第一章 食品成分及其加工技术 1.1 食品的成分及其营养特性 1.2 基本单元操作 1.3 食品包装 1.4 食品安全
第一章 食品成分及其加工技术 1.1 食品的成分及其营养特性 1.2 基本单元操作 1.3 食品包装 1.4 食品安全
1.1 食品的成分及其营养特性 碳水化合物是具有Cx(H2O)y结构的有机化合 物，又称为糖类质，是多羟基醛或多羟基酮及 其衍生物和缩合物的总称。按化学结构的不同 碳水化合物可分为单糖、低聚糖、多糖。 1.1.1 碳水化合物
1.1 食品的成分及其营养特性 碳水化合物是具有Cx(H2O)y结构的有机化合 物，又称为糖类质，是多羟基醛或多羟基酮及 其衍生物和缩合物的总称。按化学结构的不同 碳水化合物可分为单糖、低聚糖、多糖。 1.1.1 碳水化合物
1.单糖、低聚糖的性质 （1）通常作为甜味剂使用，并给予溶液 稠度和口感。 （2）易溶于水形成糖浆，容易造成生产 中可溶性糖的水溶性损失。 （3）容易被微生物发酵，但高浓度时又 能防止微生物生长。 （4）因加热而使颜色变深或焦糖化。 （5）还原糖与蛋白质结合时产生褐色， 称为美拉德反应，使制品色泽加深并产生 特殊的风味
1.单糖、低聚糖的性质 （1）通常作为甜味剂使用，并给予溶液 稠度和口感。 （2）易溶于水形成糖浆，容易造成生产 中可溶性糖的水溶性损失。 （3）容易被微生物发酵，但高浓度时又 能防止微生物生长。 （4）因加热而使颜色变深或焦糖化。 （5）还原糖与蛋白质结合时产生褐色， 称为美拉德反应，使制品色泽加深并产生 特殊的风味
（6）功能性低聚糖是指对人、动物具有特殊生理作用的 单糖数在2～10之间的一类寡糖，它的甜度一般只有蔗糖的 30～50%，具有低热量、抗龋齿、防治糖尿病、改善肠道 菌落结构等生理作用。它是当今食品科学与工程研究领域的 前沿，被誉为“21世纪食品工业的先导”
（6）功能性低聚糖是指对人、动物具有特殊生理作用的 单糖数在2～10之间的一类寡糖，它的甜度一般只有蔗糖的 30～50%，具有低热量、抗龋齿、防治糖尿病、改善肠道 菌落结构等生理作用。它是当今食品科学与工程研究领域的 前沿，被誉为“21世纪食品工业的先导”
2.淀粉的性质 （1）没有甜味。 （2）在冷水中不易溶解，与水一起加热会 发生溶胀，导致悬浮液的粘度增加而形成糊 状物，后者在冷却时形成凝胶。 （3）糊化后的淀粉缓慢冷却或长期放置， 会变得不透明甚至凝结出现沉淀，从而导致 食品质构的变化，一般直链淀粉较支链淀粉 易老化。 （4）淀粉凝胶可被糖或酸改性，使之原有 的物理性质如水溶性、粘度、流动性等发生 改变，这种经过处理后的淀粉称为改性淀粉， 在食品生产中常用作增稠剂和保型剂
2.淀粉的性质 （1）没有甜味。 （2）在冷水中不易溶解，与水一起加热会 发生溶胀，导致悬浮液的粘度增加而形成糊 状物，后者在冷却时形成凝胶。 （3）糊化后的淀粉缓慢冷却或长期放置， 会变得不透明甚至凝结出现沉淀，从而导致 食品质构的变化，一般直链淀粉较支链淀粉 易老化。 （4）淀粉凝胶可被糖或酸改性，使之原有 的物理性质如水溶性、粘度、流动性等发生 改变，这种经过处理后的淀粉称为改性淀粉， 在食品生产中常用作增稠剂和保型剂
3.维生素和半纤维素的性质 这两类物质较难分解，它们不溶于冷 水和热水，并且不能被人消化，因此 不产生能量。纤维素对人体有促进消 化和防止便秘的作用。 将天然纤维素经过适当处理后改变其 原有的性质，如羧甲基纤维素(CMC) 被用作增稠剂、微晶纤维素作为无热 量填充剂使用
3.维生素和半纤维素的性质 这两类物质较难分解，它们不溶于冷 水和热水，并且不能被人消化，因此 不产生能量。纤维素对人体有促进消 化和防止便秘的作用。 将天然纤维素经过适当处理后改变其 原有的性质，如羧甲基纤维素(CMC) 被用作增稠剂、微晶纤维素作为无热 量填充剂使用
4.果胶和其他植物胶的性质 植物体内果胶物质有原果胶、果胶与果胶 酸三种状态。果胶是亲水性胶体，它的水溶 液在一定条件下可以形成凝胶。当加入糖和 酸时，果胶溶液形成凝胶，这是制造果冻的 基础。 其它植物胶有阿拉伯胶、刺槐豆胶、黄耆 胶以及海藻产生的琼脂胶、卡拉胶和海藻胶， 这些天然存在的植物胶在食品生产中作为增 稠剂和稳定剂被广泛使用
4.果胶和其他植物胶的性质 植物体内果胶物质有原果胶、果胶与果胶 酸三种状态。果胶是亲水性胶体，它的水溶 液在一定条件下可以形成凝胶。当加入糖和 酸时，果胶溶液形成凝胶，这是制造果冻的 基础。 其它植物胶有阿拉伯胶、刺槐豆胶、黄耆 胶以及海藻产生的琼脂胶、卡拉胶和海藻胶， 这些天然存在的植物胶在食品生产中作为增 稠剂和稳定剂被广泛使用
自然界中构成蛋白质的氨基酸有20种，其中有8种氨 基酸因人体不能合成或合成速度很慢不够维持生长和健康 的需要而必须从膳食中补充，它们被称为必需氨基酸，有 亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、 色氨酸和缬氨酸。对于儿童来说，还需要增加组氨酸以满 足生长的需要。 非必需氨基酸包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、半胱 氨酸、谷氨酸、甘氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪 氨酸。这些氨基酸对健康也是必需的，但是人体可以用其 它氨基酸和氨基化合物来合成。 1.1.2 蛋白质 氨基酸结构式 氨基酸肽键结构
自然界中构成蛋白质的氨基酸有20种，其中有8种氨 基酸因人体不能合成或合成速度很慢不够维持生长和健康 的需要而必须从膳食中补充，它们被称为必需氨基酸，有 亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、 色氨酸和缬氨酸。对于儿童来说，还需要增加组氨酸以满 足生长的需要。 非必需氨基酸包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、半胱 氨酸、谷氨酸、甘氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪 氨酸。这些氨基酸对健康也是必需的，但是人体可以用其 它氨基酸和氨基化合物来合成。 1.1.2 蛋白质 氨基酸结构式 氨基酸肽键结构
蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸排列顺序； 蛋白质二级结构是指肽链的主链在空间的排列，或规则的 几何走向、旋转及折叠. 蛋白质三级结构是指在二级结构基础上，肽链的不同区段 的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主 链和侧链构象在内的特征三维结构； 蛋白质四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结构的 肽链通过非共价键连接起来的结构形式，各个亚基在这些蛋 白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系
蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸排列顺序； 蛋白质二级结构是指肽链的主链在空间的排列，或规则的 几何走向、旋转及折叠. 蛋白质三级结构是指在二级结构基础上，肽链的不同区段 的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主 链和侧链构象在内的特征三维结构； 蛋白质四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结构的 肽链通过非共价键连接起来的结构形式，各个亚基在这些蛋 白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系
蛋白质的沉淀：在沉淀过程中，结构和性质都没有发生变 化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶液，这种沉淀是 可逆的，所以又称为非变性沉淀（可逆沉淀是分离和纯化蛋 白质的基本方法，如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀 法等）；在沉淀过程中，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定 性，而且也破坏蛋白质的结构和性质，这种沉淀是不可逆的， 所以又称为变性沉淀。 蛋白质变性：蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些 物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质 理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋白质 的变性
蛋白质的沉淀：在沉淀过程中，结构和性质都没有发生变 化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶液，这种沉淀是 可逆的，所以又称为非变性沉淀（可逆沉淀是分离和纯化蛋 白质的基本方法，如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀 法等）；在沉淀过程中，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定 性，而且也破坏蛋白质的结构和性质，这种沉淀是不可逆的， 所以又称为变性沉淀。 蛋白质变性：蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些 物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质 理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋白质 的变性