B.许多以酶为催化剂的酶促反应，水除了起着一种反应物的作用外，还能作为底物向酶扩散的输送介质，且通过水化促使酶和底物活化。
一般可用干燥、盐腌和糖渍等方法减少水分活度。
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第1题：

试论述水分活度与食品稳定性的关系？


正确答案: （1）Aw与微生物的生长
微生物的生长繁殖需要水，适宜的的Aw一般情况如下：
A.w<0.90：大多数细菌不能生长
<0.87：大多数酵母菌不能生长
<0.80：大多数霉菌不能生长
0.8~0.6：耐盐、干、渗透压细菌、酵母、霉菌不能生长
<0.5：任何微生物均不能繁殖
（2）Aw与酶促反应
水可作为介质，活化底物和酶
A.w<0.8：大多数酶活力受到抑制
=0.25~0.3淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶抑制或丧失活力
而脂肪酶在Aw=0.1~0.5仍保持其活性
（3）Aw与非酶褐变
A.w<0.7：Aw升高，速率升高
A.w=0.6~0.7：Aw最大
A.w>0.7：Aw降低
（4）Aw与脂肪氧化酸败
影响复杂：Aw<0.4：Aw升高，速率下降
A.w>0.4：Aw升高，速率升高
A.w>0.8：Aw升高，速率升高
（5）Aw与水溶性色素分解，维生素分解Aw升高，分解速率升高

第2题：

当食品的水分活度等于（）所对应的水分活度值时，氧化速度最慢。


正确答案:单分子吸附水

第3题：

水分活度（）是致病菌生产并产毒的界限，是根据金葡产生毒素的最低水分活度得来的。水分活度在（）以上的是高风险食品。


正确答案:0.85；0.85

第4题：

论述水分活度与食品的稳定性的关系。


正确答案:水分活度与食品的稳定性的关系主要体现在以下两个方面：
（1）水分活度与微生物的关系
微生物与食品的稳定性有很大的关系，而且很多微生物会分解或利用食品中的营养成分，从而影响食品的品质。不同微生物的生长对水分活度的要求不同：大多数的细菌：0.99-0.94，大多数霉菌：0.94-0.8之间；大多数耐盐细菌：0.75；耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母：0.65-0.6；低于0.6时，绝大多数的微生物是无法生长的。
（2）水分活度与食品化学变化的关系
①对脂肪氧化酸败的影响
水分活度与油脂的氧化速率有很大的关系，当水分活度在0～0.33时，油脂的氧化速率随着水分活度的增加而降低，在低水分活度下，油脂的氧化速率很高；当水分活度由0.33继续增大至0.73时，油脂的氧化速率又随着水分活度的增加而增加，当水分活度由0.73继续增大时，氧化速率呈下降趋势。究其原因主要如下：水能与脂肪氧化的自由基反应中的氢过氧化物形成氢键；水能与金属离子形成水合物，从而会减缓催化效率，从而降低了反应速度；水增加了氧的溶解度，加速了氧化；脂肪分子肿胀，一些易氧化的部分暴露，增加了反应的几率，从而增加了反应速度；催化剂和氧的流动性增加，催化效率提高，氧化速率加速；当催化剂和反应物的浓度被稀释，反应速率会降低。
②对淀粉老化的影响
水分含量在30％～60％时，淀粉的老化速度很快；10％～15％，淀粉不会发生老化或者老化很缓慢。若水分含量降低至10％以下时，淀粉基本不发生老化，比如油炸方面的水分含量降至3～5％，其淀粉则不发生老化。
③对蛋白质变性的影响
水能使蛋白质膨润，使得一些容易氧化的基团暴露在外侧，所以，水分活度增大会加速蛋白质的氧化作用。据测定，水分含量在4％时，蛋白质变性仍能进行，若水分含量降低在2％以下，则不会发生变性。
④对酶促褐变的影响
当Aw值降低到0.25～0.30的范围，就能有效地减慢或阻止酶促褐变的进行。
⑤水分活度对非酶褐变的影响
在一定的水分活度范围内，非酶褐变反应速度随水分活度的值增大而增大，水分活度在0.6～0.7之间时，褐变最为严重，随着水分活度的下降，非酶褐变就会收到抑制而减弱；水分活度在0.2以下，反应通常不会发生；而当水分活度过大时（大于0.7）反应速度下降。

第5题：

水分活度高的食品则含水量大，同样水分含量大的食品水分活度也高。


正确答案:错误

第6题：

请论述水分活度与食品稳定性之间的联系。


正确答案: （1）食品中Aw与微生物生长的关系：Aw对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的Aw较高，而霉菌需要的Aw较低，当Aw低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。
（2）食品中Aw与化学及酶促反应关系：Aw与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与其反应：
①水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行；
②通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；
③通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；
④高含量的水由于稀释作用可减慢反应。
（3）食品中Aw与脂质氧化反应的关系：食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水（Aw＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中Aw＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。
（4）食品中Aw与美拉德褐变的关系：食品中Aw与美拉德反应速度的关系表现出一种钟形曲线形状。当食品中Aw＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德反应，随着Aw增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德反应速度增大至最高点，但Aw继续增大，反应物被稀释，美拉德反应速度下降。

第7题：

水分活度高的食品则水分含量大，同样水分含量大的食品水分活度也高。（）


正确答案:错误

第8题：

如何降低食品水分活度？


正确答案: 降低水分活度的方法主要有：
（1）脱水；
（2）通过化学修饰或物理修饰，使食品中原来隐蔽的亲水基团裸露出来，以增加对水分子的约束；
（3）添加亲水性物质。

第9题：

一般来说通过降低水分活度（AW），可提高食品的稳定性。


正确答案:正确

第10题：

简述水分活度与食品稳定性的关系。


正确答案: ①食品aw与微生物生长的关系：从微生物活动与食物水分活度的关系来看，各类微生物生长都需要一定的水分活度，一般说来：细菌为Aw>0.9；  酵母为Aw>0.87；  霉菌为Aw>0.8。 
②食品aw与酶促反应的关系：一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在Aw<0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外，如酯酶在Aw为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。 
③食品aw与非酶化学反应的关系：降低食品的Aw ，可以延缓酶促反应和非酶反应的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但Aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，还能引起非酶褐变。 
④食品aw与质地的关系：当水分活度从0.2～0.3增加到0.65时，大多数半干或干燥食品的硬度及黏着性增加。水分活度为0.4～0.5时，肉干的硬度及耐嚼性最大。

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