食品营养学考点(6)

1970-01-01 08:00

变化是 VE和? -胡萝卜素的破坏,一方面高温氧化,另一方面吸附脱色的结果。 脂肪改良:

要改变脂肪的熔点范围和结晶性质,增加其在食品加工时的稳定性。 可分为以下几个方面: 分馏,将三酰甘油酯分成高熔点部分和低熔点部分的物理性质分离,无化学改变。但由于分馏可将高熔点部分油脂中多不饱和脂肪酸含量降低,有一定营养学意义酯交换 催化剂作用下,酯键分解产生游离脂肪酸,然后在随机位置上重新酯化,使三酰甘油上脂肪酸分布发生变化。将所有三酰甘油酯的脂肪酸随机化的过程。酯交换可改变食用油对动脉粥样硬化的影响,使因为胆固醇发生动脉粥样硬化的兔和猴降低动脉硬化程度。由于油脂的性质不仅受油脂中脂肪酸组成的影响,还受到脂肪酸在油脂分子中分布的位置的影响,所以通过改变油脂分子中脂肪酸的位置分布就可以改变油脂的性质。 条件 酯酶或催化剂(甲醇钠),50-70℃所用的催化剂有碱性催化剂,如Na、K、Na-K 合金、NaOH、甲醇钠等,现在开始用酶。一般油脂的酯交换反应有分子内酯交换和分子间酯交换,随机酯交换和定向酯交换。随机酯交换——使分子内脂肪酸排布趋于混乱,适合制备起酥油等。向酯交换——分离高熔点成分,使反应定向进行,适合制备特定脂肪组分优点:不产生反式脂肪酸。 氢化:

氢化主要是脂肪酸组成成分的变化。包括脂肪酸饱和程度的增加(双键加氢)和不饱和脂肪酸的异构化。氢化使液体植物油变成固态脂肪,但很少使氢化进行到完全程度。因为完全氢化熔点高不利加工,消化吸收低。氢化时可发生异构化作用,还有天然顺式不饱和脂肪酸向反式不饱和脂肪酸转变。

完全氢化——制皂用脂肪 部分氢化——起酥油和人造奶油 问题:可能产生反式脂肪酸。 酸败:

1、水解酸败,脂肪在高温加工或在酸、碱、酶的作用下将脂肪酸分子与甘油分子水解所致。水解本身对食品脂肪营养价值无影响。唯一变化是产生的游离脂肪酸可产生不良气味,以致影响食品的感官质量。

2、氧化酸败是影响食品感官质量、降低食品营养价值得很重要的原因.。常油脂暴露在空气中时会自发地进行氧化,发生性质与风味地改变。这种氧化通常以自动氧化地方式进行,即以一种包括引发、传播合终止三个阶段的连锁反应的方式进行。它的分解物有醛酸,醇、酯和芳香族与脂肪族化合物. 自由基链反应:引发:反应性足够强的起始自由基抽去脂质分子的氢原子,或高能辐射使脂质分子均裂,可生成起始脂质自由基。增长:起始脂质自由基通过加成、抽氢、断裂等一种或几种方式生成更多的脂质自由基,这种反应反复进行,即成为链式反应。终止:两个自由基之间可发生偶联或歧化反应,消除自由基,使链式反应终止。自动氧化:

1、概念:油脂暴露于空气中会自发地进行氧化作用,先生成氢过氧化物,氢过氧化物继而分解产生低级醛、酮、羧酸等。

2、不饱和油脂的自动氧化:易发生 由于PUFA有多个C=C双键,其位置上的C=C键和邻近位置上的C-H键较活泼而容易被攻击。铁铜等金属,氧气,pH值的转变,光和高温等因子都能加速PUFA的氧化。其散发的醛类和酮类等物质有恶臭味,并且其产生的自由基会损害DNA,造成基因不能正常表达,因而具有致癌作用。不饱和脂肪酸中双键的存在,减弱了邻近C原子(与H原子之间的

C-H键强度,使氢原子容易离去,从-CH2-抽取一个电子,形成脂自由基L-。此时如有氧气存在,可产生脂过氧自由基LOO-。LOO-能从附近另一个脂分子抽取氢形成新的脂自由基,从而形成循环。

3、饱和脂肪的氧化:R1CH2-CO2R2 箭头 R1COOHH-CO2R2+RH 4、影响脂肪自动氧化速度的因素:光照,受热,氧,水分活度,Fe,Cu,Co,血红素,脂氧化酶 。

脂类在高温时的氧化作用:

高温时速度增加,可含有相当大量的反式和共轭双键体系,以及环状化合物、二聚体和多聚体等。聚合作用也不同,常温多以氧桥相连,高温氧化时聚合物以C-C相连.。

类高温氧化的热聚合作用可分为两个不同阶段。 第一阶段吸收氧同时将非共轭酸变为共轭脂肪酸。第二阶段共轭酸消失,羰基值下降,折射指数和黏度增加,表明聚合物形成。至于油脂起沫可能与高度充氧的极性聚合物有关。热氧化作用也可降低胆固醇含量,它可能变成挥发性或多聚产物。水解与缩合:食品中水分引起水解,进一步发生醚化反应和环氧化物。 脂类在油炸时的物理化学变化 :

油炸期间脂类经受水分、空气、高温作用、加速水解、氧化和热败坏的发生,致使产生游离脂肪酸氢过氧化物、羰基化合物和其他氧化物,以及二聚体多聚体等油脂的这种败坏取决于多种因素如油炸介质类型是否有其他成分,以及不同加工操作等。为了防止油炸用油的潜在毒性,许多国家已通过了有关油炸用油的不同管理法规,规定其极性组分最大在20%一27%之间,在一些欧洲国家中还用三酰甘油低聚体含量来评价油炸用油的质量。某些国家法定最大为10%,而其它则许可到16%。油脂过度加热后的总结果:颜色变深、粘度增大折光率变化 酸价升高 碘价降低发烟点下降 泡沫增多 必需脂肪酸分解 抗氧化剂分解 产生有毒物质

脂类氧化对食品营养价值的影响:

脂类氧化对食品营养价值的影响主要是由于氧对营养素作用所致。食品中脂类任何明显自动氧化或催化氧化都降低必需脂肪酸含量。与此同时它可破坏其它脂类营养素如胡萝卜素、维生素和生育酚等,从而降低食品的营养价值。 此外,由脂类氧化所产生的过氧化物和其它氧化产物还可进一步与食品中的其它营养素如蛋白质等相互作用,形成有如氧化脂蛋白等从而降低蛋白质等的利用率。过氧化物本身很不稳定,它很容易分解,形成各种各样的氧化的和由加热引起的化合物。其中一些在浓度相当大时对机体有一定危害。 据报告,在把氧化了的大豆油喂给刚断乳大鼠,以测定过氧化物对动物生长的影响时,结果发现:

(1)食物中含过氧化值l00以下的氧化油脂,大鼠食后生长正常。 (2)食物中含过氧化值约400的高氧化油脂,大鼠食后生长减慢。

(3)食物中含过氧化值800和1200的氧化油脂时,大鼠食后分别停止生长和体重减轻,并在三周内死亡。结果在其它动物(如猪等)的喂饲试验中也基本相似。值得指出的是,由于脂类过氧化物值增大到几百时,动物即拒不摄食,为了取得

一定的科学试验结果,对过氧化值高的油脂需强迫喂饲动物。 试验动物生长减慢和体重下降的原因大致有以下几种: (1)降低可口性,减少摄食

(2)喂饲食物或肠道中维生素破坏

(3)肠黏膜受过氧化物刺激、降低对营养素的吸收 (4)形成不吸收的聚合物,妨碍脂类的消化、吸收。(

5)蛋白质与脂类次级氧化产物发生交联反应,肽内和肽间的交联,降低了蛋白质的吸收。

脂类氧化和降解产物的生物学作用: 常温下氧化的脂类,当用其对动物进行吸收试验时,发现试验动物淋巴的脂类中无明显的过氧化物。这表明过氧化物很少被吸收。但是实验动物的肠道中可见有来自过氧化物分解的次级降解产物。 如前所述,常温下氧化的脂类,在过氧化值不超过100时,未显示毒性,也不影响生长。氧化了的脂肪在足以显示具有毒性时,其过氧化值很高(>800),且不可口。 由这些高度氧化的脂类而来的降解产物,并非人类食用油脂或含油食品中所见氧化产物的代表,更何况人们因其不可口而很少摄食。高温时形成的甘油酯分子内环状弹体,以及甘油酯分子间聚合物。

分子间的聚合物主要是影响肠道吸收和破坏了必需脂肪酸,从而降低了脂类和食品的营养价值。一般末见有毒作用。至于不连续的油炸用油和实验室反复高温氧化的油脂可产生有毒物质。含10%这类油脂的饲料,在几乎所有的试验中都显示动物生长不良,这主要是动物摄食饲料少和肠道吸收不良所致。油炸食品后的油脂通常不引起试验动物肝中脂类含量的增加和肝体积的增大,但实验室条件处理或滥肆加热的脂类则可产生有毒化合物。它们可使大鼠的肝、肾和肾上腺增大。此外,高温加热的油脂中可含有具毒性的己二烯环状化合物。若将其分离,以20%的比例混入饲料喂大鼠,可在3—4d内使动物致死。若以5%或10%掺入饲料,则大鼠可出现脂肪肝及肝增大现象。肝增大的原因部分是要代谢有毒物质而增加了肝微粒体,混合功能氧化酶等的合成。 但是上述有毒物质,甚至致癌物质在这些高温和滥肆加热油脂中的存在,仅仅是在研究者为了研究和考察的目的,故意在大大超出正常的食品加工和油炸,而滥肆加热的情况下才发现的。而且这些毒害作用尚需要对动物进行长期喂饲,例如有报告称实验动物的非疡性胃损害需要在18—24个月之后才产生。应对的标准:在通常的情况下脂类氧化对动物的影响不大。

豆油、菜子油和猪油在2M℃加热12h仍可使大鼠正常生长。将脂肪在190℃进行分子蒸馏80h所得的馏出物,在喂饲大鼠时仅稍降低生长速度,对食堂油炸后的部分氢化大豆油进行试验,亦有类似结果。 这主要是油炸用油不饱和脂肪酸含量降低,以及三酰甘油酯分子的聚合引起脂肪的消化吸收下降所致。为了防止上述脂类氧化和降解产物对人体产生不良影响,各国大都对食用泊脂制订有严格的卫生标准。例如我国色拉油卫生标准GB1303—91中即订有酸价、羰基价、过氧化值等标准。其中的过氧化值应低于10meq/kg。油脂的质量评价和相关参数:过氧化值(POV):1kg油脂中过氧化物的毫克当量数。反映初期氧化情况。酸价(AV):中和1g油脂中游离酸所需要的KOH毫克数。反映油脂新鲜度。碘值(IV):100g油脂吸收碘的克数。反应不饱和程度。皂化值(SV):1g油脂完全皂化所需的KOH毫克数。反映分子大小消化难易度。

一、脂肪的摄取

脂肪的摄入可受民族、地区、饮食习惯,以及季节、气候条件等所影响、变动范围很大。

至于脂肪的摄入量各国大都以脂肪供能所占总能摄取量的百分比计算,并多限制在30%以下。

过去,西方国家由于食用动物性食物较多,脂肪摄入量很高,其膳食脂肪供能可高达总能摄人量的40%以上。随着人们对脂肪摄人量、尤其是饱和脂肪酸摄人量过高与心血管疾病和癌症等认识的深入,认为必须降低脂肪的摄食量。我国1988年修订的“推荐的每日膳食中营养素供给量”规定,脂肪能量所占总能量的百分比,儿童和青少年为25%一30%,成人为20%一25%。目前有资料表明我国部分城市中老年人的脂肪供能占总能摄人量的百分比已超过30%,这不利于心血管等慢性病的防治。 不同脂肪酸的组成比例问题?

关于脂肪推荐摄人量中不同脂肪酸的组成比例问题,各国均很重视。不同脂肪酸的组成比例包括两个方面:

一方面是饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸之间的比例;

另一方面是多不饱和脂肪酸中n-6和n-3多不饱和脂肪酸之间的比例。此外,近年来由于人们对二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的认识不断深人,认为也有必要控制其在人类膳食中的适宜比例,特别是由于农业现代化致使植物油和畜牧饲养业发展很快,人类膳食结构发生显著变化。

膳食脂肪酸中n-6多不饱和脂肪酸增加,相对主要来自水产(尤其是海鱼)的n-3多不饱和脂肪酸下降,致使多不饱和脂肪酸中(n-6):(n-3)的比例显著上升,并可使二者之比高达10~20。应当适量增加鱼类(尤其是海鱼)的消费,以降低二者之间的比例,并推荐其比值以5~10为好。中国营养学会则建议二者之比为(4~6):1。

动物性食物及其制品 :

动物性食物如猪肉、牛肉、羊肉,以及它们的制品如各种肉类罐头等都含有大量脂肪。即使是除去可见脂肪的瘦肉也都含有一定量“隐藏”的脂肪。禽蛋类和鱼类脂肪含量稍低(蛋黄及蛋黄粉含量甚高)。尽管乳本身含脂肪量不高,但乳粉(全脂)的脂肪含量可约占30%,而黄油的脂肪含量可高达80%以上。此外,由一些动物组织还可以炼制成动物脂肪,以供烹调和食品加工用。通常,畜类脂肪含饱和脂肪(饱和脂肪酸)较多,而禽类和鱼类脂肪含多不饱和脂肪酸较多。鱼类,尤其是海鱼脂肪更是EPA和DEIA的良好来源。

2.植物性食物及其制品植物性食物以油料作物如大豆、花生、芝麻等含油量丰富。大豆含油量约20%,花生可在40%以上,而芝麻更可高达60%。它们本身既可直接加工成各种含油量不同的食品食用,又可以提制成不同的植物油供人们烹调和在食品加工时使用。植物油含不饱和脂肪酸多,并且是人体必需脂肪酸的良好来源,因而也是人类食用脂肪的良好来源。某些坚果类含油量也很高,如核桃、松子的含油量可高达60%,但它们在人们日常的食物中所占比例不大。至于谷类食物含脂肪量较少,水果、蔬菜的脂肪含量则更少。 烹调用油是膳食脂肪的重要来源。许多食品(如上述各种食品)和加工食品,特别是许多糕点、饼干和油炸食品等都可含有大量油脂。人类膳食脂肪是由各种食品中可见的和不可见的脂肪组成。

一、蛋白质元素组成 :

蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。 其中含碳50%~56%、氢6%~8%、氧19%~24%、氮13%~19%、硫0~4%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。多数蛋白质的含氮量约16%,因此,可通过测定食物样品的氮含量,再乘以6.25(蛋白质换算系数)得出样品中的蛋白质含量。蛋白质的组成单位是氨基酸,它是由氨基酸通过肽键(酰胺键)缩合而成的。

(1)一级结构Primary structure 氨基酸排列顺序— 一级结构 (2)二级结构Secondary structure主链上原子的空间排列——二级结构 、其排列方式有: α—螺旋三维结构 β—折叠结构 β—弯曲结构 胶元螺旋(3)三级结构 Tertiary structure 二级结构形成一定构象——三级结构 “螺旋之螺旋”,“折叠再折叠” (4)四级结构Quaternary structure) n 条多肽链在三级结构的基础缔合聚集,构成四级结构。 由n个亚基聚集成聚合体,即为四级结构。

氨基酸(amino acid) 是组成蛋白质的基本单位。 多个不同氨基酸组成肽(peptide),含10个以上氨基酸称多肽 (polypeptide);10个以下氨基酸称寡肽 (oligopeptide);3个或2个氨基酸分别称为三肽 (tripeptide) 或二肽 (dipeptide)。 构成人体蛋白质的氨基酸有20种:

1、AA的分类 按氨基与羧基的数量,可将20种AA分为三类:酸性、中性、碱性AA。按体内可否合成,可将20种AA分为三类:必需、非必需、半必需AA。

非必需氨基酸:在人体内可代谢合成,或由其它氨基酸转变而成。包括丙氨酸、精氨酸、 天门冬氨酸、 天门冬酰胺 、谷氨酸、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 脯氨酸、 丝氨酸。半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成,称为半必需氨基酸。

必 需 氨 基 酸定义:组成人体蛋白质的氨基酸有20种,其中有9种氨基酸在人体内不能合成或合成的速度不能满足机体的需要,必须从膳食补充,这些氨基酸称为必需氮基酸。

分类:苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸 组氨酸为婴儿必需氨基酸 三、蛋白质的分类 :

根据蛋白质所含氨基酸的种类、数量及比例的把蛋白质分成三类:

1、完全蛋白质(优良蛋白质)含有人体必需氨基酸,并且种类齐全,数量充足,而且各种氨基酸的比例与人体需要氨基酸比例基本符合,容易吸收。不但能维持人体的健康,并能促进儿童的生长发育。

2、半完全蛋白质 、含有人体必需氨基酸的种类尚全,但含量不均匀,各种氨基酸的比例与人体需要氨基酸比例不合适。虽然可维持生命健康,但促进生长发育功能较差。如:黄豆、五谷等。一般谷类蛋白质中缺少赖氨酸. 。

3、不完全蛋白质。必需氨基酸种类不全,质量也差,不能维持动物生存促进生长发育。这类蛋白质属动物的胶质。如:猪肉皮、猪蹄、蹄筋等。 按功能分类:

(1)活性蛋白 包括在生命活动过程中一切有活性的蛋白质:如酶、激素蛋白、输送和储存蛋白、肌动蛋白、受体蛋白等。

(2)非活性蛋白 包括不具活性的、担任生物保护和支持作用的蛋。 按结构和溶解度分类:


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