食品化学复习题
第二章 水
1. 水具有哪些异常的物理性质?并从理论上加以解释。
答:水异常的物理性质:高熔点,高沸点;介电常数大; 表面张力高;热熔和相转变热焓高;密度低,
凝固时有异常的膨胀率;粘度正常。因为水分子中O—H键有极性,存在偶极矩,产生分子间吸引力,同时分子之间形成氢键,并形成氢键网络结构,而且分子之间存在缔合作用,大大增加水的稳定性,因此要破坏这一稳定性结构,需要异常大的能量。
2. 什么是吸附等温线?各区有何特点?
答:一定温度下,食品的含水量(用每单位干物质中的含水量表示)与其水分活度的图,称为水分吸附等
温线。区Ⅰ由构成水和邻近水构成,最强烈的吸附,最少流动,不能作为溶剂,可看作固体的一部分,是总水量的极小部分。区Ⅱ是多层水,水分子通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合流动性比体相水稍差,导致固体基质的初步膨胀和区Ⅰ水共占总水量的5%以下。区Ⅲ的水为体相水,是被截留的或自由的,宏观运动受阻,性质与稀盐溶液中的水类似,占总水分的95%以上。BET单层相当于一个干制品能呈现最高稳定性时含有的最大水分含量。
3. 水分活度对食品稳定性有哪些影响?
答:同类食品由于组成,新鲜度和其它因素而使aw有差异,而食品中的脂类自动氧化,非酶褐变,微生
物生长,酶的反应等都与当
aw有很大关系。当aw小于0.2时,除了氧化反应外,其它反应处于最小值;
aw在0.2~0.3时,反应为最小的反应速率;当aw为0.7~0.9时,中等水分时,麦拉德褐变反应,脂类
氧化,维生素B1降解,叶绿素损失,微生物繁殖和酶反应均显示出最大速率。但对中等水分和高水分食品,一般随着水活性的增加,反应速度反而降低。
4. 水与溶质间的相互作用有哪几种类型?
答:水与离子集团的相互作用——离子水合作用;水与有氢键键合能力中性基团的相互作用;水与疏水基团的相互作用——疏水相互作用;水与双亲分子的相互作用。
5. 食品中水的存在状态有哪些?各有何特点?
答:食品中水主要以体相水和结合水的形式存在。结合水包括化合水,邻近水和多层水。体相水是指与非
水成分结合的水,包括自由水和截留水,这部分水能结冰,但冰点有所下降;溶解溶质的能力强,干燥时易被除去;与纯水分子平均运动接近;很适于微生物生长和大多数化学反应,易引起食品腐败变质,但与食品的风味及功能性紧密相关。结合水是指存在于溶质及其它非水组分邻近的水,包括化合水,邻近水和多层水。不易结冰;无溶解溶质的能力,不能被微生物所利用。与纯水比较分子平均运动为0
6. 冰对食品稳定性有何影响? 答:
7. 名词解释:
自由水:流动性强,易蒸发,加压可析离,是可以参加物质代谢过程的一部分水。
结合水:指存在于溶质及其它非水组分的水具有被阻碍的流动性而不是被固定的,大致相当于邻近亲水基团的第一层水分子。
单分子层水:是指在干物质的可接近的高极性基团上形成一个单层所需的近似水量,相当于一个干制品能呈现最高稳定性时含有的最大水分含量。
水分活度:f/f0 ,f—溶剂(水)的逸度 f0—纯溶剂(水)的逸度。或者答:p/ p0,p ——某种食品在密闭
容器中达平衡状态时的蒸汽压p0 ——同一温度下,纯水的蒸汽压。
滞后效应:采用回吸的方法绘制的MSI和按解吸的方法绘制的MSI并不重叠的现象称为滞后现象,一般不能由水分回吸等温线预测解吸现象。
疏水相互作用:当水与非极性基团接触时,为减少水与极性实体的界面面积,疏水基团之间进行缔合,
这种作用称为疏水相互作用。
第三章 碳水化合物 1. 食品中碳水化合物包括哪些种类?每一类化学性质和结构有何特点?他们在食品中各
具有哪些功能特性?
答:食品中的碳水化合物是指多羟基醛,酮及其衍生物和缩合物,包括单糖,低聚糖和多糖。单糖是糖类
中最简单,最小组成单位的糖,不能再水解,可发生氧化,还原酯化,醚化,褐变等反应;低聚糖一般由2~10个糖基组成,可做甜味剂,具有亲水功能,结晶性等性质,可做增稠剂稳定剂。多糖一般是指超过十个单糖的聚合物,具有水解性,食品中可做增稠剂,凝胶剂和澄清剂等。
2. 麦拉德反应分为几个阶段?各个阶段的反应物和产物是什么?如何防止该反应发生? 答:麦拉缩合,分子重排,生成葡基胺和果糖衍生物;中间阶段糖脱水,裂解,氨基酸降解生成发挥性德
反应分为开始和引发阶段,中间阶段和后期阶段三个阶段。开始和引发阶段是氨基和羰基产物;终了阶段发生醛醛缩合生成黑色素。可以通过应用SO2﹑保持低PH值﹑热水漂烫,去除固形物和Ca处理等方法防止麦拉德反应的发生。
3. 影响淀粉糊化的因素有哪些?影响淀粉老化的因素有哪些?举出食品工业中利用食品
糊化和老化的例子。 答:影响淀粉老化的因素:?结构:直链淀粉小于支链淀粉;?aw:aw提高,糊化度提高;?糖:高浓
度的糖水分子,使淀粉糊化受到抑制;④盐:高浓度的盐使淀粉糊化受抑制,低浓度的盐存在对糊化几乎无影响。影响淀粉老化的因素:?温度:2~4℃,淀粉易老化,>60℃或<-20℃,不易发生老化。?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。?结构:直链淀粉比支链淀粉易老化,聚合度n中等的淀粉易老化,淀粉改性后,不均匀性提高,不易老化。④共存物的影响:脂类和乳化剂可抗老化。粉丝的制造的利用淀粉的老化,方面食品例如方便面等的制造是利用淀粉的糊化。
4. 果胶物质有哪几种形态?随着果实不断成熟,哪几种物质不断增多?硬度如何变化? 答:果胶物质有原果胶﹑果胶和果胶酸三种形态。随着果实的不断成熟,原果胶不断减少,果胶和果胶酸不断增多,果实硬度逐渐变低,变得柔软。
5. 影响果胶凝胶强度的因素有影响?酯化度不同的果胶形成的凝胶有何特点? 答:果胶凝胶强度的影响因素:?凝胶强度与分子量成正比,?果胶强度与酯化程度成正比。 6. 从环状糊精的结构解释为何具有保香等作用?
答:由于环状糊精分子结构具有高度对称性,呈圆柱形,—OH在外侧,C—H和O在环内侧,并且环的
外侧亲水,中间空穴是疏水区域,类似为微胶囊壁材,包埋风味物,香精油和胆固醇等脂溶性物质,所以其具有保香作用。
7. 名词解释:
吸湿性:是指糖在空气湿度较高时吸收环境中水分的性质。 保湿性:是指糖在较低空气湿度环境下保持水分的性质。 还原糖:
淀粉的糊化:通过加热提供足够的能量,破坏了结晶胶束区弱的氢键后,颗粒开始水合和吸水膨胀,结
晶区消失,大部分直链淀粉溶解到溶液中,溶液粘度增加,淀粉颗粒破裂,双折射消失,这个过程称为淀粉的糊化。
淀粉的老化:a—淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置,会变为不透明甚至产生沉淀的现象。
改性淀粉:为了适应需要,将天然淀粉经化学处理、物理处理或酶处理,使某些加工性质(如水溶性,粘度,色泽,味道和流动性)得到改善,以适应特定的需要。
焦糖化反应:在无水或浓溶液条件下加热糖或者糖浆,用酸或铵盐作催化剂,生成焦糖的过程。 麦拉德反应:是指还原糖同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生的羰氨反应。
第四章 脂质
1. 脂肪如何分类?脂肪酸及其甘油酯如何命名? 答:脂肪可分为简单脂质﹑复合脂质和衍生脂质三类。
2. 油脂自动氧化历程包括哪几步?影响脂肪氧化的因素有哪些?
答:自动氧化是一种自由基链式反应,遵循游离基反应的机理,需要引发剂,油脂自动氧化反应可分为三
个阶段:引发期、增殖期和终止期。影响氧化的因素有:油脂的结构﹑氧气﹑温度﹑水分活度﹑表面积和催化剂或者是助氧化剂。油脂氧化的种类:自动氧化,光敏氧化和酶促氧化三种。
3. 油脂氧化与水分活度的关系如何?
答:油脂氧化速率主要取决于水分活度。在低水分活度的干燥食品中,即Aw<0.1时,氧化速率非常快;
当Aw增加到0.3时,脂类氧化减慢,氧化速率降到最低值。当水分活度Aw升高到0.55~0.85时,氧化速率再次加快。
4. 抗氧化剂的抗氧化原理是什么?是否抗氧化剂用量越多越好?使用抗氧化剂应注意哪
些?
答:利用自由基清除剂,过氧化物分解剂,金属螯合剂,单重态氧抑制剂,酶抑制剂和紫外线吸收剂阻滞
自由基引发。同时使用自由基接受体,抗氧化剂自由基不会引发新的自由基或不会在链反应中快速氧化。抗氧化剂不是越多越好,而是不能超出其安全剂量有些抗氧化剂用量不适,会促氧化。使用抗氧化剂应注意:A氧化反应的类型,B抗氧化剂的效能,C抗氧化剂的溶解性,D体系的PH,E变色或产生气味问题,F氧化还原电位,G体系的表面积与体积比等等。
5. ROOH有哪几种生成途径?反应历程如何?
答:有自动氧化,光敏氧化和酶促氧化三种形成途径。自动氧化是活化的含烯底物与基态氧发生的自由基
反应,经过链引发,链传递和链终止三个阶段;光敏氧化是不饱和双键和单线态氧直接发生的氧化反应,不产生自由基,没有诱导期,与氧浓度无关;酶促氧化是由脱氢酶,脱羧酶和水合酶等引起的饱和脂肪酸的氧化反应,参与链式反应,产生自由基。
6. 什么是乳状液?乳状液失稳的机制是什么?乳化剂稳定乳状液的机理如何?如何根据
HLB值选择乳化剂?
答:乳状液是由两种互不相溶的液相组成的体系:其中一相为分散相,另一种为连续相。乳状液絮凝和聚
结主要取决于液滴间两种相互作用力范德华引力和静电斥力间的平衡,乳状液的稳定性同粒子间引力与斥力间平衡有关,引力大于斥力则乳状液失稳。乳化剂通过减小两相间的界面张力,增大分散相之间的静电斥力,增大连续相的粘度,形成液晶相等作用起乳化作用。HLB值具有代数加和性,通常混合乳化剂比具有相同HBL值的单一乳化剂的乳化效果比较好。
7. 油脂的塑性及其影响因素如何?如何以植物油为原料通过化学改性获得塑性脂肪? 答:油脂的塑性是指在一定外力下,表观固体脂肪具有的抗变形的能力。影响因素:?固体脂肪指数(固
液比要适当);?脂肪的晶型(β晶型可塑性最强)?熔化温度范围(温差越大,塑性越大)。利用油脂氢化使植物油变成部分氢化的半固体或塑性脂肪。
8. 油脂精炼的步骤和原理是什么?
答:步骤:静置,离心,沉降,脱胶(加热水或水蒸气脱去磷脂),脱酸(加碱如NaOH中和脱去游离脂肪酸),脱色(利用酸性白土或活性白土吸附),脱臭(高温通入水蒸气)。 9. 简要说说油脂改良中氢化的原理、目的和可能出现的不良变化。 答:油脂氢化的原理:?在双键被吸附到金属催化剂的表面;?金属表面上的氢原子转移到双键一个碳上,
双键的另一个碳与金属表面键合;?第二个氢原子进行转移,得到饱和的产品。氢化目的:使油脂的稳定性增强;颜色变浅;风味改良;便于运输和贮存;还能制造起酥油和人造奶油等。也可能出现多不饱和脂肪酸含量下降﹑脂溶性维生素被破坏﹑双键的位移和反式异构体的产生等不良变化。
10. 什么是油脂的交酯化?随机交酯化与定向交酯化的完成条件、结果有什么区别?
答:酯交换是指脂和酸(酸解)﹑酯和醇(醇解)或酯和酯(酯基转移作用)之间发生的酰基交换反应。
随机交酯化要保持脂肪在熔点一下温度,即T
11. 名词解释:
调温处理:利用结晶方式改变油脂的性质,使得到理想的同质多晶型和物理状态,以增加油脂的利用性和应用范围。
同质多晶 :是指化学组成相同的物质,结晶晶型不同,但融化后生成相同的液相的现象。
固体脂肪指数:在一定温度下,塑性脂肪中固体部分与液体部分的比值称为固体脂肪指数(SFI)。 酸价:是指中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH毫克数。 增效剂 :
抗氧化剂:是指能推迟会自动氧化的物质发生氧化,并能减缓氧化速率的物质。 定向酯交换:
第三章 蛋白质
1. 扼要叙述蛋白质的一、二、三、四级结构,并说明各级结构是靠哪些作用力保持其稳定
性的?
答:蛋白质的一级结构是氨基酸通过共价键即肽键连接而成的线性序列,由共价键和二硫键维持;二级结
构是多肽链的某些部分的氨基酸残基周期性的空间排列,即沿着肽链轴所采取的特有的空间结构,由氢键力维持;三级结构是指含ɑ螺旋﹑β弯曲和β折叠或无规卷曲等二级结构的蛋白质,其线性多肽链进一步折叠成为紧密结构时的三维空间排列,主要由偶极作用,疏水作用,二硫键,静电力和氢键共同维持;四级结构是指由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成的具有特定三维结构蛋白质构象,由疏水作用力,范德华力,静电力和氢键力共同维持。
2. 试述蛋白质变性及其影响因素?举出几种食品在加工中利用蛋白质变性的例子?
答:蛋白质变性是指在某些物理和化学因素作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质
改变和生物活性的丧失,但未导致一级结构的改变的现象。影响蛋白质变性的有包括高温,高压,紫外线,超声波等的物理因素和酸,碱,有机溶剂,重金属盐类,脲,表面活性剂等化学因素。例如煮鸡蛋,制作豆腐等都是利用了蛋白质的变性。
3. 试述蛋白质分子中肽键上的氮不能在pH 0-14范围内不能质子化的原因?
4. 蛋白质在食品中有哪些功能特性?举例说明蛋白质功能特性在食品中的应用。
答:蛋白质有水化性质﹑表面性质﹑结构性质和感官性质。利用蛋白质的水化性质例如溶解性﹑粘度和持
水性可以制作饮料﹑汤﹑调味汁﹑和香肠﹑蛋糕等食品;利用蛋白质的表面性例如乳化性和起泡性可以制作香肠﹑蛋糕和冰淇淋等食品;利用蛋白质的结构性质例如凝胶作用和粘结—粘合特性可以制作肉﹑奶酪和面条等食品;利用蛋白质的感官性质可以制作油炸面圈等食品。
5. 何为面团形成性?简述有关的成分与特点。
答:是指水合的面包面粉在混合和揉搓时,因含有面筋蛋白而开始水化,取向,排列成行或部分伸展以至
于形成面团的特性。面筋蛋白含有的麦谷蛋白使面团过度粘结;含有的麦醇溶蛋白使面团过度延展,促进面团的流动性,伸展性和膨胀性。
6. 食品在加工、贮藏中蛋白质发生的变化及其对其营养价值的影响。
7. 名词解释:
等电点:是指氨基酸或蛋白质在溶液中静电荷为零时的PH值,一般把偶极离子以电中性状态存在时的PH值称为等电点。
乳化容量:也叫乳化能力,是指1g蛋白质(配成水溶液)在相转变前所能乳化的油的毫升数。 胶凝作用: 必需氨基酸 面团形成 蛋白质织构化
第四章 维生素与矿物质
1. 试述维生素C降解途径及其影响因素? 答:
2. 在食品的加工和贮藏中维生素的损失途径有哪些?如何避免维生素的损失? 答:
3. 试述几种常见维生素的生理功能及其稳定性? 答:
4. 在食品的加工和贮藏中矿物质的损失途径有哪些?如何避免矿物质的损失? 答:
5. 试述几种常见的矿物质的生理功能。
答:在炼乳中加入Na2HPO4来保持盐平衡;Ca能提高腌渍黄瓜的脆性;磷酸盐可稳定果蔬色泽,使啤酒不
浑浊;在肉制品中加入三聚磷酸盐,焦磷酸盐增加肉的持水性,防止脂肪酸败。
6. 名词解释:
维生素原:能在人和动物体内转化为维生素的物质称为维生素原或者维生素前体。 必需元素 水溶性维生素 脂溶性维生素
酸性食品:含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品在体内代谢后的产物大多呈酸性,故在生理上称酸性食品。
碱性食品:含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称为碱性食品。
第五章 色素与着色剂
1. 物质产生颜色的原因是什么?哪些是生色团?助色团?
2. 食品中的天然色素有哪几类?从其化学结构特征说明各具有哪些生色团和助色团? 3. 试讨论花色素的稳定性及其各种影响因素?类黄酮与花色素的结构有何异同?加碱对
它们有何影响?
4. 试述肌红蛋白转变为高铁肌红蛋白的过程及其氧的影响。亚硝酸盐用于肉制品发色的原
理是什么?
5. 试述酶促褐变产生的条件及其防止措施?
6. 为什么煮青菜菜叶易变黄?加碱为何可以护绿?常见的护绿措施有哪些? 7. 为什么说类胡萝卜素是营养性色素?其溶解性如何? 8. 试述人工合成色素的利弊。
第六章 风味化学
1. 基本味有哪几种?影响滋味的因素有哪些?
2. 试述呈紫外和呈气味的物质各有何特点?酸的强度和酸味强度是否一致?为什么? 3. 食品中香气形成的途径有哪些?麦拉德反应产生的风味物质属于哪一种途径?呈香 是否是单一成分的贡献?
4.试述沙氏呈甜学说,并举例说明
5.名词解释:味的阈值 香味增强剂 发香团
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