食品化學完整版本

PAGEPAGE3緒論一、名詞解釋食品化學：是從化學的角度和分子水平上研究食品成分的結構、理化性質、營養(yǎng)作用、安全性及享受性，以及各種成分在食物生產(chǎn)、食品加工和貯藏期間的變化及其對食品屬性影響的科學。營養(yǎng)素：是指能維持人體正常生長發(fā)育和新陳代謝所必需的物質。食物或食料：指含有營養(yǎng)素的物料。食品：將食物或食料進行加工以滿足人們的營養(yǎng)及感官需要和保障其安全的產(chǎn)品。水分一、名詞解釋離子水合作用：即不具有氫鍵受體又沒有給體的簡單無機離子與水相互作用時，僅僅是離子-偶極結合作用。疏水相互作用：水體系中存在多個分離的疏水性基團，疏水基團之間相互聚集，從而使他們雨水的接觸面積減小的過程。疏水水合作用：疏水性物質與水分子產(chǎn)生斥力，從而使疏水基團附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強的過程。水分活度：是指食品中水分蒸汽分壓與同溫度下純水的飽和蒸汽壓之比。定義式為aw=P/P0水分吸著等溫線：在恒溫條件下，食品的含水量與水分活度aw的關系曲線。單分子層水：和食品中非水物質結合的第一層水。滯后現(xiàn)象：同一種食品按回收法與解析法制作的MSI圖形不一致，不相互重疊的現(xiàn)象。狀態(tài)圖：描述不同含水量的食品在不同溫度下所處的物理狀態(tài)（平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)的信息）的圖線。二、問答題1.簡述食品中水分的存在狀態(tài)。食品中的水分一般分為自由水與結合水兩種狀態(tài)。結合水指存在于非水成分附近的、與溶質分子之間通過化學鍵結合的水；自由水指沒有被非水物質化學結合的，而主要通過物理作用而滯留的水。簡述食品中結合水和自由水的性質區(qū)別。食品中結合水與非水成分締合強度大，其蒸汽壓也比自由水低得多。結合水的冰點比自由水低得多。結合水不能作為溶質的溶劑。自由水能被微生物利用，而結合水不能。簡述食品中水分與非水成分的相互作用。水與離子和離子基團的相互作用：離子-偶極的極性結合；水與具有氫鍵鍵合能力的中性基團的相互作用：與水通過氫鍵鍵合；水與非極性物質的相互作用：疏水水合作用：疏水基團附近水分子之間氫鍵鍵合增強；疏水相互作用：疏水基團與水的接觸面積減小的過程。水與雙親分子的相互作用。論述水分活度與脂質氧化的關系，并分析可能的原因。水分活度與脂質氧化的關系：在水分活度較低時食品中的水與氫過氧化物結合而使脂質不容易產(chǎn)生氧自由基而導致鏈氧化結束的過程；當水分活度小于0.35時，脂類氧化反應很迅速；當水分活度為0.35-0.7時，水分活度的增加增大了食物中氧氣的溶解，加速了氧化；當水分活度大于0.7反應物被稀釋，脂類氧化反應速率降低。5.論述冰在食品穩(wěn)定性中的作用。冷凍對反應速率有兩個相反的影響。降低溫度使反應變得緩慢，而冷凍所產(chǎn)生的濃縮效應有時候會導致反應速率的增大。不利：隨著食品原料的凍結、細胞內(nèi)冰晶的形成，將破壞細胞的結構，細胞壁發(fā)生機械損傷，解凍時細胞內(nèi)的物質會移至細胞外，結合水減少，使一些食物凍結后失去飽滿性、膨脹性和脆性，會對食品質量造成不利影響。有利：食品凍結后會伴隨濃縮效應，這將形成低共熔混合物，水的結構和水與溶質間的相互作用也劇烈改變，同時大分子更加緊密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。采取速凍、添加抗冷凍劑等方法可降低食品在凍結的不利影響。碳水化合物一、名詞解釋糖原：肌肉和肝臟組織中儲存的主要碳水化合物，結構和支鏈淀粉相似。糖醇：由糖經(jīng)氧化還原后的多元醇，按其結構可分為單糖醇和多糖醇。糖苷：單糖的半縮醛上羥基與非糖物質縮合形成的化合物。淀粉的老化：淀粉糊冷卻或貯藏時，淀粉分子通過氫鍵相互作用產(chǎn)生沉淀或不溶現(xiàn)象。淀粉的糊化：給水中淀粉加熱，使淀粉發(fā)生不可逆膨脹，此時支鏈淀粉由于水合作用出現(xiàn)無規(guī)卷曲，淀粉分子有序結構變成無序狀態(tài)的過程。預糊化淀粉：將淀粉懸浮液在高于糊化溫度下加熱，并且干燥脫水后，得到的可溶于冷水和能發(fā)生凝膠的淀粉。膳食纖維：凡是不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和。二、問答題1.簡述美拉德反應的歷程。開始階段：還原糖和氨基酸或蛋白質中的自由基失水縮合成N-葡萄糖基胺，并重排成-氨基-1-脫氧-2-酮糖；中間階段：上述產(chǎn)物根據(jù)pH不同發(fā)生降解；終了階段：反應過程中形成的醛類、酮類都不穩(wěn)定，它們可發(fā)生縮合作用，產(chǎn)生醛醇類及脫氮聚合物類。簡述蔗糖形成焦糖素的過程。蔗糖融化開始，蔗糖脫去一分子水，生成異蔗糖酐；持續(xù)長時間失水，由異蔗糖酐脫去一分子水縮合為焦糖酐；由焦糖酐進一步脫水形成焦糖烯，再繼續(xù)加熱，則生成高分子量的焦糖素。簡述膳食纖維的生理功能。營養(yǎng)功能：可溶性DF可增加食物在腸道中的滯留時間；預防肥胖癥：富含DF的食物在腸胃中吸水膨脹，易產(chǎn)生飽腹感；預防心腦血管疾?。篋F通過降低膽酸及其鹽類的合成與吸收，加速了膽固醇的分解代謝；降低血壓；降血糖；提高人體免疫能力。簡述美拉德反應和焦糖化反應的影響因素及控制方法。糖類：反應速率五碳糖大于六碳糖，約為六碳糖10倍；氨基化合物：在氨基酸中堿性氨基酸易褐變；溫度：溫度相差10℃，褐變速度相差3-5倍，20℃以下反應較慢；水分含量：水分含量在10%~15%時，最容易發(fā)生褐變，水分含量在3%以下時，褐變反應受到抑制；pH值；pH值在3以上時，褐變隨pH增加而加快；pH在2~3.5之間，褐變與pH值成反比。論述美拉德反應對食品質量的影響。影響食品色澤：非酶褐變產(chǎn)生一類低分子量的有色物質，可溶于水；另一類是分子量較大的水不可溶的大分子高聚物；反應中間產(chǎn)物及終產(chǎn)物對食品風味有影響：反應過程中產(chǎn)生易揮發(fā)的物質，具有特殊香氣；反應過程中生成醛、酮，具有抗氧化能力，對防止食品中油脂氧化有顯著作用；食品發(fā)生非酶褐變后，其營養(yǎng)價值有所下降：氨基酸損失、糖及Vc的損失、蛋白質溶解性降低；非酶褐變產(chǎn)生有害成分：最主要的是丙烯酰胺。蛋白質一、名詞解釋1.蛋白質變性：蛋白質分子在受到外界一些物理因素或化學因素的影響時，其性質會有所改變。2.完全蛋白質：是一類優(yōu)質蛋白質。它們所含的必需氨基酸種類齊全，數(shù)量充足，彼此比例適當。3.半完全蛋白質：這類蛋白質所含氨基酸雖然種類齊全，但其中某些氨基酸的數(shù)量不能滿足人體的需要。4.蛋白質的膠凝作用：由于蛋白質中氫鍵、疏水作用等相互作用的結果，使水截留并具有不動性。二、問答題1.簡述蛋白質在食品中的功能性質。水合作用、溶解性、黏度、界面作用、膠凝作用、粘彈性、與風味結合。加熱對蛋白質有哪些影響？功能性質的改變；促進蛋白質消化；破壞食品組織中的酶；消除凝集素和蛋白酶抑制劑。影響蛋白質的變性因素有哪些？溫度，與糖類反應，與脂類反應，氧化分解，輻射，金屬鹽，酸和堿，有機溶劑，冷凍。蛋白質對食品色香味有哪些影響？蛋白質有苦味：蛋白質中含有疏水性氨基酸；蛋白質有異味，可以與風味物質結合；天然蛋白質衍生物具有甜味：最常用的是阿斯巴甜。酶一、名詞解釋1.酶的活性中心：酶分子中直接與底物結合，并和酶催化作用直接有關的區(qū)域。2.同工酶：指不同形式催化同一反應的酶，他們之間氨基酸的順序、某些共價修飾或三維空間結構等不同。3.固定化酶：是用物理的或化學的方法使酶與水不溶性大分子載體結合或把酶包埋在其中的酶。4.反競爭性抑制：抑制劑僅能與酶-底物復合物反應，形成一個或多個中間復合物的作用。二、問答題1.簡述影響酶催化反應的因素。底物濃度，pH，溫度，水分活度，酶濃度，激活劑，抑制劑，HEFP（高壓脈沖電場），高壓。列舉常用的水解酶并簡述其應用（至少三種）。蛋白酶：生產(chǎn)焙烤食品時往小麥粉中加蛋白酶以改變生面團的流變學性質，從而改變制成品的硬度；α-淀粉酶：生產(chǎn)啤酒時在麥芽汁中加入α-淀粉酶能加速淀粉降解；纖維素酶：水解纖維素，從而增加其溶解度和改善食品風味；果膠酶：在水果加工中，主要用于澄清果汁和提高產(chǎn)率。以食品工業(yè)中常用的酶制劑為例，論述酶與食品質量的關系。與色澤相關：脂肪氧化酶（漂白面粉）、葉綠素酶（酶水解產(chǎn)物易溶于水，在含水食品中使其產(chǎn)生色澤變化）；與質構相關：果膠酶（澄清果汁）、纖維素酶（改善食品品質）、淀粉酶（改變食品黏度）；與風味相關：風味酶（奶油風味酶作用于含乳脂的巧克力、冰淇淋、人造奶油等食品，可增強這些食品的奶油風味）；與營養(yǎng)相關：超氧化物歧化酶（清除過量的超氧化自由基）。脂類一、名詞解釋高(多)不飽和脂肪酸：具有兩個或以上不飽和雙鍵的脂肪酸。同質多晶：指具有相同化學組成的物質，可以形成不同的晶體結構，但融化后可生成相同的液相。塑性脂肪：由液體油和固體脂均勻混合并經(jīng)一定加工而成的脂肪。脂肪的稠度：塑性脂肪的軟硬度。稠度越好，塑性越好。乳狀液：是有兩種互不相溶的液相組成的分散體系，其中一相是以直徑0.1~50μm的液滴分散在另一相中。油脂氫化：高溫和催化劑作用下，三?；视偷牟伙柡椭舅犭p鍵與氫發(fā)生加成反應的過程。二、問答題簡述脂類氧化的過程及主要影響因素。氧化啟動，引發(fā)自由基鏈式反應，產(chǎn)生氫過氧化物ROOH，ROOH分解為各類小分子化合物，對脂類氧化有重要貢獻；影響因素：脂肪酸組成，溫度，氧濃度，表面積，水分活度，助氧化劑，光和射線，抗氧化劑。簡述油脂精煉過程的工序和方法。脫膠：向油中加入2%~3%的水或通水蒸汽，加熱油脂并攪拌；脫酸：向油脂中加入適宜濃度的氫氧化鈉溶劑，混合加熱；脫色：通過活性白土、酸性白土、活性炭等吸附劑處理，最后再過濾吸附劑；脫臭：減壓蒸餾。論述油脂改性的意義及潛在的安全性問題。油脂改性包括：油脂氫化（部分氫化和全氫化）、酯交換（分子間和分子內(nèi)）；意義：油脂氫化可以改善油脂特性，減少全飽和甘油酯的生成，穩(wěn)定性提高。潛在安全性問題：生成的反式異構體比較多，而反式脂肪酸從安全性上有爭議。維生素一、名詞解釋維生素：是多種不同類型的低分子量有機化合物，機體維持生命所必需的要素。維生素缺乏癥：當膳食中長期缺乏某一中維生素時，就會引起代謝紊亂，因而產(chǎn)生相應的疾病。礦物質元素：食品科學將除C、H、O、N以外的生命必需元素成為礦質元素。問答題影響食品中維生素含量的因素有哪些？原料品種：不同原料維生素種類、含量不同；原料成熟度：維生素穩(wěn)定性：采后和貯藏過程中維生素變化：研磨過程中維生素損失：浸提和熱燙過程中維生素的損失：簡述礦物質元素的營養(yǎng)性和化學性質。化學性質：溶解性、酸堿性、氧化還原性、金屬元素的螯合效應；營養(yǎng)性：礦質元素是人體諸多組織的構成成分、維持細胞滲透壓、是機體許多酶的組成成分或激活劑、人體某些成分只有礦質元素存在時才有其功能性。色素簡述食品中色素的來源。食品中原有的色素、食品加工中添加的色素、食品加工中產(chǎn)生的色素。簡述鮮肉顏色變化過程及其護色方法。高壓氧時：由于血紅素氧合作用，肌紅蛋白（紅紫色）和分子氧結合為氧合肌紅蛋白（鮮紅色）；低壓氧時：肌紅蛋白由于血紅素氧化作用被鐵氧化成高鐵肌紅蛋白（褐色）；護色方法：①高壓氧護色，形成氧合肌紅蛋白，呈鮮紅色；②采用低透氣性材料、抽真空和加除氧劑，以防暴露在空氣中引起肌紅蛋白氧化；③采用10%CO2條件，配合使用除氧劑。簡述果蔬的護綠技術。堿中和、高溫瞬時處理、利用金屬離子衍生物處理、將葉綠素轉化為脫植葉綠素、多種技術聯(lián)合應用。簡述腌肉的成色原理。NO2-還原劑NOMb——紫紅色MbNONO-Mb（亞硝酰肌紅蛋白，鮮紅色）加熱亞硝酰血色原（鮮桃紅）NO2-還原劑MMbNONO-MMb（亞硝酰高鐵肌紅蛋白）（紅褐色）（深紅色）風味名詞解釋食品風味：是指攝入口腔為主的食物使人的感覺器官產(chǎn)生的綜合生理效應。閾值：是指能感受到某種物質的最低濃度。問答題簡述風味物質的一般特點。成分多，但含量甚微；大多是非營養(yǎng)物質；味感性能與分子結構有特異性關系；多為對熱不穩(wěn)定的物質。簡述甜味物質的呈味機理（AH/B學說）。希倫伯格等人提出了產(chǎn)生甜味的化合物都有呈味單位AH/B理論；科爾等對AH/B進行了補充，發(fā)現(xiàn)甜味呈味與γ結構有相互關系；理論認為：當甜味化合物的AH/B結構單位通過氫鍵與味覺感受器中的AH/B單位結合時，便對味覺神經(jīng)產(chǎn)生刺激，從而產(chǎn)生甜味。論述食品中風味化合物的形成途徑。酶促反應：通過酶類化合物的作用，使脂肪、氨基酸、芥草酸等生成脂類化合物，并分別具有不同的香氣；非酶促反應：在食品的烹調(diào)、加工和貯藏中這類反應通常會和酶促反映共存或者互相影響。加熱產(chǎn)生的風味物質，最主要的熱降解反應有美拉德反應、碳水化合物和蛋白質的降解反應、維生素的降解反應三種。有害物質簡述食品中內(nèi)源性和外源性有害成分主要有哪些。內(nèi)源性：過敏原、有害糖苷類、皂素、有毒氨基酸、凝集素、水產(chǎn)食物中的有害成分等；外源性：有害金屬元素、農(nóng)藥殘留、獸藥。論述食品加工及貯藏中的有毒、有害成分有哪些。油脂自動氧化