第一篇:食品化学答案整理教案
食品化学第二章 水分
1、名词解释:
(1)水分活度:指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
(2)水分的吸湿等温线 :在恒定温度下,以食品中水分含量为纵坐标,以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线(MSI)。
(3)等温线的滞后现象:一种食物一般有两条吸附等温线。一条是水分回吸等温线,是食品在吸湿时的吸附等温线;一条是水分解吸等温线,是食品在干燥时的吸附等温线;往往这两条曲线并不完全重叠,在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔,把这种现象称为“滞后”现象。
2、问答题
(1)水分活度与食品稳定性的关系。
①食品aw与微生物生长的关系:从微生物活动与食物水分活度的关系来看,各类微生物生长都需要一定的水分活度,一般说来:细菌为Aw>0.9; 酵母为Aw>0.87; 霉菌为Aw>0.8。
②食品aw与酶促反应的关系:一方面影响酶促反应的底物的可移动性,另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在Aw<0.85 时,活性大幅度降低,如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外,如酯酶在Aw为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
③食品aw与非酶化学反应的关系:降低食品的Aw,可以延缓酶促反应和非酶反应的进行,减少食品营养成分的破坏,防止水溶性色素的分解。但Aw过低,则会加速脂肪的氧化酸败,还能引起非酶褐变。
④食品aw与质地的关系:当水分活度从0.2~0.3增加到0.65时,大多数半干或干燥食品的硬度及黏着性增加。水分活度为0.4~0.5时,肉干的硬度及耐嚼性最大。(2)水分的吸附等温线的定义,以及3个区段的水分特性。
在恒定温度下,以食品中水分含量为纵坐标,以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线。
I区:为化合水和临近水区。这部分水是食品中与非水物质结合最为紧密的水,为化合水和构成水,吸湿时最先吸入,干燥时最后排除;这部分水不能使干物质膨润,不能作为溶剂,在-40℃不结冰。
П区:为多层水区。主要靠水-水和水-溶质的氢键与邻近的分子缔合,这部分的水将起到膨润和部分溶解的作用,加速大多数反应的速率。
④Ш区:为自由水区。在这个区域,绝大多数的化学、生物化学反应速度及微生物的生长繁殖速度都达到最大,这部分水决定了食品的稳定性。
(3)食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用?
①水与溶质的相互作用:它们是通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用而产生水合作用。当水分子靠近离子或离子基团时,水分子会在离子形成的电场中发生极化作用,使水分子出现两个分离的电荷中心,分子两端分别带上δ的正电荷和δ的负电荷。
②水分子与具有氢键形成能力物质的相互作用:水能够与各种合适的基团,如羟基、氨基、羧基、酰胺或亚氨基等极性基团形成氢键,水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。
③水分子与非极性物质的相互作用:向水中加入疏水性物质,如烃、稀有气体及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团,由于它们与水分子产生斥力,从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强。
(4)水主要具有那些异常的物理性质并简要说明原因?
水的熔点(0℃)、沸点(100℃)、热容、相变热、表面张力和介电常数等明显偏高。这是因为由于水分子间存在三维氢键缔合的缘故。氢原子无内层电子,几乎是一个裸露的质子,极易与另一个水分子中的氧原子的孤对电子通过静电引力形成氢键。
水的密度随着邻近分子间距离的增大而降低,当邻近水分子平均数增多时密度增大,冰转变为水时,净密度增大,当继续升温和加热至3.98℃时密度达到最大值。在0℃时,冰中水分子的配位数为4,冰熔化时一部分氢键断裂,刚性结构受到破坏,水分子自身重新排列成为更紧密的网络结构。随着温度上升,水的配位数增多,而邻近水分子之间的距离则随着温度升高而加大。
冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的4倍,冰的热扩散系数约为水的9倍。说明在同一环境中,冰比水能更快的改变自身的温度。
食品化学第三章 碳水化合物
一、名词解释
1.淀粉的糊化:生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而成为溶液状态。
2.淀粉的老化:经过糊化的α-淀粉在室温或低于室温下放置后,会变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为淀粉的老化。
3.抗性淀粉:不被正常人体小肠所消化吸收的淀粉及其降解产物的总称。
4.淀粉的改性:为了拓展淀粉的应用范围,需将天然淀粉经物理、化学或酶处理,使淀粉原有的水溶性、黏度、色泽、味道、流动性、耐酸性、抗剪切性或耐热性等物理化学性质(加工性能)发生一定的改变,这种经过处理的淀粉总称为改性淀粉。5.糖的吸湿性:吸湿性是指在环境湿度较高的情况下吸收水分的性质。6.糖的保湿性:保湿性是指在较低湿度下保持水分的性质。
7.淀粉糖浆:淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物,自身不能结晶并能防止蔗糖结晶。
8.果葡糖浆:以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构化,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,即由果糖和葡萄糖为主要成分组成的混合糖糖浆。
9.转化糖:在蔗糖水解过程中,溶液的旋光度由右旋转化到左旋,通常把蔗糖的水解液称为转化糖浆,也称转化糖。
10.环状糊精:由D-吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接而成的环状低聚糖,分别是由6-,7-,8-个糖单位组成,称为α-,β-,γ-环糊精。
11.果胶酯化度:指果胶分子中甲酯化的半乳糖醛酸残基占宗半乳糖醛酸残基的百分数。
二、问答题
1、糖的溶解度、结晶性、保湿性、吸湿性、冰点降低等物理特性在实际生产中有何应用,并请举例说明。
(1)溶解度:单糖能溶于水。各种单糖的溶解度不一样,果糖的溶解度最高,其次是葡萄糖。对果酱、蜜饯食品,就是利用类高浓度糖的保存性质。糖浓度只有在70%以上才能抑制酵母、霉菌的生成。
(2)结晶性:就单糖和双糖的结晶性而言:蔗糖>葡萄糖>果糖和转化糖。在生产硬糖是不能完全使用蔗糖,当熬煮到水分含量到3%以下时,蔗糖就结晶,不能得到坚硬、透明的产品。一般在生产硬糖时添加一定量的(30%-40%)的淀粉糖浆。
(3)吸湿性与保湿性:吸湿性是指在环境湿度较高的情况下吸收水分的性质,保湿性是指在较低湿度下保持水分的性质。不同的糖吸湿性不同,常见糖的吸湿性:果糖≥转化糖>麦芽糖>葡萄糖>蔗糖>乳糖。
糕饼表面的糖霜不应当结块,需采用吸水能力有限的糖,如乳糖和蔗糖。
(4)冰点降低:当在水中加入糖时会引起溶液的冰点降低。糖溶液冰点降低的程度取决于它的浓度和糖的分子量大小,糖的浓度越高,分子量越小,冰点降低得越多。生产雪糕等冰冻食品时,混合使用淀粉糖浆和蔗糖,可节约用电(淀粉糖浆和蔗糖的混合物的冰点降低较单独使用蔗糖小)。
2、商品果胶按酯化度分类及凝胶形成的条件和机理。
(1)商品果胶是用酸从柑橘皮和苹果皮或苹果渣中提取得到的可溶性果胶。根据果胶分子羧基酯化度的不同,天然果胶一般分为两大类: 一类为高甲氧基果胶(HM),甲氧基含量>7%,酯化度(DE)>50%;一类为低甲氧基果胶(LM),甲氧基含量<7%,酯化度(DE)<50%。
(2)果胶形成凝胶的条件:HM果胶形成凝胶的条件是可溶性固形物含量(一般是糖)超过55%,一般是60~65%,pH2.0~3.5;LM果胶形成胶凝的条件是必须有多价阳离子(如Ca2+、Al3+)存在,pH2.5~6.5,固形物10%~20%。
(3)果胶形成凝胶的机理:HM果胶溶液必须具有足够的糖和酸存在才能凝胶,当HM果胶溶液pH值足够低时,羧酸盐基团转化成羧酸基团,分子不再带电,分子间斥力下降,导致水合程度降低,分子间缔合形成凝胶;LM果胶必须在多价阳离子(如Ca2+、Al3+)存在下形成凝胶,其胶凝的机理是二价阳离子能加强果胶分子间的交联作用,不同分子链的均匀区间形成分子间接合区,3、什么是淀粉老化?影响淀粉老化的因素有哪些?并说明在食品加工中如何防止淀粉老化?
(1)老化:经过糊化的α-淀粉在室温或低于室温下放置后,会变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为淀粉的老化。(2)影响淀粉老化的主要因素
①淀粉自身的性质,不同来源的淀粉,老化难易程度不相同。在淀粉自身的性质中,直链淀粉与支链淀粉的比例对淀粉老化特性的影响最明显。②环境条件:主要包括食物的水分含量、贮藏温度和酸碱度。
③食品中的其他组分,添加植物胶能抑制淀粉老化、极性脂类的添加能抑制淀粉的老化、盐的添加能抑制淀粉老化。(3)防止淀粉老化的方法
①降低水分含量:将糊化后的淀粉在80℃以上高温迅速去除水分使食品的水分保持在10%以下或在冷冻条件下脱水,形成固态的α-淀粉。α-淀粉加水后,因无胶束结构,水易于浸入而将淀粉分子包蔽,不需加热,容易糊化。这是制备方便食品,如方便米饭、方便面条、饼干、膨化食品等的原理。
②控制食品的温度:将食品保持在较高温度下存放可以有效的防止淀粉老化,但要防止水分过度蒸发。但这种方法短时间可行,长时间消耗大量热能。
③添加淀粉老化抑制剂:糊化淀粉在有单糖、二糖和糖醇存在时不易老化,因为他们能妨碍淀粉分子间缔合;表面活性剂(如单甘脂、蔗糖酯等)犹豫直链淀粉与之形成复杂的复合物推迟了淀粉老化。
4、什么是淀粉糊化?影响淀粉糊化的因素有哪些?
(1)糊化:生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而成为溶液状态。
(2)影响淀粉糊化的因素:
①淀粉自身的性质,包括淀粉粒的大小、结晶度、直链淀粉与支链淀粉的比例、脂类的含量等。
②环境条件,如加热温度、食物中的水分含量、食物的酸碱度、搅拌情况等。③食品中的其他物质,如糖、盐、亲水性胶体、乳化剂等。④淀粉的前处理方式,如湿热处理或退火处理。
5、淀粉水解常用的方法有哪些?并分别加以说明。(1)酸水解法:用无机酸作为催化剂使淀粉发生水解反应,常用浓度为0.02~0.03mol/l的盐酸在高温(135~150℃)处理淀粉5~8min。
(2)酶水解法:酶法对淀粉的水解包括糊化、液化和糖化三个工序。常用于淀粉水解的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。
食品化学第四章 脂质
一、名称解释
1.油脂的皂化值:完全皂化1g油脂所需KOH的毫克数。2.油脂的酸价:中和1g油脂所需要的KOH的毫克数。
3.油脂的过氧化值:1Kg油脂中所含氢过氧化物的毫克数。4.油脂的碘值: 100g油脂完全加成碘化所需要的碘的毫克数。
5.油脂的塑性:在一定外力下,表观固体脂肪具有的抗变形的能力。
6.油脂的活性氧法:在97.8℃下,以2.33ml/s的速度向油脂中通入空气,测定当过氧化值达到100(植物油)或20(动物油)时的时间。
7.脂肪模拟品:脂肪模拟品在感官和物理特性上模拟油脂,但不能完全替代油脂,常以蛋白质和碳水化合物为基质。
8.脂肪替代品:脂肪替代品为大分子化合物,其物理及化学性质与油脂类似,可部分或完全替代食品中的脂肪,以脂质、合成脂肪酸酯为基质,在冷却及高温条件下稳定。9.油脂的酸败:油脂或含有较多油脂的食品在贮藏过程中因各种原因(氧气、光、微生物、酶等)导致产生不愉快的气味的现象称为油脂的酸败。
10.油脂的氢化:酰基甘油上不饱和脂肪酸的双键在Ni, Pt等的催化下,在高温下与氢气发生加成反应,不饱和程度降低,把在室温下呈液态的油变成固态的脂的过程。11.油脂的烟点:在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度,一般为240℃
12.油脂的着火点:试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5秒的温度,一般为370℃。
二、问答题
1.阐述油脂在食品加工和贮藏中发生氧化反应的机理及其影响油脂氧化速率的因素。(1)油脂在食品加工和贮藏期间,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、苦涩味和一些有毒的化合物的现象,称为油脂的氧化。
①自动氧化:油脂自动氧化活化的含烯底物(如不饱和油脂)与基态氧发生的游离基反应,包括链引发、链传递和链终止3个阶段。
②光氧化:不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应。③酶促氧化:脂肪在酶参与下所发生的氧化反应。影响脂类氧化的因素
①油脂的脂肪酸组成:脂肪酸的不饱和度、双键的位置、数量以及顺反结构等都会影响油脂的氧化速度。不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快,花生四烯酸:亚麻酸:亚油酸:油酸=40:20:10:1,顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快,共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快,游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快。
②氧气浓度:有限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度呈正比,在无限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度无关。
③温度:温度越高,氧化速度越快,在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍。
④表面积:与空气接触的表面积与油脂氧化速度成正比。
⑤水分:在Aw为0.33是氧化速度最低;当Aw从0至0.33,随着Aw增加,氧化速度降低;Aw从0.33增加至0.73,随着Aw增加,氧化速率增加;当Aw>0.73,氧化速度降低。
⑥分子定向:脂质分子的定向对其氧化具有重要的影响。⑦辐射能:可见光、紫外线以及γ辐射都能有效地促进氧化。
⑧助氧化剂:过渡金属Cu、Fe、Mn、Co等,可以促进氢过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使氧分子活化。助氧化顺序:Pb>Cu>Sn>Zn>Fe>Al>Ag。⑨抗氧化剂:能延缓和防止脂类氧化速率的物质。
2.分别论述油脂在不同氧化机理下氢过氧化物的形成过程?(1)自动氧化:油脂自动氧化活化的含烯底物(如不饱和油脂)与基态氧发生的游离基反应,包括链引发、链传递和链终止3个阶段。
(2)光氧化:不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应。
食品中存在的天然色素,叶绿素、血红蛋白是光敏化剂,受到光照后可将基态氧(3O2)转变为激发态氧(1O2)。单线态氧具有极强的亲电性,以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位(双键)发生结合,形成六元环过渡态,双键位移形成反式构型的氢过氧化物。
(3)酶促氧化:脂肪在酶参与下所发生的氧化反应。脂肪氧合酶(Lox)专一性地作用具有1,4-顺,顺-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸,在1,4-戊二烯的中心亚甲基处脱氢形成游离基,异构化使双键位置转移,转变成反式构型,形成具有共轭双键的氢过氧化物。3简述油脂酯交换的机理。(1)化学酯交换:
a
(2)脂水解酶在一定条件下,可进行脂合成。以无选择性的脂水解酶进行的酯交换是随机反应,以选择性脂水解酶作催化剂,反应是有方向的。简述油脂氢化的机理。
酰基甘油上不饱和脂肪酸的双键在Ni, Pt等的催化下,在高温下与氢气发生加成反应,不饱和程度降低,把在室温下呈液态的油变成固态的脂的过程。4简述油脂精炼的步骤和原理。
(1)脱胶:脱胶实际上是用水淋洗油脂除去其中磷脂的过程。
(2)碱炼:又称中和,指向油脂中加入碱液使游离脂肪酸被中和形成皂角而除去的过程。
(3)干燥:含水量保持在0.3%以内,减压雾化处理。
(4)脱色:脱色指向油脂中加入吸附材料以脱除油脂中的色素,使油脂颜色变浅的过程。
(5)脱蜡:
先将油脂缓慢降温至6~8℃,保持6小时使蜡质结晶并成熟,然后将油脂小心加热至18℃后过滤出去结晶的蜡质。
(6)脱臭:将导致油脂产生异味的物质去除的过程,常见这些物质包括残留游离脂肪酸、醛类、酮类、醇类等物质。
食品化学第五章 蛋白质
一、名称解释
1蛋白质变性:通常把蛋白质二级结构及其以上的高级结构在酸、碱、盐、热、有机溶剂、辐射、激烈振荡、热高压等的作用下发生的变化叫做蛋白质的变性。
2蛋白质的功能性质:指蛋白质除营养特性以外的,在食品加工、贮藏和销售中对食品需宜特性有利的物理和化学性质。
3蛋白质的水合性质:对于蛋白质与水分子在固体、塑性固体(半固体)或沉淀条件下与水分子发生的作用通常称为水合作用。
4蛋白质的胶凝性质:变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。5蛋白质的面团形成:面团的形成即小麦胚乳中的面筋蛋白质(由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成),在当有水分存在时在室温下混合和揉搓能够形成强内聚力和粘弹性糊状物的过程。
6蛋白质的组织化:指经特定处理使植物性蛋白具备类似动物肉咀嚼特性和口感的方法。
7蛋白质的乳化性质:乳化性质是指蛋白质能使互不相容的两相(液态),其中一相以微小的液滴或液晶形式均匀地分散到另一相中形成具有相当稳定性的多相分散体系的性质。
8蛋白质的起泡性:蛋白质在气-液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入并稳定的能力。
二、问答题
1、蛋白质变性定义、引起蛋白质变性的因素及影响规律。
(1)在酸、碱、盐、热、有机溶剂、辐射、激烈振荡、热高压等的作用下发生的变化叫做蛋白质的变性。
(2)蛋白质变性的物理因素
①加热:蛋白质在某一温度时,会产生状态的剧烈变化。在较低温度下短时间变性是可逆变性;在较高温度长时间变性是不可逆变性;在70-80℃以上,蛋白质二硫键受热而断裂,蛋白质变性作用的速度取决于温度的高低。
②冷冻:一般认为,温度越低,蛋白质的稳定性越高。但也有例外,如肌红蛋白和突变型噬菌体T4溶菌酶分别在30℃和12.5℃时显示最高稳定性,低于或高于此温度时肌红蛋白和T4溶菌酶的稳定性降低,保藏温度低于0℃时这两种蛋白质均遭受冷诱导变性。
③剪切:捏揉、振动或搅打等高速机械剪切都能引起蛋白质变性。剪切的速度越大,蛋白质的变性程度越大。
④高压:大多数蛋白质在100-1200MPa会发生变性。高压诱导的蛋白质变性是高度可逆的。⑤辐射:紫外线、γ-射线和其他电离辐射能改变蛋白质的构象,也使氨基酸残基氧化、共价键断裂、离子化,形成蛋白质自由基以及它们重新结合和聚合。
⑥界面作用:蛋白质吸附在气-液、液-固或液-液界面后,可以发生不可逆的变性。蛋白质具有较松散的结构,在界面上的吸附就比较容易;蛋白质的结构较紧密,或者被二硫键所稳定,或是不具备相对明显的疏水区和亲水区,这类蛋白质由于不易被吸附到界面而较耐界面变性。(3)蛋白质变性的化学因素
①酸碱:大多数蛋白质在pH4~10比较稳定,超过这个范围就会发生变性。
②盐类:在低浓度时,盐的离子与蛋白质发生非特异性的静电相互作用,稳定了蛋白质的结构;在高浓度时,盐具有影响蛋白质结构稳定性的离子特异性:一般氯离子、氟离子、硫酸根是蛋白质结构的稳定剂;而硫氰酸根、三氯乙酸根则是蛋白质结构的去稳定剂。
③非极性溶剂:大多数有机溶剂是蛋白质的变性剂。有机溶剂通过多种方式改变蛋白质的构想。
④蛋白质的变性剂和还原剂:某些有机化合物例如尿素和胍盐的高浓度水溶液破坏了稳定蛋白质构象的疏水相互作用,或者直接与蛋白质分子作用而破坏氢键,导致蛋白质发生不同程度的变性。还原剂(如半胱氨酸、抗坏血酸、β-巯基乙醇、二硫苏糖醇等)可以还原二硫键,从而改变蛋白质的原有构象,造成使蛋白质的不可逆变性。(4)蛋白质变性因素的交互作用:在食品体系中很多时候是多因素复合作用而导致蛋白质变性的,称为蛋白质变性因素的交互作用。两种不同的因素在诱导蛋白质变性中往往具有协同效应。
2、蛋白质的发泡性质及其影响因素。
(1)起泡性是指蛋白质在气-液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入并稳定的能力。(2)影响蛋白质起泡性的因素
①蛋白质结构:具有良好起泡性的蛋白质能够快速地扩散到气/水界面,在界面上发生吸附、定向、伸展,并通过分子间相互作用力形成粘弹性的界面膜。②蛋白质浓度:一般来说,蛋白质浓度在2%~8%范围内。随浓度的增加起泡力有所增加,蛋白质浓度越高,形成的泡沫越坚硬。
③pH:一般来说,在等电点具有较高溶解度的蛋白质,在等电点时的起泡力与泡沫稳定性都优于其他PH点。
④盐类:一般来说,蛋白质被盐析时显示较好的起泡性,而被盐溶时则显示交叉的起泡性。
⑤糖类:蔗糖、乳糖和其他糖的加入会损害蛋白质的起泡力,但由于黏度的增加会改进泡沫的稳定性。
⑥脂类:脂类对蛋白质的起泡力和稳定性都是不利的。
⑦温度:在蛋白质不发生变形的温度范围内,随温度的增加起泡力上升;当可导致蛋白质变性时,温度对蛋白质的起泡性具有不确定性。
⑧起泡方法:为了形成足够的泡沫,搅拌、搅打时间和强度必须足够,是蛋白质充分的展开和吸附。
3蛋白质的面团形成过程及其影响因素。
(1)面团的形成即小麦胚乳中的面筋蛋白质(由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成),在当有水分存在时在室温下混合和揉搓能够形成强内聚力和粘弹性糊状物的过程。(2)影响面团形成的因素
①面筋的含量与质量:面筋含量高的面粉需长时间揉搓才能形成性能良好的面团,对低面筋含量的面粉揉搓时间不能太长,否则会破坏形成的面团的网络结构而不利于面团的形成。
②氧化还原剂:还原剂可引起二硫键的断裂,不利于面团的形成,如半胱氨酸;氧化剂可增强面团的韧性和弹性,如溴酸盐、脱氢抗坏血酸、脂肪氧合酶。
③添加物:糖、淀粉可争夺面筋蛋白的水分,阻碍其水化作用;脂可能改变面筋网络。极性脂类、变性球蛋白有利于麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的相互作用,提高面筋的网络结构。
4蛋白质的胶凝作用及其影响因素。
(1)变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程称为胶凝作用。(2)影响蛋白质凝胶的因素
①蛋白质浓度与结构:蛋白质溶液浓度达到一定水平是蛋白质形成凝胶的必要条件。蛋白质浓度越高,形成的凝胶越强;在相同蛋白质浓度和凝胶条件下,蛋白质的分子质量越大,形成的凝胶强度越高。
②pH:在等电点附件,蛋白质最容易形成凝胶。
③添加物:将某些不同种类的蛋白质放在一起加热可产生共凝胶作用形成凝胶,蛋白质能通过和多糖胶凝剂相互作用形成凝胶;添加盐类,特别是钙离子可以提高凝胶进度和凝胶的强度。
5蛋白质的水合作用及其影响规律。
(1)对于蛋白质与水分子在固体、塑性固体(半固体)或沉淀条件下与水分子发生的作用通常称为水合作用。
(2)影响蛋白质水合作用的因素
①氨基酸组成:不同类型的氨基酸残基结合水的能力是不同的。
一般来说,荷电氨基酸残基的水合能力最强,极性氨基酸残基次之,非极性氨基酸残基的水合能力很弱甚至无法水合。
②蛋白质的结构:食品质地、蛋白质颗粒的微观结构、蛋白质分子的微观结构均会影响蛋白质的水合作用。
③pH:pH值的改变会影响蛋白质的电离作用和带电性,从而改变蛋白质分子对水结合的能力。
④离子强度:盐类和氨基酸侧链基团通常同水发生竞争性结合。
⑤温度:随着温度的提高,由于氢键作用和离子基团的水合作用的减弱,蛋白质结合水的能力一般随温度的升高而降低。但加热处理有时也能提高蛋白质水结合能力。⑥钙离子螯合剂:肉类加工中常用一些钙离子螯合剂(多聚磷酸盐和柠檬酸盐等)来提升肌肉蛋白质的水合能力,从而提高水的保水性和嫩度。6说明蛋白质在食品加工过程中主要的变化。(至少介绍4种变化)(1)低温处理下的变化
①冷却(冷藏),将温度控制在稍高于冻结温度之上,蛋白质较稳定; ②冷冻,将温度控制在低于冻结温度以下,对食品的风味多少有些损害。
(2)脱水处理下的变化:食品脱水的目的在于保藏、减轻重量及增加稳定性,但也有许多不利的变化发生。
①在高温下除去水分可导致蛋白质溶解度和表面活性急剧降低。
②干燥条件对粉末颗粒的大小以及内部和表面孔率的影响,将会改变蛋白质的可湿润性、吸水性、分散性和溶解度。(3)辐照处理下的变化
①辐射可以使水分子离解成游离基和水合电子,再与蛋白质作用,如发生脱氢、脱氨或脱二氧化碳反应。
②在强辐射下,水分子可以被裂解为羟游离基,与蛋白质作用产生蛋白质游离基,它的聚合导致蛋白质分子间的交联。
(4)水解:酸、碱和蛋白酶都能使肽键断裂而使蛋白质发生水解并形成一系列中间产物(胨、多肽、寡肽等),甚至成为氨基酸。
颜色
名词解释 1酶促褐变:酶促褐变发生在较浅色的水果和蔬菜等新鲜植物性食物中,如苹果、香蕉、土豆等,当它们的组织发生机械性的损伤(如削皮、切开、压伤、虫咬)或处于不正常的环境下(如受冻、受热等)时,便会影响氧化还原作用的平衡,发生氧化产物的积累,造成变色。这类变色作用非常迅速,并需要和氧接触,由酶所催化,称为酶促褐变。
2食品色素:食品中能够吸收和反射可见光波(380-780nm)进而使食品呈现各种颜色的物质,包括食品原料中固有的天然色素、食品加工中由原料成分转化产生的有色物质和外加的食品着色剂。
3美拉德反应:美拉德反应,又称羰氨反应,是指羰基和氨基经缩合、聚合反应生成类黑素的反应。
4焦糖化作用:糖类尤其是单糖和双糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140~170℃以上)下,因糖发生脱水与降解,也会发生褐变反应。这种反应称为焦糖化反应。问答题
1请论述绿色蔬菜的颜色在加工和贮藏中的变化原因及常用的护色措施。
(1)食品的色泽主要是由所含的色素决定的。绿色蔬菜的色泽主要由叶绿素及其衍生物决定。
叶绿素对酸敏感:在酸性条件下,叶绿素中的镁原子会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的脱镁叶绿素;但在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐,且形成的绿色更为稳定。而在适当条件下叶绿素中的Mg还可以被其他元素如:Cu、Fe、Zn等取代或置换,形成的取代物的颜色仍为鲜绿色,且稳定性大为提高,尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。
(2)影响叶绿素稳定性的食品加工因素
①引起叶绿素破坏的酶促变化有两类:一类是间接作用;一类是直接作用。起间接作用的酶如脂酶、蛋白酶、果胶酯酶、脂氧合酶、过氧化物酶等。脂酶和蛋白质酶的作用是破坏叶绿素—脂蛋白复合体,使叶绿素失去脂蛋白的保护而易遭受破坏。果胶酯酶的作用是将果胶水解为果胶酸,从而提高质子浓度而使叶绿素脱镁。脂氧合酶和过氧化物酶的作用是催化它们的底物氧化,其间产生的一些物质会引起叶绿素的氧化分解。直接以叶绿素为底物的酶只有叶绿素酶,它是酯酶的一种,催化叶绿素中植醇酯键的水解而产生脱植叶绿素。脱镁叶绿素也是叶绿素酶的底物,酶促反应的产物是脱镁脱植叶绿素。
②叶绿素在酸性条件下,分子中镁被氢取代生成脱镁叶绿素,脂溶性,橄榄褐色。蔬菜腌制过程中产生大量的有机酸,叶绿素脱镁是腌菜颜色变暗的主要原因。
③加热是常用的食品加工工艺之一,也是引起叶绿素损失的主要原因。植物组织中往往含有有机酸,加热过程中酯键的水解也产生游离的脂肪酸,所以热和酸往往同时作用于叶绿素。叶绿素水解生成焦脱镁叶绿素,脂溶性,暗绿色。在酸、酶和热共同作用下,叶绿素最终生成焦脱镁脱植叶绿素,暗绿色的水溶性色素。④光和氧作用叶绿素就会导致不可逆的褪色。
单线态氧和羟基自由基是反应活性中间体,它们在有氧光照下产生,一旦产生就与叶绿素和吡咯链作用,进一步产生过氧化基和其他自由基,最终造成卟啉环与吡咯链分解和颜色退去。(3)食品护绿方法
①碱处理;碱性条件下叶绿素比较稳定,加工中适量添加氧化钙、氢氧化镁、碳酸镁等提高PH,会获得短期较好的效果。
②钝酶;加工中可以采用热烫的方式,钝化食品中的酶,防止酶促反应导致叶绿素的破坏。
③绿色再生;食品加工中,应用Zn2、+Cu2+和Fe2+二价离子取代叶绿素衍生物分子中的质子,生成呈鲜艳绿色、性质稳定的叶绿素盐。
④其他方法:气调保鲜技术,降低水分活度,避光、除氧等。
2请论述肉制品的颜色在加工和贮藏中的变化原因及常用的护色措施。
(1)在肌肉中血红素主要以肌红蛋白的形式存在。新鲜肌肉的颜色主要由肌红蛋白决定,呈紫红色。(2)鲜肉中的变化
动物被屠宰放血后,由于对肌肉组织的供氧停止,新鲜肉中的肌红蛋白保持其原有状态,肌肉的颜色呈稍暗的紫红色。当胴体被分割后,随着肉与空气的接触,还原态的肌红蛋白向两种不同的方向转变,一部分肌红蛋白与氧气发生氧合反应,生成鲜红色的氧合肌红蛋白; 一部分肌红蛋白与氧气发生氧化反应,生成棕褐色的高铁肌红蛋白。随着分割肉在空气中放置时间的延长,肉色就越来越转向褐红色。(3)烹调加工中的变化
鲜肉在热加工时会迅速变色,因加热时一方面温度高,另一方面氧分压降低,都促使了肌色原和高铁肌色原(褐色)的产生。(4)腌制加工中血红素的变化
火腿、香肠等肉类腌制品的加工中使用了硝酸盐或亚硝酸盐作为发色剂,结果使肉中原来的色素转变为亚硝基肌红蛋白、亚硝基高铁肌红蛋白和亚硝基肌色原。(5)肉制品在贮藏过程中血红素的不良变化
贮藏肉时,肌红蛋白在一定条件下会转变为绿色物质,直接的效应物有: ①过氧化物,它可与血红素中二价或三价铁作用,生成胆绿蛋白,②硫化氢,在有氧条件下,它和肌红蛋白反应生成硫代肌红蛋白。这些效应物在肉出现被认为是微生物生长的结果。(6)肉制品护色方法
①除氧:采用真空包装或于包装内放置除氧剂出去包装内的氧气,保持肌红蛋白的还原状态,可以在较长一段时间内保持肉的新鲜颜色。
②气调贮藏: 采用CO2和N2等填充包装,使肉制品处于无氧状态,保持肌红蛋白的还原状态,可以在较长一段时间内保持肉的新鲜颜色。
③发色反应:使用硝酸盐和亚硝酸盐等作为发色剂,以抗坏血酸和烟酰胺的助剂促进发色。
④其他:腌制品的护色措施主要是避光和除氧。
4在肉类腌制品中加入亚硝酸盐或硝酸盐作为发色剂的发色原理。
5美拉德反应的机理、影响因素及其对食品加工的影响。美拉德反应(Maillard reaction)
美拉德反应,又称羰氨反应,是指羰基和氨基经缩合、聚合反应生成类黑素的反应。美拉德反应的机理
初期:羰胺缩合与分子重排,产物为果糖基胺,无色
中期:重排产物降解,脱水生成羟甲基糠醛,或重排生成还原酮,或发生Strecker(斯特勒克)降解反应;有色但颜色浅。
美拉德反应中,果糖基胺还可能发生2,3-烯醇化而重排成为还原酮类化合物的反应 还原酮醛类能进一步脱水后与胺类缩合,也能裂解成较小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。美拉德反应中,果糖基胺还可能发生2,3-烯醇化而重排成为还原酮类化合物的反应 还原酮醛类能进一步脱水后与胺类缩合,也能裂解成较小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。
末期:醇醛缩合,并进一步聚合,生成高分子黑色素。①醇醛缩合
醇醛缩合是而分子醛的自相缩合作用,并进一步脱水生成不饱和醛的过程。②生成黑色素的聚合反应
该反应是经过中期反应后,产物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、还原酮类、由斯特勒克降解和糖的裂解所产生的醛等,这些产物进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素。
6美拉德反应的影响因素
(1)羰基化合物的影响:戊糖>己糖,己糖中:半乳糖>甘露糖>葡萄糖。Vc易褐变。(2)氨基化合物的影响:胺类>氨基酸>蛋白质,碱性氨基酸>其他氨基酸,赖氨酸最快(3)反应物浓度的影响:反应速度与浓度成正比,但在完全干燥条件下,难以进行,(4)水分活度:aw在0.6~0.9之间较快,水分含量在10~15%时,褐变易进行。(5)pH值的影响:在pH3以上,其反应速度随pH值的升高而加快,降低pH值是控制褐变的较好方法,(6)金属离子的影响:三价铁和二价铜催化褐变,钙离子能和氨基酸沉淀而抑制褐变(7)温度的影响:温度系数3-5,一般30℃以上褐变较快,而在20℃以下则进行较慢。
3、美拉德反应对食品加工有利和不利的影响(1)有利影响 ①增加色泽,②产生一些风味物质(2)不利影响 ①引起色泽变劣,②必需氨基酸损失,③产生一些诱变杂环胺。
第二篇:浅谈食品风味化学
浅谈食品风味化学
摘要:食品风味化学涉及的范围很广,在食品工业中起着举足轻重的作用,与人们的生活息息相关。论文主要谈论天然与合成食品风味使用进展与发展趋势、食品风味原材料制作与安全性评估以及食品风味剂问题。
关键词:食品风味、进展、趋势、原材料、安全性
1.前言:食品风味是一个广泛和综合的术语,包括食品的香气和味道。颜色和香气是食品引起人们购买或消费的“第一印象”,美味则是保证一种食品能持久被特定人群接受的必要条件。因此,食品科学家和食品工艺学家把提高和改进食品风味看做提高食品质量最重要的手段之一。随着化学的发展,食品风味剂的原材料愈加多样化,同时也出现了不少食品风味剂问题。
2.天然与合成食品风味使用进展与发展趋势
2.1天然与合成食品风味使用进展
食品风味剂在食品中的应用非常广泛,比如在调味品、肉制品、奶制品、保健食品以及饮料中都有较好的应用。目前,酵母抽提物等已开始作为单独的调味品出现在市场上;以HAP、HVP、氨基酸、核苷酸等为原料进行复配的调味品也日趋占领了人们的厨房。在肉制品中,如Megan等研究了利用天然风味增强剂来降低法兰克福香肠中的钠含量,从而降低人们日常饮食中的食盐摄取等。在2010年召开的核苷酸及衍生物开发与应用技术交流研讨会上,对核苷酸系风味增强剂在肉制品中的应用进行了讨论。奶制品中,将麦芽酚和乙基麦芽酚的应用较为广泛,王勃利用微胶囊技术来延缓奶糖香味挥发,并利用乙基麦芽酚来增强奶味。大多数的氨基酸类、低聚肽类保健品都是利用动植物水解蛋白来制取的,像医用的水解蛋白注射液、口服液等也是如此。在饮料中,风味增强剂的应用也较多,主要是用于提高饮料的特征风味,改善口感,降低成本,徐乐三等将猴头菇与酿造酒醅混合发酵,用以生产具有独特风味的的黄酒。Kunieda等将香草提取物应用到饮料中用于改善饮料的味感和丰富度。Jonathan等利用茶叶提取物作为天然风味增强剂添加到绿茶饮料中,来增强绿茶的风味。
2.2天然与合成食品风味发展趋势
天然风味物质资源有限,提取分离过程复杂,成本高。为适应食品工业的发展,人工合成风味物质发展很快、种类繁多。但是消费者从卫生、安全角度考虑,仍然倾向于天然风味物质,所以开发天然风味物质仍是研究的方向。科技工作者已用人工合成的方法创制出和天然风味物质结构完全相同的化合物,把它们称为等天然风味物质,广泛用于食品加工中。同时,采用现代生物技术制取风味物质,可不受天然原料的限制,其风味与天然风味物质相同,具有发展前途。
随人们生活质量的提高,单一的鲜味已不能满足人们的味蕾,而利用氨基酸、味精、核苷酸、天然的水解物或萃取物、有机酸、甜味剂、香辛料、油脂等调配而成的复合鲜味剂,具有很大的市场和发展前景。对于天然复合风味增强剂,如HAP、HVP等的发展,废物回收利用和绿色安全将是一个趋势。
3.食品风味原材料制作与安全性评估
3.1食品风味原材料制作工艺
食品风味的原材料来源很广,可从不同物质中提取多种食品风味材料。可以利用微生物法提取、可以从植物中提取,也可以从动物中提取。
3.1.1微生物源天然风味增强剂
微生物源的风味增强剂包括的种类较多,但其大部分均属于氨基酸类和核苷酸类。自1908年日本的池田菊苗教授证实谷氨酸及其盐类具有鲜味以来,国际上便开始了对其的大量研究,最开始生产谷氨酸的方法是利用酸水解小麦蛋白和大豆蛋白制取,随着消费需求的日益提高,1956年日本以淀粉水解糖为原料,经谷氨酸棒杆菌发酵生产L-谷氨酸,并于1957年实现工业化生产。对于核苷酸的研究起步较晚,1913年日本的小玉新太郎证实肌苷酸及其盐类具有鲜味,在各种鱼类和肉类中都发现了大量5'-肌苷酸;1960年日本国忠明博士发现5'-鸟苷酸具有鲜味,且在香菇中含量较高,并用微生物发酵法生产肌苷酸和鸟苷酸。现时,工业用的核苷酸则主要由水解酵母菌的RNA(核糖核酸)所得。与味精相比,核苷酸不但独有一种鲜味,而且其增强风味的能力较强(以重量为基础计算,约强50~100倍),其所增强的味道属性的范围亦较广,并且能普遍给人可口的感觉。
3.1.2 从动物中提取风味增强剂
从动物的肉或骨头中提取风味增强剂主要方法是水解动物蛋白(HAP)而成,利用酸或酶催化动物蛋白水解。多以鸡肉、猪肉、牛肉等畜禽为原料提取的水解动物蛋 白,蛋白质含量高,其氨基酸模式更接近人体需要,更能体现动物原料的风味特点,而气味来源于极性氨基酸和还原糖通过美拉德反应的产物。
3.1.3从植物中提取风味增强剂
从植物中提取的风味增强剂多以植物水解蛋白(HVP)为主,同时还有一些单一呈味成分,如甜菊糖苷、甘草甜素、索马甜等。植物水解蛋白是植物性蛋白在酸或生物酶的催化下水解后的产物,其构成成分主要是氨基酸和肽类。谷氨酸最早的制取方法便是通过酸水解小麦蛋白而提取的。传统的水解方法是通过加酸水解,但酸水解的水解程度不易控制,且产生微量一氯丙醇和二氯丙醇等对人体有害的物质。因此,酶法生产HVP成为了目前主要的研究工艺。
3.2食品风味原材料安全性评估
食品风味原材料的本质是化学合成或者天然存在的物质。与食品中天然存在物质不同,食品风味剂是在食品生产加工过程中有意添加到食品中去的。所以,对食品风味剂的安全性进行科学的评估十分必要和重要。
食品风味原材料的安全性评估主要有以下几方面含义:
首先,每一种食品风味原材料都需要经过严格的评价和检验,甚至经过一系列的动物实验,对其急慢性毒性、遗传毒性、致癌毒性等进行综合评价,在确认其限量使用对身体没有安全隐患后才可以被批准使用,以确保人体食用的安全性。
国务院卫生行政部门根据食品添加剂技术上必要性和食品安全风险评估结果,对符合食品安全要求的,依法决定准予许可并公布食品添加剂新品种、使用范围和用量,同时公布食品添加剂新品种的质量规格要求,作为企业组织生产的依据。在相应的食品安全国家标准出台后,食品添加剂质量规格要求即时作废。对缺乏技术上必要性和不符合食品安全要求的,不予许可并书面说明理由。
科学研究结果或者有证据表明允许使用的食品添加剂安全性可能存在问题的或者不再具备技术上必要性的,卫生部将及时组织对该食品添加剂进行重新评估,对重新审查认为不符合食品安全要求的,卫生部可以公告撤销已批准的食品添加剂品种或者修订其使用范围和用量。
4食品风味剂问题
4.1毒豆芽,苏丹红,三聚氰胺等食品问题
4.1.1 毒豆芽定义:指在豆芽生产过程中非法添加对人体有害的添加剂或工业原 料,从而改变豆芽生产周期和外观,然后流入市场销售的豆芽。
国家在食品法当中明确要求在豆芽生产过程中严禁添加任何添加剂,所以市面上大多数豆芽产品都有添加非法添加剂。
辨别方法:毒豆芽无根须,正常豆芽有根须。毒豆芽在售卖过程中可以用鼻子闻闻,气味刺鼻,甚至有的都有臭味。真正豆芽有豆子的香味。毒豆芽外观粗壮,根茎粗壮,没有根须。主要是这三种,看一看有无根茎,闻一闻有无气味。毒豆芽一般都泡在水里进行售卖。
毒豆芽是一种对人体有害的豆芽,它外表看似新鲜,但是至少含4种违法添加剂,尿素超标27倍。2011年4月17日,沈阳警方端掉一黑豆芽加工点,老板称这种豆芽“旺季每天可售出2000斤”。2011年6月10日德国宣布,流行于欧洲的肠出血性大肠杆菌疫情的源头为毒豆芽。
4.1.2 苏丹红(一号)是一种红色染料,用于为溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋、地板等的增光。有关研究表明,苏丹红(一号)具有致癌性,我国和欧盟都禁止其用于食品生产
一食品公司2002年从印度进口5吨红辣椒粉,将其用于生产各类品牌的伍斯特调料,为众多下游食品商或者饭店所使用。后被英国食品标准管理局查出此种辣椒含致癌物质,因此受到通缉。而苏丹红事件也拉开帷幕。
4.1.3 2008年中国奶制品污染事件(或称2008年中国奶粉污染事件、2008年中国毒奶制品事件、2008年中国毒奶粉事件)是中国的一起食品安全事件。事件起因是很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石,随后在其奶粉中被发现化工原料三聚氰胺。根据公布数字,截至2008年9月21日,因使用婴幼儿奶粉而接受门诊治疗咨询且已康复的婴幼儿累计39,965人,正在住院的有12,892人,此前已治愈出院1,579人,死亡4人,另截至到9月25日,香港有5个人、澳门有1人确诊患病。事件引起各国的高度关注和对乳制品安全的担忧。中国国家质检总局公布对国内的乳制品厂家生产的婴幼儿奶粉的三聚氰胺检验报告后,事件迅速恶化,包括伊利、蒙牛、光明、圣元及雅士利在内的多个厂家的奶粉都检出三聚氰胺。
4.2.风味物质合理使用与安全监督
风味物质就是能对人的嗅觉(气味)和味觉(滋味)产生刺激而获得感觉的物质。它给食品带来风味,而风味则是食品感官质量的重要指标之一,也是食品能否为 4 消费者接受的主要因素之一。风味不仅决定人们对食品喜爱与否,而且可以决定食欲,从而影响消化和吸收。
食品风味物质众多,对食品生产,加工具有重要意义。由于一些不法商家向食品中添加一些非食用物质,导致了众多食品安全事件,例如上述的毒豆芽事件,苏丹红事件,三聚氰胺事件。众多食品安全事件一度的引起民众对食品风味物质的恐慌,一些民众看到有食品添加剂的食品就不敢买或食用。食品风味物质与非食用物质有着本质的区别。
风味物质是食品工业的灵魂。因此,我们应当合理使用风味物质,造福于民。合理食用,就我个人而言,首先我们要明确一个概念,添加的是风味物质,风味物质是可食用物质,而不是向食品中添加一些能改善食品风味的非食用物质。即要清楚地区分风味物质与非食用物质。再者,风味物质虽是可以食用,但前提是在一定的剂量范围内对人体才没有伤害。因此,向食品中添加风味物质时一定要严格按照一定安全剂量标准来添加,如果滥用食品风味物质不但对食品风味造成影响,对人们的健康也会造成伤害。
近几年,国内外发生了许多食品安全事件,对人们的健康造成了一定伤害,同时也暴露了食品行业的一些问题。食品事件大多是因为向食品中添加一些非食用物质。因此,应当加强食品安全监管。食品安全监管即是国家职能部门对食品生产、流通企业的食品安全行使监督管理的职能。具体是负责食品生产加工、流通环节食品安全的日常监管;实施生产许可、强制检验等食品质量安全市场准入制度; 查处生产、制造不合格食品及其它质量违法行为。因此,国家有必要制定合理的监管体系,细化监管渠道,不放过一个死角,不给不法商家祸害人民的机会,同时要不断完善对一些物质的区别,即区分可食用物质与非食用物质。从食品源头到加工、生产、销售,每一步都要严格把关。而且,国家应当加大惩戒制度,加大犯罪成本,重重处罚向食品中添加非食用物质的不法商家。
食品问题不光靠国家监管,每一位商家都应诚信守法,严格遵守法律,为人民生产处安全健康的食品。
第三篇:食品化学实验报告
南京林业大学食品化学实验报告
学号姓名
实验(宋体,小三,加粗,单行倍距)1实验原理(四号,宋体,单行倍距)
内容(小四,宋体,行间距20磅)
2….注:a个人实验报告文件名:学号 姓名 实验几 实验名称
b 每个实验做一个文件夹,文件夹的名称为 实验几 实验名称,内容为每个人的实验报告
第四篇:食品化学期末总结
食品化学:从化学角度和分子水平上,研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运销过程中的变化及其食品品质和安全性的影响,是食品科学,属于应用化学的一个分支。
体相水(又称自由水,指食品中除了结合水以外的那一部分水)
结合水(又称固定水或束缚水,指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水)可结冰
食品化学的研究范畴:只要范围包括食品营养成分化学、食品色香味化学、食品工艺中的化学、食品物理化学。食品有害成分化学及食品分析技术。
1、水分活度:指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。
2、吸附等温线:在恒定温度下,以食品的水分含量对它的水分活度绘图形成的曲线,称为吸附等温线。
3、吸湿等温线的滞后现象:采用向干燥食品样品中添加水的方法绘制水分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线不相重合,这种不重合的现象称为滞后现象。
4、氨基酸的等电点:当氨基酸分子在溶液中呈电中性时(即静电荷为零,氨基酸分子在电场中不运动),所处环境的PH指即为氨基酸的等电点。
5、蛋白质变性:在酸、碱、热、有机溶剂或者辐射处理时,蛋白质的二三四级结构会发生不同程度的改变,这个过程称之为变性。
6、蛋白质功能性质:指出营养价值外的那些对食品需宜特性有利的蛋白质的物理化学性质,如蛋白质的胶凝、溶解、泡沫、乳化、黏度等。
7、单糖:单糖是结构最简单的碳水化合物,是不能在被水解为更小的糖单位。
8、低聚糖:指水解能够产生2~10个单糖分子的化合物。
9、多糖:即多聚糖,指聚合度大于10的糖类。
10、直链淀粉:是D-葡萄糖通过a-1,4糖苷键链接形成的线状大分子,聚合度为100~6000,一般为250~300.11、支链淀粉:是D-葡萄糖通过a-1,4糖苷键和a-1,6糖苷键连接形成的大分子,结构中具有分支,即每个淀粉分子都是通过一条主链和若干条连接在主链上的支链组成。
12、淀粉的改性:为了适应各种使用的需要,需将天然淀粉经过物理、化学或酶处理,使淀粉原有的物理性质发生一定的变化,如水溶性、黏度、色泽、味道和流动性等。经过这种处理的淀粉总称为改性淀粉。分类:可溶性淀粉、漂白粉、交联淀粉、氧化淀粉和酯化淀粉等。
13、同质多晶:化学组成相同的物质,可以有不同的结晶形式,但融化后生成相同的液相。
14、油脂的塑性:指一定外力下,表现固体脂肪具有抗变形能力。取决于:(1)固体脂肪指数。(2)脂肪晶型。(3)熔化温度范围。
15、维生素:维生素是活的细胞为了维持正常生理功能所必需但需要极少的天然有机物的总称。
16、生物利用率:也称生物有效性,是指食品中矿物质被机体吸收、利用的比例
17、淀粉的老化:淀粉溶液经缓慢冷却成淀粉凝胶并长时间放置,会变成不透明的甚至沉淀的现象
18、淀粉的糊化:淀粉在充分加水并加热时,在50~70度时颗粒发生不可逆膨胀
19、油脂的塑性:指在一定的外力下,表观固体脂肪具有的抗变形的能力
水在食品中的作用:
1、起着溶解。分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的作用
2、对食品的新鲜度、硬度、风味、流动性、色泽、耐贮性和加工性质适应性有影响
3、是食品的组成成分
4、起着膨润、浸透、均匀化等功能
蛋白质的分类:单纯蛋白、结合蛋白、衍生物蛋白
氨基酸的分类:非极性氨基酸、极性不带电荷氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸
必需氨基酸(共有八种:赖氨酸lys、色氨酸trp、苯丙氨酸phe、甲硫氨酸met、苏氨酸thr、异亮氨酸ile、亮氨酸leu、缬氨酸val)
食物中水的存在形式、特点:
1、结合水或称为束缚水或固定水:指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分之间通过化学键结合的那部分水。又可分为:a:化合水或称为组成水:指与非水物质结合得最牢的并构成非水物质整体的那部分水。b:邻近水:指处于非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置,主要的结合力是水-离子和水-偶极间的缔合作用,与离子或离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水。c:多层水:是指位于第一层的剩余位置的水和单分子层水的外层形成的另外几层水,主要靠水-水和水-溶质氢键作用。
2、体相水或称做游离水:指食物中除了结合水以外的那一部分水。又可分为:a:不移动水或滞话水:指被组织中的显微或者亚显微结构及膜所阻留住的水。b:毛细管水:指在生物组织的细胞间隙和食物结构组织中,由毛细管力所截留的水,在生物学中又称为细胞间水。c:自由流动水:指动物的血浆、淋巴、尿液中,植物的导管和细胞中内液泡中的水以及食品中肉眼可见的水,系可以自由流动的水。
结合水的特点:
1、结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系。
2、结合水的蒸汽压比体相水低得多,所以在一定温度(100度)下结合水不能从食物中分离出来。
3、结合水不易结冰。
4、结合水不能作为溶质的溶剂。
5、体相水能为微生物所利用但绝大多数结合水不能。
小麦粉形成面团时,麦谷蛋白和麦醇溶蛋白所发挥的作用;
1、这些蛋白蛋白质的可解离的氨基酸含量低,所以在中性水中它们不易溶解;
2、他们含有较多的谷氨酰胺和羟基氨基酸,所以易形成分子氢键,使面筋具有很强的吸水能力和黏聚性质,其中黏聚性质还与疏水相互作用有关;
3、这些蛋白质中含有-SH基,能形成二硫基,所以在面团中它们紧密连接在一起,使其具有韧性。
4、麦谷蛋白决定面团的弹性、黏性以及强度,麦醇溶蛋白决定面团的流动性、伸展性和膨胀性。
蛋白质变性所产生的结果和常用的变性手段:
(一)蛋白质变性的结果:
1、分之内部疏水基团的暴露,蛋白质在水中溶解性能降低。
2、某些生物蛋白酶的活性散失,如失去酶活或者免疫活性。
3、蛋白质的肽键更多的曝露出来,易被蛋白酶催化水解。
4、蛋白质结合水的能力发生改变。
5、蛋白质分散体系的黏度发生改变。
6、蛋白质的结晶能力丧失。
(二)常用变性手段:
1、物理变性:加热、冷冻、机械处理、经高压、电磁辐射、界面作用。
2、化学变性手段:酸、碱因素(PH值)、盐类、有机溶剂、有机化合物、还原剂。
单双糖在食品应用方面的物理性质及如何应用:
1、甜度。甜度是糖的重要性质,但不同的食品加工所需糖的甜度不同,因此功能性食品甜味剂倍受青睐。
2、溶解度。利用溶解性,可将溶解性最高(79%)的糖果作为保存食品的防腐物质,因为糖浓度在70%以上才可以抑制酵母、霉菌的生长。
3、吸湿保湿性:利用其吸湿性,可将其应用在生产面包、糕点、软糖、调味品等。
4、结晶性:利用单双糖的结晶性,可利用其制作冰糖。
5、黏度:利用黏度可将其应用在糖果工艺的拉条和成型的需要。
6、发酵性:利用其发酵性,可将其应用于酿酒生产及面包疏松。
美拉德反应的利与弊,以及如何控制:
1、利:通过美拉德反应可以形成好的香气和风味,还可以产生金黄色的色泽。
2、不利:美拉德反应会使还原糖同氨基酸与蛋白质部分链段相互作用会导致部分氨基酸的损失,尤其是必需氨基酸,美拉德褐色会造成氨基酸与蛋白质等营养成分的损失。
3、控制方法:(1)降低水分含量;(2)改变PH(PH小于等于6);(3)降温(20度以下);
(4)避免金属离子的不利影响(用不锈干设备)。
单糖:葡萄糖、半乳糖双糖:蔗糖、乳糖、麦芽糖
还原糖:具有还原性的糖,如麦芽糖、乳糖、纤维二糖。
老化淀粉对食品品质的影响以及怎样防止老化:
1、老化淀粉对食品品质的影响:老化后的淀粉与水失去亲和力,不易于淀粉酶作用,因此不易被人体消化吸收,严重的影响了食品的品质,如面包的陈化失去新鲜感,米汤黏度下降或产生沉淀就是淀粉老化的结果。
2、防止老化:可将糊化后的a-淀粉在80度以下的高温迅速除去水分(水分含量最好达10%以下)或冷至0度以下迅速脱水、糊化淀粉在单糖、二糖和醇糖存在时,不易老化、表面 或具有表面活性的极性脂,推迟了淀粉的老化
脂肪的作用:营养功能:热量最高的营养素、脂溶性维生素的载体、提供脂肪酸
食品加工功能:供润滑的口感、光润的外观,塑性脂肪还具有造型功能、赋予油炸食品香酥的风味、传热介质
巧克力为何起白霜,如何防止:
巧克力的原料是可可脂,可可脂的B-3V结晶易转变为B-3VI型,即出现粗糙的口感和表面“起白霜”,要使巧克力口感细腻、外观光滑、口融性好,则应加入乳化剂抑制这种转变,从而抑制巧克力“起白霜”。
油脂自动氧化是活化的不饱和脂肪与基态氧发生的自由基反应。
包括链引发、链增殖和链终止3个阶段。
引发剂
链引发(诱导期):RH→R·+H·
链增殖:R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+ R·
链终止:R·+ R·=R-R
R·+ ROO·=ROOR
ROO·+ROO·=ROOR+O2
油脂的氧化类型:
自动氧化:是活化的不饱和脂肪酸与基态氧发生的自由基反应
光敏氧化:是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应
酶促氧化:脂肪在酶参与下所发生的氧化反应
影响油脂氧化的因素:脂肪酸和甘油酯的组成、氧、温度、水分、表面积、助氧化剂、光和射线、抗氧化剂
氧化值(POV):1kg油脂所含氢过氧化物的毫克摩尔数。新鲜的油脂<=1,劣质的油脂>=20,是衡量油脂氧化初期的氧化程度
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(碘值下降,说明双键减少,油脂发生氧化)
酸价(AV):是指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH的毫克数。食用植物油不超过5,可衡量油脂中游离脂肪酸的含量,也反应油脂品质的好坏。
油脂的精炼:
1、沉降:除去不溶性杂质(静置、离心、过滤)
2、脱胶:应用物理、化学或物理化学的方法将粗油中的胶溶性杂质脱除的工艺过程。
3、脱酸:游离脂肪酸影响油脂的风味和稳定性,可采用加减中和的方法除去游离脂肪酸的过程称作脱酸。
4、脱色:油脂中含有一些有色物质,影响油脂的外观,可用吸附除去。
5、脱臭:油脂中存在一些非需宜的异味物质,可通过热分离等方式除去。
维生素有哪些共同特点:
1、维生素及其前体物都存在于天然食物中
2、参与机体正常生理功能,需要量极少,但必不可少
3、不提供热能,一般不为机体组成成分
4、一般在体内不能合成,或合成量少,必需由食物中供给
5、部分维生素还影响食品的性状
6、参与氧化和影响食品的颜色和风味
牛奶不应存放在透明容器中的原因:
牛奶中含有核黄素,核黄素在光下会降解形成了光黄素和光色素,光色素是一种强氧化剂,对其他维生素尤其是抗坏血酸有强烈的破坏作用。牛奶存放于玻璃容器中后,由于上诉反应,会造成营养价值的降低并且产生异味。
影响矿物质生物利用率的因素;
1、矿物质在水中的溶解性和存在状态。矿物质的水溶性越好,越有利于机体的吸收利用。
2、矿物质之间的相互作用。机体对矿物质的吸收有事会发生拮抗作用,可能与载体的竞争有关。
3、螯合效应。金属离子可以与不同的配位体作用形成相应的配合物或螯合物,有些利于吸收,有些不利于吸收。
4、其他营养素色入的影响。有些营养素会促进矿物质的吸收没有写则会抑制。
5、人体生理状态。人的个体差异也会影响矿物质的吸收。
6、食物的营养组成。食物的营养组成也会影响矿物质的吸收。
天然色素结构:四吡咯色素、异戊二烯衍生物、多酚色素、酮类色素、醌类色素 叶绿素在加工贮藏中的变化:酶促变化、热和酸引起的变化、光解
护绿技术:
1、加入钠、镁、钙等盐酸能降低叶绿素脱镁的速度
2、中和酸而护绿
3、高温瞬时杀菌
4、绿色再生
5、气调保鲜
6、水分活度很低时有利于护色,脱水蔬菜能长期保持绿色的原因
第五篇:2010食品化学考研专业课
一、填空题(50分)25空2分/空
1、食品中存在的天然色素按其化学结构分类有多种。例如__(写3类),其中能够引起
果蔬酶促反应的是__类物质
2、乳化剂的结构特点是__物质。乳化剂在食品中的作用是__。例如__等是天然乳化
剂。
3、淀粉的结构特点是:对淀粉和水的体系进行加热处理,淀粉分子间__键断裂后同水分
子作用,使淀粉粒的体积__,体系的黏度__,双折射现象__,最后得到半透明粘稠体系。
4、食品中香气物质的形成途径有__作用等。例如:食品加热过程中通过__反应产生的香气物质与__等条件有关。破碎的葱、蒜等由于__得作用产生__特征风味物质。
5、四萜化合物__具有维生素A的生物活性,维生素D具有__结构,维生素__易于氧
化并产生褐变,水溶性维生素中__易于发生光降解,产生光黄素和光色素。
6、碳烤羊肉串的表面加热温度可高达300℃左右,在这种的高温加热条件下油脂会发生_
_反应,美拉德反应将损失__,必需脂肪酸发生__反应。
二、简答题(60分,15分/空)
1、举例说明食品的贮藏稳定性与AW之间的关系。
2、什么是抗性淀粉?举例说明。
3、油脂的溶解和油脂的脂肪酸组成及结构有何关系?以动、海洋、植物油各举一例说明。
4、什么结构特点的蛋白质具有起泡性?举例说明此类蛋白质在食品加工中有哪些功能性
质?
三、论述题(40分 20分/空)
1、油脂中氢过氧化物来源有哪些?简要说明化学原理。
2、切割果蔬叫半加工果蔬,它是指新鲜水果蔬菜经过清洗、休整、去皮、切分等处理,再
用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装,外露塑料膜包装。供消费者食用或餐饮业使用的果蔬鲜食加工产品。切割果蔬主要的质量问题是褐变,褐变会严重影响果蔬外观。请回答以下问题
⑴褐变的原因主要有哪些?
⑵分析一下常用护色方法有哪些可以用于切割果蔬的加工流通环节?