食品化学 第四章 糖类化合物
食品化学复习资料
第一章绪论名词解释1.食品化学：用化学的理论和方法研究食品本质的科学，它通过对食品营养价值、安全性和风味特征的研究，阐明食品的组成、性质、结构和功能以及食品成分在贮藏、加工和运输过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。
2.营养素：指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。
P2第二章水分名词解释1.结合水：指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水，可分为化合水、邻近水和多层水。
P212.体相水：指食品中除了结合水以外的那一部分水，它分为不移动水或滞化水、毛细管水和自由流动水。
P223.水分活度：指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。
P234.水分的吸附(吸湿)等温线：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称为吸附等温线（MSI）。
P265.等温线的滞后现象：一种食物一般有两条吸附等温线；一条是吸附等温线，是食品在吸湿时的吸附等温线；一条是解吸等温线，是食品在干燥时的吸附等温线；往往这两条曲线并不完全重叠，在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔，把这种现象称为等温线的滞后现象。
6.玻璃态：指既像固体一样具有一定的形状和体积，又像液体一样分子间排列只是近似有序，因此它是非晶态或无定形态。
7.玻璃化转变温度:指非结晶态的食品体系从玻璃态到橡胶态的转变时的温度。
8. 分子移动性:又称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量。
问答题1.水分活度与食品稳定性的关系。
答：食品的贮藏稳定性与水分活度之间有着密切的联系。
一）水分活度与微生物生命活动的关系：各类微生物生长都需要一定的水分活度，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。
一般说来：细菌为Aw>0.9；酵母为Aw>0.87；霉菌为Aw>0.8。
（一些耐渗透压微生物除外。
）在Aw<0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
二）水分活度与食品化学变化的关系：1)、从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。
《食品化学》课程教学大纲
《食品化学》课程教学大纲
一、课程介绍
（一）课程性质
《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、营养和安全性以及它们在生产、加工、储藏和运销过程中的变化及其对食品品质和安全性的影响，是食品科学，属于应用化学的一个分支，它是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的一门学科，是食品科学和工程专业、食品质量与安全专业的重要专业基础课。
（二）课程任务
通过本课程的讲授，使学生了解食品化学研究的内容、在食品工业中的重要作用和一般的研究方法；重点掌握食品六大营养成分的结构、性质、在食品加工和储藏中的变化及其对食品品质和安全性的影响；培养学生改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术等多方面的能力，打好专业基础。
二、学习目标
（一）课程的总体目标与基本要求
1、了解食品化学在食品工业中的作用及研究方法；
2、掌握六大营养成分（水、蛋白质、碳水化合物、脂质、维生素、矿物质）的结构、性质及在食品加工和储藏中的变化；
3、了解酶的性质及在食品工业中的应用；
4、了解食品色香味成分的结构、性质及在食品加工和贮藏中的变化。
（二）各章节学习目标
三、教学大纲
五、考核要点。
食品化学 复习资料
水自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
水分子可以自由运动，但在宏观上它是被束缚的。
结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。
笼形水合物：是冰状包合物，其中水为主体物质，通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为客体的分子，主体由20~74个水分子构成，客体是低分子量化合物。
水分活度：水分活度表示食品中水分可以被微生物所利用的程度在数值上，食品水分活度等同于空气的平衡相对湿度单分层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基、氨基、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。
在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。
一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。
若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单分子层水含量。
吸湿等温线：在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对Aw(水活性）绘图形成的曲线滞后现象：回吸：把水加到干的样品中解吸：先使样品吸水饱和，再干燥。
回吸与解吸所得的等温线不重叠现象即为“滞后现象”一般来说，当Aw一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中水分含量。
解吸线在上方（滞后环）滞后环形状取决于食品品种，温度。
水分活度与食品稳定性的关系：（1）水分活度与微生物的生长水分活度在0.91以上，食品的微生物变质以细菌为主，水分活度降低到0.91以下就可以抑制一般细菌的生长，水分活度在0.9以下时，食品微生物腐败主要是酵母菌和霉菌引起，食品中有害微生物生长的最低水分活度是0.86~0.97，所以真空包装的水产品和畜产加工制品，水分活度要低于0.94（2）水分活度与酶促反应水分能使蛋白质膨润,体积增大,暴露出长链中可氧化的基团,Aw的增大会加速蛋白质的氧化,破坏蛋白质的结构,导致其变性。
食品在较高Aw(30-60%)的情况下,淀粉老化速度最快;如果降低Aw,则老化速度减慢,若含水量降至于10%-15%,则食品中水分多呈结合态,淀粉几乎不发生老化.（3）水分活度与非酶褐变、赖氨酸损失非酶褐变反应可发生在中、低水分含量的食品中低Aw(0.2)，反应速度极低或不反应，中等至高Aw，反应速度可达到最高，水是一个产物，水含量继续增加，会稀释中间产物的浓度，导致产物抑制作用。
食品化学期末复习重点
第1章（绪论）你认为食品化学有哪些“生长点”？答1、继续研究不同食品的组成性质和在食品中加工储藏中的变化及其对食品品质和安全性的影响2、研究开发新的食品，发现并脱除食品资源中的有害成分的同时保护有益成分的营养与功能性3、继续研究解决现有食品工业生产中存在的各种技术问题，如变色，味，质地粗糙，货架期短，风味等问题4、研究食品中功能因子的组成，结构，性质，去除活性，定量，定性分析和分离提取方法以及综合开发措施力保健食品的开发提供科学依据5、现代储藏保鲜技术中辅助性的化学处理剂和膜剂的研究应用6、利用现代分析手段和高新技术，深入研究食品的风味化学和加工工艺学7、新食品添加剂的开发生产和应用研究8、快速定量，定性分析方法或新的检测技术的研究开发9、资源精深加工和综合利用的研究10、食品基础原料的改性技术的研究第1章水分1 结合水：指食品中那些与非水组分通过氢键结合的水。
2 自由水：又称“体相水”除开束缚水外，剩余的那部分水都称为自由水，是与非水组分相距很远的水。
3 毛细管水：食品中的组织含有天然的毛细管，其内部保留的水称为毛细管水，实际上主要存在于细胞间隙中。
4 水分活度：指溶液（食品）中水的蒸汽压与同一温度下纯水饱和蒸汽压之比。
5 “滞后”现象：对于食品体系，采用向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。
6 食品的吸湿等温线：moisture sorption isotherms，MSI，在恒定的温度下，将食品的Aw值作横坐标，此时达到平衡的食品含水量为纵坐标所描绘的曲线就称为吸湿等温线。
8 单分子层水：指与强极性基团（如－COOH、－NH2等）直接以氢键结合的第一个水分子层的水称单分子层水，亦称“邻近水”。
9.结合水主要性质为：①冰点为-40℃，②没有溶剂作用，③食物中的微生物孢子不能利用结合水进行发芽和繁殖，④低流动性。
10.第2章蛋白质1、蛋白质功能性质：在食品加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需宜特征作出贡献的那些物理、化学性质。
食品化学第四章碳水化合物
HO C H
强碱
C HOH
CHOH
COOH
COOH CH2OH
C
OH +
C H2
CHOH
C HOH C H2 C HOH C HOH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH 2OH
糖精酸
D-葡萄糖
异糖精酸
间糖精酸
3.分解反应： 浓碱，单糖 → 较小分子的糖、酸、醇、醛
己糖 → 连续烯醇化 → 烯二醇：
①氧化剂 → 分解产物
（三）糖醇
不含醛基，无还原性
(四)脱氧糖
单糖分子中一个或多个羟基被氢取代 脱氧核糖
五、食品中重要的低聚糖及其性质 （一）二糖： 1. 蔗糖：
非还原糖
水解：
C12H22O11 + H2O 蔗糖
右旋，+66.5°
HCl 或酶
C6H12O6 葡萄糖
+
右旋，+52.2°
C6H12O6 果糖 左旋，-92.4°
（二）果葡糖浆： 高果糖浆、异构糖浆
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，一部分 葡萄糖异构成果糖，形成的葡萄糖和 果糖的混合糖浆。
3种：果糖含量 42% 55% 90%
（三）功能性低聚糖： 1.棉子糖
α-1,6-
非还原糖
α,β-1,2
吸湿性最小的低聚糖
2.低聚果糖:(寡果糖、蔗果三糖族低聚糖）
与糖的摩尔浓度成正比 同一浓度下，单糖 为双糖的2倍 食品脱水, 抑制微生物生长
7.发酵性 酵母菌 发酵 →酒精、CO2 （酿酒、面包疏松）
葡萄糖 > 果糖 > 蔗糖 > 麦芽糖 乳酸菌 还发酵 乳糖 → 乳酸 （酸奶） 大多低聚糖水解产生单糖才发酵
食品化学复习材料全解
⾷品化学复习材料全解1、⾷物：含有营养素的可⾷性物料。
⾷品：经特定⽅式加⼯后供⼈类⾷⽤的⾷物。
2、⾷品的基本营养成分：糖类、蛋⽩质、脂质、维⽣素、矿物质、⽔3、⾷品化学研究内容：（1）研究⾷品化学组成（2）揭⽰⾷品在加⼯贮藏中发⽣的化学变化（3）研究⾷品贮藏、加⼯新技术，开发新产品和新的⾷物资源（4）研究化学反应的动⼒学⾏为和环境因素的影响4、⾷品在加⼯储藏的变化（有哪些期望、哪些需要控制、举例）（1）苹果削⽪、⾹蕉拨⽪后变⾊：酚类化合物外溢，酚类很不稳定，在溢出过程中与多酚氧化酶接触，在多酚氧化酶的催化下，迅速氧化成褐⾊的醌类物质和⽔。
（2）在⾷品加⼯或储藏中可发⽣的变化分类（3）决定⾷品在储藏加⼯中稳定性重要因素①产品⾃⾝的因素: 各组成成分（包括氧化剂）的含量与化学性质、氧⽓含量，pH、⽔分活度（Aw）、玻璃化温度（Tg）玻璃化温度时的⽔含量（Wg）②环境因素: 温度（T）、处理时间（t）、⼤⽓成分、经受的化学、物理处理、见光、污染、极端的物理环境5、影响⾷品化学反应因素内在：⾃⾝组成成分影响；外在：温度、pH、光照、加⼯过程中所有仪器中所包含的⾦属离⼦等。
6、研究化学反应的动⼒学⾏为和环境因素的影响：淀粉糊化、⽼化、油脂的氧化、丙烯酰胺（丙烯酰胺：丙烯酰胺的危害是急性毒性，神经毒性和⽣殖发育毒性，遗传毒性，致癌性。
）1、⽔分⼦的缔合（⼩知识点）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。
另：a.由于每个⽔分⼦上有四个形成氢键的位点，因此每个⽔分⼦的可以通过氢键结合4个⽔分⼦；b.⽔分⼦之间还可以以静电⼒相互结合，因此缔合态的⽔在空间有不同的存在形式；c.不同的缔合形式，可导致⽔分⼦之间的缔合数⼤于4。
2、⼀般⾷品中的⽔均是溶解了其中可溶性成分所形成的溶液，因此其结冰温度均低于0℃。
名词解释 食品化学
制的等温线不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。 7. 无定形态:指物质的所处的一种非平衡、非结晶状态，当饱和条件占优势并且通知保持非结晶时，
此时形成的固体就是无定形态。 玻璃态:指既像固体一样具有一定的形状和体积，又像液体一样分子间排列只是近似有序，因此它是非
晶态或无定形态。 橡胶态:指大分子聚合物转变成柔软而具有弹性的固体时的状态，分子具有相当的形变。 黏流态:指大分子聚合物链能自由运动，出现类似一般液体的黏性流动的状态。 8. 玻璃化转变温度：指非晶态的食品体系从玻璃态到橡胶态的转变时的温度。是特殊的，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。 9. 饱和湿度差：空气的饱和湿度与同一温度下空气中的绝对湿度之差。 10. 蒸汽凝结：空气中的水蒸气在食品表面凝结成液体水的现象。 11. 分子移动性（Mm）：也称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量。
15. 辐解：辐照导致油脂降解的反应称为辐解。 16. 过氧化值（POV）：指 1kg 油脂中所含氢过氧化物的毫摩尔数（AV）：指中和 1g 油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
皂化价（SV）：1g 油脂完全皂化时所需要的氢氧化钾毫克数。 二烯值（DV）：100g 油脂中所需顺丁烯二酸酐换算成碘的克数。 18. 油脂的精炼中 脱胶：应用物理、化学或物理化学方法将粗油中的胶溶性杂志脱除的工艺过程。 脱酸：游离脂肪酸影响油脂的稳定性和风味，可采用加碱中和的方法除去游离脂肪酸，又称为碱炼。 脱色：用吸附剂除去粗油中影响油脂稳定性的色素的过程。 脱臭：采用减压蒸馏的方法除去油脂中的一些非需宜的异味物质的过程。 19. 油脂的分提：在一定温度下，利用油脂中各种三酰基甘油的熔点差异及在不同溶剂中溶解度的差异通过 分步结晶，使不同的三酰基甘油因分相而分离的加工方法。 干法分提：指在无有机溶剂存在的情况下，将熔化的油脂缓慢冷却，直至较高熔点的三酰基甘油选择性
食品化学--碳水化合物重点反应
一．褐变：1酶促褐变：多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌2非酶促褐变：焦糖化；美拉德反应二．1焦糖化：糖类化合物在没有氨基化合物存在的条件下，加热熔融以后，在150-200℃高温下发生降解，缩合，聚合等反应，产生粘稠的黑褐色焦糖，这一反应称焦糖化反应。
此反应应用于食品工业制造焦糖色素2.蔗糖形成焦糖的过程可以分为三个阶段：开始阶段：蔗糖熔融后，温度约达200℃左右，经过约35分钟的起泡，蔗糖脱去一分子水，生成无甜味但具有温和苦味的异蔗糖酐C12H20O10。
中间阶段：生成异蔗糖酐后，起泡暂停。
稍后又发生第二次起泡现象，持续时间约55分钟，在此阶段失水约9%，形成焦糖酐产物，可溶于水及乙醇，味苦，平均分子式为C24H36O18。
最后阶段：焦糖酐进一步脱水形成焦糖烯（C36H50O25），继续加热则生成高分子量深色难溶焦糖色素，分子式为C125H188O803.应用：NH4HSO4催化耐酸焦糖色素（用于可口可乐饮料）（pH2～4.5）(NH4)2SO4催化焙烤食品用焦糖色素，pH为4.2～4.8直接加热蔗糖啤酒及饮料着色剂pH为3～4三．美拉德反应：1.美拉德褐变的定义：羰基化合物和氨基化合物在少量水存在下反应，形成褐色色素的过程。
2 美拉德褐变发生的条件：少量氨基化合物、还原糖和少量水存在美拉德褐变的反应机理（过程）~初始阶段：氨基和羰基缩合；Amadori重排~中间阶段：糖脱水糖裂解氨基酸降解~终了阶段：醇，醛缩合在氨基酸或蛋白质的参与下，聚合成类黑精素形成风味物质：麦芽酚异麦芽酚4.美拉德反应的特点：随着反应的进行，pH值下降（西夫碱封闭了游离的氨基）还原的能力上升（还原酮产生）褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生褐变初期，添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色褐变后期，溶液变为红棕色或深褐色，并伴有不溶解的胶体状类黑精物质出现。
5影响美拉德反应的因素：1.糖的种类及含量a.开链式＞环式b.单糖>双糖；五碳糖>六碳糖 c.还原糖含量与褐变成正比 d.α-己烯醛> α-二羰基化合物> 醛,酮2氨基酸及其它含氨物种类a.含S-S，S-H不易褐变b.有吲哚，苯环易褐变c.碱性氨基酸易褐变d.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变3、水分水分含量在10%～15%时，反应易发生，完全干燥的食品难以发生。
食品化学PPT课件
食品分析
食品营养
食品物性
食品添加剂
食品加工与贮藏
食品质量与安全
食品包装
8
二、食品化学的研究内容
9
2、食品化学的研究内容
1、天然及非天然成分的性质、功能及人体需要
2、变化
天然及非天然成分在食品原料中的变化； 天然及非天然成分在加工储藏中的变化；
15ห้องสมุดไป่ตู้
食品化学研究的趋势
16
四、食品化学的学习方法与要求
1、学时数为36学时，1-19周。 2、教学方式课堂讲授与自修相结合； 3、教学手段多媒体课堂教学与课后作业、小
论文相结合； 4、期末考试成绩占80%，平时成绩（出勤率、
纪律、课堂提问）占20%。
17
组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它 们在生产、加工、储藏和运销过程中的变化及其 对食品品质和安全性的影响。
6
Composition
Structure
化 Physicochemical
学
properties
分
Nutrition
子
水
Safety
平
Changes
influence
I tell you!
3、研究食品贮藏、加工新技术，食品资源的 开发和科学利用
4、天然及非天然成分对食品质量与安全的影响
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2、食品化学的研究内容
5、食品的色、香、味
通过色、香、味变化可以鉴定食品的新鲜度、 成熟度、加工精度、品种特征、变化的程度
6、食品的中的毒害成分
食品中原有的成分、加工后产生的、 添加到食品中的有毒成分、污染的成分；
化学 糖类知识点总结
化学糖类知识点总结一、基本概念糖是指含有醛基或酮基的碳水化合物。
它们通常是多元醇，也就是含有多个羟基的化合物。
根据碳水化合物的结构特点，糖类可分为单糖、双糖、寡糖和多糖四大类。
1. 单糖单糖是由3-7个碳原子组成的简单碳水化合物，通式为（CH2O）n。
根据其醛基或酮基的位置和数量，单糖又可分为醛糖和酮糖两类。
常见的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
2. 双糖双糖是由两个单糖分子经由缩合反应形成的碳水化合物，通常由α-1,4-糖苷键或β-1,4-糖苷键连接。
蔗糖、乳糖、麦芽糖等均为常见的双糖。
3. 寡糖寡糖是由3-10个单糖分子经由糖苷键连接而成的碳水化合物，它们具有较复杂的结构和多样的生物活性。
低聚果糖、低聚葡萄糖等都是寡糖的代表。
4. 多糖多糖是由数十至上百个单糖分子经由糖苷键连接而成的碳水化合物，是生物体内最广泛的一类糖类。
淀粉、纤维素、糖原等都属于多糖。
二、分类根据单糖的类型和数量，糖类可分为脱氧糖、醛糖和酮糖三大类。
1. 脱氧糖脱氧糖是指在单糖分子中某些羟基被氢或其他基团所取代，从而形成一种脱氧的糖类。
常见的脱氧糖包括脱氧核糖、脱氧賖和氨基葡萄糖等。
2. 醛糖醛糖是指单糖分子中含有醛基的糖类，通常以醛基为末端。
葡萄糖、半乳糖等都属于醛糖。
3. 酮糖酮糖是指单糖分子中含有酮基的糖类，通常以酮基为末端。
果糖就是一种典型的酮糖。
三、生物学功能糖类在生物体内具有多种重要的生物学功能，主要包括提供能量、构建细胞壁、储存能量和作为通讯信号等。
1. 提供能量糖类是生物体内主要的能量来源之一。
通过细胞代谢途径，单糖分子可以氧化分解成ATP，从而为细胞提供能量。
葡萄糖是最重要的能量来源之一，它在有氧条件下可以完全被氧化分解，释放出大量的能量。
2. 构建细胞壁在植物细胞和真菌细胞中，糖类起着构建细胞壁的重要作用。
纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的多糖，在细胞壁中起着支撑和保护细胞的作用。
3. 储存能量动物体内的肝脏和肌肉组织中可以储存糖原，植物体内的叶绿器中可以储存淀粉。
食品化学—水及碳水化合物
间把食品中水完全结晶的温度叫做低共熔点 ，大多数食物低共熔点在零下55°现代食品更提倡速冻 (速冻形成冰晶细小 ，呈针状 ，冻结时间短且微生物受限制更食品中的含水量=结合水+自由水预示食品的安全性以及稳定性水的缔合概念：碳水化合物也称糖类 ，是由C 、H 、O 三种元素组成 ，是多羟基醛或多羟基酮的称为左旋糖 ，反之则称为右旋糖。
单糖分子刚溶于水旋光度会发生变化 ，单糖分子发生构象转变导致。
如葡萄糖发生 种类和浓度 ，时间和温度等)单糖分子的烯醇化不止发生在1、2位 ，随着减浓度的增高 ，糖的烯醇化可以不断进 行下去。
还可以生成2,3-烯二醇、3,4-烯二醇。
可被还原剂还原成糖醇。
蔗糖不存在相应的基团 ，不具有氧化的还原性。
低聚糖的卤代反应 ，尤其是蔗糖的卤代反应 ，是从天然甜味剂合成高甜度的甜味剂 反应总体过程：经历亲核加成、分子内重排、脱水、环化等步骤羰氨缩合；单糖类可以和含伯氨基类物质 (氨基酸) 发生羰氨缩合得到希夫碱 ，希 利用前面两个途径的性质：纤维素稳定 ，在一般的食品加工条件下不被破坏温、高压的稀硫酸溶液中 ，纤维素可被水解为β下水解成葡萄糖。
菌类、软体动物含有纤维素分解酶糖并利用它们。
纤维素稳定 ，哺乳动物没有纤维素分解酶由于淀粉螺旋状结构的中空穴部分恰好能容纳碘分子 ，二者之间借助于范德华力形 成一种淀粉-碘的复合物的缘故 ，颜色则与淀粉糖苷链的长度有关。
当链长小于6个葡萄糖基时 ，不能形成一个螺旋圈 ，不能呈色。
当平均长度为20个葡萄糖基时呈红 色。
大于60个葡萄糖基时呈蓝色。
，结晶区主要为支链淀粉天然状态的淀粉颗粒没有膜 ，表面简单地由紧脱去胺基重排形成还原酮 (脱胺重排)旋光性。
食品化学复习资料
第一章绪论名词解释1.食品化学：用化学的理论和方法研究食品本质的科学，它通过对食品营养价值、安全性和风味特征的研究，阐明食品的组成、性质、结构和功能以及食品成分在贮藏、加工和运输过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。
2.营养素：指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。
P2第二章水分名词解释1.结合水：指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水，可分为化合水、邻近水和多层水。
P212.体相水：指食品中除了结合水以外的那一部分水，它分为不移动水或滞化水、毛细管水和自由流动水。
P223.水分活度：指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。
P234.水分的吸附(吸湿)等温线：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称为吸附等温线（MSI）。
P265.等温线的滞后现象：一种食物一般有两条吸附等温线；一条是吸附等温线，是食品在吸湿时的吸附等温线；一条是解吸等温线，是食品在干燥时的吸附等温线；往往这两条曲线并不完全重叠，在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔，把这种现象称为等温线的滞后现象。
6.玻璃态：指既像固体一样具有一定的形状和体积，又像液体一样分子间排列只是近似有序，因此它是非晶态或无定形态。
7.玻璃化转变温度:指非结晶态的食品体系从玻璃态到橡胶态的转变时的温度。
8. 分子移动性:又称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量。
问答题1.水分活度与食品稳定性的关系。
答：食品的贮藏稳定性与水分活度之间有着密切的联系。
一）水分活度与微生物生命活动的关系：各类微生物生长都需要一定的水分活度，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。
一般说来：细菌为Aw>0.9；酵母为Aw>0.87；霉菌为Aw>0.8。
（一些耐渗透压微生物除外。
）在Aw<0.60时，绝大多数微生物就无法生长。
二）水分活度与食品化学变化的关系：1)、从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。
食品化学重点内容
⾷品化学重点内容第⼀章、绪论⼀、⾷品安全：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、贮存和运销过程中的变化及其对⾷品品质和⾷品安全性影响的科学，是为改善⾷品品质、开发⾷品新资源、⾰新⾷品加⼯⼯艺和贮运技术、科学调整膳⾷结构、改进⾷品包装、加强⾷品质量控制及提⾼⾷品原料加⼯和综合利⽤⽔平奠定理论基础的学科。
⼆、影响⾷品反应的因素主要有：⾷品⾃⾝的因素，如⾷品的组成、⽔分活度、pH值等；环境的因素：如温度、时间、⼤⽓成分、光照等。
这些因素也是决定⾷品在加⼯贮藏中稳定性的因素。
在这些因素中最重要的是温度、时间、pH值、⽔分活度和产品中组成成分。
（掌握了这些反应条件就能调控反应速度。
）第⼆章、⽔氢键：⽔分⼦具有形成三维氢键的能⼒，每个⽔分⼦最多能够与另外四个⽔分⼦通过氢键结合形成四⾯体构型。
⽔与⾮离⼦、亲⽔溶质的相互作⽤⼒⽐⽔与离⼦间的相互作⽤弱，⽽与⽔-⽔氢键相互作⽤的强度⼤致相当。
⼀、冰的结构：是⽔分⼦通过氢键结合，有序排列形成的低密度、具有⼀定刚性的六⽅形晶体结构，最邻近的⽔分⼦的O-O核间距为0.276nm,O-O-O键⾓约为109°，⼗分接近理想四⾯体的键⾓109°28′⼆、速冻⼯艺：要求在30min内通过⾷品最⼤冰晶⽣成带（-5—-1℃），速冻后⾷品中⼼温度必须达到-18℃，并在-18℃以下的温度贮藏三、表2-4⾷品中⽔的分类与特征&表2-5⾷品中⽔的性质分类特征典型⾷品中⽐例%结合⽔化合⽔邻近⽔多层⽔⾷品中⾮⽔成分的组成部分与⾮⽔成分的亲⽔集团强烈作⽤形成单分⼦层；⽔-离⼦以及偶极结合在亲⽔集团外形成另外的分⼦层；⽔-⽔以及⽔-溶质结合＜0.030.1-0.91-5游离⽔⾃由流动⽔截留和⽑细管⽔⾃由流动，性质同稀的盐溶液，⽔-⽔结合为主容纳于凝胶或基质中，⽔不能流动5-965-96四、⽔分活度●概念：a w=f/f0：f为溶剂逸度f0为纯溶剂逸度。
食品化学 第四章 食品中的碳水化合物 第五节淀粉
酸改性淀粉
22-55℃条件下用盐酸或硫酸作用于 玉米淀粉，中和干燥得到改性淀粉
用于制造胶姆糖和糖果
淀粉改性 醚化淀粉 50℃下，用环氧乙烷等醚化剂作用于 用作食品增稠剂或添加剂
潮湿淀粉制得
磷酸化或乙酰化淀粉 在一定温度下分别用磷酸或乙 主要应用于冷冻食品
酸酐处理淀粉
交联淀粉
淀粉(干或溶液)与磷酰氯或三偏磷酸钠 或乙二酸作用，使淀粉链相互交联所得
-淀 粉胶 束 彻 底 崩 溃 ， 形 成 被 水 包 围 的 淀 粉 分 子 ， 成 胶 体 溶 液 状 态
淀粉糊化可分为三个阶段：a.可逆吸水阶段：水分浸入淀粉颗粒的 非晶质部分，体积略有膨胀；此时如冷却干燥可以复原，双折射显现不 变。b.不可逆吸水阶段：随温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆 大量吸水，结晶“溶解”。c.淀粉粒解体阶段：淀粉分子完全进入溶液。
糖、有机酸可阻止淀粉的老化，脂类、乳化剂也可防止淀粉老化，变性 淀粉、蛋白质可减缓淀粉老化，但果胶则可促使淀粉老化。
四、多糖的改性
多糖的改性指在一定条件下通过物理或化学的方法使多糖的形态或结பைடு நூலகம்构发生变化，从而改变多糖的理化性能的过程。
目前已经开发的多糖改性方法及类型以淀粉改性说明如下图。
预糊化淀粉在 干8燥0℃ 技以 术上 制将 成淀 含粉 水糊 量化 小液 于利 10用 %的滚干筒粉 用于布丁、馅料及糖霜的生产
淀粉老化可看作是淀粉糊化的逆过程，其本质是糊化后的淀粉分子在 低温下又自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复形成致密、晶化的 淀粉胶束。但这个过程是不完全的，并不能恢复到天然淀粉的状态。老化 的直接结果是溶解性能变差，加工能力降低。
影响淀粉老化的因素
*内部因素：主要指直链淀粉和支链淀粉的比例分子量的大小；直链淀 粉比例高时易于老化；中等聚合度淀粉易于老化。
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4.2.2.3 溶解度
单糖类化合物在水中都有比较大的溶解度，但不溶于乙醚、丙酮等 有机溶剂。
不同的单糖在水中的溶解度不同，其中果糖最大，如20 ℃时，果糖 在水中的溶解度为374.78g/100g，而葡萄糖为87.67g/100g。随着温度 的变化，单糖在水中的溶解度亦有明显的变化，如温度由20 ℃提高到 40℃,葡萄糖的溶解度则变为162.38g/100g。
4.2.2.1 单糖的甜度
单糖类化合物均有甜味，甜味的强弱用甜度来区分，不同的甜味物质 其甜度大小不同。甜度是食品鉴评学中的单位，这是因为甜度目前还难以 通过化学或物理的方法进行测定，只能通过感官比较法来得出相对的差别， 所以甜度是一个相对值。一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度 为1.0来确定其它甜味物质的甜度，因此又把甜度称为比甜度。下面是一 些单糖的比甜度：
尽管低聚糖或多糖化合物中大多数的醛基、羰基都通过形成苷键而 “消耗”掉了，但还存在半缩醛羟基和大量的醇羟基，因此低聚糖和多糖 类化合物还可发生许多化学反应，而形成众多的衍生物。
糖类化合物是自然界重要的能量转化介质，是所有动物体所需能量的 主要来源；另外，多糖类是植物体的主要构成物质，在植物及微生物体内 还转化形成了数量巨大的所谓活性多糖类化合物。随着对糖类化合物研究 的不断深入，这类物质许多以前不为人知的组成、结构、生物功能方面的 问题引起了人们的极大关注及研究的积极性，为药学、人类保健学、食品 科学及生命科学的研究提供了大量的、生动的材料。
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食品化学 第四章 碳水化合物
CH2OH NH R O
CHO NHR
CH2OH 果糖胺
CH2OH 2-氨基-2-脱氧葡糖
此重排过程类似于上边，即质子化破坏环状结构，1-C失氢变为烯醇 式，烯醇式与酮式重排形成产物。
（二）中期阶段
初期阶段中重排得到的酮式果糖胺在中期阶段反应的主要特点是分 解。分解过程可能有不同的途径，已经研究清楚的有以下三个途径：
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4.2 单糖
单糖类化合物的结构及理化性质在有机化学和生物化学中已经进行了 比较深入的讨论，本节主要讨论相关的食品化学问题。
4.2.1 单糖类化合物在自然界的存在
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
D-葡萄糖
CHO
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
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结构形式。
糖类物质属多官能团有机化合物。单糖中含有酮基、醛基和数个羟基， 可以发生醛酮类、醇类所具有的化学反应，例如容易被氧化、可以被酰化、 胺化、发生亲核加成反应等；半缩醛的形成使得单糖类化合物既可以开链 结构存在，也可以以环状结构存在；半缩醛的形成使得单糖类化合物可以 和其它成分或单糖以苷键相互结合而形成在自然界广泛存在的低聚糖、多 糖和甙类化合物。
CH2OH 环式果糖胺
此过程包括了两个重排步骤，第一个是在酸的存在下葡糖胺经环的 破坏而导致的2-C上脱氢的重排过程，可看作是分子内的1,3-重排；第二 步是1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的烯醇式和酮式的重排过程。
果糖也能发生类似于A、B两个过程的反应，经A反应得到的是果糖 胺，而果糖胺发生Heyenes（海因斯）重排得到2-氨基-2-脱氧葡萄糖。重 排过程为：
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4.2.3 单糖的食品化学反应 单糖一般的化学性质在有机化学及生物化学中已经进行了详细的介绍，
这里只讨论单糖在食品或食品原料中可能发生的化学反应。
4.2.3.1 Maillard（美拉德)反应 Maillard（Maillard, L. C.；法国化学家）反应指含羰基化合物（如糖
（书上的结构不对）
此机理中胺类化合物离去得到的是羟甲基糠醛（HMF），也可以
RNH2不离去，得到HMF的Schiffs碱，即胺仍然连在醛基上。所得到的 HMF是食品褐变的重要的中间产物，检测这种物质就可以预测褐变的速
度。
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B、脱去胺基重排形成还原酮
4.2.2.2 旋光性及变旋光
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所以的单糖均有旋光性，常见单糖的比旋光度（20 ℃,钠光）为：
D-葡萄糖
+52.2
D-甘露糖
+14.2
D-果糖
-92.4
D-阿拉伯糖
-105.0
D-半乳糖
+80.2
D-木糖
+18.8
当单糖溶解在水中的时候，由于开链结构和环状结构直接的互相转 化，因此会出现变旋现象。在通过测定比旋光确定单糖种类时，一定要 注意静置一段时间（24h）。
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还原糖 氨基对醛基或羰
基进行亲核加成
伯胺类
失水关环
葡糖胺或Amoadri重排 二葡糖胺
1-氨基-2-酮糖
初期
ห้องสมุดไป่ตู้
β -消去脱水
中期 3-脱氧己糖醛酮 奥苏烯糖 HMF
黑精色素
Maillard反应后期
（HMF、还原酮、咪
唑环衍生物等）
末期
二、反应机理
CHO
H
NR
C
RNH2
- H2O
H HN R C
O
CH2OH 葡萄糖
CH2OH Schiffs碱
CH2OH 葡糖胺
其中的两步均为亲核加成类型的反应。第一步为氨基N对醛基亲核 加成，经脱水形成Schiffs碱；第二步为5-OH对C=N双键亲核加成形成环 状的葡糖胺产物。Schiffs碱的稳定性较小，因此第二步反应倾向于形成
此途径的过程可以表示为：
H HN R
H HN R C
C
H
H
O 2,3-烯醇化
C OH
食品化学 第四章 碳水化合物 食品化学 第四章 糖类化合物
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食品化学 第四章 碳水化合物
4.1 概述
糖类化合物是自然界蕴藏量最为丰富、对所有生物体非常重要的一 类有机化合物；习惯上也称其为碳水化合物，这是因为此类化合物的一 般通式可以表示为Cn(H20)m；但随着研究的不断深入，所发现的符合糖 类化合物结构及性质特性、但其组成不符合以上通式的糖类或糖的衍生 物逐渐增多，例如鼠李糖、脱氧核糖的组成分别为C6H12O5、C5H10O4， 不符合碳水化合物的通式；又如由甲壳素得到的壳聚糖，其分子中含有N 元素，也不符合碳水化合物的通式。因此，以碳水化合物定义此类物质 是不合适的，应将它们称为糖类化合物。
α-D-葡萄糖 0.70 α-D-甘露糖 0.59 β-D-呋喃果糖 1.50
α-D-半乳糖 α-D-木糖
0.27 0.50
不同的单糖其甜度不同，这种差别与分子量及构型有关；一般的讲， 分子量越大，在水中的溶解度越小，甜度越小；环状结构的构型不同，甜 度亦有差别，如葡萄糖的α-构型甜度较大，而果糖的β-构型甜度较大。
-H2O CH -RNH2 CH2
CH
HOH2C O CHO
CH
CH2OH
羟甲基糠醛
CH2OH 酮式果糖胺 烯醇式果糖基胺
CH2OH Schiffs碱
CH2OH
CH2OH
3-脱氧奥苏糖 不饱和奥苏糖
第一步为烯醇式与酮式的互变异构；第二步可看作在酸的作用下，3C上的羟基脱水，形成碳正离子，碳正离子发生发生分子内重排，通过失 去N上的质子而形成Schiffs碱；第三步又是烯醇式和酮式的重排得到3-脱 氧奥苏糖；第四步3,4-碳之间发生消去反应形成烯键；最后一步是5-C上 的羟基与2-羰基发生半缩酮反应而成环，然后消去一分子水形成糠醛。
CHO
HO H
H OH
H
OH
H
OH
CHO
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
CH3
COOH
D-鼠李糖 D- 半乳糖醛酸
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
COOH D- 葡萄糖醛酸
CH2OH H OH
H OH
HO
H
H
OH
CH2OH
D- 山梨糖醇
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4.2.2 单糖与食品相关的物理学特性
C
O
C H 2O H 葡萄糖
C H 2O H S c hiffs碱
C H 2O H 葡糖胺
N aH SO 3
H C
OH SO 3N a
H C
NH R SO 3N a
C H 2O H
C H 2O H
亚硫酸氢钠与葡萄糖的反应为亲核加成反应，而加成产物与伯胺的 反应则为亲核取代反应。
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糖类化合物可以定义为多羟基的醛类、酮类化合物或其聚合物及其 各类衍生物。按其结构中含有基本结构单元的多少，糖类化合物可以分 作单糖、低聚糖及多糖三种类型；单糖类化合物是低聚糖及多糖基本的 结构单元，常见的为含4～7个C的单糖分子，结构中由于具有多个手性C 原子，因此这类化合物具有众多的同分异构体。既有构造异构体，也有 复杂的构型异构体。低聚糖及多糖是单糖的聚合物，聚合是通过苷键的 形成进行的。对于多糖类化合物的研究，是目前糖类化合物研究中的热 点；与蛋白质、核酸等生物大分子一样，多糖类化合物也有复杂的高级