食品化学总结

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^3），凝固时的异常膨胀率 （6）粘度正常（1cPa*s）

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. 0～0.2 1～6.5 不能冻结 无 单分子层水 不可利用 区II 0.2～0.85 6.5～27.5 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，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）Aw Aw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<4时淀粉水解为糊精粘度降低 PH4～7几乎无影响

PH=10糊化速度迅速加快，但在食品中的意义不大 （7）淀粉酶 使淀粉糊化速度加速

新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂

淀粉糊化的三个阶段：可逆吸水阶段；不可逆吸水阶段；淀粉粒解体阶段

淀粉糊化温度是指双折射消失的温度。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围 糊化点或糊化开始温度：双折射开始消失的温度

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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,<-20℃难发生老化

（2） 含水量 含水量30%～60%易老化，含水量过低或过高均不易老化

（3） 结构 直链淀粉易老化，聚合度中等的淀粉易老化，淀粉改性后不均匀性提高，不

易老化

（4） 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

（5） PH值 《7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

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

8，淀粉的水解-糊精：淀粉水解过程中所产生的分子量不等的多糖苷片段 葡萄糖当量（DE）：用来衡量淀粉转化为D-葡萄糖的程度 定义：还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中的百分比 DE=100/DP DP:聚合度

第四章 脂质

1.同质多晶：化学组成相同的物质，结晶晶型不同，但融化后生成相同的液相。 2.调温：利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。

3.固体脂肪指数酸：在一定温度下油脂的固液比。

4.酸价：中和一克油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。

5.定向酯交换：将脂肪保持在熔点以下温度将导致三饱和甘油脂的选择性结晶，不断地从反应混合物中除去三饱和甘油脂，就能产生更多的三饱和甘油脂，这个过程继续下去，直到脂肪中大部分饱和脂肪酸转移至三饱和甘油脂。 6.随机酯交换：

二、填空题

1. 脂质化合物按其组成和化学结构可分为（简单脂质 ）， （复合脂质 ）和 （衍生脂质 ）。脂肪属于（简单脂质 ），卵磷脂属于（复合脂质 ）。 2．脂肪是由一分子（甘油 ）和3分子（脂肪酸 ）脱水结合而成的酯。 3．根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的氧化分为：（自

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