导图社区 酶和碳水化合物
食品化学的考点，酶和碳水化合物两部分，酶主要从按结构分类、酶的专一性、酶的命名、构成酶的活性中心打的基因、酶促反应动力学、酶促褐变介绍；碳水化合物主要从按水解程度分类、褐变反应讲述。
食品化学期末思维导图，主要包括水分和色素两个部分。其中水分这个版块主要包括食品中水的存在形式、水分子结构、水与水之间相互作用、水分活度等，色素主要包括血红素、发色剂、发色助剂等内容。
食品化学期末考点，主要讲了蛋白质和油脂，其中蛋白质围绕氨基酸、肽的形成、蛋白质的结构、蛋白质的变性、蛋白质功能性质展开；油脂主要围绕脂肪酸、油脂、乳浊液失稳机制的原因展开。
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英语词性
生物必修一
法理
食品化学
酶
按结构分类
单纯蛋白酶
仅有蛋白质组成
结合蛋白酶
酶蛋白（蛋白质部分）
辅助因子（非蛋白质物质）
金属离子
小分子有机化合物 eg:维生素
酶的专一性
定义
酶的专一性是指酶对底物具有选择性。一种酶只作用于一类底物 / 一定的化学键 / 一种物质
专一性分类
键专一性
基团专一性
绝对专一性
立体异构专一性
酶的命名
底物+反应类型+酶
eg:多酚氧化酶、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、葡萄糖异构酶、 蛋白水解酶（蛋白酶）——水解酶可省掉反应类型
构成酶的活性中心的基团
和底物结合的基团，即结合基团
与底物不结合但参与催化反应的基团，即催化基团
酶促反应动力学
底物浓度
米氏方程
V = Vmax【S】/ Km+【S】
米氏常数 Km
物理意义：当酶催化反应的速度为最大速度一半时的底物浓度（mol/L）
抑制作用
不可逆抑制作用
定义：抑制剂与酶的必需活性基团以非常牢固的共价键结合而引起酶活力的丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶恢复活性。
可逆抑制作用
定义：抑制剂通过非共价键与酶和酶-底物复合物进行可逆性的结合使酶活性降低或失活，可采用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶恢复活性。
竞争性抑制作用
Vmax 不变；Km 增加
非竞争性抑制作用
Vmax 减少；Km 不变
反竞争性抑制作用
Vmax 减少；Km 减少
酶促褐变
当果蔬受到损伤时，组织和氧气接触，由酶催化造成变色的作用
反应条件
酚类底物
多酚氧化酶
三者缺一不可
氧气
反应机理
植物组织中的酚类物质在有氧条件下被多酚氧化酶催化形成醌类化合物，醌类化合物进一步氧化聚合形成褐色色素从而引起组织褐变
在生活中的实例
马铃薯
藕
苹果
梨
切开或去皮后颜色变褐色，发生褐变反应
桃子
香蕉
如何抑制不利作用
钝化酶活性
热处理法 最短时间内达到钝化酶的要求 eg：水煮，蒸汽，微波
酸处理法，酶最适PH为6-7，PH3以下无活性 eg：柠檬酸，苹果酸，抗坏血酸
酚酶抑制剂，使酚酶失活，也可消耗氧 eg：二氧化硫及亚硫酸盐，抗坏血酸（还原剂）
加酚酶底物的类似物，与底物竞争酶的活性部位 eg：苯二酚，苯甲酸
驱除或隔绝氧气
eg：浸没在清水，盐水，糖水，抗坏血酸液中隔离外界氧气；真空包装；充氮包装
酶对食品感官的影响
质构
植物
淀粉酶
α-淀粉酶
内切酶。水解淀粉、糖原、环糊精分子内部的α-1,4糖苷键
β-淀粉酶
外切酶。水解淀粉时，从淀粉非还原末端开始，依次切下一个个麦芽糖单位
葡萄糖淀粉酶
外切酶。水解淀粉时，从淀粉非还原末端开始，依次切下一个个葡萄糖单位
果胶酶
催化果胶的分解，使组织软化，加速果汁过滤。促进果汁澄清，提高果汁产率（注意：果胶甲酯酶会脱去果胶中的甲酯基，生成果胶酸和甲醇，影响食品加工过程中的安全性）
动物
蛋白酶
水解肽键
凝乳酶在干酪制作中做凝聚剂，使干酪具有一定的硬度
酸性蛋白酶加入到面粉中可以在烘焙食品中改变产品坚实度
丝氨酸蛋白酶可以软化和嫩化肉中的结缔组织使肌肉变的柔软多汁（蛋白质的水合作用——持水性）
颜色
有利：增加红茶颜色
不利：某些食品削皮后颜色变为褐色。具体见上文
叶绿素酶
果蔬失去Mg2+,失去绿色
脂肪氧合酶
破坏叶绿素、胡萝卜素等。但同时能利用大豆粉中的脂肪氧合酶加强面粉的漂白效果
风味
大豆和大豆制品中的豆腥味是由于脂肪氧合酶催化亚麻酸（不饱和脂肪酸）氧化生成的氢过氧化物继续裂解产生的。
脂肪酶
能催化分解脂肪，生成甘油和脂肪酸。每种动物中脂肪酸组成不同，所以肉的风味不同
乳制品的增香。乳制品加工时添加适量脂肪酶可增强干酪和黄油的风味
过氧化物酶
通过催化不饱和脂肪酸过氧化物的裂解，产生具有不良气味的羰基化合物
碳水化合物
按水解程度分类
单糖
低聚糖（寡糖） 能水解产生2-10个单糖分子的化合物
乳糖——乳糖不耐症
形成原因
由于缺乏乳糖酶，不能分解乳糖，乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压作用，乳糖可以将液体引向肠腔，产生腹胀和痉挛
如何克服
1.添加乳糖酶，将乳糖水解变为单糖 2.通过发酵将乳糖变为乳酸，除去乳糖
多糖 超过10个单糖的聚合物
影响食品结构——凝胶结构
食品中一些高聚物分子即大分子（如多糖和蛋白质）能形成 海绵状的三维网状凝胶结构
凝胶既具有固体性质，也具有液体性质，固液共存，是具有粘弹性的半固体。
连续的三维网状凝胶结构是由高聚物分子通过氢键、疏水相互作用、范德华作用、离子桥联、缠结或共价键形成联结区，网孔把水截流，网孔中充满了水溶液，水的流动性变差，形成凝胶。
淀粉
分类
直链淀粉
支链淀粉
淀粉的糊化
本质：微观结构从“有序”变为“无序” 定义：淀粉在高温下，氢键被破坏，淀粉粒吸水膨胀，淀粉颗粒破裂，胶束区被破坏，形成均匀的糊状溶液的过程成为糊化（生到熟） eg：米饭煮熟后胀大，发粘；馒头蒸熟后表面光滑 具体图像解释见书本119页
淀粉的老化
本质：“无序”变为“有序” 定义：糊化后的淀粉分子在低温下自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复而形成致密、高度晶化的不溶性沉淀 eg：面包心变硬，新鲜度下降 馒头、米饭冷却变硬
果胶
高甲氧基果胶 HM（酯化度高于50%）
形成凝胶的条件和机理 1.加糖。目的在于脱水，使果胶分子之间易于结合而形成链状胶束。胶束在高度失水后加速凝聚，形成了三维网状结构 2.加酸。酸产生的H+可以中和电荷，果胶接近电中性，溶解度降低，因此加酸有利于凝胶的形成
低甲氧基果胶 LM（酯化度低于50%）
形成凝胶的条件和机理 加入Ca2+形成盐桥，加强果胶分子间的交联作用，形成稳定的网格，形成凝胶
褐变反应
非酶褐变
焦糖化反应
反应过程
在没有含氨基化合物存在的情况下，糖分子在高温下脱水、降解发生褐变反应， 即为焦糖化反应
产物及变化
糖脱水产物——产生褐色色素， 糖裂解产物——产生挥发性醛、酮、醇类等的风味成分 eg：可乐的生产会利用焦糖化反应
美拉德反应
食品中多为糖中的羰基与蛋白质/氨基酸中的氨基发生反应，羰氨反应
产生褐色色素和醛酮类的风味成分
对食品的影响
有利影响
增加色泽。 eg：焙烤面包的金黄色；酿造啤酒的黄褐色；酱油、醋的棕黑色
提升风味。 eg：加工过程中，不同条件下，产生不同风味，增加牛奶风味
不利影响
营养方面。 eg：糖和氨基酸反应破坏氨基酸，尤其是必需氨基酸赖氨酸会遭到破坏
安全性。 eg：高温下可能产生致癌物质，如烧烤，油炸
eg：牛奶高温脱水为奶粉时，如果条件没有控制好，可能会产生美拉德反应，产生褐色色素，奶粉颜色变深
影响美拉德的因素
糖的种类；氨基酸；温度；氧气；水分；PH；金属
如何抑制不利影响
1.去糖。加入葡萄糖转化酶，减少褐变 2.降低温度 3.降低水分含量 4.降低PH 5.色素形成早期加入还原剂，起到脱色效果
碳水化合物是多羟基结构，易形成氢键，从而形成网状结构，网孔把水截流，水的流动性变差，形成凝胶
玉米淀粉经过α-淀粉酶，葡萄糖淀粉酶，葡糖糖异构酶形成果葡糖浆
蛋白质功能性质的胶凝作用
美拉德
凝胶结构
多糖和蛋白质
