食品化学第二章重点

食品化学模拟试卷

——第二章

一．名词解释

1.水分活度：食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值，即Aw=p/p0。Aw为水分活度，p为食品上空水蒸气的分压力，p0为在相同温度下纯水的饱和蒸汽压。

2.滞后现象：采用向干燥食品样品中添加水的方法绘制的水分吸附等温线和按解吸过程绘的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。

3.分子移动性Ｍｍ：又称分子流动性，是分子旋转移动和平动移动的总度量（不包括分子的振动）。

4.吸附等温线（MSI）：在恒定温度下，以食品的水分含量对它的水分活度绘图形成的曲线成为水分的吸附等温线。

5.结合水：又称束缚水或固定水，通常指存在于溶质或其他非水组分附近的，与溶质分子之间通过化学键结合的那部分水。

6.疏水相互作用：疏水基团尽可能聚集在一起以减少它们与水分子的接触的作用。

7.笼合水合物：即冰状包合物，其中水为“主体”物质，通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为“客体”的分子。

8.邻近水：指处在非水组分亲水性最强的基团周围第一层位置，主要结合力是水—离子和水—偶极间的缔合作用。

9.过冷温度：开始出现稳定晶核的温度。

10.无定形态：指物质的所处的一种非平衡、非结晶状态。当饱和条件占优势并且溶质保持非结晶时形成的固体就是无定形态。

二．填空题

1.维持蛋白质三级结构的重要因素是（疏水相互作用）。

2.根据食品中水分子与非水物质间相互作用的性质和程度，可将水分为（体相水）、（结合水）。

3.结合水可分为：（化合水）、（邻近水）和（多层水）。

4.体相水可以分为：（不移动水）、（毛细管水）和（自由流动水）。

5.与离子或离子基团相互作用的水是食品中结合得最紧密的一部分水，它们是通过（静电相互作用）而产生水合作用。

6.水对非极性物质产生的结构形成响应，其中有两个重要结果：（笼形水合物的形成）、（蛋白质中疏水相互作用）。

7.在常温和0℃时，（六方形）冰晶最稳定。

8.大多数天然食品的初始冻结点在（-2.6到-1.0℃），并随冻结量增加，冻结点持续下降到更低，直到食品达到（低共熔点）。

9.我国的冷藏食品温度常为（-18℃）。

10.笼形水合物的“主体”水分子与“客体”分子之间相互作用一般是（范德华力）。

11.在冰点以上温度时，水分活度是（食品组成）和（温度）的函数，并以（食品组成）为主。

12.在冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与（温度）有关。

13.在不同溶质影响下，冰的结构主要有4种：（六方形）、（不规则树状）、（粗糙球状）、（易消失的球晶）。

14.在常温和0℃时，（六方形）冰晶最稳定。

15.高浓度盐溶液中，水的结构与邻近离子的水相同，即水的结构完全由（离子）控制。

16.木瓜蛋白酶肽链之间存在一个由（ 3 ）个水分子构成的水桥。

17.邻近水主要的结合力是（水—离子和水—偶极间的缔合作用）。

18.在较大温度范围的lnAw——1/T图，并非始终是一条直线；当冰开始形成时，直线将在（结冰温度）时出现明显折点。

19.0°C时冰的热导值约为同一温度下水的（4）倍，冰的热扩散速率约为谁的（9）倍。

20.食品中含有一定的水溶性成分，这将使食品的结冰温度（下降）。

21水结冰时，开始出现稳定晶核时的温度叫（过冷温度）。

22.影响冰结构的因素：（溶质的数量与种类）和（冻结速度）。

23.食品中水能与（离子及离子集团）、（具有形成氢键能力的中性基团）和（非极性物质）相互作用。

24.食品中水能与具有形成氢键能力的中性基团相互作用，其中中性基团有（羟基）、（羧基）和（氨基）等。

25.水分子缔合作用是通过（氢键）形成的一个四面体。

26.食品中的水分活度决定了微生物在食品中萌发的（时间）、（生长速率）、（死亡率）。

27.食品冻藏有（速冻）、（慢冻）两种方法。

28.真空包装的水产和畜产加工制品流通标准规定其水分活度要低于（0.94）。

29.同一食品，在一定范围内，温度升高，水分活度（提高）。

30.在预测食品稳定性的比较时，（Tg）、（Aw）、（Mm）是3个互补的方法。

31.大多数食物的水分吸附等温线呈（S）型，而水果、糖制品、含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物以及多聚糖物哈娘不高的食品的等温线为（J）型。

32.纯水冷却到过冷状态，开始出现稳定的（晶核），才开始向冰晶体转化。

33.在一定的环境条件下，冰的温度变化速率比水（大得多）。

34.一个化学反应的速率由（扩散系数）、（碰撞频率因子）、（反应的活化能）三方面决定。

35.水分子具有大的（偶极矩),能与离子产生强的相互作用，离子或离子基团的电荷与水分子偶极发生（静电相互作用)。

36.水分子为（四面体）结构，即（角锥体）结构，氧原子位于（四面体的中心）。

37.食品中，各种微生物的生长繁殖，一般来说，（细菌）对低水分活度最敏感，（酵母菌）次之，（霉菌）的敏感性最差。

38.食品的（单分子层水）的值可以准确地预测干燥产品最大稳定时的含水量。

39.根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成（单分子层水）和（多分子层水）。

40.把纯水作为食品。则其Aw=(1)。

41.与离子或离子基团相互作用的水是食品中结合得最紧密的一部分水，它们是通过离子或离子基团的（电荷）与水分子（偶极）发生静电相互作用而产生（水和作用）。

42.物质处于完全而完整的（结晶）状态下其Mm为（零），物质处于完全的玻璃态（无定形态）时其Mm几乎为（零），其他情况下Mm值（大于）零。

43.在温差相等的情况下，生物组织的冷冻速率比解冻速率（小）。

44.食品中含有一定的水溶性成分，这将使食品的冻结点（降低）。

45.在估计由扩散限制的性质时，（Mm）方法明显更有效。

46.邻近水是指处在非组分亲水性最强的基团周围的（第一层）位置，主要结合力是（水-离子）和（水-偶极）间的（缔合作用）。

47.（水分活度）是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。

48.大分子质量的“客体”如蛋白质、糖类、脂类和生物细胞内的其他物质也能与水形成（笼形水合物），使水合物的凝固点降低。

49.水分活度对酶促反应的影响体现在两个方面：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）。

50.大多数食品的水分吸附等温线呈（S形），而水果、糖制品、含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物以及多聚物含量不高的食品等温线为（J形）。

三．判断与解析

1.当Aw值一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中的水分含量。（√）

2.纯水的冰点是0℃，含有溶质的冰溶液的冰点低于0℃。（√）

4.物质处于完全而完整的结晶状态下其Mm为零，物质处于完全的玻璃态（无定形态）时其Mm值也几乎为零，其他情况下Ｍｍ值大于零。决定Ｍｍ之的是非水组分。（对）

5.水分活度在0.91以上时，食品的微生物变质以细菌为主。（√）

6.冰晶中的水分子以及它形成的氢键是固定不变的。（×）

7.食品的水分吸附等温线都呈S型。（×）

8. 大多数食品的水分吸附等温线呈S形，而水果、糖制品等为J形。（√）

９、解吸和回吸的等温线是一条曲线。（×）

10.一般来说，细菌对于低水分活度最敏感，霉菌次之，酵母菌的敏感性最差。（错）细菌最敏感，霉菌最不敏感

四．解答

1. 水的作用是什么？

答：①水使人体体温保持稳定；②水是一种溶剂；③水是天然的润滑剂；④水是优良的增塑剂，同时是生物大分子聚合物构象的稳定剂

2、如何理解ＭＳＩ？Ｐ２６

３、比较冰点以上和冰点以下的Aw值。

答：①在冰点以上的温度时，水分活度是食品组成和温度的函数，以食品组成为主。在冰点以下的温度时，水分活度不再受食品中非水组分种类和数量的影响，只与温度有关；②在冰点以上和以下的温度时就食品稳定性而言，Aw的意义是不一样的；③在冰点以下的Aw数据不能被用于于是冰点以上的相同食品的Aw。

４、对比速冻比缓冻的区别？

答：速冻，冻结速度快，形成冰晶数量多颗粒小，小冰晶的膨胀力小，对食品细胞组织的破坏小，营养保存好；缓冻相反，形成的冰晶大，膨胀时将食品的细胞破坏大，解冻时，细胞液流失，营养损失大。

５、结合水与体相水的区别？

答：①结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较稳定的比例关系；②.结合水的蒸汽压比体相水低得多；③.结合水不易结冰；④.结合水不能作为溶剂；⑤体相水能为微生物所利用，而结合水不能。

６、什么是水的吸湿等温曲线，它代表的意义是什么？

答：定义：在恒定温度下，食品的水分含量（以g水/g干物质表示）对其水分活度绘图形成的曲线称为等温吸湿曲线（MSI）；

意义：①⑤⑥了解在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度和相对蒸汽压的关系；②测定包装材料的阻湿性；③可以预测多大的水分含量时才能抑制微生物的生长；④可以看出不同食品中非水组分与水结合能力的强弱。

3.食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？

答：水与离子及离子基团是静电相互作用，与亲水性物质是氢键，与疏水性物质是疏水相互作用和笼形水合物的形成。

五．论述

1. 简述等温线的滞后现象以及可能引起滞后现象出现的原因。P28

答：采用向干燥食品样品中添加水（回吸作用）的方法绘制的水分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线并不互相重叠，这种不重叠性称为滞后现象。

一般来说，当Aw值一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中的水分含量。现在比较认可的大致原因是：

①食品解吸过程中的一些吸水部位与非水组分作用而无法释放出水分；

②食品不规则形状而产生的毛细管现象，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压；

③解吸时将食品组织发生改变，当再吸水时就无法紧密结合水分，由此可导致较高水

分活度。

2、试述降低水分活度提高食品稳定性的机理。P32

答：①大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行，降低Aw，减少体相水的比例，能使食品中许多可能发生的化学、酶促反应受到抑制；

②许多化学反应属于离子反应，反应发生的条件是在足够的体相水中，反应物首先进

行离子化或水合作用；

③很多化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行，降低Aw，就减少了

参加反应的体相水的数量，化学反应的速度也就变慢；

④许多以酶为催化剂的酶促反应，水除了起着一种反应物的作用外，还能作为底物向

酶扩散的输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化；

⑤食品中的微生物的生长繁殖都要求一定最低限度的Aw，党Aw低于0.60时，巨大

多数微生物就无法生长。

3、P31：脂类氧化和Aw之间的关系。

4、.试述食品低温冻藏的利弊。P33

答：利：可以提高一些食品的稳定性，低温下可以抑制微生物的生长繁殖，降低化学反应速率，提高食品稳定性；

弊：对于具有细胞结构的食品和食品凝胶，有两个不利后果。①水转化成冰之后，体积相应增加9%，体积的膨胀就会产生局部压力，使具有细胞组织结构的食品受到机械性损伤，造成解冻后汁液的流失，或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生；

②冷冻浓缩效应。由于在所采用的商业冻藏温度下，食品中仍然存在非冻结相，在非冻结相中非水组分的浓度提高，最终引起食品体系的理化性质改变；③此外，还将形成低共熔物，，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的结构和水与溶质间的相互作用也剧烈地改变，同时大分子更紧密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。

因此，冷冻给食品化学体系带来的影响有相反的两方面：降低温度，减慢了反应速率；溶质浓度增加，加快了反应速度。