食品生物化学绪论.ppt

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1、绪论绪论l食物和食品食物和食品 食物食物是被人体摄取的含有供给人体营养是被人体摄取的含有供给人体营养成分和能量的物料。成分和能量的物料。食品食品是指经过加工后是指经过加工后的食物。的食物。l食品生物化学食品生物化学 研究食物的研究食物的化学组成化学组成、性质性质及其及其化学变化学变化化规律的应用性科学。规律的应用性科学。 营养素的化学组成营养素的化学组成 静态静态 营养素的理化性质营养素的理化性质 营养素的生理功能营养素的生理功能 动植物组织代谢变化动植物组织代谢变化 动态动态 营养素在加工中的变化营养素在加工中的变化 体内的新陈代谢体内的新陈代谢第一章第一章 食品成分化学食品成分化学 核酸核

2、酸 糖类糖类 蛋白质蛋白质 食品中的食品中的 脂类脂类 天然成分天然成分 维生素维生素 矿物质矿物质 水分水分有机成分有机成分无机成分无机成分营养成分营养成分第一节第一节 糖类糖类l糖糖：多羟基多羟基的的醛、酮醛、酮及其缩合物、衍生物。及其缩合物、衍生物。l糖的糖的分类分类（按（按能否水解能否水解）：）： 单糖单糖：不能水解：不能水解 寡糖寡糖：水解：水解210个单糖分子个单糖分子 多糖多糖：水解：水解10个以上单糖分子个以上单糖分子一、单糖一、单糖l单糖的单糖的结构结构 按按羰基的位置羰基的位置：醛糖、酮糖：醛糖、酮糖 按按碳原子个数碳原子个数：丙、丁、戊、己、庚糖：丙、丁、戊、己、庚糖l物

3、理性质物理性质l化学性质化学性质 1、与酸作用与酸作用（生成原料）（生成原料） 单糖（单糖（-O-H）+ 酸（酸（-OH） 糖酯糖酯 单糖单糖 + 浓酸浓酸 糠醛糠醛CH2OPO3H2OH2O3POH2CCH2OHOHHOHHOHH612345612354OH2O3POH2CCH2OPO3H2OHHHOHH612345-D-葡萄糖-6-磷酸-D-葡萄糖-1-磷酸-D-果糖-6-磷酸-D-果糖-1,6-二磷酸OHOHHOHHOHOHOHHH612354OHHOHHOHOPO3H2OHHHCH2OHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHHOHHO浓 盐 酸戊 糖糠 醛3H2OOCH

4、O+己 糖羟 甲 基 糠 醛分 解甲 酸乙 酰 丙 酸CO2 , H2OCHOHOH2C浓 盐 酸OCH2OH 2、与碱作用与碱作用（生成原料）（生成原料） 单糖单糖 甘露糖甘露糖 + 果糖果糖 3、与、与醇、酚醇、酚作用（生成原料）作用（生成原料） 单糖（单糖（-OH）+ 醇（醇（-H） 糖苷糖苷 稀碱稀碱OHHHCOCHCOHOHCHHOHCOCOCC H2OHD -果 糖D -葡 萄 糖1,2-烯 醇 式 葡 萄 糖D -甘 露 糖Ba (OH )2 -甲 基 -D-葡 萄 糖 苷 -甲 基 -D-葡 萄 糖 苷OHHOHHOHOCH3OHHHCH2OHOHHOHHOHOHHOCH3CH

5、2OHH 4、与氧化剂作用与氧化剂作用（定性、定量）（定性、定量） 单糖单糖 + 费林试剂费林试剂 糖酸糖酸 + Cu2O 醛糖醛糖 + HNO3 糖二酸糖二酸 酮糖酮糖 + HNO3 草酸草酸+酒石酸酒石酸 醛糖醛糖 + Br2 糖酸糖酸 酮糖酮糖 + Br2 X 5、与还原剂反应与还原剂反应（生成原料）（生成原料） 单糖单糖 糖醇糖醇 6、与苯肼反应与苯肼反应（定性、定量）（定性、定量） 单糖单糖 + 2苯肼苯肼 糖脎（黄色结晶）糖脎（黄色结晶） 7、羰氨反应羰氨反应（加工存储）（加工存储） 与含氨基化合物反应发生褐变与含氨基化合物反应发生褐变还原剂还原剂CHOCH2OHCH2OHCH2O

6、HONa- HgH2Na- HgH2D-甘露醇D-葡萄糖D-山梨醇D-果糖Na- HgH2二、寡糖二、寡糖l寡糖的寡糖的结构结构 单糖分子间依靠单糖分子间依靠糖苷键糖苷键连接。连接。 按按单糖分子数目单糖分子数目分为：双、三、分为：双、三、十糖、十糖名称名称单糖分子单糖分子糖苷键糖苷键性质性质蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖-1,2-1,2无旋光性、无还原性无旋光性、无还原性易结晶、可水解易结晶、可水解麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖-1,4-1,4有旋光性、有还原性有旋光性、有还原性可水解可水解乳糖乳糖半乳糖半乳糖葡萄糖葡萄糖-1,4-1,4有旋光性、有还原性有旋光性、有还原性可水解可水解海藻海藻 二糖

7、二糖葡萄糖葡萄糖-1,1-1,1无旋光性、无还原性无旋光性、无还原性可水解可水解l单糖、双糖与加工有关的性质单糖、双糖与加工有关的性质 1、糖的甜度、糖的甜度 果糖最甜果糖最甜 2、溶解度、溶解度 果糖最高果糖最高 3、结晶性、结晶性 蔗糖、葡萄糖易结晶蔗糖、葡萄糖易结晶 4、吸湿性和保湿型、吸湿性和保湿型 果糖最强，蔗糖最小果糖最强，蔗糖最小 5、渗透压、渗透压 单糖高于双糖单糖高于双糖 6、黏度、黏度 葡萄糖随温度升高而增加葡萄糖随温度升高而增加 7、冰点降低、冰点降低 8、抗氧化性、抗氧化性 9、褐变反应、褐变反应 10、持味护色、持味护色三、多糖三、多糖l多糖的多糖的结构结构 单糖分子

8、及其衍生物间通过单糖分子及其衍生物间通过糖苷键糖苷键连接。连接。 按单糖的均一性分为按单糖的均一性分为均一多糖均一多糖和和混合多糖混合多糖。 按产物的种类分为按产物的种类分为单纯多糖单纯多糖和和复合多糖复合多糖。l淀粉淀粉结构结构：单糖分子：单糖分子 -D-D-葡萄糖葡萄糖 -1,4-1,4糖苷键（直链）糖苷键（直链） -1,6-1,6糖苷键（支链分支处）糖苷键（支链分支处） 形状形状 螺旋状（直链）螺旋状（直链） 树枝状（支链）树枝状（支链）糖苷键糖苷键物理性质物理性质：不溶于冷水，：不溶于冷水，在热水中形成胶体在热水中形成胶体化学性质化学性质l无还原性无还原性l易发生易发生水解水解l遇碘显

9、蓝色遇碘显蓝色：直链深蓝色，支链蓝紫色：直链深蓝色，支链蓝紫色l糊化和老化糊化和老化：氢键的断裂和生成：氢键的断裂和生成l纤维素纤维素结构结构：单糖分子：单糖分子 -D-D-葡萄糖葡萄糖 糖苷键糖苷键 -1,4-1,4糖苷键糖苷键 形状形状 直线束状直线束状物理性质物理性质：不溶于水：不溶于水化学性质化学性质：可：可水解水解l糖原糖原结构结构：单糖分子：单糖分子 -D-D-葡萄糖葡萄糖 糖苷键糖苷键 -1,4-1,4和和-1,6-1,6糖苷键糖苷键 形状形状 树枝状树枝状性质性质：可溶于水：可溶于水 遇碘显色遇碘显色 l果胶果胶结构结构：单糖分子：单糖分子 -D-D-吡喃半乳糖醛酸吡喃半乳糖醛

10、酸 糖苷键糖苷键 -1,4-1,4糖苷键糖苷键性质性质：原果胶，全甲酯化，不溶于水，无黏性：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，半甲酯化，溶于水，有黏性 果胶酸，去甲酯化，溶于水，无黏性果胶酸，去甲酯化，溶于水，无黏性 形成凝胶形成凝胶作业作业l68页第页第2题题l请写出构成蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、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。纤维素、果胶的单糖分子和糖苷键。第二节第二节 脂类脂类l脂脂：脂肪酸脂肪酸和和醇醇所生成的所生成的酯类酯类及其衍生物。及其衍生物。是一大类是一大类溶于有机溶剂溶于有机溶剂而而不溶于水不溶于水的化

11、合的化合物，元素组成主要为物，元素组成主要为C、H、O。l脂的脂的分类分类（按照化学组成）（按照化学组成）简单脂类：脂肪酸简单脂类：脂肪酸 + 醇醇复合脂类：脂肪酸复合脂类：脂肪酸 + 醇醇 + 其他化合物其他化合物衍生脂类衍生脂类l脂肪的脂肪的结构和种类结构和种类单纯甘油酯单纯甘油酯：R1R2R3混合甘油酯混合甘油酯：R1R2R3油油：液态；：液态；脂脂：固态：固态+l脂肪酸脂肪酸脂肪酸的脂肪酸的种类种类 按照按照结构结构：饱和脂肪酸饱和脂肪酸（没有双键）（没有双键） 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（含有双键或三键）（含有双键或三键） 按照按照功能功能：必需脂肪酸必需脂肪酸（亚油酸）（亚油酸） 非

12、必需脂肪酸非必需脂肪酸各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点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陆生动物中饱和脂肪酸含量高l脂肪的脂肪的物理性质物理性质无色无味无色无味熔点熔点随碳链增长及饱和度增高而增高随碳链增长及饱和度增高而增高 沸点沸点随碳链增长而增高随碳链增长而增高黏度黏度折射率折射率相对密度与溶解度相对密度与溶解度l脂肪的脂肪的化学性质化学性质水解与皂化水解与皂化 脂肪脂肪 甘油甘油 + 3 脂肪酸脂肪酸 脂肪脂肪 甘油甘油 + 3 皂皂 脂肪水解产生大量游离脂肪酸，油脂容易氧脂肪水解产生大量游离脂肪

13、酸，油脂容易氧化，降低了营养价值。化，降低了营养价值。酸、酶酸、酶碱碱脂肪的酸败脂肪的酸败 氧化型氧化型：脂肪：脂肪 过氧化物过氧化物 低级醛、酮、羧酸低级醛、酮、羧酸 （高温、氧气、金属、脂肪酸不饱和度高、游离脂（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）肪酸含量高会加速氧化酸败） 水解型水解型：脂肪：脂肪 C10以下游离脂肪酸以下游离脂肪酸 酮型酮型：脂肪：脂肪 -酮酸酮酸 低级酮低级酮 （含水、蛋白质较多且未精制的脂肪易发生）（含水、蛋白质较多且未精制的脂肪易发生）O2酶酶微生物微生物脂肪的热变化（脂肪的热变化（300） 高温高温 分解分解 高温无氧高温无氧 热

14、聚合热聚合 高温有氧高温有氧 热氧化聚合热氧化聚合 高温有水高温有水 水解与缩合水解与缩合 风味变差，营养价值下降风味变差，营养价值下降 产生有害物质产生有害物质 第三节第三节 蛋白质蛋白质l蛋白质的蛋白质的元素元素：C、H、O、Nl蛋白质蛋白质含氮量含氮量为为16%，即，即1g相当于相当于6.25g蛋蛋白质，白质，6.25称为称为蛋白质系数蛋白质系数l蛋白质的蛋白质的基本结构单位基本结构单位为为氨基酸氨基酸l氨基酸的氨基酸的结构结构 天然氨基酸（天然氨基酸（20种）除种）除脯氨酸脯氨酸外，均为外，均为L-型型的的-氨基酸氨基酸 结构通式结构通式：侧链侧链基团基团l氨基酸的氨基酸的分类分类 中

15、性中性氨基酸氨基酸 按照酸碱性按照酸碱性 碱性碱性氨基酸（赖、精、组）氨基酸（赖、精、组） 酸性酸性氨基酸（天、谷）氨基酸（天、谷） 必需氨基酸必需氨基酸 非必须氨基酸非必须氨基酸l氨基酸的氨基酸的物理性质物理性质一般都一般都溶于水溶于水，溶于酸碱溶液溶于酸碱溶液，不溶于有机溶剂不溶于有机溶剂熔点高熔点高除除甘氨酸甘氨酸外都具有外都具有旋光性旋光性色、酪、苯丙氨酸色、酪、苯丙氨酸在在280nm处具有紫外吸收处具有紫外吸收具有甜、苦、鲜、酸等具有甜、苦、鲜、酸等味感味感l氨基酸的氨基酸的化学性质化学性质两性解离和等电点两性解离和等电点（分离提取氨基酸）（分离提取氨基酸） 两性解离两性解离：氨基酸

16、既能解离形成带正电荷的：氨基酸既能解离形成带正电荷的阳离子阳离子又能解离形成带负电荷的又能解离形成带负电荷的阴离子阴离子，取决于，取决于所处所处溶液的溶液的pH值值。 等电点等电点：当：当溶液的溶液的pH为某一值时，氨基酸为某一值时，氨基酸酸式和碱式解离的程度相等，即酸式和碱式解离的程度相等，即氨基酸所带净电氨基酸所带净电荷为零荷为零，此时溶液，此时溶液pH称为该氨基酸的称为该氨基酸的等电点等电点pI。H3NCHCOOHR（pHpI） 负极负极H3NCHCOOR（pH=pI） 不移动不移动溶解度最小溶解度最小 易沉淀易沉淀H2NCHCOOR（pHpI） 正极正极甲醛甲醛CCNCCNCCNCCNCCH2CHCH2CH2CH2COO-OHCO2HCH2CONH2OHCH3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnCH3N-端C-端肽键 -折叠折叠-转角转角无规则卷曲无规则卷曲- -螺旋螺旋四级结构四级结构（空间）（空间） 几条多肽链几条多肽链在三级结构的基础上在三级结构的基础上缔合缔合在一起形在一起形成的结构。每条多肽链称为成的结构。每条多肽链称为亚基亚基。氧化剂氧化