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2008-09-25

食物水分测定方法

  1.原理
  食物中水的存在形式为三类,即游离水,吸附于蛋白质、淀粉及细胞膜上的水,其余是与糖及盐类结合的水。一般样品用烘干法测定水分都采用105℃,主要原因是非游离水分都不能在100℃以下烘干。但是象水果和糖类等含糖多的食物不宜在105℃烘干,因糖在高温时容易分解,尤其是果糖。所以测定含糖高的食品时都采用减压低温烘箱干燥法,用烘干法测定的水分中还包括有少量芳香油,醇及有机酸等物质。

  2.适用范围
  GB 5009.2-85 本法适用于在95~105℃下,不含或含其他挥发性物质甚微的食品及饲料的测定。

  3.仪器
  电子天平 电热恒温干燥箱 玻璃干燥器(硅胶干燥剂)

  4.操作步骤
  将样品磨细或切碎。在已称得重量的玻璃皿内称入样品2~10g,将玻璃皿同样品置于温度预先调节至105℃的烘箱内,干燥4小时。然后用坩埚钳将玻璃皿放入干燥器内,待降至室温后称重。然后再将玻璃皿置于105℃的烘箱内,干燥2小时。干燥后用坩埚钳将玻璃皿放入干燥器内,降至室温后称重。需测至恒重为止。

  5.计算(略)

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维生素A的测定方法

  比色法

  1.原理
  维生素A在三氯甲烷中与三氯化锑相互作用,产生蓝色物质,其深浅与溶液中所含维生素A的含量成正比。该蓝色物质虽不稳定,但在一定时间内可用分光光度计于620nm波长处测定其吸光度。

  2.仪器
  实验室常用设备 分光光度计 回流冷凝装置

  3.试剂
  本实验所用试剂皆为分析纯,所用水皆为蒸馏水
  (1) 无水硫酸钠 Na2SO4
  (2) 乙酸酐
  (3) 乙醚 不含有过氧化物
  (4) 无水乙醇 不含有醛类物质
  (5) 三氯甲烷 应不含分解物,否则会破坏维生素A
  检查方法:三氯甲烷不稳定,放置后易受空气中氧的作用生成氯化氢和光气。检查时可取少量三氯甲烷置试管中加水振摇,使氯化氢溶到水层。加入几滴硝酸银溶液,如有白色沉淀即说明三氯甲烷中有分解产物。
  (6) 25%三氯化锑-三氯甲烷溶液 用三氯甲烷配制25%三氯化锑溶液,储于棕色瓶中(注意避免吸收水分)
  (7) 50%氢氧化钾溶液(KOH) W/V
  (8) 维生素A标准液 视黄醇(纯度85% Sigma)用脱醛乙醇溶解维生素A标准品,使其浓度大约为1ml相当于1mg视黄醇。临用前用紫外分光光度法标定其准确浓度。
  (9) 酚酞指示剂 用95%乙醇配制1%溶液

  4. 操作步骤
  维生素A极易被光破坏,实验操作应在微弱光线下进行。

  4.1样品处理:根据样品性质,可采用皂化法或研磨法。

  (1)皂化法:
  皂化:根据样品中维生素A含量的不同,称取0.5g~5g样品于三角瓶中,加入20~40ml无水乙醇及10ml1:1氢氧化钾,于电热板上回流30min至皂化完全为止。(皂化法适用于维生素A含量不高的样品,可减少脂溶性物质的干扰,但全部实验过程费时,且易导致维生素A 损失)
  提取:将皂化瓶内混合物移至分液漏斗中,以30ml水洗皂化瓶,洗液并入分液漏斗。如有渣子,可用脱脂棉漏斗滤入分液漏斗内。用50ml乙醚分二次洗皂化瓶,洗液并入分液漏斗中。振摇并注意放气,静置分层后,水层放入第二个分液漏斗内。皂化瓶再用约30ml乙醚分二次冲洗,洗液倾入第二个分液漏斗中。振摇后,静置分层,水层放入三角瓶中,醚层与第一个分液漏斗合并。重复至水液中无维生素A为止。
洗涤:用约30ml水加入第一个分液漏斗中,轻轻振摇,静置片刻后,放去水层。加15 ~20ml 0.5mol/L氢氧化钾液于分液漏斗中,轻轻振摇后,弃去下层碱液,除去醚溶性酸皂。继续用水洗涤,每次用水约30ml,直至洗涤液与酚酞指示剂呈无色为止(大约洗涤3次)。醚层液静置10~20min,小心放出析出的水。
  浓缩:将醚层液经过无水硫酸钠滤入三角瓶中,再用约25ml乙醚冲洗分液漏斗和硫酸钠两次,洗液并入三角瓶内。置水浴上蒸馏,回收乙醚。待瓶中剩约5ml乙醚时取下,用减压抽气法至干,立即加入一定量的三氯甲烷使溶液中维生素A含量在适宜浓度范围内。

  (2)研磨法:
  研磨:精确称2~5g样品,放入盛有3~5倍样品重量的无水硫酸钠研钵中,研磨至样品中水分完全被吸收,并均质化。(研磨法适用于每克样品维生素A含量大于5~10μg样品的测定,如肝样品的分析。步骤简单,省时,结果准确)
  提取:小心地将全部均质化样品移入带盖的三角瓶内,准确加入50~100ml乙醚。紧压盖子,用力振摇2min,使样品中维生素A溶于乙醚中。使其自行澄清(大约需1~2h),或离心澄清(因乙醚易挥发,气温高时应在冷水浴中操作。装乙醚的试剂瓶也应事先置于冷水浴中)。
  浓缩:取澄清提取乙醚液2~5ml,放入比色管中,在70~80℃水浴上抽气蒸干。立即加入1ml三氯甲烷溶解残渣。

  4.2标准曲线的制备:准确取一定量的维生素A标准液于4~5个容量瓶中,以三氯甲烷配制标准系列。再取相同数量比色管顺次取1ml三氯甲烷和标准系列使用液1ml,各管加入乙酸酐1滴,制成标准比色列。于620nm波长处,以三氯甲烷调节吸光度至零点,将其标准比色列按顺序移入光路前,迅速加入9ml三氯化锑-三氯甲烷溶液。于6秒内测定吸光度,将吸光度为纵坐标,以维生素A含量为横坐标绘制标准曲线图。

  4.3样品测定:于一比色管中加入10ml三氯甲烷,加入一滴乙酸酐为空白液。另一比色管中加入1ml三氯甲烷,其余比色管中分别加入1ml样品溶液及1滴乙酸酐。其余步骤同标准曲线的制备。

  6.计算
X = C/m×V×100/1000;
式中
X: 样品中含维生素A的量,mg/100g(如按国际单位,每1国际
单位= 0.3μg维生素A);
C: 由标准曲线上查得样品中含维生素A的含量,μg/ml;
m: 样品质量,g;
V: 提取后加三氯甲烷定量之体积,ml;
100: 以每百克样品计。

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维生素D的测定方法

高效液相色谱法

1. 原理
  样品中脂溶性维生素在皂化过程中与脂肪分离,以石油醚萃取后,用正相色谱柱提取富集,用反相色谱柱,紫外检测器定量测定。

2. 适用范围
  本方法来源于GB/T 5413.9-1997。适用于婴幼儿配方食品和乳粉维生素A、维生素D、维生素E的测定;也适用于食品或强经食品及饲料中的维生素D含量的测定。

3. 主要仪器
1) 高压液相色谱仪,具有可变波长的紫外检测器,数据处理系统或记录仪。
2) 旋转蒸发器。
3) 平底烧瓶:250mL。
4) 分液漏斗:500mL。

4. 试剂
  所有试剂,如未注明规格,均指分析纯,所实验用水均指蒸馏水。
1) 异丙醇:色谱纯。
2) 2%焦性没食子酸乙醇溶液:取2g焦性没食子酸溶液于100mL无水乙醇中。
3) 75%氢氧化钾溶液:取75g氢氧化钾溶于100mL水中。
4) 石油醚:沸程30~60℃。
5) 甲醇:色谱纯。
6) 正己烷:色谱纯。
7) 环己烷:色谱醇。
8) 维生素D标准溶液
A. 维生素D2标准贮备液:含维生素D2100mg/ml的甲醇溶液。称取10mg的维生素D2,用甲醇定容于100mL容量瓶中。
B. 维生素D3的标准贮备液:含维生素D3100mg/ml的甲醇溶液。称取10mg的维生素D3,用甲醇定容于100mL容量瓶中。

5. 操作步骤

5.1样品处理:准确称取10g样品,于250mL平底烧瓶中,加30mL蒸馏水。

5.2测定液的制备:
1) 于上述样品溶液中加入100mL的20%没食子酸乙醇溶液,充分混匀后加50mL75%氢氧化钾溶液,在蒸汽浴上边续回流30min后,立刻冷却到室温。
2) 将皂化液转入一500mL分液漏斗中,用100mL水分几次冲平底烧瓶。洗涤液并入分液漏斗中。
3) 于上述分液漏斗中,加入100mL石油醚,盖好瓶塞,倒置分液漏斗并剧烈振摇1 min.在振摇过程中,注意释放瓶内压力。静置分层,将水相放入另一500mL分液漏斗中,重复上棕萃取过程2次,合并醚液到第一个分液漏斗中。用蒸馏水洗该醚液至中性,通过无水硫酸钠过滤干燥,在40℃和氮气流下,于旋转蒸发器上蒸至近于(绝不允许蒸干)后,用石油醚转移至10mL容量瓶中,定容。
4) 从上述容量瓶中取7mL放入一试管中,用氮气将石油醚吹干,于试管中加1mL正己烷。

5.3测定:
1) 测定液的制备:
A) 仪器条件:
色谱柱:30cm×40cm,硅胶柱。
流动相:正己烷与环己烷按体积比1:1混合,并按体积分数0.8%加入异丙醇。
流速:1mL/min。
波长:265nm。
柱温:20℃。
灵敏度:0.005AU/MV。
注射体积:200mL。
B) 注射50mL维生素D标样和200mL样品溶液,根据维生素D标样保留时间收集维生素D于试管中,将试管用氮气吹干,准确加入0.2mL甲醇溶解。
2) 测定步骤:
A) 仪器条件:
色谱柱:4.6mm×25cm,C18或具同等性能的色谱柱。
流动相:甲醇。
流速:1mL/min。
波长:265nm。
柱温:20℃。
灵敏度:0.005AU/MV。
注射体积:50mL。
B) 注射50mL维生素D标准溶液,注射50mL样品溶液,得到标样和样品溶液中维生素D峰面积或峰高。

6. 计算

ρs×10∕7×40×100
X =
m
As
ρs= ---×ρsd
Asd
式中: X--样品维生素D的量,mg/100g;
m--称样量,含量,IU∕100g;
ρs --进样液中维生素D有浓度,mg/mL;
A s --进样液中维生素D有峰高(或峰面积);
A s d --标样液中维生素D有峰高(或峰面积);
ρsd --标样中维生素D的浓度;
计算结果精确至小数点后一位。

7. 注意事项
1) 允许误差及最小检出量:同一样品的2次测定值之差不得超过2次测定平均值的10%;最小检出量为0.1国标单位。
2) 试剂焦性没食子酸容易变性,应购习近期生产的试剂。
3) 如果皂化不完全,可适当增加氢氧化钾的加入量。

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维生素K的测定方法

此处介绍蔬菜中维生素K1的测定方法(HPLC法)和食物及饲料中水溶性维生素K3(甲萘醌)的测定方法

一、蔬菜中维生素K1的测定方法-HPLC法

1.原理
蔬菜中的维生素K1经有机溶剂提取后,经失活的磷酸盐处理过的氧化铝色谱柱进行净化,再用液相色谱法将维生素K1分离并进行定性定量测定。

2.适用范围
本标准适用于各类蔬菜、绿色植物及其干制品中维生素K1的测定。

3. 仪器:
(1) 实验室常用设备
(2) 打碎机
(3) 202-R型恒温干燥箱
(4) 色谱柱:为0.8cm×30cm的玻璃柱,底端收缩变细,并装有活塞,活塞上约1 cm处有一玻璃筛板,筛板孔径为16~30μm,柱上端膨大为容积约30ml的储液池。使用前需干燥
(5) 旋转蒸发器
与旋转蒸发器配套的旋转蒸发瓶:具塞,圆底,容积为150ml。
(6) 恒温水浴锅
(7) 高纯氮气
(8) 高速离心机
与高速离心机配套的小离心管:具塞,容积为1.5~3.0ml。
(9) 紫外分光光度计
(10) HPLC:高效液相色谱仪,带紫外检测器

4.试剂
  除特殊说明实验用水为蒸馏水,试剂为分析纯,有机溶剂使用前需重新蒸馏。

3.1 无水硫酸钠:使用前需在150℃的烘箱内烘烤4~8小时,以去除水分。

3.2 0.14mol/L Na2SO4溶液:称取20g无水硫酸钠,用蒸馏水溶解后定容至1L。

3.3 丙酮:分析纯。

3.4 石油醚:沸程30~60℃,分析纯。

3.5 0.6mol/L碘化钾溶液:称取10g碘化钾,用蒸馏水溶解定容至100ml。

3.6 5g/L淀粉液:称取0.5g可溶性淀粉,用水溶解定容至100ml。

3.7 乙醚:分析纯。不含过氧化物。
(1) 过氧化物的检查方法:用5ml乙醚加1ml0.6mol/L碘化钾溶液,振摇1min,如有过氧化物则放出游离碘,水层呈黄色。或加4滴5g/L淀粉液,水层呈蓝色。则该乙醚含有过氧化物需处理后使用。
(2) 去除过氧化物的方法:重蒸时瓶中加一段纯铁丝,弃去10%初馏液和10%残留液。

3.8 洗脱液:石油醚+乙醚(97+3)。

3.9 甲醇:优级纯。

3.10 正己烷:优级纯。

3.11 磷酸氢二钠:分析纯。

3.12 中性氧化铝:100~200目。

3.13 氧化铝的处理:
(1) 磷酸盐处理氧化铝:取250g中性氧化铝,20g磷酸氢二钠,1.6L蒸馏水,放入容积为2L的锥形瓶中沸水浴30min,不时摇动或搅拌。冷却,倒掉上层液体(包括悬浮的细小颗粒),然后用布氏漏斗抽滤。将残留物转至平底玻璃皿中,于150℃干燥箱中烘烤3~5h至两次称量相差3g以下,烘烤过程中不时搅拌,以避免结块,冷却后放入干燥器中保存。
(2) 失活处理氧化铝:使用前,将磷酸盐处理的氧化铝,加入具塞锥形瓶中。每100g氧化铝加9.0ml去离子水,盖紧瓶塞,蒸汽浴或80℃干燥箱加热3~5min,剧烈摇动锥形瓶,使氧化铝可以自由流动,无结块。冷却,静置30分钟,使水分分布均匀。
(3) 验证处理过的氧化铝:取标准应用液1.0ml,用氮气吹干,再用石油醚溶解定容至1.0ml。然后按5.3装柱,将标准溶液加入柱上,按5.4净化步骤进行柱色谱,用旋转蒸发瓶收集洗脱流出液,浓缩,氮气吹干,用正己烷定容至1.0ml,HPLC测定,记录峰面积或峰高(A)。另取标准应用液直接测定,记录峰面积或峰高(Ar)。将A与Ar进行比较,其值在0.97~1.03之间(A/Ar),则说明柱效较好,氧化铝处理合格。否则需重新进行失活处理。如果再次验证比值仍不能达到0.97,则需重新制备氧化铝。

3.14 维生素K1标准:Sigma公司,纯度>98%。

3.15 标准贮备液:精确称取50.0mg维生素K1标准,用正己烷溶解定容至50.0ml,即1.0mg/ml。将储备液分装成安瓿,冷冻保存。

3.16 标准工作液:取标准贮备液, 用正己烷准确稀释50倍, 即20.0μg/ml。

  标准工作液的标定:取标准应用液测定紫外吸光值,波长248nm,比色杯厚度1cm,以正己烷为空白,测定3次,取平均值,按下式计算标准应用液浓度。
X1 =
A
×M ×103
……………………………………(1)

E


式中:
X1 -- 维生素K1标准应用液浓度,μg/ml;
A -- 标准应用液平均紫外吸光值;
E -- 摩尔消光系数,20,000;
M -- 维生素K1分子量450.7;
103 -- 换算成μg/ml的换算系数。
5.操作步骤

  所有操作均需避光进行

5.1 样品处理
(1) 新鲜蔬菜:拣净去杂物,将可食部洗净,擦去表面水分,切碎,用打碎机制备成匀浆。
(2) 干制植物性样品:磨碎,过60目筛。

5.2 样品提取

(1) 称取已打成匀浆的新鲜样品2~10g(维生素K1含量不低于2μg),加到具塞锥形瓶中,再加入5~10倍体积的丙酮,盖上塞子,振摇3~5min,静置1min,以下按5.3步骤操作。

(2) 称取干制植物性样品0.2~4g(维生素K1含量不低于2μg),加到研钵中,再加入2~4倍于样品量的无水Na2SO4研磨均匀后,加入25ml丙酮,研磨3~5min,静置1min。
(注:对于细胞壁比较厚的样品,如藻类食品,可先用石英砂研磨,破坏植物组织细胞。石英砂需进行预处理,将石英砂用20目筛子过筛之后,先用浓盐酸浸泡,然后再用稀氢氧化铵浸泡,最后用蒸馏水洗至中性后在烘箱中烤干。使用时,每10g样品加3~5g石英砂于研钵中研磨。)

5.3 洗涤

  将上部澄清液倒入已装有50~100ml 0.14mol/L Na2SO4溶液的分液漏斗中,残渣再用丙酮提取2~3次,每次用量不少于25ml,上清液并入分液漏斗。残渣继续用石油醚洗涤3~4次,每次用量约25ml,至洗涤液呈无色,将洗涤液倒入同一分液漏斗中,振摇1min,静置。弃水相,有机相用蒸馏水洗涤4~5遍,至水相澄清。弃水相,将有机相经无水Na2SO4脱水后转至旋转蒸发瓶中,于60℃水浴中减压蒸馏至约2ml时取下,立即用氮气吹干,用石油醚定容至2.0 ml,待净化。

5.4 装柱
  取干燥色谱柱,将验证好的氧化铝浸泡于石油醚中,湿法填充于色谱柱,使氧化铝自由均匀流下,至柱高为20cm,其上端再加2 cm无水Na2SO4。打开活塞,调整流速为每秒1滴。一根色谱柱只用于一个样品测定。

5.5 色谱净化:待石油醚流至柱上端0.5cm时,加V1 ml样品提取液,当样品液流至柱平齐时,加2 ml石油醚冲洗柱壁,流下。再加10ml石油醚洗脱,2次,弃除流出液。然后,用30 ml洗脱液洗脱,用旋转蒸发瓶收集流出液。流出液于旋转蒸发器浓缩近干,取下用氮气吹干后,用正己烷定容为V2 ml。将定容液移入小塑料离心管中,5000rpm离心5min,上清液供HPLC分析。

5.6 标准工作曲线的绘制
  分别取维生素K1标准应用液0.5,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0ml,加入分液漏斗中,按5.2步骤提取,浓缩定容至2.0ml。取1.0ml标准提取液按5.4步骤操作,最后定容至1.0ml,即标准工作曲线中各点维生素K1含量分别相当于5,10,20,40,60,80,100μg/ml。然后再按5.6条件进行HPLC测定,记录峰面积或峰高。以标准含量为横坐标,峰面积或峰高为纵坐标绘制标准工作曲线。

5.7 HPLC色谱分析
  色谱条件(推荐条件):
  预柱ultrapack ODS,10μm,4.0mm×4.5cm。
  分析柱:ultrasphere ODS,C18,5μm,4.6mm×250mm。
  流动相:甲醇+正己烷(98+2)。混匀,临用前脱气。
  进样量:20μl。
  流速1.5ml/min。
  紫外检测器:波长248nm。量程0.01~0.05。
  HPLC稳定性的测定:取标准应用液连续进行6次HPLC测定,计算峰面积或峰高的平均值、标准差和RSD%,如果RSD<1%,说明仪器稳定性良好。仪器稳定后方可进行样品测定。

5.8 样品分析
  取样品净化液20μl,按色谱条件进行定性、定量分析。
  (1) 定性:用标准色谱峰的保留时间定性。
  (2) 定量:用样品峰面积或峰高在标准工作曲线上查出其相应的维生素K1含量,或用回归方程求出其含量。

6.计算

X2= c×2×V2 ×100 ………………………(2)
V1×m


式中: X2 -- 样品中维生素K1的含量,μg/100g;
c -- 由标准工作曲线上查出或回归方程求出的维生素K1含量,μg;
2 -- 样品提取后的定容体积,ml;
V1 -- 样品净化处理时的取液量,ml;
V2 -- 样品净化后的定容体积,ml;
m -- 样品质量,g。

7. 注意事项

(1) 7.1允许差及最小检出量: 同一实验室同时或连续2次测定结果相对偏差绝对值≤10%,本法最小检出限为0.5mg。

(2) 本方法避免使用皂化处理,减少了维生素K1的破坏;利用失活的磷酸盐处理过的氧化铝进行色谱分离,通过改变洗脱液的极性使维生素K1与杂质分离,有利于高效液相色谱对维生素K1的定性及定量分析。

(3) 维生素K1具有很强的亲脂性,溶于丙酮、石油醚、正己烷、异辛烷等溶剂中,而不易溶于甲醇、乙醇等溶剂中。当样品中含有较多的水分时,如直接用石油醚或正己烷提取会使样品变粘,因此,样品需先用丙酮提取,或先用无水Na2SO4研磨,然后再用丙酮提取,可起到吸收水分的作用,进一步地破坏样品的细胞组织,使提取效果更佳。

(4) 以往的报告多选用活性硅胶或中性氧化铝做色谱柱分离维生素K1,再用极性小的有机溶剂作洗脱液。实际工作中发现,用硅胶色谱柱,洗脱流速慢,洗脱液用量大,分离时间较长;用未经处理的氧化铝色谱柱分离会出现维生素K1与干扰物分离不清的现象。当氧化铝用磷酸盐处理后,氧化铝的极性增强,使吸附较小的维生素K1易于被洗脱液洗脱出来,而且在处理后的氧化铝中加入少量水分可以提高柱效,减少维生素K1出峰拖尾的现象,缩短保留了时间,避免了因使用氧化铝造成的维生素K1可能分解的现象。

(5) 如果氧化铝色谱柱柱效良好,首先被石油醚洗脱出来的应是胡萝卜素,且柱上没有胡萝卜素黄色带扩散的现象;叶绿素及其他色素停留在色谱柱的上方没有或仅有少量位移但不影响分离效果。

(6) 洗脱液中乙醚含量的多少影响着洗脱液的极性,如果乙醚含量少,可使维生素K1的保留时间延长,反之,会使干扰物质被提前洗脱,影响净化效果。所以应严格控制洗脱液中乙醚的比例。

(7) 根据标准维生素K1紫外扫描图谱,可见维生素K1于240,248nm,260,269nm波长处有4个特征峰,其中260nm的峰最低。将标准品用HPLC测定,以260nm波长下的峰面积为1,则240nm, 248nm和269nm波长下的峰面积分别为1.15,1.23,1.09。

(8) 一般反相色谱,多用有极性的甲醇作为流动相。在甲醇中加入适量的非极性有机溶剂(如正己烷、异辛烷等),可以增加维生素K1 的溶解能力,有利于缩短保留时间,减少出峰拖尾现象。本方法选择甲醇+正己烷(98+2)作为流动相,维生素K1的保留时间为15.6±0.1min。

(9) 本方法最小检测限为0.5μg/ml,在1.0~100.0μg/ml范围内与峰面积有良好的线形关系。批间测定结果的相对标准偏差在1.3~7.1% (n=6);回收率为90.9~106.3%。。不同实验室间测定结果表明此方法精密度、重现性较好,净化效果好,试剂价格适中。

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食物中胆固醇的测定方法

  食物中胆固醇的测定方法主要有气相色谱法和比色法。色谱法必须具备气相色谱仪,此仪器价格昂贵,故在国内不易普及,因此选用经济、简便、实用的比色法进行食物中胆固醇的测定。



比色法

1.原理
  固醇类化合物与酸试剂作用,可脱水,发生聚合反应并产生强的颜色反应。

2.适用范围
  此方法适用于动物性食物中胆固醇的测定。

3.仪器
(1)实验室常用设备
(2)分光光度计
(3)电热恒温水浴

4.试剂
  所有试剂,如未注明规格,均指分析纯,所有实验用水,均为蒸馏水。
(1)石油醚
(2)无水乙醇
(3)浓硫酸
(4)冰乙酸(优级纯)
(5)磷酸
(6)胆固醇标准(美国Sigma公司)
  标准储备液:准确称取胆固醇100mg,(胆固醇标准开启后放在干燥器内)溶于冰乙酸中,并定溶至100ml。其浓度为1g/L。可保存2个月。
  标准工作液:取标准储备液10ml,用冰乙酸定溶至100ml。其浓度为0.1g/L。此液用时临时配制。
(7)铁矾显色液:
  储备液:溶解4.463克硫酸铁铵[FeNH4(SO4)2·12H2O]于100ml 85%磷酸中贮于干燥器内,此溶液在室温中稳定。
  * 铁矾储备液须在实验前两周配制,因硫酸铁铵不易溶解,每天要进行短时间的振摇待溶质完全溶于磷酸后再定溶到体积。
  工作液:吸取储备液10ml用浓硫酸稀释到100ml。贮于干燥器内。
(8)氢氧化钾50%溶液:溶解50g氢氧化钾于水中,定溶至100ml。
(9)氯化钠5%溶液:溶解5克氯化钠于水中,定溶至100ml。
(10)纯氮(99.99%)

5.操作步骤

5.1样品脂肪的提取与测定:根据食物种类分别用索氏提取法、研磨法和罗高氏法提取脂肪,并计算出每100克食物中脂肪含量。

5.2样品胆固醇的测定:准确称取提取的油脂3-4滴(约含胆固醇300-500μg) 取样量可按样品中胆固醇的浓度增减。置于25ml试管内,加入4ml无水乙醇,0.5ml50%氢氧化钾,在65℃恒温水浴中皂化1小时。皂化时每隔20-30分钟振摇一次使皂化完全。皂化完毕,取出试管,冷却。加入3ml 5%氯化钠、10ml石油醚,盖紧玻璃塞,振摇2分钟,静置分层(一般需1小时以上)。

  取上层石油醚2ml,置于10ml具玻璃塞的试管内,在65℃恒温水浴中用氮气吹干,加入4ml冰乙酸,2ml铁矾显色液,混匀,放置15分钟后560-575nm下比色。
5.3标准曲线:准确吸取胆固醇工作液0;0.5;1.0;1.5;2.0ml分别置于10ml试管内,在各管内加入冰乙酸,使总体积达4ml。沿管壁加2ml铁矾显色液,混匀,在15-90分钟内,560-575nm下比色。

6.分析结果
  样品中胆固醇含量(mg/100g)=C×V/V'×1/W×F/1000
式中
  C=测得的光密度值在胆固醇标准曲线上显示的胆固醇量(μg)
  V=石油醚总体积(ml)
  V'=取出的石油醚体积(ml)
  W=称取油脂重量(g)
  F=样品的脂肪含量(g/100g)
  1/1000=折算成每100克食物中胆固醇的毫克数。

7.注意事项
  同一实验室同时或连续两次测定结果之差不得超过平均值的10%。

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食物中脂肪酸成分的测定

气相色谱法

  此方法测得的是食物中各种脂肪酸占总脂肪酸的百分比。样品处理简单,快速;方法准确,灵敏度高。

1.原理
  气相色谱法是利用色谱柱中装入担体及固定液,用载气把欲分析的混合物带入色谱柱,在一定的温度与压力条件下,各气体组分在载气和固定液薄膜的气液两相相中的分配系数不同,随着载气的向前流动,样品各组分在气,液两相中反复进行分配,使脂肪酸各组分的移动速度有快有慢,从而可将各组分分离开。然后进行分别测定。

2.适用范围
  此法适用于食物中脂肪酸的分析。

3.仪器
  气相色谱仪
  氢火焰离子化检测器
  氮气 、氢气、压缩空气
  微处理机
  色谱柱2m×4mm或3m×4mm填充80--100目ChromosorbW,涂以8% 或10%(W/W)二乙二醇琥珀酸酯(DEGS)
  气相色谱条件
  柱温:210℃
  进样器温度:280℃
  检测器温度:280℃
  氮气流速:40ml/cm2

4.试剂
  所有试剂,如未注明规格,均指优级纯,所有实验用水,均为蒸馏水。
  (1)石油醚(沸程30~60℃)分析纯
  (2)苯
  (3)无水甲醇
  (4)0.4mol/L氢氧化钾--甲醇溶液:称2.24g氢氧化钾溶于少许甲醇中,然后用甲醇稀释到10ml。
  (5)脂肪酸标准(SIGMA)
  (6) 脂肪酸混合标准

5.操作步骤
  称取30--100mg(约2-6滴) 油脂,置入10ml量瓶内,加入1-2ml 30~60℃沸程石油醚和苯的混合溶剂(1:1),轻轻摇动使油脂溶解。加入1-2ml 0.4mol/L氢氧化钾-甲醇溶液,混匀。在室温静置5~10分钟后,加蒸馏水使全部石油醚苯甲酯溶液升至瓶颈上部,放置待澄清。如上清液浑浊而又急待分析时,可滴入数滴无水乙醇,1-2分钟内即可澄清。吸取上清液,在室温下吹入氮使浓缩,所得到浓缩液即可用于气层分析。

6.结果计算
  在有微处理机的情况下,用归一化计算法则可自动打印出峰面积和各种脂肪酸占总脂肪酸的百分比。归一化计算法不能直接计算脂肪酸的总重量及各种脂肪酸的实际含量。

7.注意事项
  同一样品的两次测定值之差不得超过两次测定平均值的5%。

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食物脂肪的测定方法

  测定食物中脂肪的方法有两种:索泰(HT)抽提法和罗高氏法

  一、索泰(HT)抽提法
  索氏抽提法提取一个样品的时间取决于样品的种类,一般需要6-12小时,需较大的人力、物力和时间。而索泰抽提法可用不同沸点的多种溶剂,提取一个样品只需30-60分钟,此法快速、简便、准确、节约溶剂,并且安全省力。

  1.原理
  原理与索氏提取法相同,即在已烘至恒重的一定量的干样品中加入有机溶剂,在一定的温度下加热,使样品中的脂肪溶于有机溶剂中,然后将溶剂蒸干,称残留物的重量,即为干样品中的粗脂肪(包括磷脂、固醇、游离脂肪酸等脂溶性物质)含量。

  2.适用范围
  此方法适用于测定食物、饲料、土壤、橡胶、药物以及其他物质中的脂肪。

  3.仪器
  (1)瑞士Tecator公司设计生产的索泰(HT)(SoxtecHT)系统
  (2)分析天平
  (3)感量0.0001g
  (4) 恒温干燥箱

  4.试剂
  根据不同的样品,选择不同的有机溶剂(分析纯)。例如:测定食物样品用无水乙醚。其它的有机溶剂是:氯仿、石油醚等。

  5.操作步骤
  5.1提取:将已称重的干燥样品放入滤纸套中,一并置入提取套管内。在已称重的提取杯中加入占容积约1/3(约为25-50ml)的有机溶剂,将杯与提取套管密切相连,使不漏气,然后将调节钮放在垂直位置,将控制钮放到沸腾位。根据溶剂种类不同,调节加热温度,使溶剂沸腾。反复蒸馏提取,一般需30-60分钟。若用无水乙醚为提取溶剂,加热到80℃,蒸馏20-30分钟即可。
  5.2淋洗:蒸馏提取完毕,将控制钮移至淋洗位上,使已冷却的溶剂淋洗出样品中最后残留的微量脂溶物,约淋洗30-40分钟。
  5.3回收溶剂:将调节钮放到水平位置,溶剂蒸发杆板到蒸发位置上,提取杯中的残留溶剂即全部蒸发。
  5.4称重:取下提取杯,在100℃烘箱内烘半小时,放入干燥器内冷却至室温,称重。

6.计算结果

  脂肪(g)/100g干样=(W3-W2)/W1
  式中
  W1=样品重量(g)
  W2=提取杯重量(g)
  W3=提取杯+样品脂肪重(g)

  7.注意事项
  7.1同一实验室同时或连续两次测定结果之差不得超过平均值的10%。
  7.2仪器应放在通风柜内。

  二、罗高氏法

  此方法是测定乳类样品中脂肪含量的基准方法。

  1.原理
  乙醚不能从牛乳及其它液体食品中直接抽提脂肪。需先用碱处理,使酪蛋白钙盐溶解,并降低其吸附力,才能使脂肪球与乙醚混合。加入乙醇,可使乙醇溶解物溶于其中,加入石油醚可使乙醚不与水相混溶,而使分层清晰。将醚层与水相分离,将醚层蒸发后,即得脂肪含量。

  2.适用范围
  此法适用于测定乳类及乳制品类,如鲜奶、奶粉、酸奶、冰淇淋、奶油等食物中脂肪含量。

  3.仪器
  (1)分液漏斗
  (2)恒温烘箱
  (3)脂肪杯

  4.试剂
  所有试剂,如未注明规格,均指分析纯;所有实验用水,均指蒸馏水。
  (1)氢氧化铵(氨水)
  (2)95%乙醇
  (3)乙醚
  (4)石油醚
  (5)无水硫酸钠

  5.操作步骤
  取20ml鲜乳称重,(如取奶粉样品时,需先准确称取一定量的奶粉后,以1:8的比例加蒸馏水调匀)置于150ml分液漏斗内,加2.5ml氨水,混匀。加入20ml 95%乙醇,混匀。在上述乳混合液中加入30ml乙醚,猛烈振摇1分钟,再加入30ml石油醚,同样振摇1分钟,静置分层。
  分层后,将下层残液放入另一容器内,将上层乙醚液通过无水硫酸钠过滤入己恒重的脂肪杯内。再用10ml乙醚和10ml石油醚重复提取残液一次,仍通过无水硫酸钠过滤入原有的醚提取液杯内。最后用少量洁净的无水乙醚淋洗无水硫酸钠。将上述的醚提取液放在索泰氏抽提器从40-80℃缓缓加热,蒸馏出醚液后,取下杯,在100℃烘箱内烘半小时,放入干燥器内冷却至室温,称重。

* 第二次用醚液重复提取残液时,不要猛烈振摇,以防乳化。

  6.结果计算

  计算公式:
  鲜乳脂肪(g)/100g鲜乳=(W3-W2)/W1×100
  式中
  W1=鲜乳重量(g)
  W2=脂肪杯重量(g)
  W3=鲜乳脂肪+脂肪杯重量(g)

  7.注意事项
  同一实验室同时或连续两次测定结果之差不得超过10%。

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什么是食品添加剂

  食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。食品添加剂一般可以不是食物,也不一定有营养价值,但必须符合上述定义的概念,即不影响食品的营养价值,且具有防止食品腐料变质、增强食品感官性状或提高食品质量的作用。

  一般来说,食品添加剂按其来源可分为天然的和化学合成的两大类。天然食品添加剂是指利用动植物或微生物的代谢产物等为原料,经提取所获得的天然物质;化学合成的食品添加剂是指采用化学手段,使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。目前使用的大多属于化学合成食品添加剂。

  按用途,各国对食品添加剂的分类大同小异,差异主要是分类多少的不同。美国将食品添加剂分成16大类,日本分成30大类,我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其分为22类:(1)防腐剂(2)抗氧化剂(3)发色剂(4)漂白剂(5)酸味剂(6)凝固剂(7)疏松剂(8)增稠剂(9)消泡剂(10)甜味剂(11)着色剂(12)乳化剂(13)品质改良剂(14)抗结剂(15)增味剂(16)酶制剂(17)被膜剂(18)发泡剂(19)保鲜剂(20)香料(21)营养强化剂(22)其他添加剂。

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豆腐和豆浆应如何保存

  豆腐和豆浆是富含蛋白质的食品。蛋白质是细菌的良好的培养基,一旦加工过程中杀菌不彻底,或受到污染,细菌在营养丰富的豆制品中会以成倍的速度迅速地繁殖,这就对人体健康产生严重的损害,从而食入后会引起食物中毒。

  如果豆腐和豆浆放置在温度较高的环境,时间一久就极易腐败。一般在常温下也不易久存。夏季最好当天食用,春、秋、冬季最好也不要超过3天。

  工业化生产的盒装豆腐在2~8℃下,可保质7天,工业化生产的袋装(复合薄膜)豆腐在5~10℃下。保质期为3天。

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方便面的营养价值

  很多人把方便面与炸薯条、汉堡包一起归结为垃圾食品,但在河南郑州召开的第六届中国面制品产业大会上,专家指出,方便面不仅不是垃圾食品,而且营养成分比较全面,人体所需要的6大营养素全都具备。

  据中国农业大学食品科学与营养工程学院博士生导师胡小松教授介绍,方便面常为人们所诟病,认为多吃不利于健康,主要有以下几个原因:

  一是油脂含量高,因为大部分方便面都采用油炸的方法对面块进行干燥。但胡教授指出,与炸薯条、汉堡包等相比,方便面中的油脂含量并非很高,平均每份所含油脂在16%-18%左右,其中,11%都是棕榈油,也就是对人体健康有利的植物油,而一份汉堡包中的油脂含量则平均在30%左右,比方便面高出近一倍。

  二是含有一定的添加剂。胡教授说,一说到添加剂大家就谈虎色变,觉得它是不利于健康的物质,这是观念上的一个误区。食品工业离不开增稠剂、稳定剂等添加剂,目前国家允许使用的,都是经严格检测,证明对人体无害的,大家可以放心食用。

  三是最近被很多人所关注的丙烯酰胺问题。胡教授指出,所有淀粉类食品在高温烹调(超过120℃)中都会产生这种致癌物,因此,炸薯条中有,方便面中肯定也有。但是,他们所进行的实验证明,方便面中的丙烯酰胺含量很低,平均为78微克/千克,远远低于世界卫生组织每千克食物中不得超过1毫克的标准。

  针对很多人认为方便面没营养的看法,胡教授说,在方便面的面块和调料包中,人体必需的6大营养素--水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素全具备了,因此营养比较全面。调料包中的脱水蔬菜基本保存了原有蔬菜的营养,只不过因为量小而稍显不足,但膳食平衡是建立在食物合理搭配前提上的,只要在吃方便面的时候,多搭配些蔬菜、水果等含维生素丰富的食物就行了。目前国内外都在开发新的营养型方便面,比如加碘或铁的营养强化型方便面、减肥型方便面、适合糖尿病人食用的方便面等,将来可满足不同人群的营养需要。

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碳水化物的主要功能

体内碳水化物以葡萄糖、糖原和含糖复合物三种存在形式,其功能与其存在形式有关。碳水化物的主要功能有以下几点。

1.提供机体热能 碳水化物是人类从膳食中取得热能的最经济最最主要的来源。碳水化物在体内氧化的最终产物为二氧化碳和水。当碳水化物提供能量充足时,可发挥对蛋白质的节约作用和对脂肪的抗生酮作用。中枢神经、红细胞只能靠葡萄糖提供能量,故碳水化物对维持神经组织和红细胞功能有重要意义。糖原是肌肉和肝脏中碳水化物的贮存形式,其中肝脏中糖原在机体需要时,分解为葡萄糖进入血循环,提供机体对能量的需要;肌肉中的糖原只供自身的能量需要。

2.是机体的重要组成成分 碳水化物以含糖复合物的形式参与机体成分的构成。如结缔组织中粘蛋白、神经组织中的糖脂等都是一些寡糖复合物;DNA和RNA中含大量核糖,在遗传物质中起着重要的作用。

3.节约蛋白质作用 当体内碳水化物供给不足时,机体为了满足自身对葡萄糖的需要,则动用蛋白质通过糖原异生作用产生葡萄糖,长期下去将因蛋白质过度分解而对机体器官造成损害,因此摄入足够的碳水化物能预防过多的体内蛋白质进入糖异生旁路,而有利于发挥蛋白质特有的生理功能,这种作用称为节约蛋白质作用。

4.抗生酮作用 脂肪酸在体内分解代谢时产生的乙酰基需与碳水化物代谢产生的草酰乙酸结合才能进入三羧酸循环而最终被彻底氧化。当碳水化物不足时,因草酰乙酸不足使得脂肪酸不能被彻底氧化分解而产生过多酮体,当超过了肌肉等外周组织的分解能力时,会发生酮症酸中毒。反之,当碳水化物充足时可防止酮症酸中毒的发生,这种作用称为抗生酮作用。

5.提供膳食纤维发挥以下生理功能。

(1)增强肠蠕动,利于粪便排除。

(2)具有吸水膨胀功能,增加粪便体积,从而稀释肠道内有害物质的浓度及降低其吸收。

(3)维持肠道正常菌群,有利于益生菌的生长,不利于厌氧菌的生长。

(4)控制体重及降低血糖、血胆固醇等保健功能。

(5)预防结肠碍癌发生的作用。

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糖果的“发烊”与“返砂”

“发烊”与“返砂”是糖果的主要质量问题。对于硬糖而言,“发烊”与“返砂”尤其具有典型意义。“发烊”与“返砂”会不同程度地影响或降低其产品的品质。
糖果的“发烊” 糖果的主要成分是糖,由于糖类本身具有较强吸水性,会吸收周围环境的水汽分子,经一定时间后,糖体表面会出现发粘和浑浊等现象,失去原有的光泽,这种现象称为轻微“发烊”。如此时继续从空气中吸收水汽,则硬糖表面会出现溶化状态,并失去其固有的清晰的外形,这种现象称为“发烊”。
糖果的“返砂” 糖果在发烊后,由于外界空气骤然干燥,一部分被糖果吸收的水分重又失去。糖果的水分在向空气扩散的过程中,使糖果表面原来开始溶化的糖重又发生结晶而析出。这就是我们常常在糖果(特别是硬糖)的表面看到一层白色砂层,从而失去了硬糖原有的透明性与光滑性。“返砂”过程是由表及里地反复进行的,直到糖粒全部返砂为止。
糖果“发烊”与“返砂”的原因是多方面的,有内在因素,也有外来因素。在配料中过多地增加还原糖的数量,使糖果中含有吸水性很强的糖类,这就是糖果“发烊”的内在因素。空气中的湿度是糖果“发烊”与“返砂”的外来因素。糖果的“发烊”与“返砂”一般在硬糖中比较明显,含酸过多的硬糖“发烊”更为明显。

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干酪种类及各类概念

干酪的产量如此之大,那么干酪在西餐中频频露面亦不足为奇了。为什么人们百吃不厌呢?美味是原因之一,另外一个原因就是干酪品种非常多,达上千种,可以换着花样吃。
干酪依原料乳种类不同可分为牛乳制干酪、绵羊乳干酪、山羊乳干酪等;依原料乳脂肪含量不同有全脂干酪、乳油干酪、半脱脂干酪及脱脂于酪;依软硬度不同而分为硬质干酪、半硬质干酪及软质干酪;另外还有混合多种成熟干酪经加热融化,加添加剂而制成的再制干酪等。下面介绍几种较闻名的干酪及其用途。
Cheddar干酪 原产地为英国的一个名为Cheddar的村子。现不仅在英国,在美、加、澳大利亚、新西兰产量都很大。此种干酪除少量直接供食用外,大部分供作制再制干酪的原料。色调为白至黄色,圆筒形,直径37厘米,高30厘米,重约32~35千克。
Gouda干酪 荷兰的Gouda市为其原产地。重量一般为5~11千克,直径30~50厘米,厚10~13厘米。
Edam干酪 主要在荷兰北部制造,具舒爽风味,呈硬脆组织,为大众所喜爱。形状一般为球形,重约2~4千克,表面呈红色。
Emmenthal干酪 为瑞士著名干酪,其断面每隔2.5~7.5厘米散布有直径1.3~2.5厘米的气孔(又称干酪眼)。这种干酪属硬质,具有胡桃般的甜美风味及弹力组织,且外观美丽,有“干酪之王”的美名。
Camembert干酪 法国西北部的一个名叫camembert的村子为其原产地,系软质干酪,型小,呈圆盘形,直径11厘米,高3.5厘米,重约300克。表面覆盖灰白色霉菌,内部呈浅黄色乳油状。其圆滑组织与强烈特有风味为公认的最美味干酪之一。
Cottage干酪 原产荷兰,为一种由酸凝结、不经成熟的软质干酪,含水量高,风味淡,具舒爽酸味,宜在短时间内食完。
Mozzarell干酪 原产意大利,已广被欧洲接受,现美国已成为其主要产地,主要用作比萨饼的原料。这种干酪经过了一道在热水(72℃)中揉搓的工序,产品具有拉伸性和特殊质地.烘焙性能好,一般新鲜食用。
还有很多著名的干酪,此处不能都列出,总之,每一种干酪都有其独特的风味和魅力。煎、炸、煮、烤、焖、拌,无一不可以用于酪,另外很多调味的沙司里也有奶酪的芳踪。

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什么是蛋白质的水解

食物在水中被加热后,其所含蛋白质会发生凝固变性。当继续加热时,将会有一部分蛋白质发生水解,生成分子链逐级降低的蛋白胨、缩氨酸、肽等中间产物。这些多肽类物质进一步水解,最后分解成各种氨基酸。在烹调中,采用中火或小火炖肉火炖汤,肉质和汤汁就会格外细嫩鲜美,就是这个道理。

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2008-09-22

大蒜杀菌降血脂抗衰老

大蒜相传是汉朝张骞出使西域后引进的,故又称能防病健身,被誉为“天然抗生素”,它味道辛辣,有强烈刺激性气味,是烹饪中最常见的调味品之一,南北风味的菜肴都离不开它。

大蒜含有丰富的营养元素,其辣味主要由蒜氨酸分解后所产生,具有开胃、降压、消腻清口的功效。大蒜中含有的辣素具有很强的杀菌能力,对病原菌和寄生虫都有良好的杀灭作用。可用来预防流感,防止伤口感染,辅助治疗感染性疾病。近来的研究发现,大蒜含许多有益心血管健康的物质,可降低坏的胆固醇,具有明显的降血脂及预防冠心病和动脉硬化的作用。并可防止血栓的形成。大蒜内还含有抗氧化活性物质,常吃可延缓衰老。

每次l~4瓣为宜,过量食用会使口舌、胃灼痛,破坏肝功能,影响视力,导致贫血。大蒜中的辣素有刺激作用,能使胃酸分泌过盛,胃肠道疾病特别是胃溃疡和十二指肠溃疡患者忌食。肝病、眼病患者也不宜食用。生食大蒜可预防和治疗感染性疾病。

优质大蒜用手掂量时有沉甸甸的感觉,捏蒜瓣感觉丰满充实,同时干爽、无虫害、不抽薹、不开裂。生蒜宜编辫置于阴凉通风处,可存储4个月左右。糖蒜可坛装或瓶装,避光防潮,在原卤汁中密封存放,最好1个月内食用完。

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淀粉的物理性质

淀粉根据其分子形状可分为直链淀粉和支链淀粉,支链淀粉是由α-1,4 葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖,二支链淀粉是由α-1,4 和α-1,6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖。

直链淀粉在水溶液中并不是线性分子,而在分子内氢键的作用下分子链卷曲成螺旋状,每个螺旋含有6 个葡萄糖残基。在显微镜下,淀粉都是形状和大小不同的透明颗粒,其形状有圆形、卵形(椭圆形)、多角形等三种。不同淀粉的淀粉粒的形状不相同,马铃薯淀粉粒的形

状为卵形,玉米淀粉粒的形状为圆形和多角形,稻米淀粉粒的形状为多角形。不同淀粉粒不仅颗粒形状不一样,其大小也不相同,不同淀粉粒平均颗粒大小为:马铃薯淀粉粒65μm,小麦淀粉粒20μm,甘薯淀粉粒15μm,玉米淀粉粒16μm,稻米淀粉粒5μm。就同一种淀

粉而言,淀粉粒的大小也不均匀,如玉米淀粉粒中最大的为26μm,最小的为5μm。在常见的淀粉中马拉松淀粉的颗粒最大,稻米淀粉的颗粒最小。支链淀粉易分散在冰水中,而直链淀粉不易分散在冰水中。天然淀粉粒完全不溶于冷水。在68-80℃时,直链淀粉在水中溶胀

而形成胶体,支链淀粉则仍为颗粒,但是,一旦支链淀粉溶解后冷却则不易析出。

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淀粉的化学性质-与碘反应

直链淀粉与碘反应呈棕蓝色,而支链淀粉与碘反应呈蓝色,糊精与碘的反应随分子质量的减小,溶液呈色依次变化为:蓝色-紫色-橙色-无色。但淀粉、糊精与碘的反应并不是化学反应,是一个物理过程。是由于碘在淀粉分子螺旋中吸附而引起的。

在淀粉分子的每一个螺旋中能吸附一分子的碘,吸附的作用力为范得华力,这种作用力改变了碘的原有色泽。

对于糊精来说,聚合度为4-6 与碘呈无色,聚合度为8-20 与碘呈红色,聚合度为大于40 与碘呈蓝色。支链淀粉一般与碘呈紫色,因为其支链的长度一般为20-30。

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淀粉的水解反应

工业上常通过淀粉水解来生产各种化工原料,根据淀粉的水解程度度的不同可得到糊精、淀粉糖浆、果葡糖浆、麦芽糖浆、葡萄糖等,常用的生产方法有酸法和酶法。

(1)酸法:

用无机酸作为催化剂使淀粉发生水解反应转变成葡萄糖,这个工序在工业上称为“糖化”。淀粉在酸性条件下加热除发生糖化反应形成葡萄糖外,还有其他副反应发生,如发生复合反应形成异麦芽糖和龙胆二糖,发生脱水反应生成环状糊精或双键。

影响淀粉水解反应的因素有:

A 淀粉的种类:不同淀粉的可水解难易程度不一样,由难到易依次为马铃薯淀粉-玉米、高粱等谷类淀粉-大米淀粉。

B 淀粉的形态:无定性的淀粉比结晶态的淀粉容易被水解。

C 淀粉的化学结构:直链淀粉比支链淀粉易于水解,α-1,4 糖苷键比α-1,6 糖苷键易于水解。

D 催化剂:不同的无机酸对淀粉水解反应的催化效果不一样,在相同浓度下,催化强弱顺序为:盐酸>硫酸>草酸。E 温度。

(2)酶法:

酶法对淀粉的水解包括糊化、液化和糖化三个工序。

常用于淀粉水解的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。

α-淀粉酶用于液化淀粉又称为液化酶,β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶用于淀粉糖化,又称为糖化酶。

α-淀粉酶:是一种内切酶,只能水解α-1,4 糖苷键,不能水解α-1,6 糖苷键,但可越过α-1,6 糖苷键水解α-1,4 糖苷键,但不能水解麦芽糖中的α-1,4 糖苷键,利用α-淀粉酶对淀粉进行水解,产物中含有葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖。

β-淀粉酶:是一种外切酶,从淀粉的还原端开始对淀粉进行水解,能水解α-1,4 糖苷件,不能水解α-1,6 糖苷键,且不能越过α-1,6 糖苷键水解α-1,4 糖苷键,利用β-淀粉酶对淀粉进行水解,产物中含有β-麦芽糖和β-极限糊精。

葡萄糖淀粉酶:是一种外切酶,从淀粉的非还原端水解α-1,4,α-1,6 和α-1,3 糖苷键,最终产物为葡萄糖。

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淀粉的糊化和老化

β-淀粉:指具有胶束结构的生淀粉;

α-淀粉:指不具有胶束结构的淀粉,也就是处于糊化状态的淀粉;

膨润现象:淀粉颗粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束结构即行消失的现象。

(1)糊化:

生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而成为溶液状态。

由于淀粉分子是链状或分支状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状溶液,这种现象称为糊化。淀粉糊化温度必须达到一定程度,不同淀粉的糊化温度不一样,同一种淀粉,颗粒大小不一样,糊化温度也不一样,颗粒大的先糊化,颗粒小的后糊化。

影响淀粉糊化的因素有:

A 淀粉的种类和颗粒大小;

B 食品中的含水量;

C 添加物:高浓度糖降低淀粉的糊化,脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度,提高糊化温度,食盐有时会使糊化温度提高,有时会使糊化温度降低;

D 酸度:在pH4-7 的范围内酸度对糊化的影响不明显,当pH 大于10.0,降低酸度会加速糊化。

(2)老化:

经过糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下放置后,溶液变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为淀粉的老化。

影响淀粉老化的因素有:

A 淀粉的种类:直链淀粉比支链淀粉更易于老化;

B 食品的含水量:食品中的含水量在30%-60%淀粉易于老化,当水分含量低于10%或者有大量水分存在时淀粉都不易老化;

C 温度:在2-4℃淀粉最易老化,温度大于60℃或小于-20℃颠覆你呢都不易老化;

D 酸度:偏酸或偏碱淀粉都不易老化。

淀粉老化在早期阶段是由直链淀粉引起的,而在较长的时间内,支链淀粉较长的支链也可以相互发生缔合而发生老化。防止淀粉老化的方法:将糊化后的淀粉在80℃以上高温迅速去除水分使食品的水分保持在10%以下或在冷冻条件下脱水。

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食品的褐变-非酶褐变和酶促褐变

1 褐变

褐变指食品在加工、贮藏过程中颜色发生变化而趋向加深的现象。根据褐变的原因,可分为非酶褐变和酶促褐变。

2 非酶褐变:

① Maillard 反应

Maillard 反应又称为羰氨反应,指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生反映而使食品颜色加深的反应。羰氨反应的过程复杂,可分为3 个阶段。

(1)初始阶段:包括羰基缩合与分子重排,羰氨反应的第一步是含氨基的化合物与含羰基的化合物之间缩合而形成Schiff 并随后环化成为N-葡萄糖基胺(①-③),再经Amadori分子重排生成果糖胺(④-⑦),果糖胺进一步与一分子葡萄糖缩合生成双果糖胺(⑧)。

(2)中间阶段:重排后地果糖胺进一步降解的过程。A 果糖胺脱水生成羟甲基糠醛,羟甲基糠醛积累后导致褐变(⑨-14)B 果糖胺重排形成还原酮,还原酮不稳定,进一步脱水后与氨类化合物缩合(15-18)。C 氨基酸与二羰基化合物作用(19)。

(3)终止阶段:羟醛缩合与聚合形成褐色素。(20)。

② 焦糖化作用

焦糖化作用是指在没有含氨基化合物上午情况下将糖类物质加热到起熔点以上温度,是其发焦变黑的现象。在高温作用下糖类形成两类物质,一类是糖的脱水产物,另一类是糖的裂解产物,焦糖化作用有三个阶段:

(1)从蔗糖熔融开始,有一段时间的起泡,蔗糖脱去一分子水形成异蔗糖酐,起泡暂时停止,形成的产物无甜味有温和的苦味;

(2)继续加热,第二次起泡,持续时间更长,失水量约为9%,形成焦糖酐,平均分子式为C24H36O18,熔点为138℃,有苦味;

(3)焦糖酐进一步脱水生成焦糖烯,继续加热形成难溶性的深色物质焦糖素。焦糖素有一定的等电点,pH3.0-6.9。

③抗坏血酸褐变

抗坏血酸氧化形成脱氢抗坏血酸,再水合形成2,3-二酮古洛糖酸,脱水,脱羧后形成糠醛,再形成褐色素。

④非酶褐变对食品的影响

(1)颜色;

(2)营养价值:氨基酸、蛋白质和抗坏血酸。

⑤非酶褐变的控制

(1)降温:温度相差10℃,褐变反感应的速度相差3-5 倍。酿造酱油温度每升高5℃,着色度提高35.6%。

(2)水分含量:10-15%的含水量最容易发生褐变,奶粉幽囚含水量低于3%。

(3)pH:羰氨反应中缩合物在酸性条件下易于水解,降低pH 就可以防止褐变。

(4)原料选择:对于羰氨反应的速度而言:还原糖>非还原糖;戊碳糖>六碳糖;戊碳糖中核糖>阿拉伯糖>木糖;六碳糖中半乳糖>甘露糖>葡萄糖>果糖;在双糖中乳糖>蔗糖>麦芽糖>海藻糖。在胺类化合物中:胺>氨基酸>多肽>蛋白质,而在氨基酸中,碱性氨基酸>酸

性氨基酸,氨基在ε位或末端的比α位的快。

3 酶促褐变

①概念

酶促褐变发生在水果、蔬菜等新鲜植物性食物中。水果和蔬菜在采收后,当有机械性损伤发生或处于异常环境时,果蔬中原有的氧化还原平衡被破坏,导致氧化产物积累,造成果蔬变色,这类反应的速度非常快,一般需要和空气接触,由酶催化,因此称为酶促褐变。

②酶促褐变的机理

催化酶促褐变的酶有酚酶、抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶等。

(1)酚酶:植物提内的酚酶是一个寡聚体,可以催化两类反应,一类是羟基化作用,产生酚的邻羟基;二是氧化作用,使邻二酚氧化为醌,所以酚酶是一个多酶体系,一种是酚氧化酶,又称为甲酚酶,另一种是多酚氧化酶,又称为儿茶酚酶。而被称为酪氨酸氧化酶的酚酶则同时能催化这两类反应。不同的底物的酶促褐变的速度大不相同,邻二酚>一元酚>对位二酚>间位二酚,间位而2 酚有一定的抗氧化作用,如愈创木酚。

(2)抗坏血酸氧化酶。

(3)过氧化物酶。

③酶促褐变的防止

(1)热处理:热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃,维持几秒钟;

(2)酸处理:多数酚酶的最适pH 为6-7,pH<3.0 基本失活,所以降低pH 就可以抑制酶促褐变,常用VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH。一般柠檬酸与Na2SO3 混用,0.5%柠檬酸+ 0.3%VC;

(3)SO2 及Na2SO3:在pH=6 时,效果最好,10ppm 的SO2 足以使酚酶失活,但考虑到挥发,反应损失等,一般增加为300ppm,残留低于20mg/kg。添加此类试剂会造成食品褪色和VB1 被破坏;

(4)驱氧法;

(5)底物改性:使酚形成甲基取代物。

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食物的水分活度知识介绍

1 水分活度的定义

水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度,在物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值,可以用公式aw=P/P0,也可以用相对平衡湿度表示aw=ERH/100。

相对平衡湿度:大气水汽分压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压之比。

食品的平衡相对湿度是指食品中的水分蒸汽压达到平衡后,食品周围的水汽分压与同温度下水的饱和蒸汽压之比。

2 水分活度与温度的关系

由于蒸汽压和平衡相对湿度都是温度的函数,所以水分活度也是温度的函数。水分活度与温度的函数可用克劳修斯-克拉伯龙方程来表示。

dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R

lnaw=-ΔH/RT+c T-绝对温度,R-气体常数。ΔH-样品中水分的等量净吸着热。

T ↑则aw↑,Logaw-1/T 为一直线。

但是当食品的温度低于0℃时,直线发生转折,也就是说在计算冻结食物的水分活度时aw=P/P0 中P0的应该是冰的蒸汽压还是过冷水的蒸汽压?因为这时样品中水的蒸汽压就是冰的蒸汽压,如果P0再用冰的蒸汽压,这样水分活度的就算就失去意义,因此,冻结食物的水分活度的就算式为aw=P(纯水)/P0(过冷水)。

食品在冻结点上下水分活度的比较:

a 冰点以上,食物的水分活度是食物组成和食品温度的函数,并且主要与食品的组成有关;而在冰点以下,水分活度与食物的组成没有关系,而仅与食物的温度有关。

b 冰点上下食物的水分活度的大小与食物的理化特性的关系不同。如在-15℃时,水分活度为0.80,微生物不会生长,化学反应缓慢,在20℃时,水分活度为0.80 时,化学反应快速进行,且微生物能较快的生长。

c 不能用食物冰点以下的水分活度来预测食物在冰点以上的水分活度,同样,也不能用食物冰点以上的水分活度来预测食物冰点以下的水分活度。

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单糖、双糖的物理性质

1 甜度

各种单糖或双糖的相对甜度为:蔗糖1.0,果糖1.5,葡萄糖0.7,半乳糖0.6,麦芽糖0.5,乳糖0.4。

2 溶解度

常见的几种糖的溶解度如下:果糖78.94%,374.78g/100g 水;蔗糖66.60%,199.4g/100g水;葡萄糖46.71%,87.67g/100g 水。实在室温下葡萄糖的溶解度较低,其渗透压不足以抑制微生物的生长,贮藏性差,工业上一般在较高温度下55℃(70%),不会结晶,贮藏性好。

一般说来糖浓度大于70%就可以抑制微生物的生长。果汁和蜜饯类食品就是利用糖作为保藏剂的。

3 结晶性

就单糖和双糖的结晶性而言:蔗糖>葡萄糖>果糖和转化糖。淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物,自身不能结晶并能防止蔗糖结晶。在生产硬糖是不能完全使用蔗糖,当熬煮到水分含量到3%以下时,蔗糖就结晶,不能得到坚硬、透明的产品。一般在生产硬糖时添加一定量的(30%-40%)的淀粉糖浆。

在生产硬糖时添加一定量淀粉糖浆的优点是:

(1)不含果糖,不吸湿,糖果易于保存;

(2)糖浆中含有糊精,能增加糖果的韧性;

(3)糖浆甜味较低,可缓冲蔗糖的甜味,使糖果的甜味适中。

4 吸湿性和保湿性

吸湿性:糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的情况。

保湿性:指糖在较高空气湿度下吸收水分在较低空气湿度下散失水分的性质。

对于单糖和双糖的吸湿性为:果糖、转化糖>葡萄糖、麦芽糖>蔗糖。

对于生产硬糖要求生产材料的吸湿性低,如蔗糖;对于生产软糖的材料要求吸湿性要高,如转化糖和果葡糖浆。

5 渗透性

相同浓度下(只哦量百分浓度)下,溶质分子的分子质量越小,溶液的摩尔浓度就越大,溶液的渗透压就越大,食品的保存性就越高。对于蔗糖来说:50%可以抑制酵母的生长,65%可以抑制细菌的生长,80%可以抑制霉菌的生长。

6 冰点降低

当在水中加入糖时会引起溶液的冰点降低。糖的浓度越高,溶液冰点下降的越大。相同浓度下对冰点降低的程度,葡萄糖>蔗糖>淀粉糖浆。生产糕点类冰冻食品时,混合使用淀粉糖浆和蔗糖,可节约用电(淀粉糖浆和蔗糖的混合物的冰点降低较单独使用蔗糖小),利用低转化度的淀粉糖浆还可以促进冰晶细腻,粘稠度高,甜味适中。

7 抗氧化性

糖类的抗氧化性实际上是由于糖溶液中氧气的溶解度降低而引起的。

8 粘度

对于单糖和双糖,在相同浓度下,溶液的粘度有以下顺序:葡萄糖、果糖< 蔗糖< 淀粉糖浆,且淀粉糖浆的粘度随转化度的增大而降低。与一般物质溶液的粘度不同,葡萄糖溶液的粘度随温度的升高而增大,但蔗糖溶液的粘度则随温度的增大而降低。根据糖类物质的粘度不同,在产品中选用糖类时就要加以考虑,如清凉型的就要选用蔗糖,果汁、糖浆等则选用淀粉糖浆。

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蛋白质与水的相互作用

蛋白质与水的相互作用:蛋白质的水溶性

蛋白质与水之间的作用力主要是蛋白质中的肽键(偶极-偶极相互作用或氢键),或氨基酸的侧链(解离的、极性甚至非极性基团)同水分子之间发生了相互作用。

影响蛋白质水溶性的应素很多:

(1)pH>pI 时,蛋白质带负电荷,pH=pI 时,蛋白质不带电荷,pH < p I 时,蛋白质带正电荷。溶液的pH 低于或高于蛋白质的pI 都有利于蛋白质水溶性的增加,一方面是加强了蛋白质与水分子的相互作用,另一方面蛋白质链之间的相互排斥作用。等电沉淀。

(2)离子强度:μ=0.5ΣCiZi2,Ci 表示离子强度,Zi 表示离子价数。

盐溶:当溶液中的中性盐浓度在0.5mol/L 时,可增加蛋白质的溶解性,盐作用减弱蛋白质分子之间的相互作用。

盐析:当溶液中的中性盐的浓度大于1mol/L 时,蛋白质会沉淀析出,这是盐与蛋白质竞争水分的结果。

不同盐类对蛋白质的盐析作用强弱不同。将这种强弱顺序称为感胶离子序:

(3)非水溶剂:有些有机溶剂可引起蛋白质变性沉淀,主要是有机溶剂降低了水的介电常数,蛋白质之间的静电斥力降低。

(4)温度:温度低于40-50℃时,随温度的增大水溶性增大,当温度大于50℃,随温度的增大,水溶性降低。

根据蛋白质的溶解性对蛋白质分类:

(1)清蛋白:可溶于pH6.6 的水中,血清清蛋白,卵清蛋白,α-乳清蛋白;

(2)球蛋白:能溶于pH7 的稀碱溶液,β-乳球蛋白;

(3)醇溶蛋白:能溶于70%的乙醇,玉米醇溶蛋白;(4)谷蛋白:在上述溶剂中都不溶解,但可溶于酸(pH2)或碱(pH12)。

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一般蛋白质织构化的方法

在许多食品体系中,蛋白质是构成食品结构和质地的基础,无论是生物组织(鱼和肉的肌原纤维蛋白),还是配制食品(如面团、香肠、肉糜等)。还可以通过织构化加工植物蛋白使其具有咀嚼性及持水性的纤维状产品。

一般蛋白质织构化的方法有:

(1)热凝固和薄膜形成:豆浆在95℃保持几小时,表面会形成一层薄膜,如腐竹的生产。一般工业化蛋白质织构化是在光滑的金属表面进行的;

(2)纤维形成:纤维纺丝。大豆蛋白纺丝:在pH10 时制备高浓度10-40%的纺丝溶液→脱气→澄清→通过管蕊板,每平方厘米1000 孔,孔径为50-150μm→酸性氯化钠溶液(等电沉淀或盐析)→压缩→成品。

(3)热塑挤压:

使蛋白质中的含水量为10-30%,在高压下10000-20000kPa,使其在

20-150s 内温度升高到150-200℃。挤压通过蕊板,一般在蛋白质中加入淀粉可改善其质地。

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影响蛋白质凝胶形成的因素

蛋白质形成凝胶的机制和相互作用至今还没有完全研究清楚,但有研究表明蛋白质形成凝胶有两个过程,首先是蛋白质变性而伸展,而后是伸展的蛋白质之间相互作用而积聚形成有序的蛋白质网络结构。

影响蛋白质凝胶形成的因素有:

(1)蛋白质的浓度:蛋白质溶液的浓度越大越有利于蛋白质凝胶的形成,高浓度蛋白质可在不加热、与等电点相差很大的pH 条件下形成凝胶。

(2)蛋白质的结构:蛋白质中二硫键含量越高,形成的凝胶的强度也越高,甚至可以形成不可逆凝胶,如卵清蛋白,β-乳球蛋白。相反含二硫键少的蛋白质可形成可逆凝胶,如白明胶等。

(3)添加物:不同的蛋白质相互混合,可促进凝胶的形成,将这种现象称为蛋白质的共凝胶作用。在蛋白质溶液中添加多糖,如在带正电荷的明胶与带负电荷的褐藻酸盐或果胶酸盐之间通过离子相互作用形成高熔点凝胶。

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影响蛋白质面团形成的因素

小麦胚乳中的面筋蛋白质在当有水分存在时在室温下混合和揉搓能够形成强内聚力和粘弹性糊状物的过程。水合的面粉在混合揉搓时,面筋蛋白质开始取向,排列成行或部分伸展,这样将增强蛋白质的疏水相互作用并通过二硫交换反应形成二硫键。最初的面筋颗粒形成薄膜,形成三维空间上具有粘弹性的蛋白质网络。

影响蛋白质面团形成的因素有很多:

(1)氧化还原剂:还原剂可引起二硫键的断裂,不利于面团的形成,如半胱氨酸;相反氧化剂可增强面团的韧性和弹性,如溴酸盐;

(2)面筋含量:面筋含量高的面粉需要长时间揉搓才能形成性能良好的面团,对低面筋含量的面粉揉搓时间不能太长,否则会破坏形成的面团的网络结构而不利于面团的形成;

(3)面筋蛋白质的种类:利用不同比例的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白进行实验,发现麦谷蛋白决定面团的弹性、粘结性、混合耐受性等,而麦醇溶蛋白决定面团的延伸性和膨胀性。

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影响蛋白质乳化的因素

蛋白质在许多乳胶体食品体系中起着重要的作用,如牛奶、冰淇淋、肉馅等。蛋白质对水/油体系的稳定性差,而对油/水体系的稳定性好。

影响蛋白质乳化的因素:

(1)盐:0.5-1.0mol/L 的氯化钠有利于肉馅中蛋白质的乳化;

(2)蛋白质的溶解性:蛋白质的溶解性越好,其乳化性也越好,但蛋白质的乳化性主要与蛋白质的亲水-亲油平衡性有关;

(3)pH:有些蛋白质在pI 时乳化性最好,而有些蛋白质在pI 乳化性最差;

(4)热作用:热不利于蛋白质乳化性的发挥。

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影响蛋白质起泡的因素

在食品体系中蛋白质起泡的现象非常常见,如蛋糕、棉花糖、蛋奶酥、啤酒泡沫、面包等。蛋白质泡沫其实质蛋白质在一定条件下与水分、空气形成的一种特殊形态的混合物。

影响蛋白质起泡的因素有:

(1)盐类:氯化钠一般能提高蛋白质的发泡性能,但会使泡沫的稳定性降低,Ca2+则能提高蛋白质泡沫的稳定性。

(2)糖类:糖类会抑制蛋白质起泡,但可以提高蛋白质泡沫的稳定性。

(3)脂类:脂类对蛋白质的起泡和泡沫的稳定性都不利。

(4)其他:蛋白质浓度为2-8%时,起泡效果最好,除此之外还与搅拌时间,强度、方向等有关。

有时由于蛋白质的起泡而影响加工工艺的操作,要对蛋白质泡沫进行消除,常用的方法就是加入消泡剂——硅油。

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影响蛋白质风味结合作用的因素

蛋白质可以使食品中的挥发性风味化合物在贮藏及加工过程中不发生变化,并在进入口腔时完全不失真的释放出来。

影响蛋白质风味结合作用的因素有:

(1)水:水可以提高蛋白质对极性风味化合物的结合作用,但对非极性风味化合物的结合没有影响;

(2)盐:凡能使蛋白质解离或二硫键断裂的盐类,都能提高蛋白质的风味结合能力;

(3)水解作用:蛋白质水解后其风味结合作用严重被破坏;

(4)热变性:热变性一般会使蛋白质的风味结合作用有所加强;

(5)其他:脱水,脂类存在。

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2008-09-16

油脂的物理性质介绍

1 油脂的晶体特性

①油脂的晶型:同质多晶现象:同一种物质具有不同固体形态的现象。固态油脂属于同质多晶现象。天然油脂一般都存在3-4 种晶型,按熔点增加的顺序依次为:玻璃质固体(亚α型或γ型),α型,β’型和β型,其中α型,β’型和β型为真正的晶体。α型:熔点最低,密度最小,不稳定,为六方堆切型;β’和β型熔点高,密度大,稳定性好,β’型为正交排列,β型为三斜型排列。X 衍射发现α型的脂肪酸侧链无序排列,β’型和β型脂肪酸侧链有序排列,特别是β型油脂的脂肪酸侧链均朝一个方向倾斜,有两种方式排列:DCL-

二位碳链长,β-2 型,TCL-三位碳链长,β-3 型。

②影响油脂晶型的因素

(1)油脂分子的结构:一般说来单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的β型结晶,而且为β-2 型,而混合酰基甘油酯由于侧链长度不同,容易形成β’型,并以TCL 排列。

(2)油脂的来源:不同来源的油脂形成晶型的倾向不同,椰子油、可可脂、菜籽油、牛脂、改性猪油易于形成β’型;豆油、花生油、玉米油、橄榄油、等易于形成β型。

(3)油脂的加工工艺:熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响,油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成α型,当将α型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成β型,再将β型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形成β’型。实际应用的例子:用棉

籽油加工色拉油时进行冬化处理,这一过程要求缓慢进行,使优质尽量形成粗大的β型,如果冷却过快,则形成亚α型,不利于过滤。

2 油脂的热性质

(1)熔点:对一般的化合物而言,熔点=凝固点。但对具有粘滞性的和同质多晶现象的物质,凝固点小于熔点。油脂的凝固点比其熔点低1-5℃。油脂中熔点甘油三酯< 甘油二酯< 甘油一酯。对于油脂来说,组成脂肪酸的饱和程度越高,熔点越高。天然油脂的熔点一般为

一范围,因为油脂一般为混合物,并有同质多晶现象。

(2)沸点和蒸汽压:油脂和脂肪酸的沸点有以下顺序:甘油三酯>甘油二酯>甘油一酯>脂肪酸>脂肪酸的低级醇酯。他们的蒸汽压则按相反的顺序变化。

(3)烟点,闪点,着火点:

烟点,闪点,着火点是油脂在接触空气时加热时的稳定性指标。

烟点:在不通风的情况下加热油脂观察到油脂发烟时的温度,一般为240℃。

闪点:油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃但不能维持燃烧的温度,一般为340℃。

着火点:油脂在加热时油脂的挥发物能被点燃且能持续燃烧的时间不少于5 秒的温度,一般为370℃。

3 油脂的油性和粘性

油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。人的口舌对食品颗粒形状的感受程度有一定的阈值,当颗粒直径大于5 微米时,人的口感粗糙,但颗粒本身的形状和软硬程度对口感也有一定的影响作用。在食品加工中油脂可以均匀地分布在食品得表面形成一层薄膜,使人口感愉快。液态油有一定的粘性,这是由酰基甘油分子侧链之间的引力引起的。蓖麻油之所以粘性较其他油高,是因为含有蓖麻酸醇。

4 塑性

在室温下表现为固态的油脂并非严格的固体,而是固-液混合体脂肪中固液两相的比例可用膨胀计来测量,常用固体脂肪指数来表示。测定若干温度时25 克油脂固态和液态时体积的差异,除以25 即为固体脂肪指数。美国油脂化学协会规定的测定温度为10℃、21.1℃、

26.7℃和33.3℃;国际理论与应用化学联合会规定为10℃、15℃、20℃和25℃。油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。

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肉类生产中的软塑包装

食品包装的首要目的是保证食品的安全与卫生,不同性质的包装材料满足了各种不同肉类产品的包装加工和储藏运输的要求。

(一)、冷冻分割肉的包装

冷冻分割肉是将需要长期贮存和出口、远销的分割肉经整形、包装后装箱(盘)低温(一25℃)冻结。低温贮藏能抑制微生物的生命活动,延缓由组织酶、氧以及光和热的作用,可以较长时间保持肉的品质。货架期能达到4个月以上。可采用可封性复合材料如:PET(聚酯薄膜)/PE(聚乙烯)/AL(铝箔)等真空包装或充气包装材料,但大多数厂家由于经济原因,往往只采用单层聚乙烯薄膜。

(二)、冷却分割肉的包装

裸露或仅简单包装的鲜肉,细菌生长非常快。4℃条件下,细菌一天繁殖2倍,16℃时繁殖15倍,21℃时繁殖700倍,27℃时繁殖3000倍。因此,常温下肉的货架期只有半天,冷藏也只有2~3天。冷却分割肉是将经分割加工后的肉经过20小时左右,将肉体温度冷却至4~C左右进行包装,严格控制了微生物的繁殖。包装后由冷藏车辆运至没有冷藏陈列货柜的食品超市销售。包装一般采用无毒、耐寒、柔韧性好,透明度高的塑料薄膜,以便于消费者看清生肉的本色。
充气包装所用气体主要为氮气和二氧化碳。能保持肉的氧合肌红蛋白颜色为鲜红,PA/EVOH/PE可热成型、挺度好、阻隔性高,适用于气凋包装,PA/EVOH/PE阻隔性高,适用于真空包装。气调包装的货架期猪肉大约14天。真空包装的货架期猪肉30天左右,牛肉80天左右。

(三)、用于生鲜肉品保鲜的真空(贴体)收缩包装

真空(贴体)收缩包装袋具有良好的抗湿性,相对于非收缩类产品,能改善被包装产品的外观、加强对产品的保护、减少血水渗出并延长产品保质期。美国希悦尔公司的真空收缩袋在85‘C的热水中收缩率可达30%一50%,能均匀收缩,而且具有的高氧气阻隔能力,并会在收缩后进一步增强。

(四)、西式低温肉制品的包装

西式低温制品往往是在无菌室内进行切片后进行真空包装, 使包装袋内的食品与外界隔绝。抽真空后可以造成缺氧环境, 并使乳酸菌和厌氧菌增殖, 降低pH 值, 抑制酶活性和腐败性微生物的生长, 减缓肉中脂肪的氧化速度, 延长产品的贮存期。对真空包装对材料, 要求其有良好的阻气性、水蒸汽阻隔性、香味阻隔性和遮光性,大都采用三层以上材料复合而成。如: 复合包装袋PET/EVOH/PE 的阻隔性高, 适用于火腿真空包装; OPA/ALU/PE 袋适于巴氏消毒;PET/ALU/PET/PE 袋适用于熟火腿的消毒等。

(五)、中式传统肉制品等的包装

为了延长中式传统肉制品等产品的货架期, 往往采用软罐头和蒸煮袋包装、杀菌。软罐头材料主要由PET/AL/CPF 三层复合, 透明蒸煮袋以PET/CPP 或者PA/CPP 为主。由于铝箔构成的软罐头阻隔性和避光性能良好, 真空包装的软罐头肉制品经高温杀菌后能在常温下保存9—12 个月。相对于玻璃和金属罐头, 软罐头携带方便、开启容易。产品有酱肘、烧鸡、酱鸭等中式传统肉禽制品。但由于经高温杀菌处理, 产品风味劣化、酥烂、罐头味重是蒸煮袋和软罐头包装的通病。现在采用121℃蒸煮数分钟后立即降至90℃后再加热数十分钟, 基本上克服了风味劣化等不足。PET/CPP 或PA/CPP 两层材料构成的透明蒸煮袋由于阻隔性不高, 包装的肉制品容易氧化变质, 所以保质期不太长。目前, 开发透明高阻隔性包装材料是国际上研究的重点。

(六)、高温制品(火腿肠)的包装材料

高温火腿肠由于在常温下货架期可达6个月, 一直受到肉类加工厂和小城镇消费者的关注, 目前, 我国高温火腿肠生产线不下900 条, 高温火腿肠总产量在200 万吨左右,约占熟肉制品的一半。使用的包装材料(肠衣)为双向拉伸的聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜为中间层复合薄膜, 采用高频热合封焊成筒, 填充物料后两端打卡, 再经过121℃高温蒸煮, 通过高温灭菌, 肉制品达到了商业无菌状态, 产品中残留的细菌极少, 不会引起产品的变质。由于PVDC 薄膜对气体及湿气的阻隔性强、具有透明性、可作高温杀菌处理, 且价格便宜。河南双汇、洛阳春都、广东佛山都有生产,以PVDC 薄膜包装的火腿肠已成为高温肉制品中的主导产品。

(七)、其他三种人造肠衣

尼龙肠衣、纤维素肠衣、胶原肠衣、是低温肠类制品生产中被广泛采用的人造肠衣。尼龙肠衣阻氧性能好、有收缩性, 可在120℃条件下蒸煮两个小时, 被广大中、小厂家所采用。纤维素肠衣透气性好, 产品可以进行烟熏, 小口径(φ17~φ50)的用于生产剥皮香肠, 大口径(φ85~φ150)的用于生产西式火腿, 我国的纤维素肠衣主要靠进口, 每年用量大约有300万米。胶原肠衣是从牛的真皮中提取的胶原纤维生产的可食性肠衣, 成分和天然猪、羊肠衣相同, 且均一性好, 能适应自动化程度高的灌肠机, 为多数大、中型肉食生产厂家所使用。胶原肠衣以伞13 一中30 为主, 现在我国每年用量大约4 亿米, 国内厂家有广西梧州肠衣厂, 年产量2.5 亿多米。其余部分依靠进口, 预计到2010 年我国胶原肠衣的需要量将达到8 亿米左右。

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食用菌的营养和医药价值

食品中应用微生物菌体最广泛和直接的是食用菌。食用菌是可以食用的一类大型真菌(主要是担子菌),一般直接作为人类食品,现也有通过各种精细加工,制成更精美的饮料、滋补保健品和医疗药品。
新鲜食用菌除去约 90% 左右的水分外,在其干物质中,有 90%~97% 是有机物。曾有报道在 112 种食用菌的干物质中,平均粗蛋白含量为 25% ,脂肪 8% ,碳水化合物 60% (其中糖 52% ,纤维素 8% ),灰分 7% 。各种成分的含量也依栽培条件不同而稍有差异,见表 12-1 。
表 12-1 常见食用菌的主要成分 * (单位: g/100g )(引自吴淑珍、沈国华资料)
种类 样品 粗蛋白( n × 4.38) 脂肪 碳水化合物 灰分 总含量 无氮 纤维
双孢蘑菇 鲜 26.3 1.8 59.9 49.5 10.4 12.0
香 菇 鲜 17.5 8.0 67.5 59.5 8.0 7.0
草 菇 鲜 30.1 6.4 50.9 39.0 11.9 12.9
金 针 菇 鲜 17.1 1.9 73.1 69.4 3.7 7.4
滑 菇 鲜 20.8 4.2 66.7 60.4 6.3 8.3
平 菇 鲜 30.4 2.2 57.6 48.98 8.7 9.8
口 蘑 鲜 16.7 3.1 71.9 59.4 12.5 8.3
鸡 油 菌 鲜 21.5 5.0 64.9 53.7 11.2 8.6
鸡 拟 鲜 20.6 4.0 67.5 59.4 8.1 7.0
毛头鬼伞 鲜 25.4 3.0 58.8 51.5 7.3 12.5
松 乳 菇 鲜 18.8 7.1 67.8 未测 未测 6.3
美味牛肝菌 鲜 29.7 3.1 59.7 51.7 8.0 7.5
黑 木 耳 干 8.1 1.5 81.0 74.1 6.9 9.4
毛 木 耳 干 7.9 1.2 84.2 75.1 9.1 6.7
银 耳 干 4.6 0.2 94.8 93.4 1.4 0.4
羊 肚 菌 鲜(幼) 23.4 7.5 55.5 46.0 9.5 13.6

食用菌菇类的蛋白质含量是评价其食用价值的重要指标之一。其蛋白质和氨基酸含量较一般水果和蔬菜高,在鲜蘑菇中蛋白质含量为 3.5% ,而白萝卜仅 0.6% ,大白菜 1.1% 。食用菌中氨基酸种类较全,有 17~18 种之多,即含有人体所必需的 8 种必需氨基酸。许多种类的氨基酸含量可以与牛乳、肉和鱼粉相当。食用菌中的脂类主要是脂肪、磷脂、蜡和固醇等脂溶性化合物,这些脂类可与蛋白质结合成脂蛋白质。食用菌脂类似于植物脂肪,含有较高的不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸,其中亚油酸可占中性脂肪部分脂肪食量的 70% ,占极性类脂部分脂肪酸量的 90% 。因此具有降低血脂的作用。食用菌碳水化合物中海藻糖和糖醇含量可达 3% 左右,或糖胶在 3% 以下,有丰富的肝糖,并含有平均干重含量达 12% 的食物纤维素和含有非蛋白氮的几丁质。食用菌的灰分中含有人体必需的多种矿物元素,尤以钾和磷的含量最高,钾可高达灰分的 58% ,磷达 20% ,钠 2% 左右,再是钙和铁。而且许多食用菌含有丰富的维生素。如双孢蘑菇中含有 VB 12 、 VB 2 、 VC 、 VK 、泛酸、烟酸、叶酸等。鸡油菌中含有较多的维生素 C 和胡萝卜素。在鲜草菇中含有的维生素 C 高达 206.27mg/100g ,远高于苹果中的含量,见表 12-2 。
表 12-2 18 种食用菌的维生素含量( mg/100g )
维生素
菌类 硫胺素( B 1 ) 核黄素(B 2 ) 烟酸(B 3 ) 抗坏血酸(C) 麦角固醇(D 原 )
双孢蘑菇 0.16 0.07 4.8 13.19 124
香 菇 0.07 0.12 2.4 10.97 246
草 菇 1.20 3.30 91.9 20.6 … *
金 针 菇 0.31 0.05 8.1 10.93 204
滑 菇 0.08 0.05 3.3 8.83 223
平 菇 0.40 0.14 10.7 9.30 120
黑 木 耳 0.19 1.20 4.1 25.40 35
银 耳 0.12 0.01 2.2 4.57 41
灰 树 花 0.25 0.08 9.1 14.84 225
元蘑(亚侧耳) … 0.03 … 15.07 58
松 口 蘑 … 0.15 … 15.62 221
蜜 环 菌 … 0.06 … 10.96 130
橙 盖 伞 … 0.35 … 11.88 158
丛生离褶伞 0.08 0.06 9.0 10.97 202
金 号 角 … 0.11 … 67.02 51
日本美味松乳菇 … 0.44 … 7.37 126
乳牛肝菌 … 0.07 … 9.07 104
竹 荪 … 0.05 … 4.01 37

*100g 干样品中的含量 …表示此项未测定
食用菌不仅具有相当高的营养价值,是美味佳肴,且具有保健价值,有许多有效的医疗价值。刘波( 1978 )在《中国药用真菌》一书中收录了 117 种具有各种药用或食疗作用的真菌,其功效分类包括:解表类、利尿渗湿类、消导类、止血活血类、祛痛类、止咳化痰类、健胃类、清热类、通便类、安神类、补益类、驱虫类、祛风湿类、平肝息风类、降血压类、调节机体代谢类,抗肿瘤类,外用消炎等 17 类。如白木耳有提神生津、滋补强身的功用,是珍贵的滋补品。黑木耳具有润肺和消化纤维素的功用。香菇含有的香菇素能降低血液胆固醇。猴头菌制片对胃及十二指肠溃疡具有良好疗效,并可缓解消化系统癌症。灵芝菌具有治疗神经衰弱和延缓衰老的作用。因此食用菌具有很高的经济和医疗保健价值。

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食用菌的分类知识

食用菌是属于真菌门( Eumycota )中的子囊菌亚门( Ascomycotina )和担子菌亚门(Basidiomycotina )的大型真菌。目前世界上已有记载的食用菌已超过 2 000 多种。据卯晓岚 1988 年统计,我国已知的食用菌有 657 种,分属于 41 个科, 132 个属,其中子囊菌 37 种,占 5.6% ,担子菌 620 种,占 94.9% 。但目前进行人工栽培的有 40 余种,作为商品生产的仅 20 多种,见表 12-3 。
表 12-3 目前进行商品生产的食用菌
中 名 学 名 别 名
双孢蘑菇 Agaricus bisporus (Lange) Sing. 蘑菇、洋蘑、白蘑
大 肥 菇 A. bitorquis (Quel.) Sace. 双环蘑菇
香 菇 Lentinus edodes (Berk.) Sing. 香信、香菌、冬菇
银 耳 Tremella fuciformis Berk. 白木耳
金 耳 T. auranlia Schw. Ex Fr. 黄金银耳
黑 木 耳 Auricularia auricula (L. ex Hook.) Underw. 木耳、房耳、云耳、川耳
毛 木 耳 A. polytricha (Mont.) Sace. 构耳、黄背木耳
草 菇 Volvariella volvascea (Bull. Ex Fr.) Sing. 南华(花)菇、杆菇
金 针 菇 Flammulina velutipes (Fr.) Sing. 毛柄金钱菌、朴菇、构菌、冬菇
糙皮侧耳 Pleurotus ostreatrs (Jacg ex Fr.) Quel. 平菇、北风菌
凤 尾 菇 P. sajorcaju (Fr.) Sing. 环柄斗菇、环柄侧耳
鲍 鱼 菇 P. cystidiosus Han et al 亚栎平菇
裂皮侧耳 P.corticatus (Fr.) Quel. 栎平菇
金顶侧耳 Pholiota nameko (Ito) Ito et Imai.
滑 菇 Pholiota nameko (Ito) (Bull ex. Fr.) Pers. 猴头
茯 苓 Poria cocos (Schw.) Wolf
灰 树 花 Polyporus frondosus Dicks ex Fr. 具叶多孔菌
长裙竹荪 Dictyophora indusiata (Vent. Ex Pers.) Fisch. 竹荪
短裙竹荪 D. duplicata (Bosc.) Fisch. 竹荪
灵 芝 Ganoderma lucidum (Leyss ex Fr.) Karst.

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食品添加剂在食品工业中的作用

各类食品在加工过程中,为确保产品的质量,必须依据加工产品特点选用合适的食品添加剂。因此,食品添加剂用于食品工业以后,发挥着以下重要作用:
(1)改善和提高食品色、香、味及口感等感官指标。
食品的色、香、味、形态和口感是衡量食品质量的重要指标,食品加工过程一般都有碾磨、破碎、加温、加压等物理过程,在这些加工过程中,食品容易褪色、变色,有一些食品固有的香气也散失了。此外,同一个加工过程难以解决产品的软、硬、脆、韧等口感的要求。因此,适当地使用着色剂、护色剂、食用香精香料、增稠剂、乳化剂、品质改良剂等,可明显地提高食品的感官质量,满足人们对食品风味和口味的需要。
(2)保持和提高食品的营养价值。
食品防腐剂和抗氧保鲜剂在食品工业中可防止食品氧化变质,对保持食品的营养具有重要的作用。同时,在食品中适当地添加一些营养素,可大大提高和改善食品的营养价值。这对于防止营养不良和营养缺乏,保持营养平衡,提高人们的健康水平具有重要的意义。
(3)有利于食品保藏和运输,延长食品的保质期。
各种生鲜食品和各种高蛋白质食品如不采取防腐保鲜措施,出厂后将很快腐败变质。为了保证食品在保质期内保持应有的质量和品质,必须使用防腐剂、抗氧剂和保鲜剂。
(4)增加食品的花色品种。
食品超市的货架,摆满了琳琅满目的各种食品。这些食品除主要原料是粮油、果蔬、肉、蛋、奶外,还有一类不可缺少的原料,就是食品添加剂。各种食品根据加工工艺的不同、品种的不同、口味的不同,一般都要选用正确的各类食品添加剂,尽管添加量不大,但不同的添加剂能获得不同的花色品种。
(5)有利于食品加工操作。
食品加工过程中许多需要润滑、消泡、助滤、稳定和凝固等,如果不用食品添加剂就无法加工。
(6)满足不同人群的需要。
糖尿病患者不能食用蔗糖,又要满足甜的需要。因此,需要各种甜味剂。婴儿生长发育需要各种营养素,因而发展了添加有矿物质、维生素的配方奶粉。
(7)提高经济效益和社会效益。
食品添加剂的使用不仅增加食品的花色品种和提高了品质,而且在生产过程使用稳定剂、凝固剂、絮凝剂等各种添加剂能降低原材料消耗,提高产品收率,从而降低了生产成本,可以产生明显的经济效益和社会效益。

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食品添加剂的定义及分类

食品添加剂对于改善食品质量、档次和色香味,对于食品原料乃至成品的保质保鲜,对于提高食品的营养价值,对于食品加工工艺的顺利进行以及新产品的开发等诸多方面,都发挥着极为重要的作用。由于食品工业的快速发展,食品添加剂已经成为现代食品工业的重要组成部分,并且已经成为食品工业技术进步和科技创新的重要推动力。可以说,没有食品添加剂就没有现代食品工业 !
然而,近年来,食品安全事件的频繁发生,使食品添加剂渐渐成为媒体关注的焦点,也成为广大消费者心中的疑点。由于不了解食品添加剂定义和基本知识,不了解食品添加剂在食品加工工艺中的重要作用,不了解我国食品添加剂的管理和法规,很多媒体和消费者对食品添加剂产生了很深的误解,很多人误将在食品中添加的非法添加物说成食品添加剂,将食品安全事件的起因归咎于食品添加剂。另一方面,一些食品生产企业为了迎合消费者的心里,故意在标签中隐去食品添加剂,甚至写上“不含防腐剂”、“不含任何食品添加剂”等字样,这样写是很不科学的,一是很难做到,二是这样也写不符合国家有关法规和标准。
为了让广大消费者正确认识食品添加剂,以下介绍有关食品添加剂的内容,包括食品添加剂的定义、分类、我国食品添加剂的管理法规和标准等。
1,什么是食品添加剂?
根据《中华人民共和国食品卫生法》(1995年)的规定:食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”;同时规定,“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂”称为“营养强化剂”。因此,营养强化剂显然也属于食品添加剂范畴。
在食品加工和原料处理过程中,为使之能够顺利进行,还有可能应用某些辅助物质。这些物质本身与食品无关,如助滤、澄清、润滑、脱膜、脱色、脱皮、提取溶剂和发酵用营养剂等,它们一般应在食品成品中除去而不应成为最终食品的成分,或仅有残留。对于这类物质特称之为食品加工助剂。
2,食品添加剂是如何分类的?
食品添加剂的分类方法有多种:
(1)按来源分:有天然食品添加剂和人工化学合成品两大类。天然食品添加剂又分为由动植物提取制得和由生物技术方法由发酵或酶法制得两种;化工合成法又可分为一般化学合成品与人工合成天然等同物,如天然等同香料、天然等同色素等。
(2)按生产方法分类,有化学合成、生物合成(酶法和发酵法)、天然提取物三大类。
(3)按作用和功能分类: 根据中国1990年颁布的《食品添加剂分类和代码》(GB12493-1990)规定,按其主要功能作用的不同分为:酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶姆糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定和凝固剂、甜味剂、增稠剂和其它共21类。因食品用香料品种太多单独列出,有《食品用香料分类与编码》(GB/T 14156-1993)。

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微生物与食品腐败变质

作为食品,应该含有人体所需的热量和各种营养物质,易于消化吸收。且必须具有符合人们习惯和易于接受的色、香、味、型和组织状态,对人类无害。但食品往往由于受物理、化学和生物各种因素的作用,在原有的色、香、味和营养等方面发生量变,甚至质变,从而使食品质量降低甚至不能作为食品用,这就是食品的腐败变质。
然而不同食品的腐败变质,所涉及的微生物、过程和产物不一样,因而习惯上的称谓也不一样。以蛋白质为主的食物在分解蛋白质的微生物作用下产生氨基酸、胺、氨、硫化氢等物和特殊臭味。这种变质通常称为腐败(spoilage)。以碳水化合物为主的食品在分解糖类的微生物作用下,产生有机酸、乙醇和 CO 2 等气体,其特征是食品酸度升高。这种由微生物引起的糖类物质的变质,习惯上称为发酵( fermentation )或酸败。以脂肪为主的食物在解脂微生物的作用下,产生脂肪酸、甘油及其它产物,其特征是产生酸和刺鼻的油 月毫 味。这种脂肪变质称为酸败 (rancidity) 。

由此可见,受微生物污染是引起食品腐败变质的重要原因之一。食品在加工前、加工过程中以及加工后,都可以受到外源性和内源性微生物的污染。污染食品的微生物有细菌、酵母菌和霉菌以及由它们产生的毒素。污染途径也比较多,可以通过原料生长地土壤、加工用水、环境空气、工作人员、加工用具、杂物、包装、运输设备、贮藏环境,以及昆虫、动物等,直接或间接地污染食品加工的原料、半成品或成品。因此很可能许多食品的腐败变质在加工过程中或在刚包装完毕就已发生,已经成为不符合食品卫生质量标准的食品。

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各种食品的腐败变质

1 、新鲜果蔬和果汁的腐败变质
开始引起新鲜水果变质的微生物是酵母菌和霉菌。引起蔬菜变质的主要是酵母菌、霉菌和少数细菌。起初霉菌在果蔬表皮,或其污染物上生长,然后霉菌侵入果蔬组织,首先分解细胞壁中的纤维素,进一步分解其中的果胶、蛋白质、有机酸、淀粉、糖类等,使其变成简单物质。在外观上出现深色斑点,组织变松、变软、凹陷,渐成液浆状,并出现酸味、芳香味或酒味等。
果汁中主要发生乳酸菌以果汁中糖分、柠檬酸、苹果酸等有机酸为发酵基质的乳酸发酵和最常见的酵母菌引起的酒精发酵。在浓缩果汁中,一般性细菌难以忍受高浓度的糖分。果汁常见的霉菌是青霉,其次是曲霉。果汁变质后会呈现浑浊、产生酒精和有机酸变化,结果原有风味被破坏或产生一些不愉快的异味。
2 、乳及乳制品的腐败变质
乳及乳制品的营养成分比较完全,都含有丰富的蛋白质、极易吸收的钙和完全的维生素等。因此极易为微生物所腐败变质。
鲜乳中污染微生物主要来源于乳房内的污染微生物和环境中的微生物。主要有乳酸细菌、胨化细菌、脂肪分解细菌、酪酸细菌、产气细菌、产碱细菌、以及酵母和霉菌。它们在鲜乳中的生长有一定的顺序性,可以分为抑制期、乳酸链球菌期、乳酸杆菌期、真菌期和胨化细菌期, pH 值也是先下降再逐步回升,见图 12-1 。
含水量合格的奶粉不适宜微生物生长。但原料奶污染严重,加工又不当的奶粉中可能污染有沙门氏菌( Salmonella )和金黄色葡萄球菌( Staphylococcus aureus )等病原菌。这些病原菌可能产生毒素而易引起中毒。微生物引起淡炼乳变质,一是产生凝乳,即使炼乳凝固成块。由于作用的微生物不同,凝乳又可为甜性凝乳和酸凝乳;二是产气乳,即使炼乳产气,使罐膨胀爆裂;三是由一些分解酪蛋白的芽孢杆菌作用,使炼乳产生苦味。
微生物引起甜炼乳变质也有三种结果:一是由于微生物分解甜炼乳中蔗糖产生大量气体而发生胀罐;二是许多微生物产生的凝乳酶使炼乳变稠;三是霉菌污染时会形成各种颜色的钮扣状干酪样凝块,使甜炼乳呈现金属味和干酪味等。
3 、肉、鱼、蛋类的腐败变质
禽畜肉类的微生物污染,一是在宰杀过程中各个环节上的污染,二是病畜、病禽肉类所带有的各种病原菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌、布鲁氏菌( Brucella )等。腐生性微生物污染肉类后,在高温高湿条件下很快使肉类腐败变质。肉类腐败变质,先是由于乳酸菌、酵母菌和其他一些革兰氏阴性细菌在肉类表面上的生长,形成菌苔而发粘。然后分解蛋白质产生的 H 2 S 与血红蛋白形成硫化氢血红蛋白而变成暗绿色,也由于各种微生物生长而产生不同色素,霉菌生长形成各种霉斑。同时可产生各种异味,如哈喇味、酸味、泥土味和恶臭味等。
鱼类极易为水生微生物所引起腐败变质。假单胞菌、无色杆菌( Achromobacter )、黄杆菌( Flavobacterium )、产碱杆菌( Alcaligenes )、气单胞菌( Aeromonas )等,是新鲜鱼类的主要腐败菌。新鲜鱼类变质后组织疏松,无光泽,由于组织分解产生的吲哚、硫醇、氨、硫化氢、粪臭素等,而常有难闻恶臭。腌鱼由于嗜盐细菌的生长而有橙色出现。
鲜蛋也由于卵巢内污染、产蛋时污染和蛋壳污染而发生微生物性腐败变质。污染鲜蛋的微生物有禽病病原菌、其他腐生性细菌和霉菌等。它们使鲜蛋成为散黄蛋,并进一步分解产生硫化氢、氨、粪臭素等,蛋液成灰绿色,恶臭或粘附于蛋壳、蛋膜上。
4 、罐藏食品的腐败变质
罐藏食品也会发生腐败变质,其原因在于杀菌不彻底,罐内仍残留有一定量的微生物,或者罐头密封不良而漏罐,外界进入微生物。
由于灭菌不彻底而残留的微生物,一般以嗜热性芽孢杆菌为主。它们所引起的罐头腐败变质有三种:一是罐头外观正常,但内部 pH 值可下降 0.1~0.3 ,称为平酸变质;二是 TA ( thermo-anaerobes )嗜热性厌氧菌腐败,产气、产酸并可使罐头胀裂;三是产生硫化物腐败食品。如罐头中未杀灭的是厌氧性梭状芽孢杆菌,则可能会进行丁酸发酵,并产生氢气和 CO 2 ,不产芽孢细菌的污染主要是由于罐头漏罐所引的,它们使罐头内食品发生浑浊、沉淀风味改变和产气胀罐。
对于发生腐败变质的罐头食品,必须根据腐败变质的现象作微生物学分析,如是否产气胀罐,是否浑浊沉淀,是否变酸或 pH 上升等等,以便作出正确判断,避免腐败变质的进一步发生。

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食品贮藏中微生物污染的预防与控制

在食品贮藏工作中,应该采取各种措施,对于可能出现的微生物污染进行预防。一旦出现微生物污染,应采取措施控制。
1 、食品微生物污染的预防
许多食品,如水果、蔬菜、鱼、肉、禽蛋等,内部一般不常含有微生物,但其外表往往带有各种各样的微生物,在某些条件下,其数量相当巨大。这些微生物的存在,由于它们已适应于这些食品的环境条件,因而极易大量而迅速繁殖。
作为预防措施,首先是对某些食品原料所带有的泥土和污物进行清洗,以减少或去除大部分所带的微生物。干燥、降温,使环境不适于微生物的生长繁殖,也是一项有效的措施。在加工、运输、贮藏过程中的环境、设备、辅料和工作人员,都应注意防止微生物对食品的污染。无菌密封包装是食品加工后防止微生物再次污染的有效方法。
2 、减少和去除食品中已有的微生物
食品及其原料,都不可避免地带有某些微生物,包括有病原菌和腐败菌,不仅可引起食品的腐败变质,食用后甚至会引起人们的健康损害。
减少和去除食品中已有微生物的方法很多,如过滤、离心、沉淀、洗涤、加热、灭菌、干燥、加入防腐剂、辐射等等。这些方法可以根据食品的不同性质,加以选择应用。但应注意选择的方法应以不损害食品的营养、风味、表观性状、内在质地和食用价值为原则。
3 、控制食品中残留微生物的生长繁殖
经过加工处理的食品,仍有可能残留一些微生物。控制食品中残留微生物的生长繁殖,就可以延长食品的贮藏日期,并保证食品的食用安全。控制的方法有低温法、干燥法、厌氧法、防腐剂法等等。基本原理就是创造一个不利于微生物生长繁殖的环境条件,或加入某些化学药剂以抑制微生物的生长。

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转基因食品的类型介绍

世界上第一种转基因食品是1993年投放美国市场的西红柿。至今才短短几年,动物来源的、植物来源的和微生物来源的转基因食品发展非常迅速,各种类型转基因食品应运而生。尽管至今尚无人给转基因食品进行分类,但按惯例,按转基因的功能是可以对其分类的。到目前为止,大致可以分成以下几种类型:
  (1)增产型。农作物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密切相关,故可转移或修饰相关的基因达到增产效果。

  (2)控熟型。通过转移或修饰与控制成熟期有关的基因可以使转基因生物成熟期延迟或提前,以适应市场需求。最典型的例子是延熟速度慢,不易腐烂,好贮存。

  (3)高营养型。许多粮食作物缺少人体必需的氨基酸,为了改变这种状况,可以从改造种子贮藏蛋白质基因入手,使其表达的蛋白质具有合理的氨基酸组成。现已培育成功的有转基因玉米、土豆和菜豆等。

  (4)保健型。通过转移病原体抗原基因或毒素基因至粮食作物或果树中,人们吃了这些粮食和水果,相当于在补充营养的同时服用了疫苗,起到预防疾病的作用。有的转基因食物可防止动脉粥样硬化和骨质疏松。一些防病因子也可由转基因牛羊奶得到。

  (5)新品种型。通过不同品种间的基因重组可形成新品种,由其获得的转基因食品可能在品质、口味和色香方面具有新的特点。

  (6)加工型。由转基因产物作原料加工制成,花样最为繁多。

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转基因食品的安全性与发展前景

欧美关于转基因食品是否安全的争论闹得沸沸扬扬。转基因食品生产和输出大户美国,从其自身利益出发,主张只要科学上无法证明它有害,就不应该限制。而转基因食品输入最多的欧洲国家,公众对转基因食品普遍感到恐慌;他们认为,一些动物实验显示,某些转基因食品对动物有害,而对人类如何由于时间短还不清楚,但只要不能否定其危险性,就应该加以限制,二者针锋相对。为此,2000年2月 28日在英国爱丁堡举行了一个有关基因改性食品安全的国际论坛,会议呼吁人们对此类具有革命性但尚有争议的产品保持谨慎,并予以合理评价;今年3.15,国际消费者联合会确定:转基因食品消费者有权知情权。即所出售的转基因食品必须有标识,让消费者明明白白。是否选择这类食品,由他们自己来决定。中国消费者协会也指出,中国12.5亿消费者也应该有权知道转基因食品。

1.转基因的概念

科学家为了改变某些动植物产品的品质或为提高其产量,把一种生物护基因转到另一种生物上去,叫作转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。例如,在西红柿里插入某种细菌的基因,可以使西红柿花成熟的时候果体比较硬,便于储运、加工;给玉米插入抗虫害基因,可增强其抗虫害能力(例如,美国培植的一种认Bt的玉米,其内含有毒素,这种毒素能够杀死欧洲玉米螟)等等。因为这些东西都是人为的,对人体及食物链是否有害,目前尚无定论,须经长时间的实践检验才可得出正确结论。

近几年来,全世界转基因作物种植发展迅速,1999年达到 4000万公顷,仅美国、加拿大、阿根廷三个国家就占其中的99%;此外,中国、埃及、南非、印度和巴西也有一定量的种植。主要品种有:抵抗昆虫的玉米、抵抗杀虫剂的大豆、抵抗病害的棉花、富含胡萝卜素的水稻、耐寒抗旱的小麦、抵抗病毒的瓜类和控制成熟速度及硬度的西红柿等。据国际农业生物工程应用技术采购管理处今年2月公布的数字表明,中国转基因作物种植面积发展很快,1999年比 1989年增加了204倍,达到30万公顷,主要是棉花。

2.关于转基因的种种忧虑

人们对于转基因生物和转基因食品的忧虑主要有两个方面,一是对人体健康是否有害,一是对生态环境是否构成潜在威胁。

联合国粮农组织指出,随着传统的栽培品种逐渐被少数转基因品种所取代,生物的多样性有可能会慢慢消失;另一方面,可能会引起"异型杂交"--植物之间交叉授粉,导致出现抗病能力特强、蔓生速度更快的杂草,从而扰乱生态系统的平衡。对于人体,基因的某种转移也许会产生新的毒素和过敏原,引起意想不到的中毒或过敏反应。例如,一些科学家发现,转基因食品可令肝脏发大;英国科学家普斯陶伊实验,连续喂食老鼠基因改良土豆,发现部分老鼠的肾、脾。大脑等器官收缩或发育不正常,免疫系统变弱,等等。

还有一种忧虑是经济方面的。一些专家指出,六家大公司控制着这种技术,他们所做的并不是设法为第三世界创造出增加产量的作物,实际关注的是商业利益,并利用转基因种子和作物的专利权把发展中国家的农民逼入困境。由于欧洲公众的抵制,今年美国不得不减少转基因作物材种植,其中转基因棉花和玉米面积各减少8%,转基因大豆面积减少5%。

3.我国对转基因产品的态度

20世纪80年代以来,生物技术领域中基因工程技术取得突破性的进展。通过生物遗传信息的人为操作进行转移,使植物、动物和微生物的生物特性进行改变,利用基因工程技术这各种可以打破生物种属间的自然隔离屏障进行人为转移,新的遗传工程体正源源不断问世。这一新的发展势态,一方面展示出先进科学技术在生产上的巨大的应用前景,另一方面也预示着可能带来人体其他键康和对生态环境引发不利影响。基于这种目的,在生物技术迅速发展的同时,相应地加强基因工程工作的安全性管理,既是十分必要的,又是非常紧迫的。

农业生物基因工程安全管理的总原则是,既要有利于促进基因工程技术的发展,又积极致力于保障人体健康和生态环境的安全。为此农业部自1994年6月至10月邀请了数十位著名教授、专家意见,终于完成了《农业生物基因工程安全管理实施办法》的起草任务。经农业部常务会议审通过,于1996年7月以部长令签发,11月8日正式公布施行,截止1998年5月共受理了基因工程安全评价申请书86份,经安全性评审后,审批公布。从而使农业生物基因工程工作做到有法可依,有章可循,对农业系统和非农业系统的有关农业生物基因工程实施安全性管理。随着市场经济的发展,中国农业生物基因工程安全管理实施办法的贯彻执行,对于国产农业生物基因工程体及其产品的进入国际市场加强了信誉感。专家号召建立转基因植物安全性评估中心和相关技术体系,为转基因食品安全性研究提供科学依据;加强对公众的宣传和教育,提高对转基因食品的接受性

4.转基因技术的发展前景

转基因技术是人类的一道曙光,无论带来怎样的后果,转基因技术的出现都是科学技术发展的必然,其势不可阻挡。就像人类发现并利用原子能一样,可以和平利用,造福人类,亦可制成杀人武器,致祸世界。墨西哥国家科学院院长指出:"各种技术都有被滥用的可能,就像用一把切肉的刀去杀人。我们难道因此就禁止用刀吗?"。

转基因技术带来的好处也是显而易见的,第一,通过此项技术可以改良品种。例如,培养对地力消耗较少又抗倒伏的矮秆作物和抗干旱、耐盐碱、抗重金属且产量高的品种,从而在有限的耕地上生产出更多的粮食,以舒缓因人口不断膨胀所造成的食物短缺问题;第二,可以延长食品保存时间及增加营养成分。例如瑞士科学家培育出的一种富含p胡萝十素的水稻新品种--"黄金水稻",可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况(注:P胡萝卜素是形成维生素A的基础材料,维生素A缺乏症是导致发展中国家千百万儿童失明和罹患其他疾病的常见原因);第三,通过给作物加入防虫防菌基因,使作物本身产生抵抗病虫害侵袭的能力,因而可减少农药的使用量,有利于环境保护。例如加拿大,1996年农药使用量减少了40%;第四,转基因技术及基因食物目前正向医疗药用方面扩展。例如,目前的抗痢疾治疗成本高,科学家已开始研究将有关因子植入香蕉内,制成口服疫苗。如此等等。

对于转基因技术及转基因食品。只要理性对待,兴利除弊,它的前景是十分光明的。

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食品防腐剂不是都有害

1、食品防腐的必要性

 生鲜食品放久,细胞组织离析,为微生物滋长创造了条件。

 食物被空气、光和热氧化,产生异味和过氧化物,有致癌作用。

 肉类被微生物污染,使蛋白质分解,产生有害物腐胺,组胺,色胺等,是食物中毒的重要原因。

 食物未进行保鲜处理保存在冰箱中,仍会腐败变质,只是速度放慢而已。

 食品为防止微生物的侵袭,必须进行防腐处理,不过是除菌、灭菌、防菌,抑菌不同的手段而已。

2、化学防腐剂的使用是安全的

 全世界普遍采用的各种防腐剂中,仍以化学合成的苯甲酸钠、山梨酸钾、丙酸盐为主。我国规定的限量标准比国际标准还要严格得多。

 比如:苯甲酸钠在国际上ADI值为0-5,相当于60kg成人的终身摄入无害剂量,每天为300mg;而我国规定在饮料中为02g/kg,即一个成年人每天喝一升饮料,苯甲酸钠为200mg,比国际规定的ADI值还低。

 3、防腐剂认识的误区:

 至今在社会上存在着一种对食物防腐保鲜的错误看法。认为纯天然食物就不应添加任何防腐抗氧剂。

 其实市场上所有加工的食品,为了防止腐败变质,均经过了防腐处理,只是方法不同罢了。

 例如罐头食品是经过高温杀菌、抽空密封保存的食品,当然不需要加任何防腐剂;又如用糖腌制的蜜饯和盐腌制盐干菜,由于高浓度的糖和盐,使微生物细胞脱水,而不可能在这类食物上繁殖;牛奶经乳酸菌发酵生成的酸奶,含有防腐作用的乳酸和乳酸菌素,所以不需添加防腐剂;以上食品均不需再添加任何防腐剂,也不必在包装上去注明“本产品不含防腐剂”。

 有些消费者,每天喝着国际名牌可乐饮料,但可能不知道:全世界的可乐,均含有苯甲酸钠防腐剂!

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食品的污染包括哪些方面

1.生物性污染
食品的生物性污染包括微生物、寄生虫、昆虫及病毒的污染。微生物污染主要有细菌与细菌毒素、霉菌与霉菌毒素。出现在食品中的细菌除包括可引起食物中毒、人畜共患传染病等的致病菌外,还包括能引起食品腐败变质并可作为食品受到污染标志的非致病菌。寄生虫和虫卵主要是通过病人、病畜的粪便间接通过水体或土壤污染食品或直接污染食品。昆虫污染主要包括粮食中的甲虫、螨类、蛾类以及动物食品和发酵食品中的蝇、蛆等。病毒污染主要包括肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒和口蹄疫病毒,其它病毒不易在食品上繁殖。
2.化学性污染
食品化学性污染涉及范围较广,情况也较复杂。主要包括:①来自生产、生活和环境中的污染物,如农药、兽药、有毒金属、多环芳烃化合物、N-亚硝基化合物、杂环胺、二恶英、三氯丙醇等;②食品容器、包装材料、运输工具等接触食品时溶入食品中的有害物质;③滥用食品添加剂;④在食品加工、贮存过程中产生的物质,如酒中有害的醇类、醛类等;⑤掺假、制假过程中加入的物质。
3.物理性污染
主要来源于复杂的多种非化学性的杂物,虽然有的污染物可能并不威胁消费者的健康,但是严重影响了食品应有的感官性状和/或营养价值,食品质量得不到保证,主要有:①来自食品产、储、运、销的污染物,如粮食收割时混入的草籽、液体食品容器池中的杂物、食品运销过程中的灰尘及苍蝇等;②食品的掺假使假,如粮食中掺入的沙石、肉中注入的水、奶粉中掺入大量的糖等;③食品的放射性污染,主要来自放射性物质的开采、冶炼、生产、应用及意外事故造成的污染。

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压榨油与浸出油有什么区别

 1.加工工艺不同:压榨油的加工工艺是“物理压榨法”,而浸出油的加工工艺是“化学浸出法”。
 2、营养成份不同:压榨花生油具有色、香、味齐全,保留了各种营养成份之特点;浸出油是无色、无味的,经加工后大部分营养成份被破坏。
 3、原料的要求不同:“机榨花生油”由于采用的是纯物理压榨法,保留了花生和原汁原味,所以对花生原料要求非常严格,原料要求新鲜,酸价、过氧化值低,因而价格相对偏高;同时由于只进行压榨,花生饼中残油高,压榨油出油率相对偏低。所以压榨花生油的价格相对偏高。

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食品添加剂的使用应遵循的原则

根据1962年FAO/WHO食品发电委员会(CAC)对食品添加剂的定义,食品添加剂是指:在食品制造、加工、调整、处理、包装、运输、保管中,为达到技术目的而添加的物质。食品添加剂作为辅助成份可直接或间接成为食品成份,但不能影响食品的特性,是不含污染物并不以改善食品营养为目的的物质。我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其分为22类:(1)防腐剂(2)抗氧化剂(3)发色剂(4)漂白剂(5)酸味剂(6)凝固剂(7)疏松剂(8)增稠剂(9)消泡剂(10)甜味剂(11)着色剂(12)乳化剂(13)品质改良剂(14)抗结剂(15)增味剂(16)酶制剂(17)被膜剂(18)发泡剂(19)保鲜剂(20)香料(21)营养强化剂(22)其他添加剂。
为了确保将食品添加剂正确的使用到食品中,一般来说,其使用应遵循以下原则:
1. 经食品毒理学安全性评价证明,在其使用限量内长期使用对人安全无害。
2. 不影响食品自身的感官性状和理化指标,对营养成分无破坏作用。
3. 食品添加剂应有中华人民共和国卫生部颁布并批准执行的使用卫生标准和质量标准。
4. 食品添加剂在应用中应有明确的检验方法。
5. 使用食品添加剂不得以掩盖食品腐败变质或以参杂、掺假、伪造为目的。
6. 不得经营和使用无卫生许可证、无产品检验合格及污染变质的食品添加剂。
7. 食品添加剂在达到一定使用目的后,能够经过加工、烹调或储存而被破坏或排除,不摄入人体则更为安全。

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关于对植物油认识的四大误区

误区一:橄榄油最贵,所以营养价值也最高
因为橄榄油提炼起来比较困难,其生产的劳动价值高,所以价格也就水涨船高了。当然,橄榄油有很多好处,比如,它可以软化血管,对心脑血管疾病能起到一定的防治作用,还可以降低糖尿病人的血糖含量,预防癌症和老年失忆症等。橄榄油还能促进上皮组织的生长,可用于烧伤烫伤的创面保护,而且不留疤痕。橄榄油的维生素含量是最高的,它所含的欧米伽—3脂肪酸也是不可替代的。
尽管如此,也不能光吃橄榄油,因为每一种植物油都有自已的独特之处,因此,最好的选择是各种油换着吃。其他的植物油如葵花油、大豆油和玉米油也是佼佼者。它们含有丰富的不饱和脂肪酸,可以增强身体的免疫力,改善皮肤状况,加速胃溃疡的痊愈,降低血压和胆固醇,是大脑正常运转所必需的原料。
误区二:精炼才是植物油质量的保证
提炼(包括精炼和脱臭)过程可以去掉植物难闻的气味,还能去掉由于保存不当而进入种子中的有毒物质。但是在去除这些杂质的同时,许多维生素等对身体有益的物质也随之失去了。
误区三:永远告别动物油
人们认为吃动物油易引发冠心病、肥胖症等,因而青睐植物油,其实这很片面。
动物油(鱼油除外)含饱和性脂肪酸,易导致动脉硬化,但它又含有对心血管有益的多烯酸、脂蛋白等,可起到改善颅内动脉营养与结构、抗高血压和预防脑中风的作用。猪油等作为脂质还具有构成人体饱腹感和保护皮肤与维持体温,保护和固定脏器等功能。
光吃植物油会促使体内过氧化物增加,与人体蛋白质结合形成脂褐素,在器官中沉积,会促使人衰老。此外过氧化物增加还会影响人体对维生素的吸收,增加乳腺癌、结肠癌发病率。过氧化物还会在血管壁、肝脏、脑细胞上形成,引起动脉硬化、肝硬化、脑血栓等疾病。
正确的吃法是植物油、动物油搭配或交替食用,其比例是10:7。动植物油混吃还有利于防止心血管疾病。植物油含不饱和脂肪酸,对防止动脉硬化有利。所以用动物油1份、植物油2份制成混合油食用,可以取长补短。
误区四:标有不含胆固醇字样的油才是好油
不含胆固醇这个标记只不过是一个广告用语而已。在植物油里原则上是不可能没有胆固醇的!在生物化学中,胆固醇及其衍生物质是构成一切机体结构的基本成分。动物对它的需求量十分巨大,对植物而言也不能说完全就用不着。
在精炼植物油的过程中,胆固醇不可能从油脂中被去掉。但是,在植物油中,胆固醇的含量与猪油和黄油相比,其数值还是很低的,动物油的胆固醇含量大概是植物油的10-25倍左右。但即使这样,也不能说植物油中根本就不含胆固醇!

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低温工艺在食品中的应用

1.低温工艺的应用 降温可以延长微生物繁殖一代所需时间(代期),例如大肠杆菌37℃时为17—21分,20℃时则延为60分,因而有显著抑菌作用,-10℃以下能生存的微生物已很少。按照Q10=K2/K1=2—3的温度与化学反应速度公式,温度每升降10℃,化学反应速度则至少增加1倍或减至l/2,可见降温对食品中酶促与非酶化学反应速度均可显著减弱。低温还能降低水的蒸气压,因而降低水分活性值,例如纯水在0、一10、一20和一30℃下,aw分别为1.00、0.907、0.823和0.750,因而对延长食品货架寿命也大有好处。上面所提几方面作用,使得低温在食品保藏上很有效而获得广泛应用。此外,低温形成冰晶并使之饱含空气,而在冰淇凌等一类食品生产中得到应用。

2.食品降温方式 制冷工艺一是利用致冷剂。最常用的是冰和食盐加冰,后者在食盐:冰为7.5:92.5、17.5:82.5和29:7l时,温度可分别降至-4.4、-11.0和-20.0℃。其他盐类也可制成此类共融冰,如氯化钙与冰为100:246和100:8l时,温度可降至-9.0和-40.3℃。液氮沸点-196℃,无毒,适于蘑菇、冻虾一类水产品等的速冻。从一195.6℃上升至一18℃,每kg液氮将吸热409Kj(包括潜热200kJ,显热209kJ),可使食品在1—3分钟内冻结。固体CO2(干冰)也常用作超低温制冷剂,比液氮花费少,沸点-78.5℃。有人也在研究食用级氟利昂作为直接制冷剂的可能性。另一降温方式为冷冻机械法。包括①用一次冷媒或二次冷媒的常用降温法。②用一30℃冷风、风速4—5m/s的吹风冻结法和风速1.5—2m/s的半吹风冻结法。③用降温金属板夹层接触食品不断移动的接触冻结法等。

3.冷冻与解冻对食品质量的影响 食品冷冻是一个过程。温度降至-l一-5℃称冰晶生成带,食品中水结冰率为85%如果冷冻缓慢,在此温度带滞留时间长,则食品中冰晶体积大而数量少。冰晶直径×长度(μm),数秒、1.5分、40分和90分钟,分别为l一5×5—10、0—2×20一50、5一100×100以上和50一200×200以上μm。冰晶数量分别为无数、多数、少数和很少。温度降至-8一-12℃、-18℃和-30℃,分别称为冻结带、冷冻带和冷冻保存带,食品中水分结冰率分别达到90%、>98%和100%。可见食品如果缓慢冻结,则其中生成的冰晶少,体积大,压迫周围组织,以至食品细胞损伤溃破,未结冰水分向冰晶集中,造成食品局部脱水,成分浓缩,pH改变。这些对食品质量不利的作用,均可由迅速降温,迅速通过冰晶生成带而得以避免。除此之外,食品冻结后体积膨胀率可达9%,其中所包含气体膨胀率更大,所以融解时以温度不高,缓慢融化为宜,否则将造成汁液流失,影响质量。例如冻肉l℃48小时、10℃25h和25℃20小时,肉汁液耗损量分别为1.76、3.27和4.22%,肌肉组织状态前二者可完全恢复,后者则只能大部分恢复。综上所述可见,食品冻结与解冻的合理工艺应是急冻缓化。所谓急冻一般是指30分钟内使食品降至-5℃以下,或-5℃冰层以每小时5—20cm速度向食品中心部推进。缓化指在0—10℃下完全融解。此外,食品冻结过程还可因降温、局部脱水及pH改变而发生蛋白质变性,是要利用还是要防止,视食品工艺目的而异。谷氨酸脱羧酶、糖原磷酸分解酶等酶类和糖甘油等多醇类有减缓蛋白质变性作用。

4.低温工艺的食品卫生问题:①选定适宜的低温范围。对低温工艺食品卫生的着眼点是降温范围适应食品产储运销中食品卫生需要。不耐藏食品一般应一直处于低温下,保持连续低温,通称冷链,其基本依据是质量耐受的适宜温度和时间,简称TTT。为此,提倡各食品企业根据自己的业务需要,经调查研究,编制包括所生产经营食品的TTT图表,用来监测食品的正确低温工艺要求。一般来讲,10℃以下一切病原性与非病原性微生物生长繁殖已大大减弱,代期明显加长,抑菌作用已很明显;0℃以下一般微生物已不能繁殖,也不能分解食品;-10℃以下能生存的微生物已极有限,但个别嗜冷菌仍可繁殖,仍不能达到无菌水平。低温下影响食品卫生质量的主要因素是脂肪氧化,肉类的超期氧化,鱼类的“油烧”,在-20一-30℃才可有效抑制,此时遮光、断氧、防止污染及金属离子触媒有重要作用。②用冰制冷时,结冰用 水应符合饮用水卫生要求。冰融解水不得滴落浸渍食品。必要时可在食品表面挂冰,即在肉鱼冷冻之后,再在表面淋水冻一层冰膜,有时挂冰水中还可添加糊料、异抗坏血酸等,既可减少食品干耗减重,又可增强保藏效果。③冷藏设备的冷媒如氨、氯化钠、氯化钙、氟利昂等不得外泄。要检修管道,保持密闭。注意防鼠、除臭、防霉以及人员、货品出入污染。④食品冷藏库应建立卫生制度,如货品先入先出,定期与出入库检质,不超期存放,严格控制并记录温湿度等。⑤导热良好的器物或食品表层,如金属、油漆、橡胶、蜡纸、蛋壳、硬糖等,均可因温度骤变而发生结露(凝结水)现象,造成食品局部水分增多以至污染,而致食品腐败、霉变,可见于粮仓顶部、蜡纸包装面包、低温下运进的鲜蛋等,须用适当苫、垫等隔热。

表9-1 一些食品适宜冷藏条件

┌──────┬──────────┬───────┬───────┐

│ 食品名称│ 温度℃ │ 湿度% │ 保藏期限 │

├──────┼──────────┼───────┼───────┤

│ 鲜 肉 │ 1—-1 │ 60—85 │ 10—20日 │

│ 鲜 鱼 │ 0-l │ 95-98 │ l—2日 │

│ 鲜 蛋 │ —2 │ 85-88 │ 数月 │

│ 鲜 奶 │ l-2 │ 70-75 │ l-2日 │

│ 菠 菜 │ 0 │ 90—95 │ 10—14日 │

│ 黄 瓜 │ 7—10 │ 90-95 │ 10-14日 │

│ 西红柿 │ 0 │ 85—‘90 │ 7日 │

│ 柿子椒 │ 7—10 │ 85- 90 │ 8-10日 │

│ 胡萝卜 │ 0 │ 90-95 │ 4—5月 │

│ 甘 薯 │ 13—16 │ 90-95 │ 4-6月 │

│ 马铃薯 │ 3—10 │ 85—90 │ 5—8月 │

│ 菜 豆 │ 3 │ 85-90 │ 8-10日 │

│ 西 瓜 │ 2-5 │ 85-90 │ 2—3周 │

│ 香 蕉 │ 13 │ 85-95 │ 6-10日 │

│ 葡 萄 │ 0-0.5 │ 85-90 │ 3—8周 │

│ 桔 子 │ 0-3 │ 85—90 │ 3—4周 │

│ 桃 │ 0 │ 85—90 │ 2—6月 │

│ 苹 果 │ 0 │ 85-90 │ 4—6月 │

│ 冻 肉 │ -10—-18 │ 96-100 │ 数月 │

│ 冻 鱼 │ -9—-18 │ 95-98 │ 数月 │

│ 冰 蛋 │ —10 │ 85-90 │ 数月 │

└──────┴──────────┴───────┴───────┘

附:猪肉经冷却至0一4℃,空气温度-18和-23℃,气流1.5—2m/s,肉内达-15℃,需72和24小时。又猪肉厚度15cm以内,在-15℃、-23.3℃和-29℃下,杀死旋毛虫时间分别为20天、10天和6天。

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食品高温工艺的应用

人类自从知道用火,深深得益于食品的热处理。热加工后的食品美味适口,提高了消化吸收率,降低了生物性病原威胁,延长了食品保藏期限。当然,热处理不当,也可产生营养素损失,形成有害热解产物等,但这毕竟是次要的。食品卫生上对高温工艺的着眼点在于正确理解高温工艺的基础上,控制食品质量变化和达到消毒杀菌要求。

1.高温工艺的应用 食品高温工艺主要应用于以改善食品色香味型即烹任意义上的热处理,食品加工所必需的加热,以及消除生物病原上的消毒杀菌。如煎炒烹炸、罐藏、焙烤、烘干浓缩、熬糖、炼油、炸制等等。工艺要点是利用适宜热源,通过水、汽、油及金属工具等介质,对食品进行热处理。

食品热处理的温度,通常考虑消毒杀菌有效、蛋白质变性与淀粉糊化等必要温度,从60℃开始即可认为是热处理。能够杀死繁殖型微生物,包括常见致病菌,而又最大限度保持食品结构及营养素的巴氏消毒法,温度范围为60一95℃。多用于鲜奶、啤酒、酱油、某些饮料等的杀菌。包括63℃30分的传统巴氏消毒法,和72—95℃10一30秒的高温瞬间巴氏消毒法,后者生产效率高,杀菌效果相同。食品热处理最常用的温度是100℃,不仅可以消除绝大多数生物病原,也是习惯上认为食物生熟的界限温度,而且以常压下水沸为标志,界限鲜明,100—120℃(应为121)是高温杀菌范围。罐头等须长期无菌保藏的食品多用此温度。须借助高压方可达到。例如在海平面温度为l00、105、110、115、120℃,压力表指示压力(kg/cm2)顺次为0、0.20、0.43、0.70、0.99。一般海拔在5000m以下,当地海拔每增高100m,为得到同等温度,压力约需增加0.01kg/cm2。当鲜奶、软罐头等有做成薄层进行热处理的条件时,可用超高温(UHT)处理,即温度达120—150℃,1—3秒,鲜奶杀菌效果与前述传统的和高温瞬间巴氏消毒法等效,当然须有灵敏准确的升降温控制手段。消毒杀菌以外的热处理,基本上均应在此温度范围内。据近年研究,温度过高例如190℃以上的煎烙食物蛋白质和加热250℃以上的食用油脂,将有诱变性杂环胺及有害性脂肪酸聚合体产生,应注意避免。

2.高温工艺的热源 最普遍应用的供热方式是炉灶,虽然比较原始,但简单经济,而且在中餐烹饪上几乎是气热、电热所无法取代的。一般用隔壁灶等方式,防止煤、煤气、燃油等的污染。一火多用的万能灶,即在炉膛内安装水加热器的办法,因其温度压力不稳定,除简单采暖、供应少量热水外,作为热源意义不大。高温工艺普遍采用的供热方式是安装中央锅炉,连接管道,供水供气,可准确调控气水用量及其压力温度与时间。如供给的热水、热气直接与食品接触(如将蒸汽通入食物蒸煮锅水中),则此种锅炉应与一般采暖锅炉在水质卫生要求上不同。饼干面包等焙烤业的烤炉,在卫生上以用电烤炉为好。任何情况下均不应用烟火直接烘烤食品。啤酒厂直火烘干麦芽,是啤酒亚硝胺的主要来源;直火烘干水分高的粮食,曾证明有致癌性物质污染。用远红外线(波长1000mμ以上)加热是一种节省能源的方式,主要导热方式是辐射,穿透力强。辐射原件应选用碳化硅、氧化镁、氧化钛等安全无害材质。红外线消毒柜升降温很快,不适于陶瓷器皿消毒。另一种热源是微波加热。微波电场是超高频电场,食品中水分子是电荷分布不均匀的双极子,所以随电场方向改变而改变,频率从915到2415MHz,水分子超高频振动转化为热能。其特点是食品内(水分子)产热,升温快而受热均匀。130g的牛排,由生到熟,600W功率只需1分钟,1200W才40秒即可。120g的馒头同上条件只需40秒和20秒,150g扒牛肉,由生到熟只需3分和1分40秒。大肠杆菌15秒全部死灭。可见微波加热的优点是快速、节省能源、杀菌效果高,营养素损失少,无害。适用于水分分布均匀食品的再加热。不用金属器皿,防止微波反射,可用玻璃、陶瓷、纸、耐热塑料等盛装食品,且能旋转,使微波均匀。注意开启炉门自动切断电源,保护操作安全。

3.高温工艺对食品质量的影响 高温作用于食品,可使食品质量发生一系列改变。主要有①蛋白质变性:指高温作用下蛋白质分子四级结构改变,空间构象破坏,肽链松散开,酶等特殊蛋白质失去生理功能,氮溶解指数(NSl)下降,保水性下降,易受消化酶作用而有利于在体内消化吸收等。热处理也可使食品蛋白质由溶胶状态变成凝胶状态而改变食品构型,加热也可使食品中游离氨基酸、寡肽、嘌呤、嘧啶、肌酸等增加或溶出,而使食品有悦人的香气与美味。近年有报告称蛋白质中色氨酸、谷氨酸等,在190℃以上可热解产生有诱变性的杂环胺类化合物(见本章第五节)。②油脂经l 60—180℃以上加热,特别是达250℃时,将产生过氧化物,低分子分解产物、脂肪酸的二聚体和多聚体、碳基和环氧基等,以致油脂变色、粘度上升、脂肪酸氧化,而有一定毒性并破坏氨基酸等营养素。例如豆油180℃加热64小时,聚合物含量达26%,玉米油200℃经48小时过氧化物价由1.11至2.0L,酸价由0.2L至1.6L,粘度由0.65L至7.55L(Poises法,25℃)。这些结果在国内已得到一定验证,主要呈现于反复加热的煎炸油中。为此,我国专门制订了煎炸油卫生标准及卫生管理办法,规定煎炸油除须符合食用油要求外,酸价不超过5,羰基价不超过50meq/kg,煎炸温度在250℃以下(应该再低些),煎炸后的油须滤过除渣后始得再用等(GB7102—86)。最好是少用不用反复高温处理过的油脂。③高温工艺对食品中碳水化合物有多种影响,主要有1)淀粉的a化即糊化:淀粉粒结晶被破坏,膨润与水结合,粘度增高。a化即淀粉性食物一般认为的生熟标志,要求这类食物a化至少达85%以上。这是人体吸收利用淀粉的必要条件。几种食物淀粉的糊化温度,大米、马铃薯、玉米、小麦粉分别为63.6、64.5、86.2和87.3℃。淀粉类食物热处理后的a化程度,应是高温工艺关注问题之一。2)淀粉性食物老化:俗称回生。老化与糊化是淀粉粒呈结晶态不与水结合或分子内氢键结合破坏与水结合的两个相反的过程,在一定条件下老化与糊化是可逆的。如馒头冷凉之后变硬(老化),干烤之后变软(糊化)即其一例。馒头、面包一类食品,人们均不喜欢其老化。食物老化条件是直链淀粉比例大、玉米、小麦等来源的淀粉、水分含量在30%-60%,弱酸性,0-60℃等。保持60℃以上,食物即不发生老化。蔗糖酯类、盐类、PO4-3、C03-2等有脱自由水或阻止淀粉分子间结合作用的物质,均有防止食物老化作用。3)食品褐变:食品褐变有酶促褐变与非酶褐变。前者如苹果、梨、茄子中鞣酸、氯原酸等一类多酚化合物,在多酚氧化酶作用下形成红棕色的现象。后者,非酶褐变也称碳氨反应或美拉德反应。系由蛋白质、氨基酸等的氨基和糖以及脂肪氧化的醒、酮等碳基所发生的反应。使食物带有红棕色和香气,如烤面包的硬壳,酱油、豆酱的颜色气味,炼乳、果汁等的棕色物质等。有的是人们希望的,有的则是要避免的。凡原料中有氨基与碳基的高温工艺,均须注意这种褐变反应。4)碳水化合物的焦糖化:是焙烤业、糖果业高温工艺中食品的重要变化。适度焦糖化可赋与食物以悦人色泽与香气。焦糖化一般分二个阶段。150℃以下,糖类分子不断链,产生一系列异构化(a,β糖、醛酮糖异构化),分子间和分子内脱水,生成寡聚糖、无水糖等。温度超过150℃,则糖分子碳链断裂,产生低分子挥发物,如麦芽醇及某些酮类等香气物质,碱性物质有促进这种反应的作用。5)食品质量的其他影响:食品热处理最显著的变化是影响色香味型,除已叙述者外,,还有:四毗咯衍生物分解变化所致食品变色,如植物性食品中叶绿素被分解或脱掉镁离子而变褐,但在碱性下生成叶绿醇、叶绿酸、Mg2+被Cu2+取代则绿色反而更鲜明。血红素是动物性食品中的四吡咯色素,以血红蛋白和肌红蛋白形式存在。加热时其中珠蛋白变性,Fe2+氧化成Fe3+,生成变性血色素而使肉类由红变灰。虾蟹体内类胡萝卜素与蛋白质结合,生鲜状态时呈青灰色,加热后或腐败时蛋白变性或分解,则虾蟹即显示类胡萝卜素的红黄色。许多天然食品含有低分子易挥发的香气物质,如水果、茶叶、酒类等,加热时香气浓郁,但随即因挥发丧失而失去香气,牛乳有时因所产酸、醛、酮、硫化氢等而产生热臭味。烧煮肉类的诱人香气主要是内酯、映喃、吡嗪和含硫化合物;其鲜美滋味则主要是蛋白质分解产生的谷氨酸钠、氨基酸酰胺肽、肌苷酸等,一般总称为含氮浸出物。

4.高温工艺与消毒杀茵’加热消毒杀菌的温度范围已如前述,即60一95℃的巴氏消毒,100℃的常用消毒杀菌温度,100一120℃的高温灭菌,120—150℃的超高温灭菌。消毒杀菌效果除温度外,还有湿热比干热有效,菌量少比严重污染有效,对繁殖型或幼菌细胞比对芽胞或者菌细胞有效,对细菌生存不利的环境(pH、基质等)比适于细菌生存的环境更有效等等。为了既保证消毒杀菌效果又不无谓浪费能源,各不同企业应针对所处理食品的消杀目标微生物,确定所需适宜加热要求,以D(DRT)值表示。在一定温度下,能杀死食品中某种细菌量90%的时间(分),称为该菌在该温度下的90%递减时间简称D值或DRT值。一般食品杀菌多采用4—5D,或5—6D值,但对低酸罐头为杀灭最危险的A、B型肉毒梭菌而主张用12D。例如12l℃下持续加热0.1-0.2×12=1.2—2.4分。即理论上允许食品中残留菌量相当原有菌量的10-12。为明确对各种细菌的杀菌条件,也可按加热致死时间曲线来估测,即在半对数纸上,横轴表示温度(℃),纵轴表示加热时间的对数(分),所做曲线。例如pH为7肉毒梭菌芽胞各座标点为:

温度(℃) 98.8 l07.2 110 115 117.5 121.1

时间(分) 417 60 32 10 8.7 2.4

在加热致死时间曲线上,121.1℃所对应的时间称为F值,一个对数周期的加热时间(如由10到100分)所对应的加热温度变化值称为Z值。上例中F值为2.4分,Z值为10℃(32分需110℃,320分需100℃)。高温工艺常用嗜热脂肪芽胞梭菌为指示菌,此菌最低生长温度为30-45℃,适宜温度为50—65℃,最高生长温度为70一77℃,此菌也是罐头平酸腐败的代表菌,高温工艺处理如此菌不复存在,则可说明嗜热菌也已全部死灭。此菌全部死灭所需温度与时间(℃,分)如下:100℃,1200分,105℃60分,110℃196分,115℃70分,120℃19分,125℃7分,130℃3分,135℃1分。

5.高温工艺一些实用参数 ①一些罐头的杀菌条件:850g柑桔罐头,5—23—30’/100℃,迅速冷却至38℃;3798原汁猪肉罐头,15—60—20’/121℃;227g清蒸鲑鱼罐头,15—80—15’/115.2℃;200g炖牛肉软罐头,长宽厚170X136×13mm,12l℃30分;罐头内容物PH>5.3、4.6—5.3、3.7—4.5、<3.7分别称为低酸、弱酸、酸性与强酸罐头,其杀菌适宜温度顺次分别为>110℃、105℃、90一100℃、75—80℃。②鲜奶处理条件:鲜奶有溶菌素,其作用时间因环境温度而异,在0、10、25和30℃下,可保持48、24、6和3小时;鲜奶不同保藏时间为6一12、12—18、18—24、24—30时,所需温度分别须降至10—8、8—6、6—5、5—4℃;鲜奶杀菌方法,用传统巴氏法、高温短时杀菌和超高温杀菌,其中细菌死灭率分别为97。3%一99。9%、82.8%一99.8%,99。999%一100%;全脂奶粉喷雾干燥条件:浓缩乳密度12—13Be、比重1.089—1.098、干物质40%一45%、温度40一56℃、喷雾压力100—160kg/cm2、喷咀孔径1.0—1.4mm、进风温度140一200℃、干燥室温度70—90℃、排风温度75—85℃、干燥室压力-2kPa一-3.3kPa(-15一-25mmHg)、奶粉水分<2%。③饼干烘烤条件:韧性饼干与酥性饼干,炉温240一260℃,烘烤3.5—5分,成品含水2%一4%;苏打饼干炉温260—270℃,烤4—5分,水分2.5%一3.5%;粗饼干,200—210℃,烤7—10分,水分2%一5%。④熬糖工艺:蔗糖液浓度为65%、80.9%、85.7%190.4%、94.9%、98%,沸点分别为104℃、110℃、114℃、120℃、130℃、160℃。⑤加热消毒,食品企业餐茶具及其他物品首先要用加热消毒法,不可能时才可用洗消剂。因其一是杀菌效果可靠,尤其对病毒,二是消毒后有“净干亮洁”的特点而易于检查。食具小工具100℃3—5分煮沸;食具、管道、台板、大桶等用90—lOO℃蒸气5一10分钟消毒。

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食品工艺之脱水工艺的应用

1.脱水工艺的应用 自然降低食品水分含量称为干燥,如日晒、阴干等;借助各种技术手段减少食品水分称为脱水,二者常混用称做脱水或干制。食品脱水处理的目的在于延长食品货架寿命,防腐保藏;减少食品重量及体积,便于贮存运输,如鲜肉1.42—2.41m3/吨,脱水后只有0.425-0.566m3/吨,鲜果品1.42-1.56m3/吨,脱水后只有0.085—0.20m3/吨;近年脱水还成为方便与快餐食品的工艺手段,如速煮面和固体汤料等。脱水工艺普遍应用于加工奶粉、炼乳、肉松、肉干、鱼松、鱼干、蛋粉、蛋白片、饼干、谷粉、豆粉、脱水蔬菜、果干;砖茶、固体饮料等等。

2.脱水工艺概要 食品脱水虽有如上三方面目的,但脱水工艺的本质在于将食品中水分降至足以抑菌防腐程度。食品中水分存在形式有三,一为吸附于蛋白质和淀粉等大分子表面的结合水;二为在大分子表面形成二层以至多层的溶解水;三为存在于固形成分孔隙中与食品成分松散结合的自由水。食品脱水去掉的水分主要是自由水和溶解水。食品中以百分含量表示的总水分,实际上包括这三种水分及低沸点挥发物,应该正确地称之为干燥(98—105。C)减重才是。微生物生存和在食品防腐保藏中起决定作用的均是食品中的活性水分,即可以自由蒸发的水分,其蒸发难易,即蒸气压(P)高低与同一条件下纯水蒸气压(Po)之比称为水分活性,简称aw或Aw。若食品或溶液中水和溶质的克分子数分别为n1和n2,则P=Po n1/n1十n2,或aw=P/Po=n1/n1十n2。因为aw是表示食品中水分状态,而食品周围空气中水分状态以相对湿度表示,当食品水分与空气中水分平衡时,则aw=相对湿度(以小数表示)。例如空气相对湿度为90%,食品aw=0.90,如二者不相等,则说明相对湿度小或大,食品水分即将蒸发或吸水,而使aw下降或增大,直至aw=相对湿度/100为止。这个关系也是测定食品aw的根据。影响食品脱水效率的因素有温度、气压、时间、气流、气湿、食品表面积等。脱水方式往往根据工艺设备

条件和质量要求,分别采用自然干燥和人工脱水方式。主要有①晒干和风干:需要空气相对湿度低,有一定气流流速,虽简便易行,但影响食品质量。②空气对流脱水:是应用最广的脱水方式,一般在常压下,使空气自然或强制对流。应用具体方式又有强制通风柜式设备;隧道式脱水设备,比前者容量大,效率高,可连续生产;输送带或输送槽式设备;气流脱水设备,适用于粮谷干燥,水分在40%以下,脱水过程物料无固结之虞者;仓贮脱水,适用于脱水蔬菜等压片食品,先脱去大部分水,再经几十小时通暖干气流的仓贮,使物料中干湿不匀水分,得到扩散均匀;膨化脱水,与崩爆米花一样,食品达高压后突然减压。内部水蒸气膨化爆出;泡沫脱水,将蛋白类或加入起泡剂的果浆先制成泡沫状,再用热气流干燥;喷雾脱水,将浓缩奶、蛋液等喷成雾滴,增大表面积,经热气流脱水而制成奶粉、蛋粉、果汁粉类。③滚筒脱水:将液态、浆态、泥态食品与100—145℃金属滚筒接触2秒到几分钟,因其设备复杂,物料受限,且质量往往受影响,因而不是一个理想脱水方式。④真空脱水:适用于不耐高温处理的食品,如果汁粉,可在0.33kPa一0.66kPa(2.5—5mmHg),37—82℃低温真空(减压)下脱水。虽设备昂贵但产品质量优良,有时还可使物料先充惰性气体后进入真空室,发生膨化,即真空膨化相结合脱水。⑤冷冻脱水或称升华脱水:食品先经冷冻,然后再经低温真空升华脱水。食品内水分(水溶液)必须达到三相点(固态、液态、气态共存或处于平衡的条件)以下才能升华脱水。对水来说,三相点是0℃、O.63kPa(4.7mmHg)压力。实用冷冻升华条件多为一4℃、0.53kPa(4mmHg)压力以下。脱水干制品应注意包装,防止吸水。果干一类尚应防止虫卵污染及生虫,为此可用甲基溴烟熏或适宜防腐剂,品种、用量、残留量须符合添加剂使用卫生标准。有些食品如果干等还须经速化复水处理,一般有压片法、刺孔法等,使食用前易于复水。还有些食品如脱水蔬菜、砖茶等,脱水后要经压片(压块),以缩小容积有利运输,也耐保藏。脱水食品的耐保藏性和复水后的质量,是脱水工艺合理性的重要标志。

3.脱水工艺与食品质量 食品脱水过程水分蒸散速度并不一致,一般分为预备脱水期、恒率脱水期和减率脱水期等三期,前二期水分可等率减少,随时间加长,水分几乎成一定坡度直线下降,水分可脱除90%左右,但减率期水分蒸发速度大减,为脱去残存10%的水分,几乎仍需与前两期相等的时间,因此不仅耗费大量能源,而且由于食品成分在表层加浓,形成硬壳,以及随脱水过程加长所产生的一系列影响,如蛋白质变性、复水率低、脂肪酸败、褐变、焦糖化以及感官方面的改变,除所希望的改变外,多是对食品质量有影响的。为改善这些影响,近年推崇一种中间水分食品,有人称为半湿半干食品,指aw在0.6一0.85,总水分约在20%一40%之间,不仅可克服上述缺陷,尤其是减少能源消耗,降低费用,而且具有韧性口感受消费者欢迎,也有一定的耐保藏性和便于运输、包装性质。这种食品有时也可借助加入多元醇、糖、盐等“湿润剂”,以降低其aw值;使用防腐剂抑菌或其他改善食品风味外观手段。脱水过程中对食品质量的其他影响基本与高温工艺项下所述略同。由于食品脱水工艺常是温度不过高而处理时间较长,为防止工艺过程中酶对食品质量的不利影响,都在脱水前对食品先行漂烫,即70℃1—3分钟,或用o。13%亚硫酸及其盐类处理,破坏氧化酶等酶类,而使食品营养成分有更多保存,食品质量变化更小。

4.脱水工艺对食品的耐保藏性 脱水工艺的重要着眼点是增强食品的耐保藏性。微生物生长所必需的aw值:最常见的腐败菌假单胞菌o.96;沙门氏菌、大肠埃希氏菌、芽胞梭菌属0.95;乳杆菌、足球菌、分枝杆菌0.94;根霉、毛霉等食品霉变的主要霉菌0.93;微球菌及红酵母、啤酒酵母、毕赤酵母0.92;假丝酵母、圆酵母0.88;葡萄球菌0.86;青霉菌0.85;嗜盐菌0.75;曲霉0.65;接合酵母0.62;耐干霉0.60。如以总水分%计,则细菌在水分10%以下,霉菌在13%一l 6%以下,酵母在20%以下就不能生长。食品中水分至少应脱掉至奶粉8%、全蛋粉10%一11%、面粉13%一15%、脱脂奶粉15%、脱水蔬菜14%一20%以下。实际食品质量标准所要求的脱水食品水分含量标准更低些。例如全脂牛奶粉3%,羊奶粉2.5%一3%,全蛋粉4.5%,蛋黄粉4%,蛋白片16%,硬糖<3%,奶糖蛋白糖5%一9%,白沙糖o.06%一0.16%,绵白糖1.6%一2.o%,油炸方便面10%,风干方便面12.5%等等。aw值:鲜肉、鱼等等均在0.96以上,含盐12%一15%的咸食品在0.87一0.90,米面类O.60,奶粉和干菜0.20等。

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食品加工中的发酵工艺

1.发酵工艺简介 发酵的严格涵义是在无氧状态下碳水化合物的分解,也称酵解。在食品工业上则泛指在微生物(酶)作用下,碳水化合物分解产酸、醇、酮、醛等的变化,实质上也包含蛋白质与脂肪的复杂分解过程。食品发酵既能损失一定的能量和营养素,也能合成一些营养物质,释放和增加人体吸收利用的一些物质,而且发酵过程还可显著改变食品的色香味型,控制发酵工艺朝向人们所希望的方向改变。面包、酱、醋、酒、发酵乳制品、豆制品、酸发酵食品,都是这样生产的。发酵工艺所需设备简单,花费低廉。发酵食品的耐保藏性,主要在于微生物分解碳水化合物,产生酒精、乳酸、醋酸、柠檬酸等,而抑制食品腐败菌的生长,起到防止腐败变质作用。

2.食品发酵工艺的类型 依优势菌种的不同,食品发酵工艺类型有:①酒精发酵。生产各种酒类都是酒精发酵产物,所用菌种有葡萄酒酵母、啤酒酵母等。②乳酸发酵,生产酸渍蔬菜类用乳酸杆菌,生产酸乳制品用乳酸链球菌、保加利亚乳杆菌和干酪乳酸杆菌等。③醋酸发酵,用醋酸菌氧化酒精可生成醋酸。醋酸菌也由此可败坏各种酒类。④丁酸发酵:是丁酸菌(酪酸菌)作用于糖、酒精的结果,常产生不良气味,是食品发酵工艺中所要防止的。

3.影响食品发酵工艺的主要因素 ①菌种:针对酿酒、乳品发酵、面团发酵、腐乳发酵、蔬菜酯制等都须使用各自适宜菌种。②温度:各菌种有其适宜生长温度,调节温度可有助于目的优势菌的尽快生长,抑制无关或有害细菌的生长。③酸度:包括食品原有和发酵形成的酸性物质,均有抑菌防腐作用。PH在4.5以下作用明显,pH2.3—2.5可杀死绝大部分腐败菌。但生膜菌一类微生物可在有氧条件下分解酸类,降低酸度,而为腐败菌生长创造条件,以致食品变质。④酒精度:酒精也有抑菌杀菌作用。一般果酒发酵,酒精达12%一15%即可抑制酵母生长,酒精再不增加,所以发酵酒中酒精只能达9%一13%(V/V),因而须靠巴氏杀菌才能保藏。若加入酒精达20%,即无须进行巴氏杀菌。⑤氧的供给:一般霉菌需氧,酵母兼性厌氧,细菌各不相同,醋酸菌需氧,乳酸菌兼性厌氧,因而发酵工艺可根据所用菌种,给以需氧或厌氧条件,并藉此引导发酵方向。⑥食盐:微生物耐盐性各有不同。酸发酵蔬菜和灌制品的乳酸菌可耐10%一18%食盐浓度,一般腐败菌在2.5%食盐浓度以上即不能生长,所以常用2%一2.5%,有的用5%一6%,甚至更高浓度食盐,在发酵初期抑制腐败菌,发酵后期则靠已形成的酸度防腐。

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2008-09-09

食品辐照工艺及其应用

1. 食品辐照及其应用 食品辐照是40年代以后发展起来的新工艺,主要用于食品杀菌防腐、防治仓虫、抑制生芽,也有用于食品改性促熟的。理论上凡波长在200nm以下的电磁波均可用于辐照,但从对食品的穿透力和费用等实用方面考虑,主要用Co60和Cs137产生的γ射线以及电子加速器产生的10兆电子伏(Mev)以下的电子束。食品辐照优于其他保藏工艺之处在于:辐照食品温度基本不上升,可保留较多营养素而有冷灭菌之称;食品可在严密包装后辐照,对竹木纸、人造纤维、塑料薄膜、玻璃、金属等包装材料无不适用,因而既可成批连续辐照,操作方便,又无后污染之虞;常用的Co60是原子反应堆副产品,利用其不断蜕变放出的Y射线辐照,所以一次性投资后,经常费用较少,也无额外能源消耗。辐照所用剂量以被辐照物吸收能量计。1980年以后国际上统一规定,每kg辐照物吸收辐照能1J(焦耳)称为1Gy(戈瑞)。1Gy的1000倍和100万倍,分别称为kGy(千戈瑞)和MGy(兆戈瑞)。在此以前辐照(吸收)剂量曾以rad(拉德)表示,lGy=100rad。食品辐照杀菌因目的与剂量不同,国际原子能机构(IAEA)统一规定为三种:剂量在5kGy以下称辐照防腐,以杀死部分腐败菌,延长保存期限为目的;剂量在5一10Gy称为辐照消毒,以消除无芽胞致病菌为目的;剂量达10一50kGy,称辐照灭菌,目的是用此较高剂量杀灭物料中一切微生物。

2.食品辐照工艺设备简介 由于辐照所用γ—射线与电子束穿透力很强,所以须将Co60或Cs137装在能完全遮断辐照射线的铅函中,下到井里,用机械卷扬装置升降。用时将辐照源提升到地面,将包装好的食品预先摆在辐照源所在地面周围,进行机械回转,翻倒,以保证均匀辐照。达到预定剂量后,将辐照源送到井下,盖好铅函,备下次使用。辐照后的食品即可运走。为保证环境周围人员安全,辐照场所周围要建造厚达1m以上的钢筋水泥围墙,隔断射线。操作人员要在安全地点遥控操作。大量食品辐照,运入运出是限制辐照工艺应用的重要因素。辐照单位要取得卫生许可证,确保辐照效能和安全,辐照工艺要有准确记录。按照1980年国际原子能机构的结论,辐照剂量不超过10kGy是安全的。

3.辐照与食品质量 经过迄今40余年的研究,认为辐照对食品发生两阶段变化。首先使物质形成离子、激发态分子或分子碎片,称为初级辐照;其次使初级辐照产物相互作用,生成新的化合物,称为次级辐照。例如经辐照之后,氧可形成臭氧,氮可形成氮氧化物,水可形成水合电子以及氢氧基和氢基等自由基,使食物中有机物发生一系列复杂产物及氢和过氧化氢等。但迄今为止,关于辐照对食品的营养与食品卫生方面的结论性意见可归纳为①营养素的损失与其他保藏方法类似;②辐照食品在常规剂量下不产生感生射线;③未发现辐照食品产生任何毒性物质,10kGy以下剂量辐照的食品,经动物试验与人体试食观察结果都是安全的;④10kGy以上剂量辐照,食品可产生感官性质变化,出现所谓辐照臭,例如肉变砖红色,有不快气味,10kGy辐照异味明显,15kGy辐照者人类便不能食用。但如冷冻(-35一-40℃)或加抗坏血酸,可因缓解了自由基的作用,而有明显改善。

4。杀菌剂量及辐照保藏 辐照杀菌所需剂量因细菌种类和环境条件而不同,一般以杀灭原菌量90%的D值(见前)表示,常用3—4D、5—6D不等,最高剂量用12D。食品中几种常见微生物D值如表9—2。

一般生物体结构越复杂各种生物的致死剂量越小,即生物越高级对辐照越敏感。例如辐照致死剂量(kGy):人与高等动物0.005-0.01,昆虫0.01—1.0,无芽胞细菌0.5—10,有芽胞细菌10—50,病毒10—200。此外,对马铃薯抑芽国外多用0.15kGy,洋葱抑芽0.05-0.15kGy,谷物防虫0.2-0.75kGy,水果防霉2—3kGy,包装鸡肉0℃时0.5—1kGy可保存21天,包装猪牛羊肉6-8kGy。我国食品卫生标准规定8种食品可以辐照保藏,其允许剂量分别为(kGy):大蒜0.l、花生仁0.4、鲜贮蘑菇1.0、马铃薯0.2、大米0.45、洋葱0.15、苹果10Mev和香肠10Mev均在国际公认的(1980年11月WHO/IAEA/FAO联合结论)毒理、杀菌和营养素保存上安全适宜剂量以下。

表9—2 杀灭几种食品常见微生物的D值

微生物 基质 D值(kGy)

A型肉毒梭菌 食品 4.0

B型肉毒梭菌 缓冲液 3.3

产芽胞杆菌 缓冲液 3.1

韦氏杆菌 肉 2.1—2.4

E型肉毒梭菌 肉汁 2.0

枯草杆菌 缓冲液 2.0-2.5

鼠伤寒沙门氏菌 冰蛋(缓冲液有氧) 0.7(0.2)

米曲霉 缓冲液 0.43

大肠杆菌 肉汁 0.2

假单胞菌属 缓冲液(有氧) 0.04

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油脂的氧化类型概述

油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物,根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的氧化分为:自动氧化、光氧化和酶促氧化。

①自动氧化:自动氧化是一种自由基链式反应。

(1)引发期:油脂分子在光、热、金属催化剂的作用下产生自由基,如RH + Mx+→R·+H++M(x-1)+;

(2)传播期:

(3)终止期:

②光氧化:光氧化是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应。

单线态氧:指不含未成对电子的氧,有一个未成对电子的称为双线态,有两个未成对电子的成为三线态。所以基态氧为三线态。

食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素,激发态光敏素与基态氧发生作用,能量转移使基态氧转变为单线态氧。

单线态氧具有极强的亲电性,能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位(双键)发生结合,从而引发常规的自由基链式反应,进一步形成氢过氧化物。

光敏素(基态)+hυ→光敏素*(激发态)

光敏素*(激发态)+3O2→光敏素(基态)+1O2

不饱和脂肪酸+1O2→氢过氧化物

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。

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油脂在贮藏加工过程中的变化

1 水解

在油脂水解形成甘油和脂肪酸的过程。甘油三酯不溶于水,在高温、高压和有大量水存在的条件下可加速反应,常用的催化剂有无机酸(浓硫酸)、碱(氢氧化钠)、酶、Twitchell类磺酸,金属氧化物(氧化锌、氧化镁)。工业上一般用Twitchell 类磺酸和少量浓硫酸作为催化剂。

2 异构化

天然油脂中所含不饱和脂肪酸的双键一般为顺式,且双键的位置一般在9。12。15 位上。

油脂在受光、热、酸碱或催化剂及氧化剂的作用下,双键的位置和构型会发生变化,构型的变化称为几何异构,位置的变化称为位置异构。

3 热反应

①热聚合:油脂在真空、二氧化碳或氮气的无氧条件下加热至200-300℃时发生的聚合反应称为热聚合。热聚合的机理为Diels-Alder 加成反应;

②热氧化聚合:油脂在空气中加热至200-300℃时引发的聚合反应。热氧化聚合的反应速度:干性油>半干性油>不干性油;

③油脂的缩合:指在高温下油脂先发生部分水解后又缩合脱水而形成的分子质量较大的化合物的过程;

④热分解:油脂在高温作用下分解而产生烃类、酸类、酮类的反应温度低于260℃不严重,290-300℃时开始剧烈发生;

⑤热氧化分解:在有氧条件下发生的热分解。饱和和不饱和的釉质的热氧化分解速度都很快。

4 油脂的辐照裂解

高剂量10kGy-50kGy:肉、肉制品灭菌;中等剂量1kGy-10kGy:冷藏鲜鱼、鸡、水果、蔬菜的保藏;低剂量低于1kGy:防止马铃薯、洋葱发芽,延迟水果蔬菜的成熟,粮食杀虫。

含油食品在辐照时其中的油脂会在临近羰基的位置发生分解,形成辐照味。

5 油脂的氧化

油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物,根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的氧化分为:自动氧化、光氧化和酶促氧化。

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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;

(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。

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油脂抗氧化剂的分类

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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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。

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。

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单糖、双糖的化学性质

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。

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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食品中的天然色素

1 吡咯色素

吡咯色素由四个吡咯环的α-碳原子通过次甲基相连而形成的共轭体系,也就是卟啉环。

中间通过共价键或配位键与金属元素形成配合物,而呈现各种颜色。

①叶绿素:吡咯环中间为镁原子。叶绿素是由叶绿酸与叶绿醇和甲醇形成的二酯。高等植物中有a、b 两种,a:b=3:1。叶绿素对酸敏感,在酸性条件下,叶绿素中的镁原子会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的去镁叶绿素,但在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐,且形成的绿色更为稳定,因此在蔬菜技术工中可用石灰水或氢氧化镁处理,以提高溶液的pH,保持蔬菜的鲜绿色。而在适当条件下叶绿素中的Mg还可以被其他元素如:Cu、Fe、Zn 等取代或置换,形成的取代物的颜色仍为鲜绿色,且稳定性大为提高,尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。

②血红素:血红素吡咯环中是铁原子。肉的颜色是由两种物质血红蛋白和肌红蛋白形成的。血红蛋白是由四分子血红素与一分子由四条肽链组成的球蛋白组成,存在于血液中,而肌红蛋白是由一分子血红素与一分子一条肽链的蛋白质组成,血红蛋白的分子质量为68000,肌红蛋白为17000。当动物屠宰后,由于组织供氧停止,肉中原来处于还原态的紫红色的肌红蛋白受到空气中氧气的作用,形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白,肉色边的鲜红,当氧合肌红蛋白或氧合血红蛋白继续被氧化形成高铁血红素时,则肉的颜色变成棕黑色。在鲜肉中用亚硝酸盐腌制,能保持肉的鲜红色,是因为处于还原态的亚铁血红素能与NO形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白,防止血红素继续被氧化成高铁血红素。

2 多烯色素

多烯色素是以异戊二烯残基为单位的共轭链为基础的一类色素,习惯上又称为类胡箩卜素,属于脂溶性色素,大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中。一些类胡箩卜素能在提内转变形成VA,所以又将这些类胡箩卜素称为VA 前体。如β-胡箩卜素。类胡箩卜素分为胡箩卜素和叶黄素两大类,胡箩卜素为共轭多烯,叶黄素为共轭多烯的氧化物。类胡箩卜素的加工稳定性较强。

3 酚类色素

酚类色素是异类水溶性色素,有花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四大类。花青素多以糖苷的形式存在于生物体中,其基本结构为2-苯基并吡喃。花黄素主要指类黄酮及其衍生物,其基本结构为2-苯并吡喃酮。

影响花青素呈色的因素有:

(1)pH:花青素分子中的O 为四价,是碱性,而苯基上的酚羟基具有酸性,从而使花青素分子具有两性,在不同pH 介质中呈现不同的颜色,如矢车菊色素:pH<3.0 为阳离子,为红色→pH8.5 为中性分子,呈紫色→pH11 为阴性分子,呈蓝色。

(2)结构:不同花青素之间的区别主要为苯基上的取代不一样,并直接影响花青素的呈色,羟基越多,颜色越深(蓝色),甲氧基越多,颜色越浅(红色)。

(3)金属盐:花青素与金属盐呈灰紫色,因此含有花青素的蔬菜在加工时要尽量避免与金属容器的接触。

(4)二氧化硫:二氧化硫能于花青素形成发生加成反应,使花青素褪色。

(5)在光、热作用下花青素很快变成褐色,在氧或氧化剂的作用下褪色,在糖苷酶的作用下也褪色。

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油脂的物理性质-晶体特性

①油脂的晶型:同质多晶现象:同一种物质具有不同固体形态的现象。固态油脂属于同质多晶现象。天然油脂一般都存在3-4 种晶型,按熔点增加的顺序依次为:玻璃质固体(亚α型或γ型),α型,β’型和β型,其中α型,β’型和β型为真正的晶体。α型:熔点最低,密度最小,不稳定,为六方堆切型;β’和β型熔点高,密度大,稳定性好,β’型为正交排列,β型为三斜型排列。X 衍射发现α型的脂肪酸侧链无序排列,β’型和β型脂肪酸侧链有序排列,特别是β型油脂的脂肪酸侧链均朝一个方向倾斜,有两种方式排列:DCL-二位碳链长,β-2 型,TCL-三位碳链长,β-3 型。

②影响油脂晶型的因素

(1)油脂分子的结构:一般说来单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的β型结晶,而且为β-2 型,而混合酰基甘油酯由于侧链长度不同,容易形成β’型,并以TCL 排列。

(2)油脂的来源:不同来源的油脂形成晶型的倾向不同,椰子油、可可脂、菜籽油、牛脂、改性猪油易于形成β’型;豆油、花生油、玉米油、橄榄油、等易于形成β型。

(3)油脂的加工工艺:熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响,油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成α型,当将α型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成β型,再将β型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形成β’型。实际应用的例子:用棉籽油加工色拉油时进行冬化处理,这一过程要求缓慢进行,使优质尽量形成粗大的β型,如果冷却过快,则形成亚α型,不利于过滤。

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油脂的油性、粘性和塑性

油脂的油性和粘性

油性是指液态油脂能形成润滑薄膜的能力。人的口舌对食品颗粒形状的感受程度有一定的阈值,当颗粒直径大于5 微米时,人的口感粗糙,但颗粒本身的形状和软硬程度对口感也有一定的影响作用。在食品加工中油脂可以均匀地分布在食品得表面形成一层薄膜,使人口感愉快。液态油有一定的粘性,这是由酰基甘油分子侧链之间的引力引起的。蓖麻油之所以粘性较其他油高,是因为含有蓖麻酸醇。

塑性

在室温下表现为固态的油脂并非严格的固体,而是固-液混合体脂肪中固液两相的比例可用膨胀计来测量,常用固体脂肪指数来表示。测定若干温度时25 克油脂固态和液态时体积的差异,除以25 即为固体脂肪指数。美国油脂化学协会规定的测定温度为10℃、21.1℃、

26.7℃和33.3℃;国际理论与应用化学联合会规定为10℃、15℃、20℃和25℃。油脂的塑性是指在一定压力下表观固体脂肪具有的抗应变能力。

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食品的等温吸湿线

1 等温吸湿线:是指在恒定温度下表示食品水分活度与含水量关系的曲线。在等温吸湿线中低水分含量范围内含水量稍增加就会导致水分活度的大幅度增加,把低水分含量区域内的曲线放大,呈一反S 形曲线。根据水分活度与含水量的关系可将次曲线分成三个区域。

A 区:aw=0~0.25,水分含量为0~0.07g/g 干物质,这部分水是食品中与非水物质结合最为紧密的水,吸湿时最先吸入,干燥时最后排除,不能使干物质膨润,更不能起到溶解的作用。

A 区最高水分活度对应的含水量就是食物的单分子层水。

B 区:aw=0.25~0.80,水分含量为0.07~0.32g/g 干物质,该部分水实际上是多层水,他们将起到膨润和部分溶解的作用,会加速化学反应的速度。

C 区:aw=0.80~0.99,水分含量大于0.40g/g 干物质,起到溶解和稀释作用,冻结时可以结冰。



一般说来,大多数食品的等温吸湿线都成S 形,而含有大量糖及可溶性小分子但不富含高聚物的水果、糖果以及咖啡提取物的等温吸湿线呈J 形。

一种食物一般有两条等温吸湿线,一条是吸附等温吸湿线,是食品在吸湿时的等温吸湿线,另一条是解吸等温吸湿线,是食品在干燥时的等温吸湿线,往往这两条曲线是不重合的,把这种现象称为“滞后”现象。这种现象产生的原因是高燥时食品中水分子与非水物质的基

团之间的作用部分地被非水物质的基团之间的相互作用所代替,而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。

食品的等温吸湿线与温度有关,由于水分活度随温度的升高而增大,所以同一食品在不同温度下具有不同的等温吸湿线。如图:



2 食品的等温吸湿线方程

现在一般将食品的等温吸湿线方程表示如下:

aw/(m(1-aw))=1/(m1c)+(c-1)aw/(m1c)

利用aw/(1-aw)对aw 作图,可得一直线,此直线的截距为1/(m1c),斜率为(c-1)/(m1c)。

例如某一食品在某一温度下当水分活度为0.04,含水量为0.0405;当水分活度为0.32,含水量为0.117;求该食品的单分子层水含量。(m1=0.0889g/g)。

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食品中存在的毒素来源

1 食品中天然存在的毒素

①动物类食品中的天然毒素

(1)动物肝脏中的毒素

动物肝脏富含蛋白质、VA、叶酸,但同时也含有胆固醇及胆酸,肝脏是动物重要的电写废物和外源毒素的处理工厂,其中肝脏中主要的毒素物质为胆酸、内胆酸、脱氧胆酸和牛磺胆酸构成的混合物,毒性依次为牛磺胆酸>脱氧胆酸>胆酸,摄入量小不会中毒,脱氧胆酸对人肠道上皮细胞癌如结肠癌、直肠癌有促进作用。

(2)海洋鱼类毒素:金枪鱼、蓝鱼,贮藏在不适宜的条件下容易产生组胺导致中毒;

(3)河豚毒素:河豚味美而剧毒,多存在于河豚的卵巢、皮肤、肝脏甚至肌肉中,其LD50 为8.7μg/kg体重,人经口服的最大致死量为408.7μg/kg体重。

(4)贝类毒素:主要为麻痹性贝类毒素和腹泻性贝类毒素。

②植物类食物中的天然毒素

(1)致甲状腺肿大物质:甲状腺肿大的主要发病原因是机体缺碘,食用某些十字花科甘蓝属的蔬菜如油菜、包心菜、花菜、芥菜等一会致病,其主要物质是以黑芥子硫苷为前体的物质和硫氰酸酯。

(2)生氰糖苷:广泛存在于豆科、蔷薇科和稻科中的糖苷水解形成氢氰酸,如木薯、杏仁、枇杷、豆类等。

(3)消化酶抑制剂:胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂、α-淀粉酶抑制剂;

(4)生物碱糖苷:含氮有机化合物,马铃薯变绿的地方有龙葵碱。

2 生物污染

主要是一些真菌毒素。如黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、金黄色葡萄球菌毒素,大肠杆菌毒素等。

3 化学污染

化学污染的食品毒素主要有:重金属、多环芳烃、多氯联苯、残留农药、食品添加剂等。

4 食品加工中形成的毒素有

一些加工过程如烟熏、煎炸、烘烤、高温杀菌等中形成的毒素,常见的有:苯并[a]芘、Maillard 反应产物和一些杂环胺,腌肉中形成的亚硝基胺等。

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食品添加剂的毒性

食品添加剂的毒性,尤其是合成食品添加剂一般都有毒性,为达到安全使用的目的,需要进行安全毒理学评价,制定具有法规效力的标准,推荐使用量。

具体过程如下:动物毒性实验一般包括急性毒性实验、亚急性毒性实验和慢性毒性实验。

①急性毒性实验:

指给予一次较大剂量后,对动物体产生的作用进行判断。可考察受试物质在摄入后短时间内所呈现的毒性,从而判断对动物的致死量(LD)或半致死量(LD50)。

LD50 指能使一群实验动物中毒致死一半数量所需要的剂量。统一种物质对不同动物的LD50不相同,甚至相差较大。对食品添加剂动物一般采用大白鼠或小白鼠,经口服测定LD50,常根据大白鼠的LD50 将受试物质的毒性分为以下6 级(mg/kg)。极剧毒<1,剧毒1-50,中

等毒性50-500,低毒性500-5000,相对无毒5000-15000,实际无毒>15000。

②亚急性毒性实验:

指在急性毒性实验的基础上,进一步检验被测试物质的对性对重要器官或生理功能的影响,以及估计发生这些影响的相应剂量,并为慢性毒性实验做准备。其实验内容与慢性毒性实验一样,但实验期相对较短,一般为3个月左右。

③慢性毒性实验:

指研究在少量被测试物的长期作用下所呈现的毒性,从而确定被测试物质的最大无作用量和中毒阈剂量。

慢性毒性实验在确定被测试物能否作为食品添加剂使用上有重要的决定作用。最大无作用量(MNL),又称为最大无效量,指长期摄入被测试物仍无

任何中毒现象的每日摄入量(mg/kg 体重)。中毒阈剂量是指最低中毒剂量,指能引起机体某种轻微中毒的最低剂量。

④特殊实验:对动物实验中的一些可疑现象,要进一步确诊需要进行的实验,如繁殖实验、致癌实验、致突变实验、致畸实验、致敏实验等。

⑤食品添加剂使用标准的确定

(1)通过慢性毒性实验得到最大无作用量;

(2)动物数据用于人体,考虑到个体或品种的差异,需要一个安全系数,一般缩小100倍;

(3)MNL/100 就可得到人体每日允许摄入量(mg/kg 体重)--ADI 值;

(4)ADI×平均体重得到每日允许摄入总量(A);

(5)进行膳食调查,确定膳食中含有被测试物的每日摄入量(C),再分别计算出每种食品含有该物质的最高含量(D),从而制定出某种食品添加剂在某种食品中的最大使用量(E)。

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糖的概念、种类及生物学功能

一、糖的概念
糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物,以及它们的衍生物或聚合物。据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。

糖还可根据碳层子数分为丙糖(triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示,所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物,称为碳水化合物。现在已经这种称呼并恰当,只是沿用已久,仍有许多人称之为碳水化合物。
二、 糖的种类
根据糖的结构单元数目多少分为:(1)单糖:不能被水解称更小分子的糖。(2)寡糖:2-6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖最为普遍,意义也较大。(3)多糖:均一性多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)不均一性多糖:糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)(4)结合糖(复合糖,糖缀合物,glycoconjugate):糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等(5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
三、 糖类的生物学功能
(1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。 (2) 物质代谢的碳骨架,为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。 (3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是细胞壁的主要成分。 (4) 细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。

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常见的甜味物质-糖

糖又称碳水化合物,包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖等。在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收久,其余的糖都要在体内转化为葡萄糖后,才能被吸怀利用。

糖的主要功能是提供热能。每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。此外,糖还是构成组织和保护肝脏功能的重要物质。

体内葡萄糖过多时,多余部分将以糖原的形式贮存在肝脏内。当体内缺乏糖时,肝糖原再转为葡萄糖而被利用。过多的葡萄糖还可以转变为脂肪组织。所以多吃糖类食物可以使人发胖。

在各类食物中,粮信的含糖(淀粉)量最高,它是人体所需要糖的主要来源。

糖的秘密
  人们都喜欢甜味,甜味是与糖联系着的。蔗糖、葡萄糖、麦芽糖是大家熟悉的糖,它们不仅味道甜,而且还是供应人体能量的物质。蜂蜜中含有果糖和葡萄糖。果糖是最甜的糖。果糖、蔗糖与葡萄糖的甜味的比例,根据实验测定是9:5:4。

  是不是所有的糖都有甜味呢?不是。例如,牛奶中有4%的乳糖,乳糖是没有甜味的糖。反过来说,是不是有甜味的都是糖呢?也不能这样说。例如乙二醇、甘油虽有甜味,但都不是糖。

  那么,糖应该如何定义呢?在化学上一般把多羟基醛或多羟基酮或水解后能变成以上两者之一的有机化合物称为糖,这种定义就与甜味没有必然的联系了。

  作为一种甜味物质,人们经常食用的是白糖、红糖和冰糖。制糖方法并不复杂,把甘蔗或甜菜压出汁,滤去杂质,再往滤液中加适量的石灰水,中和其中所含的酸,再过滤,除去沉淀,将二氧化碳通入滤液,使石灰水沉淀成碳酸钙,再重复过滤,所得滤液就是蔗糖的水溶液了。将蔗糖水溶液放在真空器里减压蒸发、浓缩、冷却,就有红棕色略带粘性的结晶物析出,这就是红糖。想制造白糖,须将红糖溶于水,加入适量的骨碳或活性炭,将红糖水中有色物质吸附,再过滤,加热、浓缩、冷却滤液,一种白色晶体——白糖就出现了。白糖比红糖纯的多,但仍含一些水分,再把白糖加热至适当温度除去水分,就得到无色透明的块状大晶体——冰糖。可见,冰糖的纯度最高,也最甜。

  说起甜味物质,人们很自然想到糖精,糖精并非“糖之精华”,它不是从糖里提炼出来的,而是以又黑又臭的煤焦油为基本原料制成的。糖精没有营养价值。少量糖精对人体无害,但食用糖精过量对人体有害。所以糖精可以食用,但不可多用。

  蔗糖是含有最高热值的碳水化合物,过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病以及龋齿等疾病。
一种三氯蔗糖的合成方法,其特征是以蔗糖为原料,加入N,N-二甲基甲酰胺溶液,在硫酸盐固体酸催化剂或吸附在高分子载体上的硫酸盐固体酸催化剂作用下与乙酸乙酯发生酯交换反应,生成蔗糖-6-乙酸酯,蔗糖-6-乙酸酯再经氯代、醇解反应生成三氯蔗糖。本发明具有工艺简单、产品纯度高、生产成本低等优点,非常适合工业化生产。

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糖类的最小结构单位-单糖

  含多羟基的醛或酮。为自然界最多的一类有机化合物,又称为“碳水化合物”。一般由碳、氢、氧三种元素构成,而且分子中氢与氧的原子数之比为 2:1,与水(H2O) 中比例相同,所以糖类物质的分子式通式可以用Cn(H2O) n表示。此后发现许多糖类物质除碳、氢、氧外,还可能含有其他元素,而且,分子中氢与氧的原子数之比亦不一定是2:1。

  结构  葡萄糖等是含多羟基的醛类,或称为醛糖(图1a),果糖等是含多羟基的酮类,称为酮糖(图1g)。葡萄糖和果糖都含有6个碳原子,称为六碳糖,或称己糖。自然界还存在三碳糖,或称丙糖,如,甘油醛(图1j);四碳糖,或称丁糖,如,赤藓糖(图1k);五碳糖,或称戊糖,如,核糖(图1e);七碳糖,或称庚糖,如景天庚酮糖(图1m)等。


  单糖  是糖类的最小结构单位,不可能通过水解分成更小的糖分子。自然界中已发现的单糖约数百种,常见的重要单糖约20种,除上述外,还有2-脱氧核糖,阿拉伯糖,(木)糖,半乳糖,甘露糖等。

  单糖分子中有不对称碳原子,因此具有旋光性和旋光异构体。最简单的三碳单糖──甘油醛,含有一个不对称碳原子,存在着两种旋光异构体。图1j所示的链状投影式结构式中,不对称碳原子上的-OH基画在右边的,是D-甘油醛,在左边的,是L-甘油醛。其他所有单糖都可以和甘油醛相比较,其与伯醇基相邻的那个不对称碳原子(对葡萄糖分子说来,是第5碳原子,因为醛基是第1碳原子)上的-OH基与D-甘油醛的不对称碳原子上的-OH基在同一方向,称为 D型糖,反之,则为L型糖。己醛糖含有四个不对称碳原子,意味着存在有16种旋光同分异构体,D型和L型各8种。L-葡萄糖和D-葡萄糖相比,分子中第2,3,4,5碳原子上-OH基的空间构型正好相反,像镜中的影子一样称为对映体。自然界中存在的大多数糖都是 D型糖,只有极少数几种,如,阿拉伯糖,岩澡糖(一种6-脱氧己醛糖),也可以L型糖存在。

  许多单糖分子可以形成五元的呋喃型环状结构(图1h、i),或六元的吡喃型环状结构(图1b、c),在透视式环状结构式中,各个不对称碳原子上的-OH基,依照在链状结构式中的左右位置,分别画在环平面的上方或下方。实际上,吡喃型糖环上的5个碳原子和1个氧原子并不在一个平面上,因此有船式和椅式两种构像,吡喃葡萄糖主要是以比较稳定的椅式构像存在。 图1d、e所示的椅式构像图,在分子中原子和基团的对称位置的描述上,比透视式环状结构图更接近于真实状况。

  在形成环状结构时,原来链状分子中的醛基或酮基与分子内另一个碳原子(就葡萄糖或果糖来讲,是第5碳原子)上的羟基缩合,成为半缩醛。原来不是不对称碳原子的醛基或酮基的碳原子,现在成了不对称碳原子,这样,因半缩醛羟基的空间构型不同,又可以形成两种同分异构体,称为异头同分异构体,分别以α-和β-表示(图1b、c、h、i)。

  性质  单糖分子内的醛基或酮基易被氧化,因此单糖都具有还原性,这一性质往往被用作定性或定量测定单糖的依据。凡可以被氧化或还原,或被别的基团取代,因而生成糖的衍生物,一般仍归入为糖类物质,如,D-葡萄糖醛酸(图2a),N-乙酰-D-氨基半乳糖(图2b),唾液酸(这是一族化合物的总称,图2c所示为其中一个成员,N-乙酰-D-神经氨酸)。单糖的半缩醛羟基被另一个基团所取代,从而生成的新的化合物,统称为糖苷。所以,一个典型的糖苷,是由糖基和糖苷配基(亦称配糖体,图3a中之 R)通过糖苷键相联而组成。天然糖苷中的糖苷配基有醇类、醛类、固醇和嘌呤等。很多糖苷来源于植物,它们大多数具有毒性,其中一部份可作为药物。例如:皂角苷能引起溶血,毛地黄苷有强心剂作用,根皮苷能使葡萄糖随尿排出,还有苦杏仁苷等。

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2008-09-05

寡糖和多糖的知识介绍

  寡糖和多糖  如果糖苷配基也是一个单糖分子,这就是双糖,两个以上糖基,通过糖苷基相联,构成寡糖(一般由2~6个糖基组成)或多糖(一般由 6个以上糖基组成)。寡糖或多糖在酸或酶的催化下,可以水解成组成它们的小分子寡糖和单糖。完全水解后,产物中只含一种单糖分子的多糖称同多糖,产物中含多种单糖分子的多糖称杂多糖。寡糖或多糖分子,有直链的,也有分枝的。
  重要的寡糖有:蔗糖(图3c)、麦芽糖(图3b)、乳糖、纤维二糖、海藻糖、棉子糖等。重要的多糖有:淀粉、 糖原、 纤维素、琼脂、果胶等。
  分布  自然界的糖类物质主要由绿色植物通过光合作用合成。估计地球每年由植物光合作用生成的纤维素和淀粉总数达4×1011吨。糖类物质在各种动、植物和微生物中普遍存在,分布极广。其中,分布最广的是葡萄糖,存在于绝大多数生物种群中。半乳糖、甘露糖、核糖、脱氧核糖,分布也很广泛。一些寡糖和多糖的结构和分布,则带有某种程度的种族特异性。例如,纤维素主要存在于植物和真菌的细胞壁中,动物则无纤维素。
  功能  为生命活动提供能量。很大一部分生物类群(包括绿色植物在内)具有分解葡萄糖,从中取得能量供生命活动之需的能力。葡萄糖分解所释放出的能量,通常贮存于腺苷三磷酸(ATP)分子里的高能磷酸键中,ATP所贮存的化学能可用于合成生物体所需要的大分子化合物,肌肉运动,脑细胞思维活动,萤火虫发光等各种形式的生命活动。一些微生物还具有分解葡萄糖以外的糖类物质以取得能量供生命活动使用的能力。
  糖类物质对生物体还有支持保护作用。如纤维素是植物细胞壁的主要成份,在大多数植物体中起支持作用。几丁质是乙酰氨基葡萄糖组成的多糖,它构成昆虫类和甲壳类动物的外壳,起着机械保护作用。在哺乳类、鸟类等动物体内,一些糖和蛋白结合的物质,具有润滑关节,防护粘膜等功能。
  近年又发现糖类物质有信息传递的功能。这类糖分子多系存在于细胞表面或体液中的复合糖化合物:如由糖链和肽链结合而成的糖蛋白、蛋白聚糖或肽聚糖,由糖链和脂类物质结合而成的糖脂或脂多糖等。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂这三类物质统称糖复合物,其糖链部分,在识别和信息传递过程中起关键作用。
  应用  人类食物中50~80%的热量来源于淀粉类粮食。棉花、麻类等纤维构成人类衣着的主要原料。造纸工业,制糖工业,发酵工业,食品工业等,都以糖类物质为原料。许多糖类化合物或其衍生物,还是重要的医药产品,如:葡萄糖液,链霉素等一部分抗菌素,以及毛地黄苷等糖苷类物质等。

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糖类的化学结构及理化性质

  一类多羟醛(酮)化合物,生物体内主要的供能物质,有的糖类衍生物可与蛋白质或脂类结合,发挥多种生物学功能。糖是生物界分布最广泛的一类有机化合物。主要由碳、氢、氧等元素组成,因分子中氢氧之比多为2:1,与水的组成相同,故曾称为碳水化合物(但有例外,如脱氧糖及氨基糖类分子中,氢、氧之比不是 2:1;又如乙酸、乳酸虽不是糖,但分子中氢氧之比却为 2:1)。这类化合物含羟基(-OH)较多,还含有醛基或酮基,所以都属于多羟基醛或酮的衍生物。糖的分子大小相差悬殊。一般糖类可根据分子大小分为单糖、二糖(双糖)、寡糖及多糖;亦可根据所含官能团的不同分成醛糖及酮糖。糖是人类重要的营养素。人类每日均摄入相当数量的含糖食物。糖类经消化吸收后,在组织细胞中氧化分解,释放出能量以供机体利用。还可经其他途径转化为机体的结构成分。一旦糖的吸收、代谢过程失调,则将导致疾病的发生。
  化学结构及理化性质  糖类可按分子大小分为单糖、二糖、寡糖、多糖等。
  单糖  是单独存在的多羟醛或酮,它不能再被水解成更简单的糖。根据所含碳原子数目的多少,单糖可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖及庚糖等。几种常见的醛糖及酮糖见表。

  除二羟丙酮外,所有单糖均含有一个或多个手性(或称不对称)碳原子(图1)。

  这样的碳原子是与 4种不同的原子或原子团相连接。由于原子或原子团所在空间位置的不同,形成不同的立体异构体,其数目决定于单糖所含手性碳原子的多少,如丙醛糖(甘油醛)只含一个手性碳原子,可能存在的立体异构体数目为21=2。又如己醛糖含有 4个手性碳原子,故可能存在24= 16个立体异构体。这些立体异构体可根据离官能团最远的手性碳原子上羟基所在的位置而分为D-系(羟基在右侧)和 L-系(羟基在左侧)(图2)。每个单糖的D-系和L-系异构体彼此恰为镜影,故称为对映体,这与单糖的旋光方向无关,只表示其最后一个手性碳原子的构型。含有5个或5个以上碳原子的单糖,其分子结构除可用上述直链(或开链)结构表示外,还可以环状结构来表示,羰基与碳原子4或5(或6)缩合,借氧桥形成一个五元或六元环,因结构类似五元杂环化合物呋喃或六元杂环化合物吡喃,故称为呋喃环或吡喃环(图3)。在此两种环状结构中,羰基碳原子上连接有一个醚基和一个羟基两个官能基团,这种结构称为半缩醛(或半缩酮)。由于其羟基所在位置的不同,又出现了α、β两类立体异构体,凡羟基在环状平面下方的,称为α型;反之,则称为β型(图4)。在六元的吡喃环中,六个原子并不在同一平面上,其所形成的环在三维空间上是以椅式或船式的构象出现(图5),但以较稳定的椅式为主。单糖因含有极性羟基,所以都易溶解于极性溶剂水中,而不溶于非极性溶剂中;由于羟基的存在,各分子间可形成氢键而彼此相连,故其水溶液沸腾时需要一部分能量以克服分子间的这种引力,所以沸点均有所提高。单糖是结晶固体,绝大多数具有甜味。凡含自由羰基(-C=O)或潜在羰基的单糖都具有还原性,能使Cu2+(蓝色)还原成Cu2+(砖红色),此化学性质常被利用来定量测定血及尿中葡萄糖的含量。单糖可被硼氢化钠还原生成相应的多元醇(通常称为糖醇),如D-葡萄糖被还原为山梨醇,D-甘露糖被还原为甘露醇等,这类多羟化合物具有吸水作用,故临床上常用作利尿药。单糖还能与酸生成酯,与醇(或酚)生成醚等。浓酸能使具有半缩醛结构的单糖分子内脱水形成糖醛及其衍生物,它们能与各种酚类物质化合生成各种不同的有色物质(机理不清),可借以鉴定不同的糖。

  单糖分子中的潜在羰基上的羟基可与其他含羟基物质的羟基之间脱水缩合形成苷键(糖苷键),所生成的化合物称为糖苷。若该含羟基物质是另一分子单糖,则形成的糖苷即为双糖,可按潜在羰基上的羟基伸向环的平面下方或上方,将其区分为 α糖苷键或β糖苷键。
  二糖  又称双糖。是水解后能产生两分子单糖的糖。已知几乎所有的二糖均属糖苷。由两分子相同的单糖借糖苷键相连形成的二糖,称均二糖,如麦芽糖、异麦芽糖及纤维二糖,它们虽全由两分子葡萄糖相连而成,但它们之间的糖苷键性质不同,麦芽糖中两分子葡萄糖借α-1,4糖苷键相连,异麦芽糖中借α-1,6糖苷键相连,纤维二糖则借β-1,4糖苷键相连。由于它们分子中均有一个葡萄糖残基仍保留半缩醛基,故具有还原性。二糖并不以游离状态广泛存在,通常是由多糖经部分水解而得到。天然广泛存在的二糖是由两种不同的单糖分子借糖苷键相连形成,称杂二糖,如蔗糖、乳糖等。蔗糖由一分子葡萄糖与一分子果糖借β-1,2糖苷键相连而成,其分子中不再具有半缩醛基,故无还原性。乳糖由一分子半乳糖与一分子葡萄糖借β-1,4糖苷键相连形成,因分子中还保留有葡萄糖残基的半缩醛基,故仍具有还原性。
  寡糖  在水解后产生3~10个单糖,单糖残基间亦借糖苷键相连,分子中仍保留有半缩醛基者则具有还原性,否则就无还原性。一般单独存在者较少,多数以短糖链形式参与糖蛋白及糖脂的组成。
  多糖  完全水解后可产生10个以上单糖的糖。有的多糖由相同的单糖分子借糖苷键相连而成,称均多糖,如淀粉、纤维素及糖原等。也有的由几种不同的单糖分子借糖苷键相连而成,称杂多糖,如果胶、透明质酸、硫酸软骨素、肝素等的糖部分。淀粉、糖原、纤维素是最常见的多糖,它们水解后只产生葡萄糖,故可称为葡聚糖,可由几百甚至几千个葡萄糖残基组成,因此分子量很高。在其分子中只有一个链端葡萄糖残基仍保留半缩醛结构,故称为还原端;而其他链端均无此结构,故称非还原端;所以这些大分子化合物几乎无还原性。淀粉是植物储存的养料,是人类食物中主要的糖类来源,一般是由20%的直链淀粉和80%的支链淀粉组成的混合物。直链淀粉中葡萄糖残基均通过α-1,4糖苷键相连,形成无分叉的链状化合物,但呈螺旋形存在,螺旋中心恰好可容纳碘,当碘陷入此孔隙中,即与其形成深蓝色的络合物,此反应很灵敏,一般用来检查有无淀粉存在。支链淀粉为有分支的多聚物,分子中的主要部分由葡萄糖残基通过 α-1,4糖苷键相连,而每隔20~30个葡萄糖残基,即出现一个由 α-1,6糖苷键相连形成的分支,所以分子呈多分支状。糖原的结构似支链淀粉,在其分子中每隔8~10个葡萄糖残基就出现一个 α-1,6糖苷键,故分支较支链淀粉更密。糖原是动物体内储存的营养素,存在于动物各组织中,但以肝及肌肉中贮量最多。糖原可溶于水,能与碘形成淡红色络合物。纤维素是由葡萄糖残基借β-1,4糖苷键相连而形成的线形直链大分子,是植物细胞壁的主要成分,不溶于水、稀酸、稀碱及有机溶剂。人类消化道中无消化纤维素的酶,故人不能利用纤维素。植物杂多糖,如果胶,是由半乳糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖、醋酸及甲醇等几类物质混合组成的高分子量糖,具有胶体特性,存在于水果和蔬菜中。常见的动物杂多糖如属于氨基多糖类的透明质胶、肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮肤素等的糖部分。它们水解后可产生两类或两类以上的己糖衍生物,常见者为不同的糖醛酸及氨基己糖。各单糖残基之间亦借 α-或β-糖苷键相连,分子大小差异较大,分子量可由几千至几百万。由于它们富含酸性基团而具有酸性;又因极性基团多,亲水性强,所以在水溶液中粘度大,故曾称为酸性粘多糖。它们不单独存在,而是由几个甚至数百个氨基多糖分子借共价键与蛋白质相连,形成复杂的含糖化合物,称蛋白聚糖。它们广泛存在于动物结缔组织、软骨及皮肤等组织中,起到润滑、保护、支持、粘合等作用。
  寡糖链与多糖链可借糖苷键与蛋白质或脂类相连,形成复杂的含糖化合物,称糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂,是某些酶和激素的组成成分;并参与生物膜及结缔组织的组成等。

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糖代谢的磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径。人们发现当肝脏、乳腺组织、脂肪组织、白细胞、睾丸及肾上腺皮质等组织细胞的糖无氧酵解和三羧酸循环受阻时,仍然有一部分葡萄糖被氧化代谢。后于1931年发现了6-磷酸葡萄糖脱氧酶,随后又发现了6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶等,还发现在多种组织细胞的胞液中,进行着糖的另一条代谢途径,即磷酸戊糖途径。此代谢过程从6-磷酸葡萄糖开始,经6-磷酸葡萄糖脱氢酶及6-磷酸葡萄糖酸脱羧酶催化,进行脱氢、脱羧等反应转变为戊糖的磷酸酯(如5-磷酸核糖、5-磷酸木酮糖和5-磷酸核酮糖)。 6分子戊糖磷酸酯再经一系列的交叉移换反应,演变为3、4、6、7碳糖的磷酸酯等中间产物。最后是1分子6-磷酸葡萄糖被分解利用,另有5分子 6-磷酸葡萄糖被重新生成。这一途径的重要意义在于提供具有特殊功能的产物,如5-磷酸核糖,它参与合成各种核苷酸辅酶及核苷酸,后者是合成核酸的原料。由于核酸参与蛋白质合成,因此凡是损伤后修复再生作用强烈的组织,如心肌梗死后的心肌、肝部分切除后残存肝脏再生之时,此途径往往进行得比较活跃。此外,磷酸戊糖途径中的脱氢反应,都是以辅酶Ⅱ(NADP+)为受氢体,因此产生大量还原型辅酶Ⅱ(NADP++H+),后者具有多种生理功用,参与脂肪酸、胆固醇及类固醇激素的生物合成,故在合成此类物质旺盛的组织,如脂肪组织、乳腺、肾上腺皮质及睾丸等组织中,磷酸戊糖途径较为活跃。还原型辅酶Ⅱ又是单加氧酶体系的供氢体,因此与肝细胞的生物转化功能密切相关。它还是谷胱甘肽还原酶的辅酶,该酶对维持细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量有重要作用,而GSH又能保护某些含巯基(-SH)的酶或蛋白质的活性,这些又是维持红细胞膜的完整所必需的。有一种遗传性6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷症,患者体内磷酸戊糖途径不能正常进行,还原型辅酶Ⅱ缺乏,还原型谷胱甘肽含量低下,红细胞膜脆弱,易破裂而发生溶血,继而引起溶血性贫血及溶血性黄疸,特别在食用某些食物(如蚕豆)或药物(如抗疟药伯氨喹)后多见。

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糖有氧氧化必经之路-三羧酸循环

  乙酰辅酶 A的乙酰基在生物体内受一系列酶的催化,生成水和二氧化碳的代谢途径,又称柠檬酸循环。1937年由H.A.克雷布斯首先提出三羧酸循环概念,因此也称克雷布斯循环。在真核细胞中三羧酸循环是在线粒体中进行的,催化其每一步反应的酶都位于线粒体内。由于乙酰辅酶A可来源于糖、脂肪或氨基酸的分解代谢,所以三羧酸循环也是糖、脂肪及氨基酸氧化代谢的最终通路。

  过程  循环的第一步是乙酰辅酶 A的乙酰基与草酰乙酸(4个碳原子)缩合形成柠檬酸(6个碳原子),后者经异构并氧化脱羧生成α-酮戊二酸(5个碳原子)再氧化脱羧生成琥珀酸(4个碳原子),琥珀酸进一步经两次氧化则又重新生成草酰乙酸,完成循环过程。这一循环的每一步都由特定的酶来催化。经过一个循环后,生成的草酰乙酸,又可和另一分子乙酰辅酶A作用。每一轮循环的各个氧化步骤都导致 ATP的生成。每次三羧酸循环,可生成12分子ATP,是机体产生ATP的主要途径(见图)。


  三羧酸循环尚可提供生物体内合成其他物质的原料,例如α-酮戊二酸可以在体内与氨作用,生成谷氨酸。

  调节  三羧酸循环是体内重要供能过程。细胞线粒体内能量积聚而ATP或还原辅酶(NADH)过多时,不仅抑制丙酮酸氧化而减少乙酸CoA进入三羧酸循环,还可抑制乙酰辅酶A与草酰乙酸的缩合以及其他氧化过程。ADP及氧化型辅酶I(NAD+)增多时则可促进以上过程,从而调节三羧酸循环进行的速率。

  在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的供应有利于循环顺利进行。

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乳糖的分子结构及简介

  哺乳动物乳汁中的双糖,由D-半乳糖和D-葡萄糖通过β(1-4)糖苷键联接而成。乳糖分子中的葡萄糖组份保留了还原性的半缩醛羟基,因此乳糖具有还原性。一般情况下获得的乳糖晶体为α-D型,93.5℃以上析出的晶体则为β-D型。

  哺乳动物仅在泌乳期,才在乳腺中合成乳糖,乳汁中乳糖含量约为2~6%。人乳中乳糖含量是牛乳的两倍。
  动物泌乳时,乳汁中的乳糖合成酶,催化尿嘧啶核苷二磷酸半乳糖(UDPGal)和D-葡萄糖反应生成乳糖。合成酶由A和B二种亚基组成,单独的A或B亚基毫无催化作用,重组之后即表现合成酶的活性。现已证明,A亚基具有UDP-Gal转移酶的活性,而B亚基就是α-乳清蛋白,后者的作用是调节A亚基转移酶的专一性,使其有利于合成。
  人肠道中有乳糖酶,可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖而吸收利用。一般说来,初生婴儿肠道中乳糖酶活性甚高,2~5岁后酶活性逐渐降低,成年时已降到很低。欧洲人种的成年人具有较高乳糖酶活性。成年人肠道中乳糖酶的缺失称乳糖酶缺失症,在婴儿则称为乳糖不耐受症。患者不能消化吸收乳汁中的乳糖,表现出不同程度的腹泻。如果从食物中除去乳糖可使症状消失。
  乳糖消化吸收后产生的大量半乳糖,在人体内需经过酶促转化为葡萄糖的衍生物才能被进一步代谢利用。极少数婴儿先天缺失有关的酶,导致半乳糖不能转化为葡萄糖的衍生物在体内大量积累造成危害,称为半乳糖血症,表现出生长停顿,智力呆滞等症状。患有半乳糖血症的婴儿如果喂以去乳糖膳食,也可正常长大成人。
  一些细菌也具有利用乳糖的能力。通过对大肠杆菌利用乳糖的机理的研究,揭示的乳糖操纵子,是分子生物学的一项重要成就。
  工业上,一般从牛乳乳清制备乳糖。食品工业中酸奶的制备,主要是利用嗜酸乳杆菌发酵乳糖产生乳酸,构成酸奶的主要酸味成分。

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面粉中为何要添加增白剂

  面粉中为何要添加稀释过氧化苯甲酰,主要有以下4个原因。

  一、稀释过氧化苯甲酰对面粉有增白作用。新加工的面粉中含有微量的脂溶性β-胡萝卜素,呈浅黄色,影响面粉的色泽,虽然经过一段时期的贮存,可以依靠空气中的氧化作用,使脂溶性β-胡萝卜素的共轭双键被自然氧化而破坏,改善和提高面粉的色泽,但这毕竟需要较长时间。目前,面粉工业普遍使用稀释过氧化苯甲酰做面粉的品质改善,主要是因为稀释过氧化苯甲酰是白色粉状,不仅使用工艺简单,综合效果好,而且没有蓄积性、致癌、致突发变和抗原作用,已被美国食品药品管理局列为公认安全的食品添加剂。

  二、稀释过氧化苯甲酰对面粉有后熟作用。新磨的面粉黏性大,缺乏弹性和韧性,不易用来做面点,特别是用来生产馒头和面包类食品会出现皮色暗、不起个、易塌陷收缩,而且组织不均匀等现象。但是面粉经过一段时间的贮藏后,则上述缺点会得以改善,这种现象称为面粉的“后熟”。自然后熟的面粉需要的时间较长,一般以3~4周为宜。而采用在面粉中添加食品添加剂,则可以大大缩短面粉的熟化周期。稀释过氧化苯甲酰在面粉中可以分解释放出原子氧,使得面粉在几天内,就可以完成后熟。这样,面粉的白度不仅会增加,品质也更趋稳定,能够满足生产面制品工艺要求,并大大降低了因面粉长期贮存而带来的霉变风险。

  三、稀释过氧化苯甲酰可以抑制面粉的霉变。稀释过氧化苯甲酰在面粉中,一般72小时内全部分解,释放原子态氧和苯甲酸。苯甲酸是食品工业普遍使用的防腐剂,我国食品添加剂使用卫生标准GB2760-1996规定,苯甲酸在不同食品中作防腐剂的使用量在0.2~1g/kg,而在面粉中按国标要求添加稀释过氧化苯甲酰后,面粉中会残留0.06g/kg的苯甲酸,尽管含量低微,但对抑制面粉贮存过程中霉变也有着积极的作用。

  四、稀释过氧化苯甲酰可以提高小麦的出粉率。粉色是面粉的主要指标之一,面粉的粉色除了同小麦品质、加工工艺及设备有关外,小麦的出粉率对粉色的影响也很大。一般来讲,出粉率越高,粉色就越差。这主要是因为小麦的糊粉层所含的类胡萝卜素要远比麦心胚乳内的含量高得多。过去,我国面粉加工在没有使用稀释过氧化苯甲酰之前,不仅要考虑面粉的灰分、水分、粗细度、含砂等其他主要指标,面粉色泽更是考核面粉加工精度的主要指标。为了使加工的面粉有一个好的白度,面粉厂除了提高设备和工艺水平外,还要考虑小麦出粉率对面粉色泽的影响。而当稀释过氧化苯甲酰在面粉中使用后,由于稀释过氧化苯甲酰可以氧化面粉中的类胡萝卜素,提高面粉的白度,使得面粉加工设备水平不再成为影响面粉色泽的惟一因素,而且也可以使小麦在加工同一等级面粉方面相应提高了出粉率,而小麦出粉率的提高,不仅能够提高面粉加工企业的经济效益,而且对于我国粮食增产是一件有着巨大积极意义的事情。

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蛋白质的化学结构

蛋白质的生物活性不仅决定于蛋白质分子的一级结构,而且与其特定的空间结构密切相关。异常的蛋白质空间结构很可能导致其生物活性的降低、丧失,甚至会导致疾病,疯牛病,Alzheimer's 症等都是由于蛋白质折叠异常引起的疾病。蛋白质如何在细胞内正确地折叠?为什么这个过程有时会失败?过去四十年间关于蛋白质折叠过程的研究集中在当变性剂被缓冲液稀释后变性的蛋白质如何再重新折叠这一问题上。但是这样的体外研究与真正的细胞内情况相去甚远。强调活体细胞内的蛋白质正常折叠、异常折叠的研究,尤其是折叠催化剂、分子伴侣和大分子的参与是这一领域目前的研究热点。在功能和结构细节上阐明关于蛋白质折叠的过程将对相关疾病的预防和治疗有重要意义。

肽单位(peptide unit):又称为肽基(peptide group),是肽键主链上的重复结构。是由参于肽链形成的氮原子,碳原子和它们的4个取代成分:羰基氧原子,酰氨氢原子和两个相邻α-碳原子组成的一个平面单位。

蛋白质一级结构(primary structure):指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序。

蛋白质二级结构(protein在蛋白质分子中的局布区域内氨基酸残基的有规则的排列。常见的有二级结构有α-螺旋和β-折叠。二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的。

蛋白质三级结构(protein tertiary structure): 蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕,折叠形成的。三级结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用,氢键,范德华力和盐键维持的。

蛋白质四级结构(protein quaternary structure):多亚基蛋白质的三维结构。实际上是具有三级结构多肽(亚基)以适当方式聚合所呈现的三维结构。

超二级结构(super-secondary structure):也称为基元(motif).在蛋白质中,特别是球蛋白中,经常可以看到由若干相邻的二级结构单元组合在一起,彼此相互作用,形成有规则的,在空间上能辨认的二级结构组合体。

结构域(domain):在蛋白质的三级结构内的独立折叠单元。结构域通常都是几个超二级结构单元的组合。

二硫键(disulfide bond):通过两个(半胱氨酸)巯基的氧化形成的共价键。二硫键在稳定某些蛋白的三维结构上起着重要的作用。

范德华力(van der Waals force):中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一弱的分子之间的力。当两个原子之间的距离为它们范德华力半径之和时,范德华力最强。强的范德华力的排斥作用可防止原子相互靠近。

α-螺旋(α-heliv):蛋白质中常见的二级结构,肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状,一般都是右手螺旋结构,螺旋是靠链内氢键维持的。每个氨基酸残基(第n个)的羰基与多肽链C端方向的第4个残基(第4+n个)的酰胺氮形成氢键。在古典的右手α-螺旋结构中,螺距为0.54nm,每一圈含有3.6个氨基酸残基,每个残基沿着螺旋的长轴上升0.15nm.

β-折叠(β-sheet): 蛋白质中常见的二级结构,是由伸展的多肽链组成的。折叠片的构象是通过一个肽键的羰基氧和位于同一个肽链的另一个酰氨氢之间形成的氢键维持的。氢键几乎都垂直伸展的肽链,这些肽链可以是平行排列(由N到C方向)或者是反平行排列(肽链反向排列)。

β-转角(β-turn):也是多肽链中常见的二级结构,是连接蛋白质分子中的二级结构(α-螺旋和β-折叠),使肽链走向改变的一种非重复多肽区,一般含有2~16个氨基酸残基。含有5个以上的氨基酸残基的转角又常称为环(loop)。常见的转角含有4个氨基酸残基有两种类型:转角I的特点是:第一个氨基酸残基羰基氧与第四个残基的酰氨氮之间形成氢键;转角Ⅱ的第三个残基往往是甘氨酸。这两种转角中的第二个残侉大都是脯氨酸。

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常见的蛋白质简要介绍

纤维蛋白(fibrous protein):一类主要的不溶于水的蛋白质,通常都含有呈现相同二级结构的多肽链许多纤维蛋白结合紧密,并为 单个细胞或整个生物体提供机械强度,起着保护或结构上的作用。

球蛋白(globular protein):紧凑的,近似球形的,含有折叠紧密的多肽链的一类蛋白质,许多都溶于水。典形的球蛋白含有能特异的识别其它化合物的凹陷或裂隙部位。

角蛋白(keratin):由处于α-螺旋或β-折叠构象的平行的多肽链组成不溶于水的起着保护或结构作用蛋白质。

胶原(蛋白)(collagen):是动物结缔组织最丰富的一种蛋白质,它是由原胶原蛋白分子组成。原胶原蛋白是一种具有右手超螺旋结构的蛋白。每个原胶原分子都是由3条特殊的左手螺旋(螺距0.95nm,每一圈含有3.3个残基)的多肽链右手旋转形成的。

伴娘蛋白(chaperone):与一种新合成的多肽链形成复合物并协助它正确折叠成具有生物功能构向的蛋白质。伴娘蛋白可以防止不正确折叠中间体的形成和没有组装的蛋白亚基的不正确聚集,协助多肽链跨膜转运以及大的多亚基蛋白质的组装和解体。

肌红蛋白(myoglobin):是由一条肽链和一个血红素辅基组成的结合蛋白,是肌肉内储存氧的蛋白质,它的氧饱和曲线为双曲线型。

血红蛋白(hemoglobin): 是由含有血红素辅基的4个亚基组成的结合蛋白。血红蛋白负责将氧由肺运输到外周组织,它的氧饱和曲线为S型。

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蛋白质的主要食物来源

蛋白质的主要来源是肉、蛋、奶、和豆类食品,一般而言,来自于动物的蛋白质有较高的品质,含有充足的必须胺基酸。必须胺基酸约有8种,无法由人体自行合成,必须由食物中摄取,若是体内有一种必须胺基酸存量不足,就无法合 成充分的蛋白质供给身体各组织使用,其他过剩的蛋白质也会被身体代谢而浪费掉,所以确保足够的必须胺基酸摄取是很重要的。植物性蛋白质通常会有1-2种必须胺基酸含量不足,所以素食者需要摄取多样化的食物,从各种组合中获 得足够的必须胺基酸。一块像扑克牌大小的煮熟的肉约含有30-35公克的蛋白质,一大杯牛奶约有8-10公克,半杯的各式豆类约含有6-8公克。所以一天吃一块像扑克牌大小的肉,喝两大杯牛奶,一些豆子,加上少量来自于蔬菜水果和饭,就可得到大约60-70公克的蛋白质,足够一个体重60公斤的长跑选手所需。若是你的需求量比较大,可以多喝一杯牛奶,或是酌量多吃些肉类,就可获得充分的蛋白质。

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谷维素知识介绍

1987年7月日本33家食品企业聚会研讨健康食品的发展,并于次年2月再次开会,会后达成共识的功能食品原料有35种,谷维素列为第15种,其主要功能为抗氧化、抗衰老。1991年,日本功能性食品联络会公布的关于功能性素材开发现状的报告,谷维素列入第七类。1994年,日本卫生学会发布的食品添加剂基准规格,谷维素列入抗氧化剂等。
一、谷维素的化学

谷维素主要存在于毛糠油及其油脚中,米糠层中谷维素的含量为0.3~0.5%。米糠在加温压榨时谷维素溶于油中,一般毛糠油中谷维素的含量约为2%~3%。其含量随稻谷种植的气候条件、稻谷品种及米糠取油的工艺条件不同而略有差异,寒带稻谷的米糠含谷维素量高于热带稻谷;高温压榨和溶剂浸出取油,毛油中谷维素的含量比低温压榨高。在诸多植物油料中,如玉米胚芽油、小麦胚芽油、稞麦糠油、菜籽油等,以毛糠油谷维素含量最高,所以谷维素大都是从毛糠油中提取。

谷维素系阿魏酸与植物甾醇的结合脂,它可从米糠油,胚芽油等谷物油脂中提取。其外观为白色至类白色结晶粉末,无味,有特异香味,加热下可溶于各种油脂,不溶于水。

二、谷维素的生理功能

1、降低血脂:谷维素降低血脂的作用体现在:

①降低血清总胆固醇,甘油三酯含量

②降低肝脏脂质

③降低血清过氧化脂质

④阻碍胆固醇在动脉壁沉积

⑤减少胆石形成指数

⑥抑制胆固醇在消化道吸收

2、抗脂质氧化

大鼠经口摄取谷维素剂量分为0.1g/kg、0.5g/kg和1g/kg,结果表明其脂质过氧化值,谷维素组比对照组分别下降19.2%,21.6%,21.4%,抗氧化作用明显。

3、安全毒理分析

小鼠、大鼠口服LD50值均大于25g/kg,亚急性、慢性毒性试验(30d、90d、180d)均无问题,其中大鼠口服的最高剂量2.89g/kg持续182d无异常;狗口服最高剂量100g/kg持续12个月也无异常,其他如抗原性、变异原性试验等均无异常。

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肉制品加工中的硝酸盐及亚硝酸盐

(1)硝酸盐 硝酸盐在肉中亚硝酸盐菌或还原物质作用下,还原成亚硝酸盐,然后与肉中的乳酸反应而生成亚硝酸,亚硝酸再分解生成一氧化氮,一氧化氮与肌肉组织中的肌红蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白,使肉呈现鲜艳的肉红色。
我国规定硝酸钠可用于肉制品,最大使用量为0.5g/kg,残留量控制同亚硝酸钠。联合国食品添加剂法规委员会(CCFA)建议本品用于火腿和猪脊肉,最大用量为0.5g/kg,单独或与硝酸钾并用。
(2)亚硝酸盐 具有良好的呈色和发色作用,发色迅速; 抑制胞制肉制品中造成食物中毒及腐败菌的生长;具有增强肉制品风味作用。 亚硝酸盐对于肉制品的风味可有两个方面的影响:产生特殊胸制风味,这是其他辅料所无法取代的;防止脂肪氧化酸败,以保持胞制肉制品独有的风味。
国际上对食品中添加硝酸盐和亚硝酸盐的问题很重视,FAO/WHO、联合国食品添加剂法规委员会(CCFA)建议在目前还没有理想的替代品之前,把用量限制在最低水平。
我国规定亚硝酸盐的加人量为 0.15g/kg,此量在国际规定的限量以下。
肉制品中加人亚硝酸盐时应按照《中华人民共和国食品添加剂卫生管理办法》进行,要做到专人保管,随领随用,用多少领多少。对领取后没有用完的添加剂要进行妥善处理,以防发生人身安全事故,对发色剂亚硝酸盐的使用更要特别谨慎。

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肉制品加工中的嫩化剂和品质改良剂

嫩化剂和品质改良剂是目前肉制品加工中经常使用的食品添加剂 。它们在改善肉制品品质方面发挥着重要的作用。
1.嫩化剂
嫩化剂是用于使肉质鲜嫩的食品添加剂。常用的嫩化剂主要是蛋白酶类。用蛋白酶来嫩化一些租糙、老硬的肉类是最为有效的嫩化方法。用蛋白酶作为肉类嫩化剂, 不但安全、卫生、无毒, 而且能有助于提高肉类的色、香、味, 增加肉的营养价值, 并且不会产生任何不良风味。国外已经在肉制品中普遍使用, 我国也开始使用。
目前,作为嫩化剂的蛋白酶主要是植物性蛋白酶。最常用为木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、生姜蛋白酶和猕猴桃蛋白酶等。
(1)木瓜蛋白酶 加工中使用木瓜蛋白酶时,可先用温水将其粉末溶化, 然后将原料肉放入拌和均匀, 即可加工。木瓜蛋白酶广泛用于肉类的嫩化。
(2)菠萝蛋白酶 加工中使用菠萝蛋白酶时 , 要注意将其粉末溶入30℃左右的水中, 也可直接加入调味液, 然后把原料肉放人其中, 经搅拌均匀即可加工。
需要注意的是, 菠萝蛋白酶所存在的温度环境不可超过 45℃,否则, 蛋白酶的作用能力显著下降, 更不可超过60℃, 在60℃的温度下经21min, 菠萝蛋白酶的作用完全丧失。
2. 品质改良剂
在肉制品加工中, 为了使制得的成品形态完整, 色泽美观, 肉质细嫩, 切断面有光泽, 常常需要添加品质改良剂, 以增强肉制品的弹性和结着力, 增加持水性, 改善制成品的鲜嫩度, 并提高出品率, 这一类物质统称为品质改良剂。
目前肉制品生产上使用的主要是磷酸盐类、葡萄糖酸-δ-内酯等。磷酸盐类主要有焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等, 统称为多聚磷酸盐。这方面新的发展是采用一些酶制剂如谷氨酰胺转氨酶来改良肉的品质。
(1)多聚磷酸盐 它们广泛应用于肉制品加工中, 具有明显提高品质的作用。在肉制品中起乳化、控制金属离子、控制颜色、控制微生物、调节 pH 值和缓和作用。还能调整产品质地、改善风味、保持嫩度和提高成品率。在少盐的肉制品中, 多聚磷酸盐是不可缺少的, 加多聚磷酸盐后, 即使加 1% 的盐, 也能使肉馅溶解。多聚磷酸盐在肉制品加工中, 应当在加盐之前或与盐同时加入瘦肉中。各种多聚磷酸盐的用量在 0.4%~O. 5%之间为最佳, 美国的限量是最终产品磷酸盐的残留量为 0.5% 。
因为磷酸盐有腐蚀性, 加工的用具应使用不锈钢或塑料制品。 储存磷酸盐也应使用塑料袋而不用金属器皿 。磷酸盐的另一个问题就是造成产品上的白色结晶物, 原因是由于肉内的磷酸酶分解了这些多聚磷酸盐所致。防止的方式是可降低磷酸盐的用量或是增加车间内及产品储存时的相对湿度。
磷酸盐类常复合使用, 一般常用三聚磷酸钠29%、偏磷酸钠55%、焦磷酸钠 3% 、磷酸二氢钠(无水) 13% 的比例, 效果较理想。
(2)谷氨酰胺转氨酶 是谷氨酰胺转氨酶近年来新兴的品质改良剂, 在肉制品中得到广泛应用,它可使酪蛋白、肌球蛋白、谷蛋白、乳球蛋白等蛋白质分子之间发生交联, 改变蛋白质的功能性质。该酶可添加到汉堡包、肉包、罐装肉、冻肉、模型肉、鱼肉泥、碎鱼产品等产品中以提高产品的弹性、质地, 对肉进行改型再塑造, 增加胶凝强度等。在肉制品中添加谷氨眈胶转氨酶, 由于该酶的交联作用可以提高肉质的弹性, 可减少磷酸盐的用量。
(3)综合性混合粉 综合性混合粉是肉制品加工中使用的一种多用途的混合添加剂, 它由多聚磷酸盐、亚硝酸钠、食盐等组成, 不仅能用于生产方火腿、熏火腿、熏肉和午餐肉等品种, 而且能用于生产各种灌肠制品。
综合性混合粉适用品种多, 使用方便, 能起到脂制、发色、疏松、膨胀、增加肉制品持水性及抗氧化等作用。

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食品加工用变性淀粉介绍

淀粉在食品中被广泛用于糖果、饮料、冷食、面制品以及调味品的生产中。在欧美一些发达国家,几乎所有的谷物快餐食品和肉制品中都添加变性淀粉。变性淀粉作为食品添加剂并不是基于它们的营养价值,而是它们方便于食品加工的功能性质和提供食品体系某些所要求的性质。例如:现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输送要求辅料淀粉具有耐热、抗剪切稳定性;冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉,而具有很强的亲水性;偏酸性食品要求淀粉在酸性环境下有较强的耐酸稳定性;有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能,如成膜性、涂抹性等等,这些要求都是原淀粉难以完全满足的,都要对淀粉进行适当的变性处理。常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉、糊精、酸解淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉、羟丙基淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉等。
2.1预糊化淀粉
由于预糊化淀粉能够在冷水中溶胀、分散,形成具有一定粘度的糊液,起到增稠、改善食品口味等功效,且其凝沉性比原淀粉小,在使用时省去蒸煮加热操作,使用方便,故被广泛用于各种方便食品中。例如,用预糊化淀粉配制的各种营养糊类、速溶汤料等,用温水即可冲服食用;在欧美,以预糊化淀粉为基料,添加一定量的淀粉糖、营养强化剂、调味剂等制成的速溶布丁粉是十分畅销的方便食品[1]。 预糊化淀粉的保水性很强,用在焙烤食品中(如:在蛋糕、面包中添加4%预糊化淀粉[2])可使产品保持柔软蓬松、延缓老化。而其吸水性强,粘度及粘弹性都比较好,用在鱼糜系列产品、火腿、腊肠等食品中,可提高成型性,增强弹性,防止产品析水。
2.2、交联淀粉
交联后的淀粉对剪切、高温、酸、碱导致的破坏作用有较强的抗性。如交联淀粉可用作色拉调味汁的增稠剂,使它在酸性条件和均质过程中产生的高剪切力下仍能保持所需粘度。适度交联的变性淀粉具有较高的热稳定性和良好的耐酸性和耐热性,在美国被广泛用作罐头食品、冷冻食品的增稠剂。
2.3、酸解淀粉
酸变性淀粉具有较低的热糊粘度,水溶性好,淀粉的凝胶性有了较大的提高。酸变性淀粉可以按溶解程度不同做成系列产品,用于果冻,夹心饼,软糖的生产。用作软糖作填充料,可使软糖不粘牙。
2.4、氧化淀粉
氧化淀粉使淀粉糊化温度降低,糊透明度和成膜性好,是较低粘度的增稠剂。 在软糖生产中,氧化淀粉可代替琼脂和果胶等食用胶;Fuller发现次氯酸钠氧化淀粉比酸变性淀粉有更好的清晰度,稳定性及较大的防缩性能,适合于胶姆糖的储放[3]。 在面包生产中加入氧化淀粉能改善生面团的物理特性及面包孔的结构,提高气体保持能力,缩短发酵时间,增加面包体积,同时能增加面包弹性,延长货架期。
2.5、羟丙基淀粉
淀粉经羟丙基化后,其冻融稳定性、透光率均有明显提高。它最广泛的应用是在食品中用作增稠剂。羟丙基淀粉在肉汁、沙司、果肉布丁中用作增稠剂,可使之平滑、浓稠透明、无颗粒结构,并具有良好的冻融稳定性和耐煮性,口感好。 羟丙基淀粉也是良好的悬浮剂,如用于浓缩橙汁中,流动性好,静置也不分层或沉淀。 由于羟丙基淀粉的亲水性比小麦淀粉大,易吸水膨胀,能与面筋蛋白、小麦淀粉相互结合形成均匀致密的网络结构,所以在面制品的生产中加入面粉量1%的羟丙基淀粉,可降低淀粉的回生程度,使放置贮藏后的湿面仍具有较柔软的口感,面条的品质、溶出率等都得到改善[4]。
2.6、淀粉磷酸酯
淀粉磷酸酯的水溶性较好,并具有较高的糊粘度、透明度和稳定性,在食品工业中可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂。实验证明,淀粉磷酸酯可以在橙汁生产中作乳化剂,代替价格较高的阿拉伯胶。 在面条加工中,淀粉磷酸酯作为增稠剂,由于其具有良好的粘附性能,当加入面粉中和面时,能使面筋与淀粉颗粒、淀粉颗粒与淀粉颗粒以及它们与破碎的面筋片段能很好的粘合起来,形成具有良好粘弹性和延伸性的面团。 在蛋糕中添加≤4%的量可提高蛋糕的比容,延长蛋糕的货架寿命,延缓蛋糕的老化,对蛋白发泡体系的持泡性能也有显著改善[2][4]。
2.7、淀粉醋酸酯
由于在淀粉分子中引入酯化基团后,分子间不容易形成氢键,从而降低了糊的凝沉性,糊的透明度明显变好。有实验证明,在生产面包时加入原料量12%的醋酸酯淀粉,制得的面包存放3天后再加热,面包的弹性、味觉、口感仍然很好,并能延长保存期3-5天[2]。 醋酸酯淀粉在食品中的应用非常广泛,可用来生产罐头、烘烤、冷冻和儿童食品。但是按照美国和药品管理局规定乙酰基含量低于2.5%的醋酸酯淀粉才能用于食品的生产中。
2.8、羧甲基淀粉
羧甲基淀粉可直接溶于冷水,溶液粘度高、粘着力大,乳化性、稳定性和透明性好,外观比羧甲基纤维素均匀细腻。在食品工业中,被广泛用作增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂和抗老化剂。 羧甲基淀粉用于冰淇淋生产中代替明胶,能生产出组织软滑、粘度适中、稳定性良好的产品;用于面食和糕点生产中,可起到调节面团弹性、增加柔韧性、改善成型性、保持水分、分散脂肪等作用[5]。
2.9、其他
现在资料上报道很多的以淀粉为基料进行水解或酶解得到脂肪替代物,还有多孔淀粉、酶阻淀粉等。 食品中可用的变性淀粉种类很多,在实际应用中需根据所需产品的特性及要求来选择合适的原料和变性方法;有时还需考虑到用于食品中的安全毒理性。如美国FDA规定,只能用磷酸单钠、三聚磷酸钠和三偏磷酸钠制备的磷酸酯淀粉作为食品添加剂,并且磷酸酯淀粉中残留的磷酸盐含量不得大于0.4%。

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食品瓜尔胶介绍

食品瓜尔胶是从豆科植物—瓜尔豆中提取出来的。在所有自然水溶性聚合物中,瓜尔胶的分子量是最大的。瓜尔豆的胚芽部分主要为蛋白质,而胚乳部分是一种结构多聚糖—其中D-甘露聚糖与D-半乳糖比例为2 :1。
瓜尔胶在水基溶液中能产生极高的粘度是因为它具有较大的水作用力和特有的分子间的相互缠绕作用。瓜尔胶是公认的天然增稠剂。
特性: 1. 高粘度的细筛粉末,100% 水合; 2. 冷水速溶达到最高粘度;
3. 超低灰份,高纯度; 4. 形成无味、白色溶液。
用途:
冷冻食品:用于冰淇淋、膏状食品和冷冻蛋糕等,起保持水份、抑制冰晶和稳定剂作用。
方便食品:用于方便面面体,改善面体柔韧,控制含油量。
烘焙食品:用于面包、糕点和西饼皮,用作面团改良剂,吸收大分子,延长保存期。
奶制品:在酸奶、果冻和酱料中保持杀菌后的质地。
顶料和酱料:沙拉酱、腌菜和烧汁中抗酸和用为乳化稳定剂。
速溶粉:布丁酱、甜点和饮料的快速冻水份分散增稠作用和作为结构介质。
罐头食品:在碎肉、婴儿食品和动物罐头中减少溅出、稠度控制和防止脂肪转移。饮料:抗酸剂、增稠剂、泡沫稳定剂、悬浮剂,应用于椰奶、啤酒、果糖和无糖饮料。
奶酪生产:增加凝结速度,增加柔和度。
动物食品:作为预混料的悬浮剂和造粒剂。
建议用量(%):
方便面    0.20% 果酱和果冻 1.00% 烘焙食品 0.35%
牛奶型饮料 0.60% 速溶麦片 1.20% 加工蔬菜和蔬菜汁 2.00%
芝士 0.80% 汤和含汤食物 0.80% 甜酱,顶料,糖浆 1.00%
乳品类 1.00% 肉汁和调味酱料 1.20% 其它食品参考值 0.50%

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2008-09-01

膳食纤维在保健食品中的应用

糖尿病产生的原因除遗传、年龄、肥胖外,常吃高热量食物是主要发病原因。因此,适当调整饮食结构,是防治糖尿病的最主要方法。

膳食纤维可延缓胃排空,水溶性膳食纤维在胃肠中形成一种黏膜,不溶性膳食纤维会吸附葡萄糖而减慢吸收。这样,血液中的糖分只能缓慢增加,即或胰岛素稍有不足,也不致马上引起糖尿病。广西医科大学附属医院陈绍萱等对确诊为Ⅱ型糖尿病患者356人进行饮食治疗,在其饮食中添加膳食纤维,控制在16~25g/d,观察期为3~4周,分别测定治疗前后空腹及餐后2h血糖。从结果看出:在饮食中添加膳食纤维后,空腹血糖由(9.84±3.51)mmol/L降至(6.82±2.65 )mmol/L,餐后2h血糖由(13.08±5.12)mmol/L降至(10.57 ±4.64)mmol/L,P均<0.01。可见,在适量摄入膳食纤维后,可降低糖尿病患者血糖水平。据此,我们应改变过精膳食模式,每日摄入一定量的膳食纤维,特别是早餐,最好保持膳食纤维摄入量5克以上。至于总膳食食物纤维供给量问题,专家建议正常人膳食纤维摄入量在每天30克左右,可有效预防糖尿病,调节便秘;糖尿病人摄入量在每天40克左右,可以有效稳定血糖。

低聚异麦芽糖作为一种水溶性膳食纤维,除具有预防糖尿病,改善糖代谢功能外,还具有以下功效:

1.长期食用添加水溶性膳食纤维的食品,可以降低血脂、降低胆固醇、降低甘油三酯,从而达到防治心血管疾病的功效。
2.膳食纤维不被人体消化吸收,增强饱腹感,减少高能物质的吸收和摄入,从而减少人体的总热能的吸收,达到预防和治疗肥胖、自然减肥。
3.促进双歧杆菌增殖,影响肠道菌群分布,对润肠通便有显著的作用。

在液态保健品中,参考使用量为3%~15%;固态保健品中,参考使用量为3%~8%。

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苦瓜在保健食品中的应用

众所周知,苦瓜是葫芦科植物,其果实是我国人民常用蔬菜。在民间,苦瓜药食两用已具有几千年的历史,世界各国均有苦瓜治病、食疗的文献记载,我国传统医学记载,苦瓜性味苦寒,具有清暑涤热、明目解毒、凉血止痛,补肾润脾之功效。

随着现代生物技术的发展,国内外学者对苦瓜的营养作用和药用作用作了更深入的探讨和研究,1981年,著名化学家Khanna 等运用现代生物化学分析技术,从苦瓜中提取了一种与胰岛素类似的“多肽活性物质”经氨基酸分析,有效成分分子量在14400D以下,功能实验证明,它能激活ß细胞分泌胰岛素达到降低血糖的作用。从而为治疗糖尿病寻找到了天然药物原料。

1989年,Singh等以苦瓜提取物为原料经动物实验,发现苦瓜提取物不仅能降低血糖,还能降低TC、TG、LDL-C和升高HDL-C即有抗脂肪分解,降低血压的作用。

1988年,Srivastava每日给予四氧嘧啶致糖尿病小鼠口服苦瓜提取物,发现可延缓四氧嘧啶致糖尿病小鼠视网膜病变、白内障的发生。

从以上研究结果表明,苦瓜提取物可明显降低糖尿病患者的血糖水平,有效遏制糖尿病并发症的发生和发展。武汉天天好多肽物质研究所开发的“降糖肽”即含有苦瓜中提取的多肽成分,经过动物及糖尿病人群试服获得了良好降糖作用。

实验证明,苦瓜提取物中,还存在许多对机体功能产生调节作用的成分,如:苦瓜提取物对正常小鼠的血清血凝抗体滴度,血清溶菌酶的含量,血中白细胞的吞噬能力均有明显增强作用,说明苦瓜提取物具有免疫调节作用;苦瓜提取物能选择性杀伤绒毛膜癌细胞及黑色素瘤细胞,可抑制艾滋病HIV的表面活性,选择性地杀死被HIV污染的淋巴细胞和巨噬细胞,在美国许多艾滋病人接受苦瓜提取液治疗并取得一定疗效。

最新研究发现,苦瓜提取物中的一种成分具有抗生育活性,动物实验表明,它有抗精子正常发育作用,能使雄鼠睾丸缩小,曲细精管生精上皮细胞受损,细胞内RNA减少,抑制雄鼠精子发育。从而为寻找非激素类男性避孕药成为可能。

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低聚糖具有的保健作用

低聚糖最为重要的作用是活化肠道内双歧杆菌,并促进其生长繁殖,同时抑制肠道中的致病如拟杆菌等的生长,而且只要很少量的低聚糖(10-15g/d)就能产生很好的效果。双歧杆菌正常繁殖可以产生以下的功能:

(一) 抗衰老、微生物屏障
婴幼儿肠道中双歧杆菌数最多,特别是用母乳喂养的婴儿,双歧杆菌数占90%以上,是抵御疾病的微生物屏障。然而随着年龄的增长,饮食、疾病、气候、使用抗生素、手术等外界因素的影响,肠内双歧杆菌数会减少,甚至消失。有益菌消失,有害菌就增长,二者消长导致身体处于衰老或“亚健康”甚至生病的状态。长寿老人肠道中的双歧杆菌数与衰弱老人数量差别悬殊,前者接近年轻人,后者急剧下降,甚至不能检出。因此双歧杆菌的数目与衰老程度有关,亦是人体是否健康的重要标志。

(二)润肠通便、抑菌、防癌和抗癌
便秘,对人体健康危害很大,粪便在肠内滞留时间过长,肠内腐败菌产生腐败物质氨、硫化氢、吲哚、亚硝胺、内毒素,不仅易诱发结肠癌,被机体吸收进入血液遍布全身后,可导致头晕、乏力、失眠、色素沉积、诱发老年痴呆等症,亦可影响小儿智力发育,粪便干硬、排便困难、排便时用力,可导致肛裂、痔疮、妇女子宫下垂,对肝硬化、高血压、冠心病人会造成生命危险。肠内双歧杆菌的增加,产生大量有机酸;乳酸、醋酸、降低肠腔内pH,增加粪便湿度,刺激肠道蠕动,改变大便次数与性状来预防便秘,而且这些酸也能抵御病原菌感染,抑制肠内腐败物质、诱癌物质形成,可起到防癌作用,更能治愈顽固性慢性肠炎、下痢。

(三)合成维生素及氨基酸,提高免疫力
双歧杆菌合成多种B族维生素(B1、B2、B6、叶酸等)及维生素K、尼克酸等,有资料报道它每克干细胞含维生素B1、100mg,维生素B22.5mg,培养液中每升含维生素B12.5-250mg,维生素B2100mg,维生素B6100mg,尼克酸400μg。它是人体除食物中摄取外源维生素外,主要依靠双歧杆菌合成提供的,双歧杆菌还能抑制分解硫脲素(维生素B1)芽孢杆菌的生长,防止维生素B1的流失。它可也合成氨基酸类物质被肠道吸收利用,提高免疫力。而且有报道说双歧杆菌还能增强免疫球蛋白A抗体的产生,激活巨噬细胞吞噬活性,提高机体抗感染力。预防、抑制和杀死肿瘤细胞。

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