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第一章绪论食品化学:从化学的角度和原子、离子、分子的水平研究食品的化学组成、结构、理化性质、生理生化性质、营养与功能性质及它们在食品储藏加工运输销售中的化学变化。1847年JustusVonLiebig出版了《食品化学的研究》食品化学的地位作为横跨诸多学科的发展性新兴学科,食品化学强烈依托其它学科理论和技术的发展食品化学已经成为食品领域支柱学科之一没有食品化学的理论指导就不可能有日益发展的现代食品工业第二章水和冰1.水的重要功能水是食品的主要组分,各种食品都有其特定的水分含量和分布为生物化学反应提供一个物理环境是其它食品组分的溶剂!2.水与相似分子量及相似原子组成的分子相比高熔点(0℃)、高沸点(100℃)、高介电常数、高表面张力、高热容和相转变热(熔化热、蒸发热、升华热)、低密度(1g/cm3)、粘度正常(1cPa·s)冰的导热率是同温度下水的4倍,冰的热扩散率比水近乎大9倍!3.液态水的结构O-H键具有极性、分子间吸引力、强烈的缔合倾向、形成三维氢键、四面体结构!4.冰的结构水分子通过四面体之间的作用力结晶、O-O核间最相邻距离为0.276nmO-O-O键角约109°(四面体角109°28′)、冰的六面体晶格结构!5.水与溶质的相互影响亲水相互作用:亲水物与水通过离子-偶极,偶极-偶极,氢键等发生作用。疏水相互作用:疏水物的疏水基与水相互排斥。!6.水与离子及离子基团的相互作用水合:离子或离子基团通过自身的电荷与水分子偶极子的静电相互作用。水合对离子及水的影响对离子的影响:离子→水合离子,在溶液中迁移阻力增大,水合离子越大,迁移阻力越大。对水的影响:净结构形成效应(formingeffect)小离子或多价离子产生强电场如Li+,Na+,H3O+,Ca2+,Ba2+,Mg2+,Al3+,F-,OH-促进水形成网状结构,使这类离子周围的水比纯水移动性减弱净结构破坏效应(breakingeffect)大离子和单价离子产生较弱电场如K+,Cs+,NH4+,Cl-,Br-,I-,NO3-,BrO3-,IO3-,ClO4-阻碍水形成网状结构,使这类离子周围的水比纯水移动性加强!7.水与具有氢键形成能力的中性基团(亲水性溶质)的相互作用作用基团:羟基、氨基、酰胺基、羰基、亚氨基(形成氢键)对水的影响:直接和溶质形成氢键的水及其邻近的水移动性减弱较远的水几乎没有影响对溶质的影响:维持大分子的构象水与非极性物质的相互作用:水化:小分子物质与水作用水合:离子或离子基团与水相互作用。8.疏水物的水化:笼形物疏水相互作用:为蛋白质的折叠提供了主要推动力、维持蛋白质四级结构疏水基团处在蛋白质分子的内部水与双亲分子的相互作用双亲分子:一个分子中同存在亲水和疏水基团胶团:双亲分子在水中形成大分子聚集体,分子数从几百到几千!9.食品中水的存在形式根据水在食品中与非水物的结合程度划分:构成水:结合最强的水,已成为非水物质的整体部分邻近水:与非水物的特异亲水基团通过水—离子、水—偶极缔合而产生强烈作用的水占据着非水成分的大多数亲水基团的第一层位置多层水:通过水—水、水—非水物氢键结合的几层水,占有第一层中剩下的位置以及单分子外体相水:与非水物没有结合,占据与非水物距离很远位置。结合水:零下四十摄氏度下不结冰的水,包括构成水、邻近水、多层水。自由水:零下四十摄氏度下结冰的水,包括体相水。!10.水分活度的定义与测量根据克劳修斯-克拉贝龙方程可得lnAw~1/T直线关系在冰点以下也是线性的、温度对Aw的影响冰点以下>冰点以上、直线出现明显的折断!11.等温吸湿曲线1.定义:在恒定的温度下,食品水分含量与它水分活度之间的关系图(MSI)制法:把水加到干物质中,不断测水分活度。等温吸湿曲线的作用MSL形状:S形:大多食品J形:含有大量糖及其他可溶小分子但不富有高聚物回吸:把水加到干的样品中、解吸:先使样品吸水饱和,再干燥滞后现象:回吸与解吸所得的等温吸湿线不重叠现象、一般来说,当Aw一定时,解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中水分含量。解吸线在上方!12.等温吸湿曲线的三个构成域I区:Aw:0~0.25、水与非水物的特异亲水部分以水-离子、水-偶极的相互作用缔合、最少流动、构成水、邻近水、零下四十摄氏度不结冰、微生物不能利用、不能作为溶剂、占总水量极小部分Ⅱ区:Aw:0.25~0.85、通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合、流动性比体相水稍差多层水、零下四十摄氏度不结冰、微生物能部分利用、溶剂能力部分降低(化学反应开始进行)区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水分的5%以下Ⅲ区:Aw:0.85以上、不与非水物作用、流动性很大、体相水、能结冰、有很大溶剂能力(化学反应速度很快)、微生物能利用(微生物生长很快)、占总水分95%以上!13.水分活度与脂肪氧化水分活动对食品稳定性的影响:微生物、脂肪、酶水分活度特别低时(很快)脂类失去水的保护和氧气直接接触水分活度略有升高时(下降)脂类有水膜保护,与氧气间接接触水与氢过氧化物结合清除游离基金属助氧化剂水化,降低氧化活性水分活度再升高时(上升)溶解氧量加大,反应物流动性加强水分活度大于0.8时(下降)反应物、催化剂被稀释玻璃态是聚合物的一种状态,它既像固体一样有一定的形状,又象液体一样分子间排列只是近似有序,是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运动,其形变很小类似玻璃,因此称为玻璃态玻璃态温度:非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称为玻璃转变,此时的温度称玻璃态温度无定形:物质的一种非平衡、非结晶态分子流动性:是分子的旋转移动和平转移动总度量,决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。第三章糖1.分类:根据是否能水解及水解后的产物分类单糖:不能水解低聚糖:水解为2~10个单糖的聚糖多糖:水解为10个以上单糖的聚糖单糖最简单的单糖:甘油醛、二羟丙酮n-糖有n-2个手性碳原子D-型糖:最高编号的手性C原子上的-OH在右边自然界存在的单糖绝大部分是D型酮糖:单糖中羰基是酮基,例如果糖衍生单糖:糖醇:单糖还原后的产物糖酸:单糖还原后的产物:糖酸、糖二酸、糖醛酸脱氧糖:糖分子中的伯醇基或仲醇基脱去氧原子氨基糖:二位碳原子被氨基取代糖苷:单糖分子中的半缩醛羟基与其它非糖分子缩合糖苷:(1)糖在酸性条件下与醇发生反应,失去水后形成的产品在中性和碱性条件下一般是稳定的在酸性条件下能被水解可被糖苷酶水解糖苷的形成提高了配糖基的水溶性!单糖的三种表达式:开环投影式、闭环透视简式、闭环透视构象式!化学式:甘油醛、核糖、阿草糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、D-果糖、1,2-烯醇式葡萄糖、麦芽糖、纤维素二糖、蔗糖、乳糖2.单糖的化学反应1).异构化a.端基异构化b.深刻异构化2).氧化还原反应a.氧化反应:D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下可被氧化成D-葡萄糖酸,并形成内酯。b.还原反应:D-葡萄糖的羰基在一定压力、催化剂镍存在下加氢还原成羟基,得到D-葡萄糖醇(山梨醇)3).酯化与醚化a.酯化:糖中羟基与有机酸和无机酸相互作用生成酯b.醚化:糖环内脱水成醚3.低聚糖低聚糖的结构均匀的,非均匀的、有还原性的,无还原性的、1,4糖苷键,1,6糖苷键,其他糖苷食品中重要的低聚糖麦芽糖淀粉水解后得到的二糖具有潜在的游离醛基,是一种还原糖温和的甜味剂乳糖牛乳中的还原性二糖发酵过程中转化为乳酸在乳糖酶作用下水解乳糖不耐症蔗糖非还原性二糖α-葡萄糖和β-果糖头头相连具有极大的吸湿性和溶解性4.具有特殊功能的低聚糖低聚果糖:存在于香蕉、蜂蜜、洋葱、大蒜、西红柿、芦苇、葡芋中能被大肠内双歧杆菌利用,使之增殖、难被人体消化道内酶水解,是一种低热量糖水溶性食物纤维、抑制肠内沙门氏菌,腐败菌,维护肠道健康、防止龋齿低聚木糖:主要成分为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以上的木聚糖,其中木二糖为有效成分较高的耐热(100℃甲壳低聚糖:降低肝脏和血清中的胆固醇、提高机体的免疫功能、抗肿瘤、增殖双歧杆菌5.小分子糖的反应酶促褐变:氧或酚类物质在多酚氧化酶催化下的反应例如:水果切片非酶褐变a.焦糖化反应b.美拉德反应a.焦糖化反应(热分解反应)直接加热糖和糖浆由酸碱催化初级产物经变化产生呋喃、吡喃、甲酸、乙酸、乳酸等对风味有贡献反应中后期中间产物聚合,产生黑色聚合物,引起非酶褐变b.美拉德反应(羰氨反应)最初由法国化学家美拉德于1912年发现还原糖(主要是葡萄糖)与游离氨基酸或氨基酸残基的游离氨基发生羰氨反应反应物三要素:包括含有氨基的化合物(一般是蛋白质)、还原糖和一些水产生风味和颜色!期望牛奶巧克力风味、糖果风味制作太妃糖、乳脂糖烤面包的金黄色、烤肉的棕红色、松花蛋的茶褐色、啤酒的黄褐色、酱油陈醋的黑褐色不期望的营养(氨基酸)损失有毒、致突变物质的产生颜色劣变美拉德反应机理:初期:羰氨缩合,分子重排中期:重排产物降解后期:中期反应产物聚合缩合产生高分子色素和风味物!影响美拉德反应的因素:糖结构:戊糖(核糖、木糖、阿拉伯糖)>己糖(半乳糖、葡糖、甘露糖)>二糖>醛糖>酮糖pH值:在强酸溶液中氨基处于质子化,葡基胺不能形成,降低pH是控制褐变的好方法水分含量:在10%~15%时褐变最易进行温度:相差10度,反应速度相差3~5倍金属离子:Cu与Fe促进褐变;Fe(III)Fe(II)二氧化硫或亚硫酸盐:最广泛使用的抑制褐变的化学药品6.小分子糖的工艺特性亲水性:由于它们具有大量羟基,羟基通过氢键与水分子相互作用结合水的能力:吸湿性:环境湿度较高的情况下吸收水分的能力保湿性:环境湿度较低的情况下保持水分的能力内外相同的物质吸湿性等于保湿性!吸湿性:果糖>=转化糖>麦芽糖>葡糖>蔗糖>无水乳糖结合水的能力取决于糖—水氢键食品中的应用:根据产品决定使用的糖甜味的强弱目前用感官比较法以葡糖为基准物获得相对甜度结晶性乳糖、蔗糖、葡糖较易结晶果糖、转化糖、淀粉糖浆难于甚至不能结晶渗透压(防腐)渗透压随浓度增大而增大相同浓度下,分子量小渗透压大冰点降低糖溶液浓度高、分子量小、冰点降低多淀粉糖浆转化程度大,冰点降低多抗氧化性氧气在糖溶液中溶解度大大低于在水溶液中粘度葡萄糖和果糖的粘度比蔗糖低,淀粉糖浆粘度校高在一定温度范围内T升粘度下降制作蛋糕时,稳定蛋白气泡7.多糖淀粉!一.淀粉颗粒的特性淀粉以淀粉颗粒形式存在不同植物的淀粉粒的形状、大小不相同同一种植物淀粉粒的大小也不均匀淀粉的化学结构天然淀粉由直、支链淀粉组成直链淀粉葡萄糖以-1,4糖苷键连接15%~25%直链淀粉支链淀粉C链为主链,由-1,4连接聚合度6,000以上75%~85%支链淀粉支链淀粉分子排列分支是成簇形成许多小结晶区偏光黑十字淀粉颗粒中直支链淀粉的排列从脐点开始合成直链与支链分子呈径向有序排列结晶区和非结晶区交替排列!淀粉的糊化:淀粉粒在受热条件下吸水膨胀成为胶体状态淀粉糊化过程:第一阶段:可逆吸水阶段水进入淀粉粒的非晶部分。第二阶段:不可逆吸水阶段水进入淀粉粒的微晶束间隙,淀粉—淀粉氢键→水—淀粉氢键,晶体→微团。第三阶段:最后解体阶段糊化开始温度双折射开始消失的温度糊化终了温度双折射完全消失的温度微团解体,分离支解淀粉糊化时黏度的变化淀粉糊化的意义:改变生淀粉的不良风味增加其消化性发挥淀粉在食品中增稠、增粘、形成凝胶的作用使食品获得良好的质构淀粉糊化的影响因素内因:淀粉内部原有结晶区多,结晶规则、紧密,糊化难淀粉内部原有无定形区多,结晶疏松,糊化难!外因:水分:至少加水至30%小分子糖:与淀粉夺水,干扰糊化脂类及乳化剂:进入直链淀粉螺旋空腔,干扰糊化酸:淀粉水解,促进糊化酶:淀粉水解,促进糊化淀粉的老化:糊化淀粉溶液冷却后,分子重新排序,重新结晶,形成致密的高度结晶化的不溶性淀粉分子淀粉老化影响因素内因:直链淀粉与支链淀粉含量淀粉链聚合度淀粉链是否被其它基团修饰外因:水分:30%~60%小分子糖:干扰老化,增塑作用脂类及乳化剂:进入直链淀粉螺旋空腔,干扰老化酸:干扰老化淀粉的改性(了解):为了适应需要,将天然淀粉经化学处理或酶处理,使淀粉原有物理性质发生改变,如水溶性,粘度,色泽,味道,流动性等。经过处理的淀粉总称为改性淀粉。酸改性淀粉:醚化淀粉、酯化淀粉、交联淀粉淀粉的水解酸的催化下,糖苷键在酸性介质中易于裂解,在碱性介质中一般相当稳定!影响糖苷键水解因素规律总结:α-D-糖苷键比β-D-糖苷键易水解不同位点水解难易顺序(1-6)>(1-4)>(1-3)>(1-2)吡喃环式糖比呋喃环式糖难水解结晶区比无定形区难水解酯化的半乳糖醛酸:部分羧基被甲醇酯化羧基酯化的百分数称为酯化度(DE)HM高甲氧基果胶:DE>50%LM低甲氧基果胶:DE<50%凝胶形成条件:多糖分子间有结合但有不能过度结合纤维素:纤维素分子易于缔合,形成多晶的纤维束、结晶区由氢键连接而成、结晶区之间由无定形区隔开。第四章脂质1.定义:不溶于水而溶于有机溶剂的疏水性化合物99%的植物和动物脂类是脂肪酸甘油酯,就是我们常称的脂肪习惯上称的脂和油是根椐其在室温下的物理状态而来的脂:室温下为固体油:室温下为液体2.脂的分类简单脂酰基甘油:甘油与脂肪酸结合而成蜡:长链醇+长链脂肪酸复合脂磷酸酰基甘油(或甘油磷脂)鞘磷脂类脂肪酸的结构和命名!系统命名法、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻醉、β-亚麻醉、花生四烯酸脂肪酸的结构饱和脂肪酸:大多是长链(碳原子数大于14)直链具有偶数碳不饱和脂肪酸:双键非共轭:CH=CHCH2CH=CH顺式3.油脂的物理性质脂肪溶剂:与油脂可以以任意比例互溶例如:乙烷、环己烷、苯、乙醚、四氯化碳、正丁醇、异丙醇部分混溶溶剂:在较高温度下与油脂互溶例如:糠醛、乙酸、甲酸乙酯水:脂类几乎不溶于水4.发烟点、闪点、着火点!发烟点:不通风情况下观察到试样发烟时的温度!闪点:试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度!着火点:试样挥发的物质能被点燃且能维持燃烧不少于5分钟的温度!晶体特征同质多晶现象:同一种物质有不同的晶体结构,这晶体称为同质多晶体天然油脂中存在三种晶型:ββα晶型:α晶型:排列最不整齐,熔点低,密度小,不稳定晶型:排列整齐度介于之间,熔点较高,密度较大,较稳定β晶型:排列规则,向一个方向倾斜,熔点最高,密度大,稳定油脂中的三酰甘油连接的脂肪酸以两种方式排列DCL:两倍链长TCL:三倍链长!油脂的熔点:天然油脂没有确定的熔点有一个范围、天然油脂是混合物、油脂存在同质多晶现象、油脂中脂肪酸的排列顺序不同5.乳状液与乳化剂!乳状液:两种不互溶液体的宏观分散体系,在体系中,一种液体以液滴形式(分散相)分散在另一种液体(连续相)中水包油体系,O/W稀奶油,乳,冰淇淋油包水体系,W/O奶油乳化剂:由亲水基和亲油基组成的双亲分子!常用乳化剂:甘油一酯:食品中使用最广泛和最有效的乳化剂常应用于人造奶油、冰淇淋及其他冷冻甜食中6.油脂的化学性质水解与皂化水解:三酰甘油+水→二酰甘油+单酰甘油+脂肪酸加速反应:高温高压,大量水,无机酸碱,酶,金属氧化物,游离脂肪酸,金属氧化物皂化:油脂在酸性条件下的水解异构化自环化:含有三个以上双键的不饱和脂肪酸在加热或有碱存在时自动环化异构化:在光、热、酸、碱、催化剂作用下,顺式双键=反式双键,且双键向羧基移动最终形成平衡混合物7.油脂的氧化油脂氧化在食品变质中应该重点预防反应条件一旦达到,进行链反应产生挥发性化合物,不良风味产物中有有害物,甚至有潜在的毒物反应的中间产物、终产物与其它物质反应破坏食物营养油脂氧化过程:油脂———→氢过氧化物———→小分子化合物自动氧化分解光敏氧化聚合酶促氧化!(方程式)1.自动氧化反应条件:不饱和脂(不饱和脂肪酸)低能量基态氧引发条件:光、热、金属催化反应机理:2.光敏氧化反应条件:不饱和脂(不饱和脂肪酸)低能量基态氧引发条件:光照光敏物:叶绿素、核黄素、肌红蛋白、血红蛋白反应机理:光照光敏物——→激发态光敏物+氧气——→基态光敏物+激发态氧光氧化与自动氧化1)激发态氧能量高活性大,光氧化速度比自动氧化快上千倍2)反应产物:光氧化形成氢过氧化物的氢过氧基在原来双键所在的位点3)光氧化是自动氧化的引发条件3.酶促氧化定义:脂肪在酶的参与下发生的氧化反应脂肪氧合酶途径:!酮型酸败途径:催化饱和FA和不饱和FA8.油脂的质量评价油脂氧化程度评价指标:过氧化值(POV):1Kg个油脂中所含有的氢过氧化物的量硫代巴比妥酸法(TBA):每100g油脂中所含丙二醛的毫克数碘值(IV):每100g油脂吸收碘的克数油脂品质评价指标:酸价(AV):中和1g油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数皂化价(SV):1g油脂完全皂化所需氢氧化钾的毫克数9.油脂加工化学油脂的精炼沉降:静置沉降,用过滤法或离心法除去不溶杂质脱胶:除去油脂中的磷脂和蛋白质胶体物质脱酸:通入碱液中和游离酸脱色:用活性炭、白土等吸附剂吸附除去叶绿素、胡萝卜素等色素脱臭:用减压蒸馏法除去油脂氧化产生!油脂的氢化定义:油脂中的不饱和脂肪酸在催化剂作用下在不饱和双键上加氢目的:把液态油转为半固态或固态、提高油的氧化稳定性催化剂中毒:油脂和氢气中的杂质吸附于催化剂表面,解吸困难,从而使催化剂活性中心丧失机能油脂的酯交换定义:油脂分子内或分子之间相互交换脂肪酸的反应油脂的工艺特性油脂的塑性:在一定压力下油脂抗变形的能力油脂的酪化性:塑性油脂在空气中高速搅拌时形成气泡的能力油脂的起酥性:在面团调制中加入塑性油脂使烘烤面制品的质地变的酥脆的能力第五章蛋白质和氨基酸1.蛋白质的分类根据组成分类:简单蛋白质:在细胞中未与非蛋白成分复合的蛋白质结合蛋白质:经过酶催化改性或与非蛋白质组分复合的、非蛋白质组分称为辅基结合蛋白质包括:核蛋白(核蛋白体)、糖蛋白(卵清蛋白、κ-酪蛋白)、磷蛋白(α-和β-酪蛋白、激酶、磷酸化酶)、脂蛋白(蛋黄蛋白质、几种肌浆蛋白质)、金属蛋白(血红蛋白、肌红蛋白和几种酶)根据大体上的结构形式分类:球蛋白:以球状或椭圆状存在的蛋白质、由多肽链自身折叠而造成纤维状蛋白(棒状分子):含有相互缠绕的多肽链2.氨基酸的物理化学性质氨基酸的一般结构a-氨基酸是组成蛋白质的最基本单位氨基酸的立体结构:除甘氨酸外都具有旋光性、在植物或动物组织的蛋白质水解物中、仅发现L-型异构体氨基酸的酸-碱性质:羧基能电离成COO-和H+;氨基能接受质子,形成铵盐。氨基酸是两性电解质氨基酸的分类:据其分子结构分为六类中性氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸、含羟氨基酸、含硫氨基酸、含环氨基酸!按侧链基团R的极性分为四类非极性氨基酸:脂肪族(Ala,Ile,Leu,Val)、芳香族侧链的氨基酸(Phe,Trp)是疏水的不带电荷的极性氨基酸:侧链与水结合形成氢键,Ser,Thr,Cys、在pH7时带正电荷的极性氨基酸碱性氨基酸,Lys,Arg,His(略带):在pH7时带负电荷的极性氨基酸酸性氨基酸,Asp,Glu3.必需氨基酸有些氨基酸,机体合成不足,必需从食物或饲料中供给,如果食物或饲料中缺乏这些氨基酸,就会影响机体的正常生长和健康人体必需氨基酸有赖氨酸,苯丙氨酸,缬氨酸,甲硫氨酸,苏氨酸,色氨酸,亮氨酸及异亮氨酸八种,此外,组氨酸对于婴儿的营养也是必需的氨基酸的化学反应1)与茚三酮反应1摩尔的氨基酸,与2摩尔茚三酮生成1摩尔紫色物质,在570nm显示最高吸收。脯氨酸和羟脯氨酸产生一种黄色物质,它在440nm显示最高吸收。常用来定量游离氨基酸2)与邻苯二甲醛反应当存在2-巯基乙醇时氨基酸与邻-苯二甲醛反应(1,2-苯二甲醛)反应生成高荧光的衍生物在450nm具有最高荧光发射定量氨基酸、蛋白质和肽3)与荧光胺反应在475nm具有最高荧光发射被用于定量氨基酸以及蛋白质和肽4.蛋白质的结构一级结构:指氨基酸通过共价键连接而成的线性序列几乎所有的蛋白质肽键都以反式构型存在在热力学上反式比顺式稳定二级结构:1.螺旋结构:-螺旋:主要的,最稳定的每圈包含3.6个氨基酸残基依靠氢键稳定、氢键平行于螺旋轴而定向。、氢键的N、H和O原子几乎处在一条直线上。2.β-折叠片结构:一种锯齿形结构。它比螺旋较为伸展根据多肽主链N→C的指向,存在着两类平行β-折叠片,各股指向相互平行反平行β-折叠片结构,各股指向彼此相反稳定性:β-折叠片>a-螺旋3.β-旋转(β-turn)β-折叠片结构中多肽链反转180°就形成β-旋转。一个β-旋转结构包含4个氨基酸残基,由氢键所稳定最常见于β-旋转结构中的氨基酸残基是Asp、Cys、Asn、Gly、Tyr和Pro。三级结构:二级结构进一步折叠成紧密的三维结构多肽链的空间排列不同的基团之间相互作用(疏水、静电和范德华尔)和氢键的优化,使得蛋白质分子的自由能尽可能地降至最低。几何排布亲水性——蛋白质-水界面疏水性——内部氨基酸的序列决定着蛋白质分子的形状亲水性氨基酸残基——呈拉长或棒状疏水性氨基酸残基——呈球状
大多数蛋白质由100个以上的氨基酸残基构成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5.稳定蛋白质构象的作用力影响蛋白质结构的作用力包括两类:蛋白质分子固有的分子内相互作用范德华相互作用,二硫键,氢键受周围溶剂影响的分子内及分子与溶剂间相互作用氢键、静电相互作用和疏水相互作用1).二硫键(-S-S-):球状蛋白二个半胱氨酸分子接近时脱氢形成共价键二硫键数目多、稳定连接肽链内和肽链间的主要桥键对稳定蛋白质空间结构起着重要作用2).氢键:氢键主要通过羰基及亚氨基通过氢氧而形成的一种键可在两肽链间,或一条肽链的不同部位形成氢键在-螺旋和β-折叠片结构中肽键的N-H和C=O之间形成的氢键数目最多氢键对于维持蛋白质二级结构,保持蛋白质稳定性,起着重要的作用3.静电相互作用:蛋白质含有一些带有可离解基团的氨基酸残基在中性pH,净电荷取决于分子中正、负电荷残基的相对数目除少数例外,蛋白质中几乎所有的带电基团都分布在分子的表面。相同电荷间的排斥作用或许会导致蛋白质结构不稳定。相反电荷间的吸引作用有助于蛋白质结构的稳定。蛋白质分子净电荷为0时的pH为等电点(pI)4.疏水相互作用:在水溶液中非极性基团之间的相互作用被称为疏水相互作用非极性氨基酸的侧链避开水聚集在一起驱动蛋白质折叠的主要力量吸热过程,高温下较强5.范德华相互作用力:存在于极性或非极性原子之间力的大小与原子间距离有关与其它类型的相互作用力相比很小对蛋白质的折叠和稳定性的贡献很大一个独特的三维蛋白质结构的形成是各种排斥和吸引的非共价相互作用以及共价二硫键的总结果。7.蛋白质的变性变性:蛋白质的二级,三级和四级结构上的重大变化,但不涉及主链上肽链的断裂,使天然蛋白质的理化性质改变并失去原来的生理活性在某些情况下,变性过程是可逆的例如,有的蛋白质在加热时发生变性,冷却后,又可复原。一般可逆变性涉及三级和四级结构变化一般不可逆变性涉及二级结构发生变化及二硫键的断裂变性后性质变化因疏水性基团的暴露而导致溶解度的下降结合水能力的改变失去生物活力(酶活力或免疫活力)对蛋白酶敏感性提高(肽键暴露)消化率和生物利用效率提高!变性因素:物理因素温度、干燥、高压、剪切、界面化学因素pH、有机溶剂、金属盐类、有机化合物物理因素:1)加热变性温度Td:蛋白质从天然状态至变性状态的转变中点的温度,此时天然蛋白质和变性蛋白质浓度之比为1:1变性机理:保持蛋白质空间构象的各种键发生断裂,破坏了肽链的特定排列,原来在分子内部的一些非极性基团暴露到了分子的表面,因而降低了蛋白质的溶解度,促进了蛋白质分子之间相互结合而凝集,形成不可逆的凝胶而凝固。疏水相互作用的稳定性不会随温度的提高而无限制地增强某温度下,当疏水作用的稳定作用被克服时,产生热变性大多数蛋白在45~50℃时可以观察到变性55℃左右变性最快温度提高10℃,变性速度加快600倍较低温度下变性可逆70~802).冷冻机理:*蛋白质和水结合发生变化一些维持蛋白质构象的力发生变化失去水保护层,蛋白中的某些基团直接作用*无机盐类剩余水中无机盐浓度大大提高3).干燥机理:同冷冻干燥法几种干燥工艺:气流干燥法、喷雾干燥法、高温干燥法、真空冷冻干燥法4).高压蛋白质是柔性的和可压缩的球状蛋白——内部有一些空穴,可压缩纤维蛋白——无空穴,对静水压稳定压力诱导:25℃,100~1200MPa转变中点400~800MPa温度诱导:40~80℃应用超高压瞬时灭菌5).剪切:揉搓、振动、打擦、高速搅拌等都能产生较大剪切力导致蛋白质变性破坏α-螺旋剪切速度愈高,蛋白质变性程度愈高用此方法产生脂肪的替代品!6).界面作用界面:水和空气、水和油脂、水和固体的交界面理想的表面活性剂:蛋白质两亲物质自发地迁移至界面(气-水或油-水)能快速地吸附至界面能快速地展开并在界面上再定向形成具有强的粘弹性质的膜,并能忍受热和机械运动多肽链在界面上采取的构型列车状:当多肽片段直接与界面接触时呈列车状圈状:当多肽片段悬浮在水相时呈圈状尾状:蛋白质分子的N-和C-末端片段通常处在水相呈尾状列车状构象的比例愈大,蛋白质愈是强烈地与界面相结合,并且表面张力愈是低。吸引、推斥和水合作用力之间适当的平衡是形成稳定的粘弹膜的必要条件化学因素:1).
pH中性pH大多数蛋白质带负电荷净静电推斥能量<其他相互作用的能量因此大多数蛋白质是稳定的在极端pH值强烈的分子内斥力导致分子的肿胀和展开多数是可逆的然而,如果肽键的部分水解,能导致蛋白质的不可逆变性2).有机溶剂大多数有机溶剂是变性剂乙醇、丙酮机制改变水的介电常数,改变静电作用非极性有机溶剂能穿透到疏水区,削弱或打断疏水相互作用3).金属盐两种影响方式:低浓度静电中和作用稳定了蛋白质的结构较高的浓度高浓度的盐总是对蛋白质的结构稳定性产生不利的影响4).有机化合物(1)脲盐和胍盐:变性中点:4~6mol/L尿素3~4mol/LGuHCl完全转变:8mol/L尿素6mol/LGuHCl除去变性剂后,可以逆转变性机制:破坏氢键、破坏疏水作用(2)表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)强有力的变性剂,3~8mmol/L可使大多数球蛋白变性机理:疏水区和亲水区的媒介物,打断了疏水相互作用不可逆(3)还原剂破坏二硫键8.蛋白质的功能性质功能性质分成三类1).水化性质(取决于蛋白质-水的相互作用)包括水吸收及保留、湿润性、肿胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度
2).与蛋白质-蛋白质相互作用有关的性质沉淀作用、凝胶作用和面团形成
3).表面性质表面张力、乳化作用和泡沫特征一.蛋白质的水合蛋白质与水的相互作用:氢键、疏水相互作用、离子—偶极相互作用蛋白质的水化过程:影响水合能力的环境因素:pH、离子浓度、温度1)pH值在
pI时蛋白质—蛋白质相互作用达到最大,显示最低的水合作用高于或低于pI,由于净电荷和推斥力的增加,使蛋白质肿胀和结合较多的水2.离子浓度低浓度(0.5~1.0mol/L)能提高蛋白质结合水的能力水合盐离子与蛋白质分子上带电基团微弱地结合,降低蛋白分子的相互斥力高浓度的盐因为更多的水与盐离子结合,导致蛋白质的脱水3.温度温度升高后,氢键作用减弱,蛋白质结合水的能力一般随之下降变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质约高10%,因为蛋白质变性时,把一些原来隐藏的极性基团暴露在表面变性过度时由于蛋白质聚集,水和能力下降二.蛋白质的溶解度高的起始溶解度是其它功能性质的先决条件,不溶性蛋白质在食品中的应用非常有限影响蛋白质溶解性质的主要的相互作用是疏水作用和亲水相互作用疏水相互作用能促进蛋白质-蛋白质相互作用,使蛋白质溶解度降低亲水相互作用能促进蛋白质-水相互作用,使蛋白质溶解度增加。三.黏度蛋白质溶液、悬浮液、凝胶等都是非牛顿流体剪切变稀:液体分散体系流速增加时,黏度系数降低剪切变稀原因:分子在流动方向上逐步定向、蛋白质水化球在流动方向上变形、氢键和其它次级键断裂,导致蛋白质聚集体解体触变体系:当剪切停止使原来的聚集体可能又因为氢键和其它次级键的重新形成而恢复,黏度恢复,这样的体系称为触变体系四.凝胶化作用凝胶作用分类:在加热后冷却时凝结成凝胶:明胶加热后形成凝胶:蛋清蛋白由钙盐等二价金属交联:大豆蛋白不经加热而经部分水解或调节pH指导等电点时形成凝胶:乳酸发酵制酸奶凝胶是蛋白间相互吸引又相互推斥的平衡态五.组织形成性织构化:热凝结、纤维的形成、热塑性挤压六.面团形成性面筋蛋白:麦醇溶蛋白、麦谷蛋白,富含谷氨酰胺(>33%),脯氨酸(>15~20%)丝氨酸、苏氨酸含有较多的非极性氨基酸并且非极性氨基酸集中于疏水肽段有众多二硫键麦谷蛋白:分子量大,达数百万,既有链内二硫键又有链间二硫键决定着面团的弹性、黏性、抗张力麦醇溶蛋白:分子量相对较小,35000~75000之间,仅有链内二硫键,没有链间二硫键,决定着面团的流动性和延展性面粉与水混合揉搓面团中加入半胱氨酸、偏亚硫酸氢盐打断二硫键,降低面团粘弹性;加入溴酸盐、脱氢抗坏血酸等氧化剂促进二硫键形成,增加面团强度面团搓揉不足:强度不够面团过度搓揉:强度降低七.蛋白质的界面性质两亲物质自发地迁移至界面(气-水或油-水)能快速地吸附至界面能快速地展开并在界面上再定向形成具有强的粘弹性质的膜,并能忍受热和机械运动1).乳化性一些蛋白质是理想的乳化剂影响蛋白质乳化作用的因素溶解度:溶解度对乳化性质很重要,高度不溶性的蛋白质不是良好的乳化剂pH:在pI有高溶解度的蛋白质:例如血清清蛋白,蛋清蛋白大多数食品蛋白质:在远离pI时可能是有效的乳化剂小分子表面活性剂:使蛋白质乳化能力下降2).起泡性质泡沫:气泡分散在含有可溶性表面活性剂的连续相中形成的分散体系连续的水相+表面活性剂+分散的气相制备泡沫的方法:鼓泡气体通过一个多孔的喷洒器进入一个低蛋白质浓度的水溶液(0.01-2%)搅打或振荡预先被加压的溶液突然减压起泡能力的评价指标起泡能力:指在汽-液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力泡沫膨胀度、超出、起泡能力、泡沫相对体积、泡沫稳定性四.风味物结合9.蛋白质的食品加工学特性蛋白质在热处理中的变化热处理的有利影响:经过适当的热处理,绝大多数蛋白质的营养价值会得到提高。不利影响:主要表现在AA结构发生产业化,导致营养价值降低。低温处理下的变化:经冷冻和冷藏后,肌球蛋白变性,然后与肌动蛋白反应,使肌肉变硬,持水性降低,因此解冻后鱼肉变得干而强韧,而且鱼中的脂肪在冻藏期间仍会进行自动氧化反应,生产过氧化物和自由基,再与肌肉蛋白作用使蛋白聚合,氨基酸破坏。氧化剂处理下的变化食品加工贮藏中常见的氧化条件:1.漂白、杀菌中使用的氧化剂,如过氧化氢、过氧乙酸、过氧化苯甲酰等;2.食品中脂类或其它物质氧化的中间产物,如脂氧化中间产物氢过氧化物、过氧自由基及活性羰基类化合物等;多酚氧化得到的醌类等;3.热加工中的氧气。存在于蛋白质中或游离的氨基酸其种类不同,被氧化的活性不同:容易被氧化的主要是含硫氨基酸和芳香族氨基酸;其氧化的容易程度为蛋氨酸>半胱氨酸>胱氨酸、色氨酸第六章矿物质1.矿物质:食品中除C、H、O、N以外的其它元素成分统称为矿物质。分类:常量元素:占有机体总重量0.005%以上的矿物质.如:Ca、P、S、K、Na、Cl、Mg等。微量元素:占有机体总重量0.005%以上的矿物质.如:Fe、Mn、Cr、I、F、Ni等。微量元素包括:①必须营养元素,其中包括Fe,Cu,I,Mn、Zn等。②非营养非毒性元素,包括AL,Ni,Sn等。③非营养有毒性元素,包括Hg,Pb,As等。!酸性食品:在体内代谢后可形成带阴离子的酸根的食品。常见酸性食品:谷物、肉、蛋类!碱性食品:在体内代谢后可形成带阳离子的碱性化合物的食品。常见的碱性食品:蔬菜、水果牛奶等。矿物质在食品加工中的变化:(1)加工中流失:淋洗、整理、热烫和磨粉等造成(2)形成不适宜于人体吸收和利用的化学形式-化学变化热烫中溶解性高的损失大2.各类食品中的矿物质植物性食品矿物质含量变化幅度较大,各组织中分布不均一元素K、Mg、P含量高多以有机酸盐的形式存在肉类0.8%~1.2%矿物质常量元素Na、K、P较高,微量元素Fe较高Na、K主要以离子状态存在于肉汁中,Ca与P主要以不溶态形式存在,并与Pr结合在一起。乳品Na、K的相对水平与血浆相比有较大的不同。血浆中Na:330mg%;K:20mg%;Na/K:16:1牛乳中Na:50mg%;K:145mg%;Na/K:1:33.食品中重要的矿物质钙1)、存在形式:正常成年人体中含钙量的99%以上存在于骨骼及牙齿中,其它则存在于体液及其它组织中。2)、功能:(1)构成牙齿、骨骼(2)调节肌肉收缩(3)对多种酶有激活作用3)、缺乏症状:幼儿及青少年缺钙则会得软骨病和发育不良。钙有抑制神经组织和肌肉的应激性作用,血浆中钙含量过低,人就会发生抽搐现象。4)、食物来源:食物中钙的最好来源是牛奶与绿叶蔬菜、肉类、豆类、水产等5)、缺钙的原因:是膳食中缺少奶、豆类、海产品;以植物性食品为主的膳食中存在较多的不利于Ca吸收的(草酸、植酸、H2CO3、H3PO4);VD不足。磷1)、存在形式:约有70—80%的磷和钙、镁生成磷酸盐存在于骨骼及牙齿中。其余则以多种有机磷酸化合物存在于每一个细胞中。2)、功能:(1)构成骨骼、牙齿(2)调节机体pH值(3)参与机体能量代谢3)、缺乏症状:缺磷会影响钙的吸收而得软骨病,成年人膳食中Ca:P以1:1—1:2为宜,否则钙、磷的吸收都太少。4)、食物来源:食物中磷的主要来源有豆类、花生、肉类、核桃、蛋黄等,谷物钠、钾1).存在形式:钠、钾在体内几乎完全以离子态存在,一切体液中均含有之,它们主要与Cl-共存2).功能:维持人体体液的渗透压。3).食物来源:人体中Na+主要来自食物中的食盐,K+在食物中普遍存在,以植物中为多,富含K的食品有水果、蔬菜、面包、油脂、酒、糖浆,故一般不易缺乏。铁1)、存在形式:55%的铁存在于血液中,10%在肌肉中,其余则在各种脏器和骨髓中。(1)高铁离子:吸收率(3~5%)(2)血红素型铁:吸收率(20~40%)2)、功能:(1)参与氧的运送、交换及组织呼吸过程(2)参与能量代谢(3)促进肝脏等组织的生长发育3)、缺乏症状:缺铁时会引起贫血锌1)、存在形式:在毛发、眼睛、皮肤、骨骼等组织中浓度最高。2)、功能:参与很多酶的组成成分3)、缺乏症状:食欲不振、厌食、偏食、异食癖、生长停滞、性功能发育不良,味觉及嗅觉迟钝、创伤愈合率低,产生“青春痘”、“粉刺”等皮肤病,严重时可表现出智力低下。碘1)存在形式:20%~30%存在于甲状腺中2)功能:参与甲状腺素的合成及机体代谢的调节3)缺乏症状:缺碘会引起甲状腺肿大,克汀病(侏儒呆小症)。第七章色素1.色素:能使人的视觉产生各种色感的物质,称为色素食品色素:食品中能通过吸收、反射可见光而使食品呈现各种颜色的物质统称色素发色团:可见光区(200~800nm)具有吸收峰的基团被称为发色团,发色团均具有双键。助色团:有些基团的吸收波段在紫外区,不可能发色,但当它们与发色团相连时,可使整个分子对光的吸收向长波方向移动,这类基团被称为助色团。食品护色:选择成熟度佳的原料,拟定配方时防止交叉污染,工艺条件力求温和有效,尽量在加工和贮藏中保证色素成分少流失,少接触空气,避光,避酸碱条件,避免与金属设备直接接触食品着色:加入食品着色剂获得和保持食品的色彩(染色)食品着色剂分类:天然色素:食品原料中固有或加工中转为有色物特点:色泽没有合成色素鲜艳;稳定性较差;着色力差;溶解性差;安全性高人工合成色素:来源:原料多为煤焦油特点:色泽鲜艳;稳定;着色牢固;成本低廉;大多有害!食品色素按化学结构分类四吡咯色素:叶绿素、血红素多酚类色素:花青素、类黄酮、原花色素、儿茶素、单宁异戊二烯衍生物:类胡萝卜素酮类衍生物:红曲色素、姜黄素卟啉类色素:由四个吡咯联成的环称为卟吩,当卟吩环带有取代基时,称为卟啉类化合物。绿色蔬菜加热初期绿色加深pH会影响叶绿素的降解,在pH3.0以下的酸性条件下,叶绿素不稳定金属盐:加入钠、镁、钙的盐酸盐能降低叶绿素脱镁反应的速度用铜离子、锌离子、二价铁离子取代镁离子后产物仍为绿色,而且更加稳定光:卟啉环、吡咯环被破坏(活体中不发生)护绿技术杀青:高温瞬时加热,pH选在6.5~7.0中和酸护绿:加入氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙等蔬菜脱水绿色再生:加铜离子、镁离子等防止光氧化:气调技术、避光、除氧3.血红素主要存在于动物肌肉和血液中肌肉红色:肌红蛋白(70~80%)血红蛋白(20~30%)放血后色泽的90%以上是由肌红蛋白产生在储藏加工中的变化血红素的多种变色反应球蛋白的状态:肌红蛋白中球蛋白部分变性,肉向暗色转化氧化的状态:卟啉环中Fe2+在一定条件下氧化为三价铁,颜色向棕色或绿色转变与血红素键合的配基的种类:第六配位体水可被氧、一氧化氮、一氧化碳、羟基取代,颜色变为鲜红卟啉环:被打开、断裂发生变色或退色氧化与氧合新鲜肉:肌红蛋白保持还原态,稍暗的紫红氧合作用分子态氧与肌红蛋白键合成为氧合肌红蛋白肉变为鲜红色氧化反应卟啉环中的Fe2+转变成Fe3+生成高铁肌红蛋白肉变成棕褐色加热肌红蛋白变性为肌色原(暗红)温度高氧气分压下降肌红蛋白变性为高铁肌色原(褐色)腌制NOMb(鲜桃红),NOMMb(深红),氧化氮肌色原(鲜桃红)统称为腌肉色素,其颜色更加鲜艳,性质更加稳定(对热、氧)MNO2的作用:(1)发色(2)抑菌(肉毒梭菌)(3)产生腌肉制品特有的风味。但过量使用安全性不好,在食品中导致亚硝胺生成;肉色变绿;可能制癌肉色变绿:血红素在强烈氧化后会变成绿色,绿色的形成有三种情况:A.由于一些细菌活动产生的H2O2,与血红素中的二价或三价铁作用.B.由于细菌活动产生的H2S等硫化物,在有氧条件下生成硫肌红蛋白C.由于MNO2过量引起。4.肉制品护色气调法包装选择透气率低的包装膜,先除去包装袋中的空气,再充入富氧或缺氧空气密封高二(一)氧化碳分压包装腌肉制品除氧、避光防止微生物生长5.酚类色素一.!花色(青)素结构:具有2-苯基-苯并吡喃阳离子结构是植物世界分布最广的一类水溶性色素,有各种颜色,如蓝、紫、红、橙等存在形式:花色苷花色苷的糖基:葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖花色苷水解失去糖基后的配体称为花色素或花青素,水溶性下降食品中常见的花青素物质光学吸收性质甲氧基增多,红色加强羟基取代基增多,蓝色加强加工储藏中的变化1).pH的影响配基较多的食品、一般颜色不稳定糖基化能增加花色苷的稳定性花色苷随的pH变化出现的四种结构式羟基增多:蓝色加强甲氧基增多:红色加强2).温度温度升高平衡向着生成查尔酮方向进行花色苷热降解三条途径3).光照光照通常会加速花色苷的降解4).氧气与抗坏血酸的影响花色素的不饱和性使得对氧比较敏感防止果汁变色要尽量装满采用充氮贮存果汁中花色苷和抗坏血酸会同时消失,这是由于抗坏血酸氧化时产生的过氧化氢诱导了花色苷的降解能促进(抑制)抗坏血酸氧化的物质,促进(抑制)花色苷降解铜能加速抗坏血酸的氧化,最终使果汁变成棕褐色抗氧化剂5).金属离子的影响花色苷与金属离子形成络合物自然界中络合产生鲜艳颜色果蔬食品加工设备或包装材料溶出金属离子造成果汁等变色产物为深红、蓝、绿、褐等不良颜色络合物稳定性高花色苷,加热可促进生成采用涂料金属罐保护罐装果蔬原有颜色6).二氧化硫二氧化硫,亚硫酸盐经常用来漂白、防腐7).糖及降解产物高浓度的糖有利于花色苷的稳定但低浓度的糖会加速花色苷降解8).缩合反应缩合产物:向红效应褪色稳定性提高二.类黄酮1.结构类黄酮的基本结构:2-苯基-苯并吡喃酮(四位都是酮基)大多数有色(淡黄色、橙黄色),但黄烷酮、黄烷醇酮无色多以糖苷形式存在最重要的类黄酮化合物是黄酮和黄酮醇的衍生物。黄酮醇:茨非醇、槲皮素、杨梅黄酮;黄酮:芹菜素、圣草素,3’,4’,性质:类黄酮的羟基呈酸性,具有酸类化合物的通性、类黄酮在碱性溶液中易开环生成查耳酮型结构而呈黄色、橙色或褐色(黄烷酮、黄烷醇酮转变为有色)、类黄酮可与金属离子生成络合物。颜色更好,颜色劣变、类黄酮色素在空气中久置,易氧化生成褐色沉淀、属于多酚,可被多酚氧化酶氧化褐变3类黄酮在食品中的重要性类黄酮具有抗氧化作用柑桔类黄酮被称为生物黄酮,即维生素P。此外,柑桔类黄酮还应用于室内除臭和消毒柚皮苷,橙皮苷在碱性条件下加氢开环,是高甜度的新型甜味剂保健因子4护色防止褐变:杀青避免与多价金属接触用马口铁或玻璃罐保藏避免碱性条件三.原花色素原花色素是无色的,结构与花色素相似,在食品处理和加工过程中可转变成有颜色的物质主要存在于苹果、梨、葡萄、莲、荔枝、沙枣、山楂属浆果和其他果实中原花色素在无机酸存在下加热都可生成花色素直接暴露在空气或光照下被氧化生成红-褐色物质在食品中的作用:产生涩味;生色原花色素的主要生物功能:具有很强的抗氧化活性、抗癌、清除自由基、抑菌及抗病毒作用四单宁(鞣质色素)食品中单宁包括两种类型:缩合单宁水解单宁颜色为白中带黄或轻微褐色单宁使食品具有收敛性涩味与蛋白、生物碱或多价金属离子结合生成不溶性沉淀产生酶促褐变四.柿子脱涩原理:可溶性单宁转化为不溶性1.是用乙醇、乙醛、石灰水等促进单宁变为不溶性单宁2.是将柿果置于无氧环境中,使其进行无氧呼吸,产生乙醇,乙醇经氧化变成乙醛依脱涩后果肉的软硬分为两类:1.硬柿脱涩,即经脱涩后的柿果仍然硬脆2.软柿脱涩,即经脱涩后的柿果变软,果肉成为流质状。脱涩方法1硬柿脱涩1.1温水脱涩1.2冷水脱涩1.3CO2脱涩1.4乙醇脱涩2.软柿脱涩2.1自然脱涩2.2乙烯脱涩五儿茶素在茶叶中含量很高、本身无色、有较轻的涩味、水溶性、与金属离子结合生成白色或有色沉淀酶促褐变、高温潮湿条件下遇氧,自动氧化功能1).优良的抗氧化自由基清除剂油脂抗氧化剂;色素保护剂;
清除自由基2).抑制血压上升3).抑制血糖上升4).抑制血液中胆固醇浓度上升5).抗癌及抗突变6).抗辐射及紫外线7).防龋作用8).除臭剂!!6.酶促褐变定义:受酶的催化而发生的褐变反应酶促褐变机理:植物中的酚类物质在酚酶及过氧化物酶的催化下氧化成醌,醌再进行非酶促反应生成褐色的色素。酶促褐变的条件:底物:花青素、类黄酮、原花色素、儿茶素、单宁及小分子的酚类和多酚类酶:多酚氧化酶系:都为含铜酶,一般最适pH值为6左右,80摄氏度以上失活,pH值在3以下失活,有羟化活性、氧化活性过氧化物酶系:都为含铁酶,一般最适pH值为5~7,耐热,长时间热烫失活,有羟化活性、氧化活性氧气酶促褐变的控制:1)热处理法:在适当的温度、时间条件下加热新鲜果蔬,使酶失活酸处理法:柠檬酸辅以抗坏血酸2)二氧化硫及亚硫酸盐:酚酶抑制剂优点:使用方便、成本低、效果可靠缺点:花青素被破坏、腐蚀铁罐内壁、有不愉快气味3)驱除或隔绝氧7.多烯色素由异戊二烯为单元,共轭双键为基础组成的一类色素根据结构分类:胡萝卜素:纯碳氢化合物叶黄素类:结构中含有羟基、环氧基、醛基、酮基等含氧基团具有2-苯基-苯并吡喃阳离子结构胭脂红酸的颜色随pH改变而不同,pH4以下显黄色,pH4时呈橙色,pH6时呈现红色,pH8时变为紫色。规定允许使用的人工合成色素主要有:苋菜红,胭脂红,赤藓红,柠檬黄,靛蓝等。苋菜红在食品中的最大允许用量为50mg/kg,主要限用于糖果、汽水和果子露等种类。日落黄(sunsetyellowFCF)ADI为0~2.5mg/kg体重。可用于饮料、配制酒、糖果等,最大允许使用量为100mg/kg食品。胭脂红(ponceau4R)即食用红色1号,无致肿瘤作用。我国食品添加剂使用卫生标准规定胭脂红最大允许用量为50mg/kg食品。主要用于饮料、配制酒、糖果等。柠檬黄即食用黄色5号,为水溶性色素,人体每日允许摄入量(ADI)<7.5mg/kg体重。最大允许使用量为100mg/kg食品。靛蓝是世界
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