华南农业大学食品化学复习

结合水指通过化学键结合的水。

根据被结合的牢固程度，有几种不同的形式：(1) 化合水(2) 邻近水(3) 多层水结合水包括化合水和邻近水以及几乎全部多层水。

食品中大部分的结合水是和蛋白质、碳水化合物等相结合的。

自由水•就是指没有被非水物质化学结合的水。

它又可分为三类：（1）滞化水（2）毛细管水（3）自由流动水离子水合作用如Na+、Cl-和解离基团-COO-、-NH3+等。

Na+与水分子的结合能力大约是水分子间氢键键能的4倍。

水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用•可以与食品中蛋白质、淀粉、果胶物质、纤维素等成分通过氢键而结合。

水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。

例如烃、稀有气体及脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强。

203.结合水和自由水在性质上和表现上的异同1：结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系。

2：结合水的蒸气压比自由水低得多。

3：结合水不易结冰（冰点约-40℃）。

4：结合水不能作为溶质的溶剂。

5：自由水能为微生物所利用，结合水则不能。

204.水分活度的定义、实质•水分活度：是指食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的比值。

•其物理学意义是：一个物质所含有的自由状态的水分子数与如果是纯水在此同等条件下同等温度与有限空间内的自由状态水分子数的比值。

•可控制食品加工的条件和预测食品的耐藏性。

205水分活度与水分含量的关系A w=0.7时若干食品的含水量单位：g水/g干物质凤梨0.28苹果0.34香蕉0.25干淀粉0.13 干马铃薯0.15大豆0.10卵白0.15 鱼肉0.21鸡肉0.18水分活度、含水量、在等温吸湿线上的位置之间的关系206.吸湿等温线定义、描述、取值范围•在恒定温度下，食品水分含量对Aw作图得到的曲线为等湿吸湿线。

描述：当含水量很小时，水分含量的轻微变动，即可引起Aw的极大变动；当含水量加大时，这种变化变缓；含水量较大时，水分含量的变化引起的Aw变化不大。

宽水分含量范围的食品低水分部分水分吸水分吸着等温线着等温线的一般形式等温吸湿线三区域•Ⅰ区：是低湿度范围，水分子和食品成分中的羧基和氨基等离子基团牢固结合，结合水最强，所以w也最低，一般在0~0.25之间，相当于物料含水量0~0.07g/g的干物质。

它可以简单地看作为固体的一部分。

这部分水可看成是在干物质可接近的强极性基团周围形成一个单分子层所需水的近似量。

等温吸湿线三区域•Ⅱ区：水分占据固形物表面第一层的剩余位置和亲水基团周围的另外几层位置，形成多分子层结合水或称为半结合水，主要靠水—水和水—溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合，同时还包括直径<1μm的毛细管中的水。

w在0.25~0.8之间，相当于物料含水量在0.07g至0.14~0.33g/g干物质。

加速了大多数反应的速度。

Ⅲ区：是毛细管凝聚的自由水。

w在0.8~0.99之间，物料含水量最低为0.14~0.33g/g的干物质，最高为20g/g的干物质。

这部分水是食品中结合最不牢固和最容易流动的水。

其蒸发焓基本上与纯水相同，既可以结冰也可作为溶剂，并且还有利于化学反应的进行和微生物的生长。

207207解释吸温等温滞后现象如果向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现时，食品象。

在一定w的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高。

208.水分活度与食品耐藏性之间的关系•与微生物繁殖的关系：<0.8时，普通的霉菌、酵母和细菌都已不能生长。

•与食品化学变化的关系：一般控制在0.3以下可抑制酶活，但脂肪酶例外。

生物化学反应的结合水时最稳定。

•常用安全水分活度值为0.7。

食品水分活度与食品品质变化的相对速度食品水分与微生物生命活动的关系不同类群微生物生长繁殖的最低水分活度范围是：大多数细菌为0.99~0.94，大多数霉菌为0.94~0.80，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60。

在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。

食品水分与食品化学变化的关系•降低食品的wa，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。

•但w过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。

要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，•最好将w保持在结合水范围内。

这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。

在食品的化学反应，其最大反应速度一般发生在具有中等水分含量的食品中（0.7~0.9w），这是人们不期望的。

而最小反应速度一般首先出现在w 0.2~0.3，当进一步降低w时，除了氧化反应外，其他反应速度全都保持在最小值。

这时的水分含量是单层水分含量。

因此用食品的单分子层水的值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量，这具有很大的实用意义。

水分活度0.7时的水分含量%干淀粉鸡肉鳕鱼肉苹果香蕉Aw0.34 ，0.25 ，0.21，0.18，0.13209冰冻对食品保藏保鲜的影响•具有细胞结构的食品和食品凝胶中的水结冰时，将出现两个非常不利的后果：（1）非水组分的浓度将比冷冻前变大；（2）水结冰后其体积比结冰前增加9%。

•即降低温度使反应变得非常缓慢，而冷冻所产生的浓缩效应有时却又导致反应速度的增大。

•总之，冷冻可以说是一种有效的保藏方法。

210水分转移理论水分的位转移•由于温差引起的水分转移，水分可从高温区域沿着化学势降落的方向运动，最后进入低温区域的食品。

这个过程较为缓慢。

•由于水分活度不同引起的水分转移，水分从A w高的地方自动地向A w 低的地方转移。

如果把水分活度大的蛋糕与水分活度低的饼干放在同一环境中，则蛋糕里的水分就逐渐转移到饼干里，使两者的品质都受到不同程度的影响。

水分的相转移（1）水分蒸发：利用水分的蒸发进行食品的干燥或浓缩可制得低水分活度的干燥食品或中湿食品。

但对新鲜的水果、蔬菜、肉禽、鱼贝及其许多食品，水分蒸发对食品的品质会发生不良的影响。

如会导致外观萎蔫皱缩，原来的新鲜度和脆度受到很大的影响，严重的甚至会丧失其商品价值。

同时，由于水分蒸发，还会促进食品中水解酶的活力增强，高分子物质水解，产品的货架寿命缩短。

（2）水蒸气的凝结：空气中的水蒸气在食品的表面凝结成液体水的现象。

在一般情况下，若食品为亲水性物质，则水蒸气凝聚后铺展开来并与之溶合，如糕点、糖果等就容易被凝结水润湿；若食品为憎水性物质，则水蒸气凝聚后收缩为小水珠。

如蛋的表面和水果表面的蜡质层使水蒸气在其上面凝结为小水珠。

模拟考题第2章水分题1填空当水在溶质上以单层水分子层状吸附时，水分活度在范围，相当于物料含水克/克干物质左右。

题2简答：水分活度作为预测食品保藏性的指标之一，此安全值一般小于什么值，为什么。

题3是非题：在许多多汁果蔬都结冰的低温下，植物种子和微生物孢子却能保持其生命力，是因为后者不含水分，因此不受温度的影响。

211自由水和结合水在食品中的表现实例＃212举例说明水分转移在食品保藏中的表现＃•干制食品（饼干、菜干等）在潮湿条件下的吸湿软化。

•糕点在干燥环境下脱水硬化。

第3章糖301.重要糖、山梨糖醇、糖苷、还原酮、果糖基氨、葡基氨、薛夫碱的结构：•二羟丙酮甘油醛赤藓糖•核糖脱氧核糖木糖阿拉伯糖•葡萄糖甘露糖半乳糖•果糖山梨糖•蔗糖麦芽糖乳糖纤维二糖302.比较常用糖的甜度303 非酶褐变定义、种类及相应的机制•美拉德反应•抗坏血酸氧化•焦糖化反应•其他抗坏血酸褐变抗坏血酸属于还原酮类化合物，易与氨类化合物产生羰氨反应，定义——糖类在没有含氨基化合物存在的情况下加热到其熔点以上时发生的褐变反应。

机理：受强热情况下，糖类生成两类物质：一类是糖的脱水产物，即焦糖或称酱色；一类是裂解产物，是一些挥发性的醛酮类，可进一步缩合、聚合形成粘稠状的黑色物质。

影响焦糖化褐变的因素•不同糖的种类因熔点不同而反应速度不同。

熔点：蔗糖186，葡萄糖146，果糖95，麦芽糖103。

熔点越低，烘烤中着色最快。

•糖液pH 在8时要比5.9时快10倍。

304美拉德反应定义、过程（三大步及其中的重要分步）•定义——胺、氨基酸、蛋白质与糖、醛、酮之间的这类反应统称之为。

•现象举例：面包金黄色、烤肉棕红色P491.机理2.影响反应的因素•初始阶段•中期阶段•未期阶段：1. 初始阶段•包括羰氨缩合和分子重排两种作用。

（1）羰氨缩合环化为N-葡基胺（2）阿姆德瑞重排经分子重排生成氨基脱氧酮糖（果糖胺）•中期阶段分两方向进一步降解：（1）方向一脱氨脱水生成羟甲基糠醛（2）方向二脱氨基重排生成还原酮（3）氨基酸与二羰基化合物的作用也称为斯特勒克降解作用三. 未期阶段包括醇醛缩合和聚合作用参加的底物包括上几步所产生的所有醇、醛、糠醛、二羰基化合物、还原酮类等。

生成黑色素。

305美拉德反应控制条件（共七种方法）（1）羰基化合物的种类最易： 、 不饱和醛。

如CH3(CH2)2CH=CHCHO其次：双羰基化合物最慢：酮•五碳糖的反应约为六碳糖的10倍。

还原性双糖因其分子比较大，故反应比较缓慢。

•核糖>阿拉伯糖>木糖；•半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖•乳糖>蔗糖>麦芽糖>海藻糖（2）氨基化合物种类•胺类＞氨基酸＞蛋白质•碱性氨基酸＞中性及酸性（3）pH值在3以上，其反应速度随pH值的升高而加快，所以降低pH值是控制褐变的较好方法。

（4）反应物浓度水分含量10%~15%最易发生褐变，完全干燥时难以进行。

（5）温度30 ℃以上褐变较快，20 ℃以下较慢。

10 ℃的温差，褐变速度相差3~5倍。

（6）金属离子Fe、Cu促进。

（7）.缩合，但缩合产物不能再进上步生成Schiff碱和N-葡萄糖基胺，因此，可用二氧化硫和亚硫酸盐来抑制羰氨反应褐变。

306非酶褐变对食品质量的影响＃•对营养质量的影响•氨基酸因形成色素和在斯特勒克降解反应中破坏而损失；•Vc也因氧化褐变而减少；•奶粉和脱脂大豆粉中加糖贮存时，随着褐变蛋白质的溶解度也随之降低。

2. 对感官质量的影响•除了因褐变对产品颜色有影响外，还形成呈味物质。

斯特勒克降解作用是褐变中产生嗅感物质的主要过程。

这也是人工生产味感物质的主要原理。

307糖的功能性质及在食品加工中的应用（一）吸潮性和保潮性（一）吸潮性和保潮性•吸潮性——在较高的空气湿度下吸收水分的性质。

•保潮性——较高湿度下吸收水分和在较低湿度下散失水分的性质。

•比较吸潮保潮性：蔗糖、葡萄糖、果糖、低转化、高转化糖吸潮保潮性实例在糖果糕点的生产上硬糖果需要吸湿性低，以避免吸收水分而溶化，所以要用（高低）转化或中转化的淀粉糖浆。