第一、二、三章緒論、水分、礦物質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素

食品化學(xué)FOODCHEMISTRY主講：鄭治二○○九年秋學(xué)期2/2/2023食品工業(yè)簡(jiǎn)介第一章緒論2/2/2023食品工業(yè)1999年，全世界食品工業(yè)銷售額為2.7萬億美元，居各行業(yè)之首。2000年，中國(guó)食品工業(yè)總產(chǎn)值為8434.1億元，占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的9.8％；食品工業(yè)就業(yè)人數(shù)為403.7萬人，占全國(guó)工業(yè)企業(yè)就業(yè)人數(shù)的7.3％。2001年和2002年中國(guó)食品工業(yè)總產(chǎn)值分別為8740.55億元和10169.68億元。目前，我國(guó)食品工業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的比值為0.3～0.4：1，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3：1。2/2/2023發(fā)達(dá)國(guó)家用于深加工的糧食占糧食總產(chǎn)量的比重在70％以上，中國(guó)只有8％；現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家居民消費(fèi)的食物中，工業(yè)化生產(chǎn)食品一般都已占70％，我國(guó)不到30％。預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)的城市化率將達(dá)到50％，工業(yè)化食品的比重將大幅度提高，從目前的16％增加到70％—80％，食品將成為全國(guó)第一大產(chǎn)業(yè)。

食品工業(yè)2/2/2023我國(guó)目前農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的規(guī)模與分散經(jīng)營(yíng)存在矛盾。農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)落后于世界先進(jìn)水平，嚴(yán)重滯后于基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新能力低，科技儲(chǔ)備不足?？萍既藛T嚴(yán)重缺乏，企業(yè)素質(zhì)有待提高。加工企業(yè)規(guī)模小，布局不合理。適宜的加工品種缺乏。

食品工業(yè)2/2/2023食品化學(xué)研究成果推動(dòng)食品工業(yè)發(fā)展的作用

食品工業(yè)2/2/2023第一章緒論本章的主要內(nèi)容1、食品化學(xué)的概念及研究?jī)?nèi)容2、食品化學(xué)的研究對(duì)象3、食品化學(xué)的發(fā)展歷史及主要研究方法4、食品中主要化學(xué)變化概述5、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位6、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求2/2/20231、食品化學(xué)的概念營(yíng)養(yǎng)素：能維持人體正常生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝所必需物質(zhì)。2/2/2023食品：通常泛指一切含有營(yíng)養(yǎng)素的食物。不發(fā)達(dá)地區(qū)人群的主體主要參與食品生產(chǎn)。發(fā)達(dá)地區(qū)食品豐富，主要關(guān)注營(yíng)養(yǎng)、品種、方便、質(zhì)量、安全、衛(wèi)生、多樣化、功能化、成本。1、食品化學(xué)的概念2/2/2023食品科學(xué)是一門將基礎(chǔ)學(xué)科和工程學(xué)的理論用于研究食品基本的物理、化學(xué)和生物化學(xué)性質(zhì)以及食品加工原理的學(xué)問。是一門主要涉及細(xì)胞學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和工程學(xué)等方面的綜合性學(xué)科。是一門涉及到食品的穩(wěn)定性、成本、質(zhì)量、加工、安全、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和方便的科學(xué)。1、食品化學(xué)的概念2/2/2023食品化學(xué)(foodchemistry)：是從化學(xué)角度和分子水平上研究食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)、安全性質(zhì)和它們?cè)谏a(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)銷過程中的變化，以及這些變化對(duì)食品品質(zhì)和食品安全性影響的科學(xué)。1、食品化學(xué)的概念2/2/20232/2/2023食品化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)①以化學(xué)為基礎(chǔ)，融動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生物化學(xué)、毒理學(xué)、微生物學(xué)、食品加工工藝學(xué)、食品貯藏學(xué)等諸多學(xué)科為一體；是一門交叉性、綜合性學(xué)科；②從分子水平研究食品物質(zhì)的化學(xué)變化及食品加工、儲(chǔ)藏技術(shù)；③研究過程需要最先進(jìn)的科學(xué)理論和技術(shù)；④是食品科學(xué)的一門基礎(chǔ)性、支柱學(xué)科。1、食品化學(xué)的概念2/2/2023研究食品化學(xué)的目的：是為改善食品品質(zhì)、開發(fā)食品新資源、革新食品加工和貯運(yùn)技術(shù)、科學(xué)調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)、改進(jìn)食品包裝、加強(qiáng)食品質(zhì)量控制以及提高食用原料綜合利用水平奠定理論基礎(chǔ)的學(xué)科。1、食品化學(xué)的概念2/2/2023食品化學(xué)研究的內(nèi)容

研究食品中的營(yíng)養(yǎng)成分、呈色、香、味成分和有害成分的化學(xué)組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能。闡明食品成分之間在生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)銷中的變化，即化學(xué)反應(yīng)歷程、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及其對(duì)食品的品質(zhì)和衛(wèi)生安全的影響。研究食品加工、儲(chǔ)藏的新技術(shù)，開發(fā)新的產(chǎn)品和新的食品資源以及新的食品添加劑等。1、食品化學(xué)的概念2/2/2023食品化學(xué)家的特殊興趣生物科學(xué)家關(guān)心的是在與生命相適應(yīng)或幾乎相適應(yīng)的環(huán)境條件下，活的生物物質(zhì)所進(jìn)行的繁殖、生長(zhǎng)和變化。食品化學(xué)家主要關(guān)心死的或?qū)⒁赖纳镂镔|(zhì)以及它們暴露在變化很大的各種環(huán)境條件下經(jīng)歷的各種變化。1、食品化學(xué)的概念2/2/20232、食品化學(xué)的研究對(duì)象(1)研究對(duì)象：構(gòu)成食品的物質(zhì)(2)食品中的物質(zhì)構(gòu)成及類型按食品物質(zhì)的主要來源來分類：按在食品中的含量來分類：2/2/20232、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/20232、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/2023(3)食品物質(zhì)的特點(diǎn)a.多樣性b.可認(rèn)識(shí)性c.個(gè)體屬性d.相互作用2、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/2023(4)食品物質(zhì)體系2、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/2023(5)食品物質(zhì)體系的特點(diǎn)a、既可由多個(gè)同類物質(zhì)分子組成，也可由多個(gè)不同類型物質(zhì)分子組成；如有色物質(zhì)、酶體系和糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等b、單個(gè)分子組成多分子體系具有分子識(shí)別的特點(diǎn)；分子識(shí)別是生物體系中分子定向組織的過程，這個(gè)過程涉及分子種類、數(shù)目是固定的，組織形式、結(jié)合方向也是固定的；2、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/2023

c.單個(gè)分子組成多分子體系主要通過弱鍵相互連接；弱鍵主要包括氫鍵、靜電吸引力、范德華力、分子間堆積力等；相比共價(jià)鍵其結(jié)合力要弱得多；d.多分子體系的結(jié)構(gòu)形式遠(yuǎn)比單個(gè)分子復(fù)雜；多分子體系的結(jié)構(gòu)是多層次的，其主要內(nèi)容是空間的、立體的，特別是構(gòu)象，是生物分子相互結(jié)合的基礎(chǔ)及結(jié)果，是生物活性的主要基礎(chǔ)。生物分子或分子體系的構(gòu)象是固定的，有特種形式的；2、食品化學(xué)的研究對(duì)象2/2/2023主要發(fā)現(xiàn)：始于18世紀(jì)末期，20世紀(jì)才成為一門獨(dú)立的學(xué)科。?起源：起源是不清楚的。食品化學(xué)的起源可以追溯至中世紀(jì)前，但是最重要的發(fā)現(xiàn)起自于18世紀(jì)后期。它的歷史深深地與農(nóng)業(yè)化學(xué)卷在一起。?1780—1850期間，許多化學(xué)家的重要的發(fā)現(xiàn)直接或間接地關(guān)系到食品化學(xué)。3、食品化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史

2/2/20233、食品化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史

早期研究（18世紀(jì)中后期～19世紀(jì)早期）對(duì)食品成分進(jìn)行分離、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化和人體消化研究瑞典CarlWilhelmScheeie

、

美國(guó)WilliamBeaumout

建立了有機(jī)元素分析理論和方法，對(duì)2000多種天然化合物的元素組成進(jìn)行了測(cè)定法國(guó)AnotoineLaurentLavoisier

、

瑞典JonsJacobBerzelius首次采用分子式表示有機(jī)化合物，并用配平的化學(xué)方程式表示發(fā)酵過程

法國(guó)AnotoineLavoisier

、蘇格蘭

ThomasThomson2/2/20233、食品化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展階段（19世紀(jì)中后期）

建立了精確的微觀分析方法(英國(guó)ArthurHillHassall

）發(fā)明了一種用來常規(guī)測(cè)定食品中主要成分的方法（德國(guó)Hanneberg和Stohman）在制定食品標(biāo)準(zhǔn)方面做了大量的工作，并通過了一系列法律（美國(guó)Hanneberg、JustinSmithMorrill

）

2/2/20233、食品化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史成熟階段(20世紀(jì)初)食品工業(yè)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家和一些發(fā)展中國(guó)家的重要工業(yè)食品工業(yè)的不同行業(yè)紛紛創(chuàng)建自身的化學(xué)基礎(chǔ),為系統(tǒng)的食品化學(xué)學(xué)科的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)具有世界影響的J.FoodAgric.,J.FoodSci.,J.Agric.FoodChem.和FoodChem.

等雜志的相繼創(chuàng)立，標(biāo)志著食品化學(xué)學(xué)科的正式建立2/2/20233、食品化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)代階段現(xiàn)代食品化學(xué)的研究正向反應(yīng)機(jī)理、風(fēng)味物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、特殊營(yíng)養(yǎng)成分的結(jié)構(gòu)和功能、食品材料的改性、食品快速分析方法、高新分離技術(shù)、新型包裝技術(shù)和材料、現(xiàn)代儲(chǔ)藏保鮮技術(shù)，新食源、新工藝和新添加劑等研究方向發(fā)展。2/2/20234、食品中主要的化學(xué)變化概述

食品加工和儲(chǔ)藏中可能發(fā)生的變化分類屬性變化質(zhì)地風(fēng)味顏色營(yíng)養(yǎng)價(jià)值安全性失去溶解性、失去持水力、質(zhì)地變堅(jiān)韌、軟化出現(xiàn)酸敗、焦味、異味、美味和芳香褐變、漂白、異常顏色、誘人色彩蛋白質(zhì)、脂類、維生素和礦物質(zhì)的降解或損失及生物利用性改變產(chǎn)生毒物、鈍化毒物、產(chǎn)生有調(diào)節(jié)生理機(jī)能作用的物質(zhì)2/2/2023食品主要成分的化學(xué)變化和相互聯(lián)系4、食品中主要的化學(xué)變化概述

2/2/2023影響食品化學(xué)變化的主要因素4、食品中主要的化學(xué)變化概述

2/2/20235、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位

食品化學(xué)和食品科學(xué)諸研究領(lǐng)域的關(guān)系

2/2/20235、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位食品化學(xué)對(duì)食品科學(xué)研究及發(fā)展的意義

⑴可以促使食品科學(xué)工作從分子水平去認(rèn)識(shí)食品原料、食品加工與貯藏、各類食品加工技術(shù)應(yīng)用的本質(zhì)，使各項(xiàng)研究更加深入；⑵可以促使食品工作者不斷更新加工工藝，生產(chǎn)出更加安全、衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的食品；⑶可以促使食品科學(xué)由定性研究逐漸走向定量研究，科學(xué)說明各種食品的物質(zhì)組成，制定更加合理先進(jìn)的食品標(biāo)準(zhǔn)；2/2/20235、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位食品化學(xué)對(duì)食品科學(xué)研究及發(fā)展的意義⑷可以促使食品工業(yè)加速利用生物工程技術(shù)和各種先進(jìn)的加工技術(shù)，促進(jìn)食品工業(yè)更新?lián)Q代；⑸可以促使食品科學(xué)不斷發(fā)展，促進(jìn)新的、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高、功能更加獨(dú)特的食品，以滿足不同層次和不同人群的需要。2/2/2023食品中摻假檢驗(yàn)

5、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位已發(fā)現(xiàn)的有石膏，小蘇打、食鹽、淀粉等

2/2/2023食品中摻假檢驗(yàn)5、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位已發(fā)現(xiàn)的有蔗糖、淀粉（面粉、米汁）等2/2/2023食品中摻假檢驗(yàn)5、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位已發(fā)現(xiàn)的有糊精、淀粉（面粉、米汁）等2/2/20235、食品化學(xué)在食品科學(xué)中的作用與地位

食品科學(xué)與工程領(lǐng)域的許多新技術(shù)可降解包裝材料生物技術(shù)微波加工技術(shù)輻射保鮮技術(shù)超臨界萃取技術(shù)分子蒸餾技術(shù)膜分離技術(shù)微膠囊技術(shù)等2/2/2023第一章緒論第二章水分第三章碳水化合物第四章脂質(zhì)第五章氨基酸、肽和蛋白質(zhì)第六章維生素和礦物質(zhì)第七章酶第八章色素第九章呈味物質(zhì)第十章呈香物質(zhì)和食品中的其他物質(zhì)6、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求2/2/20236、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求食品化學(xué)的學(xué)習(xí)方法重點(diǎn)把握食品物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能及食品成分在貯藏、加工和包裝過程中可能發(fā)生的化學(xué)和物理變化規(guī)律將理論聯(lián)系到實(shí)際問題中去，發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，通過大量閱讀課外資料，促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)2/2/2023時(shí)間安排及考試方式總學(xué)時(shí)（學(xué)分）：32學(xué)時(shí)（2學(xué)分）無實(shí)踐學(xué)時(shí)該課程為考試課程，其考核方式為平時(shí)考核與期末閉卷考試相結(jié)合。期末考試成績(jī)占70-80%，平時(shí)成績(jī)占20-30%。6、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求2/2/2023本章思考題1、何為食品化學(xué)？食品化學(xué)研究的主要內(nèi)容？2、簡(jiǎn)述食品中主要化學(xué)變化對(duì)食品品質(zhì)和食品安全性的影響？3、食品化學(xué)的研究方法有何特色？4、在近代食品工業(yè)中，哪些加工技術(shù)在食品科學(xué)研究和食品生產(chǎn)中獲得了應(yīng)用？5、用你的語言，簡(jiǎn)述食品化學(xué)和食品科學(xué)諸多學(xué)科之間的關(guān)系。

6、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求2/2/2023參考書目食品化學(xué)謝筆鈞主編科學(xué)出版社2004食品化學(xué)吳俊明主編科學(xué)出版社2004食品化學(xué)闞建全主編中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2002食品化學(xué)韓雅珊主編中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社19986、本課程主要內(nèi)容及教學(xué)要求網(wǎng)站/食品伙伴網(wǎng)/第一食品網(wǎng)/食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)/食品人才網(wǎng)/食品人才聯(lián)盟2/2/2023第二章水分與礦物質(zhì)本章的主要內(nèi)容1、水分與水分活度2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/20231、水分與水分活度水是食品六大營(yíng)養(yǎng)素之一，是維持人類正常生命活動(dòng)必需的基本物質(zhì)。水在生物體內(nèi)的含量2/2/2023某些代表性食品的含水量1、水分與水分活度2/2/2023水在生物體內(nèi)的功能

穩(wěn)定生物大分子的構(gòu)象，使之表現(xiàn)出特異的生物活性；作為體內(nèi)通用的介質(zhì)，使各類生物化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行；作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或代謝廢物的載體，把它們輸送到生物體的各有關(guān)部位；由于水的熱容量大，用來調(diào)節(jié)溫度、平衡溫度；對(duì)體內(nèi)各運(yùn)動(dòng)部位起潤(rùn)滑作用。1、水分與水分活度2/2/2023水在食品中的重要作用

水是食品的重要組成成分，是研究食品加工工藝考慮的重要因素；水分含量、分布和狀態(tài)對(duì)于食品的結(jié)構(gòu)、外觀、質(zhì)地、風(fēng)味、新鮮程度會(huì)產(chǎn)生極大的影響；水是引起食品化學(xué)變化及微生物作用的重要原因，直接關(guān)系到食品的貯藏特性。水是食品生產(chǎn)中的重要原料之一，食品加工用水的水質(zhì)直接影響到食品的品質(zhì)和加工工藝。1、水分與水分活度2/2/2023人體與水以及食物與人體內(nèi)水的關(guān)系

人體內(nèi)的水分是處于不斷的運(yùn)動(dòng)和變化正常情況下，每人每日需要從食物中獲取1.5～2.7L的水以汗、尿、呼吸等形式排出，以維持體內(nèi)水的平衡1、水分與水分活度2/2/2023根據(jù)“價(jià)層電子對(duì)互斥”理論和電子對(duì)排斥力的大小不同，便形成一個(gè)以氧原子為中心的四面體結(jié)構(gòu)水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、水分與水分活度2/2/2023水的密度在3.98℃時(shí)為1×103kg/m3，在0℃時(shí)，密度為0.99987×103kg/m3，冰在0℃時(shí)，密度為0.9167×103kg/m3。氫、氧兩種元素，無色無味的透明液體,存在三種狀態(tài)在0℃時(shí)，冰的熱導(dǎo)率為同溫度下水的熱導(dǎo)率的4倍，冰的熱擴(kuò)散速度約為水的9倍。水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、水分與水分活度2/2/2023水的熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，但在通電的條件下會(huì)離解為氫和氧具有很大的內(nèi)聚力和表面張力，并能產(chǎn)生較明顯的毛細(xì)現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象熔點(diǎn)：0℃(273.15k)

沸點(diǎn)：100℃(373.15k)(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)

比熱：4.184J/（kg.K）水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1、水分與水分活度2/2/2023水分子之間的締合氫原子無內(nèi)層電子，而只能和另一個(gè)水分子的氧原子的孤對(duì)電子相吸引，結(jié)果，水分子之間便形成氫鍵而發(fā)生締合。1、水分與水分活度2/2/2023水分子之間的締合每個(gè)水分子上有兩個(gè)氫供體和兩個(gè)氫受體1、水分與水分活度2/2/2023水分子之間的締合水的締合程度與水的存在狀態(tài)、水分子之間的距離以及溫度有密切的關(guān)系水具有一定的黏度與流動(dòng)性水分子可以和其它帶有極性基團(tuán)的有機(jī)分子通過氫鍵相互結(jié)合水還可以作為兩親分子的分散介質(zhì)1、水分與水分活度2/2/2023水與非水組分的相互作用

1、與離子或離子基團(tuán)的相互作用

1、水分與水分活度2/2/20232、與具有氫鍵鍵合能力的中性分子或基團(tuán)相互作用

氨基、羧基等呈解離狀態(tài)的極性基團(tuán)均與水有較強(qiáng)的結(jié)合，而羥基、酰胺基等非解離基團(tuán)與水結(jié)合較弱，鍵能小，不牢固。另外，通過靜電引力還可吸引一些水分子處于結(jié)合水的外圍。1、水分與水分活度2/2/20233、與非極性物質(zhì)的相互作用

疏水水合作用

當(dāng)水中存在非極性物質(zhì)，它們與水分子產(chǎn)生斥力，可以導(dǎo)致疏水分子附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強(qiáng)。由于在這些不相容的非極性實(shí)體鄰近的水形成了特殊的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水傾向于盡可能地減少與存在的非極性實(shí)體靠近。疏水相互作用

如果存在兩個(gè)分離的非極性實(shí)體，那么不相容的水環(huán)境將促使它們相互靠近并締合，從而減少水-非極性實(shí)體界面面積，此過程是疏水水合的部分逆轉(zhuǎn)。1、水分與水分活度2/2/2023水的存在狀態(tài)

1、水分與水分活度2/2/2023結(jié)合水和自由水主要的區(qū)別(1)結(jié)合水的量與食品中所含極性物質(zhì)的量有比較固定的關(guān)系；(2)結(jié)合水對(duì)食品品質(zhì)和風(fēng)味有較大的影響，當(dāng)結(jié)合水被強(qiáng)行與食品分離時(shí)，食品質(zhì)量、風(fēng)味就會(huì)改變；(3)結(jié)合水不易結(jié)冰。植物的種子和微生物的孢子得以在很低的溫度下保持其生命力；(4)結(jié)合水不能作為可溶性成分的溶劑，也就是說喪失了溶劑能力；同時(shí)，不能被微生物所利用1、水分與水分活度2/2/2023水分活度的定義水分活度是指一定溫度下食品的水分蒸氣壓與純水蒸氣壓的比值。用公式表示即為：aw=P/P0=ERH/100=N=n1/(n1+n2)

ERH：樣品周圍空氣不與樣品換濕時(shí)的平均相對(duì)濕度；N：稀溶液中溶劑的mol分?jǐn)?shù)；n1：稀溶液中溶劑的mol數(shù)；n2：稀溶液中溶質(zhì)的mol數(shù)。1、水分與水分活度2/2/2023水分活度的測(cè)定方法1、冰點(diǎn)測(cè)定法2、相對(duì)濕度傳感器測(cè)定方法3、恒定相對(duì)濕度平衡室法1、水分與水分活度2/2/2023水分活度和溫度的關(guān)系

克勞修斯-克拉貝龍方程:dlnaw/d(1/T)=-△H/R整理此式可得：lnaw=-kΔH/R(1/T)其中T為絕對(duì)溫度，R為氣體常數(shù)，△H為樣品中水分的等量?jī)粑綗?此處的ΔH可用純水的汽化潛熱表示，是常數(shù)，其值為40537.2J/mol

1、水分與水分活度2/2/2023水分活度和溫度的關(guān)系1、水分與水分活度2/2/2023水分活度和溫度的關(guān)系1、水分與水分活度2/2/2023在冰點(diǎn)以上，水分活度是樣品組成與溫度的函數(shù)；在冰點(diǎn)以下，水分活度僅與溫度有關(guān)，不受所存在的溶質(zhì)的種類或比例的影響。在冰點(diǎn)以下，不能根據(jù)“相對(duì)蒸汽壓”（RVP）即p/p0值預(yù)測(cè)受溶質(zhì)影響的冰點(diǎn)以下發(fā)生的過程，例如擴(kuò)散控制過程、催化反應(yīng)、低溫保護(hù)劑影響的反應(yīng)、抗微生物劑影響的反應(yīng)和化學(xué)試劑（改變pH和氧化還原電位）影響的反應(yīng)等等。不能用食物冰點(diǎn)以下的水分活度來預(yù)測(cè)食物在冰點(diǎn)以上的水分活度，同樣，也不能用食物冰點(diǎn)以上的水分活度來預(yù)測(cè)食物冰點(diǎn)以下的水分活度。

1、水分與水分活度水分活度和溫度的關(guān)系2/2/2023吸濕等溫曲線

吸濕等溫曲線(MSI):在恒定溫度下，食品的水含量（以g水/g干物質(zhì)表示）對(duì)其活度形成的曲線。1、水分與水分活度2/2/20231、水分與水分活度2/2/20231、水分與水分活度2/2/2023不同微生物生長(zhǎng)與食品水分活度的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/20231、不同種類的微生物其正常生長(zhǎng)繁殖所需要的水分活度不同，由此可以正確推斷影響不同含水量食品質(zhì)量的主要微生物；2、表中每一個(gè)水分活度區(qū)間的下限為相應(yīng)微生物正常生長(zhǎng)的水分活度閾值，即在此水分活度以下，該類微生物不能正常生長(zhǎng)；

3、微生物需要的最低水分活度：大多數(shù)細(xì)菌為0.99～0.94>大多數(shù)霉菌為0.94～0.80>大多數(shù)耐鹽細(xì)菌為0.75>耐干燥霉菌和耐高滲透壓酵母為0.65～0.60。低于0.60絕大多數(shù)微生物無法生長(zhǎng)；不同微生物生長(zhǎng)與食品水分活度的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/20234、同一種類微生物在不同的生長(zhǎng)階段也要求不同的水分活度。一般講，細(xì)菌形成芽孢時(shí)比繁殖時(shí)所需的水分活度要高；產(chǎn)毒微生物在產(chǎn)生毒素時(shí)所需的水分活度高于不產(chǎn)毒時(shí)所需的水分活度；5、發(fā)酵技術(shù)中要求所用微生物能正常快速增殖，此時(shí)則要給予合適的、必要高的水分活度；6、利用水分活度控制食品質(zhì)量或加工工藝時(shí)還要考慮其它因素(如：pH、營(yíng)養(yǎng)成分、氧氣等)對(duì)于微生物的影響。

不同微生物生長(zhǎng)與食品水分活度的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/2023

食品中的化學(xué)變化的種類和速度是依賴于各類食品成分而發(fā)生的，其化學(xué)變化與水分活度關(guān)系的一般規(guī)律總結(jié)如下：

1、淀粉：淀粉的食品學(xué)特性主要體現(xiàn)在老化和糊化上。老化是淀粉顆粒結(jié)構(gòu)、淀粉鏈空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致溶解性能、糊化及成面團(tuán)作用變差的過程。在含水量到30～60%時(shí)，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速度變慢；當(dāng)含水量降至10～15%時(shí)，淀粉中的水主要為結(jié)合水，不會(huì)發(fā)生老化。

水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/20232、脂肪：影響脂肪品質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)主要為氧化酸敗。在Ⅰ區(qū)，氧化反應(yīng)的速度隨著水分增加而降低；在Ⅱ區(qū)，氧化反應(yīng)速度隨著水分的增加而加快；在Ⅲ區(qū)，氧化反應(yīng)速度隨著水分增加又呈下降趨勢(shì)。3、蛋白質(zhì)：據(jù)測(cè)定，當(dāng)食品中的水分含量在2%以下時(shí)，可以有效的阻止蛋白質(zhì)的變性；而當(dāng)達(dá)到4%或其以上時(shí)，蛋白質(zhì)變性變得越來越容易。水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/2023

4、酶促褐變：是在酶作用下，食品中的酚類化合物發(fā)生特殊的氧化反應(yīng)使食品顏色變劣的過程。食品體系中大多數(shù)的酶類物質(zhì)在水分活度小于0.85時(shí)，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度為0.3甚至0.1時(shí)也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/20235、非酶促褐變指食品通過一些非酶氧化而導(dǎo)致食品變色的反應(yīng)。也與水分活度有密切的關(guān)系，當(dāng)食品中的水分活度在0.6～0.7之間時(shí)，非酶促褐變最為嚴(yán)重；水分活度下降，褐變速度減慢，在0.2以下時(shí)，褐變難以發(fā)生。但當(dāng)水分活度超過褐變高峰要求的值時(shí)，其褐變速度又由于體系中溶質(zhì)的減少而下降。6、水溶性色素：一般而言，當(dāng)食品中的水分活度增大時(shí)，水溶性色素（常見的是花青素類）分解的速度就會(huì)加快。

水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系

1、水分與水分活度2/2/2023水分活度與食品安全性的關(guān)系1-脂質(zhì)氧化作用，2-Maillard反應(yīng)3-水解反應(yīng)4-酶活力5-霉菌生長(zhǎng)6-酵母生長(zhǎng)7-細(xì)菌生長(zhǎng)1、水分與水分活度2/2/2023水分活度影響食品穩(wěn)定性的原因

1、水分與水分活度2/2/2023水結(jié)冰水中有冰水中沒有冰

晶核生成的溫度隨著水質(zhì)的純度、冷卻的速度、有無攪拌等因素有關(guān)。

水的物理行為和冷凍法保藏食品的原理

1、水分與水分活度2/2/20231、冷凍法對(duì)微生物活動(dòng)的影響任何微生物的活動(dòng)都有一個(gè)最適的溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)可較快的生長(zhǎng)繁殖，最適溫度一般都在0℃以上，食品凍結(jié)后的溫度，按規(guī)定應(yīng)該保持在－18℃。微生物的活動(dòng)將受到極大的抑制，有的甚至死亡?？杀晃⑸锢玫囊簯B(tài)水大量地減少，滲透壓也隨之變大，這些變化對(duì)微生物的活動(dòng)也都能產(chǎn)生抑制作用。

水的物理行為和冷凍法保藏食品的原理

1、水分與水分活度2/2/20232、凍結(jié)對(duì)生物化學(xué)反應(yīng)的影響低溫提高食品穩(wěn)定性的主要原因是降低了大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的速度。有些反應(yīng)的速度或在某種程度上被提高。例如一些Vc、Va、胡蘿卜素、蛋白質(zhì)等的氧化、磷脂的水解等反應(yīng)。其原因?yàn)?a、濃縮效應(yīng)b、酶的濃度提高水的物理行為和冷凍法保藏食品的原理

1、水分與水分活度2/2/2023思考題1、水在生物體內(nèi)的功能？2、水在食品中的作用？3、水的存在狀態(tài)？4、結(jié)合水和自由水主要的區(qū)別？5、水分活度及其意義？6、果蔬制品如何保藏？7、冷凍法保藏食品的原理？8、速凍食品如何保證其質(zhì)量？2/2/20232、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023常量元素：鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫、磷和碳酸鹽微量元素，含量常低于50mg/kg①必需營(yíng)養(yǎng)元素：Fe、Cu、I、Mn、Zn和Co②非營(yíng)養(yǎng)非毒性元素：Al、B、Ni、Sn和Cr③非營(yíng)養(yǎng)有毒元素：Hg、Pb、As、Cd和Sb

礦物質(zhì)分類

2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/20231、無機(jī)金屬態(tài)2、有機(jī)金屬態(tài)鹽類3、與有機(jī)物質(zhì)結(jié)合

礦物質(zhì)在生物體內(nèi)存在的狀態(tài)2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023礦物質(zhì)在生物體內(nèi)的功能

1、是構(gòu)成生物體的組成部分。2、維持生物體的滲透壓。3、維持機(jī)體的酸堿平衡。4、酶的活化劑。5、保持神經(jīng)、肌肉的興奮性6、對(duì)食品的感官質(zhì)量有重要作用2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023成酸與成堿食物

1、含有陰離子酸根的非金屬元素較多的食品，在體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物大多呈酸性，故在生理上稱為酸性食物。常見的成酸食品:肉類、魚、蝦、貝、雞蛋黃、谷類、干紫菜、蒜、柿子、花生、核桃、榛子、糖、酒類等。2、含有陽離子的金屬元素較多的食品，在體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物大多呈堿性，故在生理上稱為堿性食物。常見的成堿食品:奶類,雞蛋白,豆類、大部分蔬菜和水果、栗子、百合、咖啡、茶、海帶、牡蠣等。2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/20232、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023影響礦物質(zhì)吸收、利用的因素1、礦物質(zhì)在水中的溶解性和化學(xué)形式2、螯合效應(yīng)3、影響食品中礦物質(zhì)水平的因素4、金屬離子間的相互作用5、其他營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量的影響6、人體生理狀態(tài)的影響7、植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽等的影響8、食物的組成的影響2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023加工過程對(duì)礦物質(zhì)的影響1、加工工藝過程中的損失2、與其他物質(zhì)形成一些不適于人和動(dòng)物吸收利用的化學(xué)形式3、加工過程中的引入4、包裝材料的影響5、其他因素的影響2、礦物質(zhì)及其營(yíng)養(yǎng)功能2/2/2023思考題

1、礦物質(zhì)在生物體內(nèi)存在的狀態(tài)？2、礦物質(zhì)在生物體內(nèi)的功能有哪些？3、成酸與成堿食物？4、影響礦物質(zhì)吸收、利用的因素？2/2/2023第三章碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)第一節(jié)碳水化合物第二節(jié)脂質(zhì)第三節(jié)蛋白質(zhì)本章的主要內(nèi)容2/2/2023第一節(jié)碳水化合物糖類化合物可以定義為多羥基醛類、多羥基酮類化合物及其各類衍生物；一般通式可以表示為Cn(H20)m；特例：鼠李糖(C6H12O5)；脫氧核糖C5H10O4；殼聚糖（從甲殼素得到的），其分子中含有N元素糖類化合物可以分作單糖、低聚糖及多糖三種類型1、概述2/2/2023（1）能量的主要來源；（2）植物體的主要構(gòu)成物質(zhì)；（3）合成其他化合物的基本原料第一節(jié)碳水化合物2、糖類的功能2/2/2023第一節(jié)碳水化合物2/2/2023（1）單糖的結(jié)構(gòu)第一節(jié)碳水化合物3、單糖單糖：指不能再水解的最簡(jiǎn)單的多羥基醛或多羥基酮及其衍生物。2/2/2023（2）單糖的分類第一節(jié)碳水化合物按所含碳原子數(shù)目的不同分類：以戊糖、己糖最為重要。按分子中所含羰基的特點(diǎn)：自然界中，最簡(jiǎn)單的單糖是丙醛糖和丙酮糖，而最常見的是葡萄糖和果糖。2/2/2023（3）單糖的物理性質(zhì)a、甜度甜度被稱為比甜度，通常以非還原的蔗糖為基準(zhǔn)物。一般以20℃時(shí)10%或15％的蔗糖水溶液的甜度表示為1.0。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023b、旋光性及變旋現(xiàn)象旋光性是鑒定糖類的一個(gè)重要指標(biāo)。糖的比旋光度是指1ml含有1g糖的溶液在其透光層為0.1m時(shí)使偏振光旋轉(zhuǎn)的角度。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023c、溶解度糖溶解過程是以水的偶極性為基礎(chǔ)的，分子中的多個(gè)羥基增加了它的水溶性，溫度對(duì)溶解過程和溶解速度起到?jīng)Q定性的作用。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023d、吸濕性、保濕性與結(jié)晶性在所有的糖中，果糖的吸濕性和保濕性最強(qiáng)，其次為葡萄糖。葡萄糖易結(jié)晶，但是晶體細(xì)小，果糖和轉(zhuǎn)化糖較難結(jié)晶。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023e、粘性單糖的粘度很低，比蔗糖低。除葡萄糖外，通常隨著溫度的升高而降低。f、降低冰點(diǎn)、增大滲透壓糖溶液濃度增高，分子質(zhì)量變小，則其冰點(diǎn)降低得多，而滲透壓增大。g、抗氧化性第一節(jié)碳水化合物2/2/2023（4）單糖的化學(xué)性質(zhì)a、美拉德反應(yīng)(Maillardreaction)(以后講)b、焦糖化反應(yīng)(以后講)c、與酸的作用（西利萬諾夫試驗(yàn)）d、與堿的作用e、糖的氧化與還原反應(yīng)第一節(jié)碳水化合物2/2/2023單糖小結(jié)各種單糖分子如用環(huán)狀結(jié)構(gòu)表示，即成為五環(huán)的呋喃糖(furanose)或六元環(huán)的吡喃糖(pyranose)，有a-和b-兩種構(gòu)型。單糖多呈結(jié)晶狀態(tài)，有甜味、黏性，易溶于水，可溶于稀醇，不溶于乙醚、氯仿和苯等低極性溶劑。具旋光性和還原性。具有降低冰點(diǎn)、增大滲透壓與酸、堿反應(yīng)，能發(fā)生褐變反應(yīng)。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023低聚糖是由2～10個(gè)單糖通過糖苷鍵連接形成的直鏈或支鏈的低度聚合的糖類。第一節(jié)碳水化合物3、低聚糖2/2/2023（1）低聚糖的分類第一節(jié)碳水化合物按水解后所生成單糖分子的數(shù)目分類：以二糖最為重要，如蔗糖、麥芽糖等按分子的類型分類：低聚糖又分為均低聚糖和雜低聚糖按還原性分類：還原性低聚糖和非還原性低聚糖。2/2/2023（2）低聚糖的性質(zhì)a、褐變反應(yīng)第一節(jié)碳水化合物2/2/2023b、粘度c、抗氧化性d、滲透壓e、發(fā)酵性f、吸濕性、保濕性及結(jié)晶性第一節(jié)碳水化合物2/2/2023（3）重要的低聚糖a、雙糖它們均溶于水，有甜味、旋光性，可結(jié)晶。蔗糖：由a－D—葡萄糖和?－D－果糖通過1，4糖苷鍵結(jié)合的非還原糖第一節(jié)碳水化合物2/2/2023麥芽糖：由2分子的葡萄糖通過a－1，4糖苷鍵結(jié)合而成的還原性雙糖。第一節(jié)碳水化合物常溫下，純麥芽糖為透明針狀晶體，易溶于水，微溶于酒精，不溶于醚。其甜度為蔗糖的1/3。2/2/2023乳糖：由?－半乳糖與葡萄糖以?－1，4糖苷鍵結(jié)合而成的還原性德雙糖。第一節(jié)碳水化合物其溶解度很小，甜度僅為蔗糖的1/6，有旋光性，常溫下，乳糖為白色固體。乳糖有助于鈣的代謝和吸收。2/2/2023b、其它低聚糖環(huán)狀糊精：又稱環(huán)狀淀粉，由D－葡萄糖以a－（1→4）糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023（1）淀粉直鏈淀粉：D－吡喃葡萄糖通過a－1，4糖苷鍵連接而成的鏈狀分子。支鏈淀粉：D－吡喃葡萄糖通過a－1，4和a－1，6兩種糖苷鍵連接而成帶有分枝的復(fù)雜大分子。3、多糖糖第一節(jié)碳水化合物2/2/2023淀粉的糊化①可逆吸水階段②不可逆吸水階段③淀粉粒解體階段第一節(jié)碳水化合物2/2/2023淀粉的老化經(jīng)過糊化的a－淀粉在室溫或低于室溫下放置后，會(huì)變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀，這種現(xiàn)象稱為老化。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023（2）纖維素纖維素是由D－葡萄糖通過?－1，4糖苷鍵呈直鏈狀連接而成的。通常和半纖維和木質(zhì)素結(jié)合，不能被人體消化吸收利用。第一節(jié)碳水化合物2/2/2023本小節(jié)思考題1、比較單糖和多糖在性質(zhì)上有何異同點(diǎn)？2、論述碳水化合物的種類及其在食品中的應(yīng)用？3、何為淀粉的老化？如何降低老化現(xiàn)象的發(fā)生？4、何為變性淀粉？目前有哪些改性的方法？第一節(jié)碳水化合物2/2/20231、脂質(zhì)的分類第二節(jié)脂質(zhì)2/2/2023第二節(jié)脂質(zhì)1、不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑。例外：卵磷脂微溶于水而不溶于丙酮；又如鞘磷脂和腦苷脂類的復(fù)合脂質(zhì)不溶于乙醚。2、大多具有酯的結(jié)構(gòu)，并以脂肪酸形成的酯最多。3、都是由生物體產(chǎn)生，并能被生物體所利用。4、酯鍵容易被水解或酶解而斷裂；C=C容易發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化、位置移動(dòng)、親電加成、氧化等反應(yīng)。5、小分子脂類容易揮發(fā)而形成特征的風(fēng)味。2、脂質(zhì)的共同特征2/2/2023（1）氣味和色澤純凈的油脂無色無味（2）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)天然油脂無固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。油脂組成中脂肪酸的碳鏈越長(zhǎng)、飽和程度越高，熔點(diǎn)越高；反式脂肪酸、共軛脂肪酸含量高的油脂，其熔點(diǎn)較高；油脂的沸點(diǎn)隨脂肪酸組成的變化不大。第二節(jié)脂質(zhì)3、脂質(zhì)的物理性質(zhì)2/2/2023（3）煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)煙點(diǎn)：不通風(fēng)條件下油脂發(fā)煙時(shí)的溫度；閃點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃而不能維持燃燒的溫度；著火點(diǎn)：油脂中揮發(fā)性物質(zhì)能被點(diǎn)燃并維持燃燒時(shí)間不少于5s時(shí)的溫度。油脂的純度越高，其煙點(diǎn)、閃點(diǎn)及著火點(diǎn)均提高。第二節(jié)脂質(zhì)2/2/2023（4）油脂的塑性其定義為：在一定外力的作用下，表觀固體脂肪所具有的抗變形的能力。決定油脂塑性的因素：(1)固體脂肪指數(shù)(SFI)(2)脂肪的晶形(3)熔化溫度范圍第二節(jié)脂質(zhì)2/2/2023（5）油脂的乳化乳濁液形成的基本條件是一種能以直徑為0.1～50μm的小滴在另一種中分散。根據(jù)內(nèi)相和連續(xù)相種類的不同，油脂的乳濁液可分為水包油型（O/W，油分散于水中）和油包水型（W/O，水分散在油中）。第二節(jié)脂質(zhì)2/2/2023乳濁液是一種介穩(wěn)的狀態(tài)，在一定的條件下會(huì)出現(xiàn)分層、絮凝甚至聚結(jié)等現(xiàn)象。其原因?yàn)椋孩賰上嗟拿芏炔煌?，如受重力的影響②改變分散相液滴表面的電荷性質(zhì)或量會(huì)改變液滴之間的斥力③兩相間界面膜破裂導(dǎo)致分散相液滴相互聚合而分層。第二節(jié)脂質(zhì)2/2/2023（1）蛋白質(zhì)的變性作用定義：把蛋白質(zhì)二級(jí)及其以上的高級(jí)結(jié)構(gòu)在一定條件（加熱、酸、堿、有機(jī)溶劑、重金屬離子等）下遭到破壞而一級(jí)結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化的過程叫蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性所產(chǎn)生的影響：①溶解度降低②與水的結(jié)合能力降低；③生物活性（功能）喪失；④易被水解；⑤黏度變大；⑥難以結(jié)晶。第三節(jié)蛋白質(zhì)與食品相關(guān)的物理性質(zhì)2/2/2023（2）水合性質(zhì)蛋白質(zhì)水合性質(zhì)：蛋白質(zhì)與水結(jié)合的能力。包括水吸收與保留、濕潤(rùn)性、溶脹、粘著性、分散性、溶解度和粘度等。蛋白質(zhì)分子可以通過氫鍵、靜電引力、疏水作用等形式與水分子相互結(jié)合。其表現(xiàn)為：①蛋白質(zhì)吸收水分充分膨脹而不溶解，這種水合性質(zhì)通常叫膨潤(rùn)性；②蛋白質(zhì)在繼續(xù)水化中被水分散而逐漸變?yōu)槟z體溶液，具有這種特點(diǎn)的蛋白質(zhì)叫可溶性蛋白質(zhì)。第三節(jié)蛋白質(zhì)2/2/2023影響蛋白質(zhì)水合性質(zhì)的因素主要有：蛋白質(zhì)的總吸水量隨蛋白質(zhì)濃度的增加而增加；蛋白質(zhì)在其等電點(diǎn)時(shí)水合性質(zhì)最差，吸水量最少；偏離等電點(diǎn)吸水量增加；隨溫度的升高，蛋白質(zhì)水合能力變差；低鹽濃度，有助于蛋白分子的水合，在水中的溶解度增加；而高鹽濃度將降低蛋白分子的水化能力。第三節(jié)蛋白質(zhì)2/2/2023（3）表面性質(zhì)包括蛋白質(zhì)的表面張力、乳化性、起泡性、成膜性、氣味吸收持留性等。（4）結(jié)構(gòu)性質(zhì)即蛋白質(zhì)相互作用所表現(xiàn)的有關(guān)特性，如產(chǎn)生彈性、沉淀、凝膠作用等。（5）感觀性質(zhì)顏色、氣味、口味、適口性、咀嚼度、爽滑度、混濁度等。第三節(jié)蛋白質(zhì)2/2/2023思考題1、多糖為什么具有粘度？2、什么是糖的比甜度？如何應(yīng)用？3、如何應(yīng)用糖的結(jié)晶性質(zhì)？4、什么是乳化劑？有哪些類型？5、蛋白質(zhì)變性對(duì)食品有哪些影響？6、影響蛋白質(zhì)水合性質(zhì)的因素主要有哪些？2/2/2023第四章維生素IntroductionofVitamin

維生素

2/2/2023本章要點(diǎn)維生素的理化性質(zhì)、穩(wěn)定性，及其在食品加工、貯藏中所發(fā)生的變化對(duì)食品品質(zhì)的影響第四章維生素2/2/2023Contents1概述

2脂溶性維生素3水溶性維生素4維生素在加工和貯藏中的變化第四章維生素2/2/20231概述Introduction

維生素是活細(xì)胞為了維持正常生理功能所必需的、但需要極微量的天然有機(jī)物質(zhì)的總稱。而大部分維生素不能在人體內(nèi)合成，必須從外界食物中攝取。此外一些有機(jī)化合物在人體內(nèi)可以通過一定途徑轉(zhuǎn)化方式轉(zhuǎn)化為某種維生素。目前對(duì)各種維生素最常用的是他們的俗名，例如：視黃醇、抗壞血酸、骨化醇、生育酚等第一節(jié)概述2/2/2023維生素的特點(diǎn)1、在體內(nèi)不能提供能量2、需要量為微量級(jí)3、和其他營(yíng)養(yǎng)素同等重要第一節(jié)概述2/2/2023維生素的功能輔酶或輔酶前體:如煙酸,葉酸等抗氧化劑:VE,VC遺傳調(diào)節(jié)因子:VA,VD某些特殊功能:VA-視覺功能

VC-血管彈性第一節(jié)概述2/2/2023維生素的分類、生理功能及來源第一節(jié)概述2/2/2023過量服用維生素維生素A可引起四肢疼痛和皮膚瘙癢，誘發(fā)兒童多動(dòng)癥；維生素D可引起頭痛、惡心、厭食、精神不振等副作用；維生素K易引起血小板聚集，導(dǎo)致各種血栓形成，部分患者還可出現(xiàn)惡心、頭痛、乏力及免疫功能降低；第一節(jié)概述2/2/2023維生素B1能增加糖的消耗量，導(dǎo)致低血糖癥維生素B6可引起外周神經(jīng)病變；維生素C會(huì)導(dǎo)致尿路結(jié)石，加速動(dòng)脈硬化;第一節(jié)概述2/2/2023分類維生素脂溶性：水溶性：維生素A、維生素D、維生素E等維生素B族和維生素C第一節(jié)概述2/2/20232脂溶性維生素（TheFatSolubleVitamins）A,D,E,andK第二節(jié)脂溶性維生素2/2/20232.1維生素AVitaminA（1）Stucture第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023維生素A由20個(gè)碳構(gòu)成的具有活性的不飽和烴末端羥基可轉(zhuǎn)化成酯、醛、酸或游離醇有共軛雙鍵，屬異戊二烯類，存在順、反立體異構(gòu)體食品中主要是全反式結(jié)構(gòu)，生物效價(jià)最高維生素A2為脫氫視黃醇，存在淡水魚中，生物效價(jià)為維生素A1的40%，1,3－順異構(gòu)體為新維生素A，生物效價(jià)為維生素A1的75%第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(2)VA的功能（RolesofFunctions）維生素A一般是由天然物中分離而得。維生素A具有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖，延長(zhǎng)壽命，維持人的視力正常，維護(hù)上皮組織結(jié)構(gòu)的完整和健全等生理功能。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(3)VA缺乏癥（DeficiencyofVitamin）易得傳染性疾病InfectiousDiseases夜盲癥NightBlindness粗糙而干燥的皮膚Rough,bumpy,dryskin第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(4)VA食物來源（FoodSourcesofVitaminA）動(dòng)物的肝臟類胡羅卜素魚肝油第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(5)VA穩(wěn)定性（Stability）無O2情況，順反異構(gòu)化有O2情況，生成氧化產(chǎn)物高溫，裂解反應(yīng)生成芳香族化合物光，主要生成胡蘿卜素類氧化產(chǎn)物對(duì)堿穩(wěn)定，無機(jī)強(qiáng)酸條件下不穩(wěn)定紫外線，金屬離子，脂類氫過氧化物的氧化，O2均會(huì)加速其氧化，氧化酶可導(dǎo)致分解第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023VA小結(jié)

維生素A對(duì)氧、氧化劑、脂肪氧化酶等因素較敏感，光照可以加速它的氧化。在加熱、堿性條件和弱酸性條件下較穩(wěn)定，但高溫條件下不穩(wěn)定，在無機(jī)強(qiáng)酸條件下不穩(wěn)定。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/20232.2維生素D（VitaminD）（1）Stucture第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023維生素D具有膽鈣化醇生物活性的類固醇的統(tǒng)稱。維生素D2比維生素D3多一個(gè)甲基和一個(gè)雙鍵。維生素D2可由植物性食品、酵母等含有麥角固醇經(jīng)紫外線照射而來。維生素D3可由人或動(dòng)物的皮膚中含有的7－脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射而來。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（2）VD的作用維持血液中鈣、磷的平衡骨骼生長(zhǎng)維持骨骼、腎、小腸對(duì)血液中鈣的影響第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（3）VD缺乏癥佝僂病,駝背軟骨病第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（4）VD的食物來源

（RecommendationsandSources）雞蛋等食物加強(qiáng)奶魚肝油陽光第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（5）VD的穩(wěn)定性1、消毒、煮沸、高壓滅菌不影響其活性；2、對(duì)熱，堿較穩(wěn)定3、光照和氧氣、氧化劑存在下會(huì)迅速破壞；4、在油脂中易形成異構(gòu)體。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/20232.3維生素E（VitaminE）（1）Structure第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023維生素E自然界存在αβγδ四種生育酚，以α－生育酚的活性最大?？寡趸阅苌矬w中：α＞β＞γ＞δ

食品中：α＜β＜γ＜δ所有綠色植物中植物油中含量較多，谷物胚油中含量最多。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（2）VE的功能（FunctionofVitaminE）抗氧化，清除自由基降低心臟病的發(fā)病率抗衰老及改善帕金森綜合癥第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（3）VE的缺乏癥（VitaminEDeficiency）可引起生殖障礙肌肉，肝臟，骨髓和腦功能異常引起輕度溶血性貧血胚胎發(fā)生缺陷毛細(xì)血管滲透性障礙第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（4）VE的來源第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023（5）VE的加工穩(wěn)定性（Stability）①VE極易受分子氧和自由基氧化，金屬離子的存在促進(jìn)VE氧化；②VE對(duì)氧、氧化劑、強(qiáng)堿均不穩(wěn)定；③在食品的加工，包裝，貯藏過程中，VE會(huì)大量損失。（機(jī)械作用損失，氧化作用損失）第二節(jié)脂溶性維生素2/2/20232.4維生素K

維生素Ｋ分為二大類，一類是脂溶性維生素，即從綠色植物中提取的維生素Ｋ1和從微生物中提取的維生素Ｋ2。另一類是水溶性的維生素，由人工合成即維生素K3最重要的是維生素Ｋ1和Ｋ2。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(1)維生素Ｋ主要生理功能維生素Ｋ控制血液凝結(jié)。維生素Ｋ是四種凝血蛋白（凝血酶原、轉(zhuǎn)變加速因子、抗血友病因子和司徒因子）在肝內(nèi)合成必不可少的物質(zhì)。缺乏維生素Ｋ會(huì)延遲血液凝固；第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(2)維生素Ｋ來源K1：綠色蔬菜，魚肉等，但在魚肝油、麥胚油中含量少K2：由腸道中細(xì)菌合成第二節(jié)脂溶性維生素2/2/2023(3)維生素Ｋ的加工穩(wěn)定性具有還原性，可被空氣中的氧緩慢地氧化而分解；減少腌制肉中的亞硝胺生成；遇光很快被破壞；對(duì)堿不穩(wěn)定；對(duì)熱、酸較穩(wěn)定，在正常地烹飪過程中損失很少。第二節(jié)脂溶性維生素2/2/20233水溶性維生素

TheWater-solublevitamin第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.1維生素VC(AscorbicAcid)（1）Structure第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023維生素C具有D－Vc，D－異Vc，L－Vc，L－異Vc四種異構(gòu)體，其中L－Vc的生物活性最高，D－Vc的生物活性為L(zhǎng)－Vc的10%，D－異Vc無生物活性。Vc參與機(jī)體的羥化反應(yīng)和還原作用，對(duì)鐵吸收、預(yù)防疾病有積極的作用。Vc的唯一動(dòng)物來源為牛乳和肝。第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（2）VC的功能（FunctionsofVitaminC）抗氧化抗壞血病促進(jìn)機(jī)體對(duì)鐵的吸收預(yù)防疾病的發(fā)生第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（3）VC的降解模式（ModeofDegradation）第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023干燥條件比較穩(wěn)定，受潮、加熱或光照不穩(wěn)定酸性條件較穩(wěn)定，中性以上非常不穩(wěn)定缺氧條件下較穩(wěn)定，有氧條件下不穩(wěn)定抗壞血酸氧化酶可破壞，金屬離子可催化氧化Vc活性損失發(fā)生在內(nèi)酯環(huán)開環(huán)水解，生成2,3－二酮古洛糖酸金屬離子鰲合物有助Vc的穩(wěn)定第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023銅離子催化抗壞血酸的氧化第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（4）影響VC降解的因素①O2濃度及催化劑ⅰ催化氧化時(shí),降解速度正比與氧氣的濃度ⅱ非催化氧化時(shí),降解速度與氧氣的濃度無正比關(guān)系.ⅲ有催化劑時(shí),氧化速度比自動(dòng)氧化快2-3個(gè)數(shù)量級(jí),厭氧時(shí),金屬離子對(duì)氧化速度無影響.第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（4）影響VC降解的因素②糖,鹽及其它溶液濃度高時(shí)可減少溶解氧,使氧化速度減慢;半胱氨酸,多酚等對(duì)其有保護(hù)作用.③pH值:VC在酸性溶液(pH＜4)中較穩(wěn)定,在中性以上的溶液(pH＞7.6)中極不穩(wěn)定.④溫度及AW:結(jié)晶VC在100℃不降解，而VC水溶液易氧化，隨T升高，Vc降解增大；AW增大，Vc降解增大。第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（4）影響VC降解的因素⑤許多酶如多酚氧化酶，VC氧化酶，過氧化物酶，細(xì)胞色素氧化酶等可加速VC的氧化降解。⑥食品中的其它成分

金屬離子的螯合物如花青素，黃烷醇，及多羥基酸如蘋果酸，檸檬酸，聚磷酸等對(duì)VC有保護(hù)作用，亞硫酸鹽對(duì)其也有保護(hù)作用。第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.2維生素VB1?Containssulfurandnitrogengroup（1）結(jié)構(gòu)第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（2）VB1缺乏癥維生素B1在機(jī)體內(nèi)參加糖代謝，它對(duì)維持正常的神經(jīng)傳導(dǎo)，以及心臟、消化系統(tǒng)的正常活動(dòng)具有重要的作用。缺乏維生素B1易患腳氣病或多發(fā)性神經(jīng)炎，產(chǎn)生肌肉無力、感覺障礙、神經(jīng)痛、影響心肌和腦組織的結(jié)構(gòu)和功能，并且還會(huì)引起消化不良、食欲不振、便秘等病癥。第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（3）VB1食物來源FoodSourcesofThiamin以廣泛的形式存在于食物中，如：谷類、干果類、瘦肉、動(dòng)物心肝腎等第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（4）VB1穩(wěn)定性和特性①是B族維生素中最不穩(wěn)定的維生素.②對(duì)熱非常敏感,在堿性介質(zhì)中加熱易分解.③能被VB1酶降解,同時(shí),血紅蛋白和肌紅蛋白可作為降解的非酶催化劑.④對(duì)光不敏感,在酸性條件下穩(wěn)定,在堿性及中性介質(zhì)中不穩(wěn)定.⑤其降解受AW影響極大,一般在AW為0.5-0.65范圍降解最快.第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023早餐谷物食品在45℃貯藏條件下硫胺素的降解速率與體系中水分活度的關(guān)系第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（5）VB1降解性

Degradation兩環(huán)間亞甲基易與強(qiáng)親核試劑反應(yīng)。與亞硝酸鹽反應(yīng),使VB1失活.第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023VB1在堿性條件下易降解機(jī)制第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.3維生素VB2Riboflavin第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（2）VB2缺乏癥（DeficiencyofRiboflavin）舌炎,口角炎,皮脂溢出性炎癥,口腔炎,視覺功能混亂,咽喉功能混亂,

神經(jīng)系統(tǒng)混亂等通常還伴隨其他缺乏癥第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（3）VB2的食物來源（FoodSourcesofRiboflavin）奶制品強(qiáng)化谷物肝臟牡蠣啤酒發(fā)酵粉第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023（4）VB2的加工特性①對(duì)熱穩(wěn)定，對(duì)酸和中性pH也穩(wěn)定。②在堿性條件下迅速分解。③在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素,并產(chǎn)生自由基,破壞其它營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生異味,如牛奶的日光臭味即由此產(chǎn)生。第三節(jié)水溶性維生素2/2/2023第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.4維生素VB5預(yù)防賴皮病、舌炎、皮炎廣泛存在動(dòng)植物組織中B族維生素中最穩(wěn)定的維生素對(duì)熱、酸、堿、光、氧氣均不敏感第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.5維生素VB6廣泛存在于動(dòng)植物中，一般不會(huì)發(fā)生缺乏癥對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都很穩(wěn)定在堿性溶液中對(duì)光敏感，特別是紫外線第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.6葉酸葉酸對(duì)熱、酸比較穩(wěn)定，在中性和堿性條件下能很快的被破壞；受光照易分解；與亞硝酸鹽、亞硫酸鹽的作用；金屬離子的催化氧化作用；還原劑的穩(wěn)定作用。第三節(jié)水溶性維生素2/2/20233.6葉酸第三節(jié)水溶性維生素2/2/20234維生素在加工和貯藏中的變化

VariationofVitinfoodprocessingandstorage

第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/20234.1原料對(duì)食品加工中維生素含量的影響植物在不同采收期維生素含量不同植物食品的不同部位維生素含量不同采收和屠在后，內(nèi)源性酶會(huì)分解維生素。4.2加工前處理對(duì)食品中維生素含量的影響去皮、浸提、切碎、研磨等均會(huì)造成維生素的損失。第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/2023小麥出粉率與面粉中維生素保留比例之間的關(guān)系第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/20234.3熱燙和熱加工造成維生素?fù)p失溫度越高損失越大，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，損失越多；加熱方式不同，損失不同；脫水干燥方式對(duì)其保存率也有較大影響。

淋洗、漂燙；蒸汽加熱；微波加熱；加熱滅菌第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/2023豌豆加工中抗壞血酸的保存率第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/20234.4產(chǎn)品貯藏中維生素的損失

水分活度，包裝材料及貯藏條件對(duì)維生素的保存率都有重要影響。在相當(dāng)于單分子層水的AW下,維生素很穩(wěn)定,而在多分子層水范圍內(nèi),隨AW增大,維生素降解速度增大.第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/20234.5加工中化學(xué)添加物和食品成分的影響氯氣，次氯酸離子，二氧化氯等具有強(qiáng)反應(yīng)性的試劑，可以和維生素發(fā)生親核取代，雙鍵加成和氧化反應(yīng)。

二氧化硫和亞硫酸鹽有利于VC的保存，但會(huì)與硫胺素和吡哆醛反應(yīng)。亞硝酸鹽可造成VB1的破壞。第四節(jié)維生素在加工和貯藏中的變化2/2/2023小結(jié)

一般而言，氧化性物質(zhì)會(huì)加速VC，胡蘿卜素，葉酸等的氧化，而還原性物質(zhì)會(huì)保護(hù)這些維生素，有機(jī)酸有利于VC和VB1的保存率，堿性物質(zhì)則會(huì)降低VC、VB1、泛酸等的保存率。2/2/2023思考題1、如何在加工過程中防止維生素的損失？2、哪些維生素不宜過量服用？3、影響維生素降解的因素有哪些？2/2/2023第五章色素2/2/2023本章的目的和要求掌握天然色素的分類及有代表性的色素熟悉天然色素及合成色素的應(yīng)用第五章色素2/2/2023本章主要內(nèi)容1概述2四吡咯色素3類胡蘿卜素4酚類色素5其它天然色素6合成色素第五章色素2/2/2023第一節(jié)概述1、定義：食品中能夠吸收和反射自然光進(jìn)而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì)統(tǒng)稱為食品色素。食品中的固有色素是由食品原料帶入食品中的有色物質(zhì)，是導(dǎo)致食品具有特定顏色的重要基礎(chǔ)。有時(shí)為了食品具有令人喜歡的顏色，還人為地加入一些有顏色的添加物質(zhì)，這些物質(zhì)包括天然分離的和一些人工合成的。主要的食品色素都是有機(jī)物，具有發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)結(jié)構(gòu)。一、食品色素的定義和作用2/2/2023色素吸收光線的本質(zhì)是其分子中具有比較大的共軛體系，共軛體系中的π電子由于自身在不同能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生吸收。當(dāng)共軛體系上連有一些極性的官能團(tuán)時(shí)（例如-OH、-OCH3、-NO2、-CN等），其吸收光的波長(zhǎng)會(huì)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，把這些基團(tuán)稱為助色團(tuán)。第一節(jié)概述2/2/2