食品生物化學(xué)緒論市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、食品生物化學(xué)第1頁(yè)緒論食物和食品 食物是被人體攝取含有供給人體營(yíng)養(yǎng)成份和能量物料。食品是指經(jīng)過加工后食物。食品生物化學(xué) 研究食物化學(xué)組成、性質(zhì)及其化學(xué)改變規(guī)律應(yīng)用性科學(xué)。第2頁(yè) 營(yíng)養(yǎng)素化學(xué)組成 靜態(tài) 營(yíng)養(yǎng)素理化性質(zhì) 營(yíng)養(yǎng)素生理功效 動(dòng)植物組織代謝改變 動(dòng)態(tài) 營(yíng)養(yǎng)素在加工中改變 體內(nèi)新陳代謝第3頁(yè)第一章 食品成份化學(xué) 核酸 糖類 蛋白質(zhì) 食品中 脂類 天然成份 維生素 礦物質(zhì) 水分有機(jī)成份無機(jī)成份營(yíng)養(yǎng)成份第4頁(yè)第一節(jié) 糖類糖：多羥基醛、酮及其縮合物、衍生物。糖分類（按能否水解）： 單糖：不能水解 寡糖：水解210個(gè)單糖分子 多糖：水解10個(gè)以上單糖分子第5頁(yè)一、單糖單糖結(jié)構(gòu) 按羰基位置：醛糖、酮

2、糖 按碳原子個(gè)數(shù)：丙、丁、戊、己、庚糖第6頁(yè)第7頁(yè)第8頁(yè)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 1、與酸作用（生成原料） 單糖（-O-H）+ 酸（-OH） 糖酯 單糖 + 濃酸 糠醛第9頁(yè)第10頁(yè)第11頁(yè) 2、與堿作用（生成原料） 單糖 甘露糖 + 果糖 3、與醇、酚作用（生成原料） 單糖（-OH）+ 醇（-H） 糖苷 稀堿第12頁(yè)第13頁(yè)第14頁(yè) 4、與氧化劑作用（定性、定量） 單糖 + 費(fèi)林試劑 糖酸 + Cu2O 醛糖 + HNO3 糖二酸 酮糖 + HNO3 草酸+酒石酸 醛糖 + Br2 糖酸 酮糖 + Br2 X第15頁(yè) 5、與還原劑反應(yīng)（生成原料） 單糖 糖醇 6、與苯肼反應(yīng)（定性、定量） 單糖 +

3、2苯肼 糖脎（黃色結(jié)晶） 7、羰氨反應(yīng)（加工存放） 與含氨基化合物反應(yīng)發(fā)生褐變還原劑第16頁(yè)第17頁(yè)二、寡糖寡糖結(jié)構(gòu) 單糖分子間依靠糖苷鍵連接。 按單糖分子數(shù)目分為：雙、三、十糖第18頁(yè)名稱單糖分子糖苷鍵性質(zhì)蔗糖葡萄糖果糖-1,2無旋光性、無還原性易結(jié)晶、可水解麥芽糖葡萄糖-1,4有旋光性、有還原性可水解乳糖半乳糖葡萄糖-1,4有旋光性、有還原性可水解海藻 二糖葡萄糖-1,1無旋光性、無還原性可水解第19頁(yè)單糖、雙糖與加工相關(guān)性質(zhì) 1、糖甜度 果糖最甜 2、溶解度 果糖最高 3、結(jié)晶性 蔗糖、葡萄糖易結(jié)晶 4、吸濕性和保濕型 果糖最強(qiáng)，蔗糖最小 第20頁(yè) 5、滲透壓 單糖高于雙糖 6、黏度 葡

4、萄糖隨溫度升高而增加 7、冰點(diǎn)降低 8、抗氧化性 9、褐變反應(yīng) 10、持味護(hù)色第21頁(yè)三、多糖多糖結(jié)構(gòu) 單糖分子及其衍生物間經(jīng)過糖苷鍵連接。 按單糖均一性分為均一多糖和混合多糖。 按產(chǎn)物種類分為單純多糖和復(fù)合多糖。第22頁(yè)淀粉結(jié)構(gòu)：?jiǎn)翁欠肿?-D-葡萄糖 -1,4糖苷鍵（直鏈） -1,6糖苷鍵（支鏈分支處） 形狀 螺旋狀（直鏈） 樹枝狀（支鏈）糖苷鍵第23頁(yè)物理性質(zhì)：不溶于冷水，在熱水中形成膠體化學(xué)性質(zhì)無還原性易發(fā)生水解遇碘顯藍(lán)色：直鏈深藍(lán)色，支鏈藍(lán)紫色糊化和老化：氫鍵斷裂和生成第24頁(yè)纖維素結(jié)構(gòu)：?jiǎn)翁欠肿?-D-葡萄糖 糖苷鍵 -1,4糖苷鍵 形狀 直線束狀物理性質(zhì)：不溶于水化學(xué)性質(zhì)：可水解

5、第25頁(yè)糖原結(jié)構(gòu)：?jiǎn)翁欠肿?-D-葡萄糖 糖苷鍵 -1,4和-1,6糖苷鍵 形狀 樹枝狀性質(zhì)：可溶于水 遇碘顯色 第26頁(yè)果膠結(jié)構(gòu)：?jiǎn)翁欠肿?-D-吡喃半乳糖醛酸 糖苷鍵 -1,4糖苷鍵性質(zhì)：原果膠，全甲酯化，不溶于水，無黏性 果膠，半甲酯化，溶于水，有黏性 果膠酸，去甲酯化，溶于水，無黏性 形成凝膠第27頁(yè)作業(yè)68頁(yè)第2題請(qǐng)寫出組成蔗糖、麥芽糖、乳糖、淀粉、纖維素、果膠單糖分子和糖苷鍵。第28頁(yè)第二節(jié) 脂類脂：脂肪酸和醇所生成酯類及其衍生物。是一大類溶于有機(jī)溶劑而不溶于水化合物，元素組成主要為C、H、O。脂分類（按照化學(xué)組成）簡(jiǎn)單脂類：脂肪酸 + 醇復(fù)合脂類：脂肪酸 + 醇 + 其它化合物衍

6、生脂類第29頁(yè)脂肪結(jié)構(gòu)和種類單純甘油酯：R1R2R3混合甘油酯：R1R2R3油：液態(tài)；脂：固態(tài)+第30頁(yè)脂肪酸脂肪酸種類 按照結(jié)構(gòu)：飽和脂肪酸（沒有雙鍵） 不飽和脂肪酸（含有雙鍵或三鍵） 按照功效：必需脂肪酸（亞油酸） 非必需脂肪酸各類生物脂肪中脂肪酸組成特點(diǎn) 植物、水產(chǎn)動(dòng)物中不飽和脂肪酸含量高 陸生動(dòng)物中飽和脂肪酸含量高第31頁(yè)脂肪物理性質(zhì)無色無味熔點(diǎn)隨碳鏈增加及飽和度增高而增高 沸點(diǎn)隨碳鏈增加而增高黏度折射率相對(duì)密度與溶解度第32頁(yè)脂肪化學(xué)性質(zhì)水解與皂化 脂肪 甘油 + 3 脂肪酸 脂肪 甘油 + 3 皂 脂肪水解產(chǎn)生大量游離脂肪酸，油脂輕易氧化，降低了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。酸、酶堿第33頁(yè)脂肪酸敗

7、氧化型：脂肪 過氧化物 低級(jí)醛、酮、羧酸 （高溫、氧氣、金屬、脂肪酸不飽和度高、游離脂肪酸含量高會(huì)加速氧化酸?。?水解型：脂肪 C10以下游離脂肪酸 酮型：脂肪 -酮酸 低級(jí)酮 （含水、蛋白質(zhì)較多且未精制脂肪易發(fā)生）O2酶微生物第34頁(yè)脂肪熱改變（300） 高溫 分解 高溫?zé)o氧 熱聚合 高溫有氧 熱氧化聚合 高溫有水 水解與縮合 風(fēng)味變差，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降 產(chǎn)生有害物質(zhì) 黏度增高碘值下降酸價(jià)增大顏色變暗泡沫增多氣味刺激第35頁(yè)第三節(jié) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)元素：C、H、O、N蛋白質(zhì)含氮量為16%，即1g相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)，6.25稱為蛋白質(zhì)系數(shù)蛋白質(zhì)基本結(jié)構(gòu)單位為氨基酸第36頁(yè)氨基酸結(jié)構(gòu) 天然氨基酸（2

8、0種）除脯氨酸外，均為L(zhǎng)-型-氨基酸 結(jié)構(gòu)通式：側(cè)鏈基團(tuán)第37頁(yè)第38頁(yè)第39頁(yè)第40頁(yè)氨基酸分類 中性氨基酸 按照酸堿性 堿性氨基酸（賴、精、組） 酸性氨基酸（天、谷） 必需氨基酸 非必須氨基酸按照營(yíng)養(yǎng)學(xué)第41頁(yè)氨基酸物理性質(zhì)普通都溶于水，溶于酸堿溶液，不溶于有機(jī)溶劑熔點(diǎn)高除甘氨酸外都含有旋光性色、酪、苯丙氨酸在280nm處含有紫外吸收含有甜、苦、鮮、酸等味感第42頁(yè)氨基酸化學(xué)性質(zhì)兩性解離和等電點(diǎn)（分離提取氨基酸） 兩性解離：氨基酸既能解離形成帶正電荷陽離子又能解離形成帶負(fù)電荷陰離子，取決于所處溶液pH值。 等電點(diǎn)：當(dāng)溶液pH為某一值時(shí)，氨基酸酸式和堿式解離程度相等，即氨基酸所帶凈電荷為零，

9、此時(shí)溶液pH稱為該氨基酸等電點(diǎn)pI。第43頁(yè)H3NCHCOOHR（pHpI） 負(fù)極H3NCHCOOR（pH=pI） 不移動(dòng)溶解度最小 易沉淀H2NCHCOOR（pHpI） 正極第44頁(yè)與甲醛作用（測(cè)定氨基酸含量） 氨基酸 H+（用堿滴定） （一個(gè)H+相當(dāng)于一個(gè)氨基氮）與水合茚三酮反應(yīng)（氨基酸定性） -氨基酸 藍(lán)紫色 脯氨酸 黃色與金屬離子作用形成螯合物（分離、判定氨基酸）甲醛第45頁(yè)肽氨基酸彼此以酰胺鍵連接在一起化合物為肽該酰胺鍵稱為肽鍵，為共價(jià)鍵2個(gè)氨基酸分子組成肽稱為二肽，3個(gè)氨基酸分子組成肽稱為三肽 10個(gè)以下稱為寡肽 10個(gè)以上稱為多肽第46頁(yè) 第47頁(yè)蛋白質(zhì)分類 簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)：只由氨基

10、酸組成 結(jié)合蛋白質(zhì)：含有非蛋白部分 球蛋白 纖維蛋白 生物活性蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 食品蛋白質(zhì)按組成份按形狀分按功效分非活性蛋白質(zhì)第48頁(yè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)（平面） 氨基酸連接方式（肽鍵）和排列次序 第49頁(yè)二級(jí)結(jié)構(gòu)（空間） 在一級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，肽鏈按照一定規(guī)律卷曲、折疊或盤繞所形成結(jié)構(gòu)。包含-螺旋、-片層（ - 折疊）、-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲。三級(jí)結(jié)構(gòu)（空間） 在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，肽鏈深入卷曲、盤繞而形成致密空間結(jié)構(gòu)。外表親水，內(nèi)部疏水。第50頁(yè)第51頁(yè)-折疊-轉(zhuǎn)角無規(guī)則卷曲-螺旋第52頁(yè)四級(jí)結(jié)構(gòu)（空間） 幾條多肽鏈在三級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上締合在一起形成結(jié)構(gòu)。每條多肽鏈稱為亞基。第53頁(yè)蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)：

11、依靠肽鍵維持 高級(jí)結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)依靠氫鍵、疏水鍵、二硫鍵、鹽鍵和范德華力維持一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)形成后才含有生理活性第54頁(yè)蛋白質(zhì)性質(zhì)兩性解離和等電點(diǎn)（分離、提純） 凈電荷為零 溶解度最小，易沉淀膠體性質(zhì) 膠體是分散質(zhì)粒子在1100nm之間分散系 蛋白質(zhì)有水化膜和同種電荷，膠體穩(wěn)定性高 膠體形態(tài)分凝膠和溶膠兩種第55頁(yè)沉淀作用 蛋白質(zhì)水化膜或電荷遭到破壞，發(fā)生凝聚而從溶液中沉淀 分為可逆性沉淀和不可逆性沉淀 可逆性沉淀對(duì)蛋白質(zhì)性質(zhì)和活性沒有影響，如鹽溶液、等電點(diǎn) 不可逆性沉淀對(duì)蛋白質(zhì)性質(zhì)和活性有影響，如重金屬、生物堿、強(qiáng)酸堿、有機(jī)溶劑第56頁(yè)變性和復(fù)性 蛋白質(zhì)

12、受一些物理和化學(xué)原因影響，空間結(jié)構(gòu)被破壞，使其理化性質(zhì)改變，生物活性喪失，但一級(jí)結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變現(xiàn)象稱為變性。 蛋白質(zhì)變性作用假如不過于猛烈，變性蛋 白質(zhì)通常在除去變性原因后，可遲緩地重新自 發(fā)折疊成原來空間結(jié)構(gòu)，恢復(fù)原有理化性 質(zhì)和生物活性，這種現(xiàn)象稱為復(fù)性。第57頁(yè)變性復(fù)性 引發(fā)變性原因：酸、堿、有機(jī)溶劑、重金屬；溫度、輻射、高壓、振蕩等第58頁(yè)水解 最終產(chǎn)物為氨基酸氧化還原反應(yīng) R-SH + SH-R R-S-S-R + H2O 顏色反應(yīng)（定性、定量） 黃色反應(yīng)：蛋白質(zhì)+濃硝酸，黃色 雙縮脲反應(yīng)：蛋白質(zhì)+NaOH+CuSO4, 紫紅色 茚三酮反應(yīng)：蛋白質(zhì)+茚三酮，紫藍(lán)色 氧化劑還原劑第5

13、9頁(yè)第四節(jié) 核酸核酸發(fā)覺1952年噬菌體標(biāo)識(shí)試驗(yàn)1953年提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1973年克隆出現(xiàn)1990年人類基因組計(jì)劃實(shí)施第60頁(yè)核酸功效核酸是生物遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)核酸種類脫氧核糖核酸（DNA） 位于細(xì)胞核內(nèi)，是遺傳信息攜帶者核糖核酸（RNA） 位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，參加遺傳信息傳遞和表示第61頁(yè)基因轉(zhuǎn)錄翻譯多肽折疊活性蛋白第62頁(yè)核酸化學(xué)組成元素組成：C、H、O、N、P基本單位：核苷酸戊糖堿基核酸核苷酸核苷磷酸第63頁(yè)DNA戊糖為脫氧核糖，RNA戊糖為核糖DNA堿基為A、G、C、T RNA堿基為A、G、C、UOHH腺嘌呤核苷酸（AMP）脫氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）第64頁(yè)DNA結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)：由四種脫氧

14、核糖核苷酸經(jīng)過3,5-磷酸二酯鍵彼此連接起來形成鏈狀分子。二級(jí)結(jié)構(gòu)：兩條核苷酸鏈經(jīng)過氫鍵折疊卷曲而成雙螺旋結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)為右手螺旋。第65頁(yè)第66頁(yè)RNA結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)：由四種核糖核苷酸經(jīng)過3,5-磷酸二酯鍵彼此連接起來形成鏈狀分子。二級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸 單鏈經(jīng)過氫鍵本身 回折而成雙螺旋 結(jié)構(gòu)（AU，CG）。第67頁(yè)核酸理化性質(zhì)DNA黏度較大，RNA黏度較小核酸都溶于水，不溶于有機(jī)溶劑核酸為兩性電解質(zhì)，但酸性較強(qiáng)在260nm處有較強(qiáng)紫外吸收第68頁(yè)變性 在一些理化原因作用下，堿基對(duì)間氫鍵斷裂，雙螺旋結(jié)構(gòu)散開變成單鏈，但核苷酸間共價(jià)鍵并為斷裂過程。 變性后紫外吸收急劇增加，黏度下降，生物活性喪失。復(fù)性

15、 氫鍵重新形成，單鏈合成雙螺旋結(jié)構(gòu)過程。第69頁(yè)第五節(jié) 維生素定義維生素是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)必不可少一類微量小分子有機(jī)化合物人體無法合成調(diào)整物質(zhì)代謝和能量代謝在機(jī)體內(nèi)可由維生素原轉(zhuǎn)化第70頁(yè)分類（依據(jù)溶解性）脂溶性維生素 包含維生素A、D、E、K 與脂類共存，不溶于水溶于有機(jī)溶劑水溶性維生素 包含維生素B族、維生素C 組成輔酶，溶于水不溶于有機(jī)溶劑第71頁(yè)脂溶性維生素維生素A 包含A1（視黃醇）和A2（脫氫視黃醇） A2 生理活性是A1二分之一 性質(zhì)：易發(fā)生氧化 耐熱、耐堿、耐酸 在加工中較為穩(wěn)定 第72頁(yè)維生素D 包含D2（麥角鈣化醇）和D3 （膽鈣化醇） 性質(zhì)：耐熱，不易氧化，不耐光 在

16、加工中穩(wěn)定性高維生素E -三烯生育酚活性最高 性質(zhì)：耐熱，耐酸 不耐堿，不耐光，易氧化 在加工中慣用作抗氧化劑第73頁(yè)維生素K 性質(zhì)：耐酸、耐熱 不耐堿，不耐光 在加工中穩(wěn)定性高第74頁(yè)水溶性維生素維生素B1 以焦磷酸硫胺素（TPP）形式存在 參加糖代謝 性質(zhì)：酸性條件下較穩(wěn)定 中、堿性中不穩(wěn)定 不耐熱、易氧化、易還原 在加工中穩(wěn)定性差 第75頁(yè)維生素B2 以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在 參加糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝 性質(zhì)：耐熱，耐酸，不耐光，不耐堿 在紫外光下呈黃綠色熒光 在加工中穩(wěn)定性較高第76頁(yè)維生素B3 合成輔酶A（CoA） 參加糖、脂代謝 性質(zhì)：含有酸性

17、在中性條件下穩(wěn)定 在堿性條件下不穩(wěn)定 在加工中穩(wěn)定性較高第77頁(yè)維生素PP（B5） 以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）形式存在 參加糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝 性質(zhì)：耐熱、耐酸、耐堿、耐光，不易氧化 在加工中穩(wěn)定性最高第78頁(yè)維生素B6 包含吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺三種 參加蛋白質(zhì)代謝 性質(zhì)：耐酸，不耐光，不耐堿 吡哆醇耐熱，吡哆醛、吡哆胺不耐熱 在加工中穩(wěn)定性較差第79頁(yè)維生素H（B7） 耐酸，不耐堿，不耐熱，易氧化葉酸（B11） 在酸性條件下對(duì)熱不穩(wěn)定，在中、堿性中對(duì)熱穩(wěn)定，不耐光，不耐貯存維生素B12 耐熱，不耐酸，不耐堿，不耐光，第80頁(yè)維生素C 包含L-抗

18、壞血酸、 D-抗壞血酸、 L-異抗壞血酸、 D-異抗壞血酸四種，只有L-抗壞血酸有活性 以氧化型和還原型兩種形式存在 性質(zhì)：固體Vc較穩(wěn)定，耐熱 Vc水溶液在酸性條件下較穩(wěn)定，在中、堿性中不穩(wěn)定，不耐熱，不耐光，易氧化 在加工中穩(wěn)定性最差第81頁(yè) （還原型） （氧化型）-+第82頁(yè)第六節(jié) 水概述水是大多數(shù)生物主要成份水在生物體內(nèi)分布不均水含有主要生理功效水對(duì)食品含有極主要作用第83頁(yè)食品中水分類自由水（游離水） 以物理吸附力（毛細(xì)管力）與食品結(jié)合結(jié)合水 以化學(xué)力（氫鍵）與食品結(jié)合結(jié)合水與自由水性質(zhì)上差異第84頁(yè)項(xiàng)目結(jié)合水自由水?dāng)?shù)量與極性基團(tuán)數(shù)目有固定百分比關(guān)系不定蒸氣壓比普通水低與普通水相同沸點(diǎn)高于普通水與普通水相同冰點(diǎn)低于普通水與普通水相同微生