有機化學與食物

有機化學與食物摘要：有機化學是碳化合物的化學，食物又是以碳化合物為主要組成成份，如：蛋白質(zhì)、糖類、維生素等等，所以說有機化學和食物是息息相關(guān)的。再者，把有機化學知識應(yīng)用在食物添加劑中，能讓食物增加色感，使其味道更鮮美，食物添加劑也能延長食物的保質(zhì)期。而通過有機化學，食物的加工能夠變得更有效率，食物的貯存能夠應(yīng)用的更為普遍。還有，食物在生命體內(nèi)的轉(zhuǎn)化，本質(zhì)上就是一個個有機化學反映，是咱們有機化學所要研究的主要對象。能夠看出，食物穩(wěn)固性、本錢、質(zhì)量、加工、安全、營養(yǎng)價值、衛(wèi)生和方便都是與有機化學緊密相連。關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、糖類、食物添加劑、蘇丹紅、食物加工一、食物的組成與有機化學食物中的有機化學成份：蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、核酸、糖類、醋酸蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu):所有的蛋白質(zhì)都含有C、N、O、H等元素，大多數(shù)含有S、P。分子量范圍在萬至100萬之間，蛋白質(zhì)是氨基酸類聚合物，水解時產(chǎn)生的單體叫氨基酸。性質(zhì)：鹽析反映——蛋白質(zhì)加入飽和鹽溶液中會析出絮狀沉淀重金屬沉淀反映——可與重金屬反映生成沉淀顏色反映——與濃硝酸反映使溶液變黃；與硝酸汞試劑作用再加熱生成磚紅色沉淀（米倫反映）雙縮脲反映——與雙縮脲試劑反映使溶液變成紫色脂肪結(jié)構(gòu)：甘油和脂肪酸形成的甘油三酸酯。性質(zhì)：皂化反映——CH2OCO-R1|CHOCO-R2+3NaOH→R-COONa+CH2OH-CHOH-CH2OH|CH2OCO-R3R1\R2和R3是烴基皂化反映就是高級脂肪酸甘油酯在堿性條件下的水解。酸?。菏秤糜椭啪谩⒖諝庵械难?、日光和微生物與酶的作用，使油脂的酸價、羰基價和TBA值太高。油脂酸敗所產(chǎn)生的酸、醛、酮類和各類氧化物等，不但改變了油脂的感官性質(zhì)，且對機體產(chǎn)生不良影響。其高度氧化可能有致癌作用。維生素分類：維生素分為脂溶性維生素和水溶性維生素。脂溶性維生素：維生素A、維生素D、維生素E、維生素K等。水溶性維生素：維生素B、維生素C、維生素H、維生素M、維生素P等。糖分類：單糖（葡萄糖、果糖）、雙糖(麥芽糖、乳糖)和多糖（淀粉、纖維素）性質(zhì)：單糖：能夠還原斐林試劑或托倫斯(銀氨溶液)試劑；molisch反映（在糖的水溶液中加入α-萘酚的酒精溶液在注入濃硫酸，可在兩成液面之間形成一個紫色環(huán)）雙糖與多糖：水解反映——麥芽糖水解為兩分子葡萄糖，乳糖水解為一分子葡萄糖與一分子果糖；淀粉與纖維素水解都為葡萄糖二、食物的加工進程與有機化學（一）在加工期間食物發(fā)生許多有利的轉(zhuǎn)變，這些轉(zhuǎn)變能夠影響感官性質(zhì)、功能特性或營養(yǎng)價值。1、保護色澤和風味的產(chǎn)生與美好在加工組織食物，例如，從蛋清中除去葡萄糖以阻止其干燥品的褐變。數(shù)以萬計的復雜化學反映都屬于前面提到的幾大類，其中Maillard反映，Strecker降解、焦糖化、脂肪氧化和內(nèi)生酶催化的反映起著主導作用。2組織的改良或維持。有利于改良組織的例子包括：加入蛋白酶使肉嫩化；人造肉理想地開展；蛋制品、布丁和焙烤制品受熱凝聚、膠凝的變硬；通過發(fā)酵產(chǎn)生酸或加酸到牛奶里，制成乳酪。通過漂燙鈍化酶，能夠延緩一些植物組織的組織劣變。3、食物組分功能性的提高。通過加工提高食物功能性的例子有：用于面包制作的奶粉中乳清蛋白的熱鈍化；用于制香腸的肉的僵前冷凍（以增強持水能力）；通過糊化或化學作用改變淀粉的功能性；大豆蛋白的堿加工以給予新的組織特性；通過葡萄糖異構(gòu)化功效糖，從而提高玉米糖漿的甜度。4、酶的鈍化或控制。鈍化內(nèi)生酶常常是所希望的，例如食物組織和生物流體中的脂肪酶、脂肪氧合酶、蛋白酶、酚酶、淀粉酶、抗壞血酸氧化酶。若是在果蔬冷凍或干燥前不鈍化酶，則會發(fā)生不利的酶促反映，在長期的貯存中就會破壞食物的色澤、風味、組織和營養(yǎng)價值。加熱是鈍化酶的最普通方式，但也可應(yīng)用其他方式，pH控制、如金屬的螯合和化學抑制（如SO2抑制酚酶）。5、抗營養(yǎng)物質(zhì)的鈍化和提高營養(yǎng)價值的其它方式。例如，供給不適宜食用乳糖人員的牛奶，能夠?qū)⑷樘敲杆獾?；在豆類種子中的水蘇糖和蜜三塘的濃度，由于生芽而降低；通過研磨，從谷物中除去肌醇六磷酸。（二）加工期間的不利轉(zhuǎn)變或潛在的不利轉(zhuǎn)變在加工期間，食物中可能會發(fā)生許多不利的或潛在不利的化學轉(zhuǎn)變。它們會影響食物的感官性質(zhì)、功能特性、營養(yǎng)價值和毒性。1、損害色澤和風味。這種損害是普遍的。例如，熱殺菌期間牛奶中蒸煮味的發(fā)生；熱殺菌或空氣干燥期間綠葉蔬菜的褪色。2、加工期間對組織的損傷。常見的例子有：熱加工期間水果蔬菜的過度軟化；冷凍貯藏期間魚肌肉的硬化；冷藏時面包的發(fā)硬；加熱或冷凍使乳濁液不穩(wěn)固；貯藏期間無菌牛奶的凝結(jié)作用；僵硬前，過度冷卻時紅肉的冷縮；空氣干燥期間組織食物的不利轉(zhuǎn)變。3、加工期間對食物組分功能特性的損害。比如：加熱時蛋白起泡特性的消失；加鹽時蛋白持水能力或溶解性降低；持續(xù)油泵時脂肪中產(chǎn)生不希望的泡沫。4、加工期間對營養(yǎng)素特性的損害或毒性物質(zhì)或潛毒性物質(zhì)的產(chǎn)生。例如：有些維生素是不穩(wěn)固的，因此在某些食物加工進程中會損失掉。維生素C、D、E、A和葉酸特別容易氧化鈍化；蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及其安全性受熱、氧和堿性條件而改變，也會由于與其它有機分子反映而改變。若是加熱程度嚴峻，還會發(fā)生氨基酸組分的破壞，蛋白質(zhì)也能與醛類和糖類彼此作用形成交聯(lián)物，與脂肪作用形成復合物。脂肪，專門是不飽和，在加工時會經(jīng)歷各類各樣的化學反映。不飽和脂肪暴露與氧、輻射能和/各類無機和有機催化劑中時，很易氧化。i氫過氧化物的形成ii脂肪中雙鍵體系的部份共軛作用iii天然順式脂肪酸部份轉(zhuǎn)變成反式脂肪酸三、食物添加劑與有機化學食物添加劑主要種類：抗氧化劑：VE、硫代二丙酸二月桂酯漂白劑：這種物質(zhì)均能產(chǎn)生二氧化硫(SO2)，二氧化硫遇水則形成亞硫酸(H2SO3)。除具有漂白作用外，還具有防腐作用。著色劑：合成色素大多數(shù)對人體有害。合成色素的毒性有的為本身的化學性能對人體有直接毒性有的或在代謝進程中產(chǎn)生有害物質(zhì)；在生產(chǎn)進程還可能被砷、鉛或其它有害化合物污染。護色劑：①護色作用，為使肉制品呈鮮艷的紅色，在加工進程中多添加硝酸鹽（鈉或鉀）或亞硝酸鹽②抑菌作用：亞硝酸鹽在肉制品中，對抑制微生物的增殖有必然的作用。酶制劑：具有生物催化能力酶特性的物質(zhì)。主要用于加速食物加工進程和提高食物產(chǎn)品質(zhì)量。增味劑.是指為補充、增強、改良食物中的原有口味或滋味的物質(zhì)。有的稱為鮮味劑或品味劑。防腐劑防腐劑一般分為酸型防腐劑、酯型防腐劑和生物防腐劑。一、酸型防腐劑常常利用的有苯甲酸、山梨酸和丙酸（及其鹽類）。二、酯型防腐劑對霉菌、酵母與細菌有普遍的抗菌作用。三、生物型防腐劑主如果乳酸鏈球菌素。四、其他防腐劑如氮氣和二氧化碳。8.甜味劑常見有木糖醇、山梨糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇、糖精、阿斯巴甜、果糖低聚糖。9.香料10.膨松劑常常利用的膨松劑有碳酸氫鈉、碳酸氫銨等。通過產(chǎn)生二氧化碳而達到使食物膨松的效果。食物添加劑雖然種類繁多，但咱們要對于它們有所了解，才能明白化學在食物里所具有的重大作用。非法食物添加劑的危害：今幾年來，食物問題層出不窮。像前些年的蘇丹紅鴨蛋，后來的三聚氰胺奶粉，最近的地溝油、瘦肉精問題讓咱們驚心動魄?；蛟S咱們明白它們的危害龐大，但到底是何方“神圣”？在化學界又有如何的地位？在這里僅列舉蘇丹紅。蘇丹紅：“蘇丹紅”是一種化學染色劑，并非食物添加劑。它的化學成份中含有一種叫萘的化合物，該物質(zhì)具有偶氮結(jié)構(gòu)，由于這種化學結(jié)構(gòu)的性質(zhì)決定了它具有致癌性，對人體的肝腎器官具有明顯的毒性作用。蘇丹紅屬于化工染色劑，主如果用于石油、機油和其他的一些工業(yè)溶劑中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。又名“蘇丹”。狀態(tài)：黃色粉末。熔點：134℃溶解性：不溶于水，易溶于油。蘇丹紅有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號四種，經(jīng)毒理學研究表明，蘇