食品化学

论述非酶褐变对食品质量的影响

①色泽产生两大类对色泽有影响的成分：一类相对分子质量低于1000的水可溶的小分子有色成分;一类相对分子质量达到100000的水不可溶的大分子高聚物质

②风味高温条件下,糖类脱水后碳链裂解、异构及氧化还原可产生一些化学物质，如乙酰丙酸、甲酸、丙酮酸、3-羟基丁酮、二乙酸、乳酸、醋酸；非酶褐变反应过程中产生的二羰基化合物，可促进很多成分的变化，如氨基酸在二羰基化合物作用下脱氨脱羧，产生大量醛类。非酶褐变反应可产生许多风味，例如麦芽酚和异麦芽酚使焙烤的面包产生香味

③抗氧化作用食品褐变生成醛酮等还原性物质，对食品氧化有一定抗氧化能力，尤其是防止食品中油脂的氧化，抗氧化性由于美拉德反应终产物类黑精有很强的消除活性氧能力，且中间体还原酮通过供氢原子而终止自由基的链反应及络合金属离子和还原过氧化物特性

④营养性氨基酸缺失；糖及维生素C损失；蛋白质营养性降低

⑤有害成分氨基酸和蛋白质生成的杂环胺能引起突变和致畸；美拉德反应产物D-糖胺损坏DNA；美拉德反应对胶原蛋白结构有负面作用，影响人体的老化和糖尿病形成

非酶褐变反应影响因素及控制方法

①降温（10℃储藏）；②亚硫酸处理；③降低PH；④降低成品浓度；⑤使用不易发生褐变的糖类，可用蔗糖代替还原糖；⑥发酵法和生物化学法；⑦钙盐

蔗糖形成焦糖素反应历程

蔗糖是用于生产蔗糖色素和食用色素香料的物质，在酸或酸性铵盐存在的溶液中加热可制备出焦糖色素，反应机理如下：

①由蔗糖融化开始，经一段时间气泡，蔗糖脱去一分子水，生成无甜味而具温和苦味的异蔗糖酐，起跑暂时停止

②是持续较长时间的失水阶段，异蔗糖酐脱去一分子水缩合为焦糖酐，焦糖酐是平均分子式是C14H26O30的浅褐色色素，可溶于水及乙醇，味苦

③焦糖酐进一步脱水形成焦糖烯，焦糖烯继续加热失水，生成高分子量的难溶性焦糖素。焦糖烯溶于水，味苦，焦糖素难溶于水，外观为深褐色

淀粉糊化

给水中的淀粉粒加热，则随着温度上升，淀粉分子之间的氢键断裂，淀粉分子有更多的位点可以和水分子发生氢键缔合。水渗入淀粉粒，使更多和更长的淀粉分子链分离，导致结构的混乱度增大，同时结晶区的数目和大小均减小，继续加热，淀粉发生不可逆溶胀。此时支链淀粉由于水合作用而出现无规卷曲，淀粉分子的有序结构受到破坏，最后完全成为无序状态，双折射和结晶结构也完全消失，淀粉这个过程称为糊化。

①水温未达到糊化温度时，水分是由淀粉粒的孔隙进入粒内，与许多无定形部分的极性基相结合，或简单地吸附。此时若取出脱水，淀粉粒仍可以恢复

②加热至糊化温度，这时大量的水渗入到淀粉粒内，黏度发生变化。此阶段水分子进入微晶束结构，淀粉原有的排列取向被破坏，并随着温度的升高，黏度增加

③使膨胀的淀粉粒继续分离支解。当在95℃恒定一段时间后，黏度急剧下降。淀粉糊冷却时，一些淀粉分子重新缔合形成不可逆凝胶

简述油脂的同质多晶现象在食品加工中的应用

①用棉子油生产色拉油时，要进行冬化以除去高熔点的固体脂，这个工艺要求冷却速度缓慢，以便有足够的晶体形成时间，产生粗大的β结晶，以利于过滤

②人造奶油要有良好的涂抹性和口感，这就要求人造奶油晶型为细腻的β型，在生产上可以使油脂先经过急冷形成α晶体，然后再保持略高的温度继续冷却，使之转化为熔点较高的β晶体

③巧克力要求熔点在35℃左右，能够在口腔中融化而且不产生油腻感，同时表面要光滑，晶体颗粒不能粗大。在生产上通过精确地控制可可脂的结晶温度和速度来得到稳定的符合要求的β晶体。具体做法是：把可可脂加热到55℃以上使他冷却，再缓慢冷却，在29℃停止冷却，加热到32℃，使

β以外的晶体熔化。多次进行29℃冷却和33℃加热，最终使可可脂完全转化成β晶体

油脂塑性主要取决于哪些因素

油脂的晶型（β型会包含大量小气泡，从而赋予产品较好塑性）；熔化温度范围（熔化开始到结束范围越大，塑性越好）；固液两相比

油炸过程中油脂的化学变化

温度150℃以上，接触油的有O2和食品，食品吸收油，脂类发生氧化、分解、聚合、缩合等反应。

不饱和脂肪酸酯氧化热分解生成过氧化物、挥发性物质，并形成二聚体

不饱和脂肪酸酯非氧化热反应生成二聚物和多聚物

饱和脂肪酸酯在高温及有氧时，α碳β碳γ碳形成氢过氧化物，进一步裂解生成长链烃、醛、酮和内酯

饱和脂肪酸酯非氧化热分解生成烃、酸、酮、丙烯醛等

论述脂类的氧化及对食品的影响

油脂氧化有自动氧化、光敏氧化、酶促氧化和热氧化

①脂类的自动氧化反应是典型的自由基链式反应，它具有一下特征：凡能干扰自由基反应的化学物质都将明显地抑制氧化转化速率；光和产生自由基的物质对反映有催化作用；氢过氧化物ROOH产率高；光引发氧化反应时量子产率超过1；用纯底物时，可察觉到较长的诱导期脂类自动氧化自由基历程可简化成三步，即链引发、链传递和链终止

链引发RH→R·+H·

链传递R·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·

链终止R·+R·→R-R R·+ROO·→R-O-O-R ROO·+ROO·→R-O-O-R+O2

②光敏氧化是不饱和脂肪酸双键与单重态的氧发生的氧化反应。光敏氧化有两种途径，第一种是光敏剂被激发后，直接与油脂作用，生成自由基，从而引发油脂的自动氧化反应；第二种途径是光敏剂被光照激发后，通过与基态氧反应生成激发态氧，高度活泼的单重态氧可以直接进攻不饱和脂肪酸双键部位上任一碳原子，双键位置发生变化，生成反式构型的氢过氧化物，生成氢过氧化物的种类数为双键数的两倍

③脂肪在酶参与下发生氧化反应，称为酶促氧化。催化这个反应的主要是脂肪氧化酶，专一性作用于具有1,4顺、顺-戊二烯结构，并且其中心亚甲基处于ω-8位的多不饱和脂肪酸，在动物体内脂肪氧化酶选择性地氧化花生四烯酸，产生前列腺素、凝血素等活性物质。大豆加工中产生的豆腥味与脂肪氧化酶对亚麻酸的氧化有密切关系

④脂类的氧化热聚合是在高温下，甘油酯分子在双键的α碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合形成非环二聚物，或者自由基对一个双键加成反应，形成环状或非环状化合物。

蛋白质结构

蛋白质一级结构为多肽链种氨基酸残基的排列顺序，是决定蛋白质空间结构的基础。蛋白质二级结构是蛋白质多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧脸部分的构象，基本形式有α螺旋和β片层。蛋白质多肽链在各种二级结构基础上再进一步盘曲或折叠形成一定规律的三维空间结构成为三级结构。动力有疏水作用、氢键、盐键、范德华力和二硫键等。具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，通过次级键相互组合而成。

蛋白质变性机理

天然蛋白质分子因环境的种种影响从而有序而紧密的结构变为无秩序的散漫构造就是变性。天然蛋白质的紧密结构是由分子中的次级键维持的，容易被物理和化学因素破坏，从而导致蛋白质空间结构破坏或改变。因此蛋白质变性的本质就是蛋白质分子次级键的破坏引起二级、三级、四级结构的变化。

影响因素：物理因素（热、辐射、超声波、剧烈震荡），化学因素（酸、碱、化学试剂、金属盐）蛋白质凝胶作用