專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)——食品化學(xué)和食品生物化學(xué)

1、1食品專業(yè)考試大綱食品專業(yè)考試大綱掌握：在理解準(zhǔn)確、透徹的基礎(chǔ)上，能熟練自如的運(yùn)用并分析解決實(shí)際問題；掌握：在理解準(zhǔn)確、透徹的基礎(chǔ)上，能熟練自如的運(yùn)用并分析解決實(shí)際問題；熟悉：能說明其要點(diǎn)，解決實(shí)際問題；熟悉：能說明其要點(diǎn)，解決實(shí)際問題；了解：概略知道其原理及應(yīng)用范疇。了解：概略知道其原理及應(yīng)用范疇。第一部分第一部分專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一、一、食品化學(xué)和食品生物化學(xué)食品化學(xué)和食品生物化學(xué)（一）（一）水1、熟悉水的結(jié)構(gòu)特征；水在食品中

2、的存在形式。熟悉水的結(jié)構(gòu)特征；水在食品中的存在形式。食品中含的水有二種存在形式，一種是與普通水一樣能自由流動(dòng)的水，稱為自由水或游離水。另一種是與食品中蛋白質(zhì)、碳水化合物等以氫鍵結(jié)合而不能自由運(yùn)動(dòng)的結(jié)合水。結(jié)合水（束縛水、固定水）：1）化合水；2）鄰近水；3）多層水自由水（體相水）：1）滯化水；2）毛細(xì)管水結(jié)合水與自由水的性質(zhì)差異結(jié)合水與自由水的不同：不易蒸發(fā)；不易凍結(jié)(40?C)；不能作為溶劑；不能為微生物所利用自由水則具有上述的各種能

3、力。食品的含水量，是指其中自由水與結(jié)合水的總和。2、掌握水分活度；水分活度對(duì)食品加工的影響。掌握水分活度；水分活度對(duì)食品加工的影響。水分活度(wateractivity，Aw)：即某含水體系中的水蒸汽壓p和相同溫度下純水蒸汽壓p0的比值。Aw=pp0Aw反映了水與各種非水成分締合的強(qiáng)度，能夠更可靠地預(yù)測(cè)食品的穩(wěn)定性、安全和其他性質(zhì)。它是微生物生長(zhǎng)、酶活性和化學(xué)反應(yīng)與水分之間相關(guān)性的最佳表達(dá)方式。水分活度的測(cè)定：可以采用冰點(diǎn)降低法、相對(duì)濕

4、度傳感器法和恒定相對(duì)濕度平衡室法。通常用水分活度計(jì)測(cè)定。水分活度與食品穩(wěn)定性：（1）水分活度與微生物活動(dòng)的關(guān)系各種微生物的活動(dòng)都有一定的AW閾值（最低值）如：細(xì)菌?0.90酵母?0.88霉菌?0.80（2）水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系對(duì)淀粉老化的影響：對(duì)脂肪氧化酸敗的影響，脂類氧化速度在AW值極低時(shí)保持較高，隨著AW值增加而降低，直到AW值接近MSI的區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的邊界。進(jìn)一步加水氧化速度又增加，直到AW值接近MSI的區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的邊界。再

5、進(jìn)一步加水引起氧化速度有一定程度的降低；對(duì)蛋白質(zhì)變性的影響：對(duì)酶促褐變的影響：酶促反應(yīng)在AW值很低時(shí)速度也很慢，但AW高于0.35后，隨AW繼續(xù)提高，酶促反應(yīng)速度迅速提高；對(duì)非酶褐變的影響，美拉德反應(yīng)和維生素B1分解的速度都是在AW值達(dá)到中等至較高時(shí)呈現(xiàn)最高對(duì)水溶性色素的影響：（3）AW對(duì)干燥和半干燥食品的質(zhì)構(gòu)也有影響如果想要保持餅干、爆米花以及油炸土豆片的脆性，避免粒狀糖粉及速溶咖啡的結(jié)塊，防止硬糖的發(fā)粘等，或需要使產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)偷乃?/p>

6、分活度。一般來說為使干燥食品的理想性質(zhì)不至于損失，所容許的最大AW值在0.350.5范圍內(nèi)，并隨產(chǎn)品的不同而改變。（二）（二）碳水化合物碳水化合物3預(yù)防措施：除去糖，加入亞硫酸鹽，降溫，調(diào)整pH酸性，調(diào)整水分活度低于0.6焦糖化反應(yīng)(caramelization)沒有氨基化合物存在的情況下，糖和糖漿加熱到熔點(diǎn)以上時(shí)，糖發(fā)生脫水與降解，形成褐色物質(zhì)的反應(yīng)為焦糖化反應(yīng)。產(chǎn)物包括焦糖(caramel)和聚合產(chǎn)生的黑色素即焦糖色素。蔗糖通常被用

7、作制造焦糖色素和風(fēng)味物。焦糖化反應(yīng)在堿性條件下加快，低水分活度加快。焦糖色素的三種類型1、耐酸型焦糖色素（亞硫酸氫銨催化）2、焙烤用焦糖色素（銨法生產(chǎn)）3、啤酒用焦糖色素（直接加熱法生產(chǎn)）2非酶褐變：①M(fèi)aillard反應(yīng)Maillard反應(yīng)又稱為羰氨反應(yīng)，指食品體系中含有氨基的化合物與含有羰基的化合物之間發(fā)生反映而使食品顏色加深的反應(yīng)。羰氨反應(yīng)的過程復(fù)雜，可分為3個(gè)階段。（1）初始階段：包括羰基縮合與分子重排，羰氨反應(yīng)的第一步是含氨基

8、的化合物與含羰基的化合物之間縮合而形成Schiff并隨后環(huán)化成為N葡萄糖基胺（①③），再經(jīng)Amadi分子重排生成果糖胺（④⑦），果糖胺進(jìn)一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺（⑧）。（2）中間階段：重排后地果糖胺進(jìn)一步降解的過程。A果糖胺脫水生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛積累后導(dǎo)致褐變（⑨14）B果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩(wěn)定，進(jìn)一步脫水后與氨類化合物縮合（1518）。C氨基酸與二羰基化合物作用（19）。（3）終止階段：羥醛縮合與聚合形成褐

9、色素。（20）。②焦糖化作用焦糖化作用是指在沒有含氨基化合物上午情況下將糖類物質(zhì)加熱到起熔點(diǎn)以上溫度，是其發(fā)焦變黑的現(xiàn)象。在高溫作用下糖類形成兩類物質(zhì)，一類是糖的脫水產(chǎn)物，另一類是糖的裂解產(chǎn)物，焦糖化作用有三個(gè)階段：（1）從蔗糖熔融開始，有一段時(shí)間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時(shí)停止，形成的產(chǎn)物無甜味有溫和的苦味；（2）繼續(xù)加熱，第二次起泡，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點(diǎn)為1

10、38℃，有苦味；（3）焦糖酐進(jìn)一步脫水生成焦糖烯，繼續(xù)加熱形成難溶性的深色物質(zhì)焦糖素。焦糖素有一定的等電點(diǎn)，pH3.06.9。③抗壞血酸褐變抗壞血酸氧化形成脫氫抗壞血酸，再水合形成2，3二酮古洛糖酸，脫水，脫羧后形成糠醛，再形成褐色素。④非酶褐變對(duì)食品的影響（1）顏色；（2）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：氨基酸、蛋白質(zhì)和抗壞血酸。⑤非酶褐變的控制（1）降溫：溫度相差10℃，褐變反感應(yīng)的速度相差35倍。釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。（2）水分