食品化学总结

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食品化学总结

食品化学总结

食品化学学习总结

本学期学习了食品化学这门专业课。作为食品质量与安全专业的学生，食品化学作为一门基础的专业课，理应透彻深入地学习它。

食品化学就是从化学的角度和分子水平上研究食品中上述成分的结构、理化结构、营养作用、安全性及可享受性，以及各种成分在食品生产、食品加工和储藏期间的变化及其对食品营养性、享受性和安全性影响的科学，是为改善食品品质、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、加强食品质量与安全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科学。食品化学是科学的一个重要的组成部分（食品科学是一门重要涉及微生物、化学、生物学、和工程学等多学科的科学），它是一门研究食品的组成特性及其产生化学变化的科学。

学习了这门课程以后，对于本专业有了更深入地了解，也为以后学习更多与食品有关的课程奠定了良好的基础。

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第二章水

自由水：指没有与非水成分结合的水

结合水：指存在于溶质及其它非水组分邻近的水

单分子层水：可以近似地认为食品物质中构成水分与邻近水的总和即为单分子层水水分活度：在一定的温度下，食品体系当中水的蒸气压与纯水蒸气压之比滞后效应：采用回吸的方法绘制的吸附等温线和按解吸的方法绘制的吸附等温线并不相互重叠的现象

疏水相互作用：当两个分离的非极性基团存在时，不相容的水环境会促使它们缔合，减少与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合的作用2,水有哪些异常性质？并从理论上加以解释。答：水的异常性质：（1）高熔点（0℃），高沸点（100℃）（2）介电常数大（3）表面张力高（4）热容（熔化热，蒸发热和升华热）和相转变热焓高（5）密度低（1g/cm ），凝固时的异常膨胀率（6）粘度正常（1cPa*s） 2

原因：水分子在三维空间形成多重氢键，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，每个水分子最多能与其他四个水分子形成氢键形成四面体结构;与同样能形成氢键的分子比较水分子间的吸引力高很多；水合氢离子带正电笔非离子化水拥有更大的氢键给与能力而羟基则拥有更大的接受能力。水是呈四面体的网状结构，水分子之间的氢键网络是动态的，

3，什么是吸附等温线？各区有何特点？

答：在一定温度（恒温）下，食品的含水量（用每单位干物质中的水含量表示）与其水分活度的图，称为水分吸附等温线。

区I的水的性质：构成水和邻近水，最强

烈地吸附，最少流动，水-离子或水-偶极相互作用，在40℃不结冰，看作固体的一部分，

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总水量极小部分

1.曲线可以划分为3个区域2I.区：以化合水为主

3.I、II交界：临近水或单层吸附水4.II区：多层水、少量毛细管水5.III区：体相水I、II交界称为BET单层，不是物理上的单层与极性基团有关，相当于一个干制品

能呈现最高的稳定性时含有的最大水分含量

.II区的水的性质：多层水，通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合，流动性比体相水稍差，大部分在40℃不结冰，导致固体基质的初步肿胀，区I和区II的水占总水分的5%以下

区II和区III接界是真实单层，完全水合所需的水分含量，即占据所有的第一层部位所需的水分含量，水能引发溶解过程，促使基质出现初期溶胀，起着增塑作用

区III的水的性质：体相水，被物理截留或自由的，宏观运动受阻，性质与稀盐溶液中的水类似，占总水分的95%以上区水分活度含水量%冷冻能力溶剂能力水分状态微生物利用区I.0～0.21～6.5不能冻结无单分子层水不可利用区II0.2～0.856.5～27.5不能冻结轻微-适度多分子层水部分可利用区III》0.85》27.5正常正常体相水可利用4，水与溶质间的相互作用有与离子基团，极性基团， 3

非极性基团，两亲分子的相互作用5，食品中水的存在状态有：体相水包括自由水和截留水；结合水：化合水，邻近水，多层水性质一般描述结合水存在于溶质或其他非水组分包括化合水，邻近水，几乎全部多层水冰点大为降低，甚至-40℃不结冰无大大降低甚至无增大《0.03～3不能体相水位置上远离非水组分以水-水氢键存在能结冰，略微降低大变化很小基本无变化约96%能冰点（与纯水相比较）溶剂能力平均分子水平运动蒸发焓（与纯水比较）高水分食品中占总水分微生物利用6，水分活度对食品稳定性有哪些影响？

答：同一类的食品由于组成、新鲜度和其他因素而使水分活度有差异，而食品中的脂类自动氧化，非酶褐变，微生物生长，酶的反应等都与水分活度有很大的关系当水分活度小于0.2时，除了氧化反应外，其他反应处于最小值（区域I）

当水分活度为0.2～0.3时，为最小的反应速度（一般在等温线吸附区域I和II的边界）当水分活度为0.7～0.9时，中等水分时麦拉德褐变反应，脂类氧化，维生素B1降解，叶绿素损失，微生物繁殖和酶反应均显示出最大速率，但对中等水分和高水分食品一般随着水活性的增加，反应速度反而降低，如蔗糖水解后的褐变反应

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7，冰对食品稳定性有何影响？

食品结冰时（1）冰的体积增加90%导致机械伤害，发生错位现象，食品解冻后，汁液流失（和速冻慢冻）（2）非冻结相中，溶质变浓产生浓缩效应，PH，粘度，离子强度，氧化还原电位，胶体性质等发生变化，加速一些化学反应等（3）冷冻给食品体系化学反应带来的影响有相反的两方面：降低温度，减慢了反应速度；溶质浓度增加，加快了反应速度8，比较冰点以下和冰点以上水分活度的差异

答（1）在冻结温度以上，水分活度是样品组分与温度的函数，且前者是主要因素

（2）在冰洁温度以下，水分活度是与样品组分无关的，只取决于温度，即冰相存在时，水分活度不受存在的溶质种类或比例的影响，不能根据水分活度预测受溶质影响的反应过程，如扩散控制过程，催化反应等（3）不能根据冰点以下的水分活度预测冰点以上的水分活度（4）冻结温度以上和以下水分活度对食 4

品稳定的影响不同的（5）当温度改变到形成冰或融化冰时，就食品稳定性而言，水分活度的意义也改变了

9，水分活度的测定方法：冰点测定法，相对湿度传感器测定法，恒定相对湿度平衡法10，纯水的水分活度等于1，完全无水时水分活度等于0

食品中存在结合水，结合水的蒸汽压远低于游离水，所以水分活度处于0～1之间食品中结合水含量越高，食品的水分活度就越低，可利用水分活度可表示食品中水分被束缚的能力

第三章碳水化合物吸湿性：指在较高空气湿度条件下，吸收水分的能力保湿性：指在较低空气湿度条件下保持水分的能力

还原糖：羰基键没有参与形成糖苷键，能够还原斐林试剂或托伦斯试剂的糖淀粉的糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键在水中溶胀分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程

淀粉的老化:a-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

改性淀粉：为了适应需要将天然淀粉经化学处理、物理处理或酶处理使某些加工性质（如水溶性，粘度，色泽，味道和流动性）得到改善以适应特定的需要

焦糖化反应：在无水（或浓溶液）条件下加热糖和糖浆用酸或铵盐作催化剂生成焦糖的过程麦拉德反应：还原糖（主要是葡萄糖）与游离氨基酸或氨基酸残基的氨基发生羰胺反应2，影响淀粉糊化的因素

(1)结构直链淀粉小于支链淀粉（2）AwAw提高，糊化程度提高

（3）糖高浓度的糖水分子使淀粉糊化受到抑制

（4）盐高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制，低浓度盐存在对糊化几乎无影响（5）脂类抑制糊化（6）酸度

PH

糊化终了温度：双折射完全消失的温度影响淀粉的老化的因素

（1）温度2～4℃淀粉易老化》60℃或,10老化减弱

（6）其他因素淀粉浓度，某些无机盐对老化也有一定程度的影响

例子在烘培食品中淀粉的糊化程度影响到产品的性质包括贮藏性质和消化率有些产品如面包由于含水量高，96%的淀粉颗粒均糊化了因而容易消化。面包 5

陈化，汤的粘度下降并产生沉淀这些都是由于淀粉老化的缘故a-淀粉是指经糊化的淀粉B-淀粉：具有胶束结构的淀粉3，麦拉德反应过程的三个阶段：

（1）开始和引发阶段：氨基酸与羰基缩合Amadori分子重排（2）中间阶段：糖脱水；糖裂解；氨基酸降解

（3）后期阶段：醛醇缩合；胺-醛缩合（褐色血素）抑制麦拉德褐变反应

（1）稀释或降低水分含量，降低PH，降低温度，除去一种作用物，或在色素形成早期加入还原剂（亚硫酸盐）实际应用

注意选择原料

如土豆片选氨基酸，还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖保持水分

蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂如二氧化硫

（2）应用SO2

硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效（3）保持低PH

常加酸如柠檬酸，苹果酸（4）其他处理

热水烫漂，除去部分固形物，降低还原糖含量冷藏库中马铃薯加工时回复处理（5）Ca处理如马铃薯淀粉加工中

加CaOH可以防止褐变，产生白度大大提高麦拉德褐变反应条件：氨基酸和糖及少量的水参与产物：色素（类黑精）

风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异麦芽酚

特点：a，随着反应的进行，PH降低（封闭了游离的氨基）还原能力上升（还原酮的产生）b.420nm～490nm处有吸收

c.褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生

d.添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色影响麦拉德褐变的因素：

（1）糖的种类及含量五碳糖》六碳糖单糖>双糖还原糖含量与褐变成正比

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（2）氨基酸及其他含氨物种类

A．含s-s,s-h不易褐变B.有吲哚，苯环易褐变C.碱性氨基酸易褐变

D.氨基在e-位或在末端，比在a位易褐变（3）温度升温易褐变（4）水分褐变需要一定水分（5）值PH 6

PH4～9范围内随着PH上升，褐变上升PH《4时褐变反应程度较轻微PH在7.8～9.2范围内褐变较严重（6）金属离子和亚硫酸盐（7）氧（间接因素）

（8）Ca处理抑制Maillard反应利用Maillard反应

在面包生产，咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油等生产中产生特殊风味，香味通过控制原材料，温度及加工方法，可制备各种不同风味香味的物质4，焦糖化反应的条件：催化剂，无水或浓溶液温度150～200℃

5，糖苷是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的-OH,-NH2,-SH(巯基)等发生缩合反应而得的化合物

6，果胶物质分为：原果胶，果胶，果胶酸

7，环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子起到稳定缓释，提高溶解度掩盖异味的作用环状糊精的应用：（1）保持食品香味的稳定

（2）保持天然食用色素的稳定（3）食品保鲜（4）除去食品的异味