中国农业科学院食品化学食品化学010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)(D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。S3型和S6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号位的称为心3型脂肪酸；而第一个双键在6号位的称为心6型脂肪酸。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。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1X106，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1X104,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或加硫酸镂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。酶C6H12。6O2C6H10O6+H2O2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H2O2可对牛乳进行巴氏消毒，过剩的H2O2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竣酸而消除豆腥味，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玻基化合物，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：引发剂链引发：RHRg+Hg链增殖：RgO2ROOgROOgRHROOH+Rg［继续参与上步反应）链终止：RgRgR-RRgROOgROORROOgROOgROOR+O2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，加入抗氧化剂合剂等。（5）天然类胡萝卜素的结构特点、主要作用及其应用（②化学方法：氢化处理,①物理方法：低温贮存，避光，抽真空处理，加入抗氧化剂合剂等。（5）天然类胡萝卜素的结构特点、主要作用及其应用（②化学方法：氢化处理,15分）加入金属离子螯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-胡萝卜素、-胡萝卜素、-胡萝卜素和番茄红素，它们都是含40个碳的多烯四菇，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-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，却难溶于乙醍和石油醍，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)。作用种类作用维生素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心工主维持肌肉和神经系统功能的完整性，清除体内的自由基，提高机体免维生素E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。⑵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醍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aw的食品中，美拉德反应，脂类氧化，维生素Bi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aw的食品，一般随aw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aw>0.9时细菌才能生长繁殖，酵母菌要求aw>0.87,而大多数霉菌在aw=0.8时就开始生长繁殖。但某些嗜高渗酵母菌株在aw<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aw<0,85时，活性便明显减弱，但酯酶的活性可保留到aw=0.3乃至aw=0.1。E美拉德反应是引起食品变质的原因之一，在aw=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aw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aw=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aw=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）。亚油酸CH3（CH2）3（CH2-CH=CH）2（CH）7COOH亚麻酸CH3（CH2-CH=CH）3（CH）7COOH花生四烯酸CH3（CH2）3（CH2-CH=CH）4（CH）3COOH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或加硫酸镂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。大豆蛋白富含赖氨酸故其营养价值较高；大豆蛋白中含有脂肪氧合酶，应用于食品工业可起到漂白作用，另外可增加面粉中蛋白质含量。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。大米蛋白可作为开发生物活性肽的原料；由于其低还原性，广泛用于开发婴幼儿食品；用酶处理的米糠蛋白可用作食品的乳化剂、起泡剂；可与普鲁兰多糖一起生产生物食用膜；副产品可用作蛋白质饲料。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1X106,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1X104，它可溶于一定浓度的乙醇溶液。小麦蛋白具有能够形成面筋的优良品质，进而加工面包等烘烤食品，这在植物蛋白质中不常见。五、固相幅固定的方法有哪些，简述固相幅的优缺点（15分）。a吸附b截留c微囊包封d离子交换e交联f吸附与交联g共聚h共价连接优点：①提高酶的重新利用率，降低成本②增加连续性的操作工程③可连续的进行多种不同的反应以提高效率④酶固定化后性质会改变，如最适pH和温度可能更适于食品加工的要求。缺点：①许多酶固定化时，需利用有毒的化学试剂促进酶与载体的结合，这些试剂若残留于食品中将对人类健康有很大影响②连续操作时，反应器或层析柱中常保留一些微生物，污染食品③酶固定化时酶的最适pH和温度会改变，有可能影响操作。六、列举说明三种改性淀粉的加工方法及其用途（15分）。A酸化淀粉是指淀粉在糊化温度下被无机酸局部腐蚀而改变了部分特性的淀粉。其特点是加热易溶解，冷却易胶化，热糊粘度低，冷糊粘度高，故常用作食品糖果的粘合剂和稳定剂，尤其是用于糖果，质地紧凑，外形柔软，富有弹性，在高温下处理也不会收缩。也可用于纸浆的上胶和纺织品的上浆等。B氧化淀粉是指利用氧化剂放出的氧原子对淀粉的局部氧化使其部分性状发生改变而得到的淀粉。其特点是颗粒直径增加，色泽洁白，糊化温度低，透明度好，流动性强，能形成具有一定强度的薄膜，故常用作食品工业做冷菜的乳化剂或制备软糖时代替阿拉伯胶。还可用于造纸工业，以改善纸张强度和表面性能。C酯化淀粉是指淀粉与醋酸酊或醋酸乙烯或磷酸盐等反应所得到的淀粉。前两者的反应产物称为醋酸酯淀粉，后者成为磷酸酯淀粉。取代度低的醋酸酯淀粉，糊化温度低，流动性强，透明度高，不易胶凝和凝沉，故常用作食品的增稠剂和保型剂，而磷酸酯淀粉不易糊化，且有较高的粘度、透明度，故常用作儿童食品、调味料的增稠剂。七、简答日葡聚糖、番笳红素、二十八烷醇的功能性质及其制备技术（15分）。伊葡聚糖伊葡聚糖具有清肠、调节血糖、降低胆固醇、提高免疫力等四大生理作用。其可通过生物提取和人工合成两种途径获得。番茄红素其功能性质如下：①预防和抑制癌症②保护心血管③抗紫外线辐射④延缓衰老、增强抵抗力⑤改善皮肤过敏症⑥极强的解酒作用其可从番茄等果蔬中浸提；还可通过微生物发酵生产二十八烷醇二十八烷醇的功能性质为①增进耐力、精力②提高反应灵敏性③提高应急能力④减轻肌肉疼痛⑤改善心肌功能⑥降低收缩期血压⑦提高机体新陈代谢的比率二十八烷醇可从动物的表皮与内脏、昆虫分泌的蜡质中提取，另外大麦、小麦的胚芽中也含有微量的二十八烷醇。八、简述下列物质测定原理及其使用的主要试剂和仪器（20分）。还原糖、VB2、Vc、类胡萝卜素、淀粉酶还原糖（直接滴定法）原理：将一定量的碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合，立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀，这种沉淀很快与酒石酸钾钠反应，生成深蓝色的酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下，以次甲基亮蓝为指示剂，用样液滴定，样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应，生成红色的氧化亚铜沉淀；这种沉淀与亚铁富化钾络合生成可溶的无色络合物；二价铜全部被还原后，稍过量的还原糖把次甲基亮蓝由蓝色变为无色，即为滴定终点，根据样液消耗量可计算出还原糖含量。主要试剂和仪器：酒石酸铜甲、乙液、电热套、次甲基亮蓝指示剂、亚铁富化钾溶液VB2测定原理：VB2受到波长为440-500nm的光照射后能产生光黄素，此物质能产生较强的荧光，在稀溶液中其荧光强度与核黄素浓度成正比，试液中再加入低亚硫酸钠将荧光素还原为无荧光物质，然后再测定试液中残余荧光物质的荧光强度，两者之差即为食品中VB2所产生的荧光强度。主要试剂和仪器：荧光光度计、高压消毒锅、核黄素吸附柱、盐酸、氢氧化钠、高镒酸钾、H2O2、低亚硫酸钠溶液、澳甲酚绿指示剂等Vc测定（2,4-二硝基苯月井比色法）原理：用活性炭将还原型抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸，然后与2,4-二硝基苯月井作用生成红色的刹，在浓硫酸的脱水作用下，可转变为橘红色的无水化合物-双-2,4-二硝基苯月井。在硫酸溶液中显色稳定，最大波长为520nm,吸光度与总抗坏血酸含量成正比，故可进行比色测定。仪器与试剂：恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、85%浓硫酸、2%2,4-二硝基苯月井、活性炭、抗坏血标准溶液。类胡萝卜素原理：以丙酮和石油醍提取食物中的胡萝卜素及其它植物色素，以石油醍为展开剂进行纸层析，胡萝卜素极性最小，移动速度最快，从而与其他色素分开，剪下含胡萝卜素的区带，洗脱后于450nm波长下进行比色测定。仪器与试剂：玻璃层析缸、紫外可见分光光度计、旋转蒸发器、丙酮、石油醍、3:7的丙酮-石油醛混合液（v/v）、3■胡萝卜素标准溶液淀粉酶原理：淀粉酶主要有两种，”-淀粉酶和3■淀粉酶，伊淀粉酶不耐热，在高温下易失活，a-淀粉酶不耐酸，pH3.6以下失活，通常提取液中既有a-淀粉酶又有伊淀粉酶，测定时，可根据他们的特性分别加以处理，使其中的一种酶失活，即可测出另一种酶的活性。将提取液加热到70c维持15min,以钝化伊淀粉酶，便可测出“-淀粉酶活性，或将提取液用pH3.6的醋酸在0c加以钝化a-淀粉酶，以测定3■淀粉酶的活性。淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖可用3,5-二硝基水杨酸试剂测定，由于麦芽糖能还原3,5-二硝基水杨酸，生成了3-氨基-5-硝基水杨酸，在一定范围内其显色基团的颜色深浅与糖浓度成正比，故可求出麦芽糖的含量，以麦芽糖的毫克数表示淀粉酶活力的大小。仪器与试剂：恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、pH5.6柠檬酸缓冲液、3,5-二硝基水杨酸、麦芽糖标准液。TOC\o"1-5"\h\z九、天然类胡萝卜素的结构特点、生物学功能及其作用机理（20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-胡萝卜素、-胡萝卜素、-胡萝卜素和番茄红素，它们都是含40个碳的多烯四菇，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-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，却难溶于乙醍和石油醍，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。类胡萝卜素的作用机理是其为一种较好的O2淬灭剂，激发态的单线态氧将能量转移到类胡萝卜素上，使类胡萝卜素由基态变为激发态，而后者可直接回复到基态。2004年农科院研究生入学考试试题

（413食品化学）（90分）TOC\o"1-5"\h\z（1）分别列举两种单糖和低聚糖，并写出其结构式（10分）。单糖：葡萄糖、半乳糖低聚糖：蔗糖、乳糖（2）鉴定油脂种类和品质的特征值有哪些（10分）。①过氧化值，可以反映油脂氧化初期油脂的氧化程度②碘值，与油脂中不饱和键的数量成正比，碘值降低说明油脂被氧化③酸价，可以直接反映油脂的质量好坏和新鲜程度④皂化价，皂化价越高，油脂越易被消化⑤二烯值，可以反映油脂中共轲双键的多少（3）什么是蛋白质的变性，导致蛋白质变性的因素有哪些（15分）。改变，这个过在酸、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。导致其变性的因素有：A物理因素如①冷冻②热处理③机械处理如剪切力的作用④界面作用⑤静高压⑥辐照处理B化学因素如①pH值②某些金属离子如Cu2+是常见的引起蛋白质变性的金属离子③有机溶剂④有机化合物，如某些月尿及月瓜盐（4）简述影响酶促反应速度的主要因素（10分）。影响酶促反应的因素有：①底物浓度其他条件恒定时反应速度取决于酶和底物的浓在适宜的温度，如酶的浓度保持不变，则反应速度随底物浓度增加而加快②酶浓度的影响在适宜的温度、pH和底物浓度恒定时，反应速度在初始阶段与酶浓度成正比③温度温度对酶促反应的影响是双重的即：随温度升高，反应速度升高至最大值，超过此温度反应速度随温度升高反而下降④pH酶促反应随pH变化而变化，并呈现出最适pH值⑤水分活度的影响aw<0,85时大多数酶的活性便明显减弱，但酯酶的活性可保留到aw=0.3乃至aw=0.1⑥酶激活剂的影响如氯离子是唾液淀粉酶的酶激活剂。（5）简要说明矿物质在食品加工和贮藏过程中损失的主要原因及其防止措施（15分）。A矿物质在食品加工和贮藏过程中损失的主要原因有：①食品加工过程中，最初的淋洗和整理除去下脚料的过程是矿物质损失的主要途径②烹饪或热烫中也由于遇水而使矿物质遭受大量损失③食品在精加工过程中也会遭受损失④与其他成分相互作用而损失B防止措施：①调节pH值，使食品中的矿质元素、离子达到动态平衡②加工食品的过程中添加其他种类的矿质元素③改善食品的加工方式如减少对食品的精磨（6）影响味感的主要因素有哪些（15分）。①呈味物质的结构，不同的物质呈现出不同的味感，如蔗糖呈甜味，而柠檬酸呈酸味②温度，最能刺激味感的温度在（10-40）C之间③浓度和溶解度，浓度对味感的影响很大，一般来说，甜味在任何被感觉到的浓度下总是使人产生愉快的感觉，而单纯的苦味总是使人产生不愉快的感觉，酸味和咸味在适宜浓度时使人产生愉快的感觉，高浓度时使人产生不愉快的感觉，而呈味物质只有在溶解后才能刺激味蕾使人产生味感④年龄、性别和生理状况的影响，60岁以下的人对味感没有太大差别，60岁以上的人对味感有些不同，男性对酸味比女性敏感。而女性对甜味更敏感，患有某些生理疾病的人可能会造成味感的下降或丧失（7）影响花色素变色的主要原因及防止措施（15分）。A影响花色素变色的主要原因有：①pH的影响，花色昔在酸性条件下呈色效果较好②温度，随温度升高，花色昔发生降解，在60c以下，花色昔较稳定③氧气、水分活度和抗坏血酸的影响，温度高时，抗坏血酸对花色甘的破坏加速，温度低时，抗坏血酸对花色昔具有保护作用④光照，光照对花色昔具有两种作用，一是有利于花色甘的生物合成，二是引起花色昔的降解⑤二氧化硫的影响，二氧化硫对花色昔的脱色作用可能是可逆的或不可逆的，可逆时可通过大量水洗使其颜色恢复⑥糖及糖降解产物的影响，当糖浓度高时，由于水分活度降低，所以花色甘的颜色得到保护⑦金属离子的影响，花色甘可与某些金属离子发生络合反应而变色⑧缩合反应的影响，花色昔可与自身或其他有机化合物发生缩合反应而变色⑨花色甘的水解，花色甘的水解方式有酸水解和酶水解防止措施：低温贮存，避光，抽真空处理，通过加入糖等方式降低水分活度，加酸降低pH,加入金属离子螯合剂等。二、论述题（60分）（1）举例说明影响食品安全和品质的主要化学反应及其控制措施（20分）。

①美拉德反应，其控制措施主要有：降低温度，控制水分活度，调节pH,加入金属离子螯合剂，驱除或隔绝氧气②焦糖化反应，其控制措施主要是避免高温③酶促褐变，其控制措施主要有：减少对植物组织的机械破坏作用，加热或调节pH等方式钝化酚酶的活性，二氧化硫或亚硫酸盐处理，驱除或隔绝氧气，加酚酶底物类似物，如肉桂酸等，底物改性等④蛋白质变性，其控制措施主要有：避免高温和温度过低，防止射线照射，避免接触高浓度的月尿及月瓜盐，调节pH等⑤脂肪氧化，其控制措施主要有：物理方法：低温贮存，避光，抽真空处理，加入抗氧化剂；化学方法：氢化处理，加入金属离子螯合剂等。⑥色素降解，其控制措施主要有：低温贮存，避光，抽真空处理，通过加入糖等方式降低水分活度，加酸降低pH,加入金属离子螯合剂等。（2）简述蛋白质的功能性质（20分）。蛋白质的功能性质主要分为四大类：①水和性质，主要取决于蛋白质与水的相互作用，包括水的吸收与截留、湿润性、溶胀性、黏着性、分散性、溶解度②表面性质，包括蛋白质的表面张力、乳化性、起泡性③结构性质，即蛋白质所变现出的相关特性，如产生的弹性、沉淀、凝胶作用及面团的形成等④感官性质，如颜色、气味、咀嚼度、浑浊度等。蛋白质的功能性质在食品中的应用如下表：食品名称饮料食品名称饮料汤，沙司面团烘烤食品（面包，蛋糕等）乳制品（干酪等）鸡蛋肉制品（香肠等）肉代用品（组织化植物蛋白等）食品涂膜糖果制品不同pH值时的溶解度，热稳定性，黏度黏度，乳化作用，持水性成型和形成粘弹性膜，内聚力，热变性和胶凝作用，乳化作用，发泡，褐变乳化作用，黏度，起泡，胶凝，凝结起泡，胶凝作用乳化作用，胶凝作用，内聚力，对水和脂肪的吸收和保持对水和脂肪的吸收和保持，硬度，咀嚼性，内聚力，热变性内聚，黏合分散性，乳化作用（3）简述食品加工中食品中香味物质生成、损失与控制（20分）。食品加工中食品中香味物质生成的途径或来源大致有以下5各方面：生物合成，酶的作用，发酵作用，高温分解作用和食物调香。食品加工是一个复杂的过程，发生着极其复杂的物理化学变化，伴有食物形态、结构、质地、营养和风味的变化。以加工过程中食物的香气变化为例，有些食品加工过程能极大的提高食品的香气，如花生的炒制、面包的烘烤、牛肉的烹调以及油炸食品的生产，而有些食品加工过程却使食品香气丢失或不良气味产生，如果汁巴氏杀菌产生的蒸煮味，蒸煮牛肉的过熟味以及脱水制品的焦糊味等。任何一个食品加工过程总是伴有或轻或重的香气变化。

食品香味物质的控制方式主要有:①原料的选择，不同属性的原料有截然不同的香气②食品香味物质的控制方式主要有:①原料的选择，不同属性的原料有截然不同的香气②加工工艺，相同的原料因加工工艺的不同往往具有不同的香气③储藏条件，茶叶在加工过程中会发生氧化而导致品质劣变，如陈味产生，质量下降④包装方式，如不同的包装材料对食品的香气物质的选择性吸收⑤食品添加物，如蛋白质与香气物质之间有较强的结合作用，所以，新鲜的牛奶要避免与异味物质接触，否则这些异味物质会被吸附到牛奶中而产生不愉快气味。2005年农科院研究生入学考试试题（413食品化学）一、简答题（90分）（1）为什么食品应“快速冷冻，缓慢解冻”。（10）食品速冻时，由于形成的冰晶数量多，颗粒小，在食品组织中分布比较均匀，又由于小冰晶的膨胀力小，对食品组织的破坏很小，解冻融化后的水可以渗透到食品组织内部，所以基本上能保持原有的风味和营养价值，而慢冻的食品，结果刚好相反。速冻食品，解冻时一定要缓慢解冻，使冻结食品中的冰晶逐渐融化成水，并基本上全部渗透到食品中去，尽量不使食品汁液损失，以保持食品的风味和营养价值。所以食品应“快速冷冻，缓慢解冻”。（2）单糖同食品有关的化学反应主要有那些。（10）①美拉德反应，又称厥氨反应，是指食品中的厥基与氨基化合物在高温下发生缩合、聚合生成类黑色素的反应②焦糖化反应，单糖在没有氨基化合物存在的情况下加热到熔点以上的高温，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应，称为焦糖化反应③氧化反应，滨水等氧化剂可将醛糖氧化为糖酸，而酮基在碱液中可转化为醛基④还原反应，单糖分子中的醛基或酮基可被还原为多元醇，常用的还原剂有四氢硼钠等⑤与碱的反应，a在稀碱液中发生异构化b在稀碱液中且在加热条彳八下会生成糖精酸c在浓碱的条件下，单糖分解为小分子的糖、酸、醇、醛等化合物⑥与酸发生的反应，a很弱的酸能促进单糖”和3异构化的转化b在稀酸和加热条件下，单糖发生分子间脱水而生成糖甘，产物包括二糖和其他的低聚糖c糖和强酸共热则脱水生成糠醛TOC\o"1-5"\h\z（3）列举两种功能性低聚糖，并简要说明其生理功能。（10）如低聚果糖，低聚木糖。其生理功能主要有：①不引起血糖升高②双歧杆菌的增殖因子，改善肠道环境，预防癌症③预防龈齿病④增强免疫力⑤低聚木糖还能够促进机体对钙的吸收与代谢（4）何谓必需氨基酸。并列出八种必需氨基酸的名称。（10）必需氨基酸是指那些不能由人和动物合成，也不能由其他氨基酸转化而来，必须从食物或饲料中供给的人和动物所必需的氨基酸。如缴氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲酸氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸均为必需氨基酸。（5）何谓结合蛋白质，简要说明其分类。（10）结合蛋白质是指单纯蛋白质与非蛋白成分如碳水化合物、油脂、核酸、金属离子或磷酸盐结合而成的蛋白质。其可分为：①脂蛋白②糖蛋白③核蛋白④色素蛋白⑤磷蛋白（6）分别列举两种脂溶性和水溶性维生素，并说明其主要食物来源和作用。（10）表1脂溶性维生素种类作用来源维生素A预防表皮细胞角化，防治干眼病肝脏、鱼肝油、胡萝卜素维生素D调节钙磷代谢，预防佝偻病鱼肝油、牛奶表2水溶性维生素维生素B2促进生长，预防唇、舌炎酵母、肝脏维生素C预防及治疗坏血病，促进细胞间质生长蔬菜、水果(7)简述铁，锌，钙缺乏症状及影响其吸收的主要因素。(10)A铁的缺乏症：造成缺铁性贫血，导致机体内含铁酶类的缺乏，引起机体脂质、蛋白质及糖类代谢缓慢，发育迟滞，还可使患者免疫力下降。影响铁吸收的因素：①年龄和健康状况②摄入的铁量及化学形式③膳食中其他有机和无机组分如多酚类化合物、膳食纤维等B锌的缺乏症：食欲下降，厌食，偏食，精神不振，味觉功能下降，生长发育落后，严重时变现为智力低下。影响锌吸收的因素：①食物中所含植酸、Ca、Fe、Cu等的影响②机体自身生理状态的影响③Zn的存在状态B钙的缺乏症：儿童生长发育迟缓，骨骼软化，严重者可导致佝偻病；中老年人易患骨质疏松症；另外，钙的缺乏者易患斜齿，影响牙齿质量。影响钙吸收的因素：①食物中的植酸、草酸、磷酸，均可与钙形成难溶性的盐类，阻碍钙的吸收②膳食纤维中糖醛酸残基可与钙结合，以及未被消化吸收的脂肪酸可与钙形成钙皂影响钙的吸收③一些碱性药物，如苏打，黄连素，四环素等也影响钙的吸收。(8)分析蔬菜加工过程中“脱绿”的原因，并简要提出解决措施。(10)蔬菜加工过程中“脱绿”的原因主要有：①酶促变化，酶促变化主要有两类：一类是酶的直接作用，另一类是酶的间接作用。直接以叶绿素为底物的酶只有叶绿素梅，起间接作用的酶有脂酶、蛋白酶、果胶酯酶、过氧化物酶等。脂酶、蛋白酶的作用是破坏叶绿素-脂蛋白复合体，使叶绿素失去脂蛋白的保护而易被破坏，果胶酯酶的作用是将果胶水解为果胶酸，从而降低了体系的pH而使叶绿素脱镁②热和酸引起的变化。a绿色蔬菜初经烹调或热烫后表现出绿色似乎有所加强并更加明快，这可能是由于原存于细胞间隙的气体被加热逐出，或者由于叶绿体中不同成分的分布情况受热变动的缘故b在加热或热处理过程中，叶绿素-蛋白复合体中的蛋白质变性导致叶绿素与蛋白质的分离，生成游离的叶绿素。游离的叶绿素非常不稳定，对光、热和酶都很敏感cpH是决定叶绿素脱镁速度的一个重要因素。在pH为9.0时，叶绿素对热非常稳定，而在pH为3.0时，它的稳定性却很差③光解，在鲜活植物中叶绿素不发生光解，但当植物衰老、色素从植物中萃取出来以后或在储藏加工中细胞受到破坏时，可使其保护作用丧失，就会发生光分解；有氧气存在时，就会发生叶绿素的不可逆褪色。解决措施：：①中和酸护绿，如将氢氧化钙或氢氧化镁加入到热烫液中，既可以提高pH值，又有一定的保脆作用。②高温瞬时灭菌③绿色再生，将锌离子加入到热烫液中，脱镁衍生物可与锌离子螯合，生成叶绿素衍生物的锌络合物，从而达到护绿目的。④气调保鲜护绿，另外避光、除氧可防止叶绿素的光氧化褪色。(9)举例说明乳化剂、金属螯合剂、抗菌剂在食品加工中的应用。(10)A乳化剂烘烤食品、蛋糕、冰淇淋、点心及糖果等都要用到乳化剂。①可用来制作凉拌菜的调味品②可用来改善巧克力、饼干、糕点的性质③促进稀奶油的气泡能力④可用来改善面包的体积和形状B金属螯合剂①聚磷酸盐用于海产品中防止磷酸俊镁玻璃状结晶生成或防止铁铜锌与硫化物的变色反应②蔬菜热汤前加入金属螯合剂可抑制金属诱导的变色反应，并可通过除去细胞果胶中的钙而增加嫩度③在清凉饮料中，柠檬酸、磷酸可与金属螯合而防止风味物质氧化及金属离子催化的变色反应④与啤酒中的铜螯合可抑制多酚类化合物氧化，以防止其氧化产物与蛋白质形成浑浊。C抗菌剂①SO2及亚硫酸盐常作为防腐剂用来保存酒②硝酸盐和亚硝酸盐用于腌肉而产生鲜艳的颜色、抑制微生物以及生成特殊的风味③抗生素用于干酪和浓缩牛乳以防止乳制品败坏二、论述题。（1）油脂氧化的原理、影响因素及控制措施。（20）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：引发剂链引发：RHRg+Hg链增殖：RgO2ROOgROOgRHROOH+Rq继续参与上步反应）链终止：RgRgR-RRgROOgROORROOgROOgROOR+O2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。影响因素：①脂肪酸及甘油脂的组成，油脂的氧化速率与脂肪酸的不饱和度、双键位置、顺反构型有关②氧，单线态氧的氧化速率约为三线态氧的1500倍。当氧浓度低时，氧化速率与氧浓度成正比；当氧浓度高时，氧化速率与氧浓度无关③温度，一般来说，温度升高，氧化速率加快④光和射线⑤水分⑥表面积，表面积越大，氧化速率越快⑦助氧化剂⑧抗氧化剂控制措施：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。（2）在食品中添加维生素主要有那些方式。添加时应注意哪些问题。（20）A在食品中添加维生素的方式主要有：①回复，添加维生素和矿物质使食品回复到加工前的含量②强化，添加某种营养素于食品，使其成为某种营养素的大量来源，而所添加的营养素可能超过食品中原有的含量甚至是该食品中所没有的③增加，添加维生素及矿物质，以达到规定的营养标准量添加时应注意的问题：①要有一定的数量，在食品中该营养素的含量应达到合理标准②人们以该食品作为某种营养素的主要来源③所添加的营养素必须不能破坏其原有必需营养素的平衡④所添加的营养素必须在贮藏和使用过程中保持稳定⑤所添加的营养素要对消费者生理上有所作用⑥过量摄入时不致产生某种生理上的毒害作用。（3）论述氧化还原酶类及在食品工业中的应用。（20）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。酶C6H12O6O2C6HI0O6+H2O2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，用匕。2可对牛乳进行巴氏消毒，过剩的匕。2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竣酸而消除豆腥味，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玻基化合物，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