貴州大學-高級食品化學答案

1、高級微生物答案一、水1 水分活度，玻璃態(tài)水的概念等，以及其應(yīng)用意義與控制。水分活度與食品的安全與保藏有什么聯(lián)系？水分活度與食品的關(guān)系？答：水分活度：食品的水分蒸汽壓與相同溫度下純水蒸汽壓的比值。前提：溶液為理想溶液和存在熱力學平衡Aw=p/p0=RVP（相對蒸汽壓）MSI（吸濕等溫線）：在恒定溫度下，食品中水分含量（單位干物質(zhì)中水的質(zhì)量）與它的水分活度之間的關(guān)系曲線。Aw與溫度：一定樣品的Aw的對數(shù)在不太寬的溫度范圍內(nèi)隨絕對溫度升高而成正比例升高。Aw與食品穩(wěn)定性：（1）.Aw會影響微生物：影響食品穩(wěn)定性的微生物主要是細菌、酵母菌和霉菌。細菌形成芽孢時比繁殖生長時Aw要求要高；微生物產(chǎn)生毒素時

2、所需的最低Aw比生長繁殖時要高。（2）.Aw與酶促反應(yīng)：影響酶促反應(yīng)的底物的可移動性；影響酶的構(gòu)象。當Aw小于0.85時，引起食品腐敗變質(zhì)的大多數(shù)酶類（淀粉酶、多酚氧化酶、過氧化物酶）活性大幅度降低。（3）. Aw與非酶反應(yīng)：例如： 美拉德反應(yīng)：Aw0.7 底物被稀釋 脂質(zhì)氧化作用：Aw較低時，不容易產(chǎn)生氧自由基； Aw0.4 ，增加了食品中氧氣溶解度，加速了氧化； Aw0.8，反應(yīng)物被稀釋，氧化作用降低。綜上所述，降低食品的Aw，可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進行，減少食品營養(yǎng)成分的破壞，防止水溶性色素的分解。但Aw過低，則會加速脂肪的氧化酸敗，還能引起非酶褐變，要使食品具有最高的穩(wěn)定性，最好

3、將Aw保持在結(jié)合水范圍內(nèi)，這樣既可以使化學變化難以發(fā)生，同時又不會使食品喪失吸水性和復原性。玻璃態(tài)（glass state）:外觀似固體，結(jié)構(gòu)似液體，看作是具有較大粘度的“過冷液體”，是物質(zhì)的一種非平衡、非結(jié)晶狀態(tài)。玻璃化溫度（Tg）：玻璃化轉(zhuǎn)變是非晶態(tài)聚合物從玻璃態(tài)到橡膠態(tài)或者橡膠態(tài)到玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變，其特征溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。玻璃化溫度與食品：食品狀態(tài)為玻璃態(tài)或者食品在低于玻璃化溫度貯藏時，體系相對穩(wěn)定。分子運動減小，受擴散控制的松弛過程將極大地收到抑制，可以使食品在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，減緩品質(zhì)變化。Tg已成為食品品質(zhì)的一個重要指標。 例：在玻璃態(tài)下，冰淇淋具有很高的粘度，重結(jié)晶和品質(zhì)惡化

4、反應(yīng)都很小，其穩(wěn)定性也比較好。影響食品Tg的因素：a.幾種常見糖的玻璃化溫度由高到低：乳糖麥芽糖蔗糖葡萄糖；b.小分子物質(zhì)形成玻璃態(tài)非常困難，反而大分子物質(zhì)很容易。水分對Tg的影響:水的Tg極低，因此水分會導致無定型基質(zhì)的玻璃化溫度下降。水的相對分子質(zhì)量小，活動比較容易，方便提供分子鏈活動所需空間，使體系的Tg減?。凰菢O性分子，當非水組分在水中溶解后，水可同這些成分的極性基團相互作用，減少其本身分子內(nèi)外氫鍵的作用，使其剛性降低而柔性增強，使體系的Tg減小?？梢宰鰠⒖迹骸舅只疃仁侵甘称分兴执嬖诘臓顟B(tài)，即水分與食品結(jié)合程度（游離程度）。水分活度值越高，結(jié)合程度越低；水分活度值越低，結(jié)合程度越

5、高。那么水分活度和食品的關(guān)系什么呢、首先，（1）水分活度與微生物的生長繁殖的關(guān)系：不同的微生物在食品中生長繁殖時，對水分活度的要求不同。一般來說，細菌對低水分活度最敏感，酵母菌次之，霉菌的敏感性最差。水分活度(而不是水分含量)決定微生物生長所需要水的下限值。大多數(shù)細菌在水分活度0.91以下停止生長，大多數(shù)霉菌在水分活度0.8以下停止生長。盡管有一些適合在干燥條件下生長的真菌可在水分活度為0.65左右生長，但一般把水分活度0.700.75作為微生物生長的下限。（2）水分活度與生化反應(yīng)的關(guān)系：在中等至高水分活度（AW=0.70.9）時，美拉德褐變反應(yīng)、維生素B1降解反應(yīng)以及微生物生長顯示最大反應(yīng)速

6、度。但在有的情況下，中等至高含水量食品，隨著水分活度增大，反應(yīng)速率反而降低。（3）水活度與食品質(zhì)構(gòu)的關(guān)系：水分活度對干燥和半干燥食品的質(zhì)構(gòu)有較大影響。要保持干燥食品的理想性質(zhì)，水分活度不能超過0.30.5。降低食品的aw，可以延緩褐變，減少食品營養(yǎng)成分的破壞，防止水溶性色素的分解，但aw過低，則會加速脂肪的氧化酸敗，又能引起非酶褐變。要使食品具有最高的穩(wěn)定性所必需的水分含量，最好將aw保持在結(jié)合水范圍內(nèi)。這樣，使化學變化難于發(fā)生，同時又不會使食品喪失吸水性和復原性。在食品的化學反應(yīng)，其最大反應(yīng)速度一般發(fā)生在具有中等水分含量的食品中（0.70.9aw），這是人們不期望的。而最小反應(yīng)速度一般首先出

7、現(xiàn)在aw 0.20.3，當進一步降低aw時，除了氧化反應(yīng)外，其他反應(yīng)速度全都保持在最小值。這時的水分含量是單層水分含量。因此用食品的單分子層水的值可以準確地預測干燥產(chǎn)品最大穩(wěn)定性時的含水量，這具有很大的實用意義。其次，水分活度與食品安全有著千絲萬縷的聯(lián)系：a：水分活度值對食品其他物理特性的影響也被食品生產(chǎn)企業(yè)所重視，例子：如罐頭生產(chǎn)企業(yè)為了保存蔬菜瓜果所特有的口感、色澤及味道，將其水活性值控制在一定范圍內(nèi)，既延長了保質(zhì)期，又保留了食品應(yīng)有的新鮮度和風味。b：水分活度還是延長食品儲藏期的主要考慮因素之一，尤其是對于面包制品、糖果、奶酪、咖啡、乳制品、果品烘干、面粉、谷物、肉食、干果、食用油、大米

8、、香腸、速溶食品、調(diào)味品、香料和茶葉等食品的儲藏有顯著影響。例如山東某脫水蔬菜生產(chǎn)企業(yè)在與德國進口商洽談一筆產(chǎn)品出口業(yè)務(wù)時因只能提供產(chǎn)品的水份含量值而致使該筆業(yè)務(wù)流產(chǎn)，外商的理由是水份含量不能成為判定其產(chǎn)品保質(zhì)期的有效參數(shù)。c：aw是影響食品保質(zhì)期及色香味等物理特性的重要因素，是控制食品內(nèi)微生物生長最直觀、最重要的依據(jù)。水分活度反映的是食品所含水分中能與外界發(fā)生交換的那部分水的含量，這類水的存在會直接影響食品的儲藏期和其他物理指標，如顏色、氣味、口感等?！慷?、糖類1、膳食纖維膳食纖維是一種多糖，它既不能被胃腸道消化吸收，也不能產(chǎn)生能量。因此，曾一度被認為是一種“無營養(yǎng)物質(zhì)”而長期得不到足夠的重

9、視。膳食纖維是一般不易被消化的食物營養(yǎng)素，主要來自于植物的細胞壁，包含纖維素、半纖維素、樹脂、果膠及木質(zhì)素等。膳食纖維是健康飲食不可缺少的，纖維在保持消化系統(tǒng)健康上扮演必要的角色，同時攝取足夠的纖維也可以預防心血管疾病、癌癥、糖尿病以及其它疾病。纖維可以清潔消化壁和增強消化功能，纖維同時可稀釋和加速食物中的致癌物質(zhì)和有毒物質(zhì)的移除，保護脆弱的消化道和預防結(jié)腸癌。纖維可減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，所以可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水平。分類膳食纖維是一種不能被人體消化的碳水化合物，以溶解于水中可分為兩個基本類型：水溶性纖維與非水溶性纖維。纖維素、半纖維素和木質(zhì)素是3種常見的非水溶性纖

10、維，存在于植物細胞壁中；而果膠和樹膠等屬于水溶性纖維，則存在于自然界的非纖維性物質(zhì)中。常見的食物中的大麥、豆類、胡蘿卜、柑橘、亞麻、燕麥和燕麥糠等食物都含有豐富的水溶性纖維，水溶性纖維可減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，所以可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水準之外，還可以幫助糖尿病患者降低胰島素和三酸甘油脂。2 膳食纖維在食品方面的應(yīng)用A 膳食纖維在保健食品中的應(yīng)用，糖尿病人保健食品，肥胖患者保健食品B 膳食纖維在乳制品中的應(yīng)用，在乳制品中加入膳食纖維同時滿足人們對蛋白質(zhì)，維生素A，脂肪等動物性營養(yǎng)成分和膳食纖維等植物性營養(yǎng)成分的需求.C 膳食纖維在飲料中的應(yīng)用既能解渴，補充水分，又可提供

11、人體所需膳食纖維.D 在肉制品中的應(yīng)用 可保持肉制品中的水分，同時降低制品的熱量，制成低熱能香腸，低熱能火腿，肉汁等肉制品，在加工肉類食品中的添加量一般為1%5%.E 在其他食品中的應(yīng)用 膳食纖維還可用于其他食品加工，關(guān)鍵是針對不同食品，根據(jù)膳食纖維的理化特性進行選擇，不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維應(yīng)用時的比例一般為1:10，這樣可以充分發(fā)揮兩種纖維的生理功能。三、脂類1、從安全角度分析反式脂肪酸對人體的影響2、對人體的影響（5）懷孕期或哺育期的婦女，過多的攝入含有反式脂肪酸的食物會影響胎兒的健康。（6）反式脂肪酸會影響男性生育能力（7）影響生長發(fā)育期的青少年對必須脂肪酸的吸收。3、油脂酸敗的

12、類型和作用機理，酸敗的原因和預防措施。油脂酸敗的類型及其機理：（1）.氧化型酸敗(油脂自動氧化)：天然油脂暴露在空氣中會自發(fā)地進行氧化，油脂的自動氧化是油脂及油基食品敗壞的主要原因。多數(shù)食品中的油脂均能發(fā)生這種氧化型酸敗。油脂的這種氧化反應(yīng)，是在光或金屬等催化下開始的，具有連續(xù)性的特點，稱為自動氧化。（2）水解型酸敗油脂在食品所含脂肪酶或乳酪鏈球菌、乳念球菌、霉菌、解脂假絲酵母分泌的脂肪酶以及光、熱作用下，吸收水分， 被分解生成甘油和小分子的脂肪酸， 如丁酸、乙酸、辛酸等，這些物質(zhì)的特有氣味使食品的風味劣化。同時， 水解產(chǎn)物的進一步氧化將顯著改變油脂的正常氣味和滋味。常發(fā)生在奶油， 以及含有人

13、造奶油、麻油的食品中。其反應(yīng)式如下:（3）酮型酸敗(- 氧化酸敗)油脂水解產(chǎn)生的游離飽和脂肪酸， 在一系列酶的催化下氧化生成有怪味的酮酸和甲基酮， 稱為酮型酸敗。由于氧化作用引起的降解， 多發(fā)生在位碳原子上， 因此稱為- 氧化酸敗。一般水和蛋白質(zhì)含量較高的含油食品或油脂易受微生物污染， 引起水解型酸敗和- 氧化酸敗預防措施：（原因和預防措施）（1）.不飽和脂肪酸的氧化率要大得多?？梢酝ㄟ^油脂的氫化和冬化以及調(diào)整來提高油脂的飽和度，從而達到預防油脂酸敗的目的。（2）.溫度每升高10 ， 酸敗反應(yīng)速度增大24 倍， 除此之外溫度還影響反應(yīng)機制。因此油脂最好在低溫下加工與貯藏。（3）. 水分活度特高

14、或特低時， 酸敗都會發(fā)展得很快， 而且較大水分活度還會使微生物的生長旺盛， 使油脂酸敗加劇，可以通過精煉脫水降低水分從而達到預防油脂酸敗的目的。（4）.氧含量越大， 酮型酸敗和氧化酸敗越快， 但由于厭氧微生物的繁殖而產(chǎn)生的水解酸敗卻會因氧的存在而使其生理活動受到抑制?？梢酝ㄟ^隔絕氧氣(充氮或真空包裝) 或加入抗氧化劑來減少氧含量。（5）光照與射線不飽和脂肪酸的共軛雙鍵強烈吸收紫外線后， 引發(fā)連鎖反應(yīng)， 并加速過氧化物的分解。射線能顯著地提高自由基的生成速度， 增加脂肪酸氧化的敏感性， 加重酸敗變質(zhì)。可以采用有色包裝和避光裝置來隔絕光照和射線的影響。（6）.金屬離子能催化油脂的氧化， 表現(xiàn)出對酸

15、敗的強烈促進作用，減少油脂與銅、鐵器具的接觸，避免金屬離子污染。（7）.色素物質(zhì)如血紅素、葉綠素， 由于組分中含有金屬卟啉環(huán)而形成色素過氧化物復合物而催化油脂的氧化酸敗?？梢酝ㄟ^加熱煉制破壞色素。（8）.添加抗氧化劑和抗氧化劑增效劑是一種延緩或抑制油脂酸敗的有效方法?？偨Y(jié)：預防措施從飽和脂肪酸，T，水分活度，氧氣，光照，金屬，色素，抗氧化劑方面回答。四、蛋白質(zhì)1 評價蛋白質(zhì)的功能特性（營養(yǎng)價值方面考慮）（1）蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)（溶解性、黏度）蛋白質(zhì)的水合是通過蛋白質(zhì)的肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子間的相互作用而實現(xiàn)的。 濃縮蛋白質(zhì)或離析物在應(yīng)用時必須水合，食品的流變性質(zhì)和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)也取決于水與

16、其他食品組分，尤其像蛋白質(zhì)與多糖等大分子的相互作用，水能改變蛋白質(zhì)的物理化學性質(zhì)。此外，蛋白質(zhì)的許多功能性質(zhì)，如分散性、濕潤性、溶解性、持水能力、凝膠作用、增稠、黏度、凝結(jié)、乳化和氣泡等，都取決于水蛋白質(zhì)的相互作用。因此了解食品蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)和復水性質(zhì)在食品加工中有重要的意義。溶解性：蛋白質(zhì)的溶解度是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)溶劑相互作用達到平衡的熱力學表現(xiàn)形式。蛋白質(zhì)的溶解性，可以用水溶性蛋白質(zhì)（WSP）、水可分散性蛋白質(zhì)（WDP）、蛋白質(zhì)分散性指標（PDI）、氮溶解性指標（NSI）來評價。蛋白質(zhì)溶解度的大小與pH值、離子強度、溫度和蛋白質(zhì)濃度有關(guān)。 蛋白質(zhì)在水中形成的實際是膠體分散體

17、，作為有機大分子化合物，蛋白質(zhì)在水中以膠體態(tài)存在，并不是真正化學意義上的溶解態(tài)，所以蛋白質(zhì)在水中形成的是膠體分散系，只是習慣上將它稱為溶液。 蛋白質(zhì)的溶解度影響其功能性質(zhì)，包括增稠、氣泡、乳化和凝膠作用，起始溶解性較大的蛋白質(zhì)，能使蛋白質(zhì)分子迅速地在體系中擴散，也有利于蛋白質(zhì)分子向空氣或油水界面擴散，有利于蛋白質(zhì)其他功能性質(zhì)的提高。蛋白質(zhì)溶解度大小在實際應(yīng)用中非常重要，蛋白質(zhì)溶解也是判斷蛋白質(zhì)潛在應(yīng)用價值的一個指標，此外，蛋白質(zhì)的溶解性也與其在飲料中的應(yīng)用直接相關(guān)。黏度溶液的黏度反映了它對流動的阻力，黏度不僅可以穩(wěn)定食品中的被分散成分，同時也直接提供良好的口感，或間接改善口感，例如控

18、制食品中一些成分結(jié)晶、限制冰晶的成長等。影響蛋白質(zhì)黏度的主要因素是溶液中蛋白質(zhì)分子或顆粒的表觀直徑，表觀直徑主要取決于蛋白質(zhì)分子固有的特性，蛋白質(zhì)溶劑間的相互作用，蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)間的相互作用。在常見的加工處理中如高溫殺菌、蛋白質(zhì)水解、無機離子的存在等因素也均會嚴重影響蛋白質(zhì)溶液的黏度。 蛋白質(zhì)體系的黏度和稠度是流體食品如飲料、肉湯、沙司和奶油的主要功能性質(zhì)，影響食品的品質(zhì)和質(zhì)地，黏度在泵的輸送、混合、加熱、冷卻和噴霧干燥等食品加工中也有實際意義。 黏度和溶解性之間具有相關(guān)性，將不溶性的蛋白質(zhì)置于水介質(zhì)中不顯示高的黏度；吸水性差和溶脹性小的易溶蛋白質(zhì)在中性或等電點pH值時黏度也

19、很低；而在起始吸水性大的可溶性蛋白質(zhì)具有高黏度。（2）蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)（乳化、氣泡）蛋白質(zhì)的乳化特性 乳化性是指兩種以上的互不相溶的液體，例如油和水，經(jīng)機械攪拌或添加乳化液，形成乳濁液的性能。一些天然加工食品，如牛奶、蛋黃、椰奶、豆奶、奶油、人造奶油、色拉醬、冷凍甜食、法蘭克福香腸、香腸和蛋糕，都是乳狀液類型產(chǎn)品。 蛋白質(zhì)是天然的兩親物質(zhì)，既能同水相互作用，又能同脂質(zhì)作用。在油/水體系中，蛋白質(zhì)能自發(fā)地遷移至油水界面和氣水界面，到達界面上以后，疏水基定向到油相和氣相，而親水基定向到水相并廣泛展開，在界面形成蛋白質(zhì)吸附層，從而起到穩(wěn)定乳狀液的作用。 很多因素影響著蛋

20、白質(zhì)的乳化性質(zhì)，包括內(nèi)在因素，如pH、離子強度、溫度、低分子量的表面活性劑、糖、油相體積分數(shù)、蛋白質(zhì)類型和使用的油的熔點等；外在因素，如制備乳狀液的設(shè)備類、幾何形狀、能量輸入強度和剪切速度等。蛋白質(zhì)的起泡性質(zhì) 泡沫通常是指氣泡分散在含有表面活性劑的連續(xù)液相或半固體的分散體系。許多加工食品是泡沫型產(chǎn)品，如攪打奶油、蛋糕、蛋白甜餅、面包、蛋奶酥、冰激淋、啤酒等。蛋白質(zhì)能作為起泡劑主要取決于蛋白質(zhì)的表面活性和成膜性，例如雞蛋清中的水溶性蛋白質(zhì)在雞蛋液攪打時可被吸附到氣泡表面來降低表面張力，又因為攪打過程中的變性，逐漸凝固在氣液界面間形成有一定剛性和彈性的薄膜，從而使泡沫穩(wěn)定。 形

21、成泡沫通常采用的方法有：一是將氣體通過一個多孔分配器鼓入低濃度的蛋白質(zhì)溶液中產(chǎn)生泡沫；二是在有大量氣體存在的條件下，通過打擦或振蕩蛋白質(zhì)溶液而產(chǎn)生泡沫；三是將一個預先被加壓的氣體溶于要生成泡沫的蛋白質(zhì)溶液中，突然減壓，系統(tǒng)中的氣體則會膨脹而形成泡沫。 2 舉例闡述蛋白質(zhì)變性機理，蛋白質(zhì)的價值蛋白質(zhì)變性（protein denaturation）是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構(gòu)象被改變，從而導致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)變性。機理：變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學因素的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性蛋白質(zhì)變性質(zhì)的作用。一般認為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級

22、結(jié)構(gòu)有了改變或遭到破壞，都是變性的結(jié)果。能使蛋白質(zhì)變性的化學方法有加強酸、強堿、重金屬鹽、尿素、丙酮等；能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。蛋白質(zhì)的價值：1蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)含量是食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)。如果食物中蛋白質(zhì)含量太低，即使攝人的熱能超過人體需要，也不能滿足機體需要。食物中蛋白質(zhì)含量通常采用凱氏定氮法測定，即首先測定食物中的氮含量，然后再乘以換算系數(shù)就可以得到蛋白質(zhì)的含量。由于食物中蛋白質(zhì)的含量一般為 16 % .所以其換算系數(shù)為 6 . 25 ( 100/ 16 ) ，則有蛋白質(zhì)含量( % )=含氮量( % )×6 . 2

23、52 .蛋白質(zhì)消化率蛋白質(zhì)消化率是指食物蛋白質(zhì)被機體消化酶分解的程度。蛋白質(zhì)消化率越高，被機體吸收利用的可能性越大，營養(yǎng)價值也就越高。蛋白質(zhì)的消化率常用機體吸收氮與攝人氮的比值來表示，通常有表觀消化率( AD )和真消化率 ( TD )。蛋白質(zhì)表觀消化率( % ) =(食物氮一糞氮)/食物氮× 100蛋白質(zhì)真消化率( % )= (食物氮一(糞氮-糞代謝氮)/食物氮)× 100 其中，糞代謝氮是指試驗對象完全不攝人蛋白質(zhì)時糞便中的含氮量，成人 24 小時內(nèi)糞代謝氮一般為 0 .9克一1 . 2克。由于表觀消化率測定方法簡單，而且所測得值比真消化率低，用于對蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值估計

24、偏低，具有較大的安全系數(shù)，所以常常用“表觀消化率”來表示蛋白質(zhì)的消化率。由于蛋白質(zhì)在食物中存在形式、結(jié)構(gòu)不同，食物中還含有不利于蛋白質(zhì)吸收的其他因素的影響等，不同食物或同一種食物的不同加工方式，其蛋白質(zhì)的消化率都有差異。由于植物性食物的蛋白質(zhì)被纖維素包裹，與消化酶接觸程度較差，故消化率較動物性食物低。常見食物蛋白質(zhì)的消化率見表 3 一 3 。但植物性食物通過加工烹調(diào)，將纖維素破壞或除去，可提高消化率，如黃豆整粒食用時，其蛋白質(zhì)消化率只有 65 %而加工成豆腐后提高到90%以上?？梢詤⒖肌?.蛋白質(zhì)的含量：食物蛋白質(zhì)的評價是以人為根本，用越少的食物就滿足人的需要時，這種食物的營養(yǎng)價值就高，反之就

25、低。2.蛋白質(zhì)的消化率：蛋白質(zhì)的消化率是指吸收入血液循環(huán)中的氨基酸占攝入的蛋白質(zhì)的比例，攝入的比例越高食物的營養(yǎng)價值越高，反之越低。3.蛋白質(zhì)的生物價：蛋白質(zhì)的生物價是反映生物蛋白質(zhì)在消化吸收后，被機體利用的程度。人體利用氨基酸用于合成自身蛋白質(zhì)，如果食物中的氨基酸組成越接近人體合成蛋白質(zhì)的氨基酸組成，其利用率越高，反之越差。4.蛋白質(zhì)的凈利用率：蛋白質(zhì)的凈利用率是指儲留在人體內(nèi)的蛋白質(zhì)占攝入的蛋白質(zhì)的比例，比例越高價值越高，反之越低。5.食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值：某種食物能給機體提供多少氨基酸取決于它的蛋白質(zhì)含量和凈利用率?！课?、淀粉1 抗性淀粉的概念？抗性淀粉的特性以及怎樣利用抗性淀粉？怎樣制備

26、抗性淀粉？抗性淀粉的制備問題與應(yīng)用（1）抗性淀粉的概念：抗性淀粉又稱抗酶解淀粉及難消化淀粉，在小腸中不能被酶解，但在人的腸胃道結(jié)腸中可以與揮發(fā)性脂肪酸起發(fā)酵反應(yīng)?？剐缘矸鄞嬖谟谀承┨烊皇称分?，如馬鈴薯、香蕉、大米等都含有抗性淀粉，特別是高直鏈淀粉的玉米淀粉含抗性淀粉高達60%。這種淀粉較其他淀粉難降解，在體內(nèi)消化緩慢，吸收和進入血液都較緩慢。其性質(zhì)類似溶解性纖維，具有一定的瘦身效果，近年來開始受到愛美人士的青睞。（2）抗性淀粉的特性以及怎樣利用抗性淀粉：抗性淀粉可抵抗酶的分解，在體內(nèi)釋放葡萄糖緩慢，具有較低的胰島素反應(yīng)，可控制血糖平衡，減少饑餓感，特別適宜糖尿病患者食用?？剐缘矸垲愃粕攀忱w維的

27、作用?？剐缘矸郾徽J為屬于膳食纖維的一種。膳食纖維是指能抗人體小腸消化吸收。而在人體大腸能部分或全部發(fā)酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相類似物質(zhì)的總和。包括多糖、寡糖、木質(zhì)素以及相關(guān)的植物物質(zhì)。膳食纖維具有潤腸通便、調(diào)節(jié)控制血糖濃度、降血脂等一種或多種生理功能?？剐缘矸蹖θ梭w產(chǎn)生作用。主要是通過影響其他物質(zhì)的吸收代謝。以及在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的次生產(chǎn)物而發(fā)揮其生理功能?？剐缘矸鄄槐幌?。進入結(jié)腸，作為結(jié)腸菌群的營養(yǎng)源。這些微生物通過發(fā)酵，將碳水化合物代謝后生成丁酸等短鏈脂肪。降低結(jié)腸及糞便的pH，丁酸具有促進結(jié)腸健康，減少胺類致癌物的產(chǎn)生。抑制腫癌細胞。減少腸黏膜細胞的增生。進而降低患結(jié)腸癌危

28、險。腸道的大腸桿菌還能合成泛酸、尼克酸、核黃素等人體不可缺少的生命物質(zhì)。增加人體所需營養(yǎng)。未降解的抗性淀粉還可增加糞便通量。加速有毒物質(zhì)的排出。防治便秘和痔瘡及肛門直腸疾病?？剐缘矸勰茉诨啬c中經(jīng)腸內(nèi)微生物發(fā)酵而降低pH，促進礦物質(zhì)等微量營養(yǎng)素的吸收。促進礦物元素鈣、鎂等的溶解，形成可溶性鈣鎂、經(jīng)擴散易被人體上皮細胞吸收。降低血清膽固醇，防治心血管疾病，控制體重，改變結(jié)腸微生物群落，促進腸道有益微生物繁殖，促進無機鹽吸收.降脂減肥作用。長期以來人們有一種誤解。認為多吃含淀粉食物會導致肥胖，進而罹患多種慢性病。然而近年來，科研人員驚喜地發(fā)現(xiàn)情況并非如此?？剐缘矸勰芙档湍懝檀嫉暮?。促進膽汁分泌與循

29、環(huán)。因而可預防膽結(jié)石的形成?？瓜矸圻€能減少脂質(zhì)吸收與脂肪酸合成。有效降低血中及肝臟內(nèi)脂質(zhì)含量。預防脂肪肝形成。因此它可作為減肥保健食品添加劑?？剐缘矸鬯a(chǎn)生的熱量約只有糖類的一半?？捎糜诳刂剖秤熬蘖繝I養(yǎng)素的平衡。進而達到體重的控制?？剐缘矸圻€具有防治糖尿病的性能?？剐缘矸塾休^低的血糖生成指數(shù)和胰島素反應(yīng)。尤其對II型糖尿病人，可延緩餐后血糖上升，有效控制糖尿病情。（3）抗性淀粉的制備：谷物或水果-去皮-護色-排氧打漿（粉碎）-酶解-分離-篩分-低溫干燥-抗性淀粉。根據(jù)每一種谷物和水果的特性不同，預處理方法和制備方法也有不同。家居民用自己生產(chǎn)抗性淀粉方法：米飯冷了再吃，冷飯中含有抗性淀粉。

30、不能加熱，加熱了就沒了?，F(xiàn)在也有專門生產(chǎn)這樣的抗性淀粉廠。六、食品有害分析1 有毒有害物質(zhì)有哪些？加工過程中會產(chǎn)生的有毒有害產(chǎn)物等。食品有毒有害物質(zhì)：外源性有害物質(zhì)植物類食物：毒苷物質(zhì)、毒酸及其鹽、有毒生物堿類、毒酚、有毒氨基酸成分、有毒植物蛋白、毒肽等。動物類食物：動物肝臟中的毒素、魚毒素、貝類毒素、蟹類毒素和螺類毒素等。內(nèi)源性有害物質(zhì)微生物毒素：真菌毒素、細菌毒素等。食品中的工業(yè)污染物：農(nóng)藥類、獸藥殘留、有害重金屬和砷、多氯聯(lián)苯化合物和多溴苯化合物、二噁英化合物等。誘發(fā)性有害物質(zhì)(紫外線，突變等)2 加工貯藏中產(chǎn)生的有毒有害成分：（一）N-亞硝基化合物，加工保藏中產(chǎn)生，致突變、致畸、致癌作

31、用。 來源：腌制和烘烤的動物性食物、蔬菜瓜果、啤酒。（二）多環(huán)芳烴（PAHs），例如：苯并芘，致癌。 來源：食品的煙熏 、燒烤、油炸過程、加工環(huán)節(jié)的污染（設(shè)備管道、包材、機械潤滑油）。（三）雜環(huán)胺類（HCA）致突變、致癌。來源：高溫烹調(diào)（燒焦燒烤）加工過程（富含蛋白質(zhì)的魚、肉類食品）、美拉德反應(yīng)。（四）丙烯酰胺（AA）神經(jīng)毒素、基因損傷、誘發(fā)癌變。來源：受多種因素的影響：食品種類（薯類）、加工方式、溫度（高溫）、時間。（五）氯丙醇，例：1，3-DCP，基因致癌物。來源：在用鹽酸水解法生產(chǎn)水解植物蛋白過程中產(chǎn)生。3 食品加工過程易受到的污染亞硝胺的污染：N-亞硝基化合物的前體主要是亞硝酸鹽、氮氧

32、化物、胺和其他含氮物質(zhì)，這些前體在適宜條件下可形成亞硝胺或亞硝酰胺。不同種類的N-亞硝基化合物在毒性上相差很大，其急性毒性 主要是造成肝臟的損害；慢性毒性主要為致癌性。食品污染的主要途徑為：腌制菜時使 用的粗制鹽中含有硝酸鹽，可被細菌還原成亞硝酸鹽，同時蛋白質(zhì)可分解為各種胺類，而合 成亞硝胺。使用食品添加劑亞硝酸鹽或硝酸鹽直接加入魚、肉中作為發(fā)色劑，在適當條件 下，均可形成為亞硝胺。防止措施主要是改進食品加工方法。如不燃料木材熏制。在加工腌制肉或魚類食品時，最好不用或少用硝酸鹽，一定要用時在成品中的亞硝酸鹽殘留量不得超過70mg/kg。我國規(guī)定了香腸、火腿、臘肉、熏肉等肉制品(GB9677-8

33、8)和啤酒(GB2758-81)中的N-亞硝胺 均不得超過3g/kg。鉛、砷等有害物質(zhì)的污染：造成食品鉛、砷等有害金屬污染的的途徑主要有：(1)使用工業(yè)級添加劑；(2)加工所有的金屬機械、容器、管道等設(shè)備中所含金屬毒物的遷移；(3)使用不符合衛(wèi)生要求的包裝材料中 有害物質(zhì)的溶出和遷移；(4)不合理使用化學洗消劑等。微生物、病毒等生物性污染：在食品加工中的生物性污染的主要途徑是：(1)生熟不分；(2)不潔的容器；(3)從業(yè)人員不 潔的手；(4)從業(yè)人員為帶菌(病毒)者；(5)空氣中塵埃；(6)未經(jīng)消毒或消毒不徹底的設(shè)備 ；(7)未消毒或未徹底消毒的包裝材料；(8)地面；(9)其他不潔物品。七、酶

34、1. 酶的種類1.1.氧化還原酶類(oxidoreductases)催化底物進行氧化還原反應(yīng)的酶類，如琥珀酸脫氫酶。1.2 .轉(zhuǎn)移酶類 (transferases ) 催化底物之間進行基團的轉(zhuǎn)移或交換的酶類，如氨基轉(zhuǎn)移酶。1.3.水解酶類 (hydrolases) 催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類，如蛋白酶、淀粉酶等。1.4 .裂解酶類 (lyases) 催化底物移去一個基團并留下雙鍵的反應(yīng)或其可逆反應(yīng)的酶類，如碳酸酐酶。1.5. 異構(gòu)酶類( isomerases) 催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類，如磷酸丙糖異構(gòu)酶。1.6.合成酶類 (ligases， synthetases) 催化兩分子底物

35、合成一分子化合物，同時偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類，如谷氨酰胺合成酶。2 酶促褐變機理：植物組織中含有酚類物質(zhì)，在完整的細胞中作為呼吸傳遞物質(zhì)，在酚-醌中保持著動態(tài)平衡，當細胞組織被破壞后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其還原反應(yīng)之間的不平衡，于是發(fā)生了醌的積累，醌再進一步氧化聚合，就形成了褐色色素，稱為黑色素或類黑精。酶促褐變是在有氧條件下，由于多酚氧化酶(PPO，EC1.10.3.1)的作用，鄰位的酚氧化為醌，醌很快聚合成為褐色素而引起組織褐變。PPO是發(fā)生酶促褐變的主要酶，存在于大多數(shù)果蔬中。在大多數(shù)情況下，由于 PPO 的作用，不僅有損于果蔬感觀，影響產(chǎn)品運銷，還會導致風味和品質(zhì)下

36、降，特別是在熱帶鮮果中，酶促褐變導致的直接經(jīng)濟損失達50%?？刂疲菏称芳庸み^程中發(fā)生的酶促褐變，少數(shù)是我們期望的，但大多數(shù)會對食品特別是新鮮的水果蔬菜的色澤造成不良的影響，必須加以控制。食品發(fā)生酶促褐變需要有3個條件，酚酶、氧、適當?shù)姆宇愇镔|(zhì)，在某些瓜果中如檸檬、橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶，不能發(fā)生酶促褐變。在控制酶促褐變的實踐中，除去底物的可能性極小，現(xiàn)實的方法主要從控制酶和氧兩方面入手，主要措施有：鈍化酶的活性；改變酶作用的條件；隔絕氧氣；使用抑制劑等。 常用的控制酶促褐變方法有： （1）加熱處理 因為酶是蛋白質(zhì)，加熱能使酚酶及其它的酶失活，加熱處理時間必須嚴格控制，要求在最短時間內(nèi)

37、，既能達到鈍化酶的要求，又不影響食品原有的風味。如蔬菜在冷凍保藏或在脫水干制之前需要在沸水或蒸汽中進行短時間的熱燙處理，以破壞其中的酶，然后用冷水或冷風迅速將果蔬冷卻，停止熱處理作用，以保持果蔬的脆嫩。 （2）調(diào)節(jié)pH 多數(shù)酚酶最適宜的pH范圍是67之間，在pH為3以下時已無明顯活性，降低pH來防止果蔬褐變是果蔬加工常用的方法，常用的酸有檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸等。 檸檬酸對抑制酚酶氧化有雙重作用，既可降低pH，又可與酚酶輔基的銅離子絡(luò)合而抑制其活性，通常與抗壞血酸或亞硫酸聯(lián)用。蘋果酸是蘋果汁中的主要有機酸，它在蘋果汁中對酚酶的抑制作用比檸檬酸強得多。 抗壞血酸是十分有效的酶抑制劑，無異味，對

38、金屬無腐蝕性，同時又有營養(yǎng)價值，它不僅能降低pH，同時還具有還原作用，能將醌還原成酚從而阻止醌的聚合。 （3）用二氧化硫及亞硫酸鹽處理 二氧化硫、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉（低亞硫酸鈉）都是廣泛使用的酚酶抑制劑。在蘑菇、馬鈴薯、桃、蘋果加工中常用二氧化硫及亞硫酸鹽溶液作為護色劑。 二氧化硫氣體處理水果蔬菜，滲入組織快，但亞硫酸鹽溶液使用更方便。二氧化硫及亞硫酸鹽溶液在弱酸性（pH=6）條件下對酚酶的抑制效果最好。二氧化硫和亞硫酸鹽對褐變的抑制機理有幾種觀點， 有的認為是抑制了酶，有的認為是二氧化硫把醌還原成了酚，還有認為二氧化硫和醌的加合防止了醌的進一步聚合。用二氧化硫和亞

39、硫酸鹽處理不僅能抑制褐變，還有一定的防腐作用，并可避免維生素C的氧化，但其特點是對色素（花青素）有漂白作用，腐蝕鐵罐內(nèi)壁，破壞維生素B1，有不愉快的味感和嗅感，濃度高時有礙健康。食品衛(wèi)生標準規(guī)定其殘留量不得超過0.05 g/kg（以二氧化硫計）。 （4）驅(qū)氧法 將切開的水果蔬菜浸泡在水中，隔絕氧以防止酶促褐變，更有效的方法是在水中加入抗壞血酸，使抗壞血酸在自動氧化過程中消耗果蔬切開組織表面的氧，使表面生成一層氧化態(tài)抗壞血酸隔離層，對組織中含氧較多的水果如蘋果、梨，組織中的氧也會引起緩慢褐變，需要用真空滲入法把糖水或鹽水強行滲入組織內(nèi)部，驅(qū)出細胞間隙中的氧。一般在一定的真空下保持一段時間后突然破

40、壞真空即可達到目的。 （5）加酚酶底物的類似物 最近報道，加入酚酶底物的類似物，如肉桂酸，阿魏酸，對位香豆酸等能有效抑制蘋果汁的酶促褐變，而且這3種有機酸是果蔬中天然存在的芳香有機酸。 非酶褐變是指在沒有酶參與的情況下發(fā)生的褐變稱為非酶褐變。氧化和聚合成為黑色素(melanin，非酶褐變)，并導致香蕉、蘋果、桃、馬鈴薯、蘑菇、蝦發(fā)生非需宜的褐變和人的黑斑形成。它也是導致茶葉、咖啡、葡萄干和梅干，以及人的皮膚色素形成期望色和黑色的原因。非酶褐變包括： 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經(jīng)縮合、聚合而使食品顏色加深的反應(yīng)。

41、羰氨反應(yīng)的過程復雜，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（-），再經(jīng)Amadori分子重排生成果糖胺（-），果糖胺進一步與一分子葡萄糖縮合生成雙果糖胺（）。（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致褐變（-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）。 焦糖化作用焦糖化作用是指在沒有含

42、氨基化合物存在的情況下，將糖類物質(zhì)加熱到起熔點以上溫度，糖會發(fā)生脫水與降解，也會發(fā)生褐變反應(yīng)。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）蔗糖熔融，繼續(xù)加熱，經(jīng)約35分鐘的起泡，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%，異蔗糖酐脫去一分子水形成焦糖酐，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（caramelin)，分子式為C125H188O80.焦糖素有一定的等電點，p

43、H3.0-6.9?？箟难岷肿兛箟难嵫趸纬擅摎淇箟难?，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。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，奶粉要求含水量低于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。常加酸，如檸檬酸，蘋果酸 ( pH < 3 ， 有效防止褐變)。（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

44、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，氨基在位或末端的比位的快。（5）其它的處理應(yīng)用SO2 硫處理對防止酶褐變和非酶褐變都很有效。熱水燙漂 除去部分可溶固形物，降低還原糖含量。 冷藏庫中馬鈴薯加工時回復處理。(Reconditioniny)高壓。3 哪些食品加工過程中用那一類酶 一是利用酶的作用來制造食品，例如，如水解酶水解淀粉，蛋白質(zhì)生產(chǎn)葡萄糖、氨基酸；二是添加適當酶改進產(chǎn)品質(zhì)量，例如添加蛋白酶促進類嫩化，果膠酶用于果汁澄清

45、。3.1酶法生產(chǎn)葡萄糖 利用酶水解淀粉生產(chǎn)葡萄糖是酶催化工業(yè)的一項重大成就，由日本在20世紀50年代年代末研究成功，現(xiàn)已在全世界普遍采用。酶法生產(chǎn)葡萄糖是以淀粉為原料，先經(jīng)阿爾法淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖3.2 功能性低聚糖的制備 低聚糖是由3-9個單糖苷鍵連接而成的低度聚合糖。他之所以具有生理功效，是因為他能促進人體腸道內(nèi)固有的有益細菌雙歧桿菌的增殖，從而抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長，減少有毒發(fā)酵產(chǎn)物的形成。目前，微生物糖苷水解酶在生產(chǎn)中應(yīng)用較多，而且技術(shù)都比較成熟。如利用阿爾法葡萄糖苷酶生產(chǎn)的低聚異麥芽糖，利用節(jié)桿菌產(chǎn)生的貝塔呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等，利用阿爾法半乳糖苷酶生產(chǎn)的棉子糖和密二糖等3.3 釀酒 啤酒是最早利用酶的釀造產(chǎn)品之一。其釀造過程中制漿和調(diào)理兩階段需酶制劑。分，防止啤酒冷渾濁，延長啤酒貯藏期；糖化酶能降解啤酒中的殘留糊精，既保證了啤酒中最高的乙醇含量，又能增加糖度。此外，酶制劑也廣泛應(yīng)用于果酒、白酒等的釀造，既可提高出酒率又能消除渾濁等。如董友新等利用阿米諾酶的生理特性和復