食品生物化学绪论.ppt
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1、食品生物化学,绪论,食物和食品 食物是被人体摄取的含有供给人体营养成分和能量的物料。食品是指经过加工后的食物。食品生物化学 研究食物的化学组成、性质及其化学变化规律的应用性科学。,营养素的化学组成 静态 营养素的理化性质 营养素的生理功能 动植物组织代谢变化 动态 营养素在加工中的变化 体内的新陈代谢,第一章 食品成分化学,核酸 糖类 蛋白质 食品中的 脂类 天然成分 维生素 矿物质 水分,有机成分,无机成分,营养成分,第一节 糖类,糖:多羟基的醛、酮及其缩合物、衍生物。糖的分类(按能否水解):单糖:不能水解 寡糖:水解210个单糖分子 多糖:水解10个以上单糖分子,一、单糖,单糖的结构 按羰
2、基的位置:醛糖、酮糖 按碳原子个数:丙、丁、戊、己、庚糖,物理性质化学性质 1、与酸作用(生成原料)单糖(-O-H)+酸(-OH)糖酯 单糖+浓酸 糠醛,2、与碱作用(生成原料)单糖 甘露糖+果糖 3、与醇、酚作用(生成原料)单糖(-OH)+醇(-H)糖苷,稀碱,4、与氧化剂作用(定性、定量)单糖+费林试剂 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,5、与还原剂反应(生成原料)单糖 糖醇 6、与苯肼反应(定性、定量)单糖+2苯肼 糖脎(黄色结晶)7、羰氨反应(加工存储)与含氨基化合物反应发生褐变,还原剂,二、寡糖,寡糖的结构 单
3、糖分子间依靠糖苷键连接。按单糖分子数目分为:双、三、十糖,单糖、双糖与加工有关的性质 1、糖的甜度 果糖最甜 2、溶解度 果糖最高 3、结晶性 蔗糖、葡萄糖易结晶 4、吸湿性和保湿型 果糖最强,蔗糖最小,5、渗透压 单糖高于双糖 6、黏度 葡萄糖随温度升高而增加 7、冰点降低 8、抗氧化性 9、褐变反应 10、持味护色,三、多糖,多糖的结构 单糖分子及其衍生物间通过糖苷键连接。按单糖的均一性分为均一多糖和混合多糖。按产物的种类分为单纯多糖和复合多糖。,淀粉结构:单糖分子-D-葡萄糖-1,4糖苷键(直链)-1,6糖苷键(支链分支处)形状 螺旋状(直链)树枝状(支链),糖苷键,物理性质:不溶于冷水
4、,在热水中形成胶体化学性质无还原性易发生水解遇碘显蓝色:直链深蓝色,支链蓝紫色糊化和老化:氢键的断裂和生成,纤维素结构:单糖分子-D-葡萄糖 糖苷键-1,4糖苷键 形状 直线束状物理性质:不溶于水化学性质:可水解,糖原结构:单糖分子-D-葡萄糖 糖苷键-1,4和-1,6糖苷键 形状 树枝状性质:可溶于水 遇碘显色,果胶结构:单糖分子-D-吡喃半乳糖醛酸 糖苷键-1,4糖苷键性质:原果胶,全甲酯化,不溶于水,无黏性 果胶,半甲酯化,溶于水,有黏性 果胶酸,去甲酯化,溶于水,无黏性 形成凝胶,作业,68页第2题请写出构成蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、果胶的单糖分子和糖苷键。,第二节 脂类,脂:
5、脂肪酸和醇所生成的酯类及其衍生物。是一大类溶于有机溶剂而不溶于水的化合物,元素组成主要为C、H、O。脂的分类(按照化学组成)简单脂类:脂肪酸+醇复合脂类:脂肪酸+醇+其他化合物衍生脂类,脂肪的结构和种类单纯甘油酯:R1R2R3混合甘油酯:R1R2R3油:液态;脂:固态,脂肪酸脂肪酸的种类 按照结构:饱和脂肪酸(没有双键)不饱和脂肪酸(含有双键或三键)按照功能:必需脂肪酸(亚油酸)非必需脂肪酸各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 植物、水产动物中不饱和脂肪酸含量高 陆生动物中饱和脂肪酸含量高,脂肪的物理性质无色无味熔点随碳链增长及饱和度增高而增高 沸点随碳链增长而增高黏度折射率相对密度与溶解度,脂肪的
6、化学性质水解与皂化 脂肪 甘油+3 脂肪酸 脂肪 甘油+3 皂 脂肪水解产生大量游离脂肪酸,油脂容易氧化,降低了营养价值。,酸、酶,碱,脂肪的酸败 氧化型:脂肪 过氧化物 低级醛、酮、羧酸(高温、氧气、金属、脂肪酸不饱和度高、游离脂肪酸含量高会加速氧化酸败)水解型:脂肪 C10以下游离脂肪酸 酮型:脂肪-酮酸 低级酮(含水、蛋白质较多且未精制的脂肪易发生),O2,酶,微生物,脂肪的热变化(300)高温 分解 高温无氧 热聚合 高温有氧 热氧化聚合 高温有水 水解与缩合 风味变差,营养价值下降 产生有害物质,黏度增高碘值下降酸价增大颜色变暗泡沫增多气味刺激,第三节 蛋白质,蛋白质的元素:C、H、
7、O、N蛋白质含氮量为16%,即1g相当于6.25g蛋白质,6.25称为蛋白质系数蛋白质的基本结构单位为氨基酸,氨基酸的结构 天然氨基酸(20种)除脯氨酸外,均为L-型的-氨基酸 结构通式:,侧链基团,氨基酸的分类 中性氨基酸 按照酸碱性 碱性氨基酸(赖、精、组)酸性氨基酸(天、谷)必需氨基酸 非必须氨基酸,按照营养学,氨基酸的物理性质一般都溶于水,溶于酸碱溶液,不溶于有机溶剂熔点高除甘氨酸外都具有旋光性色、酪、苯丙氨酸在280nm处具有紫外吸收具有甜、苦、鲜、酸等味感,氨基酸的化学性质两性解离和等电点(分离提取氨基酸)两性解离:氨基酸既能解离形成带正电荷的阳离子又能解离形成带负电荷的阴离子,取
8、决于所处溶液的pH值。等电点:当溶液的pH为某一值时,氨基酸酸式和碱式解离的程度相等,即氨基酸所带净电荷为零,此时溶液pH称为该氨基酸的等电点pI。,H3NCHCOOH,R,H3NCHCOO,R,(pH=pI)不移动溶解度最小 易沉淀,H2NCHCOO,R,(pHpI)正极,与甲醛作用(测定氨基酸含量)氨基酸 H+(用碱滴定)(一个H+相当于一个氨基氮)与水合茚三酮反应(氨基酸定性)-氨基酸 蓝紫色 脯氨酸 黄色与金属离子作用形成螯合物(分离、鉴定氨基酸),甲醛,肽氨基酸彼此以酰胺键连接在一起的化合物为肽该酰胺键称为肽键,为共价键2个氨基酸分子构成的肽称为二肽,3个氨基酸分子构成的肽称为三肽
9、10个以下的称为寡肽 10个以上的称为多肽,蛋白质的分类 简单蛋白质:只由氨基酸组成 结合蛋白质:含有非蛋白部分 球蛋白 纤维蛋白 生物活性蛋白质 结构蛋白质 食品蛋白质,按组成分,按形状分,按功能分,非活性蛋白质,蛋白质的结构一级结构(平面)氨基酸的连接方式(肽键)和排列顺序,二级结构(空间)在一级结构基础上,肽链按照一定规律卷曲、折叠或盘绕所形成的结构。包括-螺旋、-片层(-折叠)、-转角和无规则卷曲。三级结构(空间)在二级结构基础上,肽链进一步卷曲、盘绕而形成的致密的空间结构。外表亲水,内部疏水。,-螺旋,四级结构(空间)几条多肽链在三级结构的基础上缔合在一起形成的结构。每条多肽链称为亚
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