食品化学期末总结.doc

江苏大学1 名词解释1.甜味(Sweetness)（1）.甜味是糖的重要物理性质，甜味的强弱一般采用感光比较法来衡量，所得的值称为甜度 （2）糖的甜度与分子量成负相关性。（3）所有的单糖、部分寡糖和糖醇都具有甜度但是多糖不具有甜味。（4）糖甜的度与分子构型有关。 -D-glucose -D-glucose -D-fructose -D-fructose2.旋光性(Optical activity) （1）旋光性是一种物质使偏振光的震动平面发生旋转的特性，使偏振光平面向右旋转的成为右旋糖，D-或（+）。使偏振光平面向左旋转的成为左旋糖，L-或（-）。（2） 除了丙酮糖(acetone sugar)外，单糖分子中都含有手性碳原子，因此其溶液都具有旋光性。3. 溶解性性(Dissolubility)（1） 单糖分子易溶于水，不溶于乙醚(ethyl ether)和 丙酮(acetone)等有机溶剂。 （2） （2）糖的溶解性与分子极性和温度有关。 极性基团越多，溶解度就越高。果糖(fructose) 葡萄糖(glucose) 温度升高，溶解性增大。 fructose and glucose: 50 oC 40 oC 30 oC 20 oC4. 还原反应(Reducing reaction)（1）还原糖：分子中含有自由醛基或半缩醛结构的糖都具有还原性，称为还原糖。（2）葡萄糖(glucose)-葡萄糖醇(glucitol) 甘露糖(mannose)-甘露醇(mannitol) 木糖(xylose)-木糖醇(xylitol) 5. 焦糖化反应：是指在无水（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。6.过氧化值(Peroxide Value, POV) 过氧化物使脂类自动氧化的主要初级产物。一般用每千克脂肪中氧的毫摩尔数表示。过氧化值用来表示氧化初期产生的过氧化物。7.油脂氢化(Hydrogen)是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。 不仅使液体油转变成半固体或塑性脂肪，以适合一些特殊 的用途。例如起酥油和人造奶油。 提高油的氧化稳定性。 还可生产反式油脂(Trans fats)。2 小知识点1.水分活度在冰点 以上和以下的不同点:（1）定义不同。 （2）Aw的含义不同。在冰点以上温度，Aw是试样成分和温度的函 数，试样成分起着主要作用；在冰点以下温度，Aw与试样成分无关，仅取决 于温度，即冰相存在时Aw不受溶质的种类和比 例的影响。因此，不能根据Aw预测受溶质影响 的冰点以下发生的过程。不能根据冰点以下的 Aw预测冰点以上的Aw.（3）当温度充分变化至形成冰或熔化冰时，从食品稳定性考虑，Aw的意义也发生变化。如食品-15（Aw=0.86）微生物不生长， 反应速度缓慢； 20（Aw=0.86）一些反应速度快速进行，一些微生物以中等速度生长。3 简答1. 水的生理功能水在生物体内的大量存在，具有重要生理作用，主要表现为：（1）促进物质代谢。水是良好的溶剂，因此能溶解物质，加速化学反应，有利于营养的消化吸收、运输和代谢废物的排泄。 （2）调节体温。生物体在散失水分的过程中水分较高的气化热能降低体温。对植物来说可避免强烈太阳照射下产生体温的剧烈升高，对动物来说是调节体温的一种最重要方式。（3）润滑作用。泪液可防止眼球干燥。关节滑液可防止骨关节的磨损。食物的吞咽也需水的帮助。（4）生物体代谢的底物。在生物体内的许多化学反应中，都需要水的参与。尤其是一些水解反应2.自由水与结合水的性质差别食品中自由水与结合水的性质差别体现在5个方面： 1）结合水与非水组分结合，特别是有机物分子中的极性基团的结合；自由水则相距远； 2）被蒸发的难易程度不同； 3）-40以上结冰与否； 4）能否作溶剂； 5）能否为微生物所利用。 其中，又以-40以上能否结冰、能否作溶剂两方面最典型。结合水特点：不能用做溶剂，与非水组分结合的牢固，蒸发能力弱，不能被微生物利用，不能用做介质进行生物化学反应。自由水特点：可做溶剂、在-40之前可结冰，易蒸发，微生物可繁殖、可进行生物化学反应。3.美拉德反应Mailla反应步骤： 缩合(Condensation) - 羰氨缩合 重排(Rearrangement)-烯醇化反应(Enolization)生成氨基醛糖或氨应基酮糖 斯特克勒尔降解(Strecker degradation)-产生风味物质，如吡嗪(肉香味) 破碎(Fragmentation) 聚合(Polymerization)-产生类黑精(褐黑色)初始阶段 还原性羰基和氨基首先发生加成反应，生成羰胺化合物，然后相邻的羟基和氨基之间脱去一份子水生成席夫碱(Schiff),由于席夫碱的C=N双键是一个极性不饱和共价键，遇到分子内的其他位置合适的羟基则反应形成醛糖基胺或酮糖基胺，最后这些含有羟基的糖基胺分别经过分子重排生成氨基酮糖或氨基醛糖。 一般情况下，醛糖生成的是氨基酮糖，酮糖则生成氨基醛糖。4.食品褐变与食品本质的关系（1）色泽：美拉德反应生产的类黑精有很好的抗氧化性质，也赋予食品特有的色泽。 (2) 营养：还原糖与赖氨酸结合后的重排产物不能被人体吸收，降低了食品的营养价值，是赖氨酸生物效价有所损失；类黑精于蛋白质、重金属结合后，对消化系统产生不利影响。 （3）风味：控制斯克勒尔降解反应能赋予食品良好的风味，但过度反应会产生焦糊味。5.抑制非酶褐变的方法 Inhibition method隔氧法。阻止由于与氧接触发生氧化而引起的褐变，如 选用隔氧的包装材料、采用吸氧剂、充氮等方法。 低温冷藏法。阻止由高温加热引起的热褐变，温度每升 高10 oC，褐变速度增加3-5倍，可以通过低温冷藏来抑制。 降低水分活度法。水分活度0.6时，很容易引起褐变。 降低pH值法。在pH3.0时，随着pH值的升高，非酶褐 变加快，易褐变，因此调节pH值3.0为宜。 添加添加剂法。常用的添加剂有亚硫酸及其钠盐、硫醇 化合物等，可与褐变中间体羰基化合物相结合，从而阻止 其发生聚合反应，最终抑制食品的非酶褐变。6.脂肪自动氧化机理(Lipid autoxidation) 自动氧化：脂类分子与氧之间的反应，引起脂类氧化变质、食品败坏的主要原因，降低食品的营养价值，某些氧化产物甚至具有毒性。有限度的氧化是需要的，产生典型的香气。 脂肪自动氧化的特征。 油脂的自动氧化可分3个阶段：链引发, 链传递, 链终止。 油脂自动氧化实质是自由基反应 油脂的自动氧化可分3个阶段： 诱导期。油脂在光、热、金属催化剂等影响下被活化分解成不稳定的自由基RRH R + H 不饱和脂肪酸中与双键相邻的亚甲基上的氢因受到双键的活化，特别容易被除去，因此容易在这个位置形成自由基。 链传递。在诱导期形成的自由基，与空气中的氧分子结合，形成过氧自由基ROO，过氧自由基又从其他油脂分子中亚甲基部位夺取氢，形成氢过氧化物ROOH，同时使其他油脂分子成为新的自由基。这一过程不断进行，可使反应进行下去，使不饱和脂肪酸不断被氧化，产生大量的氢过氧化物。这一过程中，不稳定的氢过氧化物的分解也可产生多种自由基。R. + O2 ROOROO + RH R + ROOH 链终止。当油脂中产生的大量自由基相互结合时，可形成稳定的化合物，反应可终止。7.评价脂肪的品质(1) 酸价：酸价是指1g 油脂中和其中游离脂肪酸所需KOH的毫克数。酸价(AV)表达的是油脂中游离脂肪酸(FFA)的数量。（2）皂化值：皂化值是指中和1g油脂所需的KOH的毫克数。（3）碘值：碘值是指100g油脂吸收碘的克数。碘值用来表示油脂的不饱和程度，用所吸收碘的百分数表示。（4）过氧化值：一般用每千克脂肪中氧的毫摩尔数表示。过氧化值用来表示氧化初期产生的过氧化物。 8.影响油脂自动氧化变质的因素及抑制脂质自动氧化的方法： 脂肪酸的组成 油脂中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都能发生氧化，但饱和脂肪酸的氧化需要较特殊的条件，所以油脂的不饱和程度越高，则越容易发生自动氧化变质；共轭双键越多，自动氧化越容易。据此，似乎植物油比动物脂肪更容易发生自动氧化变质，但实际上，许多植物油中常伴随有易氧化的酚类，如芝麻酚、维生素E等，具有抗氧化作用，因此很多植物油不易发生氧化酸败。另外，油脂的氢化可以提高油脂的饱和度，氢化后的油脂自动氧化速度可适当减缓。 氧 氧在油脂的自动氧化变质中是很关键的反应物。如果空气中氧的分压大，有利于油脂的自动氧化。但当氧的分压保持一定值后，自动氧化的速度也保持不变。可以采用驱氧、隔氧的方法来延缓油脂的自动氧化过程。 温度 高温能促进自由基的生成，也可以促进氢过氧化物的进一步变化，所以降低温度可以延缓油脂的自动氧化 光 自由基的产生需要能量，光及射线都是有效的氧化促进剂，提高自由基的生成速度，因而促进油脂的自动氧化。所以油脂及其制品在保存时，应注意避光。 水分活度 水分活度对油脂自动氧化的影响比较复杂。过高过低的水分活度都可加速氧化过程。水分过低时，增加了油脂与氧的接触，有利于氧化的进行；当水分增加时，溶氧量增加，氧化速度也加快。实验表明，当水分活度控制在0.30.4 时，食品中油脂的氧化速度最低。值得指出的是，冷冻食品常常还存在油脂的氧化。这是由于，冷冻状态下，水分以冰晶形式析出，使油脂失去水膜的保护。 金属离子 特别是过渡金属离子，能缩短自动氧化过程中的诱导期，是助氧化剂，能加速氧化过程。因此，油脂在加工、贮藏时都要注意避免金属离子的引入。 抗氧化剂 抗氧化剂是能防止或延缓食品的氧化变质，提高食品的稳定性，延长食品贮藏期的物质。常用的抗氧化剂，具有易氧化的特征，加入食品后通过自身的氧化消耗食品内部和环境中的氧，因此而延缓食品的氧化变质。常用的油脂抗氧化剂有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）等等。维生素E是油脂中常见的天然抗氧化剂。9.反式脂肪酸的抑制方法 控制氢化操作条件，如氢化压力、氢化温度和催化剂用量等, 从而将反式脂肪酸的含量控制在最低。一般而言, 降低反应温度, 提高反应压力, 提升催化剂表面上的氢气浓度，增加反应系统搅拌速率并减少催化剂用量, 可获得低反式脂肪酸含量的产品。 选择贵金属催化剂：一方面原因在于贵金属催化剂特有表面结构和其活性位点吸附能力；另一个原因在于贵金属催化剂天然化学结构会促使被吸附氢与不饱和脂肪酸双键在催化剂表面形成平衡分布浓度。例如，铂金（Pt）, 钯（Pd）。另外，采用均相催化剂,也可有效减少反式脂肪酸的生成。 加入添加剂：在油脂氢化过程中添加游离脂肪酸同样会显著减少反式异构体生成量。游离脂肪酸比甘油三酯表现出更强的化学吸附性能, 也会与其竞争催化活性位点，而添加无机磷酸也有类似效果。若添加诸如氨基酸、尿素胺等一些含氮化合物也会提高氢化反应选择性，且反应异构化指数很高, 很适宜生产低反式酸产品。 选择超临界流体氢化和电化学氢化反应器均能减少油脂氢化过程中反式脂肪酸形成。10.蛋白质的一、二、三、四级结构 由共价键结合在一起的氨基酸残基的排列顺序被称为蛋白质的一级结构。 蛋白质的二级结构式多肽链某些片断的氨基酸残基周期性的空间排列，它不包括与其他链段之间的相互关系和侧链构象，被称为蛋白质的二级结构。 蛋白质主要二级结构：螺旋结构、结构、弯曲和无规则卷曲结构。 当线性蛋白质链（含有二级结构部分）进一步折叠成紧密的三维形式时就形成了蛋白质的三级结构。四级结构是指含有多于一条多肽链的蛋白质分子的空间排列。某些生理上重要的蛋白质以二聚体、三聚体、四聚体等形式存在。这些四级复合物由蛋白质亚基（单体）构成，这些亚基可以是相同的，也可是不同的。11. 蛋白质改性的方法（1） 化学改性：酸或碱水解、磷酸化、酰基化、酯化（2） 酶法改性：酶法水解、胃合蛋白反应、蛋白质交联四 .论述1. 热处理（从两个方面来说并举例）（1） 适当加热：热变性（有利） 适度热处理时（60-90）蛋白质产生变性。 变性蛋白质广泛失去溶解性。1、蛋白质变性可改进它们的消化率和必需氨基 酸的生物有效性。 2、蛋白质变性可使一些酶失活。 3、蛋白质变性可降低含蛋白质类抗营养因子的生物有效性。（2） 过度加热：发生不利于营养、品质和安全的化学变化热解反应和有害物质形成 氨基酸的消旋化 加热导致异肽键形成 加热导致羰氨反应 氨基酸的分解。烧、烤、煎炸等加工方式可能导致食品表面蛋 白质温度超过200。 200以上高温下，可能发生氨基酸的分解，其 中很多产物具有致癌或致突变活性。 易受破坏的氨基酸包括Arg（精氨酸）、Ser （丝氨酸）、Thr（苏氨酸）、Lys（赖氨酸） 和Trp（色氨酸）等。其中Trp（色氨酸）和 Glu（谷氨酸）裂解产物致癌性最强。维生素1.VA 性质(properties)(1)20个C构成的不饱和烃类化合物(2)包括视黄醇及相关化合物和一些类胡萝卜素(3)可以是醇、醛、酸或酯的形式(4)多个共轭双键，异戊二烯生物合成而来(5)双键有顺式和反式，当为全反式结构时活性最高 维生素A只存在于动物性食物中，维生素A1存在于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中，而维生素A2存在于淡水鱼的肝脏中。肝脏、蛋黄、乳类、鱼脂肪为维生素A的主要来源。植物组织中尚未发现维生素A。矿物质1.生物利用率 (Bioavailability):代谢过程中可被利用的营养素的量与摄入量的营养素的比值。酶1.酶的辅助因子（cofactors）：有机化合物B族维生素 辅酶（coenzyme）类型VmaxKmax无抑制不变不变竞争性抑制不变增加非竞争性抑制减少不变反竞争性抑制减少减少2.抑制剂对动力学的影响规律：3.酶对食品品质的影响：