食品化学复习资料食品化学510章复习肖修改文档格式.docx

1、十六碳酸棕榈酸顺9，顺12-十八碳二烯酸亚油酸18:2 9c12c十八碳酸硬脂酸顺9，顺12，顺15-十八碳三烯酸-亚麻酸 3 9c12c15c 二十碳酸花生酸二十烷酸20:1. 天然饱和脂肪酸具有的特点1）绝大多数是直链的偶数碳，奇数的极个别，含量也极少。2）自丁酸开始到三十八碳止，其中C4-24存在于油脂中， C24 存在于蜡中。3）油脂中最常见的饱和酸为十六酸和十八酸，其次为十二酸、十四酸、二十酸。其中碳链12的存在牛乳脂肪与很少的植物种子油中。2. 天然的不饱和脂肪酸具有的特点：1）含有一个或多个烯丙基-（-CH=CH-CH2）n-结构；2）基本上为顺-式异构体，极个别为反-式异构体；

2、3）主要为-3、-6、-9酸；4）天然多烯酸的双键都是被亚甲基隔开的。必需脂肪酸L：亚油酸，Ln：亚麻酸，An：花生四烯酸，EPA：二十碳五烯酸，DHA：二十二碳六烯酸三、油脂的物理性质1 油脂的热性质1） 熔点：对一般的化合物而言，熔点=凝固点。但对具有粘滞性的和同质多晶现象的物质，凝固点小于熔点。油脂的凝固点比其熔点低1-5。油脂中熔点甘油三酯甘油二酯甘油二酯甘油一酯脂肪酸脂肪酸的低级醇酯。他们的蒸汽压则按相反的顺序变化。 3） 烟点，闪点，着火点：烟点，闪点，着火点是油脂在接触空气时加热时的稳定性指标。烟点：在不通风的情况下加热油脂观察到油脂发烟时的温度，一般为240。闪点：油脂在加热时

3、油脂的挥发物能被点燃但不能维持燃烧的温度，一般为340。着火点：油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃且能持续燃烧的时间不少于5 秒的温度，一般为370。2 油脂的晶体特性1）油脂的晶型：同质多晶现象：同一种物质具有不同固体形态的现象。固态油脂属于同质多晶现象。天然油脂一般都存在3-4 种晶型，按熔点增加的顺序依次为：玻璃质固体（亚型或型），型，型和型，其中型，型和型为真正的晶体。型：熔点最低，密度最小，不稳定，为六方堆切型；和型熔点高，密度大，稳定性好，型为正交排列，型为三斜型排列。X 衍射发现型的脂肪酸侧链无序排列，型和型脂肪酸侧链有序排列，特别是型油脂的脂肪酸侧链均朝一个方向倾斜，有两种方式排

4、列：DCL-二位碳链长，-2 型，TCL-三位碳链长，-3 型。2） 影响油脂晶型的因素 油脂分子的结构：一般说来单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的型结晶，而且为-2 型，而混合酰基甘油酯由于侧链长度不同，容易形成型，并以TCL 排列。 油脂的来源：不同来源的油脂形成晶型的倾向不同，椰子油、可可脂、菜籽油、牛脂、改性猪油易于形成型；豆油、花生油、玉米油、橄榄油、等易于形成型。 油脂的加工工艺：熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响，油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成型，当将型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成型，再将型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形成型。实际应用的例子：用棉籽油加

5、工色拉油时进行冬化处理，这一过程要求缓慢进行，使油脂尽量形成粗大的型，如冷却过快，则形成亚型，不利于过滤。3 油脂的油性和粘性油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。人的口舌对食品颗粒形状的感受程度有一定的阈值，当颗粒直径大于5 微米时，人的口感粗糙，但颗粒本身的形状和软硬程度对口感也有一定的影响作用。在食品加工中油脂可以均匀地分布在食品得表面形成一层薄膜，使人口感愉快。液态油有一定的粘性，这是由酰基甘油分子侧链之间的引力引起的。蓖麻油之所以粘性较其他油高，是因为含有蓖麻酸醇。4 塑性在室温下表现为固态的油脂并非严格的固体，而是固-液混合体脂肪中固液两相的比例可用膨胀计来测量，常用固体脂肪指数来

6、表示。测定若干温度时25 克油脂固态和液态时体积的差异，除以25 即为固体脂肪指数。美国油脂化学协会规定的测定温度为10、和；国际理论与应用化学联合会规定为10、15、20和25。油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。四、油脂在贮藏加工过程中的劣变1、劣变的种类水解型酸败：油脂在一些酶/微生物的作用下水解形成一些具有异味的酸，如丁酸、己酸、庚酸等，造成油脂产生汗臭味和苦涩味；常发生在含低级饱和脂肪酸较多的油脂中。如奶油、人造奶油、酥油等。酮型酸败：指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化，最后形成酮酸和甲基酮所致。如污染灰绿青霉、曲霉等；氧化型酸败：油脂氧化形成的

7、一些低级脂肪酸、醛、酮所致。热劣变2、油脂自动氧化自动氧化是一种自由基链式反应。自动氧化的过程： 诱导期：油脂分子在光、热、金属催化剂的作用下产生自由基，如RH + MR+H+M； 发展R+OROO，ROO+RHROOH+R； 跃变期：ROOH RO + OH 终止期：ROO+ROOROOR+O，ROO+RROOR，RR-R。 氢过氧化物的分解和油脂的酸败：氢过氧化物极不稳定，当食品体系中此类化合物的浓度达到一定水平后就开始分解，主要发生在氢过氧基两端的单键上，形成烷氧基自由基再通过不同的途径形成烃、醇、醛、酸等化合物，这些化合物具有异味，产生所谓的油哈味。根据油脂发生酸败的原因不同可将油脂酸

8、败分为：3、光和酶在油脂自动氧化的作用过程（1）光氧化：光氧化是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应。单线态氧：指不含未成对电子的氧，有一个未成对电子的称为双线态，有两个未成对电子的成为三线态。所以基态氧为三线态。食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素，激发态光敏素与基态氧发生作用，能量转移使基态氧转变为单线态氧。单线态氧具有极强的亲电性，能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位（双键）发生结合，从而引发常规的自由基链式反应，进一步形成氢过氧化物。光敏素（基态）+h光敏素*（激发态）光敏素*（激发态）+O光敏素（基态）+O不饱和脂肪酸+O氢过氧化物（2）

9、酶促氧化：自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物，植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性，他只能作用于1，4-顺，顺-戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸的-8 位。在脂氧合酶的作用下脂肪酸的-8 先失去质子形成自由基，而后进一步被氧化。大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇。4、影响油脂氧化的因素（1）油脂的脂肪酸组成：不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快，花生四烯酸：亚麻酸：亚油酸：油酸=40：20：10：1。顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快，共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快，游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快，Sn-1 和Sn-2 位的脂肪酸氧化速度比Sn-3 的快

10、；（2）温度：温度越高，氧化速度越快，在21-63范围内，温度每上升16，氧化速度加快1 倍；（3）氧气：有限供氧的条件下，氧化速度与氧气浓度呈正比，在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关；（4）水分：水分活度对油脂的氧化速度，见水分活度；（5）光和射线：光、紫外线和射线都能加速氧化；（6）助氧化剂：过渡金属：Ca、Fe、Mn、Co 等，他们可以促进氢过氧化物的分解，促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H 键断裂， 使样分子活化， 一般的助氧化顺序为PbCuSeZnFeAlAg。5、油脂抗氧化剂油脂氧化会导致油脂的棵食用性下降，所以必须对幼稚的氧化进行必要的防止。常用的方法是将油脂贮藏在低温、避光、

11、精炼、去氧包装，加入抗氧化剂。根据抗氧化剂的抗氧化机理可将其分为：（1）自由基清除剂：酚类抗氧化剂，形成低活性的自由基；（2）氢过氧化物分解剂：含硫或含硒化合物，分解氢过氧化物形成非自由基产物；（3）抗氧化剂增效剂：能够提高抗氧化剂的抗氧化效率，根据抗氧化剂增效剂的原理分：A 抗氧化剂还原剂：本身不具有抗氧化作用，但可使氧化状态的抗氧化剂还原为还原态的抗氧化剂，从而增长其寿命；B 抗氧化剂混用剂：本身可以抗氧化BHA，BHT 等，具有协同效应；C 金属螯合剂：柠檬酸、磷酸、Vc、EDTA 等；（4）单线态氧淬灭剂：VE、-胡箩卜素等；（5）脂氧合酶抑制剂：重金属等。6、油脂的热变化（1）热聚合

12、：油脂在真空、二氧化碳或氮气的无氧条件下加热至200-300时发生的聚合反应称为热聚合。热聚合的机理为Diels-Alder 加成反应；（2）热氧化聚合：油脂在空气中加热至200-300时引发的聚合反应。热氧化聚合的反应速度：干性油半干性油不干性油；（3）油脂的缩合：指在高温下油脂先发生部分水解后又缩合脱水而形成的分子质量较大的化合物的过程；（4）热分解：油脂在高温作用下分解而产生烃类、酸类、酮类的反应温度低于260不严重，290-300时开始剧烈发生；（5）热氧化分解：在有氧条件下发生的热分解。饱和和不饱和的釉质的热氧化分解速度都很快。五、油脂的质量评价1. 过氧化值：是自动氧化的主要初始产

13、物，测定过氧化值的方法是基于它们能使碘化钾放出碘。POV宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。2. 硫代巴比妥酸法：此法以测定油脂的氧化产物丙二醛为对象，以此衡量油脂的氧化程度。只适合于比较单一物质在不同氧化阶段的氧化程度。3. 碘值：100g 油脂完全加成碘化所需要的I的g 数，这与油脂的不饱和程度呈正比；碘值变小，说明双键减少，油脂发生了氧化。4. 酸价：中和1g 油脂所需要的KOH 的mg 数，我国规定食用油脂的酸价必须小于或等于5。六、油脂的精炼和加工油脂精炼的工艺毛油脱胶碱炼脱色脱臭精油脱胶：在一定温度下用水去除毛油中磷脂和蛋白质的过程，从而可以防止油脂在高温时的起泡、发烟、变色发黑等现

14、象；碱炼：用碱中和毛油中的游离脂肪酸形成皂脚而去除的过程；脱色：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；脱臭：在真空条件下将蒸汽通过油脂而带走一些异味物质；氢化：在有催化剂存在的条件下，氢气在油脂不饱和分子上的加成反应。酯交换反应：由于油脂的性质不仅手油脂中脂肪酸组成的影响，还受到脂肪酸在油脂分子中分布的位置的影响，所以通过改变油脂分子中脂肪酸的位置分布就可以改变油脂的性质，一般油脂的酯交换反应有分子内酯交换和分子间酯交换，随机酯交换和定向酯交换。所用的催化剂有碱性催化剂，如Na、K、Na-K 合金、NaOH、甲醇钠等，现在开始用酶。第6章 维生素脂溶性维生素 常见维生素的结

15、构、性质、稳定性水溶性维生素维生素在食品贮藏和加工中的变化一、脂溶性维生素1 维生素 A和胡萝卜素（1）结构 具有-紫罗酮环、一个以醇、醛或羧基功能团为末端的异戊二烯侧链的活性不饱和烃，包括视黄醇及相关化合物，以全反式和1,3-顺式活性最高。（2）稳定性 ： 有氧时不稳定，无 O2，120，保持 12h 仍很稳定 ；在有 O2 时，加热4h 即失活 。 紫外线，金属离子，O2 均会加速其氧化 ；脂肪氧化酶可导致分解 。 与 VE，磷脂共存较稳定；对碱稳定（3）食物来源 各种动物的肝、鱼肝油、鱼子、全奶、奶油、禽蛋等是维生素的最好来源；胡萝卜素来源于有色蔬菜，如菠菜、苜蓿、豌豆苗、红心甜薯、胡萝

16、卜、辣椒、冬苋菜等，及杏子和柿子等水果。2 维生素 D（1）结构 （2）稳定性 对热，碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏。鱼肝油、沙丁鱼、鲱鱼、鲑鱼、鲔鱼、牛奶、奶制品。还可以通过皮肤晒阳光获得。3.维生素 E （2）稳定性 VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂和自由基清除剂 ；同时可猝灭单线态氧。 在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE 会大量损失。植物油、牛奶、鸡蛋和肉类。二、水溶性维生素1、维生素 VC （1）结构 是一个羟基羧酸的内酯，具有烯二醇结构。有四种异构体，其中L-型活性最高。易被氧化剂氧化，本身具有还原能力。（2）性质溶于水溶后呈酸性。在酸性溶液中较稳定，在中

17、性或碱性溶液中易被氧化失活。铁、铜、等金属离子可以加速其氧化速度。属最不稳定的维生素，在贮藏加工中，损失惊人极易受温度、盐和糖的浓度、pH、氧、酶、金属催化剂特别是Cu2+和Fe3+、水分活度、抗坏血酸的初始浓度以及抗坏血酸与脱氢抗坏血酸的比例等因素的影响而发生降解。广泛存在于水果及蔬菜中、在柑橘、山楂、番茄、辣椒、豆芽等果蔬中含量尤多2、维生素 VB1（1）结构 由一取代的嘧啶通过亚甲基桥与一取代的噻唑连接而成。大多数天然的硫胺素主要以硫胺素焦磷酸盐的形式存在。（2）稳定性和特性 具有酸-碱性质 对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解. 能被 VB1 酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解

18、的非酶催化剂. 对光不敏感,在酸性条件下稳定,在碱性及中型介质中不稳定. 其降解受 AW 影响极大,一般在 AW 为 范围降解最快. （3）食物来源肉类、酵母、带荚的果实、谷类。3、维生素 VB2（2）VB2 的特性 对热稳定，对酸和中性 pH 也稳定,在 120 加热 6h仅少量破坏。 在碱性条件下迅速分解。 在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生。主要是动物性食物，如动物肝、肾、心以及蛋黄、乳类，鱼类以鳝鱼会计师最高。植物性食物中以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类中含量较多。4、维生素PP （B5、烟酸、尼克酸）（2）VB5 的特

19、性水溶性，在化学性质上是最稳定的维生素之一。不易被光、热、氧、酸、碱的破坏。在高温下烘烤、炸制损失极小。来源广泛，动物肝脏、鱼、肉，硬果类等食品中含量较丰富。谷物中主要存在于麦皮、米糠中。在玉米中较缺乏。三、 维生素在加工和贮藏中的变化1.原料对食品加工中维生素含量的影响 植物在不同采收期维生素含量不同 采收和屠宰后，内源性酶会分解维生素。2. 加工前处理对食品中维生素含量的影响 浸提，切碎，研磨等均会造成维生素的损失。3. 热烫和热加工造成维生素损失 温度越高，损失越大；加热时间越长，损失越多；加热方式不同，损失不同；脱水干燥方式对其保存率也有较大影响。4. 产品贮藏中维生素的损失 水分活度

20、，包装材料及贮藏条件对维生素的保存率都有重要影响。在相当于单分子层水的AW 下,Vit很稳定,而在多分子层水范围内,随 AW,Vit降解速度. 5. 加工中化学添加物和食品成分的影响 氯气，次氯酸离子，二氧化氯等具有强反应性，可以维生素发生亲核取代，双键加成和氧化反应。 二氧化硫和亚硫酸盐有利于 VC 的保存，但会与硫胺素和比多醛反应。 亚硝酸盐可造成 VB1 的破坏。 一般而言，氧化性物质会加速 VC，胡萝卜素，叶酸等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素，有机酸有利于 VC 和 VB1 的保存率，碱性物质则会降低 VC，VB1，泛酸等的保存率。第7章、矿物质概论 矿物质的来源、存在状态和生理

21、作用重要矿物质的来源、生理作用矿物质在食品加工和贮藏中的变化一、概论1 矿物质的定义及分类 大量元素分类：必需元素 微量元素 非必需元素 无毒元素 有毒元素必需元素在一切机体的所有健康组织中都存在，并且含量浓度比较恒定，缺乏时所发生的生理上的异常，在一定浓度范围内补给这种元素后可以恢复正常的元素。含量在%为界，高于此值为大量，低于的为微量元素。大量元素有钙、镁、磷、钠、钾、氯、硫 7种。微量元素有铁、铜、锌、碘、锰、钼、钴、硒、铬、镍、锡、硅、氟、钒 14种。2、Function: 维持生物体的渗透压。 维持机体的酸碱平衡。 酶的活化剂。 对食品的感官质量有重要作用二、 矿物质的来源及存在状态

22、 Plant food Fruit：K 含量高，大部分与有机物结合,或是有机物的组成部分,常以磷酸盐,草酸盐的形式存在. Bean：矿物质含量最丰富,K,P,Fe, Mg,Zn,Mn 等含量均较高，其中 P 主要以植酸盐形式存在。Cereals:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外皮。Animal FoodMeats：Na,K,Fe,P Mn 含量较高, Cu, Co, Zn, 等也有少量，以可溶性氯化 物磷酸盐，碳酸盐形式存在或与蛋白质结合。Milks：主要含 Ca,也含有少量 K, Na, Mg, P, Cl, S 等。Eggs：含人体所需的各类矿物质。三、矿物质在食品加工和贮藏中的变化

23、1. 一般加工对其含量的影响 矿物质在加工中不会因为光，热，氧等因素而分解，但加工会改变其生物利用性。 如，精制，烹调，溶水等会使其含量下降。2. 加工时因容器带入会使其含量增加 如铁锅炒菜等。3. 加工后生物有效性提高 如面粉发酵后生物有效性提高30%-35%。4.几个概念酸性食品（Acid Food） ：含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性，故在生理上称为酸性食品，如肉，鱼，蛋，米等。碱性食品（Alkaline Food） ：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称为碱性食品，如果蔬，豆类等。第8 章 酶酶反应动力学酶促褐变酶在食品加工中的应用1、酶的化学本质酶

24、是由生物活细胞产生的有催化能力的蛋白质。2、酶的组成 寡聚酶酶蛋白 多酶体系全酶辅酶辅因子辅基金属离子3、酶的专一性（1）结构专一性： 绝对专一 ：如脲酶只能催化尿素水解，而对尿素的衍生物不起作用。麦芽糖酶只作用于麦芽糖而不作用于其他双糖。 相对专一 基团专一：例如水解酶，其中胰蛋白酶只能水解精氨酸或赖氨酸残基的羧基形成的肽键或酯键。 键专一 ：例如酯酶催化酯键的水解，而对底物中的R-COOR基团则没有严格的要求，它既能催化水解甘油脂类、简单脂类，也能催化丙酰、丁酰胆碱或乙酰胆碱等，只是对于不同的脂类，水解速率有所不同。（2）立体专一性对于一些含有手性基团的化合物，存在光学或立体异构体，而某些

25、酶能够识别底物的顺、反异构或旋光异构体，也就是只能催化一个对映异构体，而对另外一个对映体则没有作用。5、酶活力酶活力（enzyme activity）就是酶催化能力，用酶催化反应的速度来表示。在25及其他酶最适条件下，在1min内1mol的底物转化为产物的酶量称为酶的国际单位（IU）。单位时间内催化反应生成产物的量称为C酶活力单位。每毫克酶蛋白含有的酶活力单位比活力。二、酶的反应动力学影响酶促反应速度的因素1、底物浓度的影响在低底物浓度时, 反应速度与底物浓度成正比。当底物浓度达到一定值，几乎所有的酶都与底物结合后，反应速度达到最大值（Vmax），此时再增加底物浓度，反应速度不再增加。此曲线符

26、合米氏方程。米氏常数Km的意义：不同的酶具有不同Km值，它是酶的一个重要的特征物理常数；Km值只是在固定的底物，一定的温度和pH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的Km值；Km值表示酶与底物之间的亲和程度：Km值大表示亲和程度小，酶的催化活性低。2、酶浓度的影响在底物浓度充足、反应条件适宜时，反应速度与酶浓度成正比。3、温度的影响大多数酶都有一个最适温度。在最适温度条件下，反应速度最大。一方面是温度升高，酶促反应速度加快。另一方面，温度升高，酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。因此，酶促反应的最适温度高于酶活力的最适温度。4、pH 的影响在一定的pH 下, 酶

27、具有最大的催化活性,通常称此pH 为最适 pH，极端的pH一般会使酶失活，大多数酶的最适pH在。5、水分活度的影响食品原料中的水分含量必须低于1%2%，才能抑制酶活力6、酶的抑制作用和抑制剂不可逆抑制作用可逆的抑制作用 ：（1）竞争性抑制，（2）非竞争性抑制三、酶促褐变1、概念当果蔬受到损伤时，组织和氧接触，由酶催化造成变色的作用。这类反应的速度非常快，一般需要和空气接触，由酶催化，因此称为酶促褐变。2、酶促褐变的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（melanin）。导致香蕉、苹果、桃、马铃薯、蘑菇、虾发生非需宜的褐变和人的黑斑形成。然而对茶叶、咖啡、葡萄干和梅干，以及人的皮肤色素形成产生需宜的褐变。据估计，热带水果50%以上的损失都是由于酶促褐变引起的。同时酶促褐变也是造成新鲜蔬菜例如莴苣和果汁的颜色变化、营养和口感变劣的主要原因。不同的底物的酶促褐变的速度大不相同，邻二酚一元酚对位二酚间位二酚，间位代酚有一定的抗氧化作用，如愈创木酚。2 酶促褐变的条件 多酚类底物，酶及氧。3、酶促褐变的防止