普通化學
General Chemistry
第 13 週:膠體、乳化與水活性
膠體・界面活性劑與 HLB・乳化液・a_w 等溫線
Colloids, Emulsions and Water Activity
本週學習目標 Learning Objectives
- 由粒子大小區分真溶液、膠體與懸浮液,並說明 Tyndall 效應
- 說明界面活性劑的兩親性結構、微胞的形成與臨界微胞濃度
- 用 HLB 值判斷一個乳化劑適合做 o/w 還是 w/o 乳化液
- 列出乳化液失去安定性的三種方式與對應的防止手段
- 由 Raoult 定律導出水活性 aw,並區分它與含水量
- 讀懂吸濕等溫線,說明為何多數食品的最穩定區在 a_w 0.2–0.3
本週重點aw 不是含水量。這是食品化學最重要、也最容易被誤解的一個區別。
第 13 週·食品營養錨點:蜜餞含水量不低,為什麼常溫放很久不會壞? Anchor Question
?再加一個:美乃滋是油和水做的,為什麼不會分層?兩個問題的答案都在這一週。
這一週要用到的化學
- 溶解的原理與「同類互溶」
- 濃度單位與換算
- 依數性質(Π = iMRT、ΔTf、ΔP)
- 膠體與界面
之後在哪裡會再遇到
- 食品化學水活性 a_w、乳化與乳化劑、膠體
- 食品加工糖漬、鹽漬、冷凍濃縮
- 營養學滲透壓、電解質與體液平衡
本週結束時,你應該能回答:為什麼「水活性」不等於「含水量」?糖是怎麼把水「綁住」的?
先猜猜看:兩包餅乾含水量都是 5%,一包會發霉一包不會。可能嗎?
本週知識地圖 Roadmap
| 段落 | 在問什麼 | 關鍵詞 |
|---|
| PART 1 | 什麼是膠體? | 粒子大小・Tyndall・膠體類型 |
| PART 2 | 油和水怎麼混在一起? | 界面活性劑・HLB・乳化液 |
| PART 3 | 乳化液為什麼會壞? | 乳離・聚併・奧士華熟成 |
| PART 4 | 水「自不自由」怎麼量? | aw・等溫線・保存 |
接上一週上週的依數性質裡有一項叫蒸氣壓下降。把它換一個寫法、換一個名字,就是本週的水活性——而它決定了食品能不能常溫存放。
PART 13.1
膠體
Colloids
Tyndall 效應・膠體類型・界面活性劑與微胞
膠體與 Tyndall 效應 Colloids & the Tyndall Effect
定義膠體 (colloid):分散粒子大小介於 1–1000 nm 的混合物 — 介於真溶液與懸浮液之間,不沉降、可散射光。
| 溶液 | 膠體 | 懸浮液 |
| 粒徑 | < 1 nm | 1–1000 nm | > 1000 nm |
| 散射光(Tyndall) | 否 | 是 | 是 |
| 靜置沉降 | 否 | 否 | 是 |
Tyndall 效應:光束通過膠體時因散射而顯現光徑 — 霧中的車燈光柱、森林曙光。
膠體的類型 Types of Colloids
| 類型 | 分散相 / 分散介質 | 例子 |
| 氣溶膠 aerosol | 液或固 / 氣 | 霧、雲;煙、霾 |
| 泡沫 foam | 氣 / 液或固 | 鮮奶油泡、肥皂泡;泡棉 |
| 乳濁液 emulsion | 液 / 液 | 牛奶、美乃滋、乳液 |
| 溶膠 sol | 固 / 液 | 油漆、豆漿、金溶膠 |
| 凝膠 gel | 液分散於固網絡 | 果凍、豆腐、洋菜 |
界面活性劑與微胞 Surfactants & Micelles
- 界面活性劑 (surfactant):兼具親水頭(極性/離子性)與疏水尾(長碳鏈)的分子,如肥皂 C17H35COO−Na+
- 微胞 (micelle):界面活性劑在水中聚集,疏水尾朝內包住油污、親水頭朝外 → 油污被「乳化」帶走
- 洗滌原理:尾巴溶油(相似者相溶)、頭部溶水 → 一手牽油、一手牽水
- 生物膜的磷脂雙層、乳化劑(蛋黃卵磷脂做美乃滋)同理
隨堂快問 ①:膠體 Quick Check 1
個人作答 2 分鐘 → 與鄰座說明你的理由 → 全班表決 → 看解答
1能觀察到廷得耳效應的是?
A 食鹽水B 牛奶C 蔗糖水D 純水
2膠體粒子的大小範圍約為?
A < 1 nmB 1–1000 nmC > 1000 nmD 與溶液相同
3美乃滋是油和水做的,為什麼不會分層?用界面活性劑的結構說明。
解答:1. B(牛奶) — 膠體粒子夠大,能散射可見光;真溶液的粒子太小,光直接穿過。所以廷得耳效應是區分溶液與膠體最簡單的實驗 —— 一支雷射筆就能做。晨霧中的光柱是同一個現象。
2. B(1–1000 nm) — 小於 1 nm 是溶液,大於 1000 nm 是懸浮液(會沉降)。三者的差別不在「是什麼」,而在粒徑。這也決定了它們會不會沉降、能不能被濾紙濾除。
3. 因為卵磷脂是兩親性分子 — 它一端親水、一端親油,排列在油水界面上 → 降低界面張力,並在油滴表面形成保護層,阻止油滴互相聚併。所以美乃滋是穩定的乳化液,不是溶液。「不分層」不等於「溶解」 —— 油滴仍然是獨立的相,只是被穩定地分散住了。
膠體為什麼不會沉下來 What Keeps a Colloid Stable
| 安定機制 | 怎麼運作 | 什麼會破壞它 |
|---|
| 靜電排斥 | 粒子表面帶同號電荷,互相推開 | 加鹽(遮蔽電荷)、調 pH 到 pI |
| 立體障礙 | 表面吸附高分子,擋住彼此靠近 | 酵素切掉表面的高分子(如凝乳酶) |
| 布朗運動 | 粒子夠小,熱運動抵抗重力沉降 | 粒子變大(聚併、奧士華熟成) |
| 連續相黏度 | 黏度高,移動慢 | 稀釋、升溫 |
這三個字你已經見過兩次第 15 週牛奶加酸凝固用的是「pH 到 pI 使靜電排斥消失」;凝乳酶做乳酪用的是「切掉毛髮層使立體障礙消失」。同一張表,兩種完全不同的凝乳方式。
食品裡的各種膠體 Colloids in Foods
| 分散相 → 連續相 | 名稱 | 食品例子 |
|---|
| 液 → 液 | 乳化液 | 牛奶、美乃滋、奶油 |
| 氣 → 液 | 泡沫 | 打發鮮奶油、蛋白霜、啤酒泡 |
| 氣 → 固 | 固體泡沫 | 麵包、蛋糕、棉花糖 |
| 固 → 液 | 溶膠 | 巧克力醬、番茄糊 |
| 液 → 固 | 凝膠 | 果凍、布丁、豆腐 |
| 固 → 氣 | 氣溶膠 | 奶粉噴霧、麵粉粉塵 |
所以「膠體」不是一個冷門名詞你今天吃的東西裡,幾乎沒有一樣是真溶液。食品的口感——綿密、滑順、彈牙、酥鬆——基本上都是膠體結構的問題,不是配方甜不甜的問題。
PART 13.2
界面活性劑與乳化
Surfactants and Emulsions
兩親性・微胞・HLB・o/w 與 w/o
界面活性劑的結構 The Amphiphilic Molecule
- 一個分子同時有親水頭(極性/帶電)與疏水尾(長碳鏈)→ 兩親性
- 它會自動跑到油水界面上,把兩邊各自照顧一半 → 降低界面張力
- 濃度超過臨界微胞濃度 CMC 後,多餘的分子在水中聚成微胞
- 食品常見:卵磷脂(蛋黃)、單酸甘油酯、酪蛋白、皂素
為什麼降低界面張力就能乳化界面張力是「油水不想接觸」的量化。把它降低,製造大量小油滴所需的能量就變小,攪打才有效;同時界面活性劑在油滴表面形成保護層,阻止它們重新合併。
HLB:怎麼挑乳化劑 The HLB Scale
HLB(親水親油平衡值)是 0–20 的數字,越大越親水;它決定這個乳化劑適合把誰分散在誰裡面。
| HLB 範圍 | 性質 | 用途 |
|---|
| 3–6 | 偏親油 | w/o 乳化劑(奶油、乳瑪琳) |
| 7–9 | 兩者之間 | 潤濕劑 |
| 8–18 | 偏親水 | o/w 乳化劑(美乃滋、牛奶、沙拉醬) |
| 13–15 | 很親水 | 清潔劑 |
| 15–18 | 極親水 | 增溶劑(把香精溶進飲料) |
好記的規則乳化劑溶在哪一相,那一相就是連續相。
兩種乳化液 o/w and w/o
水中油滴 o/w
- 連續相是水
- 美乃滋、牛奶、鮮奶油、沙拉醬
- 可以用水稀釋
- 導電(水相連通)
怎麼判斷手上的東西是哪一種滴一滴到水裡:散得開的是 o/w,浮著不散的是 w/o。美乃滋在水裡會散開,奶油不會——這就是為什麼美乃滋可以調成沙拉醬,奶油只能融化。
乳化液為什麼會壞 How Emulsions Break
| 失效方式 | 發生什麼 | 可不可逆 | 防止方法 |
|---|
| 乳離 creaming | 油滴因密度差往上浮,但還沒合併 | 可逆(搖一搖就回來) | 提高黏度、縮小油滴 |
| 絮凝 flocculation | 油滴聚在一起但各自完整 | 多半可逆 | 增加靜電或立體排斥 |
| 聚併 coalescence | 油滴合併成大滴 | 不可逆 | 足量乳化劑、強的界面膜 |
| 奧士華熟成 | 小油滴溶解、往大油滴長 | 不可逆 | 讓油滴大小均勻 |
為什麼「搖一搖」有時有用有時沒用因為那只解決乳離。一旦進到聚併,油滴已經合併,搖再久也回不來——分清楚是哪一種失效,才知道能不能救。
隨堂快問 ②:界面活性劑與乳化 Quick Check 2
個人作答 2 分鐘 → 與鄰座說明你的理由 → 全班表決 → 看解答
1美乃滋是蛋黃的卵磷脂把油分散在水中。它屬於?
A w/o 乳化液B o/w 乳化液C 真溶液D 懸浮液
2要做奶油(水滴分散在油中),應選 HLB 值?
A 3–6(偏親油)B 13–15(很親水)C 15–18(極親水)D HLB 與此無關
3一瓶沙拉醬放久後上層浮出一層油。搖一搖有時候會恢復、有時候不會。請說明這兩種情況在分子層次的差別。
解答:1. B — 連續相是水、分散相是油 → 水中油滴 o/w。選 A 弄反了。判斷方式:能不能用水稀釋——美乃滋可以,奶油不行。
2. A — 乳化劑溶在哪一相,那一相就是連續相;w/o 需要親油(低 HLB)的乳化劑。選 B/C 是高 HLB,會做出 o/w。HLB 不是「越高越好」,而是「要對」——這與挑緩衝系統要挑對 pKa 是同一種思路。
3. 乳離是可逆的,聚併不可逆 — 搖得回來= 只發生乳離:油滴因密度差往上浮,但每一滴都還完整、界面膜還在,重新分散即可。
搖不回來= 已經聚併:界面膜破裂,小油滴合併成大油滴,要重新分散必須再輸入能量並補充乳化劑。這一題的價值在於把「壞掉」拆成不同的機制。同樣是「浮出一層油」,原因不同、對策也不同——這與第 7 週「AV 與 PV 量的是兩條不同的劣變路徑」是同一種分析習慣。
乳化劑要調配:HLB 具有加成性 Blending Emulsifiers
- 單一乳化劑很少剛好符合需求,實務上是兩種混用調出目標 HLB
- HLB 對重量分率近似加成:HLB混 = xA·HLBA + xB·HLBB
- 每一種油相也有它的需求 HLB(required HLB),配對上才穩定
例:要調出 HLB = 10.0,手上有 Span 80(HLB 4.3)與 Tween 80(HLB 15.0)。各要多少?
設 Tween 的分率為 x:4.3(1 − x) + 15.0x = 10.0
10.7x = 5.7 → x = 0.533
所以 Tween 80 佔 53.3%、Span 80 佔 46.7%。
為什麼要這樣做:單用 Tween 80(15.0)太親水、單用 Span 80(4.3)太親油,兩者都做不出穩定的乳化液;混用才能同時在界面兩側都站得住。
這與挑緩衝系統挑 pKa 是同一種思路:不是越高越好,是要「對」。
PART 13.3
泡沫與凝膠
Foams and Gels
氣泡怎麼撐住・凝膠的可逆與不可逆・食品質地的來源
打發:食品中的泡沫 Foams
- 泡沫 = 氣體分散在液體或固體中的膠體;氣泡表面需要有東西撐住
- 蛋白:攪打使蛋白質部分變性展開,疏水面朝氣、親水面朝水 → 形成膜
- 鮮奶油:部分聚結的脂肪球在氣泡表面形成網狀支撐
- 糖能提高黏度、穩定泡沫,但太早加會妨礙蛋白質展開
為什麼碗裡有油就打不發油會優先佔據氣液界面,把正要展開的蛋白質擠掉,膜就形成不了。所以打蛋白的碗必須無油無水——這不是迷信,是界面競爭。
凝膠:液體被固體網住 Gels
| 凝膠劑 | 形成機制 | 特徵 | 食品 |
|---|
| 明膠 gelatin | 膠原蛋白鏈冷卻後重新纏繞 | 可逆、體溫下融化 | 果凍、慕斯 |
| 果膠 pectin | 低甲氧基靠 Ca2+ 架橋;高甲氧基靠糖與酸 | 需要正確的糖/酸/鈣 | 果醬 |
| 洋菜 agar | 多醣雙螺旋 | 熔點高(約 85 °C)、口感脆 | 寒天、洋菜凍 |
| 蛋白質熱凝膠 | 加熱變性後交聯 | 不可逆 | 蒸蛋、豆腐、魚板 |
可逆與不可逆的差別在哪明膠靠的是氫鍵與纏繞(弱、可回復);蛋白質熱凝膠靠的是變性後暴露的疏水面與雙硫鍵(強、回不去)。所以果凍加熱會化開,蒸蛋不會。
隨堂快問 ③:泡沫、凝膠與乳化的調配 Quick Check 3
個人作答 2 分鐘 → 與鄰座說明你的理由 → 全班表決 → 看解答
1打蛋白時碗裡若殘留油脂就打不發,原因是?
A 油會殺死蛋白質B 油優先佔據氣液界面,把要展開成膜的蛋白質擠掉C 油讓溫度下降D 油與蛋白質反應
2果凍加熱會融化,蒸蛋加熱不會。差別在?
A 果凍含水較多B 明膠靠氫鍵與纏繞(可逆);蛋白質熱凝膠靠變性後的交聯(不可逆)C 蒸蛋比較硬D 兩者其實一樣,只是溫度不夠
3要調出 HLB = 10.0,用 Span 80(4.3)與 Tween 80(15.0)。若只用其中一種會怎樣?為什麼實務上要混?
解答:1. B — 界面競爭:油的界面活性高,搶先佔位。選 A/D 把「妨礙」誤解成「破壞」——蛋白質沒有被油改變,只是沒地方站。這與第 15 週「凝乳酶切掉毛髮層」一樣,都是界面上發生的事。
2. B — 一個靠弱交互作用,一個靠變性後形成的強鍵結。選 A/C 描述的是結果不是機制。「可不可逆」問的永遠是「靠什麼力撐住」——弱力可回復,共價交聯不行。
3. 單用哪一種都做不穩定 — 單用 Tween 80(15.0)太親水、單用 Span 80(4.3)太親油,兩者都無法同時在界面的油側與水側站穩。
混用時 HLB 對重量分率加成:4.3(1−x) + 15.0x = 10.0 → x = 0.533,即 Tween 53.3% + Span 46.7%。這一題的重點是「要對,不是要高」。同樣的判斷在本課程出現過三次:挑緩衝系統要挑 pKa 接近目標 pH、挑指示劑要讓變色範圍靠近當量點、挑乳化劑要讓 HLB 對上需求 HLB。
PART 13.4
水活性 aw
Water Activity
定義・與含水量的差別・吸濕等溫線・保存
水活性的定義 Defining a_w
aw = p / p0 (p = 食品的水蒸氣壓、p0 = 同溫下純水的蒸氣壓)
- 純水 aw = 1.00;加入溶質使蒸氣壓下降 → aw < 1
- 這正是上週的 Raoult 定律——換了一個名字
- 平衡時 aw 等於平衡相對濕度 ERH ÷ 100
- 25 °C 下 p0 = 23.8 torr;若某食品 p = 19.0 torr → aw = 0.798
aw 不是含水量含水量問「有多少水」,aw 問「這些水有多自由」。蜜餞含水量可以超過 20%,但糖把水牢牢綁住,aw 低到微生物無法利用。兩包含水量相同的餅乾,一包發霉一包不會,完全可能。
微生物需要多少水 What Microbes Need
| aw 下限 | 什麼還能生長 | 典型食品 |
|---|
| > 0.90 | 多數細菌(含肉毒桿菌) | 鮮肉、鮮乳、新鮮蔬果 |
| > 0.88 | 多數酵母 | 果汁、稀糖漿 |
| > 0.80 | 多數黴菌 | 果醬、半乾性食品 |
| > 0.75 | 嗜鹽菌 | 鹹魚、醬菜 |
| > 0.61 | 耐旱黴菌、耐滲透酵母 | 蜂蜜、高糖蜜餞 |
| < 0.60 | 幾乎都停止生長 | 奶粉、餅乾、乾燥食品 |
兩條界線,兩個機制第 14 週的 pH 4.6 與本週的 aw 0.85 是兩條各自獨立的法規界線。法規上「低酸性且高水活性」的食品才需要高壓滅菌——兩個條件都要看,不能互相替代。
吸濕等溫線 The Moisture Sorption Isotherm
把含水量對 aw 作圖得到 S 形曲線,分三段:< 0.2 單分子層水(強力吸附、幾乎不參與反應)、0.2–0.6 多分子層水、> 0.6 自由水(反應與微生物都活躍)。
| 劣變途徑 | 最快的 aw 區間 |
|---|
| 脂質氧化 | 兩端都快:< 0.2 與 > 0.8 |
| 梅納褐變 | 0.6–0.7 |
| 酵素反應 | > 0.3,隨 aw 上升而加快 |
| 微生物生長 | > 0.6(依菌種) |
最穩定的區間在 0.2–0.3低於 0.2 時脂質氧化反而加快——單分子層水本來能隔絕氧、鈍化金屬催化劑。「越乾越好」是錯的。
例題:算水活性與判斷保存 Example: Calculating a_w
25 °C 下,某蜜餞的平衡水蒸氣壓為 14.3 torr,純水為 23.8 torr。(a) aw 為何?(b) 它常溫可以放嗎?
解答:
(a) aw = 14.3 ÷ 23.8 = 0.601
(b) 0.601 低於多數細菌(0.90)、酵母(0.88)與黴菌(0.80)的下限,接近耐旱黴菌的 0.61 邊緣 → 常溫可存放,但仍需防潮包裝。
為什麼防潮很關鍵:aw 會與環境濕度平衡。包裝一旦透濕,aw 會往上跑,原本安全的產品就會長黴。
常見誤解:「這個蜜餞摸起來很濕,一定容易壞」——摸到的是含水量,決定安全的是 aw。
a_w 怎麼量、中間水分食品 Measuring a_w and IMF
怎麼量
- 把樣品密封在小室中達平衡
- 量頂空的相對濕度
- aw = ERH ÷ 100
- 露點式或電容式水活性計
- 要控溫:aw 隨溫度改變
中間水分食品 IMF
- aw 約 0.60–0.85
- 不必冷藏、質地仍柔軟
- 果乾、蜜餞、肉乾、軟糖
- 靠糖/鹽/多元醇降 aw
- 常再加防腐劑當第二道柵欄
為什麼包裝這麼重要aw 會與環境濕度持續交換直到平衡。一包 aw = 0.6 的果乾放在濕度 80% 的環境裡,只要包裝透濕,它就會慢慢吸水到 aw = 0.8 —— 然後開始長黴。所以乾燥食品的保存期限,實際上是包裝阻隔性的期限。
例題:兩包餅乾的差別 Example: Two Packs of Cookies
甲、乙兩包餅乾含水量都是 5.0%。甲加了 15% 的糖,乙沒有加糖。哪一包比較容易發霉?為什麼?
解答:乙比較容易發霉。
含水量相同,但甲的糖把水以氫鍵綁住,使可自由參與反應的水變少 → aw 較低。
乙沒有溶質束縛水分,同樣的 5% 水幾乎都是自由水 → aw 較高 → 達到黴菌的 0.80 門檻就會長黴。
這一題要打掉的直覺:「含水量一樣 → 保存性一樣」。
aw 取決於「有多少溶質綁住水」,不是「有多少水」。
延伸:這也是為什麼減糖產品的保存期限常常比原版短——糖不只是甜味,它同時是降低 aw 的工具。
隨堂快問 ④:水活性 Quick Check 4
個人作答 2 分鐘 → 與鄰座說明你的理由 → 全班表決 → 看解答
1兩包餅乾含水量都是 5%,一包發霉一包沒有。最可能的原因是?
A 不可能發生B 兩者的 aw 不同C 含水量測錯了D 發霉與水無關
2為什麼把食品乾燥到 aw < 0.1 不一定更好?
A 太乾就不好吃而已B 低於約 0.2 時脂質氧化反而加快C 會使 pH 上升D 沒有這回事,越乾越好
3法規上「低酸性食品」要高壓滅菌,判定條件除了 pH > 4.6 之外還有 aw > 0.85。為什麼要兩個條件,只看一個不行嗎?
解答:1. B — 含水量相同不代表水的自由度相同。選 A 是最需要打掉的直覺。aw 取決於溶質種類與含量、結合狀態,不是水的總量——這是食品化學與日常直覺差距最大的一點。
2. B — 單分子層水能隔絕氧氣、鈍化金屬催化劑;拿掉它反而加速氧化。選 D 是「越極端越好」的思維。大多數食品的最穩定區間是 aw 0.2–0.3,不是 0。這與 pI 兩側都會溶解、與滴定要控制在適當體積是同一種「中間最好」的結構。
3. 因為它們擋的是不同的機制 — pH ≤ 4.6 靠酸度抑制肉毒桿菌產毒;aw ≤ 0.85 靠限制可利用的水抑制生長。兩者各自獨立:一個高糖但中性的產品(如煉乳)pH 沒過關卻靠 aw 安全;一個酸但很濕的產品(如泡菜)靠 pH 安全。只要其中一個達標就能避開高壓滅菌,所以判定時兩個都要量。這一題是本週與第 14 週的交會點,也是食品衛生安全最核心的判斷邏輯:柵欄技術(hurdle technology)——不必把單一因素推到極端,而是疊加幾個中等強度的障礙。這比「把糖加到爆」或「酸到不能吃」實用得多。
回到本週的錨點 Anchor Answered
第 13 週開場問的是:美乃滋為什麼不分層?蜜餞為什麼不會壞?
用這一週的化學回答
- 美乃滋是油分散在水中的 o/w 乳化液。蛋黃的卵磷脂是兩親性分子,跑到油水界面上降低界面張力,並在油滴表面形成保護層阻止聚併。
- 所以「搖一搖會恢復」的只是乳離;一旦聚併,界面膜破了就回不來。
- 蜜餞的含水量並不低,但糖的大量 −OH 把水以氫鍵綁住,使水活性 aw 降到約 0.6 —— 低於絕大多數細菌(0.90)、酵母(0.88)與黴菌(0.80)的下限。但 0.6 正好在耐旱黴菌與耐滲透酵母的邊緣,所以仍需防潮包裝,不是絕對安全。
- aw = p / p0,正是上週蒸氣壓下降換了個名字。而它與第 14 週的 pH 4.6 是兩條獨立的柵欄,判定時要分開看。
這個情境幫你理解的化學是這一週把「看得到的質地與保存」翻譯成兩個可量測的量:界面(乳化劑在油水交界做了什麼)與水的自由度(aw)。兩者都不是「有多少」的問題,而是「處在什麼狀態」的問題——這正是食品化學與一般化學最不同的地方。
接下來在哪裡會再用到:食品化學乳化系統、膠體安定性與 a_w 食品加工乳化製程、乾燥與包裝阻隔 食品衛生安全柵欄技術與保存性評估 營養學脂質輸送與乳糜微粒
本週重點總結 Summary
- 膠體的判準是粒子大小(約 1–1000 nm)→ 會散射光(Tyndall)
- 界面活性劑是兩親性分子,降低界面張力並在界面形成保護層
- HLB 低 → w/o、HLB 高 → o/w;乳化劑溶在哪一相,那一相就是連續相
- 乳離可逆、聚併不可逆——分清楚才知道能不能救
- aw = p / p0,是 Raoult 定律的食品版
- aw 不是含水量:問的是水自不自由
- 多數細菌需 aw > 0.90、黴菌 > 0.80、幾乎全部停在 0.60 以下
- 最穩定區在 0.2–0.3;太乾反而讓脂質氧化加快
帶走一句話食品能不能放,問的不是「有多少水」,而是「水自不自由」。
重要名詞中英對照 Key Terms
| 中文 | English |
|---|
| 膠體 | colloid |
| Tyndall 效應 | Tyndall effect |
| 界面活性劑 | surfactant |
| 兩親性 | amphiphilic |
| 微胞 | micelle |
| 臨界微胞濃度 | critical micelle concentration |
| 中文 | English |
|---|
| 乳化液 | emulsion |
| 親水親油平衡值 | HLB value |
| 乳離/聚併 | creaming / coalescence |
| 水活性 | water activity |
| 吸濕等溫線 | moisture sorption isotherm |
| 柵欄技術 | hurdle technology |
課後練習與下週預告 Homework and Next Week
課後練習① 由蒸氣壓數據算 aw 並判斷保存性,三題。
② 查五種食品的 aw 與含水量,畫成散布圖,看看兩者是否成正比(答案:不是)。
③ 自製美乃滋,分別在「一次倒入全部油」與「慢慢滴入」兩種做法下比較結果,用界面活性劑與油滴大小解釋差異。
下週:化學平衡與酸鹼 I食品法規為什麼以 pH 4.6 分界?
本週的 aw 是保存的第一條柵欄,下週要處理第二條:酸度。兩者合起來,才是完整的保存性判斷。