食品化学重点部分总结Word文档格式.docx
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盐：
高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；
低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。
马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。
脂类：
抑制糊化。
脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。
酸度：
pH<
4时，淀粉水解为糊精，粘度降低。
pH4-7时，几乎无影响。
pH=10，糊化速度迅速加快，但在食品中意义不大。
淀粉酶：
使淀粉糊化加速。
新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。
淀粉的老化
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。
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粉末。
稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并通过氢键形成不溶性沉淀。
一般直链淀粉易老化，直链淀粉愈多，老化愈快。
支链淀粉老化需要很长时间。
影响淀粉老化的因素
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；
含水量过低（<
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。
5、pH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，无机盐离子阻碍淀粉分子定向取向作用。
三、果胶物质（pectin）
果胶是植物细胞壁成分之一，存在于相邻细胞壁之间的胶层中，起着将细胞粘在一起的作用。
广泛存在于果实，蔬菜中,是由-1,4-D-吡喃半乳糖醛酸单位组成的聚合物，主链上还有α-L-鼠李糖基，在鼠李糖富集的链段中，鼠李糖残基处于毗连或交替的位置，果胶的长侧链还包括少量的半乳糖和阿拉伯聚糖。
果胶物质的分类
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。
高甲氧基果胶—HM（DE>
50%）低甲氧基果胶—LM（DE<
50%）
HM：
有高糖、酸的存在下易形成（Brix>
55％pH<
3.5）
LM：
有二价阳离子的存在。
（Ca2＋添加量与pH有关，反比例。
）
凝胶形成速度：
HMDE越高形成凝胶的速度越快
LMDE越高形成凝胶的速度越慢
脂类
1：
提供必需脂肪酸
脂溶性维生素的载体
提供滑润的口感，光润的外观，塑性脂肪的造型功能
赋予油炸食品香酥的风味，是传热介质
同质多晶：
化学组成相同的物质，结晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。
应用：
利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。
油脂的塑性：
指在一定外力下，表观固体脂肪具有的抗变形的能力。
油脂塑性的决定因素：
固体脂肪指数（SFI）：
固液比适当
脂肪的晶型：
β/晶型可塑性最强
熔化温度范围：
温差越大，塑性越大
可塑性油脂的作用：
涂抹性（涂抹黄油等）塑性油脂在剪切应力作用下以薄层形式均匀分布和保留在平面上的能力.
可塑性（用于蛋糕的裱花）
起酥作用是指用在饼干、糕点、面包中专用的塑性油脂。
可使制品十分酥脆。
（结构稳定的塑性油脂，在40C不变软，在低温下不太硬，不易氧化。
脂类氧化：
油脂在食品加工和贮藏期间，因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用，产生令人不愉快的气味，苦涩味和一些有毒性的化合物的现象。
氧化能降低食品营养价值，某些氧化产物可能具有毒性；
在某些情况下，脂类进行有限度的氧化是需要的；
例如：
产生典型的干酪或油炸食品的香气；
影响油脂氧化速率的因素：
脂肪酸组成；
温度；
氧浓度；
表面积；
水分；
助氧化剂；
光和射线；
抗氧化剂
光敏氧化：
脂类的不饱和脂肪酸双键与单重态的氧发生的氧化反应。
特征：
不产生自由基，双键的顺式构型改变成反式构型，与氧浓度有关，没有诱导期，
光的影响远大于氧浓度的影响，受自由基抑制剂的影响，但不受抗氧化剂影响，产物是氢过氧化物
酶促氧化：
脂肪在酶参与下发生的氧化反应。
脂肪在高温下的化学反应
热分解作用（氧化热解，非氧化热解）热聚合作用（氧化热聚合，非氧化热聚合）
油脂的缩合反应：
油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应有关。
油脂在高温下过度反应，则是十分不利的。
加工中宜控制t<
150℃。
油脂的精炼：
脱胶（脱掉磷脂加热水或水蒸汽）脱酸（脱掉游离脂肪酸加碱中和，NaOH）脱色（酸性白土或活性白土吸附）脱臭（高温通入水蒸汽）
油脂的氢化
油脂氢化的机理：
（1）双键被吸附到金属催化剂的表面；
（2）金属表面上的氢原子转移到双键一个碳上，双键的另一个碳与金属表面键合；
（3）第二个氢原子进行转移，得到饱和的产品；
酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布，使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排，改善其性能。
蛋白质的分类
按分子形状分纤维状蛋白质和球状蛋白质
按分子组成分简单蛋白质和结合蛋白质
清蛋白（溶于水、稀盐、稀酸、稀碱）
球蛋白（不溶于水、溶于稀盐、稀酸、稀碱）
谷蛋白（不溶于水、盐、溶于稀酸、稀碱）
简单蛋白质醇溶蛋白（溶于70-80％乙醇、稀酸、稀碱）
（按溶解度分）组蛋白（溶于水、稀酸、稀氨水沉淀）
鱼精蛋白（溶于水、稀酸、氨水沉淀）
硬蛋白（不溶于水、稀盐、稀酸、稀碱）
结合蛋白质核蛋白脂蛋白糖蛋白磷蛋白血红蛋白
黄素蛋白金属蛋白
蛋白质变性定义：
由于外界因素的作用，使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化，不包括一级结构上肽键的断裂。
蛋白质变性本质：
蛋白质分子次级键的破坏引起的二级、三级、四级结构的变化。
变性后的蛋白质称为变性蛋白质。
蛋白质变性对其结构和功能的影响：
物理性质的改变
凝集、沉淀（由于疏水基团暴露在分子表面，引起溶解度降低）
粘度增加（空间结构变为无规则的散漫状态，使分子间摩擦力增大、流动性下降）
旋光值改变，改变对水结合的能力。
不能结晶。
化学性质的改变
酶水解速度增加（由于肽键的暴露，容易受到蛋白酶的攻击，使之增加了蛋白质对酶水解的敏感性。
分子内部基团暴露，如巯基和羟基等生物性能的改变
生物功能减弱或丧失（失去酶活或免疫活性）
可逆变性：
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象可以由变性态恢复到天然态。
不可逆变性：
除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质构象由变性态不能恢复到天然态（如鸡蛋煮熟后）
影响蛋白质变性的因素：
热变性，辐射，界面，酸和碱的作用，金属盐，化学试剂
蛋白质的功能性质概念:
在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理和化学性质。
食品蛋白质的功能性质分为四个方面：
①水化性质：
取决于蛋白质与水的相互作用，包括水吸收和保留、湿润性、溶胀性、粘着性、分散性、溶解度和粘度等。
通常与蛋白质的大小、形状和柔顺性有关。
②表面性质：
与蛋白质的表面张力、乳化作用、起泡特性、成膜性以及风味结合等有关的性质。
③结构性质：
与蛋白质的相互作用有关的性质，如产生弹性、沉淀、胶凝作用及形成其它结构（面团形成、纤维化等）的性质。
④感官性质：
颜色、气味、适口性、咀嚼感、爽滑度、浑浊度等。
蛋白质的界面性质：
是指蛋白质能自发地适移至汽-水界面或油-水界面的性质。
具有界面性质的蛋白质必要条件：
能否快速地吸附至界面，能否快速地展开并在界面上再定向，能否形成经受热和机械运动的膜
乳化性质：
食品乳状液（牛乳，奶油，冰淇淋，蛋黄酱，肉馅等。
牛乳脂肪的稳定：
脂肪球膜（三酰基甘油，磷脂，不溶性脂蛋白，可溶性蛋白<
免疫球蛋白>
影响蛋白质乳化作用的因素:
蛋白质的溶解度：
正相关
pH值pH=PI溶解度小时，降低其乳化作用
pH=PI溶解度大，增加其乳化作用
血清清蛋白、明胶、蛋清蛋白在pH=PI，具有较高的溶解度，此时，乳化作用增加。
与蛋白质表面疏水性存在正相关。
疏水性越强，在界面吸附的蛋白质浓度越高，界面张力越低，乳化作用越强。
加热可降低被界面吸附的蛋白质膜的粘度和刚性，不利于蛋白质乳化性，可降低其乳化作用。
蛋白质的胶凝作用：
凝胶化作用：
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。
可用来形成固态粘弹性凝胶、增稠、提高吸水性和颗粒粘结、乳状液或泡沫的稳定性。
凝胶化作用机制：
溶胶状态----似凝胶状态-----有序的网络结构状态
凝胶化的相互作用
氢键、静电相互作用——可逆凝胶（明胶）
疏水相互作用——不可逆凝胶（蛋清蛋白）
二硫键——不可逆凝胶（乳清蛋白）
金属离子的交联相互作用
两类凝胶：
凝结块（不透明）凝胶
大量非极性氨基酸残基
疏水性聚集，不溶性聚集体
不可逆凝胶
聚集和网状结构的形成速度高于变性速度
透明凝胶
少量非极性氨基酸残基
变性时形成可溶性复合物
缔合速度低于变性速度
在加热后冷却时才能凝结成凝胶
形成有序的透明的凝胶网状结构
影响蛋白质凝胶化作用的因素：
氨基酸残基的类型（高于31.5%非极性AA—凝结块类型
低于31.5%非极性AA—透明类型）
pH（pI—凝结块类凝胶，极端pH—弱凝胶，半透明，形成凝胶的最适pH约7～8）
蛋白质的浓度（浓度越大，越易形成凝胶）
金属离子（Ca2+强化了凝胶结构过量钙桥产生凝结块）
蛋白质凝胶化在食品中的应用（果冻，豆腐，香肠）
食品加工中蛋白质的变化
1、热加工对蛋白质的影响
（1）热处理方式；
适度的热处理引起的蛋白质变性
（2）影响蛋白质热变性的因素
组成蛋白质的AA种类，温度，蔗糖，水分含量，pH
蛋白质的一些功能性质发生变化
破坏食品组织中酶，有利食品的品质
促进蛋白质消化
破坏抗营养因子和有毒性的蛋白质
2、低温处理下的变化
食品的低温贮藏可延缓或阻止微生物的生长并抑制酶的活性及化学变化。
冷却（冷藏）冷冻（冻藏）
影响酶活力的因素
1、底物浓度的影响
1、在酶浓度，pH，温度等条件不变的情况下研究底物浓度和反应速度的关系
当底物浓度较低时：
反应速度与底物浓度成正比；
反应为一级反应。
随着底物浓度的增高：
反应速度不再成正比例加速；
反应为混合级反应。
当底物浓度高达一定程度：
反应速度不再增加，达最大速度；
反应为零级反应
2、温度的影响：
温度对酶反应的影响是双重的：
（1）随着温度的增加，反应速度也增加，直至最大速度为止。
（2）随温度升高而使酶逐步变性。
故酶总有一个最适反应温度，在这个温度时，酶的活力最高。
3、pH的影响：
在一定的pH下,酶具有最大的催化活性，通常称此pH为最适pH。
但是需指出，所谓“最适pH”实际上是一个操作参数。
在不同pH时活性发生变化的原因主要在于：
（1）pH能影响酶分子结构的稳定性。
（2）pH能影响酶分子的解离状态。
一、淀粉酶（amylases）
按作用方式的不同，淀粉酶可分为：
α－淀粉酶、β－淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、脱支酶（异淀粉酶）。
1.葡萄糖淀粉酶（glucosidases）
（1）作用原理
外切酶，从非还原末端水解α－1,4糖苷键，切下葡萄糖，也可以水解α－1,6、α－1,3糖苷键。
但水解速度较慢。
当作用于淀粉支点时，速度减慢，但可切割支点。
因此，葡萄糖淀粉酶作用于直链淀粉或支链淀粉时，终产物均是葡萄糖。
工业上用葡萄糖淀粉酶来生产葡萄糖。
所以也称此酶为糖化酶。
2、-淀粉酶
存在：
动物、植物和微生物中。
在发芽的种子、人的唾液、动物的胰脏内含量甚多。
现在工业上已经能利用枯草杆菌、米曲霉、黑曲霉等微生物制备高纯度的-淀粉酶。
结构特点：
天然的-淀粉酶分子中都含有一个结合得很牢固的Ca2＋，Ca2＋起着维持酶蛋白最适宜构象的作用，从而使酶具有高的稳定性和最大的活力。
3、-淀粉酶
高等植物的种子中，大麦芽内尤为丰富。
少数细菌和霉菌中也含有此种酶。
适宜条件：
-淀粉酶的热稳定性普遍低于-淀粉酶，但比较耐酸。
pH=4.0～4.5
温度58～60℃
Mn+、Ca2+、Hg2+、Ag+、Pb2+抑制。
二、蛋白酶（protease）
蛋白酶是生物体系中含量较多的一种酶，也是食品工业中较重要的一类酶。
1.分类
（1）按作用方式
内肽酶（肽链内切酶）
外肽酶（肽链端解酶，又可分为氨肽酶、羧肽酶）
（2）按适宜pH不同
酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶
（3）根据来源
动物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶
（4）根据活性中心的化学性质，按作用机制
A.丝氨酸蛋白酶
B.巯基蛋白酶（半胱氨酸蛋白酶）
C.金属蛋白酶
D.天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋白酶）
三、脂肪酶
含有脂肪的组织中。
植物的种子里含脂肪酶，一些霉菌、细菌等微生物也能分泌脂肪酶。
最适pH常随底物、脂肪酶纯度等因素而有不同，但多数在pH8～9，也有部分偏酸性。
微生物分泌的脂肪酶最适pH在5.6～8.5之间。
脂肪酶的最适温度也因来源、作用底物等条件不同而有差异，大多数在30～40℃范围之内。
作用特点：
脂肪酶能催化脂肪水解成甘油和脂肪酸，但是对水解甘油酰三酯的酯键位置具有特异性，首先水解1,3位酯键生成甘油酰单酯后，再将第二位酯键在非酶异构后转移到第一位或第三位，然后经脂肪酶作用完全水解成甘油和脂肪酸。
脂肪酶只作用于油—水界面的脂肪分子，增加油水界面能提高脂肪酶的活力，所以，在脂肪中加入乳化剂能大大提高脂肪酶的催化能力。
四、葡萄糖氧化酶
来源：
葡萄糖氧化酶最初从黑曲霉和灰绿曲霉中发现，米曲霉、青霉等多种霉菌都能产生葡萄糖氧化酶。
但在高等动物和植物中，目前还没发现。
葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶，在有氧条件下催化葡萄糖的氧化。
反应如下：
葡萄糖＋O2葡萄糖酸＋H2O2
利用该酶促反应可以除去葡萄糖或氧气。
维生素在食品加工中的变化
食品本身的影响
成熟度：
不同成熟期维生素含量不同（Vc-番茄，最高含量在未成熟期）
不同部位：
一般根部<
果实<
茎<
叶，果实：
从表层向核芯降低
采后（宰后）：
酶解，因而采后、宰后立即冷藏，维生素氧化酶被抑制，维生素损失减少
加工：
前处理:
去皮、浸泡、摘除
加工程度：
谷物磨粉，维生素破坏
热烫和热加工造成维生素损失：
温度越高，损失越大；
加热时间越长，损失越多；
加热方式不同（蒸或煮），损失不同；
淋洗、漂烫：
水溶性损失，短时间热烫减少维生素的损失。
微波加热：
损失小。
蒸汽加热：
比热烫小，比微波大。
产品贮藏中维生素的损失：
水分活度，包装材料及贮藏条件对维生素的保存率都有重要影响。
在相当于单分子层水的AW下,维生素很稳定,而在多分子层水范围内,随AW↑,维生素降解速度↑。
加工中化学添加物和食品成分的影响：
氯气,次氯酸离子,二氧化硫等具有强反应性,与维生素发生亲核取代，双键加成和氧化反应。
二氧化硫和亚硫酸盐有利于VC的保存，但会与硫胺素和VB6反应。
亚硝酸盐可造成VB1的破坏。
一般而言，氧化性物质会加速VC，胡萝卜素等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素,有机酸有利于VC和VB1的保存率，碱性物质则会降低VC，VB1等的保存率。
VAA1（视黄醇）：
主要是全反式结构，其生物效价最高。
A2（脱氢视黄醇）：
存在于淡水鱼中，其生物效价为维生素A1的40％。
缺乏症：
夜盲症、干眼、角膜软化、表皮细胞角化、失明等症状。
VA的稳定性：
无O2，120℃，保持12h仍很稳定。
在有O2时，加热4h即失活。
紫外线，金属离子，O2均会加速其氧化。
脂肪氧化酶可导致分解。
与VE，磷脂共存较稳定。
对碱稳定。
VD：
维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。
维生素D缺乏症;
缺乏维生素D时，儿童会引起佝偻病，成年人可引起骨质软化病。
稳定性:
对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。
VitaminE（生育酚）（苯并三氢吡喃衍生物）
有O2：
氧化（氧和自由基）,猝灭单线态氧，清除自由基
无O2：
与亚油酸甲酯氢过氧化物反应形成加合物，初始产物为半醌，进一步氧化形成生育酚醌，金属离子可加速其氧化。
食品加工、包装、贮藏中：
大量损失。
VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂，
VB1的稳定性:
具有酸-碱性质,对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解.
对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中性,介质中不稳定.
其降解受AW影响极大,一般在AW为0.5-0.65范,围降解最快.最不稳定的维生素。
能被VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂。
食品的加工与贮藏中易损失。
降解:
两环间亚甲基易与强亲核试剂发生亲核取代反应
硫胺素被亚硫酸盐破坏
5-β-羟乙基-4-甲基噻唑＋α-甲基-5-磺甲基嘧啶
在碱性条件下所发生的降解反应
5-β-羟乙基-4-甲基噻唑＋羟甲基嘧啶
VB2稳定性:
对热稳定,对酸和中性pH也稳定,在120℃加热6h仅少量破坏.在碱性条件下迅速分解.在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生.
VC:
为烯醇式己糖酸内酯，是一种强烈的还原剂，易被氧化成脱氢Vc。
影响VC降解的因素:
①O2浓度及催化剂
催化氧化时,降解速度正比于氧气的浓度。
非催化氧化时,降解速度与氧气的浓度无正比关系,当PO2＞0.4atm，反应趋于平衡。
有催化剂时,氧化速度比自动氧化快2-3个数量级,厌氧时,金属离子对氧化速度无影响。
②高浓度的糖、盐等溶液：
可减少溶解氧,使氧化速度减慢;
半胱氨酸,多酚,果胶等对其有保护作用。
③pH值:
VC在酸性溶液（pH＜4）中较稳定,在中性以上的溶液（pH＞7.6）中极不稳定。
④温度及AW:
结晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧化，随T↑，V降解↑,AW↑,V降解↑。
⑤酶：
如多酚氧化酶，VC氧化酶，H2O2酶，细胞色素氧化酶等可加速VC的氧化降解。
⑥其它成分：
如花青素，黄烷醇，及多羟基酸如苹果酸，柠檬酸，聚磷酸等对VC有保护作用，亚硫酸盐对其也有保护作用。
食品中的色素分类:
（一）按结构分
1.四吡咯衍生物（卟啉类色素）:
包括叶绿素和血红素
2.异戊二烯衍生物：
如：
类胡萝卜素虾青素虾红素
3.多酚类衍生物：
花青素、花黄素
4.酮类衍生物：
红曲色素，姜黄素等
5.醌类衍生物：
虫胶色素，胭脂虫红色素
（二）按来源分
天然色素：
植物色素：
叶绿素类胡萝卜素花青素
动物色素：
血红素虾青素虾红素
微生物色素：
红曲色素
和人工合成色素
（3）按溶解性质分
水溶性色素：
花青素
脂溶性色素：
叶绿素类胡萝卜素
1、叶绿素:
是高等植物和其他所有能进行光合作用的生物体含有的一类色素，广泛存在于植物组织尤其是叶片的叶绿体中。
1、结构叶绿素是由叶绿酸、叶绿醇（植醇）、甲醇、二价镁离子等部分构成的二醇酯。
高等植物含有两种叶绿素即叶绿素a和叶绿素b共存，它们的含量约为3：
1，前者为青绿色，后者为黄绿色。
二者的结构、性质、分布和变化极为相似，一般可以不加区分。
叶绿素ab都不溶于水，而溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。
叶绿素在食品加工和贮藏过程中的变化:
叶绿素在食品加工中最普遍的变化是生成脱镁叶绿素，在酸性条件下叶绿素分子的中心镁原子被氢原子取代，生成暗橄榄褐色的脱镁叶绿素，加热可加快反应的进行。
叶绿素在稀碱溶液中水解，除去植醇部分，生成颜色为鲜绿色的脱植基叶绿素、植醇和甲醇，加热可使水解反应加快。
脱植基叶绿素的光谱性质和叶绿素基本相同，但比叶绿素更易溶于水。
3.影响稳定性的因素
（1）光、氧
（2）酶（3）pH（4）盐（5）水份活度（6）气体环境
①叶绿素的加氧作用与光降解
叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂后并暴露于空气中会发生氧化，将此过程称为加氧作用（allomerization）。
当叶绿素吸收等摩尔氧后，生成的加氧叶绿素呈现蓝绿色。
植物正常细胞进行光合作用时，叶绿素由于受到周围的类胡萝卜素和其他脂类的保护，而避免了光的破坏作用。
然而一旦植物衰老或从组织中提取出色素，或者是在加工过程中导致细胞损伤而丧失这种保护，叶绿素则容易发生降解。
当有上述条件中任何一种情况和光、氧同时存在时，叶绿素将发生不可逆的褪色。
叶绿素的光降解是四吡咯环开环并降解为小分子量化合物的过程
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