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科学出版社1商品学第四章食品商品的特性2学习目的和要求掌握食品商品的化学成分和营养物质的特性及生理功能；了解影响食品卫生的各种因素和防范措施；学会分析和评价食品的营养价值；熟悉并了解乳及乳制品、酒、茶叶、饮料等食品的分类及特性，增强感性认识。科学出版社3第四章食品商品的特性第一节食品商品的化学成分4第一节食品商品的化学成分在商品学中，食品商品的化学成分，主要指的是食品商品的营养成分，又称营养素。包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水分等。食品的营养成分，不仅决定着食品的营养价值，而且与食品的质量和质量变化有着密切的关系。所以，食品的营养成分是研究食品质量和储藏的重要内容。科学出版社5第一节食品商品的化学成分一、碳水化合物6（一）碳水化合物的营养功用1．供给能量碳水化合物（糖）是最主要、最经济及最快的热能来源；富含碳水化合物的食品价格一般比较经济；短时间大强度的热能几乎全部由糖供给。2．构成物质所有神经组织和细胞核中都含有糖。3．调节生理糖的调节生理作用表现在调节脂肪代谢和节约蛋白质。摄入蛋白质的同时摄入糖类，就可以减少蛋白质的氧化，从而起到节约蛋白质的作用。7（二）糖的组成、结构与分类碳水化合物（糖）是由C、H、O三种元素组成的多羟基醛或多羟基酮。根据糖的结构不同，可将它们分为单糖、双糖和多糖三类。单糖：不能被水解的简单糖类。双糖：由两个单糖分子缩合而成的糖多糖：由许多单糖分子缩合而成的糖81．单糖单糖：不能被水解的简单糖类。单糖根据碳原子数不同又可分为戊糖和己糖；戊糖不能被人体利用，而己糖可被人体利用。①葡萄糖。广泛存在于食品中，动植物食品、加工食品都含有葡萄糖，以葡萄和苹果含量最多。②果糖。广泛存在于瓜果中，蜂蜜中含量也较多。③半乳糖。半乳糖在食品中游离存在的很少，乳品中的乳糖经水解后能产生半乳糖。乳糖是己糖中被人体吸收速度最快的糖，并能帮助人体吸收钙。1）戊糖。分子中含有五个碳原子的糖为戊糖，如核糖、木糖、阿拉伯糖等2）己糖。分子中含有六个碳原子的糖为己糖，如葡萄糖、果糖、半乳糖等92．双糖双糖：由两个单糖分子缩合而成的糖。如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。1）蔗糖。蔗糖分子由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成。蔗糖最早发现于甘蔗中，因而得名，它广泛用于食品中，食糖中的主要成分就是蔗糖。2）麦芽糖。麦芽糖是由两个分子的葡萄糖缩合而成。利用麦芽中的酶可以使淀粉水解，其产物中含有较多的麦芽糖，因而得名。3）乳糖。乳糖是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖缩合而成，主要存在于乳品中。人乳中乳糖含量比牛、羊乳的多，而且较容易消化吸收。103．多糖多糖：由许多单糖分子缩合而成糖，如淀粉、糖原、半纤维素、纤维素和果胶质等。1）淀粉淀粉是由大量葡萄糖分子缩合而成。根据结构不同分为：①直链淀粉。直链淀粉是由葡萄糖组成的链状化合物，遇碘呈蓝色，粘性小，在粳米、面粉、高粱中含量较多。②支链淀粉。支链淀粉也是由葡萄糖组成，但分子较大，有分支。遇碘呈蓝紫色，粘性大。在糯米、糯高粱中含量较高。113．多糖2）糖原糖原也是由许多葡萄糖分子缩合而成的，为支链淀粉的结构，但糖原的支链较多、较密、较短。糖原主要存在于动物的肝脏和肌肉中。人体吸收的单糖，除了供正常的热量消耗外，多余的部分则转变为糖原储藏在肝脏和肌肉中，供人体热量供应不足时的需要，并分解生成乳酸，所以肌肉长期活动后会感到酸痛。123．多糖3）粗纤维纤维素和半纤维素称为粗纤维，是植物细胞壁的主要成分。人体没有相应的水解酶，故对它们很难消化。纤维素是由许多葡萄糖缩合而成的高分子化合物。粗纤维在营养上虽无利用的价值，而且它的存在会妨碍人体对其他营养成分的消化和吸收；菜果等植物性食品粗纤维含量增加，会变得粗老，影响食用质量。但适量的粗纤维能刺激肠胃蠕动，有助于肠胃对食物的消化吸收，有利于废物的排泄，而且对预防阑尾炎、肠癌、冠心病和糖尿病等有一定效果。科学出版社13第一节食品商品的化学成分二、蛋白质14（一）蛋白质的营养功用与特殊的生理意义1．构成机体组织，促进人体生长发育2．提供人体所需的部分热量3．修补体内各种组织4．具有特殊的生理功能1）酶的催化作用和激素的生理调节功能。2）抗体（具有免疫作用的球蛋白）的免疫功能。3）血红蛋白的运载功能。4）核蛋白的遗传功能。5）肌纤凝蛋白的收缩功能。6）胶原蛋白的支架作用等。15（二）蛋白质的组成与结构1．蛋白质的化学组成蛋白质不能被人体直接利用，必须在体内经蛋白质水解酶分解成氨基酸，才能被人体吸收。氨基酸是构成蛋白质的基本单元，是含有氨基（–NH2）和羧基（—COOH）的一类低分子有机化合物。2．蛋白质的结构蛋白质都是由碳、氢、氧、氮等四种主要元素组成，有的还含有少量的硫和磷，有些蛋白质中含有铁、铜、锰、锌、钴、钼、碘等元素。蛋白质中氮的比例相对稳定，约占干物质的16％左右。16（二）蛋白质的组成与结构蛋白质是含有许多肽键的含氮高分子化合物。肽键把许多氨基酸连接形成较长的多肽键，这种多肽键是蛋白质的基本结构。OH|||—C—N—非必需氨基酸是指可以在人体内合成，或者可由其他氨基酸转变而成的氨基酸。必需氨基酸是指体内不能自己合成，或者合成速度不能满足身体正常发育的需要，其需要量又较多的氨基酸。有9种人体必需氨基酸：色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、组氨酸等。3．必需氨基酸和非必需氨基酸17（三）蛋白质的分类完全蛋白质：凡是所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当又符合于合成人体蛋白质需要的蛋白质，其营养价值就高，称为完全蛋白质。不完全蛋白质：凡是必需氨基酸品种不齐全的蛋白质称为不完全蛋白质。如果长期摄入不完全蛋白质食物，不仅不能维持人体正常生长发育，也不能维持生命。18（三）蛋白质的分类来自动物食品的蛋白质大多属于完全蛋白质；来自植物食品中的蛋白质大多数属于不完全蛋白质。大豆蛋白质是植物蛋白质中唯一能代替动物性蛋白的完全蛋白质；除蛋氨酸的数量稍低外，其他氨基酸种类比较齐全，营养价值较高。用大豆制成豆制品，不仅提高了蛋白质的消化率，而且豆制品中不含胆固醇，可以有效地预防冠心病。19（四）蛋白质的主要性质1．蛋白质的水解2．蛋白质的等电点3．蛋白质的胶体性质4．蛋白质的变性201．蛋白质的水解蛋白质在酸或碱条件下水解，会破坏部分氨基酸，生成深色有臭味的产物。蛋白质在酶的作用下水解，氨基酸不会被破坏，能生成具有一定的色、香、味的中间产物。食品工业中各种调味品，如酱油、酱类、豆豉、酱豆腐等都是利用酶水解蛋白质原料的产品。212．蛋白质的等电点蛋白质属于两性化合物。在酸性介质中蛋白质能形成带正电荷的离子，在碱性介质中则形成带负电荷的离子。如果在蛋白质溶液中加酸增加正离子或加碱增加负离子，使蛋白质溶液中正负离子数完全相等，总电荷等于零，这时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。在等电点时蛋白质的溶解度、粘度、渗透压、膨胀性、稳定性等均达到最低限度。在食品加工和储藏中都要利用蛋白质的这一性质。223．蛋白质的胶体性质蛋白质的分子大小在胶粒范围内，在水中能形成胶体溶液。由于同一种蛋白质表面有相同的电荷，胶粒间互相排斥，又由于蛋白质带的电荷能与水分子的电荷在蛋白质分子四周形成水膜，阻止蛋白质胶粒之间的聚集，这两个因素使蛋白质在水中能形成比较稳定的胶体溶液。如果将以上两种因素破坏后，蛋白质在水中就可能发生沉淀。在生活实践中，常利用蛋白质的胶体性质沉淀或分离蛋白质。如做豆腐、肉皮冻就是利用蛋白质的胶凝作用234．蛋白质的变性蛋白质的变性是指天然蛋白质在物理或化学因素的影响下，致使原有的性质部分或全部丧失。引起蛋白质变性的因素：物理因素包括干燥、脱水、加热、冷冻、振荡、射线照射、超声波等；化学因素包括强酸、强碱、脱水剂、沉淀剂等。蛋白质在食品加工、烹饪和储存中都可以发生变性，如豆腐、松花蛋的制作，烹饪中鱼丸、肉丸、胶冻等制作都是利用蛋白质的变性作用。肉、禽、鱼等食品经过冷藏因蛋白质的变性会降低它们的食用质量。科学出版社24第一节食品商品的化学成分三、脂类25三、脂类脂类是脂肪和类脂的总称。（一）脂肪1）供给能量，保持体温。2）构成体质。3）保持组织器官及神经免受外伤。4）贮存能量。5）促进脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸收。1．脂肪的营养功用体内储存的脂肪过多，易得肥胖病，耐久力下降。脂肪摄入过多能引起食欲不振和胃部不舒服。肠内脂肪过多，会刺激肠壁，妨碍吸收功能而引起腹泻。262．脂肪的组成脂肪含碳、氢、氧三种元素。纯净的脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸缩合而成的甘油三脂。脂肪包括动物脂肪和植物油两大类。习惯上把含有饱和脂肪酸较多的固体脂肪称为脂，动物脂肪在常温下为固态，所以称为脂。习惯上把含不饱和脂肪酸较多的液体脂肪称为油，植物脂肪在常温下一般为液态称为油。273．脂肪酸的分类1）饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸是指分子结构式中不含有双键的脂肪酸。如软脂酸、硬脂酸和花生酸等；不饱和脂肪酸是指分子结构式中含有双键的脂肪酸。如油酸、亚油酸和亚麻酸等。2）必需脂肪酸和非必需脂肪酸。必需脂肪酸是指在人体内有特殊生理功能但在人体内不能合成，必须每天从食物中摄取的不饱和脂肪酸，如亚油酸，亚麻酸、花生四烯酸等。非必需脂肪酸是指人体内可以合成而不必每天从食物中摄取的脂肪酸，如油酸、软脂酸和硬脂酸等。284．脂肪的物理性质1）色泽与气味。纯净的脂肪无色无味。天然脂肪带有的颜色主要是由于脂肪中溶有脂溶性维生素所致。天然脂肪的气味是由非脂成分及低脂酸造成的。2）粘度。油脂具有一定的粘度，其粘度与油脂的组成有关。3）密度与溶解度。脂肪的密度一般与其分子量的大小成反比，与其不饱和度成正比。4）熔点。油脂的熔点与脂肪酸的碳链长短和不饱和程度有关。5）折光率。脂肪酸的碳链增长，不饱和程度增加，折光率也随着增加。295．脂肪的化学性质1）脂肪的水解与酸价。脂肪在酸、碱、酶的作用下，能发生水解反应，生成甘油和游离脂肪酸。脂肪在碱溶液中水解，产生的游离脂肪酸又与碱发生皂化反应，生成脂肪酸的碱金属盐（即肥皂的主要成分）。2）氢化。液体植物油中的不饱和脂肪酸在催化剂的作用下，与氢发生加成反应，称为氢化。3）氧化腐败。油脂中的不饱和脂肪酸，暴露在空气中受氧的作用氧化分解成低级脂肪酸和醛、酮，发生恶劣的酸臭味，甚至呈有毒性。30（二）类脂磷脂是一种甘油脂，它的组成成分中除了甘油和脂肪酸外，还有磷酸与有机碱。粗制植物油中都含有磷脂，动物脂肪中较少，蛋黄中磷脂含量较多，动物的其他组织中含有磷脂。磷脂是一种很好的乳化剂，有助于人体对脂肪的消化。脂肪中的类脂包括磷脂、固醇。1．磷脂312．固醇固醇在动植物脂肪中都有存在。在植物油中存在的是植物固醇，如谷固醇、麦角固醇和豆固醇等；在动物脂肪中存在的是胆固醇。固醇都不溶于水，不会与碱皂化，所以它不是皂化物。人体中的胆固醇参与代谢作用和调节水分，正常人的血液中都有一定含量的胆固醇。中老年人，尤其是脑力劳动者，应控制饮食中的胆固醇含量。在饮食中增加维生素C和粗纤维，对降低血液中胆固醇有良好效果。科学出版社32第一节食品商品的化学成分四、维生素33（一）维生素的营养价值维生素是是人和动物维持生命和发育生长所必需的一类营养成分，它们对体内营养成分的消化、吸收，对体内能量的转变和正常的生理活动，都具有十分重要的作用。很多维生素还是酶的辅酶，与酶对生理活动具有同样的功能。维生素是机体代谢必不可少的微量营养素。绝大部分维生素不能在人体内合成，必须每天从饮食中摄取。34（二）维生素的分类维生素的分类方法是根据溶解性能分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。1）脂溶性维生素。此类维生素溶于脂肪中，不溶于水，与机体代谢有关，它们是维生素A、D、E、K等。2）水溶性维生素。此类维生素溶解于水中，易在