食品化學(xué)26個(gè)重點(diǎn) - 副本

食品化學(xué)考試26個(gè)重點(diǎn)論述非酶褐變對(duì)食品質(zhì)量的影響①色澤：產(chǎn)生兩大類對(duì)色澤有影響的成分：一類相對(duì)分子質(zhì)量低于1000的水可溶的小分子有色成分;一類相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到100000的水不可溶的大分子高聚物質(zhì)②風(fēng)味：高溫條件下,糖類脫水后碳鏈裂解、異構(gòu)及氧化還原可產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，如乙酰丙酸、甲酸、丙酮酸、3-羥基丁酮、二乙酸、乳酸、醋酸；非酶褐變反應(yīng)過程中產(chǎn)生的二羰基化合物，可促進(jìn)很多成分的變化，如氨基酸在二羰基化合物作用下脫氨脫羧，產(chǎn)生大量醛類。非酶褐變反應(yīng)可產(chǎn)生許多風(fēng)味，例如麥芽酚和異麥芽酚使焙烤的面包產(chǎn)生香味③抗氧化作用：食品褐變生成醛酮等還原性物質(zhì)，對(duì)食品氧化有一定抗氧化能力，尤其是防止食品中油脂的氧化，抗氧化性由于美拉德反應(yīng)終產(chǎn)物類黑精有很強(qiáng)的消除活性氧能力，且中間體還原酮通過供氫原子而終止自由基的鏈反應(yīng)及絡(luò)合金屬離子和還原過氧化物特性④營(yíng)養(yǎng)性：氨基酸缺失；糖及維生素C損失；蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)性降低⑤有害成分：氨基酸和蛋白質(zhì)生成的雜環(huán)胺能引起突變和致畸；美拉德反應(yīng)產(chǎn)物D-糖胺損壞DNA；美拉德反應(yīng)對(duì)膠原蛋白結(jié)構(gòu)有負(fù)面作用，影響人體的老化和糖尿病形成非酶褐變反應(yīng)影響因素及控制方法①降溫（10℃儲(chǔ)藏）；②亞硫酸處理；③降低PH；④降低成品濃度；⑤使用不易發(fā)生褐變的糖類，可用蔗糖代替還原糖；⑥發(fā)酵法和生物化學(xué)法；⑦鈣鹽蔗糖形成焦糖素反應(yīng)歷程蔗糖是用于生產(chǎn)蔗糖色素和食用色素香料的物質(zhì)，在酸或酸性銨鹽存在的溶液中加熱可制備出焦糖色素，反應(yīng)機(jī)理如下：①由蔗糖融化開始，經(jīng)一段時(shí)間氣泡，蔗糖脫去一分子水，生成無甜味而具溫和苦味的異蔗糖酐，起跑暫時(shí)停止②是持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的失水階段，異蔗糖酐脫去一分子水縮合為焦糖酐，焦糖酐是平均分子式是C14H26O30的淺褐色色素，可溶于水及乙醇，味苦③焦糖酐進(jìn)一步脫水形成焦糖烯，焦糖烯繼續(xù)加熱失水，生成高分子量的難溶性焦糖素。焦糖烯溶于水，味苦，焦糖素難溶于水，外觀為深褐色淀粉糊化給水中的淀粉粒加熱，則隨著溫度上升，淀粉分子之間的氫鍵斷裂，淀粉分子有更多的位點(diǎn)可以和水分子發(fā)生氫鍵締合。水滲入淀粉粒，使更多和更長(zhǎng)的淀粉分子鏈分離，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的混亂度增大，同時(shí)結(jié)晶區(qū)的數(shù)目和大小均減小，繼續(xù)加熱，淀粉發(fā)生不可逆溶脹。此時(shí)支鏈淀粉由于水合作用而出現(xiàn)無規(guī)卷曲，淀粉分子的有序結(jié)構(gòu)受到破壞，最后完全成為無序狀態(tài)，雙折射和結(jié)晶結(jié)構(gòu)也完全消失，淀粉這個(gè)過程稱為糊化。①水溫未達(dá)到糊化溫度時(shí)，水分是由淀粉粒的孔隙進(jìn)入粒內(nèi)，與許多無定形部分的極性基相結(jié)合，或簡(jiǎn)單地吸附。此時(shí)若取出脫水，淀粉粒仍可以恢復(fù)②加熱至糊化溫度，這時(shí)大量的水滲入到淀粉粒內(nèi)，黏度發(fā)生變化。此階段水分子進(jìn)入微晶束結(jié)構(gòu)，淀粉原有的排列取向被破壞，并隨著溫度的升高，黏度增加③使膨脹的淀粉粒繼續(xù)分離支解。當(dāng)在95℃恒定一段時(shí)間后，黏度急劇下降。淀粉糊冷卻時(shí)，一些淀粉分子重新締合形成不可逆凝膠簡(jiǎn)述油脂的同質(zhì)多晶現(xiàn)象在食品加工中的應(yīng)用①用棉子油生產(chǎn)色拉油時(shí)，要進(jìn)行冬化以除去高熔點(diǎn)的固體脂，這個(gè)工藝要求冷卻速度緩慢，以便有足夠的晶體形成時(shí)間，產(chǎn)生粗大的β結(jié)晶，以利于過濾②人造奶油要有良好的涂抹性和口感，這就要求人造奶油晶型為細(xì)膩的β型，在生產(chǎn)上可以使油脂先經(jīng)過急冷形成α晶體，然后再保持略高的溫度繼續(xù)冷卻，使之轉(zhuǎn)化為熔點(diǎn)較高的β晶體③巧克力要求熔點(diǎn)在35℃左右，能夠在口腔中融化而且不產(chǎn)生油膩感，同時(shí)表面要光滑，晶體顆粒不能粗大。在生產(chǎn)上通過精確地控制可可脂的結(jié)晶溫度和速度來得到穩(wěn)定的符合要求的β晶體。具體做法是：把可可脂加熱到55℃以上使他冷卻，再緩慢冷卻，在29℃停止冷卻，加熱到32℃，使β以外的晶體熔化。多次進(jìn)行29℃冷卻和33℃加熱，最終使可可脂完全轉(zhuǎn)化成β晶體油脂塑性主要取決于哪些因素油脂的晶型（β型會(huì)包含大量小氣泡，從而賦予產(chǎn)品較好塑性）；熔化溫度范圍（熔化開始到結(jié)束范圍越大，塑性越好）；固液兩相比油炸過程中油脂的化學(xué)變化溫度150℃以上，接觸油的有O2和食品，食品吸收油，脂類發(fā)生氧化、分解、聚合、縮合等反應(yīng)。不飽和脂肪酸酯氧化熱分解生成過氧化物、揮發(fā)性物質(zhì)，并形成二聚體不飽和脂肪酸酯非氧化熱反應(yīng)生成二聚物和多聚物飽和脂肪酸酯在高溫及有氧時(shí)，α碳β碳γ碳形成氫過氧化物，進(jìn)一步裂解生成長(zhǎng)鏈烴、醛、酮和內(nèi)酯飽和脂肪酸酯非氧化熱分解生成烴、酸、酮、丙烯醛等論述脂類的氧化及對(duì)食品的影響油脂氧化有自動(dòng)氧化、光敏氧化、酶促氧化和熱氧化①脂類的自動(dòng)氧化反應(yīng)是典型的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，它具有一下特征：凡能干擾自由基反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)都將明顯地抑制氧化轉(zhuǎn)化速率；光和產(chǎn)生自由基的物質(zhì)對(duì)反映有催化作用；氫過氧化物ROOH產(chǎn)率高；光引發(fā)氧化反應(yīng)時(shí)量子產(chǎn)率超過1；用純底物時(shí)，可察覺到較長(zhǎng)的誘導(dǎo)期脂類自動(dòng)氧化自由基歷程可簡(jiǎn)化成三步，即鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止鏈引發(fā)：RH→R·+H·鏈傳遞：R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+R·鏈終止：R·+R·→R-RR·+ROO·→R-O-O-R ROO·+ROO·→R-O-O-R+O2②光敏氧化是不飽和脂肪酸雙鍵與單重態(tài)的氧發(fā)生的氧化反應(yīng)。光敏氧化有兩種途徑，第一種是光敏劑被激發(fā)后，直接與油脂作用，生成自由基，從而引發(fā)油脂的自動(dòng)氧化反應(yīng)；第二種途徑是光敏劑被光照激發(fā)后，通過與基態(tài)氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)氧，高度活潑的單重態(tài)氧可以直接進(jìn)攻不飽和脂肪酸雙鍵部位上任一碳原子，雙鍵位置發(fā)生變化，生成反式構(gòu)型的氫過氧化物，生成氫過氧化物的種類數(shù)為雙鍵數(shù)的兩倍③脂肪在酶參與下發(fā)生氧化反應(yīng)，稱為酶促氧化。催化這個(gè)反應(yīng)的主要是脂肪氧化酶，專一性作用于具有1,4順、順-戊二烯結(jié)構(gòu)，并且其中心亞甲基處于ω-8位的多不飽和脂肪酸，在動(dòng)物體內(nèi)脂肪氧化酶選擇性地氧化花生四烯酸，產(chǎn)生前列腺素、凝血素等活性物質(zhì)。大豆加工中產(chǎn)生的豆腥味與脂肪氧化酶對(duì)亞麻酸的氧化有密切關(guān)系④脂類的氧化熱聚合是在高溫下，甘油酯分子在雙鍵的α碳上均裂產(chǎn)生自由基，通過自由基互相結(jié)合形成非環(huán)二聚物，或者自由基對(duì)一個(gè)雙鍵加成反應(yīng)，形成環(huán)狀或非環(huán)狀化合物蛋白質(zhì)變性機(jī)理天然蛋白質(zhì)分子因環(huán)境的種種影響從而有序而緊密的結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o秩序的散漫構(gòu)造就是變性。天然蛋白質(zhì)的緊密結(jié)構(gòu)是由分子中的次級(jí)鍵維持的，容易被物理和化學(xué)因素破壞，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞或改變。因此蛋白質(zhì)變性的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)分子次級(jí)鍵的破壞引起二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)的變化。蛋白質(zhì)凝膠作用指變性蛋白質(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。蛋白質(zhì)凝膠作用的本質(zhì)是蛋白質(zhì)變性。熱處理是蛋白質(zhì)凝膠必不可少的條件，但隨后需要冷卻，略微酸化有助于凝膠的形成。添加鹽類特別是鈣離子可以提高凝膠速率和凝膠強(qiáng)度小麥蛋白是怎樣影響面團(tuán)彈性的小麥面筋、小麥蛋白質(zhì)可以分為：麥膠蛋白、麥谷蛋白、球蛋白、麥白蛋白。前兩種為面筋蛋白，不溶于水，具有其他動(dòng)物蛋白所沒有特點(diǎn)：遇水能相互粘聚在一起形成面筋，后兩者易溶于水而流失麥谷蛋白分子量大，以分子間s-s鍵組合而成；麥膠蛋白則以分子內(nèi)的s-s鍵組合而成。兩種蛋白都含有相當(dāng)多半胱氨酸，使分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)比較容易。麥膠蛋白有良好的伸展性和強(qiáng)的粘性，但無彈性，麥谷蛋白富有彈性而無伸展性。這兩種蛋白質(zhì)經(jīng)吸水膨潤(rùn)，充分?jǐn)嚢韬?，相互結(jié)合成具有充分彈性和伸展性的面筋，分子在膨潤(rùn)狀態(tài)下接觸，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而淀粉就填充在面筋的網(wǎng)狀組織內(nèi)內(nèi)源酶在食品中的應(yīng)用顏色：脂肪氧合酶（用于小麥粉和大豆粉的漂白；制作面團(tuán)時(shí)在面筋中形成二硫鍵；產(chǎn)生具有青草味的不良異味；破壞食品中的維生素和蛋白質(zhì)類化合物）；葉綠素酶；多酚氧化酶質(zhì)地：果膠酶（提高果汁得率）；纖維素酶和戊聚糖酶（提高面包持氣性，更松軟）；淀粉酶（降解淀粉，酶法制糖）；蛋白酶（提高食品質(zhì)地和風(fēng)味）風(fēng)味：奶油風(fēng)味酶；柚皮苷酶（脫除苦味）；脂肪氧合酶（導(dǎo)致青刀豆和玉米產(chǎn)生不良風(fēng)味和異味）；半胱氨酸裂解酶（冬季花椰菜產(chǎn)生不良風(fēng)味）水和冰的物理性質(zhì)：①水熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高，介電常數(shù)、表面張力、熱容和相變熱均大；②水凍結(jié)時(shí)體積增大；③冰的熱傳導(dǎo)速度比水快，此冰的熔化速度比水凍結(jié)速度快；④冰的熱擴(kuò)散速度快，冰的溫度變化速度比水快單個(gè)水分子的結(jié)構(gòu)特征：水分子四面體結(jié)構(gòu)有對(duì)稱性；H-O鍵具有電負(fù)性，有離子特性；氧的另外兩對(duì)孤對(duì)電子有靜電力；單個(gè)水分子結(jié)構(gòu)具有形成氫鍵的能力；兩個(gè)給予體兩個(gè)受體水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：液態(tài)水中，水由若干個(gè)分子靠氫鍵締合形成水分子簇，不是長(zhǎng)程有序的剛性結(jié)構(gòu)；宏觀看，整個(gè)體系的氫鍵締合程度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是保持不變的，從微觀看各個(gè)氫鍵是處在不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且氫鍵的破壞和形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡水分子締合的原因：H-O鍵間電荷的非對(duì)稱分布使H-O鍵具有極性，使分子之間產(chǎn)生引力；由于每個(gè)水分子具有數(shù)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；靜電效應(yīng)結(jié)合水和自由水的性質(zhì)區(qū)別：結(jié)合水締合強(qiáng)度大，蒸氣壓比自由水低；結(jié)合水冰點(diǎn)比自由水低；結(jié)合水不能作為溶質(zhì)的溶劑；自由水能被微生物利用，結(jié)合水不能淀粉老化及其影響因素?zé)岬牡矸酆鋮s時(shí)，通常形成粘彈性的凝膠，凝膠中聯(lián)結(jié)區(qū)的形成表明淀粉分子開始結(jié)晶，并失去溶解性。通常將淀粉糊冷卻或儲(chǔ)藏時(shí)，淀粉分子通過氫鍵相互作用產(chǎn)生沉淀或不溶解的現(xiàn)象，稱作淀粉的老化。影響老化因素包括：①淀粉的種類：直鏈分子呈直鏈狀，在溶液中空間障礙小，易于取向，所以容易老化，分子量大的直鏈淀粉比分子量小的老化慢，而支鏈淀粉呈樹枝狀結(jié)構(gòu)不易老化②淀粉的濃度：濃度大，分子碰撞機(jī)會(huì)大，易于老化，水分在40%最易老化③無機(jī)鹽種類：無機(jī)鹽有阻礙淀粉分子定向取向的作用④食品ＰＨ值：ＰＨ在５－７時(shí)老化速度快。偏酸或偏堿時(shí)帶同種電荷，老化慢⑤溫度高低：最適溫度為２－４℃⑥冷凍的速度：糊化的淀粉緩慢冷卻時(shí)老化快，而速凍使淀粉分子間水迅速結(jié)晶，阻礙淀粉分子靠近，降低老化速度⑦共存物影響：脂類、乳化劑、多糖、蛋白質(zhì)等親水大分子可抗老化，表面活性劑或具有表面活性劑的極性脂添加到面包和其它食物中，可延長(zhǎng)貨架期美拉德反應(yīng)：還原糖與氨基酸、蛋白質(zhì)之間的復(fù)雜反應(yīng)，反應(yīng)過程中形成醛類、醇類可發(fā)生縮合作用產(chǎn)生醛醇類及脫氮聚合物類，最終形成含氮的棕色聚合物或共聚物類黑素，以及一些需要和非需要的風(fēng)味物質(zhì)。開始階段，還原糖如葡萄糖和氨基酸或蛋白質(zhì)中的自由氨基失水縮合生成N-葡萄糖基胺，N-葡萄基胺經(jīng)重排反應(yīng)生成1-氨基-1-脫氧-2-酮糖。：中間階段，1-氨基-1-脫氧-2-酮糖根據(jù)PH不同發(fā)生降解，當(dāng)PH≦7，主要發(fā)生1,2-烯醇化而形成糠醛（當(dāng)糖是戊糖）或羥甲基糠醛（當(dāng)糖是己糖）；當(dāng)PH>7且溫度較低時(shí)，較易發(fā)生2,3-烯醇化而形成還原酮類，還原酮較不穩(wěn)定，有還原作用，也可異構(gòu)成脫氫還原酮。當(dāng)PH>7且溫度較高，較易裂解，產(chǎn)生1-羥基-2-丙酮、丙酮醛、二乙?；雀呋钚缘闹虚g體，這些中間體還可繼續(xù)參與反應(yīng)，如脫氫還原酮易使氨基酸發(fā)生脫羧、脫氮反應(yīng)形成醛類和α氨基酮類。：終了階段，反應(yīng)過程中形成的醛類、酮類都不穩(wěn)定，可發(fā)生縮合作用產(chǎn)生醛醇類及脫氮聚合物類。在有氨基存在時(shí)，發(fā)生縮合、脫氫、重排、異構(gòu)化等，進(jìn)一步縮合，最終形成含氮的棕色聚合物，稱為類黑素。簡(jiǎn)述脂類經(jīng)過高溫加熱時(shí)變化及對(duì)食品的影響油脂在150℃以上高溫下會(huì)發(fā)生氧化、分解、聚合、縮合等反應(yīng)，生成低級(jí)脂肪酸、羥基酸、酯、醛以及產(chǎn)生二聚體、三聚體，使脂類品質(zhì)下降，如色澤加深、粘度增大、碘值降低、煙點(diǎn)降低、酸價(jià)升高，還會(huì)產(chǎn)生刺激性氣體①熱分解在高溫下，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸都會(huì)發(fā)生熱分解反應(yīng)。熱分解反應(yīng)可以分為氧化熱分解和非氧化熱分解。飽和脂肪酸酯在高溫及有氧時(shí)會(huì)發(fā)生熱氧化反應(yīng)，脂肪酸的全部亞甲基都可能受到氧的攻擊，但一般優(yōu)先在脂肪酸的α碳β碳γ碳上形成氫過氧化物，裂解生成醛、酮、烴等低分子化合物。不飽和脂肪酸酯的非氧化熱反應(yīng)主要生成各種二聚化合物，此外還生成一些低分子量的物質(zhì)②熱聚合脂類的熱聚合反應(yīng)分非氧化熱聚合和氧化熱聚合，非氧化熱聚合即共軛二烯烴與雙鍵加成反應(yīng)，生成環(huán)己烯類化合物。這個(gè)反應(yīng)發(fā)生在不同脂肪分子間，也可發(fā)生在同一個(gè)脂肪分子的兩個(gè)不飽和脂肪酸?；g。脂類的氧化熱聚合是在高溫下，甘油酯分子在雙鍵的α碳上均裂產(chǎn)生自由基，通過自由基互相結(jié)合形成非環(huán)二聚物，或者自由基對(duì)一個(gè)雙鍵加成反應(yīng)形成環(huán)狀或非環(huán)狀化合物對(duì)食品影響：引起油脂品質(zhì)下降，并對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)和安全方面帶來不利影響。油炸食品香氣的形成與油脂在高溫條件下某些產(chǎn)物有關(guān)試述油脂氫化及其意義油脂氫化是三?；视偷牟伙柡椭舅犭p鍵與氫發(fā)生加成反應(yīng)的過程。是不飽和液體油脂和被吸附在金屬催化劑表面的原子氫之間的反應(yīng)。首先，在雙鍵兩端任何一端形成碳-金屬復(fù)合物；接著復(fù)合物與催化劑所吸附的氫原子反應(yīng)，形成不穩(wěn)定的半氫化態(tài)，此時(shí)只有一個(gè)烯鍵與催化劑連接，因此可以自由旋轉(zhuǎn)；最后這種半氫化合物與另一個(gè)氫原子反應(yīng)，同時(shí)和催化劑分離，形成飽和產(chǎn)物意義：油脂經(jīng)氫化后其穩(wěn)定性增加，顏色變淺，風(fēng)味改變，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，可以制造起酥油、人造奶油等。不利一面是：多不飽和脂肪酸含量降低、脂溶性維生素被破壞、雙鍵位移和產(chǎn)生反式異構(gòu)體反式脂肪酸及其食品安全性：植物油經(jīng)氫化后會(huì)產(chǎn)生反式異構(gòu)體，即反式脂肪，它是植物油經(jīng)氫化技術(shù)處理后形成的人造脂肪，耐高溫、不易變質(zhì)。這些經(jīng)過氫化后的油脂會(huì)產(chǎn)生反式脂肪酸。會(huì)降低人體有益的高密度脂蛋白含量，增加有害低密度脂蛋白，會(huì)引發(fā)肥胖，增加心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)破壞人體激素平衡，誘發(fā)心腦血管疾病、動(dòng)脈粥樣硬化、以及糖尿病、乳腺癌和老年癡呆。簡(jiǎn)述Vc性質(zhì)維生素C又稱抗壞血酸，主要來源于新鮮水果和蔬菜中，有D型和L型兩種異構(gòu)體，但只有L型具有生理活性，具有高度的水溶性、酸性和強(qiáng)的抗氧化作用。影響其穩(wěn)定性的主要因素有：Vc極易受溫度、PH、氧、酶、鹽和糖的濃度、金屬催化劑（特別是銅和鐵離子）、αw、Vc初始濃度以及Vc與脫氫Vc的比例等因素。論述水分活度與食品穩(wěn)定性之間的聯(lián)系食品中αw與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系細(xì)菌生長(zhǎng)需要αw較高，霉菌需要的αw較低，當(dāng)αw低于0.5所有的微生物基本不生長(zhǎng)Αw與化學(xué)及酶促反應(yīng)關(guān)系較為復(fù)雜，主要由于食品中水分通過多種途徑參與反應(yīng)：1.水分的移動(dòng)促使各反應(yīng)進(jìn)行：2.通過與極性基團(tuán)及離子基團(tuán)的水合作用影響它們的反應(yīng)：3.通過生物大分子水合作用和溶脹作用，使其暴露新的作用位點(diǎn)4.稀釋作用減慢反應(yīng)Αw與脂質(zhì)氧化關(guān)系既有促進(jìn)又有抑制作用。當(dāng)水分處在單分子層水時(shí)，抑制；當(dāng)αw〉0.35時(shí)，促進(jìn)Αw與美拉德褐變關(guān)系當(dāng)食品中αw=0.3-0.7時(shí)，多數(shù)食品會(huì)發(fā)生美拉德褐變；隨著αw增大，有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物移動(dòng)，速率增大至最高點(diǎn)，但αw繼續(xù)增大，反