食品是一個(gè)有機(jī)體系

關(guān)于食品是一個(gè)有機(jī)體系

食品化學(xué)主要研究食品原材料的組成、性質(zhì)以及其在加工成食品和儲藏過程中經(jīng)受的化學(xué)、生物化學(xué)及物理化學(xué)變化，因此食品化學(xué)與化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)和分子生物學(xué)密切相關(guān)。第2頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1食品是一個(gè)有機(jī)體系食品添加劑礦物質(zhì)維生素核酸脂肪水蛋白質(zhì)碳水化合物食品第3頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

水是地球上生物賴以生存的基礎(chǔ)，占了動物、植物或食品質(zhì)量的50%~90%，其功能如下：體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)生化反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物是一種營養(yǎng)物和代謝物的載體穩(wěn)定生物大分子構(gòu)象調(diào)節(jié)體溫潤滑運(yùn)動部位1.1水第4頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.1食品中水的存在形式

水體相水

結(jié)合水自由水毛細(xì)管水多層水化合水鄰近水滯化水第5頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.2水分活度定義：食品中水的蒸汽壓和該溫度下純水的飽和蒸汽壓的比值第6頁,共171頁，2024年2月25日，星期天水分活度的測定方法

1、冰點(diǎn)測定法先測樣品的冰點(diǎn)降低和含水量,據(jù)下兩式計(jì)算aw，其誤差很?。ǎ?.001aw/℃）

aw=n1/(n1+n2)n2=G△Tt/(1000.Kt)G—溶劑克數(shù)

Tt—冰點(diǎn)降低(℃)Kt—水的摩爾冰點(diǎn)降低常數(shù)(1.86)第7頁,共171頁，2024年2月25日，星期天將已知含水量的樣品置于恒溫密閉小容器中,使其達(dá)到平衡,然后用電子或濕度測定儀測樣品和環(huán)境空氣的平衡相對濕度,即可得aw。2、相對濕度傳感器測定法第8頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

通常溫度恒定在25℃，擴(kuò)散時(shí)間為20min，樣品量為1g，并且是在一種水分活度較低（A）和另一種水分活度較高(B)的飽和鹽溶液下分別測定樣品的吸收(x)或散失水分(y)的重量，然后安下式計(jì)算：

aw=（Ax+By）/(x+y)置樣品于恒溫密閉的小容器中,用一定種類的飽和鹽溶液使容器內(nèi)的樣品的環(huán)境空氣的相對濕度恒定,待恒定后測樣品含水量的變化,然后再求aw。第9頁,共171頁，2024年2月25日，星期天水分活度與溫度的關(guān)系

測定樣品水活性時(shí)，必須標(biāo)明溫度，因?yàn)閍W值隨溫度而改變。經(jīng)修改的克勞修斯-科拉伯龍（Clausius-Clapeyron）方程，精確地表示aW對溫度的相依性。

式中：T,絕對溫度；R,氣體常數(shù)；ΔH,樣品中水分的等含量凈吸熱。經(jīng)整理，符合廣義的直線方程。顯然，以lnaW對1/T作圖（當(dāng)水分含量一定時(shí)）應(yīng)該是一條直線。

㏑aw=-k△H/R（1/T）第10頁,共171頁，2024年2月25日，星期天馬鈴薯淀粉的水分活度與溫度的關(guān)系從圖中可以看出：

在含水量一定的情況下，水活分度的對數(shù)與絕對溫度的倒數(shù)呈良好的線性關(guān)系，而且水分活度對溫度的相依性是含水量的函數(shù)。第11頁,共171頁，2024年2月25日，星期天冰點(diǎn)以下水活度與溫度的關(guān)系Pff

部分冷凍食品中水的分壓P0（scw）純的過冷水的蒸汽壓P0（ice）純冰的蒸汽壓。

基于冷凍食品中水的分壓等于相同溫度下冰的蒸汽壓。由于過冷水的蒸汽壓已能測到-15℃，而冰的蒸汽壓可測到更低的溫度，因此，精確地計(jì)算冷凍食品的aw值是可能的。第12頁,共171頁，2024年2月25日，星期天高于或低于凍結(jié)溫度時(shí)樣品的水活性和溫度之間的關(guān)系(1)在冰點(diǎn)以下的溫度呈線性關(guān)系。(2)濕度對冰點(diǎn)以下的aw的影響一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對冰點(diǎn)以上的aw的影響。(3)該圖在樣品的冰點(diǎn)處不連續(xù)并產(chǎn)生急劇的轉(zhuǎn)折。

第13頁,共171頁，2024年2月25日，星期天高于和低于凍結(jié)溫度下aw的重要差別①在凍結(jié)溫度以上,aw是樣品組分與溫度的函數(shù),且前者是主要因素,在凍結(jié)溫度以下,aw與樣品組分無關(guān),只取決于溫度,不能根據(jù)冰點(diǎn)以上的aw預(yù)測體系中溶質(zhì)的種類和含量對冰點(diǎn)溫度以下體系發(fā)生變化的影響,如擴(kuò)散控制過程,催化反應(yīng)等。②凍結(jié)溫度以上和以下aw對食品穩(wěn)定的影響是不同的。在-15℃的產(chǎn)品中(aw為0.86)，微生物不再生長，而且化學(xué)反應(yīng)緩慢進(jìn)行；但是在20℃與aw

為0.86時(shí)，一些化學(xué)反應(yīng)將快速進(jìn)行，一些微生物將以中等速度生長。第14頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.3水分吸濕等溫線

定義：

在恒定的溫度下，食品的水分含量(用單位干物質(zhì)質(zhì)量中水的質(zhì)量表示，g水／g干物質(zhì))與它的水分活度之間的關(guān)系圖稱為吸附等溫線（簡稱MSI）。第15頁,共171頁，2024年2月25日，星期天高含水量食品的吸濕等溫線第16頁,共171頁，2024年2月25日，星期天低水分含量范圍食品的水分吸著等溫線第17頁,共171頁，2024年2月25日，星期天MSI的實(shí)際意義?

由于水的轉(zhuǎn)移程度與aw有關(guān),從MSI圖可以看出食品脫水的難易程度,也可以看出如何組合食品才能避免水分在不同物料間的轉(zhuǎn)移。據(jù)MSI可預(yù)測含水量對食品穩(wěn)定性的影響。從MSI還可看出食品中非水組分與水結(jié)合能力的強(qiáng)弱。第18頁,共171頁，2024年2月25日，星期天MSI上不同區(qū)水分特性第19頁,共171頁，2024年2月25日，星期天大多數(shù)食品的吸濕等溫線為S形；而水果、糖制品、含有大量糖和其它可溶性小分子的咖啡提取物等食品的吸濕等溫線為J形。第20頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.4滯后現(xiàn)象

定義:

采用回吸(resorption)的方法繪制的MSI和按解吸(desorption)的方法繪制的MSI并不互相重疊的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。第21頁,共171頁，2024年2月25日，星期天冷凍干燥蘋果片的吸著滯后現(xiàn)象第22頁,共171頁，2024年2月25日，星期天滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的原因?解吸過程中一些水分與非水溶液成分作用而無法放出水分。不規(guī)則形狀產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象的部位,欲填滿或抽空水分需不同的蒸汽壓(要抽出需P內(nèi)＞P外,要填滿則需P外＞P內(nèi))。解吸作用時(shí),因組織改變,當(dāng)再吸水時(shí)無法緊密結(jié)合水,由此可導(dǎo)致回吸相同水分含量時(shí)處于較高的aw。第23頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.5水分活度與食品的穩(wěn)定性第24頁,共171頁，2024年2月25日，星期天水分活度與食品的穩(wěn)定性第25頁,共171頁，2024年2月25日，星期天水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系1、對脂肪氧化酸敗的影響

從極低的aw值開始,氧化速度隨著水分的增加而降低,直到aw值接近等溫線的區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ的邊界;而進(jìn)一步加水就使氧化速度增加，直到aw

值接近區(qū)域Ⅱ與區(qū)域Ⅲ的邊界,再進(jìn)一步加水又引起氧化速度降低。第26頁,共171頁，2024年2月25日，星期天在Aw=0~0.35范圍內(nèi),隨Aw的增加，反應(yīng)速度降低的原因:1.水與脂類氧化生成的氫過氧化物以氫鍵結(jié)合,保護(hù)氫過氧化物的分解,阻止氧化進(jìn)行。2.這部分水能與金屬離子形成水合物,降低了其催化性。在Aw=0.35-0.8范圍內(nèi),隨Aw增加,反應(yīng)速度增加的原因:第27頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.水中溶解氧增加。2.大分子物質(zhì)溶脹,活性位點(diǎn)暴露加速脂類氧化。3.催化劑和氧的流動性增加。當(dāng)Aw＞0.8時(shí),隨Aw增加,反應(yīng)速度增加很緩慢的原因:1.催化劑和反應(yīng)物被稀釋第28頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2、對淀粉老化的影響

在含水量達(dá)30%-60%時(shí),淀粉老化的速度最快；如果降低含水量則淀粉老化速度減慢,若含水量降至10%-15%時(shí),則水分基本上以結(jié)合水的狀態(tài)存在,淀粉不會發(fā)生老化。

第29頁,共171頁，2024年2月25日，星期天3、對蛋白質(zhì)變性的影響

蛋白質(zhì)變性是改變了蛋白質(zhì)分子多膚鏈特有的有規(guī)律的高級結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)的許多性質(zhì)發(fā)生改變。因?yàn)樗苁苟嗫椎鞍踪|(zhì)膨潤,暴露出長鏈中可能被氧化的基團(tuán),氧就很容易轉(zhuǎn)移到反應(yīng)位置。所以,水分活度增大會加速蛋白質(zhì)的氧化作用,破壞保持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的副鍵,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。據(jù)測定,當(dāng)水分含量達(dá)4%時(shí),蛋白質(zhì)變性仍能緩慢進(jìn)行。以下,則不發(fā)生變性。

第30頁,共171頁，2024年2月25日，星期天4、對非酶褐變的影響

當(dāng)食品的水分活度在一定的范圍內(nèi)時(shí),非酶褐變隨著水分活度的增大而加速,aw值在0.6-0.7之間時(shí),褐變最為嚴(yán)重；

隨著水分活度的下降,非酶褐變就會受到抑制而減弱；當(dāng)水分活度降低到0.2以下時(shí),褐變就難以發(fā)生。但如果水分活度大于褐變高峰的aw值,則由于溶質(zhì)的濃度下降而導(dǎo)致褐變速度減慢。在一般情況下,濃縮的液態(tài)食品和中濕食品位于非酶褐變的最適水分含量的范圍內(nèi)。

第31頁,共171頁，2024年2月25日，星期天5.對水溶性色素分解的影響

葡萄、杏、草莓等水果的色素是水溶性花青素,花青素溶于水時(shí)是很不穩(wěn)定的,1-2周后其特有的色澤就會消失。但花青素在這些水果的干制品中則十分穩(wěn)定,經(jīng)過數(shù)年貯藏也僅僅是輕微的分解。一般而言,若aw

增大,則水溶性色素分解的速度就會加快。第32頁,共171頁，2024年2月25日，星期天低水分活度能抑制食品化學(xué)變化的機(jī)理

第一,大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都必須在水溶液中才能進(jìn)行,降低食品的水分活度,則食品中結(jié)合水的比例增加,自由水的比例減少,而結(jié)合水是不能作為反應(yīng)物的溶劑的,所以降低水分活度,能使食品中許多可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、酶促反應(yīng)受到抑制。第二,很多化學(xué)反應(yīng)是屬于離子反應(yīng),該反應(yīng)發(fā)生的條件是反應(yīng)物首先必須進(jìn)行離子化或水化作用,而發(fā)生離子化或水化作用的條件必須有足夠的自由水才能進(jìn)行。

第33頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第三,很多化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)反應(yīng)都必須有水分子參加才能進(jìn)行(如水解反應(yīng)）。若降低水分活度,就減少了參加反應(yīng)的自由水的數(shù)量,反應(yīng)物(水)的濃度下降,化學(xué)反應(yīng)的速度也就變慢。第四,許多以酶為催化劑的酶促反應(yīng),水除了起著一種反應(yīng)物的作用外,還能作為底物向酶擴(kuò)散的輸送介質(zhì),并且通過水化促使酶和底物活化。第34頁,共171頁，2024年2月25日，星期天綜上所述,降低食品的aw,可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進(jìn)行,減少食品營養(yǎng)成分的破壞,防止水溶性色素的分解。但aw

過低,則會加速脂肪的氧化酸敗,還能引起非酶褐變。食品化學(xué)反應(yīng)的最大反應(yīng)速度一般發(fā)生在具有中等水分含量的食品中(aw0.7-0.9)。要使食品具有最高的穩(wěn)定性,最好將aw

保持在結(jié)合水范圍內(nèi)。這樣,既使化學(xué)變化難以發(fā)生,同時(shí)又不會使食品喪失吸水性和復(fù)原性。第35頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.1.6含水食品的水分轉(zhuǎn)移

含水食品的水分轉(zhuǎn)移可分為兩種情況:一種是水分在同一食品的不同部位或在不同食品之間發(fā)生位轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致了原來水分的分布狀況的改變;另一種情況是食品水分的相轉(zhuǎn)移,特別是氣相和液相水的互相轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致了食品含水量的改變,這對食品的貯藏性及加工性和商品價(jià)值都有極大的影響。

第36頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1、水分的位轉(zhuǎn)移

如果食品的溫度(T)或水分活度aw不同,則水的化學(xué)勢就不同,水分就要沿著化學(xué)勢降落的方向運(yùn)動,從而造成食品中水分的轉(zhuǎn)移。理論上講,水分的轉(zhuǎn)移必須進(jìn)行到食品中各部位水的化學(xué)勢完全相等才能停止。由于溫差引起的水分轉(zhuǎn)移,是食品中水分從高溫區(qū)域沿著化學(xué)勢降落的方向運(yùn)動,最后進(jìn)入低溫區(qū)域,這個(gè)過程較為緩慢。由于水分活度不同引起的水分轉(zhuǎn)移,水分從aw高的地方自動地向aw低的地方轉(zhuǎn)移。如果把水分活度大的蛋糕與水分活度低的餅干放在同一環(huán)境中,則蛋糕里的水分就逐漸轉(zhuǎn)移到餅干里,使兩者的品質(zhì)都受到不同程度的影響。第37頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2、水分的相轉(zhuǎn)移

食品中水分的相轉(zhuǎn)移主要形式為水分蒸發(fā)和蒸汽凝結(jié)。

(1)水分蒸發(fā)

食品中的水分由液相變?yōu)闅庀喽⑹У默F(xiàn)象稱為食品的水分蒸發(fā)。水分蒸發(fā)對食品質(zhì)量有重要的影響。

有利：干燥或濃縮；不利：導(dǎo)致新鮮的水果、蔬菜、肉禽、魚貝的外觀萎焉皺。促進(jìn)食品中水解酶的活力增強(qiáng),產(chǎn)品的貨架壽命縮短。(2)水蒸汽的凝結(jié)（對糕點(diǎn)不利）第38頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2碳水化合物第39頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.1糖類的定義碳水化合物：糖類化合物的分子組成可用Cn(H2O)n通式來表示，因此也叫碳水化合物。但后來發(fā)現(xiàn)有些糖如鼠李糖(C6H12O5)和脫氧核糖（C5H10O4）并不符合上述通式，并且有些糖還含有N、S、P等成分。而像醋酸（C2H4O2）也符合上述通式，但它不是糖類化合物，所以叫碳水化合物已不合適，但是應(yīng)用已久有許多書還在用。糖類的定義：

多羥基醛或酮及其衍生物和縮合物。第40頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.2糖的分類

（一）按組成分

1.單糖(n=1)（丙糖、丁糖、戊糖和己糖）（醛糖酮糖）2.寡糖(低聚糖)(2≤n≤10)（蔗糖、麥芽糖、乳糖、棉子糖和水蘇糖）3.多糖(n＞10）（均多糖：淀粉、纖維素；雜多糖：果膠）4.糖類的衍生物（糖苷、糖醇、糖酸、糖胺、氨基糖、糖蛋白和糖脂質(zhì)）（二）按功能分

1、結(jié)構(gòu)多糖（纖維素、糖蛋白、糖脂等）2、貯存多糖（淀粉、糖原）3、抗原多糖（antigenpolysaccharide

）第41頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.3食品中碳水化合物的生理作用1、提供能量

可消化的糖類化合物提供約4000卡/g的熱量，它相當(dāng)于1克蛋白質(zhì)提供的熱量和0.44克脂肪提供的熱量。糖類化合物作為能源時(shí)具有很大的優(yōu)點(diǎn)，在正常條件下它能促進(jìn)脂肪的利用，從而減少脂肪積累避免肥胖癥，它能促使蛋白質(zhì)補(bǔ)充組織，它與脂肪蛋白質(zhì)相比更為經(jīng)濟(jì)和豐富。第42頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2、提供甜味

人類和動物消耗糖類化合物除了需要能量外同樣欣賞低分子量糖（如蔗糖果糖）的甜味。但消耗較多的甜味糖，會引起某些生理變化，例如齲齒增加，于是促使人們尋找安全無熱量或甚至不能代謝的甜味劑。3、構(gòu)成肌體

糖類是構(gòu)成機(jī)體的重要物質(zhì)，并參與細(xì)胞的許多生命活動，例如糖脂是細(xì)胞膜與神經(jīng)組織的組成成分；糖蛋白是一些具有重要生理功能的物質(zhì)如某些抗體、酶和激素的組成部分。核糖和脫氧核糖是核酸的重要組成成分。第43頁,共171頁，2024年2月25日，星期天4、維持神經(jīng)系統(tǒng)的功能與解毒

盡管大多數(shù)體細(xì)胞可由脂肪和蛋白質(zhì)代替糖作為能源，但腦神經(jīng)組織需要葡萄糖作為能源，若血、腦中缺葡萄糖可引起不良反應(yīng)。另外，機(jī)體肝糖元豐富則對某些細(xì)菌毒素抵抗能增強(qiáng)，動物實(shí)驗(yàn)顯示肝糖元不足則對酒精、砷等毒素解毒作用下降。葡萄糖醛酸是葡萄糖的代謝產(chǎn)物，它對某些藥物如嗎啡，水楊酸，磺胺類藥物有解毒作用，最后生成物排出體外。第44頁,共171頁，2024年2月25日，星期天糖類與齲齒齲齒是一種表面的牙周疾病，這種疾病是由寄生在口腔中的能形成噬菌斑的微生物的生長和產(chǎn)酸后引起的。這些微生物水解蔗糖，通過轉(zhuǎn)移酶的作用將水解的D—葡萄糖轉(zhuǎn)移到直鏈或支鏈的多糖上去，這種物質(zhì)粘附在琺瑯質(zhì)上保護(hù)了微生物，并提供了一個(gè)缺氧或無氧的條件。在此條件下大多數(shù)糖經(jīng)微生物作用代謝變成乳酸，丙酮酸，醋酸等。酸性PH值引起琺瑯質(zhì)局部劇烈溶解形成D-葡萄糖-6-磷酸鹽。氟離子能抑制微生物的生長，目前市場上售由許多含氟牙膏就是這個(gè)道理。第45頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.4單糖單糖是糖類化合物中最簡單，不能再被水解為更小單位的糖類。單糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有手性碳原子，即不對稱碳原子（連接4個(gè)不同的原子或基團(tuán)）。含有一個(gè)醛基或酮基。在空間形成兩種不同的差向異構(gòu)體（α-型;β-型。立體構(gòu)型呈鏡面對稱)。第46頁,共171頁，2024年2月25日，星期天（1）甜味劑

蜂蜜和大多數(shù)果實(shí)的甜味主要取決于蔗糖（sucrose）、D-果糖（D-fructose）、D-葡萄糖（D-glucose）的含量。①甜度定義

是一個(gè)相對值，以蔗糖作為基準(zhǔn)物，一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃時(shí)的甜度為1。②甜度比較

果糖>蔗糖>葡萄糖>麥芽糖>半乳糖單糖的作用及功能第47頁,共171頁，2024年2月25日，星期天（2）親水功能(吸濕性或保濕性）糖分子中含有羥基，具有一定的親水能力具有一定的吸濕性或保濕性。吸濕性順序果糖>葡萄糖保濕性順序葡萄糖>果糖例如：面包、糕點(diǎn)、軟糖應(yīng)選吸濕性大的果糖或果葡糖漿。硬糖、酥糖及酥性餅干應(yīng)選吸濕性小的葡萄糖。第48頁,共171頁，2024年2月25日，星期天變旋現(xiàn)象

葡萄糖溶液經(jīng)放置一段時(shí)間后的旋光值與最初的旋光值不同的現(xiàn)象。稀堿可催化變旋。開鏈?zhǔn)狡咸烟铅?D-呋喃葡萄糖α-D-吡喃葡萄糖β-D-呋喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖第49頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

以D-葡萄糖為例加以說明，當(dāng)D-葡萄糖溶于水時(shí)，溶液中有五種異構(gòu)體存在：

⑴α—D—吡喃葡萄糖⑵β—D—吡喃葡萄糖⑶α—D—呋喃葡萄糖⑷β—D—呋喃葡萄糖⑸開鏈的醛型葡萄糖第50頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.5褐變反應(yīng)氧化褐變(酶褐變)非氧化褐變(非酶褐變)以多酚氧化酶催化，使酚類物質(zhì)氧化為醌焦糖化反應(yīng)PhenomenaofCaramelizati美拉德褐變反應(yīng)MaillardReaction第51頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.焦糖化現(xiàn)象

在無水（或濃溶液）條件下加熱糖或糖漿，用酸或銨鹽作催化劑，生成焦糖的過程，稱為焦糖化。第52頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

A.焦糖化反應(yīng)產(chǎn)生色素的過程

糖經(jīng)強(qiáng)熱處理可發(fā)生兩種反應(yīng)分子內(nèi)脫水向分子內(nèi)引入雙鍵，然后裂解產(chǎn)生一些揮發(fā)性醛、酮，經(jīng)縮合、聚合生成深色物質(zhì)。生成焦糖或醬色。環(huán)內(nèi)縮合或聚合裂解產(chǎn)生的揮發(fā)性的醛、酮經(jīng)—縮合或聚合—產(chǎn)生深色物質(zhì)。第53頁,共171頁，2024年2月25日，星期天B.反應(yīng)條件催化劑：銨鹽、磷酸鹽、蘋果酸、延胡索酸、檸檬酸、酒石酸等。無水或濃溶液，溫度150-200℃。C.性質(zhì)焦糖是一種黑褐色膠態(tài)物質(zhì)，等電點(diǎn)在pH3.0-6.9,甚至低于pH3.0，粘度100-3000cp,濃度在33-38波美度，pH在2.6-5.6較好。第54頁,共171頁，2024年2月25日，星期天D.三種色素及用途

①蔗糖HSO3,催化焦糖色素（耐酸，用于可樂飲料）②蔗糖NH4+

焦糖色素（主要用于啤酒）③蔗糖固態(tài)加熱焦糖色素（主要用于焙烤食品）焦糖色素是我國傳統(tǒng)使用的天然色素之一，它無毒性，但近年發(fā)現(xiàn)加銨鹽制成的焦糖含4-甲基咪唑，它對人體有害，所以食品衛(wèi)生法規(guī)定其添加量≤200mg/kg。第55頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2.美拉德反應(yīng)

羰基與氨基經(jīng)縮合聚合反應(yīng)生成類黑色素反應(yīng)第56頁,共171頁，2024年2月25日，星期天A.反應(yīng)機(jī)理（過程）:反應(yīng)分為三個(gè)階段

開始和引發(fā)階段

a.氨基和羰基縮合

b.Amadori分子排疊中間階段

c.糖脫水

d.糖裂解

e.氨基酸降解后期階段

f.醇、醛縮合

g.胺-醛縮合褐色色素第57頁,共171頁，2024年2月25日，星期天影響美拉德反應(yīng)因素糖的種類及含量

a.不飽和醛>二羰基化合物>飽和醛>酮。

b.五碳糖>六碳糖（10倍）。

c.單糖>雙糖。

d.五碳糖：核糖>阿拉伯糖>木糖；六碳糖：半乳糖>甘露糖>葡萄糖。

e.還原糖含量與褐變成正比。第58頁,共171頁，2024年2月25日，星期天氨基酸及其它含氨物種類

a.含S-S，S-H不易褐變。

b.有吲哚，苯環(huán)易褐變。

c.堿性氨基酸易褐變。

d.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐變。

e.胺類>氨基酸>蛋白質(zhì)。溫度

升溫易褐變，低溫抑制褐變。溫度相差10℃，褐變速度相差3～5倍；大于30℃褐變快，小于20℃褐變慢；（醬油：發(fā)酵溫度每提高5℃，著色度提高35.6％。）第59頁,共171頁，2024年2月25日，星期天水分褐變需要一定水分，aw小于0.2能抑制褐變反應(yīng)。中等水分活度有利于褐變反應(yīng)。pH值

pH4—9范圍內(nèi)，隨著pH上升，褐變上升；當(dāng)pH≤4時(shí)，褐變反應(yīng)程度較輕微；pH在7.8—9.2范圍內(nèi)，褐變較嚴(yán)重。

金屬離子和亞硫酸鹽

由于鐵和銅催化還原酮類氧化，所以促進(jìn)褐變，F(xiàn)e3+>Fe2+，Na+無影響；亞硫酸鹽抑制褐變。氧（間接因素）Ca

鈣處理能抑制Maillard反應(yīng)。第60頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.6低聚糖這類糖類化合物含有2～10個(gè)糖單位，聚合度低而有甜味，溶于水，普遍存在于自然界。自然界合成途徑：

1.通過核苷酸的糖基衍生物縮合反應(yīng)生成。

2.在酶的作用下使多糖水解生成的。較重要的低聚糖有：蔗糖、麥芽糖、乳糖、密二糖、棉子糖、水蘇糖和環(huán)狀糊精（沙丁格糊精）。第61頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

低聚糖如同其它糖苷一樣易被酸水解，但對堿較穩(wěn)定。蔗糖水解叫做轉(zhuǎn)化，生成等摩爾的葡萄糖和果糖的混合物稱為轉(zhuǎn)化糖(invertsugar)。從還原性雙糖水解引起的變旋光性可以知道異頭碳的構(gòu)型，因?yàn)棣烈划愵^物比β—異頭物的旋光率大，β一糖苷裂解使旋光率增大，而α一糖苷裂解卻降低旋光率。

麥芽糖（α）→2D－葡萄糖

[α]D=+130°[α]D=52.7°

纖維二糖（β）→2D－葡萄糖

[α]D=+34.6°[α]D=+52.7°

低聚糖的化學(xué)性質(zhì)

1.水解第62頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

還原性低聚糖，由于其含有半縮醛羥基，因此，可以被氧化劑氧化生成糖酸，也可被還原劑還原成醇。而非還原性的低聚糖，如蔗糖、半乳糖，則不具有氧化-還原性。2.氧化還原性第63頁,共171頁，2024年2月25日，星期天低聚糖的功能（1）賦予風(fēng)味褐變產(chǎn)物賦予食品特殊風(fēng)味。如，麥芽酚、異麥芽酚、乙基麥芽酚（2）特殊功能增加溶解性：如環(huán)狀糊精，麥芽糊精穩(wěn)定劑：糊精作固體飲料的增稠劑和穩(wěn)定劑（3）保健功能（某些功能性低聚糖）

低聚糖可促進(jìn)腸道雙歧桿菌生長，促消化，防止便秘和腹瀉；降低膽固醇，降低血壓；合成維生素；低能量或無能量，不會引起齲齒；不引起血糖升高，作糖尿病人食品。第64頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.7淀粉一、淀粉粒的特性淀粉在植物細(xì)胞內(nèi)以顆粒狀態(tài)存在，故稱淀粉粒。形狀圓形、橢圓形、多角形等。大小

0.001～0.15毫米之間，馬鈴薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。晶體結(jié)構(gòu)用偏振光顯微鏡觀察及X-射線研究，能產(chǎn)生雙折射及X衍射現(xiàn)象。第65頁,共171頁，2024年2月25日，星期天淀粉的糊化①糊化（α－化）

淀粉粒在適當(dāng)溫度下，在水中溶脹，分裂，形成均勻的糊狀溶液的過程被稱為糊化。其本質(zhì)是微觀結(jié)構(gòu)從有序轉(zhuǎn)變成無序。②糊化溫度

指雙折射現(xiàn)象消失時(shí)的溫度。糊化溫度不是一個(gè)點(diǎn)，而是一段溫度范圍。第66頁,共171頁，2024年2月25日，星期天糊化作用可分為三個(gè)階段：可逆吸水階段：水分進(jìn)入淀粉粒的非晶質(zhì)部分，體積略有膨脹，此時(shí)冷卻干燥，可以復(fù)原，雙折射現(xiàn)象不變；不可逆吸水階段：隨著溫度的升高，水分進(jìn)入淀粉粒的微晶間隙，不可逆大量吸水，結(jié)晶溶解；淀粉粒解體階段：淀粉分子全部進(jìn)入溶液。第67頁,共171頁，2024年2月25日，星期天影響糊化的因素結(jié)構(gòu):直鏈淀粉小于支鏈淀粉。Aw:Aw提高，糊化程度提高。糖:

高濃度的糖，使淀粉糊化受到抑制。鹽:高濃度的鹽使淀粉糊化受到抑制；低濃度的鹽存在，對糊化幾乎無影響。但馬鈴薯淀粉例外，因?yàn)樗辛姿峄鶊F(tuán)，低濃度的鹽影響它的電荷效應(yīng)，進(jìn)而影響糊化。脂類:

脂類可與淀粉形成包合物，即脂類被包含在淀粉螺旋環(huán)內(nèi)，不易從螺旋環(huán)中浸出，并阻止水滲透入淀粉粒，抑制糊化。第68頁,共171頁，2024年2月25日，星期天酸度：

pH<4時(shí)，淀粉水解為糊精，粘度降低（故高酸食品的增稠需用交聯(lián)淀粉）；

pH4-7時(shí)，幾乎無影響；

pH10時(shí)，糊化速度迅速加快，但在食品中意義不大。溫度：溫度越高，糊化程度越大。淀粉酶：在糊化初期，淀粉粒吸水膨脹已經(jīng)開始，而淀粉酶尚未被鈍化前，可使淀粉降解（稀化），淀粉酶的這種作用將使淀粉糊化加速。故新米（淀粉酶活性高)比陳米更易煮爛。第69頁,共171頁，2024年2月25日，星期天淀粉糊化性質(zhì)的應(yīng)用“即食”型方便食品“方便面”、“方便米飯”：糊化后瞬時(shí)干燥。第70頁,共171頁，2024年2月25日，星期天淀粉的老化①老化

淀粉溶液經(jīng)緩慢冷卻或淀粉凝膠經(jīng)長期放置，會變?yōu)椴煌该魃踔廉a(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象，被稱為淀粉的老化。實(shí)質(zhì)是糊化的后的分子又自動排列成序，形成高度致密的、結(jié)晶化的、不溶解性分子微束。

淀粉老化通常是表示淀粉由增溶或分散態(tài)向不溶的微晶態(tài)的不可逆轉(zhuǎn)變，即大多是直鏈淀粉分子的重新定位。第71頁,共171頁，2024年2月25日，星期天②影響淀粉老化的因素溫度：

2-4℃，淀粉易老化。

>60℃或<-20℃，不易發(fā)生老化。含水量：

含水量30-60%，易老化。含水量過低（10%）或過高均不易老化。結(jié)構(gòu)：

直鏈淀粉比支鏈淀粉易老化（粉絲）。聚合度中等的淀粉易老化。淀粉改性后，不均勻性提高，不易老化。淀粉膨化加工后（膨化食品）不易老化。第72頁,共171頁，2024年2月25日，星期天共存物的影響

脂類和乳化劑可抗老化；多糖（果膠例外）、蛋白質(zhì)等親水大分子，可與淀粉競爭水分子及干擾淀粉分子平行靠攏，從而起到抗老化作用。第73頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.2.8果膠物質(zhì)1、結(jié)構(gòu)

D-吡喃半乳糖醛酸以α-1，4苷鍵相連，通常以部分甲酯化存在，即果膠。第74頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2、分類以酯化度分類原果膠（100％）

速凝果膠（DE＞70％）果膠慢凝果膠（70％＞DE＞50％）果膠酸（0％）

低甲氧基果膠（DE＜50％）酯化度（DE）：D-半乳糖醛酸殘基的酯化數(shù)占D—半乳糖醛酸殘基總數(shù)的百分?jǐn)?shù)。第75頁,共171頁，2024年2月25日，星期天原果膠：(protopectin）高度甲酯化的果膠物質(zhì)。存在于植物細(xì)胞壁中，不溶于水。未成熟的果實(shí)和蔬菜中，它使果實(shí)，蔬菜保持較硬的質(zhì)地。果膠：（Pectin)

部分甲酯化的果膠物質(zhì),存在于植物汁液中。果膠酸：(Pecticacid)

不含甲酯基，即羥基游離的果膠物質(zhì)。原果膠果膠甲酯化程度下降果膠酸第76頁,共171頁，2024年2月25日，星期天3、果膠的物理、化學(xué)性質(zhì)A.水解果膠在酸、堿條件下發(fā)生水解，生成去甲酯及苷鍵裂解產(chǎn)物。原果膠在果膠酶和果膠甲酯酶作用下，生成果膠酸。B.溶解度果膠與果膠酸在水中溶解度隨鏈長增加而減少。C.粘度粘度與鏈長成正比。第77頁,共171頁，2024年2月25日，星期天4、果膠凝膠的形成1.全甲酯化聚半乳糖醛酸

100％甲酯化時(shí)，只要有脫水劑(如糖)存在即可形成凝膠。2.速凝果膠

甲酯化程度在70％(相當(dāng)于甲氧基含量11.4％)以上時(shí)，加糖、加酸(PH3.0～3.4)可在較高溫度下形成凝膠(稍涼即凝)。這類果膠的分子量大小對凝膠性質(zhì)的影響更為突出。對于所謂“蜜餞型”果醬食品，可防止果塊在醬體中浮起或沉淀。第78頁,共171頁，2024年2月25日，星期天3.慢凝果膠

甲酯化程度在50～70％之間(相當(dāng)于甲氧基含量8.2～11.4％)時(shí)，加糖，加酸(PH2.8—3.2)后，在較低的溫度下凝聚(凝凍較慢)，所需酸量也因果膠分子中游離羧基增多而增大。慢凝果膠用于柔軟果凍、果醬、點(diǎn)心等生產(chǎn)中，在汁液類食品中可用作增稠劑、乳化劑。第79頁,共171頁，2024年2月25日，星期天4.低甲氧基果膠

甲酯化程度不到50％(相當(dāng)于甲氧基含量≤7％)時(shí)，即使加糖、加酸的比例恰當(dāng)也難形成凝膠，但其羧基與多價(jià)離子(常用Ca2+、A13+)起作用可形成凝膠，多價(jià)離子能加強(qiáng)果膠分子的交聯(lián)作用。這類果膠的膠凝能力受酯化度的影響大于分子量的影響。低甲基果膠在療效食品制造中有其特殊用途。第80頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3脂質(zhì)第81頁,共171頁，2024年2月25日，星期天脂質(zhì)在生物體中的功能組成生物細(xì)胞不可缺少的物質(zhì)能量貯存最緊湊的形式有潤滑、保護(hù)、保溫等功能第82頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.1脂肪的結(jié)構(gòu)和組成

1.脂肪的結(jié)構(gòu)

脂肪是甘油與脂肪酸生成的一酯，二酯和三酯。第83頁,共171頁，2024年2月25日，星期天R1=R2=R3，單純甘油酯；Ri不完全相同時(shí)，混合甘油酯R1≠R3，C2原子有手性，天然油脂多為L型碳原子數(shù)多為偶數(shù)，且多為直鏈脂肪酸。第84頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.2命名①系統(tǒng)命名法

選擇含羧基的最長碳鏈為主鏈，按照與其相同碳原子數(shù)的烴定名為某酸（將烴中的甲基以－COOH代替）第85頁,共171頁，2024年2月25日，星期天從這端編號，記作：

ω?cái)?shù)字或n-數(shù)字表示為：18:2ω6或18:2(n-6)；該方法僅適用于順式雙健結(jié)構(gòu)和五炭雙稀結(jié)構(gòu)，即具有非共軛雙健結(jié)構(gòu)。從此端編號：表示為9,12-十八碳二烯酸②數(shù)字命名法n:m

（n-碳鏈數(shù),m-雙鍵數(shù)）例：18:018:118:218:3第86頁,共171頁，2024年2月25日，星期天③俗名或普通名油酸（oleicacid）(18:1ω9)

亞油酸(linoleicaicd)(18:2ω6)

硬脂酸（stericacid）(18:0)

棕櫚酸（palmitic）(16:0)

花生酸(arachidicacid)(20:0)第87頁,共171頁，2024年2月25日，星期天④英文縮寫一些常見脂肪酸的命名第88頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第89頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.3脂肪的物理性質(zhì)

1.氣味和色澤純脂肪無色、無味

多數(shù)油脂無揮發(fā)性，氣味多由非脂成分引起的。芝麻油椰子油菜油乙酰吡嗪壬基甲酮黑芥子苷第90頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

沒有敏銳的mp和bp。mp:游離脂肪酸>甘油一酯>二酯>三酯。mp最高在40-55℃之間。碳鏈越長，飽和度越高，則mp越高。mp<37℃時(shí)，消化率>96%。bp：180-200℃之間，bp隨碳鏈增長而增高。第91頁,共171頁，2024年2月25日，星期天3.煙點(diǎn)、閃點(diǎn)和著火點(diǎn)

煙點(diǎn)：指在不通風(fēng)的情況下觀察到試樣發(fā)煙時(shí)的溫度。閃點(diǎn)：指試樣揮發(fā)的物質(zhì)能被點(diǎn)燃但不能維持燃燒的溫度。著火點(diǎn)：指試樣揮發(fā)的物質(zhì)能被點(diǎn)燃并能維持燃燒不少于5秒的溫度。

第92頁,共171頁，2024年2月25日，星期天4.稠度

影響因素：（1）脂肪中固體組分的比例（2）晶體的數(shù)目、大小和種類（3）液體的粘度（4）溫度處理（5）機(jī)械作用第93頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

結(jié)晶特性同質(zhì)多晶：是化學(xué)組成相同而晶體結(jié)構(gòu)不同的一類化合物，但融化時(shí)可生成相同的液相。

第94頁,共171頁，2024年2月25日，星期天油脂的塑性

概念：固體脂肪在一定外力作用下，當(dāng)外力超過分子間的作用力時(shí)，開始流動，但是當(dāng)外力停止后，脂肪恢復(fù)原有的稠度。（在一定外力下，固體脂肪具有的抗變形的能力。）影響因素：

固體脂肪指數(shù)(SFI)

：適當(dāng)脂肪的晶型:β′型多，可塑性越大；β型多，可塑性越小。熔化溫度范圍：熔化溫度范圍寬則可塑性越大。第95頁,共171頁，2024年2月25日，星期天乳狀液和乳化劑

乳狀液一般是由兩種不互溶的液相組成的分散體系。其中一相是以直徑0.1-50μm的液滴分散在另一相中，以液滴或液晶的形式存在的液相稱為“內(nèi)”相或分散相，使液滴或液晶分散的相稱為“外”相或連續(xù)相。第96頁,共171頁，2024年2月25日，星期天疏水端親水端分散相（1）、乳濁液的分類第97頁,共171頁，2024年2月25日，星期天（2）、影響乳狀液穩(wěn)定性的因素界面張力電荷排斥力細(xì)微固體粉末的穩(wěn)定作用大分子物質(zhì)的穩(wěn)定作用液晶的穩(wěn)定作用連續(xù)相粘度增加對穩(wěn)定性的影響第98頁,共171頁，2024年2月25日，星期天(3)乳化劑的選擇

親水--親脂平衡

(Hydrophilic-LipophilicBalance;HLB)HLB值具有代數(shù)加和性通常混合乳化劑比具有相同HLB值的單一乳化劑的乳化效果好。第99頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第100頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.4脂肪的化學(xué)性質(zhì)

油脂在加工與貯藏中的氧化反應(yīng)1.自動氧化2.光敏氧化3.酶促氧化第101頁,共171頁，2024年2月25日，星期天影響油脂氧化速率的因素脂肪酸及甘油脂的組成氧溫度水分表面積住氧化劑光和射線抗氧化劑第102頁,共171頁，2024年2月25日，星期天抗氧化與促氧化

有些抗氧化劑用量與抗氧化性能并不完全是正相關(guān)關(guān)系，有時(shí)用量不當(dāng)，反而起到促氧化作用。第103頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.5油脂的質(zhì)量評價(jià)第104頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

此法比較兩個(gè)不同波長處的吸光度值，以此來衡量單一物質(zhì)在不同氧化階段油脂的氧化程度；但此法不宜評價(jià)不同體系的氧化情況。第105頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第106頁,共171頁，2024年2月25日，星期天Method4

活性氧法（AOM）：油脂試樣保持在98℃條件下，不斷通入恒定流速空氣，然后測定油脂達(dá)到一定過氧化值所需的時(shí)間。用于衡量不同抗氧化劑的抗氧化效果。Method5

史卡爾（Schaal）烘箱試驗(yàn)法：置油脂試樣于60℃左右的烘箱內(nèi)，定期取樣檢驗(yàn)，直至出現(xiàn)氧化性酸敗為止。也可以采用感官檢驗(yàn)或測定過氧化值的方法判斷油脂是否已經(jīng)酸敗。第107頁,共171頁，2024年2月25日，星期天儀器分析法

光譜法：紫外光譜法，234nm（共軛雙烯）紅外光譜法

色譜法：

液相色譜、氣相色譜、薄層色譜、高效液相色譜和凝膠滲透色譜。對揮發(fā)性、極性或聚合的化合物能同時(shí)完成分離和定量測定。皂化價(jià)：

1g油脂完全皂化時(shí)所需的氫氧化鉀毫克數(shù)稱為皂化價(jià)。用于評價(jià)油脂分子量大小。第108頁,共171頁，2024年2月25日，星期天油脂品質(zhì)的其他評價(jià)方法酸價(jià)皂化價(jià)二烯值第109頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.3.6油脂加工化學(xué)

1、油脂的精煉（1）沉降：靜置+過濾或離心，除去不溶性雜質(zhì)。（2）脫膠：熱水或蒸汽+50℃攪拌靜置分層，除去磷脂和蛋白質(zhì)。（3）脫酸：加堿中和（皂化）水洗，除去游離脂肪酸。（4）脫色：活性炭或白土（硅藻土）；除去葉綠素、類胡蘿卜素及磷脂、皂腳和氧化產(chǎn)物。（5）脫臭：減壓蒸餾+檸檬酸（螯合過渡金屬離子）；除去異味。

精煉后油的品質(zhì)提高，但脂溶性維生素和胡蘿卜素?fù)p失。第110頁,共171頁，2024年2月25日，星期天2、油脂的改性（1）氫化油脂的氫化：?；视蜕喜伙柡椭舅岬碾p鍵在Ni、Pt等的催化作用下，在高溫下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，不飽和度降低，從而把室溫下呈液態(tài)的油變成固態(tài)的脂，這種過程稱為油脂的氫化。當(dāng)油脂中所有雙鍵都被氫化后，得到全氫化脂肪，可用于制肥皂工業(yè)。部分氫化產(chǎn)品可用于食品工業(yè)，制造起酥油和人造奶油等。全氫化：骨架Ni、8個(gè)atm、250℃部分氫化：Ni粉、1.5～2.5個(gè)atm、125-190℃第111頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第112頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4蛋白質(zhì)

1.4.1蛋白質(zhì)在食品加工中的意義蛋白質(zhì)是食品中三大營養(yǎng)素之一蛋白質(zhì)對食品的色、香、味及組織結(jié)構(gòu)等具有重要意義一些蛋白質(zhì)具有生物活性功能，是開發(fā)功能性食品原料之一第113頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4.2蛋白質(zhì)的元素組成

C：50-55%H：6-8%O：20-23%S：0-4%N：15-18%微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I等。第114頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4.3氨基酸的一般性質(zhì)

氨基酸的等電點(diǎn)：

是指氨基酸在溶液中凈電荷為零時(shí)的pH值第115頁,共171頁，2024年2月25日，星期天氨基酸的光學(xué)性質(zhì)及光譜

氨基酸具有旋光性（除甘氨酸)

立體異構(gòu)體：L、D型，天然只存在L型異構(gòu)體

λ=210nm,氨基酸都有吸收峰

λ=278nm,色氨酸都有最大吸收峰

λ=274.5nm,酪氨酸都有最大吸收峰

λ=260.0nm,苯丙氨酸都有最大吸收峰第116頁,共171頁，2024年2月25日，星期天氨基酸的化學(xué)反應(yīng)

羧酸性質(zhì)：成鹽、成酯、成酰胺、脫羧、酰氯化

氨基性質(zhì)：與HCl結(jié)合、脫氨、與HNO3作用其他性質(zhì)：a）與茚三酮反應(yīng)b）與熒光胺反應(yīng)c）與鄰苯二甲醛反應(yīng)440nm時(shí)呈黃色，測定脯氨酸和羥脯氨酸；570nm時(shí)呈藍(lán)色或紫色，測定其它氨基酸。第117頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4.4蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)

又稱化學(xué)結(jié)構(gòu)，是指氨基酸在肽鏈中的排列順序及二硫鍵的位置。

第118頁,共171頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)分子的二級結(jié)構(gòu)

是指多肽鏈中彼此靠近的氨基酸殘基之間由于氫鍵相互作用而形成的空間關(guān)系。二級結(jié)構(gòu)類型:α-螺旋結(jié)構(gòu)

β-折疊結(jié)構(gòu)

β-轉(zhuǎn)角（發(fā)夾和Ω環(huán)）三股螺旋無規(guī)卷曲第119頁,共171頁，2024年2月25日，星期天三級結(jié)構(gòu)

指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊、盤曲而形成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)。單鏈蛋白質(zhì)：三級結(jié)構(gòu)就是分子本身的特征立體結(jié)構(gòu)。多鏈蛋白質(zhì)：三級結(jié)構(gòu)是各組成鏈（亞基）的主鏈和側(cè)鏈的空間排布。第120頁,共171頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)分子的四級結(jié)構(gòu)

由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成的具有特定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)象叫做蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)。第121頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4.5蛋白質(zhì)的變性

蛋白質(zhì)變性的概念

蛋白質(zhì)變性定義：

由于外界因素的作用，使天然蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象發(fā)生了異常變化，從而導(dǎo)致生物活性的喪失以及物理、化學(xué)性質(zhì)的異常變化，不包括一級結(jié)構(gòu)上肽鍵的斷裂。蛋白質(zhì)變性本質(zhì)：

蛋白質(zhì)分子次級鍵的破壞引起的二級、三級、四級結(jié)構(gòu)的變化。變性后的蛋白質(zhì)稱為變性蛋白質(zhì)。第122頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.4.6蛋白質(zhì)功能性質(zhì)

第123頁,共171頁，2024年2月25日，星期天食品蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)分為四個(gè)方面：①水化性質(zhì)：取決于蛋白質(zhì)與水的相互作用，包括水吸收和保留、濕潤性、溶脹性、粘著性、分散性、溶解度和粘度等。通常與蛋白質(zhì)的大小、形狀和柔順性有關(guān)。②表面性質(zhì)：與蛋白質(zhì)的表面張力、乳化作用、起泡特性、成膜性以及風(fēng)味結(jié)合等有關(guān)的性質(zhì)。③結(jié)構(gòu)性質(zhì)：與蛋白質(zhì)的相互作用有關(guān)的性質(zhì)，如產(chǎn)生彈性、沉淀、膠凝作用及形成其它結(jié)構(gòu)（面團(tuán)形成、纖維化等）的性質(zhì)。④感官性質(zhì)：顏色、氣味、適口性、咀嚼感、爽滑度、渾濁度等。第124頁,共171頁，2024年2月25日，星期天凝膠化作用(1)凝膠化作用概念是指變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程。包括發(fā)生變性的蛋白質(zhì)的無規(guī)則聚集反應(yīng)和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用大于蛋白質(zhì)-溶劑的相互作用引起的聚集反應(yīng)。(2)凝膠化作用機(jī)制溶膠狀態(tài)-------似凝膠狀態(tài)-------有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)第125頁,共171頁，2024年2月25日，星期天食品蛋白凝膠可分為：加熱后在冷卻形成的凝膠，多為熱可逆凝膠，如明膠。在加熱下形成凝膠，多為不透明的熱不可逆凝膠，如蛋清蛋白在加熱時(shí)形成的凝膠。由鈣等二價(jià)金屬鹽形成的凝膠，如石膏豆腐。不加熱而經(jīng)部分水解或pH調(diào)到等電點(diǎn)而形成的凝膠，如干酪、酸奶等。第126頁,共171頁，2024年2月25日，星期天組織化概念：

蛋白質(zhì)的組織化是使可溶性植物蛋白或乳蛋白形成具嘴嚼性和良好持水性的薄膜或纖維狀產(chǎn)品，且在以后的水合或加熱處理中能保持良好的性能。組織化的蛋白質(zhì)可以作為肉的代用品或替代物，還可以用于對動物蛋白進(jìn)行重組織化(例如對牛肉或禽肉的重整加工）。第127頁,共171頁，2024年2月25日，星期天面團(tuán)的形成面團(tuán)形成的本質(zhì)：面筋蛋白主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，面團(tuán)的特性與它們密切相關(guān)。<a>在面包制作過程中麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的平衡非常重要。大分子的麥谷蛋白與面包的強(qiáng)度有關(guān)，它的含量過高會抑制發(fā)酵過程中殘留CO2的膨脹，抑制面團(tuán)的鼓起；麥醇溶蛋白含量過高會導(dǎo)致過度的膨脹，產(chǎn)生的面筋膜易破裂和易滲透，面團(tuán)塌陷。<b>在面團(tuán)中加入極性脂類、變性球蛋白有利于麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的相互作用，提高面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而中性脂肪、球蛋白則不利面團(tuán)結(jié)構(gòu)。第128頁,共171頁，2024年2月25日，星期天起泡性①蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì)

是指蛋白質(zhì)在汽---液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡并入和穩(wěn)定的能力。典型的食品泡沫的要求：含有大量氣體。在氣相和連續(xù)相之間要有較大的表面積。溶質(zhì)的濃度在表面高。要有能漲大，且具有剛性或半剛性并有彈性的膜或壁。有可反射的光，所以看起來不透明。第129頁,共171頁，2024年2月25日，星期天形成泡沫的方法：

①將氣體通過一個(gè)多孔分配器鼓入低濃度蛋白質(zhì)溶液中產(chǎn)生泡沫②在有大量氣體存在的條件下，通過打擦或振蕩蛋白質(zhì)溶液而產(chǎn)生泡沫③將高壓氣體通入蛋白質(zhì)溶液，突然減壓，氣體膨脹形成泡沫。②蛋白質(zhì)起泡性質(zhì)的評價(jià)：泡沫密度、泡沫強(qiáng)度、氣泡平均直徑和直徑分布、蛋白質(zhì)的起泡能力和泡沫的穩(wěn)定性。第130頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5維生素

維生素

維生素就是人和動物為維持正常的生理功能而必須從食物中獲得的一類微量有機(jī)物質(zhì)，或者說維生素是細(xì)胞為維持正常的生理功能所必須而需量極微的天然有機(jī)物質(zhì)。第131頁,共171頁，2024年2月25日，星期天維生素的分類分類第132頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.1脂溶性維生素

維生素A維生素D維生素E維生素K第133頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.1.1維生素A第134頁,共171頁，2024年2月25日，星期天組成與結(jié)構(gòu)維生素A是一類有營養(yǎng)活性的不飽和烴，包括VA1（視黃醇）和VA2（脫氫視黃醇）。VA1由β－紫羅酮環(huán)與不飽和一元醇組成，其脂鏈上有四個(gè)雙鍵，所以有順式和反式異構(gòu)體。食品中存在的視黃醇多為全反式構(gòu)象，生物效價(jià)最高。VB2是在3－位上脫氫的視黃醇，主要存在于淡水魚的肝臟中，其生物活性為A1的40％。視黃醇可由胡蘿卜素在動物的肝及腸壁內(nèi)轉(zhuǎn)化而來。凡是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成視黃醇的胡蘿卜素稱為維生素A原，如α－、β－、γ－胡蘿卜素。其中生物活性最高的是β胡蘿卜素。第135頁,共171頁，2024年2月25日，星期天第136頁,共171頁，2024年2月25日，星期天性質(zhì)

維生素A為淡黃色結(jié)晶，不溶于水，易溶于脂肪和脂肪溶劑。易被空氣中的氧及氧化劑氧化破壞，高溫和紫外線可促進(jìn)其破壞，VA及A對熱、堿和酸溫度。油脂氧化酸敗時(shí)，油脂中的VA和A元受到嚴(yán)重的破壞，食物中含有磷脂、VE等天然抗氧化劑時(shí)，VA和A元較為穩(wěn)定。食品中的VA和A元在一般的情況下對熱燙、堿性、冷凍等處理比較穩(wěn)定，在無氧條件下，VA和A元在120℃下加熱12h仍無損失。但有氧存在時(shí)，同樣溫度下經(jīng)過4h即全部喪失其活性。第137頁,共171頁，2024年2月25日，星期天來源

魚肝油，動物肝臟，蛋黃，胡蘿卜、花椰菜、番茄、甘薯等蔬菜。缺乏癥夜盲癥、干眼、角膜軟化、表皮細(xì)胞角化、失明等癥狀。第138頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

1.5.1.2維生素D2OHCH2CH3CH3CH3CH3CH3OHCH2CH3CH3CH3CH3VDVD3

維生素D主要包括維生素D2和D3，二者結(jié)構(gòu)十分相似，D2

只比D3多一個(gè)甲基和一個(gè)雙鍵。

1.5.1.2維生素D它是一些具有膽鈣化醇生物活性的類固醇的統(tǒng)稱。1、結(jié)構(gòu)與功能第139頁,共171頁，2024年2月25日，星期天來源

植物性食品、酵母等含有麥角固醇，經(jīng)紫外線照射后轉(zhuǎn)變成維生素D2，即麥角鈣化醇(ergocal—ciferol)。人和動物皮膚中含有的7一脫氫膽固醇，經(jīng)紫外線照射后可得維生素D3，即膽鈣化醇(cholecalciferol)。維生素D3廣泛存在于動物性食品中，并在魚肝油中含量較豐富，在雞蛋、牛乳、黃油和干酪中含有少量的維生素D3。第140頁,共171頁，2024年2月25日，星期天維生素D缺乏癥

缺乏維生素D時(shí)，兒童會引起佝僂病，成年人可引起骨質(zhì)軟化病。維生素D的活性單位也用國際單位(IU)表示，一個(gè)國際單位的維生素D相當(dāng)于0.25μg結(jié)晶的維生素D2或D3。也即1μg的維生素D相當(dāng)于40個(gè)國際單位。維生素D的強(qiáng)化，一般常用于黃油和牛乳等食品中。第141頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VD在加工和貯藏中的變化

維生素D非常穩(wěn)定，在加工和儲藏時(shí)很少損失。消毒、煮沸和高壓滅菌都不影響維生素D的活性。冷凍儲存對牛乳和黃油中維生素D的影響不大。但維生素D2和D3遇光、氧和酸迅速破壞，故需保存于不透光的密封容器中。結(jié)晶的維生素D對熱穩(wěn)定，但在油脂中容易形成異構(gòu)體。油脂氧化酸敗時(shí)也會使其中的維生素D破壞。

第142頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.1.3維生素E

第143頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VE在加工、貯藏中的變化

食品在加工和貯藏過程中會引起維生素E大量損失，這種損失或是由于機(jī)械作用損失或是由于氧化作用。因氧化而引起的損失通常伴有脂類的氧化，金屬離子如Fe2+能促進(jìn)維生素E的氧化，氧化分解產(chǎn)物包括二聚物、三聚物、二羥基化合物以及醌類。維生素E對氧、氧化劑不穩(wěn)定，對強(qiáng)堿不穩(wěn)定。第144頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

1.5.1.4維生素K

維生素K是醌的衍生物。其中較常見的有四種天然的維生素K1和K2，還有人工合成的維生素K3和K4。

第145頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VK結(jié)構(gòu):第146頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VK性質(zhì):

維生素K是黃色粘稠油狀物，可被空氣中氧緩慢地氧化而分解，遇光則很快破壞，對熱酸較穩(wěn)定，但對堿不穩(wěn)定。第147頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VK來源:

VK維生素K1在綠色蔬菜中含量豐富，如菠菜、洋白菜等，魚肉中維生素K含量較多，但麥胚油、魚肝油中含量很少。第148頁,共171頁，2024年2月25日，星期天維生素K缺乏癥:

維生素K缺乏導(dǎo)致血中凝血酶原含量下降，從而導(dǎo)致皮下組織和其它器官出血，而且會延長凝血時(shí)間。對于脂溶性維生素來說，人體易缺乏的順序一般為VD>VA>VE>VK。第149頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.2水溶性維生素

水溶性維生素一、B族維生素（一）VB1（二）VB2（三）VB5（四）VB6（五）其他B族維生素二、VC第150頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.2.1B族維生素VB1組成和結(jié)構(gòu)維生素B1即硫胺素，又稱抗腳氣病維生素。它是由被取代的嘧啶和噻唑環(huán)通過亞甲基連接而成的一類化合物，它與鹽酸可生成鹽酸鹽，在自然界中常與焦磷酸合成焦磷酸硫胺素（簡稱TPP）。第151頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VB1組成和結(jié)構(gòu)性質(zhì)

VB1為白色針狀結(jié)晶，干燥結(jié)晶態(tài)對熱穩(wěn)定，易溶于水，其水溶液在空氣中逐漸分解，在酸性條件喜愛對熱較穩(wěn)定，在中性及堿性溶液中易被氧化。在中性及堿性溶液中，亞硫酸鹽能加速VB1的分解，所以，在貯藏含VB1較多的食物如谷類、豆類、豬肉時(shí)，不宜用亞硫酸鹽作為防腐劑或以二氧化硫熏蒸谷倉。

VB1氧化后變成脫氫硫胺素，脫氫硫胺素在紫外光下顯現(xiàn)藍(lán)色熒光，可利用這一性質(zhì)測定食品中的硫胺素含量。第152頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VB1功能和缺乏癥

VB1進(jìn)入人體后，被磷酸酸化成硫胺素焦磷酸酯（TPP）組成輔酶，參與人體內(nèi)α－酮酸、丙酮酸、α－酮戊二酸的氧化脫羧反應(yīng)。這對于糖代謝和能量代謝非常重要。當(dāng)VB1不足時(shí)，糖代謝中間產(chǎn)物在神經(jīng)組織中堆積，會造成健忘、不安、易怒或憂郁等癥狀。此外，維生素B1不足時(shí)還會導(dǎo)致腳氣病的發(fā)生。第153頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VB1來源糧谷類、豆類、酵母、動物性原料的內(nèi)臟和雞蛋中。第154頁,共171頁，2024年2月25日，星期天穩(wěn)定性和特性①具有酸-堿性質(zhì)②對熱非常敏感,在堿性介質(zhì)中加熱易分解.③能被VB1酶降解,同時(shí),血紅蛋白和肌紅蛋白可作為降解的非酶催化劑.④對光不敏感,在酸性條件下穩(wěn)定,在堿性及中型介質(zhì)中不穩(wěn)定.⑤其降解受AW影響極大,一般在AW為0.5-0.65范圍降解最快.第155頁,共171頁，2024年2月25日，星期天1.5.2.2維生素VC第156頁,共171頁，2024年2月25日，星期天VC的變化

在所有維生素中VC是最不穩(wěn)定的，在加工儲藏過程中很容易被破壞。氧氣有氧時(shí)持續(xù)加熱光照在堿性條件金屬對酸穩(wěn)定第157頁,共171頁，2024年2月25日，星期天

富含VC的食品

水果蔬菜中存在，柑桔類、綠色蔬菜、番茄，辣椒、馬鈴薯及槳果中含量較為豐富，而在刺梨、獼猴桃，薔薇果和番石榴中