一、 食品化學(xué)和食品生物化學(xué)
(一) 水
1、 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)合而不能自由運動的結(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)(-40C);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;水分活度對食品加工的影響。
水分活度(water activity，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 = p/p0
Aw反映了水與各種非水成分締合的強度，能夠更可靠地預(yù)測食品的穩(wěn)定性、安全和其他性質(zhì)。它是微生物生長、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。
水分活度的測定：可以采用冰點降低法、相對濕度傳感器法和恒定相對濕度平衡室法。通常用水分活度計測定。
水分活度與食品穩(wěn)定性：
(1)水分活度與微生物活動的關(guān)系
各種微生物的活動都有一定的AW閾值(最低值)如：細(xì)菌³0.90 酵母³0.88 霉菌³0.80
(2) 水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系
對淀粉老化的影響：
對脂肪氧化酸敗的影響，脂類氧化速度在AW值極低時保持較高，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。再進一步加水引起氧化速度有一定程度的降低;
對蛋白質(zhì)變性的影響：
對酶促褐變的影響：酶促反應(yīng)在AW值很低時速度也很慢，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)到中等至較高時呈現(xiàn)最高
對水溶性色素的影響：
(3)AW對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)偷乃只疃取Ｒ话銇碚f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0.35-0.5范圍內(nèi)，并隨產(chǎn)品的不同而改變。
(二) 碳水化合物
1、 了解糖的結(jié)構(gòu)與功能;單糖、低聚糖結(jié)構(gòu)特性。
糖的結(jié)構(gòu)：
單糖：不能被水解的簡單碳水化合物，如葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖酸和山梨糖醇等。
單糖的結(jié)構(gòu)特點是多羥基醛或多羥基酮，其醛基、羥基功能團可發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，如氧化和還原、縮醛化反應(yīng)、成酯、成醚等。
通常可以用3種表達(dá)式來表示單糖的結(jié)構(gòu)，例如D-葡萄糖的3種結(jié)構(gòu)第一種叫開環(huán)投影式，顯示葡萄糖的開環(huán)結(jié)構(gòu)和構(gòu)型;第二種叫閉環(huán)透視簡式，顯示葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和構(gòu)型;第三種叫閉環(huán)透視構(gòu)象式，表示葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)型和構(gòu)象。閉環(huán)結(jié)構(gòu)的葡萄糖的端基差向異構(gòu)體有α、β兩種，由于閉環(huán)有五元環(huán)和六元環(huán)之分，所以稱為呋喃環(huán)和吡喃環(huán)。
A 酸：酸性條件下，與醇反應(yīng)生成糖苷
B 堿：在弱堿環(huán)境，糖會發(fā)生異構(gòu)化，例：葡萄糖在弱堿性環(huán)境變?yōu)槠咸烟恰⒐桥c甘露糖的混合物。在強堿性環(huán)境下，糖會被空氣中的O2氧化生成其它復(fù)雜的混合物。
C 氧化
醛或酮糖與Tollens試劑(AgNO3-NH3)作用會產(chǎn)生銀鏡;與Benedict試劑(CuSO4、檸檬酸和Na2CO3)或Fehling試劑(CuSO4，酒石酸鉀鈉、NaOH)一起加熱時，溶液的藍(lán)色消失，同時生成Cu2O的磚紅色沉淀。
D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下，生成D-葡萄糖酸及其內(nèi)酯。
D 還原
在一定壓力和催化劑鎳存在下，雙鍵加氫生成糖醇。
寡糖：單糖聚合度≤10的碳水化合物(以雙糖最為多見)：蔗糖、麥芽糖、乳糖、纖維二糖。
多糖：單糖聚合度>10的碳水化合物：淀粉、糊精、糖原、纖維素、半纖維素及果膠等。
2、 掌握糖的典型物理化學(xué)性質(zhì);美拉德反應(yīng);焦糖化。
美拉德反應(yīng)(羰胺褐變)：
美拉德反應(yīng)：食品在油炸、焙烤等加工過程中，還原糖(主要是葡萄糖)與游離氨基酸或蛋白質(zhì)分子中的氨基酸殘基的游離氨基發(fā)生反應(yīng)，這種反應(yīng)也稱羰氨反應(yīng)，是非酶褐變反應(yīng)的主要類型。
z應(yīng)。
美拉德反應(yīng)的機理
初期：羰胺縮合與Amadori分子重排，產(chǎn)物為2-氨基-2-脫氧酮糖，無色
中期：重排產(chǎn)物降解，脫水生成羥甲基糠醛，重排成還原酮，或發(fā)生Strecker降解反應(yīng);有色但顏色淺
末期：醇醛縮合，并進一步聚合，生成高分子黑色素。
美拉德反應(yīng)的影響因素
羰基化合物的影響：戊糖>己糖，己糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖。
氨基化合物的影響：胺類>氨基酸>蛋白質(zhì)，堿性氨基酸>其他氨基酸，Lys最快
反應(yīng)物濃度的影響：反應(yīng)速度與濃度成正比
水分活度：Aw0.6~0.9之間較快
美拉德反應(yīng)的影響因素
pH值的影響：pH3以上隨pH上升而加快
溫度的影響：30℃以上較快，溫度升高褐變加快。
金屬離子的影響：三價鐵和二價銅催化褐變，鈣離子和氨基酸沉淀而抑制褐變。
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以上時，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：
① Maillard 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(①-③)，再經(jīng)Amadori分子重排生成果糖胺(④-⑦)，果糖胺進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(⑨-14)B 果糖胺重排形成還原酮，還原酮不穩(wěn)定，進一步脫水后與氨類化合物縮合(15-18)。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，焦糖化作用有三個階段：
(1)從蔗糖熔融開始，有一段時間的起泡，蔗糖脫去一分子水形成異蔗糖酐，起泡暫時停止，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)時間更長，失水量約為9%，形成焦糖酐，平均分子式為C24H36O18，熔點為138℃，有苦味;
(3)焦糖酐進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，pH3.0-6.9。
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非酶褐變對食品的影響
(1)顏色;
(2)營養(yǎng)價值：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3-5 倍。釀造醬油溫度每升高5℃，著色度提高35.6%。
(2)水分含量：10-15%的含水量最容易發(fā)生褐變，奶粉幽囚含水量低于3%。
(3)pH：羰氨反應(yīng)中縮合物在酸性條件下易于水解，降低pH 就可以防止褐變。
(4)原料選擇：對于羰氨反應(yīng)的速度而言：還原糖>非還原糖;戊碳糖>六碳糖;戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖;六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖;在雙糖中乳糖>蔗糖>麥芽糖>海藻糖。在胺類化合物中：胺>氨基酸>多肽>蛋白質(zhì)，而在氨基酸中，堿性氨基酸>酸性氨基酸，氨基在ε位或末端的比α位的快。
3、 熟悉淀粉的糊化和老化。
淀粉的糊化(gelatinazation)
淀粉在有充足水分的情況下受熱，在溫度上升到某一溫度范圍以上之后，淀粉大量吸水膨脹，晶體結(jié)構(gòu)解體，失去雙折光性，淀粉分子逸散，粘度急劇增加。這個過程稱為淀粉的糊化。
糊化過程的微觀實質(zhì)
生淀粉分子之間由于氫鍵的結(jié)合，排列成十分緊密的束狀，稱為β-淀粉。
淀粉粒中的束狀結(jié)構(gòu)松散，淀粉分子逸出，與水分子充分相互作用，這種狀態(tài)的淀粉稱為α-淀粉。
淀粉的糊化就是淀粉從β-淀粉向α-淀粉轉(zhuǎn)化的過程。需要克服氫鍵力，因此是一個吸熱過程。
每一種淀粉的糊化溫度不同。由于淀粉粒大小不同，糊化速度也不同，因此糊化溫度是一個溫度范圍。
淀粉糊化的微觀過程
淀粉糊化性質(zhì)的影響因素
水分：水分減少則糊化溫度升高。
糖：高濃度糖降低淀粉糊化速度、粘度和凝膠強度。二糖>單糖
脂類和乳化劑：均可與直鏈淀粉形成復(fù)合物而推遲糊化過程，升高糊化溫度。乳化劑可與淀粉螺旋形成包合物，阻止水分子進入淀粉顆粒，因而干擾糊化。
pH值：4-7之間影響小。低pH值使淀粉水解而降低糊化高峰的粘度。 pH值為10，淀粉腫脹速度增加。
淀粉的老化回生和凝膠
經(jīng)過糊化的淀粉冷卻至室溫之后，會失去原有的柔軟透明狀態(tài)，發(fā)生沉淀或變得干硬，或形成膠凍狀結(jié)構(gòu)。前者稱為老化回生(retrogradation or staling)，后者稱為凝膠(gelatinization)。
老化回生是糊化的逆反過程，但不能完全恢復(fù)到糊化之前的狀態(tài)。
老化回生后的淀粉不易被淀粉酶分解，因而不易消化吸收。
淀粉老化和凝膠的機制
淀粉老化的影響因素
直鏈淀粉的含量：直鏈淀粉含量愈高愈易于發(fā)生老化。
溫度：最佳老化溫度為2~4℃，60 ℃以上或 0℃以下不易發(fā)生老化。
含水量：含水量30~60%時最容易老化。含水低于10%或在大量水中不易老化
(三) 蛋白質(zhì)
1、 掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu);蛋白質(zhì)的變性;蛋白質(zhì)的等電點。
一、 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
1、 一級結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)是由20多種〆-氨基酸以肽鍵相連而成的高分子化合物。
所謂肽鍵是指一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基之間縮水而形成的酰胺鍵。此反應(yīng)產(chǎn)物稱為肽。
由兩個氨基酸組成的肽稱為二肽，二肽中的游離氨基和羧基又可與另外的氨基酸的氨基及羧基作用，形成三肽、四肽、以至高分子多肽。
氨基酸按一定的順序以肽鍵相聯(lián)形成的多肽鏈稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。
2 二級結(jié)構(gòu)
肽鏈中的羧基會與位置合適的氨基形成氫鍵，從而使肽鏈不是完全伸展的直鏈，而是成為〆-螺旋形或β一片層形。
其中a型為同一多肽鏈內(nèi)的結(jié)合，而b型為不同肽鏈的結(jié)合。
3、 三級結(jié)構(gòu)
多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步折迭和扭曲，成為球形的緊密結(jié)構(gòu)，這就是蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。
多肽鏈的側(cè)鏈，即氨基酸中的R基團間的相互作用及鹽型鍵、氫鍵等是穩(wěn)定蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的主要因素。
4、 四級結(jié)構(gòu)
幾條多肽鏈在三級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上締結(jié)在一起，即蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(寡聚體)，其組成單位成為蛋白質(zhì)亞基。
并非所有的蛋白質(zhì)分子都有四級結(jié)構(gòu)。
二、蛋白質(zhì)的變性
概念：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)受到熱或受到其它物理及化學(xué)作用時，其特有的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，使其性質(zhì)也隨之發(fā)生改變，如溶解度降低，對酶水解的敏感度提高，失去生理活性等，這種現(xiàn)象稱為變性作用。變性并不是蛋白質(zhì)發(fā)生分解，而僅僅是蛋白質(zhì)的二、、四級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
Ø引起蛋白質(zhì)變性的條件若延續(xù)時間不長或條件不太強烈，蛋白質(zhì)變性就成為不可逆，一般可逆變性只涉及蛋白質(zhì)的三、四級結(jié)構(gòu)，而不可逆變性則連二級結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。
(1)熱致變性
蛋清在加熱時凝固，瘦肉在烹調(diào)時收縮變硬等都是蛋白的熱變性作用引起的。蛋白質(zhì)受熱變性后對酶水解的敏感度提高，所以，我們不吃生肉而吃熟肉，消化率更高，熱力殺菌也是利用了蛋白質(zhì)的變性。
(2) 酸堿的作用
酸或堿也能引起蛋白質(zhì)的變性，水果罐頭殺菌所采用的溫度一般較蔬菜罐頭來得低，這和水果罐頭中含有的有機酸較多，加熱時容易引起細(xì)菌蛋白質(zhì)變性有關(guān)。
(3)其它因素
冷凍、攪拌、高壓、輻照、超聲波等物理處理;化學(xué)上為乙醇、丙酮、生物堿、重金屬鹽等。做雞蛋糕，把蛋液攪拌至發(fā)泡、輻照滅菌等都是利用了蛋白質(zhì)的變性。
三、蛋白質(zhì)的等電點
l蛋白質(zhì)分子中含有一些帶可離子化基團的氨基酸殘基，在中性pH時，蛋白質(zhì)分子所帶凈的負(fù)電荷或凈的正電荷取決于分子中帶負(fù)電荷或正電荷殘基的相對數(shù)目。蛋白質(zhì)分子凈電荷為零時的pH被定義為蛋白質(zhì)的等電點(pI)。
lpI時，蛋白質(zhì)的正負(fù)電荷數(shù)目相等，吸引和排斥的靜電力達(dá)到平衡，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。
2、 了解蛋白質(zhì)功能特性在食品加工中的應(yīng)用。
蛋白質(zhì)在食品中的功能性質(zhì)
水合性質(zhì)(吸水和保水、濕潤性、膨脹性、粘合性、分散性、溶解度)
蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用有關(guān)的性質(zhì)(沉淀、膠凝、面團)
表面性質(zhì)(乳化作用、起泡)
蛋白質(zhì)水合性質(zhì)
pH值：影響蛋白質(zhì)分子的解離和帶電
溫度：
溫度升高氫鍵作用和離子基團水合作用減弱,蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力隨溫度升高而降低
離子濃度和種類的影響
低鹽濃度--鹽溶作用
高鹽濃度--鹽析作用
食品中常用鹽：
NaCL：離子與蛋白質(zhì)分子中電荷作用，降低分子內(nèi)靜電吸引
H3PO4：結(jié)合蛋白質(zhì)分子中的二價正離子 ，增加負(fù)離子數(shù)
蛋白質(zhì)的膠凝作用
締合：蛋白質(zhì)亞單位或分子水平上的變化
聚合或聚集：大的復(fù)合物生成
沉淀：蛋白質(zhì)溶解性部分或全部喪失的聚集反應(yīng)
絮凝：蛋白質(zhì)未變性時的無規(guī)則聚集
膠凝：變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)形成的凝膠類型
蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)-水相互作用及臨近肽鏈之間的吸引力和排斥力達(dá)到平衡時形成凝膠。
熱可逆凝膠：加熱后冷卻形成凝膠
加熱形成凝膠：
二價金屬鹽如鈣鹽形成凝膠
部分水解或pH值變化形成凝膠
3、 熟悉攝取蛋白質(zhì)的主要食物來源。
一、單純蛋白質(zhì)
1、清蛋白
清蛋白的氨基酸構(gòu)成中，含有豐富的含硫氨基酸，但是幾乎不含甘氨酸殘基。能溶于水，受熱即發(fā)生凝固。能被強堿、鹽類或有機溶劑沉淀，可以被飽和硫酸銨鹽析。等電點一般 pH4.5～5.5。清蛋白主要來自于蛋類(卵清蛋白)、乳類(乳清蛋白)、小麥(小麥清蛋白)、大麥(大麥清蛋白)及豆類(豆清蛋白)等。
2、球蛋白
在球蛋白的氨基酸構(gòu)成中，以天冬氨酸和谷氨酸的含量為高。不溶于純水，溶于中性鹽稀溶液。加熱凝固。能被有機溶劑沉淀，可以發(fā)生硫酸銨鹽析沉淀作用。等電點為 PH5.5～6.5。球蛋白主要存在于血液(血纖維蛋白原)、肌肉(肌肉球蛋白)、牛乳(乳球蛋白)和豆類(豆球蛋白)等。
3、醇溶谷蛋白
在醇溶谷蛋白的氨基酸構(gòu)成中，脯氨酸和谷氨酸含量高。但是，幾乎不含賴氨酸、精氨酸和組氨酸。不溶于水及中性鹽溶液，可溶于50%～80%乙醇溶液，也可溶于稀酸或稀堿溶液中。受熱凝固。醇溶谷蛋白僅存在于各類糧食中，如小麥(小麥醇溶蛋白)、大麥(大麥醇溶蛋白)和玉米(玉米醇溶蛋白)。
4、谷蛋白
在谷蛋白氨基酸構(gòu)成中，含有賴氨酸和色氨酸。不溶于水、中性鹽溶液以及乙醇溶液，溶于稀酸和稀堿溶液。加熱后會凝固。主要存在于谷物(谷蛋白)和小麥(小麥谷蛋白)中。
5、硬蛋白
硬蛋白的來源或存在不同，構(gòu)成和性質(zhì)也有很大的差別。一般可以將硬蛋白進一步劃分為膠原蛋白和角蛋白二種類型。
(1)膠原蛋白 存在于結(jié)締組織、肌腱、骨骼、軟骨、魚骨等中。在氨基酸構(gòu)成中，甘氨酸、脯氨酸和精氨酸含量高，但是不含色氨酸和酪氨酸。在酸性溶液中，加熱可以發(fā)生浸脹，形成膠狀物質(zhì)。可以被某些酶分解。
(2)角蛋白 存在于毛發(fā)、指甲、羽毛、角等中。在氨基酸構(gòu)成中，胱氨酸含量比較高。在所有溶劑中都不發(fā)生溶解，也不能被酶分解。
6、組蛋白
組蛋白溶于水、稀酸和氫氧化鈉溶液。受熱凝固，但是凝固后可以迅速地溶于稀酸或稀堿溶液中。存在于動物細(xì)胞中，并且一般都與其他的成分，如核酸、鐵結(jié)合分別形成核蛋白和血紅蛋白。
7、精蛋白
在精蛋白的氨基酸構(gòu)成中，以精氨酸為主，其次為賴氨酸和組氨酸。精蛋白為最簡單的蛋白質(zhì)物質(zhì)，僅約含8種氨基酸。大多存在于卵子、精子及脾中。
精蛋白可溶于水、稀酸和稀堿中。但是在稀堿溶液中有氨存在時，就要析出沉淀。加熱不凝固。等電點為pHl2.0～12.4。
二、結(jié)合蛋白質(zhì)
一般可以依據(jù)所結(jié)合的輔基種類對結(jié)合蛋白質(zhì)進行分類，這種方法具有簡便實用的特點。在自然界中，結(jié)合蛋白質(zhì)的分布要遠(yuǎn)比單純蛋白質(zhì)廣泛。
1、脂蛋白
脂蛋白是由單純蛋白質(zhì)與酯類結(jié)合而構(gòu)成，通常不溶于乙醚、苯和氯仿等溶劑。主要存在于細(xì)胞膜中。
2、磷蛋白
磷蛋白是由單純蛋白質(zhì)與磷酸結(jié)合而構(gòu)成，不溶于水，溶于堿中，加熱不凝固。主要存在于牛乳(酪蛋白)、蛋類(卵黃磷蛋白)中。
3、核蛋白
核蛋白是由單純蛋白質(zhì)與核酸成分結(jié)合而構(gòu)成，反應(yīng)呈弱酸性。主要存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。
4、糖蛋白
糖蛋白是由單純蛋白質(zhì)與糖組分結(jié)合而構(gòu)成，其中，糖組分主要為葡萄糖胺、氨基半乳糖胺、半乳糖和甘露糖等。習(xí)慣上，細(xì)致地劃分，一般只是將氨基己糖含量<4%的糖蛋白稱為糖蛋白，而將氨基己糖含量>4%時的糖蛋白稱為粘蛋白。
糖蛋白—般主要存在于皮膚、軟骨、骨、結(jié)締組織，血液、尿液、胃液和唾液中。
5、色蛋白
色蛋白是由單純蛋白質(zhì)與色素成分結(jié)合而構(gòu)成。常見的色蛋白有血紅蛋白和肌紅蛋白 (輔基為血紅素，含鐵)，主要存在于血液和肌肉中。
(四) 脂類
1、 了解脂類的組成與分類。
l脂類是生物體內(nèi)的一大類物質(zhì)，包括脂肪、蠟、磷脂、糖脂、固醇等，脂類的種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，但都具有下列共同特征。
l1、 不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿等有機溶劑。
l2、 都具有酯的結(jié)構(gòu)或可能成為酯的物質(zhì)(醇、酸)，多數(shù)水解生成游離脂肪酸。
l3、 能被生物體利用的物質(zhì)。
根據(jù)脂質(zhì)的主要組成成分分為：簡單脂質(zhì)(脂肪、蠟)、復(fù)合脂質(zhì)(磷脂、糖脂、蛋白脂)、衍生脂質(zhì)(脂肪酸、高級醇、烴類)、不皂化脂類。
按來源及主要脂肪酸分類：(1)月桂酸脂類(2)植物奶油類(3)油酸亞油酸類 (4)芥酸脂類(5)亞麻酸類(6)乳脂類(7)動物脂肪類(8)海生動物油類
按用途分類：烹調(diào)油、色拉油、煎炸油、起酥油、人造奶油、代可可脂
2、 熟悉油脂氧化與氫化反應(yīng)。
油脂自動氧化：
1、概念：油脂暴露于空氣中會自發(fā)地進行氧化作用，先生成氫過氧化物，氫過氧化物繼而分解產(chǎn)生低級醛、酮、羧酸等。這些物質(zhì)具有令人不快的嗅感，從而使油脂發(fā)生酸敗(哈敗)。發(fā)生酸敗的油脂喪失了營養(yǎng)價值，甚至變得有毒。
2、不飽和油脂的自動氧化：易發(fā)生
反應(yīng)過程：a、引發(fā)(慢，誘導(dǎo)期) RH → R·+H·
b、傳遞(快，活性氧吸收期)
R·+O2 → ROO·
↑
ROO·+RH → R·+ROOH
c、分解：ROOH → RO·R·+ROO·
d、終止：ROO·+X → 穩(wěn)定化合物
3、飽和脂肪的氧化：
R1CH2-CO2R2 → R1COOHH-CO2R2+RH
4、油脂的光氧化
5、油脂的酶促氧化
6、影響脂肪自動氧化速度的因素：
光照，受熱，氧，水分活度，F(xiàn)e，Cu，Co，血紅素，脂氧化酶
油脂的氫化：
1、概念：油脂氫化是在催化劑(Pt，Ni)的作用下，三酰基甘油的不飽和脂肪酸雙鍵與氫發(fā)生加成反應(yīng)的過程。通過加氫使液體油轉(zhuǎn)變成部分氫化的半固體或塑性脂肪，例如起酥油與人造奶油，以滿足食品加工的需求。 氫化作用能提高油的熔點與氧化穩(wěn)定性，也改變了三酰基甘油的結(jié)晶性。
2、油(液態(tài))+H2 一定條件下 脂肪(固態(tài))人造脂肪硬化油
油酸某油酯+H2 NI加熱壓 硬脂酸甘油酯
3、全氫化：生成硬化型氫化油脂
部分氫化：生成乳化型可塑性脂肪
4、注意：
(1)氫化前必須經(jīng)過精煉、漂白和干燥，游離脂肪酸和皂的含量要低。
(2)氫氣必須干燥且不含S，CO2和氨等雜質(zhì)。
(3)催化劑應(yīng)具有持久的活性，應(yīng)容易過濾除去
5、工業(yè)意義：
(1)除臭，使油脂顏色變淺，穩(wěn)定性增加，改變風(fēng)味，提高油脂的質(zhì)量，便于運輸和貯存。
(2)氫化還可以改變油脂的性質(zhì)。
6、缺點：降低色度，破壞脂溶性的維生素
影響食品中脂類氧化速度的因素
(1)組成：不飽和脂肪酸>飽和脂肪酸;多雙鍵脂肪酸>少雙鍵;順式構(gòu)型>反式構(gòu)型
(2)溫度：溫度升高，則氧化速度升高。例：起酥油21-63℃內(nèi)，每升高16℃，速度升高2倍
(3)光和射線：光促進產(chǎn)生游離基、促進氫過氧物的分解,(β、γ射線)輻射食品，輻射時產(chǎn)生游離基，氧化速度增加，在貯存期易酸敗。所以，油脂食品宜避光貯存.
(4)氧與表面積：氧與油脂接觸的表面積越大，氧化越快
(5)水分活度：0.3-0.4時,油脂氧化速度最小;0-0.3微量水的增加降低了催化效率;0.33-0.73水分增加有利于氧的溶解;0.73以后反應(yīng)物及催化劑稀釋
(6)助氧化劑:二價或多價過渡金屬使油脂氧化速度加快。可能的機理：促進氫過氧化物分解;直接與未氧化物質(zhì)作用;激活氧分子。鉛>銅>錫>鋅>鐵>鋁>不銹鋼>銀
(7)抗氧劑：
能阻止、延遲油脂自動氧化作用的物質(zhì)稱為抗氧化劑，抗氧化劑能與油脂氧化時生成的游離基及過氧化物游離基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的游離基而終止鏈鎖反應(yīng)。
抗氧化劑種類：
A.自由基清除劑(氫供體)
酚類(AH2) 氫供體，可清除自由基。酚羥基越多，抗氧化能力越強。生成比較穩(wěn)定的自由基。酚羥基鄰位有叔丁基，空間位阻阻礙了O2的進攻。
B. 金屬螯合劑
C. 氧清除劑
D. 1O2淬滅劑 1O2 + 雙鍵化合物→ 3O2
E. ROOH分解劑
F. 酶抗氧化劑
G.增效劑(Synergim)：幾種抗氧化劑之間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，其效果好于單獨使用一種抗氧化劑。
增效機理• 酚類+螯合劑 酚類+酚類
抗氧化劑使用的注意事項
A. 抗氧化劑應(yīng)盡早加入
B. 使用要注意劑量：不能超出其安全劑量，有些抗氧化劑，用量不合適會促氧化。
C. 選擇抗氧化劑應(yīng)注意溶解性
D. 常將幾種抗氧化劑合用
食用油脂的抗氧劑必須滿足下列要求：
⑴ 低濃度即可有效。
⑵ 抗氧劑及氧化物、以及它們與食品成分作用的產(chǎn)物都應(yīng)無毒。
⑶ 不致使食品發(fā)生異味、異臭。
⑷ 成本便宜。
食用油脂的抗氧劑有天然的及合成的二大類，它們差不多都是酚類。天然的抗氧劑有生育酚(VE)、單寧、棉酚、沒食子酸、愈瘡樹脂等，天然植物油中都含天然抗氧劑，但它們往往在油脂精制時被分解，所以，若不加如抗氧劑，一般精制油比未精制油易氧化。現(xiàn)在允許使用的合成抗氧劑主要有下列三種：
(1) BHA，即丁基羥基苯甲醚，它是3-BHA及2-BHA的混合物，一般3-BHA>90%。
(2) BHT，即二丁基羥基甲苯
(3)PG，即沒食子酸丙酯
3、 掌握油脂的品質(zhì)評價及特征值。
1、比重
亦稱為相對密度，它是指在同溫度的條件下，一定體積的物料(油脂)的重量和同體積水的重量之比。一般規(guī)定溫度為25℃。
油脂的比重與油脂的分子量和粘度成正比，與油脂的溫度成反比。油脂的分子量越小或不飽和程度越高，則比重越大。
2、熔點及凝固點
固體油脂轉(zhuǎn)化成液體時的溫度叫做油脂的熔點。液體油脂凝結(jié)成固體時的溫度叫做油脂的凝固點。
油脂多是混合脂肪酸甘油酯，它的熔點或凝固點是與其所含成分不同而不同。
一般說來，油脂含飽和脂肪酸多的，或者其脂肪酸的分子量較大的，其熔點和凝固點就高。相反，含不飽和脂肪酸多的，或是其脂肪酸的分子量較小的，其熔點和凝固點就低。
3、碘值
100g油脂吸收碘的克數(shù)
油脂的碘值表明油脂的不飽和程度，碘值越高，不飽和程度越大。可以依據(jù)碘值的大小對油脂進行分類：碘值<100的油脂，稱為不干油;碘值在100-130的油脂，稱為半干油脂;碘值>130的油脂，稱為干性油。
依據(jù)碘值可以判斷氫化過程中油脂飽和所需的氫量，有時碘值也可以用來決定油脂或脂肪酸混合物的定量組成。
碘值高的油脂，含有較多的不飽和鍵;在空氣中易被氧化，即易被腐敗。
4、酸價(酸值)
中和1g油脂中的游離脂肪酸所需KOH毫克數(shù)。
脂肪酸的酸值與它的分子量成反比，這可以下式表示：
脂肪酸的酸值=65100/M，式中M為脂肪酸的分子量。
油脂的酸價代表了油脂中游離脂肪酸的含量。油脂存放時間較久后，就會水解產(chǎn)生部分游離脂肪酸，故酸價也標(biāo)志著油脂的新鮮程度。酸價越高的油脂表示它腐敗越厲害，越不新鮮，質(zhì)量越差。一般新鮮的油脂其酸價應(yīng)在1以下。
5、皂化價
1g油脂完全皂化時所需的KOH毫克數(shù)
皂化值表明油脂中脂肪酸的含碳量的多少，同脂肪酸的酸值是與它的分子量成反比一樣，油脂中脂肪酸分子量大的，其皂化值就小;油脂中脂肪酸分子量小的，其皂化值就大，依據(jù)皂化值可以算出油脂的平均分子量。
一般油酯的皂化值在180-200左右，甘油含量在10%左右。
(五)維生素
1、 了解常見維生素的特性、缺乏癥狀和主要食物來源。
維生素A
生理作用：1、構(gòu)成視紫紅質(zhì)，維持暗適應(yīng);2、維持上皮細(xì)胞的健康;3、促進生長發(fā)育
缺乏病：1、夜盲癥;2、皮膚干燥，毛囊角化;3干眼病和角膜軟化
食物來源：肝、蛋黃、魚肝油、乳汁、綠葉蔬菜、胡蘿卜、玉米等
維生素D
生理作用：1、增加鈣、磷在小腸吸收;2、調(diào)節(jié)鈣磷代謝
缺乏病：1、兒童佝僂病;2成人骨質(zhì)軟化癥
食物來源：1、魚肝油、肝、蛋黃、乳脂;2、紫外線照射
維生素E
生理作用1、抗氧化作用;2、某些酶的抑制劑;3、與膠原代謝有關(guān)
缺乏病1、巨細(xì)胞性溶血性貧血;2、雌、雄動物生殖系統(tǒng)受損
食物來源：1、麥胚油、柿子油、玉米油、花生油2、綠葉蔬菜。3、肉、蛋、奶油、魚肝油
維生素K
生理作用 ：促進肝臟合成凝血因子
缺乏病：皮下、肌肉、胃腸道出血
食物來源：肝、菠菜;腸道細(xì)菌合成
維生素B1
生理作用：是脫羧輔酶的成分，參與糖代謝過程
缺乏病：腳氣病
食物來源：谷類、哮母、豆類、干果、動物肝臟、瘦肉和蛋類
維生素B2
生理作用：參與機體的生物氧化功能
缺乏病：口腔、皮膚和眼部疾病
食物來源：綠葉蔬菜、黃豆、小麥、動物內(nèi)臟、奶類蛋類、哮母
維生素B6
生理作用：參與蛋白質(zhì)代謝
缺乏病：無典型缺乏病
食物來源：哮母、蛋黃、肝、谷類;腸道合成
維生素B12
生理作用：參與“一碳單位”代謝促進紅細(xì)胞的成熟
缺乏病：巨幼紅細(xì)胞性貧血
食物來源：肝、瘦肉：細(xì)菌合成腸道
維生素PP
生理作用：是輔酶的成分;參與生物氧化過程
缺乏病：癩皮病
食物來源：哮母、谷類、花生、豆類和肝臟
維生素C
生理作用：1、參與機體氧化-還原反應(yīng);2、參與羧基化反應(yīng);3、增加抵抗力;4、其它
缺乏病：壞血癥
食物來源：柑橘、水果和新鮮綠葉蔬菜
葉酸
生理作用：與蛋白質(zhì)、核酸合成及紅細(xì)胞、白細(xì)胞合成有關(guān)
缺乏病：巨幼紅細(xì)胞性貧血
食物來源：肝、哮母、綠葉蔬菜;腸道細(xì)菌合成
2、 了解加工和貯藏過程中對維生素的影響。
廣義的“加工”是指從食品原料一直到被食用這一全過程中的每一步處理。加工的主要目的是為了更好地保存和利用食品，由于各種維生素的性質(zhì)不同，加工條件與方法不同，食品中維生素的損失情況也不盡相同。造成維生素?fù)p失的主要外界因素包括氧氣的氧化、加熱的溫度和時間、酸度(即pH值)、金屬與酶的作用、光或電子輻射、水分含量等。而維生素本身在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性也有關(guān)鍵作用。
維生素A和B—胡蘿卜素(即維生素A原)對空氣、氧化劑和紫外線都很敏感，高溫和金屬離子的催化作用都加速其分解。比如薄層的黃油在500c下空氣中暴露6小時，其維生素A效力全部喪失;同樣時間，無空氣時在120~C下則損失很少。蔬菜如果枯萎，其胡蘿卜素受損嚴(yán)重。而冷凍和冷凍干燥可大大減少蛋類、蔬菜和水果中維生素A和胡蘿卜素的損失。動物脂肪應(yīng)保存在陰冷的地方，魚肝油應(yīng)避光保存于深色瓶中。酸性條件PH4.5或更胡蘿卜素則全部被破壞，食物中的無機物如氧化鐵、碳、硫、碎石灰石、骨粉、錳、碘都有助于破壞維生素A。
在類似的一些條件下，維生D通常與維生素A有同樣的或更好的穩(wěn)定性。食物中的維生素D不怕熱不溶于水。它在烹飪時損失很少。但魚肝油等商品中的維生素D因是油劑或粉劑，相對來說，容易被光、氧和酸破壞，應(yīng)避光，密封保存。
天然存在于食品中的維生素E是游離狀態(tài)的生育酚類，易受氧破壞，遇光、熱、堿和某些微量元素如鐵、銅會加速它的氧化。食物經(jīng)油炸會損失32%~70%的維生素E。然而，通常家庭烘炒或水煮不會損失大量的生育酚。維生素正在沒有空氣的情況下對加執(zhí)很穩(wěn)定，也不會溶于水而流失。
維生素K對加熱和空氣相當(dāng)穩(wěn)定，且不溶于水，故通常的烹調(diào)過程只破壞少量的天然維生素K。但維生素K對光和堿極為敏感，應(yīng)盡量避免。
維生素C恐怕是所有維生素中最“小氣”的一種，它易溶于水，易氧化和被酶作用，因此，熱環(huán)境、暴露于空氣中、水溶解、加溫，堿性條件和脫水都對維生素C有不良影響。在酸性溶液(pH4)中維生素C也易分解，金屬離子像銅、鐵等也加速維生素C的分解，甚至在光下、在電子輻射線下，維生素C也很易分解。只有在干燥狀態(tài)下維生素C才較穩(wěn)定，故快速脫水、密封、隔絕空氣可減少其損失。
維生素B1也是一種在加工中不穩(wěn)定的水溶性維生素。維生素B1在強酸的pH值條件下才穩(wěn)定，隨著酸度減弱，即PH值升高而逐漸變得不穩(wěn)定。高溫、氧、氧化劑、光照、金屬復(fù)合物、堿、輻射及食物中的維生素B1酶都會破壞維生素B1。蛋白質(zhì)對維生素B1有保護作用。
維生素B2易被光照射而分解，在堿性溶液中不穩(wěn)定。但維生素B2在酸性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，對熱也較為穩(wěn)定，所以在家庭烹飪和商品罐頭加工中，損失較少。脫水和冰凍也不會影響食物中維生素B2的含量。
維生素B6在水溶液中加熱時較為穩(wěn)定，但在有無機鹽類或氧化物存在下能夠被分解，因而在烹調(diào)過程中損失頗多。維生素B6對光較為敏感，罐裝和冰凍也有很多損失。小麥磨粉過程中維生素B6丟失很多。其他加工過程中食物的維生素B6損失也較大。
但貯藏中維生素B6損失很少。研究表明，馬鈴薯在4.4℃下貯藏6個月其維生素B6幾乎沒有損失。冰凍脫水后貯藏對肉和家禽中的維生素B6含量也無損。
煙酸和煙酰胺是B族維生素中最穩(wěn)定的，在空氣中，遇光及食品的正常酸堿度范圍內(nèi)都很穩(wěn)定，它在一定的時間內(nèi)耐熱，烹調(diào)和貯藏及罐頭加工中損失都較小。
泛酸在略酸的介質(zhì)(pH6)中非常穩(wěn)定，但pH值低于6或高于7時穩(wěn)定性逐漸減弱。提高加熱溫度和延長加熱時間都會加速它的分解。在食品加工過程中，泛酸的損失有的可達(dá)一半左右，如谷物研磨中約損失50%，食品干燥的損失可超過50%。但只要能避免氧化和高溫，天然食物中的泛酸在貯藏過程中是相當(dāng)穩(wěn)定的，谷物可貯藏1年而泛酸含量無明顯的損失。
由于加工是一個含義非常廣泛的術(shù)語，它包含的內(nèi)容、步驟以及各種物理的、化學(xué)的、生物的因素非常之復(fù)雜，對維生素含量的影響也變得非常復(fù)雜，只有詳細(xì)地了解了各種維生素的穩(wěn)定性特點后，才能最大限度地避免其損失，保持食品的營養(yǎng)價值。
(六)微量元素
1、 了解鐵、鈣、鋅、碘的主要功能、缺乏癥。
各種礦物質(zhì)的作用:
(1)鈣：是骨骼、牙齒及軟組織的重要成分。缺鈣易得佝僂病、骨質(zhì)疏松癥、心血管病等。人體缺鈣比較普遍，補鈣最關(guān)鍵的是人體能否吸收，能否沉積于骨組織內(nèi)。礦泉水中鈣鎂含量較多，而且鈣鎂含量比例相當(dāng)，易被人體小腸吸收，進入細(xì)胞外液，并沉積于骨組織內(nèi)。因此，含鈣礦泉水是人體獲得鈣的一種鈣源。人體每天需攝入鈣1100mg左右。
(2)鎂：是骨骼的成分，與鈣有類似作用。能激活許多酶，促進細(xì)胞內(nèi)新陳代謝，調(diào)節(jié)神經(jīng)活動，預(yù)防心血管病等。人體每日需攝入鎂310mg左右。
(10)鐵：是人體血液中運輸和交換氧所必需的成分。鐵參與血蛋白、細(xì)胞色素及各種酶的合成，促生長。人體缺鐵會發(fā)生小細(xì)胞性貧血、免疫功能下降和新陳代謝紊亂等。人體每日需攝入鐵15mg左右。
(11)鋅：是核酸和蛋白質(zhì)合成的構(gòu)成要素，參與多種酶的合成。鋅能促進生長發(fā)育，對嬰兒更為重要。能增強機體免疫力和性功能，還能增強創(chuàng)作組織再生能力，使受傷和手術(shù)部位愈合加快。能使皮膚更健美，使人變得更聰明。還能改善味覺，增加食欲。鋅被譽為“生命的火花”、“智慧元素”。人體每日需攝人鋅14.5mg左右。
(12)碘：是甲狀腺的重要組成部分。碘具有促進蛋白合成，活化多種酶，調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換，加速生長發(fā)育，促進傷口愈合，保持正常新陳代謝的重要生理作用。人體缺碘則導(dǎo)致甲狀腺腫大，發(fā)育停滯、癡呆等癥狀。人體每日需攝入碘0.2mg左右。
1、Ca
人及動物體內(nèi)的鈣、Mg、磷三種元素在骨骼中最多，鈣、Mg主要以磷酸鹽，部分以碳酸鹽、氫氧化物及氟化物存在。
鈣：正常成年人體中含鈣量的99%以上存在于骨骼及牙齒中，其它則存在于體液及其它組織中。
幼兒及青少年缺鈣則會得軟骨病和發(fā)育不良。鈣有抑制神經(jīng)組織和肌肉的應(yīng)激性作用，血漿中鈣含量過低，人就會發(fā)生抽搐現(xiàn)象。
食物中鈣的最好來源是牛奶與綠葉蔬菜、肉類、豆類、水產(chǎn)等，但有些蔬菜，如長老了的菠菜中含草酸及植酸過多，會與鈣生成不溶性鹽，妨礙鈣的吸收。
2、鐵
鐵是血紅素和一些酶的成分，缺鐵時會引起貧血，雖然鐵是地球上含量較多的元素，但由于它都是以生物難以利用的形態(tài)存在，所以人類很易發(fā)生缺鐵癥，蔬菜中生物可利用態(tài)的鐵較多，應(yīng)多食用，而肉類可增加鐵的吸收，因為鐵可與氨基酸形成可溶性的復(fù)合物，利于吸收。
3鋅
鋅的生理功能：
正常成人含鋅 1.5~2.5g ，其中 60% 存在于肌肉中， 30% 存在于骨胳中。鋅也是多種酶的成分，體內(nèi)任何一種蛋白質(zhì)的合成都需要含鋅的酶。鋅可促進生長發(fā)育、性成熟，影響胎兒腦的發(fā)育。缺鋅可使味覺減退、食欲不振或異食癖、免疫功能下降，傷口不易愈合。
缺鋅的癥狀：
缺鋅使兒童生長發(fā)育停滯，性成熟產(chǎn)生障礙，傷口愈合能力差。潰瘍病、糖尿病都與缺鋅有關(guān)。
動物性食物是鋅的主要來源，如牡蠣、魚、海產(chǎn)品、豆類及谷類也含有鋅。蔬菜、水果中含量極低。谷類等含鋅與當(dāng)?shù)赝寥篮坑嘘P(guān)。
4 碘
功能：碘是合成甲狀腺激素的主要原料。
食物供應(yīng)是碘的主要來源。食用碘鹽、海帶等。
缺乏癥：①地方性甲狀腺腫：在缺碘地區(qū)，不分性別、年齡都可能發(fā)生。人體缺碘造成甲狀腺激素合成不足，分泌量減少，使腦垂體促甲狀腺激素分泌增多，刺激甲狀腺增強作業(yè)，久而久之，甲狀腺細(xì)胞呈現(xiàn)活躍性的增生和肥大，從而導(dǎo)致了甲狀腺腫的發(fā)生。②呆小癥：是由于母體嚴(yán)重碘缺乏而影響了胎兒和哺乳期嬰幼兒的大腦發(fā)育造成的。③成年人甲狀腺機能低下：成人期甲狀腺激素分泌不足，將會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性降低。④孕婦缺碘可造成不孕、早產(chǎn)、死胎、畸形
2、 了解攝取微量元素的主要食物來源。
(七)食品酶學(xué)
1、 掌握酶促褐變的機理;影響酶促反應(yīng)的因素和控制方法。
酶促褐變：植物中的酚類物質(zhì)在酚酶及過氧化物酶的催化下氧化成醌，醌再進行非酶促反應(yīng)生成褐色的色素。
酶引起的褐變多發(fā)生在較淺色的水果和蔬菜中，例如蘋果、香蕉和土豆等，當(dāng)它們的組織被碰傷、切開、削皮，就很易發(fā)生褐變，這是因為它們的組織暴露在空氣中，在多酚酶的催化下，多酚類物質(zhì)被氧化為鄰醌，鄰醌再進一步氧化聚合而形成褐色色素(或黑色素、類黑精)。
2 酶促褐變的物質(zhì)條件
酚類物質(zhì)：植物體內(nèi)的酚類物質(zhì)種類多,分布廣，含量豐富。該物質(zhì)主要是由碳水化合物代謝衍生出來的產(chǎn)物。
與褐變有關(guān)的酶類：與酶促褐變密切相關(guān)的酶類主要是多酚氧化酶(PPO)它是一種含銅離子的膜蛋白酶，大多存在于細(xì)胞中，有的也存在于細(xì)胞膜和細(xì)胞壁上。PPO所能引起的反應(yīng)常會使果肉褐變，產(chǎn)生異味，并造成營養(yǎng)成分損失等。
氧的存在：在正常發(fā)育的植物組織中，酚類物質(zhì)、氧氣、PPO 同時存在并不發(fā)生褐變,這可能與細(xì)胞內(nèi)酚類物質(zhì)和PPO 的區(qū)域性有關(guān) ，也可能因為在正常的組織細(xì)胞內(nèi)由于酚類物質(zhì)分布在細(xì)胞的液胞內(nèi)，而PPO 則分布在各種質(zhì)體或細(xì)胞質(zhì)內(nèi),這種區(qū)域性分布使酚類物質(zhì)與PPO 不能接觸。
而當(dāng)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和破壞時，則為酶創(chuàng)造了與酚類物質(zhì) 接觸的條件，在氧存在的情況下使酚類物質(zhì)氧化成醌，進行一系列的脫水，聚合反應(yīng)，最后形成黑褐色物質(zhì)，從而引起褐變 。
由此可知:
食品發(fā)生酶促褐變，必須具備三個條件：即有多酚類物質(zhì)、多酚氧化酶和O2。有些瓜果如檸檬、桔子及西瓜等由于不含多酚氧化酶，故不會發(fā)生酶促褐變。
怎樣才能防止食物發(fā)生酶促褐變呢?
在實際工作中，可采用熱處理法、酸處理法和與空氣隔絕等方法防止食物的褐變。
熱處理法
適當(dāng)加熱可使酚酶及其它所有的酶類失去活性，故果汁生產(chǎn)中常采用原料的燙漂和高溫短時間迅速滅酶。
來源不同的多酚氧化酶對熱的敏感性不同，然而70—90℃加熱約7s，可使大部分多酚氧化酶失活。而使多酚氧化酶完全失活，需要在80℃時10～20min或沸水中2min。
但水果和蔬菜經(jīng)加熱后，會影響原有風(fēng)味，所以必須嚴(yán)格控制加熱滅菌的溫度和時間，盡可能達(dá)到滅酶目的而不影響產(chǎn)品風(fēng)味。采用微波加熱法，能達(dá)到較好效果。
調(diào)節(jié)pH值
酚酶引起氧化最適宜的pH為6～7，因此降低pH值可抑制酶的催化作用。 pH值在3以下，酚酶幾乎完全喪失。蘋果和杏的pH值如調(diào)到2.5時，酚酶活性完全消失。
用降低pH值的方法來防止果蔬飲料發(fā)生褐變最常用的方法。一般多采用檸檬酸，蘋果酸，抗壞血酸及其它有機酸的混合溶液。實踐證明：0.5﹪的檸檬酸與0.3﹪的抗壞血酸復(fù)合效果較好。
驅(qū)氧法
組織中含較多氧的果蔬，可浸入水中或糖漿中，然后進行真空脫氣處理，使水或糖漿滲入水果組織占據(jù)原來氧所占的空間。由于與氧隔離，褐變就能被抑制。所以果蔬飲料一般進行真空脫氣處理。
SO2 及Na2SO3：
在pH=6 時，效果最好，10ppm 的SO2 足以使酚酶失活，但考慮到揮發(fā)，反應(yīng)損失等，一般增加為300ppm，殘留低于20mg/kg。添加此類試劑會造成食品褪色和VB1 被破壞;
底物改性：
使酚形成甲基取代物。
2、 熟悉食品中常用酶。
脂肪氧合酶
功能：有益：小麥粉和大豆粉的漂白;面團中增加二硫鍵的形成;有害：破壞葉綠素和胡蘿卜素;產(chǎn)生氧化性的不良風(fēng)味;食品中營養(yǎng)成分被破壞，如蛋白質(zhì)、維生素、脂肪酸等。
果膠酶
作用于果膠物質(zhì)的果膠酶主要有3類：果膠甲酯酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸裂解酶，果汁加工中提高出汁率，果汁澄清
過氧化酶
影響食品風(fēng)味;耐熱：果蔬加工中作為熱處理條件的指標(biāo);酶活力再生
食品中常用酶
顏色：脂肪氧合酶、多酚氧化酶
質(zhì)構(gòu)：蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、
風(fēng)味：糖苷酶、過氧化物酶
營養(yǎng)品質(zhì)：脂肪氧合酶、抗壞血酸氧化酶
(八)風(fēng)味物質(zhì)
1、 了解主要甜、酸、苦、咸味物質(zhì)。
一、甜味
(1)糖及其衍生物糖醇
l 常見的糖有蔗糖、果糖、葡萄糖及麥芽糖等，它們的甜度有如下關(guān)系：
l果糖>蔗糖>葡萄糖>麥芽糖
l 食品工業(yè)中經(jīng)常使用的還有淀粉糖漿和異構(gòu)糖漿。淀粉糖漿是淀粉經(jīng)不完全糖化而得的產(chǎn)品，糖分組成為葡萄糖、麥芽糖、低聚糖、糊精等。異構(gòu)糖漿是以葡萄糖果為原料，在異構(gòu)酶作用下，使一部分葡萄糖異構(gòu)化成果糖而得，其甜度相當(dāng)于蔗糖。
l 已投入實際使用的糖醇類甜味劑有木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇等。它們的代謝與胰島素?zé)o關(guān)，因而適合糖尿病人食用，它們也不能被酵母菌和細(xì)菌發(fā)酵，因此是防齲的甜味劑。
(2)非糖天然甜味劑
l 從甘草中提取的甘草苷，甜度100-500倍于蔗糖，是由甘草酸與2個葡萄糖醛酸組成的，我國民間慣用于醬及腌漬食品。
l 從甜葉菊植物中提取的甜葉菊苷，甜度約300倍于蔗糖，適于在糖尿病人用的低能量食品中作甜味劑。
(3)天然物的衍生物甜味劑
l 由一些本來不甜的非糖天然物經(jīng)過改性加工，成為高甜度的安全甜味劑。但它們的熱穩(wěn)定性較差。
l 天門冬氨酰苯丙氨酰甲酯，商品名Aspartame,其組成單體都是食物中的天然成分，甜度150倍于蔗糖。
l 利用由柑桔的下腳科中提取的橙皮苷，采用酶反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的工藝，可制取二氫查耳酮(DHC)，它100-2000倍于蔗糖的甜味。
(4)合成甜味劑
現(xiàn)仍在使用的只有糖精，它甜度500-700倍于蔗糖，后味微苦，據(jù)研究，哺乳動物長期飼以含糖精1%的食物是無害的。一般認(rèn)為，糖精本身并不致癌，但是生產(chǎn)糖精時的中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與致癌物相似。我國允許使用的糖精的最大用量不得超過O.15g/kg，而嬰兒食品中不允許使用。
二、酸味
酸味(sour)物質(zhì)是食品和飲料中的重要成分或調(diào)味料。酸味能促進消化，防止腐敗，增加食欲，改良風(fēng)味。
酸味是由質(zhì)子(H’)與存在于味蕾中的磷脂相互作用而產(chǎn)生的味感。因此，凡是在溶液中能離解出氫離子的化合物都具有酸味。
三、苦味
苦味(bitter)物質(zhì)是生物堿類、糖苷類、萜類、苦味肽等;動物性食品常見的苦味物質(zhì)是膽汁和蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物等;其他苦味物有無機鹽(鈣、鎂離子)、含氮有機物等。
四、咸味
咸味(salty)是中性鹽呈現(xiàn)的味道，咸味是人類的最基本味感。沒有咸味就沒有美味佳肴，可見咸味在調(diào)味中的作用。
在中性鹽中，正負(fù)離子半徑小的鹽以咸味為主;正負(fù)離子半徑大的鹽以苦味為主。在所有中性鹽中，氯化鈉的咸味最純正，未精制的粗食鹽中因含有KCl、MgCl2和MgSO4而略帶苦味。
五、其它味感及呈味物質(zhì)
1. 鮮味
鮮味是食物的一種復(fù)雜美味，呈味成分有核苷酸、氨基酸、酰胺、三甲基胺、肽，有機酸等。
(1)氨基酸
L-谷氨酸鈉俗稱味精，具有強烈的肉類鮮味，它是用發(fā)酵法生產(chǎn)的，味精要在NaCl存在下才有鮮味。
(2)核苷酸
在核苷酸中呈鮮味的有5'-肌苷酸，5'-鳥苷酸和5'-黃苷酸，它們單獨在水中并無鮮味，但與谷氨酸鈉共存時，則谷氨酸鈉的鮮味增強達(dá)6倍。
在動物肉中，鮮味核苷酸主要是由肌肉中的ATP降解而產(chǎn)生的。肉類在屠宰后要經(jīng)過一段時間的“后熱”方能變得美味可口，其原因就在于ATP變?yōu)?'-肌苷酸需要時間。但魚體完成這個過程所需時間很短。
2. 澀味
導(dǎo)致食品澀味的主要化學(xué)成分是鞣質(zhì)，此外還有草酸和香豆素、奎寧酸等。鞣質(zhì)引起澀味是舌粘膜蛋白質(zhì)被鞣質(zhì)物質(zhì)凝固而發(fā)生的感覺。
3.辣味
辣味(piquancy)是刺激口腔黏膜、鼻腔黏膜、皮膚、三叉神經(jīng)而引起的一種痛覺。適當(dāng)?shù)睦蔽犊稍鲞M食欲，促進消化液的分泌，在食品烹調(diào)中經(jīng)常使用辣味物質(zhì)作調(diào)味品。
(1) 熱辣味或火辣味
這類辣味在口腔中引起一種燒灼感，如辣椒和胡椒的辣味。辣椒素、胡椒堿
(2) 辛辣味
辛辣味是有沖鼻刺激感的辣味，有辛辣味的食物如姜，蔥，蒜，芥子等。姜酮、大蒜素、…
4. 清涼味
清涼味的典型是薄荷醇。
5. 堿味
堿味是-OH的呈味屬性，溶液中只要有0.01%的堿即可感知。
6. 金屬味
其感知閾值在20-30ppm，存放時間稍長的鐵制罐頭食品中常有此令人不快的金屬味
2、 味覺的相互作用。
①對比現(xiàn)象。兩種或兩種以上的呈味物質(zhì)適當(dāng)調(diào)配，使其中一種呈味物質(zhì)的味覺協(xié)調(diào)可口，稱為對比現(xiàn)象。
②相乘現(xiàn)象。兩種具有相同味感的物質(zhì)共同作用，其味感強度幾倍于兩者分別使用時的味感強度，叫相乘作用。
③消殺現(xiàn)象。一種呈味物質(zhì)能抑制或減弱另一種物質(zhì)的味感叫消殺現(xiàn)象。
④變調(diào)現(xiàn)象。如剛吃過中藥，接著喝白開水，感到水有些甜味，這就稱為變調(diào)現(xiàn)象。
(九)食用色素
1、了解人工合成色素的種類及應(yīng)用。
(1)、莧菜紅
莧菜紅為紫紅色到暗紅色粉末或顆粒，無臭，易溶于水。微溶于乙醇，不溶于油脂。
耐光性、耐熱性、耐鹽性及耐酸性良好，耐氧化性、耐還原性和耐菌性差。在堿性溶液中變?yōu)榘导t色。
(2)、胭脂紅
胭脂紅為紅色水溶性色素，難溶于乙醇，不溶于油脂，為紅色至暗紅色顆粒或粉末狀物質(zhì)，對光和酸較穩(wěn)定，但對高溫和還原劑的耐受性很差，能被細(xì)菌分解，遇堿變成褐色。我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定胭脂紅最大允許用量為50mg/kg食品。主要用于飲料、配制酒、糖果等
(3)、檸檬黃
檸檬黃即食用黃色5號，為水溶性色素，也溶于甘油、丙二醇，稍溶于乙醇，不溶于油脂，對熱、酸、光及鹽均穩(wěn)定，耐氧性差，遇堿變紅色，還原時褪色。人體每日允許攝入量(ADl)<7.5mg/kg體重。最大允許使用量為100mg/kg食品。
可用于果汁(味) 飲料、配制酒、糖果、糕點上彩裝、果凍、果子醬、西瓜醬罐頭、青梅、蝦片、腌制小菜 和紅綠絲中
(4)、日落黃
日落黃是橙黃色均勻粉末或顆粒。耐光、耐酸、耐熱，易溶于水、甘油，微溶乙醇，不溶于油脂。在酒石酸和檸檬酸中穩(wěn)定，遇堿變紅褐色。ADI為0～2.5mg/kg體重。可用于飲料、配制酒、糖果等。
最大允許使用量為100mg/kg食品。
(5)、靛藍(lán)
特性：靛藍(lán)為深紫藍(lán)色至深紫藍(lán)色粉末或顆粒，無臭。易溶于水，吸濕性強，可溶于甘油、丙二醇，微溶于乙醇，難溶于油脂。對熱、光、酸、堿和氧化均敏感，耐鹽性及耐細(xì)菌性較弱，在中性或堿性水溶液中能被亞硫酸鈉還原。
ADI<2.5mg/kg體重，我國規(guī)定最大允許使用量為100mg/kg食品。
靛藍(lán)可用于飲料飲料、配制酒、糖果、糕點。
(6)、亮藍(lán)
亮藍(lán)為帶金屬光澤的紅紫色粉末或顆粒，無臭。易溶于水，溶于乙醇、不溶于油脂。耐光性和耐熱性強。在酸、堿中穩(wěn)定，耐還原性強。
可用于果汁 或果汁(味)飲料、碳酸飲料、配制酒、糖果、糕點上彩裝、豆?jié){、
最大允許量25mg/kg
(7)、赤蘚紅
赤蘚紅為紅褐色粉末或顆粒。無臭，易溶于水，溶于乙醇、不溶于油脂。具有良好的耐熱、耐堿性、耐氧化還原性，吸濕性強耐光、耐酸、耐菌性差，對蛋白質(zhì)的染色力強。
用法與莧菜紅相同，廣泛用于發(fā)酵食品、焙烤食品、冰淇淋、腌制品等非酸性、中性、弱堿性食品中。ADI小于2.5mg/kg體重，最大允許量50mg/kg
(8)、新紅
新紅為紅色粉末，易溶于水，呈紅色澄清溶液，微溶于乙醇，不溶于油脂。遇銅、鐵易變色，對氧化還原敏感，不適用于發(fā)酵食品。我國規(guī)定不得用于綠色食品。
適用于糖果、糕點、飲料等食品
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