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文檔簡介
食品化學
水
1、食品中水的存在狀態(tài)
鄰近水(Vicinalwater):水與非水組分的特定親水部位通
過水-離子和水-偶極發(fā)生強烈的相互作用。在-40C下不結(jié)
冰;無溶解溶質(zhì)的能力;與純水比較分子平均運動大大減
少;不能被微生物利用此種水很穩(wěn)定,不易引起Food的
腐敗變質(zhì)。
多層水:
占有第一層中剩下的位置以及在非水組分的機型基團周圍形
成了額外的幾層水。雖然結(jié)合程度不如鄰近水,主要通過
水水氫鍵和水溶質(zhì)氫鍵發(fā)生相互作用仍與非水組分靠得
足夠近,其性質(zhì)大大不同于純凈水的性質(zhì)。
?大多數(shù)多層水在40℃下不結(jié)冰,其余可結(jié)冰,但冰點
大大降低
?有一定溶解溶質(zhì)的能力
?與純水比較分子平均運動大大降低
?不能被微生物利用
體相水:
結(jié)冰,但冰點有所下降
溶解溶質(zhì)的能力強,干燥時易被除去
與純水分子平均運動接近,很適于微生物生
長和大多數(shù)化學反應(yīng),易引起食品的腐敗變
質(zhì),但與食品的風味及功能性緊密相關(guān)
2、BET單分子層水
■一個試樣含有的相當于區(qū)I和區(qū)n接界
的水分心量。
■BET相當于一個干制品在呈現(xiàn)最高穩(wěn)定
性的前提下能含有的最高水分含量。
■干物質(zhì)可接近的強極性基團周圍形成1個
單分子層所需水的近似量。
■相當于干物質(zhì)牢固結(jié)合的最大數(shù)量的水
(化合水+鄰近水)
■BET一般被認為是一個單層,然而
這是一個錯誤的概念。例如,淀粉
的BET值約相當于每個脫水葡萄糖
基一個水分子。
3、水分活性、吸附等溫線
水分活度定義:£溶劑
(水)的逸度。逸度:落劑從溶液逃
脫的趨勢品:純?nèi)軇┑囊荻取?/p>
在低壓(例如室溫)下,f/f。和p/po
之間的差別小于1%,2的二0〃0此等
式成立的前提是溶液是理想溶液和存
在熱力學平衡。
■&W與微生物生長和許多降解反應(yīng)的速
度具有很好的相關(guān)性,因此成為了一個
能指示產(chǎn)品穩(wěn)定性和微生物安全的參數(shù)。
定義在恒定溫度下,食品水分含量
(每單位質(zhì)量干物質(zhì)中水的質(zhì)量)對水
分活性作圖得到的曲線稱為水分吸著等
溫線(moisturesorptionisotherms,縮
寫為MSI)o
4、凈結(jié)構(gòu)形成效應(yīng)、凈結(jié)構(gòu)破壞效應(yīng)(哪些離子)
凈結(jié)構(gòu)形成效應(yīng):
流動性比純水差
電荷/半徑比值較大的離子產(chǎn)生強電場
++2+2+3+
Li,Na,H3O+,Ca,Ba,M『+,Al,
F,OH這些離子強烈地與4至6個第一
層水分子相互作用,導(dǎo)致它們比純水中
的HOH具有較低的流動性和堆積得更緊
凈結(jié)構(gòu)破壞
電荷/半徑比值較小的離子產(chǎn)生較弱電場
++++
K,Rb,Cs,NH4,C1-,Br,I-,
NO3,BrO3-,IO3,C1O4這些離子打
破水的正常結(jié)構(gòu),并且新的結(jié)構(gòu)又
不足以補償這種結(jié)構(gòu)上的損失。
5、吸附等溫線的作用、意義、應(yīng)用
等溫線的意義
■在濃縮和干燥過程中樣品脫水的難易程
度與RVP的關(guān)系;
■配制混合食品必須避免水分在配料之間
的轉(zhuǎn)移;
■測定包裝材料的阻濕性;
■測定什么樣的水分含量能夠抑制微生物
的生長;
■等溫線區(qū)I中的水是被最牢固地吸附著,是
食品中最難流動的水。通過H2O-離子或
-偶極相互作用與可接近的極性部位締合
在-40℃不能凍結(jié),不具有溶解溶質(zhì)的能力,
它的量不足以產(chǎn)生對固體的增塑效應(yīng)。可看
作為固體的一部分。
■區(qū)I的高水分端(區(qū)I和區(qū)II的邊界)相當
于食品的“BET單層”水分含量。在高水分
食品材料中,區(qū)I水僅占總水量的極小部分。
■單層并不表示所有干物質(zhì)被緊密堆積的單分
子水層所覆蓋。它代表了構(gòu)成水與鄰近水。
■區(qū)域n的水占剩余的第一層位置和固體的親水
基外的幾層,被稱為多層水。這部分水主要
通過氫鍵與相鄰的水分子和溶質(zhì)分子締合
(水一水和水一溶質(zhì)),流動性比整體相水
稍差,其中大部分在-40℃不能凍結(jié)。
■當水增加至靠近區(qū)II的低水分端,它對溶質(zhì)
產(chǎn)生顯著的增塑作用,降低了它們的玻璃化
相變溫度(glasstransitiontemperature,縮寫為
Tg),并導(dǎo)致固體基質(zhì)的初步腫脹。此作用
和開始出現(xiàn)的溶解過程使大多數(shù)反應(yīng)的速度
加快。
■區(qū)域III的水結(jié)合得最弱,流動性大,被稱為
體相水。__________________________________
6、液態(tài)水為何為結(jié)締狀態(tài)
①H-0鍵間電荷的非對稱分布使H-0鍵具有極性,這種極
性使分子之間產(chǎn)生引力。
②由于每個水分子具有數(shù)目相等的氫鍵供體和受體,因此可
以在三維空間形成多重氫鍵。
③靜電效應(yīng)。
7、水分活性在冰點上下的差別
比較冰點以上和冰點以下”
在凍結(jié)溫度以上,%是樣品組分和溫度的
函數(shù),前者是主要的因素。但在凍結(jié)溫度
以下時,aw與樣品中的組分無關(guān),只取決
于溫度,也就是說在有冰相存在時,?不
受體系中所含溶質(zhì)種類和比例的影響。
■凍結(jié)溫度以上和凍結(jié)溫度以下水活性對食
品穩(wěn)定性的影響是不同的。例如,一種食
品在-15℃和aw0.86時,微生物不生長,化
學反應(yīng)進行緩慢,可是,在20℃,與同樣
為0.86,則出現(xiàn)相反的情況,有些化學反
應(yīng)將迅速地進行,某些微生物也能生長。
■低于凍結(jié)溫度時的先不能用來預(yù)測凍結(jié)溫
度以上的同一種食品的”,因為低于凍結(jié)
溫度時相值與樣品的組成無關(guān),而只取決
于溫度。
8、半氫結(jié)構(gòu)
在鄰近的兩個氧原子的每一條連接線上有一個氫原子,它距
離共價結(jié)合的氧為1土0.014,距離氫鍵結(jié)合的氧為1.76±
O.OlAo氫原子占據(jù)這兩個位置的幾率相等,即氫原子平均
占據(jù)每個位置各一半的時間。通常我們把這種平均結(jié)構(gòu)稱為
半氫、鮑林或統(tǒng)計結(jié)構(gòu)。
糖類
1、環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特點及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用
環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特點:
1)圓柱形,高度對稱性
2)-0H在外側(cè),C-H和環(huán)0在內(nèi)側(cè)
3)環(huán)的外側(cè)親水,中間空穴是疏水區(qū)域
4)作為微膠囊壁材,包埋脂溶性物質(zhì)(風味物、香精油、膽固醇)
在食品工業(yè)中的應(yīng)用:
1)保持食品香味的穩(wěn)定
2)保持天然食用色素的穩(wěn)定
3)食品保鮮:將環(huán)糊精和其它生物多糖制成保鮮劑。涂于面包、糕
點表面可起到保水保形的作用。
4)除去食品的異味:魚品的腥味,大豆的豆腥味和羊肉的膻味,用
環(huán)糊精包接可除去。
5)作為固體果汁和固體飲料酒的載體
2、酶糖化經(jīng)過糊化、液化和糖化三道工序,每道工序的作
用是什么?
水溫至53c以上時淀粉會在在高溫下溶液中溶脹、分裂而形成均勻糊狀溶液的
特性,稱為淀粉的糊化。
糖化就是淀粉加水分解成甜味產(chǎn)物的過程。是淀粉糖品制造過程的主要過程。
也是食品發(fā)酵過程中許多中間產(chǎn)物的主要過程。
淀粉液化:其實就是淀粉在阿爾法淀粉酶的作用下,由高分子狀態(tài)(淀粉顆
粒)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低分子狀態(tài)(糊精),同時淀粉的黏度降低,即表現(xiàn)為由半固態(tài)變
為溶液態(tài)。
淀粉水浴加熱并不斷攪拌,淀粉漿逐漸糊化,糊化完全后在70~80c用a-
淀粉酶不斷攪拌使其液化,滅酶過濾,濾液冷卻加糖化酶在60?65℃恒溫水浴
糖化。
淀粉分解分為三個過程:糊化,液化,糖化。
1.糊化:就是指淀粉顆粒在熱水溶液中膨脹、破裂。在這種粘性溶液中的游離
淀粉分子相對未糊化的淀粉來說,淀粉酶可較好的將其分解。糊化后的淀粉不
再聚結(jié)成固體淀粉顆粒,因此在液體中含有的酶可以直接將它們很快分解。相反,
未糊化淀粉的分解則需要很多天。
2.液化:液化就是通過a—淀粉酶的作用,使已糊化過的淀粉液粘度降低。
3.糖化:含義是通過淀粉酶的作用,把已液化的淀粉分解成麥芽糖和糊精。
3、請分別列出三種褐變現(xiàn)象及其定義或褐變機理,談?wù)勗?/p>
樣抑制每種褐變的發(fā)生。
1)焦糖化反應(yīng):在無水(或濃溶液)條件下加熱糖或糖漿,用
酸或鍍鹽作催化劑,生成焦糖的過程,稱為焦糖化。
「A、脫水
反分子雙鍵一不飽和的環(huán)一聚合一高聚物
應(yīng)
歷
程B、縮合和聚合
裂解一揮發(fā)性的醛、酮一縮合或聚合
深色物質(zhì)
反應(yīng)條件
①無水或濃溶液,溫度15O-2OOC。
②催化劑:銹鹽,磷酸鹽,蘋果酸,延胡索酸,檸檬酸,酒石酸等
③pH8比pH5.9時快10倍。
④不同糖反應(yīng)速度不同,
碘口果糖大于葡萄糖(熔點的不同)
美拉德褐變:食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或貯藏過程中,
還原糖(主要是葡萄糖)同游離氨基酸或蛋白質(zhì)分子中氨基
酸殘基的游離氨基發(fā)生獄氨反應(yīng),產(chǎn)生有色大分子,這種反
應(yīng)被稱為美拉德反應(yīng)。
反應(yīng)機理(過程)
?開始和引發(fā)階段
a.氨基和?;s合
b.阿馬道萊(Amadori)分子重排
?中間階段
c.糖脫水
d.糖裂解
e.氨基酸降解
?后期階段
f.醇、醛縮合、
g-胺-醛縮合一工褐色色素
亞硫酸根可以與醛形成加成化合物,該產(chǎn)物可以與R—NK
縮合,但不能進一步生成薛夫堿和N—葡萄糖基胺,因此亞
硫酸根可以抑制美拉德褐變反應(yīng)。
抗壞血酸的褐變作用
Vc褐變對果汁褐變中起重要作用;Vc?氨基酸模擬
實驗表明,Vc-氨基酸的溶液系統(tǒng)比糖■氨基酸溶液系
統(tǒng)色變要快得多。含Vc的溶液在褐變的同時放出CO?。
Vc褐變的機理如下:
c
COOHlHHo
Cc
n
-2HO
2c
-co;—
HCOHC
)M
HOCHH
CB2OHCB2OHCH>OH
脫氫抗壞血酸DKG(2,3-二酯古洛糖酸)吠喃醛
4、美拉德褐變的產(chǎn)物有哪些?
產(chǎn)物:
色素:類黑精
風味化合物:如麥芽酚,乙基麥芽酚,異麥芽酚,毗喃酮,
吠喃酮,內(nèi)酯,跋基化合物,酸和酯類。
二氧化碳:斯特勒克降解反應(yīng)是產(chǎn)生二氧化碳的來源。
5、a淀粉與B淀粉的定義
田淀粉:生淀粉分子之間由于氫鍵的結(jié)合,排列成十分緊
密的束狀,稱為小淀粉,水分很難進入其中。
a-淀粉:淀粉粒中的束狀結(jié)構(gòu)松散,淀粉分子逸出,與水
分子充分相互作用,這種狀態(tài)的淀粉稱為a-淀粉。
6、食品加工中如何控制和利用美拉德反應(yīng)?
抑制Maillard反應(yīng)
/注意選擇原料
如土豆片,選氨基酸、還原糖含量
少的品種;糖類一般選用蔗糖。
/保持低水分
使心小于02,蔬菜干制品密封,袋子里
放上高效干燥劑。如Si。2等。
/so2
硫處理對防止酶褐變和非酶褐變都很有效
/保持低pH值
常加酸,如檸檬酸,蘋果酸
/熱水燙漂
除去部分可溶固形物,降低還原糖含量
/降低溫度
t<10℃時,可防止褐變地發(fā)生
/鈣處理
如馬鈴薯淀粉加工中,力口Ca(0H)2可
以防止褐變,產(chǎn)品白度大大提高。
/除去一種底物
加入葡萄糖氧化酶,除去糖,減少褐變
利用Maillard反應(yīng)
面包、咖啡,紅茶,啤酒,糕點,醬油
產(chǎn)生特殊風味,香味
控制原材料、溫度及加工方法
/控制原材料
核糖+半胱氨酸:烤豬肉香味
核糖+谷胱甘肽:烤牛肉香味
/控制溫度
葡萄糖+綴氨酸
100-150℃烤面包香味
180℃巧克力香味
木糖-酵母水解蛋白
90℃餅干香型
160℃醬肉香型
不同加工方法:土豆大麥
水煮125種香氣75種香氣
烘烤250種香氣150種香氣
影響Maillard反應(yīng)因素
■糖的種類、含量、結(jié)構(gòu)
a.不飽和醛〉二黑基化合物>飽和醛)酮
b.五碳糖〉六碳糖(10倍)
c.單糖〉雙糖
d.五碳糖:核糖》阿拉伯糖》木糖
六碳糖:半乳糖>甘露糖)葡萄糖
e.還原糖含量與褐變成正比
f.只有鏈式結(jié)構(gòu)的糖(游離短基)才能褐變
■氨基酸及其它含氨物種類
a,含S-S,S-H不易褐變。
b.有用1%苯環(huán)易褐變。
c.堿性氨基酸易褐變。
d.氨基在£-位或在末端者,比
位易褐變。
e.胺類>氨基酸〉蛋白質(zhì)。
溫度
△t=10℃,則褐變速度差相差3?5倍。
一般來講:t>30℃時,褐變較快
僅20℃時,褐變較慢
t<10℃時,可較好地控制或
防止褐變地發(fā)生
醬油:發(fā)酵溫度每提高5°C,著色度
提高35.6%。)
■水分
10%?15%,褐變易進行
5%?10%,多數(shù)褐變難進行
%小于0.2能抑制褐變反應(yīng)
■pH值
pH4—9范圍內(nèi),隨pH1,褐變T
pHW4時,褐變反應(yīng)程度較輕微
pH7.8—9.2范圍內(nèi),褐變較嚴重
■金屬蜀子
+3+2加夫諒疵
FCeu催(F化e還>原Fe酮)的氧化1}促又
Na+對褐變無影響。
Ca2+可同氨基酸結(jié)合生成不溶性化
合物而抑制褐變。
7、膳食纖維的物化特性及其與低聚糖的關(guān)系
膳食纖維的物化特性
高持水力
一增加人體排便的體積與速度
................■
吸附作用
-----
膽固醇、膽汁酸(降血脂)、有毒物質(zhì)
..............................................................................?
吉合交換陽離子
1影響消化道的pH、滲透壓,提供緩沖環(huán)境,
有利于消化吸收
無能量填充劑
?I,-----
遇水膨脹,引起飽腹感,預(yù)防肥胖
.........................................?
發(fā)酵作用
■-----------*
誘導(dǎo)有益菌(雙歧桿菌)產(chǎn)生,致癌物
質(zhì)少,很快排出體外,預(yù)防結(jié)腸癌
.........................................?
膳食纖維與低聚糖的關(guān)系:
1)低聚糖屬于低分子量的水溶性膳食纖維。
2)低聚糖的某些生理功能類似于膳食纖維,但它不具備膳
食纖維的物理特征,如粘稠性、持水性和膨脹性等。
3)低聚糖的生理功能完全歸功于其獨有的發(fā)酵特征(雙歧
桿菌增殖特性)。
4)而目前對膳食纖維發(fā)酵特性的研究還不夠深入,尚無法
與低聚糖的雙歧桿菌增殖特性相比較。
8、何謂淀粉的糊化和老化?影響它們的因素有哪些?
糊化(a—化):淀粉粒在適當溫度下,在水中溶脹,分裂,
形成均勻的糊狀溶液的過程被稱為糊化。其本質(zhì)是微觀結(jié)構(gòu)
從有序轉(zhuǎn)變成無序。
影響糊化因素:
1)結(jié)構(gòu):直連淀粉比例高不易糊化
2)Aw:水分減少,糊化溫度升高
3)糖:高濃度的糖抑制淀粉糊化
4)鹽:高濃度的鹽使淀粉糊化受到抑制;低濃度的鹽,對糊
化幾乎無影響。
5)脂類:甘油酯和脂肪酸均可與直鏈淀粉形成復(fù)合物,100℃
不破壞,所以推遲糊化過程,升高糊化溫度。
6)乳化劑:與淀粉螺旋形成包合物,阻止水分子進入淀粉
顆粒,因而干擾糊化。
7)酸度:
pH<4時,淀粉水解為糊精,粘度降低(故
高酸食品的增稠需用交聯(lián)淀粉)
PH4-7時,幾乎無影響
pH=10時,糊化速度迅速加快,但在食品
中意義不大
8)溫度:溫度越高,糊化程度越大。
9)淀粉酶:在糊化初期,淀粉粒吸水膨脹已經(jīng)開始,而淀
粉酶尚未被鈍化前,可使淀粉降解(稀化),使淀粉糊化加
速。
10)親水性高分子(明膠、CMC):競爭吸附水,是糊化溫度
t
11)電解質(zhì):破壞淀粉分子間氫鍵,促進淀粉糊化
陰離子:OH>水楊酸根〉CNS、「〉BF>NC)3->C「>酒石酸根〉檸檬
酸根〉SO4?一
陽離子:Li+>Na+>K+>NH4+>Mg2+。
淀粉老化:淀粉糊冷卻或儲存時,淀粉分子通過氫鍵相互作
用的再締合產(chǎn)生沉淀或不溶解的現(xiàn)象。實質(zhì)是糊化的后的分
子又自動排列成序,形成高度致密的、結(jié)晶化的、不溶解性
分子微束。
影響淀粉老化的因素
1)溫度:2-4℃,易老化;>60℃或<-20℃,不易發(fā)生老
化
2)含水量:30-60%,易老化(面包、米飯、饅頭)
<10%或過高均不易老化
3)溶液濃度:濃度大,分子碰撞機會多,易于老化;淀粉
濃度小,分子碰撞機會少,不易于老化。
4)冷卻速度:緩慢冷卻,加重老化程度;迅速冷卻,降低
老化程度。
5)結(jié)構(gòu):
直鏈(空間位阻小)比支鏈淀粉易老化
聚合度適中的才易于老化(100-200)
淀粉改性后,不均勻性提高,不易老化。
淀粉膨化加工后(膨化食品),加深淀
粉的a化程度,不易老化。
6)無機鹽種類(阻止老化的順序):
322+2+2+++
SCN>PO4>CO3'>|->NO3>BR>CrzBa>Sr>Ca>k>Na
7)pH:pH5?7老化最快,偏酸或堿不易老化;
8)共存物的影響:脂類和乳化劑可抗老化(淀粉膠束之間
形成一層薄膜);多糖(果膠例外)、蛋白質(zhì)等親水大分子,
可與淀粉競爭水分子及干擾淀粉分子平行靠攏,從而起到抗
老化作用。
9、淀粉糊化作用的三個階段
可逆吸水階段:
在室溫的水中浸泡時,水分進入淀粉粒的非晶質(zhì)部分,體
積略有膨脹,此時冷卻干燥,吸入的水分子排出可以復(fù)原,
雙折射現(xiàn)象不變。
不可逆吸水階段:
隨著溫度的升高,淀粉分子之間的氫鍵斷裂,因而淀粉分
子有更多的位點可以和水分子發(fā)生氫鍵締合,水分進入淀粉
粒的微晶間隙,不可逆大量吸水,其體積可膨脹到原始體積
的50?100倍。處在這一階段的淀粉如果把它重新進行干燥,
其水分也不會完全排出而恢復(fù)到原來的結(jié)構(gòu)。
淀粉粒解體階段:
隨著環(huán)境溫度的繼續(xù)提高,淀粉顆粒仍在繼續(xù)吸水膨脹。
當其體積膨脹到一定限度后,顆粒便出現(xiàn)破裂現(xiàn)象,顆粒內(nèi)
的淀粉分子向各方向伸展擴散,溶出顆粒體外,擴展開來的
淀粉分子之間會互相聯(lián)結(jié)、纏繞,形成一個網(wǎng)狀的含水膠體。
這就是淀粉完成糊化后所表現(xiàn)出來的糊狀體。
10、什么是高甲氧基果膠和低甲氧基果膠,凝膠機理分別是
什么。
高甲氧基果膠(HM):DE>50%
低甲氧基果膠(LM):DE<50%
酯化度(DE):D-半乳糖醛酸殘基的酯化
數(shù)占D—半乳糖醛酸殘基總數(shù)的百分數(shù)。
HM凝膠機理:1)在果膠溶液中加入足夠的酸和糖就會膠
凝。
2)pH足夠低時,分子間斥力下降,分子締合形成接合區(qū);
3)高濃度糖(~65%,至少55%)與分子鏈競爭水,
果膠溶劑化程度大大下降,有助于鏈間相互作用;
4)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),凝膠強度高
LM凝膠機理:二價陽離子在果膠分子間形成交聯(lián)
脂類
1、脂肪酸的命名
脂類的命名
(一)脂肪酸的系統(tǒng)命名法
CH2-(CH2)3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)5-CH2-COOH
名稱:十八9,12-二烯酸(9,12-octadecadienoic)
18:23618:2(n-6)
天然多烯酸(一般會有2-6個雙鍵)的雙鍵部分是
被亞甲基隔開的。
通常用順式(cis-)和反式(trans-)表明雙鍵的兒何構(gòu)
型,他們分別表示燒基在雙鍵的同側(cè)和異側(cè)。
Z—型、E-型
(二)?;视偷牧Ⅲw有擇位次編排命名法
■碳原子自上而下編號,三酰甘油命名法為:
口數(shù)字命名法:Sn-16:0-18:1-18:0
口英文縮寫法:Sn-POSt
□中文命名法:Sn-甘油-1-棕植|酸酯-2-油酸酯-3-
硬脂酸酯,或Sn-甘油-1-棕稠酰-2-油酰-3-硬脂
酰
1
CH20HSn-1CH2COR1
HO—Sn-2R2OCO-C—H
CH2OHSn-3-3CH20coR3一
RI:棕桐酹,R2:油酷,R3:硬脂酹
■以rac表示兩個對映體的外消旋混合物,rac-
StOM表示等量的Sn?StOM和Sn-MOSt。
-以p表示縮寫符號中間的脂肪酸?;赟n-2位
置,而其余兩種酸的位置可能是Sn?1或Sn.3,
例如,B?StOM表示任何比例的SrvStOM和
Sn-MOSt的混合物。
■單酸?;视停ɡ鏜MM)或者酸的分布位
置是未知的,可能是異構(gòu)體的混合物,例如
StOM用來表示Sn?StOM,Sn-MOSt,Sn-
OStM,Sn-MStO,Sn-StMO和Sn-OMSt的混
合物。
2、油脂的精煉
3、脂肪氧化、單重態(tài)氧(光敏反應(yīng)、猝滅反應(yīng))
脂肪氧化:
■油的氧化同營養(yǎng)、風味、安全、貯存及經(jīng)濟有
關(guān)。
-產(chǎn)生不希望的揮發(fā)性化合物,使食品產(chǎn)生不
良風味。
-脂類氧化是食品變質(zhì)的主要原因之一。
■食品中脂類的氧化分為酶促氧化和非酶氧化。
非酶氧化包括自動氧化和光敏氧化。
4、脂肪氧化(自動、光敏)的機制、特征、氫過氧化物的
形成
自動氧化的特征
干擾自由基反應(yīng)的物質(zhì)會抑制脂肪的自動氧
化速度。
B.光和產(chǎn)生自由基的物質(zhì)能催化脂肪的自動氧
化。
C.反應(yīng)產(chǎn)生大量氫過氧化物。
D.純脂肪物質(zhì)的氧化需要一個相當長的誘導(dǎo)
期。
三步自山基反應(yīng)機制
引發(fā)RH-^^R+H
傳遞R+Ox-ROO-
ROO+RH-ROOH4-R-
終止R+R-R—R
R+R00->R-O-O-R
ROO+ROO—R-O-O-R+Oi
?引發(fā)劑:單重態(tài)氧(1。2),由天然色素等產(chǎn)生。
?與雙鍵相鄰的a-亞中基氫原子,較為活潑,易被除
去,生成烷基自由基R-;
?R?迅速吸收空氣中氧生成過氧化自由基R0。;
?R00?乂從其它RH分子的a-亞甲基上奪取氫產(chǎn)生氫過
氧化物(ROOH)和R?0
?新的R?基與氧作用重復(fù)以上步驟;
?一旦生成非自由基產(chǎn)品,鏈反應(yīng)就終止。
■油酸:先在雙鍵的a-C處形成自由基,最終生成
四種ROOHo
?油酸酯:亞油酸具有戊二烯結(jié)構(gòu),-C11同時
受到兩個雙鍵的雙重激活,氧化反應(yīng)速度比油
酸約快20倍。因此首先在C11處形成自由基,
該自由基異構(gòu)化,生成兩種具有共朝雙鍵結(jié)構(gòu)的
亞油酸,再與3。2作用可生成兩種氫過氧化物。
I------------------------------------
與自動氧化的機制不同,是通過“烯”反應(yīng)進行
氧化。?
亞油酸酯光敏氧化反應(yīng)機理如下:
卡,折折
1111
_OOHv=vO\OH,OOHOOH
光敏氧化中,每個不飽和碳均可形成氫過氧化物。
光敏氧化的特征
a.不產(chǎn)生自由基;
b.雙鍵的構(gòu)型會發(fā)生改變,順式構(gòu)型改變成反
式構(gòu)型;
c.光的影響遠大于氧濃度的影響;
d.沒有誘導(dǎo)期;
e.不受自由基抑制劑的影響。光敏氧化反應(yīng)受
到單重態(tài)氧淬滅劑B-胡蘿卜素與生育酚的抑
制,但不受抗氧化劑影響;
f.產(chǎn)物是氫過氧化物。
亞油酸酯的光敏氧化
5、脂肪氧化常見的影響因素
溫度:溫度越高氧化越快(氧化反應(yīng)速度和物理
狀態(tài))
氧濃度:光敏氧化的情況與自動氧化不同
水分活性(見水一章):單分子水層時氧化速度
最慢
引發(fā)劑(光、輻射、金屬離子等)
脂肪酸組成:不飽和脂肪酸易于氧化。
游離脂肪酸含量:游離脂酸的空間位阻小于脂
肪。
乳化劑:影響脂的分散狀態(tài)和氧化的溶入。
表面面積:與氧接觸的機會。
助氧化劑:例如Co、Cu、Fe、Mn和Ni,濃
度低至04ppm時,也可以使誘導(dǎo)期縮短和氧
化速率增大
6、精煉過程步驟的作用
一、油脂精煉
沉降和脫膠沉降包括加熱脂肪、靜置和分離水
相,使油脂中的水分、蛋白質(zhì)物質(zhì)、磷脂和糖
類被清除。特別是含有大量磷脂的油,例如豆
油,在脫膠預(yù)處理時應(yīng)加入2%?3%的水,并
在溫度約50℃攪拌混合,然后靜置沉降或離心
分離水化磷脂。
脫酸(中和)
向油脂中加入適宜濃度的氫氧化鈉,然后混合加
熱,劇烈攪拌一段時間,靜置至水相出現(xiàn)沉淀,
得到可用于制作肥皂的油腳或皂腳。油脂用熱
水洗滌,隨后靜置或離心,使中性油與殘余的
皂腳分離。
堿處理的主要目的是除去油脂中的游離脂肪酸,
但同時也能使油脂中的磷脂和有色物質(zhì)明顯減
少。
脫色(漂白)
油脂加熱至85℃左右,用吸附劑例如漂白土
(Fullersearth)或活性炭處理,有色物質(zhì)幾
乎全部被清除
O其他物質(zhì)例如磷脂、皂化物和某些氧化產(chǎn)物也
同色素一起被吸附,然后過濾除去漂白土,便
得到純凈的油脂。
脫臭油脂中存在一些非需宜的異味物質(zhì),
主要源于油脂氧化產(chǎn)物。采用減壓蒸儲的方法,
并添加檸檬酸,螯合過渡金屬離子,抑制氧化
作用。
冬化
7、亞晶胞、同質(zhì)多晶、固體脂肪指數(shù)
同質(zhì)多晶是指化學組成相同而晶體狀態(tài)(晶型)不同的化
合物,這類化合物在熔融態(tài)時具有相同的化學組成與性質(zhì)。
亞晶胞:主晶胞內(nèi)沿著鏈軸的最小的空間重復(fù)
單元。硬脂酸每個亞晶胞含有一個亞乙基。-CH2
-
—CH2
三斜(T〃)堆積:也稱£,每個亞晶胞中有一個
亞乙基,所有的曲折平面都是相平行的。
正交(0±)堆積:也為每個亞晶胞中具有
兩個亞乙基單位,交替鏈平面與它們鄰近平面互
相垂直。
□正石蠟、脂肪酸、脂肪酸酯存在正交堆積。
六方形的堆積(H):一般稱為。,焊鏈是隨機
定向,并繞著它們的長垂直軸而旋轉(zhuǎn)。
油脂食品中固體與液體的比例稱為固體脂肪指數(shù)
氨基酸、肽和蛋白質(zhì)
1、影響蛋白質(zhì)變性的因素
物理因素:熱、低溫、機械處理、靜液壓、輻射、界面
化學因素:ph、金屬離子、有機溶劑、有機化合物水溶液、
表面活性劑、離液鹽、
2、蛋白質(zhì)溶解性及其影響因素
二溶解性
影響蛋白質(zhì)溶解性的因素
1.氨基酸組成與疏水性
-蛋白質(zhì)中氨基酸的疏水性和離子性是影響
蛋白質(zhì)溶解性的主要因素。
-疏水相互作用增強了蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相
互作用,使蛋白質(zhì)在水中的溶解度降低。
■離子相互作用則有利于蛋白質(zhì)-水相互作用,
可使蛋白質(zhì)分散在水中,從而增加了蛋白
質(zhì)在水中的溶解度。
■蛋白質(zhì)表面的疏水小區(qū)域的數(shù)目愈小,蛋白質(zhì)
的溶解度愈大。
■在等電點時,如果一種蛋白質(zhì)的疏水基團因充
分暴露,它將通過疏水相互作用降低靜電排斥
力,導(dǎo)致產(chǎn)生沉淀。相反,當疏水相互作用很
弱時,山于水合作用和空間排斥作用使蛋白質(zhì)
仍然保持溶解狀態(tài)。
2.pH的影響
■帶電荷的蛋白質(zhì)分子比不帶電荷的分子溶解度
大,帶同種電荷的蛋白質(zhì)鏈易于互相排斥、解
離或展開。
■pH值與pl值相差不大時,蛋白質(zhì)分子與水分
子之間的相互作用最少,所帶凈電荷也非常小,
以致多肽鏈相互靠近,甚至形成聚集體,引起
蛋白質(zhì)沉淀。
■在堿性pH介質(zhì)中,蛋白質(zhì)
的溶解度比在酸性pH介質(zhì)
中大;
3.離子強度u的影響
(1)當中性鹽的離子強度較低(<0?5)時,
電荷屏蔽效應(yīng)對蛋白質(zhì)溶解度有雙重影響:
■如果蛋白質(zhì)含有高比例的非極性區(qū)域,電
荷屏蔽效應(yīng)使蛋白質(zhì)的溶解度下降;
■如果蛋白質(zhì)含有高比例的極性區(qū)域,則增
加蛋白質(zhì)的溶解度。
(2)若離子強度大于1?0時,鹽對蛋白質(zhì)的
溶解度具有特殊的離子效應(yīng)。
■硫酸鹽和氟化物逐漸降低蛋白質(zhì)的溶解度,
稱為鹽析效應(yīng)(Saltingouteffect)。
-硫氟酸鹽和過氯酸鹽則提高蛋白質(zhì)的溶解
度,稱為鹽溶效應(yīng)(Saltingineffect)。
陰離子提高蛋白質(zhì)的溶解度的排列順序如下:
SO42yF<CH3COO<CI<Br<NO3<|-
<CIO4-<SCN-
陽離子降低蛋白質(zhì)溶解度的順序:
++++2+2+
NH4<K<Na<Li<Mg<Cao
4.溫度的影響
■在恒定pH和離子強度時,蛋白質(zhì)的溶解度
在0℃到40?50℃之間隨溫度上升而增加。
然而對高疏水性蛋白質(zhì),例如酪蛋白和
某些谷蛋白,它們的溶解度則與溫度呈負
相關(guān)。
■超過40~50℃時,分子運動足以使穩(wěn)定的二
級和三級結(jié)構(gòu)的鍵斷裂,蛋白質(zhì)變性往往
伴隨發(fā)生聚集,溶解度比天然蛋白質(zhì)的小。
■大多數(shù)蛋白質(zhì)在加熱時,溶解度明顯地不
可逆降低。
5.有機溶劑的影響
-能與水互溶的有機溶劑(如乙醇或丙酮),
使水的介電常數(shù)降低,提高了蛋白質(zhì)分子
內(nèi)和分子間的靜電作用力(排斥和吸引
力)。分子內(nèi)的靜電排斥作用使蛋白質(zhì)分
子伸長,有利于肽鏈基團的暴露和在分子
之間形成氫鍵,并使分子之間的異種電荷
產(chǎn)生靜電吸引。這些分子間的極性相互作
用,促使了蛋白質(zhì)在有機溶劑中聚集沉淀
或在水介質(zhì)中溶解度降低。
■有機溶劑■水體系中的疏水相互作用對蛋白
質(zhì)沉淀所起的作用最低,因為有機溶劑對
非極性殘基具有增溶作用;
■然而即使在含低濃度有機溶劑的水介質(zhì)中,
暴露的殘基之間的疏水相互作用仍能促使
蛋白質(zhì)的不溶解。
3、蛋白質(zhì)熱變性
熱變性的機制:
①在天然狀態(tài)下,蛋白質(zhì)中的氫鍵、靜電和范
德華相互作用是放熱反應(yīng)(熔驅(qū)動),這些
作用力隨著溫度的升高而減弱,在高溫下是
去穩(wěn)定作用的,而在低溫下起到穩(wěn)定作用
(在蛋白質(zhì)分子中的大量肽氫鍵幾乎都是埋藏
在分子內(nèi)部,因此,它們能在一個較寬的溫
度范圍保持穩(wěn)定)。
②疏水相互作用是吸熱反應(yīng),隨溫度升高疏
水作用增強。疏水相互作用一般在60?
70℃時達到最高值(與疏水側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)有
關(guān)),但溫度超過一定值(>70℃,因側(cè)
鏈而異)后,又會減弱。因為超過一定溫
度,水的有序結(jié)構(gòu)逐漸破壞,隨之烙的變
化有利于疏水基團進入水中,最終導(dǎo)致疏
水相互作用去穩(wěn)定。
蛋白質(zhì)溶液加熱時,上述兩種對立的作
用均存在,當溫度升高到一定值時,
由于疏水相互作用不再增加,甚至還
會減弱,最終導(dǎo)致蛋白質(zhì)熱變性。
影響熱變性的因素
(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類
?蛋白質(zhì)中天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、
賴氨酸、精氨酸、色氨酸和酪氨酸的殘基
百分數(shù)與熱變性溫度呈正相關(guān);
■同一組蛋白熱變性溫度與丙氨酸、甘氨酸、
谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸、繳氨酸等氨
基酸的殘基百分數(shù)則是呈負相關(guān)。
-蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性不僅決定于分子中氨基
酸的組成,極性與非極性氨基酸的比例,
而且還依賴于這兩類氨基酸在肽鏈中的分
布。蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性與分子的柔順性呈
負相關(guān)。
(2)水分含量
水能促進蛋白質(zhì)的熱變性。
糖類
在蛋白質(zhì)水溶液中添加糖可提高其熱穩(wěn)定性
■如蔗糖、乳糖、葡萄糖和甘油能穩(wěn)定蛋白
質(zhì),對抗熱變性。
4、蛋白質(zhì)表面活性
快速吸附到
的能力
在達到界面
后退.速伸襲
二月?達利界面,年尊針、
和取向
近分子相互作用形成具
有強內(nèi)聚力和粘彈性的
膜,能耐?炙熱和機械的
、作用。"
5、肽鍵的影響
肽鍵的這個特性對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有重要的影響:
I.共振結(jié)構(gòu)使-NH在pH。?14之間不能被質(zhì)子
化;
肽鍵由于部分雙鍵性質(zhì),-C-N鍵不能夠像普
通的C-N單鍵那樣可以自由旋轉(zhuǎn),CO-NH鍵的
旋轉(zhuǎn)角(即3角)最大為6。;
5.電子的非定域作用使?;难踉訋в胁糠?/p>
負電荷,N-H基的氫原子帶有部分的正電荷。
多肽主鏈上的C=0和N-H基之間可以在主鏈內(nèi)或
6主鏈與主鏈之間形成氫鍵。
多肽鏈主鏈基本上可被描述為通過c。原子連結(jié)的
一系列-C。-CO-NH-q-平面
多肽主鏈的肽單位中原子的平面構(gòu)型小(fai)和
v(psi)是C「N和Ca-C鍵的雙面(扭轉(zhuǎn))角,
7、側(cè)鏈位于平面上方或下方
8、起泡性質(zhì)的影響(形成、穩(wěn)定)
(1)pH
□蛋白質(zhì)溶解度大是起泡能力大和泡沫穩(wěn)
定性圖的必要條件;
□等電點pH時泡沫膨脹量不大,但泡沫的
穩(wěn)定性較高。(分子間的靜電吸引作用
使被吸附在空氣-水界面的蛋白質(zhì)膜的厚
度和剛性增大);
□原離等電點pH,起泡能力增加,氮泡沫
穩(wěn)定性下降。
|(2)鹽類
鹽的種類和蛋白質(zhì)在鹽溶液中的溶解特性,影
響蛋白質(zhì)的起泡性。
■鹽析作用通??梢愿纳频鞍踪|(zhì)的起泡性。而鹽
溶使蛋白質(zhì)顯示較差的起泡性。
口卵清蛋白、谷蛋白和大豆蛋白等,隨著NaCl
濃度的增加而增加。(鹽析效應(yīng))
□乳清蛋白,特別是B-乳球蛋白,則隨著
NaCl濃度的增加而降低。(鹽溶效應(yīng))
?二價陽離子例如Ca2+和Mg2+在0.02-0.04mol/L
范圍,與蛋白質(zhì)的竣基生成橋鍵,提高泡沫穩(wěn)
定性。
(3)糖類
-蔗糖、乳糖和其他糖類通常能夠抑制泡沫膨
脹,但也可提高泡沫的穩(wěn)定性(糖類物質(zhì)能
增大體相粘度)。
■糖溶液提高了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,蛋白質(zhì)
不能夠在界面吸附和伸展,起泡能力下降。
制作蛋白酥皮和其他含糖泡沫甜食,最
好在泡沫膨脹后再加入糖。
(4)脂類
-蛋白質(zhì)被低濃度(直到0.1%)脂類污染時,
脂類物質(zhì)將會嚴重損害起泡性能。(
啤酒泡沫的消泡)
可能是由于具有表面活性的極性脂類化
合物占據(jù)了空氣-水界面,對吸附蛋白質(zhì)膜的
最適宜構(gòu)象產(chǎn)生干擾,從而抑制了蛋白質(zhì)在
界面的吸附,使泡沫的內(nèi)聚力和粘彈性降低,
最終造成攪打過程中泡沫破裂。
(5)蛋白質(zhì)濃度
■蛋白質(zhì)濃度愈高,泡沫愈牢固。
■增加蛋白質(zhì)濃度將會產(chǎn)生更小的氣泡和更
穩(wěn)定的泡沫。
■起泡前使蛋白質(zhì)溶液陳化,有利于泡沫的
穩(wěn)定性,可能是由于促進蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的
相互作用能形成更厚的吸附膜。
(6)溫度
■蛋白質(zhì)加熱部分變性,可以改善泡沫的起
泡性;
■熱處理雖然能增加膨脹量,但會使泡沫穩(wěn)
定性降低;
■更劇烈條件的熱處理則會損害起泡能力
(蛋白質(zhì)分子形成二硫鍵,聚合,分子量
增加,泡沫性質(zhì)下降)。
9、疏水相互作用
-在水溶液中水結(jié)構(gòu)引起的非極性基團之間的
相互作用被稱為疏水相互作用。
■疏水相互作用是一個吸熱過程,在高溫下作
用很強,低溫下較弱。
■在蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的形成中,疏水相互作用不
是至關(guān)重要的,但是在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的形成
和穩(wěn)定中,疏水作用是位于諸多因素的首位。
酶
1、酶的特征
1)催化劑的共同點
a)量少高效
b)僅改變化學反應(yīng)的速度,并不改變化學反應(yīng)的平衡點
c)都是通過降低反應(yīng)分子的活化能來加快化學反應(yīng)的速
度
2)酶的特性(生物催化劑)
d)高效催化,條件溫和
e)高度專一
2、酶的專一性
k酶的專一性_________
I一種酶僅作用于一種或一類化學反
,應(yīng)(反應(yīng)專一性),而且對底物有
嚴格的選擇(底物專一性)
反應(yīng)專一性氧化還原酶、水解酶、轉(zhuǎn)移酶
糖甘
昔
酶
鍵
W-
酯
酯
鍵
底物專一性酶
肽
肽
鍵
酶
酶的底物專一性
》絕對專一性:只能作用于一個底物
》相對專一性:作用于一類化合物或一種化學鍵
酯^酯鍵
>立體專一性:作用于立體異構(gòu)體中的一種
cgD-乳酸脫氫窿
D-乳酸+NAD占防酮酸+NADH+H+X
絕對專一性
酶只作用于特定結(jié)構(gòu)的底物,進行一種
專一的反應(yīng),生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
NH
::2服酶
O=C//+H2O
a2NH3+CO2
NH2
尿素
/NH-CH
O=C、
NH2
甲基尿素
_________相對?!?性
酶作用于一類化合物或一種化學鍵。
必需基團:這些基團若經(jīng)化學修飾使其改變,則
酶的活性喪失。
活性中心:的分子中直接和底物結(jié)合并完成催
化反應(yīng)的空間小區(qū)域。
r結(jié)合基團一專一性
負責與底物分子結(jié)合
C活性中心乂
催化性質(zhì)
必需基團<I負責催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物
I維持酶的空間結(jié)構(gòu)
4、酶的命名和分類
習慣命名法
4個原則:
,據(jù)底物命名:淀粉酶、蛋白酶
/催化的反應(yīng)性質(zhì):氧化酶、水解酶
/底物+反應(yīng)性質(zhì):谷胱甘肽脫氫酶
/酶的來源+底物:胃蛋白酶、胰蛋白酶
問題:“一酹多名”或“一名多酹”
如分解淀粉的酶:淀粉酶、淀粉水解的和細菌淀粉酶
國際系統(tǒng)命名法與分類
系統(tǒng)名稱習慣名稱
系統(tǒng)名稱:明確標明底物及所催化反應(yīng)的特征
若前面底物有兩個,則兩個底物都寫上,
并在兩個底物之間用“:”分開,若底
物之一是水,則可略去。
國際系統(tǒng)命名法與分類
國際酷學委員會根據(jù)酹催化反應(yīng)的類型,把腦分為:
(1.氧化還原酶
2.轉(zhuǎn)移酶
3.水解酶
4.裂解酶
5.異構(gòu)酶
<6.合成酶
5、影響酶促反應(yīng)的因素(酶和底物的濃度、活化劑、抑制
劑、pH值、溫度)
pH對酶促反應(yīng)的影響
/最適pH胃蛋白酶淀粉
酶
表現(xiàn)出酶最大活力的pH值活膽堿酯酶
/pH穩(wěn)定性性
在一定的pH范圍內(nèi)酶是
穩(wěn)定的
pH影響酶活力的原因主要在于:
/環(huán)境過酸、過堿使酶變性失活;
,影響酶活性基團的解離;0246810
pHu
/影響底物的解離。pH對某些酶活性的影響
水解酶穩(wěn)定的pH值范圍為5.0—10.0,最適pH為7.0
溫度對酶促反應(yīng)的影響
口雙重影響
溫度升高,酶促反應(yīng)速度
升高;由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),
溫度升高,可引起酶的變性,從
而反應(yīng)速度降低。
口最適溫度
悔促反應(yīng)速度最快時的
環(huán)境溫度。其不是酶的特征
性常數(shù)
動物組織:35?40℃0102030405060
植物酶:40?50c溫度°C
*低,溫的應(yīng)用高溫的應(yīng)用溫度對淀粉酶活性的影響
酶濃度對酶促反應(yīng)的影響
在有足夠底物(反應(yīng)達到最大速度Vmax)
和其他條件不變的情況下:
v=k[E]
酶促反應(yīng)的速度與酶濃度成正比
抑制劑對酶促反應(yīng)的影響
抑制劑:
使酶的必需基團或活性部位中的基團的化學性質(zhì)改變而
降低酶活力甚至使酶失活的物質(zhì)。
抑制作用:
凡使酶活力下降,但并不引起酶蛋白變性的作用。
「不可逆抑制作用
f競爭性抑制
、可逆抑制作用]非競爭性抑制
、反競爭性抑制
激活劑對酶促反應(yīng)的影響
>激活劑
使薛由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈?/p>
質(zhì)。其中大部分是一些無機離子和小分子簡單
有機物如:Na\K+、Ca2+.Mg2\Cu2\Zn2\
F-2+等;
無機離子對酶的激活作用:
?穩(wěn)定酶催化作用所需的構(gòu)象
?作為底物與薛蛋白之間聯(lián)系的橋梁
?輔崎或輔基
6、米氏方程、Km的意義
?1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與
底物濃度關(guān)系的數(shù)學方程式,即米一曼氏
方程式,簡稱米氏方程式。
上式中:V—反應(yīng)速度
▼max—最大反應(yīng)速度
[S]—底物濃度
Km—米氏常數(shù)
區(qū)口值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度
一半時的底物濃度,單位是mol/L。
Km的意義
>當、=VmaJ2時,Km=[S]
>是酶在一定條件下的特征物理常數(shù),通
過測定Km的數(shù)值,可鑒別酶。
>同一酶對于不同底物有不同的K1n值
>近似表示酶和底物親合力,國勤愈小,E
對S的親合力愈大,酶的催化活性高;Kin
愈大,E對S的親合力愈小,酶的催化活性
低
》根據(jù)要求的轉(zhuǎn)化速率,應(yīng)用米氏
方程和Km可計算任意同時的V,
或任何V下的回。
7、實際應(yīng)用中,怎樣利用雙倒數(shù)作圖法測定Km和Vmax
米氏常數(shù)的測定
基本原則:
將米氏方程變化成相當于尸a、+b的直線
方程,再用作圖法求出Km。
例:雙倒數(shù)作圖法(Lineweaver-Burk法)
VmaxlSl兩邊同取倒數(shù)1Km11
區(qū)產(chǎn)網(wǎng)?一—十-------
VVmax[S]Vniax
(林一貝氏方程)
酶動力學的雙倒數(shù)圖線
的方法
機制:植物組織中含有酚類物質(zhì),在完整的細胞中作為呼吸
鏈傳遞物質(zhì),在酚-醍之間保持著動態(tài)的平衡。當細胞組織破
壞后,氧大量侵入,酚在酶的催化作用下造成醍的形成,平
衡受到破壞,于是發(fā)生醍的積累,釀再進一步氧化聚合形成
褐色色素稱為黑色素或類黑精,造成食品的褐變。
酶促褐變發(fā)生的條件
?酚類底物]
?:?速A三者缺一不可
?:?氧,
區(qū)>易發(fā)生酶促褐變的食品:
藕、香蕉、洋蔥、茄子、土豆、蘋果、梨、桃子等;
區(qū)>不易發(fā)生酶促褐變的食品:
檸檬、桔子、香瓜、西瓜等;
控制酶促褐變的方法
。酚類底物
區(qū)>主要途徑:。酶
。氧
》鈍化酶的活性(熱燙、抑制劑等);
》改變酶作用的條件(pH,水分活度等);
>隔絕氧氣;
?使用抗氧化劑(Vc,SO2等)
熱處理法
?70—90℃,7s,大部分多酚氧化酶失活。
?80℃,10?20min或沸水中2min,多酚氧
化酶完全失活。
?缺點:影響原有風味
?微波加熱法,熱穿透力強,迅速均勻,不
影響風味,能達到較好效果。
控制pH
◎酚酶的最適pH在6—7,<3失活;
◎水果:控制在酸性條件下
蔬菜:控制在中、堿性條件下
A.檸檬酸是最廣泛使用的食用酸,常與抗
壞血酸等合用。
>降低pH,控制酚酶活性;
>螯合酚酶的Cu輔基。
B.蘋果酸
C抗壞血酸:可使酚酶失活,且可耗氧
實踐證明:0.5%檸檬酸+0.3%抗壞血酸效果好
二氧化硫或亞硫酸鹽處理
>抑制酚酶活性;
>將酉昆還原為酚而褪色;
>與醍加成,防止聚合。
a優(yōu)點:03缺點:
防止酶促褐變,防腐;?漂白,破壞花青素;
避免Vc氧化失效;腐蝕素鐵罐的內(nèi)壁;
***SO?易去除;不愉快嗅味,>0.064%;
。方便,成本低;破壞VBi;
加入酚類底物類似物
A.肉桂酸B.對位香豆酸C.阿魏酸
專有效抑制蘋果汁的酶促褐變
驅(qū)氧
?浸入水中、糖漿中
?涂Vc膜
褐變的利用
?蘋果酒、紅茶發(fā)酵(生成茶
紅素)、可可粉、葡萄干等
9、a—淀粉酶、B—淀粉酶、糖化酶的作用特點及水解產(chǎn)
物
ja—淀粉酶:內(nèi)切酶,從淀粉分子內(nèi)部隨機水解a—1,4
糖昔鍵,但不水解a-1,6糖昔鍵。
P—淀粉酶:外切酶,只能水解a—1,4糖昔鍵,不能水解
Ja-1,6糖昔鍵。從淀粉分子的非還原性末端開始依次
切下麥芽糖單位,并將切下的a—1,4麥芽糖轉(zhuǎn)變成0
—麥芽糖,所以稱為p—淀粉酶。
葡萄糖淀粉酶(糖化酶):外切酶,能水解a—1,4和a—
'1,6糖昔鍵。
a-淀粉酶
?最適PH為5-7,最適溫度約40℃
?終產(chǎn)物:麥芽糖、葡萄糖和異麥芽糖。
?應(yīng)用:啤酒制造、面包品質(zhì)改良
葡萄糖淀粉酶(糖化酶)
?從淀粉非還原性未端水解a-1,4糖昔鍵,也能緩慢水解
a-1,6糖昔鍵,水解單位是葡萄糖
?終產(chǎn)物為葡萄糖,用于制糖等。
?最適最適溫度
PH=4-5,50-60℃o
9一淀粉酶水解產(chǎn)物:B—麥芽糖
10、以淀粉為原料,制備果葡糖漿(高果糖漿)的工藝過程
及使用的酶。
果糖80-90%
11、固定化酶的定義、意義
概念:酶的固定化:將酶與水不溶性載體結(jié)合,制備固
定化酶的過程
固定化酶:固定在水不溶性載體上,并在一定的
空間范圍內(nèi)進行催化反應(yīng)的酶
意義:1)穩(wěn)定
2)重復(fù)使用,可連續(xù)化、自動化操作
3)提純方便,工藝簡單
食品色素和著色劑
1、發(fā)色團與助色團
發(fā)色團:在紫外或可見光區(qū)(200~800nm)具有吸收峰的基
團,均具有雙鍵。如:-N=N-Z-N=0,C=S,C=C,
c=o等.
助色團:有些基團的吸收波段在紫外區(qū),不可能發(fā)色,但當
它們與發(fā)色團相連時,可使整個分子對光的吸收向長波方向
移動。如:-OH,-OR,-NH2,-NHRZ-NR2,-SR,-Cl,-Br等。
2、色素按結(jié)構(gòu)分為哪幾種,每種有哪些代表性的色素
[口卜咻類衍生物(葉綠素、血紅素)
異戊二稀衍生物類(類胡蘿卜素)
結(jié)構(gòu)|多酚類衍生物(花青素、類黃酮、兒茶素、糅質(zhì))
酮類衍生物(紅曲色素、姜黃色素)
漕昆類衍生物(胭脂蟲及紫膠蟲色素)
3、葉綠素的結(jié)構(gòu)、可能產(chǎn)生的變化、護綠的方法。
結(jié)構(gòu):葉綠酸、葉綠醇(植醇)、甲醇、鎂(中心原子)
chiaR--CH3青綠色
chJbR=-CHO黃綠色
葉綠素a和葉綠素b
含量比約為3:1
結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分布和變
化極為相似,一般可以
葉綠素a、b不加區(qū)分。
葉綠素可能產(chǎn)生的變化可用以下圖解說明:
【綠色,水溶性)脫植葉綠素「植醇葉綠素(綠色,脂溶性)
R綠素酶
-Mg2+酸/熱-Mg2+酸/熱
脫鎂脫植葉綠素(橄欖綠,水溶性)脫鎂葉綠素(橄欖綠,脂溶性)
-CO2CH3熱—CO2cH3熱
焦脫鎂脫植葉綠素(褐色,水溶性)焦脫鎂葉綠素(褐色,脂溶性)
護綠方法:
(1)加堿護綠:
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