《2022年食品化学资料 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年食品化学资料 .pdf(17页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、食安 093 内部资料1 / 17第一章绪论1 食品化学: 是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学。即从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮藏、运销中的变化及其对食品品质和安全性影响的一门新兴、综合、交叉性学科。2. 食品的化学组成:天然成分 : 无机成分:水,矿物质(基本营养素)有机成分:蛋白质、糖水化合物、脂类化合物、维生素(基本营养素)色素、风味、激素、有毒物质非天然成分:食品添加剂:天然来源的食品添加剂、人工合成的添加剂污染物质:加工中的污染物、环境中的污染物3. 食品物质的特点: 多样性、可认识性、相互作用。4. 食品化
2、学的研究内容首先是确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要特性。其次研究食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的机理在上述研究的基础上,确定影响食品和卫生安全性的主要因素最后是研究化学反应的动力学行为及其环境因素的影响。第二章水分( water )1. 水在生物体内的功能热容量大,调节体温体内化学介质,使生物化学反应顺利进行营养物质,代谢载体稳定生物大分子构象,使其表现特异的生物活性润滑作用此外,具有镇痛、强壮效果、保护眼睛、降脂减肥美容等功效。2. 水在食品中的作用1 是食品的组成成分。2 从食品的理化性质上讲,水在食品中起着溶解分散蛋白质、淀粉等可溶性成分的作用,使它们形成溶液或凝胶
3、。3 从食品品质方面讲,对食品的鲜度、硬度、流动性、风味等方面都有重要的影响,水的质量关系到产品的质量。4 从食品的安全性方面讲,水是微生物繁殖的必须条件5 从食品工艺角度讲,水起着膨润、浸透、均匀化的功能。3. 冰和水的物理性质高的熔点和沸点,具有很大的表面张力、热容以及相变热值。(冷冻、干燥);介电常数大。(良好的溶剂);水的密度较小,水在凝固时具有异常的膨胀性。(食品冻结);水的黏度低,具有流动性;水的热导率较大,而 0时冰的热导率为同温下水的热导率的4 倍;冰的热扩散性系数约为水的9 倍4. 水分子的结构。以氧为中心的四面体结构,O-H键间的键角为104.5 度,水分子是极性分子。O-
4、H具有离子性,水分子可以电离。氧的另外两对孤对电子有静电力。5. 水分子的缔合原因。 H-O 键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性 , 这种极性使分子之间产生引力。由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体, 因此可以在三维空间形成多重氢键。3. 水的结构与性质之间的关系氢键:每个水分子都参与了和其他4 个水分子形成三维空间的多重氢键缔合,因此具有高的沸点、熔点、热容和相变热等;良好的溶剂性能:水分子簇产生了多分子偶极,有效地提高了水的介电常数,所以具有溶剂性,可以促进电解质电离;水分子可移动 :三维氢键网络中的每一个水分子是可移动的,它们快速地切断一个氢键,同时形成新的氢键网,因此水具有流
5、动性,黏度较低;水分子之间的缔合程度和分子间的距离:水分子之间的缔合程度增加,密度增加,分子距离增加,密度减小。0-3.98 :缔合程度起决定作用,所以,在这个范围内,随温度升高,密度增加,在3.98 时,密度最大;在3.98 以上:水分子之间的距离占主导地位,密度又随温度的升高而降低. 4. 冰的结构和性质:冰是由水分子有序排列形成的结晶。水分子之间靠氢键连接构成非常疏松的刚性结构。冷冻食品中四种冰晶体结构,即六方形、不规则树枝状、粗糙的球形、易消失的球晶。5.水的过冷现象:结晶时,实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。在一定压力下, 当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点, 而液体仍不凝固的
6、现象叫液体的过冷现象。(液体越纯,过冷现象越明显。高纯水-40 摄氏度才开始结冰。当具备凝固所需物质,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让液体迅速凝固)6. 水的存在状态:结合水:化合水、邻近水、多层水; 体相水:滞化水、毛细管水、自由流动水:7. 水与溶质的相互作用:类型实例作用强度、(与水- 水氢键比)偶极 - 离子水- 游离离子、水 - 有机分子上的带电基团较大名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093
7、 内部资料2 / 17偶极 - 偶极水- 蛋白质、 NH水- 蛋白质、 CO水- 侧链 OH 近似相等偶极 - 疏水性物质水 RR(水合的)R(水合的) R(水合的) R2(水合的)水疏水水合 G0 疏水相互作用G双羰基化合物酮;b. 五碳糖 : 核糖 阿拉伯糖 木糖 ; 六碳糖:半乳糖 甘露糖 葡萄糖 ; 五碳糖的褐变速度大约是六碳糖的10 倍。; c. 单糖 双糖(如蔗糖,分子比较大,反应缓慢);d. 还原糖含量与褐变成正比氨基化合物的种类:a. 胺类物质 氨基酸 肽类 蛋白质; b. 含 S-S,S-H 不易褐变; c. 有吲哚,苯环的胺类物质易褐变; d. 碱性氨基酸易褐变;e. 氨基
8、在 - 位或在末端者,比-位易褐变pH值: pH3-9 范围内,随着pH上升,褐变上升;pH3 时,褐变反应程度较轻微;pH在 7.8-9.2范围内,褐变较严重;反应物浓度和水分含量与反应物浓度成正比;10 15%(H2O)时,褐变易进行5% 10(H2O)时,多数褐变难进行5%(H2O)时,脂肪氧化加快,褐变加快温度:若 t 10,则褐变速度( v)相差 35 倍。一般来讲:t30 时,褐变加快, 最适 150-170 t20 时,褐变较慢 t Fe2+) ; Cu(催化还原酮的氧化促进褐变) Na对褐变无影响 Ca2+可同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变7.Maillard反应对食品品
9、质的影响:不利方面: a. 营养损失,特别是必须氨基酸损失严重b. 产生某些致癌物质; c. 对某些食品,褐变反应导致的颜色变化影响质量。(如浓缩果汁,蛋粉的加工)有利方面:褐变产生较深的颜色及强烈的香气,赋予食品特殊风味。8.maillard反应与食品加工:抑制 maillard反应:注意选择原料:选氨基酸、还原糖含量少的品种。控制水分含量:蔬菜干制品密封,袋子里放上高效干燥剂。流体食品则可通过稀释降低反应物浓度。降低 pH:如高酸食品如泡菜就不易褐变;降低温度:低温贮藏。除去一种作用物:一般除去糖可减少褐变,如加入葡萄糖氧化酶。加入亚硫酸盐(羰氨缩合之前加入);钙离子可抑制褐变。利用mai
10、llard反应:控制原材料;控制温度;控制加工方法。9.焦糖化反应:无水(或浓溶液)条件下加热糖或糖浆,用酸或铵盐作催化剂,糖发生脱水与降解,生成深色物质的过程,称为焦糖化反应。10. 焦糖化反应条件:无水或浓溶液,温度140-170。催化剂的存在加速反应:铵盐、磷酸盐等。碱性环境有利于反应,pH8比 pH5.9 时快 10 倍。不同糖反应速度不同,例如果糖大于葡萄糖(熔点的不同)。蔗糖形成焦糖的过程:蔗糖200,约 35min 起泡异蔗糖酐(无甜味而又温和的苦味)- 二次起泡 55min焦糖酐(熔点为138,可溶于水及乙醇,味苦)- 继续加热 - 焦糖稀(熔点为154,可溶于水)- 继续加热
11、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料5 / 17焦糖素(高分子的深色物质)。注:焦糖色素( 焦糖是一种黑褐色胶态物质; 等电点在pH3.0-6.9,甚至低于pH3;粘度 100-3000cp) 是一种结构不明确的大的聚合物分子,这些聚合物形成了胶体粒子,形成胶体粒子的速度随温度和 pH的增加而增加。工业上生产的焦糖色素:以蔗糖为原料生产的三种色素及用途:NH4HSO3催化pH2-4.5 耐酸焦
12、糖色素(可用于可口可乐饮料,棕色);糖和铵盐加热 pH4.2-4.8 焙烤食品用焦糖色素(红棕色) ; 蔗糖加热 pH3-4 啤酒美色剂(含醇类饮料,红棕色)11. 与碱的反应:在稀碱溶液中,发生烯醇化作用和异构化作用;在浓碱溶液中,单糖发生分解反应。12. 与酸的反应 :1. 强酸中的反应:单糖在稀无机酸作用下发生糖苷水解逆反应生成糖苷,即分子间脱水反应,产物包二糖和其它低聚糖,如葡萄糖主要生成异麦芽糖和龙胆二糖。这个反应是很复杂的,除要生成。 一和 一 1,6 键二糖外,还有微量的其它二糖生成。 2.弱酸 ( 有机酸 ) 中的反应 : 糖受弱酸和热的作用,易发生分子内脱水反应,生成环状结构
13、体,如戊糖生成糠醛,糖生成5 一羟甲基糠醛。己酮糖较己醛糖更易发生这种反应。戊糖经酸作用生成糠醛。13. 单糖的氧化反应(单糖含有游离的羰基,即醛基或酮基,而酮基在稀碱溶液中能转化为醛基,因此,单糖具有醛的通性)1)与溴水等弱氧化剂:D-葡萄糖 - (与溴水等弱氧化剂)- D-葡萄糖酸 -(钙离子) - 葡萄糖酸钙; - 加热脱水 - D-葡萄酸 - - 内酯2)D-葡萄糖 -(浓硝酸) -1,6-D-葡萄糖二酸3)D-葡萄糖 - (强氧化剂作用)- 被氧化成二氧化碳和水 D- 葡萄糖 - ( 氧 化 酶) - D-葡萄糖醛酸14. 单糖的还原反应:1)D-葡萄糖还原剂 D- 葡萄糖醇( D-
14、山梨醇); 2)D-甘露糖还原剂 D- 甘露醇; 3)D-木糖 还原剂 D- 木糖醇15. 低聚糖 :通常由 36 个单糖组成的聚合物;低聚果糖、低聚木糖、帕拉金糖、大豆低聚糖、低聚壳聚糖、低聚甘露糖、糊精等。其特点:1 低热量、低甜度,在体内不易消化,不易吸收 2 利于双歧杆菌的生长 3 提高免疫力,增强抗病能 4 食品添加剂16. 淀粉的特性:淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在,故称淀粉粒。形状:圆形、椭圆形、多角形等。大小: 0.001-0.15毫米之间,马铃薯淀粉粒最大,米淀粉粒最小。晶体结构:用偏振光显微镜观察及X-射线研究,能产生双折射及X衍射现象。淀粉的分类:来源:玉米、小麦、马铃薯
15、等;结构:支链淀粉、直链淀粉;消化吸收:快速、慢速、抗消化淀粉的性质:物理性质:白色粉末,不溶(或微溶支链淀粉)于冷水中,在热水中溶胀。化学性质:无还原性;直链遇碘呈蓝色,支链遇碘呈紫红色。淀粉的水解: 1)酸水解糊精;2)酶法水解: a) 包括糊化、液化和糖化三个阶段,常用的酶有淀粉酶(也称液化酶)、淀粉酶(也称糖化酶)、葡萄糖淀粉酶(也称糖化酶)。b) 其他的还有脱支酶、环糊精葡聚糖转移酶。淀粉的糊化 : 淀粉粒在水中加热,快速吸水膨胀超过可逆点,水分子进入链中间,最终导致胶束全部崩溃,形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。(本质是微观结构从有序转变成无序)糊化作用的三个阶段:a)可逆吸水阶
16、段:水分进入淀粉粒的非晶质部分,体积略有膨胀,此时冷却干燥,可以复原,双折射现象不变。b)不可逆吸水阶段:随温度升高,水分进入淀粉微晶间隙,不可逆大量吸水,结晶“溶解”。c)淀粉粒解体阶段:淀粉分子全部进入溶液。糊化温度: 指双折射消失的温度,不是一个点,而是一段温度范围,即用糊化开始的温度和糊化完成的温度表示淀粉糊化温度。影响糊化的因素:淀粉种类和结构:如支链淀粉比直链淀粉易糊化。Aw :Aw提高,糊化程度提高。糖:高浓度糖的存在使淀粉的糊化受到抑制。盐:高浓度的盐影响淀粉的糊化(如马铃薯淀粉糊化受到抑制)脂类:与淀粉形成复合物,抑制糊化,并使糊化温度提高。度:在pH60 或 -20 ,不易
17、发生老化。含水量 : 含水量 3060% ,易老化。含水量过低(甘油一酯 甘油二酯 甘油三酯;酰基甘油中脂肪酸的碳链越长,饱和度越高,则熔点越高,在室温下为固体。熔点最高在40-55 之间。酰基甘油中脂肪酸反式结构的熔点高于顺式结构,共轭双键比非共轭双键熔点高。熔点96%;熔点高于 37越多,越不易消化。油脂沸点一般 180-200 之间,沸点随脂肪酸碳链增长而增高,但碳链长度相同,饱和度不同的脂肪酸,其沸点变化不大。烟点闪点着火点油脂的烟点 (smoking point): 指在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。闪点 (flash point): 试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温
18、度。着火点 (fire point): 试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5S的温度。结晶特性 1)同质多晶体:同一种物质所具有的不同形态的固体结晶,他们具有相同的化学组成,但具有不同的结晶晶型,融化后生成相同的液相。2)同质多晶现象(polymorphism):同一种物质具有不同的固体形态的特征。熔融特性固体脂肪指数 (SFI) :在一定温度下固液比ab/bc 。塑性指在一定外力下,表观固体脂肪具有的抗变形的能力液晶态乳化特性6 油脂的氧化反应:自动氧化 : 活化的含烯底物与基态氧发生的游离基反应。链引发、传递、终止。光敏氧化 : 是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应。酶促氧化 :
19、 脂肪氧合酶( Lox):专一性地作用于具有1,4- 顺、顺 - 戊二烯结构的脂肪酸的中心亚甲基处酮型酸败(- 氧化作用):由脱氢酶、脱羧酶、水合酶等引起的饱和脂肪酸的氧化反应。影响油脂氧化速率的因素:脂肪酸及甘油酯的组成;氧;温度;水分;表面积;助氧化剂;光和射线;抗氧化剂。7 油脂的其它化学反应:水解油脂水游离脂肪酸(热、酸、碱、酯酶)油脂水皂化反应(碱)热热分解、热聚合、缩合、水解、氧化反应等。油脂经长时间加热,粘度,碘值,酸价,发烟点,泡沫量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
20、- - - 第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料7 / 17辐照辐射剂量越大,影响越严重;辐照和加热生成的降解产物有些相似,但后者分解产物更多;按巴氏灭菌剂量辐照含脂肪食品,不会有毒性危险。8 油脂的评价:过氧化值是指 1kg 油脂中所含活性氧的毫克当量数。POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。碘价指 100g 油脂吸收碘的克数,是衡量油脂中双键数的指标。碘值,说明双键减少,油脂发生了氧化。酸价是指中和1g 油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。9 油脂的加工:沉降 采用静置沉降,或采用过滤离心除去油中不容杂质。脱胶 粗油 - 向其中加入热水
21、或通水蒸气- (加热至 50) - 搅拌混合 - 静置分层 - 除去水相(因为磷脂及部分蛋白质与水形成水合物后不溶于油)脱酸 用碱中和的方法除去粗油中的游离脂肪酸。脱色 采用吸附剂脱除法。吸附剂有活性炭、白陶土等。最后通过过滤除去吸附剂。脱臭 采用减压蒸馏的方法,并添加柠檬酸等螯合过渡金属离子,抑制氧化作用。第五章氨基酸、肽和蛋白质1. 蛋白质在食品加工中的意义蛋白质是食品中三大营养素之一蛋白质对食品的色、香、味及组织结构等具有重要意义一些蛋白质具有生物活性功能,是开发功能性食品原料之一2. 蛋白质的分类(1)根据化学组成分为:1)简单蛋白:水解只产生氨基酸;2)结合蛋白:由氨基酸和非蛋白质成
22、分组成(2)根据蛋白质的分子形状分为:1)球状蛋白质:如溶菌酶、肌动蛋白等;2)纤维状蛋白质:如肌球蛋白、胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等(3)依据蛋白质的生物功能分为:1)酶 2 )运输蛋白 3 )营养和贮藏蛋白质 4 )运动蛋白 5 )结构和防御蛋白等3. 食品中蛋白质的来源动物中蛋白质 : 如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳;植物中蛋白质:如大豆、谷物;微生物中蛋白质: 酵母1. 氨基酸的结构 : 已经发现的氨基酸有175 种,但组成蛋白质的氨基酸为其中的20 种左右。2. 氨基酸的分类1 按 R基团极性不同分为:a) 非极性 R基团氨基酸; b) 极性 R基团不带电荷的氨基酸;c) 极性 R
23、基团带正电荷的氨基酸 (pH7 时带正电荷 ) ; d) 极性 R基团带负电荷的氨基酸(pH7 时带负电荷 ) 2 按氨基和羧基数目分:a) 中性氨基酸; b) 酸性氨基酸; c) 碱性氨基酸3 营养学上分类:a) 必需氨基酸 - 有 8 种氨基酸在人体内不能合成,或合成的速度不能满足机体的需要,必须从每日膳食中摄取。分别为:苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸;b) 非必需氨基酸必需氨基酸和非必需氨基酸之间的比例,成人为1:4 ,婴儿为 1:1.86比较合适; c) 限制性氨基酸大米的主要限制性氨基酸是赖氨酸和苏氨酸大豆的限制性氨基酸是蛋氨酸3. 氨基酸的理化性
24、质 1 )氨基酸的立体化学;2)氨基酸的酸碱性质- 氨基酸的 PI;3)氨基酸的疏水性;4)氨基酸的光学性质;5)氨基酸的化学反应:与茚三酮反应、与荧光胺反应等4. 氨基酸的PI 值( 等电点 ):当氨基酸呈电中性( 即净电荷为零 ) 时,所处环境的pH值即为该氨基酸的等电点(pI) 。不带电荷侧链的氨基酸:pI=(pKa1+pKa2)/2;酸性氨基酸 :pI=(pKa1+pKa2)/2;碱性氨基酸 :pI=(pKa2+pKa3)/2 氨基酸的疏水性(hydrophobicity)在相同的条件下,将1mol 氨基酸从水溶液中转移到乙醇溶液中时所产生的自由能变化。标作G不同氨基酸的G 值如下表所
25、示: Gt0= -RTlnS乙醇 /S 水 ; Gt00 ,氨基酸具有疏水性,倾向于蛋白质分子内部; Gt0150 ,赖氨酸的 -NH2 容易与天冬氨酸或谷氨酸之间发生反应,形成新的酰胺键。新的酰胺键不但影响赖氨酸和谷氨酸的吸收利用,还会干扰邻近肽链上的氨基酸的消化和吸收,新的肽链本身还有毒性之嫌2)在剧烈加热下,蛋白质多肽链还可发生环化反应而形成环状衍生物,其中一些具有强的致突变作用,如色氨酸在T200 以上加热环化转变成 - 咔啉、 -咔啉和 咔啉 3)加热 T200 ,会导致氨基酸残基的异构化,从L- 氨基酸变为D-氨基酸。由于大多数D-氨基酸不具有营养价值,因此该变化使营养价值降低约
26、50% 。另外,某些D-氨基酸还具有毒性。2. 低温处理下的变化食品的低温贮藏可延缓或阻止微生物的生长并抑制酶的活性及化学变化。冷却(冷藏):0-4 ,对蛋白质影响小冷冻(冻藏):-18 ,对蛋白质有一定的影响冷冻对蛋白质的影响主要表现在以下2 各方面:1)冷冻时,冰晶逐渐形成,使蛋白质分子去水化膜,侧链暴露,同时加上冰晶的挤压,使蛋白质质点相互靠近而结合,致使蛋白质凝结沉淀。采用速冻可以减少蛋白质的变性,保持食品原有风味。2)食品经冷冻解冻后,部分细胞被破坏,酶被释放出来,发生酶促反应,可使蛋白质发生降解或不可逆结合,导致蛋白质质地发生变化。如持水性降低,蛋白质变硬。3. 碱处理下的变化:在
27、碱性条件下进行热处理,对蛋白质的营养价值影响很大。1 容易发生缩合反应,2 发生异构化反应4. 氧化处理下的变化:导致蛋白质营养价值的降低,甚至还产生有害物质。1 蛋白质和脂类接触时引起的氧化反应, 2 蛋白质在有氧气和光照条件下发生的氧化反应5. 脱水处理下的变化:蛋白质脱水时,由于蛋白质- 蛋白质的相互作用,引起蛋白质大量聚集,特别是在高温脱水时,还会影响蛋白质的功能性质,如溶解度、吸水性、乳化性和起泡性等。6. 辐照处理下的变化:高剂量 1050kGy :肉制品的灭菌中剂量 110kGy : 延长果蔬、肉制品的寿命低剂量 1kGy:防止马铃薯、洋葱等发芽,延缓水果的成熟小于 10kGy时
28、,不需要做毒理实验。在辐照作用下,蛋白质中的含硫氨基酸残基和芳香族氨基酸残基最易分解。7. 机械处理下的变化:对食品中的蛋白质有较大的影响第六章维生素和矿物质1. 维生素的概念和特点概念:人和动物为维持正常生理功能而必需从食物中获得的一类微量有机物质。特点: 1 维生素及其前体都存在天然食物中,但没有任何一天然食物含人体所需的全部维生素。2 它们在体内不提供热量,一般也不是机体的组成成分3 参与维持机体正常生理功能,需要量极少,但不可缺少4 在体内不能合成或合成量较少,不能满足机体的需要,必需从食品中摄取。2. 维生素的分类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
29、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料12 / 173. 两类维生素性质的比较脂溶性维生素水溶性维生素化学组成C H O C H O N S 溶解性脂肪或脂类溶剂水吸收排泄随脂肪经淋巴吸收从胆汁沙量排泄经血液吸收,从尿液排泄积存性摄入后,一般在体内无积存缺乏症出现时间缓慢快毒性大剂量,易中毒一般无毒性4. 维生素的命名传统法:即按照其发现顺序,在“维生素”后面加上A、B、 C 、D等拉丁字母来命名。在同族维生素中并按结构不同标上 1、2、3, 等数字。特有功能:
30、抗癞皮病,抗干眼病,抗坏血酸化学结构命名法:视黄醇,硫胺素,核黄素5. 脂溶性维生素:VA 、VD 、VE 、 VK(组成和结构;性质;缺乏症;来源) VA:组成结构维生素 A是一类有营养活性的不饱和烃,包括VA1(视黄醇 ) 和 VA2(脱氢视黄醇 ) 。性质 1) 维生素 A为淡黄色结晶,不溶于水,易溶于脂肪和脂肪溶剂。2) 易被空气中的氧及氧化剂氧化破坏,高温和紫外线可促进其破坏. 3)VA 及 A对热、碱和酸稳定。缺乏症夜盲症、干眼、角膜软化、表皮细胞角化、失明等症状。来源 鱼肝油,动物肝脏,蛋黄,胡萝卜、花椰菜、番茄、甘薯等蔬菜。VD:组成结构维生素 D是一些具有胆钙化醇生物活性的类
31、固醇的统称。性质 1) 维生素 D为白色结晶,溶于脂肪和有机溶剂,其化学性质比较稳定。2) 在中性和碱性溶液中耐高温和氧化,在酸性条件下易分解。3) 对光敏感,易被紫外线照射。缺乏症婴儿佝偻病,成人骨质疏松来源鱼肝油含量最高,而在鸡蛋,牛乳,黄油、干酪中含量较少VE:组成结构是具有 - 生育酚类似活性的生育酚和生育三烯酚的总称性质 1 )维生素E对热及酸稳定。2)对氧、氧化剂十分敏感,易被氧化破坏3)对碱和紫外线敏感。4)金属离子Fe,促进氧化。缺乏症轻微溶血性,一般不会缺乏来源植物性食品较多,如玉米油、菠菜等。在蛋类、豆类、坚果类等含量中等,鱼类肉类动物性食品,含量较少。VK:组成结构维生素
32、 K(Phylloquinone)是醌的衍生物。其中较常见的有四种天然的维生素K1和 K2,还有人工合成的维生素K3和 K4。性质 1 )维生素K是黄色粘稠油状物2)可被空气中氧缓慢地氧化而分解3)遇光则很快破坏。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料13 / 174)对热酸较稳定,但对碱不稳定。缺乏症与凝血作用有关来源 VK 维生素 K1在绿色蔬菜中含量丰富,如菠菜、洋白菜等,鱼肉中维生素K
33、含量较多,但麦胚油、鱼肝油中含量很少6. 水溶性维生素:VC和 VB族7. 维生素在食品加工和储藏中的变化:成熟度果实在不同成熟期中抗坏血酸的含量不同,未成熟时含量较高,而一般说来蔬菜与之相反,成熟度越高,维生素含量越高,辣椒成熟就是一例部位植物的不同部位维生素含量不同,其中根部最少。其次是果实和茎,含量最高的部位是叶,对果实而言,表皮含维生素最高,并向核心依次递减。采后与宰后处理在此期间生物体内的维生素会发生很大变化,如在室温下处理或放置24h 之久,就会引起Vc的损失。正确处理方法:采后、宰后立即冷藏,维生素氧化酶被抑制,维生素损失减少。加工程度的影响植物组织经过修整或细分(水果除皮)均会
34、导致维生素损失;谷物在研磨过程中,营养素不同程度受到破坏。浸提食品中水溶性维生素损失的一个主要途径是经由切口或易破坏的表面而流失;另外加工中的洗涤、漂烫、冷却和烹调等也会造成营养素损失,其损失程度于PH 、T、水分、切口表面积、成熟读等有关。热加工的影响淋洗、漂烫这种热加工手段会导致水溶性维生素损失严重。微波由于微波加热升温快,无水分流失,维生素损失少。热处理这种处理手段也会使维生素大量损失。化学药剂处理的影响1)添加剂 a. 漂白剂或改良剂常是面粉的添加剂,它能降低VA、VC和 VE的含量; b. 亚硫酸盐 ( 或 SO2)常用来防止水果、蔬菜的酶促褐变和非酶褐变,它作为还原剂可以保护VC,
35、但是作为亲核试剂则对VB1有害。 c. 肉制品保存添加的硝酸盐或亚硝酸盐,有些蔬菜本身如菠菜、甜菜中就会有浓度很高的亚硝酸盐,它不但与VC能快速反应,而且还会破坏胡萝卜素、VBl 和叶酸等。2)Pr 常在碱性条件下提取,当用碱性发酵剂时,PH增高, VB1、VC 、泛酸被破坏。变质反应的影响1)脂质氧化时,产生H2O2、过氧化物和环氧化物,这些物质能氧化类胡萝卜素、生育酚、抗坏血酸,导致维生素活性的损失;2)糖类化合物的非酶褐变生成高活性的羰基化合物,造成VB1、 VB6和泛酸等损失;3)食品加工过程中加入的配料会引入一些酶(VC氧化酶、硫氨素酶)导致VC 、VB1等损失。第七章酶1 概述:作
36、用;定义;分类;专一性;命名作用:控制着所有重要的生物大分子的合成、分解食品加工的主要原料是生物材料, 生物材料中含有大量的酶酶的作用有益的:淀粉酶、蛋白酶有害的:果胶酶、脂酶有效地使用和控制内源酶和外源酶定义 酶是具有催化性质的蛋白质,其催化性质源自于它特有的激活能力。分类 单体酶只有一条具有活性部位的多肽链。相对分子质量13000-35000 之间(水解酶、溶菌酶、胰蛋白酶)寡聚酶由几个甚至几十个亚基组成,相同或不同,相对分子质量35000- 几百万,偶数,聚合有活性。多酶复合体由几种酶靠非共价键彼此嵌合形成的复合体,一般相对分子量为几百万以上。(脂肪合成酶)(催化一系列化学反应)简单蛋白
37、结合蛋白专一性是指酶对底物具有选择性,与其它非生物催化剂相比,具有专一性强,催化效率高, 作用条件温和。命名 习惯命名- 淀粉酶、纤维素酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、过氧化物酶或过氧化氢酶系统命名每一种酶被指定一个由4 位数字组成的酶委员会编号。2 食品中酶的分离纯化及活性测定:(胞内酶、胞外酶)- 粗分膜分离层析技术酶活力的定义:在一定条件下,催化单位底物转变成产物所需的酶量。酶活单位: IU:国际生物化学协会酶委员会定义:每分钟催化1mol 底物发生转变的酶量,即:1mol/min 。kat :酶活力的SI 单位,即 Katal 。Katal 的定义是每秒钟催化1 mol 底物发生转变的酶量
38、,即:1mol/s 。3 酶催化理论及反应动力学酶具有不同程度的底物特异性。酶活性中心有两种基团:结合基团和催化基团酶反应动力学:是研究酶催化反应的速率以及影响此速率的各种因素。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料14 / 174 酶的固定化:定义;优点;方法定义:是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶优点: 1) 可反复多次使用;2) 易与反应物分开;3) 酶被固定后,酶的稳定性得到显著提高;
39、4) 产物不含酶,可省去热处理灭酶步骤,有利于提高食品的质量;5) 能长期使用,并可以预测它的衰变的速度;6) 提供了研究酶动力学的良好模型。方法: 1. 吸附 2. 截留 3. 微胶囊包合4. 离子交换 5. 交联 6. 吸附和交联5 酶促褐变:机理;控制途径;方法机理:酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。酚酶:邻二酚:氧- 氧化还原酶控制途径:钝化酶的活性、改变酶的作用条件隔绝氧气接触、加入抗氧化剂方法:热处理;酸处理;SO2及亚硫酸;驱除或隔绝氧气;加酚酶底物的类似物;底物改性6 酶在食品加工中的应用: 1 淀粉加工中的应用:- 淀粉酶, - 淀粉酶,葡萄糖淀粉酶,葡萄糖异构酶,
40、脱支酶以及环糊精糖基转移酶淀粉 - 糊精 - 葡萄糖 - 果葡糖浆2 酶在乳品加工中的应用:凝乳酶、乳糖酶、过氧化氢酶、溶菌酶和脂肪酶凝乳酶 - 干酪乳糖酶:(乳糖、乳清)3 酶在水果中加工中的应用:果胶酶、柚柑酶、纤维素酶、半纤维素酶、橙皮苷酶等果胶酶:果汁的澄清,果汁的过滤、提高果汁的出汁率果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶:橘子罐头加工祛除囊衣柚柑酶:橘汁,去除苦味的柚苷葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶:去除橘汁中的氧,延长储期4 酶在酒类酿造中的应用 淀粉酶、中性蛋白酶、和- 葡聚糖酶等酶制剂处理原料可以弥补原料中酶活力的不足木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、和酸性蛋白酶:啤酒防止浑浊糖化酶代替麸曲:白酒、黄
41、酒、酒酿- 节约粮食,提高出汁率果胶酶、酸性蛋白酶、淀粉酶:果酒出汁率、果酒澄清5 酶在肉蛋鱼类加工中的应用 蛋白酶:肌肉的嫩化水解废弃的动物血、杂鱼以及碎肉中的蛋白质 葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶:禽蛋中葡萄糖,防止禽蛋蛋粉褐变。6 酶在面包与焙烤食品制造中的应用- 淀粉酶、蛋白酶制剂:提高面包质量- 淀粉酶:防止糕点老化蔗糖酶:蔗糖析出。蛋白酶:通心面条风味佳7 酶在甜味剂制造中的应用中性蛋白酶: L- 天冬氨酸和L- 苯丙氨酸甲酯为原料-天冬酰胺苯丙氨酸甲酯甜味剂第八章色素1 概述 ( 呈色机理;色素的分类;食品色素的最新进展) 呈色机理:人肉眼观察到的颜色是由于食品中的物质吸收了可见光区(
42、400800nm )的某些波长的光后,反射光所呈现出的颜色。即人们看到的颜色是被吸收光的互补色。色素分类:一按化学结构分为 1 )四吡咯衍生物:如叶绿素、血红素等;2)异戌二烯衍生物:如胡萝卜素、叶黄色等; 3)多酚类衍生物:花青素、花黄素、儿茶素等;4)酮类衍生物:红曲红色素、姜黄素等; 5)醌类衍生物:虫胶色素、胭脂虫红素等二 按发色团结构分 1 )偶氮类色素:如胭脂红、柠檬黄等;2)非偶氮类色素:如赤鲜红、亮蓝等三 按来源分 1 )天然色素:花青素、血红素等;2)人工合成色素:苋菜红、柠檬黄等四 按溶解性分 1 )水溶性色素:花青素、柠檬黄等;2)脂溶性色素:胡萝卜素等食品色素的最新进展
43、 1 )提高天然色素的稳定性;2)色素配方的研究;3)新的色素源的开发;4)生物技术的应用2 四吡咯色素(叶绿素;血红素)由四个吡咯联成的环称为卟吩, 当卟吩环带有取代基时,称为卟啉类化合物。叶绿素血红素3 胡萝卜素: 自然界中最丰富的天然色素;红色、黄色、橙色;黄色常常被叶绿体的绿色所覆盖既有光合作用又有光保护作用;可淬灭由光照和暴露于空气中产生的活泼氧;最常见的是- 胡萝卜素性质: -、- 、 -胡萝卜素、番茄红素;颜色为橙黄或橙红,氧化后会褪色;均为含40 多个碳共轭多烯烃结构;因酸、加热或光照而异构化;- 、- 、 -胡萝卜素是VA 元;番茄红素不是 VA 元4 多酚类色素: 花青素(
44、花色苷)曾被归类为类黄酮,具有C6-C3-C6 碳骨架结构,是2- 苯基 - 苯并吡喃阳离子基本结构的衍生物。在食品中较重要的6 种花青素:天竺葵色素;矢车菊色素;飞燕草色素;芍药色素;牵牛花色素;锦葵色素第九章食品风味物质名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料15 / 171 呈味物质(味觉的概念及分类;味觉的生理基础;味的阈值;影响味觉产生的因素;味的相互作用)味觉 是指食物在人的口腔内对
45、味觉器官化学感受系统的刺激并产生的一种感觉。味觉的分类日本:酸、甜、苦、辣、咸欧美:酸、甜、苦、辣、咸、金属味印度:酸、甜、苦、辣、咸、涩味、淡味、不正常味中国:酸、甜、苦、辣、咸、鲜、涩但从味觉的生理角度分类,只有四种基本味觉:酸、甜、苦、咸味觉的生理基础: 呈味物质刺激口腔内的味觉感受体,然后通过一个收集和传递信息的神经感觉系统传导到大脑的味觉中枢,最后通过大脑的综合神经中枢系统的分析,从而产生味觉。不同的味觉产生有不同的味觉感受体,味觉感受体与呈味物质之间的作用力也不相同。阈值: 感受到某种呈味物质的味觉所需要的该物质的最低浓度。影响因素: 物质的结构、物质的水溶性、温度、味觉的感受部位
46、、味的相互作用两种相同或不同的味感物质进入口腔时,会使二者呈味味觉都有所改变的现象,称为味觉的相互作用2 食品的基本味感和呈味物质(甜味;苦味;咸味;酸味;辣味;鲜味)3 呈香物质(概述;嗅觉的生理基础;气味对身体的影响;嗅觉理论;化合物的气味与分子结构;)概述 (1)食品香气的重要性。(2)任何一种食品的香气是多种呈香物质的综合反映,包括头香、主香和微香。( 3)一般用香气值来表示某种物质在香气产生中的作用大小。香气值=嗅觉物质的浓度/ 阈值,若香气值小于1,则说明该物质在香气产生中没有发生作用。嗅觉的生理基础:食品中挥发性物质悬浮于空气中,经过鼻腔刺激嗅觉细胞,然后传到大脑的中枢神经,从而
47、引起一种感觉。可分为香气、臭气。气味对身体的影响:1)对呼吸器官的影响:香气深长吸气;可疑气味短促呼吸;恶嗅气味暂停呼吸。 2)对消化器官的影响:香气促进胃肠运动,产生饥饿感;腐败臭气抑制胃肠运动,丧失食欲,恶心呕吐; 3 )对循环系统的影响:香气血管扩张、血压下降; 4 )对精神活动的影响:香气身心愉快、神清气爽,可解除精神紧张、身心疲劳症状;恶臭心烦、焦躁、丧失活动欲望。嗅觉理论: (1)振动学说人的嗅觉类似于视觉和听觉,气味的传播像光波或声波那样通过振动产生嗅感。由于不同的气味分子所产生的振动频率不同,从而形成不同的嗅感。(2)膜刺激理论气味分子被吸附在受体柱状神经的脂膜界面上,嗅感细胞
48、能被气味的刚性分子所渗透和极化,定向双脂膜可能暂时被穿孔,并借此进行离子交换,产生神经脉冲(3)立体化学理论该学说认为不同呈香物质的立体分子结构、大小和电荷是不一样的,可以和人的嗅觉受体发生特异性结合,这就像钥匙开锁一样恰如其分地嵌入受体的空间,人就能够捕捉到这种气体的特征。化合物的气味与分子结构:(1)脂肪族化合物 1 )醇类 C1C3 的醇有愉快的香气; C4C6 的醇有近似麻醉的气味; C7C10 以上的醇呈芳香味;挥发性较高的不饱和醇,许多具有特别的芳香。2)酮类C7C12酮是某些天然物质中的香气成分丙酮有类似薄荷的香气低浓度的丁二酮有奶油香气,但浓度稍大就有酸臭味 C10C15 的甲
49、基酮有油脂酸败的哈味。3) 醛类低级脂肪醛有强烈的刺鼻的气味。随分子量增大,刺激性减小,并逐渐出现愉快的香气。C8C12的饱和醛有良好的香气,但不饱和醛有强烈的臭气4)酯类- 内酯有特殊香气。 5)酸低级脂肪酸有刺鼻的气味, C7 C14脂肪酸呈脂肪气味。(2)芳香族化合物此类化合物多有芳香气味如: 苯甲醛(杏仁香气), 桂皮醛(肉桂香气), 香草醛(香草香气)醚类及酚醚多有香辛料香气如:茴香脑(茴香香气),丁香酚(丁香香气)(3)萜类如: 紫罗酮(紫罗兰香气); 水芹烯(香辛料香气)(4)含硫化合物硫化丙烯化合物多具有香辛气味。如:葱、蒜、韭菜等蔬菜中的香辛成分的主体是硫化物。(5)含氮化合
50、物食品中低碳原子数的胺类,几乎都有恶臭,多为食物腐败后的产物。如:甲胺,二甲胺,丁二胺(腐胺),戊二胺(尸胺)等,且有毒。(6)杂环化合物杂环化合物的香气种类复杂多样,气味强烈。具体包括:呋喃类、噻吩类、噻唑类、吡嗪类、吡咯类、吡啶类、多硫杂环类有些杂环化合物有臭味。如:吲哚及- 甲基吲哚。4 食品中香气形成的途径名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 17 页 - - - - - - - - - 食安 093 内部资料16 / 17生物合成;酶直接作用;酶间接