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文档简介

1糖与食品加工“糖”和“碳水化合物”是什么关系呢?一、糖的概念

1.1概述

A、过去把糖类叫做碳水化合物,因为当时发现它们的组成符合通式Cm(H2O)n

,如:葡萄糖C6H12O6B、实际上,糖类中的氢、氧原子的个数比并不都是2:1,也不以水分子的形式存在。如:鼠李糖C6H12O5脱氧核糖C5H10O4C、有些符合Cm(H2O)n通式的物质不是糖类如:甲醛CH2O乙酸C2H4O2

1、糖与碳水化合物的关系

糖主要由碳、氢、氧三种元素构成,是一类多羟基醛、多羟基酮或者是它们的缩聚物、衍生物。甘油醛二羟丙酮2、糖的概念最简单的单糖

单糖:不能再水解的糖;寡糖:水解能生成2~10个单糖分子的糖;多糖:能水解生成许多单糖的高分子化合物。同聚多糖:由一种单糖组成的多糖;杂聚多糖:多种单糖或单糖衍生物组成的多糖。依据水解程度依据组成二、糖的分类自然界中最重要单糖:戊糖、己糖

最简单的单糖:甘油醛(醛糖)、二羟丙酮(酮糖)低聚糖二糖三糖四糖其他低聚糖蔗糖麦芽糖乳糖棉子糖水苏糖低聚果糖低聚木糖1、机体能量的主要来源。2、构成组织的重要物质。3、特殊的生理功能

如:糖蛋白在免疫、细胞识别、血型区分等多种生理功能中的作用。三、糖类的生物学功能1、相关概念不对称碳原子:指4个价键与4个不同的原子或原子团相连接的碳原子。旋光性:是指物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质。旋光体:能使平面偏振光的偏振面发生旋转的物质,其分子是不对称分子,含有不对称的碳原子。旋光性规定:+为右旋,-为左旋。四、糖的结构

(一)单糖的结构2、结构1)单糖的链状结构

D-甘油醛构型式的简写,用长线表示碳链,用短线表示羟基,如:D-(+)-葡萄糖

构型规定:以甘油醛为标准,D型(-OH在右)L型(-OH在左)2)单糖的环状结构

单糖不仅以直链结构存在,还以环状结构存在。链状结构中的醛基形成环状结构时,与自身的羟基缩合形成半缩醛。

例:环状α-葡萄糖和β-葡萄糖的开链式进行互变环状结构变为哈武斯式(透视式)的两条要求:

1)直链式右边的-OH写在Haworth环下面,左边-OH写在环上面。

2)未成环的多余碳原子,如氧桥向右,则写在环之上,反之,则写在环之下。例:葡萄糖开链结构式改写为环式的过程

单糖分子内的醛基或羰基可与C5上的羟基缩合成六元环的半缩醛(呋喃糖),也可以与C4的羟基缩合形成五元环的半缩醛(吡喃糖)。

例:果糖哈武斯式结构

α-D-(-)-吡喃果糖β-D-(-)-吡喃果糖

α-D-(-)-呋喃果糖β-D-(-)-呋喃果糖

醛糖C1(酮糖在C2)上半缩醛的羟基(-OH)和其它单糖的羟基经脱水,通过缩醛式结合而成。

参与聚合的单糖均是一种或二种以上。(二)低聚糖的结构1)蔗糖(1)双糖

是D-葡糖基-D-葡糖苷三种异构体的共同名称,属于非还原性二糖。

海藻二糖2)海藻二糖

1分子α-D-葡萄糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合,通过α-1,4-苷键连接而成。麦芽糖分子结构3)麦芽糖1分子β-半乳糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合,通过β-1,4-苷键连接而成。乳糖分子结构4)乳糖

棉子糖是自然界中最知名的一种三糖,由半乳糖、果糖和葡萄糖结合而成,它也被称为蜜三糖、蜜里三糖,是一种具有较强增殖双歧杆菌作用的功能性低聚糖。

(2)三糖棉子糖不具有还原性

水苏糖是天然存在的一种四糖,是一种可以显著促进双歧杆菌等有益菌增殖的功能性低聚糖。纯品为白色粉末,味稍甜,甜度为蔗糖的22%,味道纯正,无任何不良口感或异味。其分子结构:“半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖”。

(3)其它低聚糖水苏糖环状糊精:D-葡萄糖以α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖。

环状糊精(简称β-CD)是淀粉经酸解环化生成的产物。它可以包络各种化合物分子,增加被包络物对光热、氧的稳定性,改变被包络物质的理化性质。(3)其它低聚糖低聚果糖:蔗糖分子的果糖残基上通过β-(1→2)糖苷键连接1~3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果五糖组成的混合物(3)其它低聚糖

低聚木糖:低聚木糖又称木寡糖,是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖。(3)其它低聚糖1)淀粉分子的结构

(三)常见多糖的结构1、淀粉淀粉分类:直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉:又称可溶性淀粉,基本组成单位是α-D-葡萄糖,由数百到数千个α-D-葡萄糖通过α-1,4-苷键结合成链状,是个直链多糖。分子量60000左右,相当于由300~400个葡萄糖缩合而成。

直链淀粉中,每个螺旋有六个葡萄糖残基(一个螺旋圈所含葡萄糖残基数称聚合度),聚合度在60个以上时遇碘呈蓝色。所以,直链淀粉遇碘呈蓝色。

支链淀粉:又称胶体淀粉,α-D-吡喃葡萄糖通过α-1,4-苷键连接成主链,通过α-1,6-苷键或其它方式连接支链。

支链淀粉分子量20×104以上,相当于由1300个以上葡萄糖组成,分枝短链的长度平均为24~30个葡萄糖残基。

淀粉结构中聚合度在20~60个时遇碘呈紫红色。所以,支链淀粉遇碘呈紫红色。

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支链淀粉结构示意图部分谷物淀粉中直链、支链淀粉含量单位:%名称直链淀粉支链淀粉名称直链淀粉支链淀粉大米1783高梁2773糯米0100荞麦2872玉米(普通)2278甘薯块根2080小麦2476马铃薯块根22782、糖原

由α-D-葡萄糖结合而成的,结构与支链淀粉相似。分枝更多,每个枝更短。每个分枝长度相当于12-18个葡萄糖残基。类似于淀粉的结构中聚合度在20个左右时遇碘呈红色。所以糖原遇碘呈红色。糖原为白色粉末,能溶于水及三氯醋酸,不溶于乙醇及其他有机溶剂,遇碘显红色,无还原性。

依据酯化度分为:高甲氧基果胶(HM)和低甲氧基果胶(LM)应用范围:软糖、酸奶、豆奶、蛋黄酱、混浊型果汁、饮料和冰激凌等。果冻果冻3、果胶

纤维素:由β-D-葡萄糖单位经β-1,4-苷键连接而成的长链分子,一般无分支链。

常用的纤维素衍生物:羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素和微晶纤维素。半纤维素:膳食纤维的主要来源4、纤维素和半纤维素5、海洋多糖

主要有琼脂、海藻胶、卡拉胶。

6、植物多糖

主要有魔芋、瓜尔胶、阿拉伯胶、刺槐豆胶。7、微生物多糖

主要有黄原胶、黄杆菌胶、茁霉胶、α-葡聚糖。琼脂条1糖与食品加工

共同性质:均为白色结晶体,能任意比例溶入水,大多是有甜味,有旋光性和某些相同的化学反应等。

1.2糖的性质

一、单糖的性质(一)单糖的物理性质

1、旋光性

糖的比旋光度是指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,通常用表示。t为测定时的温度,λ为测定时的光的波长,一般采用钠光,用符号D表示。

各种糖在20℃(钠)光时的比旋光度数值(度)糖类名称比旋光度糖类名称比旋光度D-葡萄糖+52.2D-果糖-92.4D-半乳糖+80.2L-阿拉伯糖+104.5D-阿拉伯糖-105.0D-木糖+18.8D-甘露糖+14.2麦芽糖+130.4蔗糖+66.5糊精+195淀粉+196转化糖-19.82、溶解度

单糖分子中的多个羟基可增加其水溶性,尤其在热水中的溶解度。

单糖不溶于丙酮、乙醚等有机溶剂。各种单糖在水中的溶解度不一样,果糖溶解度最高,其次葡萄糖。温度对溶解过程和溶解速度具有决定性影响。

3、甜度

通常以蔗糖(非还原糖)为基准物。一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0(也可定为100,其它糖甜度也相应改变)。果糖的甜度为1.5

葡萄糖的甜度为0.7

该甜度是相对的,又称为比甜度。

蔗糖水溶液一般8%有甜味,16%最为适宜。在做水果罐头时有参考意义。单糖的比甜度糖类名称比甜度糖类名称比甜度蔗糖α-D-葡萄糖β-D-呋喃果糖1.000.701.50α-D-半乳糖

α-D-甘露糖α-D-木糖0.270.590.50

又称羰氨反应,是指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素的反应。(二)单糖的化学性质1、美拉德反应美拉德反应影响美拉德反应的因素:中等水分含量、pH7.8~9.2时反应速率最快,铜、铁等金属离子也能促进反应进行。控制(弱化)美拉德反应措施:降低水分含量,避免铜、铁等金属离子的影响、降低温度、降低pH值、用亚硫酸处理或去除一种作用物(一般是降还原糖的含量)糖类尤其单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140℃-170℃以上)时,糖会脱水而发生褐变,这种反应称为焦糖化反应,又称卡拉蜜尔作用。焦糖色素2、焦糖化反应1)氧化反应(作还原剂)葡萄糖葡萄糖酸醛糖可使溴水褪色,而酮糖不具备此性质3、单糖的氧化还原反应

醛与弱氧化剂的反应(复习醛的性质),单糖均可:弱氧化剂的名称试剂的组成起反应的物质现象鉴定的物质托伦试剂Tollens碱的银氨溶液醛Ag(沉淀)区别醛和酮斐林试剂FehlingACuSO4溶液BNaOH和酒石酸钾钠(A,B分别储存)脂肪醛Cu2O(砖红色沉淀)区别醛酮,脂肪醛和芳香醛本尼地试剂BenedictACuSO4溶液BNa2CO3和柠檬酸钠溶液(不分装)脂肪醛Cu2O(砖红色沉淀)区别醛酮,脂肪醛和芳香醛2)还原反应葡萄糖山梨醇4.单糖与碱的作用(1)异构化作用单糖差向异构化(2)分解反应与糖精酸的生成

单糖在浓碱溶液中不稳定,易发生裂解,产生较小分子的糖、酸、醇和醛等化合物。除了分解外,随碱浓度的增加,或加热作用时间的延长,糖还会发生分子内氧化与重排作用生成羧酸;即糖精酸类化合物。5.单糖与酸的作用

酸对于糖的作用因酸的种类、浓度和温度不同而不同。

在室温下,稀酸对糖的稳定性无影响,在较高温度下,发生复合反应生成低聚糖。糖的脱水反应与pH有关,同时有色物质的生成量随反应时间和浓度的增加而增高。单糖与强酸共热产生脱水反应。戊糖糠醛己糖甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸、羟甲基糠醛脱水脱水6.单糖的脱水作用

1)葡萄糖:己醛糖,无色晶体,熔点146℃。2)果糖:己酮糖,无色晶体,熔点102℃~104℃。醛糖与酮糖的鉴别:

溴水可将醛糖中的醛基氧化成羧基,生成糖酸,溴水褪色,酮糖无此反应。7、食品中重要的单糖(1)蔗糖二、低聚糖的性质

(一)双糖没有还原性没有果糖甜结构决定性质

蔗糖是右旋糖,在酸或酶作用下,1分子蔗糖水解生成1分子D-葡萄糖和1分子D-果糖的混合物,这种混合物具有左旋性,与水解前旋光方向相反,所以又称转化糖,比蔗糖更甜。

蜂蜜中转化糖含量高,味甜。蔗糖水解果萄糖浆果萄糖浆:葡萄糖和果糖的混合糖浆无还原性

海藻二糖(2)海藻二糖

1分子α-D-葡萄糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合,通过α-1,4-苷键连接而成。麦芽糖分子结构(3)麦芽糖有还原性1分子β-半乳糖C1上的苷羟基与另1分子D-葡萄糖C4上的醇羟基之间脱水缩合,通过β-1,4-苷键连接而成。乳糖分子结构(4)乳糖有还原性

常见的三糖:棉子糖(二)三糖棉子糖为非还原性低聚糖棉子糖易溶于水,甜度为蔗糖的20%~40%,微溶于乙醇,不溶于石油醚,其吸湿性在所有的糖中是最低的。环状糊精:D-葡萄糖以α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖β-环糊精是淀粉在环状糊精糖基转移酶作用下水解生成的,以α-1,4糖苷键连接而成的一种环状低聚糖化合物。

药物经β-环糊精包合后,能增加药物的溶解度和溶出速率,提高药物的稳定性,减少药物的刺激性,改善不良气味及拓宽药物剂型等。(三)其它低聚糖食品原料或功能性成分

低聚果糖:蔗糖分子的果糖残基上通过β-(1→2)糖苷键连接1~3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖及蔗果五糖组成的混合物。

低聚果糖是一种天然活性物质。甜度为蔗糖的0.3-0.6倍。既保持了蔗糖的纯正甜味性质,又比蔗糖甜味清爽。是具有调节肠道菌群,增殖双歧杆菌,促进钙的吸收,调节血脂,免疫调节,抗龋齿等保健功能的新型甜味剂

(三)其它低聚糖低聚木糖:由2~7个木糖以β-(1→4)-糖苷键连接而成的低聚糖。与通常人们所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖等相比具有独特的优势,它可以选择性地促进肠道双歧杆菌的增殖活性。其双歧因子功能是其它聚合糖类的10-20倍。(三)其它低聚糖食品原料或功能性成分

优质的糖应甜味纯正,甜度适宜,达到最甜和消失甜味的速度都很快等。糖醇在甜味、低热量、无致龋齿等方面优于其母糖,故被广泛用作甜味剂使用。(四)食品中单糖和低聚糖的功能1、甜味

吸湿性:糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的情况。保湿性:指糖在较高空气湿度下吸收水分在较低空气湿度下散失水分的性质。应用:生产硬糖要求生产材料的吸湿性低,如蔗糖;生产软糖的材料要求吸湿性要高,如转化糖和果葡糖浆。

2、吸湿性、保湿性吸湿性顺序:果糖、转化糖>葡萄糖、麦芽糖>蔗糖淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物,自身不能结晶并能防止蔗糖结晶。应用:生产硬糖不能完全使用蔗糖,当熬煮到水分含量到3%以下时,蔗糖就结晶,不能得到坚硬、透明的产品。一般在生产硬糖时添加一定量的(30%~40%)的淀粉糖浆。3、结晶性结晶性顺序:蔗糖>葡萄糖>果糖和转化糖(1)不含果糖,不吸湿,糖果易于保存(2)糖浆中含有糊精,能增加糖果韧性(3)糖浆甜味较低,可缓冲蔗糖的甜味,使糖果的甜味适中生产硬糖时添加淀粉糖浆的优点

食品中的风味成分主要包括:

羰基化合物(醛和酮)羧酸衍生物(主要是酯类)

二糖和相对分子质量较大的低聚糖是有效的风味结合剂。4、风味结合功能美拉德反应:单糖与氨基酸、蛋白质之间发生。焦糖化反应:糖在高温下产生。相对说来,低聚糖发生褐变的程度,尤其是参与美拉德反应的程度较单糖小。5、褐变反应褐变在食品中的作用:

烘烤食品、酿造食品等要适当的褐变。

牛奶、豆奶等蛋白饮品和果蔬脆片要防止褐变。

乳酸菌除可发酵上述糖类外,还可以发酵乳糖产生乳酸。大多数低聚糖不能被酵母菌和乳酸菌等直接发酵,低聚糖要在水解后产生单糖才能被发酵。

有些食品生产要注意避免微生物生长繁殖而引起食品变质或汤汁混浊现象的发生,如蔗糖常用甜味剂代替。

6、糖类发酵糖发酵顺序:葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖7、保健功能

低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖和低聚氨基葡萄糖具有保健功能。保健功能:能使体内双歧杆菌增殖;抑制肠内沙门氏菌和腐败菌的生长;被认为是一种水溶性食物纤维;低热量;抗龋齿。

甲壳低聚糖等杂多糖能降低肝脏和血清中的胆固醇,能增强人体的免疫功能,具有强的抗癌性,能使乳糖酶的活性提高,能治疗消化性溃疡和胃酸过多症,是双歧杆菌的增殖因子另,真菌多糖、南瓜多糖等均具有较好的保健作用。1、多糖的溶解性2、多糖的增稠和凝胶作用3、多糖的生理活性如:膳食纤维(纤维素、果胶类物质、半纤维素和糖蛋白等)三、多糖的性质酶水解:受酶浓度、pH值、低物浓度、温度、金属离子、水分活动等因素影响常用水解多糖的酶:淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等。酸和碱催化下多糖的水解:多糖在酸或碱存在的条件下也会被水解。水解速度受温度、酸碱浓度等因素的影响。4、多糖的水解

用α-淀粉酶和糖化酶水解淀粉得到近乎纯的D-葡萄糖,然后再用葡萄糖异构酶将D-葡萄糖转变成D-果糖,形成58%D-葡萄糖和42%D-果糖组成的混合物,叫果葡糖浆。1)淀粉的水解

淀粉的糊化:淀粉在水中经加热后,一部分胶束被溶解形成空隙;水分子浸入内部,与余下部分淀粉分子进行结合,胶束逐渐被溶解,空隙逐渐扩大;淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束即行消失,这种现象称为膨润现象。继续加热,胶束则全部崩溃,形成淀粉单分子并为水所包围而成为溶液,这种现象称为糊化。2)淀粉的糊化和老化

淀粉的糊化:淀粉在水中加热至一定温度时,形成有黏性的糊状体,此现象称为淀粉的糊化。糊化的淀粉更可口,易消化吸收。

淀粉糊化的原理:加热时,水分迅速渗透到淀粉颗粒内部,使其吸水膨胀,晶体结构消失,颗粒外膜完全破裂而解体,变为粘稠状液体。易老化的条件:直链淀粉易老化,淀粉含水量为30%~60%时较易老化,2~40C易老化。不易老化的条件:含水量小于10%或在大量水中,大于600C或小于-200C(速冻包子、速冻水饺为依此原理),在偏酸(pH4以下)或偏碱时。

淀粉的老化:经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后,硬度会变大,体积缩小,会变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为老化。

利用加热、酸、碱、氧化剂、酶制剂及具有某些官能团的化学试剂,将天然淀粉的部分结构、物理性质、化学性质进行一定的改变,其产品叫做变性淀粉或改性淀粉。

改性分为:物理变性、化学变性(氧化变化、交联反应)、酶变性(水解反应、合成反应)

3)淀粉的改性复习总结复习总结1糖与食品加工1.3食物原料中的糖一、谷物类食物中的糖

苹果为什么比馒头甜?是不是所有糖都必须有甜味?

PK①单糖:粮食中单糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖等②低聚糖:粮食中主要的低聚糖有蔗糖(集中在胚乳中)、麦芽糖(在麦芽中含量较多)、纤维二糖(以上三者为双糖,即由两个单糖分子组成)、棉子糖(三精)、水苏糖(四糖)。③多糖:主要有淀粉、纤维素、半纤维素。

以淀粉为主。

依据大米中的直链淀粉和支链淀粉的比例不一样,可分为粳米和糯米。支链淀粉含量越高,米的粘性越强,冷却后不易变硬,膨化性能越好(提问:为什么会这样?这是淀粉的那个性质?)。

案例:大米中的淀粉如果米粒外层淀粉分子容易破裂,则糊化淀粉就越多溢出,分布在米粒表面,可增加黏性口感。

根据大米中直链淀粉、支链淀粉含量的不同,可以用来加工多种食品,如:年糕、汤圆(支链淀粉含量高),锅巴、米饼(直链淀粉含量高)等。二、肉、畜、禽类食物中的糖

肉、畜、禽类食物中的糖主要以糖原为主,糖原分为肝糖原和肌糖原两大类,结构与支链淀粉相似。糖原在动物死后的肌肉中进行无氧酵解过程,对肉类的性质、加工与贮藏具有重要意义。案例:冷鲜肉加工

冷却排酸肉,就是将刚屠宰的家畜肉吊挂在冷却室内,迅速使其冷却至0-4℃,并保持在此温度下储藏、运输和销售。家畜经宰杀修整后过24-48小时的冷却,肉完成了“成熟过程”(亦称排酸过程),肉中的淀粉酶将肉中的糖原和葡萄糖变为乳酸,乳酸可嫩化肉的结缔组织,这种完成成熟过程的肉称为“冷却排酸肉”,简称“冷却肉”。(提问:冷却肉与普通加工肉相比有何优点?)三、果蔬食物中的糖

水果中的糖主要以葡萄糖、果糖、蔗糖为主。影响水果风味的关键因素:糖酸比。许多国家都以糖酸比作为果实是否能采收、贮藏或加工的主要衡量指标之一。水果中的果胶是一种天然高分子化合物,具有良好的胶凝化和乳化稳定作用。主要存在于柑桔、柠檬中,以皮质中含量最高。案例:苹果醋生产

采摘苹果一般都要赶在成熟前进行,这样可以减缓苹果自身呼吸作用,延长保藏期,而呼吸就是自身的酶对苹果中的糖进行分解代谢,从而使酸苹果变甜(即产生了大量果糖)。但随着时间的延长,生成的果糖又会被重新利用产生酒精,再接下来生成乙酸。从而得到苹果醋。知识点:脂类的定义、生理意义与分类课程:食品生物化学一、脂类的定义、生理意义与分类1.定义脂类是生物细胞和组织中不溶于水,而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂的有机化合物。

2.生理意义①生物能量的主要储存形式②对生物体具有保护作用③构成生物膜的基本组成成分④重要的生理活性物质(类固醇激素、脂溶性维生素、类胡萝卜素等)3.分类(1)第1种分类方法(2)第2种分类方法谢谢观看!知识点:脂肪的化学组成与脂肪酸的种类课程:食品生物化学1.脂肪的化学组成脂肪是由甘油和脂肪酸结合形成的酯,即甘油三个羟基和三个脂肪酸分子的羧基脱水缩合而成,称为三酰甘油。二、脂肪的化学组成与脂肪酸的种类R1=R2=R3,简单三酰甘油R1、R2、R3不全同或完全不同,混合三酰甘油三酰甘油:1分子甘油和3分子脂肪酸形成的酯脂肪酸饱和∽:16C软脂酸、18C硬脂酸不饱和∽含1个双键(油酸)含2个双键(亚油酸)含3个双键(亚麻酸)含4个双键(花生四烯酸)2.脂肪酸的种类必需脂肪酸:人体不能合成,必须由食物摄取的脂肪酸。必需脂肪酸人体内可转化:亚油酸→γ-亚麻酸→花生四烯酸α-亚麻酸(ω-3型,甲基端第3个碳原子出现双键)亚油酸(ω-6型,甲基端第6个碳原子出现双键)α-亚麻酸(ω-3型)18碳三烯酸亚油酸(ω-6型)18碳二烯酸(ω-3型)①自然界的不饱和脂肪酸大多是顺式;②油脂氢化过程中能形成反式脂肪酸,经常食用,不利健康。顺式、反式脂肪酸健康要求:①脂肪供给的能量不应超过机体总能量的30%;②饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的摄取比例为1:1:1;③反式脂肪酸提供的能量不能超过2%。谢谢观看!知识点:脂肪及脂肪酸的性质课程:食品生物化学1.物理性质纯净的脂肪酸及其油脂无色、无味。天然油脂的色泽与气味主要来源于非脂成分。如:奶油香气是含有丁二酮。三、脂肪及脂肪酸的性质油脂是混合物,没有确切的熔点和沸点。含不饱和酸越多,碳原子数目越少,熔点越低。几种油脂的熔点范围:大豆油(–10~–16℃)、花生油(0~3℃)、猪油(28~46℃)、牛油(40~50℃)。油脂的熔点与消化率有关,一般油脂的熔点低于37℃时,其消化率可达到97.98%;熔点在37~50℃时,其消化率可达到90%;熔点超过50℃则难以消化。脂肪及脂肪酸的沸点:一般在180~200℃之间。在常压下蒸馏时要发生分解,故只能在减压下蒸馏。碳链长度相同的脂肪,沸点相近。油脂的密度均小于1g/cm3,比水轻。油脂是弱极性化合物,不溶于水,易溶于乙醚、石油醚、汽油、苯、丙酮、氯仿、酒精等有机溶剂。2.化学性质(1)水解与皂化脂肪在酸、酶及加热条件下水解为脂肪酸及甘油。在碱性条件下,水解出的游离脂肪酸与碱结合生成脂肪酸盐(皂),习惯上称为肥皂。因此,脂肪在碱性溶液中的水解称为皂化作用。

脂肪甘油脂肪酸盐(皂)脂肪甘油脂肪酸皂化值:1g油脂完全皂化所需氢氧化钾的毫克数。根据皂化值的大小,可以计算油脂的平均相对分子质量。式中56是KOH的分子量,因为三酰甘油由三个脂肪酸构成,所以乘以3。由上式可知,皂化值越大,油脂平均相对分子质量越小。皂化值是检验油脂质量的重要指标之一。不纯的油脂其皂化值较低,是由于油脂中含有较多不能被皂化的杂质。

脂肪的水解反应在食品加工中对食品质量的影响很大。在油炸食品时,油温可高达176℃以上,由于被炸食品引入大量的水,油脂发生水解,产生大量游离脂肪酸,使油的发烟点降低,表面张力下降,更容易氧化,从而影响油炸食品的风味,降低食品的质量,故应经常更换新油。

脂肪中不饱和脂肪酸的双键非常活泼,能起加成反应。其主要反应有氢化和卤化两种。氢化:脂肪中不饱和脂肪酸在催化剂(如铂)存在下在不饱和键上加氢的反应;氢化后的油脂叫氢化油或硬化油。

(2)加成反应

油脂氢化具有重要的工业意义,氢化油双键减少,熔点上升,不易酸败,稳定性好,便于贮存和运输。但油脂氢化过程中脂溶性维生素被破坏,长期摄取含氢化油丰富的食物不利健康。油脂中的双键与碘的加成反应,常用来测定油脂的不饱和程度。碘值:100克油脂与碘反应时所需碘的克数。油脂的碘值越大,其成分中脂肪酸不饱和程度越高。由于碘和碳碳双键的加成反应较慢,所以在实际测定中,常用溴化碘或氯化碘的冰醋酸溶液作试剂。因为其中的溴原子或氯原子能使碘活化,加快反应速度。氯化碘与双键的反应可以表示为:反应完毕后,由被吸收的氯化碘的量换算成碘,即为油脂的碘值。

油脂暴露于空气中会自发地进行氧化作用,先生成氢过氧化物,氢过氧化物继而分解产生低级醛、酮、羧酸等。这些物质具有令人不快的气味,从而使油脂发生酸败。发生酸败的油脂丧失了营养价值,甚至变得有毒。不饱和油脂易发生自动氧化。(3)自动氧化光照、受热、氧、水分活度、重金属离子(Fe、Cu、Co等)以及血红素、脂氧化酶等都会加速脂肪的自动氧化。阻止氧化的方法:排除O2,采用真空或充N2包装和使用透气性低的有色或遮光的包装材料,并尽可能避免在加工中混入Fe、Cu等金属离子;家中油脂应用有色玻璃瓶装,避免用金属罐装。

影响脂肪自动氧化速度的因素:

过氧化值:100克油脂中的过氧化物与碘化氢作用时析出碘的克数。用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。油脂在氧化酸败后产生的过氧化物与碘化氢作用分离出来碘,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离出来的碘,根据硫代硫酸钠的消耗数量即可计算油脂的过氧化值。我国《食品安全国家标准植物油》(GB2716-2018)中对食用植物油脂的过氧化值规定不得超过0.25%。过氧化值测定原理:

过氧化值计算:式中:X—样品的过氧化值,%。V—样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。V0—空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。C—硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L。0.1269—1ml硫代硫酸钠标准滴定液(1mol/L)相当于碘的克数。m—油样重,g。

(4)干化作用有些植物油(如桐油、亚麻油)在空气中放置,表面能生成一层坚韧且富有弹性的薄膜,这种现象叫做油脂的干化作用。具有干化性能的油称为干性油,否则为非干性油,介于二者之间的为半干性油。如果组成油脂的脂肪酸中含有较多的共轭双键,油的干性就好。桐油中含桐油酸,是最好的干性油,不但干化快,而且形成的薄膜韧性好,可耐冷、热和潮湿,有重要工业价值。谢谢观看!知识点:类脂概述课程:食品生物化学四、类脂概述1.定义类脂是脂类中除脂肪以外的物质,包括磷脂、糖脂、固醇、蜡等。(一)磷脂

磷脂是分子中含有磷酸的复合脂,因分子中含有磷酸根而得名。磷脂按其组成中醇基部分的种类可分为甘油磷脂和非甘油磷脂两类。磷脂的结构

所含甘油的第3个羟基被磷酸酯化,而其他两个羟基被脂肪酸酯化。1.甘油磷脂不同类型的甘油磷脂(1)卵磷脂(PC)

卵磷脂由磷脂酸与胆碱结合而成。按磷脂酸及胆碱在卵磷脂分子中的位置不同可分为α-及β-两种结构,天然的卵磷脂都是α-型的。卵磷脂的分子模型常与卵磷脂共存,以脑组织含量最多,约占脑干物质重的4%~6%。与卵磷脂结构相似,只是以氨基乙醇代替了胆碱。脑磷脂同样是亲水亲油性物质,但由于分布相对较少,很少用作乳化剂。脑磷脂与血液凝固有关,可加速血液凝固。(2)脑磷脂(PE)(3)肌醇磷脂(PI)肌醇磷脂是从组织所含的脑磷脂粗制品中分离出来的,分子中肌醇与磷酸成脂。2.非甘油磷脂

非甘油磷脂只有一类,即神经鞘磷脂,由神经鞘氨基醇、脂肪酸、磷酸及胆碱组成,主要存在于脑及神经组织中。(二)固醇

固醇:脂类中不被皂化,常温下呈固态的一大类化合物。固醇化合物广泛分布于动植物体中,有游离固醇和固醇酯两种形式。动物固醇以胆固醇为代表,植物固醇以麦角固醇为代表。

胆固醇以游离形式或以脂肪酸酯的形式存在,分布于动物的血液、脂肪、脑、神经组织和卵黄中。1.胆固醇胆固醇

胆固醇是维持人体生理功能不可缺少的物质,它是构成细胞膜的重要成分。胆固醇作为胆汁的组成成分,经胆道排入肠腔,可帮助脂类的消化和吸收。胆固醇的衍生物7-脱氢胆固醇经太阳光中的紫外线照射后能转化为维生素D3,这是人体获得维生素D的一条重要途径。但是,胆固醇可在人的胆道中沉积形成结石,并在血管壁上沉积,引起动脉硬化。因此,对需要摄取低胆固醇食品者应该注意膳食组成中胆固醇的含量。

麦角固醇是酵母及菌类的主要固醇,最初从麦角(麦及谷类因患麦角菌病而产生的物质)分离出,因此得名。麦角固醇的性质与胆固醇相似,经紫外线照射后可变成维生素D2。2.麦角固醇(三)蜡

蜡是高级脂肪酸与高级一元醇所生成的酯。不溶于水,熔点较脂肪高,一般为固体,溶于醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂。在人及动物消化道中不能被消化,故无营养价值。在动物体内存在于分泌物中,主要起保护作用。蜂巢、昆虫卵壳毛皮、植物叶、果实表面及昆虫表皮均含有蜡层。我国出产的蜡主要为蜂蜡,虫蜡和羊毛蜡,是经济价值较高的农业副产品。蜡通式:RCOOR’组成:多为饱和脂肪酸;醇饱和或不饱和/固醇蜂蜡完全不透水几种重要的蜡谢谢观看!知识点:油脂的加工课程:食品生物化学油脂加工油脂制取油脂改性酯交换精炼氢化脱胶脱酸脱色脱臭压榨法熬炼法浸出法离心法五、油脂的加工

(一)油脂的制取(1)压榨法通常用于植物油的制取,或作为熬炼法的辅助法,分冷榨和热榨。热榨:将油料作物种子炒焙后再榨取。炒焙使种子组织中的酶失活,油脂与组织易分离,产量较高,残渣较少,容易保存;气味较香,颜色较深。冷榨:不加炒焙,香味较差,色泽较好。压榨法优点:安全。缺点:提取不彻底。(2)熬炼法通常用于动物油的制取。动物组织经高温熬制,脂肪酶和氧化酶可全部被破坏,即使有少量的残渣存在,油脂也不会酸败。因此,熬炼法在卫生学上认为是较完善的加工方法。但温度不宜过高,时间不宜过长,否则会使部分脂肪分解,油脂中游离脂肪酸量增高。且温度过高容易使动物组织焦化,影响产品的感观性状。(3)浸出法(萃取法)利用溶剂提取组织中的油脂,然后再将溶剂蒸馏除去,得到较纯的油脂。多用于植物油的提取,油脂中组织残渣很少,质量纯净。优点:油脂不分解,游离脂肪酸的含量不会增高;残油量少,对含油量低的原料更为有利。缺点:食油中溶剂不易完全除净,如质量不可靠,长期食用,不利健康;设备费用高。(4)机械分离法(离心法)利用离心机将油脂分离,主要用于从液态原料提取油脂,如从奶中分离奶油。另外,在用蒸气湿化并加热磨碎原料后,先以机械分离提纯一部分油脂,然后再进行压榨。或者,压榨制得的产品中残渣杂质过多时,也可在所得产品中加热水使油脂浮起,然后再以机械法分离上层油脂。为了减少油脂产品的残渣含量,可采用机械分离法。(二)油脂的改性1.油脂的精练油脂精炼的原因:未精炼的粗油脂中含有各种杂质,可产生不良风味、各种色泽或不利于保藏。精练包括脱胶、脱酸、脱色、脱臭。

(1)沉降和脱胶沉降包括加热、静置和分离水相。通常用静置法、过滤法、离心分离法等机械处理,除去悬浮于油中的水分、蛋白质、磷脂和糖类。脱胶是脱除油脂中胶体物质的过程。油脂中的胶体物质主要是磷脂。食用油脂中若磷脂含量多,加热时泡沫多,冒烟多,有臭味,磷脂氧化易使油脂呈焦褐色,影响煎炸食品的风味和色泽。

在毛油中加入热水或通入水蒸气,即可把磷脂除掉。特别是含有大量磷脂的油,例如豆油,在脱胶预处理时应加入2%~3%的水,并在温度约50℃下搅拌混合,然后静置沉降或离心分离水化磷脂,达到脱胶的目的。

(2)脱酸毛油中游离脂肪酸多在0.5%以上,尤其米糠油中游离脂肪酸的含量可达10%。脱酸多采用加碱中和的方法。向油脂中加入适宜浓度的氢氧化钠,然后混合加热,剧烈搅拌一段时间,静置至水相出现沉淀,得到可用于制作肥皂的油脚或皂脚。油脂用热水洗涤,随后静置或离心,使中性油与残余的皂脚分离。同时生成的脂肪酸钠盐还可将胶质、色素等一起吸附而除去。油脂中含有类胡萝卜素、叶绿素等,通常呈黄赤色。脱色的方法很多,一般用吸附剂进行处理。常用的吸附剂有酸性白土、活性白土、活性炭等。酸性白土,使用量约为油脂的0.5~2%;若油脂着色较深,使用量可增到3~4%。其他物质例如磷脂、皂化物和某些氧化产物也同色素一起被吸附,然后过滤除去白土,便得到纯净的油脂。白土自身能吸附等量的油脂,故用量过多时,油脂的损耗也会随之增加。(3)脱色油脂中挥发性异味物质,多半为油脂氧化时产生,需要进行脱臭以除去。脱臭是用减压蒸汽蒸馏法除去臭味物质;将油加热至220~250℃,通入水蒸气后即可将产生异味的物质除去;通常添加柠檬酸螯合微量重金属离子。(4)脱臭

精炼可以使油脂的色泽、风味、稳定性都明显改善,还能清除油脂中某些毒性物质,例如花生油中可能存在的黄曲霉毒素以及棉籽油中的棉酚。精炼过程中会造成油脂中脂溶性维生素、胡萝卜素和天然抗氧化物质的损失。例如粗棉籽油中所含大量的生育酚(维生素E),具有很强的抗氧化作用,精练时会有损失。

油脂氢化:在催化剂(Pt、Ni)的作用下,三酰甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。油脂氢化,可以使液体油脂转变成半固体脂肪或可塑性脂肪。油脂氢化的意义:含有不愉快气味的鱼油等经过氢化后,可使其臭味消失,颜色变浅,稳定性增加,并能改变风味,提高油的质量,且便于运输和贮存;此外,氢化还可以改变油脂的性质,如猪油进行氢化后,可以改善稠度和稳定性。2.油脂的氢化

(1)酯交换原理酯交换:指酯和酸(酸解)、酯和醇(醇解)或酯和酯(酯基转移作用)之间发生的酰基交换反应。包括在一种三酰甘油分子内的酯交换和不同分子间的酯交换反应。3.酯交换

(2)工业酯交换方法

脂肪在较高温度(<200℃)下长时期加热,可完成酯交换反应,但若使用催化剂通常能在50℃短时间内(30min)完成,碱金属和烷基化碱金属是有效的低温催化剂,其中甲醇钠是最普通的一种,用量约为0.1%。油脂酯交换时必须非常干燥,以防水解。而且游离脂肪酸、过氧化物和其他任何能与甲醇钠起反应的物质都必须含量很低。酯交换可改善油脂的性质,尤其是结晶性和熔点。它广泛应用于代可可脂、起酥油和人造奶油的生产。谢谢观看!知识点:油脂品质检验课程:食品生物化学六、油脂品质检验油脂品质检验常用指标有皂化值、酯值、酸价、碘价、过氧化值等。油脂品质重要的特征常数

皂化值酯值碘值酸价过氧化值

1克油脂完全皂化时所需要的氢氧化钾的毫克数叫做皂化值。皂化值的大小与油脂平均分子量成反比,油脂的皂化值一般都在200左右。组成油脂的脂肪酸分子量愈小,油脂的皂化值愈大。肥皂工业根据油脂的皂化值的大小,可以确定合理的用碱量和配方;皂化值较大的食用油脂,熔点则较低,消化率则较高。皂化值酯值碘值酸价过氧化值

皂化1克油脂中甘油酯所需要的氢氧化钾的毫克数称为酯值。油脂中不含游离脂肪酸时,油脂的酯值与皂化值应该相等。酯值是反映油脂中甘油酯含量的,同时也说明游离脂肪酸存在的情况。一般从油脂的皂化值中减去其酸价的氢氧化钾的数量,就是该油脂的酯值。油脂品质重要的特征常数

皂化值酯值碘值酸价过氧化值

酸价:中和1克油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾毫克数(单位mg/g)。酸价表示油脂中游离脂肪酸的数量。

新鲜油脂的酸价很小,随着贮存期的延长和油脂酸败情况恶化,其酸价随之增大。油脂中游离脂肪酸含量增加,可直接说明油脂的新鲜度和质量的下降。

根据目前我国食品安全国家标准(GB2716-2018),食用植物油(包括调和油)的酸价不得超过3,煎炸过程中的食用植物油的酸价不得超过5。

油脂品质重要的特征常数

皂化值酯值碘值酸价过氧化值

100克油脂吸收碘的克数叫做碘值。

通过油脂的碘值可以判断油脂中脂肪酸的不饱和程度。碘值大的油脂,说明油脂组成中不饱和脂肪酸含量高或不饱和程度高。碘值下降,说明双键减少,油脂发生了氧化。

根据碘值的大小可以把油脂分为:干性油(碘值在180~190);半干性油(碘值在100~120),非干性油(碘值小于100)。油脂品质重要的特征常数

皂化值酯值碘值酸价过氧化值油脂品质重要的特征常数

过氧化值是指100克油脂中的过氧化物与碘化氢作用时析出碘的克数,(单位:g/100g)。用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。油脂在氧化酸败后产生的过氧化物与碘化氢作用分离出来碘,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离出来的碘,根据硫代硫酸钠的消耗量即可计算油脂的过氧化值。我国食品安全国家标准(GB2716-2018)规定,食用植物油的过氧化值不得超过0.25。

测过氧化值反应原理:过氧化值计算:式中:X—样品的过氧化值,%。V—样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。V0—空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。N—硫代硫酸钠标准溶液的麾尔浓度,mol/L。0.1269—1N硫代硫酸钠1ml相当于碘的克数。m—油样重,g。谢谢观看!知识点:植物油脂酸价的测定课程:食品生物化学七、植物油脂酸价的测定

1.原理油脂在空气中暴露过久,部分油脂会被水解,产生游离脂肪酸和醛等,并且这些物质具有刺激性气味,使油脂产生酸价。酸败的程度是以水解产生的游离脂肪酸的多少为指标,常以酸价或者是酸值来表示。酸价:中和1g油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。同一类油脂若酸价高,则说明其游离脂肪酸含量就多,油脂的质量也越差。2.试剂和材料(1)锥形瓶(250ml)。(2)量筒(50ml)。(3)碱式滴定管(250ml)。(4)花生油或者菜籽油。(5)氢氧化钾标准溶液:C(KOH)=0.1mol/L;(6)石油醚—乙醇(2:1)混合溶剂;(7)指示剂:1%酚酞乙醇溶液。

3.操作步骤

(1)准确称取1~3g(1~3ml,密度0.92g/ml)植物油于250ml锥形瓶中。(2)在瓶内加入石油醚-乙醇(2:1)混合液50ml,充分振荡,使油脂样品完全溶解成透明溶液。(3)待油样完全溶解后,加入1%酚酞指示剂1~2滴,立即用0.1mol/LKOH标准溶液滴定至溶液成微红色(放置30S内不褪色)为终点,并记录用去的KOH的体积,并按下式进行计算。平行实验做3个,分别计算出酸价,取平均值。我国《食品安全国家标准植物油》(GB2716-2018)规定:食用植物油酸价不得超过3,煎炸过程中的的食用植物油不得超过5。思考题:1.测定油脂酸价时,装油的锥形瓶和油样中均不得混有无机酸,这是为什么?它们对测定结果有什么影响呢?谢谢观看!3蛋白质与食品加工3.1概述3.2蛋白质与氨基酸的性质3.3食品原料中的蛋白质一、蛋白质的组成蛋白质作用?蛋白质是生命的物质基础(一)3.1概述恩格斯:蛋白体是生命的存在形式。最简单的生物如病毒,还有核酸和蛋白质外壳。酶调节作用运输功能运动功能免疫保护作用储存蛋白质接受、传递信息的受体蛋白质是生命活动的物质基础(二)蛋白质有营养功能,一定的食品加工性能(三)元素组成

蛋白质是一类含氮有机化合物,除含有碳、氢、氧外,还有氮和少量的硫。简单蛋白质结合蛋白质(杂蛋白)(四)蛋白质的组成分子组成1、蛋白质元素组成蛋白质的含氮量蛋白氮占生物组织所有含氮物质的绝大部分。大多数蛋白质含氮量接近于16%

蛋白质含量=每克样品中含氮的克数

6.25凯氏定氮法合格牛奶中蛋白质含量2.8%,含氮量0.44%;合格奶粉中蛋白质含量18%,含氮量2.88%。三聚氰胺:分子式:C3N3(NH2)3,分子量126.12,含氮量为66.6%,含氮量是牛奶的151倍,是奶粉的23倍。每100克牛奶中加0.1克三聚氰胺,可提高0.4%蛋白质测定量。三聚氰胺事件事件发生前广告:凯氏定氮法缺陷的弥补样品蛋白质非蛋白质+三氯乙酸形成沉淀+三氯乙酸滤液再对沉淀、滤液分别测含氮量2、蛋白质的分类

简单蛋白质(清蛋白、球蛋白等)蛋白质

结合蛋白质(核蛋白、脂蛋白等)依据蛋白质的组成分类(1)清蛋白和球蛋白:

广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水,球蛋白微溶于水,易溶于稀酸中。(2)谷蛋白和醇溶谷蛋白

植物蛋白,不溶于水,易溶于稀酸、稀碱中,后者可溶于70-80%乙醇中。(3)精蛋白和组蛋白

碱性蛋白质,存在于细胞核中。(4)硬蛋白

存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中,分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。简单蛋白质:又称为单纯蛋白质;这类蛋白质只含由

-氨基酸组成的肽链,不含其它成分。结合蛋白质:由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成。(1)色蛋白:简单蛋白+色素。如血红素、过氧化氢酶、细胞色素c等。(2)糖蛋白:简单蛋白+糖类。如细胞膜中的糖蛋白等。(3)脂蛋白:简单蛋白+脂类。如血清

-,

-脂蛋白等。(4)核蛋白:简单蛋白+核酸。如细胞核中的核糖核蛋白等。(5)磷蛋白:简单蛋白质+磷酸。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等。

依据蛋白质的外形分类:

按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。

球状蛋白质:(globularprotein)外形接近球形或椭圆形,溶解性较好,能形成结晶,大多数蛋白质属于这一类。纤维状蛋白质(fibrousprotein)分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。蛋白质的分类二、氨基酸的结构与分类

氨基酸的结构----C-C-C-C-COOHγβα----C-C-C-C(NH2)-COOHα-氨基酸----C-C-C(NH2)-C-COOHβ-氨基酸----C-C(NH2)-C-C-COOHγ-氨基酸什么是α-氨基酸?

中性AA

按R基团的酸碱性分酸性AA

碱性AA

脂肪族AA按R基团的化学结构分芳香族AA

杂环族AA

疏水性R基团AA按R基团的电性质分不带电荷极性R基团的AA

带电荷R基团的AA氨基酸的分类20种构成蛋白质的氨基酸酸性侧链AA

天冬氨酸谷氨酸Asp(D)Glu(E)碱性侧链AA赖氨酸精氨酸组氨酸His(H)Lys(K)Arg(R)极化中性侧链AA非极化中性侧链AA氨基酸的种类很多,但在婴儿配方乳粉中,很详细的列出的只有固定的几种,为什么?必需氨基酸人体所需的八种必需氨基酸:赖氨酸(Lys)蛋氨酸(Met)缬氨酸(Val)色氨酸(Trp)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)苯丙氨酸(Phe)苏氨酸(Thr)

婴儿时期所需:组氨酸(His)+成人所需的8种人类不能合成,或合成太慢不能满足需要,必须从食物中摄取的氨基酸——必需氨基酸。必需氨基酸笨蛋来宿舍晾一晾鞋

非蛋白质氨基酸

150多种多是蛋白质中L型α-AA衍生物有一些是β-,γ-,δ-AA有些是D-型AA

鸟氨酸瓜氨酸肽键:一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键;所形成的化合物称为肽。三、蛋白质的结构蛋白质的一级结构组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。构成蛋白质的氨基酸通过肽键共价连接成线性序列,称为蛋白质的一级结构。蛋白质水解蛋白质和多肽的肽键可被催化水解酸/碱能将蛋白完全水解

酶水解一般是部分水解得到各种AA的混合物得到多肽片段和AA的混合物氨基酸是蛋白质的基本结构单元二级结构类型螺旋结构β-折叠股和β-折叠片β-发夹和Ω环回折三股螺旋无规卷曲蛋白质的二级结构α-螺旋和β-折叠结构螺旋体中每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈;螺距即螺旋沿中心轴每上升一圈相当于向上平移0.54nm,每个氨基酸残基沿轴上升高度0.15nm;螺旋上升时,每个氨基酸残基沿轴螺旋1000,螺旋体的表观直径约为0.6nm。酶蛋白的

-螺旋结构酶蛋白的折叠结构蛋白质分子的二级结构

α螺旋β折叠片β转角自由回转

三级结构是指含有二级结构片断的线性蛋白质链进一步折叠成紧密的三维形式。

蛋白质结构稳定疏水相互作用氢键范德华引力静电相互作用二硫键蛋白质的三级结构在蛋白质中结构的四种层次:

(a)一级结构(氨基酸序列)(b)二级结构(а-螺旋)(c)三级结构(d)四级结构鲸肌红蛋白的三级结构

蛋白质的四级结构四级结构3蛋白质与食品加工3.1概述3.2蛋白质与氨基酸的性质3.3食品原料中的蛋白质溶解性熔点

味感123旋光性4(一)氨基酸的物理性质一、氨基酸的理化性质3.2蛋白质与氨基酸的性质1、溶解性

一般易溶于水,不易溶于醇、乙醚。所有的氨基酸都能溶于强酸、强碱溶液中。脯氨酸、羟脯氨酸溶于乙醇、乙醚。胱氨酸难溶于凉水和热水。酪氨酸微溶于凉水,但易溶于热水。2、熔点

熔点高,一般超过2000C,个别超过3000C。3、旋光性

除甘氨酸外,具有旋光性。4、味感

D-氨基酸大多甜,D-色氨酸最甜(达蔗糖的40倍);L-氨基酸有甜、苦、鲜、酸的不同味感。1)氨基酸的两性解离与等电点(二)氨基酸的化学性质pH

﹤pI

pH

=pIpH

﹥pI净电荷+10-1

正离子两性离子负离子

当溶液浓度为某一pH值时,氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-数目正好相等,净电荷为0。这一pH值即为氨基酸的等电点,简称pI。氨基酸的等电点氨基酸在等电点时的性质:1)总净电荷为零;2)溶解度最小,易沉淀。氨基酸的等电点

中性氨基酸等电点在5~6.3酸性氨基酸等电点在2.8~3.2碱性氨基酸在7.6~10.8。2)氨基酸与茚三酮反应弱酸加热大多氨基酸与与茚三酮反应呈蓝紫色;脯氨酸、羟脯氨酸与茚三酮反应呈淡黄色。(结构决定性质)3)氨基酸与亚硝酸反应:4)氨基酸与醛类反应(非酶促褐变--美拉德反应):H2N——P——COOHH2N——P——COO-+H3N——P——COOH酸性条件下,pH<pI碱性条件下,pH>pI两性离子分子形式1、蛋白质两性解离与等电点+H3N——P——COO-二、蛋白质的理化性质与功能

利用蛋白质在等电点时溶解度最小,分离纯化某一种蛋白质。等电点时特性溶解度最小,产生沉淀总的净电荷为零应用1等电点沉淀法

对某一种蛋白质来说,在某一pH时,它所带的正电荷与负电荷恰好相等,即总的净电荷为零,这一pH值称这一种蛋白质的等电点。(以pI表示)蛋白质的等电点利用电泳技术可以把某种蛋白质从混合液中分离出来。电泳仪应用2蛋白质的电泳电泳的方向与快慢决定于:带电颗粒的性质、带电的多少、带电颗粒大小。ABC2、蛋白质的水化作用水化作用蛋白质分子表面分布着各种不同的极性基团,由于这些极性基团同水分子之间的吸引力,使水溶液中的蛋白质分子成为高度水化的分子。这就是蛋白质的水化作用。

1.蛋白质自身的状况

形状、表面积大小、蛋白质粒子表面极性基团数目、蛋白质粒子的微观结构是否多孔等。

2.蛋白质溶液的pH值

3.电解质影响水化作用的因素蛋白质沉淀:破坏其中的一个因素,都能使蛋白质从溶液中析出。蛋白质溶液是稳定胶体溶液的原因

水化膜同性电荷3、蛋白质的沉淀作用盐析(高浓度盐)盐溶(低浓度盐)

在鸡蛋清中加入硫酸铵会发生什么现象?会产生两种现象水化作用盐析原理大量盐的加入,使水的活度降低,使原来溶液中的大部分自由水转变为盐离子的水化水,从而降低了蛋白质极性基团与水分子间的相互作用,破坏了蛋白质分子表面的水化膜。蛋白质表面电荷吸附某种盐离子后,带电表层使蛋白质分子彼此排斥,而蛋白质分子与水分子间的相互作用却加强,因而使溶解度提高。盐溶原理等电点沉淀的蛋白质溶液中加入NaCl后沉淀溶解—盐溶原因?盐溶—盐析分子在等电点时,相互吸引,聚合沉淀,加入少量盐离子后破坏了这种吸引力,使分子分散,溶于水中盐溶盐析向蛋白质溶液中加入大量硫酸铵后蛋白质会沉淀析出原因?蛋白质脱去水化层而聚集沉淀盐析((NH4)2SO4)蛋白质沉淀可逆沉淀不可逆沉淀

中性盐沉淀等电点沉淀重金属沉淀生物碱试剂沉淀有机溶剂沉淀脱去水化层以及降低介电常数而增加带电质点间的相互作用等电点沉淀有机溶剂沉淀重金属盐沉淀与带负电荷蛋白质结成不溶性盐生物碱试剂和某些酸类沉淀与带正电荷蛋白质生成不溶性盐加热变性沉淀天然结构解体,疏水基外露,破坏水化层及带电状态4、蛋白质的乳化性质与起泡性质蛋白质是两性分子,能在水-气界面和油-水界面形成高黏弹性薄膜,而且比低分子表面活性剂所稳定的泡沫和乳状液更稳定。因此,在食品中有着广泛的应用。牛奶、蛋黄、奶油、色拉酱等乳状液类产品中的蛋白质能起到乳化的作用。在搅打奶油、冰淇淋、蛋糕、面包等泡沫型食品中,蛋白质都是重要的表面活性剂,使食品中分散的气泡稳定。5、蛋白质的颜色反应双缩脲反应1)2)与水合茚三酮反应乙醛酸反应3)双缩脲反应两分子双缩脲与碱性硫酸铜作用,生成紫红色的复合物。含有两个或两个以上肽键的化合物,能发生同样的反应。肽键的反应,肽键越多颜色越深。受蛋白质特异性影响小。蛋白质定量测定;测定蛋白质水解程度。双缩脲反应乙醛酸反应在蛋白质溶液中加入HCOCOOH,将浓硫酸沿管壁缓慢加入,不使相混,在液面交界处,即有紫色环形成。乙醛酸反应人造肉6、蛋白质的风味结合性质蛋白质本身并没有气味,但是他们能与风味化合物结合,从而影响食品的风味。蛋白质结合风味物质可改善食品的感官性质。如含植物蛋白的仿真肉品加工时,蛋白质能与肉味风味物质牢固结合,从而达到成功模仿肉类风味的目的。蛋白质结合风味物质也有不利影响。油料种子中的不饱和脂肪酸被氧化后形成的醛、酮类化合物易被油料种子中的蛋白质结合而呈现人们不期望的风味。

磨好的豆浆有豆腥味,为什么?如何处理?7、蛋白质的变性作用

蛋白质在物理或者化学作用下发生理化特性和生物学特性变化的过程称为变性作用。这里所说的变是指蛋白质的某些物理性质(如溶解度降低)和生物活性(如酶的催化作用),化学性质一般并无多大变化。蛋白质变性的概念从分子结构看,变性作用是蛋白质分子多肽链特有的有规则排列发生了变化,成为较混乱的排列。变性蛋白质的特点肽链松散,空间结构改变。失去生物活性。溶解度降低,易形成沉淀析出。易被蛋白水解酶消化水解。可逆的变性:除去变性因素,蛋白质构象可恢复者。不可逆的变性:除去变性因素,蛋白质构象不可恢复者。蛋白质变性在食品加工中的应用应用变性蛋白质更易被人体消化。食品加工中利用蛋白质的变性可以制成豆腐,酸乳,腌蛋等。食品卫生中的乙醇消毒灭菌和加热蒸煮杀菌,均是蛋白质变性的实践应用。物理因素物理因素化学因素引起蛋白质变性的因素物理因素加热辐射高压超声波机械处理化学因素1)强酸、强碱2)有机溶剂3)重金属盐8、蛋白质的胶体性质胶体溶液的特点:分子直径在1-100nm内溶于水不易聚集沉淀大多数球状蛋白能形成稳定的亲水胶体溶液蛋白质胶体溶液的稳定因素:1.同种蛋白带同种电荷,相互排斥2.水膜弹性蛋白质溶液具有丁达尔效应、布朗运动以及不能通过半透膜等性质。丁达尔现象布朗运动半透膜蛋白质分子量6000-120000道尔顿颗粒直径1-100nm蛋白质水溶液是胶体溶液具有胶体溶液的性质:丁达尔现象、布朗运动、不能通过半透膜、具有吸附能力等。蛋白质的胶凝作用牛奶溶胶

溶于水的蛋白质能形成稳定的亲水胶体,是蛋白质分子分散在水中的分散体系。如:豆浆、牛奶、蛋清等。豆浆鸡蛋豆腐凝胶

水分散在蛋白质中的一种胶体状态,食品中许多蛋白质以凝胶状态存在。如:奶酪、豆腐制品、新鲜的鱼肉禽肉等。有一定的形状、弹性,具有半固体的性质。奶酪鱼肉蛋白质的胶凝作用是使蛋白质的溶胶变化为凝胶的过程。蛋白质分子的多肽链之间各基团以各种方式交联在一起,形成立体网络结构。水分充满网状结构之间的空间,不被析出。蛋白质的胶凝作用溶胶(相互转化)凝胶如:豆浆蛋白凝胶水溶胶盐影响蛋白质凝胶作用的因素蛋白质的胶凝作用与蛋白质分子中氢键、疏水作用、静电作用、金属离子的交联作用、二硫键等相互作用有关。讨论除豆腐生产外,蛋白质凝胶化作用在食品加工中还有哪些应用的例子?鱼丸皮冻肉的嫩化3蛋白质与食品加工3.1概述3.2蛋白质与氨基酸的性质3.3食品原料中的蛋白质3.4蛋白质的消化吸收3.3食品原料中的蛋白质一、谷物与豆类蛋白质小麦蛋白小麦蛋白中缺乏赖氨酸,并不是一种良好蛋白质来源,需要与其他蛋白质配合。小麦蛋白中麦醇溶蛋白和麦谷蛋白占总蛋白的80%,两者与水混匀可形成面粉高黏弹性的面筋蛋白,而约15%~20%的非面筋蛋白具有凝聚性和发泡性。一、谷物与豆类蛋白质稻米蛋白稻米是唯一具有高含量谷蛋白和低含量醇溶谷蛋白的谷类,赖氨酸含量也较高。一、谷物与豆类蛋白质玉米蛋白玉米胚乳蛋白主要包括基质蛋白和其中的颗粒蛋白体两种,玉米蛋白缺乏赖氨酸和色氨酸两种人体必需氨基酸。一、谷物与豆类蛋白质大豆蛋白与花生蛋白大豆蛋白中赖氨酸含量较高,但缺乏蛋氨酸;花生蛋白缺乏赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸。肌原纤维中的蛋白质约占肌肉蛋白质的11%,包括肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白和其他。肌浆蛋白质肌肉绞碎后即可得到肌浆,肌浆蛋白质约占肌肉总蛋白的20%~30%,包括肌溶蛋白、肌粒蛋白和肌红蛋白(使肌肉呈红色)。肌原纤维中的蛋白质主要包括胶原蛋白、弹性蛋白和网状蛋白等,属于不完全蛋白质。基质蛋白质二、肉类蛋白质果蔬中蛋白质含量较少,但其中有不少蛋白质具有功能性。三、果蔬蛋白质四、鸡蛋蛋白质溶菌酶(约占蛋清蛋白的8.5%,具有抗菌特性)卵糖蛋白(约占蛋清蛋白的11%为胰蛋白酶抑制剂)卵黏蛋白(约占蛋清蛋白的1.5%能抑制血红细胞凝集作用)抗生素(约占蛋清蛋白的0.05%能与生物素结合)伴清蛋白(可与铁结合,有抗菌能力)卵清蛋白(约占蛋清蛋白的54%)蛋清蛋白鸡蛋蛋白质可分为蛋清蛋白和蛋黄蛋白蛋清中蛋白质约为干重的

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