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食品化学笔记答案

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食品化学笔记答案

1、水分活度的概念以及与食品安全性的关系:

水分活度严格的定义如下:

Aw=f/f0

式中f是溶剂的逸度(逸度是溶剂从溶液逃脱的趋势)

f0为纯溶剂的逸度

在低压下,f/f0和P/P0之间的差别小于1%,根据P/P0定义Aw显然是有理由的,于是Aw=f/f0=P/P0或Aw=f/f0≈P/P0

水分活度反映了食品中的水分存在形式和被微生物利用程度。

水分活度与食品稳定性的关系体现如下两个方面:

虽然在食品冻结后不能用水分活度来预测食品的安全性,但在未冻结时,食品的安全性确实和食品的水分活度有着密切的关系。总的趋势是,水分活度越小的食物越稳定,较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性可从几个方面进行阐述:

1)水分活度与微生物生命活动的关系

水是一切生物体生命活动不可缺少的成分,微生物需要一定的水分才能进行一系列正常代谢。各类微生物生长都需要一定的水分活度,换句话说,只有食物的水分活度大于某一临界值时,特定的微生物才能生长。影响食品稳定性的微生物主要是细菌、酵母和霉菌,这些微生物的生长繁殖都要求有最低限度的Aw。一般来说,细菌的水分活度大于0.9,酵母为0.87,霉菌为0.8,一些耐渗透压微生物除外。如果食品的Aw低于这一数值,微生物的生长繁殖会受到抑制。在水分活度低于0.6时,绝大多数微生物无法生长、繁殖或产生毒素,可以使食品加工得以顺利进行。当然,在发酵食品的加工中,就必须把水分活度提高到有利于有益微生物生长、繁殖、分泌代谢产物所需的水分活度以上。

2)从酶促反应和食品水分活度的关系来看

水分活度对酶促反应是两个方面的综合,一方面是影响酶促反应的底物的可移动性,另一方面是影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85时,活性大幅度降低,如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外,如酯酶在水分活度为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。

3)从水分活度与非酶反应的关系来看:脂质氧化作用:在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生自由基而导致链氧化的结束,当水分活度大于0.4,水分活度的增加增大了食品中氧气的溶解。加速了氧化,而当水分活度大于0.8反应物被稀释,氧化作用降低。美拉德反应:水分活度大于0.7时地物被稀释。水解反应:水分是水解反应的反应物,所以随着水分活度的增大,水解反应的速度不断增大。

要使食品具有较高的稳定性,最好将Aw保持在结合水范围内。这样,既使化学变化难以发生,同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。

补充:水合:Hydration;持水力:water holding capacity;

结合水:存在于溶质及其非水组分邻近的水,并呈现与同一体系中的“体相水”显著不同的性质。BET与水分活度的关系:

首次出现最低反应速度时的水分含量相当于BET单层水分含量,一般情况下,水分活度上升,反应速度上升。

脂肪的氧化速度和水分活度的关系表述如下:

1)从极低的Aw开始,氧化速度随着水分的增加而降低,直到Aw值接近等温线的区域Ⅰ和区域Ⅱ的边界;(水分活度在0-BET间)

这是因为在非常干燥的样品中加入水会明显地干扰氧化,这部分水能与脂肪氧化的自由基反应中的氢过氧化物形成氢键,此氢键可以保护过氧化物的分解,因此可降低过氧化物分解时的初速度,最终阻碍了氧化的进行。微量的金属也可催化氧化作用的初期反应,但当这些金属水合以后,其催化活性就会降低。

2)进一步加水直到Aw直接近区域Ⅱ与Ⅲ的边界,氧化速度增加(水分活度大于BET);

因为在这个区域内所加入的水增加了氧的溶解度和使脂肪大分子肿胀,暴露更多催化部位,从

而加速了氧化。

3)再进一步加水,又引起氧化速度降低。

当水分活度大于0.80时,再进一步加水,则氧化速度降低,这可能是因为水对催化剂的稀释降低了它们的催化效力和降低了反应物的浓度。

滞后现象:

水分吸着等温线的滞后现象: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。水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致被称为滞后现象。当水分活度一定时,解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中的水分含量(解吸线在上方)。滞后环的形状取决于食品的品种和温度。

对于高糖-高果胶食品,例如空气干燥苹果,滞后现象主要出现在单分子层水区域,但是当水分活度大于0.65时就不存在滞后现象。对于高蛋白质食品,例如冷冻干燥熟猪肉,在水分活度小于0.85开始出现滞后现象但是滞后不严重,回吸和解吸等温线都保留S形。而对于淀粉质食品,例如冷冻干燥大米,存在一个大的滞后环,最高程度的滞后现象出现在水分活度在0.70时。

滞后现象和温度有着相关性,随着温度的提高,总的滞后现象减轻,滞后的起点降低。

2、淀粉

糊化:来源于植物种子、根、茎、叶等器官中的淀粉以颗粒形式存在,因淀粉颗粒内部部分分子的有序排列,即淀粉颗粒的半结晶性,使得淀粉在冷水中不溶,而形成淀粉乳(浆)。当淀粉被加热时,随着淀粉颗粒内部分子之间氢键的破裂,淀粉分子与水分子之间形成氢键,颗粒吸水膨胀,分子从颗粒内部游离出来,表现出淀粉乳粘度逐渐上升,淀粉颗粒的结晶结构逐渐消失,最终形成粘稠的淀粉糊,此过程即为淀粉的糊化,对应的温度即为淀粉的糊化温度。

淀粉的糊化可划分为3个阶段:

第一阶段:淀粉颗粒的可逆吸水膨胀阶段。在此阶段,淀粉颗粒吸水膨胀,其质量可增加30%-50%,颗粒体积膨胀到原体积的1.5-2倍。但当淀粉脱水、低温干燥后,淀粉颗粒仍能恢复到原始状态。

第二阶段:淀粉颗粒的不可逆吸水膨胀阶段。随着淀粉颗粒的不断吸水膨胀,颗粒膨胀程度增大,分子从颗粒内部游离出来。脱去淀粉吸附的水,颗粒不再恢复到原始状态,即淀粉颗粒的不可逆吸水膨胀。

第三阶段:在更高的温度和更长的时间下,淀粉颗粒进一步吸水膨胀,分子扩散,粘度上升。

淀粉糊化的本质是淀粉颗粒内部分子之间氢键的破裂,晶体结构的破坏,淀粉颗粒吸水膨胀,分子扩散,形成粘稠的淀粉糊。

不同来源的淀粉,其糊化温度是不同的,即糊化所需的能量不同。其原因与淀粉分子的大小、淀粉中直链淀粉的含量以及淀粉颗粒内部分子排列的紧密程度有关。

外界因素也会影响淀粉的糊化。在淀粉乳中加入氯化钠等电解质或蔗糖,会使淀粉难于糊化,即糊化温度升高;脂质与直链淀粉分子螺旋结构形成复合物,阻止了淀粉分子与水分子形成氢键,使得淀粉的糊化温度升高。有实验证实,用甲醇脱去玉米淀粉中的脂质,可使淀粉的糊化温度下降3-4℃。

淀粉在使用过程中,为了改变其糊化特性,还可以通过化学手段在淀粉分子中引入官能团。如通过在淀粉分子中引入乙酰基、单磷酸根、羧甲基、羟丙基等基团,使淀粉分子内或分子之间氢键断裂,而与水分子形成氢键的能力增强,从而使淀粉的糊化温度下降,易于糊化。相反,若淀粉分子内或分子之间通过具有双官能团试剂架桥,即交联淀粉,则会抑制淀粉颗粒的吸水膨胀,使淀粉的糊化温度升高,难于糊化。

回生:淀粉糊化后的稀溶液或糊在低温下静臵一段时间,混浊度增加,溶解度减少,在稀溶液中会有沉淀析出,如果冷却速度快,特别是高浓度的淀粉糊,会变成凝胶体,好象冷凝的果胶或动物胶溶液,这种现象称为淀粉的回生、老化或凝沉,这种淀粉称为回生淀粉或者老化淀粉。淀粉回生的本质是糊化的淀粉分子在温度降低时,由于分子运动减慢,淀粉分子之间又以氢键形式相互作用,重新排列成微晶束,形成凝胶体。

与淀粉糊化一样,淀粉回生的难易程度首先决定于淀粉分子的大小、淀粉中的直链淀粉含量。

与直链淀粉分子相比,支链淀粉分子较大,又有很多分枝,难于相互间以氢键形式有序地排列起来,因此,难于回生。而直链淀粉分子本身是链状结构,相互间以氢键形式有序地排列就比较容易,但也与其分子大小有一定的关系。马铃薯淀粉中的直链淀粉分子很大,不易回生,而玉米淀粉中直链淀粉分子较小,容易回生。各种不同来源的淀粉,其直链淀粉含量不同,分子大小有区别,因此,在相同条件下,其回生程度是不同的。

外界条件如淀粉糊化后的冷却速度、冷却后的贮藏温度、体系pH值大小、其它组份的存在等因素也会影响淀粉的回生程度。如:在高温下糊化后的淀粉,若冷却速度快,淀粉分子来不及以氢键形式缔合便形成了凝胶,其回生程度就小;若冷却速度慢,淀粉分子会有更长的时间进行缔合,其回生程度就大。

冷却后的淀粉糊在贮藏过程中,分子之间仍会进行分子缔合回生,进一步形成有序的排列,贮藏温度低,则缔合程度大,回生严重;贮藏温度高,则缔合程度小,回生度低。

淀粉糊体系的pH值影响淀粉分子上羟基的电荷,pH太大(碱性强)和太小(酸性强)都不利于淀粉分子之间缔合形成氢键。一般认为,中性体系,淀粉易于回生。

淀粉糊中存在的非淀粉组份也影响淀粉分子之间的缔合,如氯化钠、蔗糖分子会破坏淀粉分子周围的水化层,有利于淀粉分子之间的缔合,促进淀粉的回生;而二甲亚砜等非质子溶剂或乳化剂则抑制淀粉分子之间的缔合,阻碍淀粉的回生。

同改变淀粉糊化特性一样,也可以通过化学手段在淀粉分子中引入官能团,来减缓或加速淀粉的回生速度。如:在淀粉分子中引入亲水性基团乙酰基、单磷酸根、羧甲基、羟丙基等,一方面,阻碍了淀粉分子之间形成氢键缔合;另一方面,因它们易与水分子形成氢键,从而使淀粉分子亲水性增强,不易回生。

3、果胶:

天然果胶一般有两类:其中一类分子中超过一半的羧基是甲酯化的,称为高甲氧基果胶(HM),余下的羧基是以游离酸及盐的形式存在;另一类分子中低于一半的羧基是甲酯型的,称为低甲氧基果胶(LM)。羧基酯化的百分数称为酯化度(DE),当果胶的DE大于50%时,形成凝胶的条件是可溶性固形物含量(一般是糖)超过55%,pH2.0-3.5,当DE小于50%时,通过加入钙离子形成凝胶,可溶性固形物为10%-20%, pH2.5-6.5.

LM和HM果胶的胶凝机理是不同的.HM果胶溶液必须在具有足够的糖和酸存在的条件下才能凝胶,又称为糖-酸-果胶凝胶.当果胶溶液pH足够低时,羧酸盐基团转化成羧酸集团,因此分子不在带电,分子间斥力下降,水合程度降低,分子间缔合形成结合区和凝胶.糖的浓度越高,越有助于形成结合区,这是因为糖与分子链竞争水合水,致使分子链的溶剂化程度下降,有利于分子链间相互作用,一般糖的浓度至少在55%以上,最好在65%.凝胶是由果胶分子形成的三维网状结构,同时水和溶质固定在网孔中.形成的凝胶具有一定的凝胶强度.有许多因素影响凝胶形成条件与凝胶强度,最主要的因素是果胶分子的链长与连接区的化学性质.凝胶形成的条件同样还受到可溶性固形物的含量和pH 的影响,固形物含量越高及pH越低,则可在较高温度下胶凝。

LM果胶(DE<50=必须在二价阳离子(钙离子)存在情况下形成凝胶,凝胶的机理是由不同分子链的均匀区(均一的半乳糖醛酸)形成分子间接合区。胶凝能力虽DE的减少而增加,相对分子质量越小,形成的凝胶越弱。凝胶过程也和外部因素如温度、pH、离子强度以及钙离子的浓度有关。LM果胶在糖存在的情况下胶凝,由于pH与糖双重因素可以促进分子链间相互作用,因此可以在钙离子浓度较低的情况下进行胶凝。

果胶的主要用途是做为果酱和果冻的胶凝剂。不同酯化度的果胶能满足不同的要求。慢胶凝的HM果胶与LM果胶用于制造凝胶软糖。果胶的另外一用途是在生产酸奶时用作水果基质,LM果胶特别适合。果胶还可作为增稠剂与稳定剂。HM果胶可用于乳制品。它们在pH3.5-4.2之间能阻止加热时酪蛋白聚集,这适用于经巴士杀菌和高温杀菌的酸奶、酸豆奶以及牛奶和果汁的混合物。

4、同质多晶现象:所谓的同质多晶是指化学组成相同,但是不同晶型的物质,在熔化时可得到相同的液相。例如可可脂含有三种主要的三酰基甘油POSt(40%)、StOSt(30%)以及POP(15%),它具有6种同质多晶形物(Ⅰ-Ⅵ),其中Ⅰ型最不稳定,熔点最低,Ⅴ型比较稳定,是所期望的结构,可以使巧克力涂层具有光泽的外观;Ⅵ型比Ⅴ型的熔点高,最稳定。在巧克力的贮藏过程中,

它从Ⅴ型转变为Ⅵ型,导致巧克力表面形成一层非常薄的“白霜”。

加入低浓度的表面活性剂,能改变脂肪熔化温度范围及同质多晶型物的数量与类型,并稳定介稳态的同质多晶型物推迟向最稳定型转变。研究发现山梨醇硬脂酸一酯和三酯可抑制巧克力起霜,抑制Ⅴ型转变为Ⅵ型,同时山梨醇硬脂酸三酯可加速介稳态同质多晶型物转成Ⅴ型。

(2006年考题)巧克力表面为何出现白霜,如何抑制起霜现象?

巧克力中的可可脂含有三种主要甘油酯以及六种同质多晶型(Ⅰ-Ⅵ)。Ⅰ型最不稳定,Ⅴ型最稳定,能从熔化的脂肪中结晶出来,他是所期望的结构。Ⅵ型比Ⅴ型熔点高,但不能从熔化的脂肪中结晶出来,它仅以很缓慢的速度从Ⅴ型转变而成。在巧克力储存期间,Ⅴ型向Ⅵ型的转变被认为是“巧克力起霜”的原因,也有人认为,熔化的巧克力脂肪移动到表面,一旦冷却时,产生重结晶,造成不期望的外表,可可脂的同质多晶性质在起霜中起了重要的作用。

为了抑制外表起霜,适当的固化巧克力是必须的,这可通过调温过程及贮藏温度完成。此外乳化剂和天然抗霜物质也可成功应用于推迟不期望的同质多晶晶型转换和/或熔化脂肪移动致表面。

5、乳化剂

乳化剂分子是有亲水基和亲油基组成的双亲分子,乳化剂是食品体系中具有如下功能:

1)控制脂肪球滴聚集,增加乳状液稳定性;2)在焙烤食品中减少老化趋势,以增加软度;3)与面筋蛋白相互作用强化面团;4)控制脂肪结晶,改善以脂类为基质的产品的稠度。

重要的乳化剂介绍:

卵磷脂的乳化性:卵磷脂是一种磷脂的混合物,包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)以及磷脂酰丝氨酸。PC能稳定O/W乳状液,而PE与PI稳定W/O乳状液,卵磷脂中磷脂混合物对于W/O与O/W具有弱的乳化力。在硬水中含有较高浓度的钙和镁,则PE失去乳化能力而絮凝,为了增强其稳定乳状液的能力,将卵磷脂与其它乳化剂复合使用。在许多情况下,卵磷脂进行化学或酶法改性,可以提高乳化能力,并较少与金属离子的反应。应用的例子:在人造奶油中添加卵磷脂可以阻止水滴合并,因而减少水分蒸发速率,起到防溅剂的作用。另一个应用的例子是促进可可粉的分散,可可粉的表面含有一层可可脂膜,因而可可粉在低温不能分散在水或乳中,为了提高可可粉在水溶液中的分散性欲润湿性,在可可粉表面喷上一层薄的卵磷脂,磷脂的亲油部分定向于可可脂,而其亲水部分有助于可可粉进入水溶液。

6、抗氧化剂:抗氧化剂是一种能推迟自动氧化能力的物质发生氧化、并能减缓氧化速率的物质,它们的作用不是提高食品的质量,而是保持食品的质量与延长货架寿命。食品加工中使用的抗氧化剂具有价廉、无毒、有效浓度低、稳定以及对食品的色泽、风味和气味无显著影响。根据作用机理的不同,抗氧化剂分为主抗氧化剂和次抗氧化剂。主抗氧化剂是自由基接受体,可以延迟或抑制自动氧化的引发或停止自动氧化的传递(如:BHA、BHT、PG以及TBHQ等合成化合物,生育酚与胡萝卜素是天然主抗氧化剂);次氧化剂通过不同的作用能减慢氧化速率,但不能将自由基转化成较为稳定的产品,通常称为协同剂,能增加主抗氧化剂的抗氧化活性。

抗氧化剂复合后的抗氧化活性往往超过单个抗氧化剂,有两类协同作用,一类是混合自由基接受体,另一类是自由基接受体与金属螯合剂的复合作用。为了解释协同作用机理,以两种混合自由基接受体AH和BH说明:

如果A-H键的解离能大于B-H键的解离能,由于BH的空间位阻,因此与ROO〃的反应较慢,产生如下反应:

ROO〃+AH ROOH+A〃

A〃+BH B〃+AH

由于BH的存在,使主抗氧化剂AH具有再生能力,而A〃经过链反应消失的倾向大大减少。

酚类抗氧化剂与抗坏血酸相互间具有协同作用,如果单独使用,酚类化合物抗氧化性强于抗坏血酸,因此将酚类氧化物称为主抗氧化剂,而抗坏血酸称为增效剂,同样两种不同的酚类抗氧化剂也可能具有协同作用。

一般来说,金属螯合剂可使部分微量金属失活,微量金属往往以脂肪酸盐形式存在,由于金属螯合剂存在,使自由基接受体的抗氧化性质大大增强,产生协同作用。柠檬酸、磷酸、多磷酸盐以及抗坏血酸均是典型的金属螯合剂。

7、蛋白质的表面活性

气泡性质:泡沫是由一个连续的水相和一个分散的汽相所组成,蛋白质是主要的表面活性剂,帮助分散汽相的形成和稳定。由蛋白质稳定的泡沫一般是蛋白质溶液经吹气泡,搅打或摇振而形成的。一种蛋白质的起泡性质是指它在汽-液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力。一种蛋白质的起泡能力是指蛋白质能产生的界面面积的量,可以用膨胀率、起泡力来表示。泡沫稳定性涉及到蛋白质稳定处于重力和机械力下的泡沫的能力。影响起泡性质的因素有:

(1)pH值:若在PI值时的溶解性好,气泡能力强、泡沫的稳定性较好,如球蛋白、面筋蛋白、乳清蛋白;若溶解度低,则起泡能力差,稳定性很高,如大多数食品的蛋白质。若在PI以外,则起泡能力好,稳定性差。

(2)盐:盐对蛋白质起泡性质的影响取决于盐的种类和蛋白质的性质。NaCl能促进大豆蛋白质和鱼浓缩蛋白质的起泡能力,但降低形成的泡沫的稳定性。盐对由蛋白质形成的泡沫的影响取决于盐的浓度,在低浓度时,在低浓度时,盐提高蛋白质的溶解度,在高浓度时产生盐析效应,这两种效应都会影响蛋白质的起泡性质和泡沫稳定性。二价阳离子在一定浓度范围内能显著的改进蛋白质起泡能力和泡沫稳定性,这主要归之于蛋白质分子的交联和形成了具有较好粘弹性质的膜。

(3)糖:蔗糖、乳糖和其他糖加入至蛋白质溶液往往会损害蛋白质的起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。糖对泡沫稳定性的正效应是由于它提高了体相的粘度从而降低了泡沫结构中薄层液体的排出速度。泡沫膨胀率的降低主要是由于在糖溶液中蛋白质的结构较为稳定,于是当蛋白质分子吸附在界面上时较难展开,这样就降低了蛋白质在搅打时产生大的界面面积和泡沫体积的能力。在加工蛋白甜饼、蛋奶酥和蛋糕等含糖泡沫型甜食产品时,如有可能在搅打后加入糖,这样做能使蛋白质吸附、展开和形成稳定的膜,而随后加入的糖通过增加泡沫结构中薄层液体的粘度提高泡沫的稳定性。

(4)脂:脂类物质,尤其是磷脂,具有比蛋白质更大的表面活性,它们以竞争的方式在界面上取代蛋白质。于是,减少了膜的厚度和粘合性并最终因膜的削弱而导致泡沫稳定性下降。一般不含脂类的蛋白质有较好的起泡性质,具有表面活性的极性脂类妨碍了起泡。

8、食品原料中的内源酶的作用对食品质量的影响

食品原料中的酶有内源酶和微生物污染而引起的酶,由酶催化的生物化学变化会产生两类不同的结果:加快食品变质的速度和提高食品的质量。

食品的颜色是消费者首先关注的质量指标。绿色是许多新鲜蔬菜和水果的质量指标。导致水果和蔬菜中色素变化的三个关键性的酶是脂肪氧合酶、叶绿素酶和多酚氧化酶。

脂肪氧合酶:它对于食品有6个方面的功能,两个有益的功能是小麦粉和大豆粉的漂白,在制作面团过程中形成二硫键(依靠脂肪氧合酶的作用可以免加化学氧化剂);4个有害的是破坏叶绿素和胡萝卜素、产生氧化性的不良风味、使食品中的维生素和蛋白质类化合物遭受氧化性破坏、使食品中的必需脂肪酸遭受氧化性破坏。

叶绿素酶:叶绿素酶存在于植物和含叶绿素的微生物。它水解叶绿素产生植醇和脱植基叶绿素;尽管将果蔬失去绿色归之于这个反应。

多酚氧化酶:存在于植物、动物和一些微生物中,它催化两类不同的反应,分别为羟基化和氧化反应。多酚氧化酶催化一元酚羟基化形成的邻-二酚可以在酶的作用下进一步被氧化成邻—苯醌类化合物。醌类化合物进一步氧化和聚合形成黑色素的反应是一系列的非酶反应。在果蔬加工和保藏中如何控制多酚氧化酶的活力至关重要,显然消除O2和酚类的化合物是关键,抗坏血酸、亚硫酸盐和巯基化合物都具有还原性质,它们能将多酚氧化酶催化的反应得最初产物还原成底物,从而防止黑色素的形成。抗坏血酸、亚硫酸钠和巯基化合物也具有直接使酶失活的效果,一些非底物的酚类化合物是多酚氧化酶的有效抑制剂。

9、蛋白质的水合作用

重要概念:1)蛋白质结合水的能力:当蛋白质粉与相对湿度为90%-95%的水蒸气平衡时,每克蛋白质所结合的水的克数即为蛋白质结合水的能力。(蛋白质的水合能力部分地与它的氨基酸组成有关,带电的氨基酸残基数目愈大,水合能力愈大)

2)蛋白质的持水能力:蛋白质吸收水并将水保留在蛋白质组织中的能力。(保留的水是指结合水,

流体动力学水和物理截流水的总和,物理截流水对持水能力的贡献最大)

影响蛋白质结合水的能力的环境因素:

1)pH 处在等电点pH时,由于蛋白质-蛋白质相互增强,相互作用最弱。高于或低于等电点,由于净电荷和推斥力的增加,蛋白质能结合较多的水。大多数蛋白质结合水的能力在pH 9-10时比其他时来的大,这是因为巯基和酪氨酸残基的离子化;当超过10时,赖氨酸残基上的ε-氨基上正电荷失去使蛋白质结合水的能力下降。

2)盐的种类及浓度低浓度(0.2mol/L)的盐能提高蛋白质结合水的能力,这是因为水合离子和蛋白质分子上的带电基团微弱地结合所造成的。高盐浓度,更多的水与盐离子结合,导致蛋白质失水。3)温度温度提高,蛋白质结合水的能力一般随之下降,因为温度的提高减弱了氢键作用和离子基团水合作用。

4)蛋白质的构象变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质约高10%,,这是由于蛋白质变性时,随着一些原来埋藏的疏水基团暴露,表面积与体积之比增加之故。但如果变性导致蛋白质聚集,那么,蛋白质结合水的能力由于蛋白质-蛋白质相互作用而下降。

10.蛋白质的溶解度

根据蛋白质的溶解度性质可将它们分成4类:清蛋白,能溶于pH6.6的水;球蛋白,能溶于pH7.0的盐水;谷蛋白,仅能溶于酸(pH2)和碱(pH12)溶液;醇溶谷蛋白,能溶于70%乙醇。谷蛋白和醇溶谷蛋白是高疏水性蛋白质。

影响蛋白质溶解性质的主要的相互作用具有疏水和离子的本质。疏水相互作用能促进蛋白质-蛋白质相互作用,使蛋白质溶解度降低;离子相互作用能促进蛋白质-水相互作用,使蛋白质溶解度增加。

影响蛋白质溶解度除了上述固有的理化性质外,pH、离子强度、温度和存在有机溶剂等溶液条件也会影响蛋白质的溶解度。

1)pH和溶解度

在低于和高于等电点pH时,蛋白质分别带有净的正电荷或净的负电荷。带电的氨基酸残基的静电推斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。大多数食品蛋白质的溶解度-pH图是一条U形曲线,最低溶解度出现在蛋白质的等电点附近。大多数蛋白质是酸性蛋白质,它们在pH4-5(等电点)具有最低的溶解度,而在碱性pH具有最高溶解度。

由于大多数蛋白质在碱性pH(8-9)是高度溶解的,因此总是在此pH范围从植物资源像脱脂大豆粉,提取蛋白质,然后在pH4.5-4.8采用等电点沉淀法从提取液回收蛋白质。

热变性会改变蛋白质的溶解度-pH关系曲线的形状,(如天然的乳清蛋白在pH2-9范围内是完全溶解的,然而在70℃加热1min至10min后,溶解度-pH关系曲线转变成典型的U-形曲线,并且最低溶解度出现在pH4.5)这种现象的原因是由于热变性使蛋白质构像的展开而使表面疏水性提高造成的;构像的展开使蛋白质-蛋白质和蛋白质-溶剂相互作用之间的平衡想前者移动。

2)离子强度和溶解度

在低离子强度(<0.5),盐的离子中和蛋白质表面的电荷,从而产生了电荷屏蔽效应。此电荷屏蔽效应以两种不同的方式影响蛋白质的溶解度,这取决于蛋白质表面的性质。如果蛋白质含有比较高比例的非极性区域,那么此电荷屏蔽效应使它的溶解度下降;反之,溶解度提高。

当离子强度>1.0时,盐对蛋白质溶解度具有特异的离子效应。当盐浓度增加至μ=1时,盐酸盐逐渐降低蛋白质的溶解度(盐析),硫氰酸盐和过氯酸盐逐渐提高蛋白质的溶解度(盐溶)。

3)温度和溶解度

在恒定的pH和离子强度,大多数蛋白质在0~40℃范围内随温度的升高而提高。然而,一些高疏水性的蛋白质除外,他们的溶解度和温度呈负相关。当温度高于40℃时,由于热动能的增加导

致蛋白质结构的展开、非极性基团的暴露、聚集和沉淀作用,即溶解度下降。

4)有机溶剂和溶解度

加入能与水相互作用的溶剂(如乙醇和丙酮)降低了水介质的介电常数,从而提高了分子内和分子间的静电作用力。分子内的静电推斥相互作用导致蛋白质分子结构的展开。在展开状态下,分子间的极性相互作用导致蛋白质在有机溶剂-水体系中溶解度下降或沉淀。

由于蛋白质的溶解度与它们的结构状态紧密相关,因此,在蛋白质的提取、分离和纯化过程中,它常被用来衡量蛋白质变性的程度。

11.蛋白质的界面性质

问题1:与低相对分子量表面活性剂相比,蛋白质作为表面活性剂有什么差别?理想的表面活性蛋白质具有哪些性能?

答:1)不同于低相对分子量表面活性剂,蛋白质能在界面形成高黏弹性薄膜,后者能承受保藏和处理中的机械冲击,于是由蛋白质稳定的泡沫和乳状液体系比采用低相对分子质量表面活性剂制备的相应分散体系更加稳定。

2)在界面上的吸附模式,蛋白质不同于低相对分子量表面活性剂。后者的亲水和疏水部分存在于分子的两端,当分子吸附在界面并定向时,不存在构象压制因素。但对于像蛋白质,由于其体积庞大和折叠的特点,一旦吸附在界面,分子的一大部分仍然保留在体相,而仅有一小部分固定在界面。蛋白质分子的这一小部分束缚在界面上牢固的程度取决于固定在界面上的肽片段的数目和这些片段与界面相互作用的能量。

理想的表面活性蛋白质具有3个性能:①能快速地吸附至界面;②能快速地展开并在界面上再定向;③一旦到达界面,能与邻近分子相互作用形成具有强粘结性和粘弹性的膜,能经受热和机械运动。

问题2:评价和测定蛋白质乳化性质的方法哪些?

答:1)乳化活力指标(EAI)乳化活力指标即单位质量的蛋白质所产生的界面面积:

EAI=3φ/(R*m)

φ—分散相(油)的体积分数R—乳状液粒子的平均半径m—蛋白质质量

2)蛋白质的载量蛋白质的载量即每平方米界面面积上吸附的蛋白质量。

3)乳化能力(EC)EC是指在乳状液相变前每克蛋白质所能乳化的油的体积。测定蛋白质EC的方法如下:在不变的温度下,将油或熔化的脂肪加至在食品捣碎器中被连续搅拌的蛋白质水溶液,根据后者粘度或颜色的突然变化或电阻的增加检测相的转变。为了比较不同蛋白质的乳化性能,采用EC-蛋白质浓度曲线取代在特定蛋白质浓度下的EC。(由于乳化能力是以每克蛋白质在相转变前乳化的油体积表示,此值随相转变到达时蛋白质浓度的增加而减少,而未吸附的蛋白质积累在水相。)

4)乳状液稳定性常采用诸如保藏在高温或离心力下分离这样的剧烈条件来评价乳状液的稳定性。如采用离心的方法,则表示乳状液稳定性的方式为:

ES=乳油层体积/乳状液体积*100

式中乳油层体积是在乳状液经受标准化离心处理后测定得到的。

也可采用浊度法评价其稳定性,稳定性指标(ESI)的定义是乳状液的浊度达到起始值的一半所需要的时间。

问题3:简述影响蛋白质乳化作用的因素有哪些?

答:一些因素影响着由蛋白质稳定的乳状液的性质,它们包括内在因子(像pH、离子强度、温度、存在的低相对分子质量表面活性剂、糖、油相体积、蛋白质类型和使用的油的熔点)和外在因素(像制备乳状液的设备的类型、能量输入的速度和剪切速度)。

蛋白质的溶解度在它的乳化性质方面起着重要的作用,由于在油-水界面上蛋白质膜的稳定性同时取决于起促进作用的蛋白质-油相和蛋白质-水相的相互作用,因此,蛋白质具有一定程度的溶解度可能是必需的,所必需的最低溶解度取决于蛋白质的品种。

pH影响由蛋白质稳定的乳状液的形成和稳定。在等电点具有高溶解度的蛋白质,在此pH具有

最高乳化活力和乳化能力。在等电点时缺乏净电荷和静电椎斥相互作用有助于在界面达到最高蛋白质载量和促使高粘弹性膜的形成,两者都贡献于乳状液的稳定性。然而,乳化粒子间的静电推斥相互作用在某些情况下促进絮凝和聚结,于是降低了乳状液的稳定性。另一方面,如果蛋白质在等电点pH是高度水合的(少见的),那么在乳化粒子之间的水合推斥力能防止絮凝和聚结,于是稳定了乳状液。由于大多数食品蛋白质(酪蛋白、商品乳清蛋白、肉蛋白、大豆蛋白)在它们的等电点pH时是微溶和缺乏静电推斥力的,因此在此pH它们—般不是良好的乳化剂。然而,这些蛋白质在远离它们的等电点pH时可能是有效的乳化剂。(可单独成题)

蛋白质的乳化性质与它的表面疏水性存在着一个弱正相关联.然而与平均疏水性不存在这样的关系。

蛋白质在乳化作用前的部分变性(展开),如果没有造成不溶解,通常能改进它们的乳化性质。问题4:(真题:2005秋)描述与蛋白质起泡性质相关的蛋白质分子性质

作为一个有效的起泡剂,蛋白质必须满足下列基本要求:①它必须快速得吸附至气—水界面②它必须易于在界面上展开和重排;③它必须通过分子间相互作用形成粘合性膜。影响蛋白质起泡性质的分子性质主要有溶解度、分子(链段)柔性、疏水性、带电基团和极性基团的配臵。

溶解度:快速扩散至界面

疏水性:带电,极性和非极性残基的分布促进界面相互作用

分子(链段)柔性:推进在界面上的展开

带电基团的配臵:在邻近气泡之间的电荷推斥

极性基团的配臵:防止气泡的紧密靠近,水合作用,渗透和空间效应(受此性质和蛋白质膜的成分的影响)

问题5:描述影响蛋白质起泡性质的环境因素?

答:1)PH 由蛋白质稳定的泡沫在蛋白质的等电点PH比在任何其他pH更为稳定,前提是在pI时不会出现蛋白质的不溶解性。处在或接近等电点PH,由于缺乏推斥相互作用,这有利于在界面上的蛋白质-蛋白质相互作用和形成粘稠的膜。由于在pI缺乏在界面和吸附分子之间的推斥,因此,被吸附至界面的蛋白质的数量增加。上述两个因素提高了蛋白质的起泡能力和泡沫稳定性。如果在pI时蛋白质的溶解度很低,多数食品蛋白质的情况确是如此,那么仅仅是蛋白质的可溶部分参与泡沫的形成。由于可溶部分蛋白质的浓度很低,因此形成的泡沫的数量较少,然而泡沫的稳定性是高的。尽管蛋白质的不溶解部分对蛋白质的起泡能力没有贡献,然而这些不溶解的蛋白质粒子的吸附增加了蛋白质膜的粘合力,因此稳定了泡沫。一般情况下,疏水性粒子的吸附提高了泡沫的稳定性。在pI以外的pH,蛋白质的起泡能力往往是好的,但是泡沫的稳定性是差的。

2)盐盐对蛋白质起泡性质的影响取决于盐的种类和蛋白质的性质。一般的说,在指定的盐溶液中蛋白质被盐析则显示较好的起泡性质,被盐溶则显示较差的起泡性质。(对于大多数球状蛋白质,起泡能力和泡沫稳定性随NaCl浓度增加而提高,此性质被归于盐离子对电荷的中和作用。然而一些蛋白质(如清蛋白)却显示相反的效应,起泡能力和泡沫稳定性随NaCl浓度增加而降低,这可归于NaCl对乳清蛋白的盐溶作用)二价阳离子,像Ca2+和Mg2+,在0.02-0.4mo1/L浓度能显著地改进蛋白质起泡能力和泡沫稳定性,这主要归之于蛋白质分子的交联和形成了具有较好粘弹性质的膜。

3)糖蔗糖、乳糖和其他糖加入至蛋白质溶液往往损害蛋白质的起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。糖对泡沫稳定性的正效应是由于它提高了体相的黏度,从而降低了泡沫结构中薄层液体泄出的速度。泡沫超量的降低主要是由于在糖溶液中蛋白质的结构较为稳定,于是当蛋白质分子吸附在界面上时较难展开,这样就降低了蛋白质在搅打时产生大的界面面积和泡沫体积的能力。

4)脂脂类物质,尤其是磷脂,具有比蛋白质更大的表面活性,它们以竞争的方式在界面上取代蛋白质。于是,减少了膜的厚度和粘合性并最终因膜的削弱而导致泡沫稳定性下降。

5)蛋白质浓度蛋白质浓度影响着泡沫的—些性质。蛋白质浓度愈高,泡沫愈坚硬。泡沫的硬度是由小气泡和高粘度造成的。高蛋白质浓度提高了粘度有助于在界面形成多层的粘合蛋白质膜。起泡能力一般随蛋白质浓度的提高在某一浓度值达到最高值。

6)温度降低温度导致疏水相互作用减少,引起β-乳球蛋白的膨胀率减少,使得由β-乳球蛋白稳定的泡沫稳定性下降;而部分热变性能改进蛋白质的起泡性质。

7)制备泡沫的方法制备泡沫的方法影响着蛋白质的起泡性质。采用鼓泡或压缩空气经过喷雾器搅动液体的方法引入气体通常形成一种气泡较大的湿泡沫。在适度的速度下搅打液体,一般形成小气泡的泡沫。然而在高剪切速度搅打或过分地搅打会因蛋白质聚集和沉淀而降低起泡力。

问题6(2006春)问:糖对蛋白质的起泡性和泡沫稳定性有何影响,在加工含糖的泡沫甜食时如何利用这种性质?

蔗糖、乳糖和其他糖加入至蛋白质溶液往往损害蛋白质的起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。糖对泡沫稳定性的正效应是由于它提高了体相的黏度,从而降低了泡沫结构中薄层液体泄出的速度。泡沫超量的降低主要是由于在糖溶液中蛋白质的结构较为稳定,于是当蛋白质分子吸附在界面上时较难展开,这样就降低了蛋白质在搅打时产生大的界面面积和泡沫体积的能力。

在加工含糖的泡沫甜食时,如有可能在搅打后加入糖。这样做能使蛋白质吸附、展开和形成稳定的膜,而随后加入的糖通过增加泡沫结构中薄层液体的黏度提高泡沫的稳定性。

问1:常见的天然色素有哪几大类?

答:血红色素化合物、叶绿素类、类胡萝卜素、类黄铜与其他酚类物质、甜菜色素类等等

问题2:肌红蛋白主要发生哪些变化,如何在食品贮藏中控制这些变化?

答:肌红蛋白是由单条多肽链组成的球状蛋白质,该分子的蛋白质部分为珠蛋白,导致光吸收和显色的发色团是被称为血红蛋白的嘌呤环。肌红蛋白主要发生两种类型的反应:氧化反应和变色反应

氧化反应还原态的肌红蛋白向两个不同的方向转变,一部分发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白,一部分发生氧化反应生成棕褐色的高铁肌红蛋白。两类反应处于动态平衡之中。

变色反应有两个不同的反应可使肌红蛋白变为绿色。过氧化氢可与血红素素的Fe2+和Fe3+反应生成绿色的胆绿蛋白。硫化氢和氧气同时存在时,可形成绿色的硫代肌红蛋白。

食品贮藏中控制这些变化讨论如下:

除了光照、温度、相对湿度、水分活度、PH及细菌的种类会影响肉类色素的稳定性。若加入某些抗氧化剂如抗环血酸、维生素E、BHA或PG,它们可阻止或延缓脂质的氧化,从而延长肉组织颜色的保留时间。动物屠宰前氧气消耗的速度和高铁肌红蛋白还原酶的活力也会影响新鲜肉颜色的稳定性。利用气调法包装新鲜肉可有效防止血红素氧化。选择透气率低的包装膜,先除去包装袋中的空气,再充入富氧或映氧空气密封后可延长新鲜肉色泽的保留时间。若将肌肉组织贮存于缺氧(100%C02)条件下或与氧清除剂共存能提高额色的稳定性。气调成功的部分原因是抑制了微生物的生长。

问题3:导致植物丧失绿色的原因可能是哪些因素,食品加工或保藏中如何有效地保持蔬菜的鲜绿色?

采后植物组织内新合成的酸以及由热引起细胞酸的去局部化可引发叶绿素的降解而丧失绿色的可能原因。食品加工或保藏过程中有效保持蔬菜的鲜绿色主要集中在以下几个方面:叶绿素的保留、叶绿素绿色衍生物的形成和保留,或通过生成金属络合物以形成一种更易接受的绿色。

中和酸以保留绿色

在罐装绿色蔬菜中加入碱性物质可改善加工过程中叶绿素的保留率。

高温瞬时处理

商业化食品在较高温度下杀菌比在常规温度下杀菌所需时间短,因而与常规热处理食品相比,它们具有较好的维生素、风味和颜色的保留率。

将叶绿素酶促转化为脱植醇叶绿素以保留绿色

与常规方法相比,在较低温度下热烫灭酶是保留绿色蔬菜颜色的一个较好手段,人们采用此法是相信所产生的脱植醇叶绿素比其母体化合物的热稳定性要高。

金属络合物的商业应用

FAO已批准可将叶绿素衍生物安全用于食品,但游离铜离子含量不得超过200mg/kg。

热加工蔬菜的绿变

目前,使罐装蔬菜具有满意绿色的最好方法包括将锌添加于热烫液中,在热烫前先将组织加热以增加膜的通透性,然后在60℃或略高温度下热烫,选择适于形成金属络合物的pH,以及采用阴离子表面活性剂以改变组织的表面电荷。

问题4:叶绿素在食品加工储藏主要发生哪些变化?

答:食品中的叶绿素,常为脱镁、脱植醇后的产物与铜、锌或铁离子结合形成,性质稳定,水溶性较好。天然叶绿素由a、b两种物质组成,a为青绿色,b为黄绿色。均不溶于水,溶于丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂。加工中,叶绿素变化后会产生几种重要的衍生物。

叶绿素在食品加工储藏主要发生以下变化:

1)酶促变化:叶绿素酶是唯一能使叶绿素降解的酶,它可使植醇从叶绿素及脱镁叶绿素上脱落,对于其他类型的叶绿素衍生物此酶的活力变化很大。在植物体内该酶的最佳温度为60-82.2℃2)酸和热的作用:在加热或热处理过程中形成的叶绿素衍生物可根据四吡咯中心是否存在镁原子而分成两类。含镁的衍生物显绿色,而脱镁衍生物则显橄榄褐色,后者还是整合刑,在有足够的锌或铜存在时,它们可与锌或铜形成绿色络合物。

加热使叶绿素的镁原子极易被两个氢取代,发生脱镁、脱植,从而形成橄榄褐色的脱镁叶绿素,也可发生异构化反应,形成叶绿素异构体。pH影响叶绿素的分解速度,pH9.0时叶绿素对热最稳定,而在酸性介质中(pH3.0),它的稳定性欠佳。叶绿素在加热时的变化按下列的动力学顺序进行:叶绿素→脱镁叶绿素→焦脱镁叶绿素

光降解:叶绿素在受光辐照时会发生光敏氧化,光可使朴吩环在次甲基处断裂,四吡咯大环打开,在有氧的条件下能生成单线态氧和羟基游离基。这些活性物质进一步使开环的四吡咯氧化,生成过氧化物与更多的游离基,使叶绿素变为元色。

问题5:简述类胡萝卜素的特性,在食品加工储藏主要发生哪些变化,其在食品加工或保藏中的稳定性如何?

答:类胡萝卜素又称多烯色素,广泛分布于红色、黄色和橙色的水果及绿色的蔬菜中。类胡萝卜素分为两大类烃类胡萝卜素及氧合叶黄素。

类胡萝卜素为具有多个共轭双键的分子(多烯,全反),使得其容易发生异构化和氧化降解反应。在加热、酸或光的作用下,类胡萝卜素可发生异构化反应,部分双键的构型由反式变为顺式,导致其吸收波长发生移动。(生物活性当然发生大的变化)。类胡萝卜素容易发生氧化反应。一般氧化总是从两端的不饱和环上开始,环上双键接受氧形成环氧衍生物,然后此环氧衍生物分解造成环状结构遭到破坏并形成羰基。进一步的氧化可在任何一个双键上进行,形成可能的四元环过氧化物中间体,然后裂分生成分子量较小的多种含氧化合物。在此情况下,颜色将完全消失。另外,类胡萝卜素还具有抗氧化活性,除了可在细胞内或活体外对单重态氧引起的反应起保护作用外,在低氧分压时,还可抑制脂肪的过氧化反应。

在食品加工的一般条件下,类胡萝卜素并不发生严重的降解反应,特别是含水量较大的情况下,有足够的稳定性。冷冻对类胡萝卜素含量的影响极微,但是热烫可引起类胡萝卜素含量的变化,常需热烫的植物制品中的类胡萝卜素含量较原料组织有明显增加,原因是脂肪氧合酶可催化类胡萝卜素的氧化分解,热烫使酶使活;热杀菌可引起异构化反应,为避免过度异构化,热处理强度尽可能的降低。

2005秋博

1.P1

食品化学是食品科学的一个主要方面,它论述食品的成分和性质以及食品在处理、加工和储藏中经受的化学变化。食品化学或许是食品科学学科中涉及范围最宽的一个专门化,它的内容还包括食品毒理学、食品营养化学以及食品营养价值和毒物的生物检验技术;食品化学还涉及味觉和嗅觉原理。了解食品化学原理和掌握食品化学技术是从事食品科技工作必不可少的条件之一。

2.P6

3.P23 持水力—是被用来描述有分子(通常有低浓度的大分子)所构成的基质物理截留大量水

以防止渗出的能力。

P24 结合水—存在于溶质和其他非水组分邻近的水,并呈现与同一体系中的“体相水”显著不同的性质(与体相水相比较,应该认为结合水具有“被阻碍的流动性”而不是“被固定的”,其大致相当于邻近亲水基团的第一层水分子)

P36 水分吸着等温线—在恒定温度下,食品水分含量(每单位质量干物质中的水的质量)对P/P0做图得到水分吸着等温线(MSI)

P39 水分吸着等温线的滞后现象—是指水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致现象。4.P41

对与中等至高水分含量食品中反应速度随Aw提高而下降的现象可能的原因如下:

1)在这些反应中水是一个产物,水含量的增加导致产物抑制作用;

2)在试样中水分含量已达到这样的水平,使促进反应速度成分的溶解度、可接近性(大分子表面)和流动性不再是速度限制因素,进一步加水将稀释速度限制成分和降低反应速度。

5.P149

其中的还原糖是:麦芽糖,乳糖

6. β环糊精结构式

β环糊精属于环状分子,具有“外亲水,内疏水”的特殊环形立体结构,环糊精这种结构特征能使环糊精与各种固体、液体和气体化合物形成晶体包合物。环糊精形成复合物的能力使其有着广泛的应用::①稳定食品中的某些成分,防止其挥发、抗氧化、抗光和热分解、保护色素、防潮解、保湿等。②除去食品中的臭气和苦涩味。③可以使某些食品形成长期稳定的乳状液。。④增大食品的起泡力。等等

7.P68

9.暂时没找到

10.脂肪酸组成、游离脂肪酸与相应的酰基甘油、氧浓度、温度、表面积、水分、分子定向、物理状态、乳化、分子迁移率和玻璃化转变和助氧化剂

11.P273

氨基酸从乙醇转移至水的自由能变化ΔGt(Et→W)被用来表示氨基酸的疏水性。

即ΔGt(Et→W)=RTlnS AA,Et/S AA,W

式中S AA,Et和S AA,W—分别代表氨基酸在乙醇中和水中的溶解度

ΔGt是一个加和函数,即如果一个分子内含有两个基团,A和B,它们通过共价键结合在一起,那么ΔG t是基团A和基团B分别从一种溶剂到另一种溶剂的活化能的加和,即ΔG t

=ΔG t,A + ΔG t,

,AB

B

例如:颉氨酸(Val)可被看作是甘氨酸在α碳原子上连接着异丙基侧链的一个衍生物

从下式可以计算颉氨酸从乙醇移至水的自由能变化

ΔG t

=ΔG t,glycine+ΔG t,side chain

,val

或ΔG t

=ΔG t,val-ΔG t,glycine

,side chain

减去ΔG t,gly来确定氨基酸侧链的疏水性。

换言之,可通过从ΔG t

,AA

12.尿素和盐酸胍造成的蛋白质变性包括两个机制。第一个机制包括尿素和盐酸胍与变性蛋白优先结合,由于变性蛋白质以蛋白质-变性剂复合物的形式被除区,N→D平衡向右移动。随着变性剂的增加,蛋白质继续不断的转变成蛋白质-变性剂复合物,最终导致蛋白质的完全变性。由于变性剂与变性蛋白质的结合是很微弱的,因此,只有在高浓度的变性剂才能导致蛋白质的完全变性。第二个机制包括疏水性氨基酸残基尿素和盐酸胍溶液中的增溶。由于尿素和盐酸胍具有形成氢键的能力,因此在高浓度时这些溶质打断了水的氢键结构。作为极性溶剂的水的结构遭到破坏后,使它成为非极性残基的较好溶剂,这就导致蛋白质分子内部的非极性残基的展开和增溶。

13.P318

作为一个有效的起泡剂,蛋白质必须满足下列基本要求:①它必须快速得吸附至气—水界面②它必须易于在界面上展开和重排;③它必须通过分子间相互作用形成粘合性膜。影响蛋白质起泡性质的分子性质主要有溶解度、分子(链段)柔性、疏水性、带电基团和极性基团的配臵。

溶解度:快速扩散至界面

疏水性:带电,极性和非极性残基的分布促进界面相互作用

分子(链段)柔性:推进在界面上的展开

带电基团的配臵:在邻近气泡之间的电荷推斥

极性基团的配臵:防止气泡的紧密靠近,水合作用,渗透和空间效应(受此性质和蛋白质膜的成分的影响)

14.P385-387

测定酶催化反应的活化能需要作两种图。第一个图是在不同的温度下实验,测定的反应产物浓度—反应时间图(图1),从此图计算不同温度下酶催化反应的速度常数k。第二个图是酶催化反应的速度常数k的对数lgk—1/T(K)图(图2),直线的斜率就是反应的活化能。(对于第一个图所选择的温度必须保证能测定到在酶变性会成为问题前反应的初速度,在所有的温度下采用相同的pH,而且必须是最适pH。)

15.P418

①吸附将酶吸附在氧化铝、皂土、纤维素、阴离子(或阳离子)交换树脂、玻璃、羟基磷灰石和高岭土等材料上

②③载体截留采用凝胶包埋将酶分子截留。

④胶囊包合类似载体截留,但不形成凝胶,而是形成很小的颗粒或胶囊。

16.P410

果胶酸(盐)裂解酶在没有水参与的情况下通过β-消去,将果胶和果胶酸的糖苷键裂开。

17.P414

18.抗坏血酸(VC)在食品加工与保藏中的作用可有以下几个方面:

1)营养强化剂

抗坏血酸是人体内所不能合成的一种维生素,所以需要每日不间断的从外界摄入。另外还有种种治疗作用如:防治感冒、有助于癌症的治疗、防止过敏性反应、增强免疫体系功能等等

2)还原剂

抗坏血酸由于含有二个易于脱氢的羟基,具有还原性,化学性质活泼,所以是一种很好的抗氧化剂。这类用途分述如下:

用作稳定剂——稳定果蔬加工品及饮料中的风味和胡萝卜素,防止制品褐变,抑制产品发生异色异味。抑制牛奶、茶叶的氧化,使之风味稳定。

腌制剂的配伍——抗坏血酸几乎在所以肉类腌制中都有应用。添加抗坏血酸,可以使腌制时间缩短,即加快亚硝酸盐的呈色作用,另外抗坏血酸还具有一定的抑制肉度梭状芽孢杆菌的作用;抗坏血酸具有除氧的功能,因而可以除掉罐头中残留的氧,阻止色素氧化。另外,还有抑制酶促褐变的作用,这样就抑制了醌类化合物聚合引起的产品褐变。抗坏血酸与柠檬酸结合使用,可以增强护色效果。

19.结构图太复杂

20.

06年秋博

2.水分活度严格的定义如下:

Aw=f/f0

式中f是溶剂的逸度(逸度是溶剂从溶液逃脱的趋势)

f0为纯溶剂的逸度

在低压下,f/f0和P/P0之间的差别小于1%,根据P/P0定义Aw显然是有理由的,于是Aw=f/f0= P/P0或Aw=f/f0≈P/P0

水分活度反映了食品中的水分存在形式和被微生物利用程度。

水分活度与食品稳定性的关系体现如下两个方面:

虽然在食品冻结后不能用水分活度来预测食品的安全性,但在未冻结时,食品的安全性确实和食品的水分活度有着密切的关系。总的趋势是,水分活度越小的食物越稳定,较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性可从几个方面进行阐述:

3)水分活度与微生物生命活动的关系

水是一切生物体生命活动不可缺少的成分,微生物需要一定的水分才能进行一系列正常代谢。各类微生物生长都需要一定的水分活度,换句话说,只有食物的水分活度大于某一临界值时,特定的微生物才能生长。影响食品稳定性的微生物主要是细菌、酵母和霉菌,这些微生物的生长繁殖都要求有最低限度的Aw。一般来说,细菌的水分活度大于0.9,酵母为0.87,霉菌为0.8,一些耐渗透压微生物除外。如果食品的Aw低于这一数值,微生物的生长繁殖会受到抑制。在水分活度低于0.6时,绝大多数微生物无法生长、繁殖或产生毒素,可以使食品加工得以顺利进行。当然,在发酵食品的加工中,就必须把水分活度提高到有利于有益微生物生长、繁殖、分泌代谢产物所需的水分活度以上。

4)从酶促反应和食品水分活度的关系来看

水分活度对酶促反应是两个方面的综合,一方面是影响酶促反应的底物的可移动性,另一方面是影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85时,活性大幅度降低,如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外,如酯酶在水分活度为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。

3)从水分活度与非酶反应的关系来看:脂质氧化作用:在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生自由基而导致链氧化的结束,当水分活度大于0.4 ,水分活度的增加增大了食品中氧气的溶解。加速了氧化,而当水分活度大于0.8反应物被稀释,氧化作用降低。美拉德反应:水分活度大于0.7时地物被稀释。水解反应:水分是水解反应的反应物,所以随着水分活度的增大,水解反应的速度不断增大。

要使食品具有较高的稳定性,最好将Aw保持在结合水范围内。这样,既使化学变化难以发生,同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。

3. 这部分请自己整理,我的资料查得不是很全。

淀粉颗粒中直链淀粉和支链淀粉呈径向有序排列,颗粒中具有结晶区和非结晶区交替层的结构。即淀粉颗粒具有半结晶性,使得淀粉在冷水中不溶,而形成淀粉乳(浆)。

但当生淀粉被加热时,随着生淀粉颗粒内部分子之间氢键的破裂,淀粉分子与水分子之间形成氢键,颗粒吸水膨胀,分子从颗粒内部游离出来,表现出淀粉乳粘度逐渐上升,淀粉颗粒的结晶结构逐渐消失,最终形成粘稠的淀粉糊,此过程即为生淀粉的糊化,对应的温度即为淀粉的糊化温度。

而淀粉糊化后的稀溶液或糊在低温下静臵一段时间,混浊度增加,溶解度减少,在稀溶液中会有沉淀析出,如果冷却速度快,特别是高浓度的淀粉糊,会变成凝胶体,好象冷凝的果胶或动物胶溶液,这种现象称为淀粉的回生、老化或凝沉,这种淀粉称为回生淀粉或老化。淀粉老化的本质是糊化的淀粉分子在温度降低时,由于分子运动减慢,淀粉分子之间又以氢键形式相互作用,重新排列成微晶束,形成凝胶体,线性分子重新缔合,溶解度降低。老化的淀粉不易为淀粉酶作用。

与淀粉糊化一样,淀粉回生的难易程度首先决定于淀粉分子的大小、淀粉中的直链淀粉含量。与直链淀粉分子相比,支链淀粉分子较大,又有很多分枝,难于相互间以氢键形式有序地排列起来,因

此,难于回生。而直链淀粉分子本身是链状结构,相互间以氢键形式有序地排列就比较容易,但也与其分子大小有一定的关系。马铃薯淀粉中的直链淀粉分子很大,不易回生,而玉米淀粉中直链淀粉分子较小,容易回生。各种不同来源的淀粉,其直链淀粉含量不同,分子大小有区别,因此,在相同条件下,其回生程度是不同的。

外界条件如淀粉糊化后的冷却速度、冷却后的贮藏温度、体系pH值大小、其它组分的存在等因素也会影响淀粉的回生程度。如:在高温下糊化后的淀粉,若冷却速度快,淀粉分子来不及以氢键形式缔合便形成了凝胶,其回生程度就小;若冷却速度慢,淀粉分子会有更长的时间进行缔合,其回生程度就大。

冷却后的淀粉糊在贮藏过程中,分子之间仍会进行分子缔合回生,进一步形成有序的排列,贮藏温度低,则缔合程度大,回生严重;贮藏温度高,则缔合程度小,回生度低。

淀粉糊体系的pH值影响淀粉分子上羟基的电荷,pH太大(碱性强)和太小(酸性强)都不利于淀粉分子之间缔合形成氢键。一般认为,中性体系,淀粉易于回生。

淀粉糊中存在的非淀粉组份也影响淀粉分子之间的缔合,如氯化钠、蔗糖分子会破坏淀粉分子周围的水化层,有利于淀粉分子之间的缔合,促进淀粉的回生;而二甲亚砜等非质子溶剂或乳化剂则抑制淀粉分子之间的缔合,阻碍淀粉的回生。

许多食品在贮藏过程中质量变差,如面包陈化,汤的粘度下降并产生沉淀,这些都是由于淀粉老化的缘故。

以面包陈化为例,面包陈化表现在面包心变硬,面包新鲜程度下降。实际上在烘焙结束冷却时,陈化已开始。陈化的速率和产品的配方、烘焙工艺以及贮藏条件有关;陈化的原因是淀粉的无定形部分转变成结晶的老化状态。当烘焙食品冷却到室温时,直链淀粉大部分已经老化,而由于支链淀粉的老化则需要较长的时间。延缓面包陈化的方法将具有表面活性剂或具有表面活性的极性脂如单酰甘油及其衍生物硬脂酰-α-乳酸钠(SSL)添加到面包和其他食品中,使直链淀粉的疏水螺旋结构与极性脂分子的疏水部分相互作用形成直链淀粉-脂的络合物,从而改变淀粉的糊化,改变淀粉糊的流变性质以及抑制淀粉分子的结晶,最终推迟了淀粉的老化过程,延长食品的货架期。

4.

在HM果胶溶液中加入足够量的酸和糖就会形成胶凝。由于果胶溶液PH降低时,高度水合和带电的羧基转变成不带电荷的和仅少量水合的羧基,由于失去了一些电荷和降低了水合,高聚物分子链的某些部分就能缔合,使高聚物链形成结合和网状结构,网孔中固定了溶质分子的水溶液。由于高浓度糖(-65%,至少55%)能竞争水合水,因而降低了分子链的溶剂化,这样使分子链间相互作用,促进了结合区的形成。

低甲氧基果胶的胶凝是2个分子链间的羧基通过钙桥实现离子连接以及氢键的共同作用的结果,果胶和钙体系通常一经冷却就发生这种连接,但在冷藏条件下果胶介质中通过钙的缓慢释放也可获得此种连接。低甲氧基果胶分子上带的COO —比高甲氧基果胶相对多,分子间难以自身形成结合区,很易与钙离子等形成桥联作用,在此种桥联作用中,配对果胶链间的主要反应可能是钙离子形成的桥架作用,结合在他们的配位层中,配位层中的2个具有多个阴离子的氧原子来自于1 个果胶分子,另2 个多阴离子的氧原子来自于另1个果胶链。这种“桥联”模型随着钙离子浓度的增加,能组建越来越多的结合区,呈连续的立体分布,构成凝胶的三维空间网状结构,网孔内充满液体,外观形似固体,非常稳定,称为凝胶。

5. 巧克力中的可可脂含有三种主要甘油酯以及六种同质多晶型(Ⅰ-Ⅵ)。Ⅰ型最不稳定,Ⅴ型最稳定,能从熔化的脂肪中结晶出来,他是所期望的结构。Ⅵ型比Ⅴ型熔点高,但不能从熔化的脂肪中结晶出来,它仅以很缓慢的速度从Ⅴ型转变而成。在巧克力储存期间,Ⅴ型向Ⅵ型的转变被认为是“巧克力起霜”的原因,也有人认为,熔化的巧克力脂肪移动到表面,一旦冷却时,产生重结晶,造成不期望的外表,可可脂的同质多晶性质在起霜中起了重要的作用。

为了抑制外表起霜,适当的固化巧克力是必须的,这可通过调温过程及贮藏温度完成。此外乳化剂和天然抗霜物质也可成功应用于推迟不期望的同质多晶晶型转换和/或熔化脂肪移动致表面。

6.P234

为了解释协同作用机理,以两种混合自由基接受体AH和BH说明,引用Uri提出的一种假设,假定B-H键解能小于A-H键的解离能,而且由于空间位阻的原因,BH与RO2〃反应缓慢。或许会产生下列反应:

RO2〃+AH→ROOH+A〃

A〃+BH→AH+B〃

于是,由于BH的存在,能使主抗氧化剂再生,因而产生了一种节约效应。另外,A〃经过链反应而消失的倾向大大减少,从而显示出增效作用。

7. 蛋白质本身是没有气味的,然而它们能结合风味化合物,于是影响食品的感官品质。风味与蛋白质结合的机制取决于蛋白质试样的水分含量,而相互作用通常是非共价的。

干蛋白质粉主要是通过范德华、氢键和静电相互作用与风味物质相结合。风味化合物被物理截留在干蛋白质粉的毛细管和裂隙中也影响着他们的风味性质。在液体或高水分食品中风味被蛋白质结合的机制主要是涉及非极性配位体与蛋白质表面的疏水小区或空穴的相互作用。除疏水相互作用外,含有极性端基的风味化合物能通过氢键和静电相互作用与蛋白质相互作用。

风味物与蛋白质的相互作用通常是完全可逆的。然而,醛类化合物能共价的结合至赖氨酸残基侧链的氨基,这个相互作用是不可逆的。仅仅是非共价结合部分能贡献于蛋白质产品的香气和味道。

当风味物与蛋白质相结合时,蛋白质的构象实际上发生了变化。风味物扩散至蛋白质分子内部打断了蛋白质链断之间的疏水相互作用,使蛋白质的结构失去稳定性。由于挥发性风味物质主要通过疏水相互作用与水合蛋白质进行相互作用,因此,任何影响疏水相互作用或蛋白质表面疏水性的因素都会影响风味结合。因此可将风味结合的因素表述如下:

1)温度

温度对风味结合的影响很小,除非蛋白质发生显著性的热展开,这是因为缔合过程主要是有熵驱动而不是有焓来驱动的。热变性蛋白显示较高的结合风味物的能力,然而结合常数通常低于天然蛋白质。

2)盐

盐对蛋白质风味结合性质的影响与他们的盐溶和盐析性质有关。盐溶类型的盐使疏水相互作用去稳定,降低风味结合,而盐析类型的盐提高风味结合。

3)pH

pH对风味结合的影响一般与pH诱导的蛋白质构象变化有关。通常,碱性pH比酸性pH更能促进风味结合,这是由于蛋白质在碱性pH比在酸性pH经受更广泛的变性。

另外蛋白质的二硫键及蛋白质的水解也会影响风味物质的结合。前者是因为导致蛋白质的展开而提高风味结合,后者则是因水解造成疏水区的瓦解和疏水区数目的减少而降低风味结合。

8.P317

蔗糖、乳糖和其他糖加入至蛋白质溶液往往损害蛋白质的起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。糖对泡沫稳定性的正效应是由于它提高了体相的黏度,从而降低了泡沫结构中薄层液体泄出的速度。泡沫超量的降低主要是由于在糖溶液中蛋白质的结构较为稳定,于是当蛋白质分子吸附在界面上时较难展开,这样就降低了蛋白质在搅打时产生大的界面面积和泡沫体积的能力。

在加工蛋白甜饼、蛋奶酥和蛋糕等含糖的泡沫甜食时,如有可能在搅打后加入糖。这样做能使蛋白质吸附、展开和形成稳定的膜,而随后加入的糖通过增加泡沫结构中薄层液体的黏度提高泡沫的稳定性。

9.P413和P428(感觉答案太薄弱)

因为过氧化物酶是果蔬中对热最稳定的酶,有较强的耐热性,在过氧化物酶失活的条件下,可以保证其他所有的酶均受到破坏,因此,一般被用来作为食品热处理是否充分的指标。

10.P557-561

采后植物组织内新合成的酸以及由热引起细胞酸的去局部化可引发叶绿素的降解而丧失绿色的可能原因。食品加工或保藏过程中有效保持蔬菜的鲜绿色主要集中在以下几个方面:叶绿素的保留、叶绿素绿色衍生物的形成和保留,或通过生成金属络合物以形成一种更易接受的绿色。

1)中和酸以保留绿色

在罐装绿色蔬菜中加入碱性物质可改善加工过程中叶绿素的保留率。

2)高温瞬时处理

商业化食品在较高温度下杀菌比在常规温度下杀菌所需时间短,因而与常规热处理食品相比,它们具有较好的维生素、风味和颜色的保留率。

3)将叶绿素酶促转化为脱植醇叶绿素以保留绿色

与常规方法相比,在较低温度下热烫灭酶是保留绿色蔬菜颜色的一个较好手段,人们采用此法是相信所产生的脱植醇叶绿素比其母体化合物的热稳定性要高。

4)金属络合物的商业应用

FAO已批准可将叶绿素衍生物安全用于食品,但游离铜离子含量不得超过200mg/kg。

5)热加工蔬菜的绿变

目前,使罐装蔬菜具有满意绿色的最好方法包括将锌添加于热烫液中,在热烫前先将组织加热以增加膜的通透性,然后在60℃或略高温度下热烫,选择适于形成金属络合物的pH,以及采用阴离子表面活性剂以改变组织的表面电荷。

蛋白质的水合作用

重要概念:1)蛋白质结合水的能力:当蛋白质粉与相对湿度为90%-95%的水蒸气平衡时,每克蛋白质所结合的水的克数即为蛋白质结合水的能力。(蛋白质的水合能力部分地与它的氨基酸组成有关,带电的氨基酸残基数目愈大,水合能力愈大)

2)蛋白质的持水能力:蛋白质吸收水并将水保留在蛋白质组织中的能力。(保留的水是指结合水,流体动力学水和物理截流水的总和,物理截流水对持水能力的贡献最大)影响蛋白质结合水的能力的环境因素:

1)pH 处在等电点pH时,由于蛋白质-蛋白质相互增强,相互作用最弱。高于或低于等电点,由于净电荷和推斥力的增加,蛋白质能结合较多的水。大多数蛋白质结合水的能力在pH 9-10时比其他时来的大,这是因为巯基和酪氨酸残基的离子化;当超过10时,赖氨酸残基上的ε-氨基上正电荷失去使蛋白质结合水的能力下降。

2)盐的种类及浓度低浓度(0.2mol/L)的盐能提高蛋白质结合水的能力,这是因为水合离子和蛋白质分子上的带电基团微弱地结合所造成的。高盐浓度,更多的水与盐离子结合,导致蛋白质失水。

3)温度温度提高,蛋白质结合水的能力一般随之下降,因为温度的提高减弱了氢键作用和离子基团水合作用。

4)蛋白质的构象变性蛋白质结合水的能力一般比天然蛋白质约高10%,,这是由于蛋白质变性时,随着一些原来埋藏的疏水基团暴露,表面积与体积之比增加之故。但如果变性导致蛋白质聚集,那么,蛋白质结合水的能力由于蛋白质-蛋白质相互作用而下降。

2.溶解度

根据蛋白质的溶解度性质可将它们分成4类:清蛋白,能溶于pH6.6的水;球蛋白,能溶于pH7.0的盐水;谷蛋白,仅能溶于酸(pH2)和碱(pH12)溶液;醇溶谷蛋白,能溶于70%乙醇。谷蛋白和醇溶谷蛋白是高疏水性蛋白质。

影响蛋白质溶解性质的主要的相互作用具有疏水和离子的本质。疏水相互作用能促进蛋白质-

蛋白质相互作用,使蛋白质溶解度降低;离子相互作用能促进蛋白质-水相互作用,使蛋白质溶解度增加。

影响蛋白质溶解度除了上述固有的理化性质外,pH、离子强度、温度和存在有机溶剂等溶液条件也会影响蛋白质的溶解度。

pH和溶解度

在低于和高于等电点pH时,蛋白质分别带有净的正电荷或净的负电荷。带电的氨基酸残基的静电推斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。大多数食品蛋白质的溶解度- pH图是一条U形曲线,最低溶解度出现在蛋白质的等电点附近。大多数蛋白质是酸性蛋白质,它们在pH4-5(等电点)具有最低的溶解度,而在碱性pH具有最高溶解度。

由于大多数蛋白质在碱性pH(8-9)是高度溶解的,因此总是在此pH范围从植物资源像脱脂大豆粉,提取蛋白质,然后在pH4.5-4.8采用等电点沉淀法从提取液回收蛋白质。

热变性会改变蛋白质的溶解度- pH关系曲线的形状,(如天然的乳清蛋白在pH2-9范围内是完全溶解的,然而在70℃加热1min至10min后,溶解度- pH关系曲线转变成典型的U-形曲线,并且最低溶解度出现在pH4.5)这种现象的原因是由于热变性使蛋白质构像的展开而使表面疏水性提高造成的;构像的展开使蛋白质-蛋白质和蛋白质-溶剂相互作用之间的平衡想前者移动。

离子强度和溶解度

在低离子强度(<0.5),盐的离子中和蛋白质表面的电荷,从而产生了电荷屏蔽效应。此电荷屏蔽效应以两种不同的方式影响蛋白质的溶解度,这取决于蛋白质表面的性质。如果蛋白质含有比较高比例的非极性区域,那么此电荷屏蔽效应使它的溶解度下降;反之,溶解度提高。

当离子强度>1.0时,盐对蛋白质溶解度具有特异的离子效应。当盐浓度增加至μ=1时,盐酸盐逐渐降低蛋白质的溶解度(盐析),硫氰酸盐和过氯酸盐逐渐提高蛋白质的溶解度(盐溶)。

食品化学复习提纲(回答问题)

二、回答问题 1)试论述水分活度与食品的安全性的关系? 水分活度是控制腐败最重要的因素。总的趋势是,水分活度越小的食物越稳定,较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述: 1.从微生物活动与食物水分活度的关系来看:各类微生物生长都需要一定的水分活度,大多数细 菌为0.94~0.99,大多数霉菌为0.80~0.94,大多数耐盐菌为0.75,耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.60~0.65。当水分活度低于0.60时,绝大多数微生物无法生长。 2.从酶促反应与食物水分活度的关系来看:水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合,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。 3.从水分活度与非酶反应的关系来看:脂质氧化作用:在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化 物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束,当水分活度大于0.4 水分活度的增 加增大了食物中氧气的溶解。加速了氧化,而当水分活度大于0.8 反应物被稀释, 4.氧化作用降低。Maillard 反应:水分活度大于0.7 时底物被稀释。水解反应:水分是水解反 应的反应物,所以随着水分活度的增大,水解反应的速度不断增大。 2)什么是糖类的吸湿性和保湿性?举例说明在食品中的作用? 糖类含有许多羟基与水分子通过氢键相互作用。具有亲水功能。吸湿性是指糖在较高的空气湿度下吸收水分的性质。表示糖以氢键结合水的数量大小。保湿性指糖在较低空气湿度下保持水分的性质。表示糖与氢键结合力的大小有关,即键的强度大小。软糖果制作则需保持一定水分,即保湿性(避免遇干燥天气而干缩),应用果葡糖浆、淀粉糖浆为宜。蜜饯、面包、糕点制作为控制水分损失、保持松软,必须添加吸湿性较强的糖。 3)多糖在食品中的增稠特性与哪些因素有关? 由于分子间的摩擦力,造成多糖具有增稠特性。多糖的黏度主要是由于多糖分子间氢键相互作用产生,还受到多糖分子质量大小的影响。流变学的基本内容是弹性力学和黏性流体力学。食品的流变学性质和加工中的切断、搅拌、混合、冷却等操作有很大关系,尤其是与黏度的关系极大。 4)环糊精在食品工业中的应用? 利用环糊精的疏水空腔生成包络物的能力,可使食品工业上许多活性成分与环糊精生成复合物,来达到稳定被包络物物化性质,减少氧化、钝化光敏性及热敏性,降低挥发性的目的,因此环糊精可以用来保护芳香物质和保持色素稳定。环糊精还可以脱除异味、去除有害成分。它可以改善食品工艺和品质此外,环糊精还可以用来乳化增泡,防潮保湿,使脱水蔬菜复原等。

食品化学试题加答案

第一章水分 一、填空题 1. 从水分子结构来看,水分子中氧的_6—个价电子参与杂化,形成_4_个_sp[杂化轨道,有—近似四面体_的结构。 2. 冰在转变成水时,静密度—增大_,当继续升温至_ 3. 98C_时密度可达到_最大值_,继续升温密度逐渐—下降_。 3. 一般来说,食品中的水分可分为—结合水_和_自由水_两大类。其中,前者可根据被结合的牢固程度细分为_化合水_、_邻近水_、_多层水_,后者可根据其在食品中的物理作用方式细分为_滞化水_、!毛细管水_、自由流动水二 4. 水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态;水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在与离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲(中性)分子的相互作用等方面。 5. 一般来说,大多数食品的等温线呈_S_形,而水果等食品的等温线为—J_形。 6. 吸着等温线的制作方法主要有一解吸等温线_和_回吸等温线—两种。对于同一样品而言, 等温线的形状和位置主要与 _试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法_等因素有关。 7. 食品中水分对脂质氧化存在—促进_和_抑制一作用。当食品中a w值在0.35左右时,水分对脂质起_抑制氧化作用;当食品中a w值_ >0.35时,水分对脂质起促进氧化作用。 8. 冷冻是食品储藏的最理想方式,其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表 现在_降低温度使反应变得非常缓慢_和_冷冻产生的浓缩效应加速反应速率两个相反的方面。 二、选择题 1. 水分子通过_________ 的作用可与另4个水分子配位结合形成四面体结构。 (A) 范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2. 关于冰的结构及性质,描述有误的是______ 。 (A) 冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B) 冰结晶并非完整的警惕,通常是有方向性或离子型缺陷的 (C) 食品中的冰是由纯水形成的,其冰结晶形式为六方形 (D) 食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同,可呈现不同形式的结晶 3. 食品中的水分分类很多,下面哪个选项不属于同一类? ______ (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 4. 下列食品中,哪类食品的吸着等温线呈S形?______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 5. 关于BET (单分子层水),描述有误的是一。 (A) BET在区间H的商水分末端位置 (B) BET值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量 (C) 该水分下除氧化反应外,其他反应仍可保持最小的速率 (D) 单分子层水概念是由Brunauer. Emett及Teller提出的单分子层吸附理论 三、名词解释 1.水分活度:水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度,其定义可用下式表示: p ERH 2矿丽 式中,p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压;Po表示在同一温度下

食品化学2007(1)考研试卷

暨南大学2007年研究生考试试题及答案 一、名词解释(每题2.5分,共10分) 1.多烯色素:含有40个碳的多烯四粘,由异戊二烯经头尾或尾尾相连而构成 2.低聚肽:肽键数目少于10个的肽类聚合物 3.味觉相乘:某物质的味感会因为另一味感物的存在而显著加强,这种现象叫味的相乘作用 4.反式脂肪酸:当链中碳原子以双键连接时,脂肪酸分子可以是不饱和的。当一个双键形成时,这个链存在两种形式:顺式和反式 二、填空题(每空1分,共30分) 1.食品中的水分根据其存在状态大致可分为结合水和自由水。 2.在下列几种胶中,属于微生物来源的食品胶有黄原胶 G ELLAN胶、 属于植物来源的食品胶有阿拉伯胶瓜尔豆胶:阿拉伯胶、黄原胶、瓜尔豆胶、Gellan胶、明胶。 3.用作脂肪模拟品的两类大分子物质分别为蛋白质和碳水化合物。 4.使蔗糖甜味显著增强的取代蔗糖为三氯蔗糖。 5. 列出能改善肠道菌群平衡的低聚糖两种低聚木糖和低聚果糖。 6.面筋所含的主要蛋白质为麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。 7.具有增香作用的物质有麦芽酚和异麦芽酚等。 8.食品中应用广泛的改性纤维素有三种,请列出两种:羧甲基纤维素、甲基纤维素。 9. 在碱性条件下,一些L-氨基酸加热容易形成醛和酮。 10.制作方便面时,通常添加K2CO3,它可与面粉中麦谷蛋白反应而使面体呈金黄色。 11.含金属元素较多的食物称成碱食物。 12.目前使用较多的油溶性抗氧化剂主要有TBHQ BHA(列出2种)。 13.蛋白质中,氨基酸氧化可形成砜和亚砜。 14.新鲜大蒜、葱和芥菜的组织被破坏后会产生刺激性气味,这些物质的共同特点是含有硫元素。 15.食物中能够增加钙、铁等生物有效性的成分主要有(列2种)植酸草酸。 16.抑制蛋白质起泡的物质主要有酸和碱。 17.甜味和苦味的基准物质分别为蔗糖和奎宁。 18. 某些调配型酱油中含有的有害物质主要为三氯丙醇,它是由于酸水解含油植物蛋白而产生的一种副产物。

食品化学名词解释及简答题整理

1.水分活度:食品中水分逸出的程度,可以用食品中水的蒸汽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.吸温等温线:在恒定温度下,食品的水分含量(用每单位干物质质量中水的质量表示)与它的Aw之间的关系图称为吸湿等温线(Moisture sorption isotherms缩写为MSI)。 分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。 3.氨基酸等电点:偶极离子以电中性状态存在时的pH被称为等电点 4. 蛋白质一级结构:指氨基酸通过共价键连接而成的线性序列; 二级结构:氨基酸残基周期性的(有规则的)空间排列; 三级结构:在二级结构进一步折叠成紧密的三维结构。(多肽链的空间排列。) 四级结构:是指含有多于一条多肽链的蛋白质分子的空间排列。 5.蛋白质变性:天然蛋白质分子因环境因素的改变而使其构象发生改变,这一过程称为变性。 6.蛋白质的功能性质:在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中性能的那些蛋白质的物理和化学性质。 7.水合能力:当干蛋白质粉与相对湿度为90-95%的水蒸汽达到平衡时,每克蛋白质所结合的水的克数。 8单糖:指凡不能被水解为更小单位的糖类物质,如葡萄糖、果糖等。 9.低聚糖(寡糖):凡能被水解成为少数,2-6个单糖分子的糖类物质,如蔗糖、乳糖、麦芽糖等。 10.多糖:凡能水解为多个单糖分子的糖类物质,如淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。 11.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。 12.淀粉的糊化: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"。 13.糊化淀粉的老化: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。 14改性淀粉: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。 15同质多晶现象:化学组成相同的物质可以形成不同形态晶体,但融化后生成相同液相的现象叫同质多晶现象,例如由单质碳形成石墨和金刚石两种晶体。 16脂的介晶相(液晶):油脂的液晶态可简单看作油脂处于结晶和熔融之间,也就是液体和固体之间时的状态。此时,分子排列处于有序和无序之间的一种状态,即相互作用力弱的烃链区熔化,而相互作用力大的极性基团区未熔化时的状态。脂类在水中也能形成类似于表面活性物质存在方式的液晶结构。 17油脂的塑性是与油脂的加工和使用特性紧密相关的物理属性。其定义为在一定外力的作用下,表观固体脂肪所具有的抗变性的能力。 18乳化剂:能改善乳浊液各构成相之间的表面张力(界面张力),使之形成均匀、稳定的分散体系的物质。19油脂自动氧化(autoxidation):是活化的含烯底物(如不饱和油脂)与基态氧发生的游离基反应。生成氢过氧化物,氢过氧化物继而分解产生低级醛酮、羧酸。这些物质具有令人不快的气味,从而使油脂发生酸败(蛤败)。 20抗氧化剂:能推迟会自动氧化的物质发生氧化,并能减慢氧化速率的物质。

食品化学复习题及答案

第2章水分习题 选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 (A)范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 (A)冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B)冰结晶并非完整的晶体,通常是有方向性或离子型缺陷的。 (C)食品中的冰是由纯水形成的,其冰结晶形式为六方形。 (D)食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同,可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中,会破坏水的网状结构效应的是 _______。(A)Rb+(B)Na+(C)Mg+(D)Al3+ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______,会有助于水形成网状结构。 (A)Cl-(B)IO3 -(C)ClO4 - (D)F- 5 食品中有机成分上极性基团不同,与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些有机分子的基团中,_______ 与水形成的氢键比较牢固。 (A)蛋白质中的酰胺基(B)淀粉中的羟基(C)果胶中的羟基(D)果胶中未酯化的羧基 6 食品中的水分分类很多,下面哪个选项不属于同一类_______。 (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 7 下列食品中,哪类食品的吸着等温线呈S型?_______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。 (A)等温线区间Ⅲ中的水,是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 (B)等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 (C)等温线区间Ⅰ中的水,是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 (D)食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_______。 (A)αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。 (B)αW比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。 (C)食品的αW值总在0~1之间。 (D)不同温度下αW均能用P/P0来表示。 10 关于BET(单分子层水)描述有误的是_______。 (A)BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。 (B)BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 (C)该水分下除氧化反应外,其它反应仍可保持最小的速率。 (D)单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。 11 当食品中的αW值为0.40时,下面哪种情形一般不会发生?_______ (A)脂质氧化速率会增大。(B)多数食品会发生美拉德反应。 (C)微生物能有效繁殖(D)酶促反应速率高于αW值为0.25下的反应速率。 12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______ (A)会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。(B)形成低共熔混合物。 (C)溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。(D)降低了反应速率 13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______。 (A)当温度高于Tg时,体系自由体积小,分子流动性较好。 (B)通过添加小分子质量的溶剂来改变体系自由体积,可提高食品的稳定性。 (C)自由体积与Mm呈正相关,故可采用其作为预测食品稳定性的定量指标。

食品化学习题+答案

水分活度章节的习题+答案 一、填空题 1. 冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的(4)倍,冰的热扩散系数约为水的(5)倍,说明在同一环境中,冰比水能更(迅速)的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异,就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度(快)。 2. 一般的食物在冻结解冻后往往(组织结构会遭到破坏),其主要原因是(水在冻结成冰时,体积增加)。 3. 按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成(自由水)和(结合水),微生物赖以生长的水为(自由水)。 4. 就水分活度对脂质氧化作用的影响而言,在水分活度较低时由于(水对氢过氧化物的保护作用和水使金属离子对脂肪氧化反应的催化作用降低)而使氧化速度随水分活度的增加而减小;当水分活度大于时,由于(氧在水中的溶解度增加和脂肪分子通过溶胀作用更加暴露),而使氧化速度随水分活度的增加而增大;当水分活度大于由于(反应物和催化物的浓度降低),而使氧化速度随水分活度的增加而减小。 5. 按照定义,水分活度的表达式为(aw=样品水的蒸气压?纯水蒸气压的比值)。 6. 结合水与自由水的区别在于,a.(结合水-40°不结冰,几乎没有溶剂能力); … b.(体相水可被微生物所利用,结合水则不能); c.(结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系)。 7. 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(化合水)、 (邻近水)和(多层水)。 8. 食品中水与非水组分之间的相互作用力主要有(疏水作用)、(氢键)和(静电引力)。 9. 一般说来,大多数食品的等温吸湿线都呈(S)形。 10. 一种食物一般有两条等温吸湿线,一条是(解析等温稀释线),另一条是(回吸等温稀释线),往往这两条曲线是(不重合的),把这种现象称为(等温线的滞后现象)。 11. 食物的水分活度随温度的升高而(升高,但在冰点以下,变化率更明显)。 二、名词解释 - 1. 结合水:又称为束缚水或固定水,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一部分水。 2. 自由水:又称为体相水或游离水,指食品中除了结合水以外的那部分水。 3. 毛细管水:指在生物组织的细胞间隙和食品组织结构中,有毛细管力所截留的水,在生物组织中又称为细胞间水。 4. 水分活度:指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。 5. “滞后”现象:向干燥的样品(食品)中添加水(回吸作用)后绘制的吸湿等温线和由样品(食品)中取出一些水(解吸作用)后绘制的解吸等温线并不完

华南农大考研资料食品化学总复习

重要单糖: 三四糖: 赤藓糖甘油醛二羟丙酮 重要的戊醛糖: 核糖木糖脱氧核糖阿拉伯糖重要的已醛糖

葡萄糖半乳糖甘露糖 果糖山梨糖醇山梨糖 低聚糖 麦芽糖(还)乳糖(还)蔗糖(非) 纤维二糖 还原性看有没醛基 5 褐变风味 麦芽酚和乙基麦芽酚是焦糖化产物。具有强烈的焦糖气味,同时也是甜味增强剂。糖的褐变还能产生其它挥发性的风味物质。 3.4.2.1 淀粉粒结构 在显微镜下仔细观察淀粉粒,可看到表面有轮纹结构,各轮纹围绕的一点叫“脐”。 在偏光显微镜下观察,出现黑色的十字将淀粉颗粒分成四个白色区域,这种现象称为偏光十字。

直链淀粉结构 由D-葡萄糖以a-1,4苷键连接而成的线型聚合物(聚合度200~980),在溶液中,可取螺旋结构、部分断开结构和不规则的卷曲结构P75 支链淀粉(Amylopectin):葡萄糖通过-(14)糖苷键连接构成主链,支链通过-(16) 糖苷键与主链连接,是一种非常大的、支化度很高的大分子,分子量为107~5x108。聚合度为600~6000,50个以上小分支,每分支平均含20~30葡萄糖残基,分支与分支之间为11~12个葡萄糖残基 支链淀粉之间通过氢键缔合形成结晶区,直链淀粉与支链淀粉呈有序排列。结晶区与非结晶区交替排列形成层状胶束结构。这种生淀粉称β-淀粉。 - β-淀粉:具有胶束结构,分子排列紧密,水分难以渗透进去的淀粉。 淀粉的理化性质:淀粉一般呈白色粉末状,在热水中能溶胀。纯支链淀粉能溶于冷水中,而直链淀粉不能,直链淀粉能溶于热水 淀粉无还原性,遇碘呈蓝色,加热则蓝色消失,冷后呈蓝色。淀粉能被酶解和酸解。 淀粉结构<6 20 >60 支热 色: 无红蓝紫红无 其中螺旋结构每6个葡萄糖残基为一周。碘分子可进入圈内形成呈色的淀粉-碘络合物。 糊化的概念: 膨润现象:生淀粉在水中经加热后,一部分胶束被溶解形成空隙,水分子进入与其余的淀粉分子结合水化,空隙逐渐扩大,淀粉粒因吸水而膨胀数十倍,胶束消失。 糊化:淀粉膨润后,继续加热,胶束完全崩溃,形成许许多多水化的单淀粉分子,成为溶液状态,这种现象称为糊化,处于这种状态的淀粉称为α-淀粉 第一阶段:可逆吸水阶段,水温未达到糊化温度时,水分只是由淀粉粒的孔隙进入粒内,与许多无定形部分(非结晶区)的极性基相结合,或简单的吸附。淀粉粒体积略有膨胀;溶液黏度略有增加;淀粉粒结晶结构未破坏,有偏光十字,此时若取出脱水,淀粉粒仍可以恢复。 第二阶段:不可逆吸水阶段,加热至糊化温度,淀粉粒突然膨胀,大量吸水,水溶液迅速成为粘稠的胶体溶液。淀粉分子间的氢键破坏,晶体结构也遭到破坏,偏光十字消失;黏度最大。 第三阶段:淀粉粒解体阶段,膨胀的淀粉粒继续与水分子水合,淀粉粒彻底解体,全部进入溶液。分散体系的粘度也明显下降。 糊化的本质 β-淀粉在水中加热后,破坏了结晶胶束区的弱的氢键,水分子开始侵入淀粉粒内部,淀粉粒开始水合和溶胀,结晶胶束结构逐渐消失,淀粉粒破裂,直链淀粉由螺旋线形分子伸展成直线形,从支链淀粉的网络中逸出,分散于水中;支链淀粉呈松散的网状结构,此时淀粉分子被水分子包围, 呈粘稠胶体溶液。 糊化温度:淀粉糊化发生的温度称为~。 -糊化温度与淀粉种类有关,也与淀粉粒大小有关,一般用糊化的温度范围表示

食品化学复习知识点

第二章 一、水的结构 水是唯一的以三种状态存在的物质:气态、液态和固态(冰) (1)气态在气态下,水主要以单个分子的形式存在 (2)液态在液态下,水主要以缔合状态(H2O)n存在,n可变 氢键的特点;键较长且长短不一,键能较小(2-40kj/mol) a.氢键使得水具有特别高的熔点、沸点、表面张力及各种相变热; b.氢键使水分子有序排列,增强了水的介电常数;也使水固体体积增大; c.氢键的动态平衡使得水具有较低的粘度; d.水与其它物质(如糖类、蛋白类)之间形成氢键,会使水的存在形式发生改变,导致固定态、游离态之分。 (3)固态在固体(冰)状态下,水以分子晶体的形式存在;晶格形成的主要形式是水分子之间的规则排列及氢键的形成。由于晶格的不同,冰有11种不同的晶型。 水冷冻时,开始形成冰时的温度低于冰点。把开始出现稳定晶核时的温度称为过冷温度; 结晶温度与水中是否溶解有其它成分有关,溶解成分将使水的结晶温度降低,大多数食品中水的结晶温度在-1.0~-2.0C?。 冻结温度随着冻结量的增加而降低,把水和其溶解物开始共同向固体转化时的温度称为低共熔点,一般食品的低共熔点为-55~-65℃。 水结晶的晶型与冷冻速度有关。 二、食品中的水 1.水与离子、离子基团相互作用

当食品中存在离子或可解离成离子或离子基团的盐类物质时,与水发生静电相互作用,因而可以固定相当数量的水。例如食品中的食盐和水之间的作用 2.水与具有氢键能力的中性基团的相互作用 许多食品成分,如蛋白质、多糖(淀粉或纤维素)、果胶等,其结构中含有大量的极性基团,如羟基、羧基、氨基、羰基等,这些极性基团均可与水分子通过氢键相互结合。因此通常在这些物质的表面总有一定数量的被结合、被相对固定的水。带极性基团的食品分子不但可以通过氢键结合并固定水分子在自己的表面,而且通过静电引力还可吸引一些水分子处于结合水的外围,这些水称为邻近水(尿素例外)。 3.结合水与体相水的主要区别 (1)结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系,如100g蛋白质大约可结合50g 的水,100g淀粉的持水能力在30~40g;结合水对食品品质和风味有较大的影响,当结合水被强行与食品分离时,食品质量、风味就会改变; (2)蒸汽压比体相水低得多,在一定温度下(100℃)结合水不能从食品中分离出来;(3)结合水不易结冰,由于这种性质使得植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力;而多汁的组织在冰冻后细胞结构往往被体相水的冰晶所破坏,解冻后组织不同程度的崩溃; (4)结合水不能作为可溶性成分的溶剂,也就是说丧失了溶剂能力; (5)体相水可被微生物所利用,结合水则不能。 食品的含水量,是指其中自由水与结合水的总和。 三、水分活度 1水分活度与微生物之间的关系 水分活度决定微生物在食品中的萌芽、生长速率及死亡率。

食品化学复习题与答案

第2章水分习题 一、填空题 1.从水分子结构来看,水分子中氧的_______个价电子参与杂化,形成_______个_______杂化轨道,有_______的结 构。 2.冰在转变成水时,净密度_______,当继续升温至_______时密度可达到_______,继续升温密度逐渐_______。 3.在生物大分子的两个部位或两个大分子之间,由于存在可产生_______作用的基团,生物大分子之间可形成由几 个水分子所构成的_______。 4.当蛋白质的非极性基团暴露在水中时,会促使疏水基团_______或发生_______,引起_______;若降低温度,会 使疏水相互作用_______,而氢键_______。 5.一般来说,食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中,前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、 _______、_______,后者可根据其食品中的存在形式细分为_______、_______、_______。 6.水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_______、_______、_______等方面。 7.一般来说,大多数食品的等温线呈_______形,而水果等食品的等温线为_______形。 8.吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言,等温线的形状和位置主要与_______、 _______、_______、_______、_______等因素有关。 9.食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时,水分对脂质起_______ 作用;当食品中αW值_______时,水分对脂质起_______作用。 10.食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时,大多数食品会发生美拉德反应; 随着αW值增大,美拉德褐变_______;继续增大αW,美拉德褐变_______。 11.冷冻是食品贮藏的最理想的方式,其作用主要在于_______。冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______ 两个相反的方面。 12.随着食品原料的冻结、细胞冰晶的形成,会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。一般可 采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。 13.玻璃态时,体系黏度_______而自由体积_______,受扩散控制的反应速率_______;而在橡胶态时,其体系黏度 _______而自由体积_______,受扩散控制的反应速率_______。 二、选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 (A)德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 (A)冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B)冰结晶并非完整的晶体,通常是有方向性或离子型缺陷的。 (C)食品中的冰是由纯水形成的,其冰结晶形式为六方形。 (D)食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同,可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中,会破坏水的网状结构效应的是 _______。(A)Rb+(B)Na+(C)Mg+(D)Al3+ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______,会有助于水形成网状结构。 (A)Cl-(B)IO3 -(C)ClO4 - (D)F- 5 食品中的水分分类很多,下面哪个选项不属于同一类_______。 (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 6 下列食品中,哪类食品的吸着等温线呈S型?_______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 7 关于等温线划分区间水的主要特性描述正确的是_______。 (A)等温线区间Ⅲ中的水,是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 (B)等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 (C)等温线区间Ⅰ中的水,是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。

食品化学及答案

东北农业大学成人教育学院考试题签 食品化学(A) 一、选择题(每题2分,共30分) 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 (A)范德华力(B)氢键(C)盐键( D)二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 (A)冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B)冰结晶并非完整的晶体,通常是有方向性或离子型缺陷的。 (C)食品中的冰是由纯水形成的,其冰结晶形式为六方形。 (D)食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同,可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中,会破坏水的网状 结构效应的是_______。 (A)Rb+(B)Na+(C)Mg+(D)Al3+ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______,会有助于水形成网状结构。 (A)Cl-(B)IO 3 -(C)ClO 4 - (D)F- 5 食品中有机成分上极性基团不同,与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些有机分子 的基团中,_______与水形成的氢键比较牢固。 (A)蛋白质中的酰胺基(B)淀粉中的羟基(C)果胶中的羟基(D)果胶中未酯化的羧基 6 食品中的水分分类很多,下面哪个选项不属于同一类_______。 (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 7 下列食品中,哪类食品的吸着等温线呈S型?_______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。 (A)等温线区间Ⅲ中的水,是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 (B)等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 (C)等温线区间Ⅰ中的水,是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 (D)食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_______。 (A)α W 能反应水与各种非水成分缔合的强度。 (B)α W 比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。 (C)食品的α W 值总在0~1之间。 (D)不同温度下α W 均能用P/P 来表示。 10 关于BET(单分子层水)描述有误的是_______。 (A)BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。 (B)BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 (C)该水分下除氧化反应外,其它反应仍可保持最小的速率。 (D)单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。 11 当食品中的α W 值为0.40时,下面哪种情形一般不会发生?_______ (A)脂质氧化速率会增大。(B)多数食品会发生美拉德反应。 (C)微生物能有效繁殖(D)酶促反应速率高于α W 值为0.25下的反应速率。 12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______ (A)会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。(B)形成低共熔混合物。(C)溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。(D)降低了反应速率 13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______。

江南大学2017食品化学考研复试真题(无答案)

江南大学2017年食品化学研究生复试 一、名词解释 1、离子水合作用: 2、滞后现象: 3、淀粉的糊化: 4、蛋白质变性作用: 5、高铁肌红蛋白: 二、选择题 1、有关蛋白质三级结构描述,错误的是_______ (A)具有三级结构的多肽链都有生物学活性。

(B)三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构。 (C)三级结构的稳定性由次级键维持。 (D)亲水基团多位于三级结构的表面。 2、蚱蚕抗菌肽能有效的杀死革兰氏阴性和阳性菌,但对______无作用。 (A)真核细胞(B)霉菌(C)酵母(D)枯草杆菌 3、多酚类对蛋白质及酶有配合沉淀作用,与蛋白质的相互结合反应主要通过_______和氢键作用。 (A)疏水作用(B)范德华力(C)二硫键(D)盐键 4、破损果蔬褐变主要由_______引起。 (A)葡萄糖氧化酶(B)过氧化物酶(C)多酚氧化酶(D)脂肪氧化酶 5、啤酒的冷后混不用_______水解蛋白,防止啤酒浑浊,延长啤酒的货架期。 (A)木瓜蛋白酶(B)菠萝蛋白酶(C)霉菌酸性蛋白酶(D)碱性蛋白酶 6、下列化合物不属于脂溶性维生素的是______ (A)A(B)B(C)D(D)K 7、维生素D在下面哪个食品中含量最高?_______ (A)蛋黄(B)牛奶(C)鱼肝油(D)奶油 8、溶菌酶可以水解细胞壁肽聚糖的______,导致细菌自溶死亡。 (A)α-1,6-糖苷键(B)α-1,4-糖苷键(C)β-1,6-糖苷键(D)β-1,4-糖苷键 9、抑制剂可分为那两类______。 (A)竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂(B)可逆抑制剂和不可逆抑制剂 (C)竞争性抑制剂和可逆抑制剂(D)可逆抑制剂和非竞争性抑制剂

(整理)食品化学知识点1

名词解释 单糖构型:通常所谓的单糖构型是指分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型。如果在投影式中此碳原子上的—OH具有与D(+)-甘油醛C2—OH相同的取向,则称D型糖,反之则为L型糖 α异头物β异头物:异头碳的羟基与最末的手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称α异头物,具有相反取向的称β异头物 转化糖:蔗糖水溶液在氢离子或转化酶的作用下水解为等量的葡萄糖与果糖的混合物,称为转化糖, 轮纹:所有的淀粉颗粒显示出一个裂口,称为淀粉的脐点。它是成核中心,淀粉颗粒围绕着脐点生长。大多数淀粉颗粒在中心脐点的周围显示多少有点独特的层状结构,是淀粉的生长环,称为轮纹 膨润与糊化:β-淀粉在水中经加热后,一部分胶束被溶解而形成空隙,于是水分子浸入内部,与余下的部分淀粉分子进行结合,胶束逐渐被溶解,空隙逐渐扩大,淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束即行消失,这种现象称为膨润现象。继续加热胶束则全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水包围,而成为溶液状态,由于淀粉分子是链状或分枝状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状溶液。这种现象称为糊化。 必需脂肪酸:人体及哺乳动物能制造多种脂肪酸,但不能向脂肪酸引入超过Δ9的双键,因而不能合成亚油酸和亚麻酸。因为这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的,但必须由膳食提供,因此被称为必需

脂肪 油脂的烟点、闪点和着火点:油脂的烟点、闪点和着火点是油脂在接触空气加热时的热稳定性指标。烟点是指在不通风的情况下观察到试样发烟时的温度。闪点是试样挥发的物质能被点燃但不能维持燃烧的温度。着火点是试样挥发的物质能被点燃并能维持燃烧不少于5 s 的温度。 同质多晶现象:化学组成相同的物质,可以有不同的结晶结构,但融化后生成相同的液相(如石墨和金刚石),这种现象称为同质多晶现象。 油脂的氢化:由于天然来源的固体脂很有限,可采用改性的办法将液体油转变为固体或半固体脂。酰基甘油上不饱和脂肪酸的双键在高温和Ni、Pt等的催化作用下,与氢气发生加成反应,不饱和度降低,从而把在室温下呈液态的油变成固态的脂,这种过程称为油脂的氢化蛋白质熔化温度:当蛋白质溶液被逐渐地加热并超过临界温度时,蛋白质将发生从天然状态至变性状态的剧烈转变,转变中点的温度被称为熔化温度Tm或变性温度Td,此时天然和变性状态蛋白质的浓度之比为l。 盐析效应:当盐浓度更高时,由于离子的水化作用争夺了水,导致蛋白质“脱水”,从而降低其溶解度,这叫做盐析效应。 蛋白质胶凝作用:将发生变性的无规聚集反应和蛋白质—蛋白质的相互作用大于蛋白质—溶剂的相互作用引起的聚集反应,定义为凝结作用。凝结反应可形成粗糙的凝块。变性的蛋白质分子聚集并形成有

完整版食品化学试题及答案

选择题 1、美拉德反应不利的一面是导致氨基酸的损失,其中影响最大的人体必需氨基酸:( ) A Lys B Phe C Val D Leu 2、下列不属于还原性二糖的是……………………………………………………………() A麦芽糖B蔗糖C乳糖D纤维二糖 3、下列哪一项不是食品中单糖与低聚糖的功能特性……………………………………( ) A产生甜味B结合有风味的物质C亲水性D有助于食品成型4、对面团影响的两种主要蛋白质是……………………………………………………( ) A麦清蛋白和麦谷蛋白B麦清蛋白和麦球蛋白 C麦谷蛋白和麦醇溶蛋白D麦球蛋白和麦醇溶蛋白 5、在人体必需氨基酸中,存在ε-氨基酸的是…………………………………………() A亮氨酸B异亮氨酸C苏氨酸D赖氨酸 6、某油有A、B、C三种脂肪酸,则可能存在几种三酰基甘油酯……………………( ) A、3 B、8 C、9 D、27 7、下列哪一项不是油脂的作用。…………………………………………………………( ) A、带有脂溶性维生素 B、易于消化吸收风味好 C、可溶解风味物质 D、吃后可增加食后饱足感 8、下列哪些脂类能形成β晶体结构………………………………………………………( ) A、豆油 B、奶油 C、花生油 D、猪油E菜籽油F、棉籽油 9、水的生性作用包括……………………………………………………………………() A、水是体内化学作用的介质 B、水是体内物质运输的载体。 C、水是维持体温的载温体, D、水是体内摩擦的滑润剂 10、利用美拉德反应会……………………………………………………………………() A、产生不同氨基酸 B、产生不同的风味 C、产生金黄色光泽 D、破坏必需氨基酸 11、影响油脂自氧化的因素………………………………………………………………() A、油脂自身的脂肪酸组成 B、H2O对自氧化的影响 C、金属离子不促俱自氧化 D、光散化剂对自氧化的影响 12、油脂的热解不会使……………………………………………………………………()A、平均分子量升高B、粘度增大C、I2值降低D、POV值降低

食品化学复习题及答案集合版

第2章水分习题 一、填空题 1、从水分子结构来看,水分子中氧的6个价电子参与杂化,形成4个SP3杂化轨道,有近似四面体的结 构。 2、冰在转变成水时,净密度增大,当继续升温至3。98℃时密度可达到最大值,继续升温密度逐渐下降。 3、液体纯水的结构并不是单纯的由氢键构成的四面体形状,通过H-桥的作用,形成短暂存在的多变形结构。 4、离子效应对水的影响主要表现在改变水的结构、影响水的介电常数、影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度等几个方面。 5、在生物大分子的两个部位或两个大分子之间,由于存在可产生氢键作用的基团,生物大分子之间可形成由几个水分子所构成的水桥。 6、当蛋白质的非极性基团暴露在水中时,会促使疏水基团缔合或发生疏水相互作用,引起蛋白质折叠;若降低温度,会使疏水相互作用变弱,而氢键增强。 7、食品体系中的双亲分子主要有脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸等,其特征是同一分子中同时存在亲水和疏水基团.当水与双亲分子亲水部位羧基、羟基、磷酸基、羰基、含氮基团等基团缔合后,会导致双亲分子的表观增溶。 8、一般来说,食品中的水分可分为自由水和结合水两大类.其中,前者可根据被结合的牢固程度细分为化合水、邻近水、多层水,后者可根据其食品中的物理作用方式细分为滞化水、毛细管水。 9、食品中通常所说的水分含量,一般是指常压下,100~105℃条件下恒重后受试食品的减少量。 10、水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲分子的相互作用等方面。 11、一般来说,大多数食品的等温线呈S形,而水果等食品的等温线为J形。 12、吸着等温线的制作方法主要有解吸等温线和回吸等温线两种。对于同一样品而言,等温线的形状和位置主要与试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法等因素有关。 13、食品中水分对脂质氧化存在促进和抑制作用.当食品中α W 值在0.35左右时,水分对脂质起抑制 氧化作用;当食品中α W 值>0。35时,水分对脂质起促进氧化作用。 14、食品中α W 与美拉德褐变的关系表现出钟形曲线形状。当α W 值处于0.3~0.7区间时,大多数食品 会发生美拉德反应;随着α W值增大,美拉德褐变增大至最高点;继续增大α W ,美拉德褐变下降. 15、冷冻是食品贮藏的最理想的方式,其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表现在降低温

考研《食品化学》考试大纲

考研《食品化学》考试大纲 暨南大学2016考研《食品化学》考试大纲 一、考查目标 《食品化学》是报考暨南大学食品科学与工程专业(一级学科)硕士的考试科目之一。为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定本考试大纲,适用于报考暨南大学硕士学位研究生的考生。 要求考生全面系统地掌握有关食品化学的基本概念、原理以及食品成分在加工和贮藏过程中的化学变化;能针对食品品质的变化,分析有关食品化学方面的原因,基本了解最前沿的食品化学的进展和发展趋势。 二、考试形式和试卷结构 1.试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间为150分钟。 2.答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 3.试卷内容结构 (1)基本概念、基本理论、基本知识等方面100分 (2)应用理论和方法解决实际问题和综合知识应用题等方面50分 4.试卷题型结构 名词解释(4小题,10分) 填空题(30小题,30分) 简答题(5小题,50分) 综合性答题(4小题选答3小题,60分)。 三、考查范围 水 掌握水和冰的结构和性质、食品中水的存在状态、水和溶质之间的相互作用,食品中水的类型(自由水、结合水)、定义和特点、理解水分活度和水分吸湿等温线的概念及意义,水分活度与食品稳定性,冻结对食品品质的影响。 碳水化合物 掌握氨基糖、糖苷、糖醇、糖酸、糖醛酸、低聚糖等概念;单糖、低聚糖的主要物理性质及其在加工过程中的化学变化;焦糖化反应的主要历程和应用;Maillard反应的主要历程、应用和控制、Maillard反应对食品安全的影响;淀粉的老化、糊化;多糖(果胶、纤维素、其它多糖胶体)的结构、性质及其在食品中的应用(功能特性);了解功能性低聚糖、膳食纤维的生理活性。 脂类 掌握交酯、酸值(酸价,A V)、皂化值(SV)、碘值(IV)、过氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、羰基价、同质多晶现象等概念;脂肪酸及三酰基甘油酯的结构、命名;脂肪的物理性质(结晶特性、熔融特性、乳化等),脂肪自动氧化机理及其影响因素、抗氧化剂的抗氧化

食品化学知识点

第一章绪论 1、食品化学:是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮存和运销过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。 2、食品化学的研究范畴 第二章水 3、在温差相等的情况下,为什么生物组织的冷冻速率比解冻速率更快? 4、净结构破坏效应:一些离子具有净结构破坏效应(net structure-breaking effect),如:K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cl- 、I- 、Br- 、NO3- 、BrO3- 、IO3-、ClO4- 等。这些大的正离子和负离子能阻碍水形成网状结构,这类盐溶液的流动性比纯水更大。 净结构形成效应:另外一些离子具有净结构形成效应(net structure-forming effect),这些离子大多是电场强度大、离子半径小的离子或多价离子。它们有助于形成网状结构,因此这类离子的水溶液的流动性比纯水的小,如:Li+、Na+、Ca2+、Ba2+、Mg2+、Al3+、F-、OH-等。 从水的正常结构来看,所有离子对水的结构都起到破坏作用,因为它们都能阻止水在0℃下结冰。

5、水分活度 目前一般采用水分活度表示水与食品成分之间的结合程度。 aw=f/f0 其中:f为溶剂逸度(溶剂从溶液中逸出的趋势);f0为纯溶剂逸度。 相对蒸气压(Relative Vapor Pressure,RVP)是p/p0的另一名称。RVP与产品环境的平衡相对湿度(Equilibrium Relative Humidity,ERH)有关,如下: RVP= p/p0=ERH/100 注意:1)RVP是样品的内在性质,而ERH是当样品中的水蒸气平衡时的大气性质; 2)仅当样品与环境达到平衡时,方程的关系才成立。 6、水分活度与温度的关系: 水分活度与温度的函数可用克劳修斯-克拉贝龙方程来表示: dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R lnaw=-ΔH/RT+C 图:马铃薯淀粉的水分活度和温度的克劳修斯-克拉贝龙关系 7、食品在冰点上下水分活度的比较: ①在冰点以上,食品的水分活度是食品组成和温度的函数,并且主要与食品的组成有关;而在冰点以下,水分活度仅与食品的温度有关。 ②就食品而言,冰点以上和冰点以下的水分活度的意义不一样。如在-15℃、水分活度为0.80时微生物不会生长且化学反应缓慢,然而在20℃、水分活度为0.80 时,化学反应快速进行且微生物能较快地生长。 ③不能用食品在冰点以下的水分活度来预测食品在冰点以上的水分活度,同样也不能用食品冰点以上的水分活度来预测食品冰点以下的水分活度。 8、水分吸附等温线 在恒定温度下,用来联系食品中的水分含量(以每单位干物质中的含水量表示)与其水分活度的图,称为水分吸附等温线曲线(moisture sorption isotherm,MSI)。 意义: (1)测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长; (2)预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的关系; (3)了解浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与相对蒸气压(RVP)的关系; (4)配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移; (5)对于要求脱水的产品的干燥过程、工艺、货架期和包装要求都有很重要的作用。 9、MSI图形形态

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