食品化学复习重点.docx

1、食品化学复习重点一、水1、吸附等温线（1）定义：在恒定温度下，以食品的水分含量（用每单位干物质质量中水的质量）对它的水分活度绘图形成的曲线，简称MSI（2）意义：脱水的难易程度与相对蒸气压的关系如何防止水分在组合食品的各配料之间的转移测定包装材料的阻湿性可以预测多大的水分含量时才能抑制微生物的生长预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的生长可以看出不同中非水组分与水结合能力的强弱大多数食物的MSI为S形，而水果、糖制品含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物以及多聚物含量不高的食品的等温线为J形。水分活度依赖于温度，因此MSI也与温度有关。区区区区Aw0-0.250.25-0.850.85含水量

2、%0-77-27.527.5冻结能力不能冻结不能冻结正常溶剂能力无轻微-适度正常水分状态单分子水层吸附化学吸附结合水多分子水层凝聚物理吸附毛细管水或自由流动水微生物利用不可利用开始可利用可利用结合方式水-离子或水-偶极相互作用水-水和水-溶质的氢键体相水（3）滞后现象定义：采用向干燥食品中添加水（回吸作用）的方法绘制的水分吸附等温线按解吸过程绘制的等温线，并不重叠，这种不重叠性称为滞后现象。一般来说当Aw值一定时，解吸过程中的食品的水分含量大于回吸过程中的水分含量原因：a食品解吸过程中的一些吸水部位与非水组分作用而无法释放出水分.b.食品不规则形状而产生的毛细管现象，欲填满或抽空水分需不同的蒸

3、汽压c.解吸时将使食品组织发生改变，当再吸水时就无法紧密结合水分2、水分活度与脂肪氧化的关系（1）水分活度的定义是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸气压的比值：Aw=P/物理意义：生物组织和食品中能够参与生理活动中的水分含量和总含量的关系（2）Aw与脂肪氧化的关系从极低的Aw值开始，脂类的氧化速度随着水分的增加而降低，直到Aw值接近等温线与边界时，速度最低。此时加入到非常干燥的食品样品中的水明显干扰了脂类的氧化，这部分水被认为能结合脂类的氢过氧物，干扰了它们的分解；另外，这部分水能同催化氧化的金属离子发生水合作用，降低其催化效率，于是阻碍了氧化。而进一步增加水将会引起氧化速度增加，直到Aw

4、值接近和的边界，这时水超过了和的边界，增加了氧的溶解度和脂类大分子的肿胀，暴露出更多的催化部位，加速了氧化。再进一步增加水就使氧化速度降低，因为这时的Aw值较大（0.8），加入的水对体系内的催化剂产生了稀释效应从而降低了其催化效力，减缓了脂类的氧化速度。3、水分的分类根据其相互作用的性质和程度，可以将食品中的水分为结合水和体相水（1）结合水：通常是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水，具有低流动性、在-40不结冰，不能作为所加入溶质的溶剂、不能为微生物所利用等特性。根据结合水被结合的牢固程度的不同，结合水又可分为化合水、邻近水和多层水。化合水，又称为组成水

5、，是指非水结合得最牢固的，并构成非水物质整体的那部分水。不能被微生物利用、在-40不结冰、不能作为所加入溶质的溶剂、与纯水比较分子平均运动为0、不引起食物的腐败变质邻近水，是指处在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置，主要的结合力是水-离子和水-偶极间的缔合作用，与离子-离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水，不能被微生物利用、在-40不结冰、不能作为所加入溶质的溶剂、与纯水比较分子平均运动大大减少、不引起食物的腐败变质多层水：大多数多层水在-40不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。有一定融指的能力、与纯水比较分子平均运动大大减少、不能被微生物利用。（2）体相水：又称游离水，是指食品里除结合

6、水以外的一部分水。能够结冰，但冰点有所下降，溶解溶质的能力强，干燥时易被除去，与纯水分子平均运动接近。很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食物的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关。可以分为不移动水或滞化水、毛细管水和自由流动水。4、食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？（1）与离子或离子基团相互作用的水是食品结合得最紧密的一部分水，它们通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用而产生水合作用。在稀盐溶液中，离子的周围存在多层水，离子对最内层和最外层的水产生的影响相反，因而使水的某些物理性质不相同，最外层的水与稀溶液水的性质相似。（2）水能够与各种合适

7、的基团，如羟基、氨基、羧基、酰胺或亚氨基等极性基团形成氢键。水与溶质之间的氢键键合比水和离子之间的相互作用要弱。（3）水与非极性物质的相互作用：把疏水性物质，如烃类、稀有气体、脂肪酸、氨基酸以及蛋白质的非极性基团等加入水中，由于极性的差异与水分子产生斥力，使临近非极性部分的水-水氢键增加，从而发生了体系熵的减少，在热力学上是不利的，此过程称为疏水水合。水对于非极性物质产生的结构形成响应，一种有两个重要的结果：笼形水合物的形成和蛋白质中的疏水相合作用笼形水合物是冰状包合物，其中水是“主体”物质，一般有20-74个水分子通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为“客体”的分子。“客体”是低分子

8、量的化合物。疏水相互作用，就是疏水基团尽可能聚集（缔合）在一起以减少它们与水分子的接触。5、水分活度对食品稳定性有哪些影响？大多数化学反应都必须在水溶液中进行。所以降低水分活度，能使食品中的许多化学反应，酶促反应受抑制。很多化学反应属于离子反应。该反应发生的条件是反应物首先必须进行离子化或水合作用，而这个作用的条件必须是有足够的体相水很多化学反应和生物化学反应都必须由水分子参加才能进行，若降低水分活度，就减少了参加反应的体相水的数量，反应速率变慢。许多以酶为催化剂的酶促反应，水除了起着一种反应物的作用外，还能作为底物向酶扩散输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化。食品中微生物的生长繁殖都要求一

9、定限度的Aw：细菌对低水分活度最敏感（0.99-0.94），酵母菌次之（0.94-0.80），霉菌的敏感性最差（0.94-0.8）。当水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。除化学反应与微生物生长外，Aw对干燥与半干燥食品的质构也有影响。6、冷冻食品（1）六方冰晶是大多数冷冻食品中重要的冰结晶形式。其有两个形成条件在最适度的低温冷却剂中缓慢冷冻溶质的性质及浓度均不严重干扰水分子的迁移。（2）为什么冷冻食品不能反复解冻-冷冻？水转化为冰后，其体积的膨胀会产生局部压力，使具有细胞组织结构的食品受机械性损伤，造成解冻后汁液的流失，或者使得细胞组织内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生

10、冷冻浓缩效应反复冻融会加速老化二、碳水化合物1、简述蔗糖、麦芽糖、乳糖、支链淀粉、直链淀粉和糖元的结构（要把糖苷键写出来）蔗糖： 一分子-D-吡喃葡萄糖基和一分子D-吡喃果糖基头与头相连（还原端与还原端相连）而形成，是一种冷冻稳定剂。麦芽糖：两分子葡萄糖通过构型的1,4键连接，在环的末端具有潜在的游离醛基，有还原性，即为还原糖。乳糖：一分子-D-半乳糖和一分子-D-葡萄糖在-1,4-位形成糖苷键相连支链淀粉：其分子中有主链，其上分出支链，各个葡萄糖残基间通过-1-4-糖苷键相连，但在分枝点则以-1-6-糖苷键相连，主链中每隔6-9个葡萄糖残基就有一个分支，每个分支平均含有15-18个葡萄糖残基

11、，平均每24-30个葡萄糖残基中就有一个非还原性尾基，整个分子伸展开就像树枝一样。直链淀粉：由葡萄糖单位组成，是-葡萄糖通过-1-4糖苷键连接起来的链状分子，但是从立体构象上看，并非线形，具有次级结构。即由于分子内氢键的关系使链卷曲盘旋成左螺旋状。糖元：有多个-D-葡萄糖连接而成，类似支链淀粉，但糖元支链更多更短，近似球形。2、乳糖不耐症定义：如果缺少乳糖酶，乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖有将液体引向肠腔的趋势，产生腹胀和痉挛。乳糖不耐症随着年龄的增加而加重。解决方法：a.通过发酵（生产酸奶和乳制品）时除去乳糖b.加入乳糖酶减少乳中乳糖。酸奶活菌被加入到冷藏乳中，细菌在冷藏温度下

12、暂停活动，且不会改变乳的风味，但是到达小肠后便立即释放乳糖3、淀粉的糊化和老化（1）糊化 a.定义：淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀、分裂，形成均匀的糊状溶液的过程，称之为淀粉的糊化 b.本质：微观结构从有序到无序 c.影响因素：淀粉晶体结构：淀粉分子之间的结合程度、分子排列紧密程度、淀粉分子形成微晶区的大小等，影响淀粉分子的糊化难易程度。小颗粒淀粉结构较为紧密，糊化温度较高，相反，大颗粒淀粉分子糊化比较容易。直链淀粉/支链淀粉的比例：含支链淀粉高的淀粉容易发生糊化，含直链淀粉高的淀粉不易糊化，还有一些淀粉仅含有支链淀粉，这些淀粉一般产生清糊，淀粉糊相当稳定，不容易发生老化现象。水活度（水分含量

13、）：在水活度较低时，糊化就不能发生或者发生的程度非常有限（一般为30%）糖类：高浓度糖降低了淀粉糊化的程度、黏度的峰值和所形成凝胶的强度（蔗糖葡萄糖果糖），而脂类化合物，由于能与直链淀粉形成复合物，推迟淀粉粒的溶胀在pH （3）晶型转变：同质多晶物质在形成结晶时可以形成多种晶型，多种晶型可以同存在，也会发生转化。 单酸三酰基甘油从熔化状态开始冷却：先结晶成型。型进一步冷却，慢慢转变成型型加热到熔点，快速转变为型通过冷却熔化物和保持在熔点以上几度的温度，可直接得到型加热到熔点，开始熔化并转变到型 单向转变（单变）：由不稳定的晶型向稳定的晶型转变 （4）影响晶体形成的因素：油脂分子的结构：一般来说

14、单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的型结晶油脂分子的来源：不同来源的油脂形成晶型的倾向不同，椰子油、可可脂、菜子油、牛脂、改性猪油更易于生成型；豆油、花生油、玉米油、橄榄油等易于形成型油脂的加工工艺：a.降温条件：熔体冷却时，首先形成最不稳定的晶型，因为其能量差最小，形成一种晶型后晶型的转化需要一定时间和条件；降温速度快，分子很难良好定向排列，因此形成不稳定的晶型。b.晶核：优先生成已有晶核的晶型，添加晶种是选择晶型的最易手段c.搅拌状态：充分搅拌有利于分子扩散，对形成稳定的晶型有利d.工艺手段：温度调控：利用洁净方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。2

15、、油脂氧化机制和区别油脂氧化有自动氧化、光敏氧化和酶促氧化三种氧化方式自动氧化光敏氧化酶促氧化反应机制是一个游离基引发的链反应，包括链引发、链传递和链终止三个阶段是不饱和双键与单线态氧直接发生的氧化反应；与自动氧化机制不同，是通过“烯”反应进行氧化；光敏氧化中，每个不饱和碳均可形成氢过氧化物（1）脂肪氧合酶lox专一性的作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构的脂肪酸的中心亚甲基处（2）酮型酸败：由脱氢酶、脱羧酶、水合酶等引起的SFA(饱和脂肪酸)的氧化反应中间产物氢过氧化物氢过氧化物氢过氧化物反应物不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（1）具有1,4-顺、顺-戊二烯结构的脂肪酸（2）SFA氢过氧化物数量2-

16、亚甲基数2双键数氢过氧化物位置有重排产物在双键位置生成氢过氧化物（1）中心亚甲基处（2）-碳位和碳位之间的键上有无自由基生成有无有无诱导期有无抑制剂自由基抑制剂受到单重态氧猝灭剂-胡萝卜素与生育酚的抑制，但不受抗氧化剂的影响3、油脂氢化（1）定义：不饱和脂肪酸在催化剂（镍）的作用下不饱和双键上加氢从而把室温下液体的油变成固态的脂，如植物黄油（人造奶油等）（2）目的：提高油脂熔点、改变塑性、提高油脂的氧化稳定性（3）有利因素：稳定性增加，颜色变浅，风味改变，便于运输和贮存，制造起酥油，人造黄油等。（4）不利因素：多不饱和脂肪酸含量下降，脂溶性维生素被破坏，双键的位移和反式异构体的产生4、影响脂肪

17、氧化的因素 油脂的脂肪酸组成：顺式比反式易氧化；共轭双键比非共轭双键容易氧化；当甘油酯中脂肪酸的无规则分布有利于降低氧化速率；当油脂中游离脂肪酸的含量大于0.5%时，氧化速度会明显加快温度：温度上升，氧化速率加快氧：氧化速度与油脂暴露于空气中的表面积成正比水分：向十分干燥的干燥食品中加入水，随着含水量的增加，氧化速度降低；水分活度在0.33-0.73间，水分活度增大，氧化速率升高；水分活度达到0.73以上后，水分含量升高，氧化速率降低光和射线：光和射线不仅能促使氢过氧化物分解，还能引发游离基，从而促进氧化。光的波长和强度不同，对油脂氧化过程会造成不同的影响，波长越短，油脂吸收光的作用越强助氧化

18、剂：过渡态的金属，尤其是含有两个或多个核外电子的具有一定氧化还原活性的金属离子是油脂氧化的主要催化剂，不同金属催化能力强弱排序为：铅铜黄铜锡锌铁铝不锈钢银为什么亚油酸氧化速度远高于硬脂酸？油脂的氧化速度受多种因素的影响，其中就包括油脂的脂肪酸组成，亚油酸是不饱和羧酸，含有两个碳碳双键，而碳碳双键易被氧化，硬脂酸是饱和羧酸，均为单键，室温下链引发反应较难发生，且亚油酸（9,12-十八碳二烯酸）的8,14,11三个碳原子位置是烯丙基结构，但11位与两个双键相邻，是1,4-戊二烯结构，因此11位碳氢键因反应活化能耿霞，反应活性更高而优先产生自由基，同样经电子离域作用，重排产生具有1,3-戊二烯（-共

19、轭双键）结构9,13位自由基，亚油酸酯的自动氧化速度比油酸酯快10-40倍。5、油脂评价指标酸价：中和1g油脂所含游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量（mg）用于评价油脂贮藏方法是否得当及油脂的品质过氧化值：一公斤油脂中所含ROOH的毫摩尔数，宜用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。羰基值：油脂发生氧化所生成的过氧化物分解后产生含羰基的醛、酮类化合物。用于评价油脂的氧化程度，羰基值0.2表明油脂开始酸败碘价：100克油脂吸收碘的克数。是衡量油脂中双链数的指标丙二醛测定：酚类+TBA有色化合物，丙二醛的有色物质在530nm处有最大吸收，其他醛的有色物质最大吸收在450nm处6、简述硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸

20、、花生四烯酸、DHA的结构硬脂酸（十八酸）：是一种十八碳的饱和脂肪酸，均为单键油酸（顺-9-十八碳烯酸）是一种单不饱和-9脂肪酸，只有一个不饱和双键在9碳位置，是顺式结构亚油酸（顺-9，顺-12-十八碳二烯酸）其两个顺式不饱和双键位于碳9、12位置，有十八个碳，碳链中8、11、14三个碳原子是烯丙基结构，但11位与两个双键相邻，是1,4-戊二烯结构亚麻酸（9,12,15-十八碳三烯酸）其十八碳的碳链上，在碳9、12、15处有三个不饱和双键，其碳链与亚油酸相比除11位外，多了一个碳-14位，也是1,4-戊二烯的结构。花生四烯酸（顺-5，顺-8，顺-11，顺-14-二十碳四烯酸）是一种-6多不饱和

21、脂肪酸，在碳5、8、11、14位置有4个不饱和双键，还有一个碳氧双键DHA（全顺式-4,7,10,13,16,19二十二碳六烯酸）是-3不饱和脂肪酸，在碳4、7、10、13、16、19位置有不饱和双键。四、氨基酸、肽和蛋白质1、限制性氨基酸定义：在食品蛋白质中某一种或几种必需氨基酸缺少或数量不足，使得食物蛋白质转化为机体蛋白质受到限制，这一种或几种必需氨基酸就称为限制性氨基酸。主要种类：苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸2、蛋白质变性的影响因素 蛋白质变性：由于外界因素的作用，使天然蛋白质分子的构象发生了异常的变化，天然蛋白质的空间构型则解体，有秩序的螺旋型，球状构型变为无秩序的伸展肽链，使天然蛋

22、白质的理化性质改变并失去原来的生理活性，不包括一级结构上肽链的断裂。（1）物理因素：温度：当蛋白质溶液被加热并超过一个临界温度时，蛋白质发生变性，热变性所需温度与蛋白质本质、纯度和pH有关；水对于蛋白质的热变性有明显的促进作用；盐和糖也会影响水溶液中的蛋白质的热稳定性；蛋白质的热变性具有很大的温度系数；一般是50-70；容易凝固的蛋白质有可溶性清蛋白和球蛋白，蛋白质中-SH的与变性蛋白质在水中凝固作用成正比，脯氨酸或羟脯氨酸能阻碍蛋白质彼此形成交联，使蛋白质不易凝固pH：一般在等电点范围内，最易凝固静水压：大多数蛋白质在1001200Mpa压力范围经受诱导变性，压力诱导转变的中点出现在4008

23、00Mpa；主要是因为蛋白质是柔性的和可压缩的，球状蛋白质分子结构的内部有一些空穴仍然存在；压力诱导的蛋白质变性是高度可逆的；高静水压作为一种食品加工方法应用于食品杀菌或蛋白质的凝胶作用，可以不可逆的破坏微生物的细胞膜和导致微生物的细胞器的离解。用途意义：a.压力胶凝形成的凝胶更软b.牛肉嫩化c.不损害营养、天然色素及风味、不导致有毒有害物质产生d.对龙虾、贝类、鲍鱼等水产品进行脱壳剪切作用：揉搓、振动、打擦等操作产生的机械剪切可能使蛋白质变性。揉搓或滚压产生剪切力可打破-螺旋；当一个转动的叶片产生高剪切时，造成亚音速的脉冲，导致蛋白质变性，剪切速度越高，蛋白质变性程度越高；高温和高剪切力相结

24、合能导致蛋白质不可逆的变性（2）化学因素：pH值：常温下，大多数蛋白质仅在pH值4-10之间是稳定的有机溶剂：有机溶剂以不同的方式影响蛋白质的疏水相互作用、氢键和静电相互作用；非极性侧链在有机溶剂中比在水中更易溶解，因此会削弱疏水相互作用。有机溶质：尿素和盐酸胍（GuHCl）诱导的蛋白质变性，打断了氢键导致蛋白质变性，通过提高疏水氨基酸残基在水相的浓度，也降低了疏水相互作用。表面活性剂：如十二烷基磺酸钠（SDS）是强有力的变形剂，起作用如同蛋白质疏水区和亲水环境的媒介物，打断了疏水相互作用促溶盐：两种方式影响蛋白质的稳定性：a.低浓度时，离子通过非特异性的静电相互作用。这时与盐的性质无关b.高浓度，盐具有影响蛋白质结构稳定性的离子特异效应，和NaF这样的盐能促进蛋白质结构的稳定性，而NaSCN和的作用相反还原剂：还原剂能还原蛋白质分子