了解食品中水分、溫度與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,對(duì)預(yù)測食品的質(zhì)量穩(wěn)定性是十分重要的。水分對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響可用水分活度(water activity)理論或玻璃化理論來解釋。
水分活度的概念已經(jīng)在第二章中做了詳細(xì)的介紹。我們知道,凍結(jié)或干燥的方法都可以保存易腐食品。其原理是通過凍結(jié)的方法束縛食品中的水分,或者是通過干燥的方法去除食品中的水分,使自由水減少,從而抑制微生物的生長、繁殖及一些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
水分活度的概念實(shí)質(zhì)上表示了水被束縛的能力,水分活度值較小時(shí),大部分水被束縛,使反應(yīng)物得不到它:水分活度較大時(shí),水的運(yùn)動(dòng)能力增加,反應(yīng)速率隨之增大。但當(dāng)水分活度增大到一定值后,反應(yīng)速率將由于反應(yīng)物被稀釋而下降。
水分活度與水在食品中的狀態(tài)有關(guān),它與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系較復(fù)雜。對(duì)于某些食品體系,水分活度不能充分描述其中的反應(yīng)速率,例如,水分活度相同的溶液,會(huì)因?yàn)橐恍┨厥獯蠓肿拥木奂鹊挠绊懚斐晌⑸锓敝乘俾实牟顒e。
而玻璃化理論主要考慮食品中基質(zhì)(matrix)的狀態(tài)(基質(zhì)與食品中水分有關(guān)),看它是處于玻璃態(tài)還是橡膠態(tài),即可決定化學(xué)反應(yīng)速率。玻璃化理論比水分活度方法更直觀、更簡單。
玻璃化理論與水分活度方法的實(shí)質(zhì)是相同的。實(shí)際上,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與水分活度間也存在著線性關(guān)系: