食品化学思考题答案..

食品化学思考题答案食品化学思考题答案 第一章第一章 绪论绪论 1 食品化学定义及研究内容 食品化学定义及研究内容 食品化学 定义 论述食品的成分和性质以及食品在处理 加工和贮藏中经受的化学变化 研究内容 食品材料中主要成分的结构和性质 这些成分在食品加工和保藏过程中产生的 物理 化学 和生物化学变化 以及食品成分的结构 性质和变化对食品质量和加工性能 的影响等 第二章第二章 水水 1 名词解释 1 结合水 2 自由水 3 等温吸附曲线 4 等温吸附曲线的滞后性 5 水分活度 1 结合水 存在于溶质及其他非水组分临近的水 与同一体系中 体相 水相比 它 们呈现出低的流动性和其他显著不同的性质 这些水在 40 下不结冰 2 自由水 食品中的部分水 被以毛细管力维系在食品空隙中 能自由运动 这种 水称为自由水 3 等温吸附曲线 在恒温条件下 以食品含水量 等温吸附曲线 在恒温条件下 以食品含水量 gH2O g 干物质 对干物质 对 Aw 作图所得的作图所得的 曲线 又称等温吸湿曲线 等温吸着曲线 水分回吸等温线曲线 又称等温吸湿曲线 等温吸着曲线 水分回吸等温线 4 如果向干燥样品中添加水 回吸作用 的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制 的等温线并不相互重叠 这种不重叠性称为滞后现象 5 水分活度 水分活度 食品的水蒸汽分压食品的水蒸汽分压 P 与同条件下纯水蒸汽压与同条件下纯水蒸汽压 P0 之比 它表示食品中之比 它表示食品中 水的游离程度 水分被微生物利用的程度 也可以用相对平衡湿度表水的游离程度 水分被微生物利用的程度 也可以用相对平衡湿度表 aw ERH 100 2 结合水 自由水各有何特点 答 结合水 40 不结冰 不能作为溶剂 100 时不能从食品中释放出来 不能被微 生物利用 决定食品风味 自由水 0 时结冰 能作为溶剂 100 时能从食品中释放出来很适于微生物生长和大多 数化学反应 易引起 Food 的腐败变质 但与食品的风味及功能性紧密相关 3 分析冷冻时冰晶形成对果蔬类 肉类食品的影响 分析冷冻时冰晶形成对果蔬类 肉类食品的影响 答 对于肉类 果蔬等生物组织类食物 普通冷冻 食品通过最大冰晶生成带的降温时间 超过 30min 时形成的冰晶较粗大 冰晶刺破细胞 引起细胞内容物外流 流汁 导致营 养素及其它成分的损失 冰晶的机械挤压还造成蛋白质变性 食物口感变硬 速冻 为了不使冷冻食品产生粗大冰晶 冷冻时须迅速越过冰晶大量形成的低温阶段 即 在几十分钟内越过 3 9 0 冷冻食品中的冰晶细小则口感细腻 冰淇淋 冰晶粗大则 口感粗糙 4 水与溶质相互作用分类 偶极 离子相互作用 偶极 偶极相互作用 疏水水合作用 疏水相互作用 浄结构形成效应 在稀盐溶液中 一些离子具有净结构形成效应 溶液比纯水具有较低的 流动性 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 如 Li Na Ca2 Ba2 Mg2 Al3 F OH 等 主要是一些小离子或多价离子 具有强电场 所 以能紧密地结合水分子 那么这些离子加到水中同样会对水的净结构产生破坏作用 打断 原有水分子与水分子通过氢键相连的结构 另一方面 正因为它与水分子形成的结合力更 强烈 远远超过对水结构的破坏 就是说正面影响超过负面影响 整体来说 使水分子与 水分子结合的更紧密 可以想象 这些水流动性比纯水流动性更差 因为拉的更紧 堆积 密度更大 浄结构破坏效应 在稀盐溶液中一些离子具有净结构破坏效应 溶液比纯水具有较高的流 动性 这些离子大多为大离子或单价离子 产生弱电场 如 K Rb Cs NH4 Cl Br I NO3 BrO3 IO3 ClO4 等 这些是电场强度较弱的大离子或单价离子 它和水分 子之间形成的作用力 比方直径越大 与周围水分子结合越松散 不那么紧密 对水分子 破坏作用更大于对水分子正面作用 入不敷出 破坏更厉害 总体上对水的净结构产生破 坏效应 水分子结合比原来水分子结合来的松散 水分子受到束缚更少了 流动性更强 疏水相互作用推动力 是水和这些疏水物质尽可能的少接触 尽可能减少接触面积所导致 的 疏水相互作用对一些大分子的结构和构像是非常重要的 例如蛋白子的疏水相互作用 5 水分活度与温度的关系 冰点以下 aw K H RT T 则 aw aw 1 T 为一直线 水分含量增加时 T 对 aw 的影响程度提高 温度对 aw 的影响在冰点下远大于在冰点以上 冰冻冷藏的依据 温度下降 导致 aw 下降很快 有利于降低温度 抵抗败坏 T 不利于水和非水组分的相互作用 在试样的冰点此直线出现明显的转折 6 等温吸湿线定义 三个区域含义 答 定义 在恒温条件下 以食品含水量 gH2O g 干物质 对 Aw 作图所得的曲线 区 化合水 区 多分子层水 区 自由水或体相水 7 滞后现象定义 滞后现象产生的原因 答 定义 如果向干燥样品中添加水 回吸作用 的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过 程绘制的等温线并不相互重叠 这种不重叠性称为滞后现象 原因 解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分 不规则形状产生毛细管现象的部位 欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压 要抽出需 P 内 P 外 要填满则需 P 外 P 内 解吸作用时 因组织改变 当再吸水时无法紧密结合水 由此可导致回吸相同水分含量时 处于较高的 aw 8 降低水分活度可以提高食品的稳定性 其机理是什么 如何减少水分活度 降低水分活度可以提高食品的稳定性 其机理是什么 如何减少水分活度 机理 降低水分活度 使食品中许多可能发生的化学反应 酶促反应受到抑制 A 很多化学 生物反应必须有水分子参加才能进行 就必须有足够的自由水 那么降低 水分活度就减少了参加反应的自由水的数量 化学反应的速度也就变慢 B 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 且通过水化促使酶和底物活化 一般可用干燥 盐腌和糖渍等方法减少水分活度 第 3 章 碳水化合物 1 单糖 双糖和低聚糖的食品性质及功能 答 单糖双糖的食品性质和功能 1 甜度 各种单糖或双糖的相对甜度为 蔗糖 1 0 果糖 1 5 葡萄糖 0 7 半乳糖 0 6 麦芽糖 0 5 乳糖 0 4 2 溶解度与渗透压及抗氧化性 一定浓度的糖溶液 具有一定的渗透压 渗透压高 则抑 菌效果强 糖溶液中溶氧减少 有抗氧化作用 护色 保香 3 结晶性 结晶能力 Glu Suc 转化糖 果糖 麦芽糖 晶体小 晶体大 难结晶 淀粉糖浆 果葡糖浆 不结晶 能防止蔗糖结晶 硬糖生产不能单用蔗糖 因为 蔗糖结晶大 脆 易破碎 产品缺乏韧性 一般在生 产硬糖时添加一定量的 30 40 的淀粉糖浆 冷冻食品 使用淀粉糖浆可阻止含水蔗 糖晶体形成 使产品组织细腻 口感好 4 亲水性 糖类为多羟基酮或醛及其衍生物或缩合物 糖分子中的羟基能与 H2O 形成氢键 表现出亲 水性 糖的亲水性在食品中表现为吸湿性 糖在较高空气湿度环境中吸收水分的能力 和保湿性 糖在较低空气湿度环境中对食品中水分的保持能力 5 旋光性 6 冰点降低 当在水中加入糖时会引起溶液的冰点降低 糖的浓度越高 溶液冰点下降的越大 相 同浓度下对冰点降低的程度 葡萄糖 蔗糖 淀粉糖浆 7 褐变风味 Glu 与不同氨基酸加热 产生不同风味 例 Glu 甘氨酸 焦糖香 Glu 谷氨酰胺 巧克力味 Glu 脯氨酸 烤面包味 Glu 甲硫氨酸 马铃薯香味 8 粘度 粘度 单糖 双糖 寡糖 多糖 Glu Fru Suc 淀粉糖浆 水果罐头 肉类罐头 果汁饮料 添加淀粉糖浆获得适度的粘稠感 低聚糖 低聚糖的功能 1 赋予风味 麦芽酚 乙基麦芽酚 异麦芽酚有强烈的焦糖香 也是食品中常用的风味 甜味 增 强剂 2 特殊功能 增加溶解性 如环状糊精 麦芽糊精 稳定剂 糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂 3 保健功能 低聚 果 糖可促进小孩肠道双歧杆菌生长 促消化 低能量或零能量 低龋齿性 1 简述简述 环状糊精的结构特点及其用途 环状糊精的结构特点及其用途 应用 医学 如用环状糊精包接前列腺素的试剂 注射 剂 卞基青霉素 环糊精 农业 应用在农药上 环糊精包接稳定化 某些农药则可耐贮存及提高杀虫效力 食品行业 做增稠剂 稳定剂 提高溶解度 做乳化剂 掩盖异味等 3 为了使某种面粉制作的面条具有一定吸水性 不存在硬芯 可以采取哪些措施 并说 明理由 加入吸湿剂 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 糖苷相关性质 答 糖苷是由单糖或低聚糖的半缩醛羟基和另一个分子中的 OH NH2 SH 巯基 等 发生缩合反应而得的化合物 糖苷的相关性质有 无变旋现象 因为分子中没有半缩醛羟基 无还原性 酸中水解 碱中可稳定存在 吡喃糖苷环比呋喃糖苷稳定 5 多糖有哪些食品性质与功能 答 多糖的食品性质功能 提供硬度 脆性 紧密度 稠度 黏度 黏附力 胶凝性 口感 等 一 多糖的水溶性 有的多糖常通过分子间氢键 形成数量多而稳定 水分子难以渗入的区域 称结晶区 此 类多糖不溶于水 有的多糖其分子间不形成结晶区 而是形成分子排列松散 杂乱 高度 水化的区域 称无定形区 此类多糖能溶于水 二 多糖的胶凝作用 每个多糖分子参与形成两个或两个以上的结晶区 每个结晶区则仅仅是由两个链段形成 缔合成复杂的三维网络结构 大量的水分散在三维网络中 此体系即为凝胶 常见的多糖凝胶食品有 果冻 布丁等 3 多糖溶液的粘度 粘度是体系摩擦阻力的表现 体系中溶质分子占有的有效体积越大 则流动时的分子对 后面的分子的阻力越大 体系的粘度越高 影响多糖粘度的因素有 1 多糖分子的形状 大小 2 分子所带电荷 6 直链淀粉和支链淀粉的物理化学性质比较 直链淀粉和支链淀粉的物理化学性质比较 类型 分子构成 分子形态溶解性与 I2 反应 糊化性老化性 直直 链链 淀淀 粉粉 由葡萄糖 以 1 4 苷键缩合 而成 直链卷曲呈 螺旋状无分 支结构 不溶于冷水 可溶于热水 呈蓝色不易糊化 易老化 支支 链链 淀淀 粉粉 由葡萄糖 1 4 和 1 6 苷键缩合而成 聚合体近似 球状 具有 树枝状结构 每个分支卷 曲呈螺旋状 不溶于水只 在热水中溶 胀 呈紫红色易糊化不易老化 7 什么是淀粉的糊化和老化 本质是什么 各有哪些影响因素 如何影响 什么是淀粉的糊化和老化 本质是什么 各有哪些影响因素 如何影响 答 淀粉的糊化 将淀粉混合于水中并加热 达到一定温度后 则淀粉粒溶胀 崩溃 形 成粘稠的均匀的透明糊溶液 称淀粉的糊化 化 本质是淀粉颗粒中有序态 晶态 和无序态 非晶态 的淀粉分子之间的氢键断裂 分散在水中 形成亲水性胶体溶液 影响因素有 结构 直链淀粉不易糊化 Aw Aw 提高 糊化程度提高 糖 高浓度的糖水分子 使淀粉糊化受到抑制 盐 高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制 低浓度的盐存在 对糊化几乎无影响 但对马铃 薯淀粉例外 因为它含有磷酸基团 低浓度的盐影响它的电荷效应 脂类 脂类可与淀粉形成包合物 即脂类被包含在淀粉螺旋环内 不易从螺旋环中浸出 并阻止水渗透入淀粉粒 酸度 一般淀粉在碱性中易于糊化 且淀粉糊在中性至碱性条件下黏度也是稳定的 淀粉的老化 热的淀粉糊冷却时 淀粉分子间会重新形成结晶区 溶解度逐渐减少甚至产 生不溶性沉淀 这种现象称为淀粉的老化 化 本质是糊化后的分子又自动排列成序 形成高度致密的 结晶化的 不溶解性分子微束 影响因素有 1 淀粉的种类 直链淀粉比支链淀粉易于老化 2 温度 2 4 淀粉易老化 60 或 20 不易发生老化 3 含水量 含水量 30 60 易老化 含水量过低 10 或过高均不易老化 4 共存物的影响 表面活性剂可抗老化 如脂肪甘油脂 糖脂 磷脂 多糖 蛋白质等 亲水大分子 可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢 从而起到抗老化作用 5 糊化程度 糊化程度越高 淀粉颗粒解体越彻底 则重新凝聚而老化的速度越慢 8 试从结构上解释为什么支链淀粉比直链淀粉易糊化 糊化的本质是什么 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 由于支链淀粉的结构不如直链淀粉紧密 处于无序态的分子比直链淀粉多 水更容易进入 微晶束 容易发生膨胀 形成粘稠的糊状胶体溶液 淀粉糊化本质是水进入微晶束 折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 9 果胶凝胶形成的条件和机制是什么 受哪些因素影响 如何影响 果胶凝胶形成的条件和机制是什么 受哪些因素影响 如何影响 答 高甲氧基果胶 低 pH 和高糖浓度 条件 脱水剂 蔗糖 含量 58 75 pH2 0 3 5 果胶含量 1 可以形成凝胶 机制 脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体 低 pH 可阻止羧基离解 使高度水合作用和带电的羧基转变为不带电荷的分子 从而使分 子间斥力减小 分子水合作用降低 结果有利于分子间的结合和三维网络结构的形成 高糖浓度 由于糖争夺水分子 致使中性果胶分子溶剂化程度大大降低 有利于形成分子 间氢键和凝胶 低甲氧基果胶 M 2 条件 二价 M 2 金属离子 蔗糖 10 20 改善凝胶的质地 否则容易脆裂 弹性小 机制 在果胶分子间形成交联键 影响凝胶强度的因素 凝胶强度与分子量成正比 凝胶强度与酯化程度成正比 酯化程度越大 凝胶强度越大 10 常见食品胶有哪几类 如黄原胶 葡聚糖 右旋糖酐 黄杆菌胶 茧酶胶 环状糊精 黄原胶 第第 4 章章 脂类脂类 1 甘油酯的命名方法 2 HLB 定义及乳化剂选择原则 表面活性剂都是两亲分子 由于亲水和亲油基团的不同 很难用相同的单位来衡量 所以 Griffin 提出了用一个相对的值即 HLB 值来表示表面活性物质的亲水性 对非离子型的表面 活性剂 HLB 的计算公式为 乳化剂选择原则 HLB 为 3 6 的乳化剂有利于形成 W O 型乳状液 HLB 为 8 18 的乳化剂有利于形成 O W 型乳状液 两种乳化剂混合使用时 其 HLB 值具有加和性 复合乳化剂的乳化稳定性高于单一乳化剂 1 油脂酸败的三种类型 油脂酸败的三种类型 答 油脂酸败包括 氧化型酸败 水解型酸败 酮型酸败 氧化型酸败包括自动氧化和光敏氧化 自动氧化是指活化的不饱和脂肪酸与基态氧 3O2 发 生的自由基反应 分为引发期 增殖期 和终止期三个阶段 光敏反应是 Sen 光敏剂 引 发的脂类氧化 是不饱和双键与单重态氧 1O2 直接发生的氧化反应 含低级脂肪酸较多的油脂 其残渣中存在有酯酶或污染微生物所产生的酯酶 在酶的作用 下 油脂水解生成游离的低级脂肪酸 含 C10 以下 和甘油 游离的低级脂肪酸 如丁酸 己酸 辛酸等具有特殊的汗臭味和苦涩味 这种现象称为油脂水解型酸败 油脂水解产生的游离饱和脂肪酸 在一系列酶的催化下氧化生成有怪味的酮酸和甲基酮 称为酮型酸败 氧化作用 2 试述油脂自动氧化机理 并说出影响氧化速度的因素 食品生产中采取哪些措施可降低试述油脂自动氧化机理 并说出影响氧化速度的因素 食品生产中采取哪些措施可降低 油脂自动氧化的速度 油脂自动氧化的速度 答 油脂的不饱和脂肪酸在空气中易发生自动氧化 氧化产物进一步分解为低级脂肪酸 醛 酮 氢过氧化物 环氧化物 二聚物等 产生恶劣臭味 这种现象叫油脂的自动氧化 反应机理 1 引发 慢 RH 光 热金属离子 R H 2 增殖 快 R 3O2 ROO ROO RH ROOH R 3 终止 R R RR R ROO ROOR ROO ROO ROOR O2 RO R ROR 影响油脂自动氧化速度的因素有 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 例 起酥油 内 每升高 速度升高 倍 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 V pO2 水分 影响复杂 0 3 0 4 小 0 7 0 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 措施 为了保证食品的安全性 食品生产中可以采取一定措施 选择稳定性高的油 低温油炸 添加抗氧化剂能有效防止和延缓油脂的自动氧化作用的物质 清去食品微粒 清洗设备 酚类化合物 可以提供一个氢原子与游离基作用 生成新的酚游离基 它的稳定性很高 不能产生游离基链反应 终止了脂肪游离基氧化反应 所以可以抑制脂肪的氧化 3 写出油脂的自动氧化机理 说明酚类抗氧化剂为何能抑制脂肪氧化 写出油脂的自动氧化机理 说明酚类抗氧化剂为何能抑制脂肪氧化 答 油脂的不饱和脂肪酸在空气中易发生自动氧化 氧化产物进一步分解为低级脂肪酸 醛 酮 氢过氧化物 环氧化物 二聚物等 产生恶劣臭味 这种现象叫油脂的自动氧化 反应机理 1 引发 慢 RH 光 热金属离子 R H 2 增殖 快 R 3O2 ROO ROO RH ROOH R 3 终止 R R RR R ROO ROOR ROO ROO ROOR O2 RO R ROR 酚类抗氧化剂抑制脂肪氧化的模式 AH ROO ROOH A 或 AH R RH A 抗氧化剂的自由基 A 因 结构上的特点而比较稳定 是没有活性的 它不能引起一个链反应的传递 却参与一些终 止反应 例如 A A AA A ROO ROOA 4 过氧化值及其测定原理 5 试述油脂精制的步骤和原理 答 6 油脂氢化的作用是什么 答 可以使液体油脂转变成更适合于特殊用途的半固体脂肪或可塑性脂肪 如起酥油和人 造黄油 还能提高熔点与氧化稳定性 改变三酰甘油的稠度和结晶性 7 反复使用的油炸油品质降低表现在哪些方面 为什么 长期食用有何危害 答 8 代脂肪定义及作用 举例 答 定义 能代替脂肪功能的物质 能使食品具有类似脂肪的结构及口感 但不产生热量 的一类物质 作用举例 第第 5 章章 蛋白质蛋白质 1 蛋白质的食品功能性质主要包含哪几个方面 请分别进行介绍 蛋白质的食品功能性质主要包含哪几个方面 请分别进行介绍 蛋白质的食品功能性质 Functionality 是指除营养价值外 对食品需宜特性有利的蛋白质 的物理化学性质 如凝胶 溶解 泡沫 乳化 粘度等在食品中起着十分重要的性质 蛋白质的食品功能性质主要分为四个方面 1 水合性质 取决于蛋白质同水之间的相互作用 如吸水性 持水性 湿润性 溶胀 性 粘附性 分散性 粘度 溶解度等 2 结构性质 与蛋白质分子之间的相互作用有关 如沉淀 胶凝 面团形成 组织化 等 3 表面性质 蛋白质在极性不同的两相之间所产生的作用 如气泡性能 乳化作用等 4 感官性质 是由于蛋白质作用于人的感官而产生 如爽滑度 咀嚼性 混浊度 色泽 气味等 2 蛋白质的碱提酸沉原理 多数食品中的蛋白质属于酸性蛋白 即蛋白质分子中的天冬氨酸和谷氨酸残基的总和大于 赖氨酸 精氨酸和组氨酸残基的总和 因此 它们在 pH4 5 等电点 具有最低溶解度 在碱性 pH pH8 9 具有最高溶解度 蛋白质的碱提酸沉即是利用此原理 3 蛋白质的胶凝作用 蛋白质的胶凝作用是指变性蛋白质分子聚集形成的有序的网络结构的过程 其中含有大量 的水 例如 豆腐 熟鸡蛋 酸奶等 蛋白质的胶凝与蛋白质的缔合 聚集 聚合 沉淀 絮凝和凝结等有区别 Pr 的缔合 是指在亚基或分子水平上发生的变化 聚合或聚集一般包括大的复合物的形成 絮凝是指 没有蛋白质变性时的无序聚集反应 凝结是变性蛋白质的无序聚集反应 4 小麦面粉为什么能形成面团 面粉中添加溴酸钾 脂肪氧化酶分别有何作用 为什么 小麦面粉为什么能形成面团 面粉中添加溴酸钾 脂肪氧化酶分别有何作用 为什么 答 由于小麦面粉中含有面筋蛋白质 有醇溶 麦胶 蛋白质 含有 S S SH 有麦谷 蛋白质 含有 S S SH 由于二硫键的交联而形成网络结构 添加溴酸钾可以使 SH 发 生氧化生成二硫键 S S 从而增加面筋筋力 脂肪氧化酶可以使脂肪发生氧化 生成过氧 化物 从而使 SH 发生氧化生成二硫键 S S 从而增加面筋筋力 5 在食品加工过程中 热处理对蛋白质的营养价值有那些有利和不利的影响 在食品加工过程中 热处理对蛋白质的营养价值有那些有利和不利的影响 1 有利的影响 大多数蛋白质经过热处理后营养价值都得到了提高 适当的热处理后使蛋白质变性 提高了蛋白质的消化率和氨基酸的生物有效性 加热还可以使一些酶失活 从而提高了食 品的贮藏性能 且有利提高食品的品质 植物蛋白中存在的大多数天然蛋白质毒素或抗营 养因子都可通过加热使之变性或钝化 2 不利的影响 对蛋白质或蛋白质食品进行热处理时 有时会氨基酸构型改变 成为 D 型 失去营 养价值 还有可能引起氨基酸的脱羧 脱二氧化碳 脱氨等反应而降低干重 氮及含硫量 过度的热处理有时还会生成有毒化合物 第六章第六章 维生素维生素 1 维生素 A 原 本身不具备维生素 A 活性 但在体内可以转化为维生素 A 的物质 称为 维生素 A 原 2 主要维生素的分类及功能 按照溶解性 维生素分为水溶性维生素 脂溶性维生素两大类 水溶性维生素有维生素 C 维生素 B1 维生素 B2 尼克酸 维生素 B6 叶酸 维生 素 B12 泛酸 生物素等 脂溶性维生素有维生素 A 维生素 D 维生素 E 维生素 K 等 辅酶或辅酶前体 如烟酸 叶酸等 维生素 抗氧化剂 VE VC 的功能 遗传调节因子 VA VD 某些特殊功能 VA 视觉功能 VC 血管脆性 3 简述 VE 的功能 稳定性 在哪些食物中存在及在 功能食品中的应用 生理功能 抗氧化作用 油脂中常用 保护其它易被氧化的物质 如维生素 A 及不饱和脂 肪酸等 提高机体免疫能力 抗不育症 缺乏 VE 将不能生育 还会引起肌肉萎缩 肾脏损失等 化学稳定性 黄色油状物 维生素 E 对热 酸 碱 紫外光的作用均比较稳定 高温下加热不易遭到破 坏 维生素 E 对氧敏感 在空气中易氧化成无活性的醌类物质 分布 维生素 E 广泛地分布于动植物组织中 特别是小麦胚油 棉籽油 花生油及大豆油 中含量较多 在功能食品中的应用 4 食品中维生素在贮藏加工过程中的损失途径有哪些 为尽量降低维生素的损失 可采用食品中维生素在贮藏加工过程中的损失途径有哪些 为尽量降低维生素的损失 可采用 哪些措施 哪些措施 维生素是所有营养素中受加工和贮存条件影响最大的一类营养素 容易受光 氧 温度 pH 值 射线 氧化剂 金属离子 食品添加剂 水分含量 酶等因素的影响而损失 1 成熟度 果实在不同成熟期中抗坏血酸的含量不同 未成熟时含量较高 而一般说来蔬菜与之 相反 成熟度越高 维生素含量越高 辣椒成熟就是一例 2 部位 植物的不同部位维生素含量不同 其中根部最少 其次是果实和茎 含量最高的部位 是叶 对果实而言 表皮含维生素最高 并向核心依次递减 3 采后及贮藏过程中的影响 原料中留存的酶导致产后维生素含量的变化 细胞受损后释放出来的酶改变维生素的化学 形式和活性 进而影响其生物利用率 正确处理方法 采后立即冷藏 维生素氧化酶被抑制 维生素损失减少 4 加工程度 修整和研磨 的影响 植物组织经过修整或细分 水果除皮 均会导致维生 素损失 谷物在研磨过程中 营养素不同程度受到破坏 5 浸提 食品中水溶性维生素损失的一个主要途径是经由切口或易破坏的表面而流失 另 外加工中的洗涤 水槽传送 漂烫 冷却和烹调等也会造成营养素损失 其损失程度与 pH 温度 水分 切口表面积 成熟度等有关 6 热加工的影响 温度越高 损失越大 加热时间越长 损失越多 加热方式不同 蒸汽 或热水 损失不同 脱水干燥方式 冷冻干燥或高温干燥 对其保存率也有较大影响 7 化学药剂处理的影响 漂白剂或改良剂常是面粉的添加剂 它能降低 VA VC 和 VE 的含量 亚硫酸盐 或 SO2 常用来防止水果 蔬菜的酶促褐变和非酶褐变 它作为还原剂可以保护 VC 但是作为亲核试剂则对 VB1 有害 在腌制肉品中 亚硝酸盐常作护色剂和防腐剂 它不但与 VC 能快速反应 防止生成致癌 物质亚硝胺 而且还会破坏胡萝卜素 VBl 和叶酸等 8 变质反应的影响 脂质氧化时 产生 H2O2 过氧化物和环氧化物 这些物质能氧化类胡萝卜素 生育酚 抗坏血酸 导致维生素活性的损失 糖类化合物的非酶褐变生成高活性的羰基化合物 造成 VB1 VB6 和泛酸等损失 食品加工过程中加入的配料会引入一些酶 VC 氧化酶 硫胺素酶 导致 VC VB1 等损 失 措施 1 改变维生素自身的结构 促使其耐热 耐贮藏 2 加入稳定剂 3 改进加工工艺 4 改善包装和贮藏条件 真空充氮包装 薄膜包装 软管包装 蜡纸包装等 第七章第七章 矿物质矿物质 1 常量元素与微量元素 食品中的矿物质 按含量多少可分为常量元素和微量元素 含量在 0 01 以上的为常量元素 如钙 镁 钾 钠 磷 氯 硫 含量低于 0 01 的为微量元素 如铁 锌 铜 锰 碘 氟 钼 硅 镍 钴 硒 锡 铬 钒 2 酸性食品与碱性食品 有的食物中 S P Cl 等非金属元素的含量较高 在体内的代谢产物为 SO42 PO43 Cl 等 可降低体液 pH 值 这类食品称为酸性食品 如 鱼 肉 禽 蛋等动物性食品 含丰富的含硫蛋白 主食米 面及其制品 含磷较多 有的食物含钾 钠 钙 镁等金属元素较高 在体内代谢后的产物为阳离子形式的碱性物 质 如 Na K Mg2 等 可使体液 pH 升高 这类食品称为 生理 碱性食品 如 水果 蔬菜 一些豆类 海带 3 影响矿物质生物有效性的因素 一 食物的可消化性 一般 食物营养成分的生物有效性与食物的可消化性成正比关系 动物性食品中矿物质的生物有效性高于植物性食品 二 矿物质的化学形态 矿物质的化学形态对矿物质的生物有效性影响很大 甚至有的 矿物质只有某一化学形态才具有营养功能 不同食品中的矿物质 由于化学形态的差异 生物有效性相差很大 例如 钴只有以氰钴胺素 维生素 B12 供应才有营养功能 血色 素铁生物有效性比非血色素铁高 矿物质颗粒的大小会影响溶解性和可消化性 因而影响生物有效性 若用难溶性物质 来补充营养时 应特别注意颗粒大小 三 矿物质与其他营养素的相互作用 矿物质与其他营养素相互作用可提高或降低矿物 质的生物有效性 例如 两种元素会竞争在蛋白载体上的同一个结合部位而影响吸收 或者一种过剩的矿物 质与另一种矿物质化合后一起被排泄掉 造成后者的缺乏 也存在相互间的促进作用 如钙与乳生成乳酸钙 铁与氨基酸生成盐 都可以使这些矿物 质成为可溶态 有利于吸收 四 螯合作用 螯合物的形成可能提高或降低矿物质的生物有效性 传递和贮存金属离子的螯合物 氨基酸 金属螯合物 新陈代谢必需的螯合物 亚铁血红素 血红蛋白螯合物 降低生物有效性 干扰营养素的螯合物 植酸金属螯合物 五 加工方法 加工方法也影响矿物质的生物有效性 磨细可提高难溶元素的生物有效性 发酵后面团中锌 铁的生物有效性显著提高 4 食品加工方法对矿物质的影响 可能会提高某些食品中矿物元素的可利用率 但食品加工的很多手段往往会造成矿物质的损 失 即不可利用 一 预处理对食品中矿物质的影响 食品加工中一些预处理过程对食品中矿物质含量有一 定的影响 果蔬原料在加工制作前 都要进行修整 比如去皮 去叶等 这给矿物质带来 直接的损失 清洗 泡发 烫漂等处理也会造成矿物质的溶解损失 这一损失与矿物质的 水溶性直接相关 二 热处理对食品中矿物质的影响 热处理的方式有多种 如煮 炒 油炸等 一般情况 下 热处理总体上会引起矿物质含量的减少 比如长时间煮沸牛乳会造成钙 镁等矿物质 的严重损失 这可能与牛乳中的凝胶态被破坏 蛋白质沉淀有关 三 碾磨食品中矿物质的影响 谷类的矿物质主要分布于糊粉层和胚组织中 在胚乳中含 量较小 因而碾磨过程很容易造成此食品矿物质含量的降低 而且碾磨的精度越高 矿物 质损失量越大 第八章第八章 色素与着色剂色素与着色剂 1 天然色素主要有哪几种类型 天然色素有何优缺点 按化学结构可分为以下几大类 也可按照来源或溶解性分类 四吡咯色素 血红素 叶绿素 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 多酚类色素 花青素 类黄酮 单宁 其他 红曲色素 姜黄素 甜菜红素等 优点 安全性高 有些天然色素还具有特殊的功能 优点 安全性高 有些天然色素还具有特殊的功能 不少天然色素如类胡萝卜素 类黄酮 不少天然色素如类胡萝卜素 类黄酮 等具有抗氧化性等生理功能 另外 有的天然色素不仅可作为着色剂 同时还可赋予食品等具有抗氧化性等生理功能 另外 有的天然色素不仅可作为着色剂 同时还可赋予食品 特有的滋味与芳香 如姜黄素就是增味 增香着色剂 特有的滋味与芳香 如姜黄素就是增味 增香着色剂 缺点 天然色素在加工和贮藏过程中不太稳定 且价格昂贵 缺点 天然色素在加工和贮藏过程中不太稳定 且价格昂贵 2 叶绿素在酸性和碱性条件下 会发生哪些变化 叶绿素在酸性和碱性条件下 会发生哪些变化 护绿技术 护绿技术 pH 影响蔬菜组织中叶绿素的热降解 在碱性介质中 pH9 0 叶绿素对热非常稳定 然而 在酸性介质中 pH3 0 易降解 植物组织受热后 由于酸的作用 叶绿素发生脱镁反应 生成脱镁叶绿素 并进一步生成焦脱叶绿素 食品的绿色显著向橄榄绿到褐色转变 并且 这种转变在水溶液中是不可逆的 蔬菜腌渍时失去绿色就是因为发酵产乳酸所致 在烹饪或罐藏杀菌时 细胞中的有机酸使叶绿素脱镁而生成脱镁叶绿素 绿色蔬菜在加 工前用石灰水或 Mg OH 2 处理提高 pH 值可保持蔬菜的绿色 护绿技术 碱性钙盐或氢氧化镁 高温瞬时杀菌 HTST 采用含锌或铜盐的热烫液处理 3 花色苷和黄酮类化合物化学性质及影响因素 花色苷性质及影响因素 1 pH 对花色苷结构的影响 溶液 pH 不同时花青素的结构不同 颜色亦有所不同 一般情 况下 花色苷类色素在酸性溶液中呈色效果最好 2 取代基的影响 花色苷分子中 随着羟基数增加 颜色向紫蓝方向增强 随着甲氧基增 加 颜色红移 在 C5 位有糖苷基则色泽加深 花色苷的稳定性则随糖基化程度增加而增 加 3 氧和抗坏血酸的影响 花色素对空气中的氧敏感 葡萄汁一定要灌装而且要尽量装满 才能减少或延缓葡萄汁的颜色变成暗棕色 工业上采用充氮贮存含有花色苷的果汁 延长 果汁保质期 抗坏血酸与花色苷同时存在于果汁中时会破坏花色苷 因为抗坏血酸氧化时产生过氧 化氢 过氧化氢进攻花色苷 生成无色的酯类及香豆素衍生物 这些分解产物会进一步降 解或者聚合生成果汁中常见的棕褐色沉淀 4 光 光照常会加速花色苷的降解 5 糖及其降解产物 高浓度的糖有利于花色苷的稳定 原因是高浓度糖可降低水分活度 但浓度低时恰恰相反 会加速花色苷的降解 6 金属离子 花色苷的相邻羟基可以螯合多价的金属离子形成稳定的螯合物 使花色苷的 颜色由红变紫 7 SO2 果蔬用 SO2 处理时会造成可逆或不可逆地退色或变色 黄酮类化合物化学性质及影响因素 1 取代基对颜色的影响 黄酮类化合物分子中酸性酚羟基数目和位置对呈色有很大的影响 在 3 或 4 碳位上有羟基或甲氧基时多呈深黄色 在 3 碳位上有羟基时呈灰黄色 2 碱性条件下颜色变化 自然情况下 黄酮类化合物的颜色为浅黄至无色 遇碱时变成明 显的黄色 原因是碱性条件下苯并吡喃酮 1 2 位的氧碳键打开 形成查尔酮 查尔酮的 颜色自浅黄至深黄不等 在酸性条件下 查尔酮又回复闭环结构 于是颜色回归 3 与金属离子反应 黄酮类化合物遇铁离子可变成蓝 蓝黑 紫 棕等不同颜色 4 氧化反应 黄酮类化合物在空气中久置时 易氧化成褐色沉淀 这是果汁久置变褐生成 沉淀的原因之一 5 其他性质 檞皮素 橙皮素 香橼素 圣草素等在生理上具有降低毛细血管通透性作用 芸香苷即 芦丁 是降血压药物 柚皮苷是黄烷酮类 在柑桔类植物中含量较多 具强烈苦味 是橙汁 柠檬汁等带 苦味的原因 以其为原料合成柚皮苷二氢查尔酮 则是甜度为蔗糖 2000 倍的甜味剂 黄酮类化合物具有多酚性质 能与金属螯合 具有抗氧化性 第九章第九章 食品褐变食品褐变 1 什么是酶促褐变 并谈谈控制酶促褐变可采取的措施 什么是酶促褐变 并谈谈控制酶促褐变可采取的措施 1 较浅色的水果 蔬菜在受到机械性损伤 如削皮 切片 压伤 虫咬 磨浆 捣碎等 及处于异常环境变化 如受冻 受热等 时 在酶促 催化 下发生氧化还原反应 由于 氧化产物的积累 而呈褐色 称为酶促褐变 控制酶促褐变可采取的措施 1 加热处理法 常用的方法有 漂烫 巴氏杀菌 微波加热 2 酸处理法 多数酚酶最适 pH 6 7 pH 3 失活 常用酸有 柠檬酸 苹果酸 磷 酸 抗坏血酸 混合酸 3 亚硫酸盐类处理法 亚硫酸类是酚酶抑制剂 4 驱氧 驱氧措施有 a 涂 Vc 液 涂膜 b 浸没 c 渗入 5 加入络合剂 抑制激活剂 如 EDTA 2 什么是非酶促褐变及对食品品质的影响 并谈谈控制非酶促褐变可采取的措施 什么是非酶促褐变及对食品品质的影响 并谈谈控制非酶促褐变可采取的措施 食品在加工贮藏过程中 经常会发生变红 褐 黄等变色现象 统称为食品褐变 若食品褐 变过程需要酶参与 则为酶促褐变 若没有酶参与 则是非酶褐变 非酶褐变可改变食品的色泽 营养和风味 与食品质量关系密切 营养 氨基酸 尤其赖氨酸 蛋白质 维生素 C 损失 风味 非酶褐变的产物中有一些是呈味物质 它们能赋予食品或优或劣的风味 CO2 产 生 会造成罐装食品的质量问题 如粉末酱油 奶粉等装罐密封 发生非酶褐变后会出现 膨听 现象 控制非酶促褐变可采取的措施 1 使用不易褐变的原料 2 控制加工及贮存条件 1 降低温度 2 改变 PH 3 控制水分含量 4 氧 气 3 使用褐变抑制剂 1 亚硫酸及其盐 2 形成钙盐 4 生物化学法 1 发酵法 2 酶法 第十章第十章 食品风味食品风味 5 呈味阀值 答 衡量味的敏感性的标准是阈值 即感受到某种物质时的最低浓度 6 甜味理论及局限性 答 1 AH B 生甜基团学说生甜基团学说 特点 a 由夏伦贝格尔等提出 是一种甜味物质的甜味与化学结构之间关系的学说 b 甜味的化合物都具有一电负性原子 A 通常是 O N 并共价连接氢 即存在一个 OH NH NH2 c 同时有甜味的化合物还具有另外一个电负性原子 B 通常是 O N 它与 AH 基团的 距离大约在 0 3nm 左右 d 而甜味感受器内也存在着类似的 AH B 结构 e 当甜味化合物的 AH B 结构通过氢键与甜味感受器中的 AH B 结合时便对味神经产生刺 激从而产生甜味 甜味的强弱与氢键的强度有关 局限局限 不能解释同样具有 AH B 结构的化合物为什么甜味强度相差许多倍 2 AH B 学说 补充学说 学说 补充学说 克伊尔对 AH B 学说进行了补充 认为在强甜味化合物中还具有第三个性征 即具有一个 适当的亲脂区域 通常是 CH2 CH3 C6H5 等 可以增强甜度 补充后的学说 称为 AH B 学说 疏水基增甜说 其立体结构的全部活性单位 AH B 和 都适合 与感受器分子上的三角结构结合 位置是强甜味剂物质的一个非常重要的特征 局限性局限性 1 不能解释多糖 多肽无味 2 D 型与 L 型氨基酸味觉不同 D 缬氨酸呈甜味 L 缬氨酸呈苦味 3 未考虑甜味分子在空间的卷曲和折叠效应 3 二肽衍生物具有甜味的条件 1 衍生物中天门冬氨酸必须具有游离的氨基和羧基 2 构成二肽的氨基酸须为 L 型 3 与 Asp 成肽的氨基酸必须为中性氨基酸 4 与天门冬氨酸相连的氨基酸羧基端必须酯化 4 呈酸机理 1 酸味是由 H 刺激舌粘膜而引起的味感 H 是定味剂 A 是助味剂 酸味的强度与 酸的强度不呈正相关关系 2 酸味强度主要取决于呈味物质中阴离子的影响 有机酸根 A 结构上增加羟基或羧增加羟基或羧 基基 则亲脂性减弱 酸味减弱 增加疏水性基团酸味减弱 增加疏水性基团 有利于 A 在脂膜上的吸附 酸味增强酸味增强 5 苦味物质种类及苦味与结构的关系 种类 食品中苦味物质主要有生物碱 糖苷 萜类 氨基酸 多肽