食品化学-复习笔记

绪论

第一节食品化学的概论

食品化学：是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、贮存和运销过程中的化学变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学。

营养素：指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。

食物：指含有营养素的物料(蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素、矿物质、水、纤维素)。

生物化学与食品化学的异同：

生物化学和食品化学都是研究生物物质的学科。

生物化学：具有生命的生物物质；与生命（几乎）相适应的环境中繁殖、生长和变化。

食品化学：死的或将死的生物物质；暴露在环境变化很大、不适宜生存的环；境中热处理、冷冻、浓缩、脱水、辐照等；物理、化学和生物化学变化

食品化学的组成：

水

无机成分矿物质

蛋白质基本营养素

天然成分碳水化合物

食品脂类化合物

的化有机成分维生素

学组色素、呈香、呈味物质

成激素

有毒物质

天然来源的食品添加剂

食品添加剂

非天然成分人工合成的食品添加剂

加工中不可避免的污染物质

污染物质

环境污染物质

根据研究内容的范围，食品化学包括：食品营养成分化学；食品色香味化学；食品工艺中的化学；食品物理化学；食品有害成分化学；食品分析技术

根据研究物质的内容，食品化学包括：食品碳水化合物化学；食品油脂化学；食品蛋白质化学；食品酶化学；食品添加剂；维生素化学；食品矿质元素化学；调味品化学；食品风味化学；食品色素化学；食品毒物化学；食品保健成分化学

第三节食品化学的研究方法

食品化学的研究成果最终转化为：合理的配料比、有效的反应物接触屏障、适当的保护或催化措施的应用、最佳反应时间和温度的设定、光照、氧含量、水分活度和pH值等的确定，从而得出最佳的食品加工储藏方法。

食品化学的发展前景：

食品组成、性质和在食品加工储藏中的变化及其对食品品质和安全性的影响。

开发新食品资源，发现并去除食品中有害成分同时保护食品营养成分和功能性

解决技术问题，如：变色、变味、质地粗糙、货架期短、风味不自然等。

储藏保鲜中的化学处理剂及膜剂的研究应用。

食品中功能因子的组成、结构、性质、生理活性、定性定量分析和分离提取方法的研究。

食品风味化学和加工工艺学

检测分析技术的研究

资源深加工及综合利用研究

食品基础原料的改性技术研究

第二章水分

第一节概述

一、水在食品中的作用：

水在食品加工储藏过程中是化学和生物化学的反应介质，又是水解过程的反应产物。

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。

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。

从食品的安全性方面讲，水是微生物繁殖的必须条件。

从食品工艺角度讲，水起着膨润、浸透、均匀化的功能。

二、水和冰的物理性质:

高的熔点和沸点，具有很大的表面张力、热容以及相变热值。

介电常数大。

水的密度很小，水在凝固时具有异常的膨胀性(水结冰后体积约增加9％)。

水的黏度低，具有流动性。

水的热导率较大，0℃时冰的热导率为同温下水的热导率的4倍。

第二节水在食品中的存在状态

一、水与溶质的相互作用

一水与非水物质的相互作用

1、水与离子和离子基团的相互作用

离子水合作用:

净结构形成效应：离子是电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子，它们有助于水形成网络结构，因此这类离子的水溶液比纯水的流动性小，也就是这

种溶液中离子间的结构要比纯水的结构要稳定。

净结构破坏效应：离子一般为低价离子，离子半径较大，这些离子能阻碍

水形成网络结构，因此这种溶液比纯水的流动性要大。

2、水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用：形成水桥维持大分子的构象。

3、水与非极性物质的相互作用：

? 笼形水合物:指水通过氢键形成笼状结构，将非极性小分子包在里面，

通常由20-74个水分子组成笼形结构.‖主人‖与客人‖间的相互作用多为范德华力，也存在静电相互作用。（可能对蛋白质等生物大分子的构象、稳定性、反应性有影响）

? 水与蛋白质分子中的疏水基团的缔合:大多数蛋白质分子中，大约有

40％的氨基酸含有非极性基团，这些疏水基团就会缔合产生疏水相互作用。是维持蛋白质三级结构的重要因素。

二、水的存在状态

结合水 ：化合水、邻近水、多层水

体相水：毛细管水、滞化水、自由流动水

第三节 水分活度

f ——溶剂（水）的逸度 f 0——纯溶剂（水）的逸度 逸度：溶剂从溶液逃脱的趋势

差别1% 仅适合理想溶液 RVP,相对蒸汽

水分活度定义:指食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值 。

aw=P/P0=ERH/100=N=n1/(n1+n2) 水分活度值介于0～l 之间 。 ERH 是样品周围的空气平衡相对湿度，它是与样品平衡的大气的性质。

水分活度的意义：水分活度表示生物组织与食品中能参与生物活动和化学反应的水分含量。

水分活度的几种测量方法：冰点测定法、相对湿度传感器测定法、恒定相对湿度平衡室法

水分活度与温度的关系：lnaw ＝―k ΔH ／R （1／T ）

P 是样品的蒸汽压。k 是样品中非水物质的本质和浓度的函数，也是温度的函数

意义：一定样品，在恒定的水分含量下，水分活度的对数在不太宽的温度范围内随绝对温度升高而正比例升高。

lnaw 和 1／T 两者间有良好的线性关系但它们的线性关系是以含水量为参数的。 冰点以上和冰点以下水分活度的区别：

比较高于和低于冻结温度下的aw 时应注意两个重要差别:

①在冻结温度以上, aw 是样品组分与温度的函数,且前者是主要因素,在冻结温度以下, aw 与样品组分无关,只取决于温度,不能根据aw 预测受溶质影响的冰点以下发生的过程,如扩散控制过程,催化反应等.

②冻结温度以上和以下aw 对食品稳定性的影响是不同的.

第四节 吸湿等温线

0f f Aw =o p p f f ≈0o

p p Aw =o p p Aw

≈时的绝对温度纯水的蒸汽压为时的绝对温度纯水的蒸汽压为样品的绝对温度p p k -=)(0)(0)

(0)(scw ice scw ff w p p p p a =

=

定义：（MSI）是指在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图。

吸湿等温线的区域：

Ⅰ区的水的性质：最强烈地吸附；最少流动；水－离子或水－偶极相互作用；在-40℃不结冰；不能作为溶剂；看作固体的一部分；化合水和邻近水；占总水量极小部分Ⅱ区的水的性质：通过氢键与相邻的水；分子和溶质分子缔合；流动性比体相水稍差；大部分在-40℃不结冰；导致固体基质的初步；肿胀；多层水；区Ⅰ和区Ⅱ的水占总；水分的5%以下

Ⅲ区的水的性质：体相水；被物理截留或自由的；宏观运动受阻；性质与稀盐溶液中的水类似占总水分的95%以上

各区特性：

滞后现象

?通常吸湿等温线的绘制是通过向干燥样品中添加水而得到的，因此我们也常把这个过程叫回吸作用。

?如果把这个吸满水的样品再进行干燥，同样又可以得到一条曲线，我们把这条线叫解吸曲线。

?滞后现象就是样品的吸湿等温线和解吸等温线不完全重叠的现象。

?一般来说，当Aw一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中水

分含量。

解吸线在上方

滞后环形状取决于：食品品种；解吸速度；脱水程度；温度

滞后现象产生的原因

解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分。

不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压(要抽出需P内＞P外, 要填满则需P外＞P内)。

解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的aw。.

滞后现象的现实意义：

?鸡肉和猪肉Aw=0.75～0.84，解吸时脂肪氧化速度高于回吸

?Aw一定，解吸样品的水分高于回吸

?高水分样品粘度低，催化剂流动性好，基质的肿胀使催化部位暴露

?控制微生物生长，解吸方法比回吸方法制备样品时要达到更低的Aw 第五节水分活度与食品的稳定性

水分活度与微生物的关系

不同微生物的生长对水分活度的要求不同：大多数的细菌0.99-0.94，大多数霉菌0.94-0.8之间；大多数耐盐细菌0.75；耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母0.65-0.6；低于0.6时，绝大多数的微生物是无法生长的。

不同阶段对水分活度的阈值的要求不同:

?细菌，它在形成芽孢时的水分活度比繁殖生长时所需的水分活度值要高。

?霉菌孢子发芽的aw阈值则低于孢子发芽后菌丝生长所需的aw值，

?微生物产生毒素时所需的aw阈值则高于生长时所需的aw数值，水分活度与食品化学变化的关系

对脂肪氧化酸败的影响:

●水能与脂肪氧化的自由基反应

中的氢过氧化物形成氢键

●水能与金属离子形成水合物

●水增加了氧的溶解度

●脂肪分子肿胀

●催化剂和氧的流动性增加

●催化剂和反应物的浓度被稀释

水分活度对非酶褐变的影响:

在一定的水分活度范围内，反应速度随水分活度的值增大而增大，在水分活度在0.2以下，反应通常不会发生，而当水分活度过大时（大于0.7）反应速度下降。

对淀粉老化的影响：

30％～60％老化的速度最快

10％～15％淀粉不会发生老化

对蛋白质变性的影响：

水分活度增大会加速蛋白质的氧化作用

酶促褐变的影响：

当aw值降低到0.25～0.30的范围，就能有

效地减慢或阻止酶促揭变的进行。

降低水分活度可以降低食品的化学反应速度，

提高食品的稳定性。

大多数化学反应只有在水中才能进行，所以食品中自由水的含量决定了化学反应的进行，因此降低水分活度，减少自由水的含量，也就抑制了反应的进行。

一些离子反应在没有自由水存在时是无法进行离子化或水化作用的。

在一些反应中，水不仅作为反应介质，还是反应的参与者，没有了自由水的参加，反应速度变慢。

在酶促反应中，水作为输送介质，促使底物向酶扩散，而且大多数酶在水分活度低于0.2和大于0.8时受到抑制。

第三章碳水化合物

食品中碳水化合物的作用:

是合成其他化合物的基本原料，同时也是生物体的主要结构成分。

碳水化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源。

有利于肠道蠕动，促进消化。

提供适宜的质地口感和甜味。

碳水化合物分类(根据水解程度):

单糖是指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。

低聚糖是指聚合度小于或等于10的糖类。

多糖又称为多聚糖，是指聚合度大于10的糖类。

第一节单糖

单糖可分为三碳糖、四碳糖、戊糖、己糖等。醛糖和酮糖（按羰基特点分）

单糖的物理性：

?甜度：比甜度:以蔗糖（非还原糖）为基准物。一般以10％或15％的蔗糖水溶液在20℃时的甜度定为1.0。

影响甜度的因素：

A、分子量越大溶解度越小，则甜度也小。

B、糖的不同构型（α、β型）也影响糖的甜度。

T=20℃时蔗糖溶液（10％/15％）1.00（甜度）α－D-葡萄糖

0.70（比甜度）β－D－呋喃果糖 1.50（比甜度）

?旋光性：

旋光性:是一种物质使直线偏振光的振动平面发生旋转的特性。

单糖的比旋光度定义：指lml含有1g糖的溶液在其透光层为0.1m时使偏振光旋转的角度。

变旋现象：指糖刚溶解于水时，其比旋光度是处于变化中的，但到一定时间后就稳定在一恒定的旋光度上的这种现象。

?溶解度（g/100gH2O）

温度对溶解过程和溶解速度具有决定性影响

高浓度的糖液具有防腐保质的作用，在70％以上能抑制霉菌、酵母的生长。

t=20℃时，葡萄糖48％蔗糖66％果糖79％果糖具有较好的食品保存性。果糖含量较高的果葡糖浆，其保存性能较好。

?吸湿性和保湿性

吸湿性：指糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。

保温性：指糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。果糖的吸湿性最强

?结晶性

糖的特征之一是能形成结晶，糖溶液越纯越易结晶。

?渗透压

果糖和果葡糖浆具有高渗透压特性，可用于防腐。

?发酵性

酵母菌可以是葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、甘露糖等发酵产生酒精，同时产生二

氧化碳，这是酿酒生产及面包疏松的基础。

一般酵母发酵糖的速度：葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖乳酸菌除可发酵上述单糖还可发酵乳糖产生乳酸。大多数低聚糖不能被酵母菌和乳酸菌直接发酵。

单糖的化学反应：

具有醇羟基的成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应，还具有一些特殊反应。

非酶褐变反应：美拉德反应焦糖化反应

美拉德反应（羰氨反应）：指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应。

美拉德反应过程

美拉德反应的条件、生成物和特点

条件：还原糖（主要是葡萄糖）和氨基酸；少量的水；加热或长期贮藏

产物：黑色素（类黑精）＋风味化合物

特点：pH值下降（封闭了游离的氨基）；

还原的能力上升（还原酮产生）；

褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生；添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色。

影响美拉德反应的因素

①羰基化合物的结构、种类及含量

a.α、β不饱和醛>α－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

②氨基酸及其它含氨物种类(肽类、蛋白质、胺类)

a.胺类>氨基酸

b.含S-S，S-H不易褐变

c.有吲哚，苯环易褐变

d.碱性氨基酸易褐变

e.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变

③pH值

pH3-9范围内，随着pH上升，褐变上升

pH≤3时，褐变反应程度较轻微

pH在7.8-9.2范围内，褐变较严重

④水分含量

10％～15%(H2O)时，褐变易进行

完全干燥的条件下，多数褐变难进行

水分含量超过5%时，脂肪氧化加快，褐变加快

⑤温度：若△t＝10℃，则褐变速度差△v相差3～5倍。

食品加工应尽量避免长时间高温，储藏也以低温为宜

⑥金属离子

Fe(Fe+3> Fe+2)和Cu促进美拉德反应

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。Mn2＋和Sn2＋可抑制美拉德反应。

⑦空气：空气的存在会影响美拉德反应。真空或充入氮气降低脂肪的氧化反应及羰基化合物的生成。

Maillard反应对食品品质的影响

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。

有利方面：

褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味。

maillard反应在食品加工中的应用

抑制maillard反应

注意选择原料：选氨基酸、还原糖含量少的品种。

水分含量降到很低：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。

加入亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐

钙可抑制褐变。

maillard反应在食品加工中的应用

利用

控制原材料：核糖+ 半胱氨酸：烤猪肉香味

核糖+ 谷胱甘肽：烤牛肉香味

控制温度：葡萄糖+ 缬氨酸：100-150℃烤面包香味；

180℃巧克力香味

木糖+酵母水解蛋白：90℃饼干香型160℃酱肉香型不同加工方法：土豆大麦

水煮：125种香气75种香气

烘烤：250种香气150种香气

焦糖化反应

概念：无氨基化合物存在的提条件下，将糖类化合物加热到其熔点以上，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。

过程:

脱水：分子双键→不饱和的环→聚合→高聚物。

缩合或聚合：裂解→挥发性的醛、酮→缩合或聚合→深色物质焦糖化反应条件

①无水或浓溶液，温度150-200℃。

②催化剂的存在加速反应：铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。

③pH8比pH5.9时快10倍。

④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：

焦糖色素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。

焦糖色素的性质：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

第二节低聚糖

食品中的低聚糖的作用：

?褐变反应低聚糖发生褐变的程度，尤其是参与美拉德反应的程度相对单糖较小。

?黏度多数低聚糖的黏度>蔗糖>单糖。

?抗氧化性：直接作用间接作用

?渗透压（防腐作用）

?发酵性

?吸湿性、保湿性与结晶性

食品中重要的低聚糖

双糖：均溶于水，有甜味、族光性，可结晶。

根据还原性质:还原性双糖(麦芽糖) 非还原性双糖(蔗糖)

第三节食品中重要的多糖及其作用

多糖的性质

多糖的溶解性:除了高度有序具有结晶的多糖不溶于水外，大部分多糖不能结晶，因而易于水合和溶解。

多糖溶液的黏度与稳定性:高聚物溶液的黏度同分子的大小、形态及其在溶剂中的构象有关。

多糖的性质

凝胶：是指在一定条件下，高分子溶液或溶胶的分散质颗粒在某些部位上相互联结，构成一定的空间网状结构，分散介质（液体或气体）充斥其间，整个系统失去流动性，这种体系称为凝胶。

氢键、疏水相互作用、范德华引力离子桥联、缠结或共价键形成连结区

生理活性

膳食纤维--植物多糖真菌多糖：提高人体免疫力

①很高的持水力；

②对阳离子有结合交换能力；

③对有机化合物有吸附螫合作用；

④具有类似填充的容积；

⑤可改变肠道系统中的微生物群组成。

多糖的水解：酶促水解、酸、碱催化下的水解。

淀粉

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，谷物淀粉粒最小。

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。

未糊化前，淀粉分子间以氢键结合，成放射状微晶束形式。

淀粉的结构：

直链淀粉：由D-吡喃葡萄糖通过α－1，4糖苷键连接起来的链状分子。

支链淀粉：由D-吡喃葡萄糖通过α-1，4和α-l，6两种糖苷键连接起来的带分枝的复杂大分子

淀粉的性质：

物理性质：白色粉末在，热水中融溶胀。纯支链淀粉能溶于冷水中，而直链淀粉不能，直链淀粉能溶于热水。

化学性质：无还原性；遇碘呈蓝色，加热则蓝色消失，冷后呈蓝色；水解（酶解，酸解）。

淀粉的糊化：

β-淀粉膨润现象α-淀粉

β-淀粉：具有胶束结构的生淀粉称为β-淀粉。

α-淀粉：指经糊化的淀粉。

膨润现象：β-淀粉在水中经加热后，部分胶束溶解而形成空隙，水分子浸入与部分淀粉分子进行结合，胶束逐渐被溶解，空隙逐渐扩大，淀粉粒因吸水，

体积膨胀数十倍，生淀粉的胶束即行消失的现象。

淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，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：

结构：直链淀粉小于支链淀粉。

Aw：Aw提高，糊化程度提高。

糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。

盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；（马铃薯淀粉）

脂类：抑制糊化。

酸度：在pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低。在pH4-7时，几乎无影响。

在pH =10时，糊化速度迅速加快。

淀粉酶：使淀粉糊化加速。新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。

淀粉的老化：

老化：α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的

现象。

实质是糊化的后的分子又自动排列成序，形成高度致密的结晶化的不溶解性分子粉末。

影响淀粉老化的因素

温度：2-4℃，淀粉易老化。>60 ℃或<-20 ℃，不易发生老化。

含水量:含水量30～60%，易老化。含水量过低（<10%）或过高，均不易老化。

pH值：在偏酸（pH 4以下）或偏碱的条件下也不易老化。

结构：直链淀粉易老化。聚合度n 中等的淀粉易老化。淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。

共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化;多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，有抗老化作用。

改性/变性淀粉：

变性淀粉：天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理，使某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被称为变性淀粉。

物理变性和化学变性

果胶物质：

酯化度（DE）：醛酸残基(羧基)的酯化数占D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。

高甲氧基果胶—HM DE>50% 低甲氧基果胶—LM DE<50%

果胶的物理、化学性质：

﹡水解：果胶在酸碱条件下发生水解，生成去甲酯和糖苷键裂解产物。

原果胶在果胶酶和果胶甲酯酶作用下，生成果胶酸。

﹡溶解度：果胶与果胶酸在水中溶解度随链长增加而减少，

﹡粘度：粘度与链长正比。

果胶形成凝胶：

机理：脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体。

凝胶的形成与pH值、可溶性固形物含量和高价离子的存在有关。

果胶形成条件

HM：有糖、酸的存在下易形成凝胶。Brix>55％pH<3.5

LM：有二价阳离子的存在。Ca2＋添加量与pH有关，反比例。

凝胶形成速度：

快速DE越高形成凝胶快速DE越高形成凝胶HM 慢速的速度越快LM 慢速的速度越慢

影响凝胶强度的因素：凝胶强度与分子量成正比。凝胶强度与酯化程度成正比。

第四章脂质

脂质概述：

脂质是生物体内一大类不溶于水，而溶于大部分有机溶剂的物质的总称。

通常所说的油脂（脂肪）是脂质中的一类。

脂质通常的共同特征：①不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。

②大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多。

③都是由生物体产生，并能被生物体所利用。

例外：卵磷脂、鞘磷脂和脑苷脂类。

脂质分类：

按结构和组成分：复合脂质简单脂质衍生脂质

习惯分：真脂：油脂（固态的脂、液态的油99％)；类脂：磷脂、糖脂、蛋白脂、硫脂等；复合脂类以及固醇、蜡等脂肪伴随物。

油脂分类：

按不饱和程度分：干性油：碘值大于130，如桐油、亚麻油、红花油等；

半干性油：碘值介于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。

按构成的脂肪酸分：单纯酰基油，混合酰基油。

按来源分：乳脂类、植物脂、动物脂、海产品动物油、微生物油脂。

按物理状态分：脂肪（常温下为固态）油（常温下为液态）

按化学结构分：简单脂：酰基脂，蜡；

复合脂：鞘脂类（鞘氨酸、脂肪酸、磷酸盐、胆碱组成），脑苷脂类（鞘氨酸、脂肪酸、糖类组成），神经节苷脂类（鞘氨酸、脂肪酸、复合的碳水化合物）；

衍生脂：类胡箩卜素、类固醇、脂溶性纤维素等。

油脂在食品中的功能：提供必需脂肪酸；脂溶性维生素的载体；提供滑润的口感，光润的外观，塑性脂肪还具有造型功能；赋予油炸食品香酥的风味，是传热介质第一节油脂的物理性质

?气味和色泽：纯脂肪无色、无味（天然油脂有色）

多数油脂无挥发性，气味多由非脂成分引起的。

?熔点和沸点：天然油脂没有敏锐（确定）的熔点和沸点，只有一个范围。

熔点:游离脂肪酸>甘油一酯>二酯>三酯

熔点<37℃时，消化率>96%；熔点高于37℃越多，越不易消化。

熔点最高在40-55℃之间。碳链越长，饱和度越高，则熔点越高。

沸点180-200℃之间，沸点随碳链增长而增高

油脂的烟点: 指在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。

闪点: 试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。

着火点: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：同质多晶：化学组成相同的物质，结晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。

脂肪酸烃链中的最小重复单位（亚晶胞）是亚乙基(-CH2CH2-)，可用来描述脂肪中脂肪酸烃链的晶体结构的堆积或排列方式

脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式稳定性：β>β、> α

易结晶为β型的脂肪有：大豆油、花生油、椰子油、橄榄油、玉米油、可可脂和猪油。

易结晶为β/型的脂肪有：棉子油、棕榈油、菜子油、乳脂、牛脂及改性猪油。

β/型的油脂适合于制造人造起酥油和人造奶油。

调温：利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。

熔融特性：固体分数ab/ac ；液体分数bc/ac；固体脂肪指数(SFI) :

在一定温度下固液比ab/bc。

油脂的塑性

?指在一定外力下，表观固体脂肪具有的抗变形的能力。

?油脂塑性的决定因素：

固体脂肪指数（SFI）：固液比适当；脂肪的晶型：β/晶型可塑性最强

熔化温度范围：温差越大，塑性越大

起酥油：是指用在饼干、糕点、面包生产中专用的塑性油脂。

特性：在40oC不变软，在低温下不太硬，不易氧化。

塑性油脂的作用：涂抹性（涂抹黄油等）；可塑性（用于蛋糕的裱花）；起酥作用；使面团体积增加

油脂的乳化和乳化剂：

?乳浊液：内向/分散相，直径0.1-50μm;外向/连续相。

水包油型(O/W，水为连续相。如：牛乳)

油包水型(W/O，油为连续相。如：奶油)

乳浊液的失稳机制：分层（重力）；絮凝（分散相液滴表面静电荷不足）；聚结（两相界面膜破裂）

乳化剂的乳化作用：增大分散相之间的静电斥力；增大连续相的粘度或生成有弹性的厚膜；减小两相间的界面张力；微小的固体粉末的稳定作用；形成液晶相乳化剂的选择：亲水––亲脂平衡(HLB) ；HLB值具有代数加和性；通常混合乳化剂比具有相同HLB值的单一乳化剂的乳化效果好。

食品中常见的乳化剂：甘油酯及其衍生物；蔗糖脂肪酸酯；山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物；丙二醇脂肪酸酯；大豆磷脂；其他合成食品乳化剂

第二节油脂在加工和贮藏中的氧化反应

?酸败：油脂在食品加工和贮藏期间，因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用，产生令人不愉快的气味，苦涩味和一些有毒性的化合物的现象。

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：

?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（β-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。

?氢过氧化物分解产生的小分子醛、酮、醇、酸等具有令人不愉快的气味即哈喇味，导致油脂酸败。

影响油脂氧化速率的因素：脂肪酸及甘油酯的组成；氧；温度：不饱和脂肪酸> 饱和脂肪酸；表面积；助氧化剂；水分；光和射线：促使氢过氧化物分解引发游离基；抗氧化剂：延缓和减慢油脂氧化速率。

抗氧化剂的抗氧化机理：自由基清除剂；1O2淬灭剂；金属螯合剂；氧清除剂；ROOH 分解剂；酶抑制剂；酶抗氧化剂；紫外线吸收剂

酚类(AH2)：

?氢供体，可清除自由基。酚羟基越多，抗氧化能力越强。

?生成比较稳定的自由基。

?酚羟基邻位有叔丁基，空间位阻阻碍了O2的进攻。

抗氧化机理：

?金属螯合剂：柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸。

?氧清除剂：抗坏血酸。

酶抗氧化剂：

增效剂：增效机理：酚类+螯合剂酚类+酚类

促氧化酚：浓度可清除自由基;高浓度有促氧化作用。

Vc ：低浓度(10-5mol/L) 促氧化。

β-胡萝卜素：度为510-5mol/L时，抗氧化性最强；若浓度更高，则促氧化；氧压时(PO2< 150mmHg)，抗氧化;高氧压时促氧化。

过氧化脂质的危害：

过氧化脂质几乎能和食品中的任何成分反应，使食品品质降低。

?ROOH几乎可与人体内所有分子或细胞反应，破坏DNA和细胞结构。

?脂质在常温及高温下氧化均有有害物产生。

第三节油脂在加工和贮藏中的其他化学变化

油脂水解释放出游离脂肪酸，导致油的发烟点降低、品质降低，风味变差。

在高温下的化学反应：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↑。

热分解：非氧化热解氧化热解

热聚合：氧化热聚合是Diels-Alder反应。化热聚合聚合成二聚体。

导致油脂粘度增大，泡沫增多

缩合：油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应有关。

油脂在高温下过度反应，则是十分不利的。加工中宜控制t<150℃。

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。

第四节油脂的质量评价

一、油脂氧化的评价方法：

①过氧化值（POV）是指1kg油脂中所含氢过氧化物的毫克当量数。

?POV值宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。

②硫代巴比妥酸（TBA）法：醛类+TBA→有色化合物

?丙二醛的有色物在530nm处有最大吸收

?其它醛的有色物最大吸收在450nm处

?此法不宜评价不同体系的氧化情况。

③碘值（IV）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。

第四节油脂的质量评价：活性氧法（AOM）；史卡尔法；仪器分析法

二、其它评价方法：

?酸价（A V）是指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。

（国标规定，食用植物油的酸价不得超过5 ）；化价；二烯值油炸油品质检查：当石油醚不溶物≥0.7％，发烟点低于170℃，或石油醚不溶物≥1.0%，无论其发烟点是否改变，均可认为油已经变质。

第五节油脂加工中的化学

油脂的精炼：沉降→脱胶→脱酸→脱色→脱臭

对粗油进行精制，可提高油的品质，改善风味，延长油的货架期。

损失了一些脂溶性维生素，如维生素A、维生素E和类胡萝卜素等。

油脂氢化后：优点：稳定性↑；颜色变浅；风味改变；便于运输和贮存；制造起酥油、人造奶油等。

?缺点：多不饱和脂肪酸含量↓；脂溶性维生素被破坏；双键的位移和反

式异构体的产生。

第五章蛋白质化学

第一节概述

1.1 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

1.2 蛋白质的分子量及其测定方法

分子量：一万到一百万道顿之间或更大。

测定方法：渗透压法、超离心法、凝胶过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法。

1.3蛋白质的分类：

按分子形状分：纤维状蛋白质球状蛋白质

按分子组成分：简单蛋白质结合蛋白质

按蛋白质的溶解度分：清蛋白谷蛋白球蛋白醇溶蛋白

第二节氨基酸的物理化学性质

2.1 基本物理学性质：包括基本组成和结构、溶解性、酸碱性质、立体化学、熔点、沸点、光学行为、旋光性、疏水性等。氨基酸的酸、碱性

当pH为7时氨基酸在水中的存在形式

2.2 氨基酸的基本化学性质

关于氨基酸基本的化学性质，其主要的线索还是氨基酸分子中所带的官能团。氨基酸的羧基具有一元羧酸羧基的性质（如：成盐、成酯、成酰胺、脱羧等），氨基酸的氨基具有一级胺（R-NH2）氨基的性质（如与HCL结合、脱氨、与HNO2作用等）。

与茚三酮的反应：α-氨基酸与茚三酮在酸性溶液中共热，产生紫红、蓝色或紫色物质。两个亚氨基酸－脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应形成黄色化合物。利用颜色反应，在440nm 测定脯氨酸和羟脯氨酸，在570nm测定其他氨基酸。

与邻苯二甲醛的反应：在2-巯基乙醇的存在下，氨基酸与邻苯二甲醛反应生成强荧光的异吲哚衍生物（激发波长380nm，在450nm具有最高荧光发射），此反应也能用来定量分析氨基酸、肽和蛋白质。

与荧光胺的反应：含有伯胺基的氨基酸、肽或蛋白质与荧光胺反应生成强荧光的衍生物，激发波长390nm，在475nm具有最高的荧光发射。此法可被用于氨基酸、肽或蛋白的定量分析。

2.3 肽：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基形成一个取代的酰胺基，这个键称为肽键，

形成的这个化合物称为肽。2个氨基酸所形成的肽称为二肽，3个氨基酸形成的肽称为三肽，依此类推。若一种肽含有少于10个氨基酸，则称为寡肽，超过10个氨基酸的肽统称多肽。一般的肽含有一个游离的α-氨基，称为N末端；一个游离的α-羧基，称为C

末端。

第三节蛋白质分子的结构

一级结构：是指氨基酸通过共价键即肽键连接而成的线性序列。

蛋白质分子的二级结构：是指由多肽链上主链骨架中各个肽段所形成的规则或无规则的构象。

二级结构类型：α螺旋；β折叠

三级结构：指含α螺旋、β弯曲和β折叠或无规卷曲等二级结构的蛋白质，其线性多肽链进一步折叠成为紧密结构时的三维空间排列

稳定三级结构的作用力：疏水相互作用、氢键、范德华引力、静电相互作用、二硫键蛋白质分子的四级结构

蛋白质亚基：是一条多肽链

寡聚蛋白质：由少数亚基聚合而成的蛋白质

多聚蛋白质：由几十个，甚至上千个亚基聚合而成的蛋白质。

四级结构的狭义定义：是指寡聚蛋白质中的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。

四级结构的广义定义：由相同或不同球蛋白分子所构成的聚合体。

第四节蛋白质的变性

蛋白质变性的概念：由于外界因素的作用，使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化，不涉及一级结构的变化。

蛋白质变性现象：

物理性质的改变：凝集、沉淀、流动双折射、粘度增加、旋光值改变、紫外、荧光光谱发生变化

化学性质的改变：酶水解速度增加、分子内部基团暴露

生物性能的改变：抗原性改变、生物功能丧失

影响蛋白变性的因素：

物理因素：a 加热

蛋白热变性的一般规律：大多数蛋白质在45～50℃时开始变性，但也有些蛋白的Td可以达到相当高的温度，如大豆球蛋白93℃、燕麦球蛋白108℃等。当加热温度在临界温度以上时，每提高10℃，变性速度提高600倍。

一般温度越低，蛋白质的稳定性越高。但也有例外，如肌红蛋白在30℃时稳定性最好，随着温度降低其稳定性也降低。

b 冷冻

蛋白质可以发生冻结变性。其原因一方面是由于蛋白质周围的水与其结合状态发生变化，这种变化破坏了一些维持蛋白原构象的力，同时由于水保护层的破坏，蛋白质的一些基团就可以发生直接的接触和相互作用，导致蛋白质发生聚集或原来的亚基发生重排。另一方面，由于大量水形成冰后，剩余的水中无机盐浓度大大提高，这种局部的高浓度盐也会使蛋白质发生变性。

c 流体静压

压力也可使蛋白变性，但一般在25℃下要求100～1200MPa的比较高的压力压力诱导蛋白质变性的原因主要是蛋白质的柔性和可压缩性。

压力导致的蛋白变性通常伴随着30～100mL/mol的体积减少同时是高度可逆的。由于高流体压力可以使微生物细胞膜及细胞内的蛋白发生变性，从而导致微生物死亡，因此现在高流体静压加工正在成为食品加工可以用于灭菌和蛋白质的凝胶。

d 剪切力

一些食品在加工过程，如挤压、打擦、捏合、高速均质等，会产生高的剪切力。这样的剪切力加上高温能使蛋白质发生不可逆的变性。通常剪切速度越大，蛋白质的变性程度越大。

e 电磁辐射

电磁辐射是一种能量，可以通过改变分子内链段间及亚基间的结合状态而使蛋白分

子变性；如果仅仅影响蛋白分子的构象，只发生变性而不会导致营养价值的改变；如果能量高至可以通过氧化、共价键断裂、离子化、形成自由基等形式使氨基酸残基发生变化，便会导致营养价值的降低。

f 界面性质

改变蛋白质水溶液的界面性质，也可以加速或直接使蛋白质分子发生变性。

一些蛋白质不具有明显的疏水区和亲水区，或者它们的结构是被二

硫键稳定这的，这类蛋白质由于不

易吸附到界面而较耐界面变性。

化学因素a pH值

pH是导致蛋白变性的重要因素，这是因为在极端pH值时，蛋白质分子内的离子基团产生强静电排斥作用，促使蛋白质分子的构象发生变化。

b 无机离子

无机离子特别是高价态的无机离子通过改变蛋白分子的表面性质、改变蛋白分子自身的结构状态而使蛋白变性。阳离子和阴离子均有这种性质，但不同的离子要求不同的浓度。

c 有机溶剂

许多有机溶剂可以导致蛋白质分子发生变性。亲水有机溶剂通过改变蛋白分子表面性质使蛋白分子变性，疏水有机溶剂由于进入蛋白分子内部而改变蛋白分子构象，从而导致变性。

d 有机化合物的水溶液

一些有机化合物在水溶液中可以导致蛋白质分子发生变性。不同种类的有机物使蛋白变性的原因不尽相同。1、断裂蛋白分子间或分子内的氢键(尿素和胍盐)；

2、在蛋白质的疏水区和亲水环境之间起着媒介作用（十二烷基磺酸钠（SDS））

3、与蛋白质分子强烈的结合，在接近中性pH值时使蛋白质带有大量的净负电荷，从而增加蛋白质内部的斥力，使伸展趋势增大，这也是SDS类表面活性剂能在较低浓度下使蛋白质完全变性的原因。

4、通过还原作用导致蛋白分子中的二硫键破坏（半胱氨酸、抗坏血酸、巯基乙醇、二硫苏糖醇等）

SDS类表面活性剂诱导的蛋白变性是不可逆的。

第五节蛋白质在食品中的功能性质

功能性质：在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理和化学性质。

水化性质、表面性质、结构性质、感观性质

蛋白质的水合性质：蛋白质分子中带电基团、主链肽基团、Asn、Gln的酰胺基、Ser、The和非极性残基团与水分子相互结合的性质。

如分散性湿润性、溶解性、黏度、胶凝作用、乳化和起泡性等，都取决于水-蛋白质的相互作用。

结合过程：A.非水合蛋白质；B.带电基团的最初水合；C.在接近极性和带电部位形成水簇；D.在极性表面完成水合；E.非极性小区域的水合完成单分子层覆盖；F.在与蛋白质缔合的水和体相水之间架桥；G.完成流体动力学水合

膨润性：蛋白质吸水充分膨胀而不溶解，这种水化性质通常叫膨润性。可溶性蛋白：蛋白质在继续水化中被水分散而逐渐变为胶体溶液，具有这种水化特点的蛋白质叫可溶性蛋白质。

蛋白质结合水的能力：当干蛋白质粉与相对湿度为90%-95%的水蒸汽达到平衡时每克

蛋白质所结合的水的克数。

氨基酸残基的水合能力：带电的氨基酸残基数目越大，水合能力越大。

蛋白质水合性质的测定方法：相对湿度法（或平衡水分含量法）；溶胀法；过量水法；水饱和法

影响蛋白质水合性质的环境因素：

浓度浓度↑蛋白质总吸水量↑

pH pH＝ pI 水合作用最低，高于或低于pI，水合作用增强（净电荷和推斥力增加），pH 9-10时水合能力较大

温度温度↑蛋白质结合水的能力↓

（变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质高约10％）

盐在低盐浓度（＜0.2mol/L）时，离子同蛋白质荷电基团相互作用而降低相邻分子的相反电荷间的静电吸引，从而有助于蛋白质水化和提高其溶解度，这叫盐溶效应。当盐浓度更高时，由于离子的水化作用争夺了水，导致蛋白质―脱水‖，从而降低其溶解度，这叫做盐析效应。

持水能力：是指蛋白质吸水并将水保留在蛋白质组织（如蛋白质凝胶、牛肉和鱼肌肉）中的能力。

蛋白质的持水能力与结合水能力呈正相关

溶解度影响因素：

离子强度：离子强度（＜0.5）——电荷屏蔽效应

高比例疏水区域～溶解度下降高比例亲水区域～溶解度提高

高离子强度（＞1.0）——离子效应

SO42-、F-～盐析，溶解度降低ClO4-、SCN-～盐溶，提高溶解度,导致沉淀阴离子提高蛋白质溶解度的能力按下列顺序：SO2-4＜F-＜CI-＜Br-＜I-＜CIO4-＜

SCN-；

阳离子降低蛋白质溶解度的能力按下列顺序：NH4＋＜K＋＜Na＋＜Li＋＜Mg2＋＜Ca2＋。

温度: 0～40℃温度↑，溶解度↑＞40℃温度↑，溶解度一些高疏水性蛋白质，像β-酪蛋白和一些谷类蛋白质的溶解度却和温度呈负相关。

有机溶剂

导致蛋白质溶解度下降或沉淀:降低水介质的介电常数;提高静电作用力;静

电斥力导致分子结构的展开;促进氢键的形成和反电荷间的静电吸引;

蛋白质切变稀释的原因：

分子朝着流动方向逐渐取向，使磨擦阻力减少。

蛋白质的水合范围沿着流动方向形变。

氢键和其他弱键的断裂导致蛋白质聚集体或网络结构的解离。

影响蛋白质流体粘度特性因素：白质分子固有的特性; 白质-溶剂间的相互作用; 白质-蛋白质间的相互作用

蛋白质分子或颗粒的表现直径：表现直径↑黏度↑

蛋白质的胶凝作用：

蛋白质的缔合：一般是指蛋白质在亚单位或分子水平上发生的变化。

聚合或聚集反应：一般是指大的复合物的形成。

聚合或聚集反应:

沉淀作用：是指由于蛋白质的溶解性完全或部分

丧失而引起的聚集反应。

絮凝：是指蛋白质未发生变性时的无规则聚集反应，这常常是因为链间的静电排斥降低而发生的一种现象。

凝结作用：发生变性的无规聚集反应和蛋白质-蛋白质的相互作用大于蛋白质-溶剂的相互作用引起的聚集反应，定义为凝结作用。

凝胶化作用：是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构过程。

凝胶化作用机制：溶胶状态----似凝胶状态-----有序的网络结构状态

凝胶化的相互作用：氢键、静电相互作用——可逆凝胶（明胶）

疏水相互作用——不可逆凝胶（蛋清蛋白）

二硫键——不可逆凝胶（乳清蛋白）

金属离子的交联相互作用

两类凝胶：凝结块（不透明）凝胶：大量非极性氨基酸残基疏水性聚集，不溶性聚集体。不可逆凝胶：聚集和网状结构的形成速度高于变性速度

透明凝胶：少量非极性氨基酸残基；变性时形成可溶性复合物缔合速度低于变性速度；在加热后冷却时才能凝结成凝胶；形成有序的透明的凝胶网状结构

影响蛋白质凝胶化作用的因素：氨基酸残基的类型、pH、蛋白质的浓度、金属离子蛋白质的织构化：

蛋白质的织构化是在开发利用植物蛋白和新蛋白质中要特别强调的一种功能性质。

蛋白质织构化的方法：热凝结和形成薄膜、纤维的形成、热塑性挤压

面团的形成：麦谷蛋白（过度黏结）：分子质量大，二硫键（链内、链间），决定面团的弹性、黏合性和抗张强度

麦醇溶蛋白（过度延展）：链内二硫键，促进面团的流动性、伸展性和膨胀性。

面筋蛋白质中含有的化学键：

ò氢键：谷氨酰胺、脯氨酸和丝氨酸、苏氨酸：水吸收能力强，有黏性。

ò非极性氨基酸：使蛋白相互聚集、有黏弹性和与脂肪有效结合。

ò二硫键：使面团坚韧。

蛋白质的界面性质：是指蛋白质能自发地迁移至汽-水界面或油-水界面的性质。

具有界面性质的蛋白质必要条件：能否快速地吸附至界面；能否快速地展开并在界上面再定向；能否形成经受热和机械运动的膜

影响蛋白质界面性质的因素

蛋白质的乳化性质：蛋白质是天然的两亲物质；测定乳化性质的方法：液滴大小分布、乳化活力、乳化能力、乳化稳定性

影响蛋白质乳化作用的因素

蛋白质的溶解度：正相关

pH值pH=PI 溶解度小时，降低其乳化作用

pH=PI 溶解度大，增加其他乳化作用

与蛋白质表面疏水性存在正相关。

适当热诱导蛋白质变性，可增强其乳化作用。

蛋白质的起泡性质：是指蛋白质在汽---液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力。

起泡性质的评价：蛋白质的起泡力；测定泡沫稳定性

影响泡沫形成和稳定性的因素：

有良好起泡力的蛋白质不具有稳定泡沫的能力，而能产生稳定泡沫的蛋白质往往不具有良好的起泡力。

蛋白质的浓度2％一8％，随着浓度增加起泡性增加。

超过10％，气泡变小，泡沫变硬。

温度适当加热处理可提高起泡性能。

过度的热处理则会损害起泡能力。

pH值pH处于或接近pI时，提高了蛋白质的起泡能力和泡沫稳定性。

在pI时蛋白质的溶解度很低，形成泡沫数量较少（泡沫膨胀率较低），但泡沫的稳定性较高。

盐盐析时则显示较好的起泡性质。

盐溶时则显示较差的起泡性质。

糖损害蛋白质的起泡能力，却改进了泡沫的稳定性。

脂稳定性下降

搅打过度激烈搅打也会导致泡沫稳定性降低

蛋白质与风味物质的结合

结合方式：

干蛋白粉：物理吸附范德华力和毛细管作用吸附

化学吸附静电吸附、氢键结合和共价结合。

液态或高水分食品中蛋白质

非极性配位体与蛋白质表面的疏水性小区相互作用；通过氢键相互作用；静电相互作用；共价键

影响蛋白质与风味结合的因素：

蛋白质的构象

水：促进极性挥发物的结合。

pH ：碱性pH比在酸性pH更能促进与风味物的结合。

热：热变性蛋白质显示较高结合风味物的能力。

化学改性：化学改性会改变蛋白质的风味物结合性质。

蛋白质的改性：

采用物理、化学、酶学和基因方法改进蛋白质的功能性质。

化学改性酶法改性

食品化学蛋白质期末考试重点

蛋白质 42、蛋白质的分类：简单蛋白质、结合蛋白质（根据化学组成分类） 球状蛋白质、纤维状蛋白质（根据分子的形状分类） 结构蛋白质、有生物活性的蛋白质、食品蛋白质（根据功能分类） 43、氨基酸的组成与结构：氨基酸的基本构成单位是α－氨基酸。在氨基酸的分子结构中，含有一个α－碳原子、一个氢原子、一个氨基和一个羧基、一个侧链R基，氨基酸的差别在于含有化学本质不同的侧链R基。 44、酸性氨基酸：谷氨酸、天冬氨酸 碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸 45、从营养学上分类 必需氨基酸：在人体内不能合成或合成的速度不能满足机体的需要，必须从日常膳食中供给一定的数量。8种，苏、缬、亮、异亮、赖、色、苯丙、蛋。婴儿10种，加组和精 非必需氨基酸：人体能自身合成，不需要通过食物补充的氨基酸，12种。 限制性氨基酸：在食物蛋白质中某一种或几种必需氨基酸缺少或数量不足，使得食物蛋白质转化为机体蛋白质受到限制，这一种或几种必需氨基酸就称为限制性氨基酸。大米：赖氨酸、苏氨酸大豆：蛋氨酸。 46、等电点的计算：侧链不带电荷基团氨基酸：pI=(pKa1+pKa2)/2 酸性氨基酸：pI=(pKa1 + pKa3)/2 碱性氨基酸：pI=(pKa2+ pKa3)/2 （1、2、3指α－羧基、α－氨基、侧链可离子化基团） 47、蛋白质的二级结构：是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。螺旋结构（α-螺旋常见、π-螺旋、γ-螺旋），折叠结构（β-折叠、β-弯曲） 48稳定蛋白质结构的作用力 (空间相互作用、范德华相互作用、氢键、静电相互作用、疏水相互作用、二硫键、配位键） 疏水相互作用：在水溶液中，非极性基团之间的疏水作用力是水与非极性基团之间热力学上不利的相互作用的结果。在水溶液中非极性基团倾向于聚集，使得与水直接接触的面积降至最低。水的特殊结构导致的水溶液中非极性基团的相互作用被称为疏水相互作用。 49蛋白质的变性 定义：蛋白质变性是指当天然蛋白质受到物理或化学因素的影响时，使蛋白质分子内部的二、三、四级结构发生异常变化，从而导致生物功能丧失或物理化

食品化学复习题与答案

第2章水分习题 一、填空题 1.从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个_______杂化轨道，有_______的结 构。 2.冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______。 3.在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几 个水分子所构成的_______。 4.当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会 使疏水相互作用_______，而氢键_______。 5.一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、 _______、_______，后者可根据其食品中的存在形式细分为_______、_______、_______。 6.水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_______、_______、_______等方面。 7.一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。 8.吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、 _______、_______、_______、_______等因素有关。 9.食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______ 作用；当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。 10.食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应； 随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______。 11.冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______。冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______ 两个相反的方面。 12.随着食品原料的冻结、细胞冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。一般可 采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。 13.玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度 _______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______。 二、选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 （A）德华力（B）氢键（C）盐键（D）二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 （A）冰是由水分子有序排列形成的结晶 （B）冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。 （C）食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。 （D）食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状结构效应的是 _______。（A）Rb＋（B）Na+（C）Mg＋（D）Al3＋ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。 （A）Cl-（B）IO3 -（C）ClO4 - （D）F- 5 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。 （A）多层水（B）化合水（C）结合水（D）毛细管水 6 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______ （A）糖制品（B）肉类（C）咖啡提取物（D）水果 7 关于等温线划分区间水的主要特性描述正确的是_______。 （A）等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 （B）等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 （C）等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。

食品化学试题加答案

第一章水分 一、填空题 1. 从水分子结构来看，水分子中氧的_6—个价电子参与杂化，形成_4_个_sp［杂化轨道，有—近似四面体_的结构。 2. 冰在转变成水时，静密度—增大_，当继续升温至_ 3. 98C_时密度可达到_最大值_，继续升温密度逐渐—下降_。 3. 一般来说，食品中的水分可分为—结合水_和_自由水_两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_化合水_、_邻近水_、_多层水_，后者可根据其在食品中的物理作用方式细分为_滞化水_、!毛细管水_、自由流动水二 4. 水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态；水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在与离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲(中性)分子的相互作用等方面。 5. 一般来说，大多数食品的等温线呈_S_形，而水果等食品的等温线为—J_形。 6. 吸着等温线的制作方法主要有一解吸等温线_和_回吸等温线—两种。对于同一样品而言， 等温线的形状和位置主要与 _试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法_等因素有关。 7. 食品中水分对脂质氧化存在—促进_和_抑制一作用。当食品中a w值在0.35左右时，水分对脂质起_抑制氧化作用；当食品中a w值_ >0.35时，水分对脂质起促进氧化作用。 8. 冷冻是食品储藏的最理想方式，其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表 现在_降低温度使反应变得非常缓慢_和_冷冻产生的浓缩效应加速反应速率两个相反的方面。 二、选择题 1. 水分子通过_________ 的作用可与另4个水分子配位结合形成四面体结构。 (A) 范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2. 关于冰的结构及性质，描述有误的是______ 。 (A) 冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B) 冰结晶并非完整的警惕，通常是有方向性或离子型缺陷的 (C) 食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形 (D) 食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶 3. 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类？ ______ (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 4. 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S形？______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 5. 关于BET (单分子层水)，描述有误的是一。 (A) BET在区间H的商水分末端位置 (B) BET值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量 (C) 该水分下除氧化反应外，其他反应仍可保持最小的速率 (D) 单分子层水概念是由Brunauer. Emett及Teller提出的单分子层吸附理论 三、名词解释 1.水分活度：水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示： p ERH 2矿丽 式中，p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；Po表示在同一温度下

食品化学复习知识点

第二章 一、水的结构 水是唯一的以三种状态存在的物质：气态、液态和固态（冰） （1）气态在气态下，水主要以单个分子的形式存在 （2）液态在液态下，水主要以缔合状态(H2O)n存在，n可变 氢键的特点；键较长且长短不一，键能较小(2-40kj/mol) a.氢键使得水具有特别高的熔点、沸点、表面张力及各种相变热； b.氢键使水分子有序排列，增强了水的介电常数；也使水固体体积增大； c.氢键的动态平衡使得水具有较低的粘度； d.水与其它物质（如糖类、蛋白类）之间形成氢键，会使水的存在形式发生改变，导致固定态、游离态之分。 （3）固态在固体（冰）状态下，水以分子晶体的形式存在；晶格形成的主要形式是水分子之间的规则排列及氢键的形成。由于晶格的不同，冰有11种不同的晶型。 水冷冻时，开始形成冰时的温度低于冰点。把开始出现稳定晶核时的温度称为过冷温度； 结晶温度与水中是否溶解有其它成分有关，溶解成分将使水的结晶温度降低，大多数食品中水的结晶温度在-1.0～-2.0C?。 冻结温度随着冻结量的增加而降低，把水和其溶解物开始共同向固体转化时的温度称为低共熔点，一般食品的低共熔点为-55～-65℃。 水结晶的晶型与冷冻速度有关。 二、食品中的水 1.水与离子、离子基团相互作用

当食品中存在离子或可解离成离子或离子基团的盐类物质时，与水发生静电相互作用，因而可以固定相当数量的水。例如食品中的食盐和水之间的作用 2.水与具有氢键能力的中性基团的相互作用 许多食品成分，如蛋白质、多糖（淀粉或纤维素）、果胶等，其结构中含有大量的极性基团，如羟基、羧基、氨基、羰基等，这些极性基团均可与水分子通过氢键相互结合。因此通常在这些物质的表面总有一定数量的被结合、被相对固定的水。带极性基团的食品分子不但可以通过氢键结合并固定水分子在自己的表面，而且通过静电引力还可吸引一些水分子处于结合水的外围，这些水称为邻近水(尿素例外)。 3.结合水与体相水的主要区别 （1）结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系，如100g蛋白质大约可结合50g 的水，100g淀粉的持水能力在30～40g；结合水对食品品质和风味有较大的影响，当结合水被强行与食品分离时，食品质量、风味就会改变； （2）蒸汽压比体相水低得多，在一定温度下（100℃）结合水不能从食品中分离出来；（3）结合水不易结冰，由于这种性质使得植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力；而多汁的组织在冰冻后细胞结构往往被体相水的冰晶所破坏，解冻后组织不同程度的崩溃； （4）结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力； （5）体相水可被微生物所利用，结合水则不能。 食品的含水量，是指其中自由水与结合水的总和。 三、水分活度 1水分活度与微生物之间的关系 水分活度决定微生物在食品中的萌芽、生长速率及死亡率。

食品化学复习提纲(回答问题)

二、回答问题 1)试论述水分活度与食品的安全性的关系？ 水分活度是控制腐败最重要的因素。总的趋势是，水分活度越小的食物越稳定，较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述： 1.从微生物活动与食物水分活度的关系来看：各类微生物生长都需要一定的水分活度，大多数细 菌为0.94~0.99，大多数霉菌为0.80~0.94，大多数耐盐菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.60~0.65。当水分活度低于0.60时，绝大多数微生物无法生长。 2.从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方 面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。 3.从水分活度与非酶反应的关系来看：脂质氧化作用：在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化 物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，当水分活度大于0.4 水分活度的增 加增大了食物中氧气的溶解。加速了氧化，而当水分活度大于0.8 反应物被稀释， 4.氧化作用降低。Maillard 反应：水分活度大于0.7 时底物被稀释。水解反应：水分是水解反 应的反应物，所以随着水分活度的增大，水解反应的速度不断增大。 2)什么是糖类的吸湿性和保湿性？举例说明在食品中的作用？ 糖类含有许多羟基与水分子通过氢键相互作用。具有亲水功能。吸湿性是指糖在较高的空气湿度下吸收水分的性质。表示糖以氢键结合水的数量大小。保湿性指糖在较低空气湿度下保持水分的性质。表示糖与氢键结合力的大小有关，即键的强度大小。软糖果制作则需保持一定水分，即保湿性（避免遇干燥天气而干缩），应用果葡糖浆、淀粉糖浆为宜。蜜饯、面包、糕点制作为控制水分损失、保持松软，必须添加吸湿性较强的糖。 3)多糖在食品中的增稠特性与哪些因素有关？ 由于分子间的摩擦力，造成多糖具有增稠特性。多糖的黏度主要是由于多糖分子间氢键相互作用产生，还受到多糖分子质量大小的影响。流变学的基本内容是弹性力学和黏性流体力学。食品的流变学性质和加工中的切断、搅拌、混合、冷却等操作有很大关系，尤其是与黏度的关系极大。 4)环糊精在食品工业中的应用? 利用环糊精的疏水空腔生成包络物的能力，可使食品工业上许多活性成分与环糊精生成复合物，来达到稳定被包络物物化性质，减少氧化、钝化光敏性及热敏性，降低挥发性的目的，因此环糊精可以用来保护芳香物质和保持色素稳定。环糊精还可以脱除异味、去除有害成分。它可以改善食品工艺和品质此外，环糊精还可以用来乳化增泡，防潮保湿，使脱水蔬菜复原等。

食品化学重点复习资料(2)

2 论述水分活度与温度的关系。 ⑴当温度处于冰点以上时，水分活度与温度的关系可以用下式来表示： 1ln w H a R T κ?=- 式中T 为绝对温度；R 为气体常数；△H 为样品中水分的等量净吸着热；κ的意义表示为： p p κ-=样品的绝对温度纯水的蒸汽压为时的绝对温度纯水的蒸汽压为时的绝对温度 若以lnαW 对1/T 作图，可以发现其应该是一条直线，即水分含量一定时，在一定的温度范围内，αW 随着温度提高而增加。 ⑵当温度处于冰点以下时，水分活度与温度的关系应用下式来表示： ice ff w 0(SCW)0(SCW)p p p p a == 式中P ff 表示未完全冷冻的食品中水的蒸汽分压；P 0(SCW)表示过冷的纯水蒸汽压；P ice 表示纯冰的蒸汽压。在冰点温度以下的αW 值都是相同的。 4 论述冰在食品稳定性中的作用。 冷冻是保藏大多数食品最理想的方法，其作用主要在于低温，而是因为形成冰。食品冻结后会伴随浓缩效应，这将引起非结冰相的pH 、可滴定酸、离子强度、黏度、冰点等发生明显的变化。此外，还将形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的结构和水与溶质间的相互作用也剧烈改变，同时大分子更加紧密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。冷冻对反应速率有两个相反的影响，即降低温度使反应变得缓慢，而冷冻所产生的浓缩效应有时候会导致反应速率的增大。随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，将破坏细胞的结构，细胞壁发生机械损伤，解冻时细胞内的物质会移至细胞外，致使食品汁液流失，结合水减少，使一些食物冻结后失去饱满性、膨胀性和脆性，会对食品质量造成不利影响。采取速冻、添加抗冷冻剂等方法可降低食品在冻结中的不利影响，更有利于冻结食品保持原有的色、香、味和品质。 1 膳食纤维的理化特性。 （1）溶解性与黏性 膳食纤维分子结构越规则有序，支链越少，成键键合力越强，分子越稳定，其溶解性就越差，反之，溶解性就越好。膳食纤维的黏性和胶凝性也是膳食纤维在胃肠道发挥生理作用的重要原因。 （2）具有很高的持水性 膳食纤维的化学结构中含有许多亲水基团，具有良好的持水性，使其具有吸水功能与预防肠道疾病的作用，而且水溶性膳食纤维持水性高于水不溶性膳食纤维的持水性。 （3）对有机化合物的吸附作用 膳食纤维表面带有很多活性基团而具有吸附肠道中胆汁酸、胆固醇、变异原等有机化合物的功能，从而影响体内胆固醇和胆汁酸类物质的代谢，抑制人体对它们的吸收，并促进它们迅速排出体外。 （4）对阳离子的结合和交换作用 膳食纤维的一部分糖单位具有糖醛酸羧基、羟基和氨基等侧链活性基团。通过氢键作用结合了大量的水，呈现弱酸性阳离子交换树脂的作用和溶解亲水性物质的作用。 （5）改变肠道系统中微生物群系组成 膳食纤维中非淀粉多糖经过食道到达小肠后，由于它不被人体消化酶分解吸收而直接进入大肠，膳食纤在肠内发酵，会繁殖相当多的有益菌，并诱导产生大量的好氧菌群，代替了肠道内存在的厌氧菌群，从而减少厌氧菌群的致癌性和致癌概率。 （6）容积作用 膳食纤维吸水后产生膨胀，体积增大，食用后膳食纤维会对肠胃道产生容积作用而易引起饱腹感。 5 膳食纤维的生理功能。 （1）营养功能 可溶性膳食纤维可增加食物在肠道中的滞留时间，延缓胃排空，减少血液胆固醇水平，减少心脏病、结肠癌发生。不溶性膳食纤维可促进肠道产生机械蠕动，降低食物在肠道中的滞留时间，增加粪便的体积和含水量、防止便秘。 （2）预防肥胖症和肠道疾病 富含膳食纤维的食物易于产生饱腹感而抑制进食量，对肥胖症有较好的调节功能。此外，可降低肠道中消化酶的浓度而降低对过量能量物质的消化吸收；与肠道内致癌物结合后随粪便排出；加快肠腔内毒物的通过，减少致癌物与组织接触的时间。 （3）预防心血管疾病 膳食纤维通过降低胆酸及其盐类的合成与吸收，加速了胆固醇的分解代谢，从而阻

食品化学试卷(参考)

一、选择题 1、胶原蛋白由（）股螺旋组成。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 2、肉类嫩化剂最常用的酶制剂是（）。 A. 多酚氧化酶 B. 脂肪水解酶 C. 木瓜蛋白酶 D. 淀粉酶 3、工业上称为液化酶的是( ) A. β-淀粉酶 B. 纤维酶 C. α-淀粉酶 D. 葡萄糖淀粉酶 4、在有亚硝酸盐存在时,腌肉制品生成的亚硝基肌红蛋白为( ) A. 绿色 B. 鲜红色 C. 黄色 D. 褐色 5、一般认为与果蔬质地直接有关的酶是（）。 A. 蛋白酶 B. 脂肪氧合酶 C. 多酚氧化酶 D. 果胶酶 6、结合水的特征是（）。 A. 在-40℃下不结冰 B. 具有流动性 C. 不能作为外来溶质的溶剂 D. 具有滞后现象 7、易与氧化剂作用而被氧化的氨基酸有（）。 A. 蛋氨酸 B. 胱氨酸 C. 半胱氨酸 D. 色氨酸 8、肉类蛋白质包括（）。 A.肌原纤维蛋白质 B. 血红蛋白 C.基质蛋白质 D. 肌浆蛋白质 9、下面的结构式可以命名为( )。 CH2OOC(CH2)7(CH=CHCH2)2(CH2)3CH3 ∣ CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-CH ∣ CH2OOC(CH2)16C H3 A.1-亚油酰-2-油酰-3-硬脂酰-Sn-甘油 B. Sn-18:2-18:1-18:0 C. Sn-甘油-1-亚油酸酯-2-油酸酯-3-硬脂酸酯 D. Sn-LOSt 10、控制油炸油脂质量的措施有( ) A. 选择高稳定性高质量的油炸用油 B. 过滤C. 添加抗氧化剂 D. 真空油炸 1、属于结合水特点的是（）。 A. 具有流动性 B. 在-40℃下不结冰 C. 不能作为外来溶质的溶剂 D. 具有滞后现象 2、结合水的作用力有（）。 A. 配位键 B. 氢键 C.部分离子键 D.毛细管力

食品化学期末考试整理

第二章：水 1.解释水为什么会有异常的物理性质。 在水分子形成的配位结构中，由于同时存在2个氢键的给体和受体，可形成四个氢键，能够在三维空间形成较稳定的氢键网络结构。 （了解宏观上水的结构模型。 ?（1）混合模型： 混合模型强调了分子间氢键的概念,认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间,成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡. ?（2）填隙式模型 水保留一种似冰或笼形物结构，而个别水分子填充在笼形物的间隙中。 ?（3）连续模型 分子间氢键均匀分布在整个水样中，原存在于冰中的许多键在冰融化时简单地扭曲而不是断裂。此模型认为存在着一个由水分子构成的连续网，当然具有动态本质。） 2.食品中水的类型及其特征？ ?根据水在食品中所处状态的不同，与非水组分结合强弱的不同，可把固态食品中的 水大体上划分为三种类型：束缚水、毛细管水、截流水 ?束缚水：不能做溶剂，与非水组分结合的牢固，蒸发能力弱，不能被微生物利用， 不能用做介质进行生物化学反反应。 毛细管水：可做溶剂、在—40℃之前可结冰，易蒸发，可在毛细管内流动，微生物可繁殖、可进行生物化学反应。是发生食品腐败变质的适宜环境。 截流水：属于自由水，在被截留的区域内可以流动，不能流出体外，但单个的水分子可通过生物膜或大分子的网络向外蒸发。在高水分食品中，截留水有时可达到总水量的90%以上。截留水与食品的风味、硬度和韧性有密切关系，应防止流失。 3．水分活度的定义。冰点以下及以上的水分活度有何区别？ 1）水分活度（Aw）能反应水与各种非水成分缔合的强度。 Aw ≈p/p.=ERH/100 式中，p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；p。为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压;ERH为食品样品周围的空气平衡相对湿度。 2）①定义不同：冰点以下食品的水分活度的定义： Aw = Pff / P。(scw) = Pice / P。(scw) Pff ：部分冻结食品中水的分压P。(scw) ：纯过冷水的蒸汽压（是在温度降低至-15℃测定的）Pice ：纯冰的蒸汽压 ②Aw的含义不同 ?在冰点以上温度，Aw是试样成分和温度的函数，试样成分起着主要作用； ?在冰点以下温度，Aw与试样成分无关，仅取决于温度。 ③当温度充分变化至形成冰或熔化冰时，从食品稳定性考虑，Aw的意义也发生变化。 ④低于食品冰点温度时的AW不能用来预测冰点温度以上的同一种食品的AW。 4.水分吸着等温线（MSI）。滞后现象及其产生原因。 ?定义：在恒温下，食品水分含量与水分活度的关系曲线。 ?同一食品它的回吸等温线与解吸等温线并不完全重合，在中低水分含量部分张开了 一细长的眼孔，这种水分吸着等温线与解吸等温线之间的不一致现象称为滞后现象。 ?产生原因：①解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分。 ②不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压。 ③解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的aw.

食品化学知识点

第一章绪论 1、食品化学：是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、贮存和运销过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学，是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。 2、食品化学的研究范畴 第二章水 3、在温差相等的情况下，为什么生物组织的冷冻速率比解冻速率更快？ 4、净结构破坏效应：一些离子具有净结构破坏效应(net structure-breaking effect)，如：K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cl- 、I- 、Br- 、NO3- 、BrO3- 、IO3-、ClO4- 等。这些大的正离子和负离子能阻碍水形成网状结构，这类盐溶液的流动性比纯水更大。 净结构形成效应：另外一些离子具有净结构形成效应（net structure-forming effect），这些离子大多是电场强度大、离子半径小的离子或多价离子。它们有助于形成网状结构，因此这类离子的水溶液的流动性比纯水的小，如：Li+、Na+、Ca2+、Ba2+、Mg2+、Al3+、F-、OH-等。 从水的正常结构来看，所有离子对水的结构都起到破坏作用，因为它们都能阻止水在0℃下结冰。

5、水分活度 目前一般采用水分活度表示水与食品成分之间的结合程度。 aw=f/f0 其中：f为溶剂逸度（溶剂从溶液中逸出的趋势）；f0为纯溶剂逸度。 相对蒸气压（Relative Vapor Pressure，RVP）是p/p0的另一名称。RVP与产品环境的平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity，ERH）有关，如下： RVP= p/p0=ERH/100 注意：1）RVP是样品的内在性质，而ERH是当样品中的水蒸气平衡时的大气性质； 2）仅当样品与环境达到平衡时，方程的关系才成立。 6、水分活度与温度的关系： 水分活度与温度的函数可用克劳修斯-克拉贝龙方程来表示： dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R lnaw=-ΔH/RT+C 图：马铃薯淀粉的水分活度和温度的克劳修斯-克拉贝龙关系 7、食品在冰点上下水分活度的比较： ①在冰点以上，食品的水分活度是食品组成和温度的函数，并且主要与食品的组成有关；而在冰点以下，水分活度仅与食品的温度有关。 ②就食品而言，冰点以上和冰点以下的水分活度的意义不一样。如在-15℃、水分活度为0.80时微生物不会生长且化学反应缓慢，然而在20℃、水分活度为0.80 时，化学反应快速进行且微生物能较快地生长。 ③不能用食品在冰点以下的水分活度来预测食品在冰点以上的水分活度，同样也不能用食品冰点以上的水分活度来预测食品冰点以下的水分活度。 8、水分吸附等温线 在恒定温度下，用来联系食品中的水分含量（以每单位干物质中的含水量表示）与其水分活度的图，称为水分吸附等温线曲线（moisture sorption isotherm，MSI）。 意义： （1）测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长； （2）预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的关系； （3）了解浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与相对蒸气压（RVP）的关系； （4）配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移； （5）对于要求脱水的产品的干燥过程、工艺、货架期和包装要求都有很重要的作用。 9、MSI图形形态

食品化学复习资料

① 什么是食品化学？它的研究内容是什么？ 1. 食品的化学组成及理化性质 2. 是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、储藏和运销中的变化及其对食品品质和安全性影响的学科。 ② 试述食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响。 ③ 你希望从这门学科中学到什么以及对这门课程的教学有何建议？ 第二章 1. 名词解释：水分活度、水分吸附等温线、结合水、疏水水合作用、疏水相互作用、笼形水合物、滞后现象。 水分活度(water activity)是指食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值,可用下式表示: o p p Aw 水分吸附等温线 (Moisture sorption isotherms,MSI)在恒定温度下，使食品吸湿或干燥，所得到的食品水分含量（每克干物质中水的质量）与Aw 的关系曲线。 疏水水合(Hydrophobic hydration ）：向水中添加疏水物质时，由于它们与水

分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程称为疏水水合。 疏水相互作用( Hydrophobic interaction）：当水与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用称为疏水相互作用。 笼形水合物(Clathrate hydrates)：是象冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成象笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有低分子量烃，稀有气体，卤代烃等。 滞后现象（Hysteresis）：回吸与解吸所得的水分吸附等温线不重叠现象即为“滞后现象”（Hysteresis）。 2. 请至少从4个方面分析Aw与食品稳定性的关系。 1.除脂肪氧化在Aw<时有较高反应外，其它反应均是Aw愈小反应速度愈小。也就是说，对多数食品而言,低Aw有利于食品的稳定性。 2.Aw：范围内，水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行。水与金属离子水合,降低了催化性。随A w↑,反应速度↓过分干燥，食品稳定性下降 3.Aw：范围内，水中溶解氧增加，大分子物质肿胀,活性位点暴露加速脂类氧化，催化剂和氧的流动性增加，随Aw↑,反应速度↑ 4. Aw ＞随Aw↑,反应速度增加很缓慢，原因 : 催化剂和反应物被稀释,阻滞氧化 3.简要说明水分与溶质的相互作用。 随着离子种类及所带电荷的不同，与水之间的相互作用也有所差别。大致可

完整版食品化学试题及答案

选择题 1、美拉德反应不利的一面是导致氨基酸的损失，其中影响最大的人体必需氨基酸：( ) A Lys B Phe C Val D Leu 2、下列不属于还原性二糖的是……………………………………………………………（） A麦芽糖B蔗糖C乳糖D纤维二糖 3、下列哪一项不是食品中单糖与低聚糖的功能特性……………………………………( ) A产生甜味B结合有风味的物质C亲水性D有助于食品成型4、对面团影响的两种主要蛋白质是……………………………………………………( ) A麦清蛋白和麦谷蛋白B麦清蛋白和麦球蛋白 C麦谷蛋白和麦醇溶蛋白D麦球蛋白和麦醇溶蛋白 5、在人体必需氨基酸中，存在ε-氨基酸的是…………………………………………（） A亮氨酸B异亮氨酸C苏氨酸D赖氨酸 6、某油有A、B、C三种脂肪酸，则可能存在几种三酰基甘油酯……………………( ) A、3 B、8 C、9 D、27 7、下列哪一项不是油脂的作用。…………………………………………………………( ) A、带有脂溶性维生素 B、易于消化吸收风味好 C、可溶解风味物质 D、吃后可增加食后饱足感 8、下列哪些脂类能形成β晶体结构………………………………………………………( ) A、豆油 B、奶油 C、花生油 D、猪油E菜籽油F、棉籽油 9、水的生性作用包括……………………………………………………………………（） A、水是体内化学作用的介质 B、水是体内物质运输的载体。 C、水是维持体温的载温体， D、水是体内摩擦的滑润剂 10、利用美拉德反应会……………………………………………………………………（） A、产生不同氨基酸 B、产生不同的风味 C、产生金黄色光泽 D、破坏必需氨基酸 11、影响油脂自氧化的因素………………………………………………………………（） A、油脂自身的脂肪酸组成 B、H2O对自氧化的影响 C、金属离子不促俱自氧化 D、光散化剂对自氧化的影响 12、油脂的热解不会使……………………………………………………………………（）A、平均分子量升高B、粘度增大C、I2值降低D、POV值降低

食品化学习题集及答案(完整版)

食品化学复习资料整理 第2章水分习题 一、填空题 1 从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个_______杂化轨道，有_______的结 构。 2 冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______。 3 液体纯水的结构并不是单纯的由_______构成的_______形状，通过_______的作用，形成短暂存在的_______结构。 4 离子效应对水的影响主要表现在_______、_______、_______等几个方面。 5 在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几个 水分子所构成的_______。 6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会使 疏水相互作用_______，而氢键_______。 7 食品体系中的双亲分子主要有_______、_______、_______、_______、_______等，其特征是_______。当水与双 亲分子亲水部位_______、_______、_______、_______、_______等基团缔合后，会导致双亲分子的表观_______。 8 一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、 _______、_______，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为_______、_______。 9 食品中通常所说的水分含量，一般是指_______。 10 水在食品中的存在状态主要取决于_______、_______、_______。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在 _______、_______、_______等方面。 11 一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。 12 吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、 _______、_______、_______、_______等因素有关。 13 食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______作用； 当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。 14 食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应； 随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______。 15 冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______。冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______ 两个相反的方面。 16 随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。一般可 采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。 17 大多数食品一般采用_______法和_______法来测定食品状态图，但对于简单的高分子体系，通常采用_______法来 测定。 18 玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度 _______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______。 19 对于高含水量食品，其体系下的非催化慢反应属于_______，但当温度降低到_______和水分含量减少到_______状 态时，这些反应可能会因为黏度_______而转变为_______。 20 当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性_______，若添加小分子质量的溶剂或提高温度，食品的稳定性 _______。 二、选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。

食品化学复习题及答案集合版

第2章水分习题 一、填空题 １、从水分子结构来看,水分子中氧的6个价电子参与杂化,形成4个SP3杂化轨道，有近似四面体的结 构。 ２、冰在转变成水时，净密度增大,当继续升温至3。98℃时密度可达到最大值，继续升温密度逐渐下降。 3、液体纯水的结构并不是单纯的由氢键构成的四面体形状，通过Ｈ-桥的作用，形成短暂存在的多变形结构。 4、离子效应对水的影响主要表现在改变水的结构、影响水的介电常数、影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度等几个方面。 5、在生物大分子的两个部位或两个大分子之间,由于存在可产生氢键作用的基团,生物大分子之间可形成由几个水分子所构成的水桥。 ６、当蛋白质的非极性基团暴露在水中时,会促使疏水基团缔合或发生疏水相互作用,引起蛋白质折叠；若降低温度,会使疏水相互作用变弱，而氢键增强。 7、食品体系中的双亲分子主要有脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸等,其特征是同一分子中同时存在亲水和疏水基团.当水与双亲分子亲水部位羧基、羟基、磷酸基、羰基、含氮基团等基团缔合后，会导致双亲分子的表观增溶。 8、一般来说,食品中的水分可分为自由水和结合水两大类.其中,前者可根据被结合的牢固程度细分为化合水、邻近水、多层水，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为滞化水、毛细管水。 ９、食品中通常所说的水分含量，一般是指常压下，１00～10５℃条件下恒重后受试食品的减少量。 10、水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲分子的相互作用等方面。 1１、一般来说，大多数食品的等温线呈S形，而水果等食品的等温线为J形。 1２、吸着等温线的制作方法主要有解吸等温线和回吸等温线两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法等因素有关。 １３、食品中水分对脂质氧化存在促进和抑制作用.当食品中α W 值在0.3５左右时，水分对脂质起抑制 氧化作用；当食品中α W 值>0。35时，水分对脂质起促进氧化作用。 14、食品中α W 与美拉德褐变的关系表现出钟形曲线形状。当α W 值处于0.３～0．7区间时，大多数食品 会发生美拉德反应；随着α Ｗ值增大，美拉德褐变增大至最高点;继续增大α W ，美拉德褐变下降. 15、冷冻是食品贮藏的最理想的方式,其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表现在降低温

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第一章绪论 1.天然食品中除糖类、蛋白质、脂类、维生素、矿物质和水六类人体正常代谢所必须的物质外，还含有________和________等。 2.食品的化学组成分为_________和非天然成分，非天然成分又可分为_________和污染物质。 3.简述食品化学研究的内容。 4.简述食品贮藏加工中各组分间相互作用对其品质和安全性的不良影响。 第二章水 1.降低水分活度可以提高食品的稳定性，其机理是什么？ 2.食品的水分状态与吸湿等温线中的分区的关系如何？ 3.水分活度 4.等温吸湿曲线及“滞后”现象 5.下列食品中，Aw值在0.95～1.00范围的是( ) A.新鲜水果 B.甜炼乳 C.火腿 D.牛乳 6.下列哪类微生物对低水分活度的敏感性最差？( ) A.细菌 B.酵母 C.霉菌 D.芽孢杆菌 7.下列不属于结合水特点的是( ) A.在-40℃以上不结冰 B.可以自由流动 C.在食品内可以作为溶剂 D.不能被微生物利用 8.属于自由水的有( ) A.单分子层水 B.毛细管水 C.多分子层水 D.滞化水 9.结合水不能作溶剂，但能被微生物所利用。( ) 10.食品中的单分子层结合水比多分子层结合水更容易失去。( ) 11.与自由水相比，结合水的沸点较低，冰点较高。( ) 12.水分的含量与食品的腐败变质存在着必然、规律的关系。( ) 13.高脂食品脱水，使其Aw降低至0.2以下，对其保藏是有利的。( ) 14.食品中的结合水能作为溶剂，但不能为微生物所利用。( ) 15.一般说来，大多数食品的等温吸湿线都成S形。( ) 16.马铃薯在不同温度下的水分解析等温线是相同的。( ) 17.结合水是指食品的非水成分与水通过_________结合的水。又可分为单分子层结合水和_________。 18.吸湿等温线是恒定温度下，以水分含量为纵坐标，以_________为横坐标所作的图，同一食品的吸附等温线和解吸等温线不完全一致，这种现象叫做_________。 19.大多数食品的吸湿等温线呈___________形，而且与解吸曲线不重合，这种现象叫 ___________。 第三章碳水化合物 1.改性淀粉 2.淀粉糊化 3.何谓淀粉老化？说明制备方便稀面的基本原理。 4.下列糖中，具有保健功能的糖是( ) A.葡萄糖 B.低聚果糖 C.蔗糖 D.木糖醇

食品化学复习提纲

食品化学复习提纲 第二章水分 1.食品中水分的转移(P37-39)：(1)食品中水分的位转移(2)食品中水分的相转移：包括水分蒸发，水蒸汽的凝结。 2.食品中的水，水分与食品稳定性的关系(P29-39)：(1)水分活度与食品的稳定性：水分活度与微生物生命活动的关系，水分活度与食品劣变化学反应的关系，降低水分活度提高食品稳定性的机理。(2)冷冻与食品稳定性：冻藏时冰对食品稳定性的影响，玻璃化温度与食品稳定性。(3)水分转移与食品稳定性：食品中水分的位转移，食品中水分的相转移。 3.水分活度(P23-29)：水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高(百度). 水分活度与温度的关系(P24-26);水分活度与水分含量的关系(P26-29)； 水分活度与冰点(P25-26)：在比较冰点以上和冰点以下的Aw值时，应注意到有3个重要的区别。第一：在冰点以上温度时。水分活度是食品组成和温度的函数，并以食品的组成为主；在冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与温度有关。第二，在冰点以上和以下温度时，就食品稳定性而言，Aw的意义是不一样的。第三，在冰点以下的Aw数据不能被用于预示冰点以上的相同食品的Aw，这是因为冰点以下的Aw值与样品的组成无关，而仅与温度有关。等温线的滞后现象(P28) 4.自由水与结合水，各自的特点(P21-22)：自由水又称为体相水或游离水，是指食品中除了结合水以外的那部分水，它又可分为3类：不移动水或滞化水，毛细管水和自由流动水。其特点是：流动性强.易蒸发.加压可析离，是可以参与物质代谢过程的水。结合水或称为束缚水或固定水，通常是指存在于或其他非水组分附近的，与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水，具有与同一体系中体相水显著不同的性质，如呈现低的流动性，在-40摄氏度不结冰，不能作为所加入溶质的溶剂，在氢核磁共振(HNMR)中使氢的谱线变宽。根据结合水被结合的牢固程度的不同，结合水又可分为：化合水，邻近水和多层水。 5.水分吸湿等温线(水分吸附等温线)(P26-P28). 6.疏水相互作用(P20):疏水相互作用，就是疏水基团尽可能聚集(缔合)在一起以减少它们与水分子的接触。这是一个热力学上有利的(ΔG<0)过程，是疏水水合的部分逆转。 第三章蛋白质 1.面团形成(P73-74)，面筋蛋白的影响(P86-87). 2.肌红蛋白的呈色原理(P84、P302):肌红蛋白为产生肉类色泽的主要色素，它的等电点为6.8，性质不稳定，在外来因素的影响下所含的二价铁容易转化为三价铁，导致肉类色泽的异常。 动物屠宰放血后，由于血红蛋白对肌肉组织的供氧停止，新鲜肉中的肌红蛋白还保持其还原状态，肌肉的颜色呈稍暗的紫红色(肌红蛋白的颜色)。当胴体被分割后，随着肌肉与空气的接触，还原态的肌红蛋白向两种不同的方向转变，一部分肌红蛋白与氧气发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，产生人们熟悉的鲜肉