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水的功能和利用.pdf

水的功能和利用.pdf

上传者: chemidoctor 2012-08-25 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《水的功能和利用pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含《食品工业科技ScienceandTeehnologyofFoodIndustryNo.李里特关东胜(中国农业大学食品学院北京){摘要从食品成分角度符等。

《食品工业科技ScienceandTeehnologyofFoodIndustryNo.李里特关东胜(中国农业大学食品学院北京){摘要从食品成分角度论述了近期对水的研究进展。水分子的特殊构造、水分子团的存在与人的生命和生理息息相关。笔者关于电生功能水的研究表明功能性水大有开发前景。关键调查堕竺量跫壁.AbstractTherecentresearchonwaterWas。discusse.dfrmthepointofviewffodcompositionsinthispaper.Thespecialstructureofwatermoleculestructurehadgreatimpactonthelivesandphysiologicalactivitiestohumanbeings.Thestudyontheactivatedwaterindicatedthatthereexistedvastprospectinthedevelopmentofactivatedwater.Keywordswaterlactivatedwater~stronglyoxidizedwater前言且不说茶、汤、酒、汁食品中除了于制品外水分含量往往占一半以上。水似乎是最普通、最简单不过的物质然而由于近年来对水的生理作用研究的展开水又变得那么神秘而深奥。近来在饮料市场在我们的生活里出现了许多陌生的水什么“活化水”、“功能性水”、“磁化水”、“矿泉水”、“自然回归水”、“天然水”、“碱性水”、“超酸化水”、“超纯水”、“wwater”、“LFwater”(共鸣场水)等等其名目之繁多、内容之奇妙可谓前所未有。国外去年甚至成立了功能性水研究会开始了划时代的水研究工程。水的特殊结构水有许多特殊的性质近年来引起人们的关注。因此人们开始用各种手段揭示水的奥秘。水分子式是H。O分子量只有然而它却在常温下以液态存在等等这些性质都比较反常。在同族元素类似化合物中一般周期表上侧元素的化合物分子量越小融点、沸点这些热物性值也越小。例如第Ⅵ族元素的氢化物HS(分子量)、HSe(分子量)、H。Te(分子量.)等都符合这一规律它们在常温下都是气体。按此推算水的融点、沸点应分别为一IIO'C和一。可是实际上水的融点和沸点比这一理论值分别高了IIO'C和"C。可见水中的分子应该以更大的分子团形式存在。目前这一猜想已为许多实验所证实。水的特异性质主要基于它的如下特殊分子构造:a.氧原子和个氢原子的结合角为度受外界作用影响时容易发生变化b.氧原子的负极性较大氢原子的电子受氧原子的吸引。负极中心与正电荷中心不重合整个分子为极性分子C.水分子之间除范德华力外还可由弱的氢键结合为大的水分子团(Cluster)这种水分子团具有间隙较大的结晶构造如图所示。d.水分子团的这种构造是一种动态结合其稳定存在时间只有。S左右即不断有水分子加入某个水分子团又有水分子离开水分子团。而水分子团的大小只是个平均数。在室温中一般水的Cluster大小约为~个水分子。e.水分子团的大小与水的温度、离子浓度及变化经历有关电场、磁场、声波、红外线等都可对水分子团的结构变化施加影响。看来水的神秘在于它的这种Cluster。尽管这种结构的稳定存在时间只有。S左右然而对其与周围物质的结合尤其是生理物质的反应影响很大。而且由于用以上方法改变水的结构比较容易即:所需能量极小这就给水分子团结构的改造带来无限可能。这种用电磁场等处理的方法对水结构进行改造达到赋予水或某种液体食品生理功能的方法被称为“Waterdesign”技术。最近一些关于“磁化水”、“活化水”、“功能化水”、“wWater”、rJ维普资讯http:wwwcqvipcom“LFWater”、“电子水”等的提法概出于此图水的分子团结构示意图水的健康功能虽然水的这种构造不太稳定但它在生理反应、中所起的作用很大。人们发现水分子团越小活性越大这种水喝起来也越好喝而水分子团越大活性越小也不好喝。许多实验证明改变水的结构时对生物的生理反应有很大影响。许多研究也表明食品的发酵、熟成、风味也与水的构造有密切关系。.人体中的水图以冰构造为基础的六环水构造人体各部分能在数微米范围进行复杂而有规律的化学反应水起着关键的作用。水使生化反应能够在生体各微小单元再现维持了生理反应的选择性。生理反应、物质移动都是在构造化的水中进行的。据观察细胞周围包围着相当于几千万道尔顿分子量的水集团有人指出这些构造集团水与蛋白和脂质一样发挥着生理功能。例如维持红血球膜功能的脂双层的脂质和脂质之间存在一个水膜。这个结构化的水膜控制了红血球与周围物质的关系同样也维持着细胞和细胞膜的功能。、.水的保健功能动植物及其生命活动都与水息息相关。比如水对微生物、酶的生化反应影响很大。最近研究表明生物体内酶、核酸等的活动生物膜的功能不仅与周围水的量有关也与周围水的状态有很大关系。水的状态也就是水分子团的构造和排列情况。最近还有人提出:支持DNA对信息进行记忆和执行的应是与其共鸣场有关的水的状态。目前已有用磁化、远红外辐射、压力场、冻结解冻等方法对水进行功能化设计并观察到了这些水对生物膜功能的改变和对酶、激素活性的重要影响。因此把这样的水称之为“功能性水”。功能性水与食品加工功能性水除了作为饮料发挥健康和疗效等生物功能外在食品加工中也有很好的应用前景。电磁水处理技术是功能性水制造和利用的主要领域现将目前的研究举例如下。.重叠波处理技术所谓重叠波处理就是将装在货架或料罐中的物料与大地绝缘给物料接通电源的一个端子在高压交流电的正弦波上同时叠加一个高谐波(称作重叠波)进行处理的方法。研究表明经重叠波处理的小麦粉可使它的面包加工性能大大提高蒸炊米饭时经重叠波处理可使陈米获得新米一样香味水经重叠波处理可使粘度下降食品水份活性降低提高了保存性等等。这些效果的作用机理目前还没有明确说法许多学者开始从水的特殊结构学来解释这一现象。.远红外技术陈酿酒比较香醇正是因为经过长时间放置乙醇分子被包络到水分子团结构中形成了稳定结合(图)。目前人们已通过远红外、电磁波等方法促使水分子包络乙醇结构的形成缩短酿酒时间。同样原理在制面、腌渍等工程中也得到应用。每包络乙醇分子的水结构图酒的陈化和水结构。电解离子水的功能利用电解的方式处理食品加工用水可以产生种种奇特效果。笔者利用自己开发的电生功能水发生器制得的强酸化水和强碱性水表现了明显的利用功能。强酸性水的pH值在.以下氧化还原电位(ORP)为.mV以上。笔者用强酸化水进行了杀菌试验结果如图、图所示。除以上试验外笔者还将强酸化水的消毒效果与酒精、高锰酸钾溶液等进行了比较。试验结果表明强酸化水不仅有很强的杀菌效果而用比其他消毒液效果更快更强。装置同时可得到强碱性水嚣嘻口O.口lo澎维普资讯http:wwwcqvipcom鼍絮‘OOOl杀蕾时间(min)图强酸化水杀菌效果图O杀蕾时闻(ain)图强酸化水杀菌效果图(pill.ORP:一mV)作为食品器具洗涤剂它具有强的界面活性和去污功能另外作为食品添加水也有很好的改善食品功能作用。同装置还可得到弱碱性水因这种水具有还原作用也被称为还原水它具有很好的抗氧化作用常饮可以清除人体内的自由基、活性氧等因此被称为SODWATER具有非常好的保建功能。电解水的方式主要有两种一种是利用外加电场电解水另一种是利用异种金属之间的金属接触电势产生电解离子水的。久保利用电气石对水实现了电解电压以下的电解。在微能作用下电解产生的H和OH一处于平衡状态时H与水分子结合得到H(Hydroniumion).H在电场作用下向阴极移动并被电解还原得到氢气而OH一不会被电解为氧气这样就得到了富含OH一的pH值较高的sDWATER。H一与水可以水和为H(Hydroxy)它具有界面活性作用。即Ha中的OH一没有阳离子与之保持平衡在水中处于不稳定状态产生了疏水的性质。因此在界面一H的H向外形成了具有还原性的单分子膜层。理论和实践都证明H。的界面活性作用相当于HLB值在~左右可形成o/w型乳浊液。可贵的是它具有好的生理机能。我国古代似乎已经发现了这种磁石的神妙作用。宋代沈括《忘怀录》载当时江南山村人家常开掘“药井”。其法是“择好上地凿一井须至深而狭小”井底铺以块状云母石再将紫、白石英石、钟乳石或磁石捣如豆粒状覆以云母上深宜数尺“每日汲水饮或供烹茶酿酒作羹。”沈括称“饮皆用之久极益人”。《搜神记》中也记载着晋代已有“丹砂井”的史实。砂锅熬中药其特效恐怕皆与此有关。水创造和孕育了生命水也维持着生物和人类的繁衍和健康深入地研究水、揭开水的奥秘、发挥水的功能是世纪之交食品科学的重要课题之一。参考文献李里特.水的结构和生理功能.科技导报()Y.Ozawa.Researchfor“ActivatedWater”.uptodateFOODPROCESSING():~S.Kubota.DevelopmentofStronglyOxidizedWaterandItsUse.uptodateFOODPROCESSING():~野口骏.食品水科摹.幸害房:今井良次、後'c才一夕一、NewfoodIndustry():~(上接第页)航食品、调味品及茶叶、中药材、动物胶蛋白、人参、酶素等。目前该设备已在甘肃、山东、辽宁等省的企业得到应用。以生产冻干香葱为例每公斤销售收入元可获得利税元/kg一年生产干品香葱.t年销售收入.万元年获利税.万元两年多可收回投资。结束语随着人们对食品质量、方便性、营养保健功能要求的不断提高国内市场上冻干食品将越来越受到人们的欢迎。相信其在餐饮、旅游、食品、药材加工业中将产生巨大的收益。们(】鼍粗餐维普资讯http:wwwcqvipcom

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