专业基础12007PPT课件

1、第一章、食品化学和食品生物化学一、水1 水的作用 水的溶剂作用。 水是体内各种物质运输的载体。 水的比热及蒸发潜热大，能使生物体温维持恒定。 水是体内关节、肌肉等摩擦的润滑剂，食物吞咽需水的帮助。第1页/共232页2 水是食物中数量最多的组分 食品的含水量除谷物和豆类等种子外（1216），一般都比较高（6090） 蔬菜 85 97； 水果 80 90 ； 乳类 87 89； 蛋类 73 75； 鱼类 67 81 ； 猪肉 43 59；第2页/共232页3 水的结构特性每个水分子由2个氢原子和1个氧原子组成。水分子中氧原子具有4个sp3杂化轨道，这2个氢原子各以最外层的1个电子与1个氧原子的最外

2、层的2个电子组成2个共用电子对，使各自最外电子层都达到稳定结构这就是所谓的氢键。氧具有高的电负性，因此O-H共价键具有部分离子特征，水分子具有极性，水分子之间具有强烈的缔合效应。每个水分子最多能与其他4个水分子H，呈四面体结构。第3页/共232页 在水蒸气中水以单个的H20分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（H20）n(如上图）；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。第4页/共232页4 水的存在状态 食品中含的水有两种，一种是与普通水一样能自由流动的水，称为自由水或

3、游离水。另一种是与食品中蛋白质、碳水化合物等以氢键结合而不能自由运动的结合水。 自由水（体相水）1）滞化水2）毛细管水 结合水（束缚水、固定水）1）化合水2）邻近水3）多层水第5页/共232页结合水与自由水的性质差异结合水与自由水的性质差异 结合水与自由水的不同： 不易蒸发 不易冻结(-40C) 不能作为溶剂 不能为微生物所利用 自由水则具有上述的各种能力。 食品的含水量，是指其中自由水与结合水的总和。 第6页/共232页5 5 水分活度 水分活度定义：水分活度(water activity，Aw)即某含水体系中的水蒸汽压p和相同温度下纯水蒸汽压p0的比值。Aw = p/p0 Aw反映了水与各

4、种非水成分缔合的强度，能够更可靠地预测食品的稳定性、安全性和其他性质。它是微生物生长、酶活性和化学反应与水分之间相关性的最佳表达方式。第7页/共232页第8页/共232页水分活度与温度水分活度与温度 1 水分活度的数值随温度而改变。Aw与T之间的关系可以用以下方程式表示：lnAw = -kH/R(1/T) 其中：R-气体常数；T-绝对温度 H-样品中水分的等量净吸附热。 用该式作图，则冰点以上，lnAw与绝对温度倒数呈直线关系。第9页/共232页第10页/共232页水分活度与温度水分活度与温度 2 在冰点以上，水分活度与食品中的化学成分有关，而冰点以下与此无关。因此，用水分活度大小来预测食品的

5、性质，只有在冰点以上有效，在结冰之后则无效。第11页/共232页第12页/共232页吸湿等温线吸湿等温线：食品中水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到水分吸湿等温线。意义：判断浓缩干燥过程中除水的难易；配料之间水分的转移；包装材料的阻湿性能；抑制微生物生长的水分含量；预测食品稳定性与水分的关系。第13页/共232页等温吸湿曲线的分区等温吸湿曲线的分区 曲线可以划分为三个区域： I区：以化合水为主 I、II交界：临近水或单层吸附水 II区：多层水、少量毛细管水 III区：体相水第14页/共232页等温吸湿曲线与水的存在状态等温吸湿曲线与水的存在状态 1 I 区：水分子和食品成分中的

6、离子基团通过离子-偶极相互作用牢固结合。Aw在00.25之间，相当于00.07g/g干重 I、II交界：相当于单分子层吸附水，即水吸附在干物质的亲水基团周围形成单层 II区：Aw在0.20.85之间，即水在干物质的亲水基团周围形成多层吸附，相当于0.070.33g/g干重第15页/共232页等温吸湿曲线与水的存在状态等温吸湿曲线与水的存在状态 2 II区也包括了小部分毛细管水。右边部分开始了溶解过程，使得反应物可以相遇发生作用。因此反应速度提高。 III区：Aw在0.80.99之间，所含水分仅仅是因为物理原因被截留于食品当中，属于自由水。这部分水可作为溶剂、可蒸发、可结冰，可被微生物和酶反应利

7、用。第16页/共232页第17页/共232页第18页/共232页第19页/共232页（1）水分活度与微生物活动的关系 各种微生物的活动都有一定的AW阈值（最低值）如： 细菌0.90 酵母0.88 霉菌0.80水分活度与食品稳定性第20页/共232页第21页/共232页第22页/共232页（2） 水分活度与食品化学变化的关系对淀粉老化的影响对脂肪氧化酸败的影响对蛋白质变性的影响对酶促褐变的影响对非酶褐变的影响对水溶性色素的影响第23页/共232页第24页/共232页降低水分活度的措施第25页/共232页第二章、碳水化合物 单糖：不能被水解的简单碳水化合物，如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。 寡糖：

8、单糖聚合度10的碳水化合物（以双糖最为多见）：蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖。 多糖：单糖聚合度10的碳水化合物：淀粉、糊精、糖原、纤维素、半纤维素及果胶等。第26页/共232页一、碳水化合物的分类一、碳水化合物的分类第27页/共232页 根据所含糖原子的数目，单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。 最简单的醛糖为甘油醛，它具有一个不对称碳原子（四个取代基不同），因而有两个对映异构体，以D及L来区别。（1）结构多羟基醛或多羟基酮；含有手性碳原子；一般单糖含有5或6个碳原子；大多为D型。1、 单糖第28页/共232页第29页/共232页 由D-甘油醛衍生出来的四、五、六碳糖，都称为D-XX糖，

9、而与其对应，由L-甘油醛衍生出来的糖，则为L系列，天然存在的糖多为D-系列的。第30页/共232页第31页/共232页（2 2） 物理性质物理性质&甜度sweetness&旋光性rotation&溶解度solubility&吸湿性和保湿性moisture retention&结晶性crystallization&粘度和质地viscosity and texture第32页/共232页甜度甜度J 比甜度：受到分子结构、分子量、水中结构的影响。D-葡萄糖以型较甜，D-果糖以型较甜。J 各种常用糖的比甜度比较： 果糖蔗糖=转化糖葡萄糖乳糖第33页/共2

10、32页第34页/共232页旋光性旋光性 戊糖和己糖都含有手性碳原子，具有旋光性。可利用此性质鉴定单糖或二糖。 葡萄糖也称为右旋糖（+52.2），果糖也称为左旋糖(-92.4)。蔗糖为+66.5，水解成果糖和葡萄糖的混合液为-19.9，因此称这种水解液为转化糖。第35页/共232页溶解度溶解度 糖具有多个亲水的羟基，因此具有较好溶解性。温度升高则溶解度增大。 各种糖的溶解度比较：果糖转化糖蔗糖葡萄糖乳糖 溶解度与糖的保藏性有关。溶解度大则可更好地降低水分活度，从而达到防腐要求。第36页/共232页 第37页/共232页（3）单糖的化学性质 单糖的结构特点是多羟基醛或多羟基酮，其醛基、羟基功能团可

11、发生相应的反应，如氧化和还原、缩醛化反应、成酯、成醚等。 此外，还有一些和食品性质相关的重要反应 美拉德反应 焦糖化反应第38页/共232页A A 酸：酸性条件下，与醇反应生成糖苷B 碱：在弱碱环境，糖会发生异构化，例：葡萄糖在弱碱性环境变为葡萄糖、果糖与甘露糖的混合物。在强碱性环境下，糖会被空气中的O2氧化生成其它复杂的混合物。C C 氧化 醛或酮糖与Tollens试剂（AgNO3-NH3）作用会产生银镜；与Benedict试剂（CuSO4、柠檬酸和Na2CO3）或Fehling试剂（CuSO4，酒石酸钾钠、NaOH）一起加热时，溶液的蓝色消失，同时生成Cu2O的砖红色沉淀。 D-葡萄糖在葡

12、萄糖氧化酶的作用下，生成D-葡萄糖酸及其内酯。D 还原 在一定压力和催化剂镍存在下，双键加氢生成糖醇。第39页/共232页美拉德反应美拉德反应( (羰胺褐变羰胺褐变) ) 美拉德反应：食品在油炸、焙烤等加工过程中，还原糖（主要是葡萄糖）与游离氨基酸或蛋白质分子中的氨基酸残基的游离氨基发生反应，这种反应也称羰氨反应，是非酶褐变反应的主要类型。第40页/共232页食品中的食品中的Maillard reaction 美拉德反应在食品中是产生色泽和香气的重要来源。 焙烤食品的红褐色、烤肉的棕红色、松花蛋的褐色、啤酒的黄色、酱类的褐色等均来自美拉德反应。第41页/共232页美拉德反应的机理美拉德反应的机

13、理 初期：羰胺缩合与Amadori分子重排，产物为2-氨基-2-脱氧酮糖，无色 中期：重排产物降解，脱水生成羟甲基糠醛，重排成还原酮，或发生Strecker降解反应；有色但颜色浅 末期：醇醛缩合，并进一步聚合，生成高分子黑色素。第42页/共232页美拉德反应的影响因素美拉德反应的影响因素 羰基化合物的影响：戊糖己糖，己糖中半乳糖甘露糖葡萄糖。 氨基化合物的影响：胺类氨基酸蛋白质，碱性氨基酸其他氨基酸，Lys最快 反应物浓度的影响：反应速度与浓度成正比 水分活度：Aw0.60.9之间较快第43页/共232页美拉德反应的影响因素美拉德反应的影响因素 pH值的影响：pH3以上随pH上升而加快 温度的

14、影响：30以上较快，温度升高褐变加快。 金属离子的影响：三价铁和二价铜催化褐变，钙离子和氨基酸沉淀而抑制褐变。 预防措施：除去糖，加入亚硫酸盐，降温，调整pH酸性，调整水分活度低于0.6第44页/共232页焦糖化反应焦糖化反应(caramelization) 没有氨基化合物存在的情况下，糖和糖浆加热到熔点以上时，糖发生脱水与降解，形成褐色物质的反应为焦糖化反应。 产物包括焦糖(caramel)和聚合产生的黑色素即焦糖色素。 蔗糖通常被用作制造焦糖色素和风味物。 焦糖化反应在碱性条件下加快，低水分活度加快。第45页/共232页第46页/共232页焦糖色素的三种类型焦糖色素的三种类型 1、耐酸型焦

15、糖色素（亚硫酸氢铵催化） 2、焙烤用焦糖色素（铵法生产） 3、啤酒用焦糖色素（直接加热法生产）第47页/共232页第48页/共232页功能：双歧因子；低热量；水溶性膳食纤维；抑制肠道腐败菌；防龋齿第49页/共232页环状糊精环状糊精 环状糊精是一种特殊的低聚糖，它是由6，7或8个葡萄糖以-1,4键首尾相连构成的环状低聚糖。 环内具有疏水环境，环外伸展亲水基团。环内可以包容一些亲脂性小分子，改善其在水中的分散性，并减少它们在水相体系中的损失。也可以产生缓释效应。第50页/共232页第51页/共232页 3 3 多糖（1 1）淀粉第52页/共232页第53页/共232页第54页/共232页第55页

16、/共232页直链淀粉和支链淀粉的性质区别直链淀粉和支链淀粉的性质区别第56页/共232页 淀粉和淀粉粒淀粉和淀粉粒植物的淀粉粒由质体产生，呈大小、形状不同的颗粒，具有片层结构。其中充满淀粉分子。加热前，淀粉粒为生淀粉粒。其中部分区域淀粉分子整齐排列呈晶体状态；部分区域分子松散排列为“无定形区域”。加热后，淀粉粒松散破裂，可放出淀粉分子。第57页/共232页淀粉粒的基本结构模式淀粉粒的基本结构模式 淀粉粒起源于质粒，由脐点开始向外生长，淀粉分子向径向分支延伸，呈现环状结构。第58页/共232页第59页/共232页淀粉粒的偏振光十字纹淀粉粒的偏振光十字纹 上图分别为玉米淀粉的偏振光显微照片和普通光

17、学显微照片。第60页/共232页淀粉的化学性质淀粉的化学性质淀粉的水解淀粉与碘的呈色反应淀粉与小分子有机化合物的作用淀粉与脂类的作用第61页/共232页淀粉的水解淀粉的水解 淀粉可以被酶水解生成多种淀粉糖产物，包括糊精、麦芽糖、葡萄糖、不同DE值的淀粉糖浆、葡萄糖浆、氢化葡萄糖浆、果葡糖浆、环状糊精、山梨糖醇等。 DE值：dextrose equivalence，即葡萄糖当量，表示淀粉水解的程度。DE值越高，则淀粉水解程度越高。第62页/共232页淀粉与其他小分子物质作用淀粉与其他小分子物质作用 直链淀粉和支链淀粉的长分枝在水中呈现螺旋状结构。在螺旋的孔隙当中具有非极性环境，可以结合小分子物质

18、，如低级醇等，形成“包合物”。第63页/共232页淀粉的糊化 淀粉在有充足水分的情况下受热，在温度上升到某一温度范围以上之后，淀粉大量吸水膨胀，晶体结构解体，失去双折光性，淀粉分子逸散，粘度急剧增加。这个过程称为淀粉的糊化。第64页/共232页糊化过程的微观实质 生淀粉分子之间由于氢键的结合，排列成十分紧密的束状，称为-淀粉。 淀粉粒中的束状结构松散，淀粉分子逸出，与水分子充分相互作用，这种状态的淀粉称为-淀粉。 淀粉的糊化就是淀粉从-淀粉向-淀粉转化的过程。需要克服氢键力，因此是一个吸热过程。 每一种淀粉的糊化温度不同。由于淀粉粒大小不同，糊化速度也不同，因此糊化温度是一个温度范围。第65页

19、/共232页淀粉糊化的微观过程生淀粉粒紧密的胶束结构吸水可逆膨胀水进入无定形区域不可逆快速膨胀胶束瓦解，大量吸水加热到糊化温度常温浸泡淀粉粒极度膨胀淀粉分子开始逸出淀粉粒崩溃淀粉分子大量逸出继续加热分子在氢键作用下重新排列冷却第66页/共232页淀粉糊化性质的影响因素 水分：水分减少则糊化温度升高。 糖：高浓度糖降低淀粉糊化速度、粘度和凝胶强度。二糖单糖 脂类和乳化剂：均可与直链淀粉形成复合物而推迟糊化过程，升高糊化温度。乳化剂可与淀粉螺旋形成包合物，阻止水分子进入淀粉颗粒，因而干扰糊化。 pH值：4-7之间影响小。低pH值使淀粉水解而降低糊化高峰的粘度。 pH值为10，淀粉肿胀速度增加。第6

20、7页/共232页淀粉的老化回生和凝胶 经过糊化的淀粉冷却至室温之后，会失去原有的柔软透明状态，发生沉淀或变得干硬，或形成胶冻状结构。前者称为老化回生(retrogradation or staling)，后者称为凝胶(gelatinization)。 老化回生是糊化的逆反过程，但不能完全恢复到糊化之前的状态。 老化回生后的淀粉不易被淀粉酶分解，因而不易消化吸收。第68页/共232页淀粉老化和凝胶的机制直链淀粉和长分枝相互靠近糊化分散于水中的淀粉分子缓慢冷却分子在氢键作用下重新排列水分子被从束状结构中排出快速冷却直链淀粉分子互相靠近交联形成三维网状持水结构第69页/共232页淀粉老化的影响因素

21、直链淀粉的含量：直链淀粉含量愈高愈易于发生老化。 温度：最佳老化温度为24，60 以上或 0以下不易发生老化。 含水量：含水量3060%时最容易老化。含水低于10%或在大量水中不易老化第70页/共232页第三章、蛋白质第71页/共232页一、 蛋白质的结构1、 一级结构 蛋白质是由20多种氨基酸以肽键相连而成的高分子化合物。 所谓肽键是指一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基之间缩水而形成的酰胺键。此反应产物称为肽。 由两个氨基酸组成的肽称为二肽，二肽中的游离氨基和羧基又可与另外的氨基酸的氨基及羧基作用，形成三肽、四肽、以至高分子多肽。第72页/共232页 氨基酸按一定的顺序以肽键相联形成的多肽

22、链称为蛋白质的一级结构。第73页/共232页2 二级结构 肽链中的羧基会与位置合适的氨基形成氢键，从而使肽链不是完全伸展的直链，而是成为螺旋形或-片层形。 其中型为同一多肽链内的结合，而型为不同肽链的结合。-螺旋第74页/共232页3、 三级结构 多肽链在二级结构的基础上进一步折迭和扭曲，成为球形的紧密结构，这就是蛋白质的三级结构。 多肽链的侧链，即氨基酸中的R基团间的相互作用、盐键、氢键等是稳定蛋白质三级结构的主要因素。第75页/共232页4、 四级结构 几条多肽链在三级结构的基础上缔结在一起，即蛋白质的四级结构（寡聚体），其组成单位成为蛋白质亚基。 并非所有的蛋白质分子都有四级结构。第76

23、页/共232页第77页/共232页二、蛋白质的变性概念：当蛋白质受到热或受到其它物理及化学作用时，其特有的结构会发生变化，使其性质也随之发生改变，如溶解度降低，对酶水解的敏感度提高，失去生理活性等，这种现象称为变性作用。变性并不是蛋白质发生分解，而仅仅是蛋白质的二、三、四级结构发生变化。引起蛋白质变性的条件若延续时间不长或条件不太强烈，蛋白质变性就成为不可逆，一般可逆变性只涉及蛋白质的三、四级结构，而不可逆变性则连二级结构也发生了变化。第78页/共232页（1）热致变性 蛋清在加热时凝固，瘦肉在烹调时收缩变硬等都是蛋白的热变性作用引起的。蛋白质受热变性后对酶水解的敏感度提高，所以，我们不吃生肉

24、而吃熟肉，消化率更高，热力杀菌也是利用了蛋白质的变性。（2） 酸碱的作用 酸或碱也能引起蛋白质的变性，水果罐头杀菌所采用的温度一般较蔬菜罐头来得低，这和水果罐头中含有的有机酸较多，加热时容易引起细菌蛋白质变性有关。（3）其它因素 冷冻、搅拌、高压、辐照、超声波等物理处理；化学上为乙醇、丙酮、生物碱、重金属盐等。 做鸡蛋糕，把蛋液搅拌至发泡、辐照灭菌等都是利用了蛋白质的变性。第79页/共232页三、蛋白质的等电点 蛋白质分子中含有一些带可离子化基团的氨基酸残基，在中性pH时，蛋白质分子所带净的负电荷或净的正电荷取决于分子中带负电荷或正电荷残基的相对数目。蛋白质分子净电荷为零时的pH被定义为蛋白质

25、的等电点（pI）。 pI时，蛋白质的正负电荷数目相等，吸引和排斥的静电力达到平衡，蛋白质分子结构最稳定。第80页/共232页第81页/共232页第82页/共232页蛋白质改性 1、蛋白质化学改性 酸或碱有限水解 磷酸化 酰基化 2、蛋白质酶法改性 蛋白酶水解 蛋白质交联第83页/共232页5 5 蛋白质在食品中的功能性质蛋白质在食品中的功能性质 水合性质（吸水和保水、湿润性、膨胀性、粘合性、分散性、溶解度） 蛋白质-蛋白质相互作用有关的性质（沉淀、胶凝、面团） 表面性质（乳化作用、起泡）第84页/共232页第85页/共232页第86页/共232页蛋白质水合性质pH值：影响蛋白质分子的解离和带电

26、第87页/共232页温度：温度升高氢键作用和离子基团水合作用减弱，因此蛋白质结合水的能力随温度升高而降低第88页/共232页 离子浓度和种类的影响 低盐浓度盐溶作用 高盐浓度盐析作用 食品中常用盐： NaCL：离子与蛋白质分子中电荷作用，降低分子内静电吸引 H3PO4：结合蛋白质分子中的二价正离子 ，增加负离子数第89页/共232页蛋白质的胶凝作用 缔合：蛋白质亚单位或分子水平上的变化 聚合或聚集：大的复合物生成 沉淀：蛋白质溶解性部分或全部丧失的聚集反应 絮凝：蛋白质未变性时的无规则聚集胶凝：变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构第90页/共232页蛋白质形成的凝胶类型 蛋白质蛋白质

27、与蛋白质水相互作用及临近肽链之间的吸引力和排斥力达到平衡时形成凝胶。 热可逆凝胶：加热后冷却形成凝胶 加热形成凝胶： 二价金属盐如钙盐形成凝胶 部分水解或pH值变化形成凝胶第91页/共232页第92页/共232页3、面团的形成 小麦蛋白的组成： 可溶性蛋白：占20清蛋白（溶于水）、球蛋白（溶于10NaCl）、糖蛋白 水不溶性蛋白面筋蛋白 麦醇溶蛋白（溶醇） 麦谷蛋白（溶酸碱）第93页/共232页 面筋的结构 谷氨酰胺33以上 脯氨酸1520及羟基氨基酸形成氢键 非极性氨基酸约30有利于疏水作用 半胱氨酸和胱氨酸23形成二硫键第94页/共232页 麦醇溶蛋白：单链分子，MW3万8万，决定面团延伸

28、度和膨胀性，含量过大面团不易保留气体。 麦谷蛋白：Mw可达数十万，决定面团的弹性、粘结性和混合耐受性。含量过大发酵时不易膨胀。第95页/共232页 小麦面粉中含有12%蛋白质、70%淀粉和2%脂肪。面团揉制过程中，这些成分都进入面筋蛋白的网状结构形成一个淀粉-蛋白质-脂肪的复合体。二硫键的还原使面筋蛋白质放松，有助于形成连续的淀粉-蛋白质-脂肪的复合体。第96页/共232页第97页/共232页蛋白质的起泡性质 泡沫指气泡分散在含有表面活性剂的连续相或半固定相的分散体系 蛋白质的起泡性质取决于蛋白质的表面活性和成膜性 搅打奶油、蛋糕、面包等。第98页/共232页 蛋白质的起泡过程： 快速吸附至气

29、水界面 易于在界面上展开和重排 通过分子间相互作用形成粘合性膜第99页/共232页第100页/共232页 蛋白质起泡的影响因素： 蛋白质浓度28 温度适当加热增加蛋白质的起泡能力 pH值一般pH接近pI时，起泡能力和泡沫稳定性增加 盐NaCl增加泡沫膨胀率，降低泡沫稳定性 糖降低泡沫膨胀率，增加泡沫稳定性 脂磷脂降低泡沫稳定性 搅打适当的搅打时间和强度第101页/共232页第四章、脂 类一、脂类的定义 脂类是生物体内的一大类物质，包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、固醇等，脂类的种类繁多，结构各异，但都具有下列共同特征。 1、 不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿等有机溶剂。 2、 都具有酯的结构或可能成为

30、酯的物质（醇、酸）。 3、 能被生物体利用的物质。第102页/共232页二、分类二、第103页/共232页三、甘油酯和脂肪酸 动植物油脂的主要成分是脂肪酸的甘油酯，若甘油结合的三个脂肪酸相同，则称之为单纯甘油酯，否则称为混合甘油酯。天然油脂中的甘油酯大部分是混合甘油酯。第104页/共232页第105页/共232页第106页/共232页第107页/共232页四、油脂氧化1自动氧化 油脂暴露于空气中会自发地进行氧化作用，先生成氢过氧化物，氢过氧化物继而分解产生低级醛、酮、羧酸等。这些物质具有令人不快的嗅感，从而使油脂发生酸败（哈败）。发生酸败的油脂丧失了营养价值，甚至变得有毒。第108页/共232

31、页脂类的自动氧化遵循自由机链反应机理：引发剂为单重态氧第109页/共232页2 油脂的光氧化在含脂食品中常存在一些天然色素如叶绿素或肌红蛋白，它们作为光敏剂产生单重态氧。单重态氧的有效猝灭剂有-胡萝卜素、BHA、BHT。第110页/共232页3 3 油脂的酶促氧化第111页/共232页氢过氧化物的分解和聚合氢过氧化物的分解和聚合第112页/共232页（1）组成：不饱和脂肪酸饱和脂肪酸 多双键脂肪酸少双键 顺式构型反式构型影响食品中脂类氧化速度的因素第113页/共232页（2）氧：单线态氧三线态氧约1500倍 低浓度时氧气分压增加，油脂氧化速度加快 高氧浓度时氧化速率与氧浓度无关 油脂与空气接触

32、的表面积越大氧化反应越快（3）温度 温度升高游离基易于生成，过氧化物易于分解，油脂氧化速度加快。 温度升高氧的溶解度减小.第114页/共232页（4）水分 0.30.4时,油脂氧化速度最小 00.3微量水的增加降低了催化效率 0.330.73水分增加有利于氧的溶解 0.73以后反应物及催化剂稀释第115页/共232页（5）助氧化剂:二价或多价过渡金属使油脂氧化速度加快。可能的机理 1、促进氢过氧化物分解 2、直接与未氧化物质作用 3、激活氧分子 铅铜锡锌铁铝不锈钢银第116页/共232页（6）抗氧剂 能阻止、延迟油脂自动氧化作用的物质称为抗氧化剂，抗氧化剂能与油脂氧化时生成的游离基及过氧化物游

33、离基反应，生成稳定的游离基而终止链锁反应。 食用油脂的抗氧剂必须满足下列要求： 低浓度即可有效。 抗氧剂及氧化物、以及它们与食品成分作用的产物都应无毒。 不致使食品发生异味、异臭。 成本便宜。第117页/共232页 食用油脂的抗氧剂有天然的及合成的二大类，它们差不多都是酚类。天然的抗氧剂有生育酚（VE）、单宁、棉酚、没食子酸、愈疮树脂等，天然植物油中都含天然抗氧剂，但它们往往在油脂精制时被分解，所以，若不加如抗氧剂，一般精制油比未精制油易氧化。现在允许使用的合成抗氧剂主要有下列三种： （1） BHA，即丁基羟基苯甲醚，它是3-BHA及2-BHA的混合物，一般3-BHA90%。 （2） BHT，

34、即二丁基羟基甲苯 （3）PG，即没食子酸丙酯第118页/共232页 指三酰甘油中不饱和脂肪酸双键在催化剂如镍的作用下加氢反应。通过加氢使液体油转变成部分氢化的半固体或塑性脂肪，例如起酥油与人造奶油，以满足食品加工的需求。 氢化作用能提高油的熔点与氧化稳定性，也改变了三酰基甘油的结晶性。5、 油脂的氢化第119页/共232页氢化作用的选择性（SR）反式酸第120页/共232页 1、比重亦称为相对密度，它是指在同温度的条件下，一定体积的物料(油脂)的重量和同体积水的重量之比。一般规定温度为25。油脂的比重与油脂的分子量和粘度成正比，与油脂的温度成反比。油脂的分子量越小或不饱和程度越高，则比重越大。

35、 2、熔点及凝固点固体油脂转化成液体时的温度叫做油脂的熔点。液体油脂凝结成固体时的温度叫做油脂的凝固点。油脂多是混合脂肪酸甘油酯，它的熔点或凝固点是与其所含成分不同而不同。 一般说来，油脂含饱和脂肪酸多的，或者其脂肪酸的分子量较大的，其熔点和凝固点就高。相反，含不饱和脂肪酸多的，或是其脂肪酸的分子量较小的，其熔点和凝固点就低。四、油脂质量评价第121页/共232页3、碘值 100g油脂吸收碘的克数 油脂的碘值表明油脂的不饱和程度，碘值越高，不饱和程度越大。 依据碘值可以判断氢化过程中油脂饱和所需的氢量，有时碘值也可以用来决定油脂或脂肪酸混合物的定量组成。碘值高的油脂，含有较多的不饱和键；在空气

36、中易被氧化，即易被腐败。第122页/共232页4、酸价（酸值） 中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH毫克数。 脂肪酸的酸值与它的分子量成反比，这可以下式表示：脂肪酸的酸值65100M，式中M为脂肪酸的分子量。油脂的酸价代表了油脂中游离脂肪酸的含量。油脂存放时间较久后，就会水解产生部分游离脂肪酸，故酸价也标志着油脂的新鲜程度。酸价越高的油脂表示它腐败越厉害，越不新鲜，质量越差。一般新鲜的油脂其酸价应在1以下。5、皂化价 1g油脂完全皂化时所需的KOH毫克数 皂化值表明油脂中脂肪酸的含碳量的多少，同脂肪酸的酸值一样,皂化值与其分子量成反比，油脂中脂肪酸分子量大的，其皂化值就小；油脂中脂肪酸分子量小

37、的，其皂化值就大，依据皂化值可以算出油脂的平均分子量。 一般油酯的皂化值在180200左右，甘油含量在10左右。第123页/共232页第五章、维生素第124页/共232页 维生素A的稳定性及加工中的损失1 维生素A和维生素A原因高度不饱和，易被空气，氧化剂所氧化破坏，特别在高温条件下，紫外线和金属均可促进其氧化破坏。 油脂发生氧化酸败时，油脂中的维生素A 和维生素A原也将受到严重破坏。第125页/共232页加工中的损失2蔬菜枯萎退化，使其中的胡萝卜素受损；虽然VA在普通温度下对热稳定，但是蔬菜在烹调和灌装是因胡萝卜素分子重排，是实际胡萝卜素的VA价值明显降低。第126页/共232页 维生素A的

38、稳定性3脱水食品在贮藏过程中，易被氧化而失去维生素A及A原的活性。第127页/共232页加工和贮藏过程中的维生素D 食物及食物补充剂内的维生素D都十分稳定，通常的加工和储藏都不会影响其活性，烹饪时维生素D的损失量也很少。 粉剂或油剂的商品维生素D2和维生素D3，较容易因光、氧、酸而受破坏，所以一般均贮藏于密封、不透光的容器里，真空充氮保存，而维生素D结晶体对热则比较稳定，一般含维生素D的食物可长期保存而不变质。第128页/共232页二、水溶性维生素二、水溶性维生素 1、维生素C 2、维生素B1 3、维生素B24、尼克酸 5、维生素B6 6、叶酸7、维生素B12 8、泛酸 9、生物素第129页/

39、共232页稳定性1.1.干燥空气和酸性环境中较稳定2.2.水溶液中能被空气中的氧氧化（CuCu2+2+）3.3.碱性介质不稳定易分解4.4.加热或光照时不稳定5.5.抗坏血酸氧化酶可以破坏它第130页/共232页 AA对氧化十分敏感。光和Cu2+、Fe3+等金属离子加速它的氧化，pH值、氧浓度和水分活度等因素对反应速度影响也很大。 在不同解离状态下，抗坏血酸对氧化的敏感度不同，总的来说是二价离子一价离子未解离分子，而解离程度又受到环境pH值的影响。第131页/共232页 金属离子的存在可使抗坏血酸的氧化速率提高几个数量级，pH较高也有利于金属催化型氧化反应。另外，水分活度在0.100.65之间

40、，AA的氧化速度随水分活度的增加而加快。 维生素c降解与Aw的关系 第132页/共232页一般食品的加工方法一般食品的加工方法: : 清洗与整理 烫漂与沥滤 冷冻 脱水 加热 食品添加剂 辐射 贮存 碾磨第133页/共232页清洗和整理（washing and trimming） 水果和蔬菜清洗中一般很少有维生素C的损失。但挤压和碰撞会引起酶促褐变和损伤；切后再洗，维生素C会因溶解而损失。水果和蔬菜的皮和皮下组织的维生素C含量比其它部位高，如苹果皮中的维生素C含量比果肉高310倍。 水果和蔬菜加工中整理和去皮，可造成一定的维生素C损失。第134页/共232页烫漂和沥滤（blanching an

41、d leaching） 烫漂时维生素的损失受很多因素影响，例如食品单位质量的表面面积、产品的成熟度、烫漂类型（损失：沸水蒸汽微波）、烫漂时间和温度（HTST方式较好）及冷却方法（利用空气冷却的损失比水冷小）。第135页/共232页 烫漂期间水溶性维生素的损失为060%，主要由沥滤和热破坏所致。用微波或蒸汽烫漂，随后在空气中冷却可使损失减到最小（510%）。但在食品保藏中烫漂又是保存维生素的一种方法，why？ 表为烫漂与未烫漂青豆贮存时维生素C的损失（%） 第136页/共232页冷冻（freezing ） 冻藏温度对维生素C的损失影响很大。温度在-7C到-18C范围内，温度增加可引起蔬菜如青豆等

42、的Vc以620倍的因素加速降解。因此，冷藏温度应该在-7 C到-18 C的范围以外。在解冻的过程中，维生素C也可随解冻时的渗出物流失。第137页/共232页脱水（dehydrate） 脱水时最不稳定的维生素似乎也是维生素C，其降解反应对加工温度和食品的水分活度非常敏感。粘度也是控制维生素C降解的重要因素，粘度越高，损失率越低。高温快速干燥比低温缓慢干燥的损失低。第138页/共232页加热 维生素C对热不稳定，热处理温度越高，加热时间越长，损失就越大。在蔬菜罐头制造期间维生素的损失（%）见右图第139页/共232页第140页/共232页食品添加剂（food additives）食品添加剂对VC有

43、一定的影响。亚硫酸盐作为还原剂可保护VC，用来防止水果蔬菜的酶促褐变和非酶褐变。亚硝酸盐则可破坏VC的活性。第141页/共232页其他在辐射，贮存和碾磨加工中，食品中的维生素C的量也都有一定的损失。第142页/共232页硫胺素在食品中的加工与储藏： 稳定性： 硫胺素是B族维生素中最不稳定的维生素，它易发生降解反应 。 影响稳定性的因素：（1）水分活度（2）温度（3）PH值（4）缓冲液形式 其他反应物 第143页/共232页水分活度和温度水分活度和温度 硫胺素在低水分活度和室温下表现出良好的稳定性，高水分含量下室温长期储藏时损失较大。 温度也是影响稳定性的一个重要因素，温度高损失大 第144页/

44、共232页硫胺素和硫胺素焦磷酸盐的稳定性第145页/共232页PH值 酸性条件下硫胺素较稳定，但在中性和碱性条件下易降解。降解过程中产生的一些小分子物质（含硫化合物），便是烹调食品中“肉香味”产生的原因。 pH 6 降解缓慢，亚甲基桥断裂产生嘧啶与噻唑 pH6 7 降解加快，噻唑环破坏程度增加 pH8 硫胺素分解产物中已无噻唑环第146页/共232页血红素蛋白血红素蛋白具有抗硫胺素的活性对硫胺素的降解有非酶催化作用是造成维生素B1在一些鱼类和甲壳类的动物性食品中不稳定的主要原因第147页/共232页VB2 VB2缺乏的主要症状是得口角炎、皮肤炎。 它在溶液中，特别是碱性溶液中极易分解，对光辐射

45、也极敏感，牛奶在阳光下晒2hr可损失50%B2。富含VB2的食物有酵母、肝、牛奶、蛋黄、豆类及豆芽等。 第148页/共232页加热的影响 对热稳定，短时间高压加热也不会被破坏。实际上，在大多数加工或烹调过程中，食品中的核黄素是稳定的，一般能保持90%以上。 第149页/共232页氧化剂的影响 维生素不受空气中氧的影响 ，并且对大多数氧化剂（如H2O2）稳定，但可被铬酸和高锰酸钾氧化。第150页/共232页第151页/共232页叶酸 在各种叶酸衍生物中以叶酸最稳定，四氢叶酸最不稳定。叶酸对热、酸比较稳定，但在中性和碱性条件下能很快地破坏，受光照射更易分解。第152页/共232页第153页/共23

46、2页 是具有氰钴胺素相似维生素活性的化合物的总称，唯一含金属元素的维生素。 维生素B12的膳食来源主要是动物性食品，如肝、肾、心脏等，在鱼、蛋黄等中含量也较丰富，肉类、乳中含量一般；维生素B12也可由许多微生物合成，但在植物食品中几乎不存在。 维生素B12第154页/共232页第155页/共232页第156页/共232页第六章、微量元素 食品中的矿物元素 常量元素：K、Na、Ca、Mg、Cl、S、P 微量元素： 1、必需营养元素：Fe、Zn、I、Se、Co、Mn、 Cu、 2、非营养非毒性元素：Al、B、Ni、Sn 3、有毒元素：Hg、Pb、As、Cd第157页/共232页1、Ca 人及动物体

47、内的钙、Mg、磷三种元素在骨骼中最多，钙、Mg主要以磷酸盐，部分以碳酸盐、氢氧化物及氟化物存在。 钙：正常成年人体中含钙量的99%以上存在于骨骼及牙齿中，其它则存在于体液及其它组织中。 幼儿及青少年缺钙则会得软骨病和发育不良。钙有抑制神经组织和肌肉的应激性作用，血浆中钙含量过低，人就会发生抽搐现象。 食物中钙的最好来源是牛奶与绿叶蔬菜、肉类、豆类、水产等，但有些蔬菜，如长老了的菠菜中含草酸及植酸过多，会与钙生成不溶性盐，妨碍钙的吸收。第158页/共232页 2、铁 铁是血红素和一些酶的成分，缺铁时会引起贫血，虽然铁是地球上含量较多的元素，但由于它都是以生物难以利用的形态存在，所以人类很易发生缺

48、铁症，蔬菜中生物可利用态的铁较多，应多食用，而肉类可增加铁的吸收，因为铁可与氨基酸形成可溶性的复合物，利于吸收。第159页/共232页3锌 锌的生理功能： 正常成人含锌 1.52.5g ，其中 60% 存在于肌肉中， 30% 存在于骨胳中。锌也是多种酶的成分，体内任何一种蛋白质的合成都需要含锌的酶。锌可促进生长发育、性成熟，影响胎儿脑的发育。缺锌可使味觉减退、食欲不振或异食癖、免疫功能下降，伤口不易愈合。 缺锌的症状： 缺锌使儿童生长发育停滞，性成熟产生障碍，伤口愈合能力差。溃疡病、糖尿病都与缺锌有关。 动物性食物是锌的主要来源，如牡蛎、鱼、海产品、豆类及谷类也含有锌。蔬菜、水果中含量极低。谷

49、类等含锌与当地土壤含量有关。 第160页/共232页4 碘 功能：碘是合成甲状腺激素的主要原料。 食物供应是碘的主要来源。食用碘盐、海带等。 缺乏症： 地方性甲状腺肿 呆小症 成年人甲状腺机能低下 孕妇缺碘可造成不孕、早产、死胎、畸形。第161页/共232页 食品中常用酶 颜色：脂肪氧合酶、多酚氧化酶 质构：蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、 风味：糖苷酶、过氧化物酶 营养品质：脂肪氧合酶、抗坏血酸氧化酶第七章、食品酶学第162页/共232页l 一、酶促褐变 1定义： 酶引起的褐变多发生在较浅色的水果和蔬菜中，例如苹果、香蕉和土豆等，当它们的组织被碰伤、切开、削皮，就很易发生褐变，这是因为它们的组织暴露

50、在空气中，在多酚酶的催化下，多酚类物质被氧化为邻醌，邻醌再进一步氧化聚合而形成褐色色素（或黑色素、类黑精）。 第163页/共232页2 酶促褐变的物质条件l 酚类物质：植物体内的酚类物质种类多,分布广，含量丰富。该物质主要是由碳水化合物代谢衍生出来的产物。l 与褐变有关的酶类：与酶促褐变密切相关的酶类主要是多酚氧化酶（PPO）它是一种含铜离子的膜蛋白酶，大多存在于细胞中，有的也存在于细胞膜和细胞壁上。PPO所能引起的反应常会使果肉褐变，产生异味，并造成营养成分损失等。第164页/共232页l 氧的存在：而当细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与酚类物质 接触的条件，在氧存在的情况下使酚类

51、物质氧化成醌，进行一系列的脱水，聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变 。第165页/共232页 由此可知: 食品发生酶促褐变，必须具备三个条件：即有多酚类物质、多酚氧化酶和O2。有些瓜果如柠檬、桔子及西瓜等由于不含多酚氧化酶，故不会发生酶促褐变。第166页/共232页怎样才能防止食物发生酶促褐变呢？第167页/共232页在实际工作中，可采用热处理法、酸处理法和与空气隔绝等方法防止食物的褐变。 第168页/共232页l 热处理法 适当加热可使酚酶及其它所有的酶类失去活性，故果汁生产中常采用原料的烫漂和高温短时间迅速灭酶。 来源不同的多酚氧化酶对热的敏感性不同，然而7090加热约7s，可使大

52、部分多酚氧化酶失活。而使多酚氧化酶完全失活，需要在80时1020min或沸水中2min。 但水果和蔬菜经加热后，会影响原有风味，所以必须严格控制加热灭菌的温度和时间，尽可能达到灭酶目的而不影响产品风味。采用微波加热法，能达到较好效果。第169页/共232页l 调节pH值 酚酶引起氧化最适宜的pH为，因此降低pH值可抑制酶的催化作用。 pH值在3以下，酚酶几乎完全丧失。苹果和杏的pH值如调到2.5时，酚酶活性完全消失。 用降低pH值的方法来防止果蔬饮料发生褐变最常用的方法。一般多采用柠檬酸，苹果酸，抗坏血酸及其它有机酸的混合溶液。实践证明：0.5的柠檬酸与0.3的抗坏血酸复合效果较好。第170页

53、/共232页l 驱氧法 组织中含较多氧的果蔬，可浸入水中或糖浆中，然后进行真空脱气处理，使水或糖浆渗入水果组织占据原来氧所占的空间。由于与氧隔离，褐变就能被抑制。所以果蔬饮料一般进行真空脱气处理。第171页/共232页脂肪氧合酶 功能： 有益：小麦粉和大豆粉的漂白；面团中增加二硫键的形成 有害：破坏叶绿素和胡萝卜素；产生氧化性的不良风味；食品中营养成分被破坏，如蛋白质、维生素、脂肪酸等。第172页/共232页果胶酶 作用于果胶物质的果胶酶主要有3类：果胶甲酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸裂解酶 果汁加工中提高出汁率，果汁澄清第173页/共232页过氧化酶 影响食品风味 耐热：果蔬加工中作为热处理条

54、件的指标 酶活力再生第174页/共232页第八章、风味物质一、甜味（1）糖及其衍生物糖醇 常见的糖有蔗糖、果糖、葡萄糖及麦芽糖等，它们的甜度有如下关系：果糖蔗糖葡萄糖麦芽糖 食品工业中经常使用的还有淀粉糖浆和异构糖浆。 糖醇类甜味剂有木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇等。它们的代谢与胰岛素无关，因而适合糖尿病人食用，它们也不能被酵母菌和细菌发酵，因此是防龋的甜味剂。 第175页/共232页（2）非糖天然甜味剂 从甘草中提取的甘草苷，甜度100-500倍于蔗糖。 从甜叶菊植物中提取的甜叶菊苷，甜度约300倍于蔗糖。（3）天然物的衍生物甜味剂 阿斯巴甜 Aspartame,其组成单体都是食物中的天然成分，甜

55、度150倍于蔗糖。 二氢查耳酮（DHC），它100-2000倍于蔗糖的甜味。第176页/共232页（4）合成甜味剂 糖精，它甜度500-700倍于蔗糖，后味微苦。我国允许使用的糖精的最大用量不得超过O.15g/kg，而婴儿食品中不允许使用。第177页/共232页二、酸味二、酸味 酸味(sour)物质是食品和饮料中的重要成分或调味料。酸味能促进消化，防止腐败，增加食欲，改良风味。 酸味是由质子(H)与存在于味蕾中的磷脂相互作用而产生的味感。因此，凡是在溶液中能离解出氢离子的化合物都具有酸味。第178页/共232页三、苦味三、苦味 苦味(bitter)物质是生物碱类、糖苷类、萜类、苦味肽等；动物性

56、食品常见的苦味物质是胆汁和蛋白质的水解产物等；其他苦味物有无机盐(钙、镁离子)、含氮有机物等。第179页/共232页四、咸味 咸味(salty)是中性盐呈现的味道 在中性盐中，正负离子半径小的盐以咸味为主；正负离子半径大的盐以苦味为主。在所有中性盐中，氯化钠的咸味最纯正，未精制的粗食盐中因含有KCl、MgCl2和MgSO4而略带苦味。第180页/共232页五、其它味感及呈味物质 1. 鲜味 鲜味是食物的一种复杂美味，呈味成分有核苷酸、氨基酸、酰胺、三甲基胺、肽，有机酸等。 （1）氨基酸 L-谷氨酸钠俗称味精，具有强烈的肉类鲜味。 （2）核苷酸 在核苷酸中呈鲜味的有5-肌苷酸，5-鸟苷酸和5-黄

57、苷酸，它们单独在水中并无鲜味，但与谷氨酸钠共存时，则谷氨酸钠的鲜味增强达6倍。 第181页/共232页 2. 涩味 导致食品涩味的主要化学成分是鞣质，此外还有草酸和香豆素、奎宁酸等。鞣质引起涩味是舌粘膜蛋白质被鞣质物质凝固而发生的感觉。第182页/共232页 辣味(piquancy)是刺激口腔黏膜、鼻腔黏膜、皮肤、三叉神经而引起的一种痛觉。适当的辣味可增进食欲，促进消化液的分泌，在食品烹调中经常使用辣味物质作调味品。 辣椒素、胡椒碱第183页/共232页4. 清凉味 清凉味的典型是薄荷醇。 5. 碱味 碱味是-OH的呈味属性，溶液中只要有0.01的碱即可感知。 6. 金属味 其感知阈值在20-

58、30ppm，存放时间稍长的铁制罐头食品中常有此令人不快的金属味第184页/共232页六、味觉的相互作用 对比现象。两种或两种以上的呈味物质适当调配，使其中一种呈味物质的味觉协调可口，称为对比现象。 相乘现象。两种具有相同味感的物质共同作用，其味感强度几倍于两者分别使用时的味感强度，叫相乘作用。 消杀现象。一种呈味物质能抑制或减弱另一种物质的味感叫消杀现象。 变调现象。如刚吃过中药，接着喝白开水，感到水有些甜味，这就称为变调现象。第185页/共232页第九章、食用色素第九章、食用色素一、天然色素一、天然色素 (一) 天然色素按其来源不同可分为： （1） 植物色素：叶绿素 类胡萝卜素 花青素等 （

59、2） 动物色素：血红素 虾青素 虾红素等 （3） 微物色素：红曲色素第186页/共232页 (二) 按色素的溶解性质可分为： （1） 水溶性色素：花青素 （2） 脂溶性色素：叶绿素 类胡萝卜素第187页/共232页 (三) 按化学结构的特征可分为： （1） 四吡咯衍生物：叶绿素 血红素 （2）戊二烯衍生物：类胡萝卜素 虾青素 虾红素 （3） 多酚类衍生物：花青素 （4） 酮类衍生物：红曲色素 姜黄素 （5） 醌类衍生物：虫胶色素第188页/共232页1、叶绿素第189页/共232页第190页/共232页叶绿素的衍生物叶绿素的衍生物脱镁叶绿素橄榄绿脱植叶绿素绿色（水溶）焦脱镁叶绿素暗橄榄绿脱镁脱

60、植叶绿素橄榄绿（水溶）焦脱镁脱植叶绿素暗橄榄绿（水溶）第191页/共232页叶绿素在食品加工中的变化之一叶绿素在食品加工中的变化之一v1、酶促变化 直接作用叶绿素酶 间接作用一些氧化酶和水解酶 脂酶、蛋白酶、果胶酶 脂氧合酶、过氧化物酶第192页/共232页叶绿素在食品加工中的变化之二叶绿素在食品加工中的变化之二v2、热变化 短时绿色加强 长时间pH降低引起脱镁反应 色泽：绿橄榄绿褐色第193页/共232页叶绿素在食品加工中的变化之三叶绿素在食品加工中的变化之三v3、酸作用 内源酸：细胞内有机酸、加热产生的有机酸 外源酸：发酵产生的有机酸第194页/共232页叶绿素在食品加工中的变化之四叶绿素在食品加工中的变化之四v4、光作用绿色植物在