专升本食品科学与工程2025年食品化学测试试卷（含答案）

专升本食品科学与工程2025年食品化学测试试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题均有多个正确选项，请将正确选项的字母填在题后的括号内。多选、错选、少选均不得分。）1.下列关于食品中水分存在的状态的描述，正确的是（）。A.结合水是水分子与食品成分分子间形成氢键而结合的水B.自由水是食品中不与其他物质结合，具有正常蒸气压的水C.潜在水通常以冰的形式存在，对食品的物理状态和化学反应没有影响D.水分活度（Aw）是自由水的含量与总量之比E.水分活度越低，食品中微生物生长的可能性越大2.下列反应中，属于非酶褐变的是（）。A.淀粉在加热糊化过程中发生的β-化B.蛋白质在高温下发生的美拉ード反应C.食品中维生素C和铜离子作用下的酶促褐变D.水果切开后，酚类物质在多酚氧化酶作用下发生的褐变E.食品在烘烤过程中，糖与氨基酸之间发生的焦糖化反应3.下列关于食品中脂类氧化酸败的描述，正确的是（）。A.氧化过程通常由脂类中的不饱和脂肪酸引发B.烯丙基过氧化物的分解是链式反应的关键步骤C.食品中水分活度越高，脂类氧化速率越快D.光照、温度、金属离子等是促进脂类氧化的重要条件E.脂类氧化酸败的主要产物是α-羟基酮和α-羟基醛4.下列关于蛋白质变性的描述，正确的是（）。A.蛋白质变性是指其空间结构发生改变，导致理化性质改变和生物活性丧失的过程B.加热、酸碱、乙醇、重金属离子等都能引起蛋白质变性C.蛋白质变性后，其肽键结构被破坏D.蛋白质变性通常是可逆的E.蛋白质的变性程度与其功能特性的改变有关5.下列物质中，属于食品中必需脂肪酸的是（）。A.载脂蛋白B.转运蛋白C.亚油酸D.α-亚麻酸E.花生四烯酸二、填空题（每空1分，共15分。）1.食品化学是研究食品中的化学成分、化学变化及其与__________之间相互关系的科学。2.食品中碳水化合物主要以__________、__________和__________的形式存在。3.食品中脂类自动氧化的初始步骤通常涉及不饱和脂肪酸与__________的反应，生成__________。4.蛋白质的一级结构是指氨基酸按一定顺序通过__________连接而成的一条多肽链。5.维生素根据其溶解性可分为__________维生素和__________维生素两大类。6.食品添加剂是指在食品加工、保藏、销售等过程中，为改善食品品质、色香味、防腐等目的而加入的__________物质。7.水分活度（Aw）是指食品中__________的蒸气压与同温下纯水的蒸气压之比。三、名词解释（每小题3分，共15分。）1.水分活度（WaterActivity）2.美拉ード反应（MaillardReaction）3.蛋白质变性（ProteinDenaturation）4.功能性碳水化合物（FunctionalCarbohydrates）5.食品添加剂（FoodAdditives）四、简答题（每小题5分，共20分。）1.简述食品中水分存在形式的不同及其对食品品质的影响。2.简述影响食品中脂类氧化酸败的主要因素。3.简述蛋白质的一级结构、二级结构和三级结构之间的关系。4.简述食品中常见的天然色素有哪些，并列举一种其主要来源。五、论述题（每小题10分，共20分。）1.论述食品加工和贮藏过程中，水分活度对食品品质（如微生物生长、化学反应速率、物理状态）的影响。2.论述食品化学知识对于食品科学与工程专业学生学习和未来职业发展的重要性。试卷答案一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题均有多个正确选项，请将正确选项的字母填在题后的括号内。多选、错选、少选均不得分。）1.(ABD)解析：A项，结合水是水分子与食品成分分子间形成氢键而结合的水，正确。B项，自由水是食品中不与其他物质结合，具有正常蒸气压的水，正确。C项，潜在水通常以冰的形式存在，冰的状态下水分子活性最低，对食品的物理状态和化学反应影响很小，但并非没有影响，表述不完全准确。D项，水分活度（Aw）是食品中自由水的含量与食品中全部水分（自由水+结合水）总量之比，不是仅与自由水含量有关，但该定义在简化语境下常被理解为此意，且与A、B结合看，倾向于选。E项，水分活度越低，食品中自由水越少，微生物生长的可能性越小，错误。综合来看，A、B、D的描述更符合基本概念。2.(BE)解析：非酶褐变是指食品在无酶催化条件下，由于加热或其他因素导致色素或产生色素而发生的褐变。B项，美拉ード反应是还原糖与氨基酸或蛋白质在加热条件下发生的一系列复杂反应，生成褐色色素，属于非酶褐变，正确。E项，焦糖化反应是糖类在高温下（通常超过160°C）发生分解和聚合生成caramel的过程，属于非酶褐变，正确。A项，淀粉糊化是淀粉大分子结构的变化，不属于褐变。C项和D项都属于酶促褐变，由酶催化。3.(ABD)解析：A项，脂类氧化酸败通常始于不饱和脂肪酸（含有碳碳双键）吸收能量（如光照、热）后，双键发生均裂，产生自由基，引发链式反应，正确。B项，链式反应中，烯丙基过氧化物（如十三烷氧基自由基）会分解产生更活泼的烷基自由基和苯氧基自由基，这些自由基能攻击其他脂质分子，使链式反应持续进行，是关键步骤之一，正确。C项，水分活度影响微生物活性，但不直接决定脂类自身氧化的速率，虽然高水分食品可能伴随微生物活动加剧而间接促进氧化，但脂类氧化本身在无水条件下也能进行，且水分活度主要影响的是结合水的状态而非自由水参与反应，表述不准确。D项，光照（提供能量）、高温（提高反应速率）、金属离子（如Fe²⁺,Cu²⁺，作为催化剂）都能显著促进脂类氧化酸败，正确。E项，脂类氧化酸败的主要产物是过氧化物（如氢过氧化物），氢过氧化物进一步分解产生醛、酮、羧酸等，α-羟基酮和α-羟基醛并非主要初级产物，错误。4.(AB)解析：A项，蛋白质变性是指在某些物理或化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象（主要是二级、三级和四级结构）被破坏，从而导致其理化性质发生改变和生物活性丧失的过程，一级结构（氨基酸序列）通常不变，正确。B项，加热（热变性）、酸碱（pH影响）、有机溶剂（如乙醇）、重金属离子（如Cu²⁺,Hg²⁺）等都能破坏蛋白质的氢键、疏水作用等维系空间结构的非共价键，引起变性，正确。C项，蛋白质变性主要是空间结构的变化，肽键（共价键）结构通常保持完整，错误。D项，蛋白质变性通常是可逆的（如加热变性），但也有不可逆的，称为不可逆变性，错误。E项，蛋白质的变性程度与其功能特性的改变有关，这是正确的，但不是变性的定义，也不是题目要求选择的点。5.(CD)解析：必需脂肪酸是指人体自身不能合成，必须从食物中摄取的脂肪酸。亚油酸（Omega-6，C18:2n-6）和α-亚麻酸（Omega-3，C18:3n-3）是公认的必需脂肪酸，正确。A项，载脂蛋白是参与脂类运输和代谢的蛋白质，不是脂肪酸。B项，转运蛋白是一类广义的运输蛋白，不特指必需脂肪酸。E项，花生四烯酸（Arachidonicacid，C20:4n-6）是亚油酸的代谢产物，人体也可以从亚油酸转化而来，不属于必需脂肪酸。二、填空题（每空1分，共15分。）1.生命活动2.淀粉，糖原，膳食纤维3.活性氧（或自由基），氢过氧化物（或过氧化脂质）4.肽键5.脂溶性，水溶性6.具有特定功能7.自由水（或有效水）三、名词解释（每小题3分，共15分。）1.水分活度（WaterActivity）：指食品中自由水的含量与食品中全部水分（自由水+结合水）总量之比，也等于食品中自由水的蒸气压与同温下纯水的蒸气压之比。它反映了食品中水分的“有效程度”，是影响食品中微生物生长、化学反应速率和食品物理状态的关键因素。2.美拉ード反应（MaillardReaction）：指食品中还原糖（如葡萄糖、果糖）与氨基酸（或蛋白质、肽）在加热或特定条件下（如酸、碱催化）发生的一系列复杂的美拉德缩合、分解和聚合反应。该反应通常伴随着食品颜色（从黄色到棕色）和风味（如烤面包、炒坚果的香气）的形成，是许多食品（如焙烤食品、咖啡、肉类）产生诱人色泽和风味的主要原因。3.蛋白质变性（ProteinDenaturation）：指在某些物理或化学因素（如加热、pH变化、有机溶剂、重金属离子等）作用下，蛋白质特定的空间结构（主要是二级、三级和四级结构）被破坏，导致其生物活性丧失、溶解度降低、黏度增加等理化性质发生改变的过程。蛋白质变性通常是可逆的，主要破坏非共价键，一级结构（氨基酸序列）保持不变。4.功能性碳水化合物（FunctionalCarbohydrates）：指除了提供能量和构成膳食纤维之外，还具有特定生理功能（如调节血糖和血脂、促进肠道健康、增强免疫力等）的碳水化合物。常见的功能性碳水化合物包括膳食纤维（如可溶性纤维菊粉、不可溶性纤维麦麸纤维）、低聚糖（如低聚果糖FOS、低聚半乳糖GOS）等。5.食品添加剂（FoodAdditives）：指为改善食品品质、色香味、防腐、保鲜以及为满足营养需要或加工工艺需要而加入食品中的物质，或者为达到上述目的而加入食品中直接接触食品的包装材料、容器、运输工具等材料中可能迁移到食品中的物质。食品添加剂的使用必须符合相关法律法规的规定，并经过安全评估。四、简答题（每小题5分，共20分。）1.食品中水分主要以自由水、结合水和潜在水（冰）三种形式存在。自由水具有正常的蒸气压，易于流动，是微生物生长和化学反应（如氧化、褐变）的主要参与者，对食品的质构也有重要影响（如含水量高则质软）。结合水与食品成分紧密结合（形成水合分子或通过氢键），不易挥发，流动性差，不参与微生物生长和大部分化学反应，主要影响食品的质构（如结合水多则质硬）。潜在水以冰的形式存在，分子排列规整，活性最低，对微生物生长和化学反应几乎没有影响，主要影响食品的物理状态（如冰冻食品的脆性）。水分活度（Aw）是食品中自由水的相对含量，它直接影响自由水的数量。高水分活度意味着自由水含量高，有利于微生物生长繁殖和加速氧化、褐变等化学反应，导致食品更容易腐败变质，质构也可能变得软化。低水分活度意味着自由水含量低，不利于微生物生长和化学反应，有利于食品的保存，但可能导致食品脆化、干缩等物理状态变化。2.影响食品中脂类氧化酸败的主要因素包括：①脂类的种类与结构：含有不饱和脂肪酸（尤其是双键数较多的）的脂类更容易发生氧化酸败。不饱和键是自由基攻击的主要位点。②氧气：氧气是脂类氧化的必需条件，氧气浓度越高，氧化速率越快。③温度：温度升高，分子运动加剧，反应速率加快。油脂的氧化速率通常随温度升高呈指数级增加。④光照：紫外线和可见光能提供能量，引发或加速脂类氧化，特别是光照与热协同作用效果更明显。⑤水分活度：高水分活度有利于某些微生物活动（如产脂假单胞菌），这些微生物能产生脂肪酶和促氧化酶，加速脂类水解和氧化。同时，水分也能促进氧气溶解和扩散。⑥金属离子：过渡金属离子（如Fe²⁺,Cu²⁺）是强烈的催化剂，能加速自由基的产生和分解，即使浓度很低（ppm级）也能显著促进氧化。⑦酸碱度（pH）：极端的pH值（过高或过低）会促进脂类氧化。⑧抗氧化剂：天然或人工添加的抗氧化剂（如维生素E、维生素C、迷迭香提取物、TBHQ等）能中断自由基链式反应，有效抑制氧化酸败。3.蛋白质的一级结构是指氨基酸按照特定的顺序通过肽键连接而成的线性多肽链。它是蛋白质最基本的结构层次，由基因编码决定，具有高度的特异性。蛋白质的二级结构是指多肽链在局部区域折叠形成的规则结构，主要包括α-螺旋和β-折叠。α-螺旋是氨基酸残基围绕中心轴旋转，形成右手螺旋构象；β-折叠是多肽链大致平行排列，并通过氢键相互连接形成片层状结构。二级结构是依靠氨基酸残基侧链间的相互作用（如氢键、范德华力）以及主链上的氢键来维持的。蛋白质的三级结构是指整个多肽链（包括二级结构单元）在三维空间中折叠、盘绕形成的紧凑、球状或纤维状结构。它是由二级结构单元进一步折叠、卷曲、旋转形成的，涉及侧链氨基酸残基之间的远程相互作用，包括疏水作用、盐桥、氢键、范德华力、疏水效应等。三级结构赋予了蛋白质特定的生物活性表面。因此，一级结构是基础，决定了二级结构的形成方式；二级结构的形成方式和排列方式，共同决定了三级结构的最终形态。简单来说，一级是线性序列，二级是局部折叠，三级是整体折叠成特定形状。4.食品中常见的天然色素包括：①类胡萝卜素：存在于植物（如胡萝卜、番茄、芒果中的番茄红素、β-胡萝卜素）、藻类和微生物中，是脂溶性色素，主要呈现黄色、橙色、红色。其功能主要是作为抗氧化剂保护植物细胞。②花青素：存在于花、果实（如蓝莓、草莓、紫甘蓝）中，是水溶性色素，主要呈现红、蓝、紫色。其颜色随pH值变化而改变。花青素具有抗氧化、抗炎等生物活性。③叶绿素：存在于植物的绿色部分（叶、茎），是水溶性色素，主要呈现绿色。它是植物进行光合作用的必需成分。④鞣花素：存在于可食用植物的皮、籽（如葡萄籽、茶叶、可可豆）中，是水溶性色素，主要呈现黄色至紫色。具有抗氧化、收敛等作用。列举一种主要来源：以花青素为例，其主要来源是各种颜色的水果（如蓝莓、草莓、黑加仑）、蔬菜（如紫甘蓝）、花卉（如三色堇、牵牛花）等。五、论述题（每小题10分，共20分。）1.水分活度（Aw）是食品中自由水的相对含量，它对食品的许多方面都产生着关键影响，尤其是在加工和贮藏过程中，这种影响更为显著。首先，水分活度是影响食品中微生物生长的最重要因素之一。大多数细菌、酵母和霉菌的生长都需要一定的水分活度（通常Aw>0.7）。水分活度越低，微生物生长越慢或无法生长，这直接关系到食品的保质期和安全性。在加工过程中，通过干燥、糖渍、盐渍、油炸等方法降低水分活度，是延长食品货架期、防止腐败的主要手段。例如，果脯、蜜饯通过高糖浓度降低Aw，罐头通过加热杀菌和密封排除水分来控制Aw。在贮藏过程中，食品自身的水分迁移或与环境的湿度交换会导致水分活度变化，进而影响微生物生长和化学变化速率。其次，水分活度显著影响食品中的化学反应速率。许多与食品品质相关的化学反应，如脂类氧化酸败、美拉ード反应、非酶褐变（酶促和光催化的）、维生素降解等，其速率都与水分活度密切相关，通常随水分活度升高而加快。高水分活度的食品更容易发生这些不良变化，导致风味劣变、颜色变差、营养价值降低。例如，高水分活度的糕点更容易变酸、脂肪更容易酸败。因此，在加工和贮藏中控制水分活度，对于维持食品品质至关重要。此外，水分活度还影响食品的物理状态。高水分活度通常使食品保持柔软、湿润；而低水分活度则可能导致食品变得干燥、硬脆。这在加工（如控制油炸食品的酥脆度）和贮藏（如防止干果变过于坚硬）中需要考虑。总之，水分活度是一个贯穿食品从加工到消费全过程的综合性参数，理解和控制它对于确保食品的安全性、延长货架期、保持优良品质具有极其重要的意义。2.食品化学是食品科学与工程专业的核心基础课程之一，其知识对于该专业学生的学习深入和未来职业发展具有不可替代的重要性。首先，食品化学