食品生物化学绪论市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、食品生物化学第1页绪论食物和食品 食物是被人体摄取含有供给人体营养成份和能量物料。食品是指经过加工后食物。食品生物化学 研究食物化学组成、性质及其化学改变规律应用性科学。第2页 营养素化学组成 静态 营养素理化性质 营养素生理功效 动植物组织代谢改变 动态 营养素在加工中改变 体内新陈代谢第3页第一章 食品成份化学 核酸 糖类 蛋白质 食品中 脂类 天然成份 维生素 矿物质 水分有机成份无机成份营养成份第4页第一节 糖类糖：多羟基醛、酮及其缩合物、衍生物。糖分类（按能否水解）： 单糖：不能水解 寡糖：水解210个单糖分子 多糖：水解10个以上单糖分子第5页一、单糖单糖结构 按羰基位置：醛糖、酮

2、糖 按碳原子个数：丙、丁、戊、己、庚糖第6页第7页第8页物理性质化学性质 1、与酸作用（生成原料） 单糖（-O-H）+ 酸（-OH） 糖酯 单糖 + 浓酸 糠醛第9页第10页第11页 2、与碱作用（生成原料） 单糖 甘露糖 + 果糖 3、与醇、酚作用（生成原料） 单糖（-OH）+ 醇（-H） 糖苷 稀碱第12页第13页第14页 4、与氧化剂作用（定性、定量） 单糖 + 费林试剂 糖酸 + Cu2O 醛糖 + HNO3 糖二酸 酮糖 + HNO3 草酸+酒石酸 醛糖 + Br2 糖酸 酮糖 + Br2 X第15页 5、与还原剂反应（生成原料） 单糖 糖醇 6、与苯肼反应（定性、定量） 单糖 +

3、2苯肼 糖脎（黄色结晶） 7、羰氨反应（加工存放） 与含氨基化合物反应发生褐变还原剂第16页第17页二、寡糖寡糖结构 单糖分子间依靠糖苷键连接。 按单糖分子数目分为：双、三、十糖第18页名称单糖分子糖苷键性质蔗糖葡萄糖果糖-1,2无旋光性、无还原性易结晶、可水解麦芽糖葡萄糖-1,4有旋光性、有还原性可水解乳糖半乳糖葡萄糖-1,4有旋光性、有还原性可水解海藻 二糖葡萄糖-1,1无旋光性、无还原性可水解第19页单糖、双糖与加工相关性质 1、糖甜度 果糖最甜 2、溶解度 果糖最高 3、结晶性 蔗糖、葡萄糖易结晶 4、吸湿性和保湿型 果糖最强，蔗糖最小 第20页 5、渗透压 单糖高于双糖 6、黏度 葡

4、萄糖随温度升高而增加 7、冰点降低 8、抗氧化性 9、褐变反应 10、持味护色第21页三、多糖多糖结构 单糖分子及其衍生物间经过糖苷键连接。 按单糖均一性分为均一多糖和混合多糖。 按产物种类分为单纯多糖和复合多糖。第22页淀粉结构：单糖分子 -D-葡萄糖 -1,4糖苷键（直链） -1,6糖苷键（支链分支处） 形状 螺旋状（直链） 树枝状（支链）糖苷键第23页物理性质：不溶于冷水，在热水中形成胶体化学性质无还原性易发生水解遇碘显蓝色：直链深蓝色，支链蓝紫色糊化和老化：氢键断裂和生成第24页纤维素结构：单糖分子 -D-葡萄糖 糖苷键 -1,4糖苷键 形状 直线束状物理性质：不溶于水化学性质：可水解

5、第25页糖原结构：单糖分子 -D-葡萄糖 糖苷键 -1,4和-1,6糖苷键 形状 树枝状性质：可溶于水 遇碘显色 第26页果胶结构：单糖分子 -D-吡喃半乳糖醛酸 糖苷键 -1,4糖苷键性质：原果胶，全甲酯化，不溶于水，无黏性 果胶，半甲酯化，溶于水，有黏性 果胶酸，去甲酯化，溶于水，无黏性 形成凝胶第27页作业68页第2题请写出组成蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、果胶单糖分子和糖苷键。第28页第二节 脂类脂：脂肪酸和醇所生成酯类及其衍生物。是一大类溶于有机溶剂而不溶于水化合物，元素组成主要为C、H、O。脂分类（按照化学组成）简单脂类：脂肪酸 + 醇复合脂类：脂肪酸 + 醇 + 其它化合物衍

6、生脂类第29页脂肪结构和种类单纯甘油酯：R1R2R3混合甘油酯：R1R2R3油：液态；脂：固态+第30页脂肪酸脂肪酸种类 按照结构：饱和脂肪酸（没有双键） 不饱和脂肪酸（含有双键或三键） 按照功效：必需脂肪酸（亚油酸） 非必需脂肪酸各类生物脂肪中脂肪酸组成特点 植物、水产动物中不饱和脂肪酸含量高 陆生动物中饱和脂肪酸含量高第31页脂肪物理性质无色无味熔点随碳链增加及饱和度增高而增高 沸点随碳链增加而增高黏度折射率相对密度与溶解度第32页脂肪化学性质水解与皂化 脂肪 甘油 + 3 脂肪酸 脂肪 甘油 + 3 皂 脂肪水解产生大量游离脂肪酸，油脂轻易氧化，降低了营养价值。酸、酶碱第33页脂肪酸败

7、氧化型：脂肪 过氧化物 低级醛、酮、羧酸 （高温、氧气、金属、脂肪酸不饱和度高、游离脂肪酸含量高会加速氧化酸败） 水解型：脂肪 C10以下游离脂肪酸 酮型：脂肪 -酮酸 低级酮 （含水、蛋白质较多且未精制脂肪易发生）O2酶微生物第34页脂肪热改变（300） 高温 分解 高温无氧 热聚合 高温有氧 热氧化聚合 高温有水 水解与缩合 风味变差，营养价值下降 产生有害物质 黏度增高碘值下降酸价增大颜色变暗泡沫增多气味刺激第35页第三节 蛋白质蛋白质元素：C、H、O、N蛋白质含氮量为16%，即1g相当于6.25g蛋白质，6.25称为蛋白质系数蛋白质基本结构单位为氨基酸第36页氨基酸结构 天然氨基酸（2

8、0种）除脯氨酸外，均为L-型-氨基酸 结构通式：侧链基团第37页第38页第39页第40页氨基酸分类 中性氨基酸 按照酸碱性 碱性氨基酸（赖、精、组） 酸性氨基酸（天、谷） 必需氨基酸 非必须氨基酸按照营养学第41页氨基酸物理性质普通都溶于水，溶于酸碱溶液，不溶于有机溶剂熔点高除甘氨酸外都含有旋光性色、酪、苯丙氨酸在280nm处含有紫外吸收含有甜、苦、鲜、酸等味感第42页氨基酸化学性质两性解离和等电点（分离提取氨基酸） 两性解离：氨基酸既能解离形成带正电荷阳离子又能解离形成带负电荷阴离子，取决于所处溶液pH值。 等电点：当溶液pH为某一值时，氨基酸酸式和碱式解离程度相等，即氨基酸所带净电荷为零，

9、此时溶液pH称为该氨基酸等电点pI。第43页H3NCHCOOHR（pHpI） 负极H3NCHCOOR（pH=pI） 不移动溶解度最小 易沉淀H2NCHCOOR（pHpI） 正极第44页与甲醛作用（测定氨基酸含量） 氨基酸 H+（用碱滴定） （一个H+相当于一个氨基氮）与水合茚三酮反应（氨基酸定性） -氨基酸 蓝紫色 脯氨酸 黄色与金属离子作用形成螯合物（分离、判定氨基酸）甲醛第45页肽氨基酸彼此以酰胺键连接在一起化合物为肽该酰胺键称为肽键，为共价键2个氨基酸分子组成肽称为二肽，3个氨基酸分子组成肽称为三肽 10个以下称为寡肽 10个以上称为多肽第46页 第47页蛋白质分类 简单蛋白质：只由氨基

10、酸组成 结合蛋白质：含有非蛋白部分 球蛋白 纤维蛋白 生物活性蛋白质 结构蛋白质 食品蛋白质按组成份按形状分按功效分非活性蛋白质第48页蛋白质结构一级结构（平面） 氨基酸连接方式（肽键）和排列次序 第49页二级结构（空间） 在一级结构基础上，肽链按照一定规律卷曲、折叠或盘绕所形成结构。包含-螺旋、-片层（ - 折叠）、-转角和无规则卷曲。三级结构（空间） 在二级结构基础上，肽链深入卷曲、盘绕而形成致密空间结构。外表亲水，内部疏水。第50页第51页-折叠-转角无规则卷曲-螺旋第52页四级结构（空间） 几条多肽链在三级结构基础上缔合在一起形成结构。每条多肽链称为亚基。第53页蛋白质 结构一级结构：

11、依靠肽键维持 高级结构（空间结构）二级结构三级结构四级结构依靠氢键、疏水键、二硫键、盐键和范德华力维持一级结构决定高级结构高级结构形成后才含有生理活性第54页蛋白质性质两性解离和等电点（分离、提纯） 净电荷为零 溶解度最小，易沉淀胶体性质 胶体是分散质粒子在1100nm之间分散系 蛋白质有水化膜和同种电荷，胶体稳定性高 胶体形态分凝胶和溶胶两种第55页沉淀作用 蛋白质水化膜或电荷遭到破坏，发生凝聚而从溶液中沉淀 分为可逆性沉淀和不可逆性沉淀 可逆性沉淀对蛋白质性质和活性没有影响，如盐溶液、等电点 不可逆性沉淀对蛋白质性质和活性有影响，如重金属、生物碱、强酸碱、有机溶剂第56页变性和复性 蛋白质

12、受一些物理和化学原因影响，空间结构被破坏，使其理化性质改变，生物活性丧失，但一级结构并未发生改变现象称为变性。 蛋白质变性作用假如不过于猛烈，变性蛋 白质通常在除去变性原因后，可迟缓地重新自 发折叠成原来空间结构，恢复原有理化性 质和生物活性，这种现象称为复性。第57页变性复性 引发变性原因：酸、碱、有机溶剂、重金属；温度、辐射、高压、振荡等第58页水解 最终产物为氨基酸氧化还原反应 R-SH + SH-R R-S-S-R + H2O 颜色反应（定性、定量） 黄色反应：蛋白质+浓硝酸，黄色 双缩脲反应：蛋白质+NaOH+CuSO4, 紫红色 茚三酮反应：蛋白质+茚三酮，紫蓝色 氧化剂还原剂第5

13、9页第四节 核酸核酸发觉1952年噬菌体标识试验1953年提出DNA双螺旋结构1973年克隆出现1990年人类基因组计划实施第60页核酸功效核酸是生物遗传物质基础核酸种类脱氧核糖核酸（DNA） 位于细胞核内，是遗传信息携带者核糖核酸（RNA） 位于细胞质内，参加遗传信息传递和表示第61页基因转录翻译多肽折叠活性蛋白第62页核酸化学组成元素组成：C、H、O、N、P基本单位：核苷酸戊糖碱基核酸核苷酸核苷磷酸第63页DNA戊糖为脱氧核糖，RNA戊糖为核糖DNA碱基为A、G、C、T RNA碱基为A、G、C、UOHH腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）第64页DNA结构一级结构：由四种脱氧

14、核糖核苷酸经过3,5-磷酸二酯键彼此连接起来形成链状分子。二级结构：两条核苷酸链经过氢键折叠卷曲而成双螺旋结构，绝大多数为右手螺旋。第65页第66页RNA结构一级结构：由四种核糖核苷酸经过3,5-磷酸二酯键彼此连接起来形成链状分子。二级结构：核苷酸 单链经过氢键本身 回折而成双螺旋 结构（AU，CG）。第67页核酸理化性质DNA黏度较大，RNA黏度较小核酸都溶于水，不溶于有机溶剂核酸为两性电解质，但酸性较强在260nm处有较强紫外吸收第68页变性 在一些理化原因作用下，碱基对间氢键断裂，双螺旋结构散开变成单链，但核苷酸间共价键并为断裂过程。 变性后紫外吸收急剧增加，黏度下降，生物活性丧失。复性

15、 氢键重新形成，单链合成双螺旋结构过程。第69页第五节 维生素定义维生素是维持机体正常生命活动必不可少一类微量小分子有机化合物人体无法合成调整物质代谢和能量代谢在机体内可由维生素原转化第70页分类（依据溶解性）脂溶性维生素 包含维生素A、D、E、K 与脂类共存，不溶于水溶于有机溶剂水溶性维生素 包含维生素B族、维生素C 组成辅酶，溶于水不溶于有机溶剂第71页脂溶性维生素维生素A 包含A1（视黄醇）和A2（脱氢视黄醇） A2 生理活性是A1二分之一 性质：易发生氧化 耐热、耐碱、耐酸 在加工中较为稳定 第72页维生素D 包含D2（麦角钙化醇）和D3 （胆钙化醇） 性质：耐热，不易氧化，不耐光 在

16、加工中稳定性高维生素E -三烯生育酚活性最高 性质：耐热，耐酸 不耐碱，不耐光，易氧化 在加工中惯用作抗氧化剂第73页维生素K 性质：耐酸、耐热 不耐碱，不耐光 在加工中稳定性高第74页水溶性维生素维生素B1 以焦磷酸硫胺素（TPP）形式存在 参加糖代谢 性质：酸性条件下较稳定 中、碱性中不稳定 不耐热、易氧化、易还原 在加工中稳定性差 第75页维生素B2 以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在 参加糖、脂肪和蛋白质代谢 性质：耐热，耐酸，不耐光，不耐碱 在紫外光下呈黄绿色荧光 在加工中稳定性较高第76页维生素B3 合成辅酶A（CoA） 参加糖、脂代谢 性质：含有酸性

17、在中性条件下稳定 在碱性条件下不稳定 在加工中稳定性较高第77页维生素PP（B5） 以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）形式存在 参加糖、脂肪、蛋白质代谢 性质：耐热、耐酸、耐碱、耐光，不易氧化 在加工中稳定性最高第78页维生素B6 包含吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺三种 参加蛋白质代谢 性质：耐酸，不耐光，不耐碱 吡哆醇耐热，吡哆醛、吡哆胺不耐热 在加工中稳定性较差第79页维生素H（B7） 耐酸，不耐碱，不耐热，易氧化叶酸（B11） 在酸性条件下对热不稳定，在中、碱性中对热稳定，不耐光，不耐贮存维生素B12 耐热，不耐酸，不耐碱，不耐光，第80页维生素C 包含L-抗

18、坏血酸、 D-抗坏血酸、 L-异抗坏血酸、 D-异抗坏血酸四种，只有L-抗坏血酸有活性 以氧化型和还原型两种形式存在 性质：固体Vc较稳定，耐热 Vc水溶液在酸性条件下较稳定，在中、碱性中不稳定，不耐热，不耐光，易氧化 在加工中稳定性最差第81页 （还原型） （氧化型）-+第82页第六节 水概述水是大多数生物主要成份水在生物体内分布不均水含有主要生理功效水对食品含有极主要作用第83页食品中水分类自由水（游离水） 以物理吸附力（毛细管力）与食品结合结合水 以化学力（氢键）与食品结合结合水与自由水性质上差异第84页项目结合水自由水数量与极性基团数目有固定百分比关系不定蒸气压比普通水低与普通水相同沸点高于普通水与普通水相同冰点低于普通水与普通水相同微生