食品化学简答题.doc

1、试论述水分活度与食品的稳定性的关系？（1）Aw与微生物：a、发育所必需的最低水分活度，细菌：0.901.0，霉菌：0.80，酵母菌：0.870.90 b、所有微生物均不能生长Aw0.6（2）Aw与酶作用：大部分酶失活：Aw0.85；脂肪氧化酶：Aw=0.1-0.3，仍有活力（3）Aw与化学反应速度：降低Aw可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性维生素的分解，但是Aw过低则会加速脂肪的氧化酸败。（4）Aw与食品质构：a、干燥食品理想性质不损失Aw=0.6；c、防止高含水量食品失水变硬。2、说明Aw=n1/n1+n2公式的含义及用途。N溶剂的摩尔分数，n1溶剂的摩尔数，n2溶质的摩尔数，Aw与食品组成有关 对理想溶液及非电解质稀溶液（M1）通过测量食品的冰点下降，可直接导出食品中其作用的溶质的量n2n2=GTf/(1000Kf) 其中，G：样品中溶剂的克数,Tf:冰点下降数Kf:水的摩尔冰点降低常数 （1.86） 3、水具有那些异常的物理性质？这些性质与食品贮藏与加工的关系。异常高的熔点（0）、沸点（100）、特别大的热容、相变热（熔化、蒸发、升华焓） 水具有较大的热传导值、密度较低（1 g/cm3）、冻结时异常膨胀、有特别大的表面张力、介电常数4、 你如何理解美拉德反应及其与食品加工与贮藏的关系。答：对食品色泽的影响。美拉德反应中的呈色成分种类繁多且十分复杂,这些成分赋予了食品不同的色泽,因加工方法、温度等的不同，美拉德反应会产生从浅黄色、金黄色、浅褐色、红棕色直至深棕黑色等色泽。对食品风味的影响。美拉德反应产物中主要的风味物质有含氧杂环呋喃类、含氮杂环的吡嗪类、含硫杂环的噻吩和噻唑类,同时还包括硫化氢和氨类物质,其中有些能使食品具有迷人的香味,有些则是人们在食品加工和存贮过程中不希望看到的。对食品营养的影响。由于美拉德反应的底物为氨基酸和糖类,显然食品中的美拉德反应造成了营养成分的流失。对食品安全性的影响。美拉德反应产生的多种中间体和终产物统称为美拉德反应产物(MRPs),这些产物一部分对食品色泽、风味的形成十分重要,但同时,从反应过程可见,美拉德反应产生了醛、杂环胺等有害的中间产物,这些成分对食品的安全构成极大的隐患。5、如何控制美拉德反应？底物的影响、PH值的影响、水分的影响、温度的影响、金属离子的影响、空气的影响。控制这些因素即可。6、淀粉、果胶和纤维素这三种多糖特点及在食品中的功能？淀粉：能在水中发生水解反应，淀粉的糊化，淀粉的老化，淀粉的改性，可作为黏着剂、保鲜剂、胶凝剂、持水剂、稳定剂、质购剂、增稠剂等在食品中。果胶：在酸性或碱性条件下，能发生水解；在水中的溶解度随聚合度增加而减小；在一定条件下，果胶具有形成凝胶的能力。使食品具有较硬的质地。纤维素：纤维素不溶于水，对稀酸和稀碱特别稳定，几乎不还原费林试剂，在一定食品加工条件下不被破坏。在高温、高压、和酸下，能分解为B-葡萄糖。纤维素可用于食品包装。7、苹果、土豆切块后变黑是发生了什么反应，如何避免？美拉德反应。控制PH值，降低PH在3；控制水分，水分越低，美拉德反应越快；控制温度，温度越高反应越快；铜、铁等金属离子会加速反应，应该避免混入，但钙离子会使氨基酸沉淀防止美拉德反应；空气存在会影响美拉德反应，应排除空气；防止底物羰基和氨基的结合，降低底物浓度。8、如何在食品加工和贮藏中防止淀粉老化？（1）控制温度，防止淀粉糊化，即可防止淀粉老化。（2）控制水分，水分低于10%，淀粉不易老化。（3）通过淀粉的改性，防止淀粉老化。9、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）定义：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。10、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）淀粉老化定义：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，pH10或pH7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；11、试论述影响油脂氧化的因素及防止办法。 （1）脂肪酸及甘油酯组成：油脂氧化的速率与脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型有关（2）氧：氧化速率与氧浓度成正比（3）温度：温度上升氧化反应速率加快（4）水分：水分活动从0-0.33岁水分活动增加而降低 从0.33-0.73岁水分活度增大 大于0.73 氧化速率降低 （5）表面积：一般与表面积成正比（6）助氧化剂：有合适氧化还原电位的二价或多价过渡金属离子是有效的助氧化剂（7）光和射线：能促使氢过氧化物分解，引发自由基（8）抗氧化剂：加入抗氧化剂可以减慢油脂氧化速率12、油脂自动氧化的过程和抑制方法。油脂自动氧化是活化的不饱和脂肪与基态氧发生的自由基反应，包括链引发、链增值、链终止三个阶段。抑制方法有（1）尽量选用由饱和脂肪酸组成的油脂。（2）控制氧气与油脂接触（3）使油脂处于低温环境（4）加入抗氧化剂（5）控制水分活度在一定的范围，0.33左右。（6）暗处保存油脂，使不被光或射线照射。 13、油脂油炸加工中发生的变化及注意事项。食品在油炸过程中应注意油温不可过高，一般在200-250之间，同时尽量减少油的反复使用次数。由于食品在油炸过程中，食品中的水分进入油中，油脂水解释放出游离脂肪酸，导致有的发烟点，并且随着游离脂肪酸含量的增高不断降低，因此水解导致油的品质降低，风味变差。14、酚类抗氧化剂作用原理及使用注意事项酚类抗氧化剂的新自由基氧原子上的单电子可与苯环上的电子云共轭，使之稳定。当酚羟基邻位有叔丁基时，由于存在空间受阻，阻碍了氧分子进攻，银子，叔丁基减少了烷氧自由基进一步引发自由基链反应的可能性，从而具有抗氧化作用。15、论述油脂同质多晶现象及其影响油脂晶型的因素。 （1）油脂分子的结构：一般说来单纯性酰基甘油酯容易形成稳定的型结晶，而且为-2 型，而混合酰基甘油酯由于侧链长度不同，容易形成型，并以TCL 排列。（2）油脂的来源：不同来源的油脂形成晶型的倾向不同，椰子油、可可脂、易于形成型；豆油、花生油、玉米油、橄榄油、等易于形成型。 （3）油脂的加工工艺：熔融状态的油脂冷却时的温度和速度将对油脂的晶型产生显著的影响，油脂从熔融状态逐渐冷却时首先形成型，当将型缓慢加热融化后在逐渐冷却后就会形成型，再将型缓慢加热融化后逐渐冷却后则形成型。16、油脂自动氧化的机理是什么？降低油脂自动氧化的措施有哪些？答：（1）油脂自动氧化的机理：为游离基反应，可分为三个阶段：引发：（h，Mn+） 传递： O2 ROO ROO + ROOH 终止： R R RR R ROO ROOR ROO ROO ROOR O2（2）影响油脂自动氧化速度的因素：脂肪酸组成：、双键多双键少双键无 、共轭非共轭温度：温度升高，则升高光和射线：光促进产生游离基、促进氢过氧物的分解,（、射线）辐射食品，辐射时产生游离基，增加，在贮存期易酸败。所以，油脂食品宜避光贮存.氧与表面积 脂水分 影响复杂 0.30.4 小 0.70.85 V大金属离子：重金属离子是油脂氧化酸败的催化剂、可加速氢过氧化物分解 、直接作用于未氧化物质、促进氧活化成单重态氧和自由基 Pb2+Cu2+Sn2+Zn2+Fe2+Al3+ 抗氧化剂：能有效防止和延缓油脂的自动氧化作用的物质 可终止链式反应传递 A无活性，不引起链式传递 AH+R-RH+A AH+ROO-ROOH+A A+A-AA 能延长诱导期，需在油脂开始氧化前加入。（3）降低油脂自动氧化的措施：尽量选择饱和不共轭油脂；低温，绝氧，避光贮藏；调节水分活度；避免金属离子的影响；适当加入抗氧化剂。17、试论述蛋白质变性及其对蛋白质的影响，并论述在食品加工中如何利用蛋白质变性提高和保证的质量。影响：1、蛋白质在水中的溶解性能降低；2、生物活性丧失；3、易被蛋白酶催化分解；4、结合水的能力发生改变；5、分散体系的黏度发生改变；6、结晶能力丧失18、食品加工对蛋白质有何影响？有益的影响：1、使蛋白质可消化性增加；2、使大多数天然存在于食品中的蛋白质毒素及抗营养因子失活；3、使食品中的酶失活，防止食品风味、色泽劣变及营养素损失；4、使食品发生期望的美拉德反应不利的影响：1、过度的热处理往往导致氨基酸的破坏，脱S，脱酰胺，异构化；2、在碱性热处理条件下，赖氨酸被破坏形成有毒的赖氨酰丙氨酸残基；3、与脂肪氧化形成的游离基发生分子间、分子内聚合反应；4、在有氧化剂及大量氧气存在条件下，蛋白质及氨基酸易发生氧化及降解反应，并生成有毒物质； 5、发生不需要的美拉德反应19、简述影响食品加工贮藏中维生素保存率的因素有哪些？答、包括： 原料对食品加工中维生素含量的影响；前处理对食品中维生素含量的影响；热烫和热加工造成维生素损失；产品贮藏中维生素的损失；加工中化学添加物和食品成分的影响20、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：食品原料本身的成熟程度、新鲜程度。食品原料的预处理。例如，水果和蔬菜的去皮，清洗。谷物研磨对的损失。精制程度越高，损失越大。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。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。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。辐照处理。对辐射最敏感的维生素有B1、E、A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。（2）为尽量降低维生素的损失，加工时应注意：尽量避免维生素在以上途径的损失。注意选择比较成熟的、新鲜的食品原料。食品原料的预处理过程中，注意避免挤压和碰撞，尽量避免切后清洗。谷物研磨避免太精制。烫漂处理采取短时间高温烫漂，水量不宜太多，切口表面积尽量小。脱水干燥尽量采取冷冻干燥、真空干燥，喷雾干燥等方法。灭菌采取高温短时灭菌处理，避免高温加热。辐照处理要注意维生素的损失。注意考虑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21、如果不希望在食品体系中发生美拉德反应可采取哪些措施？答：注意选择原料：如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖； 保持低水分：蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。如SiO2等；应用SO2；硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效；保持低pH值：常加酸，如柠檬酸，苹果酸；其它的处理：热水烫漂除去部分可溶固形物，降低还原糖含量，钙处理如马铃薯淀粉加工中，加Ca(OH)2可以防止褐变，产品白度大大提高。22、简述血红素的氧合作用和氧化作用，并说明两种作用分别对肉色产生怎样的影响？氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合，而亚铁原子不被氧化，这种作用被称为氧合作用，使肉色呈现鲜红色。氧化作用：血红素中的亚铁与氧发生氧化还原反应，生成高铁血红素的作用被称为氧化作用，使肉色呈现褐色。 23、试论述在绿色蔬菜罐头生产中护绿的方法及机理。 （1）加碱护绿：叶绿素在碱性环境中稳定，如果碱性高生成叶绿酸的钠盐和钾盐也是绿色。（2）高温瞬时灭菌：高温使叶绿素中的酯部分水解生成叶绿醇、甲醇及水溶性的叶绿酸，该酸呈鲜绿色，而且比较稳定。同时高温钝化叶绿水解酶，使其失去活性，防止叶绿素的水解。（3）加入铜盐和锌盐：用硫酸铜处理，能形成稳定的铜叶绿素，可使其保持绿色。24、论述食品褐变的机理并举例说明褐变对食品质量的影响。酶褐变是指多酚类物质在多酚氧化酶（E.C1.14.18.1）的作用下氧化，而呈现褐色。植物组织褐变与细胞内的还原水平和保护酶系统有关。在通常情况下，组织中有较高的还原势，正常的氧化还原代谢平衡使已经氧化的醌类物质通过还原氧化或转化而未聚和。在逆境下，超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)三者作用失调，导致H2O2积累，从而引起褐变的发生。25、肌肉在贮藏过程中颜色变化及机理。细菌繁殖产生的硫化氢在有氧存在下，肌红蛋白会生成绿色的硫肌红蛋白，当有还原剂如抗坏血酸存在时，可以生成胆肌红蛋白，并很快氧化成球蛋白、铁和四吡咯环；氧化剂过氧化氢存在时，与血红素中的铁反应生成绿色的胆绿蛋白。这些不利色素化合