食品化学与分析复习资料(DOC 31页).docx
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- 食品化学与分析复习资料DOC 31页 食品 化学 分析 复习资料 DOC 31
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1、-1、食品化学: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他们在生产、加工,贮藏和运输过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的科学。2、食品化学研究的内容:确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要特性食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的步骤和机制确定影响食品品质和安全性的主要因素研究化学反应的热力学参数和动力学行为及其环境因素的影响。3、食品化学分类(按研究内容分):食品营养化学食品色素化学食品风味化学食品工艺化学食品物理化学食品有害成分化学4、食品在贮藏加工中各组分间相互作用对食品品质和安全性的不良影响:质地变化:食品组分的溶解性、分散
2、性和持水量降低,食品变硬或变软风味变化:酸败,产生蒸煮味或焦糖味及其他异味。颜色变化:变暗、褪色或出现其他色变营养价值变化安全性的影响5、食品分析:对食品中的化学组成以及可能存在的不安全因素的研究和探讨食品品质和食品卫生及其变化的一门学科。6、食品的理化检验的内容(分析检验内容):食品营养成分的检验食品添加剂的检验食品中有害、 有毒物质的检验食品新鲜度的检验掺假食品的检验7、食品分析所采用的分析方法:感官分析法:视觉、嗅觉、味觉、听觉、触觉鉴定理化分析法:物理、化学、仪器分析法微生物分析法酶分析法8、水的功能:食品生物学方面的功能:a、是维持生理活动和进行新陈代谢不可缺少的物质b 、是体内化学
3、介质、化学反应的反应物和产物,使生物化学反应顺利进行c、是营养物质和代谢载体d 、比热大,热容量大,可调节体温e、可对体内的机械摩擦产生润滑,减少损伤水在食品工艺学方面的功能:a、水溶解及分散蛋白质、淀粉,形成溶液或凝胶。b 、影响食品的新鲜度、硬度、风味、流动性、色泽、耐贮性和加工适应性c、水是微生物繁殖的必需条件d 、水起着膨润、浸透、均匀化等功能9、自由水(体相水、游离水、吸湿水):食品中与非水成分有较弱作用或基本无作用的水,这部分水靠毛细管力维系。10 、结合水:存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水,是食品中与非水成分结合的最牢固的水。11 、结合水的分类:单分子层水:与食品中非水
4、成分的强极性集团如羧基、氨基、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。多分子层水: 单分子层水之外的几个水分子层包含的水,这部分水占据单分子覆盖层旁边未覆盖的非水物表面位置以及单分子覆盖层外位置。-112、自由水与结合水的区别:自由水结合水可作为溶剂不可可被微生物利用不可 0下会结冰冰点达 -40,沸点10513、水分活度 :表示食品中水分的有效浓度, 在物理化学上是指食品的水分蒸气压与相同温度下纯水的蒸汽压之比。14、水分活度(Aw)与温度的关系:含水量相同,温度越高,Aw越大冰点: a、高于冰点, Aw与食品组成 ( 主要因素 ) 及温度有关b、低于冰点,Aw仅与温度有关冰点上下,Aw对食品
5、稳定性影响不同15、水分活度(Aw)与食品稳定性:微生物的活动:随 Aw值的增大,微生物的生长速度快速增加,达到生长速度最大值后略有下降。 Aw大的食品易受微生物感染,稳定性差酶促反应: Aw很低其速度很慢, Aw 0.35 , Aw继续提高,其速度迅速提高脂质氧化作用: 脂类氧化在 Aw极低时保持较高的氧化速率, 随着 Aw的增加氧化速度降低,直到 Aw接近 MSI 的和区的边界;进一步加水,氧化速度又增加,直到 Aw接近 MSI 的和区的边界;进一步加水至区后,反应物和催化剂被稀释,继续加水则表现为氧化阻滞美拉德反应和维生素B1 分解的速度在Aw达到中等至较高时呈现最高16、等温吸湿曲线(
6、MSI):在恒定温度下,使食品吸湿或干燥,所得到的水分活度与含水量关系的曲线。17 、等温吸湿曲线的区分及其与食品稳定性的关系: I 区: Aw=00.25 ,水分含量00.07g/g 干物质。等温吸湿曲线开始时稍陡的一段。食品中的水是与食品中非水组分紧密结合的水,不能做溶剂,-40以上不结冰,与食品腐败无关。区: Aw=0.250.80 ,水分含量为0.070.32g/g 干物质。等温吸湿曲线中较为平坦的一段。 这部分水主要通过氢键与相邻的水分子和溶质结合,实际是多分子层水,将起到膨润和部分溶解的作用,加速化学反应速度,与腐败无关。区: Aw=0.800.99 ,水分含量 0.4g/g 干物
7、质。等温吸湿曲线中最陡的一段,也是表现吸湿性最强烈的区段。水与非水组分间的结合力极弱,易蒸发,可做溶剂, 可结冰, 许多方面与纯水相似,是微生物生长繁殖与进行化学反应的适宜环境。18、糖类化合物:是多羟基的醛类和多羟基的酮类化合物及其缩合物和某些衍生物的总称。19、糖类化合物分类:单糖、寡糖、多糖20、环状糊精:是由 6-8 单位 -D- 吡喃葡萄糖基,通过-1,4糖苷键,首尾相连形成的环状低聚物。21、单糖和低聚糖的性质:物理:甜度、溶解度、结晶性、吸湿和保湿性、渗透压、粘度、冰点降低、抗氧化性化学:水解反应转化糖的形成、与碱和酸的作用、氧化和还原反应22 、美拉德反应:甘氨酸和葡萄糖的混合
8、液在一起加热时会形成褐色的所谓“类黑色素” ,被称为美拉德反应。包括其他氨基化合物和羰基化合物之间的类似反应。223、影响 美拉德反应的因素:温度:升温易褐变水分:需要一定水分(中等)金属离子:Cu 与 Fe 促进褐变 SO2 和亚硫酸盐可抑制褐变 pH 在 4 9, pH 上升,褐变速度;pH 4,褐变反应程度较轻微;pH 在7.8 9.2,褐变较严重糖的种类及含量:a.五碳糖 六碳糖b.单糖 双糖 c.还原糖含量与褐变成正比24、美拉德反应在食品中的应用及对食品品质的影响:食品中应用:a、当还原糖痛氨基酸、蛋白质或其他含氮化合物一起加热时产生美拉德褐变产品,包括可溶性和不溶性的聚合物b、当
9、还原糖与牛奶蛋白质反应时,美拉德反应产生乳脂糖、太妃糖和奶糖的风味对食品品质的影响:造成氨基酸和营养成分的损失,产生有毒的致突变的化合物;还可产生许多风味和颜色25、焦糖化反应:在没有氨基化合物存在的条件下,将糖和糖浆直接加热熔融,在温度超过100时,糖分解变化形成黑褐色的焦糖,称为焦糖化反应。26、影响淀粉水解反应:淀粉的种类:不同淀粉的可水解难易程度不一样淀粉的形态:无定性的淀粉比结晶态的淀粉容易被水解淀粉的化学结构:直链淀粉比支链淀粉易于水解催化剂:在相同浓度下,催化由强到弱:盐酸硫酸草酸。27、淀粉的糊化: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,并为水所包围而成为溶液状
10、态。28 、影响淀粉糊化的因素:淀粉的种类颗粒大小温度水分活度淀粉中其他共存物质PH 等29 、家庭煮稀饭时加少量碱:淀粉糊化的本质是淀粉分子中有序及无序 (晶质与非晶质) 态的淀粉分子间的氢键断开, 分散在水中形成胶体溶液。 所以不仅加热可使其糊化, 强的氢键切断试剂或溶液如碱液即使在常温下也可使淀粉糊化。30 、淀粉的老化:经过糊化后的淀粉在温室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,这种现象称为淀粉的老化。31 、影响淀粉老化的因素淀粉的种类:直链比支链淀粉更易老化食品的含水量:3060%时易老化, 10%或含水量过高都不易老化酸度:偏酸或偏碱淀粉都不易老化温度: 24最
11、易老化,60或 -20都不易老化32 、同质多晶:同一种物质具有不同的晶体形态, 称同质多晶现象; 化学组成相同而晶体结构不同的一类化合物则称同质多晶体, 他们在较高温度融化时可生成相同液相。33 、影响油脂晶型的因素:油脂分子的结构:单纯酰基甘油酯易形成稳定的型晶体, 混合酰基甘油酯易形成稳定的 型晶体油脂的来源: 豆油、花生油、 橄榄油易形成 型;椰子油、 可可脂、 菜籽油、牛脂、改性猪油易形成 型油脂的加工工艺: 熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生3显著影响34、脂质的分类:物理状态:脂肪、油脂肪酸构成:单纯或混合酰基油来源:乳脂类、植物脂、动物脂、海产品动物油、微生物油
12、脂化学结构:简单脂、复合脂、衍生脂不饱和程度:干性油、半干性油、不干性油35、必需脂肪酸:人体自身不能合成,必须由食物供给。亚油酸和亚麻酸。36、脂肪的塑性:在一定压力下表现固体脂肪所具有的抗变形能力。37、脂肪的起酥性:在面团调制过程中加入塑性油脂,使烘烤面制品的质地变得酥脆。具有这功能的油脂称为酥油。38、影响脂肪稠度的因素:脂肪中固体组分的比例:固体含量高硬度大晶体数目、 大小和种类: 含大量小结晶的比含少量粗大结晶形成的脂肪硬度更大温度充气 液体的粘度:温度引起的稠度变化与熔化物的粘度变化有关机械作用:剧烈振荡,脂肪可逆地变柔软39、油脂的油性:指液体油形成润滑薄膜的能力。40、油脂的
13、粘性:主要指油脂的粘连程度,用粘度表示。41、影响乳状液稳定的因素:界面张力 (重要因素 )连续相粘度离子表面活性剂大分子物质的稳定作用42、油脂对淀粉糊化和老化的影响:油脂在淀粉颗粒或糊化淀粉上形成一层薄膜在未糊化的淀粉颗粒上形成薄膜,使淀粉颗粒难以与水直接接触,致糊化温度提高在已经糊化的淀粉中加油脂(或乳化剂 ),油脂分子与淀粉分子形成复合物,阻滞淀粉分子间缔合,而延缓淀粉老化。43 、油脂的水解:油脂水解成甘油和脂肪酸的过程。44 、皂化反应:油脂在碱的作用下完全水解生成甘油和脂肪酸盐的反应。45 、油脂的氧化:包括氢过氧化物及其聚合物的形成,分解形成蛤味的小分子化合物两个过程。氢过氧化
14、物的形成途径:自动氧化、光氧化、酶促氧化。46 、影响油脂氧化的因素:脂肪酸的组成温度氧气水分活度光和射线助氧化剂47 、油脂酸败的类型:水解型、酮型、氧化型酸败48 、油脂氢化:三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。49 、酯交换:酯和酸、酯和醇或酯和酯之间发生的酰基交换反应50 、蛋白质:有 20 种左右 L 型 氨基酸通过肽键构成并具有稳定的构象和生物学功能的一类复杂高分子含氮化合物。51 、蛋白质分类:分子组成:简单、结合蛋白质空间形状:纤维蛋白、球蛋白功能性质:结构蛋白、生物活性蛋白、食品蛋白452、氨基酸的等电点:当调节氨基酸溶液的pH 值,使氨基酸分子上的氨基和羧基
15、的解离度完全相等时,即氨基酸所带净电荷为零,此时,氨基酸所处溶液的pH 值称为该氨基酸的等电点。53、氨基酸的物理性质:溶于水、强酸及强碱,不溶或微溶于乙醇,不溶于乙醚熔点比相应的羧酸或胺高,在200300芳香族氨基酸有紫外吸收能力具有旋光性54、蛋白质的功能性质:凝胶性、粘弹性、起泡性和乳化性等55、影响乳化作用的因素:蛋白质溶解度在25% 80%范围和乳化容量或乳状液稳定性之间通常存在正相关 pH 影响蛋白质的乳化性质。加热通常可以降低被界面吸附的蛋白质膜的黏度和刚性, 结果使乳状液稳定性降低。添加小分子表面活性剂, 一般对依靠蛋白质稳定的乳状液的稳定性不利, 因为他们会降低蛋白质膜的硬性
16、,使蛋白质保留在界面的能力减弱。56、影响泡沫形成和稳定的环境因素: pH:大多数食品泡沫在蛋白质成分等电点不同的PH 条件下制成盐类: NaCl 通常能增大膨胀量和降低泡沫稳定性,二价阳离子能与蛋白质的羧基生成桥键,提高泡沫稳定性糖类:抑制泡沫膨胀,提高稳定性。脂类:蛋白质被低浓度脂类污染时,严重损害起泡性能蛋白质浓度:蛋白质浓度越高,泡沫越牢固。温度:蛋白质加热部分变性,可改善泡沫的起泡性。57 、蛋白质风味结合作用及其影响因素:蛋白质的风味结合作用是指蛋白质以共价键与食品中的挥发性风味物质结合,使食品中的挥发性风味物质在贮存以及加工过程中不发生变化,并在进入口腔时完全不失真地释放出来,从
17、而起到保护食品风味的作用。影响因素: 由于挥发性风味物质与水合蛋白间是通过疏水相互作用结合,因此,任何影响蛋白质疏水相互作用或表面疏水作用的因素,在改变蛋白质构象的同时,都会影响风味的结合。a、水:水可以提高蛋白质对极性风味化合物的结合作用,但对非极性风味化合物的结合没有影响b、盐:盐溶类盐可降低蛋白质的风味结合作用,而盐析类盐可提高风味结合作用c、水解作用:蛋白质水解后其风味结合作用严重被破坏d、热变性:热变性一般会使蛋白质风味结合作用加强e、其他:脱水处理会降低蛋白质的风味结合作用,而脂类的存在能提高风味结合作用58 、蛋白质的变性:指当天然蛋白质收到物理或化学因素的影响时,是蛋白质分子内
18、部的二、三、四级结构发生异常变化,导致生物功能丧失或物理化学性质改变的现象。常见因素: 物理因素 (热作用、 高压、 剧烈震荡、 辐射等 )和化学因素 (酸、碱、重金属离子、高浓度盐、有机溶剂等)59 、蛋白质变性对其结构和功能的影响:失去生物活性改变对水的结合能力理化性质改变生物化学性质改变构象发生改变560、影响蛋白质凝胶形成的因素:蛋白质浓度:浓度越大,越有利于蛋白质凝胶形成蛋白质的结构:蛋白质中二硫键含量越高,形成凝胶的强度越高,甚至可形象不可逆凝胶;二硫键含量少可形成可逆凝胶添加物:不同的蛋白质相互混合,可促进凝胶形成 PH: PH在 PI 附近时易形成凝胶61、影响面团形成的因素:
19、氧化还原剂:还原剂不利于面团形成,氧化剂可增强面团的韧性和弹性面筋含量:含量高的面粉需长时间揉搓,含量低的揉搓时间不能太长面筋蛋白质的种类62、影响蛋白质热变性的因素:组成蛋白质的氨基酸种类: 含有较多疏水氨基酸残基的蛋白质,对热的稳定性高于亲水性的蛋白质温度的影响: 在蛋白质分子中极性相互作用超过非极性相互作用,蛋白质在冻结温度或低于冻结温度比在较高温度时稳定含水量:水能促进蛋白质的热变性盐和糖:蛋白质水溶液中添加盐和糖可提高热稳定性 PH:加酸可加速热变形的进行63、脱水和干燥对蛋白质的影响:干燥时温度过高,时间过长, 蛋白质中结合水受到破坏,则引起蛋白质变性,持水力降低,复水性降低,硬度
20、增加干燥时结构发生变化,形成多孔性结构,使风味,色泽,口感发生变化最好的干燥方法:冷冻真空干燥64、冷冻和冷藏对蛋白质的影响:采用冷冻或冰冻进行食品贮藏,可延缓或防止蛋白质腐败,-20时,会造成蛋白质变形蛋白质冻结后会引起风味性质的变化65 、蛋白质的水合作用:通过蛋白质的肽健,或氨基酸侧链同水分子之间的相互作用来实现的。66 、影响蛋白质的水合性质的环境因素:蛋白质的总吸水率随蛋白质浓度的增加而增加 pH 的变化影响蛋白质分子的解离和净电荷量,因而可改变蛋白质分子间的相互吸引力和排斥力,及其与水缔合的能力蛋白质结合水的能力一般随温度升高而降低离子的种类和浓度对蛋白质的吸水性、溶胀和溶解度也有
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