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食品化学与分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 食品化学与分析绪论食品化学的定义:从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工。贮藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的科学。食品化学的分类:㈠根据研究内容分为:食品营养化学、食品色素化学、食品风味化学、食品工艺化学、食品物理化学和食品有害成分化学㈡根据研究对象分为:食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿质元素化学、调味品化学、食品香味化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学。食品化学的研究内容:1、确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要特性2、食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的步骤和机制3、确定影响食品品质和安全性的主要因素4、研究化学反应的热力学参数和动力学行为及其环境因素的影响食品分析的定义:对食品中的化学组成以及可能存在的不安全因素的研究和探讨食品品质和食品卫生及其变化的一门学科。食品分析检验的内容:㈠食品营养成分的检验㈡食品添加剂的检验㈢食品中有毒有害物质的检验㈣食品新鲜度的检验㈤掺假食品的检验食品分析所采用的分析方法:㈠感官分析法(所使用的感觉器官不同,感官检验分为视觉检验、嗅觉检验、味觉检验、触觉检验、听觉检验。常用的检验方法:差别检验法、类别检验法、分析或描述性检验法)㈡理化分析法(根据原理和操作方法不同可以分为物理分析法、化学分析法、仪器分析法⑴光学分析法⑵电化学分析法⑶色谱分析法)㈢微生物分析法㈣酶分析法食品成分及其结构和性质生物体系的基本成分包括蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸、维生素、矿物质和水。自由水:食品中与非水成分有较弱的作用或基本没有作用的水,这部分水主要靠毛细管力维系,称为游离水或体相水。结合水:存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水。是食品中与非水成分结合的最牢固的水。水通过氢键与大分子结合的那部分水又称为束缚水,通过氢键与离子结合的那部分水又称为离子化水。单分子层水:与食品中非水成分的强极性基团如羧基、氨基、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。在-40℃下不结冰,也不能为被微生物利用。一般来说,食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。多分子层水:单分子层水之外的几个水分子层包含的水,这部分水占据单分子覆盖层旁边未覆盖的非水物表面位置以及单分子覆盖层外位置。结合水与自由水的主要区别:㈠结合水在食品中不能作为溶剂,而自由水可以作为溶剂㈡结合水不能被微生物所利用,而自由水可以被微生物所利用㈢结合水在0℃下不结冰,冰点可达-40℃,沸点可达105℃,而自由水0℃下会结冰。结合水不易结冰这一点有很重要的生物学意义。由于这种性质,使植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力;而新鲜的蔬菜、水果和肉等主要含自由水、容易冻结,冻结后细胞结构被冰晶破坏,解冻后组织立即崩溃。水分活度:食品中水分的有效浓度,在物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压P与相同温度下纯水的蒸汽压P0的比值。(p9-p12)即水分活度之值介于0-1之间。水分活度与温度的关系:Αw随着温度的变化而变化,含水量相等时,温度越高,Αw越大。高于冰点时,Αw与食品组成及T有关,其中食品组成是主要因素,当组成水分相同T上升,则Αw上升。低于冰点时,Αw与食品组成无关,仅与温度有关。冰点以上或以下,Αw对食品稳定性影响是不同的。等温吸湿曲线:指在恒定温度下,使食品吸湿或干燥(解吸),所得到的水分活度与含水量关系的曲线。为了说明吸湿等温曲线内在含义,并与水的存在状态紧密联系,可以将其分为I、II、III区。I区:Αw=0--,是食品中与非水物质结合最紧密的水,属于单分子层水(含水合离子内层水)不能作溶剂,-40℃以上不结冰与腐败无关。II区:Αw=-。加上I区约占高分食品的5%,不作溶剂,-40℃以上不结冰,起到膨润和部分溶解的作用,会加速化学反应的速度,(Αw)的食品,可能有变质现象。III区:Αw=-,起到溶解和稀释作用,可结冰,可作溶剂。从微生物活动与食品水分活度的关系来看:随着水分活度增加,微生物生长速度快速增加,达到生长速度的最大值后略有下降。一般来说,细菌为Αw>,酵母为Αw>,霉菌为Αw>。Αw=-、干、渗透压细菌、酵母、霉菌,Αw<。从酶促反应与食品水分活度的关系来看:水可作为介质,活化底物和酶Αw<,-0.