食品化学5-10章复习2013

CH2OHCH2OHA1A2第6章维生素第7章、矿物质第8章酶第9章色素第10章风味第6章维生素一、脂溶性维生素1维生素A和β－胡萝卜素（1）结构具有β-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Ａ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。（3）食物来源鱼肝油、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（1）结构（2）稳定性①VE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。②在食品的加工，包装，贮藏过程中，VE会大量损失。（3）食物来源植物油、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。（3）食物来源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①具有酸-碱性质②对热非常敏感,在碱性介质中加热易分解.③能被VB1酶降解,同时,血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂.④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.⑤其降解受AW影响极大,一般在AW为0.5-0.65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（1）结构（2）VB2的特性①对热稳定，对酸和中性pH也稳定,在120℃加热6h仅少量破坏。②在碱性条件下迅速分解。③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。（3）食物来源主要是动物性食物，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）（1）结构（2）VB5的特性水溶性，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。（3）食物来源来源广泛，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。4、维生素D（B5、烟酸、尼克酸）（1）结构（2）VB5的特性水溶性，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。（3）食物来源来源广泛，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①植物在不同采收期维生素含量不同②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，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↑.第7章、矿物质[教学内容][重点][难点]7.1概论7.2矿物质的来源、存在状态和生理作用※重要矿物质的来源、生理作用7.3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■Definition：elementsotherthanC,H,OandNthatarepresentinfoods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0.01%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:✓是构成生物体的组成部分。如S、P、Ca、Mg、Fe✓维持生物体的渗透压。如K、Na✓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。Meats：Na,K,Fe,PMn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。精制，烹调，溶水等会使其含量下降。如米、糖的精加工会导致营养的损失。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.酸性碱性食品概念酸性食品（AcidFood）：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（AlkalineFood）：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[教学内容][重点][难点]8.1概述8.2酶反应动力学8.3酶促褐变※※8.4酶在食品加工中的应用※一、概述1、酶的化学本质酶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：（2）立体专一性4、酶的命名与分类第一位数字（大类）反应本质第二位数字（亚类）第三位数字（亚-亚类）1．氧化还原酶电子转移供体中被氧化基团的性质受体的类型2．转移酶基团转移被转移基团的性质被转移的基团的进一步描述3．水解酶水解被水解的键的类型（酯键、肽键等）底物的类型：糖苷、肽等4．裂合酶键裂开被裂开的键：C-S、C-N等被消去的基团5．异构酶异构化反应的类型底物的类别、反应的类型和手性的位置6．连接酶键形成被合成的键:C-C、C-O、C-N等底物S1、底物S2、第三底物（共底物）几乎总是核苷三磷酸5、酶的催化理论中间产物诱导契合学说6、酶活力酶活力（enzymeactivity)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1μmol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。此曲线符合米氏方程。米氏常数Km的物理意义：反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。米氏常数生物学意义：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。4、pH的影响在一定的pH下,酶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4.5～8.0。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。催化果蔬发生酶促褐变的酚酶需要以铜离子为辅基。3、酶促褐变的防止（1）热处理：不可过热和时间过长（会引起物料质构不理想变化）。也不能不够热量。方法有水煮、蒸汽、微波、高静压等。理论值加热90-95℃，维持几秒钟可抑制酶活；（2）酸处理：多数酚酶的最适pH为6-7，pH3.0基本失活，所以降低pH就可以抑制酶促褐变，常用VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH。一般柠檬酸与Na2SO3混用，0.5%柠檬酸+0.3%VC；（3）SO2及Na2SO3：在pH=6时，效果最好，10ppm的SO2足以使酚酶失活，但考虑到挥发，反应损失等，一般增加为300ppm，残留低于20mg/kg。添加此类试剂会造成食品褪色和VB1被破坏；作用原理：抑制酚酶的活性，并把醌还原成酚，与羰基加成而防止羰基化合物的聚合作用。（4）驱氧法；具体措施：水糖盐液浸渍、浸涂抗坏血酸、真空等。（5）底物改性：使酚形成甲基取代物。四、酶在食品加工中的应用1、在食品加工中的常用酶（1）淀粉酶-淀粉酶作用：以随机的方式水解淀粉产生低聚糖或单糖。只水解-1,4键，随机地从分子内部切开-1,4葡萄糖苷键，而使淀粉水解成糊精和一些还原糖，所生成产物均为-构型。液化型α—淀粉酶对淀粉的水解速度随底物聚合度而异，相对分子质量愈小的底物愈难被水解，对于分支愈多的底物也愈难水解。当淀粉分子中的α—1,4键约有0.1%被水解，则被断裂成约相当于原来分子大小的1/100。随着淀粉分子的急速变小，粉浆粘度急速降低，这种现象为“液化”，随后水解速度变慢，分子继续断裂，水解完成后，对于原料为支链淀粉的话，产物为73%麦芽糖、19%葡萄糖和8%异麦芽糖。—淀粉酶作用：外切酶，催化淀粉水解成麦芽糖。从淀粉分子的非还原性未端开始，作用于—1，4—糖苷键，依次切开麦芽糖单位，同时发生转位反应，使生成的麦芽糖的C(1)由—型转为—型。不能水解支链淀粉的—1,6糖苷键，也不能绕过支链淀粉的分支点继续作用于—1,4键。葡萄糖淀粉酶作用：外切酶，催化淀粉水解成葡萄糖。从淀粉分子非还原性末端，逐个将葡萄糖单位水解下来当它裂开-1，4-糖苷键时，将C1的构型从-型转变为-型。该酶的专一性较低，它还能作用-1,3和-1,