第一篇:食品化學(xué)答案整理教案
食品化學(xué)第二章 水分
1、名詞解釋:
(1)水分活度:指食品的水分蒸汽壓與相同溫度下純水的飽和蒸汽壓的比值。
(2)水分的吸濕等溫線 :在恒定溫度下,以食品中水分含量為縱坐標(biāo),以水分活度為橫坐標(biāo)繪制而成的曲線稱為吸附等溫線(MSI)。
(3)等溫線的滯后現(xiàn)象:一種食物一般有兩條吸附等溫線。一條是水分回吸等溫線,是食品在吸濕時(shí)的吸附等溫線;一條是水分解吸等溫線,是食品在干燥時(shí)的吸附等溫線;往往這兩條曲線并不完全重疊,在中低水分含量部分張開(kāi)了一細(xì)長(zhǎng)的眼孔,把這種現(xiàn)象稱為“滯后”現(xiàn)象。
2、問(wèn)答題
(1)水分活度與食品穩(wěn)定性的關(guān)系。
①食品aw與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系:從微生物活動(dòng)與食物水分活度的關(guān)系來(lái)看,各類微生物生長(zhǎng)都需要一定的水分活度,一般說(shuō)來(lái):細(xì)菌為Aw>0.9; 酵母為Aw>0.87; 霉菌為Aw>0.8。
②食品aw與酶促反應(yīng)的關(guān)系:一方面影響酶促反應(yīng)的底物的可移動(dòng)性,另一方面影響酶的構(gòu)象。食品體系中大多數(shù)的酶類物質(zhì)在Aw<0.85 時(shí),活性大幅度降低,如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外,如酯酶在Aw為0.3甚至0.1時(shí)也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
③食品aw與非酶化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系:降低食品的Aw,可以延緩酶促反應(yīng)和非酶反應(yīng)的進(jìn)行,減少食品營(yíng)養(yǎng)成分的破壞,防止水溶性色素的分解。但Aw過(guò)低,則會(huì)加速脂肪的氧化酸敗,還能引起非酶褐變。
④食品aw與質(zhì)地的關(guān)系:當(dāng)水分活度從0.2~0.3增加到0.65時(shí),大多數(shù)半干或干燥食品的硬度及黏著性增加。水分活度為0.4~0.5時(shí),肉干的硬度及耐嚼性最大。(2)水分的吸附等溫線的定義,以及3個(gè)區(qū)段的水分特性。
?在恒定溫度下,以食品中水分含量為縱坐標(biāo),以水分活度為橫坐標(biāo)繪制而成的曲線稱為吸附等溫線。
?I區(qū):為化合水和臨近水區(qū)。這部分水是食品中與非水物質(zhì)結(jié)合最為緊密的水,為化合水和構(gòu)成水,吸濕時(shí)最先吸入,干燥時(shí)最后排除;這部分水不能使干物質(zhì)膨潤(rùn),不能作為溶劑,在-40℃不結(jié)冰。
?П區(qū):為多層水區(qū)。主要靠水-水和水-溶質(zhì)的氫鍵與鄰近的分子締合,這部分的水將起到膨潤(rùn)和部分溶解的作用,加速大多數(shù)反應(yīng)的速率。
④Ш區(qū):為自由水區(qū)。在這個(gè)區(qū)域,絕大多數(shù)的化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)速度及微生物的生長(zhǎng)繁殖速度都達(dá)到最大,這部分水決定了食品的穩(wěn)定性。
(3)食品中的離子、親水性物質(zhì)、疏水性物質(zhì)分別以何種方式與水作用?
①水與溶質(zhì)的相互作用:它們是通過(guò)離子或離子基團(tuán)的電荷與水分子偶極子發(fā)生靜電相互作用而產(chǎn)生水合作用。當(dāng)水分子靠近離子或離子基團(tuán)時(shí),水分子會(huì)在離子形成的電場(chǎng)中發(fā)生極化作用,使水分子出現(xiàn)兩個(gè)分離的電荷中心,分子兩端分別帶上δ的正電荷和δ的負(fù)電荷。
②水分子與具有氫鍵形成能力物質(zhì)的相互作用:水能夠與各種合適的基團(tuán),如羥基、氨基、羧基、酰胺或亞氨基等極性基團(tuán)形成氫鍵,水與溶質(zhì)之間的氫鍵鍵合比水與離子之間的相互作用弱。
③水分子與非極性物質(zhì)的相互作用:向水中加入疏水性物質(zhì),如烴、稀有氣體及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白質(zhì)的非極性基團(tuán),由于它們與水分子產(chǎn)生斥力,從而使疏水基團(tuán)附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強(qiáng)。
(4)水主要具有那些異常的物理性質(zhì)并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因?
?水的熔點(diǎn)(0℃)、沸點(diǎn)(100℃)、熱容、相變熱、表面張力和介電常數(shù)等明顯偏高。這是因?yàn)橛捎谒肿娱g存在三維氫鍵締合的緣故。氫原子無(wú)內(nèi)層電子,幾乎是一個(gè)裸露的質(zhì)子,極易與另一個(gè)水分子中的氧原子的孤對(duì)電子通過(guò)靜電引力形成氫鍵。
?水的密度隨著鄰近分子間距離的增大而降低,當(dāng)鄰近水分子平均數(shù)增多時(shí)密度增大,冰轉(zhuǎn)變?yōu)樗畷r(shí),凈密度增大,當(dāng)繼續(xù)升溫和加熱至3.98℃時(shí)密度達(dá)到最大值。在0℃時(shí),冰中水分子的配位數(shù)為4,冰熔化時(shí)一部分氫鍵斷裂,剛性結(jié)構(gòu)受到破壞,水分子自身重新排列成為更緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著溫度上升,水的配位數(shù)增多,而鄰近水分子之間的距離則隨著溫度升高而加大。
?冰的導(dǎo)熱系數(shù)在0℃時(shí)近似為同溫度下水的導(dǎo)熱系數(shù)的4倍,冰的熱擴(kuò)散系數(shù)約為水的9倍。說(shuō)明在同一環(huán)境中,冰比水能更快的改變自身的溫度。
食品化學(xué)第三章 碳水化合物
一、名詞解釋
1.淀粉的糊化:生淀粉在水中加熱至膠束結(jié)構(gòu)全部崩潰,淀粉分子形成單分子,并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。
2.淀粉的老化:經(jīng)過(guò)糊化的α-淀粉在室溫或低于室溫下放置后,會(huì)變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀,這種現(xiàn)象稱為淀粉的老化。
3.抗性淀粉:不被正常人體小腸所消化吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱。
4.淀粉的改性:為了拓展淀粉的應(yīng)用范圍,需將天然淀粉經(jīng)物理、化學(xué)或酶處理,使淀粉原有的水溶性、黏度、色澤、味道、流動(dòng)性、耐酸性、抗剪切性或耐熱性等物理化學(xué)性質(zhì)(加工性能)發(fā)生一定的改變,這種經(jīng)過(guò)處理的淀粉總稱為改性淀粉。5.糖的吸濕性:吸濕性是指在環(huán)境濕度較高的情況下吸收水分的性質(zhì)。6.糖的保濕性:保濕性是指在較低濕度下保持水分的性質(zhì)。
7.淀粉糖漿:淀粉糖漿是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物,自身不能結(jié)晶并能防止蔗糖結(jié)晶。
8.果葡糖漿:以酶法糖化淀粉所得的糖化液經(jīng)葡萄糖異構(gòu)酶的異構(gòu)化,將其中一部分葡萄糖異構(gòu)成果糖,即由果糖和葡萄糖為主要成分組成的混合糖糖漿。
9.轉(zhuǎn)化糖:在蔗糖水解過(guò)程中,溶液的旋光度由右旋轉(zhuǎn)化到左旋,通常把蔗糖的水解液稱為轉(zhuǎn)化糖漿,也稱轉(zhuǎn)化糖。
10.環(huán)狀糊精:由D-吡喃葡萄糖通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖,分別是由6-,7-,8-個(gè)糖單位組成,稱為α-,β-,γ-環(huán)糊精。
11.果膠酯化度:指果膠分子中甲酯化的半乳糖醛酸殘基占宗半乳糖醛酸殘基的百分?jǐn)?shù)。
二、問(wèn)答題
1、糖的溶解度、結(jié)晶性、保濕性、吸濕性、冰點(diǎn)降低等物理特性在實(shí)際生產(chǎn)中有何應(yīng)用,并請(qǐng)舉例說(shuō)明。
(1)溶解度:單糖能溶于水。各種單糖的溶解度不一樣,果糖的溶解度最高,其次是葡萄糖。對(duì)果醬、蜜餞食品,就是利用類高濃度糖的保存性質(zhì)。糖濃度只有在70%以上才能抑制酵母、霉菌的生成。
(2)結(jié)晶性:就單糖和雙糖的結(jié)晶性而言:蔗糖>葡萄糖>果糖和轉(zhuǎn)化糖。在生產(chǎn)硬糖是不能完全使用蔗糖,當(dāng)熬煮到水分含量到3%以下時(shí),蔗糖就結(jié)晶,不能得到堅(jiān)硬、透明的產(chǎn)品。一般在生產(chǎn)硬糖時(shí)添加一定量的(30%-40%)的淀粉糖漿。
(3)吸濕性與保濕性:吸濕性是指在環(huán)境濕度較高的情況下吸收水分的性質(zhì),保濕性是指在較低濕度下保持水分的性質(zhì)。不同的糖吸濕性不同,常見(jiàn)糖的吸濕性:果糖≥轉(zhuǎn)化糖>麥芽糖>葡萄糖>蔗糖>乳糖。
糕餅表面的糖霜不應(yīng)當(dāng)結(jié)塊,需采用吸水能力有限的糖,如乳糖和蔗糖。
(4)冰點(diǎn)降低:當(dāng)在水中加入糖時(shí)會(huì)引起溶液的冰點(diǎn)降低。糖溶液冰點(diǎn)降低的程度取決于它的濃度和糖的分子量大小,糖的濃度越高,分子量越小,冰點(diǎn)降低得越多。生產(chǎn)雪糕等冰凍食品時(shí),混合使用淀粉糖漿和蔗糖,可節(jié)約用電(淀粉糖漿和蔗糖的混合物的冰點(diǎn)降低較單獨(dú)使用蔗糖小)。
2、商品果膠按酯化度分類及凝膠形成的條件和機(jī)理。
(1)商品果膠是用酸從柑橘皮和蘋果皮或蘋果渣中提取得到的可溶性果膠。根據(jù)果膠分子羧基酯化度的不同,天然果膠一般分為兩大類: 一類為高甲氧基果膠(HM),甲氧基含量>7%,酯化度(DE)>50%;一類為低甲氧基果膠(LM),甲氧基含量<7%,酯化度(DE)<50%。
(2)果膠形成凝膠的條件:HM果膠形成凝膠的條件是可溶性固形物含量(一般是糖)超過(guò)55%,一般是60~65%,pH2.0~3.5;LM果膠形成膠凝的條件是必須有多價(jià)陽(yáng)離子(如Ca2+、Al3+)存在,pH2.5~6.5,固形物10%~20%。
(3)果膠形成凝膠的機(jī)理:HM果膠溶液必須具有足夠的糖和酸存在才能凝膠,當(dāng)HM果膠溶液pH值足夠低時(shí),羧酸鹽基團(tuán)轉(zhuǎn)化成羧酸基團(tuán),分子不再帶電,分子間斥力下降,導(dǎo)致水合程度降低,分子間締合形成凝膠;LM果膠必須在多價(jià)陽(yáng)離子(如Ca2+、Al3+)存在下形成凝膠,其膠凝的機(jī)理是二價(jià)陽(yáng)離子能加強(qiáng)果膠分子間的交聯(lián)作用,不同分子鏈的均勻區(qū)間形成分子間接合區(qū),3、什么是淀粉老化?影響淀粉老化的因素有哪些?并說(shuō)明在食品加工中如何防止淀粉老化?
(1)老化:經(jīng)過(guò)糊化的α-淀粉在室溫或低于室溫下放置后,會(huì)變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀,這種現(xiàn)象稱為淀粉的老化。(2)影響淀粉老化的主要因素
①淀粉自身的性質(zhì),不同來(lái)源的淀粉,老化難易程度不相同。在淀粉自身的性質(zhì)中,直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例對(duì)淀粉老化特性的影響最明顯。②環(huán)境條件:主要包括食物的水分含量、貯藏溫度和酸堿度。
③食品中的其他組分,添加植物膠能抑制淀粉老化、極性脂類的添加能抑制淀粉的老化、鹽的添加能抑制淀粉老化。(3)防止淀粉老化的方法
①降低水分含量:將糊化后的淀粉在80℃以上高溫迅速去除水分使食品的水分保持在10%以下或在冷凍條件下脫水,形成固態(tài)的α-淀粉。α-淀粉加水后,因無(wú)膠束結(jié)構(gòu),水易于浸入而將淀粉分子包蔽,不需加熱,容易糊化。這是制備方便食品,如方便米飯、方便面條、餅干、膨化食品等的原理。
②控制食品的溫度:將食品保持在較高溫度下存放可以有效的防止淀粉老化,但要防止水分過(guò)度蒸發(fā)。但這種方法短時(shí)間可行,長(zhǎng)時(shí)間消耗大量熱能。
③添加淀粉老化抑制劑:糊化淀粉在有單糖、二糖和糖醇存在時(shí)不易老化,因?yàn)樗麄兡芊恋K淀粉分子間締合;表面活性劑(如單甘脂、蔗糖酯等)猶豫直鏈淀粉與之形成復(fù)雜的復(fù)合物推遲了淀粉老化。
4、什么是淀粉糊化?影響淀粉糊化的因素有哪些?
(1)糊化:生淀粉在水中加熱至膠束結(jié)構(gòu)全部崩潰,淀粉分子形成單分子,并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。
(2)影響淀粉糊化的因素:
①淀粉自身的性質(zhì),包括淀粉粒的大小、結(jié)晶度、直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例、脂類的含量等。
②環(huán)境條件,如加熱溫度、食物中的水分含量、食物的酸堿度、攪拌情況等。③食品中的其他物質(zhì),如糖、鹽、親水性膠體、乳化劑等。④淀粉的前處理方式,如濕熱處理或退火處理。
5、淀粉水解常用的方法有哪些?并分別加以說(shuō)明。(1)酸水解法:用無(wú)機(jī)酸作為催化劑使淀粉發(fā)生水解反應(yīng),常用濃度為0.02~0.03mol/l的鹽酸在高溫(135~150℃)處理淀粉5~8min。
(2)酶水解法:酶法對(duì)淀粉的水解包括糊化、液化和糖化三個(gè)工序。常用于淀粉水解的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。
食品化學(xué)第四章 脂質(zhì)
一、名稱解釋
1.油脂的皂化值:完全皂化1g油脂所需KOH的毫克數(shù)。2.油脂的酸價(jià):中和1g油脂所需要的KOH的毫克數(shù)。
3.油脂的過(guò)氧化值:1Kg油脂中所含氫過(guò)氧化物的毫克數(shù)。4.油脂的碘值: 100g油脂完全加成碘化所需要的碘的毫克數(shù)。
5.油脂的塑性:在一定外力下,表觀固體脂肪具有的抗變形的能力。
6.油脂的活性氧法:在97.8℃下,以2.33ml/s的速度向油脂中通入空氣,測(cè)定當(dāng)過(guò)氧化值達(dá)到100(植物油)或20(動(dòng)物油)時(shí)的時(shí)間。
7.脂肪模擬品:脂肪模擬品在感官和物理特性上模擬油脂,但不能完全替代油脂,常以蛋白質(zhì)和碳水化合物為基質(zhì)。
8.脂肪替代品:脂肪替代品為大分子化合物,其物理及化學(xué)性質(zhì)與油脂類似,可部分或完全替代食品中的脂肪,以脂質(zhì)、合成脂肪酸酯為基質(zhì),在冷卻及高溫條件下穩(wěn)定。9.油脂的酸敗:油脂或含有較多油脂的食品在貯藏過(guò)程中因各種原因(氧氣、光、微生物、酶等)導(dǎo)致產(chǎn)生不愉快的氣味的現(xiàn)象稱為油脂的酸敗。
10.油脂的氫化:酰基甘油上不飽和脂肪酸的雙鍵在Ni, Pt等的催化下,在高溫下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),不飽和程度降低,把在室溫下呈液態(tài)的油變成固態(tài)的脂的過(guò)程。11.油脂的煙點(diǎn):在不通風(fēng)的情況下觀察到試樣發(fā)煙時(shí)的溫度,一般為240℃
12.油脂的著火點(diǎn):試樣揮發(fā)的物質(zhì)能被點(diǎn)燃并能維持燃燒不少于5秒的溫度,一般為370℃。
二、問(wèn)答題
1.闡述油脂在食品加工和貯藏中發(fā)生氧化反應(yīng)的機(jī)理及其影響油脂氧化速率的因素。(1)油脂在食品加工和貯藏期間,空氣中的氧氣、光照、微生物、酶等的作用,產(chǎn)生令人不愉快的氣味、苦澀味和一些有毒的化合物的現(xiàn)象,稱為油脂的氧化。
①自動(dòng)氧化:油脂自動(dòng)氧化活化的含烯底物(如不飽和油脂)與基態(tài)氧發(fā)生的游離基反應(yīng),包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止3個(gè)階段。
②光氧化:不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應(yīng)。③酶促氧化:脂肪在酶參與下所發(fā)生的氧化反應(yīng)。影響脂類氧化的因素
①油脂的脂肪酸組成:脂肪酸的不飽和度、雙鍵的位置、數(shù)量以及順?lè)唇Y(jié)構(gòu)等都會(huì)影響油脂的氧化速度。不飽和脂肪酸的氧化速度比飽和脂肪酸快,花生四烯酸:亞麻酸:亞油酸:油酸=40:20:10:1,順式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快,共軛脂肪酸比非共軛脂肪酸快,游離的脂肪酸比結(jié)合的脂肪酸快。
②氧氣濃度:有限供氧的條件下,氧化速度與氧氣濃度呈正比,在無(wú)限供氧的條件下,氧化速度與氧氣濃度無(wú)關(guān)。
③溫度:溫度越高,氧化速度越快,在21-63℃范圍內(nèi),溫度每上升16℃,氧化速度加快1倍。
④表面積:與空氣接觸的表面積與油脂氧化速度成正比。
⑤水分:在Aw為0.33是氧化速度最低;當(dāng)Aw從0至0.33,隨著Aw增加,氧化速度降低;Aw從0.33增加至0.73,隨著Aw增加,氧化速率增加;當(dāng)Aw>0.73,氧化速度降低。
⑥分子定向:脂質(zhì)分子的定向?qū)ζ溲趸哂兄匾挠绊憽"咻椛淠埽嚎梢?jiàn)光、紫外線以及γ輻射都能有效地促進(jìn)氧化。
⑧助氧化劑:過(guò)渡金屬Cu、Fe、Mn、Co等,可以促進(jìn)氫過(guò)氧化物的分解,促進(jìn)脂肪酸中活性亞甲基的C-H鍵斷裂,使氧分子活化。助氧化順序:Pb>Cu>Sn>Zn>Fe>Al>Ag。⑨抗氧化劑:能延緩和防止脂類氧化速率的物質(zhì)。
2.分別論述油脂在不同氧化機(jī)理下氫過(guò)氧化物的形成過(guò)程?(1)自動(dòng)氧化:油脂自動(dòng)氧化活化的含烯底物(如不飽和油脂)與基態(tài)氧發(fā)生的游離基反應(yīng),包括鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止3個(gè)階段。
(2)光氧化:不飽和脂肪酸與單線態(tài)氧直接發(fā)生氧化反應(yīng)。
食品中存在的天然色素,葉綠素、血紅蛋白是光敏化劑,受到光照后可將基態(tài)氧(3O2)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)氧(1O2)。單線態(tài)氧具有極強(qiáng)的親電性,以極快的速度與脂類分子中具有高電子密度的部位(雙鍵)發(fā)生結(jié)合,形成六元環(huán)過(guò)渡態(tài),雙鍵位移形成反式構(gòu)型的氫過(guò)氧化物。
(3)酶促氧化:脂肪在酶參與下所發(fā)生的氧化反應(yīng)。脂肪氧合酶(Lox)專一性地作用具有1,4-順,順-戊二烯結(jié)構(gòu)的多不飽和脂肪酸,在1,4-戊二烯的中心亞甲基處脫氫形成游離基,異構(gòu)化使雙鍵位置轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)變成反式構(gòu)型,形成具有共軛雙鍵的氫過(guò)氧化物。3簡(jiǎn)述油脂酯交換的機(jī)理。(1)化學(xué)酯交換:
a
(2)脂水解酶在一定條件下,可進(jìn)行脂合成。以無(wú)選擇性的脂水解酶進(jìn)行的酯交換是隨機(jī)反應(yīng),以選擇性脂水解酶作催化劑,反應(yīng)是有方向的。簡(jiǎn)述油脂氫化的機(jī)理。
酰基甘油上不飽和脂肪酸的雙鍵在Ni, Pt等的催化下,在高溫下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),不飽和程度降低,把在室溫下呈液態(tài)的油變成固態(tài)的脂的過(guò)程。4簡(jiǎn)述油脂精煉的步驟和原理。
(1)脫膠:脫膠實(shí)際上是用水淋洗油脂除去其中磷脂的過(guò)程。
(2)堿煉:又稱中和,指向油脂中加入堿液使游離脂肪酸被中和形成皂角而除去的過(guò)程。
(3)干燥:含水量保持在0.3%以內(nèi),減壓霧化處理。
(4)脫色:脫色指向油脂中加入吸附材料以脫除油脂中的色素,使油脂顏色變淺的過(guò)程。
(5)脫蠟:
先將油脂緩慢降溫至6~8℃,保持6小時(shí)使蠟質(zhì)結(jié)晶并成熟,然后將油脂小心加熱至18℃后過(guò)濾出去結(jié)晶的蠟質(zhì)。
(6)脫臭:將導(dǎo)致油脂產(chǎn)生異味的物質(zhì)去除的過(guò)程,常見(jiàn)這些物質(zhì)包括殘留游離脂肪酸、醛類、酮類、醇類等物質(zhì)。
食品化學(xué)第五章 蛋白質(zhì)
一、名稱解釋
1蛋白質(zhì)變性:通常把蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)及其以上的高級(jí)結(jié)構(gòu)在酸、堿、鹽、熱、有機(jī)溶劑、輻射、激烈振蕩、熱高壓等的作用下發(fā)生的變化叫做蛋白質(zhì)的變性。
2蛋白質(zhì)的功能性質(zhì):指蛋白質(zhì)除營(yíng)養(yǎng)特性以外的,在食品加工、貯藏和銷售中對(duì)食品需宜特性有利的物理和化學(xué)性質(zhì)。
3蛋白質(zhì)的水合性質(zhì):對(duì)于蛋白質(zhì)與水分子在固體、塑性固體(半固體)或沉淀?xiàng)l件下與水分子發(fā)生的作用通常稱為水合作用。
4蛋白質(zhì)的膠凝性質(zhì):變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。5蛋白質(zhì)的面團(tuán)形成:面團(tuán)的形成即小麥胚乳中的面筋蛋白質(zhì)(由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成),在當(dāng)有水分存在時(shí)在室溫下混合和揉搓能夠形成強(qiáng)內(nèi)聚力和粘彈性糊狀物的過(guò)程。
6蛋白質(zhì)的組織化:指經(jīng)特定處理使植物性蛋白具備類似動(dòng)物肉咀嚼特性和口感的方法。
7蛋白質(zhì)的乳化性質(zhì):乳化性質(zhì)是指蛋白質(zhì)能使互不相容的兩相(液態(tài)),其中一相以微小的液滴或液晶形式均勻地分散到另一相中形成具有相當(dāng)穩(wěn)定性的多相分散體系的性質(zhì)。
8蛋白質(zhì)的起泡性:蛋白質(zhì)在氣-液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡并入并穩(wěn)定的能力。
二、問(wèn)答題
1、蛋白質(zhì)變性定義、引起蛋白質(zhì)變性的因素及影響規(guī)律。
(1)在酸、堿、鹽、熱、有機(jī)溶劑、輻射、激烈振蕩、熱高壓等的作用下發(fā)生的變化叫做蛋白質(zhì)的變性。
(2)蛋白質(zhì)變性的物理因素
①加熱:蛋白質(zhì)在某一溫度時(shí),會(huì)產(chǎn)生狀態(tài)的劇烈變化。在較低溫度下短時(shí)間變性是可逆變性;在較高溫度長(zhǎng)時(shí)間變性是不可逆變性;在70-80℃以上,蛋白質(zhì)二硫鍵受熱而斷裂,蛋白質(zhì)變性作用的速度取決于溫度的高低。
②冷凍:一般認(rèn)為,溫度越低,蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性越高。但也有例外,如肌紅蛋白和突變型噬菌體T4溶菌酶分別在30℃和12.5℃時(shí)顯示最高穩(wěn)定性,低于或高于此溫度時(shí)肌紅蛋白和T4溶菌酶的穩(wěn)定性降低,保藏溫度低于0℃時(shí)這兩種蛋白質(zhì)均遭受冷誘導(dǎo)變性。
③剪切:捏揉、振動(dòng)或攪打等高速機(jī)械剪切都能引起蛋白質(zhì)變性。剪切的速度越大,蛋白質(zhì)的變性程度越大。
④高壓:大多數(shù)蛋白質(zhì)在100-1200MPa會(huì)發(fā)生變性。高壓誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性是高度可逆的。⑤輻射:紫外線、γ-射線和其他電離輻射能改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象,也使氨基酸殘基氧化、共價(jià)鍵斷裂、離子化,形成蛋白質(zhì)自由基以及它們重新結(jié)合和聚合。
⑥界面作用:蛋白質(zhì)吸附在氣-液、液-固或液-液界面后,可以發(fā)生不可逆的變性。蛋白質(zhì)具有較松散的結(jié)構(gòu),在界面上的吸附就比較容易;蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)較緊密,或者被二硫鍵所穩(wěn)定,或是不具備相對(duì)明顯的疏水區(qū)和親水區(qū),這類蛋白質(zhì)由于不易被吸附到界面而較耐界面變性。(3)蛋白質(zhì)變性的化學(xué)因素
①酸堿:大多數(shù)蛋白質(zhì)在pH4~10比較穩(wěn)定,超過(guò)這個(gè)范圍就會(huì)發(fā)生變性。
②鹽類:在低濃度時(shí),鹽的離子與蛋白質(zhì)發(fā)生非特異性的靜電相互作用,穩(wěn)定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu);在高濃度時(shí),鹽具有影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的離子特異性:一般氯離子、氟離子、硫酸根是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑;而硫氰酸根、三氯乙酸根則是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的去穩(wěn)定劑。
③非極性溶劑:大多數(shù)有機(jī)溶劑是蛋白質(zhì)的變性劑。有機(jī)溶劑通過(guò)多種方式改變蛋白質(zhì)的構(gòu)想。
④蛋白質(zhì)的變性劑和還原劑:某些有機(jī)化合物例如尿素和胍鹽的高濃度水溶液破壞了穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的疏水相互作用,或者直接與蛋白質(zhì)分子作用而破壞氫鍵,導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生不同程度的變性。還原劑(如半胱氨酸、抗壞血酸、β-巰基乙醇、二硫蘇糖醇等)可以還原二硫鍵,從而改變蛋白質(zhì)的原有構(gòu)象,造成使蛋白質(zhì)的不可逆變性。(4)蛋白質(zhì)變性因素的交互作用:在食品體系中很多時(shí)候是多因素復(fù)合作用而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的,稱為蛋白質(zhì)變性因素的交互作用。兩種不同的因素在誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性中往往具有協(xié)同效應(yīng)。
2、蛋白質(zhì)的發(fā)泡性質(zhì)及其影響因素。
(1)起泡性是指蛋白質(zhì)在氣-液界面形成堅(jiān)韌的薄膜使大量氣泡并入并穩(wěn)定的能力。(2)影響蛋白質(zhì)起泡性的因素
①蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu):具有良好起泡性的蛋白質(zhì)能夠快速地?cái)U(kuò)散到氣/水界面,在界面上發(fā)生吸附、定向、伸展,并通過(guò)分子間相互作用力形成粘彈性的界面膜。②蛋白質(zhì)濃度:一般來(lái)說(shuō),蛋白質(zhì)濃度在2%~8%范圍內(nèi)。隨濃度的增加起泡力有所增加,蛋白質(zhì)濃度越高,形成的泡沫越堅(jiān)硬。
③pH:一般來(lái)說(shuō),在等電點(diǎn)具有較高溶解度的蛋白質(zhì),在等電點(diǎn)時(shí)的起泡力與泡沫穩(wěn)定性都優(yōu)于其他PH點(diǎn)。
④鹽類:一般來(lái)說(shuō),蛋白質(zhì)被鹽析時(shí)顯示較好的起泡性,而被鹽溶時(shí)則顯示交叉的起泡性。
⑤糖類:蔗糖、乳糖和其他糖的加入會(huì)損害蛋白質(zhì)的起泡力,但由于黏度的增加會(huì)改進(jìn)泡沫的穩(wěn)定性。
⑥脂類:脂類對(duì)蛋白質(zhì)的起泡力和穩(wěn)定性都是不利的。
⑦溫度:在蛋白質(zhì)不發(fā)生變形的溫度范圍內(nèi),隨溫度的增加起泡力上升;當(dāng)可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性時(shí),溫度對(duì)蛋白質(zhì)的起泡性具有不確定性。
⑧起泡方法:為了形成足夠的泡沫,攪拌、攪打時(shí)間和強(qiáng)度必須足夠,是蛋白質(zhì)充分的展開(kāi)和吸附。
3蛋白質(zhì)的面團(tuán)形成過(guò)程及其影響因素。
(1)面團(tuán)的形成即小麥胚乳中的面筋蛋白質(zhì)(由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成),在當(dāng)有水分存在時(shí)在室溫下混合和揉搓能夠形成強(qiáng)內(nèi)聚力和粘彈性糊狀物的過(guò)程。(2)影響面團(tuán)形成的因素
①面筋的含量與質(zhì)量:面筋含量高的面粉需長(zhǎng)時(shí)間揉搓才能形成性能良好的面團(tuán),對(duì)低面筋含量的面粉揉搓時(shí)間不能太長(zhǎng),否則會(huì)破壞形成的面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而不利于面團(tuán)的形成。
②氧化還原劑:還原劑可引起二硫鍵的斷裂,不利于面團(tuán)的形成,如半胱氨酸;氧化劑可增強(qiáng)面團(tuán)的韌性和彈性,如溴酸鹽、脫氫抗壞血酸、脂肪氧合酶。
③添加物:糖、淀粉可爭(zhēng)奪面筋蛋白的水分,阻礙其水化作用;脂可能改變面筋網(wǎng)絡(luò)。極性脂類、變性球蛋白有利于麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的相互作用,提高面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
4蛋白質(zhì)的膠凝作用及其影響因素。
(1)變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程稱為膠凝作用。(2)影響蛋白質(zhì)凝膠的因素
①蛋白質(zhì)濃度與結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)溶液濃度達(dá)到一定水平是蛋白質(zhì)形成凝膠的必要條件。蛋白質(zhì)濃度越高,形成的凝膠越強(qiáng);在相同蛋白質(zhì)濃度和凝膠條件下,蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量越大,形成的凝膠強(qiáng)度越高。
②pH:在等電點(diǎn)附件,蛋白質(zhì)最容易形成凝膠。
③添加物:將某些不同種類的蛋白質(zhì)放在一起加熱可產(chǎn)生共凝膠作用形成凝膠,蛋白質(zhì)能通過(guò)和多糖膠凝劑相互作用形成凝膠;添加鹽類,特別是鈣離子可以提高凝膠進(jìn)度和凝膠的強(qiáng)度。
5蛋白質(zhì)的水合作用及其影響規(guī)律。
(1)對(duì)于蛋白質(zhì)與水分子在固體、塑性固體(半固體)或沉淀?xiàng)l件下與水分子發(fā)生的作用通常稱為水合作用。
(2)影響蛋白質(zhì)水合作用的因素
①氨基酸組成:不同類型的氨基酸殘基結(jié)合水的能力是不同的。
一般來(lái)說(shuō),荷電氨基酸殘基的水合能力最強(qiáng),極性氨基酸殘基次之,非極性氨基酸殘基的水合能力很弱甚至無(wú)法水合。
②蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu):食品質(zhì)地、蛋白質(zhì)顆粒的微觀結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分子的微觀結(jié)構(gòu)均會(huì)影響蛋白質(zhì)的水合作用。
③pH:pH值的改變會(huì)影響蛋白質(zhì)的電離作用和帶電性,從而改變蛋白質(zhì)分子對(duì)水結(jié)合的能力。
④離子強(qiáng)度:鹽類和氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)通常同水發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合。
⑤溫度:隨著溫度的提高,由于氫鍵作用和離子基團(tuán)的水合作用的減弱,蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力一般隨溫度的升高而降低。但加熱處理有時(shí)也能提高蛋白質(zhì)水結(jié)合能力。⑥鈣離子螯合劑:肉類加工中常用一些鈣離子螯合劑(多聚磷酸鹽和檸檬酸鹽等)來(lái)提升肌肉蛋白質(zhì)的水合能力,從而提高水的保水性和嫩度。6說(shuō)明蛋白質(zhì)在食品加工過(guò)程中主要的變化。(至少介紹4種變化)(1)低溫處理下的變化
①冷卻(冷藏),將溫度控制在稍高于凍結(jié)溫度之上,蛋白質(zhì)較穩(wěn)定; ②冷凍,將溫度控制在低于凍結(jié)溫度以下,對(duì)食品的風(fēng)味多少有些損害。
(2)脫水處理下的變化:食品脫水的目的在于保藏、減輕重量及增加穩(wěn)定性,但也有許多不利的變化發(fā)生。
①在高溫下除去水分可導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度和表面活性急劇降低。
②干燥條件對(duì)粉末顆粒的大小以及內(nèi)部和表面孔率的影響,將會(huì)改變蛋白質(zhì)的可濕潤(rùn)性、吸水性、分散性和溶解度。(3)輻照處理下的變化
①輻射可以使水分子離解成游離基和水合電子,再與蛋白質(zhì)作用,如發(fā)生脫氫、脫氨或脫二氧化碳反應(yīng)。
②在強(qiáng)輻射下,水分子可以被裂解為羥游離基,與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生蛋白質(zhì)游離基,它的聚合導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)。
(4)水解:酸、堿和蛋白酶都能使肽鍵斷裂而使蛋白質(zhì)發(fā)生水解并形成一系列中間產(chǎn)物(胨、多肽、寡肽等),甚至成為氨基酸。
顏色
名詞解釋 1酶促褐變:酶促褐變發(fā)生在較淺色的水果和蔬菜等新鮮植物性食物中,如蘋果、香蕉、土豆等,當(dāng)它們的組織發(fā)生機(jī)械性的損傷(如削皮、切開(kāi)、壓傷、蟲(chóng)咬)或處于不正常的環(huán)境下(如受凍、受熱等)時(shí),便會(huì)影響氧化還原作用的平衡,發(fā)生氧化產(chǎn)物的積累,造成變色。這類變色作用非常迅速,并需要和氧接觸,由酶所催化,稱為酶促褐變。
2食品色素:食品中能夠吸收和反射可見(jiàn)光波(380-780nm)進(jìn)而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì),包括食品原料中固有的天然色素、食品加工中由原料成分轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的有色物質(zhì)和外加的食品著色劑。
3美拉德反應(yīng):美拉德反應(yīng),又稱羰氨反應(yīng),是指羰基和氨基經(jīng)縮合、聚合反應(yīng)生成類黑素的反應(yīng)。
4焦糖化作用:糖類尤其是單糖和雙糖在沒(méi)有氨基化合物存在的情況下,加熱到熔點(diǎn)以上的高溫(一般是140~170℃以上)下,因糖發(fā)生脫水與降解,也會(huì)發(fā)生褐變反應(yīng)。這種反應(yīng)稱為焦糖化反應(yīng)。問(wèn)答題
1請(qǐng)論述綠色蔬菜的顏色在加工和貯藏中的變化原因及常用的護(hù)色措施。
(1)食品的色澤主要是由所含的色素決定的。綠色蔬菜的色澤主要由葉綠素及其衍生物決定。
葉綠素對(duì)酸敏感:在酸性條件下,葉綠素中的鎂原子會(huì)被氫原子代替而形成暗綠色或綠褐色的脫鎂葉綠素;但在堿性溶液中葉綠素會(huì)被水解為仍為鮮綠色的葉綠酸鹽,且形成的綠色更為穩(wěn)定。而在適當(dāng)條件下葉綠素中的Mg還可以被其他元素如:Cu、Fe、Zn等取代或置換,形成的取代物的顏色仍為鮮綠色,且穩(wěn)定性大為提高,尤其以葉綠素銅鈉的顏色最為鮮亮。
(2)影響葉綠素穩(wěn)定性的食品加工因素
①引起葉綠素破壞的酶促變化有兩類:一類是間接作用;一類是直接作用。起間接作用的酶如脂酶、蛋白酶、果膠酯酶、脂氧合酶、過(guò)氧化物酶等。脂酶和蛋白質(zhì)酶的作用是破壞葉綠素—脂蛋白復(fù)合體,使葉綠素失去脂蛋白的保護(hù)而易遭受破壞。果膠酯酶的作用是將果膠水解為果膠酸,從而提高質(zhì)子濃度而使葉綠素脫鎂。脂氧合酶和過(guò)氧化物酶的作用是催化它們的底物氧化,其間產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)引起葉綠素的氧化分解。直接以葉綠素為底物的酶只有葉綠素酶,它是酯酶的一種,催化葉綠素中植醇酯鍵的水解而產(chǎn)生脫植葉綠素。脫鎂葉綠素也是葉綠素酶的底物,酶促反應(yīng)的產(chǎn)物是脫鎂脫植葉綠素。
②葉綠素在酸性條件下,分子中鎂被氫取代生成脫鎂葉綠素,脂溶性,橄欖褐色。蔬菜腌制過(guò)程中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,葉綠素脫鎂是腌菜顏色變暗的主要原因。
③加熱是常用的食品加工工藝之一,也是引起葉綠素?fù)p失的主要原因。植物組織中往往含有有機(jī)酸,加熱過(guò)程中酯鍵的水解也產(chǎn)生游離的脂肪酸,所以熱和酸往往同時(shí)作用于葉綠素。葉綠素水解生成焦脫鎂葉綠素,脂溶性,暗綠色。在酸、酶和熱共同作用下,葉綠素最終生成焦脫鎂脫植葉綠素,暗綠色的水溶性色素。④光和氧作用葉綠素就會(huì)導(dǎo)致不可逆的褪色。
單線態(tài)氧和羥基自由基是反應(yīng)活性中間體,它們?cè)谟醒豕庹障庐a(chǎn)生,一旦產(chǎn)生就與葉綠素和吡咯鏈作用,進(jìn)一步產(chǎn)生過(guò)氧化基和其他自由基,最終造成卟啉環(huán)與吡咯鏈分解和顏色退去。(3)食品護(hù)綠方法
①堿處理;堿性條件下葉綠素比較穩(wěn)定,加工中適量添加氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂等提高PH,會(huì)獲得短期較好的效果。
②鈍酶;加工中可以采用熱燙的方式,鈍化食品中的酶,防止酶促反應(yīng)導(dǎo)致葉綠素的破壞。
③綠色再生;食品加工中,應(yīng)用Zn2、+Cu2+和Fe2+二價(jià)離子取代葉綠素衍生物分子中的質(zhì)子,生成呈鮮艷綠色、性質(zhì)穩(wěn)定的葉綠素鹽。
④其他方法:氣調(diào)保鮮技術(shù),降低水分活度,避光、除氧等。
2請(qǐng)論述肉制品的顏色在加工和貯藏中的變化原因及常用的護(hù)色措施。
(1)在肌肉中血紅素主要以肌紅蛋白的形式存在。新鮮肌肉的顏色主要由肌紅蛋白決定,呈紫紅色。(2)鮮肉中的變化
動(dòng)物被屠宰放血后,由于對(duì)肌肉組織的供氧停止,新鮮肉中的肌紅蛋白保持其原有狀態(tài),肌肉的顏色呈稍暗的紫紅色。當(dāng)胴體被分割后,隨著肉與空氣的接觸,還原態(tài)的肌紅蛋白向兩種不同的方向轉(zhuǎn)變,一部分肌紅蛋白與氧氣發(fā)生氧合反應(yīng),生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白; 一部分肌紅蛋白與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),生成棕褐色的高鐵肌紅蛋白。隨著分割肉在空氣中放置時(shí)間的延長(zhǎng),肉色就越來(lái)越轉(zhuǎn)向褐紅色。(3)烹調(diào)加工中的變化
鮮肉在熱加工時(shí)會(huì)迅速變色,因加熱時(shí)一方面溫度高,另一方面氧分壓降低,都促使了肌色原和高鐵肌色原(褐色)的產(chǎn)生。(4)腌制加工中血紅素的變化
火腿、香腸等肉類腌制品的加工中使用了硝酸鹽或亞硝酸鹽作為發(fā)色劑,結(jié)果使肉中原來(lái)的色素轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯趸〖t蛋白、亞硝基高鐵肌紅蛋白和亞硝基肌色原。(5)肉制品在貯藏過(guò)程中血紅素的不良變化
貯藏肉時(shí),肌紅蛋白在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色物質(zhì),直接的效應(yīng)物有: ①過(guò)氧化物,它可與血紅素中二價(jià)或三價(jià)鐵作用,生成膽綠蛋白,②硫化氫,在有氧條件下,它和肌紅蛋白反應(yīng)生成硫代肌紅蛋白。這些效應(yīng)物在肉出現(xiàn)被認(rèn)為是微生物生長(zhǎng)的結(jié)果。(6)肉制品護(hù)色方法
①除氧:采用真空包裝或于包裝內(nèi)放置除氧劑出去包裝內(nèi)的氧氣,保持肌紅蛋白的還原狀態(tài),可以在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持肉的新鮮顏色。
②氣調(diào)貯藏: 采用CO2和N2等填充包裝,使肉制品處于無(wú)氧狀態(tài),保持肌紅蛋白的還原狀態(tài),可以在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持肉的新鮮顏色。
③發(fā)色反應(yīng):使用硝酸鹽和亞硝酸鹽等作為發(fā)色劑,以抗壞血酸和煙酰胺的助劑促進(jìn)發(fā)色。
④其他:腌制品的護(hù)色措施主要是避光和除氧。
4在肉類腌制品中加入亞硝酸鹽或硝酸鹽作為發(fā)色劑的發(fā)色原理。
5美拉德反應(yīng)的機(jī)理、影響因素及其對(duì)食品加工的影響。美拉德反應(yīng)(Maillard reaction)
美拉德反應(yīng),又稱羰氨反應(yīng),是指羰基和氨基經(jīng)縮合、聚合反應(yīng)生成類黑素的反應(yīng)。美拉德反應(yīng)的機(jī)理
初期:羰胺縮合與分子重排,產(chǎn)物為果糖基胺,無(wú)色
中期:重排產(chǎn)物降解,脫水生成羥甲基糠醛,或重排生成還原酮,或發(fā)生Strecker(斯特勒克)降解反應(yīng);有色但顏色淺。
美拉德反應(yīng)中,果糖基胺還可能發(fā)生2,3-烯醇化而重排成為還原酮類化合物的反應(yīng) 還原酮醛類能進(jìn)一步脫水后與胺類縮合,也能裂解成較小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。美拉德反應(yīng)中,果糖基胺還可能發(fā)生2,3-烯醇化而重排成為還原酮類化合物的反應(yīng) 還原酮醛類能進(jìn)一步脫水后與胺類縮合,也能裂解成較小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。
末期:醇醛縮合,并進(jìn)一步聚合,生成高分子黑色素。①醇醛縮合
醇醛縮合是而分子醛的自相縮合作用,并進(jìn)一步脫水生成不飽和醛的過(guò)程。②生成黑色素的聚合反應(yīng)
該反應(yīng)是經(jīng)過(guò)中期反應(yīng)后,產(chǎn)物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、還原酮類、由斯特勒克降解和糖的裂解所產(chǎn)生的醛等,這些產(chǎn)物進(jìn)一步縮合、聚合形成復(fù)雜的高分子色素。
6美拉德反應(yīng)的影響因素
(1)羰基化合物的影響:戊糖>己糖,己糖中:半乳糖>甘露糖>葡萄糖。Vc易褐變。(2)氨基化合物的影響:胺類>氨基酸>蛋白質(zhì),堿性氨基酸>其他氨基酸,賴氨酸最快(3)反應(yīng)物濃度的影響:反應(yīng)速度與濃度成正比,但在完全干燥條件下,難以進(jìn)行,(4)水分活度:aw在0.6~0.9之間較快,水分含量在10~15%時(shí),褐變易進(jìn)行。(5)pH值的影響:在pH3以上,其反應(yīng)速度隨pH值的升高而加快,降低pH值是控制褐變的較好方法,(6)金屬離子的影響:三價(jià)鐵和二價(jià)銅催化褐變,鈣離子能和氨基酸沉淀而抑制褐變(7)溫度的影響:溫度系數(shù)3-5,一般30℃以上褐變較快,而在20℃以下則進(jìn)行較慢。
3、美拉德反應(yīng)對(duì)食品加工有利和不利的影響(1)有利影響 ①增加色澤,②產(chǎn)生一些風(fēng)味物質(zhì)(2)不利影響 ①引起色澤變劣,②必需氨基酸損失,③產(chǎn)生一些誘變雜環(huán)胺。
第二篇:淺談食品風(fēng)味化學(xué)
淺談食品風(fēng)味化學(xué)
摘要:食品風(fēng)味化學(xué)涉及的范圍很廣,在食品工業(yè)中起著舉足輕重的作用,與人們的生活息息相關(guān)。論文主要談?wù)撎烊慌c合成食品風(fēng)味使用進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)、食品風(fēng)味原材料制作與安全性評(píng)估以及食品風(fēng)味劑問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:食品風(fēng)味、進(jìn)展、趨勢(shì)、原材料、安全性
1.前言:食品風(fēng)味是一個(gè)廣泛和綜合的術(shù)語(yǔ),包括食品的香氣和味道。顏色和香氣是食品引起人們購(gòu)買或消費(fèi)的“第一印象”,美味則是保證一種食品能持久被特定人群接受的必要條件。因此,食品科學(xué)家和食品工藝學(xué)家把提高和改進(jìn)食品風(fēng)味看做提高食品質(zhì)量最重要的手段之一。隨著化學(xué)的發(fā)展,食品風(fēng)味劑的原材料愈加多樣化,同時(shí)也出現(xiàn)了不少食品風(fēng)味劑問(wèn)題。
2.天然與合成食品風(fēng)味使用進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)
2.1天然與合成食品風(fēng)味使用進(jìn)展
食品風(fēng)味劑在食品中的應(yīng)用非常廣泛,比如在調(diào)味品、肉制品、奶制品、保健食品以及飲料中都有較好的應(yīng)用。目前,酵母抽提物等已開(kāi)始作為單獨(dú)的調(diào)味品出現(xiàn)在市場(chǎng)上;以HAP、HVP、氨基酸、核苷酸等為原料進(jìn)行復(fù)配的調(diào)味品也日趨占領(lǐng)了人們的廚房。在肉制品中,如Megan等研究了利用天然風(fēng)味增強(qiáng)劑來(lái)降低法蘭克福香腸中的鈉含量,從而降低人們?nèi)粘o嬍持械氖雏}攝取等。在2010年召開(kāi)的核苷酸及衍生物開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)交流研討會(huì)上,對(duì)核苷酸系風(fēng)味增強(qiáng)劑在肉制品中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。奶制品中,將麥芽酚和乙基麥芽酚的應(yīng)用較為廣泛,王勃利用微膠囊技術(shù)來(lái)延緩奶糖香味揮發(fā),并利用乙基麥芽酚來(lái)增強(qiáng)奶味。大多數(shù)的氨基酸類、低聚肽類保健品都是利用動(dòng)植物水解蛋白來(lái)制取的,像醫(yī)用的水解蛋白注射液、口服液等也是如此。在飲料中,風(fēng)味增強(qiáng)劑的應(yīng)用也較多,主要是用于提高飲料的特征風(fēng)味,改善口感,降低成本,徐樂(lè)三等將猴頭菇與釀造酒醅混合發(fā)酵,用以生產(chǎn)具有獨(dú)特風(fēng)味的的黃酒。Kunieda等將香草提取物應(yīng)用到飲料中用于改善飲料的味感和豐富度。Jonathan等利用茶葉提取物作為天然風(fēng)味增強(qiáng)劑添加到綠茶飲料中,來(lái)增強(qiáng)綠茶的風(fēng)味。
2.2天然與合成食品風(fēng)味發(fā)展趨勢(shì)
天然風(fēng)味物質(zhì)資源有限,提取分離過(guò)程復(fù)雜,成本高。為適應(yīng)食品工業(yè)的發(fā)展,人工合成風(fēng)味物質(zhì)發(fā)展很快、種類繁多。但是消費(fèi)者從衛(wèi)生、安全角度考慮,仍然傾向于天然風(fēng)味物質(zhì),所以開(kāi)發(fā)天然風(fēng)味物質(zhì)仍是研究的方向。科技工作者已用人工合成的方法創(chuàng)制出和天然風(fēng)味物質(zhì)結(jié)構(gòu)完全相同的化合物,把它們稱為等天然風(fēng)味物質(zhì),廣泛用于食品加工中。同時(shí),采用現(xiàn)代生物技術(shù)制取風(fēng)味物質(zhì),可不受天然原料的限制,其風(fēng)味與天然風(fēng)味物質(zhì)相同,具有發(fā)展前途。
隨人們生活質(zhì)量的提高,單一的鮮味已不能滿足人們的味蕾,而利用氨基酸、味精、核苷酸、天然的水解物或萃取物、有機(jī)酸、甜味劑、香辛料、油脂等調(diào)配而成的復(fù)合鮮味劑,具有很大的市場(chǎng)和發(fā)展前景。對(duì)于天然復(fù)合風(fēng)味增強(qiáng)劑,如HAP、HVP等的發(fā)展,廢物回收利用和綠色安全將是一個(gè)趨勢(shì)。
3.食品風(fēng)味原材料制作與安全性評(píng)估
3.1食品風(fēng)味原材料制作工藝
食品風(fēng)味的原材料來(lái)源很廣,可從不同物質(zhì)中提取多種食品風(fēng)味材料。可以利用微生物法提取、可以從植物中提取,也可以從動(dòng)物中提取。
3.1.1微生物源天然風(fēng)味增強(qiáng)劑
微生物源的風(fēng)味增強(qiáng)劑包括的種類較多,但其大部分均屬于氨基酸類和核苷酸類。自1908年日本的池田菊苗教授證實(shí)谷氨酸及其鹽類具有鮮味以來(lái),國(guó)際上便開(kāi)始了對(duì)其的大量研究,最開(kāi)始生產(chǎn)谷氨酸的方法是利用酸水解小麥蛋白和大豆蛋白制取,隨著消費(fèi)需求的日益提高,1956年日本以淀粉水解糖為原料,經(jīng)谷氨酸棒桿菌發(fā)酵生產(chǎn)L-谷氨酸,并于1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。對(duì)于核苷酸的研究起步較晚,1913年日本的小玉新太郎證實(shí)肌苷酸及其鹽類具有鮮味,在各種魚(yú)類和肉類中都發(fā)現(xiàn)了大量5'-肌苷酸;1960年日本國(guó)忠明博士發(fā)現(xiàn)5'-鳥(niǎo)苷酸具有鮮味,且在香菇中含量較高,并用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)肌苷酸和鳥(niǎo)苷酸。現(xiàn)時(shí),工業(yè)用的核苷酸則主要由水解酵母菌的RNA(核糖核酸)所得。與味精相比,核苷酸不但獨(dú)有一種鮮味,而且其增強(qiáng)風(fēng)味的能力較強(qiáng)(以重量為基礎(chǔ)計(jì)算,約強(qiáng)50~100倍),其所增強(qiáng)的味道屬性的范圍亦較廣,并且能普遍給人可口的感覺(jué)。
3.1.2 從動(dòng)物中提取風(fēng)味增強(qiáng)劑
從動(dòng)物的肉或骨頭中提取風(fēng)味增強(qiáng)劑主要方法是水解動(dòng)物蛋白(HAP)而成,利用酸或酶催化動(dòng)物蛋白水解。多以雞肉、豬肉、牛肉等畜禽為原料提取的水解動(dòng)物蛋 白,蛋白質(zhì)含量高,其氨基酸模式更接近人體需要,更能體現(xiàn)動(dòng)物原料的風(fēng)味特點(diǎn),而氣味來(lái)源于極性氨基酸和還原糖通過(guò)美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物。
3.1.3從植物中提取風(fēng)味增強(qiáng)劑
從植物中提取的風(fēng)味增強(qiáng)劑多以植物水解蛋白(HVP)為主,同時(shí)還有一些單一呈味成分,如甜菊糖苷、甘草甜素、索馬甜等。植物水解蛋白是植物性蛋白在酸或生物酶的催化下水解后的產(chǎn)物,其構(gòu)成成分主要是氨基酸和肽類。谷氨酸最早的制取方法便是通過(guò)酸水解小麥蛋白而提取的。傳統(tǒng)的水解方法是通過(guò)加酸水解,但酸水解的水解程度不易控制,且產(chǎn)生微量一氯丙醇和二氯丙醇等對(duì)人體有害的物質(zhì)。因此,酶法生產(chǎn)HVP成為了目前主要的研究工藝。
3.2食品風(fēng)味原材料安全性評(píng)估
食品風(fēng)味原材料的本質(zhì)是化學(xué)合成或者天然存在的物質(zhì)。與食品中天然存在物質(zhì)不同,食品風(fēng)味劑是在食品生產(chǎn)加工過(guò)程中有意添加到食品中去的。所以,對(duì)食品風(fēng)味劑的安全性進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估十分必要和重要。
食品風(fēng)味原材料的安全性評(píng)估主要有以下幾方面含義:
首先,每一種食品風(fēng)味原材料都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的評(píng)價(jià)和檢驗(yàn),甚至經(jīng)過(guò)一系列的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),對(duì)其急慢性毒性、遺傳毒性、致癌毒性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),在確認(rèn)其限量使用對(duì)身體沒(méi)有安全隱患后才可以被批準(zhǔn)使用,以確保人體食用的安全性。
國(guó)務(wù)院衛(wèi)生行政部門根據(jù)食品添加劑技術(shù)上必要性和食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,對(duì)符合食品安全要求的,依法決定準(zhǔn)予許可并公布食品添加劑新品種、使用范圍和用量,同時(shí)公布食品添加劑新品種的質(zhì)量規(guī)格要求,作為企業(yè)組織生產(chǎn)的依據(jù)。在相應(yīng)的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后,食品添加劑質(zhì)量規(guī)格要求即時(shí)作廢。對(duì)缺乏技術(shù)上必要性和不符合食品安全要求的,不予許可并書(shū)面說(shuō)明理由。
科學(xué)研究結(jié)果或者有證據(jù)表明允許使用的食品添加劑安全性可能存在問(wèn)題的或者不再具備技術(shù)上必要性的,衛(wèi)生部將及時(shí)組織對(duì)該食品添加劑進(jìn)行重新評(píng)估,對(duì)重新審查認(rèn)為不符合食品安全要求的,衛(wèi)生部可以公告撤銷已批準(zhǔn)的食品添加劑品種或者修訂其使用范圍和用量。
4食品風(fēng)味劑問(wèn)題
4.1毒豆芽,蘇丹紅,三聚氰胺等食品問(wèn)題
4.1.1 毒豆芽定義:指在豆芽生產(chǎn)過(guò)程中非法添加對(duì)人體有害的添加劑或工業(yè)原 料,從而改變豆芽生產(chǎn)周期和外觀,然后流入市場(chǎng)銷售的豆芽。
國(guó)家在食品法當(dāng)中明確要求在豆芽生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)禁添加任何添加劑,所以市面上大多數(shù)豆芽產(chǎn)品都有添加非法添加劑。
辨別方法:毒豆芽無(wú)根須,正常豆芽有根須。毒豆芽在售賣過(guò)程中可以用鼻子聞聞,氣味刺鼻,甚至有的都有臭味。真正豆芽有豆子的香味。毒豆芽外觀粗壯,根莖粗壯,沒(méi)有根須。主要是這三種,看一看有無(wú)根莖,聞一聞?dòng)袩o(wú)氣味。毒豆芽一般都泡在水里進(jìn)行售賣。
毒豆芽是一種對(duì)人體有害的豆芽,它外表看似新鮮,但是至少含4種違法添加劑,尿素超標(biāo)27倍。2011年4月17日,沈陽(yáng)警方端掉一黑豆芽加工點(diǎn),老板稱這種豆芽“旺季每天可售出2000斤”。2011年6月10日德國(guó)宣布,流行于歐洲的腸出血性大腸桿菌疫情的源頭為毒豆芽。
4.1.2 蘇丹紅(一號(hào))是一種紅色染料,用于為溶劑、油、蠟、汽油增色以及鞋、地板等的增光。有關(guān)研究表明,蘇丹紅(一號(hào))具有致癌性,我國(guó)和歐盟都禁止其用于食品生產(chǎn)
一食品公司2002年從印度進(jìn)口5噸紅辣椒粉,將其用于生產(chǎn)各類品牌的伍斯特調(diào)料,為眾多下游食品商或者飯店所使用。后被英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)管理局查出此種辣椒含致癌物質(zhì),因此受到通緝。而蘇丹紅事件也拉開(kāi)帷幕。
4.1.3 2008年中國(guó)奶制品污染事件(或稱2008年中國(guó)奶粉污染事件、2008年中國(guó)毒奶制品事件、2008年中國(guó)毒奶粉事件)是中國(guó)的一起食品安全事件。事件起因是很多食用三鹿集團(tuán)生產(chǎn)的奶粉的嬰兒被發(fā)現(xiàn)患有腎結(jié)石,隨后在其奶粉中被發(fā)現(xiàn)化工原料三聚氰胺。根據(jù)公布數(shù)字,截至2008年9月21日,因使用嬰幼兒奶粉而接受門診治療咨詢且已康復(fù)的嬰幼兒累計(jì)39,965人,正在住院的有12,892人,此前已治愈出院1,579人,死亡4人,另截至到9月25日,香港有5個(gè)人、澳門有1人確診患病。事件引起各國(guó)的高度關(guān)注和對(duì)乳制品安全的擔(dān)憂。中國(guó)國(guó)家質(zhì)檢總局公布對(duì)國(guó)內(nèi)的乳制品廠家生產(chǎn)的嬰幼兒奶粉的三聚氰胺檢驗(yàn)報(bào)告后,事件迅速惡化,包括伊利、蒙牛、光明、圣元及雅士利在內(nèi)的多個(gè)廠家的奶粉都檢出三聚氰胺。
4.2.風(fēng)味物質(zhì)合理使用與安全監(jiān)督
風(fēng)味物質(zhì)就是能對(duì)人的嗅覺(jué)(氣味)和味覺(jué)(滋味)產(chǎn)生刺激而獲得感覺(jué)的物質(zhì)。它給食品帶來(lái)風(fēng)味,而風(fēng)味則是食品感官質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,也是食品能否為 4 消費(fèi)者接受的主要因素之一。風(fēng)味不僅決定人們對(duì)食品喜愛(ài)與否,而且可以決定食欲,從而影響消化和吸收。
食品風(fēng)味物質(zhì)眾多,對(duì)食品生產(chǎn),加工具有重要意義。由于一些不法商家向食品中添加一些非食用物質(zhì),導(dǎo)致了眾多食品安全事件,例如上述的毒豆芽事件,蘇丹紅事件,三聚氰胺事件。眾多食品安全事件一度的引起民眾對(duì)食品風(fēng)味物質(zhì)的恐慌,一些民眾看到有食品添加劑的食品就不敢買或食用。食品風(fēng)味物質(zhì)與非食用物質(zhì)有著本質(zhì)的區(qū)別。
風(fēng)味物質(zhì)是食品工業(yè)的靈魂。因此,我們應(yīng)當(dāng)合理使用風(fēng)味物質(zhì),造福于民。合理食用,就我個(gè)人而言,首先我們要明確一個(gè)概念,添加的是風(fēng)味物質(zhì),風(fēng)味物質(zhì)是可食用物質(zhì),而不是向食品中添加一些能改善食品風(fēng)味的非食用物質(zhì)。即要清楚地區(qū)分風(fēng)味物質(zhì)與非食用物質(zhì)。再者,風(fēng)味物質(zhì)雖是可以食用,但前提是在一定的劑量范圍內(nèi)對(duì)人體才沒(méi)有傷害。因此,向食品中添加風(fēng)味物質(zhì)時(shí)一定要嚴(yán)格按照一定安全劑量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)添加,如果濫用食品風(fēng)味物質(zhì)不但對(duì)食品風(fēng)味造成影響,對(duì)人們的健康也會(huì)造成傷害。
近幾年,國(guó)內(nèi)外發(fā)生了許多食品安全事件,對(duì)人們的健康造成了一定傷害,同時(shí)也暴露了食品行業(yè)的一些問(wèn)題。食品事件大多是因?yàn)橄蚴称分刑砑右恍┓鞘秤梦镔|(zhì)。因此,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)食品安全監(jiān)管。食品安全監(jiān)管即是國(guó)家職能部門對(duì)食品生產(chǎn)、流通企業(yè)的食品安全行使監(jiān)督管理的職能。具體是負(fù)責(zé)食品生產(chǎn)加工、流通環(huán)節(jié)食品安全的日常監(jiān)管;實(shí)施生產(chǎn)許可、強(qiáng)制檢驗(yàn)等食品質(zhì)量安全市場(chǎng)準(zhǔn)入制度; 查處生產(chǎn)、制造不合格食品及其它質(zhì)量違法行為。因此,國(guó)家有必要制定合理的監(jiān)管體系,細(xì)化監(jiān)管渠道,不放過(guò)一個(gè)死角,不給不法商家禍害人民的機(jī)會(huì),同時(shí)要不斷完善對(duì)一些物質(zhì)的區(qū)別,即區(qū)分可食用物質(zhì)與非食用物質(zhì)。從食品源頭到加工、生產(chǎn)、銷售,每一步都要嚴(yán)格把關(guān)。而且,國(guó)家應(yīng)當(dāng)加大懲戒制度,加大犯罪成本,重重處罰向食品中添加非食用物質(zhì)的不法商家。
食品問(wèn)題不光靠國(guó)家監(jiān)管,每一位商家都應(yīng)誠(chéng)信守法,嚴(yán)格遵守法律,為人民生產(chǎn)處安全健康的食品。
第三篇:食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
南京林業(yè)大學(xué)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
學(xué)號(hào)姓名
實(shí)驗(yàn)(宋體,小三,加粗,單行倍距)1實(shí)驗(yàn)原理(四號(hào),宋體,單行倍距)
內(nèi)容(小四,宋體,行間距20磅)
2….注:a個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件名:學(xué)號(hào) 姓名 實(shí)驗(yàn)幾 實(shí)驗(yàn)名稱
b 每個(gè)實(shí)驗(yàn)做一個(gè)文件夾,文件夾的名稱為 實(shí)驗(yàn)幾 實(shí)驗(yàn)名稱,內(nèi)容為每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告
第四篇:食品化學(xué)期末總結(jié)
食品化學(xué):從化學(xué)角度和分子水平上,研究食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和安全性質(zhì)以及它們?cè)谏a(chǎn)、加工、儲(chǔ)藏和運(yùn)銷過(guò)程中的變化及其食品品質(zhì)和安全性的影響,是食品科學(xué),屬于應(yīng)用化學(xué)的一個(gè)分支。
體相水(又稱自由水,指食品中除了結(jié)合水以外的那一部分水)
結(jié)合水(又稱固定水或束縛水,指存在于溶質(zhì)或其他非水組分附近的、與溶質(zhì)分子之間通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合的那一部分水)可結(jié)冰
食品化學(xué)的研究范疇:只要范圍包括食品營(yíng)養(yǎng)成分化學(xué)、食品色香味化學(xué)、食品工藝中的化學(xué)、食品物理化學(xué)。食品有害成分化學(xué)及食品分析技術(shù)。
1、水分活度:指食品中水的蒸汽壓與同溫下純水的飽和蒸汽壓的比值。
2、吸附等溫線:在恒定溫度下,以食品的水分含量對(duì)它的水分活度繪圖形成的曲線,稱為吸附等溫線。
3、吸濕等溫線的滯后現(xiàn)象:采用向干燥食品樣品中添加水的方法繪制水分吸附等溫線和按解吸過(guò)程繪制的等溫線不相重合,這種不重合的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。
4、氨基酸的等電點(diǎn):當(dāng)氨基酸分子在溶液中呈電中性時(shí)(即靜電荷為零,氨基酸分子在電場(chǎng)中不運(yùn)動(dòng)),所處環(huán)境的PH指即為氨基酸的等電點(diǎn)。
5、蛋白質(zhì)變性:在酸、堿、熱、有機(jī)溶劑或者輻射處理時(shí),蛋白質(zhì)的二三四級(jí)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生不同程度的改變,這個(gè)過(guò)程稱之為變性。
6、蛋白質(zhì)功能性質(zhì):指出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外的那些對(duì)食品需宜特性有利的蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),如蛋白質(zhì)的膠凝、溶解、泡沫、乳化、黏度等。
7、單糖:?jiǎn)翁鞘墙Y(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的碳水化合物,是不能在被水解為更小的糖單位。
8、低聚糖:指水解能夠產(chǎn)生2~10個(gè)單糖分子的化合物。
9、多糖:即多聚糖,指聚合度大于10的糖類。
10、直鏈淀粉:是D-葡萄糖通過(guò)a-1,4糖苷鍵鏈接形成的線狀大分子,聚合度為100~6000,一般為250~300.11、支鏈淀粉:是D-葡萄糖通過(guò)a-1,4糖苷鍵和a-1,6糖苷鍵連接形成的大分子,結(jié)構(gòu)中具有分支,即每個(gè)淀粉分子都是通過(guò)一條主鏈和若干條連接在主鏈上的支鏈組成。
12、淀粉的改性:為了適應(yīng)各種使用的需要,需將天然淀粉經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)或酶處理,使淀粉原有的物理性質(zhì)發(fā)生一定的變化,如水溶性、黏度、色澤、味道和流動(dòng)性等。經(jīng)過(guò)這種處理的淀粉總稱為改性淀粉。分類:可溶性淀粉、漂白粉、交聯(lián)淀粉、氧化淀粉和酯化淀粉等。
13、同質(zhì)多晶:化學(xué)組成相同的物質(zhì),可以有不同的結(jié)晶形式,但融化后生成相同的液相。
14、油脂的塑性:指一定外力下,表現(xiàn)固體脂肪具有抗變形能力。取決于:(1)固體脂肪指數(shù)。(2)脂肪晶型。(3)熔化溫度范圍。
15、維生素:維生素是活的細(xì)胞為了維持正常生理功能所必需但需要極少的天然有機(jī)物的總稱。
16、生物利用率:也稱生物有效性,是指食品中礦物質(zhì)被機(jī)體吸收、利用的比例
17、淀粉的老化:淀粉溶液經(jīng)緩慢冷卻成淀粉凝膠并長(zhǎng)時(shí)間放置,會(huì)變成不透明的甚至沉淀的現(xiàn)象
18、淀粉的糊化:淀粉在充分加水并加熱時(shí),在50~70度時(shí)顆粒發(fā)生不可逆膨脹
19、油脂的塑性:指在一定的外力下,表觀固體脂肪具有的抗變形的能力
水在食品中的作用:
1、起著溶解。分散蛋白質(zhì)、淀粉等水溶性成分的作用
2、對(duì)食品的新鮮度、硬度、風(fēng)味、流動(dòng)性、色澤、耐貯性和加工性質(zhì)適應(yīng)性有影響
3、是食品的組成成分
4、起著膨潤(rùn)、浸透、均勻化等功能
蛋白質(zhì)的分類:?jiǎn)渭兊鞍住⒔Y(jié)合蛋白、衍生物蛋白
氨基酸的分類:非極性氨基酸、極性不帶電荷氨基酸、酸性氨基酸、堿性氨基酸
必需氨基酸(共有八種:賴氨酸lys、色氨酸t(yī)rp、苯丙氨酸phe、甲硫氨酸met、蘇氨酸t(yī)hr、異亮氨酸ile、亮氨酸leu、纈氨酸val)
食物中水的存在形式、特點(diǎn):
1、結(jié)合水或稱為束縛水或固定水:指存在于溶質(zhì)或其他非水組分附近的、與溶質(zhì)分之間通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合的那部分水。又可分為:a:化合水或稱為組成水:指與非水物質(zhì)結(jié)合得最牢的并構(gòu)成非水物質(zhì)整體的那部分水。b:鄰近水:指處于非水組分親水性最強(qiáng)的基團(tuán)周圍的第一層位置,主要的結(jié)合力是水-離子和水-偶極間的締合作用,與離子或離子基團(tuán)締合的水是結(jié)合最緊密的鄰近水。c:多層水:是指位于第一層的剩余位置的水和單分子層水的外層形成的另外幾層水,主要靠水-水和水-溶質(zhì)氫鍵作用。
2、體相水或稱做游離水:指食物中除了結(jié)合水以外的那一部分水。又可分為:a:不移動(dòng)水或滯話水:指被組織中的顯微或者亞顯微結(jié)構(gòu)及膜所阻留住的水。b:毛細(xì)管水:指在生物組織的細(xì)胞間隙和食物結(jié)構(gòu)組織中,由毛細(xì)管力所截留的水,在生物學(xué)中又稱為細(xì)胞間水。c:自由流動(dòng)水:指動(dòng)物的血漿、淋巴、尿液中,植物的導(dǎo)管和細(xì)胞中內(nèi)液泡中的水以及食品中肉眼可見(jiàn)的水,系可以自由流動(dòng)的水。
結(jié)合水的特點(diǎn):
1、結(jié)合水的量與食品中有機(jī)大分子的極性基團(tuán)的數(shù)量有比較固定的比例關(guān)系。
2、結(jié)合水的蒸汽壓比體相水低得多,所以在一定溫度(100度)下結(jié)合水不能從食物中分離出來(lái)。
3、結(jié)合水不易結(jié)冰。
4、結(jié)合水不能作為溶質(zhì)的溶劑。
5、體相水能為微生物所利用但絕大多數(shù)結(jié)合水不能。
小麥粉形成面團(tuán)時(shí),麥谷蛋白和麥醇溶蛋白所發(fā)揮的作用;
1、這些蛋白蛋白質(zhì)的可解離的氨基酸含量低,所以在中性水中它們不易溶解;
2、他們含有較多的谷氨酰胺和羥基氨基酸,所以易形成分子氫鍵,使面筋具有很強(qiáng)的吸水能力和黏聚性質(zhì),其中黏聚性質(zhì)還與疏水相互作用有關(guān);
3、這些蛋白質(zhì)中含有-SH基,能形成二硫基,所以在面團(tuán)中它們緊密連接在一起,使其具有韌性。
4、麥谷蛋白決定面團(tuán)的彈性、黏性以及強(qiáng)度,麥醇溶蛋白決定面團(tuán)的流動(dòng)性、伸展性和膨脹性。
蛋白質(zhì)變性所產(chǎn)生的結(jié)果和常用的變性手段:
(一)蛋白質(zhì)變性的結(jié)果:
1、分之內(nèi)部疏水基團(tuán)的暴露,蛋白質(zhì)在水中溶解性能降低。
2、某些生物蛋白酶的活性散失,如失去酶活或者免疫活性。
3、蛋白質(zhì)的肽鍵更多的曝露出來(lái),易被蛋白酶催化水解。
4、蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力發(fā)生改變。
5、蛋白質(zhì)分散體系的黏度發(fā)生改變。
6、蛋白質(zhì)的結(jié)晶能力喪失。
(二)常用變性手段:
1、物理變性:加熱、冷凍、機(jī)械處理、經(jīng)高壓、電磁輻射、界面作用。
2、化學(xué)變性手段:酸、堿因素(PH值)、鹽類、有機(jī)溶劑、有機(jī)化合物、還原劑。
單雙糖在食品應(yīng)用方面的物理性質(zhì)及如何應(yīng)用:
1、甜度。甜度是糖的重要性質(zhì),但不同的食品加工所需糖的甜度不同,因此功能性食品甜味劑倍受青睞。
2、溶解度。利用溶解性,可將溶解性最高(79%)的糖果作為保存食品的防腐物質(zhì),因?yàn)樘菨舛仍?0%以上才可以抑制酵母、霉菌的生長(zhǎng)。
3、吸濕保濕性:利用其吸濕性,可將其應(yīng)用在生產(chǎn)面包、糕點(diǎn)、軟糖、調(diào)味品等。
4、結(jié)晶性:利用單雙糖的結(jié)晶性,可利用其制作冰糖。
5、黏度:利用黏度可將其應(yīng)用在糖果工藝的拉條和成型的需要。
6、發(fā)酵性:利用其發(fā)酵性,可將其應(yīng)用于釀酒生產(chǎn)及面包疏松。
美拉德反應(yīng)的利與弊,以及如何控制:
1、利:通過(guò)美拉德反應(yīng)可以形成好的香氣和風(fēng)味,還可以產(chǎn)生金黃色的色澤。
2、不利:美拉德反應(yīng)會(huì)使還原糖同氨基酸與蛋白質(zhì)部分鏈段相互作用會(huì)導(dǎo)致部分氨基酸的損失,尤其是必需氨基酸,美拉德褐色會(huì)造成氨基酸與蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的損失。
3、控制方法:(1)降低水分含量;(2)改變PH(PH小于等于6);(3)降溫(20度以下);
(4)避免金屬離子的不利影響(用不銹干設(shè)備)。
單糖:葡萄糖、半乳糖雙糖:蔗糖、乳糖、麥芽糖
還原糖:具有還原性的糖,如麥芽糖、乳糖、纖維二糖。
老化淀粉對(duì)食品品質(zhì)的影響以及怎樣防止老化:
1、老化淀粉對(duì)食品品質(zhì)的影響:老化后的淀粉與水失去親和力,不易于淀粉酶作用,因此不易被人體消化吸收,嚴(yán)重的影響了食品的品質(zhì),如面包的陳化失去新鮮感,米湯黏度下降或產(chǎn)生沉淀就是淀粉老化的結(jié)果。
2、防止老化:可將糊化后的a-淀粉在80度以下的高溫迅速除去水分(水分含量最好達(dá)10%以下)或冷至0度以下迅速脫水、糊化淀粉在單糖、二糖和醇糖存在時(shí),不易老化、表面 或具有表面活性的極性脂,推遲了淀粉的老化
脂肪的作用:營(yíng)養(yǎng)功能:熱量最高的營(yíng)養(yǎng)素、脂溶性維生素的載體、提供脂肪酸
食品加工功能:供潤(rùn)滑的口感、光潤(rùn)的外觀,塑性脂肪還具有造型功能、賦予油炸食品香酥的風(fēng)味、傳熱介質(zhì)
巧克力為何起白霜,如何防止:
巧克力的原料是可可脂,可可脂的B-3V結(jié)晶易轉(zhuǎn)變?yōu)锽-3VI型,即出現(xiàn)粗糙的口感和表面“起白霜”,要使巧克力口感細(xì)膩、外觀光滑、口融性好,則應(yīng)加入乳化劑抑制這種轉(zhuǎn)變,從而抑制巧克力“起白霜”。
油脂自動(dòng)氧化是活化的不飽和脂肪與基態(tài)氧發(fā)生的自由基反應(yīng)。
包括鏈引發(fā)、鏈增殖和鏈終止3個(gè)階段。
引發(fā)劑
鏈引發(fā)(誘導(dǎo)期):RH→R·+H·
鏈增殖:R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+ R·
鏈終止:R·+ R·=R-R
R·+ ROO·=ROOR
ROO·+ROO·=ROOR+O2
油脂的氧化類型:
自動(dòng)氧化:是活化的不飽和脂肪酸與基態(tài)氧發(fā)生的自由基反應(yīng)
光敏氧化:是不飽和雙鍵與單線態(tài)氧直接發(fā)生的氧化反應(yīng)
酶促氧化:脂肪在酶參與下所發(fā)生的氧化反應(yīng)
影響油脂氧化的因素:脂肪酸和甘油酯的組成、氧、溫度、水分、表面積、助氧化劑、光和射線、抗氧化劑
氧化值(POV):1kg油脂所含氫過(guò)氧化物的毫克摩爾數(shù)。新鮮的油脂<=1,劣質(zhì)的油脂>=20,是衡量油脂氧化初期的氧化程度
碘值(IV):指100g油脂吸收碘的克數(shù)。是衡量油脂中雙鍵數(shù)的指標(biāo)(碘值下降,說(shuō)明雙鍵減少,油脂發(fā)生氧化)
酸價(jià)(AV):是指中和1g油脂中游離脂肪酸所需的KOH的毫克數(shù)。食用植物油不超過(guò)5,可衡量油脂中游離脂肪酸的含量,也反應(yīng)油脂品質(zhì)的好壞。
油脂的精煉:
1、沉降:除去不溶性雜質(zhì)(靜置、離心、過(guò)濾)
2、脫膠:應(yīng)用物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法將粗油中的膠溶性雜質(zhì)脫除的工藝過(guò)程。
3、脫酸:游離脂肪酸影響油脂的風(fēng)味和穩(wěn)定性,可采用加減中和的方法除去游離脂肪酸的過(guò)程稱作脫酸。
4、脫色:油脂中含有一些有色物質(zhì),影響油脂的外觀,可用吸附除去。
5、脫臭:油脂中存在一些非需宜的異味物質(zhì),可通過(guò)熱分離等方式除去。
維生素有哪些共同特點(diǎn):
1、維生素及其前體物都存在于天然食物中
2、參與機(jī)體正常生理功能,需要量極少,但必不可少
3、不提供熱能,一般不為機(jī)體組成成分
4、一般在體內(nèi)不能合成,或合成量少,必需由食物中供給
5、部分維生素還影響食品的性狀
6、參與氧化和影響食品的顏色和風(fēng)味
牛奶不應(yīng)存放在透明容器中的原因:
牛奶中含有核黃素,核黃素在光下會(huì)降解形成了光黃素和光色素,光色素是一種強(qiáng)氧化劑,對(duì)其他維生素尤其是抗壞血酸有強(qiáng)烈的破壞作用。牛奶存放于玻璃容器中后,由于上訴反應(yīng),會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低并且產(chǎn)生異味。
影響礦物質(zhì)生物利用率的因素;
1、礦物質(zhì)在水中的溶解性和存在狀態(tài)。礦物質(zhì)的水溶性越好,越有利于機(jī)體的吸收利用。
2、礦物質(zhì)之間的相互作用。機(jī)體對(duì)礦物質(zhì)的吸收有事會(huì)發(fā)生拮抗作用,可能與載體的競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。
3、螯合效應(yīng)。金屬離子可以與不同的配位體作用形成相應(yīng)的配合物或螯合物,有些利于吸收,有些不利于吸收。
4、其他營(yíng)養(yǎng)素色入的影響。有些營(yíng)養(yǎng)素會(huì)促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收沒(méi)有寫(xiě)則會(huì)抑制。
5、人體生理狀態(tài)。人的個(gè)體差異也會(huì)影響礦物質(zhì)的吸收。
6、食物的營(yíng)養(yǎng)組成。食物的營(yíng)養(yǎng)組成也會(huì)影響礦物質(zhì)的吸收。
天然色素結(jié)構(gòu):四吡咯色素、異戊二烯衍生物、多酚色素、酮類色素、醌類色素 葉綠素在加工貯藏中的變化:酶促變化、熱和酸引起的變化、光解
護(hù)綠技術(shù):
1、加入鈉、鎂、鈣等鹽酸能降低葉綠素脫鎂的速度
2、中和酸而護(hù)綠
3、高溫瞬時(shí)殺菌
4、綠色再生
5、氣調(diào)保鮮
6、水分活度很低時(shí)有利于護(hù)色,脫水蔬菜能長(zhǎng)期保持綠色的原因
第五篇:2010食品化學(xué)考研專業(yè)課
一、填空題(50分)25空2分/空
1、食品中存在的天然色素按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分類有多種。例如__(寫(xiě)3類),其中能夠引起
果蔬酶促反應(yīng)的是__類物質(zhì)
2、乳化劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是__物質(zhì)。乳化劑在食品中的作用是__。例如__等是天然乳化
劑。
3、淀粉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:對(duì)淀粉和水的體系進(jìn)行加熱處理,淀粉分子間__鍵斷裂后同水分
子作用,使淀粉粒的體積__,體系的黏度__,雙折射現(xiàn)象__,最后得到半透明粘稠體系。
4、食品中香氣物質(zhì)的形成途徑有__作用等。例如:食品加熱過(guò)程中通過(guò)__反應(yīng)產(chǎn)生的香氣物質(zhì)與__等條件有關(guān)。破碎的蔥、蒜等由于__得作用產(chǎn)生__特征風(fēng)味物質(zhì)。
5、四萜化合物__具有維生素A的生物活性,維生素D具有__結(jié)構(gòu),維生素__易于氧
化并產(chǎn)生褐變,水溶性維生素中__易于發(fā)生光降解,產(chǎn)生光黃素和光色素。
6、碳烤羊肉串的表面加熱溫度可高達(dá)300℃左右,在這種的高溫加熱條件下油脂會(huì)發(fā)生_
_反應(yīng),美拉德反應(yīng)將損失__,必需脂肪酸發(fā)生__反應(yīng)。
二、簡(jiǎn)答題(60分,15分/空)
1、舉例說(shuō)明食品的貯藏穩(wěn)定性與AW之間的關(guān)系。
2、什么是抗性淀粉?舉例說(shuō)明。
3、油脂的溶解和油脂的脂肪酸組成及結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?以動(dòng)、海洋、植物油各舉一例說(shuō)明。
4、什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的蛋白質(zhì)具有起泡性?舉例說(shuō)明此類蛋白質(zhì)在食品加工中有哪些功能性
質(zhì)?
三、論述題(40分 20分/空)
1、油脂中氫過(guò)氧化物來(lái)源有哪些?簡(jiǎn)要說(shuō)明化學(xué)原理。
2、切割果蔬叫半加工果蔬,它是指新鮮水果蔬菜經(jīng)過(guò)清洗、休整、去皮、切分等處理,再
用塑料薄膜袋或以塑料托盤盛裝,外露塑料膜包裝。供消費(fèi)者食用或餐飲業(yè)使用的果蔬鮮食加工產(chǎn)品。切割果蔬主要的質(zhì)量問(wèn)題是褐變,褐變會(huì)嚴(yán)重影響果蔬外觀。請(qǐng)回答以下問(wèn)題
⑴褐變的原因主要有哪些?
⑵分析一下常用護(hù)色方法有哪些可以用于切割果蔬的加工流通環(huán)節(jié)?