食品化学课后答案

食品化学

水

1、食品中水的存在状态

邻近水(Vicinalwater):水与非水组分的特定亲水部位通

过水-离子和水-偶极发生强烈的相互作用。在-40C下不结

冰；无溶解溶质的能力；与纯水比较分子平均运动大大减

少；不能被微生物利用此种水很稳定，不易引起Food的

腐败变质。

多层水：

占有第一层中剩下的位置以及在非水组分的机型基团周围形

成了额外的几层水。虽然结合程度不如邻近水，主要通过

水水氢键和水溶质氢键发生相互作用仍与非水组分靠得

足够近，其性质大大不同于纯净水的性质。

♦大多数多层水在40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点

大大降低

♦有一定溶解溶质的能力

♦与纯水比较分子平均运动大大降低

♦不能被微生物利用

体相水:

结冰，但冰点有所下降

溶解溶质的能力强，干燥时易被除去

与纯水分子平均运动接近，很适于微生物生

长和大多数化学反应，易引起食品的腐败变

质，但与食品的风味及功能性紧密相关

2、BET单分子层水

■一个试样含有的相当于区I和区n接界

的水分心量。

■BET相当于一个干制品在呈现最高稳定

性的前提下能含有的最高水分含量。

■干物质可接近的强极性基团周围形成1个

单分子层所需水的近似量。

■相当于干物质牢固结合的最大数量的水

（化合水+邻近水）

■BET一般被认为是一个单层，然而

这是一个错误的概念。例如，淀粉

的BET值约相当于每个脱水葡萄糖

基一个水分子。

3、水分活性、吸附等温线

水分活度定义：£溶剂

（水）的逸度。逸度：落剂从溶液逃

脱的趋势品：纯溶剂的逸度。

在低压（例如室温）下，f/f。和p/po

之间的差别小于1%,2的二0〃0此等

式成立的前提是溶液是理想溶液和存

在热力学平衡。

■&W与微生物生长和许多降解反应的速

度具有很好的相关性，因此成为了一个

能指示产品稳定性和微生物安全的参数。

定义在恒定温度下，食品水分含量

（每单位质量干物质中水的质量）对水

分活性作图得到的曲线称为水分吸着等

温线（moisturesorptionisotherms,缩

写为MSI）o

4、净结构形成效应、净结构破坏效应（哪些离子）

净结构形成效应：

流动性比纯水差

电荷/半径比值较大的离子产生强电场

++2+2+3+

Li,Na,H3O+,Ca,Ba,M『+,Al,

F,OH这些离子强烈地与4至6个第一

层水分子相互作用，导致它们比纯水中

的HOH具有较低的流动性和堆积得更紧

净结构破坏

电荷/半径比值较小的离子产生较弱电场

++++

K,Rb,Cs,NH4,C1-,Br,I-,

NO3,BrO3-,IO3,C1O4这些离子打

破水的正常结构，并且新的结构又

不足以补偿这种结构上的损失。

5、吸附等温线的作用、意义、应用

等温线的意义

■在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程

度与RVP的关系；

■配制混合食品必须避免水分在配料之间

的转移；

■测定包装材料的阻湿性；

■测定什么样的水分含量能够抑制微生物

的生长；

■等温线区I中的水是被最牢固地吸附着，是

食品中最难流动的水。通过H2O-离子或

-偶极相互作用与可接近的极性部位缔合

在-40℃不能冻结，不具有溶解溶质的能力，

它的量不足以产生对固体的增塑效应。可看

作为固体的一部分。

■区I的高水分端（区I和区II的边界）相当

于食品的“BET单层”水分含量。在高水分

食品材料中，区I水仅占总水量的极小部分。

■单层并不表示所有干物质被紧密堆积的单分

子水层所覆盖。它代表了构成水与邻近水。

■区域n的水占剩余的第一层位置和固体的亲水

基外的几层，被称为多层水。这部分水主要

通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合

(水一水和水一溶质)，流动性比整体相水

稍差，其中大部分在-40℃不能冻结。

■当水增加至靠近区II的低水分端，它对溶质

产生显著的增塑作用，降低了它们的玻璃化

相变温度(glasstransitiontemperature,缩写为

Tg),并导致固体基质的初步肿胀。此作用

和开始出现的溶解过程使大多数反应的速度

加快。

■区域III的水结合得最弱，流动性大，被称为

体相水。__________________________________

6、液态水为何为结缔状态

①H-0键间电荷的非对称分布使H-0键具有极性，这种极

性使分子之间产生引力。

②由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体，因此可

以在三维空间形成多重氢键。

③静电效应。

7、水分活性在冰点上下的差别

比较冰点以上和冰点以下”

在冻结温度以上，%是样品组分和温度的

函数，前者是主要的因素。但在冻结温度

以下时，aw与样品中的组分无关，只取决

于温度，也就是说在有冰相存在时，〜不

受体系中所含溶质种类和比例的影响。

■冻结温度以上和冻结温度以下水活性对食

品稳定性的影响是不同的。例如，一种食

品在-15℃和aw0.86时，微生物不生长，化

学反应进行缓慢，可是，在20℃,与同样

为0.86,则出现相反的情况，有些化学反

应将迅速地进行，某些微生物也能生长。

■低于冻结温度时的先不能用来预测冻结温

度以上的同一种食品的”，因为低于冻结

温度时相值与样品的组成无关，而只取决

于温度。

8、半氢结构

在邻近的两个氧原子的每一条连接线上有一个氢原子，它距

离共价结合的氧为1土0.014，距离氢键结合的氧为1.76±

O.OlAo氢原子占据这两个位置的几率相等，即氢原子平均

占据每个位置各一半的时间。通常我们把这种平均结构称为

半氢、鲍林或统计结构。

糖类

1、环糊精的结构特点及其在食品工业中的应用

环糊精的结构特点：

1）圆柱形，高度对称性

2）-0H在外侧，C-H和环0在内侧

3）环的外侧亲水，中间空穴是疏水区域

4）作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质（风味物、香精油、胆固醇）

在食品工业中的应用：

1）保持食品香味的稳定

2）保持天然食用色素的稳定

3）食品保鲜：将环糊精和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕

点表面可起到保水保形的作用。

4）除去食品的异味：鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用

环糊精包接可除去。

5）作为固体果汁和固体饮料酒的载体

2、酶糖化经过糊化、液化和糖化三道工序，每道工序的作

用是什么？

水温至53c以上时淀粉会在在高温下溶液中溶胀、分裂而形成均匀糊状溶液的

特性，称为淀粉的糊化。

糖化就是淀粉加水分解成甜味产物的过程。是淀粉糖品制造过程的主要过程。

也是食品发酵过程中许多中间产物的主要过程。

淀粉液化：其实就是淀粉在阿尔法淀粉酶的作用下，由高分子状态（淀粉颗

粒）转变为较低分子状态（糊精），同时淀粉的黏度降低，即表现为由半固态变

为溶液态。

淀粉水浴加热并不断搅拌，淀粉浆逐渐糊化，糊化完全后在70~80c用a-

淀粉酶不断搅拌使其液化，灭酶过滤，滤液冷却加糖化酶在60〜65℃恒温水浴

糖化。

淀粉分解分为三个过程：糊化，液化，糖化。

1.糊化：就是指淀粉颗粒在热水溶液中膨胀、破裂。在这种粘性溶液中的游离

淀粉分子相对未糊化的淀粉来说，淀粉酶可较好的将其分解。糊化后的淀粉不

再聚结成固体淀粉颗粒，因此在液体中含有的酶可以直接将它们很快分解。相反,

未糊化淀粉的分解则需要很多天。

2.液化：液化就是通过a—淀粉酶的作用，使已糊化过的淀粉液粘度降低。

3.糖化：含义是通过淀粉酶的作用，把已液化的淀粉分解成麦芽糖和糊精。

3、请分别列出三种褐变现象及其定义或褐变机理，谈谈怎

样抑制每种褐变的发生。

1）焦糖化反应:在无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用

酸或镀盐作催化剂，生成焦糖的过程，称为焦糖化。

「A、脱水

反分子双键一不饱和的环一聚合一高聚物

应

历

程B、缩合和聚合

裂解一挥发性的醛、酮一缩合或聚合

深色物质

反应条件

①无水或浓溶液，温度15O-2OOC。

②催化剂：锈盐，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，

碘口果糖大于葡萄糖（熔点的不同）

美拉德褐变：食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中,

还原糖（主要是葡萄糖）同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基

酸残基的游离氨基发生狱氨反应，产生有色大分子，这种反

应被称为美拉德反应。

反应机理（过程）

♦开始和引发阶段

a.氨基和埃基缩合

b.阿马道莱（Amadori）分子重排

♦中间阶段

c.糖脱水

d.糖裂解

e.氨基酸降解

♦后期阶段

f.醇、醛缩合、

g-胺-醛缩合一工褐色色素

亚硫酸根可以与醛形成加成化合物，该产物可以与R—NK

缩合，但不能进一步生成薛夫碱和N—葡萄糖基胺，因此亚

硫酸根可以抑制美拉德褐变反应。

抗坏血酸的褐变作用

Vc褐变对果汁褐变中起重要作用；Vc•氨基酸模拟

实验表明，Vc-氨基酸的溶液系统比糖■氨基酸溶液系

统色变要快得多。含Vc的溶液在褐变的同时放出CO?。

Vc褐变的机理如下：

c

COOHlHHo

Cc

n

-2HO

2c

-co;—

HCOHC

)M

HOCHH

CB2OHCB2OHCH>OH

脱氢抗坏血酸DKG（2,3-二酯古洛糖酸）吠喃醛

4、美拉德褐变的产物有哪些？

产物：

色素：类黑精

风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异麦芽酚，毗喃酮，

吠喃酮，内酯，跋基化合物，酸和酯类。

二氧化碳：斯特勒克降解反应是产生二氧化碳的来源。

5、a淀粉与B淀粉的定义

田淀粉：生淀粉分子之间由于氢键的结合，排列成十分紧

密的束状，称为小淀粉，水分很难进入其中。

a-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a-淀粉。

6、食品加工中如何控制和利用美拉德反应?

抑制Maillard反应

/注意选择原料

如土豆片，选氨基酸、还原糖含量

少的品种；糖类一般选用蔗糖。

/保持低水分

使心小于02,蔬菜干制品密封，袋子里

放上高效干燥剂。如Si。2等。

/so2

硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效

/保持低pH值

常加酸，如柠檬酸，苹果酸

/热水烫漂

除去部分可溶固形物，降低还原糖含量

/降低温度

t<10℃时，可防止褐变地发生

/钙处理

如马铃薯淀粉加工中，力口Ca(0H)2可

以防止褐变，产品白度大大提高。

/除去一种底物

加入葡萄糖氧化酶，除去糖，减少褐变

利用Maillard反应

面包、咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油

产生特殊风味，香味

控制原材料、温度及加工方法

/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+缀氨酸

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

影响Maillard反应因素

■糖的种类、含量、结构

a.不饱和醛〉二黑基化合物＞饱和醛）酮

b.五碳糖〉六碳糖（10倍）

c.单糖〉双糖

d.五碳糖：核糖》阿拉伯糖》木糖

六碳糖：半乳糖＞甘露糖）葡萄糖

e.还原糖含量与褐变成正比

f.只有链式结构的糖（游离短基）才能褐变

■氨基酸及其它含氨物种类

a,含S-S,S-H不易褐变。

b.有用1%苯环易褐变。

c.碱性氨基酸易褐变。

d.氨基在£-位或在末端者，比

位易褐变。

e.胺类＞氨基酸〉蛋白质。

温度

△t=10℃,则褐变速度差相差3〜5倍。

一般来讲：t>30℃时，褐变较快

仅20℃时，褐变较慢

t<10℃时，可较好地控制或

防止褐变地发生

酱油：发酵温度每提高5°C,着色度

提高35.6%。）

■水分

10%〜15%,褐变易进行

5%〜10%,多数褐变难进行

%小于0.2能抑制褐变反应

■pH值

pH4—9范围内，随pH1,褐变T

pHW4时，褐变反应程度较轻微

pH7.8—9.2范围内，褐变较严重

■金属蜀子

+3+2加夫谅疵

FCeu催(F化e还>原Fe酮)的氧化1｝促又

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。

7、膳食纤维的物化特性及其与低聚糖的关系

膳食纤维的物化特性

高持水力

一增加人体排便的体积与速度

................■

吸附作用

-----

胆固醇、胆汁酸(降血脂)、有毒物质

..............................................................................♦

吉合交换阳离子

1影响消化道的pH、渗透压，提供缓冲环境,

有利于消化吸收

无能量填充剂

・I,-----

遇水膨胀，引起饱腹感，预防肥胖

.........................................•

发酵作用

■-----------*

诱导有益菌（双歧杆菌）产生，致癌物

质少，很快排出体外，预防结肠癌

.........................................♦

膳食纤维与低聚糖的关系：

1）低聚糖属于低分子量的水溶性膳食纤维。

2）低聚糖的某些生理功能类似于膳食纤维，但它不具备膳

食纤维的物理特征，如粘稠性、持水性和膨胀性等。

3）低聚糖的生理功能完全归功于其独有的发酵特征（双歧

杆菌增殖特性）。

4）而目前对膳食纤维发酵特性的研究还不够深入，尚无法

与低聚糖的双歧杆菌增殖特性相比较。

8、何谓淀粉的糊化和老化？影响它们的因素有哪些？

糊化（a—化）：淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂,

形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。其本质是微观结构

从有序转变成无序。

影响糊化因素：

1）结构：直连淀粉比例高不易糊化

2）Aw:水分减少，糊化温度升高

3）糖:高浓度的糖抑制淀粉糊化

4）盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐，对糊

化几乎无影响。

5）脂类:甘油酯和脂肪酸均可与直链淀粉形成复合物，100℃

不破坏，所以推迟糊化过程，升高糊化温度。

6）乳化剂：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。

7）酸度：

pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低（故

高酸食品的增稠需用交联淀粉）

PH4-7时，几乎无影响

pH=10时，糊化速度迅速加快，但在食品

中意义不大

8）温度：温度越高，糊化程度越大。

9）淀粉酶：在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，而淀

粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解（稀化），使淀粉糊化加

速。

10）亲水性高分子（明胶、CMC）：竞争吸附水，是糊化温度

t

11）电解质：破坏淀粉分子间氢键，促进淀粉糊化

阴离子：OH>水杨酸根〉CNS、「〉BF>NC）3->C「>酒石酸根〉柠檬

酸根〉SO4?一

阳离子：Li+>Na+>K+>NH4+>Mg2+。

淀粉老化：淀粉糊冷却或储存时，淀粉分子通过氢键相互作

用的再缔合产生沉淀或不溶解的现象。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

分子微束。

影响淀粉老化的因素

1）温度：2-4℃,易老化；>60℃或<-20℃,不易发生老

化

2）含水量：30-60%,易老化（面包、米饭、馒头）

<10%或过高均不易老化

3）溶液浓度：浓度大，分子碰撞机会多，易于老化；淀粉

浓度小，分子碰撞机会少，不易于老化。

4）冷却速度：缓慢冷却，加重老化程度；迅速冷却，降低

老化程度。

5）结构：

直链（空间位阻小）比支链淀粉易老化

聚合度适中的才易于老化（100-200）

淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。

淀粉膨化加工后（膨化食品），加深淀

粉的a化程度，不易老化。

6）无机盐种类（阻止老化的顺序）：

322+2+2+++

SCN>PO4>CO3'>|->NO3>BR>CrzBa>Sr>Ca>k>Na

7）pH：pH5〜7老化最快，偏酸或碱不易老化；

8）共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化（淀粉胶束之间

形成一层薄膜）；多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，

可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗

老化作用。

9、淀粉糊化作用的三个阶段

可逆吸水阶段：

在室温的水中浸泡时，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，吸入的水分子排出可以复原，

双折射现象不变。

不可逆吸水阶段：

随着温度的升高，淀粉分子之间的氢键断裂，因而淀粉分

子有更多的位点可以和水分子发生氢键缔合，水分进入淀粉

粒的微晶间隙，不可逆大量吸水，其体积可膨胀到原始体积

的50〜100倍。处在这一阶段的淀粉如果把它重新进行干燥,

其水分也不会完全排出而恢复到原来的结构。

淀粉粒解体阶段：

随着环境温度的继续提高，淀粉颗粒仍在继续吸水膨胀。

当其体积膨胀到一定限度后，颗粒便出现破裂现象，颗粒内

的淀粉分子向各方向伸展扩散，溶出颗粒体外，扩展开来的

淀粉分子之间会互相联结、缠绕，形成一个网状的含水胶体。

这就是淀粉完成糊化后所表现出来的糊状体。

10、什么是高甲氧基果胶和低甲氧基果胶，凝胶机理分别是

什么。

高甲氧基果胶（HM）：DE>50%

低甲氧基果胶（LM）：DE<50%

酯化度（DE）：D-半乳糖醛酸残基的酯化

数占D—半乳糖醛酸残基总数的百分数。

HM凝胶机理：1）在果胶溶液中加入足够的酸和糖就会胶

凝。

2）pH足够低时，分子间斥力下降，分子缔合形成接合区;

3）高浓度糖（~65%,至少55%）与分子链竞争水，

果胶溶剂化程度大大下降，有助于链间相互作用；

4）形成三维网状结构，凝胶强度高

LM凝胶机理：二价阳离子在果胶分子间形成交联

脂类

1、脂肪酸的命名

脂类的命名

（一）脂肪酸的系统命名法

CH2-（CH2）3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-（CH2）5-CH2-COOH

名称：十八9,12-二烯酸（9,12-octadecadienoic）

18:23618:2（n-6）

天然多烯酸（一般会有2-6个双键）的双键部分是

被亚甲基隔开的。

通常用顺式（cis-）和反式（trans-）表明双键的儿何构

型，他们分别表示烧基在双键的同侧和异侧。

Z—型、E-型

（二）酰基甘油的立体有择位次编排命名法

■碳原子自上而下编号，三酰甘油命名法为：

口数字命名法:Sn-16:0-18:1-18:0

口英文缩写法：Sn-POSt

□中文命名法：Sn-甘油-1-棕植|酸酯-2-油酸酯-3-

硬脂酸酯，或Sn-甘油-1-棕稠酰-2-油酰-3-硬脂

酰

1

CH20HSn-1CH2COR1

HO—Sn-2R2OCO-C—H

CH2OHSn-3-3CH20coR3一

RI：棕桐酹，R2：油酷，R3：硬脂酹

■以rac表示两个对映体的外消旋混合物，rac-

StOM表示等量的Sn・StOM和Sn-MOSt。

-以p表示缩写符号中间的脂肪酸酰基在Sn-2位

置，而其余两种酸的位置可能是Sn・1或Sn.3,

例如，B・StOM表示任何比例的SrvStOM和

Sn-MOSt的混合物。

■单酸酰基甘油（例如MMM）或者酸的分布位

置是未知的，可能是异构体的混合物，例如

StOM用来表示Sn・StOM,Sn-MOSt,Sn-

OStM,Sn-MStO,Sn-StMO和Sn-OMSt的混

合物。

2、油脂的精炼

3、脂肪氧化、单重态氧（光敏反应、猝灭反应）

脂肪氧化：

■油的氧化同营养、风味、安全、贮存及经济有

关。

-产生不希望的挥发性化合物，使食品产生不

良风味。

-脂类氧化是食品变质的主要原因之一。

■食品中脂类的氧化分为酶促氧化和非酶氧化。

非酶氧化包括自动氧化和光敏氧化。

4、脂肪氧化（自动、光敏）的机制、特征、氢过氧化物的

形成

自动氧化的特征

干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自动氧

化速度。

B.光和产生自由基的物质能催化脂肪的自动氧

化。

C.反应产生大量氢过氧化物。

D.纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱导

期。

三步自山基反应机制

引发RH-^^R+H

传递R+Ox-ROO-

ROO+RH-ROOH4-R-

终止R+R-R—R

R+R00->R-O-O-R

ROO+ROO—R-O-O-R+Oi

・引发剂：单重态氧(1。2)，由天然色素等产生。

•与双键相邻的a-亚中基氢原子，较为活泼，易被除

去，生成烷基自由基R-；

•R•迅速吸收空气中氧生成过氧化自由基R0。；

•R00•乂从其它RH分子的a-亚甲基上夺取氢产生氢过

氧化物(ROOH)和R・0

•新的R・基与氧作用重复以上步骤；

•一旦生成非自由基产品，链反应就终止。

■油酸：先在双键的a-C处形成自由基，最终生成

四种ROOHo

・油酸酯：亚油酸具有戊二烯结构，-C11同时

受到两个双键的双重激活，氧化反应速度比油

酸约快20倍。因此首先在C11处形成自由基,

该自由基异构化，生成两种具有共朝双键结构的

亚油酸，再与3。2作用可生成两种氢过氧化物。

I------------------------------------

与自动氧化的机制不同，是通过“烯”反应进行

氧化。„

亚油酸酯光敏氧化反应机理如下：

卡,折折

1111

_OOHv=vO\OH,OOHOOH

光敏氧化中，每个不饱和碳均可形成氢过氧化物。

光敏氧化的特征

a.不产生自由基；

b.双键的构型会发生改变，顺式构型改变成反

式构型；

c.光的影响远大于氧浓度的影响；

d.没有诱导期；

e.不受自由基抑制剂的影响。光敏氧化反应受

到单重态氧淬灭剂B-胡萝卜素与生育酚的抑

制，但不受抗氧化剂影响；

f.产物是氢过氧化物。

亚油酸酯的光敏氧化

5、脂肪氧化常见的影响因素

温度：温度越高氧化越快（氧化反应速度和物理

状态）

氧浓度：光敏氧化的情况与自动氧化不同

水分活性（见水一章）：单分子水层时氧化速度

最慢

引发剂（光、辐射、金属离子等）

脂肪酸组成：不饱和脂肪酸易于氧化。

游离脂肪酸含量：游离脂酸的空间位阻小于脂

肪。

乳化剂：影响脂的分散状态和氧化的溶入。

表面面积：与氧接触的机会。

助氧化剂：例如Co、Cu、Fe、Mn和Ni,浓

度低至04ppm时，也可以使诱导期缩短和氧

化速率增大

6、精炼过程步骤的作用

一、油脂精炼

沉降和脱胶沉降包括加热脂肪、静置和分离水

相，使油脂中的水分、蛋白质物质、磷脂和糖

类被清除。特别是含有大量磷脂的油，例如豆

油，在脱胶预处理时应加入2%〜3%的水，并

在温度约50℃搅拌混合，然后静置沉降或离心

分离水化磷脂。

脱酸（中和）

向油脂中加入适宜浓度的氢氧化钠，然后混合加

热，剧烈搅拌一段时间，静置至水相出现沉淀,

得到可用于制作肥皂的油脚或皂脚。油脂用热

水洗涤，随后静置或离心，使中性油与残余的

皂脚分离。

碱处理的主要目的是除去油脂中的游离脂肪酸，

但同时也能使油脂中的磷脂和有色物质明显减

少。

脱色（漂白）

油脂加热至85℃左右，用吸附剂例如漂白土

（Fullersearth）或活性炭处理，有色物质几

乎全部被清除

O其他物质例如磷脂、皂化物和某些氧化产物也

同色素一起被吸附，然后过滤除去漂白土，便

得到纯净的油脂。

脱臭油脂中存在一些非需宜的异味物质，

主要源于油脂氧化产物。采用减压蒸储的方法,

并添加柠檬酸，螯合过渡金属离子，抑制氧化

作用。

冬化

7、亚晶胞、同质多晶、固体脂肪指数

同质多晶是指化学组成相同而晶体状态（晶型）不同的化

合物，这类化合物在熔融态时具有相同的化学组成与性质。

亚晶胞：主晶胞内沿着链轴的最小的空间重复

单元。硬脂酸每个亚晶胞含有一个亚乙基。-CH2

-

—CH2

三斜(T〃)堆积：也称£,每个亚晶胞中有一个

亚乙基，所有的曲折平面都是相平行的。

正交(0±)堆积:也为每个亚晶胞中具有

两个亚乙基单位，交替链平面与它们邻近平面互

相垂直。

□正石蜡、脂肪酸、脂肪酸酯存在正交堆积。

六方形的堆积(H):一般称为。，焊链是随机

定向，并绕着它们的长垂直轴而旋转。

油脂食品中固体与液体的比例称为固体脂肪指数

氨基酸、肽和蛋白质

1、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、金属离子、有机溶剂、有机化合物水溶液、

表面活性剂、离液盐、

2、蛋白质溶解性及其影响因素

二溶解性

影响蛋白质溶解性的因素

1.氨基酸组成与疏水性

-蛋白质中氨基酸的疏水性和离子性是影响

蛋白质溶解性的主要因素。

-疏水相互作用增强了蛋白质与蛋白质的相

互作用，使蛋白质在水中的溶解度降低。

■离子相互作用则有利于蛋白质-水相互作用,

可使蛋白质分散在水中，从而增加了蛋白

质在水中的溶解度。

■蛋白质表面的疏水小区域的数目愈小，蛋白质

的溶解度愈大。

■在等电点时，如果一种蛋白质的疏水基团因充

分暴露，它将通过疏水相互作用降低静电排斥

力，导致产生沉淀。相反，当疏水相互作用很

弱时，山于水合作用和空间排斥作用使蛋白质

仍然保持溶解状态。

2.pH的影响

■带电荷的蛋白质分子比不带电荷的分子溶解度

大，带同种电荷的蛋白质链易于互相排斥、解

离或展开。

■pH值与pl值相差不大时，蛋白质分子与水分

子之间的相互作用最少，所带净电荷也非常小,

以致多肽链相互靠近，甚至形成聚集体，引起

蛋白质沉淀。

■在碱性pH介质中，蛋白质

的溶解度比在酸性pH介质

中大；

3.离子强度u的影响

(1)当中性盐的离子强度较低(<0・5)时，

电荷屏蔽效应对蛋白质溶解度有双重影响:

■如果蛋白质含有高比例的非极性区域，电

荷屏蔽效应使蛋白质的溶解度下降；

■如果蛋白质含有高比例的极性区域，则增

加蛋白质的溶解度。

(2)若离子强度大于1・0时，盐对蛋白质的

溶解度具有特殊的离子效应。

■硫酸盐和氟化物逐渐降低蛋白质的溶解度,

称为盐析效应(Saltingouteffect)。

-硫氟酸盐和过氯酸盐则提高蛋白质的溶解

度，称为盐溶效应(Saltingineffect)。

阴离子提高蛋白质的溶解度的排列顺序如下：

SO42yF<CH3COO<CI<Br<NO3<|-

<CIO4-<SCN-

阳离子降低蛋白质溶解度的顺序：

++++2+2+

NH4<K<Na<Li<Mg<Cao

4.温度的影响

■在恒定pH和离子强度时，蛋白质的溶解度

在0℃到40〜50℃之间随温度上升而增加。

然而对高疏水性蛋白质，例如酪蛋白和

某些谷蛋白，它们的溶解度则与温度呈负

相关。

■超过40~50℃时，分子运动足以使稳定的二

级和三级结构的键断裂，蛋白质变性往往

伴随发生聚集，溶解度比天然蛋白质的小。

■大多数蛋白质在加热时，溶解度明显地不

可逆降低。

5.有机溶剂的影响

-能与水互溶的有机溶剂（如乙醇或丙酮），

使水的介电常数降低，提高了蛋白质分子

内和分子间的静电作用力（排斥和吸引

力）。分子内的静电排斥作用使蛋白质分

子伸长，有利于肽链基团的暴露和在分子

之间形成氢键，并使分子之间的异种电荷

产生静电吸引。这些分子间的极性相互作

用，促使了蛋白质在有机溶剂中聚集沉淀

或在水介质中溶解度降低。

■有机溶剂■水体系中的疏水相互作用对蛋白

质沉淀所起的作用最低，因为有机溶剂对

非极性残基具有增溶作用；

■然而即使在含低浓度有机溶剂的水介质中,

暴露的残基之间的疏水相互作用仍能促使

蛋白质的不溶解。

3、蛋白质热变性

热变性的机制：

①在天然状态下，蛋白质中的氢键、静电和范

德华相互作用是放热反应（熔驱动），这些

作用力随着温度的升高而减弱，在高温下是

去稳定作用的，而在低温下起到稳定作用

（在蛋白质分子中的大量肽氢键几乎都是埋藏

在分子内部，因此，它们能在一个较宽的温

度范围保持稳定）。

②疏水相互作用是吸热反应，随温度升高疏

水作用增强。疏水相互作用一般在60〜

70℃时达到最高值（与疏水侧链的结构有

关），但温度超过一定值（＞70℃,因侧

链而异）后，又会减弱。因为超过一定温

度，水的有序结构逐渐破坏，随之烙的变

化有利于疏水基团进入水中，最终导致疏

水相互作用去稳定。

蛋白质溶液加热时，上述两种对立的作

用均存在，当温度升高到一定值时，

由于疏水相互作用不再增加，甚至还

会减弱，最终导致蛋白质热变性。

影响热变性的因素

(1)组成蛋白质的氨基酸的种类

・蛋白质中天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、

赖氨酸、精氨酸、色氨酸和酪氨酸的残基

百分数与热变性温度呈正相关；

■同一组蛋白热变性温度与丙氨酸、甘氨酸、

谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、缴氨酸等氨

基酸的残基百分数则是呈负相关。

-蛋白质的热稳定性不仅决定于分子中氨基

酸的组成，极性与非极性氨基酸的比例，

而且还依赖于这两类氨基酸在肽链中的分

布。蛋白质的热稳定性与分子的柔顺性呈

负相关。

(2)水分含量

水能促进蛋白质的热变性。

糖类

在蛋白质水溶液中添加糖可提高其热稳定性

■如蔗糖、乳糖、葡萄糖和甘油能稳定蛋白

质，对抗热变性。

4、蛋白质表面活性

快速吸附到

的能力

在达到界面

后退.速伸袭

二月•达利界面，年尊针、

和取向

近分子相互作用形成具

有强内聚力和粘弹性的

膜，能耐•炙热和机械的

、作用。"

5、肽键的影响

肽键的这个特性对蛋白质的结构具有重要的影响:

I.共振结构使-NH在pH。〜14之间不能被质子

化；

肽键由于部分双键性质，-C-N键不能够像普

通的C-N单键那样可以自由旋转，CO-NH键的

旋转角（即3角）最大为6。；

5.电子的非定域作用使埃基的氧原子带有部分

负电荷，N-H基的氢原子带有部分的正电荷。

多肽主链上的C=0和N-H基之间可以在主链内或

6主链与主链之间形成氢键。

多肽链主链基本上可被描述为通过c。原子连结的

一系列-C。-CO-NH-q-平面

多肽主链的肽单位中原子的平面构型小(fai)和

v(psi)是C「N和Ca-C键的双面(扭转)角，

7、侧链位于平面上方或下方

8、起泡性质的影响(形成、稳定)

(1)pH

□蛋白质溶解度大是起泡能力大和泡沫稳

定性图的必要条件；

□等电点pH时泡沫膨胀量不大，但泡沫的

稳定性较高。(分子间的静电吸引作用

使被吸附在空气-水界面的蛋白质膜的厚

度和刚性增大)；

□原离等电点pH,起泡能力增加，氮泡沫

稳定性下降。

|（2）盐类

盐的种类和蛋白质在盐溶液中的溶解特性，影

响蛋白质的起泡性。

■盐析作用通常可以改善蛋白质的起泡性。而盐

溶使蛋白质显示较差的起泡性。

口卵清蛋白、谷蛋白和大豆蛋白等，随着NaCl

浓度的增加而增加。（盐析效应）

□乳清蛋白，特别是B-乳球蛋白，则随着

NaCl浓度的增加而降低。（盐溶效应）

・二价阳离子例如Ca2+和Mg2+在0.02-0.04mol/L

范围，与蛋白质的竣基生成桥键，提高泡沫稳

定性。

（3）糖类

-蔗糖、乳糖和其他糖类通常能够抑制泡沫膨

胀，但也可提高泡沫的稳定性（糖类物质能

增大体相粘度）。

■糖溶液提高了蛋白质结构的稳定性，蛋白质

不能够在界面吸附和伸展，起泡能力下降。

制作蛋白酥皮和其他含糖泡沫甜食，最

好在泡沫膨胀后再加入糖。

(4)脂类

-蛋白质被低浓度(直到0.1%)脂类污染时，

脂类物质将会严重损害起泡性能。(

啤酒泡沫的消泡)

可能是由于具有表面活性的极性脂类化

合物占据了空气-水界面，对吸附蛋白质膜的

最适宜构象产生干扰，从而抑制了蛋白质在

界面的吸附，使泡沫的内聚力和粘弹性降低,

最终造成搅打过程中泡沫破裂。

(5)蛋白质浓度

■蛋白质浓度愈高，泡沫愈牢固。

■增加蛋白质浓度将会产生更小的气泡和更

稳定的泡沫。

■起泡前使蛋白质溶液陈化，有利于泡沫的

稳定性，可能是由于促进蛋白质-蛋白质的

相互作用能形成更厚的吸附膜。

（6）温度

■蛋白质加热部分变性，可以改善泡沫的起

泡性；

■热处理虽然能增加膨胀量，但会使泡沫稳

定性降低；

■更剧烈条件的热处理则会损害起泡能力

（蛋白质分子形成二硫键，聚合，分子量

增加，泡沫性质下降）。

9、疏水相互作用

-在水溶液中水结构引起的非极性基团之间的

相互作用被称为疏水相互作用。

■疏水相互作用是一个吸热过程，在高温下作

用很强，低温下较弱。

■在蛋白质二级结构的形成中，疏水相互作用不

是至关重要的，但是在蛋白质三级结构的形成

和稳定中，疏水作用是位于诸多因素的首位。

酶

1、酶的特征

1）催化剂的共同点

a）量少高效

b）仅改变化学反应的速度，并不改变化学反应的平衡点

c）都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应的速

度

2）酶的特性（生物催化剂）

d）高效催化，条件温和

e）高度专一

2、酶的专一性

k酶的专一性_________

I一种酶仅作用于一种或一类化学反

,应（反应专一性），而且对底物有

严格的选择（底物专一性）

反应专一性氧化还原酶、水解酶、转移酶

糖甘

昔

酶

键

W-

酯

酯

键

底物专一性酶

肽

肽

键

酶

酶的底物专一性

》绝对专一性：只能作用于一个底物

》相对专一性：作用于一类化合物或一种化学键

酯^酯键

＞立体专一性：作用于立体异构体中的一种

cgD-乳酸脱氢窿

D-乳酸+NAD占防酮酸+NADH+H+X

绝对专一性

酶只作用于特定结构的底物，进行一种

专一的反应，生成一种特定结构的产物。

NH

：：2服酶

O=C//+H2O

a2NH3+CO2

NH2

尿素

/NH-CH

O=C、

NH2

甲基尿素

_________相对专——,性

酶作用于一类化合物或一种化学键。

必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则

酶的活性丧失。

活性中心：的分子中直接和底物结合并完成催

化反应的空间小区域。

r结合基团一专一性

负责与底物分子结合

C活性中心乂

催化性质

必需基团＜I负责催化底物转变为产物

I维持酶的空间结构

4、酶的命名和分类

习惯命名法

4个原则：

,据底物命名：淀粉酶、蛋白酶

/催化的反应性质：氧化酶、水解酶

/底物+反应性质：谷胱甘肽脱氢酶

/酶的来源+底物：胃蛋白酶、胰蛋白酶

问题：“一酹多名”或“一名多酹”

如分解淀粉的酶：淀粉酶、淀粉水解的和细菌淀粉酶

国际系统命名法与分类

系统名称习惯名称

系统名称：明确标明底物及所催化反应的特征

若前面底物有两个，则两个底物都写上,

并在两个底物之间用“：”分开，若底

物之一是水，则可略去。

国际系统命名法与分类

国际酷学委员会根据酹催化反应的类型，把脑分为:

（1.氧化还原酶

2.转移酶

3.水解酶

4.裂解酶

5.异构酶

<6.合成酶

5、影响酶促反应的因素（酶和底物的浓度、活化剂、抑制

剂、pH值、温度）

pH对酶促反应的影响

/最适pH胃蛋白酶淀粉

酶

表现出酶最大活力的pH值活胆碱酯酶

/pH稳定性性

在一定的pH范围内酶是

稳定的

pH影响酶活力的原因主要在于：

/环境过酸、过碱使酶变性失活;

,影响酶活性基团的解离；0246810

pHu

/影响底物的解离。pH对某些酶活性的影响

水解酶稳定的pH值范围为5.0—10.0,最适pH为7.0

温度对酶促反应的影响

口双重影响

温度升高，酶促反应速度

升高；由于酶的本质是蛋白质，

温度升高，可引起酶的变性，从

而反应速度降低。

口最适温度

悔促反应速度最快时的

环境温度。其不是酶的特征

性常数

动物组织：35〜40℃0102030405060

植物酶：40〜50c温度°C

*低,温的应用高温的应用温度对淀粉酶活性的影响

酶浓度对酶促反应的影响

在有足够底物（反应达到最大速度Vmax）

和其他条件不变的情况下：

v=k[E]

酶促反应的速度与酶浓度成正比

抑制剂对酶促反应的影响

抑制剂：

使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而

降低酶活力甚至使酶失活的物质。

抑制作用：

凡使酶活力下降，但并不引起酶蛋白变性的作用。

「不可逆抑制作用

f竞争性抑制

、可逆抑制作用］非竞争性抑制

、反竞争性抑制

激活剂对酶促反应的影响

＞激活剂

使薛由无活性变为有活性或使酶活性增加的物

质。其中大部分是一些无机离子和小分子简单

有机物如：Na\K+、Ca2+.Mg2\Cu2\Zn2\

F-2+等;

无机离子对酶的激活作用：

•稳定酶催化作用所需的构象

•作为底物与薛蛋白之间联系的桥梁

•辅崎或辅基

6、米氏方程、Km的意义

♦1913年Michaelis和Menten提出反应速度与

底物浓度关系的数学方程式，即米一曼氏

方程式，简称米氏方程式。

上式中：V—反应速度

▼max—最大反应速度

[S]—底物浓度

Km—米氏常数

区口值等于酶促反应速度为最大反应速度

一半时的底物浓度，单位是mol/L。

Km的意义

＞当、=VmaJ2时，Km=[S]

＞是酶在一定条件下的特征物理常数，通

过测定Km的数值，可鉴别酶。

＞同一酶对于不同底物有不同的K1n值

＞近似表示酶和底物亲合力，国勤愈小，E

对S的亲合力愈大，酶的催化活性高；Kin

愈大，E对S的亲合力愈小，酶的催化活性

低

》根据要求的转化速率，应用米氏

方程和Km可计算任意同时的V，

或任何V下的回。

7、实际应用中，怎样利用双倒数作图法测定Km和Vmax

米氏常数的测定

基本原则：

将米氏方程变化成相当于尸a、+b的直线

方程，再用作图法求出Km。

例：双倒数作图法（Lineweaver-Burk法）

VmaxlSl两边同取倒数1Km11

区产网〜一—十-------

VVmax[S]Vniax

（林一贝氏方程）

酶动力学的双倒数图线

的方法

机制：植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸

链传递物质，在酚-醍之间保持着动态的平衡。当细胞组织破

坏后，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下造成醍的形成，平

衡受到破坏，于是发生醍的积累，酿再进一步氧化聚合形成

褐色色素称为黑色素或类黑精，造成食品的褐变。

酶促褐变发生的条件

♦酚类底物］

♦:♦速A三者缺一不可

♦：♦氧,

区＞易发生酶促褐变的食品：

藕、香蕉、洋葱、茄子、土豆、苹果、梨、桃子等;

区＞不易发生酶促褐变的食品:

柠檬、桔子、香瓜、西瓜等;

控制酶促褐变的方法

。酚类底物

区＞主要途径：。酶

。氧

》钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）；

》改变酶作用的条件（pH,水分活度等）；

＞隔绝氧气；

»使用抗氧化剂（Vc,SO2等）

热处理法

•70—90℃,7s,大部分多酚氧化酶失活。

•80℃,10〜20min或沸水中2min,多酚氧

化酶完全失活。

•缺点：影响原有风味

•微波加热法，热穿透力强，迅速均匀，不

影响风味，能达到较好效果。

控制pH

◎酚酶的最适pH在6—7,＜3失活；

◎水果：控制在酸性条件下

蔬菜：控制在中、碱性条件下

A.柠檬酸是最广泛使用的食用酸，常与抗

坏血酸等合用。

＞降低pH,控制酚酶活性；

＞螯合酚酶的Cu辅基。

B.苹果酸

C抗坏血酸：可使酚酶失活，且可耗氧

实践证明：0.5%柠檬酸+0.3%抗坏血酸效果好

二氧化硫或亚硫酸盐处理

＞抑制酚酶活性；

＞将酉昆还原为酚而褪色;

＞与醍加成，防止聚合。

a优点：03缺点：

防止酶促褐变，防腐;♦漂白，破坏花青素；

避免Vc氧化失效；腐蚀素铁罐的内壁；

***SO?易去除；不愉快嗅味,＞0.064%；

。方便，成本低；破坏VBi；

加入酚类底物类似物

A.肉桂酸B.对位香豆酸C.阿魏酸

专有效抑制苹果汁的酶促褐变

驱氧

•浸入水中、糖浆中

•涂Vc膜

褐变的利用

•苹果酒、红茶发酵（生成茶

红素）、可可粉、葡萄干等

9、a—淀粉酶、B—淀粉酶、糖化酶的作用特点及水解产

物

ja—淀粉酶：内切酶，从淀粉分子内部随机水解a—1,4

糖昔键，但不水解a-1,6糖昔键。

P—淀粉酶：外切酶，只能水解a—1,4糖昔键，不能水解

Ja-1,6糖昔键。从淀粉分子的非还原性末端开始依次

切下麦芽糖单位，并将切下的a—1,4麦芽糖转变成0

—麦芽糖，所以称为p—淀粉酶。

葡萄糖淀粉酶（糖化酶）：外切酶，能水解a—1,4和a—

'1,6糖昔键。

a-淀粉酶

•最适PH为5-7,最适温度约40℃

•终产物：麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖。

・应用：啤酒制造、面包品质改良

葡萄糖淀粉酶（糖化酶）

•从淀粉非还原性未端水解a-1,4糖昔键，也能缓慢水解

a-1,6糖昔键，水解单位是葡萄糖

•终产物为葡萄糖，用于制糖等。

・最适最适温度

PH=4-5,50-60℃o

9一淀粉酶水解产物：B—麦芽糖

10、以淀粉为原料，制备果葡糖浆（高果糖浆）的工艺过程

及使用的酶。

果糖80-90%

11、固定化酶的定义、意义

概念：酶的固定化：将酶与水不溶性载体结合，制备固

定化酶的过程

固定化酶：固定在水不溶性载体上，并在一定的

空间范围内进行催化反应的酶

意义：1）稳定

2）重复使用，可连续化、自动化操作

3）提纯方便，工艺简单

食品色素和着色剂

1、发色团与助色团

发色团：在紫外或可见光区（200~800nm）具有吸收峰的基

团，均具有双键。如：-N=N-Z-N=0,C=S,C=C,

c=o等.

助色团：有些基团的吸收波段在紫外区，不可能发色，但当

它们与发色团相连时，可使整个分子对光的吸收向长波方向

移动。如：-OH,-OR,-NH2,-NHRZ-NR2,-SR,-Cl,-Br等。

2、色素按结构分为哪几种，每种有哪些代表性的色素

［口卜咻类衍生物（叶绿素、血红素）

异戊二稀衍生物类（类胡萝卜素）

结构|多酚类衍生物（花青素、类黄酮、儿茶素、糅质）

酮类衍生物（红曲色素、姜黄色素）

漕昆类衍生物（胭脂虫及紫胶虫色素）

3、叶绿素的结构、可能产生的变化、护绿的方法。

结构：叶绿酸、叶绿醇（植醇）、甲醇、镁（中心原子）

chiaR--CH3青绿色

chJbR=-CHO黄绿色

叶绿素a和叶绿素b

含量比约为3：1

结构、性质、分布和变

化极为相似，一般可以

叶绿素a、b不加区分。

叶绿素可能产生的变化可用以下图解说明：

【绿色，水溶性）脱植叶绿素「植醇叶绿素（绿色，脂溶性）

R绿素酶

-Mg2+酸/热-Mg2+酸/热

脱镁脱植叶绿素（橄榄绿，水溶性）脱镁叶绿素（橄榄绿，脂溶性）

-CO2CH3热—CO2cH3热

焦脱镁脱植叶绿素（褐色，水溶性）焦脱镁叶绿素（褐色，脂溶性）

护绿方法:

(1)加碱护绿：