主要内容课件

2～5章主要内容水水的理化性质及其在食品中的作用水分子极性大，分子小，能使许多食品成分分子表面带有水膜水是食品加工中优良的热介质水的沸点高，且沸点随压力而变水的热容大，载热能力强（尤其水蒸气）水的溶解能力强食品中水的存在状态水与溶质的相互作用*水与离子和离子基团的相互作用*水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用*水与非极性物质的相互作用

食品中水分的存在状态*结合水*自由水食品中水分的存在状态水分结合水自由水化合水邻近水多层水滞化水毛细管水自由流动水水分活度水分活度的定义：

aw≈p/po≈ERH/100

水分活度是样品固有的一种性质；平衡相对湿度（ERH）是空气与样品中的水蒸汽达到平衡时大气所具有的一种特性。水分活度随温度而变。一般：温度每变化10℃，aw变化0.03～0.2。水分活度与产品的种类（食品中的组分）有关。水分吸着等温线滞后现象水分活度与食品的稳定性低于结冰温度时冰对食品稳定性的影响

具有细胞结构的食品和食品凝胶中的水结冰时出现的两个不利后果：水结冰后，食品中非水组份的浓度将比冷冻前变大水结冰后，体积比结冰前增加9％结冰后的低温利于食品的保存碳水化合物的分类、结构及食品中的碳水化合物单糖和双糖：缩醛及其异头物结构低聚糖（寡糖）：均匀低聚糖和非均匀低聚糖（杂低聚糖）；环糊精。多糖：同多糖（同聚糖、均多糖）、异多糖（杂聚糖）糖苷：糖基+配基（非糖体）；根据糖苷键类型分为：氧糖苷、氮糖苷、硫糖苷等。碳水化合物的分类、结构及食品中的碳水化合物多糖没有均匀一致的聚合度。多糖间、同一多糖的不同位点间具有多种次级键键合作用；多糖又能与水、离子和其它小分子相互作用；所以使多糖的结构具有很强的不确定性，并可形成多种构象。碳水化合物的化学反应水解反应：主要的水解反应有：糖苷的水解低聚糖的水解多糖的水解：淀粉、果胶水解在实际生产中的应用：酶法生产高果糖玉米糖浆碳水化合物的化学反应非酶褐变：是食品中常见的重要褐变反应。非酶褐变分为：焦糖化反应Maillard（麦拉德）反应焦糖化反应焦糖形成过程：加热蔗糖加热熔融起泡异蔗糖酐加热加热－H2O焦蔗糖酐蔗糖烯起泡、脱水焦糖素－H2O－H2O－H2O焦糖化反应焦糖化反应以热缩和热解为主要特征；少量的酸或某些盐类对这类反应有促进作用。

分子内脱水主要引起左旋葡萄糖的形成或者在糖环中形成双键，或者可产生不饱和的环状中间体，如呋喃环，从而引起热解。

共轭双键具有吸收光和产生颜色的特性，在不饱和环体系中，通常可发生缩合反应使之聚合，使食品产生色泽和风味。Maillard反应Maillard反应的初期阶段：还原糖与胺反应→N-葡萄糖基胺；再经Amadori重排→1-氨基-1-脱氧-2-酮糖，以无紫外吸收的无色溶液为特征，但溶液的还原能力逐渐增强。中间阶段：1-氨基-1-脱氧-2-酮糖在不同pH条件下发生降解。随着反应不断地进行，溶液变成黄色，在近紫外区吸收明显增强，同时还有少量的糖脱水变成HMF（羟甲基糠醛），以及发生键断裂形成α-二羰基化合物并开始生成色素。褐变的终了阶段：由于发生了复杂的醇醛缩合和聚合反应，食品或溶液开始变为红棕色或深褐色，并有明显的焦糖香味和不溶解的胶体状类黑精物质出现，以及少量二氧化碳产生。Maillard反应对食品品质的影响有利方面：

褐变产生的颜色及强烈的香气和风味赋予食品特殊的感官品质的风味。（新关注：褐变产物的抗氧化作用）不利方面:*营养素的损失，特别是必需氨基酸（如：赖氨酸）损失严重；*产生某些有害物质（如：丙烯酰胺）。影响Maillard反应的因素糖的种类及含量：氨基酸及其它含氮物种类：温度：pH：水分含量：金属离子食品中单糖和低聚糖的功能

亲水功能：碳水化合物含有许多亲水性羟基，它们靠氢键键合与水分子相互作用；小分子糖类结合水的能力和控制食品中水分活度的性质是其重要的功能性质之一，结合水的能力通常称为保湿性。食品中单糖和低聚糖的功能亲水功能之吸湿性与保湿性*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散失水分的性质，即保持水分的性质。后者与氢键结合力的大小有关。*吸湿性与结晶性的关系：

结晶性越好，则吸湿性越小：结晶性好的已形成糖-糖氢键

杂质影响吸湿性：杂质干扰糖-糖氢键形成，使糖易结合水。果糖、转化糖的吸湿性最强；麦芽糖、葡萄糖的吸湿性次之，蔗糖的吸湿性最小。食品中多糖的功能溶解性与多糖结构的关系：*大多数多糖不具有结晶区，因而非常容易水合和溶解。*多糖的溶解性与分子链的不规则程度成正比——多糖分子相互结合减弱，则分子溶解性增大。*水溶性多糖和改性多糖被称为胶或亲水胶体。食品中多糖的功能多糖溶液的流变性质：影响多糖溶液（胶溶液）流动性的因素：*水合分子或聚集体的大小和形状*是否容易变形（柔顺性）*带电多少。多糖溶液一般呈现两种流动性质：*假塑性*触变性食品中多糖的功能凝胶：*凝胶是连续的三维网状结构。*网中充满了大量的连续液相。*三维网状结构是由高聚物分子通过氢键、疏水缔合（范德华力）、离子桥联、缠结或共价键形成链接区。

凝胶是一种粘弹性的半固体，即凝胶对应力的响应具有部分弹性固体性质和部分粘性液体性质。

凝胶形成后，如果结合区变大，网就变得较紧密，结构收缩，产生脱水收缩。淀粉淀粉的特性：淀粉以分离的小包形式（颗粒状）普遍存在于植物中。淀粉的脐点是淀粉的成核中心。直链淀粉和支链淀粉淀粉的糊化和老化影响淀粉糊化和老化的因素果胶果胶存在于植物细胞的胞间层中，主要是由α-(1→4)-D-吡喃半乳糖醛酸单位组成的聚合物。果胶的存在形态果胶凝胶的形式及作用力、条件脂类食品中主要油脂的

脂肪酸组成乳脂：月桂酸酯：植物脂油酸－亚油酸酯：亚麻酸酯：海产动物油脂：动物脂肪：与食品加工有关的油脂性质熔点烟点：在不通风的条件下加热，观察到样品发烟时的温度。闪点：在严格规定的条件下加热油脂，挥发油脂能被点燃，但不能持续燃烧的温度。着火点：在严格规定的条件下加热油脂，油脂被点燃后能够持续燃烧5秒以上时的温度。与食品加工有关的油脂性质高沸点溶剂能力油脂的同质多晶现象及影响油脂同质多晶的因素：具有相同化学组成但晶体结构不同的一类化合物称为同质多晶。在固体状态下，不必经过熔化过程，稳定性较低的晶体会向稳定性高的晶体类型转变，相应温度称为转换点。当同质多晶体的稳定性均较高时，发生的转变是双向的；转化进行方向与温度有关。与食品加工有关的油脂性质油脂的塑性：

*膨胀及固体脂肪指数SFI（SolidFatIndex)）：熔化膨胀－固体脂肪在加热时熔化，使容积增加。*稠度（Consistency）:是塑性脂肪的硬软度。

脂肪的可塑性，可用稠度衡量。*影响稠度的因素：与食品加工有关的油脂性质起酥性：油脂在面团中部分靠机械作用和面团掺合并相互作用，油脂可防止面筋网络过度形成，延缓淀粉的糊化和老化；在加热过程中，由于油脂的粘度较小，热运动动能较大，能穿透周围的面粉粒、润化面粉并最终和面粉结合，从而赋予产品酥脆的特点。与食品加工有关的油脂性质乳化性：含有一酰甘油酯、二酰甘油酯、磷脂、糖脂成分的油脂，不但自身具有乳化性，还能乳化食品中其它的脂类成分。稳定性：指油脂在食品中稳定，不易变坏的程度油脂的稳定性与油脂的脂肪酸组成和油脂中其它物质组成有关。油脂的乳化和乳化剂乳状液：根据分散相和连续相的不同，可将乳状液分为：水包油型（O／W）和油包水型（W／O）乳状液。乳状液的不稳定原因：*分层：v＝2r2gΔρ/9μ*絮凝：脂肪球成群的运动；球表面的净电荷量不足，斥力减小，是引起絮凝的主要原因。*聚结：脂肪球界面膜破裂，使脂肪球相互结合,这是乳状液失去稳定性的最重要途径。影响乳状液稳定性的因素界面张力：电荷排斥力：细微固体粉末：大分子物质的稳定作用：液晶的稳定作用：连续相粘度增加对稳定性的影响：温度和临界胶束浓度：脂类的化学性质＊脂类的水解＊脂类的氧化＊脂类的热分解脂类氧化脂类氧化是食品败坏的主要原因之一，它使食用油脂及含脂肪食品产生各种异味和臭味，统称为酸败。脂类氧化非酶催化氧化酶催化氧化自动氧化光敏氧化油脂自动氧化反应自动氧化反应的一般特性：脂肪自动氧化是典型的自由基链反应历程。它具有以下特征：*凡能干扰自由基反应的化学物质，都能明显的抑制氧化转化速率；*光和产生自由基的物质对反应有催化作用；*氢过氧化物ROOH产率高；*用纯底物时，可察觉到较长的诱导期。油脂自动氧化反应脂类自动氧化的自由基历程可简化为三步，即：引发、传递和终止油脂的光敏氧化＊三重态氧3O2和单重态氧1O2单重态氧比三重态氧亲电子能力更强，能迅速和高电子密度部分起反应，生成氢过氧化物，氢过氧化物分解，引发自由基链反应单重态氧可以通过各种方式产生，最重要的是通过食品中天然色素的光敏作用由单重态氧引起的脂类氧化称为光敏氧化影响食品中脂类氧化速率的因素脂肪酸的组成游离脂肪酸与对应的酰基甘油的比例氧浓度温度表面积水分光和射线助氧化剂油脂在高温下的氧化聚合和分解油脂的热聚合和热氧化聚合油脂加工化学油脂精炼油脂氢化酯交换蛋白质蛋白质的变性蛋白质的变性：蛋白质构象的改变（即二级、三级或四级结构的较大变化），但并不伴随一级结构中的肽键断裂。蛋白质的变性可引起结构、功能和某些性质发生变化。蛋白质的变性蛋白质变性对食品结构和功能的影响：溶解度降低改变对水结合的能力失去生物活性（如酶或免疫活性）增加蛋白质对酶水解的敏感性特征粘度增大蛋白质的变性影响蛋白质变性的因素：物理因素：热、低温、机械处理、静液压、辐射、界面化学因素：pH、金属、有机溶剂、有机化合物水溶液、表面活性剂蛋白质的功能性质食品蛋白质的功能性质分为三大类：*水合性质：水的吸收和保留、湿润性、膨胀性、黏合性、分散性、溶解度和黏度等。*蛋白质—蛋白质相互作用的性质：产生沉淀、凝胶、形成各种其他结构等。*表面性质：与降低表面张力、乳化作用、气泡特性有关的一些性质。蛋白质的水合性质蛋白质----蛋白质+溶剂---溶剂蛋白质----溶剂实质疏水相互作用离子相互作用蛋白质的溶解度大小+

蛋白质的溶解性蛋白质的水合性质

蛋白质的粘度蛋白质溶液流体特征具有假塑性流体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。*氢键和其他续键的断裂导致蛋白质聚集体或网络结构的解离。蛋白质的水合性质蛋白质—蛋白质的相互作用蛋白质的胶凝作用——形成蛋白质凝胶蛋白质的组织化小麦面团的形成蛋白质胶凝化的相互作用力氢键疏水相互作用静电相互作用金属离子的交联相互作用二硫键蛋白质的胶凝作用

蛋白质胶凝化作用概念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。蛋白质胶凝化作用机制溶胶状态-------似凝胶状态（预凝胶状态）-------有序的网络结构状态凝胶形成特性和凝胶结构凝胶的形成途径

形成凝胶后