文档介绍：1 第一部分专业基础知识一、食品化学和食品生物化学(一)水 1 、熟悉水的结构特性;水在食品中的存在形式 1-1 水的结构特性:每个水分子由 2个氢原子和 1个氧原子组成。水分子中氧原子具有 4 个 sp3 杂化轨道,这 2个氢原子各以最外层的 1个电子与 1个氧原子的最外层的 2个电子组成 2个共用电子对,使各自最外电子层都达到稳定结构——这就是所谓的氢键。氧具有高的电负性,因此 O-H 共价键具有部分离子特征,水分子具有极性,水分子之间具有强烈的缔合效应。 1-2 水在食品中的存在形式:食品中含的水有二种,一种是与普通水一样能自由流动的水, 称为自由水或游离水。另一种是与食品中蛋白质、碳水化合物等以氢键结合而不能自由运动的结合水。结合水(束缚水、固定水) 1)化合水 2)邻近水 3)多层水自由水(体相水) 1)滞化水 2)毛细管水结合水与自由水的不同: 1)不易蒸发 2)不易冻结(-40 ? C)3)不能作为溶剂 4)不能为微生物所利用自由水则具有上述的各种能力。 2 、掌握水分活度( Aw ) ;水分活度对食品加工的影响 2-1 水分活度定义:水分活度(water activity) 即某含水体系中的水蒸汽压 p 和相同温度下纯水蒸汽压 p0的比值。 Aw = p/p0 Aw 反映了水与各种非水成分缔合的强度,能够更可靠地预测食品的稳定性、安全和其他性质。它是微生物生长、酶活性和化学反应与水分之间相关性的最佳表达方式。在冰点以上,水分活度与食品中的化学成分有关,而冰点以下与此无关。因此,用水分活度大小来预测食品的性质,只有在冰点以上有效,在结冰之后则无效。测定水分活度可以采用冰点降低法、相对湿度传感器法和恒定相对湿度平衡室法。通常用水分活度计测定。 2 2-2 水分活度对食品加工的影响水分活度与食品稳定性水分活度与微生物活动的关系各种微生物的活动都有一定的 AW 阈值(最低值)如: 细菌? 酵母? 霉菌? (二)碳水化合物 1 、了解糖的结构与功能;单糖、低聚糖结构特性 1-1 糖的结构与功能: 单糖:不能被水解的简单碳水化合物,如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。寡糖:单糖聚合度≤10的碳水化合物(以双糖最为多见):蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖。多糖:单糖聚合度>10 的碳水化合物:淀粉、糊精、糖原、纤维素、半纤维素及果胶等。 1-2 单糖、低聚糖结构特性: 单糖是不能被水解的简单碳水化合物。单糖一般为无色晶体,且具有甜味,能溶于水。单糖为多羟基醛或多羟基***;含有手性碳原子;一般单糖含有 5或6个碳原子;大多为 D 型。有开链结构,也有环状结构根据所含糖原子的数目,单糖有可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。单糖的结构特点是多羟基醛或多羟基***,其醛基、羟基功能团可发生相应的反应,如氧化和还原、缩醛化反应、成酯、成醚等。 2、掌握糖的典型物理和化学性质;美拉德反应;焦糖化 2-1 糖的典型物理和化学性质: 物理性质(1)甜度比甜度:受到分子结构、分子量、水中结构的影响。 D- 葡萄糖以α型较甜, D- 果糖以β型较甜。各种常用糖的比甜度比较: 果糖>蔗糖=转化糖>葡萄糖>乳糖(2)旋光性戊糖和己糖都含有手性碳原子,具有旋光性。可利用此性质鉴定单糖或二糖。 3 葡萄糖也称为右旋糖( + ) ,果糖也称为左旋糖(-) 。蔗糖为+ ,水解成果糖和葡萄糖的混合液为- ,因此称这种水解液为转化糖。(3)溶解度:糖具有多个亲水的羟基,因此具有较好溶解性。温度升高则溶解度增大。各种糖的溶解度比较: 果糖>转化糖>蔗糖>葡萄糖>乳糖溶解度与糖的保藏性有关。溶解度大则可更好地降低水分活度,从而达到防腐要求。(4)吸湿性和保湿性(5)结晶性(6)粘度和质地单糖的化学性质单糖的结构特点是多羟基醛或多羟基***,其醛基、羟基功能团可发生相应的反应,如氧化和还原、缩醛化反应、成酯、成醚等。此外,还有一些和食品性质相关的重要反应: 1)美拉德反应; 2)焦糖化反应 A、酸: 酸性条件下,与醇反应生成糖苷 B、碱: 在弱碱环境,糖会发生异构化,例:葡萄糖在弱碱性环境变为葡萄糖、果糖与甘露糖的混合物。在强碱性环境下,糖会被空气中的 O2 氧化生成其它复杂的混合物。 C、氧化醛或***糖与 Tollens 试剂( AgNO3-NH3 )作用会产生银镜;与 Benedict 试剂( CuSO4 、柠檬酸和 Na2CO3 )或 Fehling 试剂( CuSO4 ,酒石酸钾钠、 NaOH )一起加热时,溶液的蓝色消失,同时生成 Cu2O 的砖红色沉淀。 D- 葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下,生成 D- 葡萄糖酸及其内酯。 D、还原在一定压力和催化剂镍存在下,双键加氢生成糖醇。 2-2 美拉德反应: 美拉德反应:食品在油