02 第一章 食品营养成分的基本组成及加工特性.ppt

第1页：食品营养成分的基本组成及加工特性

第一章食品营养成分的基本组成及加工特性

第一节水分

第二节矿物质

第三节糖类

第四节油脂

第五节蛋白质

第六节维生素

第2页：水分的教学目的

第一节水分（4学时）教学目的：

• 理解水的基本性质及其与食品加工的关系；
• 了解食品中水分的性质，理解自由水和结合水的特性；了解平衡水分的概念；
• 理解水分活度的概念、意义；
• 理解等温吸湿曲线的意义；
• 理解水分活度与食品稳定性的关系；
• 了解食品加工中水分的变化。

第3页：水分教学重点与难点

教学重点

自由水和结合水的概念和特性；

水分活度的含义；

等温吸湿曲线的含义；

水分活度对食品稳定性的影响。

教学难点

水分活度的定义教学方法：水的基本性质联系其对食品加工的影响；

水分活度的定义以形象化说明加以解释（存在量与受束缚程度）。

等温吸湿曲线讲清实际意义；

水分活度对食品稳定性的影响以实例说明（高浓度糖、盐对食品的保藏作用）。

注意课程引入和小结。

作业布置

教材习题二（1、2、3、4、5）教学过程：180分钟

第4页：水分的内容纲要

第一节水分

• 水的基本性质
• 食品中水分的性质
• 水分活度
• 水分活度与食品的稳定性
• 食品加工中水分的变化

第5页：水的结构

第一节水分水分影响食品品质：口感（温感、触感）、风味、耐藏性

• 水的基本性质（一）水的结构：
• 氢键缔合（与解缔的动态平衡）
• 冰为四面体结构

第6页：水的五项基本性质

（二）水的基本性质：

• 密度的变化----速冻食品的体积与包装
• 沸点与熔点----加热浓缩与冷却冻结（溶质的影响）、过冷与晶核的形成
• 比热大----（与氢键有关）保温
• 介电常数大----促进电解质的电离
• 溶剂作用----离子型化合物和非离子型化合物（氢键）

第7页：食品中水分的两种形式

• 食品中水分的性质食品中存在不同形式的水分，就实用价值而言，普遍将食品中的水分分为自由水和结合水。

第8页：自由水与结合水

• 自由水和结合水：自由水（游离水）：借助毛细管作用力存在于细胞间隙、细胞液中以及制成食品的结构组织中。

性质

具有普通水的性质，可被微生物利用、直接影响食品的保藏性。

第9页：结合水的结合形式

结合水（束缚水）

是指与食品中一些化合物的活性基团以氢键等形式结合的水。

与蛋白质、淀粉、果胶物质、纤维素等成分结合。

单分子层结合水

与氨基、羧基（蛋白质、果胶物质）结合的水，氢键作用力大，结合较牢固；

多分子层结合水（半结合水）：与酰胺基（蛋白质）、羟基（淀粉、果胶物质、纤维素）结合的水，氢键弱，不牢固。

第10页：结合水与大分子的量比

自由水和结合水的区别：

• 结合水的量与有机大分子极性基团的数量有比较固定的比例关系。据测定，每100g蛋白质可结合的水分平均高达50g、每100g淀粉的持水能力在30～40g之间。

第11页：结合水的沸点与冰点

• 结合水的沸点高于普通水，一般加热手段不能将其从食品分离出来；而结合水的冰点低于普通水，使其不易结冰，甚至环境温度低于-20℃时还不结冰，冰点可下降至-40℃，由于这一性质，使含水量很低的植物的种子和微生物的孢子（几乎只含结合水）能在很低的温度下保持生命力，而多汁的果蔬、肉类等组织，因含大量的自由水，在冰冻时细胞结构易被冰晶破坏，解冻时组织容易崩溃。

第12页：结合水不作溶剂

• 结合水不起溶剂的作用，也不能被微生物利用；一般加热操作不易去除结合水，所以在食品干燥操作中只有很少一部分的结合水被去除。

第13页：结合水与食品风味

• 结合水对食品的风味起着重大的作用。不易去除的结合水如果被强行与食品分离时，往往使食品的风味质量造成很大的改变。

注意

自由水和结合水的相对性；

两者合称为食品中的含水量，可以干基表示或湿基表示，通常以质量分数来表示。

第14页：平衡水分

• 平衡水分与环境有关。在一定温度和湿度条件下，与一定状态的空气相平衡的食品中的水分含量，即为食品的平衡水分。

特点

食品中水分蒸汽压与空气的水分蒸汽压相等。

第15页：水分活度的概念

• 水分活度
• 概念：水分活度可用AW表示，其定义为：食品中水的蒸气压P与同温下纯水的饱和蒸气压P0之比。当食品与空气平衡时，食品的水分活度与空气的相对湿度相等。含水量与水分活度的关系。

第16页：等温吸湿曲线

• 等温吸湿曲线：食品的含水量与水分活度之间的关系可用曲线表示，当食品的含水量很低时（低含水量区），水分含量的微小变化即可引起水分活度极大的变动；当水分活度大于
• 8时，即使含水量急剧变化，水分活度的变化也不大。低含水量区的曲线为常用的等温吸湿曲线。

第17页：等温吸湿曲线的三个区域

曲线构成

3个区域：A区域：低水分区，AW=0～

• 25，相当于含水量在0～
• 07g/g干物质，单分子层结合水。

B区域

AW=

• 25～
• 80之间，相当于含水量在
• 07～
• 33g/g干物质,这部分水为多分子层结合水或称准结合水。

C区域

为高湿度区,AW=

• 8～
• 99之间，含水量低可至
• 14～
• 33g/g干物质,高可达20g/g干物质。从上述分区可以看出，AW=
• 8自由水和结合水之间的一个临界值。

第18页：水分活度与微生物生命活动

• 水分活度与食品的稳定性
• 水分活度与微生物生命活动的关系食品中涉及的微生物主要有细菌、酵母菌和霉菌，许多微生物的生命活动会直接引起食品的腐败变质。不同微生物的生长繁殖都要求有一定的最低限度的水分活度值。如果食品的水分活度值低于这一数值，微生物的生长繁殖就会受到抑制（表1-2）。

通常细菌

AW<

• 9时不能生长；

酵母菌

在AW<

• 87时受到抑制；

霉菌

AW<

• 80时不能生长。

第19页：水分活度控制化学反应

• 水分活度与食品中化学变化的关系微生物和生长是导致食品腐败变质的一个重要方面，在食品中发生的化学反应和酶促反应也是引起食品品质变化的重要原因。降低水分活度，也可以控制在食品中发生的化学变化，从而稳定食品的质量。水作为介质及反应物，其活度会影响生化反应的速度；在酶促反应中，水分活度还可影响酶的活性。当水分活度低于
• 8时，大多数酶的活力受到抑制；当AW=
• 25～
• 30之间时，食品中的淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性会受到强烈的抑制甚至丧失。

第20页：降低水分活度的效果

降低食品的水分活度，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品中营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。

但水分活度过低，则会加速脂肪的氧化酸败。

第21页：加工过程中水分的增减

• 食品加工中水分的变化食品加工中水分的变化与环境条件有关。

主要过程

储藏：影响货架期加工：有目的地使水分减少

第22页：干制与脱水

• 干制（干燥、脱水）含义：一般由固形物料成固体制品。

分类

自然法人工法（脱水）：常压、加压、真空水分经由内部扩散而表面蒸发气化。

经干制食品的自由水降低，水分活度降低。

第23页：浓缩的方式

• 浓缩含义：液态物料中去除一部分水方法：蒸发浓缩：在不同压力下加热使水分汽化而减少；

冷冻浓缩

形成冰晶以一定方法分离；

膜浓缩

利用膜的孔径特征、吸附作用等进行水分分离。

（渗透、反渗透、电渗析、超滤）浓缩后物料的自由水降低，水分活度降低。

第24页：冻结降低水分活度

• 冻结：水形成冰，蒸汽压降低，水分活度降低。

第25页：矿物质的教学目的

第二节矿物质（2学时）教学目的：

• 了解矿物质的含义与分类；
• 理解酸性食品与碱性食品的概念；
• 了解植物性食品原料与动物性食品原料中所含矿物质的特点；
• 了解食品加工过程对矿物质含量与生物有效性的影响。

第26页：矿物质教学重点与难点

教学重点

酸性食品与碱性食品的概念；

食品加工过程对矿物质的影响。

教学难点

酸性食品与碱性食品的概念教学方法：重点以实例讲清；

原料特点和加工影响重在概要。

作业布置

教材习题二（6、7、9）教学过程：90分钟

第27页：矿物质的含义与生理功能

第二节矿物质概述

矿物质的含义：食物中除碳、氢、氧、氮外的其他元素。

特点

人体必需但不能自身合成。

作用

构成人体组织的重要材料，同时还具有维持体液的渗透压及机体的酸碱平衡、参与体内生化反应等作用，具有调节机体生理机能的功效。表1-3

第28页：矿物质的存在形式与生物可利用性

存在形式

无机盐、有机盐等，可溶、难溶性盐；

与蛋白质、酶等结合。

影响其生物可利用性。

生物可利用性

是指食物中的某种营养成分在经过消化吸收之后在人体内的利用率，包括吸收率、转化成活性形式的比例以及在代谢中发挥的功能。

影响矿物元素生物可利用性的关键是它被人体小肠吸收

第29页：常量元素与微量元素

分类

常量元素、微量元素为(以

• 01%计)必需元素、非必需元素、有毒元素(对微量元素而言)酸性矿物元素：人体内经过氧化后生成酸性氧化物的矿物元素，通常是非金属元素如磷、氯、硫、碘等碱性矿物元素：

第30页：酸性食品与碱性食品

酸性食品

含硫、磷等酸性矿物元素较多，(灰分)在体内氧化后呈酸性反应的食品；

碱性食品

含钾、钠等碱性矿物元素较多，(灰分)在体内氧化后呈碱性反应的食品。

注意

代谢后的性质，酸性食品与碱性食品中均含酸性矿物元素和碱性矿物元素，相对多少不同，则成不同的酸碱性代谢结果。

第31页：矿物质及其特点纲要

• 食品中的矿物质及其特点
• 食品加工对矿物质的影响

第32页：植物性食品中的矿物质

• 食品中的矿物质及其特点：
• 植物性食品中的矿物质(谷、薯、豆、蔬、果、食用菌、藻类)共性个体含量差异大，以有机酸盐形式存在，含K、Mg多特性谷类含P,Mg,Mn,较多，Ca少，与植酸结合，生物利用率低，主要存在于谷类籽粒的外层，易损失。薯类含K高,另含Fe,Ca,P,Mg豆类含量丰富，如Ca,K,P,Fe,Mg,Zn,Mn等，但因植酸存在生物利用率的问题蔬果

第33页：动物性食品中的矿物质

• 动物性食品中的矿物质：肉类：含铁、磷多，含铜少，含钙低，部位不同，损失情况不同；

牛乳

含钾高，所含钙、磷易吸收；

蛋类

蛋黄中含磷、铁多鱼贝类：硬组织中含量多，肌肉中含量相对较低。

微量元素多；

鱼中钾含量高、蟹类中钙多。

第34页：加工造成的矿物质损失

• 食品加工对矿物质的影响食品中的矿物质稳定性高，但加工手段仍会对其产生影响。豆类发酵有利于磷的释放，但很多情况下加工会造成矿物质的损失。
• 谷类碾磨：使矿物质含量降低，精度越高、损失越大；(谷类中的矿物质主要在糊粉层和胚组织中)
• 预处理：清洗、泡发、热烫，造成矿物质尤其是水溶性矿物质的溶解损失，如海带中的碘。热水烫漂

第35页：糖类

第三节糖类

第36页：糖类的教学目的

第三节糖类（6学时）教学目的：

• 理解单、双糖在食品加工中表现出的物理特性及化学特性；
• 了解淀粉粒的结构；
• 理解淀粉的糊化、老化及影响因素，以及它们在食品加工中的应用；
• 了解果胶、琼脂、纤维素和半纤维素的用途；
• 理解环糊精的结构及其在食品工业中的用途。

第37页：糖类教学重点与难点

教学重点

单、双糖的加工特性；

淀粉的糊化、老化。

教学难点

单、双糖的化学特性；

淀粉的改性。

教学方法

以生活实例说明糖的加工特性、淀粉的糊化与老化。

可采用多媒体教学手段。

作业布置

教材习题二（10-17）教学过程：270分钟

第38页：糖类的组成与三类划分

概述元素组成

碳、氢、氧、氮结构：多羟基醛或酮及聚合物分类：monosaccharides,oligosaccharedes,polysaccharides还原糖与非还原糖(reducing sugar)

第39页：糖类在食品中的功能

食品中的糖类及其作用(功能)：单糖、双糖、转化糖、环糊精及麦芽糊精，淀粉、果胶、纤维素、半纤维素等。

热能来源、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚果糖等能促进人体内双歧杆菌增殖，有利肠道微生态平衡，具有保健功能；

又如膳食纤维（包括半纤维素、果胶、无定形结构的纤维素和多糖胶）可促进肠的蠕动，改善便秘，预防肠癌、糖尿病、肥胖症等。

第40页：糖类与食品加工的关系

总而言之，提供生命活动的能量，在食品加工中对食品的口味、质地、风味及加工特性也有很多贡献，食物原料的深加工和综合利用以及食品新技术的发展很多也与糖类有着密切的关系。

第41页：糖类的内容纲要

• 单、双糖的加工特性
• 淀粉的加工特性
• 其他多糖的加工特性

第42页：糖的甜味与甜度

• 单、双糖的加工特性(一)物理特性：
• 甜味：甜度的概念：相对强弱，个体差异。果糖＞转化糖＞蔗糖＞葡萄糖＞麦芽糖＞半乳糖＞乳糖影响因素：分子结构、状态、温度。α-式、β-式，固态糖、液态糖，温度高甜度下降(参考书<食品风味化学>

第43页：糖的溶解性与渗透压

• 溶解性及渗透压：溶解度与糖溶液的饱和浓度，溶解度与渗透压的关系(70%的糖液可有效抑制微生物的生长)

第44页：糖的结晶性

• 结晶性：不同的糖结晶性不同。

可用之处

糖果制造、糖霜、糖衣的形成、微胶囊技术不利之处：结晶析出，使糖液浓度降低，渗透压减小

第45页：糖的吸湿性与保湿性

• 吸湿性和保湿性：结构中的羟基与水结合。

吸湿能力

果糖≥转化糖＞麦芽糖＞葡萄糖＞蔗糖＞无水乳糖糖醇的吸湿性较强。

影响食品制造和食品的保存。

有些食品需要利用糖的吸湿性和保湿性(如广式月饼、松软的糕点)；

但吸湿后糖液被稀释，渗透压降低，影响食品的保藏性。

第46页：蔗糖的水解与转化糖

(二)化学特性：

• 水解反应：蔗糖的水解与转化糖的概念。果蔬糖制中糖煮过程与蔗糖水解的关系、作用。

第47页：糖的烯醇化与异构互变

• 烯醇化作用与异构互变：碱性溶液中：酮糖发生烯醇化作用，与醛糖之间存在动态平衡，但工业上应用产率较低。在酶的作用下，糖的异构体间可以互变，果葡糖浆的生产可以利用葡萄糖异构化酶的作用，提高产率。

第48页：糖被氧化生成糖酸

• 氧化作用：碱性条件下被弱氧化剂氧化------还原糖的概念酸性条件下被弱氧化剂氧化(如溴水)-------醛糖成糖酸，如葡萄糖酸----葡萄糖酸钙、葡萄糖酸酯的形成与应用。酸性条件下被强氧化剂氧化(如硝酸)-------醛糖成糖二酸，酮糖发生碳链的断裂。酶作用下可被氧化成糖醛酸(半乳糖醛酸)。

生物氧化

有机物在生物体细胞内进行的氧化放能过程，称

第49页：糖加氢生成糖醇

• 还原作用：糖加氢还原可以形成糖醇，糖醇可作甜味剂、保湿剂。

第50页：糖的酯化反应

• 酯化反应：脂肪酸蔗糖酯(单酯、双酯)用于糕点、冷饮、油脂等的乳化剂、快餐食品的防老化剂及抗氧化剂等。

第51页：焦糖化与羰氨反应

• 焦糖化与羰氨反应：均为与糖有关的呈色反应。(第三章)。

第52页：糖液的其他加工特性

(三)其他加工特性糖液的冰点与冷饮生产有关、糖液的黏度与食品的稠度有关、糖类的发酵既有有利之处也有不利不处，糖液的溶氧量低，因此具有抗氧化性。

第53页：淀粉的加工特性概述

• 淀粉的加工特性概述：淀粉是多糖中的典型代表，多糖对食品的致密性、脆性、硬度、黏度、稠性、吸水膨胀性、凝胶形成性、水溶性和水分散性都有很大的影响。淀粉在自然界中以独立的淀粉颗粒存在。分为直链淀粉和支链淀粉。

支链淀粉

易分散于冷水中，以淀粉粒残余的形式保留于水中，若提高温度并加搅拌可以形成稳定的黏稠胶体溶液；

第54页：淀粉粒的形状

(一)淀粉粒的结构：

• 形状：大致有三种：圆形、椭圆形和多角形；受水分含量及生成部位的影响。高水分时，淀粉粒呈大而齐整的形状；处于中心粉质胚乳中、蛋白质含量少时，大多呈圆形或椭圆形；处在外层富含蛋白质的角状胚乳中，呈多角形。马铃薯淀粉较大、米淀粉粒较小。淀粉粒的大小是以其长轴的长度来表示的，最小的为2µm，最大可达170µm。

第55页：淀粉粒的轮纹与微晶结构

• 轮纹结构：淀粉粒的轮纹围绕着淀粉粒的裂口一层层展开，这一裂口称为淀粉粒的脐点，淀粉粒中大部分淀粉分子从脐点伸向边缘。
• 微晶结构在交叉的尼柯尔棱镜所产生的偏振光的照射下，可以看到淀粉颗粒具有双折射现象，产生黑色偏光十字，十字的中心正好在脐点。

第56页：淀粉粒的双折射与微晶结构

双折射现象说明淀粉粒具有球状微晶结构。

X光衍射分析证明淀粉粒中存在晶体结构。

通过现代分析测试仪器得出的结论认为：

• 淀粉粒是由许多排列成放射状的微晶束构成的。
• 微晶束由长短不同的直链淀粉和支链淀粉分子相互采取平行的位置以氢键彼此结合而成。

第57页：微晶束与无定形区

• 微晶束的大小以及密度各不相同。
• 淀粉分子，包括支链淀粉和直链淀粉分子，参加微晶束的构造时，并不是整个分子全部都参加到一个微晶束里，而是一个淀粉分子可以以其长链的各个部分，或各个分支链参加多个微晶束的组成，分子上也有些部分并未参与微晶束的组成，这一部分就呈无定形态。所以微晶束之间存在无定形的淀粉，这使淀粉粒之间具有弹性变形现象

第58页：淀粉的糊化

（二）淀粉的糊化、老化及应用

• 淀粉的糊化概念：淀粉不溶于冷水，但当把淀粉与水的悬浊液加热到一定温度时，淀粉粒会吸水膨胀，体积增大，然后形成黏稠的胶体溶液，这一变化称为淀粉的糊化。糊化发生的温度称为糊化温度。由于不同粮食具有不同的淀粉颗粒，同一粮食的淀粉粒也存在大小差异，因此，糊化难易不同，糊化的温度不同，而且从糊化开始到糊化结束

第59页：糊化的第一阶段

分段：

• 第一阶段未达糊化温度时，水分从淀粉粒上的孔隙进入淀粉粒内，被吸着或与许多无定形部分的极性基团相结合。这一阶段淀粉粒体积和变化、悬浊液黏度的变化都不易察觉，微晶结构仍然存在。此时若脱水干燥，淀粉粒有可能恢复原状。(初步吸水)

第60页：糊化的第二阶段

• 第二阶段达到糊化温度，淀粉粒突然膨胀，大量吸水，迅速成为黏稠的胶体溶液。水分子进入淀粉粒的微晶结构，破坏淀粉分子之间的氢键结合，使淀粉分子失去原有的规则取向而成为无序混乱的排列。这一阶段，由于淀粉粒中的微晶束解体，双折射现象消失，双折射现象开始消失的温度称为糊化温度。糊化后

第61页：糊化的第三阶段与α-淀粉

• 第三阶段温度继续升高，膨胀的淀粉继续分离支解。淀粉的糊化也叫淀粉的α-化，所以糊化淀粉也称为α-淀粉。糊化的淀粉由于分子分散，所以易被消化；同时由于形成了胶体状态，对食品的增稠、增黏、凝胶形成都是有利的，利用粮食为原料的发酵制品的生产，都要进行蒸煮以使淀粉糊化，利于后续工序中酶的作用。

第62页：淀粉的老化

• 淀粉的老化概念：糊化的淀粉溶液在较低温度下放置一定时间后，会出现沉淀混浊现象，称为淀粉的老化。淀粉的老化不仅会发生在糊化的淀粉溶液中，同样也会发生在含糊化淀粉的制品中。

第63页：淀粉老化的本质

本质

是分散了的淀粉分子重新以氢键结合，部分恢复微晶化的过程。

在温度降低的情况下，溶液中的淀粉分子运动减弱，分子之间靠残留的结点相互靠近，并重新形成氢键，使体积增大而易凝沉。

但这种分子间氢键的恢复是不完全的，也不完全等同于未糊化时的微晶结构，因此在性质上也不同于生淀粉。

但老化的淀粉中分子之间的氢键结合特别牢固，所以老化的淀粉难溶且不易消化。特点：

第64页：影响淀粉糊化的内因

• 影响淀粉糊化和老化的因素糊化(内因与外因)：淀粉粒内部的结构是影响淀粉糊化的决定性因素。如果淀粉粒内部的结晶区比较多，结晶结构比较规则而紧密，那么淀粉粒就比较难糊化；如果淀粉粒内部的无定形部分比较多，结构比较疏松，那么糊化就比较容易。淀粉粒的大小、形状、直链淀粉和支链淀粉的比例都会影响糊化的难易。

第65页：水分与共存组分对糊化的要求

淀粉的糊化显然需要一定的温度条件，此外水分的多少、其他共存组分的种类和数量都会影响淀粉的糊化以及糊化后淀粉溶液的黏度或淀粉凝胶的强度。

对天然淀粉而言，水分不足时，糊化难以完全，当有糖、盐等其他组分时，水分活度小，糊化对水分要求更高，水分活度过低，糊化难以进行。

第66页：糖与脂肪延缓糊化

糖的存在会降低淀粉糊化的速度。

能与直链淀粉形成复合物的脂肪的存在，会推迟淀粉粒的膨胀，延缓淀粉的糊化，如在低脂的面包中，淀粉的糊化率要高于高脂的曲奇饼。

第67页：pH与淀粉酶改变糊化

一般的食品酸度下，pH对淀粉糊化的影响很小，但个别偏酸性食品中，如果要利用淀粉糊化以达到增稠的目的时，最好使用改性的淀粉，以免酸性条件下普通淀粉水解而变稀。

淀粉酶的作用也可以加速糊化的过程，这也是新米比陈米易煮糊的原因之一。

第68页：影响淀粉老化的内因

淀粉老化影响因素(内因和外因)：内因：直链淀粉和支链淀粉的比例、淀粉分子的大小（聚合度）是影响淀粉老化的内部原因。

淀粉的老化是从分子的靠近缔合开始的，直链淀粉由于分子空间位阻小、分子链容易定向，链间靠拢比较容易，所以直链淀粉比支链淀粉容易老化。

聚合度适中的淀粉分子既容易定向，也有较多的结合点，所以比较易老化。

第69页：水分含量与老化快慢

外因

水分含量、温度和其他共存物也会影响淀粉的老化过程。

水分过多时，淀粉分子之间的形成氢键的机会少；

水分过少时，糊化了的淀粉分子也难以调整分子链的定向，所以水分过高或过低，都可阻碍老化的进行。

水分含量在30%～60%范围内，老化最易发生，当水分含量低于10%时，一般不发生老化。

第70页：温度与淀粉老化速度

温度也是影响淀粉老化的重要因素。

常温，尤其是接近0℃的低温最易发生淀粉的老化。

80℃以上的高温和-22℃的低温几乎都不发生淀粉的老化。

这是由于高温下，分子的动能很大，难于发生分子的定向和聚拢；

低温下水分深度冻结，阻碍了淀粉分子间的靠拢和氢键的形成，所以都不利于老化。

从60℃到-2℃老化速度增加，从-2℃到-22℃

第71页：延缓淀粉老化的添加物

糖、脂、乳化剂及其他亲水性的大分子物质都能延缓淀粉的老化。

第72页：方便即食食品中的糊化控制

• 糊化与老化在食品加工中的应用方便即食型食品大多是富含淀粉的。其加工原理简言之，就是将刚糊化的淀粉迅速脱水至10%以下，使淀粉被固定在糊化状态，避免老化，且易复水。方便面的生产过程是将原料和成面团，经压延、切条、折花后，将成型的面坯蒸熟，然后热风干燥或油炸迅速去水，冷却后即为成品。其中蒸煮

第73页：α-化速煮米饭

脱水米饭或称α-化速煮米饭的生产原理与方便面相似，国外一般采用在α-化下将温度突然下降到-10℃～-30℃，再进行升华干燥以保持淀粉的α-化。

国内一般采用高温热风干燥，控制淀粉的老化。

淀粉的老化在食品生产中一般是希望避免的，但也有例外。

粉丝、粉皮的生产是将淀粉糊化以后，促进其老化，以得到有韧性的产品。

第74页：淀粉的水解与糖化

（三）淀粉的水解和淀粉糖浆的加工原理淀粉水解（糖化）：条件：在酸或酶的催化产物：葡萄糖、淀粉糖浆（麦芽糊精、麦芽低聚糖、麦芽糖、葡萄糖等的混合物）。

控制一定的水解程度并结合采用异构化，可以形成工业使用的多种糖浆。

第75页：葡萄糖值（DE值）

水解程度的表示

葡萄糖值。

葡萄糖值是糖化液中还原糖占干物质的质量分数（还原糖量常以葡萄糖量计）。

完全水解的葡萄糖值应该是100%，实际生产中很难达到，酸法水解的葡萄糖值可达90%～92%，酶法水解可达97%以上。

第76页：酸法糖化与饴糖生产

用25%～30%的淀粉乳，以

• 30%～
• 35%用量的食用盐酸作催化剂，在约143℃条件下加热约15～30min进行糖化，然后在70～80℃条件下用碳酸钠中和以及一系列后处理，可生产制得酸糖化饴，其中含葡萄糖35%～45%，糊精35%～45%。麦芽饴糖的生产分液化和糖化两步进行，均采用酶催化。

第77页：酶法糖化的组成控制

选择具有专一性的酶，还能生产不同组成的糖浆产品。

酶法生产比酸法生产易于控制糖浆的组成。

第78页：果葡糖浆的生产

果葡糖浆是一种含有果糖、葡萄糖的混合糖浆。

生产上采用异构酶催化葡萄糖部分转化为果糖。

果葡糖浆的生产一般以玉米淀粉为原料，先将淀粉质原料生产精制的葡萄糖浆，再异构化而得果葡糖浆。

酶应用技术的提高，使果糖的含量不断提高，最高含量可达90%，这样的糖浆称为高果糖浆。

果糖含量为55%的称为第2代高果糖浆，含90%

第79页：改性淀粉的定义

（四）改性淀粉定义：为了食品加工上的需要，应用物理、化学或酶的方法处理天然淀粉，改变淀粉的物理性质，如溶解性、黏度、色泽、流动性等，这样经处理后的淀粉称为改性淀粉或变性淀粉。

处理方法

物理处理方法有机械研磨法及加热法等，对物理性质的改变不是很多。

化学处理法较常见。

常见的改性淀粉有预糊化淀粉、

第80页：预糊化淀粉

• 预糊化淀粉将淀粉悬浊液，利用热滚筒干燥技术，在80℃以上将糊化的淀粉干燥到水分含量在10%以下，然后再粉碎就可得预糊化淀粉。其特点是加入冷水即可形成黏糊，在布丁、馅料和糖霜等食品生产中。

第81页：酸改性淀粉

• 酸改性淀粉酸改性淀粉是在糊化温度下用无机酸处理天然淀粉所得的改性淀粉。常用的无机酸是盐酸和硫酸，经酸处理后，形成淀粉片断，再经碱中和、过滤干燥而得。

特点

酸改性淀粉加热后可溶解，溶液黏度低，高浓度的溶液冷却后可形成高强度的凝胶。

用于制造软糖基、果冻等食品，

第82页：磷酸化淀粉

• 磷酸化淀粉用酸式磷酸盐、焦磷酸盐或三聚磷酸盐的干混合物在高温下处理淀粉可得磷酸化淀粉，使淀粉分子上的羟基部分磷酸化。

特点

磷酸化淀粉的糊化温度较低，糊的黏度大，透明性和胶黏性高，保水性好，不易凝沉，常用作增稠剂，而且耐受冷冻——解冻过程的能力较高，在冷冻食品中很有用处。

第83页：交联淀粉

• 交联淀粉用交联剂处理天然淀粉所得的产品称为交联淀粉。处理后使淀粉链之间产生共价交联，提高了淀粉粒的稳定性，使其糊化温度也提高，糊的稳定性高。交联淀粉耐酸、耐碱、耐热，抗剪切性好，吸水膨润慢，食品加工中用于汤类、肉汁、酱汁等的增稠剂和赋形剂。

第84页：氧化淀粉

• 氧化淀粉用次氯酸的钙盐或其他氧化剂处理淀粉所得的产品即为氧化淀粉。经氧化后的改性淀粉色泽洁白，糊化温度低，糊质清亮，黏度较低，不易老化，常用作乳化剂和分散剂。

第85页：果胶的三种形态

三.其他多糖的加工特性（一）果胶3种形态：原果胶、果胶和果胶酸。

不成熟的果蔬中，果胶物质主要是原果胶。

它是果胶与纤维素和半纤维素结合在一起形成的，不溶于水，这使未成熟的果实较坚硬。

原果胶没有粘性，水解后生成果胶。

果胶存在于植物细胞汁液中，在成熟果蔬中含量丰富。

分子结构中包含了半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯以糖苷键聚合形成的分子链，

第86页：高甲氧基果胶与低甲氧基果胶

两类果胶

高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。

含甲氧基量在7%～14%的果胶称为高甲氧基果胶，低于7%称为低甲氧基果胶（含甲氧基量为14%的果胶甲酯化程度为100%）。

第87页：果胶的溶解性与黏度

• 果胶的主要性质:可溶于水，其溶解性随分子苷链的增长而降低，一定程度上随酯化程度的增加而增强；果胶溶液是高黏度溶液，其黏度与果胶分子链长成正比。果胶溶液在一定条件下可形成凝胶。

第88页：果胶凝胶的条件

• 果胶在食品加工中的特点:亲水性胶体，在适当条件下可形成凝胶，(最重要的应用)凝胶的条件:糖、酸条件.一般果胶水溶液含糖量在60%～65%，pH在
• 5～
• 5,果胶含量为
• 3%～
• 7%时，能形成凝胶。加入的糖起脱水剂的作用，这是由于糖与水的水化作用强于果胶与水的水化作用，破坏了果胶分子的水化膜；加入的酸可中和羧酸根离子的电荷，

第89页：影响果胶胶凝的因素

影响胶凝的因素

果胶的分子结构,酸碱度。

果胶的相对分子质量越大，越易形成凝胶，而且形成的凝胶强度大。

果胶的甲酯化程度越高，形成凝胶的强度也越大，所以高甲氧基果胶凝胶能力强，低甲氧基果胶凝胶能力较弱，加入钙离子、铝离子等可以提高低甲氧基果胶的凝胶能力。

果胶发生胶凝作用所需的pH随果胶来源不同而有所不同，但在偏碱性条件下，

第90页：果胶用于果脯与果酱

应用

利用果胶的胶凝作用可生产果脯、果酱和糕点；

果胶还可用作巧克力、糖果的稳定剂。

但在果酒、果汁的生产中，果胶产生的凝胶会使产品产生沉淀、混浊，造成过滤困难，还可影响产品质量。

第91页：琼脂的性质与凝胶特点

（二）琼脂(琼胶，俗称洋菜、凉粉)来源：海藻类中提取的粘质类多糖。

琼脂至少含两种多糖，主要以半乳糖和脱水半乳糖为结构单元。

性质

琼脂不溶于冷水，能溶于热水形成溶胶。

易形成凝胶，1%的琼脂溶液在35～50℃不需其他物质即可形成坚实的凝胶。

琼脂很稳定，唾液、胰液中的酶对它不作用，也不能被微生物利用，人体也不能吸收利用。

第92页：纤维素的结构与特性

（三）纤维素与半纤维素纤维素是葡萄糖分子通过β-1，4糖苷键缩合而成的大分子物质，每个纤维素分子含有2500个以上的葡萄糖残基，相对分子质量达30万至50万。

天然纤维素形成高度结晶化的微晶丝，结构高度稳定。

酸催化下可彻底水解成葡萄糖。

但人体缺乏分解纤维素的酶，所以纤维素不被人体消化吸收，但能促进肠蠕动，有助于消化和排泄。

第93页：羧甲基纤维素（CMC）

纤维素在食物中含量不是很高，在加工过程中也很少变化。

食品加工中也有用到改性纤维素，即将天然纤维素经适当处理后，改变其原有的一些性质，以适应特殊的需要。

如羧甲基纤维素（CMC），是用氯乙酸钠在碱性条件下处理纤维素而得，是一种白色、无嗅、无味、无毒的粉末，主要用作增稠剂，提高食品的黏度，国外也用以生产米面包，代替面

第94页：半纤维素

半纤维素大多存在于植物的木质化部分，如秸杆、玉米芯等，海藻中含量也较多。

它是多成分多结构的混合物，水解时，可得到木糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖等。

它不溶于水，可溶于稀碱，不容易被酶作用。

半纤维素是膳食纤维的重要来源。

在焙烤食品添加半纤维素可提高面粉结合水的能力。

第95页：环糊精的种类

（四）环糊精（属于低聚糖）种类：主要有-环糊精、-环糊精、-环糊精三种，分别是由6个、7个、8个葡萄糖基通过-1，4糖苷键结合形成的环状结构的分子

第96页：环糊精的筒状结构

结构

环糊精的结构类似一个圆形的空筒，亲水性的羟基位于筒外侧，疏水性基团朝向筒内，所以环糊精分子的外表面呈亲水性，内表面呈疏水性。

当溶液中既有亲水性物质，又有疏水性物质时，疏水性物质可被环糊精包合在分子内部。

第97页：环糊精包合疏水物质

作用

保持挥发性物质的长期稳定、对光和热不稳定以及在空气中不稳定的化合物可增加稳定性、改变物质的物理化学性质如溶解性、乳化作用。

第98页：环糊精作香气与色素稳定剂

目前在食品生产中应用得比较多的是β-环糊精，主要用途有：

• 用作香气稳定剂和色素稳定剂香气物质一般都有挥发性，容易散失，经环糊精包合以后，可减缓香气的挥发；很多色素物质容易氧化分解，经环糊精的包合，可减少色素与氧的接触。在速溶食品的生产中效果良好。

第99页：环糊精改善食品风味

• 改善食品的风味和气味环糊精可除去鱼类、肉类、乳制品、海产品的异味；减少橘子汁中由糖苷引发的苦味和沉淀；在竹笋罐头生产中，环糊精可提高沉淀物的溶解性；大豆制品生产中，环糊精可消除腥味和苦涩味。

第100页：环糊精的乳化与起泡

• 作乳化剂和起泡促进剂环糊精作乳化剂可乳化食用油脂、冰淇淋原料，提高产品的食用品质。环糊精与其他表面活性剂用作焙烤食品的添加剂时，可提高表面活性剂的乳化能力和起泡能力，并对泡沫有稳定作用。

第101页：环糊精保护维生素

• 保护营养成分的作用在维生素类营养强化的食品中，添加环糊精，可以减少高温对维生素的破坏。

第102页：环糊精的防潮与保湿

此外，环糊精还有防潮、保湿的作用。

在糖果生产中添加后可防潮；

在奶酪制品中有保湿作用；

在肉制品中应用，可起粘结、保湿作用，防止水分析出，增加弹性，提高产品质量。

第103页：油脂

第四节油脂

第104页：油脂的教学目的

第四节油脂（4学时）教学目的：

• 理解油脂的组成, 构成油脂的脂肪酸的特点, 理解必需脂肪酸的概念.
• 了解食用油脂的物理性质及塑性、酪化性、起酥性、油性等工艺特性。
• 了解油脂的水解。
• 理解油脂的氧化酸败。
• 理解油脂在高温下的变化及其与自动氧化酸败的区别.
• 了解油脂加工中的变化、天然食用油脂的种类。

第105页：油脂教学重点与难点

教学重点

油脂的组成、油脂的氧化酸败教学难点：食用油脂的工艺特性教学方法：理论联系实际、运用酸败实样，启发式教学。

油脂制品可安排课外自学及资料浏览。

作业布置

教材习题二（20-21）教学过程：180分钟

第106页：真脂与类脂

概述分类

真脂和类脂两类。

真脂即油脂，油

室温下呈液态，脂肪：呈固态。

主要成分

天然油脂的主要成分是高级脂肪酸和甘油形成的脂；

类脂包括磷脂、糖脂、蛋白脂、硫脂等复合脂类以及固醇、蜡等脂肪伴随物。

脂质都不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、苯、四氯化碳、丙酮等有机溶剂。

存在

植物体中主要于种子和果仁中，动物体中主要于皮下组织、腹腔、肝脏、肌肉间的结缔组织中。

第107页：食用油脂的形式与风味功能

食用油脂的形式和作用

形式：提纯的油脂，如猪油、奶油；

成分油脂，如牛乳中的乳脂、肉中的脂肪。

作用

风味功能：起酥、增香、松脆、滑润；

还可利用油脂生产所需的乳化剂、润滑剂、增塑剂等等。

第108页：三脂酰甘油与必需脂肪酸

油脂的主要成分

是甘油和脂肪酸形成的三脂酰甘油，或称脂肪酸甘油酯。

分为

单纯三脂酰甘油和混合三脂酰甘油（例）脂肪酸的类别：饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸（说明）必需脂肪酸：在人体内有特殊的生理功能，自身又不能合成，必须从食物中摄取的不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸。

比如，亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等等。

通常长链不饱和脂肪酸的营养价值比较高。

第109页：油脂的色泽与物性参数

• 食用油脂的物理性质纯净的甘油三酯是无色无味的，天然油脂因有其他成分存在，所以通常带有一定的色泽，经精炼以后，一般呈很浅的黄色，随储藏时间的延长，色泽会逐渐加深，因此，测定油脂的色泽，可以了解油脂的精炼程度，也可以判断油脂是否变质。

第110页：油脂的熔点

• 油脂的熔点组成油脂的脂肪酸饱和程度越高，碳链越长，油脂的熔点越高。天然油脂由于是不同三脂酰甘油的混合物，所以没有固定的熔点，只有一个熔点范围。此外，固态油脂存在不同的晶体形态，熔化过程中伴随着不同晶体形态之间的转变，这也需要一个温度段。

第111页：油脂的沸点

• 油脂的沸点油脂的主要成分是三酰甘油，但也伴有少量二酰甘油、一酰甘油和游离脂肪酸，当酰基相同时，这些物质的沸点依次降低。因此油脂较纯时，沸点较高。油脂中的脂肪酸残基饱和程度越高，碳原子数目越多，油脂的沸点越高。

第112页：油脂的烟点

• 油脂的烟点油脂的烟点是指油脂在与空气接触的条件下加热至逸出分解物，首先觉察到发烟时的温度。它是表示油脂热稳定性的一个参数。油脂中脂肪酸碳链短、含游离脂肪酸越高，则油脂的烟点越低，品质较差。一般油脂的烟点在240℃左右，经长期放置后烟点下降。

第113页：油脂的折光率

• 油脂的折光率光从一种介质进入另一介质时，因传播速度不同而发生的折射现象称为折光现象。折光程度可用折光率来表示，油脂的折光率是一项重要的特性参数。油脂折光率的大小与组成有关，因此通过折光率的测定可以判断油脂的性质。油脂分子中碳链越长、不饱和程度越高，油脂的折光率越大；油脂与有机溶剂混合后，折光率减小。根据这些性质，可以鉴别油脂的纯度以及判断油脂氢化的程度。

第114页：油脂的塑性

二.食用油脂的工艺特性

• 油脂的塑性（概念、指标、与稠度和涂抹性的关系、影响因素）即可塑性，是室温下呈固体的脂肪的一个工艺特性。室温下呈固态的脂肪并非严格意义上的固态，而是固体脂和液态油的混合物，两者呈网状交织在一起，很难将两者分开。油脂的塑性与其中固体脂肪的含量有关。固体脂含量的相对高低可以用固体脂肪指数（SFI）来表示，它与油脂种类有关，还受温度的影响。

第115页：油脂的稠度与涂抹性

固体脂肪的软硬度可以用稠度表示，稠度高的脂肪质地硬，稠度低的脂肪比较软。

稠度正好与塑性相反，脂肪的组成、结构、温度处理、机械处理、充气处理等都会影响其稠度，因此也会影响其塑性和涂抹性。

第116页：油脂的酪化性

• 油脂的酪化性（概念、酪化值、影响因素）酪化性是指塑性油脂在空气中高速搅拌时形成气泡的能力，也可以说是油脂结合气体的能力。酪化性的大小以酪化值表示，酪化值是指一定条件下，1g油脂试样所含空气毫升数的100倍。油脂的酪化性与油脂的饱和程度呈正相关，还受油脂中晶体类型、乳化剂、搅拌时的温度、搅拌时间等因素的影响。

第117页：油脂的起酥性

• 油脂的起酥性（概念）将塑性油脂加入到面团中，可以使饼干、薄脆甜饼等烘烤面制品的质地变得酥脆，这种性质称为油脂的起酥性。调制面团时，加入的塑性油脂形成面积较大的薄膜和细条，覆盖在面粉颗粒表面，增加面团的延展性，同时使已形成的面筋微粒不易黏合，增加了面团的可塑性；塑性油脂还能包含一定量的空气，使面团的体积增大，烘烤时形成蜂窝状的细密小孔，能改善制品质地；油脂的覆盖还可限制面粉吸水，从而限制面筋的形成，这对酥性饼干的制作是相当重要的。

第118页：油脂的油性与黏性

• 油脂的油性和黏性（含义、影响因素)油脂的油性是指其形成滑润薄膜的能力。油性与油脂的组成、晶体结构、氧化程度有关，也与油脂颗粒的大小有关。油脂的油性影响食品的口感。均质处理后，油脂以小颗粒存在，可使冰淇淋等食品的口感细腻。液体油因为是流体，所以同时具有黏性，黏性大小用黏度表示。油分子中的碳链越长、含特殊基团时，使油的黏度增大；油脂氧化变质后黏度增大；油脂的黏度随温度的升高而下降。

第119页：油脂包裹改变糊化与老化

除了上述工艺特性之外，在食品加工中经常遇见油脂和淀粉共用的情况。

前已述及，油脂的包裹能力可影响淀粉的糊化和老化。

糊化前的包裹使淀粉的糊化速度减小；

糊化后的包裹使淀粉的老化延缓。

第120页：油脂的水解与皂化值

• 油脂的水解水解条件：酸、碱、酶的催化----油脂的皂化皂化值：完全皂化1 g油脂所需的氢氧化钾的毫克数称为油脂的皂化值。油脂的纯度越高，皂化值越大；油脂分子中所含碳链越长，皂化值越小。一般油脂的皂化值在200左右。

结果

使其中游离脂肪酸增加，导致油脂的品质下降。

（如烟点）（奶酪例外）酸值：是指中和1g油脂中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。

酸值越大，游离脂肪酸含量越高。

新鲜油脂的酸值很小，随贮藏期的延长，酸值会增加。

食用油脂的酸值应小于5。

第121页：油脂的氧化酸败

• 油脂的氧化酸败实质：油脂的变质。

发生条件

常温贮藏，高温加热。

类型

水解型酸败，氧化型酸败----由氧气、微生物、酶、光等引起重要酸败----油脂的自动氧化酸败是由于油脂中的不饱和脂肪酸在空气中发生自动氧化，氧化产物进一步分解为低级脂肪酸及醛、酮小分子物质，而使油脂产生异味。

第122页：自动氧化的诱导期

（一）自动氧化酸败的机理

• 诱导期光、热、金属催化剂等影响下油脂被活化分解成不稳定的自由基R·RH→R·+H·不饱和脂肪酸中与双键相邻的亚甲基上的氢因受到双键的活化，特别容易被除去，因此容易在这个位置形成自由基。
• 增殖期（空气中的氧分子结合）产生大量的氢过氧化物。这一过程中，不稳定的氢过氧化物的分解也可产生多种自由基。R.+O2→ROO
• ROO
• +RH→R
• +RCOOH
• 中止期当油脂中产生的大量自由基相互结合时，可形成稳定的化合物，反应可终止。

第123页：脂肪酸组成决定氧化难易

（二）影响油脂自动氧化变质的因素

• 脂肪酸的组成油脂中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都能发生氧化，但饱和脂肪酸的氧化需要较特殊的条件，所以油脂的不饱和程度越高，则越容易发生自动氧化变质；共轭双键越多，自动氧化越容易。据此，似乎植物油比动物脂肪更容易发生自动氧化变质，但实际上，许多植物油中常伴随有易氧化的酚类，如芝麻酚、维生素E等，具有抗氧化作用，因此很多植物油不易发生氧化酸败。另外，油脂的氢化可以提高油脂的饱和度，氢化后的油脂自动氧化速度可适当减缓。

第124页：氧分压与氧化速度

• 氧有利于油脂的自动氧化。但当氧的分压保持一定值后，自动氧化的速度也保持不变。可以采用驱氧、隔氧的方法来延缓油脂的自动氧化过程。

第125页：升温加速油脂氧化

• 温度高温促进自由基的生成及氢过氧化物的进一步变化，所以降低温度可以延缓油脂的自动氧化。

第126页：光对油脂氧化的促进

• 光光及射线都是有效的氧化促进剂（供能），提高自由基的生成速度，因而促进油脂的自动氧化。所以油脂及其制品在保存时，应注意避光。

第127页：水分活度与油脂氧化

• 水分活度水分活度对油脂自动氧化的影响比较复杂。过高过低的水分活度都可加速氧化过程。水分过低时，增加了油脂与氧的接触，有利于氧化的进行；当水分增加时，溶氧量增加，氧化速度也加快。实验表明，当水分活度控制在
• 3～
• 4时，食品中油脂的氧化速度最低。值得指出的是，冷冻食品常常还存在油脂的氧化。这是由于，冷冻状态下，水分以冰晶形式析出，使油脂失去水膜的保护。

第128页：金属离子缩短诱导期

• 金属离子特别是过渡金属离子，能缩短自动氧化过程中的诱导期，是助氧化剂，能加速氧化过程。因此，油脂在加工、贮藏时都要注意避免金属离子的引入。

第129页：抗氧化剂延缓氧化变质

• 抗氧化剂抗氧化剂是能防止或延缓食品的氧化变质，提高食品的稳定性，延长食品贮藏期的物质。常用的抗氧化剂，具有易氧化的特征，加入食品后通过自身的氧化消耗食品内部和环境中的氧，因此而延缓食品的氧化变质。常用的油脂抗氧化剂有丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）等等。维生素E是油脂中常见的天然抗氧化剂。

第130页：氢过氧化物与异味产物

（三）油脂自动氧化的产物油脂自动氧化过程中产生氢过氧化物，本身并无异味，但由于氢过氧化物的不稳定性，会发生分解与聚合反应，生成不同的氧化产物，生成的小分子物质是使油脂产生异味的原因。

氢过氧化物的分解首先发生在过氧键位置，然后再形成醛、酮、醇、酸等，是一个复杂的过程。

第131页：高温下油脂的外观劣变

• 油脂在高温下的变化色泽变深，流动性变差，味感变劣，易发烟等，这些外观的变化包含了油脂酸值的变化，一些有毒物质的产生，食品品质及营养价值的下降。

第132页：油脂的热聚合

化学变化：

• 热聚合无氧条件下，油脂加热到200～300 ℃的高温时，主要发生热聚合反应。聚合过程中，多烯化合物转化成共轭双键后参与聚合，生成具有一个双键的六元环状化合物。聚合作用可以发生在同一分子的脂肪酸残基之间，也可发生在不同分子的脂肪酸残基之间。游离的脂肪酸也可发生这种热聚合反应。

第133页：油脂的热氧化

• 热氧化如果油脂在空气中，有氧状态下加热到200～300℃时，可以发生热氧化反应。热氧化反应的机理与自动氧化没有本质的区别，只是在热氧化过程中，饱和脂肪酸的反应速度也很快，而且氢过氧化物的分解也很快，几乎马上分解为低级醛、酮、酸、醇等。在氧化过程中产生的自由基能聚合成氧化聚合物，成为另一条聚合途径，而且以碳碳聚合为主要

第134页：油脂的热分解

• 分解反应热分解在相对更高的温度下发生（350℃），无氧条件下，油脂发生热分解，生成丙烯醛、脂肪酸、二氧化碳、甲基酮及小分子的酯等；在有氧条件下，伴随热氧化过程中的分解能形成多种烃、醛、甲基酮、内酯等。

第135页：高温油炸中的水解与缩合

• 水解与缩合高温油炸过程中，由于水分的引入，使油脂分子与水接触的部位发生水解，水解产物之间可以缩合成醚型化合物。自动氧化变质中，主要的有毒物是氢过氧化物；热变质中，主要的有毒物是烃、环状化合物、二聚甘油酯、三聚甘油酯等。

第136页：油脂的氢化

• 油脂加工中的变化提取、精炼、改良
• 油脂的氢化（加氢）油脂氢化后可以降低色泽、提高熔点、改变塑性、去除某些异味、提高油脂的氧化稳定性，增加油脂的耐贮藏性。

第137页：油脂的分提

• 油脂的分提油脂中含有不同的甘油三酯，它们的熔点、溶解度、晶体硬度、粒度都有所不同，利用这些差异将混合甘油三酯的混合物进行分离提纯的加工过程，称为油脂的分提。冬化法、溶剂分提法。

第138页：油脂的酯交换

• 油脂的酯交换天然油脂中，各种脂肪酸的排列分布有一定的位置取向，这种取向受油脂品种、环境、在动植体中的部位等因素的影响。而油脂的物理性质与脂肪酸在甘油三酯分子中的分布有很大的关系。为了获得人们所希望的工艺特性，在油脂的改良中，往往要进行酯交换，使分子中的脂肪酸重新排列。酯交换可在同一分子内进行，也可在不同分子间进行。酯交换可改油脂的黏度、

第139页：植物油脂与动物油脂

• 天然食用油脂天然食用油脂可分为三大类：植物油脂、动物油脂、微生物油脂。（一）植物油脂植物油脂取自植物的种子、果实、谷物种子的胚及麸糠。

第140页：月桂酸类植物油

• 天然植物油月桂酸类、油酸——亚油酸类、亚麻酸类、芥酸类等。取自椰子、棕榈仁等的植物油属月桂酸类，含大量的月桂酸，约占40%～50%，不饱和脂肪酸含量低，饱和脂肪酸的含量在90%以上，油脂的分子小，组成比较单一，熔点较低，范围窄，稳定性好。主要代表有月桂油、棕榈仁油、椰子油。

第141页：油酸—亚油酸类植物油

属于油酸——亚油酸类的植物油数量最多，包括棉子油、花生油、向日葵籽油、橄榄油、芝麻油、玉米油、米糠油等。

这类植物油主要含油酸、亚油酸。

这类油是主要的食用油。

此类油中大豆油和小麦胚油中含亚麻酸约3%-10%，使大豆油有豆腥味，并在除去后易产生滋味回复。

第142页：亚麻酸类与芥酸类植物油

亚麻酸类植物油含大量亚麻酸，如大麻籽油、苏子油。

这类油稳定性差，很容易氧化酸败。

这类油虽可食用但不广泛。

大多用制造油漆产品。

芥酸类植物油包括菜籽油、芥子油、野菜籽油，含芥酸（13-二十二碳烯酸）可高达50%，稳定性好。

但芥酸有可能对人类健康不利，所以使用时需处理。

低芥酸菜籽油可用于食用。

第143页：可可脂等天然植物脂

• 天然植物脂从热带油料树的果实中提取。具有较高的经济价值。如可可脂。这类脂软化和熔化的温度范围十分狭窄，具有独特的稠度，含饱和脂肪酸较多，但大多与油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸共同构成三脂酰甘油。巧克力、糖果、药品生产中需用这类脂。

第144页：乳脂与动物油脂

（二）乳脂和动物油脂

• 乳脂
• 陆上动物油脂
• 海产动物油脂

第145页：微生物油脂

（三）微生物油脂单细胞生物油脂。

这类油脂的组成及理化特性与植物油脂基本相似，只是利用率比植物油脂稍低。

这类油脂是高新技术开发的新油源。

可以生产γ-亚油酸、γ-亚麻酸、代可可脂、月苋草油，微生物发酵法生产的特殊油脂正日益受到重视。

第146页：常见食用油脂制品

• 食用油脂制品常见的食用油脂制品有烹调油、色拉油、起酥油、人造奶油等。
• 烹调油
• 煎炸油
• 色拉油
• 起酥油
• 人造奶油及其他

第147页：蛋白质

第五节蛋白质

第148页：蛋白质的教学目的

第五节蛋白质（4学时）教学目的：

• 了解蛋白质的组成特点、结构特点。
• 理解维持蛋白质结构的作用力（氢键、二硫键、疏水键、离子键等）。
• 理解蛋白质变性的原因、本质、表现。
• 了解食品蛋白质的水合性质、溶解性、粘性、胶凝性、乳化性、发泡性等功能性质；
• 理解蛋白质在食品加工中的变化。

第149页：蛋白质教学重点与难点

教学重点

蛋白质结构的作用力，蛋白质的变性及功能性质的应用教学难点：蛋白质的功能性质教学方法：理论联系实际作业布置：教材习题二（26-28）教学过程：180分钟

第150页：蛋白质的元素组成与结构单位

概述蛋白质的元素组成

C H O N含氮量:约16%----粗蛋白含量换算因子

• 25结构单位与结合键:氨基酸,肽键

第151页：简单蛋白质与结合蛋白质

蛋白质的分类

简单,结合.简单蛋白质又可根据其物理化学性质分为清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、组蛋白、鱼精蛋白、硬蛋白等。

而另有一些蛋白质除了蛋白质部分外，还含有非蛋白质成分，这类蛋白质称为结合蛋白质。

结合蛋白质的非蛋白质部分称为辅助因子。

结合蛋白质又可按辅助因子成分分为核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白、金属蛋白等等。

第152页：蛋白质与食品的色香味

蛋白质的功能

生物体的营养物质、影响食品的色、香、味。

第153页：蛋白质的结构层次

• 蛋白质的结构及其中的主要作用力（一）结构基础结构：一级结构：多肽链。

空间结构

二级结构：主要是-螺旋结构和β-折叠结构。

三级结构

二级结构的肽链进一步折叠、卷曲可形成复杂的三级结构。

蛋白质的三级结构大部分为球形，但也有纤维状等其他形状的蛋白质。

（亚基）亲水性的极性R基团位于分子表面。

四级结构

在三级结构基础上两条或多条多肽链以特殊方式结合形成的有生物活性的蛋白质

第154页：蛋白质中的氢键

（二）主要作用力

• 氢键与电负性较大、原子半径较小的X原子（如N、O等）共价结合的氢原子，还可以与另一个电负性较大、半径较小的Y原子（如N、O等）结合，所形成的第二个较弱的化学键，即为氢键。

氢键一般指

X-H…Y，但亦有人指：H…Y之间的结合力。

氢键对维持蛋白质分子的二级结构起主要的作用，对维持

• 四级结构亦有一定的作用。
• 疏水键两个或两个以上的疏水基团（非极性基团），

第155页：蛋白质中的离子键

• 离子键（盐键）离子键是指正离子与负离子之间的静电作用而形成的化学键。离子键又称为盐键、盐桥。在一定条件下，蛋白质分子中的-NH3+与-COOˉ可以形成离子键。在一些蛋白质分子中，离子键参与维持
• 四级结构。
• 二硫键指两个硫原子之间的共价键，又称二硫桥、硫硫桥。在一些蛋白质中，二硫键对稳定蛋白质分子构象起重要的作用。

第156页：范德华引力

• 范德华引力范德华引力的实质是静电引力。它包括三种力：
• 二个极性基团偶极之间的静电吸引（取向力）；
• 极性基团的偶极与非极性基团的诱导偶极之间的静电吸引（诱导力）；
• 二个非极性基团瞬时偶极之间的静电吸引（色散力）。范德华引力参与维持蛋白质的
• 四级结构。
• 配位键两个原子之间的共价键，如果是由一个原子单独提供电子对而形成的，此共价键就是配位键。

第157页：蛋白质变性的概念与本质

• 蛋白质的变性概念：蛋白质受某些物理因素和化学因素的作用，空间结构改变，生理活性改变或丧失。

本质变化

蛋白质空间结构的变化，而并不包括一级结构肽链的破坏。

第158页：变性后的四项性质改变

性质变化：

• 由于疏水基团大量暴露在分子表面，从而降低了蛋白质的溶解度；
• 改变了对水的结合能力；
• 由于变性后的蛋白质分子空间结构破坏，很难保持原有的生物活性；
• 发生絮集，形成不可逆的凝胶；
• 由于肽键暴露，特别容易受到蛋白酶的攻击，从而提高对蛋白酶水解的敏感性；
• 黏度增加；
• 不能形成结晶等。

第159页：蛋白质的复性

复性

天然蛋白质的变性可以是可逆或不可逆的。

当变性因素解除以后，蛋白质恢复原状的变化称为复性。

如果变性时二硫键等较强的键合力被破坏，往往就不能完全复性。

对食品的影响

在食品加工和储藏中，有控制的和适度的蛋白质变性，可能有利于发挥蛋白质的营养属性和功能性质；

强烈的变性则会破坏蛋白质的功能性质，给食品的性状带来不利。

第160页：热变性的影响因素

（一）物理因素加热：蛋白质对热变性作用的敏感性取决于许多因素。

例如，蛋白质的性质、浓度、水分活度、pH、离子强度和离子种类等等。

蛋白质、酶和微生物在干燥条件下耐受热变性失活的能力比含水时更大，浓蛋白液受热变性后的复性更加困难。

第161页：脱水导致的蛋白质变性

干燥

蛋白质的保护性水化膜脱去，蛋白质互相靠近，分子间相互作用所致。

自然风干法脱水时，氧化反应会加大变性程度；

喷雾干燥法脱水时界面作用会加大变性程度；

高温脱水中又难免热变性。

第162页：低温与剪切引起的变性

低温

低温能使某些蛋白质变性，如L-苏氨酸脱氨酶在室温下稳定，而在零度时不稳定。

机械处理

在加工面包或其他类型的食品面团时，因采用机械处理，如揉捏或滚压，会由于产生剪切力而导致蛋白质变性。

反复拉伸而导致-螺旋的破坏将致使蛋白质网络发生变化。

液压（流体静压）

液压可以产生变性效应，但低于50kPa时效果不明显。

第163页：界面上的不可逆变性

界面

凡在水和空气、水和非水溶液或水和固相等界面上吸附的蛋白质分子，一般会发生不可逆变性。

由于蛋白质可作为界面活性剂，许多蛋白质倾向于向界面迁移及被吸附，吸附速率受天然蛋白质向界面扩散速率的控制。

在分散系中，水以不同能量水平存在：

• 远离界面的那些水分子处于低能态，它们不仅同其他水分子，而且同蛋白质的离子和极性部位相互作用，
• 靠近界面的水分子处于高能态，它们主要与其他水分子相互作用。

第164页：极端pH下的分子伸展

（二）化学因素酸和碱：与十分高或低的pH介质接触，则一般会发生变性。

因为在极端pH时，分子内离子基团会产生强烈的静电排斥，这将促使蛋白质分子伸展（变性）。

然而，在某些情况下，当pH调节到最初稳定范围时，蛋白质可以恢复原有的结构。

第165页：金属离子与蛋白质结合

金属

碱金属如Na+和K+仅有限度地与蛋白质起反应，而碱土金属如Ca2+、Mg2+则稍为活泼。

过渡金属如Cu2+、Fe2+、Hg2+和Ag+等离子容易同蛋白质起作用，能与其中的巯基形成稳定的络合物。

Ca2+、Fe2+、Cu2+和Mg2+可以成为某些蛋白质分子中的一个组成部分。

当用透析法或螯合剂将这些金属离子从蛋白质中除出时，

第166页：有机溶剂破坏疏水作用

有机溶剂

降低溶剂（水）与蛋白质的作用，改变介质的介电常数，从而改变了有助于蛋白质稳定的静电作用力，非极性有机溶剂能够渗入疏水区，破坏疏水相互作用，因而促使蛋白质变性。

这类溶剂的变性作用也可能是它们同水彼此间产生的相互作用而引起的。

2-氯乙醇能使-螺旋构象占优势，这种作用也可认为是一种变性，例如卵清蛋白在水溶液介质中有31%的-螺旋，而在2-氯乙醇中为85%。

第167页：脲素与胍盐断裂氢键

有机化合物

脲素或胍盐当配制成高浓度（4～8mol/L）水溶液时，会导致氢键的断裂，并引起蛋白质不同程度的变性。

这些化合物还通过增加疏水氨基酸残基在水溶液中的溶解度而降低疏水的相互作用。

表面活性剂如十二烷基硫酸钠也是很强的变性剂，这类化合物在蛋白质疏水区和亲水环境之间起着媒介作用。

因此，它们除能破坏疏水相互作用外

第168页：功能性质的三大类

• 食品蛋白质的功能性质食品蛋白质的功能性质是指蛋白质对食品产生必要特征的那些物理、化学性质。食品蛋白质的功能性质分为三大类：
• 水合性质，包括水的吸收和保持、湿润性、溶胀性、黏附性、分散性、溶解度和黏度等，这一类性质主要取决于蛋白质水的相互作用；
• 蛋白质蛋白质相互作用的有关性质，包括沉淀、胶凝和形成其他各种结构时起作用的性质；
• 表面性质

第169页：蛋白质结合水的过程

（一）水合性质蛋白质制品的许多功能性与水合作用有关。

蛋白质的水合性质是食品化学上的重要性质。

干蛋白质①通过极性位点结合吸附水分子②多分子层水吸附③液体水凝聚④溶胀溶剂化分散作用⑤溶胀的不溶性颗粒或块状物溶液

第170页：蛋白质浓度与水吸收率

• 影响蛋白质水合性质的因素
• 浓度水的总吸收率随蛋白质浓度的增大而增加。（正比）

第171页：等电点与蛋白质水合

• pHpH的变化影响蛋白质分子的解离和净电荷量，因而可影响蛋白质蛋白质、蛋白质水相互作用力。在等电点pH时，蛋白质蛋白质相互作用最强，蛋白质的水合作用和溶胀最小。例如宰后僵直前的生牛肉（或牛肉匀浆）pH从
• 5下降至近
• 0（等电点），其持水容量显著减小（图1-6），并导致肉的汁液减少和嫩度降低。

第172页：升温降低蛋白质结合水

• 温度蛋白质结合水的能力一般随温度升高而降低，这是因为降低了氢键的缔合，同时蛋白质加热时发生变性和聚集，导致减少蛋白质的表面积和降低极性侧链对水结合的有效性。但另一方面，结构很紧密的蛋白质在加热时，由于发生解离和伸展，使原来被掩蔽的肽键和极性侧链暴露在表面，从而提高了极性侧链结合水的能力。例如乳清蛋白质加热时，可发生不可逆胶凝，如果将凝胶干燥

第173页：蛋白质吸水性的测定方法

• 蛋白质的吸水性和持水容量的测定方法（略）
• 相对湿度法测定一定水活性（Aw）时所吸收的水量。这种方法用于评价蛋白粉的吸湿性和结块现象。

第174页：溶胀法测水合速度

• 溶胀法将蛋白质粉末置于下端连有刻度毛细管的烧结玻璃过滤器上，让其自发地吸收毛细管中的水，即可测定水合作用的速度和程度。

第175页：过量水法

• 过量水法蛋白质试样同超过蛋白质所能结合的水接触，然后通过过滤、低速离心或挤压等方法使过剩水与蛋白质分离。此法仅适用于溶解度低的蛋白质。

第176页：水饱和法

• 水饱和法测定蛋白质饱和溶液所需要的水量。后3种方法可用来测定结合水、不可冻结的水，以及蛋白质分子间借助于物理作用保持的毛细管水。

第177页：蛋白质的溶解性

（二）溶解性蛋白质的溶解度是蛋白质的固定性质之一，它随pH、离子强度、温度和蛋白质浓度等因素的不同而改变。

但水溶性蛋白质是否能够维持其水溶性，对决定其以后的实用价值是重要的。

如果经加热或其他处理后蛋白质的水溶性降低，则其胶凝性、乳化性、发泡性等其他许多功能性质也会下降。

因此，溶解度也是评价蛋白质饮料的一个主要特征。

第178页：氮溶解指数（NSI）

蛋白质在中性或等电点pH时的溶解性，通常是在制备和加工一种蛋白质过程中必须首先测定的功能性质。

这一试验的目的是测定氮溶解指数（NSI）和找出溶解度与pH、离子强度或热处理的关系。

第179页：提高蛋白质溶解度的方法

大多数蛋白质在加热时，溶解度会明显地不可逆降低。

在通常情况下，为了使蛋白质溶解，可通过碱处理促进其离解，还可使用半胱氨酸、巯基乙醇、乙醇等切断二硫键的试剂，这些方法都是有效的。

大豆蛋白质受pH、离子强度的影响较大，当pH为7～10时，随着离子强度增加，溶解度降低；

但当pH为4～5时，

第180页：蛋白质饮料的透明与黏度要求

在制作蛋白质饮料时，有必要考虑使溶液透明、黏度低。

因此，pH、离子强度及温度必须在较大范围内保持稳定。

同时还应考虑到该饮料能以溶液状态或浓缩状态、粉末状态进行贮存。

另外，碳酸饮料必须在酸性状态下溶解。

类似这类溶解度与应用直接有关的例子很多。

第181页：蛋白质流体的黏度特性

(三)影响蛋白质流体黏度特性的主要因素：

• 浓度由于蛋白质-蛋白质的相互作用，大多数蛋白质流体的黏度系数随蛋白质浓度的增加呈现指数增加。
• 蛋白质分子的形状和表面状况球形分子蛋白质溶液的黏度，一般低于纤维分子蛋白质溶液的黏度。如果蛋白质分子带有电荷，会增加蛋白质分子表面水化层的厚度，则溶液的黏度变得更大。

第182页：黏度与液态食品

蛋白质所经历的不同抽提、纯化过程，将影响蛋白质分子结构，从而会导致黏度的差异。

应用

蛋白质溶液的黏度是液态、酱状食品（例如饮料、肉汤、汤汁、沙司和稀奶油等）的主要功能性质，了解蛋白质分散体的流体性质对于确定最佳食品加工工艺具有实际意义。

例如泵传送、混合、加热、冷却和喷雾干燥等，都包括质和热的传递。

第183页：蛋白质形成凝胶网络

（四）凝胶作用含义：是指蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。

类似概念

蛋白质的胶凝作用与蛋白质溶液分散程序的降低（如缔合、聚集、聚合、沉淀、絮凝和凝结等）不同。

蛋白质的缔合一般是指亚单位或分子水平发生的变化；

聚集或聚合一般包括大的复合物的形成；

沉淀是指由于溶解性完全或部分失去而导致的聚集反应；

絮凝是指不发生变性的无规则聚集反应；

第184页：蛋白质凝胶网络的形成机理

机理

迄今为止，对蛋白质凝胶的立体网络形成机制还不十分清楚。

一般认为蛋白质网络的形成是蛋白质-蛋白质和蛋白质-溶剂（水）的相互作用，以及邻近的肽链之间的吸引力和排斥力平衡的结果。

在蛋白质的胶凝作用中，疏水相互作用、静电相互作用（如与Ca2+或其他二价离子桥接）、氢键键合和二硫键的相对贡献，随蛋白质本身所具有的性质、浓度、环境条件等不同而异。

第185页：凝胶作用在乳制品与肉制品中

应用

胶凝作用是某些蛋白质的一种十分重要的性质，在许多食品的制备中起着主要作用。

如各种乳品、凝结蛋白、明胶凝胶、各种加热的碎肉或鱼制品、大豆蛋白质凝胶、膨化或喷丝的组织化植物蛋白和面包面团的制作等。

蛋白质胶凝作用不仅可用来形成固态黏弹性凝胶，而且还能增稠，提高吸水性和颗粒黏结、乳浊剂或泡沫的稳定性。

第186页：蛋白质在油水界面的吸附

（五）乳化性质牛奶、乳脂、冰淇淋、黄油、干酪、蛋黄酱和肉馅等食品均属于乳胶体。

可溶性蛋白质乳化作用最重要的特征是其向油/水界面扩散和在界面吸附的能力。

蛋白质一般对水/油（W/O）型乳浊液的稳定性较差，这是因为大多数蛋白质的强亲水性使大量被吸附的蛋白质分子位于界面的水相一侧。

第187页：非极性残基朝向油相

机理

一般认为蛋白质的一部分一旦与界面接触，非极性氨基酸残基则朝向非水相，于是体系的自由能降低，蛋白质的其余部分自动在界面上被吸附。

蛋白质的疏水性愈大，界面的蛋白质浓度也愈大，使界面张力更小，乳浊液更稳定。

增加蛋白质的表面疏水性与降低界面张力和增大乳化作用指数，均存在明显的相关性。

第188页：蛋白质维持乳浊液稳定

蛋白质在乳化性质中所起的作用是：它依靠降低界面张力促进乳浊液的形成，并依靠界面形成物理势垒维持乳浊液的稳定。

第189页：溶解度与乳化容量

• 影响蛋白质乳化性质的主要因素
• 溶解度蛋白质溶解度和乳化容量或乳浊液稳定性之间通常存在正相关。

第190页：等电点与乳化能力

• pHpH能影响蛋白质的乳化性质。某些蛋白质在等电点pH时仅能微溶，因而降低乳化能力。此外在等电点或一定离子强度时，由于蛋白质以高黏弹性紧密结构形式存在，故可防止蛋白质伸展或在界面吸附，不利于乳浊的形成，或者可以稳定已吸附的蛋白质膜，有利于乳浊液保持稳定。

第191页：加热改变乳浊液稳定性

• 加热加热通常可降低被界面吸附的蛋白质膜的黏度和刚性，使乳浊液稳定性降低。但是高度水合的界面蛋白质膜的胶凝作用可以提高表面的黏度和刚性，结果使乳浊液保持稳定。

第192页：小分子表面活性剂削弱界面膜

• 小分子表面活性剂这类物质的添加能降低蛋白质膜的刚性，使蛋白质保留在界面的能力减弱，因而通常不利于依靠蛋白质得以稳定的乳浊液。

第193页：蛋白质的发泡性

（六）发泡性食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体。

大多数情况下，气体是空气或二氧化碳，连续相是含蛋白质的水溶液或悬浊液。

泡沫中的薄液层连续相使气泡分散，通常用表面活性剂以保持界面防止气泡聚集，因为表面活性剂能够降低界面张力，并且在气泡之间形成有弹性的保护层。

第194页：泡沫的稳定性

所以泡沫是由可溶性蛋白质向空气/水界面扩散、伸展、浓集和快速扩展、降低界面张力而形成的。

泡沫的稳定性取决于气泡是否具有一层黏结、富有弹性而不透气的蛋白质膜。

分布均匀的细微气泡可以使食品具有稠性及细腻和松软的口感，提高分散性和风味感。

具有良好发泡性质的蛋白质有卵清蛋白、血红蛋白中的球蛋白部分、牛血清蛋白、明胶、乳清蛋白、酪

第195页：产生蛋白质泡沫的方法

• 产生泡沫的方法
• 鼓泡法气体经过多孔分配器（例如烧结玻璃）通入低浓度的（
• 01～
• 0g/100mL）蛋白质水溶液中，产生泡沫，一般可膨胀10倍，在某些情况下可达到100倍。
• 搅打（搅拌）振摇法这种方法是大多数食品充气最常用的方法。由于搅打产生更强的机械应力和剪切作用，故可使气体分散得更均匀。

第196页：加工中营养与安全性的改变

• 食品蛋白质在加工中的变化（一）营养和安全性的变化处理手段：热处理、辐射、氧化、美拉德反应
• 热处理引起的变化：温和热处理：从营养学观点来看，温和热处理所引起的变化一般是有利的。

热烫或蒸煮

使酶失活，抗营养因子失活(胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂）、易消化。

（如豆科植物，提高营养价值）

第197页：高热处理下的氨基酸改性

高热处理

氨基酸化学改性（脱硫、脱酰胺、异构化）；

产生有毒物（硫化氢、二甲基硫化物和磺基丙氨酸、氨）。

形成不具有营养价值的D-氨基酸。

碱性热处理

在分子间或分子内形成共价交联、必需氨基酸的异构化、环链衍生物的形成，降低蛋白质的消化率和效率比。

这些交联键是由赖氨酸、半胱氨酸或鸟氨酸等残基和脱氢丙氨酸残基缩合产生的。

这种键的形成可以使蛋白质消化率和蛋白质效率比降低，还影响蛋白质的生物效价。

经激烈热处理的蛋白质又可形成环链衍生物，其中有些还有强诱变作用，如色氨酸在200 ℃以上加热时，通过环化可转变成为、和-咔啉及其衍生物。

第198页：辐射引起的交联与断裂

• 辐射引起的变化：共价交联、聚合、肽键断裂发生分子间或分子内的共价交联，主要在氨基酸残基-碳上形成自由基而发生聚合反应。-辐射还可引起低水分食品的多肽链断裂。在有过氧化氢酶存在时酪氨酸会发生氧化交联生成二酪氨酸残基。辐射引起的营养与安全性问题的研究尚在继续。

第199页：氧化导致的蛋白质降解

• 氧化引起的变化：改变色泽、过氧化物引起共存蛋白质成分的降解。光、辐射、金属、氧、热空气干燥、发酵过程中可见。含硫氨基酸、芳香族氨基酸易发生。如过氧化氢具有杀菌和漂白的作用，过氧化苯甲酰可用于面粉的漂白，在某些情况下还用作乳清粉的漂白剂。不应用氧化剂制作的食品也可能有过氧化物的出现，这些过氧化物往往是引起它们共存的蛋白质成分发生降解的原因。

第200页：美拉德反应降低营养价值

• 美拉德反应引起的变化：降低某些氨基酸的的营养价值。含还原性碳水化合物或羰基化合物（例如脂类氧化产生的醛和酮）的蛋白质食品，在加工和贮藏过程中发生非酶褐变（美拉德反应），非酶褐变反应在蒸煮、热处理、蒸发和干燥时明显地增强，以中等水分食品的褐变反应速度最高，美拉德反应可形成相对分子质量较大和结构复杂的褐色或黑色的类黑精，这类色素是面包和焙烤产品产生褐色的原因。

第201页：类黑精与蛋白质消化率

类黑精类的产物对营养的影响至今还不完全了解，有人认为这类产物能抑制某些必需氨基酸在肠道内的吸收。

类黑精形成中伴随着少量蛋白质发生共价交联，这种交联能明显地损害这些蛋白质部分的消化性。

某些蛋白质碳水化合物模拟体系和加热产生的类黑精还表现出诱变性质，这种性质的能力决定于美拉德反应的强度。

类黑精是不溶于水的物质，肠壁对其仅微弱地吸收。

因此，它们在生理方面的危险性很小。

但是分子较小的类黑精前体较容易吸收。

第202页：分离处理改变功能性质

（二）功能性质的变化普通的化学和物理处理引起的变化、酶处理、专一的化学改性

• 普通的化学和物理处理引起的变化
• 分离处理盐析：影响小等电凝聚：破坏四级胶束结构超滤、电渗析、阳离子交换树脂预处理除去阳离子后凝聚、碱性、聚磷酸盐：改善溶解性、吸水性和表面性质聚电解质沉淀：改变溶解性和功能性质

第203页：脱水与机械处理的效果

• 脱水处理：改变蛋白质的润湿性、吸水性、分散性、溶解性
• 机械处理：磨碎：吸水、溶解、起泡性提高剪切：乳化性提高适度搅打：使泡沫稳定过度搅打：蛋白质过度聚集、泡沫稳定性降低

第204页：热冷冻与酸碱处理的效果

• 热处理：改变功能性质
• 冷冻：变性而损害功能性质
• 酸碱处理：如果有限处理则提高溶解性和起泡性

第205页：酶处理与化学改性

• 酶处理引起的变化
• 使蛋白质水解，适度的分子变小，使增溶，改善乳化、起泡性；过度水解则不利，对粘弹性也不利
• 转肽反应
• 化学改性：
• 氨基酸残基侧链的改变：酰化、烷基化、氧化还原-----改变溶解度、分散性（营养价值的变化）
• 共价交联的形成（由氧化引起）：粘弹性改变（二硫键），还原可使之溶解性提高，但胶凝性受损。化学改性可能造成营养毒理上的不利变化。

第206页：维生素

第六节维生素

第207页：维生素的教学目的

第六节维生素（2学时）教学目的：

• 理解维生素、维生素原、同效维生素的概念、特点。
• 了解维生素的分类和功能。
• 理解维生素A、D、E、C、B1、B2等的结构特点和性质特点。
• 了解食品贮藏和加工对维生素的影响以及维生素在食品加工中的应用。

第208页：维生素教学重点与难点

教学重点

维生素的基本概念，重要维生素的结构特点和性质特点，食品贮藏和加工对维生素的影响。

教学难点

重要维生素的结构特点和性质特点。

教学方法

知识概要作业布置：教材习题二（29-30）教学过程：90分钟

第209页：维生素的概念

维生素

维生素是人类为了维持正常的生理机能而必需从食物中取得的微量有机物质。

维生素原

生物体内能转化为维生素的前体物质称维生素原或维生素前体。

同效维生素

化学结构类似，具有同维生素一样效能的物质称为。

特点

必需、微量、种类多、结构各异分类：根据溶解性分为脂溶性维生素（A、D、E、K）和水溶性维生素（C、B族）两大类。功能

第210页：维生素A（视黄醇）

• 食品中重要的维生素（一）脂溶性维生素
• 维生素A（视黄醇）来源：动物脂肪、肝脏及鱼肝油结构特点：分子中不饱和双键多性质：易被空气中的氧、氧化剂、紫外光及金属氧化物破坏而损失其生理活性。对热、酸、碱相当稳定，可被脂肪氧化酶氧化分解，末端的－CH2OH被氧化为醛、酸后即无生理功能。

功能

缺乏维生素A，会使人眼眼膜干燥，暗适应性差，表皮细胞角化，甚至会发生夜盲症或失明。

维生素A也能使鼻、喉和气管的粘膜保持健康，防止皮肤干燥起鳞。

第211页：维生素D的来源与转化

• 维生素D 来源：鱼肝、鱼油、蛋、奶中存在较多，植物中的麦角固醇，动物中的7-去氢胆固醇在阳光中的紫外线照射下，可转化为维生素D。维生素D分维生素D2（植物性来源）及维生素D3（动物性来源）两种，维生素D3 比维生素D2少一个甲基和双键。

结构

甾醇衍生物性质：耐热耐氧化（能氧化），但不耐酸，耐碱功能：对骨骼的生长发育很重要，维生素D过多亦不宜，会引起体内磷、钙的沉积，造成血管硬化和肾结石。

第212页：维生素E（生育酚）

• 维生素E （生育酚），以-生育酚的生物效价最大。

来源

生育酚广泛存在于动植物组织中，以油脂中的含量较丰富，花生油中含量为260～360mg/g，大豆油为100～400mg/g，奶油为21～33g/g，芝麻油为20～300mg/g，生菜、芹菜、桔子皮中也含有，但数量较少。

结构特点

含酚羟基性质：耐温耐酸，碱性中稳定性差，光照下易氧化而色泽变深，金属离子可促进其氧化。

当酚基被氧化为醌后即失去生理活性。

功能

抗氧化作用，在人体中维持肌肉正常代谢以及中枢神经系统，血管系统的完整机能所必需。

缺乏时，易出现生殖生理系统的阻碍，故名生育酚。

第213页：维生素K的三种来源

• 维生素K天然的维生素K分为维生素K1（来自植物）和维生素K2（来自动物）、人工合成的维生素K编为K3,是一种硫酸甲萘醌。

来源

绿色蔬菜中含量比较丰富。

性质

耐热，耐光，但怕酸、怕碱。

碱性中易皂化而被破坏。

功能

维生素K能使凝血酶现出生理活性。

把可溶性的纤维蛋白元转变为不溶性的纤维蛋白质，使血液凝固而停止出血。

人体大肠里的细菌可以合成出维生素K，一般不缺乏，只有在动手术前1～2d服用一些。

第214页：维生素C的结构与来源

（二）水溶性维生素水溶性维生素分为B族和C族两大类。

B族在分布与溶解性能上大致相同。

• 维生素C又名L-抗坏血酸来源：各种水果与蔬菜，结构：六碳糖的衍生物，有还原型和氧化型两种，一般维生素C是指还原型，分子中第2和第3碳位上有两个烯醇式羟基易离解出氢离子，所以具有酸性和较强的还原能力。

性质

维生素C纯品是一种无色无嗅的结晶体，易溶于水，酸性溶液中稳定，不耐热，在空气中、日照下以及有铜离子和铁离子存在时容易被分解，具酸性、还原性。

第215页：维生素C与胶原形成

功能

形成胶元所必需，对维持骨骼、血管、肌肉正常的生理功能以及增强对疾病的抵抗力方面有很大作用。

维生素C缺乏，也易引起炎症。

所以，人们把维生素C又称为抗坏血酸。

第216页：维生素C排出金属离子

维生素C有解毒作用，某些金属离子能与体内含有活性巯基的酶类结合，使酶失活，导致代谢发生障碍而中毒，维生素C可使体内的氧化型谷胱甘肽转变成还原性谷胱甘肽后，与金属离子排出体外，因而保护酶的活性巯基，显示出解毒的功能。

第217页：维生素C阻断亚硝胺的形成

维生素C还具有降低食道癌、胃癌的作用。

一些腌、烤、熏制的鱼和肉中，存在亚硝酸盐，在食物烹调过程中会转化为强致癌物质亚硝胺。

维生素C有阻断亚硝胺形成的功能。

维生素C有较强的还原性，食品加工中广泛用作抗氧化剂，L-异抗坏血酸和D-抗坏血酸是L-抗坏血酸的异构体，它们的生理功能远弱于L-抗坏血酸，但抗氧化能力与之相同，有工业性生产，成本也较低，可推广使用。

第218页：维生素B1（硫胺素）

• B族维生素
• 维生素B1即硫胺素来源：糙米、粗面粉中含量较多，动物肝脏、瘦肉中含量次之，自然界中，维生素B1常与焦磷酸结合成焦硫酸硫胺素。

性质

商品维生素B1常制成盐酸盐，它溶于水和酒精，在酸性溶液中稳定，碱性溶液及加热条件下易破坏。

第219页：维生素B1促进糖的转化

功能

维生素B1是人体内碳水化合物正常代谢作用中起辅酶的作用。

它促进体内糖的转化，释放出能量。

如果缺乏，则易引起代谢中间产物（丙酮酸）的累积以及神经细胞中毒，导致虚弱、肌肉组织萎缩、疲倦、食欲不振及软脚等。

维生素B1还可以将酒精进行分解代谢，防止脑细胞损坏。

第220页：维生素B2（核黄素）

• 维生素B2即核黄素来源：在蛋、奶、肝、牛肉及叶菜中的幼嫩组织含量丰富。

性质

纯品为橙黄色针状晶体，溶于水及酒精，不溶于油脂溶剂。

较耐热不耐碱及光。

第221页：维生素B2参与氧化还原

功能

维生素B2是生物体内脱氧酶的组成成分。

它在细胞中具有催化氧化反应过程，促进糖、脂肪、蛋白质的氧化还原作用，维生素B2还能维持细胞正常生理机能。

缺乏时，易引起粘膜组织发炎、嘴角破裂、视觉疲劳及畏光发红。

第222页：维生素B5（烟酸）

• 维生素B5又名烟酸来源：在鱼、肉、谷物种皮、蔬菜等食品中含量较多。

性质

纯品为白色结晶，耐热耐光，耐酸耐碱。

不易被氧化破坏。

动物体内，烟酸可由色氨酸转化而成，玉米含色氨酸较少，且为结合状态。可用

• 6％碳酸氢钠溶液处理，促进色氨酸释出，同时配合食用豆类，可以解决玉米主食地区易缺维生素B5的问题。

功能

有防癞皮病作用，故又称抗癞皮病维生素。

维生素B5是细胞代谢作用所必需的，缺乏则代谢受阻，手脚出现红色斑点，似火伤起泡的皮炎，出水坏死后，皮肤呈现脱屑的粗糙现象。

第223页：维生素B12（钴胺素）

• 维生素B12又称钴胺素，是具有氰钴胺素相似维生素活性的化合物的总称，它是人和动物体内制造红血球的主要催化剂，如缺乏，则难产生红血球，往往易招致恶性贫血。维生素B12主要集中于动物组织，大多数植物性食品中不含有。

第224页：贮藏中维生素含量下降

• 贮藏和加工过程对食品中维生素的影响（一）食品贮藏过程中维生素的变化酶的作用、含水量、温度、空气中氧、光的作用，使维生素含量下降。

第225页：碾磨造成的维生素损失

（二）食品加工过程中维生素的损失

• 碾磨粮食中的维生素主要分布在籽粒的糊粉层及胚中，因此，加工精度越大，维生素损失越大，尤其是B族维生素。

第226页：加热处理与维生素损失

• 加热处理烫漂、预煮等预处理、熟化、灭菌、干燥等目的。不同的热处理方法会造成维生素含量的不同变化。常压湿热往往易引起水溶性、热敏感维生素的较多损失；高温短时处理时，维生素的损失相对较少；油炸熟化时，由于油的沸点高，传热快，加热时间短，热敏感维生素的损失反而较少。
• 清洗与整理果蔬在切分、水洗过程中，水溶性维生素损失较多（氧化、流失）。

第227页：烹饪方法与维生素保存率

• 烹饪方法烹调方法对维生素的保存率也有很大的影响，捞、煮处理的米饭在煮制前含硫胺素如为100%，蒸制成熟保存率只有33%，碗蒸米饭只能保存62%。猪肝炒3分钟，其中的硫胺素和核黄素损失率仅为1%，而卤猪肝（1h），上述两种维生素损失增加到37%。目前在食品加工中，为了保存更多的维生素，除了对原料尽可能保鲜低温贮藏之外，就是采用高温短时间烹调或杀菌。同时注意对食品进行维生素强化处理，例如在面粉中添加硫胺素、核黄素，果汁、果酱中添加维生素C，香肠中添加维生素E等，以满足人们对维生素的需要。

第228页：利用维生素控制食品变化

• 维生素在食品加工中的应用维生素是食品中含有的营养成分，在加工过程中它们发生的变化会引起食品外观上以及营养价值上的改变。同时利用维生素的性质特点，也可以控制食品的某些变化，以获得欲求的结果。

第229页：维生素C作抗氧化剂与护色剂

维生素C的分子结构决定了它容易发生氧化反应，这一反应又是可逆的。

利用维生素C的强还原性，食品加工中可作抗氧化剂，用于果蔬加工预处理中，起护色作用。

另外，在面包加工中，作为氧化剂，抗坏血酸可以改善面筋含量相对较低的面粉的加工性能，改进面团的气体容留量，增强弹性，改进面团的水分吸收，是一种较好的面粉改剂。

第230页：维生素E延缓油脂酸败

维生素E是对氧敏感的物质，在空气中易被氧化，同时消耗氧。

它往往伴存于天然油脂中，尤其在植物油中含量较多，可以预防和延缓油脂及脂肪酸的自动氧化酸败，是天然的抗氧化剂。

食品工业中，维生素E也常被用作抗氧化剂，由于它是脂溶性的维生素，所以在油脂制品较多使用。

维生素的营养强化（米粉、奶粉）