食品化学习题.doc

一，食品中水分存在状态及对食品稳定性的影响| b.水的密度较低，水在冻结时体积增加，表现出异常的膨胀行为，这会使得含水的食品在冻结的过程中其组织结构遭到破坏；| b.结合水对食品品质和风味有较大的影响，当结合水被强行与食品分离时，食品质量、风味就会改变.| 食品的水分活度决定了微生物在食品中的萌发的时间、生长速率及死亡率。| 水分活度在0.91以上时，食品的微生物变质以细菌为主；| 水分活度在0.9以下时，食品的微生物腐败主要是由酵母菌和霉菌所引起。| 2.5.1.3 降低水分活度提高食品稳定性的机理| (1)大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行;| (2)很多反应属于离子反应;| (3)很多化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行; | (4)许多以酶为催化剂的酶促反应,水除了起着一种反应物的作用外,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二，冷冻保藏对食品品质的影响低温下，微生物的繁殖被抑制、一些化学反应的速率常数降低；食品的低温冻藏虽然可以提高一些食品的稳定性,但对于具有细胞结构的食品和食品凝胶,将会出现两个非常不利的后果:(1)水转化为冰后,其体积会相应增加9%,体积的膨胀就会产生局部压力，使具有细胞组织结构的食品受到机械性损伤,造成解冻后汁液的流失,或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触,导致不良反应的发生.(2)冷冻浓缩效应.在冻藏温度下,食品中仍有非冻结相,在非冻结相中非水组分的浓度提高,最终引起食品体系的理化性质如非冻结相的PH值、可滴定酸度、离子强度、黏度、冰点、表面和界面张力、氧化-还原电位等发生改变。此外，还将形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的结构和水与溶质间的相互作用也剧烈地改变，同时大分子更紧密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。三，淀粉的糊化、老化及其影响因素（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。由于淀粉分子是链状或分支状，彼此牵扯，结果形成具有粘性的糊状溶液，这种现象称为糊化。淀粉糊化温度必须达到一定程度，不同淀粉的糊化温度不一样，同一种淀粉，颗粒大小不一样，糊化温度也不一样，颗粒大的先糊化，颗粒小的后糊化。影响淀粉糊化的因素有：A 淀粉的种类和颗粒大小；直链淀粉比支链淀粉难糊化B 食品中的含水量；水分活度提高，糊化难度提高C 添加物：高浓度糖降低淀粉的糊化，脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度，提高糊化温度，食盐有时会使糊化温度提高，有时会使糊化温度降低；D 酸度：在pH4-7 的范围内酸度对糊化的影响不明显，当pH 大于10.0，降低酸度会加速糊化。（2）老化：经过糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下放置后，溶液变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为淀粉的老化。影响淀粉老化的因素有：A 淀粉的种类：直链淀粉比支链淀粉更易于老化；B 食品的含水量：食品中的含水量在30%-60%淀粉易于老化，当水分含量低于10%或者有大量水分存在时淀粉都不易老化；C 温度：在2-4淀粉最易老化，温度大于60或小于-20颠覆你呢都不易老化；D 酸度：偏酸或偏碱淀粉都不易老化。四，美拉德反应历程Maillard反应又称羰氨反应，指含羰基化合物（如糖类等）与含氨基化合物（如氨基酸等）通过缩合、聚合而生成类黑色素的反应。由于此类反应得到的是棕色的产物且不需酶催化，所以也将其称为非酶褐变反应。几乎所有的食品或食品原料内均含有羰基类物质和氨基类物质，因此均可能发生Maillard反应。Maillard反应是一个非常复杂的过程，需经历亲核加成、分子内重排、脱水、环化等步骤。其中又可分为初期、中期和末期三个阶段，总体过程可如下图表示。反应机理（1） 初期阶段Maillard反应的初期阶段包括两个过程，即羟氨缩合与分子重排。A、羟氨缩合单糖类物质可以和含伯氨基类物质（如氨基酸）发生羟氨缩合反应而得到Schiffs（希夫）碱，Schiffs碱通过分子内环化转化成稳定的环状结构的产物糖胺。B、分子重排上步产物葡糖胺酸性条件下可以发生Amadori（阿姆德瑞）重排而转化为环式果糖胺。此过程包括了两个重排步骤，第一个是在酸的存在下葡糖胺经环的破坏而导致的2-C上脱氢的重排过程，可看作是分子内的1,3-重排；第二步是1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的烯醇式和酮式的重排过程。（二）中期阶段初期阶段中重排得到的酮式果糖胺在中期阶段反应的主要特点是分解。分解过程可能有不同的途径，已经研究清楚的有以下三个途径：A、脱水转化成羟甲基糠醛这种途径经历五步反应，其中有三步脱水、一步加水，总的结果是脱去二分子的水，最后生成环状的产物。其过程可以表示为： 第一步为烯醇式与酮式的互变异构；第二步可看作在酸的作用下，3-C上的羟基脱水，形成碳正离子，碳正离子发生发生分子内重排，通过失去N上的质子而形成Schiffs碱；第三步又是烯醇式和酮式的重排得到3-脱氧奥苏糖；第四步3,4-碳之间发生消去反应形成烯键；最后一步是5-C上的羟基与2-羰基发生半缩酮反应而成环，然后消去一分子水形成糠醛。 此机理中胺类化合物离去得到的是羟甲基糠醛（HMF），也可以RNH2不离去，得到HMF的Schiffs碱，即胺仍然连在醛基上。所得到的HMF是食品褐变的重要的中间产物，检测这种物质就可以预测褐变的速度。B、脱去胺基重排形成还原酮此途径的过程可以表示为：其中第一步为烯醇化的过程；第二步为脱去RNH2，分子内重排；第三步为烯醇式转化为酮式；最后一步是3,4-C之间的烯醇化。（教材上形成4-C上无羟基）还原酮是活泼的中间产物，可以继续脱水，也可以与胺类化合物反应，还可分解为较小的分子，如乙酸、丙酮醛、丁二酮（二乙酰）等。C、二羰基化合物与氨基酸的反应这是中间阶段一个不完整的途径，即利用前边两个途径中生成的二羰基类中间产物，如A中的3-脱氧奥苏糖、不饱和奥苏糖，B中的还原酮等，与氨基酸类物质发生反应。在此过程中，氨基酸发生脱羧、脱氨，自身转化为少一个C的醛类化合物，而二酮接受氨转化为褐色色素(斯特勒克Strecker反应)。可简单表示为：由于此途径中有二氧化碳释放，因此可以通过检测食品中二氧化碳