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第二章 水分水1、水分子为四面体结构，即角锥体结构，氧原子位于四面体的中心。2、四面体的4个顶点中有2个被氧原子占据，其余2个为氧原子的孤对电子所占据。由于该两对孤对电子将对成键电子对形成挤压作用，所以2个OH键间夹角为104.5度。3、每个水分子最多能够与另外的4个水分子通过氢键结合。4、水分子的三维氢键缔合，水的异常物理性质与断裂水分子间氢键需要额外能量有关。5、水的密度在3.98摄氏度时最大。6、水的异常性质： 熔沸点高（高于NH3）：水分子间形成的三维氢键能高于氨分子间的二维氢键能，要破坏三维氢键需要更多的热能，温度就越高。 水的粘度低：缔合体中的氢键是不稳定的，缔合体中水分子的氢键是不断变化的，导致水分子具有流动性。介电常数显著增加：水的氢键缔合而成庞大的水分子族，产生多分子偶极，使水的介电常数增加。 冰 1、冰是由水分子间有序排列形成的结晶。2、冰的导热性比水快，是水的4倍，冰的热扩散系数是水的10倍。3、食品冷冻后产生晶核多好还是冰晶体多好，为什么？ 产生晶核多好，因为晶核体积较小，冰晶体体积较大，体积大的冰晶体容易刺破食品的细胞结构，使食品在解冻时，大量细胞内物质溢出到细胞外，如大量水分，营养物质甚至是酶类，使食品品质劣变。 食品中水与非水组分之间的相互作用1、作用：共价键离子水和作用水和水的氢键2、笼形水合物：是冰状包合物，其中水为“主体”物质，通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为“客体”的分子。 笼形水合物的“主体”一般由20-74个水分子组成 “客体”是低分子量化合物 “主体”水分子与“客体”分子之间的相互作用一般是弱的范德华力，但在有的情况下为静电相互作用 主体、客体大小相似，只有“客体”的形状和大小适合于“主体”的笼才能被截留 笼形水合物晶体在0摄氏度以上和适当压力下仍能保持稳定的晶体结构。3、疏水相互作用：就是疏水基团尽可能聚集（缔合）在一起以减小它们与水分子的接触。 食品中水的存在形式1、水： 化合水 （化合作用结合，决定食品风味） 结合水邻近水 多层水 滞化水 （物理作用结合，决定安全性和保藏性） 游离水毛细管水 自由游动水2、 食品中水的性质与纯水相比项目 结合水 体相水（游离水）一般描述： 存在于溶质或其他非水 位置上远离非水组分组分附近的那部分水。 以水-水氢键存在包括化合水和邻近水以及几乎全部多层水冰点： 冰点大为降低，甚至在-40不结冰 能结冰，冰点略微降低溶剂能力： 无 大平均分子水平运动： 大大降低甚至无 变化很小蒸发焓： 增大 基本无变化在高水分食品中 0.85 游离水5、BET单层：区与区得交界区，相当于一个制品能呈现最高稳定性时含有的最大水分含量。6、真实单层：区和区的接界，能自发溶解过程，促进基质出现初期溶胀，起增塑作用。7、Aw=0.2-0.3时，食品最稳定（脂肪氧化反应除外） Aw=0.7-0.99时，食品最不稳定。8、当Aw值低于0.8时，大多数酶的活力就受到抑制；若Aw值降到0.25-0.30时，则食品中的淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶就会受到强烈的抑制或丧失起活力（脂肪酶除外）。 第三章 蛋白质1、分类 分子形状 纤维状蛋白 球状蛋白 分子组成 简单蛋白质 结合蛋白质 衍生蛋白质2、氨基酸 自然界的氨基酸一般以L-构型存在，某些微生物中有D-型氨基酸存在分类 按R的极性分 非极性氨基酸（8个） 极性氨基酸（12种） 按分子结构分 中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸 碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸 酸性氨基酸：谷氨酸、天冬氨酸 氨基酸的性质1、等电点：氨基酸在溶液中净电荷为零时的pH值等电点(pI)的计算 R基不带电荷: pI=(pKa1+pKa2)/2 R基带正电荷: pI=(pKa2+pKa3)/2R基带负电荷: pI=(pKa1+pKa3)/2Ka1：羧基的离解常数Ka2：氨基的离解常数Ka3：带电荷侧链基团的离解常数已知赖氨酸的pKa1=2.18 pKa2=8.95 pKa3（NH3）=10.53，求pI已知谷氨酸的pKa1=2.19 pKa2=9.67 pKa3（COOH）=4.25，求pIpH pI 带负电荷 、 pH100:脱氨 功能性质发生改变（2）t=115:含硫氨基酸脱硫,生成含硫化合物与硫化氢产生风味，蛋白质营养价值降低（3）t150:蛋白质之间发生交联形成异肽链降低蛋白质的生物可利用性，安全性 （4）t200:氨基酸残基发生异构化反应由L型变为D型降低蛋白质生物可利用性氧化剂的影响： 次氯酸钠、H2O2、过氧苯甲酰氧化含硫氨基酸和苯环氨基酸 氧化速度： 蛋氨酸半胱氨酸胱氨酸和色氨酸 氨基酸的营养价值、生物利用率、安全性降低 第四章 碳水化合物1、单糖及低聚糖：多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。2、甜度： 比甜度:以10%或15%的蔗糖水溶液在20的甜度为1，其他糖的甜度与它的比值。 常见糖的甜度比较:果糖蔗糖 葡萄糖麦芽糖 乳糖3、旋光性（Optical activity ）：指一种物质使直线偏振光的振动平面发生向左或向右旋转的特性。（比旋光度:1ml含有1g糖的溶液在其透光层为0.1m时使偏振光旋转的角度。变旋现象:溶于水时，其比旋光度处于变化中，但到一定时间后就稳定在一恒定的比旋光度上，这种现象就是变旋现象。）4、吸湿性、保湿性、结晶性、吸湿性（Hygroscopicity ：糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。吸湿性比较:果糖果葡糖浆麦芽糖葡萄糖蔗糖无水乳糖（保湿性（Moisture retention ）：糖在空气湿度较低情况下保持水分的性质。）结晶性（Crystalline ）：指糖处于过饱和状态下， 会有晶体析出的现象。结晶性比较:蔗糖乳糖葡萄糖果糖和果葡糖浆淀粉糖浆淀粉糖浆：组成：葡萄糖、糊精、低聚糖的混合物。优点：不含果糖，不吸湿，糖果易于保存;糖浆中含有糊精，能增加糖果的韧性;糖浆甜味较低，使糖果的甜味适中。5、美拉德反应(Maillard Reaction)：又称羰氨反应，指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合反生成类黑精的反应。 反应条件： 羰基化合物:醛、酮、糖、油脂氧化产生的醛和酮 氨基化合物:氨基酸、蛋白质、胺、肽 一定的温度、水分活度、酸度 反应历程：初期阶段：羰氨缩合、分子重排；碱性条件有利于美拉德反应早期加入亚硫酸盐抑制反应 羰氨缩合：羰氨反应的第一步是氨基化合物中的游离氨基和羰基化合物的游离羰基之间的缩合反应，最初产物是一个不稳定的亚胺衍生物，此产物随即环化为氮代葡萄糖基胺。 分子重排：氮代葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞（Amadori）分子重排作用生成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖即单果糖胺。中期阶段：果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛（HMF) 果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮，还原酮还可与胺类缩合，或者降解生成较小分子的双乙酰、乙酸、丙酮醛等。果糖基胺在中期阶段也生成吡啶类化合物、呋喃、吡喃等杂环化合物 斯特勒克（Strecker）降解反应，斯特克勒尔降解反应是美拉德反应产生风味化合物的途径。该反应可产生醛、吡嗪等风味物质。 果糖基胺的其他反应产物的生成。在美拉德反应中间阶段，果糖基胺除生成还原酮等化合物外，还可以通过其他途径生成各种杂环化合物。 末期阶段： 醇醛缩合：是两分子醛的自相缩合，并进一步脱水生成不饱和醛的过程。 生成黑色素： 美拉德反应中期阶段的所有产物经过缩合、聚合形成复杂的高分子色素（类黑精）反应结果： 使食品颜色加深 赋予食品一定的风味 营养物质损失、有毒有害物质产生 产物具有抗氧化作用 影响美拉德反应的因素：羰基化合物：还原糖含量与反应成正比；醛酮；五碳糖六碳糖；单糖双糖 氨基化合物：胺氨基酸蛋白质； 氨基酸：氨基在-位或末位氨基在-位； 碱性氨基酸酸性氨基酸温度:t30，反应速度较快 t20，反应速度较慢pH：pH3，随pH上升，反应速度增加pH3，反应几乎被抑制水分含量:1015含水量，易发生反应完全干燥情况下，反应难进行水分含量超过5脂肪食品，反应速度快 金属离子:Cu与Fe促进褐变，Fe3+Fe2+ Mn2+、Sn2+抑制美拉德反应 钙抑制美拉德反应 空气:真空或充入氮气间接抑制反应 亚硫酸盐:反应早期加入抑制反应发生如何抑制美拉德反应： 除去一种作用物 稀释或降低水分含量 降低pH 降低温度 色素形成早期加入亚硫酸盐 采用隔氧法6、常见的低聚糖：蔗糖（sugur)：1.-D-葡萄糖与-D-果糖以-1,2糖苷键连接而成非还原糖 2.具有极大的吸湿性和溶解性 3.稀酸或酶的作用下得到葡萄糖和果糖的等量混合物4.高温条件下可形成焦糖色素5.蔗糖衍生物麦芽糖 (Maltose)：1.两分子葡萄糖通过1,4糖苷键连接而成的还原糖2.易溶于水，微溶于酒精，不溶于醚，甜度为蔗糖的46%3.甜味温和 乳糖（ Lactose）：1.-D-半乳糖与D-葡萄糖通过-1,4糖苷键连接而成的还原糖2.能溶于水，吸湿性低3.甜度为蔗糖的39%。 4.在乳糖酶作用下水解D葡萄糖和D半乳糖而被人体吸收5. 乳糖容易吸收香气成分和色素，食品加工中可用它来传递这些物质海藻糖（Trehalose ）：1.两分子葡萄糖通过1,1糖苷键连接而成非还原糖2.溶于水，变旋性，甜度是蔗糖的453.高的保湿性，低的吸湿性4.对热、酸稳定5.用于干燥食品、化妆品、医药、保健品中果葡糖浆 (fructose, cornsyrups)：（简答） 1.组成：果糖和葡萄糖为主要成分的混合物糖浆。 2.性质： 甜味：果糖含量越多越甜；协同增效作用；掩盖异味；果汁的清香和清凉感；冷甜 高溶解度、高渗透压 良好的抗结晶性、保湿性、发酵性、褐变性7、淀粉（starch)：（一）淀粉粒的特性 存在状态：淀粉颗粒 形状：圆形、椭圆形、多角形等 大小：0.0010.15毫米 （马铃薯淀粉粒最大，稻米淀粉粒最小） 结构：淀粉颗粒内有结晶区和无定形区 结晶区：淀粉分子间以氢键相结合排列有序，呈放射状微晶束形式存在。用偏振光显微镜观察及X-射线研究，能产生双折射及X衍射现象。 无定形区：分子无序排列直链淀粉（amylose）：由D-吡喃葡萄糖，1，4糖苷键连接支链淀粉(amylopectin)：由D-吡喃葡萄糖，-1，4和-l，6糖苷键连接起来的带分枝的复杂大分子酶水解：-淀粉酶-淀粉酶葡萄糖淀粉酶-1,4能能能-1,6否否能越过-1,6？能否能水解起始位置淀粉分子内部淀粉分子还原尾端淀粉分子非还原尾端水解单元1G2G1G水解支链淀粉终产物-葡萄糖-麦芽糖-极限糊精-麦芽糖-极限糊精-葡萄糖淀粉糊化（gelatinization)：-淀粉：具有胶束结构的生淀粉-淀粉：指经糊化的淀粉淀粉糊化：淀粉颗粒在适当温度下，破坏结晶区氢键，淀粉颗粒吸水溶胀，不断分裂，直致晶体胶束全部崩溃，淀粉单分子分散于水中形成均匀糊状溶液的过程（名词解释）淀粉老化(Retrogradation)：经过糊化后的-淀粉在室温或低于室温下放置，会变得不透明甚至凝结而沉淀 （名词解释）8、凝胶形成条件（1） 高甲氧基果胶条件：糖55%、pH 2.03.5、果胶0.30.7 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。（2 ）低甲氧基果胶条件：二价阳离子存在，pH 2.56.5 机理：两个果胶分子链间的羧基通过钙桥实现离子连接以及氢键的共同作用从而获得凝胶的结构 第五章、脂 质 (lipids)1、命名 亚油酸:6系脂肪酸前体物质-亚麻酸、花生四烯酸（1）.系统命名法：9顺,12顺-十八碳二烯酸(2).数字命名法： n: m （n-碳数, m-双键数） n: ma 或 n:m(n-a) (只适用于顺式，非共轭结构) 18:2(9c,12c) 18:26 或 18:2(n-6)(3).俗名:亚油酸(4).英文缩写：L2、物理性质气味和色泽 (Smell and colour)：纯净的油脂是无色无味的热性质（Thermal Properties）：沸点（ Boiling Points，Bp）：（1）.范围：180200之间 （2）.规律：沸点随碳链增长而增高；碳链长相同时，饱和度影响不大烟点，闪点，着火点（ smoking point , flash point , fire point）：精炼后的植物油脂烟点、闪点、着火点分别为：240、340 、370 ；当游离脂肪含量为100时，三点分别降低为100、200、250密度 (Density )：脂肪密度小于水折光率（Refractive ）：光从一种介质进入另一介质，因传播速度不同而发生折射现象。折光程度用折光率表示油脂分子中碳链越长、不饱和程度越高，油脂的折光率越大；油脂与有机溶剂混合后，折光率减少3、同质多晶现象 (Polymorphism)：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。（名词解释） 天然油脂晶型：各种晶型之间的转化：单纯甘油酯为例 融化的固体脂肪逐渐冷却型 型加热至熔点型 型保持温度高于熔点几度 加热至熔点温度三种晶型密度、稳定性、熔点按依次增大4、油脂的塑性（plasticity)：在一定压力下，脂肪具有抗变形的能力 （名词解释）5、油脂的化学性质 氧化反应 (oxidation Reaction)：也称为油脂的酸败。油脂或含油脂食品在加工贮藏中，因为空气中氧气、光照、微生物或酶等作用，产生不愉快气味，苦涩味和一些有毒化合物的现象 （名词解释）机制：P1686、自动氧化的特点：（1）首先不饱和脂肪酸双键在-C处引发自由基，双键可位移。（2）纯脂肪物质的氧化需要一个相当长的诱导期。（3）参与反应是O2，ROOH2活化-亚甲基数。（4）干扰自由基反应的物质抑制氧化，光等物质催化氧化。7、光敏氧化（Photosensitized Oxidation）机理：是不饱和双键与单线态氧直接发生氧化反应，光敏化剂(Sensitizers;简写Sens，天然色素酶促氧化（ Photosensitized Oxidation）：具有1，4-顺，顺-戊二烯结构多不饱和脂肪酸氧化 P1718、影响脂肪氧化的因素：（简答） （1）油脂的脂肪酸组成 （2） 温度：温度越高，氧化速度越快(3)氧气：氧浓度低，氧化速度与氧气浓度呈 正比；氧浓度高，氧化速度与氧气浓度无关(4)水分活度：w=00.33 wVw=0.330.73 wVw0.33 wV(5) 表面积：油脂与空气接触表面积越大，氧化速度越快(6)助氧化剂： 二价或多价过渡金属离子，加速反应， pbCu黄铜SnZnFeAl不锈钢Ag，血红素、酶促氧化的酶均是助氧化剂。（7） 光和射线：促进脂肪氧化（8）抗氧化剂：一些能够延缓和减慢氧化速率的物质9、抗氧化剂：（1）自由基清除剂 (氢供体、电子供体)（2）金属螯合剂:有机酸、抗坏血酸等（3）氧清除剂:抗坏血酸、VE等（4）单线态氧淬灭剂（5）氢过氧化物分解剂（6） 酶抗氧化剂（7）增效剂（synergist)10、缩合总结：油脂经长时间加热,颜色变暗,粘度,泡沫量,碘值,酸价,发烟点,平均分子量,过氧化值,折光率 。加工中宜控制t;而在生物体内，生育酚的抗氧化能力大小恰恰与它在食品中的抗氧化能力相反，即大小为10、维生素C：最不稳定的维生素 抗坏血酸具有4种异构体：D-抗坏血酸、D-异抗坏血酸、L-抗坏血酸、L-异抗坏血酸 参与美拉德反应11、影响维生素C降解的因素:（简答） 金属离子催化维生素C降解含金属的酶催化维生素C降解H2O2 催化维生素C降解氧：PO25.5不稳定环境Aw和温度：随温度升高，维生素C的降解降低；Aw=0.1-0.25 随Aw的升高，维生素C的降解升高光照：加速维生素C的降解高浓度糖、盐、半胱氨酸、多酚、果胶等减慢氧化速度12硫胺素(维生素B1)：属于最不稳定的一类维生素13、尼克酸（维生素B5）：最稳定的B族维生素14、维生素B12：唯一含有金属元素钴的维生素，唯一只能由微生物合成的维生素 第七章 矿物质1、存在形式：单价元素 离子 多价元素 离子、不溶性盐、胶体状态 金属元素 螯合物第八章 酶1、酶：生物活细胞产生的一类具有催化功能的蛋白质2、酶催化的特点：催化效率高 专一性强 键专一 基团专一 绝对专一 立体异构专一 条件温和3、酶单位:在特定条件下，在1min内1umol的底物转化为产物的酶量为1个酶活力单位或酶单位称为酶的国际单位（IU）4、凯特：在最适反应条件（温度25下）每分钟催化1摩尔底物转化为产物所需的酶量，定为1Kat单位（1Kat=1mol/s） 1Kat=60106IU5、比活力：每毫克酶蛋白质含有多少酶活力单位来表示酶活力的大小称为比活力6、酶促褐变的机理：植物组织损伤，酚类物质与氧气接触，氧化酶作用下造成醌的积累和氧化聚合，形成褐色色素的变化。反应条件：酚类物质、氧气、酚酶酶促褐变底物：儿茶酚、绿原酸、酪氨酸7、褐变抑制方法：（简答）（一）钝化酶的活性（热烫、抑制剂等），热烫要彻底， 加入二氧化硫或亚硫酸盐（二）改变酶作用的条件（pH, 水分活度等），加入柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等有机酸（三）隔绝氧气， 浸入糖、酸溶液中，抽真空， 抗坏血酸溶液涂膜（四）加酚酶底物类似物（五）底物改性8、水解酶类淀粉酶 (amylase)：（一）a-淀粉酶（液化酶） 最适温度：5570 ，最适pH：4.57.0（二）b-淀粉酶（糖化酶） b-淀粉酶较a-淀粉酶更耐热、耐酸（三）葡萄糖淀粉酶 最适温度：5060 ，最适pH：45 果胶酶 (pectic enzymes)：提高果汁的出汁率和澄清率 脂肪酶 (lipases)：使一些食品呈现出特有的风味（巧克力、干酪） 蛋白酶：使啤酒澄清，使肉类嫩化，可产生各种功能性肽，制作消化药品 脂氧合酶 (lipoxygenases)：增加面团筋性，使面团漂白第九章 色素1、食品中能够吸收和反射自然光进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素2、叶绿素：利用丙酮、乙醇、乙酸乙酯等提取植物匀浆中的叶绿素 叶绿素与类胡萝卜素、类脂、脂蛋白结合在一起以复合体形式存在 脂溶性色素,叶绿素a:叶绿素b=3:13、加工中常见的衍生物叶绿素加碱加热条件下水解生成叶绿酸盐叶绿素在铜盐或锌盐中浸泡生成铜代或锌代叶绿素（常用的护绿方法）加工和贮藏中的变化:酶促变化 :叶绿素酶：最适温度6082，100失活 脂酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪氧合酶、过氧化物酶 4、血红素（hemes)：P300肉刚被切开后，表面的肌红蛋白与氧发生氧化作用变成褐色。肉内部仍为肌红蛋白或氧合肌红蛋白而呈紫红色或鲜红色，内部还原物质消耗尽后，肉内外全变为褐色。 肉变绿的原因: H2O2胆绿蛋白细菌污染 +亚硝酸盐过量亚硝酰高铁血红素 = 绿色 H2S硫肌红蛋白5、类胡萝卜素 (carotenoids)：胡萝卜素： -胡萝卜素 、-胡萝卜素、-胡萝卜素、番茄红素 叶黄素：胡萝卜素的含氧衍生物，溶解于甲醇和乙醇，而难溶于乙醚、石油醚 类胡萝卜素可与糖或蛋白质结合，或与脂肪酸以酯类的形式存在。 -,-,-胡萝卜素为维生素A源， -胡萝卜素可生成2分子维生素A 从植物中提取类胡萝卜素应选择极性和非极性有机溶剂混合使用6、花色苷可以与自身、蛋白质、单宁、黄酮、多糖类物质发生缩合反应，使颜色加深P3097、类黄酮色素难溶于水，易溶于有机溶剂和稀碱液 第十章 食品的风味物质1、风味 (flavor)（广义）：食品中的风味物质刺激人的各种感觉器官产生短时的、综合的生理感觉（名词解释）2、味觉(gustation)的概念：食物在人口腔内对味觉器官的刺激而产生的一种感觉 影响味觉的因素：温度，1040之间较敏感，在30时最敏感 （填空）呈味物味觉 阈值常温0盐酸奎宁苦0.00010.0003食盐咸0.050.25柠檬酸酸0.00250.003蔗糖甜0.10.43、各种味觉的相互作用 ：（简答）p 相乘作用:某物质味感会因另一味感物存在而显著加强p 消杀作用：一种物质往往能减弱或抑制另一种物质味感的现象p 对比作用：指两种或两种以上的呈味物质,适当调配,可使某中呈味物质的味觉更加突出的现象p 疲劳作用：当较长时间受到某种味感物的刺激后，再吃相同的味感物时，往往会感到味感强度的下降p 变调作用（阻塞作用）：一种物质的味感会使另一种物质的味感发生改变的现象4、甜味 (sweet taste)：呈甜机理：夏伦贝格尔的AHB理论 （简答）甜味物质:均有AH和B集团,B距离AH集团的H约0.250.4nm距离口腔中味感受体中蛋白质：B和AH集团甜味物质进入口腔：甜味物质中的AH和B集团与味