1、精選優質文檔-傾情為你奉上食品化學總復習食品中的水存在形式：體相水與結合水的區分：結合水的特點：不易結冰（-40不結冰）；不能作為溶劑；不能被微生物利用；用NMR氫譜或量熱分析法分析體相水的特點：易結冰；可作為溶劑；能被微生物利用；可用簡單的加熱方法從食品中分離出來疏水水合作用:向水中添加疏水物質時，由于它們與水分子產生斥力，從而使疏水基團附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強，使得熵減小，此過程成為疏水水合。H2O+RR（水合）疏水相互作用: 當水與非極性基團接觸時，為減少水與非極性實體的界面面積，疏水基團之間進行締合，這種作用成為疏水相互作用。 R（水合）+ R（水合）R（水合）+H2O 水分活度

2、(aw):水分活度是指食品中水的蒸汽壓與該溫度下純水的飽和蒸汽壓的比值.水分活度的物理意義:表征生物組織和食品中能參與各種生理作用和化學作用的水分含量與總含水量的定量關系.水分吸濕等溫線(MSI):在恒溫條件下，以食品的含水量（用每單位干物質質量中水的質量表示）對水分活度繪圖形成的曲線，稱為水分吸附等溫線或水分吸濕等溫線.滯后現象：采用回吸的方法繪制的MSI和按解吸的方法繪制的MSI并不互相重疊的現象稱為滯后現象. 論述水分活度與食品穩定性之間的關系：1. 食品中aw與微生物生長的關系 aw0.8時, 細菌不生長；aw0.77時, 大部分酵母不生長；aw0.7時, 霉菌不生長；aw0.5時,

3、幾乎所有的微生物都不生長。 2. aw與食品中化學反應的關系 對淀粉老化的影響含水量在30%-60%范圍，淀粉老化速度最快；若含水量降至10-15%時，水分基本上以結合水狀態存在，淀粉不會老化.對蛋白質變性的影響 aw增大,蛋白質氧化加速,導致蛋白質變性；當水分含量達4%時,蛋白質變性仍能緩慢進行,當水分含量在2%以下,則不會變性.對酶促褐變的影響當aw下降至0.25-0.3的范圍,酶促褐變進行緩慢,但隨aw,反應速度對非酶褐變的影響非酶褐變速度隨aw增大而加速, aw在0.6-0.7之間時,速度最大,當aw降低到0.2以下時,褐變難以發生.對脂肪氧化酸敗的影響aw在0-0.35范圍內，隨aw

4、,反應速度; aw在0.35-0.8范圍內，隨aw,反應速度;aw0.8時，隨aw,反應速度增加很緩慢.糖苷: 是由單糖或低聚糖的半縮醛羥基和另一個分子中的-OH、-NH2、 -SH（巰基）等發生縮合反應而得的化合物。糖苷的組成: 糖和配基（非糖部分）單糖的化學反應:1、氧化反應2、還原反應3、酯化與醚化反應4、褐變反應 褐變反應： 褐變分類（1） 酶促褐變（氧化褐變）（2） 非酶褐變（非氧化褐變）焦糖化反應美拉德反應焦糖化反應：糖類在沒有含氨基化合物存在的條件下，加熱到其熔點以上溫度時，會生成黑褐色色素物質，這種反應稱焦糖化反應。美拉德反應:食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或貯藏過程中，還原糖（

5、主要是葡萄糖）同游離氨基酸或蛋白質分子中氨基酸殘基的游離氨基發生羰氨反應，產生有色大分子，這種反應被稱為美拉德反應。反應過程:美拉德反應包含了較多的反應，目前較公認的是：羰氨縮合分子重排果糖基胺脫水、脫胺二羰基化合物作用產生不穩定的飽和醛、黑色素等。美拉德反應歷程:A、初始階段 N-葡萄糖基胺的形成分子重排B、中間階段果糖基胺的進一步反應可能有兩條：PH<<=5時，脫水形成羥甲基糠醛 PH>5時，果糖基胺脫去胺殘基重排生成二羰基化合物C、 終了階段醇醛縮合物的產生黑色素的產生影響Maillard反應因素：n 糖的種類及含量 a.不飽和醛>二羰基化合物>飽和醛>

6、;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。n 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，苯環易褐變。 c. 堿性氨基酸易褐變。 d. 氨基在-位或在末端者，比-位易褐變。 e. 胺類>氨基酸>蛋白質。n 溫度 升溫易褐變，低溫抑制褐變。大于30 褐變快，小于20 褐變慢n 水分 中等水分活度有利于褐變反應。水分含量在1035%時易褐變，水分含量在30%時，最易褐變。n pH值 pH49范圍內，隨著pH上升

7、，褐變上升；當pH4時，褐變反應程度較輕微；pH在7.89.2范圍內，褐變較嚴重 。􀂾n 金屬離子和亞硫酸鹽 Cu、Fe離子可催化褐變反應, Fe3+ > Fe2+， 亞硫酸鹽抑制褐變Maillard反應對食品質量的影響： 不利方面 營養損失，尤其特別是必須氨基酸（賴氨酸、纈氨酸）損失嚴重；產生某些致癌物質。 有利方面 褐變產生深顏色及強烈的香氣和風味，賦予食品特殊氣味和風味。抑制Maillard反應：q 稀釋或降低水分含量q 降低pHq 降低溫度q 除去一種作用物 加入葡萄糖轉化酶，除去糖，減少褐變q 色素形成早期加入還原劑（亞硫酸鹽）q 鈣鹽處理環狀低聚糖:a-，b

8、-，g-環狀糊精分別由6，7，8個D-1,4葡萄糖吡喃單位以a-1,4糖苷鍵連接而成。多糖的溶解性：n 多羥基，氧原子，形成氫鍵 n 結合水，不結冰，多糖分子溶劑化n 不會顯著降低冰點，提供冷凍穩定性n 保護產品結構和質構，提供貯藏穩定性n 大多數多糖不結晶n 作為膠或親水膠體淀粉的糊化:淀粉粒在適當溫度下，在水中溶脹，分裂，形成均勻的糊狀溶液的過程稱為糊化。其本質是微觀結構從有序轉變成無序。影響淀粉糊化的因素：1. 結構 直鏈淀粉比支鏈淀粉難糊化；2. Aw Aw提高，糊化程度提高；3. 糖和鹽 高濃度的糖和鹽，使淀粉糊化受到抑制4. 脂類 可與淀粉形成包合物，從而抑制淀粉糊化5. pH值

9、pH<4時,不利于糊化；pH在47時,不影響6. 淀粉酶 淀粉酶的存在有利于糊化。淀粉的老化: 淀粉溶液經緩慢冷卻或淀粉凝膠經長期放置，會變為不透明甚至產生沉淀的現象，被稱為淀粉的老化。影響淀粉老化的因素：1、溫度：24易老化；>60 或<- 20不易老化2、水分：含水量3060%易老化；<10%或過高均 不易老化。3、結構：直鏈淀粉比支鏈淀粉易老化；聚合度n中等的淀粉易老化；4、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。 變(改)性淀粉:天然淀粉經適當的化學處理、物理處理或酶

10、處理，使某些加工性能得到改善，以適應特定的需要，這種淀粉被稱為變（改）性淀粉。纖維素性質：不溶于水；無還原性；水解比淀粉困難得多，需用濃酸或稀酸在一定壓力下長時間加熱水解。果膠：1、 結構 主鏈D吡喃半乳糖醛酸以-1，4苷鍵相連，通常以部分甲酯化存在，即果膠。2、 分類 以酯化度分類原果膠：高度甲酯化果膠：部分甲酯化果膠酸：不含甲酯基，即羥基游離的果膠物質高甲氧基果膠(HM) ：DE>50%低甲氧基果膠(LM) ：DE<50%高甲氧基果膠HM： 凝膠條件： 可溶性固形物含量(一般是糖）（Brix)55%，pH 2.03.5，果膠含量0.30.7凝膠機理： pH足夠低時，分子間斥力下

11、降，分子締合形成接合區； 糖與分子鏈競爭水，溶劑化程度大大下降，有助于鏈間相互作用； 形成三維網狀結構，凝膠強度高低甲氧基果膠LM： 凝膠條件：二價陽離子的存在（Ca2+）凝膠機理：二價陽離子在果膠分子間形成交聯果膠在食品工業上的應用：z 果醬與果凍的膠凝劑z 制造凝膠糖果z 酸奶的水果基質（LM）z 增稠劑和穩定劑z 乳制品（HM）w6脂肪酸：18:2 十八-9,12-二烯酸 18:3 十八-9，12,15-三烯酸 20:4 二十-5,8,11，14-四烯酸脂肪酸的命名 n 系統命名法n 數字命名法 n 俗名或普通名n 英文縮寫系統命名法 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 9

12、-十八烯酸 從羧基端編號； 從甲基端開始編號,記作:數字-命名系統：n 分子末端甲基碳原子開始確定第一個雙鍵的位置 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亞油酸 18:2 6 或 18:2 （n6）數字命名法n: m （n-碳鏈數, m-雙鍵數） 例： 18:0 18:1 18:2 18:3 脂肪酸的組成分布:(1) 動物脂中脂肪酸的分布乳脂 含短鏈脂肪酸(C4 C12)，少量的支鏈、奇數碳FA。高等陸生動物脂 含有較多的棕櫚酸和硬脂酸。鏈長以C18居多。熔點較高。水產動物油脂 多為不飽和脂肪酸。 兩棲類、爬行類、鳥類和嚙齒動物 FA的組成介于水產動物和陸產高等動物

13、之間。(2) 植物油中脂肪酸的分布 果仁中的植物油-棕櫚酸、油酸、亞油酸種籽中的植物油-棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸十字花科植物種籽-芥酸（如：菜籽油）。油脂的物理性質：一、氣味和色澤 v 純脂肪是無色無味的v 多數油脂無揮發性，氣味多由非脂成分引起的。二、熔點和沸點（Melting Points and Boiling Points） n 天然油脂沒有敏銳的mp和bpMp:v 游離脂肪酸>甘油一酯>二酯>三酯v 飽和度越高，則mp越高。v 碳鏈越長，則mp越高。v mp最高在4055之間, mp<37時，消化率 >96%。 bp：v 180200之間，bp隨碳鏈

14、增長而增高三、稠 度脂肪的質地和可加工性，與稠度關系密切。 結晶特征（固態）稠度特征 熔融特征（液態） 形成液晶的特征（介于液固之間） 同質多晶:化學組成相同、結晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。三斜(b型)、正交(b´型)、六方(a型)調 溫:利用結晶方式改變油脂的性質，使得到理想的同質多晶型和物理狀態，以增加油脂的利用性和應用范圍。油脂的塑性:在一定外力下，固體脂肪具有的抗變形的能力。乳濁液：乳濁液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0.150m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”相或分散相，使液滴或液晶分散的相稱為“外”相或連續相。抗氧

15、化劑：能推遲會自動氧化的物質發生氧化，并能減慢氧化速率的物質。 水包油型(O/W，水為連續相。如：牛乳)乳濁液 油包水型(W/O，油為連續相。如：奶油)乳濁液失穩的機制是什么？乳化劑穩定乳濁液的機理如何？如何根據HLB值選擇乳化劑？(1)乳濁液失穩機制：分層或沉降。由于重力作用，密度不相同的相產生分層或沉降，沉降速率遵循斯托克斯定律；絮凝或群集。乳狀液絮凝時，脂肪球成群的而不是各自地運動。球表面的靜電荷量不足，斥力減少，是引起絮凝的主要原因。聚結。這是乳狀液失去穩定性的最重要的途徑，它使界面膜破裂，脂肪球相互結合，界面面積減小，嚴重時導致均勻脂相和均勻水相之間產生平面界面。(2)乳化劑的乳化機

16、理（提高乳濁液穩定性的方法）：1、減小兩相間的界面張力2、增大分散相之間的靜電斥力3、增大連續相的粘度或生成有彈性的厚膜4、微小的固體粉末的穩定作用5、形成液晶相，使液滴間的范德華力減弱。(3)乳化劑的選擇:乳化劑在水中的溶解度取決于HLB值的大小。通常，HLB值范圍在36的乳化劑可形成W/O乳狀液，數值在818則有利于形成O/W乳狀液。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。 脂肪的氧化：自動氧化光敏氧化酶促氧化（一） 自動氧化脂類的自動氧化是典型的自由基反應1、反應機理： RH-底物脂肪酸ROOH-形成的氫過氧化物R-烷基自由基ROO-過氧烷基自由基自動氧化的特征：1、干

17、擾自由基反應的化學物質，都將明顯地抑制氧化轉化速率；2、光和產生自由基的物質對反應有催化作用；3、氫過氧化物ROOH產率高；4、純脂肪物質氧化，需要相當長的誘導期。酶促氧化：脂肪在酶參與下所發生的氧化反應，稱為酶促氧化。 影響脂肪氧化的因素：脂肪的結構和組成 Ø 順式、共軛雙鍵易氧化Ø 游離FA比甘油酯的V氧化略高Ø 甘油酯中FA的無規分布使V氧化 降低。Ø 雙鍵數V氧化O21O2的V氧化1500 3O2 的V氧化。溫度氧化速率與溫度成正比SFA室溫下穩定，高溫下會顯著的氧化。 Aw表面積 氧化速率與表面積成正比催化劑（助氧化劑）Mn+(n2,過渡金屬離

18、子)是助氧化劑。血紅素、酶促氧化的酶均是助氧化劑光和射線 可以促進脂類的氧化抗氧化劑 能延緩和減慢油脂V氧化的物質。油脂在高溫下的化學反應：熱分解、熱聚合、縮合、水解、 氧化反應等。油脂經長時間加熱，粘度 ，碘值 ，酸價 ，發煙點 ，泡沫量 。蛋白質變性的概念:由于外界因素的作用，使天然蛋白質分子的構象發生了異常變化，從而導致生物活性的喪失以及物理、化學性質的異常變化，不包括一級結構上肽鍵的斷裂，而是蛋白質分子空間結構改變，這類變化稱為變性作用。蛋白質變性對其結構和功能的影響：（1）由于疏水基團暴露在分子表面，引起溶解度降低。（2）改變對水結合的能力。（3）失去生物活性（例如酶或免疫活性）。（

19、4）由于肽鍵的暴露，容易受到蛋白酶的攻擊，使之增加了蛋白質對酶水解的敏感性。（5）特征粘度增大。（6）不能結晶。影響蛋白質變性的因素:1.物理因素（詳細）（1）熱（2）低溫（3）機械處理 如擠壓、高速攪拌和均質 （4）靜液壓（壓力）（5）輻射（6）界面2. 化學因素pH值：4-10穩定金屬鹽：低濃度穩定，高濃度促進變性有機溶劑：破壞疏水作用和靜電力變性劑：破壞氫鍵結構表面活性劑：使蛋白質伸展，增加電性斥力等蛋白質功能性質概念：指食品體系在加工、儲藏、制備和消費過程中蛋白質對食品產生需要特性的那些物理和化學性質。蛋白質功能性質分三大類：水合特性：水吸收、保持、溶脹性、溶解性等流體動力學性質：膠凝

20、、粘度、彈性等表面性質：乳化性、起泡性、溶解度等起泡性質：指它汽液界面形成堅韌的薄膜使大量氣泡并入和穩定的能力。 膠凝作用（凝膠化作用）概念：是指變性的蛋白質分子聚集并形成有序的蛋白質網絡結構過程。食品蛋白凝膠可分為：Ø 加熱后再冷卻而形成的凝膠，多為熱可逆凝膠。Ø 在加熱下所形成的凝膠，多為不透明的熱不可逆凝膠。Ø 由鈣鹽等二價金屬鹽形成的凝膠。Ø 不加熱而經部分水解或pH調整到等電點而形成的凝膠。食品中天然色素的分類:（一）按來源的不同1.植物色素 如葉綠素、胡蘿卜素、花青素等。2.動物色素 如血紅素、蝦青素、蝦紅素等。3.微生物色素 如曲色素等。（

21、二）按溶解性質的不同1.水溶性色素 如花青素2.脂溶性色素 如葉綠素、類胡蘿卜素（三）按化學結構特征分1.四吡咯衍生物（或卟啉類衍生物） 如葉綠素、血紅素、肌紅素等。2.異戊二烯衍生物 如類胡蘿卜素、蝦青素。3.多酚衍生物 如花青素、兒茶素、單寧等。4.酮類衍生物 紅曲色素、姜黃素等。5.醌類衍生物 蟲膠色素、胭脂蟲紅等葉綠素:基本性質l 脂溶性l 與蛋白質結合，葉綠體l 對光、熱敏感l 酸性條件下易被氫取代l 鎂原子可被銅、鋅、鐵取代護綠方法l 加堿護綠l 高溫瞬時滅菌l 加入銅鹽和鋅鹽氧合作用：血紅素中的亞鐵與一分子氧以配位鍵結合，而亞鐵原子不被氧化，這種作用被稱為氧合作用。（高氧壓時）氧化作用：血紅素中的亞鐵與氧發生氧化還原反應，生成高鐵血紅素的作用被稱為氧化作用。（低氧壓時）花色苷類：1、結構花色苷被認為是類黃酮的一種，具有C6C3C6碳的骨架機構。所有花色苷都具有2-苯基-苯并吡喃陽離子結構。2、影響花色苷穩定性的因素q pH值 酸度的改變，花色素的結構改變，顏色隨之改變。 q