食品化学习题集(第二版)参考答案

食品化学复习知识点

一、名词解释

1.水分活度：水分活度——食品中水分逸出的程度，可以近似地用食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。

2.吸湿等温线：在恒定温度下，食品水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到水分吸着等温线。（等温条件下以食品含水量为纵坐标Aw为横坐标得到的曲线。）

3.滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线很少与解吸等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象（解析过程中试样的水分含量大于回吸过程中的水分含量）。水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致性被称为滞后现象。

4.焦糖化褐变：糖类物质在没有氨基化合物存在下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，会变成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化褐变。

5.美拉德反应：凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。又称美拉德反应（Maillard reaction）。

4.转化糖：蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖的混合物，称为转化糖（旋光发生改变）

5.预糊化淀粉：由淀粉浆料糊化后及尚未老化前，立即进行滚筒干燥，最终产品即为冷水溶的预糊化淀粉。（淀粉浆—→糊化—→滚筒干燥—→预糊化淀粉）

特性：易于溶解，似亲水胶体。

6.变性淀粉：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变（改）性淀粉。

7.过氧化值：表示油脂氧化程度的指标。按规定方法，用硫代硫酸钠滴定油脂试样中加入碘化钾后的碘量，每公斤油样所需硫代硫酸钠的毫克当量数。也可用１Ｋg油脂中的活性氧毫摩尔量（mmol O2/Kg油脂）表示。

8油脂的改性：油脂的改性就是借助于物理化学手段，通过对动物、植物油的加工，改变甘油三酸酯的组成和结构，使油脂的物理性质和化学性质发生改变使之适应某种用途。

9.油脂的酪化性：油脂在空气中搅拌打时，空气可呈现细小气泡被油脂包容，油脂的这种含气性质称为酪化性。

10.油脂的自动氧化：油脂暴露在空气中，不需额外条件作用，由于油脂的不饱和脂肪酸与氧作用，自发地进行氧化作用的现象。

11.油脂的酸价：指中和1克油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数。

12.油脂的酸败：油脂或含油脂食品，在贮藏期间因氧气、日光、微生物、酶等作用，发生酸臭不愉快气味，味变苦涩，甚至具有毒性，这种现象称为油脂酸败。

13.内源酶：是指动植物和微生物来源的食物原料组织中本身含有的酶。内源酶对食物的风味、质构、色泽和营养都具有重要的影响，其作用有的是期望的，有的是不期望的。

14.酶制剂：从生物中提取出的具有酶的特性的制品，称为酶制剂，专用于食品加工的称为食品酶制剂。

15.酶的辅助因子：许多酶在作用时，需要一个非蛋白质组分，将这种非蛋白质组分称为酶的辅助因子。

16.糖酶：是指催化碳水化合物（糖类）水解和转化的一大类酶的总称，主要有淀粉酶、果胶酶、乳糖酶、纤维素酶、转化酶、异构酶等。

17.蛋白酶：催化蛋白质降解的酶称为蛋白酶。它是生物体系中含量较多的一种酶，也是食品工业中较重要的一类酶。

18.酯酶：是指水解处在油/水界面的三酰基甘油的酯键的酶。这些酶广泛地分布于植物、动物和微生物，动物胰脏脂酶和微生物脂酶是其主要来源。

19.固定化酶：是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。

20.酶促褐变：较浅色的水果、蔬菜在受到机械性损伤（削皮、切片、压伤、虫咬、磨浆、捣碎）及处于异常环境变化（受冻、受热等）条件下，在酶促催化下氧化而呈褐色，称为酶促褐变。

21蛋白质的疏水作用：蛋白质某些氨基酸的侧链具有一定的疏水性，当两个非极性基团为了避开水相而聚集在一起的作用力。

22.蛋白质凝胶：蛋白质胶体溶液，在一定条件下，失去流动性，蛋白质分子聚集形成网状结构而成为“软胶”状态。蛋白质凝胶是水分分散在蛋白质颗粒之中形成的胶体体系，具有一定形状、弹性，半固体性质。

23.蛋白质的起泡能力：蛋白质在气—液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力。

24.酸性食品:非金属元素P、S、Cl在体内氧化为PO43-、SO42- 、Cl-，含带阴离子较多的食品，生理上称为酸性食品。

25.碱性食品：金属元素在人体内氧化生成 Na2O2 K2O CaO MgO，含带阳离子的金属元素M n+较多的食品生理上称为碱性食品。

26.色淀：将可溶于水的色素沉淀在可使用的不溶性基质上所制备的一种特殊的着色剂。

基质为氧化铝的为铝色淀，还有氧化锌、碳酸钙、二氧化钛、滑石粉等。

27.焦糖色素：将蔗糖、糖浆等加热到熔点以上，发生焦糖褐变反应而生成的复杂的黑褐色混合物，用来作为食品色素的物质，称为焦糖色素。

28.维生素：维生素是“人和动物为维持正常生理功能而必需从食物中获得的一类微量有机物质”。

29.维生素P： V P为一组与保持血管壁正常渗透性有关的黄酮类物质。包括芸香甙（芦丁Rutin）、橙皮甙、圣草甙。

30氧合作用 Oxygenation——肌红蛋白中的亚铁与一分子氧以配位键结合，而亚铁不被氧化，生成鲜红色的氧合肌红蛋白，这种作用被称为肌红蛋白的氧合作用。

31氧化反应 Oxidation——肌红蛋白中的亚铁与氧发生氧化还原反应，生成棕褐色的高铁肌红蛋白的作用被称为肌红蛋白的氧化反应。

二、问答题

1.食品中水的存在状态有哪些？各有何特点？

答：食品中水的存在状态有结合水和自由水两种，其各自特点如下：

①结合水（束缚水，bound water，化学结合水）可分为单分子层水（monolayer water），多分子层水（multilayer water）

作用力：配位键，氢键，部分离子键特点：在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂

②自由水（ free water）（体相水，游离水，吸湿水）可分为滞化水、毛细管水、自由流动水（截留水、自由水）作用力：物理方式截留，生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留；毛细管力

特点：可结冰，溶解溶质；测定水分含量时的减少量；可被微生物利用。

2.食品的水分活度Aw与吸湿等温线中的分区的关系如何？

答：为了说明吸湿等温线内在含义，并与水的存在状态紧密联系，可以将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区：Ⅰ区 Aw=0～0.25 约0～0.07g水/g干物质

作用力：H2O—离子，H2O—偶极，配位键

属单分子层水（含水合离子内层水）

不能作溶剂，-40℃以上不结冰，与腐败无关

Ⅱ区 Aw=0.25～0.8（加Ⅰ区，<0.45gH2O/g干）

作用力：氢键：H2O—H2O H2O—溶质

属多分子层水，加上Ⅰ区约占高水食品的5%，不作溶剂，-40℃以上不结冰，但接近0.8（Aw w）的食品，可能有变质现象。

Ⅲ区，新增的水为自由水，（截留+流动）多者可达20g H2O/g干物质

可结冰，可作溶剂

划分区不是绝对的，可有交叉，连续变化

3.在水分含量一定时，可以选择哪些物质作为果蔬脯水分活度降低值？

答：在食品中添加吸湿剂可在水分含量不变条件下，降低Aw 值。

吸湿剂应该含离子、离子基团或含可形成氢键的中性基团（羟基，羰基，氨基，亚氨基，酰基等），即有可与水形成结合水的亲水性物质。

如：多元醇：丙三醇、丙二醇、糖

无机盐：磷酸盐（水分保持剂）、食盐

动、植物、微生物胶：卡拉胶、琼脂…

4.什么叫淀粉的糊化？糊化的本质是什么？影响淀粉糊化的因素有哪些？试指出食品中利用糊化的例子。答：（1）在一定温度下,淀粉粒在水中发生膨胀,形成粘稠的糊状胶体溶液,这一现象称为"淀粉的糊化"。

（2）糊化的本质：水进入微晶束，拆散淀粉分子间的缔合状态，使淀粉分子失去原有的取向排列，而变为混乱状态，即淀粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。

（3）影响淀粉糊化的因素：

A.淀粉结构：结构紧密的淀粉，糊化温度高（难糊化）；直链淀粉含量高的，糊化温度高

B.温度：是糊化的决定性因素

C.水分：是不可缺少的因素。为了使淀粉充分糊化，水分必须在30%以上，水分低于30%糊化就不完全或不均一。

D.糖：（可溶性）可推迟糊化时间

E.脂类：（乳化剂）脂类可与直链淀粉形成络合物，抑制糊化。

F.pH：pH=10 溶胀速度提高，强碱可使淀粉在常温下糊化。

（4）应用：方便食品的制作，提高淀粉的α化程度，即彻底糊化，迅速脱水至〈10%，在较长的时间内不易老化。

5.什么叫淀粉的老化？影响淀粉老化的因素有哪些？谈谈防止淀粉老化的措施。试指出食品中利用老化的例子。

答：（1）已糊化的淀粉溶液，经缓慢冷却或室温下放置，会变成不透明，甚至凝结沉淀，这一现象称为"淀粉的老化"。

（2）影响因素：

A.直链淀粉易老化，支链淀粉不易老化

B.淀粉分子量的大小淀粉分子量大，聚合度高，肩并肩作用的位点就多，但链的定向却比短链难，所以中等聚合度的淀粉似乎更易老化。

C.无机盐，一般易使老化，磷酸盐抑制老化

D.含水量，30-60%最易老化，〈10%不易老化

E.温度，2-4℃时最易老化，〉60℃或〈-20℃不易老化

F. pH=7最易老化，pH〉10或pH〈7比较慢

G.脂类及单甘酯等乳化剂，阻止老化

（3）防止老化的措施：

A.加入磷酸盐；

B.高温〉60℃或低于〈-20℃保存；

C.加入脂类物质

（4）应用：粉丝的制作

6.简述油脂的光敏氧化历程，并简述它与油脂自动氧化历程有何区别？何者对油脂酸败的影响更大？

答：光敏氧化历程为单重态氧进行的反应：

1O

2直接进攻油脂不饱和脂肪酸双键的任一不饱和碳原子，发生一步协同反应，形成六元环过渡态，然后再进行双键转移，生成氢过氧化物。

特点：

不产生自由基，无诱导期；与氧浓度无关；双键由顺式转为反式仅受单重态氧淬灭剂的抑制；

反应速度常快于自动氧化，且有：

V（自动氧化）油：亚油：亚麻＝1：12：25 V（光敏）油：亚油：亚麻＝1：1.7:2.5

光敏氧化油脂产生氢过氧化物，分解成RO·+·OH，成为自动氧化的自由基。1O2是自动氧化的引发剂，一旦引发，自动氧化为主。

7.什么叫蛋白质的胶凝作用？它的化学本质是什么？如何提高蛋白质的胶凝性？

答：（1）蛋白质的胶凝作用：蛋白质胶体溶液在一定条件下，蛋白质胶体体系失去流动性，蛋白质分子聚集形成网状结构而成为“软胶”状态，这一过程叫蛋白质的胶凝作用。

（2）它的化学本质是蛋白质与蛋白质之间的作用，蛋白质分子聚集并形成有序的网状结构。

蛋白质凝胶具有一定形状，弹性，半固体性质；蛋白质凝胶是水分分散在蛋白质颗粒之中形成的胶体体系。

（3）提高蛋白质的胶凝性：A、热处理、冷却B、加酸C、添加盐类（钙离子）D、酶水解：加入酶适度水解，可促使胶凝形成。 E、先碱化、再恢复至中性或PI 点

F、与多糖胶凝剂作用：如明胶(+) + 阿拉伯胶（-）明胶(+) + 海藻酸钠（-）

8.试比较蛋白质水解的几种方法，并说明何种方法较为适合食品加工中使用？

答：（1）蛋白质的水解就是利用化学方法对天然蛋白质进行水解,水解后的蛋白质其功能性质发生改变。目前,水解蛋白质的方法有三种,即酸水解、碱水解和酶水解。

（2）几种方法的比较

①酸水解法：水解彻底；构型不变；色氨酸破坏。②碱水解法：色氨酸不破坏；水解液清澈；构型发生变化，D型对人体无用；丝，苏，精，赖，胱等氨基酸大部分破坏，生成异常氨基酸。

③酶水解法：常温，常压下可以进行；构型不变；卫生；但时间长，不易完全水解。通常用酶水解法，或酸水解与酶水解相结合的方法较适合食品加工。

9.蛋白质在食品中有哪些功能性质？举例说明蛋白质功能特性在食品加工中的作用。

答：蛋白质在食品中的功能性质有以下几个方面：

（1）水化性质可溶性蛋白质溶于水应用举例：蛋白质饮料的制作；

（2）蛋白质的胶凝作用应用举例：肉和奶酪的制作；（3）表面性质

①乳化性质应用举例：香肠和蛋糕的制作；

②起泡性质应用举例：冰淇淋和蛋糕的制作；

（4）风味结合蛋白质可作为风味物质的载体应用举例：油炸面圈。

10.举例说明蛋白酶在食品工业中的应用原理及途径。

答：蛋白酶是指催化蛋白质水解的酶，其应用原理是在适宜的条件下，蛋白酶催化相应的蛋白质降解成肽和氨基酸。食品工业中应用的蛋白酶有三种来源：①食品原料本身存在的内源蛋白酶；②由生长在食品原料中的微生物所分泌的蛋白酶；③被加入到食品原料中的蛋白酶制剂。

蛋白酶的作用和应用途径主要表现在：（1）有利于动物性食品原料形成良好的质构

例如肌肉中的组织蛋白酶可促使肌原纤维和胶原蛋白分解，钙离子激活中性蛋白酶可能通过分裂特定的肌原纤维蛋白质而影响肉的嫩化，这些酶在肌体死后僵直和成熟期间发挥重要作用。加入木瓜蛋白酶也可以使肌肉嫩化、改善质构。

（2）在动物性和植物性蛋白质的转化和综合利用方面发挥重要作用

蛋白质是食品的主要营养成分之一，通过蛋白酶的水解作用，使蛋白质转化成人类易消化吸收的肽和氨基酸，转化农产品、食品加工的副产物（如杂鱼、碎肉、动物血和豆粕等）为可在食品或饲料中利用的蛋白水解物，对于合理利用蛋白质资源、提高附加值和开发新产品具有重要意义。例如豆粕蛋白水解物在调味品中的应用等。

11.什么是酶促褐变？试以水果中的儿茶酚为例，用化学方程式表示酶促褐变过程，并谈谈控制酶促褐变可采用的措施。

答：(1)概念：较浅色的水果、蔬菜在受到机械性损伤（削皮、切片、压伤、虫咬、磨浆、捣碎）及处于异常环境变化（受冻、受热等），在酶促（催化）下氧化而呈褐色，称为酶促褐变。

(2) 机理酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。

例：在水果中，分布最广泛的酚类为儿茶酚，在儿茶酚酶作用下，氧化成邻醌，并生成羟基醌，然后聚合成黑色素。

（3）防止酶促褐变的措施，一般为降低酚酶活性、驱氧。可以采取如下方法：a.加热处理；b.酸处理法；

c.亚硫酸盐类处理法；

d.驱氧；

e.加入络合剂，抑制激活剂。

12.食品中维生素在食品加工中损失途径有哪些？为尽量降低维生素的损失，加工时应注意

什么？

答：（1）食品中维生素在食品加工中损失途径有以下几个方面：

①食品原料本身的成熟程度、新鲜程度。

②食品原料的预处理。例如，水果和蔬菜的去皮，清洗。

③谷物研磨对Ｖ的损失。精制程度越高，损失越大。

④烫漂处理的损失。损失程度与时间、温度、含水量、切口表面积、pH等有关。通常，短时间高温烫漂

维生素损失较少，烫漂时间越长，损失越大；水量少，损失较少；切口表面积大，损失大。

⑤脱水干燥的损失。一般冷冻干燥、真空干燥，喷雾干燥损失较小。

⑥加热、灭菌处理。加热温度越高，损失越大；高温短时灭菌损失较少。

⑦辐照处理。对辐射最敏感的维生素有Ｂ１、Ｅ、Ａ

⑧加工中使用化学添加剂物质和食品的其他组成对维生素的影响。如亚硫酸盐破坏Ｂ１、碱类对Ｂ１，

Ｃ不稳定，在pH=9时蛋糕烘烤Ｂ１损失95%，Cu2+、Fe3+破坏ＶＣ，Ｅ，B1 ，叶酸

13.矿物质的摄入剂量和相关生理功能之间的剂量-响应关系如何？（Bertrand定律）

答：矿物质的摄入剂量和相关生理功能之间的剂量-响应关系为完全缺乏某种必需的矿物质元素时就不能生存,少量缺乏时,容易得缺乏症,适量时正常生长,过量时产生毒性,高度过量致死。

14.植物性食物中钙、铁的生物有效性如何？为什么？

答：人对Ca的吸收很不完全，70~80%排泄，易受食物中植酸、草酸、脂肪酸、磷酸盐、pH影响，有利因素：V D、乳糖（可溶）、氨基酸。

人对Fe的吸收率极低（1—22%），大米1%，玉米3%，小麦5%，蛋3%，鱼11%，肉、肝脏22%。只有Fe2+才被吸收，受植酸盐、草酸盐、磷酸盐、pH、碳酸盐、多酚类的影响，V C、V B2、半胱氨酸有利于吸收。

15.如何判断食品是酸性食品还是碱性食品？

答：采取灰化的方法，再用酸或碱中和来确定。100g食品的灰分溶于水中，用0.1N酸或碱滴定，所消耗的ml数即为食品灰分的酸、碱度。“+”表示碱度“-”表示酸度