食品化学及其研究内容第一章绪论1.食品化学：是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学。

即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、运销中的变化及其对食品品质和安全性影响的一门新兴、综合、交叉性学科。

2.食品化学研究的内容和范畴：首先是确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要特性。

其次研究食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的机理。

在上述研究的基础上，确定影响食品和卫生安全性的主要因素。

最后是研究化学反应的动力学行为及其环境因素的影响食品化学的主要学科分支①按照研究范围：食品营养成分化学、食品色香味化学、食品工艺化学、食品物理化学、食品有害成分化学②按照研究的物质类型：食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿物质元素化学、调味品化学、食品风味化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学范畴：已死或将死的生物物质，以及他们暴露在变化很大的各种环境条件下经历的各种变化3.试述食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响？反应类型产生的效果非酶褐变酶促褐变氧化水解金属反应脂类异构化脂类环化脂类聚合蛋白质变性蛋白质交联糖酵解焙烤食品表皮成色切开的水果迅速变色脂肪产生异味、维生素降解、色素褪色、蛋白营养丧失脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素等降解促使氧化反应发生，与花青素作用改变食品颜色顺→反异构化，非共轭脂→共轭脂产生单环脂肪酸深锅油炸中油起泡沫卵清凝固、酶失活在碱性条件下加工蛋白质使营养降低宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸第二章水分1.水分活度：是指食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。

水分活度值介于0～l之间.3.等温线的滞后现象：样品的吸湿等温线和解吸等温线不完全重叠的现象。

4.玻璃化转变温度：Tg是指非晶态的食品体系从玻璃态向橡胶态的转变时的温度；Tg’是特殊的Tg，是指食品体系在冰形成时具有最大冷冻浓缩效应的玻璃化转变温度。

5.食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？（水与溶6.水分含量与水分活度的关系和区别在哪些方面？水分含量是指食品中水的总含量，常以质量分数表示；而水分活度则表示食品中水分存在的状态，即反映水分与食品的结合程度或游离程度，其值越小，说明结合程度越高，其值越大则说明结合程越低。

同种食品一般水分含量越高其Aw值越大，但不同种食品即使水分含量相同，往往Aw值也不同。

、食品中水的存在形式及特点？结合水：化合水、邻近水、多层水;体相水：滞化水、毛细管水、自由流动水：6、水分吸湿等温线：MSI）是指在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图。

意义：在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与相对蒸汽压的关系。

应当如何组合食品才能防止水分在各配料之间的转移。

测定包装材料的阻湿性。

可以预测多大的水分含量时才能够抑制微生物的生长。

预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的关系可以看出不同食品中非水组分与水结合能力的强弱。

7.不同物质的等温吸附曲线不同，其曲线形状受哪些因素的影响？与食品的单分子层水值有关；不同食品的化学组成不同，各成分与水的结合能力不同，所以吸湿等温线不同；而食品的等温吸湿线与温度有关，一般水分活度随温度的升高而增大，所以同一食品在不同温度下也具有不同的等温吸湿线。

第三章蛋白质1.氨基酸疏水性：在相同的条件下，将1mol氨基酸从水溶液中转移到乙醇溶液中时所产生的自由能变化。

标作△G′（不同氨基酸的△G′值如下表所示△Gt0= -RTlnS乙醇/S水△Gt0 >0，氨基酸具有疏水性，倾向于蛋白质分子内部△ Gt0 <0，氨基酸具有亲水性，倾向于蛋白质分子外部）2.蛋白质变性：把蛋白质二级及其以上的高级结构在一定条件（加热、酸、碱、有机溶剂、重金属离子等）下遭到破坏而一级结构并未发生变化的过程叫蛋白质的变性。

3.蛋白质功能性质：是指蛋白质对食品的固定特性作出贡献的那些物理和化学性质。

4.剪切稀释：蛋白质溶液同其他大多数亲水性分子的溶液、悬浮液、乳浊液一样，其黏度系数会随其流速的增加而降低，这种现象称为剪切稀释。

5．蛋白质乳化性质：指两种以上的互不相溶的液体，如：油和水，经机械搅拌或添加乳化液，形成乳浊液的性能。

6.罗列蛋白质变性所产生的结果，以及常用的变性手段，阐述各种变性手段所涉及的机制？变形所产生的结果：①溶解度降低②与水的结合能力降低③生物活性（功能）丧失④容易被水解（肽键暴露）⑤黏度变大⑥难以结晶变形手段：1.物理变性：（1）加热（2）冷冻（3）机械处理（4）静水压（5）电磁辐射（6）界面作用2.化学变性：（1）酸、碱因素（PH值）（2）盐类或无机离子（3）有机溶剂(4)有机化合物（5）还原剂加热，紫外线照射，剧烈震荡等物理方法使蛋白质变性，主要是破坏蛋白质分子中的氢键；强酸强碱使蛋白质变性，是使蛋白质中的氢键断裂；尿素，乙醇，丙酮等是提供自己的羟基或羰基上的氢或氧，形成氢键，破坏了蛋白质中原有的氢键使蛋白质变性7.总结不同食品蛋白质的功能性质特点，功能性质产生时的化学机制，以及他们在食品中的重要应用价值？蛋白质的水合性质：蛋白质的许多功能性质，如分散性、湿润性、溶解性、持水能力、凝胶作用、增稠、黏度、凝结、乳化和气泡等，都取决于水—蛋白质的相互作用。

因此了解食品蛋白质的水合性质和复水性质在食品加工中有重要的意义蛋白质表面性质：乳化性质（如牛奶、蛋黄、椰奶、豆奶、奶油、人造奶油、色拉酱、冷冻甜食、法兰克福香肠、香肠和蛋糕，都是乳状液类型产品。

）和起泡性质（如搅打奶油、蛋糕、蛋白甜饼、面包、蛋奶酥、冰激淋、啤酒等）与蛋白质分子之间相互作用有关的性质：蛋白质质构化，面团的形成，胶凝作用（各种乳品、果冻、凝结蛋白、明胶凝胶、各种加热的碎肉或鱼制品、大豆蛋白质凝胶、膨化或膨丝的组织化植物蛋白和面包面团的制作、豆腐的制作等）蛋白质感官性质：蛋白质与风味物质的结合，蛋白质与其他物质的结合8.为什么动物发生重金属中毒后可以利用蛋清或牛奶来解毒？鸡蛋清、豆浆、牛奶主要成分都是蛋白质。

蛋白质有一种特性,就是遇到重金属盐时能与重金属离子结合而沉淀,减少和延缓重金属离子的吸收。

对重金属中毒的患者进行急救,正是利用了蛋白质的这种特性。

但是只能作为缓解处理服用后还必须要到医院进行正规处理。

9.试述蛋白质在食品加工和贮藏中的物理、化学和营养变化？1．加热处理对蛋白质的影响有利的一面：1）提高营养价值2）破坏食品组织中的酶，使食品不发生酸败、变色和质构变化等3）消除酶抑制剂，破坏抗营养因子不利的一面：1）加热T>150 ℃，赖氨酸的ε-NH2容易与天冬氨酸或谷氨酸之间发生反应，形成新的酰胺键。

新的酰胺键不但影响赖氨酸和谷氨酸的吸收利用，还会干扰邻近肽链上的氨基酸的消化和吸收，新的肽链本身还有毒性之嫌2）在剧烈加热下，蛋白质多肽链还可发生环化反应而形成环状衍生物，其中一些具有强的致突变作用，如色氨酸在T>200℃ 以上加热环化转变成α-咔啉、β-咔啉和γ咔啉3）加热T>200℃ ，会导致氨基酸残基的异构化，从L-氨基酸变为D-氨基酸。

由于大多数D-氨基酸不具有营养价值，因此该变化使营养价值降低约50%。

另外，某些D-氨基酸还具有毒性。

2低温处理下的变化食品的低温贮藏可延缓或阻止微生物的生长并抑制酶的活性及化学变化。

冷却（冷藏）：0-4℃，对蛋白质影响小冷冻（冻藏）：-18 ℃，对蛋白质有一定的影响冷冻对蛋白质的影响主要表现在以下2各方面：1）冷冻时，冰晶逐渐形成，使蛋白质分子去水化膜，侧链暴露，同时加上冰晶的挤压，使蛋白质质点相互靠近而结合，致使蛋白质凝结沉淀。

采用速冻可以减少蛋白质的变性，保持食品原有风味。

2）食品经冷冻解冻后，部分细胞被破坏，酶被释放出来，发生酶促反应，可使蛋白质发生降解或不可逆结合，导致蛋白质质地发生变化。

如持水性降低，蛋白质变硬。

3.碱处理下的变化：在碱性条件下进行热处理，对蛋白质的营养价值影响很大。

1 容易发生缩合反应，2 发生异构化反应4.氧化处理下的变化：导致蛋白质营养价值的降低，甚至还产生有害物质。

1 蛋白质和脂类接触时引起的氧化反应，2 蛋白质在有氧气和光照条件下发生的氧化反应5.脱水处理下的变化：蛋白质脱水时，由于蛋白质-蛋白质的相互作用，引起蛋白质大量聚集，特别是在高温脱水时，还会影响蛋白质的功能性质，如溶解度、吸水性、乳化性和起泡性等。

6. 辐照处理下的变化：高剂量10—50kGy ：肉制品的灭菌中剂量1—10kGy ：延长果蔬、肉制品的寿命低剂量＜1kGy：防止马铃薯、洋葱等发芽，延缓水果的成熟小于10kGy时，不需要做毒理实验。

在辐照作用下，蛋白质中的含硫氨基酸残基和芳香族氨基酸残基最易分解。

7.机械处理下的变化：对食品中的蛋白质有较大的影响第四章糖1.糖的变旋现象：指糖刚溶解于水时，其比旋光度是处于变化中的，但到一定时间后就稳定在一恒定的旋光度上，这种现象叫变旋现象。

2.淀粉的糊化：淀粉粒在水中加热，快速吸水膨胀超过可逆点，水分子进入链中间，最终导致胶束全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化（gelatinization）。

3.淀粉的老化：α-淀粉溶液或淀粉凝胶在室温或低于室温下放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为淀粉的老化（retrogradation）4.美拉德反应：指羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应。

5.焦糖化作用：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。

6.果葡糖浆：又称高果糖浆或异构糖浆，是以酶法水解淀粉所得的葡萄糖液经葡萄糖异构酶的异构化作用，将其中一部分葡萄糖异构成果糖而形成的由果糖和葡萄糖组成的一种混合糖糖浆。

7.阐述淀粉的特点和性质？特点：1.淀粉在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉粒。

2.形状：圆形、椭圆形、多角形等。

3.大小：0.001-0.15毫米之间，马铃薯淀粉粒最大，米淀粉粒最小。

4.晶体结构：用偏振光显微镜观察及X-射线研究，能产生双折射及X衍射现象。

性质：1.物理性质白色粉末，不溶（或微溶——支链淀粉）于冷水中，在热水中溶胀。

2.化学性质无还原性；直链遇碘呈蓝色，支链遇碘呈紫红色。

8.阐述美拉德反应机理及其对食品加工的影响？机理：美拉德反应过程可分为初期、中期和末期。

1.初期阶段（1）碳氨缩合（2）分子重排2．中期阶段（1）果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛（2）果糖基胺脱胺重排生成还原酮（3）氨基酸降解（4）果糖基胺的其他反应产物的生成3.末期阶段：（1）醇醛缩合（2）生成类黑精物质的聚合反应maillard反应对食品加工的影响：在加工处理时利用适当的褐变反应可增加其色泽和香味，如：茶叶的制作、酱油的加热和杀菌等。