食品化学 考试重点
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一名词解释1.水分活度:水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温度下纯水饱和蒸汽压的比值。
2.组织化:处理植物组织蛋白使其具有类似于动物蛋白口感和质地的方法。
3.淀粉的糊化:生淀粉在水中加热至结晶束全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而形成溶液状态,由于淀粉分子是链状或分支状,彼此牵连如果形成具有黏性的糊状溶液。
这种现象称为糊化。
4.同质多晶:所谓同质多晶是指化学组成相同的物质,可以有多种不同的结晶方式。
但融化后生成相同的液相。
5.发色团及助色团:在紫外和可见光区(200~800nm)具有吸收峰的基团称为发色团。
色素中有些基团的吸收波段在紫外区,本身并不产生颜色,但当与共轭体系或发色团连接时,可使整个分子的吸收波长向长波长方向迁移而产生颜色,这类基团为助色团。
6.食品化学:严格来讲,食品化学是把从化学角度研究食品所得到的知识系统化而形成的一门科学;是关于食品的组成、特性极其产生的化学变化的科学。
7. 塑性脂肪:外观表现为凝固状的所谓“脂肪”,如猪油、牛油、乳脂、起酥油、人造奶油,并非完全固体,而是由液相和含有微小三甘油酯的固相所构成的混合脂。
这样的脂肪称为塑性脂肪,其塑性(稠度、密度)取决于两相相对比例。
8.直链淀粉:是葡萄糖以α-1.4糖苷键连接的大分子物质,其分子结构可近似看作为完全均匀的链状结构;在直链淀粉中存在着有限的以α-1.6糖苷键连接的、含有数千个葡萄糖残基的分支。
9.支链淀粉:是带有侧链分支的多聚葡萄糖,主链间以α-1.4糖苷键连接,分支链由15~30个葡萄糖残基单位组成并与主链以α-1.6糖苷键连接。
10.蛋白质的变性作用:通常把蛋白质二级结构以上的高级结构在酸、碱、盐、热、有机溶剂等的作用下发生的变化,叫做蛋白质变11.斯特勒克(Strecker)降解反应:答:在二羰基化合物的存在下,氨基酸可发生脱羧,脱氨作用,成为少一个碳的醛,氨基则转移到二羰基化合物上,这一反应称为斯特勒克三判断1.蛋白质变性意味着失去某些性质。
食品化学中考知识点总结一、常见食品的化学成分及特性1. 碳水化合物碳水化合物是食品中的主要成分之一,包括单糖、双糖和多糖。
单糖主要是葡萄糖、果糖和半乳糖,双糖主要是蔗糖、麦芽糖和乳糖,多糖包括淀粉和纤维素。
碳水化合物在食品中主要作为能量的来源,同时也对食品的口感和外观有一定的影响。
2. 脂肪食品中的脂肪主要是甘油三酯,主要的饱和脂肪酸有硬脂酸、棕榈酸、豆酸、动物脂肪中的优酸等,而不饱和脂肪酸主要是亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、还有芥麦油酸等。
食品中的脂肪可以提供热量和脂溶性维生素,同时对食品的口感和味道起到重要的作用。
3. 蛋白质食品中的蛋白质主要是由氨基酸构成的,常见的氨基酸有赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸等。
蛋白质在食品中的作用主要是提供人体所需的氨基酸,同时也参与了食品的味道和口感。
4. 维生素食品中的维生素有水溶性维生素和脂溶性维生素两大类。
水溶性维生素主要有维生素C、维生素B1、维生素B2等,而脂溶性维生素主要有维生素A、维生素D、维生素E和维生素K等。
维生素对人体的生长发育和新陈代谢有重要的作用。
5. 矿物质食品中的矿物质主要包括钙、铁、锌、硒等,这些矿物质对人体骨骼的形成和维持、血液的凝血和免疫功能等都起到了重要的作用。
6. 食品添加剂食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保质期、方便食品加工制作等目的而向食品中添加的各种化学物质。
主要包括色素、香精、甜味剂、防腐剂、抗氧化剂等。
二、常见食品的化学检测方法1. 蛋白质的检测蛋白质的检测方法主要包括比色法、滴定法和光学检测法等。
其中比色法是最常用的方法,基于蛋白质与某些物质发生颜色反应,通过测定反应产生的颜色的深浅来确定蛋白质的含量。
2. 脂肪的检测脂肪的检测方法主要有溶剂提取法、酶解法和氧值法等。
溶剂提取法是通过将食品中的脂肪提取出来,再用称量法或比色法来测定脂肪的含量。
3. 酸度值的检测食品中的酸度值是指其酸度的大小,通常以pH值来表示。
食品化学复习知识点一、名词解释1、食品化学:是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、储存和运销过程中的变化及其对食品品质和安全性影响的科学。
2、构型:一个分子各原子在空间的相对分布或排列,即各原子特有的固定的空间排列,使该分子所具有的特定的立体结构形式。
3、变旋现象:当单糖溶解在水中的时候,由于开链结构和环状结构直接的相互转化,出现的一种现象。
4、间苯二酚反应:5、膨润现象:淀粉颗粒因吸水,体积膨胀到数十倍,生淀粉的胶束结构即行消失的现象。
6、糊化:生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而成凝胶状态,由于淀粉分子是链状或分支状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状黏稠体系的现象。
7、淀粉老化:经过糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下放置后,溶液变得不透明甚至凝结而沉淀的现象。
8、多糖(淀粉)的改性:指在一定条件下通过物理或化学的方法使多糖的形态或结构发生变化,从而改变多糖的理化性能的过程。
(如胶原淀粉)9、同质多晶现象:同一种物质具有不同固体形态的现象。
10、油脂塑性:指在一定压力下表现固体脂肪具有的抗应变能力。
11、油脂的精炼:采用不同的物理或化学方法,将粗油(直接由油料中经压榨、有机溶剂提取到的油脂)中影响产品外观(如色素等)、气味、品质、的杂质去除,提高油脂品质,延长储藏期的过程。
(碱炼:NaOH去除游离脂肪酸)12、氨基酸的等电点:当氨基酸在某一pH值时,氨基酸所带正电荷和负电荷相等,即净电荷为零,此时的pH值成为氨基酸的等电点。
13、蛋白石四级结构:由多条各自具有三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式。
14、蛋白质的变性:把蛋白质二级及其以上的高级结构在一定条件下(如加热、酸、碱、有机溶剂、重金属离子等)遭到破坏而一级结构并未发生变化的过程。
15、水合性质:由于蛋白质与水的相互作用,使蛋白质内一部分水的物理化学性质不同于正常水。
1.单个水分子结构:水分子缔合:水分子屮氧原子的电负性更人,0-H键的共用电子对强烈的偏向于氧原子一边,使得氧原子儿乎成为带有一个正电荷的裸露质子,同时其氢原子也极易与另一水分子的氧原子外层上的孤电子对形成氢键,水分子间便通过这种氢键产生了较强的缔合作用。
2.水分在食品中的存在状态:结合水(化合水、临近水、多层水)通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子间通过化学键结合的那一部分水。
体相水(滞化水、毛细血管水,自由流动水)是食品中除了结合水的那一部分水。
3・水分活度定义:指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸气压的比值。
4.冰点附近水分活度和温度及组成的关系:⑴冰点以上温度时,水分活度与食品纽成和温度有关,并以食品的组成为主;冰点以下温度时,由于冰的存在,水分活度不再受食品屮非水组分种类和数虽的影响,只与温度冇关。
⑵冰点以上和以下温度时,就食品稳定性而言A\v 的意义是不一样的。
5•吸湿等温线水分性质:表2・66.滞后现象:28页采用向干燥食品样品屮添加水的方法绘制的水分吸附等温线和按解析过程绘制的等温线并不相互重亞,这利环重亞性叫ss7.水分活度与食品稳定性关系:29页⑴人多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。
⑵离子化或水合作用的条件必须是冇足够的体相水才能进行。
⑶很多反应必须有水分子参加才能进行。
⑷许多酚为催化剂的陆促反应,水除了起着一•种反应物的作用外,还能作为底物向彌扩散的输送介质⑸食品中微牛物的牛长繁殖都要求有一定最低限度的備。
&代表性单糖的结构:・106页天然存在的单糖人部分都是D-型,食物屮只有两种天然存在的I厂糖,既I厂阿拉伯糖和I厂半乳糖。
9.结晶性:110页葡萄糖与蔗糖易结品,果糖及果葡糖浆较难结品10.保湿性;110页糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。
11.单糖衍生物糖醇、糖昔、脱氧糖、糖醛酸、氨基糖。
12 •美拉德反应过程和主要影响因素;:1、美拉徳反映的原理及彫响因素1)反应机理:分为三个阶段如下第-阶段:包拆两部分缩合反应:游离載基与按基Z间的缩合,楚可逆反应。
食品化学期末复习重点第1章(绪论)你认为食品化学的“增长点”是什么?答1、继续研究不同食品的组成性质和在食品中加工储藏中的变化及其对食品品质和安全性的影响2.研发新食品,发现并去除食品资源中的有害成分,同时保护有益成分的营养和功能性3、继续研究解决现有食品工业生产中存在的各种技术问题,如变色,味,质地粗糙,货架期短,风味等问题4.研究食品中功能因子的组成、结构、性质、去除活性、定量和定性分析、分离提取方法及综合开发措施,为保健食品的开发提供科学依据5、现代储藏保鲜技术中辅助性的化学处理剂和膜剂的研究应用6.利用现代分析手段和高新技术,深入研究食品的风味化学和加工技术。
7.新型食品添加剂的开发、生产和应用研究8、快速定量,定性分析方法或新的检测技术的研究开发9、资源精深加工和综合利用的研究10、食品基础原料的改性技术的研究第一章水分1结合水:指食品中那些与非水组分通过氢键结合的水。
2自由水:也称为“散装水”。
除了结合水,剩余的水被称为自由水,远离非水成分。
3毛细管水:食品中的组织含有天然的毛细管,其内部保留的水称为毛细管水,实际上主要存在于细胞间隙中。
4水活度:指溶液(食物)中水的蒸汽压与同一温度下纯水的饱和蒸汽压之比。
5“滞后”现象:对于食品体系,采用向干燥样品中添加水(回吸作用)的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠,这种不重叠性称为滞后现象。
6食品的吸湿等温线:吸湿等温线,MSI。
在恒定温度下,以食物的aw值为横坐标。
此时,食物中达到平衡的水分含量是纵坐标,绘制的曲线称为吸湿等温线。
8单层水:指第一层水分子层中直接与强极性基团(如-COOH、-NH2等)结合的水,称为单层水,也称为“邻水”。
9.结合水主要性质为:①冰点为-40℃,②没有溶剂作用,③食物中的微生物孢子不能利用结合水进行发芽和繁殖,④低流动性。
10.第二章蛋白质1、蛋白质功能性质:在食品加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需宜特征作出贡献的那些物理、化学性质。
第二章水1.1 水分子的结构单个水分子的结构特征:①H2O 分子的四面体结构有对称型。
②H-O 共价键有离子性。
③氧的另外两对孤对电子有静电力。
④H-O 键具有电负性。
水分子的缔合●形成三维氢键能力:水分子具有在三维空间内形成许多氢键的能力可充分地解释水分子间存在大的引力。
●水分子缔合的原因:①H-O 键间电荷的非对称分布使H-O 键具有极性,这种极性使分子之间产生引力。
②由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体,因此可以在三维空间形成多重氢键。
③静电效应。
●水与溶质间的相互作用2.2 结合水是存在于非水组分邻近的水,与同一体系中的体相水相比,它们呈现出与同一体系中体相水显著不同的流动性及其他性质;结合水由构成水、邻近水和多层水所组成。
邻近水:是指水-离子和水-偶极的缔合作用,于非水组分的特定亲水位置发生强烈相互作用的那部分水。
◆在-40℃下不结冰◆无溶解溶质的能力◆与纯水比较分子平均运动大大减少◆不能被微生物利用此种水很稳定,不易引起Food 的腐败变质体相水:距离非水组分位置最远,水-水氢键最多的那部分水。
⏹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,易引起食品的腐败变质,但与食品的风味及功能性紧密相关2.3 水与离子及离子基团的相互作用⏹水-离子键的强度大于水-水氢键的强度,但是远小于共价键的强度。
⏹加入可以离解的溶质会打破纯水的正常结构。
⏹水和简单的无机离子产生偶极-离子相互作用。
⏹离子和有机分子的离子基团在阻碍水分子流动的程度上超过其他类型的溶质。
(1)水和简单的无机离子产生偶极-离子相互作用(2)一些离子在稀水溶液中具有净结构破坏效应●净结构破坏效应溶液比纯水具有较高的流动性●净结构形成效应溶液比纯水具有较低的流动性(3)一种离子改变水的净结构的能力与它的极化半径(电荷除以半径)或电场强度紧密相关。
(4)离子效应——离子通过它们不同程度的水合能力:改变水的结构; 影响介电常数;决定胶体粒子周围双电层的厚度;影响水对其它非水溶质和悬浮物质的相容程度;影响蛋白质的构象和胶体的稳定性。
食品化学复习知识点(一)引言概述:食品化学是研究食品的组成、结构、性质和变化规律的学科,了解食品化学的知识对于提高食品的品质、安全和营养价值具有重要意义。
本文将介绍食品化学的复习知识点,以帮助读者更好地理解和掌握相关内容。
正文:一、食物的化学组成1.1 主要食物成分:碳水化合物、脂类、蛋白质、维生素和矿物质等。
1.2 食物的营养价值:了解食物中不同成分的营养作用和重要性。
1.3 食物的能量价值:计算食物的热量含量及其在人体中的利用。
二、食物的化学反应2.1 激素和酶的作用:了解激素和酶在食物化学反应中的作用机制。
2.2 食品的变质过程:细菌、酵母菌和霉菌的作用以及氧化和褐变等反应的原因和机制。
2.3 食品储存的化学原理:掌握食品储存中的化学反应和控制措施。
三、食品的添加剂3.1 食品添加剂的分类:了解食品添加剂的种类及其用途。
3.2 食品添加剂的作用原理:理解食品添加剂的功能和作用机制。
3.3 食品添加剂的安全性评价:了解食品添加剂的安全性评价标准和方法。
四、食品的鉴别与分析4.1 食品鉴别的方法:介绍常用的食品鉴别方法,如感官评价、化学分析和生物检测等。
4.2 食品中有害物质的检测:了解食品中常见有害物质的检测方法及其危害。
4.3 食品分析技术:介绍常用的食品分析技术,如色谱分析和质谱分析等。
五、食品加工与营养保持5.1 食品加工的化学原理:了解常用食品加工方法的化学原理和影响因素。
5.2 食品贮藏与保鲜技术:介绍常用的食品贮藏与保鲜技术,如冷冻、真空包装和辐照等。
5.3 食品的营养保持:了解食品加工对营养物质的影响以及保持营养物质的方法。
总结:本文介绍了食品化学的复习知识点,包括食物的化学组成、化学反应、添加剂、鉴别与分析以及食品加工与营养保持。
通过深入了解和掌握这些知识点,读者可以更好地理解和应用食品化学的原理,提高食品的质量和卫生安全水平,保障食品的营养价值。
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:①脱水的难易程度与相对蒸气压的关系②如何防止水分在组合食品的各配料之间的转移③测定包装材料的阻湿性④可以预料多大的水分含量时才能抑制微生物的生长⑤预料食品的化学和物理稳定性与水分含量的生长⑥可以看出不同中非水组分与水结合实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与多聚物含量不高的食品的等温线为J形。
水分活度依靠于温度,因此MSI也与温度有关。
区Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Aw0-0.25>0.85含水量\%0-77-27.5>27.5冻结实力不能冻结不能冻结正常溶剂实力无稍微-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合物理吸附毛细管水或自由流淌水微生物利用不行利用起先可利用可利用结合方式水-离子或水-偶水-水和水-溶质体相水极相互作用的氢键(3)滞后现象①定义:采纳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值肯定时,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②缘由: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.食品不规则形态而产生的毛细管现象,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压c.解吸时将使食品组织发生变更,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/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值起先,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Ⅰ与Ⅱ边界时,速度最低。
此时加入到特别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。
《食品化学》期末复习重点第二章水分一、水的重要功能1.是体内化学反应的介质水为生物化学反应提供一个物理环境。
2.生化反应的反应物。
3.养分和代谢物的载体。
4.热容量大,体质体温。
5.粘度小,有润滑作用。
6.生物大分子构象的稳定剂。
二、水分子的缔合1.水分子具有形成三维氢键的能力,每个水分子至多能与其它四个分子形成氢键,静电力对氢键的键能做出了主要的贡献。
2.每个水分子具有数量相等的氢键给予体和氢键接受体的部位,并且这些部位的排列可以形成三维氢键。
3.与打破分子间氢键所需额外的能量有关的水的性质有:低蒸汽压、高蒸发热、高熔化热、高沸点。
4.水的介电常数也受氢键的影响,水分子的成簇氢键产生了多分子偶极,它能显著地提高水的介电常数。
三、冰的结构冰可以以10种多晶型结构存在,也可能以无定形的玻璃态存在,但在11种结构中,只有普通的六方形冰(属于六方晶系中的双六方双晶体型)在0℃和常压下是稳定的。
四、水的结构1.水有三个一般模型:混合模型、填隙模型和连续模型(也叫均一模型)。
2.水分子中分子间氢键键合的程度取决于温度,在0-4℃时,配位数的影响占主导,水的密度增大;随着温度继续上升,布朗运动占主导,水的密度降低。
两种因素的最终结果是,水的密度在3.98℃最大。
3.水的低粘度也与水的结构有关,水分子的氢键键合排列是高度动态的,允许各个水分子在毫微秒至微微秒的时间间隔内改变它们与邻近水分子间的氢键键合关系,增加了水的流动性。
五、持水力:1.概念:描述由分子(通常以低浓度存在的大分子)构成的基质通过物理方式截留大量水以防止渗出的能力。
2.在组织和凝胶中几乎所有的水可被归类为物理截留,被物理截留的水甚至当组织状食品被切割或剁碎时仍然不会流出,这部分水在食品加工中的性质几乎与纯水相似。
六、结合水1.概念:结合水是存在于溶质及其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水,与同一体系中的体相水相比,它们呈现出不同的流动性和其它显著不同的性质,这些水在-40︒C下不会结冰。
食品化学第一章绪论1.食物是安全无毒、有营养的物质,其组成成分复杂并含有非营养成分。
2.食品的特征:①具有良好的每种食品特有的色、香、味和形②易被微生物和有害物质所污染而进一步发生变质③易受环境条件(如氧、温度、水等)影响而发生变质④食品内部各组分之间不断发生反应和变化。
3.食品化学是从化学角度和分子水平上研究食品的组成、结构、理化性质、营养和安全性质,在生产、加工、储存和运销过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学,是阐明食品的组成、性质、结构和功能,以及食品成分在储藏、加工过程中的化学和生物化学变化,为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。
4.食品在储藏加工过程中发生的变化:一是食品从原料生产、储藏、运输、加工到产品销售等过程中,每个过程无不涉及一系列的变化。
在储藏加工过程中发生的化学变化,一般包括食品的非酶褐变和酶褐变;水活性改变引起食品质量变化;脂类的水解,脂类自动氧化,脂类热降解和辐解,蛋白质变性、交联和水解;食品中多糖的合成和化学修饰反应、低聚糖和多糖的水解,食品中大分子的结构与功能因素的影响等。
二是食品的主要质量特性颜色、风味、质构和营养价值都可能发生一些不良变化。
三是在食品加工和保藏过程中主要成分之间的相互作用产生变化,并对食品质量有着重要的影响。
5.食品在储藏加工过程中发生变化的原因:氧化,氧化是食品变质的最重要原因之一,它使食品产生腌味、异味、变色、质地变坏或其他损害。
当食品中天然存在的物质发生氧化时,还可生成有害的化合物。
不饱和脂肪酸脂类含量愈高的食品愈容易氧化,脂类经游离基反应生成游离基,游离基与其他化合物结合或者相互结合,生成过氧化物,并向食品体系中释放出氧,引起必需脂肪酸的破坏。
油脂氧化并不限于富含动植物油脂的食品,而且还包括新鲜的或经过加工的豆类、谷物和某些蔬菜等低脂类的食品,油脂不饱和脂肪酸氧化生成的过氧化氢,在进一步分解时产生了醛、醇、酮、酸等化合物,这是脂类或含脂食品产生异味的主要原因。
水分子的缔合:由于水分子的极性及两种组成原子的电负性差别,导致水分子之间可以通过形成氢键而呈现缔合状态。
与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢化物性质不同的原因:①H-O 键间电荷的非对称分布使H-O 键具有极性,这种极性使分子之间产生引力。
②由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体,因此可以在三维空间形成多重氢键。
③静电效应。
水分子在三维空间形成多重氢键键合—每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体,能够在三维空间形成氢键网络结构;因此,水分子间的吸引力比同样靠氢键结合在一起的其他小分子要大得多(如NH3和HF)。
氨分子由3个氢给体和1个氢受体形成四面体排列,氟化氢的四面体排列只有1个氢给体和3个氢受体,说明它们没有相同数目的氢给体和受体。
因此,它们只能在二维空间形成氢键网络结构,并且每个分子都比水分只含有较少的氢键。
为什么冰的密度比水小?水的密度随着临近分子间的距离增大而减小,当临近水分子平均数增多时,其结果是密度增大,所以水转变为冰时,净密度增大。
冰是由水分子有序排列形成的结晶。
水分子之间靠氢键连接在一起形成非常疏松(低密度)的刚性结构,每个水分子和最邻近的另外四个水分子缔合形成四面体亚结构。
这是一个敞开式的松弛结构,因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体。
这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小。
食品中的水分类体相水(自由水(可以作为溶剂)、截留水)结合水(化合水、邻近水、多层水)在食品中不能作为溶剂。
体相水:距离非水组分位置最远,水-水氢键最多。
它与稀盐水溶液中水的性质相似。
特点:①能结冰,但冰点有所下降。
②溶解溶质的能力强,干燥时易被除去。
③与纯水分子平均运动接近。
④很适于微生物生长和大多数化学反应,易引起Food的腐败变质,但与食品的风味及功能性紧密相关。
化合水:与非水组分紧密结合并作为食品组分的那部分水。
特点:①在-40℃下不结冰。
②无溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动为0。
④不能被微生物利用。
邻近水:与非水组的特异亲水部位通过水-离子和水-偶极产生强烈相互作用的水。
特点:①在-40℃下不结冰。
②无溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动大大减少。
④不能被微生物利用。
此种水很稳定,不易引起Food的腐败变质。
多层水:占据第一层邻近水剩余位置和围绕非水组分亲水基团形成的另外几层水。
特点:①大多数多层水在-40℃下不结冰,其余可结冰,但冰点大大降低。
②有一定溶解溶质的能力③与纯水比较分子平均运动大大降低。
④不能被微生物利用。
疏水水合和疏水相互作用在不相容的非极性实体临近水形成了特殊的结构,使得熵下降,此过程被称为疏水水合。
如果存在两个分离的非极性基团,那么不相容的水环境将促进它们之间的缔合,从而减少H2O--非极性实体界面面积,这是一个热力学上有利的过程。
此过程是疏水水合的部分逆转,被称为“疏水相互作用”。
水与溶剂的相互作用分类1)偶极—离子,阻碍水分子的流动的能力大于其它溶质,水—离子键的强度大于水—水氢键,破坏水的正常结构,阻止水在0℃时结冰,对冰的形成造成一种阻力2)偶极与偶极:水可以与羟基、氨基、羰基、酰基、亚氨基等形成氢键;作用力小于水与离子间作用力;流动性小;对水的网状结构影响小;阻碍水结冰;大分子内或大分子间产生“水桥” 3 ) 水与非极性物质的相互作用笼形水合物的形成:由于非极性基团与水分子产生斥力,使疏水基团附近的水分子间氢键键合力↑ 。
作用力:范德华力、少量静电力、疏水基团间的缔合作用.水分活度的定义和意义?反映水和各种非水成分缔合的强度。
物理意义是表征生物组织和食品中能参与各种生理作用的水分含量与总含水量的定量关系.水分吸湿等温线(MSI)在恒温条件下,以食品的含水量(用每单位干物质质量中水的质量表示)对水活性绘图形成的曲线。
意义:由于水的转移程度与aw有关,从MSI图可以看出食品脱水的难易程度,也可以看出如何组合食品才能避免水分在不同物料间的转移.据MSI可预测含水量对食品稳定性的影响.从MSI还可看出食品中非水组分与水结合能力的强弱. 关系:在一定的水分含量时,Aw随T上升而增大。
因此,MSI的图形也随T的上升向高Aw方向迁移。
滞后现象:所谓滞后现象即向干燥的样品中添加水(回吸作用)后绘制的水分吸着等温线和由样品中取出一些水(解吸作用)绘制的水分吸着等温线并不完全重合。
产生滞后现象的原因主要有:①解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分;②不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压;③解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的αW;④温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。
提高食品稳定性:脱水、分子淌度、大分子缠结。
状态图:恒定压力下讨论亚稳态与实践的相关性。
分子淌度和食品的稳定性:①在Tm和Tg温度范围,分子淌度和限制性扩散食品的稳定性与温度的相关性②食品的玻璃化转变温度与稳定性③水的增塑作用和对Tg的影响:在高于或低于Tg时,水的增塑作用可以提高Mm。
当增加水含量时,引起Tg下降和自由体积增加,这是混合物平均分子质量降低的结果。
④溶质类型和分子量对Tg和Tg′的影响5.大分子的缠结(大的聚合物以随机的方式相互作用,没有形成化学键,有或没有氢键)对食品性质的影响:EN对于冷冻食品的结晶速度,大分子化合物的溶解度、功能性乃至生物活性都将产生不同程度的影响,同时可以阻滞焙烤食品中水分的迁移,有益于保持饼干的脆性和促进凝胶的形成。
真空干燥的优缺点:优1能很好的保存食品的色香味及营养物质。
2很好的保存食品的体积与色泽3食品脱水彻底,保存期长可常温下贮藏,便于运输。
缺1技术要求成本高,2设备要求高。
低于结冰温度冰对食品稳定性的影响:低温效应,具有细胞结构的食品和食品凝胶中的水结冰时,将出现两个非常不利的后果,即水结冰后,食品中的非水组分的浓度将比冷冻前变大,同时水结冰后其体积比结冰前增加9℅。
浓缩效应,使非结冰相的pH值可滴定酸度,离子强度、黏度、冰点、表面和界面张力,氧化-还原电位等都发生明显的变化。
冰晶挤压效应,水溶液细胞悬浮液或生物组织在冰冻过程中,溶液中的水可以转变为高纯度的冰晶,因此非水组分几乎全部浓集到未结冰的水中,起最终的结果类似食品的普通脱水。
糖类:多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。
环状糊精由环状α-D-吡喃葡萄糖苷构成,它是在淀粉在α-淀粉酶的作用下降解为麦芽糊精,然后由软化芽孢杆菌得到的葡聚糖转移酶(仅裂解α-1,4键)作用于麦芽糊精,使葡糖基转移至麦芽糊精的非还原端,则得到具有6-12个吡啶葡萄糖单位的非还原性低聚糖,主要产物为含7个葡萄糖单位的β-环糊精。
为什么产生变旋现象:由于单糖溶于水后,即产生环式与链式异构体间的互变,所以新配成的单糖溶液在放置的过程中其旋光度会逐渐改变,但经过一定时间,几种异构体达成平衡后,旋光度就不再变化,这种现象叫变旋现象。
稀碱可催化变旋。
葡萄糖转变为甘露糖和果糖(烯醇化):当酸或碱的浓度超过还原糖变旋作用所要求的浓度时,葡萄糖开环烯醇化,生成差向异构体甘露糖和果糖。
由于碱的催化作用使糖的环状结构变为链式结构。
美拉德反应食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中,还原糖同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生羰氨反应。
历程:还原糖开式链的羰基碳原子首先受到氨基氮原子孤对电子的攻击,然后失水闭环形成葡基胺,葡基胺经阿马道莱重排反应生成1-氨基-2酮糖。
形成的阿马道莱化合物至少沿两个途径进行降解,这两种途径生成的环状化合物迅速聚合产生不溶于水的含氮化合物类黑精色素。
不利方面:营养损失,特别是必须氨基酸损失严重;产生某些致癌物质。
有利方面:褐变产生深颜色及强烈的香气和风味,赋予食品特殊气味和风味.影响因素:(1)底物结构:在糖类物质中:五碳糖(核糖>阿拉伯糖>木糖)>六碳糖(半乳糖>甘露糖>葡萄糖),醛糖>酮糖,单糖>二糖。
一般地,反应的活性:胺类>氨基酸;碱性氨基酸>中性或酸性氨基酸;氨基处于ε位或碳链末端的氨基酸>氨基处于α位的,而蛋白质的褐变速度则十分缓慢;(2)反应物浓度:反应速度与反应物浓度成正比;完全干燥的条件下难以发生,含水量在10~15%时容易发生;(3)温度:美拉德反应是一个热反应,温度越高,反应时间越长,反应进行的程度越大。
(4)pH:碱性条件有利于美拉德反应的进行,而酸性环境,特别是pH3以下可以有效防止褐变反应的发生。
(5)金属离子:许多金属离子可以促进美拉德反应的发生,特别是铁离子与铜离子,三价铁比二价铁更为有效。
抑制美拉德反应:将水分含量降到很低;如果是流体食品则可通过稀释、降低PH、降低温度或除去一种作用物;亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐可抑制美拉德反应;在食品加工的过程中避免混入铁和铜离子。
焦糖化反应:糖类尤其是单糖类在没有含氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上时,会因发生脱水、降解等过程而发生褐变反应。
淀粉的糊化的定义及其影响因素?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被称为糊化。
(其本质是微观结构从有序转变成无序。
)影响因素:1.Aw。
Aw提高,糊化程度提高。
2.糖盐:高浓度的糖、盐水分子,使淀粉糊化受到抑制。
3.脂类:脂类可与淀粉形成包合物,即脂类被包含在淀 粉螺旋环内,不易从螺旋环中浸出,并阻止水渗透入淀粉粒。
4.酸度:pH<4时,淀粉水解为糊精,粘度降低;pH 4-7时,几乎无影响; pH =10时,糊化速度迅速加快,但在食品中意义不大。
淀粉的老化的定义及其影响因素?淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置,会变为不透明甚至产生沉淀的现象,被称为淀粉的老化。
(实质是糊化的后的分子又自动排列成序,形成高度致密的、结晶化的、不溶解性分子微束.)影响因素:1.温度:2~4℃ ,淀粉易老化,>60 ℃或<- 20℃ ,不易发生老化。
2. 含水量:过低或过高均不易老化。
3.共存物的影响:脂类和乳化剂可抗老化,多糖(果胶例外)、蛋白质等亲水大分子,可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢,从而起到抗老化作用。
斯特勒克降解反应:在二羰基化合物存在下,氨基酸可发生脱羧、脱氨作用,成为少一个碳的醛,氨基则转移到二羰基化合物上。
二氧化硫和亚硫酸根离子虽能抑制食品褐变,但它们不能防止参与美拉德反应的氨基酸的营养价值受损失,因为在二氧化硫抑制褐变之前,氨基酸已开始参与反应,并随之发生降解。
此外,斯特克雷尔反应是引起必需氨基酸营养价值损失的重要途径,而二氧化硫和亚硫酸盐对该反应几乎无抑制作用。
果胶以酯化度分类:原果胶、果胶酯酸、果胶酸。