食品化学重点内容

第二章水

1．水和冰的结构及物理性质决定的一些现象

2．为什么降低Aw可以提高食品的稳定性？

①、大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行，而结合水不能作为反应物的溶剂。

②、离子反应需要反应物首先进行离子化或水化作用。

③、很多反应中水是反应物。

④、在酶促反应中，水还能作为底物向酶扩散的输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化。

3．分子流动性对食品稳定性的影响

第三章糖类（主要名词）淀粉的结构

1．单糖的物理性质

甜度：以蔗糖为基准物（为什么刚溶解的葡萄糖溶液或果糖溶液最甜，达到平衡时甜度下降）

溶解性：较好的水溶性，不溶于乙醚等有机试剂

吸湿性：指糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。

保湿性：指糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。

结晶性：

2．美拉德反应的机理，影响因素及其对食品品质的影响（见打印的）

3．焦糖化反应

概念：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。

过程见打印的

4．多糖的概念

聚合度大于10的糖类，可分为均多糖和杂多糖，也可分为植物多糖、动物多糖和细菌多糖。

5．淀粉糊化的三个阶段

淀粉的糊化定义；淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为淀粉糊化。

阶段；a可逆吸水阶段b不可逆吸水阶段c淀粉粒解体阶段

6．淀粉的老化影响因素

淀粉的老化：α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。

影响因素：①温度：2－4℃，淀粉易老化>60℃或<-20℃，不易发生老化

②含水量：含水量30－60%易老化；过低（<10%）或过高，均不易老化；

③结构：直链淀粉易老化；聚合度中等的淀粉易老化；淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。

④共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化，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。

⑤pH值：<7或>10，老化减弱

⑥其他因素：淀粉浓度，某些无机盐对老化也有一定程度影响

7．果胶（两类）

高甲氧基果胶— HM DE>50

低甲氧基果胶— LM DE<50%

酯化度（DE）：醛酸残基(羧基)的酯化数占D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。

8．凝胶的概念及其形成

机理：脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体。

凝胶的形成与pH值、可溶性固形物含量和高价离子的存在有关。

凝胶强度与分子量成正比。凝胶强度与酯化程度成正比。

第四章脂类

1．脂类的物理性质

烟点是在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。闪点是试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。着火点是试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5s的温度。它们都是油脂在接触空气加热时的

热稳定性指标。

结晶特性：脂肪（或脂肪酸）在结晶状态下，分子（或原子）占据固定位置，形成一个重复的、高度有序的三维模式。构成晶体的基本单位是晶胞。

液晶态：又称为介晶相，是介于液态与晶态之间的相。典型的两亲化合物可以形成介晶相。

加热固体脂肪时，在温度没有达到真熔点之前，靠范德华力结合的烃区熔化，转变成类似液体的无序状态，而存在较强的氢键键合的极性区不熔化，从而形成液晶态。

有水存在和温度超过烃区的熔点时，脂类可形成3种液晶结构，即层状结构、六方结构和立方结构

油脂的乳化及乳化剂

乳浊液是分散相（内相）以直径0.1-50μm的小滴分散在连续相（外相）中。分为水包油型（O/W型,水为连续相。如：牛乳）和油包水型（W/O型,油为连续相。如：奶油）。

乳浊液的失稳机制：

(1)重力作用导致分层（沉降）(2)分散相液滴表静电荷不足导致絮凝（聚集）(3)两相间界面膜破裂导致聚结乳化剂的选择：HLB值。HLB值指一个两亲物质的亲水-疏水平衡值。当HLB为7时，意味着该物质在水中与在油中具有几乎相等的溶解性，HLB越低，在油中的溶解性越好，HLB越高，在水中的溶解性越好。当HLB>7时，适合制备O/W乳状液，当HLB<7时，适合制备W/O乳状液。在水溶液中，HLB高的表面活性剂适合于做清洗剂。

2.油脂的氧化反应

个阶段

光敏氧化：油脂的不饱和双键与单重态氧直接发生的氧化反应。光敏氧化的速度快，比自动氧化快1500倍酶促氧化：脂肪在酶参与下所发生的氧化反应。酮型酸败也属于酶促氧化，是由某些微生物产生的酶（如脱氢酶、脱羧酶、水合酶等）作用所引起的氧化反应，主要发生在饱和脂肪酸的α-和β-碳位之间，最终产物是具有令人不愉快气味的酮酸和甲基酮，又称为β-氧化作用。

影响油脂氧化速率的因素

（1）脂肪酸及甘油酯的组成。油脂氧化速率与脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型有关。

（2）氧。当氧浓度较低时，氧化速率与氧浓度成正比。

（3）温度。当温度>50℃时，氧化发生在不饱和脂肪酸的双键上，生成环状过氧化物。

（4）水分活度

（5）表面积

（6）光和射线

可见光、紫外光和高能射线（β射线、γ射线）不仅能够促进氢过氧化物分解，还能引发自由基。（7）助氧化剂

很多过渡金属元素能催化脂类氧化反应，可缩短诱导期和提高氧化速度。其强弱如下：铅>铜>黄铜>锡>锌>铁>铝>不锈钢>银

（8）抗氧化剂。指能延缓或减慢油脂氧化速率的物质。

油脂在加工和贮藏中的其他化学变化

1）油脂的水解

油脂＋水（热、酸、碱、脂酶）游离脂肪酸

油脂＋水（碱）皂化反应

2）油脂在高温下的化学反应，包括热分解、热聚合、缩合、水解、氧化反应等。

热聚合；非氧化热聚合：发生Diels-Alder反应

氧化热聚合：聚合成二聚体

油脂的质量评价

脂类氧化的评价方法：

1、过氧化值（POV）；指1千克油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数。

2、硫代巴比妥酸（TBA）法；醛类+TBA→有色化合物

3、碘值（IV）；指100g油脂吸收碘的克数，是衡量油脂中双键数的指标。碘值↓，说明双键减少，油脂发生了氧化。

4、活性氧法（AOM）：在97.8℃下迅速通入速度为2.33mL/s的空气到20mL的油样中，测定POV达到100（植物油脂）或20（动物油脂）时所需的时间。

5、Schaal法：定期测定处于60℃的油脂POV值的变化，确定油脂出现氧化性酸败的时间。

6、仪器分析法

7、酸价（A V）：指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数。

8、皂化价（SV）：指1g油脂完全皂化所需的氢氧化钾毫克数。

9、二烯值（DV）：指与100g油脂反应所需的顺丁烯二酸酐换算成碘的克数。该指标可反映出不饱和脂肪酸中共轭双键的多少。

油脂的加工化学

油脂的精炼（重点！！！！概念，主要步骤，每一步怎么脱）

概念：对毛油进行精制，可提高油的品质，改善风味，延长油的货架期。

步骤：毛油、沉降、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡。

(1)沉降：颗粒沉降后用过滤法或离心法等除去油中不溶性杂质。沉降原理：Stokes

(2)脱胶：脱除粗油中的胶溶性杂质（包括磷脂和部分蛋白质等）。加入热水或通入水蒸气

(3)脱酸:采用碱中和的方法除去油中的游离脂肪酸。

(4)脱色:脱除粗油中的叶绿素、类胡萝卜素等色素。采用活性碳、白陶土等吸附剂，最后过滤除去吸附剂。

(5)脱臭:采用减压蒸馏的方法除去油脂氧化产物。

第五章蛋白质

蛋白质的分类，按分子组成分类，简单蛋白质、结合蛋白质、衍生蛋白质

氨基酸的一般性质与化学反应：见打印的

肽的双缩脲反应：见打印的

蛋白质的结构：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。

蛋白质的变性作用：蛋白质在酸、碱、盐、热、有机溶剂等的作用下，其二级及其以上结构发生改变，称为变性作用。分为可逆变性和不可逆变性。如果外界环境温和，仅三、四级结构发生变化，可以复原，则为可逆变性。

蛋白质变性对其结构和功能的影响：（1）丧失生物活性，如酶活或免疫活性（2）物理性质改变：疏水基团暴露在分子表面，溶解度降低；失去结晶能力；分子更伸展，特征黏度增大。（3）化学性质改变：由于肽键的暴露，容易受到蛋白酶的攻击，酶水解反应速度加快。

影响蛋白质变性的因素：

（1）物理因素A、热与蛋白质变性B、冷冻与蛋白质变性C、流体静压与蛋白质变性D、剪切与蛋白质变性E、辐照与蛋白质变性F、界面与蛋白质变性

（2）化学因素；A、pH值与蛋白质变性B、金属和盐与蛋白质变性C、有机溶剂与蛋白质变性D、有机化合物的水溶液与蛋白质变性

蛋白质的功能性质

蛋白质水合性质：取决于蛋白质与水的相互作用，包括水的吸收与保留、湿润性、溶胀、黏着性、分散性、溶解度和黏度等

影响因素：A、蛋白质浓度：浓度↑，蛋白质总吸水量↑B、pH：pH=pI时，水合作用最低；高于或低于pI，净电荷和推斥力增加使水合作用增强。pH8-9时水合能力较大。C温度。温度↑，蛋白质结合水的能力↓。变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质高约10％，但是变性过度导致蛋白质聚集，蛋白质结合水的能力下降。D、离子强度。在低盐浓度（＜0.2mol/L）时，离子同蛋白质荷电基团相互作用而降低相邻分子的相反电荷间的静电吸引，从而有助于蛋白质水化和提高其溶解度，这叫盐溶效应。肉制品-聚磷酸盐。当盐浓度更高时，由于离子的水化作用争夺了水，导致蛋白质“脱水”，从而降低其溶解度，这叫做盐析效应。影响蛋白质溶解度的因素

A、p H

B、离子强度

C、温度。0～40℃，温度↑，溶解度↑；＞40℃温度↑，溶解度↓

一些高疏水性蛋白质，像β-酪蛋白和一些谷类蛋白质的溶解度却和温度呈负相关。D、有机试剂。乙醇、丙酮等有机溶剂导致蛋白质溶解度下降或沉淀。降低水介质的介电常数，提高静电作用力，导致蛋白质分子结构的展开；同时介电常数的降低又能促进氢键的形成和相反电荷间的静电吸引作用。

蛋白质的胶凝作用

?蛋白质的缔合：一般是指蛋白质在亚单位或分子水平上发生的变化。

?聚合或聚集反应：一般是指大的复合物的形成。

聚合或聚集反应：

沉淀作用：指由于蛋白质的溶解性完全或部分丧失而引起的聚集反应。

絮凝：指蛋白质未发生变性时的无规则聚集反应，由于链间的静电排斥降低而发生的一种现象。

凝结作用：发生变性的无规聚集反应和蛋白质-蛋白质的相互作用大于蛋白质-溶剂的相互作用引起的聚集反应。

胶凝作用：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。

蛋白质凝胶的种类：

1、加热后再冷却形成的凝胶，多为热可逆凝胶，主要相互作用是氢键和静电相互作用，如明胶凝胶。

2、在加热下形成的凝胶，多为热不可逆凝胶，主要相互作用是二硫键或疏水相互作用，如蛋清蛋白、乳清蛋白。

3、由钙盐等二价金属盐形成的凝胶，主要相互作用是金属离子的交联键，如豆腐。

4、不加热而经部分水解或pH值调整而形成的凝胶，如干酪、酸奶、皮蛋等。

蛋白质织构化

常用方法：A、热凝结和形成薄膜，如腐竹B、纤维的形成，如人造肉C、热塑性挤压，如肉丸、汉堡包的肉糜、肉的替代物、填充物等

蛋白质的乳化性质

测定方法：

1、乳化容量或乳化能力（EC）：指乳浊液发生相转变之前，每克蛋白质能够乳化油的体积（mL）。

2、乳化活性指数

3、乳状液稳定性

影响乳化作用的因素：

A、蛋白质的疏水性：正相关

B、蛋白质的溶解度：正相关

C、pH：pH=pI，溶解度小时，降低其乳化作用；pH=pI，溶解度大时，具有较好的乳化作用。

D、加热：降低乳状液的稳定性。但是适当热诱导蛋白质变性，可增强其乳化作用。

E、添加小分子表面活性剂：如磷脂、单甘酯与蛋白质在界面上竞争吸附，使蛋白质的乳化性能下降。

第六章矿物质和维生素(最稳定的VC，最不稳定的是VB5)

矿物质在食品加工中的变化

（1）食品中矿物质的含量有些是相当稳定的，有些则变化很大。受到环境因素的影响很大，例如土壤中金属含量、地区分布、季节、水源、施用肥料、杀虫剂和杀菌剂以及膳食特点的影响。

（2）食品中的矿物质在加工过程中矿物元素可直接或间接添加到食品种，使矿物质含量变化很大。

（3）食品中矿物质损失与与维生素不同，它常常不是化学反应引起的，而是通过物理作用的除去或与其它物质形成一种不适宜于人和动物体吸收利用的形态。食品加工中最初的淋洗及整理除去下脚料的过程是食品中矿物质损失的主要途径。而在烹调或热烫中也由于遇水而使矿物质遭受大量损失。谷物在磨碎时会损失大量矿物质，所以食品磨得越细，微量元素损失越多。

（4）有些加工情况反而使矿物质含量增加，如接触金属容器和包装材料后引起的

维生素在食品加工贮藏中的变化

A 原料对食品加工中维生素含量的影响B前处理对食品中维生素含量的影响

C热烫和热加工造成维生素损失D 产品贮藏中维生素的损失E 加工中化学添加物和食品成分的影响