食品工艺学赵晋府.doc

食品工艺学适用范围：生物工程专业教材：赵晋府主编食品工艺学参考书：食品工艺学上、中、下教学目的：熟悉食品加工原辅料的特性，食品新资源的利用，掌握食品技术原理及典型加工工艺，了解高新技术在食品加工中的应用。第一篇 绪论本章重点、难点1、食品工艺学的概念2、国内食品工业现状与发展3、怎样才能学好食品工艺学一、食品工艺学的研究对象和内容1、食品工艺学的概念食品工艺学是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法和一门应用科学。2、食品工艺的研究对象从原料到制成品，要通过成分分析，才能正确地制定工艺技术要求。3、举例说明食品工艺学所研究的内容4、注意环境保护，注意以下几点（1）食品的安全性（2）食品的营养性（3）感官嗜好特性二、我国食品工业的发展现状和未来（一）主要发展成就（二）存在的主要问题（三）食品工艺发展面临的新形势（四）食品工艺发展的重点（五）食品工业是一个永不衰弱的行业三、食品工艺学的学习方法1、采用课堂讨论式、师生对话式、读书报告式等启发式教学。2、设置课外自学学时整个课程教学采用多媒体教学第一篇 食品的原料和材料第一章 植物性食品原料第一节 果蔬教学目的：1、掌握果蔬原料的加工特性2、掌握果蔬成分类重点难点：果胶、丹宁、色素的加工特性I类：水溶性成分 II：非水溶性成分一、水分分类：结合水，自由水作用：水分对果蔬的质地、口感、保鲜和加工工艺的确定有着十分重要的影响。二、碳水化合物（一）糖类1、糖的种类：以蔗糖、葡萄糖、果糖含量最多2、加工特性（1）甜度种类不同，甜度差别大，与酸度有关，糖酸比决定糖的甜度（2）糖的吸湿吸：果糖吸湿性最大，蔗糖最小（3）晶析（4）对色泽的影响A、焦糖的反应B、羰氨反应（5）发酵制品的底物（二）淀粉1、淀粉在果蔬中的分布，蔬菜中薯类所含的确淀粉最多水果中：仁果含有数量不多的淀粉桃、李、杏、柑、橘等成熟后基本不含淀粉2、加工特性（1）溶解性（2）淀粉的糊化和老化（3）贮藏期间淀粉与糖的转化（三）纤维素和平纤维素1、存在果实中含量0.24.1%，蔬菜0.32.3%（纤维素），半纤维素果实0.72.7%，蔬菜0.23.1%2、加工特性（1）保护作用（2）石细胞（3）食用品质和消化性（四）果胶（半乳糖醛酸长链）1、存在形式：原果胶 果胶 果胶酸果胶物质在果蔬中的变化过程原果胶（原果胶酶或酸）纤维素半纤维素+木质素，果胶（果胶酶或酸、碱）甲醇（果胶酸）2、加工特性（1）果胶是不定性、无味的白色物体或淡黄色的物质、溶于水，形成胶体，不溶于乙醇和硫酸，因此工业上常用此法制果胶。（2）果胶的凝冻性（3）果汁的澄清（4）果酒的生产（5）控制采收的成熟度三、有机酸苹果酸 柠檬酸 酒石酸加工特性：（1）酸味（2）酸与杀菌的关系（3）酸与金属腐蚀的关系（4）酸与食品品质的关系四、含氮物质1、存在：蛋白质、氨基酸、酰胺2、加工特性：（1）提供营养（2）色泽（3）风味（4）果汁、果酒和澄清（5）微生物发酵的营养素五、单宁物质（一）单宁的分类和含量1、水解型单宁2、缩合型单宁（二）加工特性1、涩味2、变色3、单宁与蛋白质产生絮凝六、酶（一）水解酶类主要包括果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酯酶、果胶酸酯水解酶、果胶裂解酶和果胶酸酯裂解酶。利用酶的活性：果胶酶对果胶的水解作用，有利于果汁的澄清和出汁率的提高。1、淀粉酶（1）淀粉酶：内切酶，使（14）糖苷键水解，不能水解支链淀粉的（16）糖苷键。淀粉酶水解的最终产物是麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖。（2）淀粉：外切酶，不仅能作用（14）糖苷键，还可作用（16）糖苷键和（13）糖苷键，但水解速度不同。2、蛋白酶可以将蛋白质降解，从而降低蛋白质的存在而引起的浑浊和沉淀。（二）氧化酶类一是多酶氧化酶，又称酪氨酸酶，儿茶酚酶、酚酶、儿茶酚氧化酶、马铃薯氧化酶等。加工特性：防止酶促褐变1、加热破坏酶的活力2、调PH值降低酶的活力3、加抗氧化剂一有亚硫酸盐，维生素C等。亚硫酸盐既是抗氧化剂，又是酶的强抑制剂。4、与氧隔绝放入盐水中，一方面避免与氧的接触，另一方面盐对酶的活力也有一定的抑制作用。生产过程中盐的用量一般在1%左右。七、色素物质（一）脂溶性色素1、叶绿素由叶绿素a和叶绿素b组成，其含量比约是3:1。特性：（1）叶绿素不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等；（2）叶绿素可耐光也可耐热光照或加热时，叶绿素生成脱镁叶绿素，呈暗绿色至绿褐色或紫褐色。（3）在酸性条件下，尤其在加热时，叶绿素更易生成脱镁叶绿素（4）在弱碱中，叶绿酸呈较稳定的鲜绿色（5）叶绿素中的镁离子可以被铜、锌所取代而显示出稳定的绿色。2、类胡萝卜素与脂肪酸结合成酯与叶绿素和P2结合成色素蛋白。颜色以黄色到深红色两大类：一类有：-胡萝卜素，-胡萝卜素，-胡萝卜素，番茄红素，前三种均具有不等的维生素A的功能。二类有：叶黄素、玉米黄素、稳黄素、辣椒红素、虾青素等，其中隐黄素可以生成维生素A。类胡萝卜素特点：对热稳定，颜色不易产生变化，但因类胡萝卜素分子中含多个双键，在光照、氧和脂肪氧化酶存在的情况下，令氧化退色。（二）水溶性色素一是一类广义的类黄酮色素，C6-C5-C6结构 类黄酮色素母体结构 花黄素的母体结构1、花色素特性：（1）pH会影响色调，见书P21图1-1-15A、Ca、Mg、Mn、Fe、Al与花色素形成终合物，此后其色泽不再受PH影响，但与原先的色泽有所不同。B、花色素与K+、NH4+等以盐的形式存在时，其色泽也不受pH的影响。C、受光和加热的作用会退色或变褐2、无色花色素特性：酸性环境加热可生成花色素，特性：酸性环境加热可生成花色素，使无色制品变成黄色。3、花黄素特性：色泽受pH的影响八、糖苷类物质（一）苦杏仁苷1、存在：多种果实的种子，核果类原料的核仁中苦杏仁苷的含量较多。2、特性：产生氢氰酸，加工时应除去C20H27NO112C6H12O6+C6H5CHO6+KHSO4（二）橘皮苷（橙皮苷）1、存在：柑橘类果实中普遍存在皮和络含量较高，其次在囊衣中含量较多2、加工特性：1）柑桔类果实果味的来源，含量随品种及成熟度而异，也具有维持人体血液正常渗透作用的功效，是维生素P的重要组成部分。2）水解C8H34O15+2H2OC6H14O6 + C2H12O6 + C6H12O5 桔皮素 葡萄糖 鼠李糖补充：桔皮苷可作为天然抗氧化剂（三）黑芥子苷1、存在普遍存在于十字花科蔬菜中，芥菜辣根萝卜中含量较多。2、加工特性1）具有特殊苦辣味2）水解C10H16NS2KO7+H2OCSNC3H5 + C6H12O6 + KHSO4 芥子油 葡萄糖 硫酸氢钾生成具有特殊风味和芳香的芥子油、葡萄糖和硫酸氢钾，这种变化在蔬菜腌渍中很重要。（四）茄碱苷，又名龙葵苷，存在于马玲薯块茎中，番茄和茄子中。特性：1、水解C45H73O15N+SH2O 酶或酸 C27H43ON+C6H12O6+C6H12O6+C6H12O5 茄碱 葡萄糖 半糖 鼠李糖2、茄碱苷和茄碱均不溶于水，而溶于热酒精和酸的溶液中。3、茄碱苷剧毒且有苦味，含量达0.02%即可引起中毒，故贮存与食用块茎时应注意。九、维生素1、维生素CVC是己糖衍生物，天然存在且生物效价最高的有L-抗坏血酸。L-抗坏血酸（还原型） L-脱氢抗坏血酸（氧化型）特性：水溶性，在酸性溶液和浓度较大的糖溶液中比较稳定，在碱性条件下稳定，受热易破坏，也容易被氧化，在高温和有Cu2+、Fe2+存在的条件下，更易被氧化。VC也是一种重要的抗氧化剂2、维生素B1VB1易溶于水，在酸性环境中很稳定，在中性及碱性条件下易被氧化，加热不易破坏，但受氧、氧化剂、紫外线及射线的作用很易破坏，当pH4时，有些金属离子（如Cu2+）、亚硫酸根可使其降解，在pH3时该反应进行得十分缓慢。3、维生素AVA是脂溶性的，只存在于动物性食品中，在植物中只有胡萝卜素。特性：（1）VA耐热 （2）有较强氧化剂存在时可因氧化而失去活性 （3）在有光线照射的条件下会加速氧化。十、矿物质1、存在有Ca、P、Fe、K、Na、Mg等（果蔬中，在植物体中，这些矿物质大部分与酸结合成盐（如硫酸盐、磷酸盐、有机酸盐）十一、芳香物质1、存在和含量果蔬完全成熟叶，香气才能很好地表现出来，没有成熟的果蔬缺乏香气，含量一般只有万分之几或十万分之几，故芳香物质又有精油之称。2、特性：芳香型成分均为低沸点，易挥发的物质果蔬不能贮存过久。思考题：1、简述果胶、单宁、有机酸的加工特性2、为什么不能食用发芽和发绿的土豆？3、在果蔬加工中，为什么要用铅或玻璃器皿而不用Fe制品？4、如何防止果蔬中的酶促褐变？第二节 大豆教学目的：1、掌握大豆蛋白质的特点及加工特性2、掌握大豆产生腥味的原因及解决方法一、大豆中的蛋白质大豆平均含40%的蛋白南，其中80%88%是可溶的。在豆制品的加工中主要利用的就是这一类蛋白质，84%是球蛋白，并且大部分是糖蛋白，组成大豆蛋白的氨基酸有18种之多。大豆蛋白中含有8种必需氨基酸，且比例比较合理，只是赖氨酸的含量相对稍高，蛋氨酸、半胱氨酸含量略低。加工特性：注意蛋白质的提取利用率及大豆蛋白质的溶解程度和稳定性。大豆蛋白的溶解度：是指一定条件下大豆蛋白中可溶性大豆蛋白所占的比例，常用氮溶解指数（NSI）表示。氮溶解指数（NSI）=（水溶性氮/样品中的总数氮）100%加工工艺和参数对氮溶解指数有很大的影响。大豆蛋白的等电点约在4.5左右，此时的溶解度最低，蛋白质最不稳定。二、大豆油脂大豆中含量20%，不饱和脂肪酸含量为80.7%亚油酸含量为50.8%。特点：具有较高的营养价值对大豆食品的风味、口感等方面有很大的影响。脂类在脂肪氧化酸的作用下发生氧化降低产生腥味。除腥方法：加热、调整pH、闪蒸三、碳水化合物见书P28四、矿物质和维生素钾含量高维生素含量较少，种类不齐全，以水溶性维生素为主。五、抗营养因子胰蛋白酶抑制素,对豆制品影响最大在选择加工条件时,以破坏胰蛋白酶抑制素为参照.思考题：1、 大豆蛋白的溶解度、氮溶解指数（NSI）各是什么含义？2、 大豆中有哪些抗营养因子？第三节 谷物教学目的：1、掌握谷物中蛋白质的种类及加工特性2、掌握谷物中淀粉和脂肪的作用重点和难点：面筋蛋白的胀润作用，方便面、方便米饭加水复原的原理一、谷物中的蛋白质（1）清蛋白（2）球蛋白（3）醇溶谷蛋白（4）谷蛋白 麦胶蛋白小麦中特有的蛋白：面筋蛋白质 麦谷蛋白面筋蛋白产生胀润作用；调制面同时，水分子与蛋白质的亲水基团相互作用，使之迅速吸水，同时水分子以扩散的方式进行到蛋白质的分子中，P吸水胀润面筋面筋的吸水量为子蛋白的180%200%面筋中的干物质含：蛋白质，2.8%脂肪，2.13%糖和6.45%淀粉特性：湿面筋具有特殊的粘性，延伸性，在面包、饼干加工工艺中要利用此特性。二、淀粉1、存在禾谷类：主要集中在胚乳的淀粉粒内，糊粉层的细胞的尖端也含有少量、粒度很细的淀粉，薯类淀粉则集中在块根和块茎的里面。2、特性（1）淀粉产生糊化和回生，在加工中要防止回生或老化，加稳定剂和乳化剂，如硬脂酸先乳酸钠、羟乙基甘油单酯、卵磷脂等。（2）方便面和方便米饭的生产。（3）调制面团时，淀粉在面团的形成过程中能起到调节面筋胀润度的作用。三、脂肪谷物中的脂肪大多存在于胚和种皮中，胚乳中的含量较少，一般不超过1%，所以粮食中的脂肪大都在其副产品中取出。粮谷类脂肪中的大部分脂肪酸为不饱和的油酸和亚油酸，它们约占整个脂肪酸量的80%。在面制品中，不饱和脂肪酸的存在对产品的保存期有较大的影响。对于小麦面粉来说，其所含的微量脂肪对改变面粉的筋力有一定的影响。在面粉的储藏过程中，脂肪受脂肪酶的作用所产生的不饱和脂肪酸可使面筋弹性增大，延伸性及流变性变小，结果会使弱面粉变成中等面粉，中等面粉变成强力面粉。四、灰分灰分表示粮食中矿物质的总量。在粮食加工中，常用灰分作为评价面粉等级的指票，成品的精度越高，灰分的含量越少。五、维生素谷物中不含维生素D，也不含维生素A，仅含有少量的类胡萝卜素。脂溶性维生素中仅维生素E的含量较高；水溶性维生素B1、B2及B5的含量较高，一般缺乏维生素C。思考题：1、 面筋蛋白有哪两种形式？为什么会产生胀润作用？2、 方便面、方便米饭加水复原的原理是什么？3、 为什么陈面粉比新面粉筋力好？第二章 动物性食品原料教学目的：1、掌握肌肉的化学组成、热处理对化学成份的影响 2、了解肉的形态学教学重点和难点1、肌肉组织的化学特别是蛋白质成分对加工的影响2、肉腐败的原因3、肉类在加工过程中的变化第一节 畜肉和禽肉肉是指屠宰后的畜禽，除去血、皮、毛、内脏、头、蹄的胴体。包括有肌肉脂肪骨骼或软骨、腱、筋膜、血管、淋巴、神经、腺体等。从食品加工的角度，将动物体可利用部位粗略划分为肌肉组织、脂肪组织、结缔组织、骨骼组织。其中，肌肉组织所占胴体比例为5060，脂肪组织2030，结缔组织914，骨骼组织1622。一、肉的形态学1.肌肉组织 结构 宏观结构肉按形态或生理机能划分，有心肌、平滑肌、横纹肌三种。 用于食用和肉制品加工的主要是横纹肌（骨骼肌或随意肌），约占动物机体的3040。 相关概念：初始肌束；二次肌束；肌束膜；肌外膜；肌内膜；腱微观结构肌纤维（肌纤维细胞）肌膜：包围在整个细胞的原质膜 肌粒：即线粒体纵行排列靠近Z线 横管系统（T系） 肌细胞 肌浆 肌管系统 纵管系统（肌浆网SR) 糖原 微粒体 肌原纤维：收缩单位功能（1）负责动物机体运动（2）为机体贮存能量辅助器官筋膜：由网状结缔组织构成，能连接肌肉、器官，起到保护组织、防止脂肪沉积等功能。腱鞘：存在于前后肢，起保护作用，减少摩擦。滑车：在膝关节处，能减少摩擦。子骨：处在关节部位，通过运动，调节方向,改变肌 肉作用力。2.结缔组织A 组成、结构（1）疏松结缔组织：由细胞、纤维和无定形基质所构成。（2）致密结缔组织：基质少，纤维多，结构较为紧密。（3）胶原结缔组织：主要构成成分是胶原纤维。B 功能（1）粘结各细胞及脏器，起支架作用（2）修复功能（3）机体的保护组织，使有一定韧性和伸缩能力C 胶原纤维（Collagenous fiber) a.形态及组成 呈白色波纹状，分散存在于基质中。长度粗细不定，直径112m。主要由胶原蛋白组成，是肌腱、皮肤软骨等组织的主要成分。 b.性质韧性强，但弹性不大，延伸性欠佳；对热的影响反应明显；一般不溶于水及稀盐溶液中，但在酸、碱溶液中膨胀，不易被酶水解。D 弹性纤维(Elastic fiber) a.形态及组成 呈黄色，有弹性，纤维粗细不同而有分支，直径0.212m。主要化学成分为弹性蛋白，在血管壁颈韧带等组织中含量较高。b.性质 弹性虽大，但强度低于胶原纤维，较容易被拉伸；一般不溶于水，不容易受酸、碱，加热的影响，但可被胃液和胰液消化。E 网状纤维(Reticular fiber) a.形态及组成 也称格子纤维或好银性纤维，直径0.21m，由网状蛋白构成，主要分布于疏松结缔组织与其他组织的交界处。b.性质 与胶原纤维相似，特别在碱液中对银有嗜好性；在碱液中几乎无其他反应，即使在稀酸中也不能膨润，和水一起加热也不产生胶状物。3.脂肪组织A 化学成分 脂肪占绝大部分，其次为水分蛋白质以及少量的酶色素和维生素等。B 结构 构造单位是脂肪细胞，或单个或成群地借助疏松结缔组织联在一起，聚集构成脂肪组织。C 功能（1）保护组织器官，储存脂肪，提供能量（2）是形成肉风味的前体物质之一（3）与肉质关系紧密4.骨骼组织vA 化学成分 水分约占4050，胶原蛋白占2030，无机质（主要为Ca、P）约20，其余为脂肪。B 结构 由骨膜、骨质（骨密质和骨松质）、骨髓三部分构成。C 功能（1）是动物机体的支柱组织（2）为机体提供Ca和P等矿物质元素二、肉的食用品质及物理性质1.颜色（色泽）a.形成肉色的物质（1）肌红蛋白（myoglobin,Mb）（2）血红蛋白（hemoglobin,Hb）影响肌肉颜色变化的因素（1）环境中氧含量（2）湿度：环境湿度大，则氧化得慢。（3）温度：环境温度高促进氧化。（4）pH值（5）微生物（6）其他：冻结、光照等b.肌红蛋白的结构与性质复合蛋白质，由一条多肽链构成的珠蛋白和一个带氧的血红素基构成。颜色变化的根本所在是肌红蛋白中铁离子的价态（Fe2的还原态或Fe3的氧化态）和与O2的结合位置，由O2的分压变化所决定。2.滋味和气味（1）肉香味化合物产生的主要途径 a.氨基酸与还原糖之间的美拉德反应 b.蛋白质、游离氨基酸、糖类、核苷酸等生物物质热降解 c.脂肪氧化作用（2）肉的鲜味成分，来源于核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有机酸等前体物质3.保水性也称系水力或系水性，是指当肉受外力作用时，如加压、切碎、加热、冷冻、解冻、腌制等加工或贮藏条件下保持其原有水分与添加水分的能力，是肉质评定的一个重要指标。与胶原纤维蛋白质的网格结构、蛋白质所带净电荷的数目有关。A 影响因素（1）pH值与蛋白质的静电荷效应（2）肉的尸僵和成熟（3）无机盐（4）加热、冷冻、滚揉、斩拌等加工条件B 测定方法a.压力法 b.加热离心法 c.微波法4.嫩度A影响因素（1）结缔组织的含量与性质（2）肌原纤维蛋白的化学结构状态存在量（3）牲畜死后肉的变化（尸僵和成熟）及加工影响B感观评价方法（1）物理方法：肉的剪切力、耐穿透度、耐压碎度、耐压缩性、耐拉伸性等。 （2）化学方法：测定结缔组织的含量以及对酶的消化程度 5 肉的物理性质体积质量(容重) kg/m3比热容：1kg肉升降1所需的热量。a.冰点以上 C=a/100+0.2b/100b.冰点以下 C=0.5a/100+0.2b/100热导率：肉在一定温度下，每小时每米传导的热量肉的冰点：肉中水分开始结冰的温度。三、肉的化学组成1、水分肉中水分的存在形式a 结合水(Bound water) 与蛋白质分子表面借助极性基团与水分子的静电引力而紧密结合的水分子层，组织冰点很低（-40）无溶剂特性，不易受肌肉蛋白质结构和电荷变化的影响，约占肌肉总水分的5%。b不易流动水(Immobilized water)/凝胶水存在于肌纤丝，肌原纤维及膜之间，能溶解盐及其他物质，并在0或稍低时结冰，其性能取决于肌原纤维蛋白质凝胶的网状结构变化。c自由水(Free water) 存在于细胞外间隙中能自由流动的水，约占总水分的15。水分活度与肉品的关系Aw值食品在密闭容器内测得的蒸汽压力(p)与同温下测得的纯水蒸汽压力(p0)之比。 Aw= p/p0 由拉乌尔定律p=p0n2/(n1+n2)得 Aw=n2/(n1+n2)Aw值的范围在01之间。Aw值反映了水分与肉品结合的强弱及被微生物利用的有效性。2.蛋白质(1)肌浆蛋白质(sarcoplasmic proteins) a肌溶蛋白(myogen)b肌红蛋白(myoglobin,Mb)c 肌浆酶d 肌粒蛋白e 肌质网蛋白 (2)肌原纤维蛋白质(myofibrillar proteins) a肌球蛋白（myosin）结构: 是粗丝的主要成分，构成肌节的A带。性质: 属球蛋白性质。肌球蛋白的头部有ATP酶活性，可分解ATP，并可与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白，与肌肉收缩直接有关。b肌动蛋白(actin)结构: 是构成细丝的主要成分，由一条多肽链构成。性质: 属于白蛋白类。与原肌球蛋白及肌原蛋白结合成细丝，在肌肉收缩过程中与肌球蛋白的横突形成交联（横桥），共同参与肌肉的收缩过程。 c肌动球蛋白（actomyosin）结构: 是肌动蛋白和肌球蛋白的复合物，根据制备手段不同分为合成肌动球蛋白和天然肌动球蛋白。性质: 粘度很高，具有明显的流动双折射现象。具有ATP酶活性，Ca2+和Mg2 +都能使之激活。参与肌肉的收缩过程。d原肌球蛋白（tropomyosin）约占肌原纤维的45%，形为杆状分子，位于F-肌动蛋白双股螺旋结构的每一沟槽内，构成细丝的支架。每1分子的原肌球蛋白结合7分子的肌动蛋白和1分子的肌原蛋白。e肌原蛋白(troponin)又称肌钙蛋白，对Ca2+有很高的敏感性，并能结合Ca2+，每一个蛋白分子具有4个结合位点。有三个亚基，各有其功能特性：钙结合亚基，是Ca2+的结合部位；抑制亚基，能高度抑制肌球蛋白中ATP酶的活性，从而阻止肌动蛋白与肌球蛋白结合；原肌球蛋白结合亚基，能结合原肌球蛋白，起联结作用。f其他:M蛋白,C蛋白,联结蛋白,肌间蛋白等 (3)肉基质蛋白质(stroma proteins)胶原蛋白（collagen）弹性蛋白（elastin）网状蛋白（reticulin(4)脂肪蓄积脂肪(depots fats)组织脂肪(tissue fats)(5)浸出物a含氮浸出物 为非蛋白质含氮物质,如游离氨基酸磷酸肌酸、核苷酸类、肌苷、尿素等。b无氮浸出物c 为不含氮的可浸出有机化合物。 (5) 矿物质为无机盐类和元素,以游离状态(如镁、钙离子)或螯合状态(如硫、磷有机化合物)存在于机体中,可保持细胞液的盐类浓度,参与酶作用,对活体的构成和代谢有重要作用。(6).维生素 主要有VA、VB1 、VB2、VPP、VD等。六、肉类在加工过程中的变化（一）在腌制过程中的变化1、色泽的变化腌制过程中硝酸盐被亚硝基化细菌作用还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与肉中的乳酸作用产生游离的亚硝酸、亚硝酸不稳定，分别产生NO，NO与肌红蛋白（Mb）结合形成呈粉红到鲜艳的亮红的一氧化氮肌红蛋白（NO-Mb）。2、持水性的变化食盐和聚磷酸盐所形成的一定离子强度的环境，使肌动球蛋白结构松驰，提高了肉的持水性。（二）在加热过程中的变化1、风味的变化生肉的香味是很弱的，但是加热后，不同类动物的肉产生很强的特有风味。这是由于加热所导至肉中的水溶性成分和脂肪的变化造成的。前者主要是水溶性成分，后者则是因为不同种肉类的脂肪和脂溶性物质的不同。由加热而形成的特有的风味。肉的风味在一定程度上因加热的方式、温度和时间而不同。2、色泽的变化颜色的变化是由于肉中的色素蛋白质所引起的，除色素蛋白质的变化外，还有焦糖化作用和美拉德反应等影响肉和肉制品的色泽。3、肌肉蛋白质的变化（1）肉经加热后，则有多量的液汁分离，体积缩小，构成肌纤维的蛋白质因加热变性发生凝固而引起的。（2）由于加热，肉的持水性降低，降低幅度随加热温度而不同。内pH也因加热而变化，随着加热温度的上升，pH也在上升。（3）改变pH来研究持水性，可以看到从pH38的范围内，持水性因pH而有所不同。肉的持水性降低，偏酸侧时相反，持水性比生肉升高。肉的持水性最低时的pH是等电点，此等电点随加热温度的上升而向碱性方向移动，表明肉蛋白质因加热而酸性基减少。对加热肉蛋白质酸性和碱性基团的研究结果，碱性基的数量几乎没有什么变化，但酸性基大约减少2/3。（4）肉变得柔嫩4、浸出物的变化浸出物溶于水，易分解，并赋予煮熟肉特征口味。（1）约1/3的肌酸转化为肌酐。肌酐与肌酸有适当的量比时，可以形成较好的风味，但煮制形成肉鲜味的主要物质还是谷氨酸和肌苷酸。（2）肉的气味被认为是由氨基酸（或低分子的肽）与糖反应的生成物。5、脂肪的变化加热时，脂肪熔化，包被着脂肪的结缔组织由于受热收缩而给脂肪细胞一比较大的压力，因而使细胞膜破裂，熔化的脂肪流出组织，随着脂肪的熔化，某些与脂肪相关联的挥发性化合物释放，给肉和汤增加了补充香气，生成脂肪酸，因而使酸值有所增加。使脂肪乳浊化，乳浊化的肉汤变为白色浑浊状态。6、维生素和矿物质的变化维生素在加热过程中的变化系氧化及受热所引起。思考题：1、肉的肌肉组织中，肌肉是怎样组成的？2、肌原纤维中的蛋白质有哪几种？3、什么是肉的持水性？酸性极限pH值？4、肉的成熟有哪三个阶段？僵直期有何特征？如何加速成熟？5、在加热过程中，肉的颜色和Pr有何变化？第二节 水产原料教学目的：1、掌握水产原料的特性、鱼贝类的主要成分鱼、贝肉在加工过程中的变化2、 鱼肉的物理性质、鱼贝类的保鲜重点和难点：蛋白质的特点；血液色素的组成一、水产原料的特性（一）水产原料的多样性：水产原料种类很多，有节足动物、软体动物、棘皮动物、脊椎动物等。（二）水产资源的多变性人工养殖，一部分靠天然提供。（三）鱼体大小，部分对成分的影响肉的组成因年龄、性别、大小、部分而异。鱼体部位不同，脂肪含量有明显的差别，脂肪一般是腹部颈部肉含量多，背部、尾部肉含量少，水分的含量则相反。鱼体中除普通肉外，还有暗红色的肉称为血合肉。同一鱼体部位不同血合肉比例亦不相同，越是接近尾部血合肉比例越大。（四）不同季节鱼体成分的变化鱼体成分随季节有很大的变化，因此一年中鱼类有一个味道最佳的时期。洄游鱼类在索饵洄游时，鱼体肥度增加，肌肉中脂肪含量增加，鱼肉味道鲜美。鱼体脂肪含量在产卵后迅速降低，风味亦随之变差。贝类中牡蛎的蛋白质和糖原含量亦随季节变化，在冬季含量最多时，味最鲜美。（五）容易腐败变质鱼肉比畜肉更容易腐败变质，因为家畜一般在清洁的屠宰场屠宰，并立即除去内脏；而鱼类在渔获后并不立即清洗处理，常常带着容易腐败的内脏和鳃等运输。鱼类在渔获时容易造成死伤，而且鱼体组织比陆上动物的弱，外皮薄，鳞片易脱落，易感染；鱼体表面被覆的粘液是细菌的良好培养基，这些是鱼类容易发生腐败的原因。二、鱼肉的物理性质1、密度：鱼肉成分中水分占极大的比重，其密度与水相近。2、冰点：鱼肉中的水分呈溶液状态，冰点低于0。一般海水鱼的冰点为-0.6-2，淡水鱼的冰点为-0.2-0.17。3、比热容：一般无机物和有机物的水溶液的比热容大都小于水的比热容，其浓度越大，比热容越小。鱼肉的比热容为3.34943.7681kJ/(kgK)。4、结冰潜热：原料鱼的结冰潜热处理取决于原料组织中的水分含量。5、热导率：一般食品的热导率0.4885W/m()计算。三、鱼贝类的主要成分鱼贝类水分点7080%，蛋白质占15%20%，脂肪占1%10%，糖占0.5%1.0%，矿物质占1.0%1.5%。（一）蛋白质鱼类肌肉中的蛋白质含量因鱼种及年龄的不同而不同，新鲜鱼肉中约含15%23%的蛋白质。以同一种鱼体来看，蛋白质含量全年大体保持一定数值，不像水分和脂肪因季节而变动较大。只有产卵期溯河而上不吃食的鲑等能观察到肌肉蛋白质的显著减少。残渣不溶于稀酸和稀碱，主要是胶原蛋白和弹性蛋白，总称肉基质蛋白。鱼类肌肉中，肌原纤维蛋白比较丰富，但缺乏肉基质蛋白，这是鱼类肌肉比哺乳动物的肌肉软弱的原因之一。鱼肉蛋白质的氨基酸组成，无论是普通肉还是血合肉，都极其相似，尤其是丝氨酸、苏氨酸、蛋白酸、胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、精氨酸等。甲壳类中色氨酸和精氨酸的含量与鱼肉相经稍有差异，软体动物中贝类和鱿鱼之甘氨酸、酪氨酸、脯氨酸、赖氨酸含量亦与鱼类有差异。肌肉蛋白质中的缬氨酸、赖氨酸含量相当低。贝类的蛋氨酸、苯丙氨酸、组氨酸含量比鱼类和甲壳类低。（二）脂肪一般是腹肉比背肉、颈肉比尾肉、表层肉比内层肉、血合肉比普通肉的脂肪含量高。同一鱼种由于季节、年龄、生殖腺成熟度，营养状态等不， 脂肪含量变化很大，蓄积形式亦因鱼种而不同。（三）浸出物浸出物的含量：一般为2%-5%1、 氨基酸：肌肉浸出物中的含氮化合物主要是氨基酸和低聚肽。3、氧化三甲胺 氧化三甲胺在海产动物组织中分布很广，淡水产动物组织中几乎没有。 氧化三甲胺为淡甜味物质，其由于细菌的氧化及三甲胺还原酶的作用生成三甲胺（TAM），使鱼带有腥味。4、 尿素：鱼类氮化后物代谢排泄类型为：淡水产硬骨鱼是氨，海产硬骨鱼是氨和氧化三甲胺，软骨鱼是尿素和氧化三甲胺，在软骨鱼鲜度下降开始时即有明显的氨臭味产生。5、甜菜碱甜菜碱是碱性化合物，具有爽快的甜味。鱼类肌肉中甜菜碱的含量不超过0.1%。墨鱼类、章鱼类、虾类的肌肉中甜菜碱含量高，虾类中其含量占浸出物总量的5%11%。6、肌苷酸动物死后，高能磷酸化合物经由腺苷酸和肌苷酸，生成肌苷和次黄嘌呤。肌苷酸是重要的鲜味物质成分。7、糖类及有机酸水产动物肌肉中存在有多糖类的糖原，糖有葡萄糖和核糖。乳酸含量多，参与贝类特有风味的形成。（四）色素1、 肌肉色素：主要由肌红蛋白和血红蛋白构成。2、 血液色素红肉鱼中肌肉的红色素由肌红蛋白和血红蛋白构成，动物由于种类不同血液色素种类也显著不同。含钒、含锰，其中最主要的是血蓝蛋白，还原型的血蓝蛋白为无色，氧化型的为蓝色。3、皮的色素鱼类的皮中有黑色色素细胞，黄色色素细胞、红色色素细胞、白色色素细胞等。鸟嘌呤在尿酸中沉淀，鸟嘌呤是人造珍珠的涂层材料。4、测pH 鱼死后，鱼肉pH下降，达到最低值后，随着鲜度降低pH回升。五、鱼贝类的保鲜1、冰冷却法冰冷却（即碎冷冷却，又称冰鲜、冰藏）是新鲜鱼类保藏中使用最普遍的方法。水冰法即先用冰把清水或清海水降温（清水为0，海水为-1），然后把鱼类浸泡在冰水中，其优点是冷却速度快。水冰法一般都用在使鱼体迅速降温，待鱼体冷却到0时即取出，改为措施冰保藏。浸的时间过长，鱼肉会吸水膨胀，导致变质。因此，并不是整个保鲜过程都用水冰法。2、冷却海水冷却法冷却海水冷却法是把捕获后的鱼类保藏在01的冷却海水中的一种保鲜方法。3、微冻保鲜法采用微冻使渔获物在-3下保藏，保鲜期可达2030d，比冰藏法延长保藏时间22.5倍。六、鱼贝肉在加工过程中的变化（一）物理变化1、冷冻的变化鱼肉冷却到0左右时，不会有太大的变化，温度进一步下降，肌肉中的水分开始冻结，肉质变硬。同一种鱼因肉的鲜度不同，其冰点也不同。2、加热的变化鱼贝肉蒸煮时，当肉温达到3540时，透明的肉质变成白浊色的肉；继续加热到5060以上时，组织收缩，重量减少，含水量下降，硬度增加。（二）化学变化1、蛋白质的变化（1）蛋白质的加热变性。发生汁液分离，体积收缩、胶原蛋白水解成明胶等。蛋白质的巯基暴露，氧化三甲胺还原为三甲胺。冷冻鱼肉贮蒇时，以肌球蛋白类的不溶性变化为主要特征，原料鱼的状况和贮藏条件对其有着重要影响。以鱼糕的形成能力强弱比较，冻藏耐受性较强的鱼有：鰤、旗鱼、金枪鱼、方头鱼、鲨鱼、等，冻藏耐受性较差的有：狭鳕、鲽、石首鱼、箭鱼等。（3）蛋白南在盐渍时的变化。肌原纤维蛋白质在不同离子强度的盐溶液中会表现出不同的形状，但在盐浓度比较高的情况下，则表现为变性。2、脂肪的变化（1）冷藏中的变化。在低温贮藏中，脂肪由于其自身脂肪酸酶的作用发生水解，肌肉血合肉脂肪酸的作用比普通肉的高1.21.8倍。（2）蒸煮中的变化：脂肪脱离组织，浮在上面，脂肪和水一起，在高温高压下处理发生水解。罐头杀菌时，酸介会升高，且随温度的升高、时间的增长而升高加大。加工用水的硬度高，一方面促进水解，一方面还由于生成了不溶性的皂化物，有损于制品包观。3、变色（1）肌肉色素和血液色素冷冻红肉鱼的褐变：构成肌红蛋白的珠蛋白的变性。自动氧化速度比哺乳动物大2.44倍。金枪鱼类的变绿蟹肉罐头的蓝肉：蟹肉罐头中使用的一些部分的肉发现有浓蓝色斑点，它是由含铜的血蓝蛋白形成的。类胡萝卜素的褪色（2）酶褐变和非酶褐变酶褐变：虾类在冰藏或冷冻贮藏中，往往产生黑斑，价值降低。其原因是酪氨酸在酶的作用下发生氧化。为了防止虾的黑变，可使用亚硫酸氢钠。非酶褐变：由美拉德反应所引起的褐变，利用美拉德反应所生成的色泽和香气；而在更多的加热。（3）由重金属离子引起的变色。铁、铜离子会促进脂肪和类胡萝卜素的氧化、活化酚酶和催化美拉德反应进行。除间执着参加的反应外，罐藏虾、蟹、墨鱼等的罐壁硫化腐蚀变黑就是比较突出的实例。（4）很多微生物能产生色素，繁殖引起变色，盐藏鱼的变红即是微生物所引起。在食盐浓度20%以上的食盐培养基中发育的嗜盐细菌多数能产生色素。嗜盐细菌多存在于晒盐中，煮盐中较少，岩盐中不存在。防止嗜盐细菌引起的变色，使用防腐剂（如山梨酸等）是有效的。嗜盐细菌对淡水抵抗力弱，使用充足的淡水洗涤为有效。嗜盐细菌红变色素的生成适宜温度4548，在25要产生同样的红变，需要3倍的时间。思考题：1、为什么鱼肉比猪肉更嫩？2、鱼类的鲜甜味主要有哪些物质？3、鱼贝类的变色有哪些？第三节 乳类原料教学目的：1、掌握牛乳的化学成分特性、异常乳的概念 2、了解牛乳的物理性质、热处理对乳的影响重点和难点：酪蛋白的结构和特性；乳糖的结构和特性；乳加热形成乳石的原因一、乳的组成正常的牛乳中各种成分组成大体上是稳定的，但受乳牛的品种、个体、泌乳期、畜龄、饲料、季节、气温、挤奶情况及健康状况等因素的影响而有差异，其中变化最大的是脂肪。饲料对牛乳的组成影响很大。二、牛乳的化学成分（一） 乳蛋白蛋及酪蛋白胶粒乳清蛋白质中有对热不稳定的各种乳白蛋白及乳球蛋白，还有对热稳定眎和胨。乳蛋白的组成因动物种类而有所不同。1、乳蛋白质的种类酪蛋白、乳清蛋白质、免疫球蛋白IgG12、酪蛋白在20调节脱脂乳pH至4.6时沉淀的一类蛋白质，称为酪蛋白。酪蛋白属于结合蛋白质，是典型的磷蛋白，构成元素比约为：碳53.07、氢7.13、氮15.64，磷0.80、硫0.76、氧22.60。酪蛋白相对密度为1.251.31，白色，无味，无嗅，不溶于水、醇及有机溶剂，而溶于苛性碱、碱土金属的碳酸盐溶液。是一种两性电解质。酪蛋白分子中含有的酸性氨基酸远较碱性氨基酸为多，所以在化学上常把酪氨酸看作是一种酸性物质。（1）酪蛋白磷酸钙粒子的一般特性一般称酪蛋白磷酸钙络合物。乳中的酪蛋白磷酸钙粒子的大小形状，每个之间差别很大。利用离心沉降法和光散射法测定的结果大致与电子显微镜法相同。每毫升乳中的粒子数计算结果约为（515）1012个。有机磷是指与蛋白质的丝氨酸及氨酸形成磷酸酯的部分。无机磷是指酸可溶性部分与酪蛋白和钙缔合之部分。认为粒子是由磷酸钙盐与酪蛋白酸钙盐结合而成；无机磷酸盐是由酪蛋白酸钙以物理的保护形态而呈磷酸钙存在。是由-酪蛋白的丝构成的网，在其中附着-酪蛋白，外表由-酪蛋白层被覆，结合有胶体磷酸钙。-酪蛋白、-酪蛋白及-酪蛋白对于钙离子的敏感程度不同。（2）粒子的不稳定性。乳中的酪蛋白酸盐磷酸盐粒子与乳浆之间保持一种不稳定的平衡。酪蛋白在溶液中主要是由其本身的电荷来保持稳定状态，与钙和镁二价离子牢固地结合。pH与酸度：酪蛋白酸盐粒子对于pH的变化非常敏感。乳中增加了酸时，则从酪蛋白酸盐磷酸盐胶束中逐渐除去钙以及磷酸盐，渐渐达到pH 5.25.3时，酪蛋白就会开始沉淀，是因为蛋白质虽然尚未达到等电点，但在pH 5.25.3时，其胶束的稳定性已经不够了。无灰干酪素的工艺上产生了复杂的问题。为使酪蛋白沉淀，可使用盐酸、硫酸、乙酸或乳酸等，工业上一般用盐酸。酪蛋白的凝乳酶凝固：牛乳可在皱胃酶或其他凝乳酶作用下凝固成凝块，这种现象对于干酪生产是极为重要的。认为是由于凝乳酶使酪蛋白变为副酪蛋白（paracasein）。在钙的存在下形成不溶性凝块所致，这种凝块可称为副酪蛋白钙。凝乳酶可使酪蛋白酶分解为副酪蛋白，其变化可见下式：酪蛋白 凝乳酶 副酪蛋白+糖肽即酪蛋白受凝乳酶一定限度的分解，解离出可溶性的，相对分子质量约为60008000的糖肽，副酪蛋白。副酪蛋白本身可受钙离子影响而凝固。盐类及分子：乳中的酪蛋白磷酸钙胶束，容易在氯化钠或硫酸铵等种种盐类的饱和或饱和溶液中形成沉淀，很明显是由于电荷的抵消与粒子脱水而产生。放置几个星期，沉淀则变为不可逆的蛋白质，即使再稀释，也不能再分散复原为胶体溶液状态。钙或镁离子强烈地与酪蛋白结合，而具有使粒子凝集的作用。粒子会形成微细的分散。钙和镁的浓度为其变动，对于确定粒子的稳定性上，具有重要意义。柠檬酸盐（钠或钾盐）与钙镁能形成未离解的络合物，它可以减少钙镁离子的有效浓度。表现了钙镁离子相反的作用。钠及钾离子具有能引起酪蛋白酸盐粒子水合的作用，及高度的分散倾向。有时添加少量柠檬酸钠或磷酸氢二钠等稳定剂。3、乳清蛋白质用酸使脱脂乳中的酪蛋白沉淀之后，将沉淀分离出去，剩余的液体就是乳清。凝固性乳清蛋白质凝固，而热稳定性乳清蛋白质（眎、胨）仍残存在乳清中。乳清蛋白质约占乳蛋白质的18%20%。（1）对热不稳定的乳清蛋白质：当乳清煮沸20min，pH4.64.7时，沉淀的蛋白质属于对热不稳定的乳清蛋白质，约占乳清蛋白质的81%。乳白蛋白：乳清在中性状态下加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，约占乳清蛋白质的68%。乳球蛋白：乳清在中性状态下加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，能析出呈不溶解状态的乳清蛋白质，约占乳清蛋白质的13%。（2）对热稳定的乳清蛋白质眎和胨，约占乳清蛋白质的19%。此外，尚有一些蛋白质称为脂肪球膜蛋白质。乳清蛋白质与酪蛋白不同，其粒子分散度高，水合力强，在乳中呈典型的高分子溶液状态，甚至在等电点时仍能保持其分散状态。（二）乳脂肪1、脂肪球乳中的脂肪以脂肪球的状态存在于乳浊液中。含量约1530亿个，0.51. 5m，1.52.5m，2.53.5m等等，通过显微镜观测出各区划的脂肪球数及其百分率。0.11. 0m的脂肪球在测定时很困难。小脂肪球鞋并不是有决定意义的部分，25m范围之间的脂肪球意义较大，而且25m的脂肪球一般占绝大部分，所以在测定上和乳品加工工艺上也是着重于这一部分。一般特小的脂肪球的数量大约为脂肪球总数的80%，但所含脂肪则占很少的百分率。脂肪约占脂肪总量的2%左右。从放牧转到舍饲之后牛乳中的大脂肪球增多。同一次挤奶中，最初的乳中脂肪球最小。泌乳期从初期、中期到末期乳中脂肪球数逐渐增多，平均脂肪直径逐渐变小，大脂肪球含量多的牛乳容易分离出稀奶油。脂肪球膜是由蛋白质、磷脂、高熔点甘油三酸酯、甾醇、维生素、金属、酶类及结合水所组成的复杂的物质。其中起主导作用的是卵磷脂蛋白质络合物。这些物质有层次地定向排列在脂肪球与乳浆的界面上。疏水基朝向脂肪球中心并吸附着高熔点甘油三酸酯，形成膜的最内层，磷脂层间还夹杂着胆甾醇与维生素A。亲水基强的蛋白质，构成了膜的外层，表面有大量结合水，形成了脂相到水相的过渡。脂肪球表面被吸附的物质在牛乳分离机中分离时，可能会聚集于稀奶油中，磷脂类、黄嘌呤氧化酶、醛缩酶、碱性磷酸酶等酶类与金属铜、铁等在稀奶油中含量多。如果这些物质都聚集在脂肪球表面，小脂肪球多者，比表面积大，估计可能比大脂肪球多者要聚集的多。随着比表面积的增加而增高，这也说明这些物质是分布于脂肪球表面的部分。用水反复洗涤稀奶油以除去脱脂乳，吸附反而更有利了。吸附于脂肪球表面的物质只有在奶油搅拌机里加工搅拌时，才随着脂肪球膜的破裂而进入到酪乳中去。2、乳脂肪的脂肪酸组成牛乳中除含有脂肪之外，还含有很少量的磷脂（约为0.03%）及微量的甾醇和游离脂肪酸，这些成分合起来统称为乳脂质。乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、环境、季节等因素的影响而变化，夏季放牧期其不饱和脂肪酸含量升高，冬季舍饲期其饱和脂肪酸含量增多，夏季加工的奶油熔点比较低。水溶性挥发性脂肪酸，代表为丁酸、乙酸、辛酸和癸酸。脂肪酸构成的脂肪风味好而且易消化吸收。在动植物性油脂中，乳脂肪特别是反刍动物的乳脂肪中这种脂肪酸含量高。第一类是水溶性挥发性脂肪酸，代表为丁酸、己酸第二类是非水溶性挥发性脂肪酸，代表为十二烷酸。第三类是非水溶性不挥发性脂肪酸，代表为十四烷酸、十六烷酸、