第一、二、三章-绪论、水分、矿物质、碳水化合物、脂质、蛋白质、维生素.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,食品化学,*,食品工业简介,第一章 绪论,10/24/2025,食品工业,1999,年，全世界食品工业销售额为,2.7,万亿美元，居各行业之首。,2000,年，中国食品工业总产值为,8434.1,亿元，占全国工业总产值的,9.8,；食品工业就业人数为,403.7,万人，占全国工业企业就业人数的,7.3,。,2001,年和,2002,年中国食品工业总产值分别为,8740.55,亿元和,10169.68,亿元。,目前，我国食品工业产值与农业产值的比值为,0.3,0.4,：,1,，远低于发达国家的,2,3,：,1,。,10/24/2025,发达国家用于深加工的粮食占粮食总产量的比重在,70,以上，中国只有,8,；,现在发达国家居民消费的食物中，工业化生产食品一般都已占,70,，我国不到,30,。,预计到,2030,年，,我国的城市化率将达到,50,，工业化食品的比重将大幅度提高，从目前的,16,增加到,70,80,，食品将成为全国第一大产业。,食品工业,10/24/2025,第一章 绪论,本章的主要内容,1、食品化学的概念及研究内容,2、食品化学的研究对象,3、食品化学的发展历史及主要研究方法,4、食品中主要化学变化概述,5、食品化学在食品科学中的作用与地位,6、本课程主要内容及教学要求,10/24/2025,1、食品化学的概念,营养素,：,能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需物质。,10/24/2025,食品：通常泛指一切含有营养素的食物。,不发达地区 人群的主体主要参与食品生产。,发达地区 食品丰富，主要关注营养、品种、方便、质量、安全、卫生、,多样化、功能化、,成本。,1、食品化学的概念,10/24/2025,食品科学,是一门将基础学科和工程学的理论用于研究食品基本的物理、化学和生物化学性质以及食品加工原理的学问。,是一门主要涉及细胞学、化学、生物学和工程学等方面的综合性学科。,是一门涉及到食品的稳定性、成本、质量、加工、安全、营养价值和方便的科学。,1、食品化学的概念,10/24/2025,食品化学(food chemistry)：,是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、安全性质和它们在生产、加工、贮存、运销过程中的变化，以及这些变化对食品品质和食品安全性影响的科学。,1、食品化学的概念,10/24/2025,10/24/2025,食品化学的学科特点,以化学为基础，融动物学、植物学、营养学、生物化学、毒理学、微生物学、食品加工工艺学、食品贮藏学等诸多学科为一体；是一门交叉性、综合性学科；,从分子水平研究食品物质的化学变化及食品加工、储藏技术；,研究过程需要最先进的科学理论和技术；,是食品科学的一门基础性、支柱学科,。,1、食品化学的概念,10/24/2025,研究食品化学的目的：,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制以及提高食用原料综合利用水平奠定理论基础的学科。,1、食品化学的概念,10/24/2025,食品化学研究的内容,研究食品中的营养成分、呈色、香、味成分和有害成分的化学组成、性质、结构和功能。,阐明食品成分之间在生产、加工、储存、运销中的变化，即化学反应历程、中间产物和最终产物的结构及其对食品的品质和卫生安全的影响。,研究食品加工、储藏的新技术，开发新的产品和新的食品资源以及新的食品添加剂等。,1、食品化学的概念,10/24/2025,食品化学家的特殊兴趣,生物科学家关心的是在与生命相适应或几乎相适应的环境条件下，活的生物物质所进行的繁殖、生长和变化。,食品化学家主要关心死的或将要死的生物物质以及它们暴露在变化很大的各种环境条件下经历的各种变化。,1、食品化学的概念,10/24/2025,2、食品化学的研究对象,(1)研究对象：构成食品的物质,(2),食品中的物质构成及类型,按食品物质的主要来源来分类：,按在食品中的含量来分类：,10/24/2025,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,(3),食品物质的特点,a.多样性,b.可认识性,c.个体属性,d.相互作用,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,(4),食品物质体系,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,(5),食品物质体系的特点,a、既可由多个同类物质分子组成，也可由多个不同类型物质分子组成；如有色物质、酶体系和糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等,b、,单个分子组成多分子体系具有分子识别的特点；分子识别是生物体系中分子定向组织的过程，这个过程涉及分子种类、数目是固定的，组织形式、结合方向也是固定的；,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,c.单个分子组成多分子体系主要通过弱键相互连接；弱键主要包括氢键、静电吸引力、范德华力、分子间堆积力等；相比共价键其结合力要弱得多；,d.多分子体系的结构形式远比单个分子复杂；多分子体系的结构是多层次的，其主要内容是空间的、立体的，特别是构象，是生物分子相互结合的基础及结果，是生物活性的主要基础。生物分子或分子体系的构象是固定的，有特种形式的；,2、食品化学的研究对象,10/24/2025,主要发现：始于18世纪末期，20世纪才成为一门独立的学科。起源：起源是不清楚的。食品化学的起源可以追溯 至中世纪前，但是最重要的发现起自于18世纪后期。它的历史深深地与农业化学卷在一起。17801850期间，许多化学家的重要的发现直接或间接地关系到食品化学。,3、食品化学的发展简史,10/24/2025,3、食品化学的发展简史,早期研究,（18世纪中后期19世纪早期）,对食品成分进行分离、性质、转化和人体消化研究 瑞典,Carl WilhelmScheeie,、,美国,William Beaumout,建立了有机元素分析理论和方法，对,2000,多种天然化合物的元素组成进行了测定,法国,Anotoine Laurent Lavoisier,、,瑞典,Jons Jacob Berzelius,首次采用分子式表示有机化合物，并用配平的化学方程式表示发酵过程,法国,Anotoine Lavoisier,、,苏格兰,Thomas Thomson,10/24/2025,3、食品化学,的发展简史,发展阶段,（19世纪中后期）,建立了精确的微观分析方法,(,英国,Arthur Hill,Hassall,）,发明了一种用来常规测定食品中主要成分的方法（德国,Hanneberg,和,Stohman,）,在制定食品标准方面做了大量的工作，并通过了一系列法律（美国,Hanneberg,、,Justin Smith Morrill,）,10/24/2025,3、食品化学的,发展简史,成熟阶段,(20世纪初),食品工业已成为发达国家和一些发展中国家的重要工业,食品工业的不同行业纷纷创建自身的化学基础,为系统的食品化学学科的建立奠定了坚实的基础,具有世界影响的,J.Food Agric.,J.Food,Sci,.,J.Agric.Food Chem.,和,Food Chem.,等杂志的相继创立，标志着食品化学学科的正式建立,10/24/2025,3、食品,化学的发展简史,现代阶段,现代食品化学的研究正向反应机理、风味物的结构和性质、特殊营养成分的结构和功能、食品材料的改性、食品快速分析方法、高新分离技术、新型包装技术和材料、现代储藏保鲜技术，新食源、新工艺和新添加剂等研究方向发展。,10/24/2025,4、食品,中主要的化学变化概述,食品加工和储藏中可能发生的变化分类,属 性,变 化,质地,风味,颜色,营养价值,安全性,失去溶解性、失去持水力、质地变坚韧、软化,出现酸败、焦味、异味、美味和芳香,褐变、漂白、异常颜色、诱人色彩,蛋白质、脂类、维生素和矿物质的降解或损失及生物利用性改变,产生毒物、钝化毒物、产生有调节生理机能作用的物质,10/24/2025,食品主要成分的化学变化和相互联系,4、食品,中主要的化学变化概述,10/24/2025,影响食品化学变化的主要因素,4、食品,中主要的化学变化概述,10/24/2025,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,食品化学和食品科学诸研究领域的关系,10/24/2025,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,食品化学对食品科学研究及发展的意义,可以促使食品科学工作从分子水平去认识食品原料、食品加工与贮藏、各类食品加工技术应用的本质，使各项研究更加深入；,可以促使食品工作者不断更新加工工艺，生产出更加安全、卫生、营养价值更高的食品；,可以促使食品科学由定性研究逐渐走向定量研究，科学说明各种食品的物质组成，制定更加合理先进的食品标准；,10/24/2025,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,食品化学对食品科学研究及发展的意义,可以促使食品工业加速利用生物工程技术和各种先进的加工技术，促进食品工业更新换代；,可以促使食品科学不断发展，促进新的、营养价值更高、功能更加独特的食品，以满足不同层次和不同人群的需要。,10/24/2025,食品中掺假检验,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,已发现的有石膏，小苏打、食盐、淀粉等,10/24/2025,食品中掺假检验,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,已发现的有蔗糖、淀粉（面粉、米汁）等,10/24/2025,食品中掺假检验,5、食品,化学在食品科学中的作用与地位,已发现的有糊精 、淀粉（面粉、米汁）等,10/24/2025,5、食品化学,在食品科学中的作用与地位,食品科学与工程领域的许多新技术,可降解包装材料,生物技术,微波加工技术,辐射保鲜技术,超临界萃取技术,分子蒸馏技术,膜分离技术,微胶囊技术等,10/24/2025,第一章 绪论,第二章 水分,第三章 碳水化合物,第四章 脂质,第五章 氨基酸、肽和蛋白质,第六章 维生素和矿物质,第七章 酶,第八章 色素,第九章 呈味物质,第十章 呈香物质和食品中的其他物质,6、本课程主要内容及教学要求,10/24/2025,6、本课程主要内容及教学要求,食品化学的学习方法,重点把握食品物质的组成、性质、结构和功能及食品成分在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学和物理变化规律,将理论联系到实际问题中去，,发挥学习的积极性和主动性，通过大量阅读课外资料，促进对理论知识的学习,10/24/2025,时间安排及考试方式,总学时（学分）：32学时（2学分）无实践学时,该课程为考试课程，其考核方式为平时考核与期末闭卷考试相结合。期末考试成绩占70-80%，平时成绩占20-30%。,6、本课程主要内容及教学要求,10/24/2025,本章思考题,1、何为食品化学？食品化学研究的主要内容？,2、简述食品中主要化学变化对食品品质和食品安全性的影响？,3、食品化学的研究方法有何特色？,4、在近代食品工业中，哪些加工技术在食品科学研究和食品生产中获得了应用？,5、用你的语言，简述食品化学和食品科学诸多学科之间的关系。,6、本课程主要内容及教学要求,10/24/2025,参考书目,食品化学 谢笔钧主编 科学出版社 2004,食品化学 吴俊明主编 科学出版社 2004,食品化学 阚建全主编 中国农业大学出版社 2002,食品化学 韩雅珊主编 中国农业大学出版社 1998,6、本课程主要内容及教学要求,网站,水分与矿物质,本章的主要内容,1、水分与水分活度,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,1、水分与水分活度,水是食品六大营养素之一，是维持人类正常生命活动必需的基本物质。,水在生物体内的含量,10/24/2025,某些代表性食品的含水量,1、水分与水分活度,10/24/2025,水在生物体内的功能,稳定生物大分子的构象，使之表现出特异的生物活性；,作为体内通用的介质，使各类生物化学反应得以顺利进行；,作为营养物质或代谢废物的载体，把它们输送到生物体的各有关部位；,由于水的热容量大，用来调节温度、平衡温度；,对体内各运动部位起润滑作用。,1、水分与水分活度,10/24/2025,水在食品中的重要作用,水是食品的重要组成成分，是研究食品加工工艺考虑的重要因素；,水分含量、分布和状态对于食品的结构、外观、质地、风味、新鲜程度会产生极大的影响；,水是引起食品化学变化及微生物作用的重要原因，直接关系到食品的贮藏特性。,水是食品生产中的重要原料之一，食品加工用水的水质直接影响到食品的品质和加工工艺。,1、水分与水分活度,10/24/2025,人体与水以及食物与人体内水的关系,人体内的水分是处于不断的运动和变化,正常情况下，每人每日需要从食物中获取,1.5,2.7L,的水,以汗、尿、呼吸等形式排出，以维持体内水 的平衡,1、水分与水分活度,10/24/2025,根据“价层电子对互斥”理论和电子对排斥力的大小不同，便形成一个以氧原子为中心的四面体结构,水的结构和性质,1、水分与水分活度,10/24/2025,水的密度在,3.98,时为,110,3,kg/m,3,，在,0,时，密度为,0.9998710,3,kg/m,3,，冰在,0,时，密度为,0.916710,3,kg/m,3,。,氢、氧两种元素，无色无味的透明液体,存在三种状态,在,0,时，冰的热导率为同温度下水的热导率的,4,倍，冰的热扩散速度约为水的,9,倍。,水的结构和性质,1、水分与水分活度,10/24/2025,水的热稳定性很强，但在通电的条件下会离解为氢和氧,具有很大的内聚力和表面张力，并能产生较明显的毛细现象和吸附现象,熔点：,0(273.15k),沸点：,100(373.15k)(,标准大气压,),比热：,4.184J/,（,kg.K,）,水的结构和性质,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分子之间的缔合,氢原子无内层电子，而只能和另一个水分子的氧原子的孤对电子相吸引，结果，水分子之间便形成氢键而发生缔合。,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分子之间的缔合,每个水分子上有两个氢供体和两个氢受体,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分子之间的缔合,水的缔合程度与水的存在状态、水分子之间的距离以及温度有密切的关系,水具有一定的黏度与流动性,水分子可以和其它带有极性基团的有机分子通过氢键相互结合,水还可以作为两亲分子的分散介质,1、水分与水分活度,10/24/2025,水与非水组分的相互作用,1、与离子或离子基团的相互作用,1、水分与水分活度,10/24/2025,2、与具有氢键键合能力的中性分子或基团相互作用,氨基、羧基等呈解离状态的极性基团均与水有较强的结合，而羟基、酰胺基等非解离基团与水结合较弱，键能小，不牢固。,另外，通过静电引力还可吸引一些水分子处于结合水的外围。,1、水分与水分活度,10/24/2025,3、与非极性物质的相互作用,疏水水合作用,当水中存在非极性物质，它们与水分子产生斥力，可以导致疏水分子附近的水分子之间的氢键键合增强。由于在这些不相容的非极性实体邻近的水形成了特殊的结构，导致水倾向于尽可能地减少与存在的非极性实体靠近。,疏水相互作用,如果存在两个分离的非极性实体，那么不相容的水环境将促使它们相互靠近并缔合，从而减少水,-,非极性实体界面面积，此过程是疏水水合的部分逆转,。,1、水分与水分活度,10/24/2025,水的存在状态,1、水分与水分活度,10/24/2025,结合水和自由水主要的区别,(1)结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较 固定的关系；,(2)结合水对食品品质和风味有较大的影响，当结合水被强行与食品分离时，食品质量、风味就会改变；,(3)结合水不易结冰。植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力；,(4)结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力；同时，不能被微生物所利用,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度的定义,水分活度是指一定温度下食品的水分蒸气压与纯水蒸气压的比值。,用公式表示即为：,a,w,=,P/P,0,=ERH/100=N=,n,1,/(,n,1,+,n,2,),ERH：样品周围空气不与样品换湿时的平均相对湿度；,N：稀溶液中溶剂的mol分数；,n,1,：稀溶液中溶剂的mol数；,n,2,：稀溶液中溶质的mol数。,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度的测定方法,1、冰点测定法,2、相对湿度传感器测定方法,3、恒定相对湿度平衡室法,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度和温度的关系,克劳修斯-克拉贝龙方程:,dlna,w,/d(1/T)=-H/R,整理此式可得,：lna,w,=-kH/R(1/T),其中T为绝对温度，R为气体常数，H为样品中水分的等量净吸附热,此处的H 可用纯水的汽化潜热表示，是常数，其值为40537.2J/mol,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度和温度的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度和温度的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,在冰点以上，水分活度是样品组成与温度的函数；在冰点以下，水分活度仅与温度有关，不受所存在的溶质的种类或比例的影响。,在冰点以下，不能根据“相对蒸汽压”（,RVP,）即,p/p,0,值预测受溶质影响的冰点以下发生的过程，例如扩散控制过程、催化反应、低温保护剂影响的反应、抗微生物剂影响的反应和化学试剂（改变,pH,和氧化还原电位）影响的反应等等。,不能用食物冰点以下的水分活度来预测食物在冰点以上的水分活度，同样，也不能用食物冰点以上的水分活度来预测食物冰点以下的水分活度。,1、水分与水分活度,水分活度和温度的关系,10/24/2025,吸湿等温曲线,吸湿等温曲线(MSI):,在恒定温度下，食品的水含量（以g水/g干物质表示）对其活度形成的曲线,。,1、水分与水分活度,10/24/2025,1、水分与水分活度,10/24/2025,1、水分与水分活度,10/24/2025,不同微生物生长与食品水分活度的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,1、不同种类的微生物其正常生长繁殖所需要的水分活度不同，由此可以正确推断,影响不同含水量食品质量的主要微生物,；,2、表中每一个水分活度区间的下限为相应微生物正常生长的,水分活度阈值，即在此水分活度以下，该类微生物不能正常生长,；,3、,微生物需要的最低水分活度,：大多数细菌为0.99,0.94,大多数霉菌为0.94,0.80,大多数耐盐细菌为0.75 耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65,0.60。低于0.60绝大多数微生物无法生长；,不同微生物生长与食品水分活度的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,4、同一种类微生物在,不同的生长阶段,也要求不同的水分活度,。一般讲，细菌形成芽孢时比繁殖时所需的水分活度要高；产毒微生物在产生毒素时所需的水分活度高于不产毒时所需的水分活度；,5、,发酵技术,中要求所用微生物能正常快速增殖，此时则要给予合适的、必要高的水分活度；,6、利用水分活度控制食品质量或加工工艺时,还要考虑其它因素,(如：pH、营养成分、氧气等)对于微生物的影响。,不同微生物生长与食品水分活度的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,食品中的化学变化的种类和速度是依赖于各类食品成分而发生的，其化学变化与水分活度关系的一般规律总结如下：,1、淀粉：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。老化是淀粉颗粒结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差的过程。在含水量到3060%时，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速度变慢；当含水量降至1015%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老化。,水分活度与食品化学变化的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,2、脂肪：影响脂肪品质的化学反应主要为氧化酸败。,在区，,氧化反应的速度随着水分增加而降低；,在区,，氧化反应速度随着水分的增加而加快；,在,区，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。,3、蛋白质：据测定，当食品中的水分含量在2%以下时，可以有效的阻止蛋白质的变性；而当达到4%或其以上时，蛋白质变性变得越来越容易。,水分活度与食品化学变化的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,4、酶促褐变：是在酶作用下，食品中的酚类化合物发生特殊的氧化反应使食品颜色变劣的过程。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，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，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。,水分活度与食品化学变化的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,5、非酶促褐变指食品通过一些非酶氧化而导致食品变色的反应。也与水分活度有密切的关系，当食品中的水分活度在0.60.7之间时，非酶促褐变最为严重；水分活度下降，褐变速度减慢，在0.2以下时，褐变难以发生。但当水分活度超过褐变高峰要求的值时，其褐变速度又由于体系中溶质的减少而下降。,6、水溶性色素：一般而言，当食品中的水分活度增大时，水溶性色素（常见的是花青素类）分解的速度就会加快。,水分活度与食品化学变化的关系,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度与食品安全性的关系,1-脂质氧化作用，2-Maillard 反应,3-水解反应,4-酶活力,5-霉菌生长,6-酵母生长,7-细菌生长,1、水分与水分活度,10/24/2025,水分活度影响食品稳定性的原因,1、水分与水分活度,10/24/2025,水结冰,水中有冰,水中没有冰,晶核生成的温度随着水质的纯度、冷却的速度、有无搅拌等因素有关,。,水的物理行为和冷冻法保藏食品的原理,1、水分与水分活度,10/24/2025,1、冷冻法对微生物活动的影响,任何微生物的活动都有一个最适的温度范围，在此温度范围内可较快的生长繁殖，最适温度一般都在0以上，食品冻结后的温度，按规定应该保持在18 。,微生物的活动将受到极大的抑制，有的甚至死亡。,可被微生物利用的液态水大量地减少，渗透压也随之变大，这些变化对微生物的活动也都能产生抑制作用。,水的物理行为和冷冻法保藏食品的原理,1、水分与水分活度,10/24/2025,2、冻结对生物化学反应的影响,低温提高食品稳定性的主要原因是降低了大多数化学反应的速度。,有些反应的速度或在某种程度上被提高。例如一些,Vc,、,Va,、胡萝卜素、蛋白质等的氧化、磷脂的水解等反应。,其原因为,:a,、浓缩效应,b,、酶的浓度提高,水的物理行为和冷冻法保藏食品的原理,1、水分与水分活度,10/24/2025,思考题,1、水在生物体内的功能？,2、水在食品中的作用？,3、水的存在状态？,4、结合水和自由水主要的区别？,5、水分活度及其意义？,6、果蔬制品如何保藏？,7、冷冻法保藏食品的原理？,8、速冻食品如何保证其质量？,10/24/2025,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,常量元素：钾、钠、钙、镁、氯、硫、磷和碳酸盐,微量元素，含量常低于,50mg/kg,必需营养元素：,Fe,、,Cu,、,I,、,Mn,、,Zn,和,Co,非营养非毒性元素：,Al,、,B,、,Ni,、,Sn,和,Cr,非营养有毒元素：,Hg,、,Pb,、,As,、,Cd,和,Sb,矿物质分类,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,1,、无机金属态,2,、有机金属态盐类,3,、与有机物质结合,矿物质在生物体内存在的状态,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,矿物质在生物体内的功能,1,、是构成生物体的组成部分。,2,、维持生物体的渗透压。,3,、维持机体的酸碱平衡。,4,、酶的活化剂。,5,、保持神经、肌肉的兴奋性,6,、对食品的感官质量有重要作用,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,成酸与成碱食物,1、含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性，故在生理上称为,酸性食物,。,常见的成酸食品:肉类、鱼、虾、贝、鸡蛋黄、谷类、干紫菜、蒜、柿子、花生、核桃、榛子、糖、酒类等。,2、含有阳离子的金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈碱性，故在生理上称为,碱性食物,。,常见的成碱食品:奶类,鸡蛋白,豆类、大部分蔬菜和水果、栗子、百合、咖啡、茶、海带、牡蛎等。,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,影响矿物质吸收、利用的因素,1、矿物质在水中的溶解性和化学形式,2、螯合效应,3、影响食品中矿物质水平的因素,4、金属离子间的相互作用,5、其他营养素摄入量的影响,6、人体生理状态的影响,7、植酸盐、草酸盐、磷酸盐等的影响,8、食物的组成的影响,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,加工过程对矿物质的影响,1,、加工工艺过程中的损失,2,、与其他物质形成一些不适于人和动物吸收利用的化学形式,3,、加工过程中的引入,4,、包装材料的影响,5,、其他因素的影响,2、矿物质及其营养功能,10/24/2025,思考题,1、矿物质在生物体内存在的状态？,2、矿物质在生物体内的功能有哪些？,3、成酸与成碱食物？,4、影响矿物质吸收、利用的因素？,10/24/2025,第三章 碳水化合物、脂质、蛋白质,第一节 碳水化合物,第二节 脂质,第三节 蛋白质,本章的主要内容,10/24/2025,第一节 碳水化合物,糖类化合物可以定义为多羟基醛类、多羟基酮类化合物及其各类衍生物；,一般通式可以表示为C,n,(H,2,0),m,；,特例：鼠李糖(C,6,H,12,O,5,)；脱氧核糖C,5,H,10,O,4,；壳聚糖（从甲壳素得到的），其分子中含有N元素,糖类化合物可以分作单糖、低聚糖及多糖三种类型,1、概述,10/24/2025,（1）能量的主要来源；,（2）植物体的主要构成物质；,（3）合成其他化合物的基本原料,第一节 碳水化合物,2、糖类的功能,10/24/2025,第一节 碳水化合物,10/24/2025,（1）单糖的结构,第一节 碳水化合物,3、单糖,单糖：指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。,10/24/2025,（2）单糖的分类,第一节 碳水化合物,按所含碳原子数目的不同分类：以戊糖、己糖最为重要。,按分子中所含羰基的特点：自然界中，最简单的单糖是丙醛糖和丙酮糖，而最常见的是葡萄糖和果糖。,10/24/2025,（3）单糖的物理性质,a、甜度,甜度被称为比甜度，,通常以非还原的蔗糖为基准物。一般以20,时10%或15的蔗糖水溶液的甜度表示为1.0。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,b、,旋光性及变旋现象,旋光性是鉴定糖类的一个重要指标。,糖的比旋光度是指1ml含有1g糖的溶液在其透光层为0.1m时使偏振光旋转的角度。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,c、溶解度,糖溶解过程是以水的偶极性为基础的，分子中的多个羟基增加了它的水溶性，温度对溶解过程和溶解速度起到决定性的作用。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,d、吸湿性、保湿性与结晶性,在所有的糖中，果糖的吸湿性和保湿性最强，其次为葡萄糖。,葡萄糖易结晶，但是晶体细小，果糖和转化糖较难结晶。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,e、粘性,单糖的粘度很低，比蔗糖低。除葡萄糖外，通常随着温度的升高而降低。,f、降低冰点、增大渗透压,糖溶液浓度增高，分子质量变小，则其冰点降低得多，而渗透压增大。,g、抗氧化性,第一节 碳水化合物,10/24/2025,（4）单糖的化学性质,a、美拉德反应(Maillard reaction)(以后讲),b、焦糖化反应(以后讲),c、与酸的作用（西利万诺夫试验）,d、与碱的作用,e、糖的氧化与还原反应,第一节 碳水化合物,10/24/2025,单糖小结,各种单糖分子如用环状结构表示，即成为五环的呋喃糖(furanose)或六元环的吡喃糖(pyranose)，有a-和b-两种构型。,单糖多呈结晶状态，有甜味、黏性，易溶于水，可溶于稀醇，不溶于乙醚、氯仿和苯等低极性溶剂。具旋光性和还原性。具有降低冰点、增大渗透压,与酸、碱反应，能发生褐变反应。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,低聚糖是由2,10个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链的低度聚合的糖类。,第一节 碳水化合物,3、低聚糖,10/24/2025,（1）低聚糖的分类,第一节 碳水化合物,按水解后所生成单糖分子的数目分类：以二糖最为重要，如蔗糖、麦芽糖等,按分子的类型分类：低聚糖又分为均低聚糖和杂低聚糖,按还原性分类：还原性低聚糖和非还原性低聚糖。,10/24/2025,（2）低聚糖的性质,a、褐变反应,第一节 碳水化合物,10/24/2025,b、粘度,c、抗氧化性,d、渗透压,e、发酵性,f、吸湿性、保湿性及结晶性,第一节 碳水化合物,10/24/2025,（3）重要的低聚糖,a、双糖,它们均溶于水，有甜味、旋光性，可结晶。,蔗糖：由,aD葡萄糖和D果糖通过1，4糖苷键结合的非还原糖,第一节 碳水化合物,10/24/2025,麦芽糖：由2分子的葡萄糖通过a1，4糖苷键结合而成的还原性双糖。,第一节 碳水化合物,常温下，纯麦芽糖为透明针状晶体，易溶于水，微溶于酒精，不溶于醚。其甜度为蔗糖的1/3。,10/24/2025,乳糖：由,半乳糖与葡萄糖以1，4糖苷键结合而成的还原性德双糖。,第一节 碳水化合物,其溶解度很小，甜度仅为蔗糖的1/6，有旋光性，常温下，乳糖为白色固体。乳糖有助于钙的代谢和吸收。,10/24/2025,b、其它低聚糖,环状糊精：又称环状淀粉，由D葡萄糖以a（14）糖苷键连接而成的环状低聚糖。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,（1）淀粉,直链淀粉：D吡喃葡萄糖通过a1，4糖苷键连接而成的链状分子。,支链淀粉：D吡喃葡萄糖通过a1，4和a1，6两种糖苷键连接而成带有分枝的复杂大分子。,3、多糖糖,第一节 碳水化合物,10/24/2025,淀粉的糊化,可逆吸水阶段,不可逆吸水阶段,淀粉粒解体阶段,第一节 碳水化合物,10/24/2025,淀粉的老化,经过糊化的,a淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,（2）纤维素,纤维素是由D葡萄糖通过1，4糖苷键呈直链状连接而成的。通常和半纤维和木质素结合，不能被人体消化吸收利用。,第一节 碳水化合物,10/24/2025,本小节思考题,1、比较单糖和多糖在性质上有何异同点？,2、论述碳水化合物的种类及其在食品中的应用？,3、何为淀粉的老化？如何降低老化现象的发生？,4、何为变性淀粉？目前有哪些改性的方法？,第一节 碳水化合物,10/24/2025,1、脂质的分类,第二节 脂质,10/24/2025,第二节 脂质,1、不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、丙酮等有机溶剂。,例外：卵磷脂微溶于水而不溶于丙酮；又如鞘磷脂和脑苷脂类的复合脂质不溶于乙醚。,2、大多具有酯的结构，并以脂肪酸形成的酯最多。,3、都是由生物体产生，并能被生物体所利用。,4、酯键容易被水解或酶解而断裂；C=C容易发生构型转化、位置移动、亲电加成、氧化等反应。,5、小分子脂类容易挥发而形成特征的风味。,2、脂质的共同特征,10/24/2025,（1）气味和色泽,纯净的油脂无色无味,（2）熔点和沸点,天然油脂无固定的熔点和沸点。,油脂组成中脂肪酸的碳链越长、饱和程度越高，熔点越高；反式脂肪酸、共轭脂肪酸含量高的油脂，其熔点较高；,油脂的沸点随脂肪酸组成的变化不大。,第二节 脂质,3、脂质的物理性质,10/24/2025,（3）烟点、闪点及着火点,烟点：不通风条件下油脂发烟时的温度；,闪点：油脂中挥发性物质能被点燃而不能维持燃烧的温度；,着火点：油脂中挥发性物质能被点燃并维持燃烧时间不少于,5s,时的温度。,油脂的纯度越高，其烟点、闪点及着火点均提高。,第二节 脂质,10/24/2025,（4）油脂的塑性,其定义为：在一定外力的作用下，表观固体脂肪所具有的抗变形的能力。,决定油脂塑性的因素：,(1)固体脂肪指数(SFI),(2)脂肪的晶形,(3)熔化温度范围,第二节 脂质,10/24/2025,（5）油脂的乳化,乳浊液形成的基本条件是一种能以直径为0.1,50m的小滴在另一种中分散。,根据内相和连续相种类的不同，油脂的乳浊液可分为水包油型（O/W，油分散于水中）和油包水型（W/O，水分散在油中）。,第二节 脂质,10/24/2025,乳浊液是一种介稳的状态，在一定的条件下会出现分层、絮凝甚至聚结等现象。其原因为：,两相的密度不同，如受重力的影响,改变分散相液滴表面的电荷性质或量会改变液滴之间的斥力,两相间界面膜破裂导致分散相液滴相互聚合而分层。,第二节 脂质,10/24/2025,（1）蛋白质的变性作用,定义：把蛋白质二级及其以上的高级结构在一定条件（加热、酸、碱、有机溶剂、重金属离子等）下遭到破坏而一级结构并未发生变化的过程叫蛋白质的变性。,蛋白质变性所产生的影响：溶解度降低与水的结合能力降低；生物活性（功能）丧失；易被水解；黏度变大；难以结晶。,第三节 蛋白质,与食品相关的物理性质,10/24/2025,（2）水合性质,蛋白质水合性质：蛋白质与水结合的能力。包括水吸收与保留、湿润性、溶胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度等。蛋白质分子可以通过氢键、静电引力、疏水作用等形式与水分子相互结合。,其表现为：蛋白质吸收水分充分膨胀而不溶解，这种水合性质通常叫膨润性；蛋白质在继续水化中被水分散而逐渐变为胶体溶液，具有这种特点的蛋白质叫可溶性蛋白质。,第三节 蛋白质,10/24/2025,影响蛋白质水合性质的因素主要有：,蛋白质的总吸水量随蛋白质,浓度,的增加而增加；,蛋白质在其,等电点,时水合性质最差，吸水量最少；偏离等电点吸水量增加；,随,温度,的升高，蛋白质水合能力变差；,低,盐浓度,，有助于蛋白分子的水合，在水中的溶解度增加；而高盐浓度将降低蛋白分子的水化能力。,第三节 蛋白质,10/24/2025,（3）表面性质,包括蛋白质的表面张力、乳化性、起泡性、成膜性、气味吸收持留性等。,（4）结构性质,即蛋白质相互作用所表现的有关特性，如产生弹性、沉淀、凝胶作用等。,（5）感观性质,颜色、气味、口味、适口性、咀嚼度、爽滑度、混浊度等。,第三节 蛋白质,10/24/2025,思考题,1、多糖为什么具有粘度？,2、什么是糖的比甜度？如何应用？,3、如何应用糖的结晶性质？,4、什么是乳化剂？有哪些类型？,5、蛋白质变性对食品有哪些影响？,6、影响蛋白质水合性质的因素主要有哪些？,10/24/2025,第四章 维生素,Introduction of Vitamin,维生素,10/24/2025,本章要点,维生素的理化性质、稳定性，及其在食品加工、贮藏中所发生的变化对食品品质的影响,第四章 维生素,10/24/2025,Contents,1,概述,2,脂溶性维生素,3 水溶性维生素,4 维生素在加工和贮藏中的变化,第四章 维生素,10/24/2025,1 概述 Introduction,维生素是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的天然有机物质的总称。而大部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中摄取。,此外一些有机化合物在人体内可以通过一定途径转化方式转化为某种维生素。,目前对各种维生素最常用的是他们的俗名，例如：视黄醇、抗坏血酸、骨化醇、生育酚等,第一节 概述,10/24/2025,维生素的特点,1、在体内不能提供能量,2、需要量为微量级,3、和其他营养素同等重要,第一节 概述,10/24/2025,维生素的功能,辅酶或辅酶前体,:,如烟酸,叶酸等,抗氧化剂,:V,E,V,C,遗传调节因子,:V,A,V,D,某些特殊功能,:V,A,-,视觉功能,V,C,-,血管弹性,第一节 概述,10/24/2025,维生素的分类、生理功能及来源,第一节 概述,10/24/2025,过量服用维生素,维生素,A,可引起四肢疼痛和皮肤瘙