食品化学简答题整理

1.简要描述水分活度和食物稳定性之间的关系。答：(1)水分活度和微生物生长：大多数水分活度低于0.6的微生物不能生长。Aw越低，微生物越难存活。控制水的活性会抑制微生物的生长和繁殖。(2)水分活度和酶促反应：水分活度在0.25-0.3范围内可以有效减缓酶促褐变。(3)水分活度和非酶促褐变，赖氨酸损失：当水分活度在0.6-0.7范围内时，酶促褐变最容易发生。水分活度降至0.2，褐变基本没有发生。(4)水分活度和脂肪氧化：水分活度低、胶质高的人容易发生脂肪氧化。2.举例说明碳水化合物在食品储存和加工过程中的化学变化及其对食品质量的影响。答：在食品储存和加工过程中，碳水化合物由于其醇羟基和羰基的性质，会发生酯、醚、缩醛等反应和羰基的一些加成反应，产生一系列复杂的化合物，这不仅有利于食品加工质量，也是不利的。一些中间产品对食品质量有很大影响。1)美拉德反应：羰基和氨基经过脱水缩合，聚合成棕色至黑色的化合物。食物中羰基氨的凝结导致食物颜色加深是很常见的。同时，它还产生一些挥发性的全类和酮类物质，这些物质构成了食物的独特香味。这种反应通常用于加工食物，如金黄色的烤面包和棕红色的烤肉。2)焦糖化反应糖和糖浆当在高温下加热时，糖分子将经历一系列反应，如烯醇化、脱水、裂解等。生产不饱和环的中间产品。产生的深色物质包括两大类：脱水产物的缩合和聚合产物和糖的裂解产物(醛和酮)。黑色产品焦糖色是一种食品添加剂，广泛用于生产饮料、烘焙食品、糖果和调味品。3)碱性条件下的变化：单糖在碱性条件下不稳定，易发生异构化(烯醇化反应)和分解反应，生成异构糖和分解成小分子的糖、醛、酸和醇化合物；分子内氧化和重排也可能产生糖精酸。4)酸性条件下的变化：糖和酸一起加热时，脱水会产生活性中间体糠醛，如戊糖中的糠醛和己糖中的羟甲基糠醛。5)糖氧化还原反应：醛糖在弱氧化剂的作用下会生成糖酸；在强氧化剂的作用下可以生成二元酸，酮糖在酮基上裂解，在强氧化剂的作用下生成草酸和酒石酸。糖也可以还原成食品添加剂糖醇。6)淀粉水解：淀粉在酸、碱或酶的作用下水解成葡萄糖，或进一步形成其他单糖，这是制备葡萄糖浆和果糖糖浆的理论基础。3.影响食品非酶褐变的主要因素是什么？简述其预防措施？答：1)影响因素：温度、氧气、水分活度、底物类型、酸碱度等。2)控制措施：A.冷却和氧气控制控制水分含量：一般来说，容易变黄的固体食物可以通过控制水分在3%以下而得到很好的抑制。液态食品通过降低浓度可以更好地防止褐变。降低酸碱度：在稀酸条件下，羰基氨缩合产物容易水解。因此，降低酸碱度是控制褐变的有效方法之一。使用不易褐变的食品原料在所有羰基化合物中，-己烯醛棕色最快，其次是-二羰基化合物，酮棕色最慢。对于氨基化合物，褐变率是蛋白质肽胺氨基酸。在氨基酸中，碱性氨基酸褐变速度较快，位或末端比位更容易褐变，赖氨酸褐变损失率最高。因为脂质氧化和热解可以产生不饱和醛、酮和二羰基化合物，所以具有高不饱和度和易氧化的脂质也容易与氨基化合物发生褐变反应。e .加入亚硫酸或氯化钙f .用生化方法去除反应底物4.简要描述以下问题的主要原因当食物细胞受损时，食物中的多酚类物质(如儿茶素和花青素)、氨基酸和含氮酚衍生物在多酚氧化酶的催化下被氧化成粉红色醌类物质，醌类物质进一步积累并聚合成黑色物质。(2)防止食品褐变的方法(1)热处理以灭活酶活性：酶抑制剂。一般来说，温度越高，化学反应越快，但酶是蛋白质。如果温度太高，将发生变性，酶将失去活性。因此，酶促反应通常随着温度的升高而加速，直到在一定温度下活性达到最大。如果温度超过这个最佳温度，由于酶的变性，反应速度将迅速下降。大多数酶在30-40范围内活性最高。酶抑制剂可以改变酶活性中心的化学性质，导致酶活性的降低或丧失。(2)改变酶：的工作条件温度、酸碱度和水活度：酶在极端酸性或碱性条件下会变性并完全失去活性。大多数酶的最适PH值在4.5-8.0之间。水可以影响食物中酶反应的速度。通常，由酶和其他作用引起的变质可以通过减少食物中的水分含量来阻止。(3)氧分离：酶促褐变需要三个条件，即酚底物、酚氧化酶和氧。然后通过隔离氧气，例如浸泡盐水、糖水和清水，可以防止酶促褐变的发生。(4)抗氧化剂：此外，抗氧化剂如抗坏血酸和二氧化硫可以防止酶促褐变。5.蛋白质的主要功能特性是什么？请举例说明蛋白质在食品加工和储存过程中的物理、化学和营养变化。答：蛋白质的功能性质主要分为四个方面：(1)水合性质：取决于蛋白质与水的相互作用，包括溶解性、保水性、溶胀性、粘度等。(2)表面性质：蛋白质表面张力、乳液稳定性、发泡和成膜性质。(3)组织的结构特性：蛋白质相互作用的特性，如弹性、沉淀、凝胶化、蛋白质结构重组等。(4)感官特性：颜色、气味、味道、咀嚼性能等。食品加工和储存过程中蛋白质的物理、化学和营养变化；(1)加热条件下的变化：有利的方面：1)蛋白质变性、肽链松散、易于消化、提高氨基酸的消化率和生物利用度；2)灭活蛋白酶、酯酶、多酚氧化酶等，防止食品在储存过程中变色变味；3)抑制凝集素，消除蛋白酶抑制剂的影响。缺点：氨基酸的脱硫、脱酰胺和异构化是由氨基酸的分解、氧化、氨基酸键之间的交换和新氨基酸键的形成引起的，有时伴随着有毒化合物的产生。(2)低温冷冻和冷藏条件下的变化：蛋白质冷冻变性，食品保水性差，质地和风味变差。(3)碱处理条件下的变化：蛋白质的浓缩、分离、发泡和乳化，或将溶液中的蛋白质连接成纤维，通常使用碱处理。蛋白质经碱处理后发生缩合反应，通过分子间或分子内的共价交联产生各种新的氨基酸；同时，氨基酸也会发生异构化，影响蛋白质的功能特性。(4)氧化处理下的变化：蛋白质、含硫氨基酸和含苯环的氨基酸容易氧化。(5)脱水条件下的变化：蛋白质的润湿性、吸水性、分散性和溶解性会发生变化。(6)辐照下的变化：蛋白质的含硫氨基酸和含苯环氨基酸容易分解，肽链断裂。6.影响食物中脂类物质氧化酸败率的因素有哪些？答：(1)脂肪酸的组成：答：饱和脂肪酸的氧化速度比不饱和脂肪酸快。不饱和脂肪酸双键的数量、位置和几何形状与油脂的氧化密切相关；双键容易氧化。共轭双键比非共轭双键更容易氧化。Cis是eas(3)氧气：自动氧化的基本因素。(4)水活度Aw:当水活度为0.33时，氧化速率最低。(5)光和辐射(6)辅助氧化剂：金属离子，如铅、铜、锡、锌等。可以提高油脂的氧化速度。7.防止食物中脂质氧化和酸败的方法有哪些？答：(1)油脂：的脂肪酸组成一般来说，饱和脂肪酸在常温下不易酸败。不饱和脂肪酸的双键越多，越容易酸败。(2)温度：一般来说，当温度升高时，氧化反应速度迅速增加。所以试着在低温下保存它。(3)氧浓度：当氧浓度低时，氧化速率与氧浓度近似成正比；当氧浓度高时，氧化速率与氧浓度无关。避免暴露在空气中。(4)表面积：油与空气接触的表面积与油的氧化率成正比。真空包装或低渗透材料包装可用于防止油脂氧化。(5)水活度：当水活度为0.33时，氧化率最低。(6)光、辐射、辐射等：促进氢过氧化物的分解和自由基的引发，促进油脂的氧化。避免光线、辐射和暴露在空气中。(7)辅助氧化剂：铅、铜、锡、锌等金属离子能加速油脂的氧化速度。可以加入金属螯合剂，例如柠檬酸及其单酯、磷酸和磷酸盐络合物以及乙二胺四乙酸。(8)添加抗氧化剂，如茶多酚、BHA、BHT等。8.有哪些类型的酸败？什么是自动氧化酸败？防止自氧化酸败的措施是什么？答：有三种类型的酸败：自动氧化、光氧化和酶氧化。自氧化酸败是指活性不饱和脂肪和基态氧之间的自由基反应，包括链引发、链增殖和链终止。预防措施同上。9.食物中芳香成分的主要来源或途径是什么？答：食物中香气形成的途径或来源主要包括生物合成、酶作用、发酵、热解和食物调味。10.简述叶绿素在食品加工过程中的变化，以及可以采取什么措施来保护绿色？答：酶促反应：叶绿素酶是唯一催化叶绿素降解的酶。当加热到80以下时，它将部分失活。在100时，它们全部失活。(2)热和酸：根据镁含量分为两类。含镁时呈绿色的衍生物；无镁橄榄棕色。(3)形成金属络合物：当锌和铜离子存在时，形成稳定的绿色。(4)氧化：将叶绿素溶解在乙醇或其他溶剂中，并将其暴露于空气中，会导致氧化反应。这个过程被称为叶绿素的氧化护色。吸收等摩尔的氧气，产生明亮的绿色产品。(5)光降解：色素游离后易氧化降解。绿色保护措施：(1)提高酸碱度：中和植物中有机酸：氧化钙、磷酸二氢钠、氢氧化钙和氢氧化镁，提高酸碱度，保持脆性和颜色。(2)高温瞬时灭菌(3)绿色再生：叶绿素衍生物(脱镁叶绿素、焦脱镁叶绿素)与铜、锌等结合。形成稳定的绿色物质。(4)其他：水活度、避光、隔氧等。11.动物肌肉的发色物质是什么？为什么活猪肉是紫红色的，被屠宰的猪肉是鲜红色的，而经过长期储存或烹饪的猪肉是棕色的？此外，为什么肉在储存时会变绿？答：1)动物肌肉的发色物质是肌红蛋白。2)在动物被屠宰和放血后，由于血红蛋白对肌肉组织的供氧停止，鲜肉中的肌红蛋白保持其还原状态，肌肉的颜色为略暗的紫红色。酮体分裂后，随着肌肉与空气的接触，肌红蛋白向两个不同方向变化。一些肌红蛋白和氧发生氧化反应，生成鲜红色氧化肌红蛋白，所以猪肉是鲜红色的。同时，肌红蛋白的另一部分与氧气反应生成褐色铁肌红蛋白，随着在空气中停留时间的延长，铁肌红蛋白起主导作用，所以肉的颜色为褐色。3)在储存过程中，肉中的肌红蛋白在一定条件下会变成绿色物质，这是由于受污染细菌生长繁殖产生的过氧化氢或硫化氢，与肌红蛋白血红蛋白中的铁或亚铁反应，分别生成胆绿素和