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主题：【资料】食品安全之食品化学

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戈壁明珠
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2009/1/12 23:44:30 31楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
③酶促氧化：自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物，植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性，他只能作用于1，4-顺，顺-戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸的ω-8 位。在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8 先失去质子形成自由基，而后进一步被氧化。大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇。

④氢过氧化物的分解和油脂的酸败：氢过氧化物极不稳定，当食品体系中此类化合物的浓度达到一定水平后就开始分解，主要发生在氢过氧基两端的单键上，形成烷氧基自由基再通过不同的途径形成烃、醇、醛、酸等化合物，这些化合物具有异味，产生所谓的油哈味。

根据油脂发生酸败的原因不同可将油脂酸败分为：

（1）水解型酸败：油脂在一些酶/微生物的作用下水解形成一些具有异味的酸，如丁酸、己酸、庚酸等，造成油脂产生汗臭味和苦涩味；

（2）酮型酸败：指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化，最后形成酮酸和甲基酮所致。如污染灰绿青霉、曲霉等；

（3）氧化型酸败：油脂氧化形成的一些低级脂肪酸、醛、酮所致。

⑤影响油脂氧化的因素：

（1）油脂的脂肪酸组成：不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快，花生四烯酸：亚麻酸：亚油酸：油酸=40：20：10：1。

顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快，共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快，游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快，Sn-1 和Sn-2 位的脂肪酸氧化速度比Sn-3 的快；

（2）温度：温度越高，氧化速度越快，在21-63℃范围内，温度每上升16℃，氧化速度加快1倍；

（3）氧气：有限供氧的条件下，氧化速度与氧气浓度呈正比，在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关；
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戈壁明珠
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2009/1/12 23:44:53 32楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
（4）水分：水分活度对油脂的氧化速度，见水分活度；

（5）光和射线：光、紫外线和射线都能加速氧化；

（6）助氧化剂：过渡金属：Ca、Fe、Mn、Co 等，他们可以促进氢过氧化物的分解，促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H 键断裂， 使样分子活化，一般的助氧化顺序为Pb>Cu>Se>Zn>Fe>Al>Ag。

⑥油脂抗氧化剂

油脂氧化会导致油脂的棵食用性下降，所以必须对幼稚的氧化进行必要的防止。常用的方法是将油脂贮藏在低温、避光、精炼、去氧包装，加入抗氧化剂。

根据抗氧化剂的抗氧化机理可将其分为：

（1）自由基清除剂：酚类抗氧化剂，形成低活性的自由基；

（2）氢过氧化物分解剂：含硫或含硒化合物，分解氢过氧化物形成非自由基产物；

（3）抗氧化剂增效剂：能够提高抗氧化剂的抗氧化效率，根据抗氧化剂增效剂的原理分：

A 抗氧化剂还原剂：本身不具有抗氧化作用，但可使氧化状态的抗氧化剂还原为还原态的抗氧化剂，从而增长其寿命；

B 抗氧化剂混用剂：本身可以抗氧化BHA，BHT 等，具有协同效应；

C 金属螯合剂：柠檬酸、磷酸、Vc、EDTA 等；

（4）单线态氧淬灭剂：VE、β-胡箩卜素等；

（5）脂氧合酶抑制剂：重金属等。


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2009/1/13 22:58:19 33楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
常用的食品添加剂
①防腐剂和杀菌剂：

防腐剂：指虽不能杀灭微生物，但可以抑制微生物的生长活动以及组织其生长的物质；

杀菌剂：可以杀灭微生物的物质。

常用的防腐剂有：

（1）苯甲酸及其钠盐：未电离时苯甲酸抗菌作用较强，而且最适pH 为2.5-4.0，适合于酸性食品。苯甲酸钠的水溶性好，在酸性食品中可转变为苯甲酸。苯甲酸主要抑制酵母和细菌，对霉菌的作用不大。

（2）山梨酸及其盐类：主要用语抑制霉菌和酵母生长，随pH 的降低山梨酸的抑菌效果增强，一般<6.5，未电离时抑菌效果好。

（3）丙酸钙及丙酸钠：丙酸盐的抑菌谱较窄，主要作用于霉菌，对细菌作用有限，对酵母无作用，所以丙酸言常用做面包发酵和乳酪制造的抑菌剂。在同一剂量下丙酸钙抑制霉菌的效果比丙酸钠好，但会影响面包的膨松性，实际常用钠盐。丙酸盐pH 越小抑菌效果越好，一般pH<5.5。杀菌剂：常用的杀菌剂有：漂白粉、次氯酸钠、H2O2、K2MnO4、环氧化合物、，常用于饮用水、包装容器和加工用具的消毒。

②抗氧化剂

③乳化剂

乳化剂是加入到食品中促进油水体系均匀化的一类物质，乳化剂在食品体系中的作用有：

（1）乳化；

（2）促进蛋白质的面团形成和防止淀粉的老化；

（3）调节食品的粘稠度，作为饼干、口香糖的脱模剂，巧克力中提高物料的流动性；

（4）润湿、分散的作用：速溶咖啡、豆奶粉等；

（5）抑制结晶，在巧克力中加入土乳化剂可以使其微细均匀，不结块；

（6）增溶作用：脂溶性维生素、色素等；

（7）抗菌、保鲜，如蔗糖酯。

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2009/1/13 22:58:37 34楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
④漂白剂

抑制或破坏食品中的各种发色因素，使其褪色或免于色变。常用的漂白剂有氧化型和还原型两类。氧化型的有过氧化苯甲酰，H2O2、CaClO3 等，还原型的有亚硫酸及其盐类。

亚硫酸盐的漂白作用机理有：

（1）使有色物质还原为无色物质，而使食品褪色；

（2）使氧化酶失活而防止酶促褐变；

（3）能抑制Maillard 反应。

⑤膨松剂

面团调节剂，增大面团的体积有化学和生物两大类，常用的化学膨松剂主要是以碳酸氢盐和明矾为住的复合盐，生物膨松剂主要是以酵母为主。

⑥增稠剂

稳定剂，饮料中添加的多糖类物质，如CMC、果胶、琼脂等。

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2009/1/13 22:59:18 35楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
油脂的分析
1 油脂特征值的分析

①酸价：中和1g 油脂所需要的KOH 的mg 数，我国规定食用油脂的酸价必须小于或等于5；

②皂化值：完全皂化1g 油脂所需KOH 的mg 数，一般油脂的皂化值为200；

③碘值：100g 油脂完全加成碘化所需要的I2 的g 数，这与油脂的不饱和程度呈正比；

④乙酰值：将1g油脂完全乙酰化后水解，中和所产生的酸需要的KOH 的mg 数。

2 油脂氧化稳定性的分析

测定指标：

①过氧化值：用碘量法测定，即在酸性条件下，政治放中的过氧化物与过量的KI 反应生成I2，用Na2S2O3 滴定生成的I2，求出每kg 油脂中所含过氧化物的毫摩尔数，即为油脂的过氧化值；

②硫代巴比妥酸法：此法以测定油脂的氧化产物丙二醛为对象，以此衡量油脂的氧化程度。

常用的油脂氧化稳定性的测定方法有：

①活性氧法：在97.8℃下，以2.33ml/s 的速度向油脂中通入空气，测定当过氧化值达到100（植物油）或20（动物油）时的时间；

②Schaal法：油脂在60℃下贮存达到一定过氧化值所需要的时间。

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2009/1/13 23:00:10 36楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
油脂的精炼
1 油脂精炼的工艺




①脱胶：在一定温度下用水去除毛油中磷脂和蛋白质的过程，从而可以防止油脂在高温时的起泡、发烟、变色发黑等现象；

②碱炼：用碱中和毛油中的游离脂肪酸形成皂脚而去除的过程；

③脱色：在毛油中加入一定量的活性白土和活性碳而吸附除去色素的过程；

④脱臭：在真空条件下将蒸汽通过油脂而带走一些异味物质；

⑤氢化：在有催化剂存在的条件下，氢气在油脂不饱和分子上的加成反应。油脂氢化是液态油脂、固态催化剂和气态氢气的三相反应体系，一般认为油脂氢化的机理是不饱和液态油与吸附在金属催化剂上的氢原子的相互作用。不同油脂分子的氢化速度大不相同，一般用

油脂氢化的选择性来表示。油脂氢化的选择性（SR 或S）是指不饱和程度较高的脂肪酸的氢化速度与不饱和程度较低的脂肪酸的氢化速度的比值，例如在豆油氢化时亚麻酸的选择性是2.3，表示亚麻酸的群情化速度是亚油酸的2.3 倍。

⑥酯交换反应：由于油脂的性质不仅手油脂中脂肪酸组成的影响，还受到脂肪酸在油脂分子中分布的位置的影响，所以通过改变油脂分子中脂肪酸的位置分布就可以改变油脂的性质，一般油脂的酯交换反应有分子内酯交换和分子间酯交换，随机酯交换和定向酯交换。所用的催化剂有碱性催化剂，如Na、K、Na-K 合金、NaOH、甲醇钠等，现在开始用酶。

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2009/1/13 23:00:42 37楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
水分活度与食品的安全性
虽然在食物冻结后不能用水分活度来预测食物的安全性，但在未冻结时，食物的安全性确实与食物的水分活度有着密切的关系。总的趋势是，水分活度越小的食物越稳定，较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述：

a 从微生物活动与食物水分活度的关系来看：各类微生物生长都需要一定的水分活度，换句话说，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。一般说来，细菌为aw>0.9，酵母为aw>0.87，霉菌为aw>0.8。一些耐渗透压微生物除外。

b 从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。

但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。

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2009/1/13 23:02:15 38楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
c 从水分活度与非酶反应的关系来看：脂质氧化作用：在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，当水分活度大于0.4 水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解。加速了氧化，而当水分活度大于0.8 反应物被稀释，

氧化作用降低。Maillard 反应：水分活度大于0.7 时底物被稀释。水解反应：水分是水解反应的反应物，所以随着水分活度的增大，水解反应的速度不断增大。

水分活度与食品安全性的关系总结于图




1-脂质氧化作用，2-Maillard 反应，3-水解反应，4-酶活力，5-霉菌生长，6-酵母生长，7-细菌生长。


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2009/1/13 23:03:37 39楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
单糖、双糖在食品应用方面的化学性质
1 水解反应——转化糖的形成


蔗糖在酶或酸的水解作用下形成的产物叫做转化糖。所谓转化是指水解前后溶液的旋光度从左旋转化到右旋。产用于转化躺生产的水是盐酸，酶是β-葡萄糖苷酶和β-果糖苷酶。

2 碱作用

糖在碱性环境中不稳定，易发生变旋现象（异构化）和分解反应。这个反应手溶液温度、糖种类及浓度、碱的种类及浓度，以及作用的时间等因素。

上述异构化反应称为Lobryde-Bruyn-Van Erensteins 重排。所以可以用碱处理淀粉糖浆，使葡萄糖部分异构化生成果糖，从而形成果葡糖浆（人造蜂蜜），此产物与蜂蜜的风味极为相似，但维生素的含量不及蜂蜜。果葡糖浆的强吸湿性使其可以作为面包、糕点的保湿剂，是其质地松软，但这类产品不宜使用于酥脆食品和硬糖中。在生产甜酒和黄酒时，常在发酵液中添加适量的果葡糖浆，以加速胶木对糖的利用速度。用碱法生产果葡糖浆时，碱的浓度不宜过高，否则会引起糖转化生成糖醛酸，并发生分解。

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2009/1/13 23:04:35 40楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
3 酸的作用

在室温下稀酸对单糖的稳定性无影响。酸对糖的作用与酸的种类、浓度、反应温度紧密相关。在不同条件下可发生如下反应：

①复合反应：如



不同酸对此反应的催化程度依次为盐酸>硫酸>草酸，在工业上用酸水解淀粉产生葡萄糖时，产物往往含有5%左右的异麦芽糖和龙胆二糖，影响糖的结晶性和风味。

防止或尽量降低其含量的措施：

（1）严格控制加酸量和淀粉乳液的浓度，0.15%盐酸，35Be 的淀粉乳液是比较合适的。

（2）控制液化温度；

（3）控制液化时间。

②脱水反应：

戊糖（加热和酸性条件）→糠醛；

己糖（加热和酸性条件）→5-羟基糠醛→（分解）甲酸等→（聚合）有色物质。

麦芽酚和异麦芽酚具有特殊的气味（焦糖香型），他们可增强其他风味，如增强甜味等。麦芽酚可以使蔗糖的阈值浓度降低一半，而异麦芽酚作为甜味的增强剂时，它所产生的效果相当于麦芽酚的6 倍。

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