精华食品化学

1、光敏氧化（ photosensitized oxidation）是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应。生成的氢过氧化物种类数为2倍双键数。乳化剂（ emulsifying agents）:绝大多数是表面活性剂，在结构特点上具有两亲性，即分子中既有亲油的基团，又有亲水的基团。通常混合乳化剂比具有相同hlb值的单一乳化剂的乳化效果好。所谓盐析就是将中性盐类加于蛋白质溶液中，使其从溶液中沉淀析出。1，简述食品中 w与脂质氧化反应的关系。答：食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水（ w0.35左右）时，可抑制氧化作用，其原因可能在于：覆盖了可氧化的部位，阻止它与氧

2、的接触；与金属离子的水合作用，消除了由金属离子引发的氧化作用；与氢过氧化合物的氢键结合，抑制了由此引发的氧化作用；当食品中 w0.35时，水分对脂质氧化起促进作用，其原因可能在于：水分的溶剂化作用，增大了氧气的溶解度，有利于氧化作用的进行；水分对生物大分子的溶胀作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的进行。当食品中 w0.85时，可抑制氧化作用，其原因可能在于：水对催化剂的稀释作用和水对底物的稀释作用而降低了催化效率。,2， 论述水分活度与食品稳定性之间的联系。水分活度比水分含量能更好的反映食品的稳定性，具体说来，主要表现在以下几点：食品中 w与微生物生长的关系：w对微生物生长有着密切的联系，细

3、菌生长需要的w较高，而霉菌需要的w较低，当 w低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。食品中 w与化学及酶促反应关系：w与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与其反应：水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行；通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；高含量的水由于稀释作用可减慢反应。食品中 w与脂质氧化反应的关系：食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水（w0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中w0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。食品中

4、 w与美拉德褐变的关系：食品中w与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中w0.30.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着w增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但w继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。3 淀粉老化及影响因素。经过糊化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，这种现象称为淀粉老化。影响淀粉老化因素包括以下几点。（1）淀粉的种类。直链淀粉分子呈直链状结构，在溶液中空间障碍小，易于取向，所以容易老化，分子量大的直链淀粉由于取向困难，比分子量小的老化慢；而支链淀粉分子呈树枝状结构，不易老化。（2）淀粉的浓度。溶液浓度大，分子碰撞机会多

5、，易于老化，但水分在 10以下时，淀粉难以老化，水分含量在3060，淀粉最易老化。（4）食品的 ph值。ph值在57时，老化速度最快。而在偏酸ph以下或偏碱性时，因带有同种电荷，老化减缓。（5）温度的高低。淀粉老化的最适温度是24，60以上或20以下就不易老化。（6）冷冻的速度。糊化的淀粉缓慢冷却时会加重老化，而速冻使淀粉分子间的水分迅速结晶，阻碍淀粉分子靠近，可降低老化程度。（7）共存物的影响。脂类、乳化剂、多糖、蛋白质等亲水大分子可抗老化。表面活性剂或具有表面活性的极性脂添加到面包和其他食品中，可延长货架期。4影响淀粉糊化的因素有哪些。影响淀粉糊化的因素很多，首先是淀粉粒中直链淀粉与支链淀

6、粉的含量和结构有关，其他包括以下一些因素。（1）水分活度。食品中存在盐类、低分子量的碳水化合物和其他成分将会降低水活度，进而抑制淀粉的糊化，或仅产生有限的糊化。(2) 淀粉结构。当淀粉中直链淀粉比例较高时不易糊化，甚至有的在温度 100以上才能糊化；否则反之。（3）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。（4）脂类。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。因此，凡能直接与淀粉配位的脂肪都将阻止淀粉粒溶胀，从而影响淀粉的糊化。（5）ph值。当食品的 ph4时，淀粉将被水解为糊精，黏度降低。当食品的 ph47时，对淀

7、粉糊化几乎无影响。ph 10时，糊化速度迅速加快。（6）淀粉酶。在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解，淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。5淀粉水解有酸水解和酶水解两种。（1） 酸水解是用无机酸为催化剂使淀粉发生水解生成葡萄糖。（2） 酶水解（酶糖化）经过糊化，液化，和糖化等三道工序6影响美拉德反应的因素（1）糖类：还原糖褐变快，其中以五碳糖的反应最强。在羰基化合物中，以不饱和醛褐变最快，酮的褐变最慢。（2）氨基酸的结构 : 至于氨基化合物，在氨基酸中碱性的氨基酸易褐变。胺类比氨基酸易褐变。蛋白质也能与羰基化合物发生美拉德反应，其褐变速度要比肽和氨基酸缓慢。（3

8、）温度 : 温度相差 10，褐变速度相差 35倍。 30以上褐变较快，20以下较慢，所以置于10以下储藏较妥。（4）ph值: 美拉德反应在酸碱环境中均可发生，但ph值在3以上时，褐变随 ph增加而加快；所以降低ph是控制褐变的方法，例如高酸食品泡菜就不易褐变。（5）反应物浓度 : 美拉德反应速度与反应物浓度成正比。食品中水分含量在 1015时容易发生，水分含量在3以下时，非酶褐变反应可受到抑制。褐变与脂肪无关。（6）金属离子 : 金属离子起催化作用，加快褐变1. 自氧化反应的特征1)光和产生自由基的物质能催化脂质自氧化2)凡能干扰自由基反应的物质一般都抑制自氧化反应的速度3)当脂质为纯物质时，

9、自氧化反应存在一较长的诱导期4)反应的初期产生大量的氢过氧化物5)由光引发的氧化反应量子产额超过12光敏氧化的特点：1)反应速度很快；2)不产生自由基；3)双键的顺式构型改变为反式构型；4)与氧浓度无关；5)不存在诱导期；6)受到单重态氧猝灭剂- 胡萝卜素与生育酚、抗氧化剂bha 、bht的抑制酸败 :水解型酸败 ,氧化型酸败，酮型酸败影响油脂氧化速率的因素1.油脂中的脂肪酸组成：油脂氧化速率与脂肪酸的不饱和度、双键位置及顺反构型有关顺式构型比反式构型易氧化；共轭双键结构比非共轭双键结构易氧化。2.水在低水分含量的干燥食品中（水分活度0.1），氧化速率非常快；当水分活度增加到 0.33时，脂类

10、氧化减慢，氧化速率降到最低值。当水分活度从 0.330.73 ，随着水分活度增大氧化速率提高；当水分活度大于0.73后，水量增加，使催化剂和反应物的浓度被稀释，导致氧化速度降低。3.氧气：氧浓度：当氧浓度较低时，氧化速率与氧浓度近似成正比；当氧浓度很高时，则氧化速率与氧浓度无关。氧的状态：单线态氧的氧化速率约为三线态氧的1500倍。4.金属离子：一些具有合适氧化还原电位的二价或多价过渡金属（如钴、铜、铁、锰、镍等）是有效的助氧化剂5.光敏化剂：叶绿素与血红素6.温度：一般说来，氧化速度随温度的上升而加快，但它们之间的关系会有一个最高点。7.光和射线： 可见光线、紫外线和 射线是最有效的氧化促进

11、剂。8.抗氧化剂 :能减慢和延缓油脂自氧化的速率。抗氧化剂的作用机理与种类1.非酶类自由基清除剂,机理2.酶类自由基清除剂 ,机理3.单线态氧淬灭剂 ,机理4.金属离子螯合剂 ,机理5.氧清除剂6.氢过氧化物分解剂活性氧法 :可用于比较不同抗氧化剂的抗氧化性能油脂的精炼1.去杂：静置、过滤、离心2.脱胶: 脱去胶溶性杂质的工艺。在一定温度下用水去除毛油中磷脂和蛋白质的过程，向毛油中加入热水或通水蒸气，在50温度下搅拌混合，然后静置分层，分离水相即可除去磷脂和部分蛋白质。3.脱酸（碱炼）用碱中和毛油中的游离脂肪酸形成皂脚(水溶性的脂肪酸盐)而去除的过程。该过程同时还可吸附一部分胶质和色素。4.脱

12、色:在毛油中加入一定量的活性白土和活性碳而吸附除去色素的过程。吸附剂同时还可吸附磷脂、皂脚及一些氧化产物，最后过滤除去吸附剂。5.脱臭:油脂中存在一些异味物质，主要源于油脂氧化产物。采用高温、高真空水蒸气蒸馏的方法，并添加柠檬酸螯合过渡金属离子，抑制氧化作用6.脱蜡（冬化）：油冷却（4进， 615出） 过滤去蜡稳定蛋白质结构中的作用力和键a.空间作用力 b.范德华相互作用 c.氢键d.静电相互作用力 e.疏水作用力 f.二硫键蛋白质变性是指当天然蛋白质受到物理或化学因素的影响时，使蛋白质分子内部的二、三、四级结构发生异常变化，从而导致生物功能丧失或物理化学性质改变的现象。蛋白质的变性一般不涉及

13、蛋白质一级结构的改变。变性后蛋白质的特性：物理性质的改变 : 因疏水基团暴露而导致溶解度下降，蛋白质凝集、沉淀；粘度增加，往往形成凝胶；旋光值改变；失去结晶能力化学性质的改变：水解部位肽键的暴露，酶水解速度增加，有利提高消化率；分子内部基团暴露，氨基酸残基反应性增强生物性能的改变抗原性改变免疫球蛋白生物功能丧失酶构象发生改变常见的引起蛋白质变性的因素（一）物理因素1.热：一般认为，温度越低，蛋白质的稳定性越高。然而也有例外2.静水压：大多数蛋白质在1001200mpa压力范围内会发生变性。3.剪切 高温和高剪切力相结合能导致蛋白质不可逆的变性。剪切速度越大，蛋白质变性程度越大。4.辐照 电磁辐

14、射对蛋白质的影响因波长和能量大小而异，如果辐照仅引起蛋白质构象的改变，那么将不会显著影响蛋白质的营养质量（二）化学因素1. ph 蛋白质在它们的等电点时比在任何其他ph时对变性作用更加稳定。 ph诱导的蛋白质变性多数情况下是可逆的，2.有机溶质某些有机溶质，例如尿素和盐酸胍（guhci）的高浓度（ 48 mol/l ）水溶液能使蛋白质发生不同程度的变性。3.表面活性剂表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（sds）是很强的变性剂 ，sds诱导的蛋白质变性是不可逆的4.有机溶剂大多数有机溶剂被认为是蛋白质的变性剂，低温条件可以减轻或避免有机溶剂造成的蛋白质变性。5.盐 盐以两种不同的方式影响蛋白质的稳定性

15、，盐溶效应，盐析效应胶凝机理溶胶状态 -似凝胶状态 -有序的网络结构状态热凝胶的形成：蛋白质溶液 预凝胶（粘稠液体，不可逆过程） 冷却（网状结构形成） 凝胶网状结构形成中包括的作用力主要是：氢键、疏水作用、静电力、金属离子的交联相互作用、二硫键主要依靠非共价作用力形成的凝胶网状结构是可逆的，如明胶凝胶；含有半胱氨酸、胱氨酸的蛋白的热凝胶会形成-sh和-s-s-相互交换反应，从而形成共价网状结构，成为不可逆凝胶，如卵清蛋白、- 乳球蛋白、乳清蛋白凝胶。热凝胶分类：凝结块（不透明凝胶）和透明凝胶。蛋白质的分子性质和溶液的状况决定蛋白质凝胶的类型含有大量非极性氨基酸残基的蛋白质凝结成不可逆的凝结块类

16、型的凝胶含有大量非极性氨基酸残基的蛋白质，在变性时产生疏水性聚集，随后这些不溶性的聚集体随机缔合而凝结成不可逆的凝结块类型的凝胶。由于聚集和网状结构形成的速度高于变性的速度，这类蛋白质甚至在加热时也容易凝结成凝胶网状结构。不溶性蛋白质聚集体的无序网状结构产生的光散射造成这些凝胶的不透明性。仅含少量非极性氨基酸残基的蛋白质，在加热后冷却时才能凝结成凝胶，形成有序的透明凝胶网状结构仅含少量非极性氨基酸残基的蛋白质在变性时形成可溶性复合物。由于这些可溶性复合物的缔合速度低于变性速度，凝胶网状结构主要是通过氢键相互作用而形成的，因此蛋白质溶液（812蛋白质浓度）在加热后冷却时才能凝结成凝胶。冷却时可溶

17、性复合物缓慢的缔合速度有助于形成有序的透明凝胶网状结构。凝胶的形成过程：凝结块类型凝胶聚集作用加热冷却npn npd （pd）n（半透明凝胶）pn：天然蛋白 pd：展开蛋白 n：参与交联的蛋白质分子的数目质构化（组织化）方法：（1）热凝结和形成薄膜；（2）纤维的形成；（3）热塑挤压。表面性质（界面性质）是指蛋白质能自发地迁移至汽-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定向到达界面后能与邻近分子作用并形成强粘弹性膜，并可经受热和机械运动。（1） 适当的热处理1.热变性虽然会导致蛋白质生物活性的丧失，但经热变性后的蛋白质更易于消化吸收；2.热烫或蒸煮可以使对食品保藏不利的酶失活，如脂酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶，从而可以防止食品在贮藏过程中发生变色、风味变差、维生素损失等现象；3.热变性可使一些具有毒性的蛋白质和抗营养因子失活，如肉毒杆菌毒素在 100失活，蛋白酶抑制剂、凝集素等失活。二）过度的热处理a.脱巯基作