农科院2002-2010年食品化学真题答案

2002年农科院研究生入学考试试题（413食品化学）一、概念：（10分）（1）水分活度：一定温度下食品中的水蒸气压与该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。

（2）高甲氧基果胶和低甲氧基果胶：通常将酯化度大于50%的果胶称为高甲氧基果胶；将酯化度小于50%的果胶称为低甲氧基果胶。

（3）ω-3型和ω-6型脂肪酸：脂肪酸从含甲基的一端开始编号，第一个双键在3号位的称为ω-3型脂肪酸；而第一个双键在6号位的称为ω-6型脂肪酸。

（4）凝胶作用和织构化：果胶等大分子物质在适宜的条件下相互结合而产生链状胶束，并相互交织，形成三维网状结构的过程，称为凝胶作用；将水不溶性蛋白质加工成具有一定的组织结构、咀嚼性能和良好持水性能的薄膜或纤维状产品的过程成为蛋白质的织构化。

（5）酸值和碘值：中和1克油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数称为酸值；100克油脂吸收碘的克数称为碘值。

二、简答：（1）平衡膳食的概念和基本指标（15分）。

平衡膳食：各类食物的数量及其在膳食中所占的比重适宜的膳食称为平衡膳食；其指标有：a 食物多样，谷类为主；b 多吃水果、蔬菜和薯类；常吃奶类、豆类及其制品；c 常吃适量鱼、禽、蛋及瘦肉，少吃肥肉和荤油；d 食量与体力活力相适宜，保持适宜体重；e 吃清淡少盐的膳食；f 如饮酒应限量。

（2）简述小麦、玉米、稻米和大豆中所含蛋白质的种类和特性（15分）。

小麦：主要以麦谷蛋白和麦胶蛋白为主，麦谷蛋白分子中不只含有大量的链内双硫键，而且含有链间的双硫键，故其相对分子量高达1×106，麦谷蛋白不溶于水和食盐溶液，但可溶于稀酸稀碱溶液；麦胶蛋白只含有链内的双硫键，其相对分子量仅为1×104，它可溶于一定浓度的乙醇溶液。

玉米：含有清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白，以醇溶性蛋白和谷蛋白为主，玉米醇溶性蛋白可溶于一定浓度的乙醇溶液，可形成一定强度的薄膜，而玉米谷蛋白不溶于水、乙醇溶液和食盐溶液，但可溶于稀酸稀碱溶液。

稻米：大米蛋白质的品质由于小麦蛋白和玉米蛋白，含有优质的赖氨酸，且低过敏性，其主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白四种蛋白质组成，其中谷蛋白和球蛋白为主要成分，各自占80%和12%，醇溶蛋白占3%，谷蛋白可溶于稀酸稀碱溶液；球蛋白不溶于水，可溶于食盐溶液。

大豆：主要以清蛋白和球蛋白为主，大豆清蛋白可溶于水、食盐溶液、乙醇溶液和稀酸稀碱溶液，而大豆球蛋白不溶于水，可溶于食盐溶液、乙醇溶液和稀酸稀碱溶液，大豆球蛋白在调pH 至4.5或加硫酸铵至饱和时可析出沉淀，故称为酸沉蛋白，而大豆清蛋白则无此性质，称为非酸沉蛋白。

（3）氧化还原酶的种类及其作用（15分）。

A 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶可从真菌如黑曲霉和青霉菌中制备。

它可通过消耗空气中的氧而催化葡萄糖的氧化，因此它可出去葡萄糖或氧气。

61262610622C H O O C H O +H O +−−→酶例如葡萄糖氧化酶可用在蛋品生产中以除去葡萄糖，而防止产品变色；可使油炸土豆片产生金黄色而不是棕色；它还可出去封闭包装系统中的氧气以抑制脂肪的氧化和天然色素的降解。

例如，可抑制螃蟹肉和虾肉的颜色从粉红色变成黄色。

B 过氧化氢酶 过氧化氢酶主要从肝或微生物中提取，它能分解过氧化氢形成水和氧气。

过氧化氢是食品用葡萄糖氧化酶处理后的一种副产品和一些灌装特殊过程加入到食品中的化合物。

例如，用22H O 可对牛乳进行巴氏消毒，过剩的22H O 可用过氧化氢酶消除。

C 乙醛脱氢酶 大豆加工时，由于其中的不饱和脂肪酸会发生酶促氧化而产生具有豆腥味的挥发性降解化合物（正己醛等），此时若加入乙醛脱氢酶则能使醛转化为羧酸而消除豆腥味，由牛肝线粒体中提取的乙醛脱氢酶与正己醛有很好的亲和力，故广泛用于牛乳生产中。

D 过氧化物酶 过氧化物酶是一种含有血红素辅基的酶，广泛存在与高等植物和牛乳中。

从营养、色泽和风味来看，过氧化物酶也是很重要的。

一方面过氧化物酶能使维生素C 氧化而破坏其在生理上的功能；另一方面过氧化物酶能催化不饱和脂肪酸过氧化物的裂解，产生具有不良风味的羰基化合物，同时伴随产生自由基，这些自由基会进一步破坏食品中的许多成份。

E 抗坏血酸氧化酶 抗坏血酸氧化酶是一种含铜的酶，能氧化抗坏血酸形成脱氢抗坏血酸。

抗坏血酸氧化酶存在于瓜类、种子中。

抗坏血酸氧化酶对抗坏血酸的氧化作用对柑橘加工的影响很大，其在加工时，抗坏血酸氧化酶的活性就显露出来。

因此，为减少维生素C 的破坏，柑橘加工过程中最好做到低温，快速榨汁、抽气，再进行巴氏杀菌以钝化酶的活性。

F 脂肪氧合酶 脂肪氧合酶广泛存在于植物中，如在大豆、绿豆、小麦中含量较多。

脂肪氧合酶对底物具有高度的特异性，只能催化含顺、顺-1,4-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸及甘油酯的氧化反应。

脂肪氧合酶在食品加工中很重要，因为它会影响到食品的色泽、风味和营养价值。

如大豆和豆制品的豆腥味，就是由于脂肪氧合酶催化亚麻酸氧化生成的氢过氧化物继续裂解而产生的。

另外，通心面在加工过程中，脂肪氧合酶可起漂白作用，再如，面粉中常常加入大豆粉，这不仅可以增加面粉的蛋白质含量，而且可以改善面团的流变学性质。

（4）油脂的氧化机理及其控制措施（15分）。

油脂的氧化可分为自动氧化、光敏氧化、酶催氧化3种。

自动氧化：油脂自动氧化是活化的不饱和脂肪酸与基态氧发生的自由基反应。

其反应过程分为三个阶段：22RH R +HR O ROOROO RH ROOH+R ()R R R-RR ROO ROORROO ROO ROOR+O −−−−→+→+→+→+→+→引发剂链引发：链增殖：继续参与上步反应链终止：光敏氧化：一定条件下，不饱和脂肪酸与激发态氧发生的自由基反应，其反应速率比自动氧化反应速度约快1500倍。

酶促氧化：脂肪在酶的参与下所发生的氧化反应，称为酶促氧化。

常见的酶有脂肪氧合酶等。

控制措施：①物理方法：低温贮存，避光，抽真空处理，加入抗氧化剂。

②化学方法：氢化处理，加入金属离子螯合剂等。

（5）天然类胡萝卜素的结构特点、主要作用及其应用（15分）。

类胡萝卜素又称多烯色素，根据其结构可分为2大类：一类为纯碳氢化合物，称为胡萝卜素类；另一类为结构中含有羟基、环氧基、醛基、酮基等含氧基团，称为叶黄素类。

胡萝卜素类包括4种化合物，即---αβγ胡萝卜素、胡萝卜素、胡萝卜素和番茄红素，它们都是含40个碳的多烯四萜，由异戊二烯经头-尾或尾-尾相连而成。

它们是结构很相近的化合物，其化学性质也很相近，但它们的营养属性却不同，如---αβγ胡萝卜素、胡萝卜素、胡萝卜素是维生素A 原，因在体内均可以被转化为维生素A 原。

而番茄红素却不是维生素A 原。

胡萝卜素极易被氧化，故其可作为天然抗氧化剂，可清除单线态氧、羟基自由基、超氧自由基和过氧自由基；其还可作为天然的着色剂应用于食品工业；由于其可以作为维生素A 原，在体内转化为维生素A ，故其可提高视力，预防和治疗白内障。

叶黄素广泛存在于生物材料中，随着叶黄素类的含氧量的增加，它们的脂溶性下降。

因此，叶黄素类在甲醇和乙醇中能很好的溶解，却难溶于乙醚和石油醚，有个别甚至亲水。

叶黄素类中也有一小部分为维生素A 原，多数也具有抗氧化作用。

故也可作为天然的着色剂、抗氧化剂。

（6）简述脂溶性维生素的主要种类及其作用（15分）。

种类作用 维生素A预防表皮细胞角化，防止干眼病，防治夜盲症 维生素D调节钙磷代谢，预防小孩的佝偻病和成人的骨质软化症 维生素E维持肌肉和神经系统功能的完整性，清除体内的自由基，提高机体免疫力，预防不育症 维生素K 凝血酶原合成的必需因子，促进血液凝固2003年农科院研究生入学考试试题（413食品化学）一、概念（20分）（1）蛋白质变性与复性：在酸、碱、热、有机溶剂或辐照处理时，蛋白质的二、三、四级结构会发生不同程度的改变，这个过程称之为变性；变性的天然蛋白质，有时在引起变性的因素解除后，恢复原来结构性质的过程称之为蛋白质的复性。

（2）自由水与结合水：食品中与非水组分靠化学键力结合的水称为结合水；而除结合水以外的水都成为自由水。

（3）干性油脂与不干性油脂：根据油脂在空气中形成膜的难易程度将油脂分为干性油脂与不干性油脂，干性油脂碘值通常>130；而不干性油脂碘值通常<100。

（4）酶褐变与非酶褐变：酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的过程称为酶促褐变；而不需酶的参与就可发生的褐变反应称为非酶褐变，如美拉德反应、焦糖化反应。

（5）GMP/HACCP ：GMP 又称良好操作性规范，食品加工过程中为了保障食品安全而制定的一系列操作规则的总称；HACCP 即危害分析与关键点控制。

二、简述水分活度与食品耐藏性的关系（15分）。

A 在中等或高a w 的食品中，美拉德反应，脂类氧化，维生素B 1降解，叶绿色损失，微生物繁殖和酶反应均显示出最大反应速率，但对中等或高a w 的食品，一般随a w 的增高，反应速率反而下降。

B 在中等水分活度（0.7-0.9）的食品，由于其反应速率大而不利于食品保藏。

C 微生物通常是引起食品变质的主要原因，当a w >0.9时细菌才能生长繁殖，酵母菌要求a w >0.87，而大多数霉菌在a w =0.8时就开始生长繁殖。

但某些嗜高渗酵母菌株在a w <0.65仍能生长。

D 水分在酶促反应中起着溶解基质和增加基质流动性的作用，食品中绝大多数的酶在a w <0.85时，活性便明显减弱，但酯酶的活性可保留到a w =0.3乃至a w =0.1。

E 美拉德反应是引起食品变质的原因之一，在a w =0.6-0.7之间达到最大值，其后由于反应物被稀释其反应速度降低。

F 脂肪的非酶反应在a w 很低时便开始反应，其后一方面由于水与氢过氧化物结合抑制其降解，另一方面由于水与金属离子作用而抑制其催化的反应，反应速率下降，直到a w =0.4，随后，随着增加的水加大了氧的溶解度，并使脂分子膨胀，易被氧化部分暴露，氧化反应加快，直到a w =0.8，其后，水稀释了反应体系，反应速度再次下降。

三、列举三种必需脂肪酸并写出其结构式（15分）。

3232273237323243CH (CH )(CH -CH=CH)(CH)COOH CH (CH -CH=CH)(CH)COOHCH (CH )(CH -CH=CH)(CH)COOH 亚油酸 亚麻酸 花生四烯酸四、大豆、稻米和小麦中所含蛋白质的种类、特性和作用（15分）。

大豆：主要以清蛋白和球蛋白为主，大豆清蛋白可溶于水、食盐溶液、乙醇溶液和稀酸稀碱溶液，而大豆球蛋白不溶于水，可溶于食盐溶液、乙醇溶液和稀酸稀碱溶液，大豆球蛋白在调pH 至4.5或加硫酸铵至饱和时可析出沉淀，故称为酸沉蛋白，而大豆清蛋白则无此性质，称为非酸沉蛋白。