第2章水1.单个水分子的结构特征:分子的四面体结构有对称型. 共价键有离子性. c.氧的另外两对孤对电子有静电力. 键具有电负性.2.分子的缔合:a.水分子在三维空间形成多重b.氢键键合—每个水分子具有c.相等数目的氢键给体和受体,d.能够在三维空间形成氢键网络结构3.水分子缔合的原因:①H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性,这种极性使分子之间产生引力.②由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体,因此可以在三维空间形成多重氢键.③静电效应.4.六方冰晶形成的条件:a.在最适度的低温冷却剂中缓慢冷冻b.溶质的性质及浓度均不严重干扰水分子的迁移。
5.按冷冻速度和对称要素分,冰可分为四大类:六方型冰晶, 不规则树枝状结晶, 粗糙的球状结晶, 易消失的球状结晶及各种中间体6.水与溶质间的相互作用:a.化合水Constitutionalwater:在-40℃下不结冰;无溶解溶质的能力;与纯水比较分子平均运动为0;不能被微生物利用b邻近水Vicinalwater:在-40℃下不结冰;无溶解溶质的能力;与纯水比较分子平均运动大大减少;不能被微生物利用此种水很稳定,不易引起Food的腐败变质。
c多层水Multilayerwater:大多数多层水在-40℃下不结冰,其余可结冰,但冰点大大降低;有一定溶解溶质的能力;与纯水比较分子平均运动大大降低;不能被微生物利用d体相水Bulk-phasewater:能结冰,但冰点有所下降;溶解溶质的能力强,干燥时易被除去;与纯水分子平均运动接近;很适于微生物生长和大多数化学反应,易引起Food的腐败变质,但与食品的风味及功能性紧密相关。
7.比较高于和低于冻结温度下的aw时应注意两个重要差别:①在冻结温度以上,aw是样品组分与温度的函数,且前者是主要因素,在冻结温度以下,aw与样品组分无关,只取决于温度,不能根据aw预测受溶质影响的冰点以下发生的过程,如扩散控制过程,催化反应等.②冻结温度以上和以下aw对食品稳的影响是不同的.8.MSI的实际意义:a.由于水的转移程度与aw有关,从MSI图可以看出食品脱水的难易程度,也可以看出如何组合食品才能避免水分在不同物料间的转移.b.据MSI可预测含水量对食品稳定性的影响.c.从MSI还可看出食品中非水组分与水结合能力的强弱.9.滞后现象Hysteresis定义:采用回吸(resorption)的方法绘制的MSI和按解吸(desorption)的方法绘制的MDI并不互相重叠的现象称为滞后现象.滞后现象产生的原因:a.解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分.b.不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压(要抽出需P内>P 外,要填满则需P外>P内).c.解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的aw.玻璃态(glassstate):是聚合物的一种状态,它既象固体一样有一定的形状,又象液体一样分子间排列只是近似有序,是非晶态或无定形态。
处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运动,其形变很小,类于玻璃,因此称玻璃态。
玻璃化温度(glasstransitiontemperature,Tg):非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻璃化转变,此时的温度称玻璃化温度。
无定形(Amorphous):是物质的一种非平衡,非结晶态。
分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。
决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。
大分子缠结(Macromoleculerentanglement):指大的聚合物以随机的方式相互作用,没有形成化学键,有或没有氢键。
第3章糖1.食品中碳水化合物的作用:提供人类能量的绝大部分;提供适宜的质地、口感和甜味(如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂);有利于肠道蠕动,促进消化(如纤维素被称为膳食纤维,低聚糖可促小孩肠道双歧杆菌生长,促消化)2.单糖的作用及功能:(1)甜味剂:蜂蜜和大多数果实的甜味主要取决于蔗糖sucrose、D-果糖D-fructose、葡萄糖glucose的含量。
①甜度定义:是一个相对值,以蔗糖作为基准物,一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20°C 时的甜度为1②甜度果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>半乳糖(2)亲水功能(吸湿性或保湿性):糖分子中含有羟基,具有一定的亲水能力具有一定的吸湿性或保湿性。
吸湿性顺序果>转化>麦>葡>蔗>无水乳糖(3)糖的结晶性(4)提高渗透压(5)降低冰点(6)粘度:葡糖糖与果糖粘度低,淀粉糖浆粘度高;(7)抗氧化性(8)发酵性3.低聚糖的功能:(1)赋予风味:褐变产物赋予食品特殊风味。
如,麦芽酚、异麦芽酚、乙基麦芽酚(2)特殊功能:增加溶解性:如环状糊精,麦芽糊精。
稳定剂:糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂(3)保健功能:低聚糖可促进小孩肠道双歧杆菌生长,促消化.4.单糖在食品贮藏与加工中的化学反应:脱水反应;复合反应;变旋现象;烯醇化;褐变反应变旋现象(mutarotation):葡萄糖溶液经放置一段时间后的旋光值与最初的旋光值不同的现象。
稀碱可催化变旋。
5.焦糖化现象(PhenomenaofCaramelization):在高温(150-200℃)无水(或浓溶液)条件下加热糖或糖浆,用酸或铵盐作催化剂,发生脱水、降解、缩合、聚合等反应,生成焦糖的过程,称为焦糖化。
焦糖化反应产生色素的过程:a.糖经强热处理可发生两种反应分子内脱水向分子内引入双键,然后裂解产生一些挥发性醛、酮,经缩合、聚合生成深色物质。
生成焦糖或酱色b.环内缩合或聚合裂解产生的挥发性的醛、酮经—缩合或聚合—产生深色物质。
反应条件:催化剂:铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。
无水或浓溶液,温度150-200℃性质:焦糖是一种黑褐色胶态物质,等电点在甚至低于pH3,粘度100-3000cp,浓度在33-38波美度pH在较好。
三种色素及用途:NH4HSO4催化耐酸焦糖色素(可用于可口可乐料)(NH4)2SO4催化啤酒美色剂加热固态焙烤食品用焦糖色素6.淀粉粒的特性:淀粉粒有裂口-脐点;脐点周围有层状生长环;双折射;球状微晶体,偏光十字。
7.淀粉的老化(Retrogradation)①老化: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,被称为淀粉的老化。
实质是糊化的后的分子又自动排列成序,形成高度致密的、结晶化的、不溶解性分子微束.②影响淀粉老化的因素;a.温度2~4℃,淀粉易老化,>60℃或<-20℃,不易发生老化,b含水量含水量30~60%,易老化。
含水量过低(10%)或过高均不易老化。
c结构直链淀粉比支链淀粉易老化(粉丝)。
d聚合度n中等的淀粉易老化;e淀粉改性后,不均匀性提高,不易老化。
f共存物的影响g脂类和乳化剂可抗老化,h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。
8.原果胶:(protopectin)高度甲酯化的果胶物质。
只存在于植物细胞壁中,不溶于水。
未成熟的果实和蔬菜中,它使果实,蔬菜保持较硬的质地。
果胶:(Pectin)部分甲酯化的果胶物质。
存在于植物汁液中。
果胶酸:(Pecticacid)不含甲酯基,即羟基游离的果胶物质。
酯化度:D—半乳糖醛酸残基的酯化数占D—半乳糖醛酸残基总数的百分数。
9.果胶凝胶的形成条件:脱水剂(蔗糖,甘油,乙醇)含量60—65%,pH2—,果胶含量—%,可以形成凝胶。
机制:脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体。
10.黄原胶:组成:D-葡萄糖,D-甘露糖,D-葡萄醛酸。
性质:黄原胶溶液在28℃-80℃以及广泛PH1-11范围内黏度基本不变,与高盐具有相容性。
黄原胶与瓜儿豆胶具有协同作用。
与LBG相互作用形成热可逆凝胶。
能溶于冷水和热水,低浓度时具有高的黏度,在宽广的范围内(0-100℃),溶液黏度不变,与盐具有相容性,在酸性食品中保持溶解与稳定,具有良好的冷冻与解冻稳定性。
第4章脂类1.概念:脂质、脂肪、脂肪酸、必需脂肪酸、同质多晶、调温、SFI、POV、酸价、碘值、活性氧自由基。
2.脂肪的亚晶胞最常见的堆积方式:六方(型)、正交(′型)、三斜(型),稳定性依次递增。
3.易形成塑性油脂的条件:SFI适当,脂肪的晶型为型,熔化温度范围宽则脂肪的塑性越大。
4.塑性油脂具有涂抹性、可塑性、起酥作用、使面团体积增加。
5.影响油脂稠度的因素:脂肪中固体脂比例、结晶粒度及晶种数量、液体的粘度、处理温度、机械作用。
6.乳状液类型:水包油型(O/W,水为连续相)、油包水型(W/O,油为连续相)。
7.乳状液失去稳定性导致:分层、絮凝、聚结。
8.乳化剂的乳化原理:减小两相间的界面张力、增大分散相之间的静电斥力、增大连续相的粘度或生成有弹性的厚膜、微小的固体粉末的稳定作用、形成液晶相。
9.食品中常见的乳化剂:甘油酯及其衍生物、蔗糖脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物、丙二醇脂肪酸酯、磷脂。
10.油脂氧化的初级产物是ROOH,生成ROOH途径有自动氧化、光敏氧化、酶促氧化。
11.自动氧化历程中ROOH的形成:先在不饱和脂肪酸双键的-C处引发自由基,自由基共振稳定,双键可位移。
参与反应的是3O2,生成的ROOH的品种数为:2-亚甲基数12.光敏氧化历程中ROOH的形成:Sen诱导出1O2,1O2进攻双键上的任一碳原子,形成ROOH,双键位移。
生成的ROOH品种数为:2双键数;V光敏氧化1500V自动氧化13.影响脂肪氧化的因素:反应物的结构、温度、Aw、食物的表面积、光照、催化剂、抗氧化剂。
14.抗氧化剂的类型:自由基清除剂、1O2淬灭剂、金属螯合剂、氧清除剂、ROOH分解剂、酶抑制剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂。
15.抗氧化与促氧化:有些抗氧化剂用量与抗氧化性能并不完全是正相关关系,有时用量不当,反而起到促氧化作用。
16.油脂经长时间加热,粘度↑,碘值↓,酸价↑,发烟点↓,泡沫量↑。
17.油炸食品中香气的形成与油脂在高温下的某些反应有关。
18.油脂在高温下过度反应,则是十分不利的。
加工中宜控制t<150C。
19.使用过的油炸油品质检查:当石油醚不溶物%,发烟点低于170C;石油醚不溶物%,无论其发烟点是否改变;均可认为油已经变质。
20.油脂氢化的优点:稳定性↑、颜色变浅、风味改变、便于运输和贮存、制造起酥油和人造奶油等。
21.油脂氢化的不足:多不饱和脂肪酸含量↓、脂溶性维生素被破坏、双键的位移并产生反式异构体。
22.卵磷脂的作用:构成生物膜的成分、参与脂肪的代谢、具有健脑、增强记忆力的作用、作乳化剂、作抗氧化剂。