食品化学与分析复习提纲

1、食品化学与分析综述第一章导言第一节食品化学概述第二节食品分析概述一、食品化学概述1、食品化学的定义从化学角度和分子水平研究食品的化学成分、结构、物理和化学性质、营养和安全性质、它们在生产、加工、储存和运输过程中的变化及其对食品质量和安全的影响的科学。2.食品化学分类从研究内容来看，主要包括食品营养化学、食品色素化学、食品风味化学、食品加工化学、食品物理化学和食品有害成分化学。根据研究对象，可分为食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿物元素化学、调味品化学、食品风味化学、食品色素化学、食品毒物化学和食品保健成分化学。此外，在食品水质处理、食

2、品天然产物的提取和分离、农产品资源的深加工和综合利用以及生物技术在食品原料生产和食品工业中的应用等领域，还有丰富的其他化学成分。3.食品化学的研究内容(1)研究食品的重要特性，如成分、营养价值、安全性和质量；(2)揭示食品加工和贮藏中各种化学和生物化学反应的步骤和机理；研究影响食品质量安全的主要因素；研究化学反应的热力学参数和动力学行为以及环境因素的影响。(1)食品质量与安全从现代技术和现代营养学的角度评价食品的营养是食品化学最基本的任务。食品安全是食品的一个重要特征，人类需要的食品不应含有任何有害的化学成分或有害的微生物。在储存和加工过程中，成分之间的相互作用对食品质量和安全的不利影响；1.

3、质地变化：食物成分的溶解性、分散性和持水性降低，食物变硬或变软。2.风味变化：酸败(水解或氧化)，产生烹调味、焦糖味和其他异味。3.颜色变化：变暗、褪色或其他颜色变化。4.营养价值的变化：维生素、蛋白质和脂类被降解，矿物质和其他重要的生物活性成分丢失。5.安全影响：产生有毒物质或形成有害物质。(2)化学和生化反应包括非酶褐变、酶褐变、脂质水解和氧化、蛋白质变性、蛋白质交联和水解、低聚糖和多糖的水解、多糖的合成和糖酵解、维生素和天然色素的氧化和降解等。(3)各种反应对食品质量和安全的影响食品变质一般是由一系列初级反应引起的，这些反应会引起成分分子结构的变化，进而导致肉眼或其他感官可见的变化，产生

4、有害甚至致癌的物质。(4)反应动力学反应动力学是研究食品在储存和加工过程中的各种化学和生化变化与温度、时间、酸碱度、食品成分、水分活度和反应速率之间的关系。二、食品分析概述1、食品分析的定义定义：这是一门研究食品的化学成分和可能的不安全因素，讨论食品质量和食品卫生及其变化的学科。任务：应用物理学和生物化学的一些基本原理和各种科学技术，研究各种食品成分的测定方法和相关理论。此外，食品分析是食品加工中食品营养评价和质量保证体系的重要组成部分，贯穿于食品资源开发、食品加工、生产和销售的全过程。2.食品分析和检验的内容(1)食品营养成分的检验它主要是指对水、蛋白质和氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素和相

5、关固体、灰分、常量和微量元素的检测。(2)食品添加剂的检验为了改善食品的颜色和风味或防止食品变质，在食品生产过程中加入了一些物质。如果使用的品种和数量不当，不仅会影响食品质量，还会对人体造成危害。因此，食品添加剂的检测也是食品分析的重要内容。(3)食品中有害和有毒物质的检验食物中的有害成分包括：自然产生的毒素；农药残留；包装和运输的有害物质；食物污染；生物污染；微生物及其毒素等(4)食品新鲜度检验新鲜是食物的主要品质。(五)掺假食品检验掺假食品的检验是食品检验的重要内容之一。第三，食品分析中使用的分析方法食品分析方法主要包括感官分析、理化分析、微生物分析和酶分析。(1)感官分析感官分析，又称感

6、官检验或感官评价，是通过人的感官器官(眼、耳、鼻、舌、皮肤等)的味觉、嗅觉、视觉和触觉来判断和客观评价食品的质量特征和卫生状况，如颜色、香气、味道和形状的方法。)，结合通常的实践经验并借助于某些仪器。常用的感官分析方法包括差异检验、类别检验、分析或描述性检验。1.感官分析可分为：视觉识别；嗅觉识别；味觉识别；听觉识别；触觉识别；(1)视觉识别通过观察食品的外观、颜色、光泽和透明度，评价者利用视觉器官来评价食品的质量，如新鲜度、变质程度，并识别水果和蔬菜的成熟度。(2)嗅觉识别一种通过测试对象对嗅觉器官的作用所引起的反应来评估食品质量(如纯度、新鲜度或变质程度)的方法。(3)味觉识别一种通过人类

7、味觉器官(主要是舌头)品尝食物的味道和味道来辨别食物质量的方法。通过反应来评价食物的方法叫做味觉测试。(4)听觉评价是通过人类听觉器官对声音的反应来检测食品质量的方法。(5)触觉识别是一种通过被测食品作用于评价者的触觉器官(手和皮肤)的反应来评价食品质量的方法。2.物理和化学分析(1)物理分析方法，通过测量被测食品的一些物理性质，如温度、密度、折射率、旋光、沸点、透明度等。可以间接获得食品中某一成分的含量，进而判断被测食品的纯度和质量。(2)化学分析是基于物质化学反应的分析方法，主要包括重量分析和滴定分析。适用于食品中主要成分的测定。它是食品分析中应用最广泛的方法，仪器设备简单，测定结果准确。

8、(3)仪器分析是基于物质的物理和物理化学性质的分析方法。需要更多的特殊仪器。常用的仪器分析方法如下：1)光学分析2)电化学分析3)色谱分析3.微生物分析根据某些微生物生长所需的特定物质确定相应成分的方法。该方法测定条件温和，选择性高。4.酶分析酶反应物质的定性和定量方法。该方法用于食品中有机酸、糖和维生素的测定，条件温和，结果准确。第二章食品成分及其结构和性质第一节水分一.概述(一)水在食品技术中的作用组成成分；显示颜色、香气、味道、形状和质地特征；将蛋白质和淀粉分散形成溶胶；影响新鲜度和硬度；影响加工，起到饱和和膨胀的作用；影响可储存性(二)水在食品生物学中的作用稳定生物大分子的构象以显示特

9、定的生物活性；体内的化学介质使生化反应顺利进行；营养素，代谢载体；热容量大，调节体温；润滑作用二、水在食物中的存在形式(a)水的状况与具有相似相对分子量和原子组成的分子相比，水具有异常高的熔点、沸点、表面张力、介电常数、热容量和相变热。然而，其密度较低，在冷冻时表现出异常的膨胀特性。(二)水在食物中的存在形式1.自由水也称为(散装水、自由水、吸湿水)；指食品中对非水成分影响微弱或无影响的水，主要由毛细作用力维持。食品中游离水的活性很高，越少越有利于保存，这与食品的风味、硬度和韧性密切相关。自由水是食物储藏过程中变化和起作用的主要因素。2.结合水存在于食物中并通过氢键与非水成分结合的水是与食物中

10、非水成分结合最强的水。根据与食品中非水成分的作用力大小，组合水可分为：1)单分子层水；2)多分子层水。三.水分活性(a)水活动的定义表示食物中水的有效浓度(近似表示为溶液中水蒸气分压与纯水蒸气压的比值)。也就是说，水活度的值介于0和1之间。(2)水分活度与温度的关系1.aw随温度而变化。当含水量相等时，温度越高，aw越大。2.在冰点以上，aw与食物成分和温度有关，其中食物成分是主要因素。当温度随着相同成分的水分上升时，aw上升。在冰点以下，aw与食物成分无关，只与温度有关。高于或低于冰点，aw对食品稳定性有不同的影响。4.食品水分的等温稀释曲线吸湿等温线分区：为了解释吸湿等温线的内在含义，并与

11、水的存在状态密切相关，可将其分为、区。区：aw=0 0.25，约0 0.07克水/克干物质；它是食物中与水结合最紧密的非水物质；属于单层水(内层水含水合离子)；不能用作溶剂，在-40以上不冻结，与腐败无关。区：aw=0.25 0.80它属于多分子层水。此外，区约占高水分食物的5%，在-40以上不冻结，起到膨胀和部分溶解的作用，加速化学反应的速度。然而，接近0.8(aw)的食物可能会变质。区：aw=0.80 0.99，主要为游离水，可溶解稀释、冷冻并作为溶剂。v.水分活性和食物稳定性水分活度越小，食物越稳定，腐败越少。aw和微生物生长微生物的生长和繁殖需要水，合适的aw一般如下。aw 0.90大

12、多数细菌0.87大多数酵母0.80大多数模具0.8 0.6耐盐、干燥和耐渗透压的细菌、酵母和霉菌0.50没有微生物会生长和繁殖aw和酶促反应水可以用作激活底物和酶的介质aw 0.8大多数酶活性受到抑制aw=0.250.3淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶抑制或失去活性然而，脂肪酶在aw=0.1 0.5时仍保持其活性，如肉类脂质(因为活性基团不被水覆盖，所以很容易与氧相互作用)aw和非酶褐变aw 0.7 aw增加，v增加，aw=0.60.7 v(最大值)aw 0.7 v下降(因为h2o稀释了反应物浓度)。aw和脂肪的氧化酸败复杂影响：aw 0.4 awv (mo2h2o电阻v)aw 0.4 aw v

13、 v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v。aw 0.8 awv (稀释浓度)当aw值达到中高时，vb1的美拉德反应和分解速率最高。第二节糖一.概述定义：糖是一种含有多羟基醛或多羟基酮的化合物。分子的通式是cn(h2o)m，它统称为碳水化合物。碳水化合物的定义和来源碳水化合物广泛存在于各种生物体内，是食物的主要成分之一，也是绿色植物通过光合作用形成的产物。(2)、糖的分类单糖是指不能水解成较小单位的糖，是最简单的结构糖。如葡萄糖和果糖；低聚糖是由220个单糖分子缩合而成，水解生成单

14、糖。如蔗糖和乳糖；多糖：由几个单糖分子缩合而成，如淀粉、纤维等。根据组成，多糖和杂多糖是平分的。(3)食品中的糖类化合物玉米粒含有0.2%0.5%的右旋葡萄糖、0.1% 0.4%的右旋果糖和1%2%的蔗糖。第二，单糖和寡糖单糖的结构最小的碳水化合物是聚羟基醛、酮及其不能水解的衍生物。分子含有手性碳原子。单糖分子量小，一般含有56个碳原子。单糖是d-甘油醛的衍生物，可以形成缩醛和缩酮。糖分子的羟基可与糖分子的醇基反应形成分子内半缩醛或半缩酮，并形成五元呋喃糖或更稳定的六元吡喃环。天然葡萄糖属于d异构系列，并含有一个镜像分子l异构系列。(2)寡糖的结构和存在1.寡糖的结构一类糖的总称，由220个糖

15、单元通过糖苷键连接形成直链或支链结构。食品中的天然低聚糖包括二糖、蔗糖、乳糖和麦芽糖。糖基组合物可以是同质的(同质多糖)或异质的(异质寡糖)高分子量低聚糖包括麦芽糖、玉米糖浆中的麦芽低聚糖和环糊精。环糊精在食品工业中应用广泛，可用作微胶囊的壁材。环糊精：又称沙丁鱼糊精，是由68个单位的-d吡喃葡萄糖基团通过-1，4糖苷键首尾相连形成的环状低聚物，主要包括-、-和-环糊精。-淀粉酶作用下的主要降解产物是-环糊精。其利用价值主要在于其包覆疏水性小分子有机物的功能。如维生素和风味物质。2.食物中的重要低聚糖近年来开发的各种新型功能性低聚糖已被引入到食品中，如低聚果糖、低聚木糖和壳寡糖。由两种单糖，如

16、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、龙胆二糖和海藻糖浓缩而成的二糖。它被广泛用于食品。其中，糖的还原性和非还原性在食品中起着重要作用，如乳糖。三糖也存在于食物中，如麦芽三糖、甘露三糖、蜂蜜三糖等(3)食品中单糖和寡糖的物理性质1.芳香定义：使人感觉甜蜜的最低糖浓度。就相对甜度而言，如果蔗糖的甜度为1，果糖为1.5，葡萄糖为0.7，半乳糖为0.6，麦芽糖为0.5，乳糖为0.4。多元醇有甜味，其产香群为-chohchoh-。同一种糖的型和型甜度不同。例如葡萄糖；果糖。蔗糖溶液的和形态没有变化，其甜度也不随时间变化2.溶解度几种糖的溶解度：果糖78.94%，蔗糖66.6%，葡萄糖46.71%。(果糖溶解度最高，葡萄糖溶解度最低)3.结晶度蔗糖容易结晶，且晶体形成量很大；葡萄糖易于结晶，且结晶形态良好；果糖和转化糖很难结晶4.吸湿和保湿结合水的能力通常被称为吸湿性和保湿性；吸湿性是指当空气湿度高时糖吸收水分的特性。水分保持是指糖在低空气湿度下保持水分的特性。5.渗透压力在相同浓度(质量百分比浓度)下，溶质分子的分子量越小