48. Вода. Физические свойства и строение воды и льда.

Вода обладает аномально высокой теплоемкостью. Это имеет боль­шое значение в жизни природы — в ночное время, а также при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету так же медленно нагревается, являясь, таким образом, регулято­ром температуры на земном шаре.

Вода обнаруживает необычное свойство расширяться при замерзании, вследствие чего плотность льда ниже, чем воды при той же температуре, что нехарактерно для других веществ при переходе из жид­кого состояния в твердое.

Вода составляет 70% от массы организмов. Осуществляет перенос химической энергии.

Вода входит в состав всех пищевых продуктов, влияет на их вкус и цвет.

Физические свойства. Атом наход-ся в sp³ гибридизации. каждая мол-ла воды м/т образовывать 4 водородные связи с мол-лами среды.

Структура льда представляет собой 4-гранную пирамиду. Такая структура энергетически выгодна, она устойчива при н.у.

При таянии льда образ-ся ассоциаты.

45. Свободная и связанная вода.

Общая влажность продукта указывает на количество влаги в нем, но не характеризует ее причастность к химическим, биохимическим и микроби­ологическим изменениям в продукте. В обеспечении его устойчивости при хранении важную роль играет соотношение свободной и связанной влаги.

Связанная влага — это ассоциированная вода, прочно связанная с раз­личными компонентами — белками, липидами и углеводами за счет хи­мических и физических связей.

Свободная влага — это влага, не связанная полимером и доступная для протекания биохимических, химических и микробиологических реакций.

При влажности зерна 15—20% связанная вода составляет 10—15%. При большей влажности появляется свободная влага, способствующая уси­лению биохимических процессов (например, прорастанию зерна).

Плоды и овощи имеют влажность 75-95%. В основном, это свобод­ная вода, однако примерно 5% влаги удерживается клеточными коллоидами в прочно связанном состоянии. Поэтому овощи и плоды легко вы­сушить до 10—12%, но сушка до более низкой влажности требует приме­нения специальных методов.

Связанная влага:

• характеризует равновесное влагосодержание образца при некоторой температуре и низкой относительной влажности;

• не замерзает при низких температурах (—40°С и ниже);

• не может служить растворителем для добавленных веществ;

• дает полосу в спектрах протонного магнитного резонанса;

• перемещается вместе с макромолекулами при определении скорости седиментации, вязкости, диффузии;

• существует вблизи растворенного вещества и других неводных веществ и имеет свойства, значительно отличающиеся от свойств всей массы воды в системе.

Связанная влага классифицируется:

• органически связанная (наиболее прочно) – вода которая наход-ся в щелях молекул белка или как часть химических гидратов,

• близлежащая влага – монослой, который наход-ся у гидрофильных групп неводного компонента,

• мультислойная вода – отлич-ся от чистой воды, образует несколько слоев за близлежащей водой.

В пищевых продуктах м.б. вода,удерживаемая макромолекулами: гели крахмала и пектина. Эта вода не удал-ся из продукта даже при большом усилии. При хранении гелей вода терятся, и это ухудшает их качество (синерезис).