食品化學章復習

1、食品化學總復習第2章 水分第3章 碳水化合物第 4章 蛋白質第5章 脂類第2章 水分 教學內容重點難點一、 水的功能二、 水和冰的結構和性質 三、 食品中水的存在形式四、 水分活度五、 吸濕等溫線六、 水分活度與食品的穩(wěn)定性一、水的功能1 水在食品工藝學方面的功能a 從食品理化性質上講，水在食品中起著溶解、分散蛋白質、淀粉等說溶性成分的作用，使它們形成溶液或凝膠。b 從食品質地方面講，水對食品的鮮度、硬度、流動性、呈味、耐貯性和加工適應性都具有重要的影響。c 從食品安全性講，水是微生物繁殖的必需條件。d 從食品工藝的角度講，水起著膨潤、浸透、均勻化等功能。2 水在食品生物學方面的功能a 水是體

2、內化學作用的介質，亦是化學反應的反應物和產物，是組織或細胞所需養(yǎng)分和代謝物質以及排泄物質轉運的載體。b 水的比熱大，是體溫良好的穩(wěn)定劑。c 水是構成機體的重要成分。d 水可對體內的機械摩擦產生潤滑，減少損傷。二、水和冰的結構和性質水的熔點、沸點比較高。介電常數、表面張力、熱容和相變熱等物理常數也較高。 水的密度較低，水結冰時體積增加，表現出膨脹特性，這會導致食品凍結時組織結構的破壞。冷凍時，在具細胞結構的食品和食品凝膠中冰的形成會產生兩個有害結果：（1）非水組分的濃度將比冷凍前變大；（2）水結冰后其體積比結冰前增加9%。一般的食物在凍結后解凍往往有大量的汁液流出，其主要原因是凍結后冰的體積比相

3、同質量的水的體積增大，因而破壞了組織結構。冰的導熱系數在 0時近似為同溫度下水的導熱系數的4 倍，冰的熱擴散系數約為水的9倍，說明在同一環(huán)境中，冰比水能更快的改變自身的溫度。導致了在相同溫度下組織材料凍結的速度比解凍的速度快很多。水分子結構中的H-O鍵間電荷的非對稱分布使H-O鍵具有極性，這種極性使分子之間產生引力。由于每個水分子具有數目相等的氫鍵供體和受體，因此可以在三維空間形成多重氫鍵。冰是水分子靠氫鍵連接有序排列形成的晶體。具有低密度的剛性結構。三、食品中水的存在形式1、食品中水與非水組分之間的相互作用水與離子基團之間的相互作用離子電荷與水分子的偶極子之間的相互作用，是食品中結合最緊密的

4、水。H2O-Na+ 83.68kJ/moL H2O-H2O 20.9kJ/moL水與氫鍵型基團的作用水與非極性基團的作用2、水的存在形式水與食品中的其他成分發(fā)生化學或物理作用，改變了水的性質。按照食品中的水與其他成分之間相互作用強弱可將食品中的水分成結合水、毛細管水和自由水。結合水：又稱為束縛水，是指存在于食品中的與非水成分通過氫鍵結合的水，是食品中與非水成分結合的最牢固的水。自由水：是指食品中與非水成分有較弱作用或基本沒有作用的水。毛細管水：指食品中由于天然形成的毛細管而保留的水分，是存在于生物體細胞間隙的水。毛細管的直徑越小，持水能力越強，當毛細管直徑小于0.1m 時，毛細管水實際上已經成

5、為結合水，而當毛細管直徑大于0.1m 則為自由水，大部分毛細管水為自由水。結合水與自由水的區(qū)別：結合水的量與食品中有機大分子的極性基團的數量有比較固定的比例關系。：結合水的蒸氣壓比自由水低得多。：結合水不易結冰（冰點約-40）。：結合水不能作為溶質的溶劑。 ：由水能為微生物所利用，結合水則不能。 食品中的結合水的產生除毛細管作用外，大多數結合水是由于食品中的水分與食品中的蛋白質、淀粉、果膠等物質的羧基、羰基、氨基、亞氨基、羥基、巰基等親水性基團或水中的無機離子的鍵合或偶極作用產生的。根據與食品中非水組分之間的作用力的強弱可將結合水分成單分子層水和多分子層水。單分子層水：指與食品中非水成分的強極

6、性基團如：羧基-、氨基+、羥基等直接以氫鍵結合的第一個水分子層。在食品中的水分中它與非水成分之間的結合能力最強，很難蒸發(fā)，與純水相比其蒸發(fā)焓大為增加，它不能被微生物所利用。一般說來，食品干燥后安全貯藏的水分含量要求即為該食品的單分子層水。若得到干燥后食品的水分含量就可以計算食品的單分子層水含量。四、水分活度1 水分活度的定義水分活度在物理化學上是指食品的水分蒸汽壓與相同溫度下純水的蒸汽壓的比值，可以用公式aw=P/P0,也可以用相對平衡濕度表示aw=ERH/100。相同水分含量的食品有可能有不同的水分活度，這與食品的物質組成成分有關。食品中含有親水基團越多的物質，結合水含量會增大，水分活度會較

7、小。因此在相同低水分含量時，含不同物質的水分活度為脂肪>蛋白>碳水化合物。2 水分活度與溫度的關系由于蒸汽壓和平衡相對濕度都是溫度的函數，所以水分活度也是溫度的函數。水分活度與溫度的函數可用克勞修斯-克拉伯龍方程來表示。水分含量小時，溫度所引起的水分活度變化較小，相反水分含量大時，溫度所引起的水分活度變化就大。但是當食品的溫度低于 0時，直線發(fā)生轉折，說明其一是在冰點以上溫度時，試樣成分對 Aw影響較大；其二是在冰點下Aw的變化僅與溫度有較大關系。五、等溫吸濕線1 等溫吸濕線：是指在恒定溫度下表示食品水分活度與含水量關系的曲線。在等溫吸濕線中低水分含量范圍內含水量稍增加就會導致水分

8、活度的大幅度增加，把低水分含量區(qū)域內的曲線放大，呈一反S 形曲線。根據水分活度與含水量的關系可將此曲線分成三個區(qū)域。區(qū)：aw=00.25，水分含量為00.07g/g 干物質，這部分水是食品中與非水物質結合最為緊密的水，吸濕時最先吸入，干燥時最后排除，不能使干物質膨潤，更不能起到溶解的作用。區(qū)最高水分活度對應的含水量就是食物的單分子層水。區(qū)：aw=0.250.80，水分含量為0.070.32g/g 干物質，該部分水占據固形物表面第一層的剩余位置和親水基團周圍的另外幾層位置，他們將起到膨潤和部分溶解的作用，會加速化學反應的速度。 區(qū)：aw=0.800.99，水分含量大于0.40g/g 干物質，起到

9、溶解和稀釋作用，凍結時可以結冰。一般說來，大多數食品的等溫吸濕線都成S 形，而含有大量糖及可溶性小分子但不富含高聚物的水果、糖果以及咖啡提取物的等溫吸濕線呈J 形。“滯后”現象：一種食物一般有兩條等溫吸濕線，一條是是食品在吸濕時的等溫吸濕線，另一條是食品在干燥時的等溫吸濕線，往往這兩條曲線是不重合的，把這種現象稱為。在一定Aw時，食品的解吸過程一般比回吸過程時含水量更高。原因是干燥時食品中水分子與非水物質的基團之間的作用部分地被非水物質的基團之間的相互作用所代替，而吸濕時不能完全恢復這種代替作用。食品的等溫吸濕線與溫度有關，由于水分活度隨溫度的升高而增大，所以同一食品在不同溫度下具有不同的等溫

10、吸濕線。因此吸濕等溫線受兩個因素影響：（1）溫度，（2）吸濕還是解吸做出來的。六、水分活度與食品的穩(wěn)定性食物在未凍結時，食物的穩(wěn)定性與食物的水分活度有著密切的關系。總的趨勢是，水分活度越小的食物越穩(wěn)定，較少出現腐敗變質現象。具體來說從以下幾個方面進行闡述：a 從微生物活動與食物水分活度的關系來看：各類微生物生長都需要一定的水分活度，換句話說，只有食物的水分活度大于某一臨界值時，特定的微生物才能生長。一般說來，細菌為aw>0.9，酵母為aw>0.87，霉菌為aw>0.8。一些耐滲透壓微生物除外。b 從酶促反應與食物水分活度的關系來看：水分活度對酶促反應的影響是兩個方面的綜合，一

11、方面影響酶促反應的底物的可移動性，另一方面影響酶的構象。食品體系中大多數的酶類物質在水分活度小于0.85 時，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度為0.3 甚至0.1 時也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。c 從水分活度與非酶反應的關系來看：脂質氧化作用：在水分活度較低時則會加速脂肪的氧化酸敗，當水分活度0.3-0.4時脂肪氧化速度最低，大于0.4 水分活度的增加增大了食物中氧氣的溶解。加速了氧化，而當水分活度大于0.8 反應物被稀釋，氧化作用降低。Maillard 反應：水分活度太低時，會由于底物濃縮效應加速褐變速率，大于0.7 時底物被稀釋褐變

12、作用降低。水解反應：水分是水解反應的反應物，所以隨著水分活度的增大，水解反應的速度不斷增大。理解水分活度與食品安全性的關系圖第3章 碳水化合物教學內容重點難點一、概述二、單糖、雙糖在食品應用方面的物理性質糖在食品加工過程中的變化：單糖和雙糖物理性質對食品的影響、非酶褐變、淀粉的糊化與老化、果膠性質三、單糖、雙糖在食品應用方面的化學性質美拉德反應的過程四、多糖在食品應用方面的性質淀粉的糊化與老化機理一、概述1 碳水化合物的定義與來源碳水化合物是多羥基的醛類和多羥基酮類化合物及其縮合物和某些衍生物的總稱。碳水化合物廣泛存在于各種生物有機體內，是綠色植物經過光合作用形成的產物，一般占植物體干重的80

13、%左右。動物沒有能力制造碳水化合物，因此人類膳食的能源物質碳水化合物主要是由植物性食品提供的，如淀粉。2 碳水化合物的分類根據其水解程度分類單糖：指凡不能被水解為更小單位的糖類物質，如葡萄糖、果糖等；寡糖：凡能被水解成為少數（2-6 個）單糖分子的糖類物質，如蔗糖、乳糖、麥芽糖等；多糖：凡能水解為多個單糖分子的糖類物質，如淀粉、纖維素、半纖維素、果膠等。根據多糖的組成分類均多糖：指只有一種單糖組成的多糖，如淀粉，纖維素等雜多糖：指由兩種或兩種以上的單糖組成的多糖，如香菇多糖等。根據是否含有非糖基團純粹多糖：不含有非糖基團的多糖，也就是一般意義上的多糖；復合多糖：含有非糖基團的多糖，如糖蛋白、糖

14、脂等根據多糖的生物學功能來分類構成多糖：組成生物體的多糖。功能多糖：在生物體中起信號傳導、生物信息識別等功能的多糖。糖工程，多糖時代。3 碳水化合物在食品體系中的功能（1）從食品工藝學的角度看賦予食品香甜味；餅干、面包。增加食品體系的粘稠性；飲料。改善和維持食品體系的質地穩(wěn)定性；果胨、果汁。改善食品體系的香味和色澤。（2）從食品生物化學的角度講作為人類活動的能源物質；構成機體或食品體系；轉化形成生命必需物質，蛋白質和脂類。二、單糖、雙糖在食品應用方面的物理性質1 吸濕性和保濕性吸濕性：糖在空氣濕度較高的情況下吸收水分的情況。保濕性：指糖在較高空氣濕度下吸收水分在較低空氣濕度下散失水分的性質。對

15、于單糖和雙糖的吸濕性為：果糖、轉化糖>葡萄糖，而麥芽糖>蔗糖。對于生產硬糖要求生產材料的吸濕性低，如蔗糖；對于生產軟糖的材料要求吸濕性要高，如轉化糖和果葡糖漿。1 甜度各種單糖或雙糖的相對甜度為：蔗糖1.0，果糖1.5，葡萄糖0.7，半乳糖0.6，麥芽糖0.5，乳糖0.4。2 溶解度常見的幾種糖的溶解度如下：果糖78.94%，374.78g/100g 水，蔗糖66.60%，199.4g/100g水，葡萄糖46.71%，87.67g/100g 水。實在室溫下葡萄糖的溶解度較低，其滲透壓不足以抑制微生物的生長，貯藏性差，工業(yè)上一般在較高溫度下55（70%），不會結晶，貯藏性好。一般說來

16、糖濃度大于70%就可以抑制微生物的生長。果汁和蜜餞類食品就是利用糖作為保藏劑的。3 結晶性就單糖和雙糖的結晶性而言：蔗糖>葡萄糖>果糖和轉化糖。淀粉糖漿是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，自身不能結晶并能防止蔗糖結晶。在生產硬糖是不能完全使用蔗糖，當熬煮到水分含量到3%以下時，蔗糖就結晶，不能得到堅硬、透明的產品。一般在生產硬糖時添加一定量的（30%-40%）的淀粉糖漿。在生產硬糖時添加一定量淀粉糖漿的優(yōu)點是：（1）不含果糖，不吸濕，糖果易于保存；（2）糖漿中含有糊精，能增加糖果的韌性；（3）糖漿甜味較低，可緩沖蔗糖的甜味，使糖果的甜味適中。4 滲透性相同濃度下，溶質分子的分子質量越小

17、，溶液的摩爾濃度就越大，溶液的滲透壓就越大，食品的保存性就越高。對于蔗糖來說：50%可以抑制酵母的生長，65%可以抑制細菌的生長，80%可以抑制霉菌的生長。6 冰點降低當在水中加入糖時會引起溶液的冰點降低。糖的濃度越高高，溶液冰點下降的越大。相同濃度下對冰點降低的程度，葡萄糖>蔗糖>淀粉糖漿。生產糕點類冰凍食品時，混合使用淀粉糖漿和蔗糖，可節(jié)約用電（淀粉糖漿和蔗糖的混合物的冰點降低較單獨使用蔗糖?。?，利用低轉化度的淀粉糖漿還可以促進冰晶細膩，粘稠度高，甜味適中。7 抗氧化性糖類的抗氧化性實際上是由于糖溶液中氧氣的溶解度降低而引起的。8 粘度對于單糖和雙糖，在相同濃度下，溶液的粘度有

18、以下順序：葡萄糖、果糖<蔗糖。<淀粉糖漿，且淀粉糖漿的粘度隨轉化度的增大而降低。與一般物質溶液的粘度不同，葡萄糖溶液的粘度隨溫度的升高而增大，但蔗糖溶液的粘度則隨溫度的增大而降低。根據糖類物質的粘度不同，在產品中選用糖類時就要加以考慮，如清涼型的就要選用蔗糖，果汁、糖漿等則選用淀粉糖漿。返第3章糖 三、單糖、雙糖在食品應用方面的化學性質1 水解反應轉化糖的形成 C12H22O11H2O辣 C6H12O6C6H12O6蔗糖（左旋） 轉化酶 果糖 葡萄糖（右旋）蔗糖在酶或酸的水解作用下形成的產物叫做轉化糖。所謂轉化是指水解前后溶液的旋光度從左旋轉化到右旋。生產用于轉化糖生產的酸是鹽酸，

19、酶是-葡萄糖苷酶和-果糖苷酶。2 堿作用糖在堿性環(huán)境中不穩(wěn)定，易發(fā)生變旋現象（異構化）和分解反應。這個反應受溶液溫度、3 酸的作用在室溫下稀酸對單糖的穩(wěn)定性無影響。酸對糖的作用與酸的種類、濃度、反應溫度緊密相關。在食品中較常見的反應有：四 非酶褐變： Maillard 反應Maillard 反應又稱為羰氨反應，指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之間發(fā)生反映而使食品顏色加深的反應。羰氨反應的過程復雜，可分為3 個階段。（1）初始階段：包括羰基縮合與分子重排，羰氨反應的第一步是含氨基的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff 并隨后環(huán)化成為N-葡萄糖基胺，再經Amadori分子

20、重排生成果糖胺。（2）中間階段：重排后地果糖胺進一步降解的過程。A 果糖胺脫水生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛積累后導致褐變B 果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩(wěn)定，進一步脫水后與氨類化合物縮合。C 氨基酸與二羰基化合物作用（19）。（3）終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐色素。（20）。 焦糖化作用焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物情況下將糖類物質加熱到起熔點以上溫度，是其發(fā)焦變黑的現象。在高溫作用下糖類形成兩類物質，一類是糖的脫水產物，另一類是糖的裂解產物，焦糖化作用有三個階段：（1）從蔗糖熔融開始，有一段時間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，形成的產物無甜味有溫和的苦味；（2）繼續(xù)加

21、熱，第二次起泡，持續(xù)時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點為138，有苦味；（3）焦糖酐進一步脫水生成焦糖烯，繼續(xù)加熱形成難溶性的深色物質焦糖素。焦糖素有一定的等電點，pH3.0-6.9。抗壞血酸褐變抗壞血酸氧化形成脫氫抗壞血酸，再水合形成2，3-二酮古洛糖酸，脫水，脫羧后形成糠醛，再形成褐色素。非酶褐變對食品的影響（1）顏色、風味；（2）營養(yǎng)價值：氨基酸、蛋白質和抗壞血酸。非酶褐變的控制（1）降溫：溫度相差10，褐變反感應的速度相差3-5 倍。釀造醬油溫度每升高5，著色度提高35.6%。（2）水分含量：10-15%的含水量最容易發(fā)生褐變，奶粉含水量低于3%

22、。（3）pH：羰氨反應中縮合物在酸性條件下易于水解，降低pH 就可以防止褐變。（4）原料選擇：對于羰氨反應的速度而言：還原糖>非還原糖；戊碳糖>六碳糖；戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖；六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖；在雙糖中乳糖>蔗糖>麥芽糖>海藻糖。在胺類化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白質，而在氨基酸中，堿性氨基酸>酸性氨基酸，氨基在位或末端的比位的快。亞硫酸鹽處理：其加成物能與氨基化合物縮合，但縮合產物不能再進一步生成Schiff堿和N-葡萄糖基胺，因此，可用二氧化硫和亞硫酸鹽來抑制羰氨反應褐變。五、多

23、糖1 淀粉淀粉的物理性質淀粉根據其分子形狀可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉是由-1，4 葡萄糖苷鍵連接的線性葡聚糖，支鏈淀粉是由-1，4 和-1，6 糖苷鍵連接的具有分支結構的葡聚糖。直鏈淀粉在水溶液中并不是線性分子，而在分子內氫鍵的作用下分子鏈卷曲成螺旋狀，每個螺旋含有6 個葡萄糖殘基。在顯微鏡下，淀粉都是形狀和大小不同的透明顆粒，其形狀有圓形、卵形（橢圓形）、多角形等三種。不同淀粉的淀粉粒的形狀不相同，馬鈴薯淀粉粒的形狀為卵形，玉米淀粉粒的形狀為圓形和多角形，稻米淀粉粒的形狀為多角形。不同淀粉粒不僅顆粒形狀不一樣，其大小也不相同，不同淀粉粒平均顆粒大小為：馬鈴薯淀粉粒65m，小麥淀粉粒2

24、0m，甘薯淀粉粒15m，玉米淀粉粒16m，稻米淀粉粒5m。就同一種淀粉而言，淀粉粒的大小也不均勻，如玉米淀粉粒中最大的為26m，最小的為5m。在常見的淀粉中馬鈴薯淀粉的顆粒最大，稻米淀粉的顆粒最小。支鏈淀粉易分散在冰水中，而直鏈淀粉不易分散在冰水中。天然淀粉粒完全不溶于冷水。在68-80時，直鏈淀粉在水中溶脹而形成膠體，支鏈淀粉則仍為顆粒，但是，一旦支鏈淀粉溶解后冷卻則不易析出。淀粉的化學性質與碘反應：直鏈淀粉與碘反應呈棕藍色，而支鏈淀粉與碘反應呈藍色，糊精與碘的反應隨分子質量的減小，溶液呈色依次變化為：藍色-紫色-橙色-無色。但淀粉、糊精與碘的反應并不是化學反應，是一個物理過程。是由于碘在淀

25、粉分子螺旋中吸附而引起的。在淀粉分子的每一個螺旋中能吸附一分子的碘。對于糊精來說，聚合度為4-6與碘呈無色，聚合度為8-20 與碘呈紅色，聚合度為大于40 與碘呈藍色。支鏈淀粉一般與碘呈紫色，因為其支鏈的長度一般為20-30。水解反應：工業(yè)上常通過淀粉水解來生產各種化工原料，根據淀粉的水解程度度的不同可得到糊精、淀粉糖漿、果葡糖漿、麥芽糖漿、葡萄糖等，常用的生產方法有酸法和酶法。淀粉的糊化和老化-淀粉：指具有膠束結構的生淀粉；-淀粉：指不具有膠束結構的淀粉，也就是處于糊化狀態(tài)的淀粉；膨潤現象：淀粉顆粒因吸水，體積膨脹數十倍，生淀粉的膠束結構即行消失的現象。（1）糊化：生淀粉在水中加熱至膠束結構

26、全部崩潰，淀粉分子形成單分子，并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。由于淀粉分子是鏈狀或分支狀，彼此牽扯，結果形成具有粘性的糊狀溶液，這種現象稱為糊化。淀粉糊化溫度必須達到一定程度，不同淀粉的糊化溫度不一樣，影響淀粉糊化的因素有：A 淀粉的種類和顆粒大?。籅 食品中的含水量；C 添加物：高濃度糖降低淀粉的糊化，脂類物質能與淀粉形成復合物降低糊化程度，提高糊化溫度，食鹽有時會使糊化溫度提高，有時會使糊化溫度降低；D 酸度：在pH4-7 的范圍內酸度對糊化的影響不明顯，當pH 大于10.0，降低酸度會加速糊化。（2）老化：經過糊化后的淀粉在室溫或低于室溫的條件下放置后，溶液變得不透明甚至凝結而沉淀，這種現象

27、稱為淀粉的老化。影響淀粉老化的因素有：A 淀粉的種類：直鏈淀粉比支鏈淀粉更易于老化；B 食品的含水量：食品中的含水量在30%-60%淀粉易于老化，當水分含量低于10%或者有大量水分存在時淀粉都不易老化；C 溫度：在2-4淀粉最易老化，溫度大于60或小于-20不易老化；D 酸度：偏酸或偏堿淀粉都不易老化。淀粉老化在早期階段是由直鏈淀粉引起的，而在較長的時間內，支鏈淀粉較長的支鏈也可以相互發(fā)生締合而發(fā)生老化。防止淀粉老化的方法：將糊化后的淀粉在80以上高溫迅速去除水分使食品的水分保持在10%以下或在冷凍條件下脫水?；瘜W改性淀粉：（1）預糊化淀粉，糊化后在干燥滾筒上快速干燥；（2）淀粉磷酸酯：淀粉在

28、堿性條件下與磷酸鹽在120-125下的酯化反應，可以提高淀粉的增稠性、透明性，改善在冷凍-解凍過程中的穩(wěn)定性返第3章糖（3）交聯(lián)淀粉：嗲安分與含有雙鍵或多功能團的試劑反應所生成的衍生物，產用的交聯(lián)試劑有：三磷酸鈉，表氫醇，醋酸等。2 果膠果膠是指-半乳糖醛酸以1，4-苷鍵形成的聚合物的衍生物。果膠的酯化度=果膠中酯化的半乳糖醛酸的殘基數/果膠中總半乳糖醛酸的殘基數。在果蔬成熟過程中，果膠由 3 種形態(tài)：原果膠：高度甲酯化的多聚半乳糖醛酸；果膠：中等度甲酯化的多聚半乳糖醛酸；果膠酸：未甲酯化的多聚半乳糖醛酸。果膠形成凝膠的條件：果膠含量0.3%-0.7%。不同酯化度（DE）的果膠凝膠條件不一樣，

29、酯化度小于50 的果膠稱為低甲氧基果膠，此時甲氧基的質量比<7%。高甲氧基果膠凝膠要求糖含量60-65%，pH2.0-3.5；低甲氧基果膠形成凝膠不需要糖，但必須有多價離子存在，如鈣離子、鋁離子等。3纖維素和半纖維素纖維素是植物細胞壁的主要結構成分，通常與半纖維素、果膠和木質素結合在一起，其結合方式和程度對植物食品的質地產生很大的影響。結構：D-葡萄糖通過b-1，4苷鍵連接線性聚合物，分子容易按平行并排的方式牢固的締合，形成單斜棒狀結晶。食品特點：性質穩(wěn)定，在一般食品加工中不易被破壞。人體不能消化，但腸道的一些有益微生物可部分消化?；瘜W特點：在高溫、高壓和稀硫酸溶液中，或在纖維素酶的作用

30、下，可水解成低聚糖和葡萄糖。半纖維素是含D木聚糖的一類雜聚多糖，存在于陸地植物中木質化部分。膳食纖維包括不溶性的植物細胞壁的組成成分物質如纖維素、木質素、果膠類物質、半纖維素和糖蛋白等，還包括一些非淀粉可溶性多糖成分，如糖蛋白、角質、蠟和多酚酯等。食品特點：有很高的持水力，可緩解泌尿系統(tǒng)疾病的癥狀。對陽離子有結合和交換能力，可提供一個更緩沖的環(huán)境以利于消化吸收；能吸附腸道內的膽固醇和膽汁酸之類有機分子及有毒物質，并促進它們排出體外；不易產生饑餓感；調節(jié)腸胃功能，預防結腸癌 。具有對心血管疾病、糖尿病有減輕作用。被稱為食物中第七營養(yǎng)素第4章 蛋白質教學內容重點難點4.1概述4.2 蛋白質在加工貯

31、藏過程中的變化4.3 蛋白質的食品特性4.4 食品中的常見蛋白質 蛋白質食品功能性質結構效應關系一、概述1. 氨基酸和肽的結構、命名、分類和一般性質20種氨基酸的主要結構特征及；氨基酸有非極性（疏水性）和極性的分類；氨基酸的性質：紫外吸收和熒光， 用于定量測定技術；顏色反應；解離；疏水性2.蛋白質的結構有一至三級結構，維持高級結構的力包括有二硫健330380kJ/mol、靜電作用42 40kJ/mol、氫鍵840kJ/mol、范德華力1 9kJ/mol、疏水作用等，3. 蛋白質的分類根據蛋白質的分子組成，蛋白質可分為兩類：簡單蛋白質：僅含有氨基酸的蛋白質；結合蛋白質：由氨基酸和非蛋白質成分組成

32、。結合蛋白質中的非蛋白質成分稱為輔基。依據溶解特性簡單蛋白質的分類種類存在部位溶解特性白蛋白球蛋白動、植物溶于水、稀酸堿鹽，飽和硫酸銨中沉淀不溶于水，溶于稀酸堿鹽，半飽和硫酸銨中沉淀。谷蛋白醇溶蛋白植物種子不溶于水、乙醇及中性鹽，溶于稀酸堿同上，但溶于70%80%乙醇精蛋白生殖細胞溶于水和稀酸，缺色、酪，富精、賴組蛋白動物細胞溶于水和稀酸，富精、酪硬蛋白動物不溶二、蛋白質在加工貯藏過程中的變化1 蛋白質的變性蛋白質變性是指當天然蛋白質受到物理或化學因素的影響時，使蛋白質分子內部的二、三、四級結構發(fā)生異常變化，從而導致生物功能喪失或物理化學性質改變的現象。變性對蛋白質功能性質的影響：（1）失去生

33、物活性，如酶、免疫球蛋白等；（2）理化性質改變：不能結晶、溶解度降低、特性粘度增大、旋光值改變等；（3）生物化學性質改變：如營養(yǎng)功能，血蛋白持氧能力。（4）構象發(fā)生改變。常見的引起蛋白質變性的因素有：（1）熱作用：加熱時，穩(wěn)定蛋白質結構的氫鍵將被破壞，分子發(fā)生伸展使得一些疏水性殘基等暴露，可以導致蛋白質分子間的聚集反應。蛋白質的變性速度的溫度系數約為600左右，遠遠大于一般化學反應速度（34）的變化。（2）冷凍：低溫處理可以導致某些蛋白質的變性，例如L-蘇氨酸胱氨酸酶在室溫下穩(wěn)定，但在0不穩(wěn)定。11S大豆蛋白質、乳蛋白在冷卻或冷凍時可以發(fā)生凝集和沉淀。（3）還有：高壓、劇烈震蕩、輻射、酸、堿、

34、重金屬離子、高濃度鹽、有機溶劑等。2 加工對蛋白質物理、化學和營養(yǎng)價值的影響（1）熱處理：熱變性雖然會導致蛋白質生物活性的喪失，但經熱變性后的蛋白質更易于消化吸收；熱燙或蒸煮可以使對食品保藏不利的酶失活，如脂酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶，從而可以防止食品在貯藏過程中發(fā)生變色、風味變差、維生素損失等現象；熱變性可使一些具有毒性的蛋白質和抗營養(yǎng)因子失活，如肉毒桿菌毒素在100失活，而金黃色葡萄球菌毒素在100仍然不失活，蛋白酶抑制劑、凝集素等；絕大多數蛋白質加熱變性后營養(yǎng)價值得到提高，因為在適宜的加熱條件下，蛋白質發(fā)生變性以后，原有圓球狀的肽鏈因受熱而造成副鍵斷裂，使原來折疊部分的肽鏈松散，容易受到

35、消化酶的作用，從而提高消化率和必需氨基酸的生物有效性。（2）低溫處理：長時間低溫會引起蛋白質降解，而且會使蛋白質形成不可逆的變性。從而導致蛋白質持水力喪失。（3）脫水與干燥：干燥時，如濕度過高，時間過長，蛋白質中的結合受到破壞，則引起蛋白質的變性，因而食品的復水性降低，硬度增加，風味變劣。目前最好的干燥方法是冷凍真空干燥，使蛋白質的外層水化膜和顆粒間的水結成冰，然后真空升華去水分而干燥?？墒沟鞍鬃冃詷O少，還能保持食品原來的色香味。（4）輻射：強劑量輻射可導致蛋白變性,從而達到殺菌作用.現已作為食品藥品保藏的手段.（5）堿處理：蛋白質經過堿處理后，能引起變化的氨基酸有絲氨酸、賴氨酸、胱氨酸和精氨

36、酸等。對蛋白質的營養(yǎng)價值影響很大。三、蛋白質的食品特性1 蛋白質與水的相互作用：蛋白質的水溶性蛋白質與水之間的作用力主要是蛋白質中的肽鍵（偶極-偶極相互作用或氫鍵），或氨基酸的側鏈（解離的、極性甚至非極性基團）同水分子之間發(fā)生了相互作用。根據蛋白質的溶解性對蛋白質分類：（1）清蛋白：可溶于pH6.6 的水中，血清清蛋白，卵清蛋白，-乳清蛋白；（2）球蛋白：能溶于pH7 的稀堿溶液，-乳球蛋白；（3）醇溶蛋白：能溶于70%的乙醇，玉米醇溶蛋白；（4）谷蛋白：在上述溶劑中都不溶解，但可溶于酸（pH2）或堿（pH12）。2 凝膠形成蛋白質形成凝膠的機制和相互作用至今還沒有完全研究清楚，但有研究表明蛋

37、白質形成凝膠有兩個過程，首先是蛋白質變性而伸展，而后是伸展的蛋白質之間相互作用而積聚形成有序的蛋白質網絡結構。不同的蛋白質凝膠條件會有不一樣：加熱后再冷卻，如明膠；加熱后形成，如蛋清；加二價離子后形成，如豆腐；部分水解或調整pH，如發(fā)酵酸奶、干酪、皮蛋。3 組織化在許多食品體系中，蛋白質是構成食品結構和質地的基礎，無論是生物組織（魚和肉的肌原纖維蛋白），還是配制食品（如面團、香腸、肉糜等）。還可以通過織構化加工植物蛋白使其具有咀嚼性及持水性的纖維狀產品。常見的蛋白質組織化的方法：熱凝固和形成薄膜，如腐竹；纖維的形成，如人造肉制品；熱塑性擠壓，如用于制作肉糜制品原料的組織蛋白。4 乳化性質蛋白質

38、在許多乳膠體食品體系中起著重要的作用，如牛奶、冰淇淋、肉餡等。蛋白質對水/油體系的穩(wěn)定性差，而對油/水體系的穩(wěn)定性好。5 起泡性質在食品體系中蛋白質起泡的現象非常常見，如蛋糕、棉花糖、蛋奶酥、啤酒泡沫、面包等。蛋白質泡沫其實質蛋白質在一定條件下與水分、空氣形成的一種特殊形態(tài)的混合物。6 風味及風味結合作用蛋白質的苦味：蛋白質在部分酶解時產生的一些小分子肽的片段是苦味的。醛、酮、醇、酚和氧化脂肪酸可以產生豆腥味、哈味、苦味或澀味，當它們與蛋白結合時，在燒煮和咀嚼后會釋出而令人反感。 有些風味物質可利用蛋白質作為風味的載體，在貯藏及加工過程中不發(fā)生變化，并在進入口腔時完全不失真的釋放出來。四、食品

39、中的常見蛋白質 1 大豆蛋白優(yōu)勢特點：1）產量大 ，2）必需氨基酸平衡極為良好?？膳c牛肉和牛乳相媲美。3）消化率高，可達95%， 4）配伍功能好，5）對人體具有功能優(yōu)勢， 6）具有經濟價值優(yōu)勢。 大豆蛋白的存在部位：整粒（40%），子葉（41.3%），種皮（7.0%），胚（36.9%）大豆蛋白的超離心組成：2（22%），7（37%），11（31%），15（11%）.7S蛋白和11S蛋白占總蛋白的70%左右。大豆蛋白的特性具有溶解性、持水性、持油性、乳化性、發(fā)泡性、凝膠性、黏膠性、黏彈性和增稠性等。決定大豆蛋白功能性的物理化學性質有分子的大小、開關、搭配組成和序列、電荷分布、表面疏水性、空間結構

40、、分子的柔性和剛性以及與其他成分作用或反應等。大豆蛋白制品 ：大豆粉，含蛋白52%；濃縮蛋白，含蛋白64%；分離蛋白，含蛋白86%；組織蛋白，含蛋白20%57%。2 乳蛋白。 主要由酪蛋白和乳清蛋白2大類組成。酪蛋白膠粒的組成：（a）或-酪蛋白酸鈣單體，具有一個荷電的磷酸鹽圈；（b) 或-酪蛋白酸鈣形成中心聚合體。（c）-酪蛋白覆蓋在中心聚合體表面形成酪蛋白膠粒。在制造乳酪時用凝乳酶催化酪蛋白的部分水解，因而破壞了膠粒的保護膠體，使酪蛋白和鈣離子的復合物凝結成塊。將牛乳酸化，使pH值達到酪蛋白的等電點（pH4.6）而析出酪蛋白沉淀，也是提取乳中酪蛋白的一種方法。 3 肉類蛋白。禽畜肉蛋白的分類

41、：肌漿蛋白 (20-30%) 水溶蛋白 ；肌原纖維蛋白 （51-53%） 鹽溶蛋白；硬蛋白肌原纖維蛋白的組成：主要由肌動蛋白和肌球蛋白組成。肉蛋白質的保水作用肉中的水分一般占鮮肉重的70%80%左右,分三種形式存在,即結合水、準結合水和自由水。結合水約5%;準結合水約85%,存在于肌原纖維和肌質網之間;自由水約10%,存在于細胞間隙及組織間隙,只靠毛細管張力結合于蛋白質分子的最外面。參與肉保水性變化的主要是準結合水和自由水。蛋白質保持水分的前提有兩個:（1）肉中有存留水分的空間（2）肉中存在維持水分存留的作用力。靜電荷增加,保水性提高。措施：加鹽腌制。能使肌原纖維上的負電荷增加、肌原纖維之間的

42、斥力增強、纖維間空隙加大; 同時還打破了維持肌球蛋白、肌動蛋白、線、線之間相互連結的力量。提高肉的保水性；采取各種措施,使肉的p上升到5.8以上,離開等電點，以提高保水性,最常用的方法是在肉中添加堿性的多聚磷酸鹽。魚肉中的蛋白質 魚類肌肉組織中水分的含量約在70%80%，比畜肉（65%75%）為高，而結締組織肌質蛋白質較肉蛋白質的含量少，僅占2%8%。魚肉之所以柔軟，其原因就在于此。 4 卵蛋白含蛋白：卵白約10%，卵黃約16%。60左右凝固。80以上時完全凝固。卵黃和卵白均有乳化性，還具有起泡性 。卵白及卵黃加熱、加酸或堿等，會失去流動性而凝固。 5 谷物蛋白按其溶解性可分為4大類：清蛋白、

43、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白。麥谷蛋白的分子量大，而且分子中含有大量的雙硫鍵（鏈內與鏈間） ，麥谷蛋白決定面團的彈性、抗張強度、粘合性以及強度。麥醇溶蛋白的分子量小，只有鏈內的雙硫鍵。麥醇溶蛋白決定面團的流動性、伸展性和膨脹性。小麥胚乳中的面筋蛋白質在當有水分存在時在室溫下混合和揉搓能夠形成強內聚力和粘彈性糊狀物的過程。水合的面粉在混合揉搓時，面筋蛋白質開始取向，排列成行或部分伸展，這樣將增強蛋白質的疏水相互作用并通過二硫交換反應形成二硫鍵。最初的面筋顆粒形成薄膜，形成三維空間上具有粘彈性的蛋白質網絡。第5章 油脂教學內容重點難點5.1概述5.2脂肪的結構和組成5.3油脂的物理性質5.4油脂在貯

44、藏加工過程中的劣變油脂自動氧化5.5油脂的熱變化5.6 油脂的質量評價5.7油脂的精煉和加工一、概述脂類指存在于生物體中或食品中微溶于水，能溶于有機溶劑的一類化合物的總稱。1 油脂的分類按物理狀態(tài)分：脂肪（常溫下為固態(tài)）和油（常溫下為液態(tài)）；按化學結構分：簡單脂：酰基脂，蠟；復合脂：鞘脂類（鞘氨酸、脂肪酸、磷酸鹽、膽堿組成），腦苷脂類（鞘氨酸、脂肪酸、糖類組成），神經節(jié)苷脂類（鞘氨酸、脂肪酸、復合的碳水化合物）；衍生脂：類胡籮卜素、類固醇、脂溶性纖維素等。來源分：乳脂類、植物脂、動物脂、海產品動物油、微生物油脂。按不飽和程度分：干性油：碘值大于130，如桐油、亞麻籽油、紅花油等；半干性油：碘值

45、介于100-130，如棉籽油、大豆油等；不干性油：碘值小于100，如花生油、菜子油、蓖麻油等。按構成的脂肪酸分：單純酰基油，混合?；?。2 油脂的功能（1）生命功能：構成機體，調節(jié)生命過程；（2）營養(yǎng)功能：提供必需脂肪酸和熱能，運輸脂溶性維生素；（3）風味功能。二、脂肪的結構和組成常見脂肪酸命名系統(tǒng)名稱俗名系統(tǒng)名稱俗名及數字法名十二碳酸月桂酸順9-十六碳烯酸棕櫚油酸16:1 9c十四碳酸肉豆寇酸順9-十八碳烯酸油酸18:1 9c十六碳酸棕櫚酸順9，順12-十八碳二烯酸亞油酸18:2 9c12c十八碳酸硬脂酸順9，順12，順15-十八碳三烯酸a-亞麻酸 18:3 9c12c15c 二十碳酸花生酸

46、二十烷酸20:0天然飽和脂肪酸具有的特點1）絕大多數是直鏈的偶數碳，奇數的極個別，含量也極少。2）自丁酸開始到三十八碳止，其中C4-24存在于油脂中，> C24 存在于蠟中。3）油脂中最常見的飽和酸為十六酸和十八酸，其次為十二酸、十四酸、二十酸。其中碳鏈<12的存在牛乳脂肪與很少的植物種子油中。天然的不飽和脂肪酸具有的特點：1）含有一個或多個烯丙基-(-CH=CH-CH2)n-結構；2）基本上為順-式異構體，極個別為反-式異構體；3）主要為w-3、w-6、w-9酸；4）天然多烯酸的雙鍵都是被亞甲基隔開的。必需脂肪酸L：亞油酸，Ln：亞麻酸，An：花生四烯酸，EPA：二十碳五烯酸，D

47、HA：二十二碳六烯酸三、油脂的物理性質1 油脂的熱性質（1）熔點：對一般的化合物而言，熔點=凝固點。但對具有粘滯性的和同質多晶現象的物質，凝固點小于熔點。油脂的凝固點比其熔點低1-5。油脂中熔點甘油三酯<甘油二酯<甘油一酯。對于油脂來說，組成脂肪酸的飽和程度越高，熔點越高。天然油脂的熔點一般為一范圍，因為油脂一般為混合物，并有同質多晶現象。（2）沸點和蒸汽壓：油脂和脂肪酸的沸點有以下順序：甘油三酯>甘油二酯>甘油一酯>脂肪酸>脂肪酸的低級醇酯。他們的蒸汽壓則按相反的順序變化。（3）煙點，閃點，著火點：煙點，閃點，著火點是油脂在接觸空氣時加熱時的穩(wěn)定性指標。煙

48、點：在不通風的情況下加熱油脂觀察到油脂發(fā)煙時的溫度，一般為240。閃點：油脂在加熱時油脂的揮發(fā)物能被點燃但不能維持燃燒的溫度，一般為340。著火點：油脂在加熱時油脂的揮發(fā)物能被點燃且能持續(xù)燃燒的時間不少于5 秒的溫度，一般為370。2 油脂的晶體特性油脂的晶型：同質多晶現象：同一種物質具有不同固體形態(tài)的現象。固態(tài)油脂屬于同質多晶現象。天然油脂一般都存在3-4 種晶型，型：熔點最低，密度最小，不穩(wěn)定，為六方堆切型；和型熔點高，密度大，穩(wěn)定性好，型為正交排列，型為三斜型排列。3 油脂的油性和粘性油性是指液態(tài)油脂能形成潤滑薄膜的能力。人的口舌對食品顆粒形狀的感受程度有一定的閾值，當顆粒直徑大于5 微

49、米時，口感粗糙，但顆粒本身的形狀和軟硬程度對口感也有一定的影響作用。在食品加工中油脂可以均勻地分布在食品得表面形成一層薄膜，使人口感愉快。液態(tài)油有一定的粘性，這是由?；视头肿觽孺溨g的引力引起的。蓖麻油之所以粘性較其他油高，是因為含有蓖麻酸醇。4 塑性在室溫下表現為固態(tài)的油脂并非嚴格的固體，而是固-液混合體脂肪中固液兩相的比例可用膨脹計來測量，常用固體脂肪指數來表示。測定若干溫度時25 克油脂固態(tài)和液態(tài)時體積的差異，除以25 即為固體脂肪指數。美國油脂化學協(xié)會規(guī)定的測定溫度為10、21.1、26.7和33.3；國際理論與應用化學聯(lián)合會規(guī)定為10、15、20和25。油脂的塑性是指在一定壓力下表

50、觀固體脂肪具有的抗應變能力。5 油脂的風味 純油脂是無色無味的。油脂的風味和色澤是溶于油脂中的風味物質和色素造成的。 四、油脂在貯藏加工過程中的劣變1、劣變的種類水解型酸?。河椭谝恍┟?微生物的作用下水解形成一些具有異味的酸，如丁酸、己酸、庚酸等，造成油脂產生汗臭味和苦澀味；常發(fā)生在含低級飽和脂肪酸較多的油脂中。如奶油、人造奶油、酥油等。酮型酸?。褐钢舅猱a生的游離飽和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化，最后形成酮酸和甲基酮所致。如污染灰綠青霉、曲霉等；氧化型酸敗：油脂氧化形成的一些低級脂肪酸、醛、酮所致。熱劣變2、油脂自動氧化自動氧化是一種自由基鏈式反應。（1）自動氧化的過程誘導期：油脂分子在

51、光、熱、金屬、酶的作用下產生自由基，如RH + Mx+R·+H+M(x-1)+；發(fā)展R·+3O2ROO·，ROO·+RHROOH+R·；躍變期：ROOH RO· + ·OH 終止期：ROO·+ROO·ROOR+O2，ROO·+R·ROOR，R·+R·R-R。氫過氧化物的分解和油脂的酸?。簹溥^氧化物極不穩(wěn)定，當食品體系中此類化合物的濃度達到一定水平后就開始分解，主要發(fā)生在氫過氧基兩端的單鍵上，形成烷氧基自由基再通過不同的途徑形成烴、醇、醛、酸等化合物，這些化合物具有異

52、味，產生所謂的油哈味。根據油脂發(fā)生酸敗的原因不同可將油脂酸敗分為：光和酶在油脂自動氧化的作用過程光氧化：光氧化是不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應。單線態(tài)氧：指不含未成對電子的氧，有一個未成對電子的稱為雙線態(tài)，有兩個未成對電子的成為三線態(tài)。所以基態(tài)氧為三線態(tài)。食品體系中的三線態(tài)氧是在食品體系中的光敏劑在吸收光能后形成激發(fā)態(tài)光敏素，激發(fā)態(tài)光敏素與基態(tài)氧發(fā)生作用，能量轉移使基態(tài)氧轉變?yōu)閱尉€態(tài)氧。單線態(tài)氧具有極強的親電性，能以極快的速度與脂類分子中具有高電子密度的部位（雙鍵）發(fā)生結合，從而引發(fā)常規(guī)的自由基鏈式反應，進一步形成氫過氧化物。光敏素（基態(tài)）+h光敏素*（激發(fā)態(tài)）光敏素*（激發(fā)態(tài)）+3O2光敏素（基態(tài)）+1O2不飽和脂肪酸+1O2氫過氧化物酶促氧化：自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧氣與油脂發(fā)生反應而生成氫過氧化物，植物體中的脂氧合酶具有高度的基團專一性，他只能作用于1，4-順，順-戊二烯基位置，且此基團應處于脂肪酸的-8 位。在脂氧合酶的作用下脂肪酸的-8 先失去質子形成自由基，而后進一步被氧化。大豆制品的腥味就是不飽和脂肪酸氧化形成六硫醛醇。3、影響油脂氧化的因素（1）油脂的脂肪酸組成：不飽和脂肪酸的氧化速度比飽和脂肪酸快，