文档介绍:食品化学与分析
食品化学与分析
绪论
食品化学的定义: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它们在生产、加工。贮藏和运销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。
食品化学下,使食品吸湿或干燥(解吸),所得到的水分活度与含水量关系的曲线。
为了说明吸湿等温曲线内在含义,并与水的存在状态紧密联系,可以将其分为I、II、III区。
I区:Αw=0--,是食品中与非水物质结合最紧密的水,属于单分子层水(含水合离子内层水)不能作溶剂,-40℃以上不结冰与腐败无关。
II区:Αw=-。加上I区约占高分食品的5%,不作溶剂,-40℃以上不结冰,起到膨润和部分溶解的作用,会加速化学反应的速度,(Αw)的食品,可能有变质现象。
III区:Αw=-,起到溶解和稀释作用,可结冰,可作溶剂。
从微生物活动与食品水分活度的关系来看:随着水分活度增加,微生物生长速度快速增加,达到生长速度的最大值后略有下降。一般来说,细菌为Αw>,酵母为Αw>,霉菌为Αw>。
Αw=-、干、渗透压细菌、酵母、霉菌,Αw<。
从酶促反应与食品水分活度的关系来看:水可作为介质,活化底物和酶Αw<,-、多酚氧化酶抑制或丧失活力,而脂肪酶在Αw=-,如肉脂类(因为活性基团未被水覆盖,易于氧作用)
Αw与非酶褐变:Αw<. Αw升高,V升高;Αw=-,V最大;Αw>,V降低(因为水稀释了反应物浓度)
Αw与脂质氧化: Αw< Αw上升,V下降(MO2-H2O阻V)
Αw>,Αw上升,V上升(H2O溶解O2,溶胀后催化部位暴露,氧化V上升)
Αw>. Αw上升,V上升(稀释浓度)
Maillard反应和VB1分解速度都在Αw达到中等至较高时呈现最高。
糖:是一类含多羟基醛和多羟基酮的化合物,分子通式:Cn(H2O)m统称碳水化合物。
糖类化合物的定义与来源
(一)糖类化合物广泛存在于各种生物有机体内,是食品的主要组成成分之一,也是绿色植物经过光合作用形成的产物。
糖的分类:
(二)单糖:指不能被水解为更小单位的糖类物质,是结构最简单的糖,如葡萄糖、果糖等;
寡糖:由2-20个单糖分子缩合而成,水解产单糖,如蔗糖、乳糖;
多糖:由多个单糖分子缩合而成,如淀粉、纤维素等;根据组成成分分为均多糖和杂多糖。
(三)食品中的糖类化合物: %-%的D-葡萄糖、%-%的D-果糖和1%-2%的蔗糖。
单糖和低聚糖
(一)单糖结构:最小的碳水化合物,是不能水解的多羟基醛、酮及其衍生物。分子含有手性碳原子。单糖分子量较小,一般含有5-6个碳原子。
单糖是D-甘油醛的衍生物,可以形成缩醛和缩酮,糖分子的羟基可以与糖分子本身的一个羟基反应,形成分子内的半缩醛和半缩酮,形成五元呋喃糖或更稳定的六元吡喃糖环。天然葡萄糖属于D异构系列,含有一个镜像分子L异构系列。
(二)低聚糖的结构与存在
1、低聚糖的结构:由2-20个糖单位通过糖苷链接起来,形成直链的或者具有分支结构的一类糖的总称。食品中天然低聚糖有:双糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖。
糖基组成可以是同种的(均低聚糖),也可以是不同种的(杂低聚糖)
分子量较大的低聚糖有:饴糖、玉米糖浆中的麦芽低聚糖、环状糊精。其中环状糊精在食品工业中广泛应用,可作为微胶囊的壁材。
环状糊精:又称沙丁格糊精,由6-8单位α-D呋喃葡萄糖基通过α-1,4糖苷键,首尾相连形成的环状低聚物,主要有α-、β-和γ-环状糊精3种。在α-淀粉酶的作用下降解的主要产物为β-环糊
精,其利用价值主要在于其具有包裹疏水性小分子有机物的作用。如维生素、风味物质等。
2、食品中重要的低聚糖:近年来开发的各种新型功能性低聚糖被引入食品,例如:低聚果糖、低聚木糖、甲壳低聚糖等。
由两个单糖缩合而成的双糖,如纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、龙胆二糖和海藻糖。在食品中广泛应用。其中糖的还原性和非还原性在食品中具有重要的作用,如乳糖。三糖也存在于食品中,如麦芽三糖、甘露三糖、蜜三糖等。
(三)糖在食品中应用的物理性质
1、甜度:使人感觉到甜味的最低糖浓度。用相对甜度表示,设蔗糖的甜度为1,,,,,.
多价醇具有甜味,其产生甜味的基团为-CHOH-CHOH-,同一种糖