食品科學(xué)筆記

食品科學(xué)筆記1、美拉德反應(yīng)美拉德反應(yīng)是廣泛存在于食品工業(yè)的一種非酶褐變，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）間的反應(yīng)，經(jīng)過復(fù)雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精或稱擬黑素，所以又稱羰氨反應(yīng)。產(chǎn)物為氨氣和葡萄糖蛋白。美拉德反應(yīng)影響因素：1、 糖氨基結(jié)構(gòu)還原糖是美拉德反應(yīng)的主要物質(zhì)，五碳糖褐變速度是六碳糖的10倍，還原性單糖中五碳糖褐變速度排序?yàn)?核糖〉阿拉伯糖〉木糖，六碳糖則:半乳糖〉甘露糖＞葡萄糖。還原性雙糖分子量大，反應(yīng)速度較慢。在羰基化合物中，a-乙烯醛褐變最慢，其次是。-雙糖基化合物，酮類最慢。胺類褐變速度快于氨基酸。在氨基酸中，堿性氨基酸速度快（賴氨酸、精氨酸），氨基酸比蛋白質(zhì)快。2、 溫度20?25°C氧化即可發(fā)生美拉德反應(yīng)。一般每相差10°C，反應(yīng)速度相差3?5倍。30r以上速度加快，高于80C時(shí)，反應(yīng)速度受溫度和氧氣影響小。3、 水分含量在10%?15%時(shí)，反應(yīng)易發(fā)生，完全干燥的食品難以發(fā)生。4、 pH值當(dāng)pH值在3以上時(shí)，反應(yīng)隨pH值增加而加快。5、 化學(xué)試劑酸式亞硫酸鹽抑制褐變，鈣鹽與氨基酸結(jié)合成不溶性化合物可抑制反應(yīng)。肉類香味形成機(jī)理：香味前體物質(zhì)為水溶性糖類（美拉德反應(yīng)）和氨基酸化合物及類脂，去除脂肪后，肉制品味道一致。紅燒肉的褐色拜美拉德反應(yīng)所賜。2、 銀鏡反應(yīng)：銀氨絡(luò)合物/硝酸銀+醛（還原糖）一銀+酸銨+氨氣（溶于水）+水，產(chǎn)生銀鏡。3、 斐林試劑：由氫氧化鈉0.1g/ml、硫酸銅0.05g/ml、酒石酸鉀鈉0.2g/ml現(xiàn)配，本質(zhì)是新配制的氫氧化銅，與可溶性還原糖（葡萄糖、果糖（酮糖特殊情況）、麥芽糖）在加熱的條件下，絡(luò)合銅離子與醛基生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。醫(yī)學(xué)上用此試劑檢測(cè)糖尿病。4、 雙縮脲試劑：亦由氫氧化鈉與硫酸銅0.01g/ml，但為先加入氫氧化鈉制造堿性，再滴入硫酸銅，蛋白質(zhì)肽鍵在堿性溶液中能與銅離子絡(luò)合成紫紅色化合物。5、 果糖果糖：與葡萄糖互為同分異構(gòu)體，均為還原性單糖，葡萄糖是一種多羥基醛（醛糖），果糖是一種多羥基酮（酮糖），均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。1果糖+1葡萄糖一1蔗糖（雙糖），蔗糖不具還原性。D-果糖為最甜的單糖（蔗糖1.8倍），是所有天然糖中甜度最高的糖，升血糖指數(shù)低，不易齲齒，且在同一甜度標(biāo)準(zhǔn)下，攝入量為蔗糖一半。過去認(rèn)為使用果糖代替砂糖，在相同甜度下可以減少熱量攝取，其升糖指數(shù)也很低，果糖在預(yù)防及控制糖尿病上較佳。但此觀點(diǎn)已經(jīng)遭到反駁。雖然有一少部分組織（例如精細(xì)胞和一些腸細(xì)胞）會(huì)直接利用果糖，但果糖的最主要代謝是在肝臟。相比食用高葡萄糖飲料而言，在用餐時(shí)食用高果糖飲料會(huì)導(dǎo)致胰島素和瘦素（leptin）的水平降低，饑餓激素（Ghrelin）水平升高。研究者發(fā)現(xiàn)，由于胰島素和瘦素水平降低和饑餓激素水平升高，大量食用果糖會(huì)導(dǎo)致體重增加。大量攝入果糖會(huì)導(dǎo)致非酒精性脂肪肝。蜂蜜是典型的果糖與葡萄糖各占一半的混合糖漿。果糖之所以升糖指數(shù)低，主要是由于果糖在人體內(nèi)的代謝速度要比葡萄糖和蔗糖等傳統(tǒng)糖都要慢，并且果糖的代謝并不依賴胰島素，而是直接進(jìn)入人體腸道內(nèi)被人體所消化利用。所以，果糖的升糖指數(shù)才遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)糖，被稱之為“健康糖”。果糖比較不容易被口腔內(nèi)的微生物分解和聚合，所以，食用后產(chǎn)生蛀牙的幾率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。果糖溫度越低，甜度越大，即在口感上越冷越甜。果糖與其它糖品相比，在口中的甜味感來得快，消失也快。果糖的甜味峰值比食品的其它風(fēng)味出現(xiàn)早。當(dāng)食品的其它風(fēng)味峰值出現(xiàn)時(shí)，果糖的甜味感已經(jīng)消退，這樣不會(huì)遮掩食品的其它風(fēng)味，能與各種不同的香味和諧并存，因此不會(huì)因?yàn)榧尤肓斯嵌采w和混淆了其他果品的原味。目前世界上廣泛使用的甜味劑有20余種，可分為以下幾類：1） 單糖，二糖類，蔗糖，葡萄糖，果糖，麥芽糖，乳糖，木糖等天然糖類。2） 低聚糖類，主要有低聚異麥芽糖，低聚果糖，低聚半乳糖，乳果糖，低聚木糖，乳酮糖，棉子糖，水蘇糖等。3） 糖醇類，包括山梨糖醇，麥芽糖醇，甘露醇，乳糖醇，赤蘚糖醇，木糖醇等。4） 化學(xué)合成甜味劑，有糖精，甜蜜素，阿斯巴甜，三氯蔗糖等。這幾類產(chǎn)品都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，也有顯著的不足。這些缺點(diǎn)限制了它們的應(yīng)用。這些缺點(diǎn)主要有：1） 單糖，二糖，低聚糖，糖醇類的甜度比較低，達(dá)到同等甜度的使用量大。2） 合成甜味劑甜度很高，但很多產(chǎn)品具有苦澀味和金屬味，味道不純等，需要添加甜味抑制劑和填充劑。3） 低聚糖類，糖醇類的生物穩(wěn)定性較差。化學(xué)合成甜味劑一般穩(wěn)定性較好，但也有不令人滿意的地方。如阿斯巴甜不耐高溫及酸性條件，不能用于長(zhǎng)時(shí)間加熱的焙烤食品，不少甜味劑不能用于酸性食品等。4） 糖醇類食品吸濕性較大，粘度低，給食品加工帶來影響，無法用在干燥的固體食品上。5） 糖醇類不易吸收，攝取過量會(huì)引起腹瀉或腸胃不適，如脹氣，疼痛，打嗝等。6） 合成甜味劑的產(chǎn)品安全性仍受到懷疑。7） 低聚糖類，三氯蔗糖，部分糖醇類產(chǎn)品的價(jià)格較高。果葡糖漿通常經(jīng)酶法生產(chǎn)的含果糖42%的果葡糖漿，也稱為高果糖漿。經(jīng)過進(jìn)一步分離出葡萄糖，得果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的果糖漿。質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%的果糖漿再和適量質(zhì)量分?jǐn)?shù)42%果糖產(chǎn)品混合，可得到果糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%的糖漿。工業(yè)稱上述3種高果糖漿分別為F-42（HFC-S42），F(xiàn)-90（HFC-S90）和F-55（HFC-S55）。這三種產(chǎn)品都是液體，其中HFC-S42含果糖42%，葡萄糖52—55%，低聚糖6-8%，固形物含量71%。HFC-S55含果糖55%，葡萄糖40%，低聚糖4%，固行物含量77%。HFC-S90含果糖90%，葡萄糖8%，低聚糖1%，固行物含量80%。結(jié)晶這是果糖含量95%以上的結(jié)晶固體。按現(xiàn)在的技術(shù)水平，可以做出含量98%甚至99%以上。其中葡萄糖含量都只有千分之幾的水平。分類不同果糖產(chǎn)品現(xiàn)在有果葡糖漿，結(jié)晶果糖兩種形式。雖然它們都具有果糖的特性，在具體應(yīng)用中仍有諸多不同之處。在解酒制品中加入果糖，可以發(fā)揮果糖的多種功效。果糖吸收代謝迅速，可及時(shí)彌補(bǔ)酒精性的低血糖。果糖的代謝過程路徑短，耗能低，不產(chǎn)生乳酸，在肝臟缺氧情況下仍可代謝，肝臟負(fù)擔(dān)輕。果糖能促進(jìn)體內(nèi)醇的分解，抑制蛋白質(zhì)消耗，減少毒性最大的中間產(chǎn)物乙醛的停留時(shí)間。果糖還可減少酒精對(duì)肝細(xì)胞的缺氧損傷，減少缺氧肝細(xì)胞的死亡，在缺氧消除后及時(shí)恢復(fù)肝細(xì)胞的代謝能力。果糖的解酒作用主要是在保肝護(hù)肝，維持正常血糖水平等方面。6、氰化物毒理氰化物進(jìn)入人體后析出氰離子，與細(xì)胞線粒體內(nèi)氧化型細(xì)胞色素氧化酶的三價(jià)鐵結(jié)合，阻止氧化酶中的三價(jià)鐵還原，妨礙細(xì)胞正常呼吸，組織細(xì)胞不能利用氧，造成組織缺氧，導(dǎo)致機(jī)體陷入內(nèi)窒息狀態(tài)。另外某些腈類化合物的分子本身具有直接對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用。氰化氫（HCN）是一種無色氣體，帶有淡淡的苦杏仁味（苦杏仁含量最高）有趣的是，有四成人根本就聞不到它的味道，僅僅因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的基因。氰化鉀和氰化鈉都是無色晶體，在潮濕的空氣中，水解產(chǎn)生氫氰酸而具有苦杏仁味。氰化物擁有令人生畏的毒性，然而它們絕非化學(xué)家的創(chuàng)造，恰恰相反，它們廣泛存在于自然界，尤其是生物界。氰化物可由某些細(xì)菌，真菌或藻類制造，并存在于相當(dāng)多的食物與植物中。在植物中，氰化物通常與糖分子結(jié)合，并以含氰糖苷（cyanogenicglycoside）形式存在。比如，木薯中就含有含氰糖苷，在食用前必須設(shè)法將其除去（通?？砍掷m(xù)沸煮）。水果的核中通常含有氰化物或含氰糖苷。如杏仁中含有的苦杏仁苷，就是一種含氰糖苷，故食用杏仁前通常用溫水浸泡以去毒。7、包材1、 聚酯膜PET：常用厚度12um，高熔點(diǎn)、高耐熱性、高機(jī)械強(qiáng)度、高剛性、高透明度、高阻香性、高阻氣性；2、 尼龍膜PA：常用厚度15um，高熔點(diǎn)、高耐熱、高機(jī)械強(qiáng)度、高透明度和極好的耐穿刺性性能，其剛性和阻香性比PET差；3、 鋁箔AL:具有完全的阻潮性、阻氣性和阻光性，如果沒有機(jī)械損傷和針孔，它完全不透濕、不透氣；4、 聚乙烯PE:具有良好的熱封性能。PE具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達(dá)-70?-100°C），化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕；5、 聚丙烯PP：CPP流延聚丙烯（未拉伸）和BOPP聚丙烯（雙向拉伸），CPP膜主要用于復(fù)合材料的熱封層，BOPP薄膜適用于各種包裝、印刷、復(fù)合等，常用作復(fù)合包裝的外層；6、 聚偏二氯乙烯PVDC：涂敷了聚偏二氯乙烯的高阻隔薄膜，具有很高的阻隔性能，也就是說任何塑