食品化学

（一） 名词解释

1. 吸湿等温线（MSI）：在一定温度条件下用来联系食品的含水量（用每单位干物质的含水量表示）与其水活度的图。

2. 过冷现象：无晶核存在，液体水温度降低到冰点以下仍不析出固体。

3. 必需氨基酸：人体必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物中补充的氨基酸,称必需氨基酸。

4. 还原糖：有还原性的糖成为还原糖。分子中含有醛（或酮）基或半缩醛（或酮）基的糖。

5. 涩味：涩味物质与口腔内的蛋白质发生疏水性结合，交联反应产生的收敛感觉与干燥感觉。食品中主要涩味物质有：

金属、明矾、醛类、单宁。

6. 蛋白质功能性质：是指在食品加工、贮藏和销售过程中蛋白质对食品需宜特征做出贡献的那些物理和化学性质。

7. 固定化酶：是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续的进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。

8. 油脂的酯交换：指三酰基甘油酯上的脂肪酸与脂肪酸、醇、自身或其他酯类作用而进行的酯交换或分子重排的过程。

9. 成碱食品：食品中钙、铁、钾、镁、锌等金属元素含量较高，在体内经过分解代谢后最终产生碱性物质，这类食品

就叫碱性食品（或称食物、或成碱食品）。

10. 生物碱：指存在于生物体（主要为植物）中的一类除蛋白质、肽类、氨基酸及维生素B以外的有含氮碱基的有机化

合物，有类似于碱的性质，能与酸结合成盐。

11. 水分活度：水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。或f/fo,f,fo分别为食品

中水的逸度、相同条件下纯水的逸度。

12. 脂肪：是一类含有醇酸酯化结构，溶于有机溶剂而不溶于水的天然有机化合物。

13. 同质多晶现象：指具有相同的化学组成，但有不同的结晶晶型，在融化时得到相同的液相的物质。

14. 酶促褐变反应：是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。

15. 乳化体系：乳浊液是互不相溶的两种液相组成的体系，其中一相以液滴形式分散在另一相中，液滴的直径为0.l～

50um间。

16. 必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素。包括 大量元素与微量元素。

17. 油脂的过氧化值（POV）：是指1㎏油脂中所含过氧化物的毫摩尔数。

18. 油脂氧化：

1、多层水：处于邻近水外围的，与邻近水以氢键或偶极力结合的水。

2、次序规则：对于有机化合物中取代基排列顺序的认为规定。

3、非酶褐变：食品成分在没有酶参与下颜色变深的过程，主要由美拉德反应引起。

4、同质多晶现象：由同种物质形成多种不同晶体的现象。

5、生物利用性：指食物中的某种营养成分经过消化吸收后在人体内的利用率。

6、淀粉老化：糊化淀粉重新结晶所引发的不溶解效应称为老化。

7、食品风味：食品中某些物质导致人的感觉器官（主要是味觉及嗅觉）发生反应的现象。

8、绝对阈值：最小可察觉的刺激程度或最低可察觉的刺激物浓度。

9、类黄酮：在自然界特别是植物体内广泛存在的、以两个苯基通过3C单位连接形成的特殊形式为基本母体结构的一系列化合物。

10、半纤维素：含各种单糖或单糖衍生物的非均匀性多糖。

1、邻近水：处于非水物质外围，与非水物质呈缔合状态的水；

2、手性分子：即不对称分子，一般是既无对称面也无对称中心的有机分子；

3、美拉德反应：在加热条件下，食品中的还原糖与含氨基类物质作用，导致食品或食品原料颜色加深的反应；

5、生物有效性：进入体内的物质与通过小肠吸收进入体内物质的比率；

6、持水性：指食品或食品原料保持水分的能力，主要决定于不同食品成分与水的结合能力；

7、识别阈值：既可察觉又可识别该刺激特征的最小刺激程度或最小刺激物浓度；

8、感官分析：通过人的感觉器官对食品质量进行分析评价的方法；

9、多酚：在植物体内广泛存在，含有多个酚羟基的天然化合物，如茶多酚等；

（二） 填空题

1. 4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸的俗名：DHA

2. 9，12，15-十八碳二烯酸的俗名是：α-亚麻酸。

3. 5,8,11,14.17-二十碳五烯酸：EPA。

4. 由1，4-α-D葡萄糖构成的多糖是：淀粉

5. 铬元素通过协同作用和增强胰岛素的作用影响糖类、脂类、蛋白质及核酸的代谢。

6. 最常见的非消化性的多糖是纤维素。

7. 苯并芘在许多高温加工食品存在特别是油炸食品中是一种有毒的化学物质，可诱发癌变，是一种神经毒素，同时可

能导致基因损伤。

8. 生产上常用奶酪生产的酶是凝乳酶，用于肉的嫩化的的酶是巯基蛋白酶

9. 生产上常用α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶酶共同作用将淀粉水解生产葡萄糖。

10. 人体一般只能利用D-构型单糖。

11. 对美拉德反应敏感的氨基酸是Lys赖氨酸。

12. 常见的还原性二糖有麦芽糖和乳糖。

13. 过冷度愈高，结晶速度愈慢，这对冰晶的大小是很重要的

14. 食品质量包括营养、安全、颜色、风味（香气与味道）、质构

15. 由一分子葡萄糖与一分子半乳糖基缩合而成的双糖是乳糖。

16. 在冻结温度以下水分活度之变化主要受温度的影响。

17. 水中动物脂肪含较多个多不饱和脂肪酸，熔点较 低

18. 在豆类，谷类等植物中存在的消化酶抑制剂主要包括蛋白酶抑制剂和а-淀粉酶抑制剂

19. 组成的面筋蛋白质主要是麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。

20. 马铃薯芽眼四周和变绿部位不能食用是因为存在一种叫龙葵素的有毒物质。

21. 脱镁叶绿素的颜色为橄榄色，脱植醇叶绿素的颜色为绿色。

22.硒元素参与谷胱苷肽过氧化物酶的合成，发挥抗氧化作用，保护细胞膜的结构的完整性和正常功能的发挥。

23.果胶物质可分为三类即原果胶、果胶、果胶酸。

24.B族维生素中最不稳定的是维生素B1（即硫胺素）。

25.氧有两种分子形态，其中单线态氧的亲电性比三线态氧反应活性强1500倍。

26.常见的有毒元素是汞、镉、铅、砷。

（三）问答题

1、水在人体内的四大作用是什么？

答：⑴是体内化学反应的介质同时又是反应物⑵是体内物质运输的载体⑶是体温的稳定剂

⑷是体内磨擦的润滑剂。

2、水在食品中的作用

a.是食品的组成成分；b.对食品的外观、质地、风味等有重要的影响；c.是影响食品化学反应及微生物作用的重要因素；

3、水和其它分子量相近的物质相比，为什么具有特别高的熔点及沸点？

答：主要原因是水分子之间通过氢键可以相互缔合及可以形成规则的晶体。

4、简述食品中结合水的存在形式及意义。

构成水、邻近水、多层水；比例比较固定，不能被微生物利用，很难冻结，对食品品质和风味有较大的影响。

5.何谓过冷？过冷在冷冻食品加工食品贮藏中有何重要应用价值？

答：过泠：由于无晶核存在，液体水温度降到冰点以下仍不析出固体冰的现象。

过泠度越高，结晶速度越慢，这对冰晶形成的大小很重要。当大量的水慢慢冷却时，由于不能迅速排除结晶放出的潜热，体系经历最大冰晶生成带的时间较长，结果晶核少并形成粗大的晶体结构；若冷却速度很快，体系经历最大冰晶生成带的时间就短，发生很高的过泠现象。结果形成的晶核多（温度快速降至A点以下），又由于晶核长大速度相对较慢，因而就会形成微细的晶体结构。食品中水分结冰时所形成的冰晶大小对于泠冻食品的品质提高是十分重要的。

6、简述提倡食品速冻保藏的原因。1、冰晶小、冻结速度快、微生物活动受到限制。

7、简述水的缔合程度与其状态之间的关系。2、水的缔合程度及水分子之间的距离也与温度有密切的关系；在0℃ 时，水分子的配位数是4，相互缔合的水分子之间的距离是0.276nm；当冰开始熔化时，水分子之间的刚性结构遭到破坏，此时水分子之间的距离增加，如1.5℃ 时为0.29nm，但由0℃ ~3.8℃ 时，水分子的缔合数增大，如1.5℃ 时缔合数是4.4，因此冰熔化的开始阶段，密度有一个提高的过程；随着温度的继续提高，水分子之间的距离继续增大，缔合数逐步降低，因此密度逐渐降低。

8． 简述水分活性与食品耐藏性的关系。

答：水分活性与食品耐藏性有着密切的关系。AW越高，食品越不耐藏，反之，AW越低，食品越耐藏。这是因为食品中的化学反应和酶促反应是引起食品品质变化的重要原因，降低AW值可以抑制这些反应的进行，从而提高食品的耐藏性。食品的质量和安全与微生物密切相关，而食品中微生物的存活及繁殖生长与食品水分活度密切相关。

9.降低水分活度可以提高食品的稳定性其机理是什么？

答：⑴大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。⑵很多化学反应是属于离子反应。⑶很多化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行。⑷许多以酶为催化剂的酶促反应，水有时除了具有底物作用外，还能作为输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化。

10、简要解释食品中水分解吸和回吸中出现滞后现象的原因？

引起食品解吸和回吸出现滞后现象的主要原因有：a.解吸过程中一些水分与非水物质相互作用导致释放速度减缓；b.物料不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需要不同的蒸气压；c.解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水分，由此可导致回吸相同水量时处于较高的水分活度。由于滞后现象的存在，有解吸制得的食品必需保持更低的水分活度才能与由回吸制得的食品保持相同的稳定性。

11.试述单糖和低聚糖在食品中的功能性质。

答：①亲水功能：糖类化合物结合水的能力和控制食品中水的活性是最重要的功能性质之一；②风味前体功能：糖的热分解产物有吡喃酮、呋喃、呋喃酮、内酯、羰基化合物、酸和酯类等。这些化合物总的风味和香气特征使某些食品产生特有的香味；③风味结合功能；④具有甜味

12、低聚糖或单糖的水溶液具有抗氧化活性，试简述其原因？

降低氧的浓度、隔绝空气、自身氧化

13、试论淀粉的糊化过程及主要的影响因素。

14.影响淀粉老化的因素有哪些？

答：①支链淀粉，直链淀粉的比例：支链淀粉不易回生，直链淀粉易回生。②温度：老化作用最适温度在2℃～4℃之间，大于60℃或小于-20℃都不发生老化。③含水量：很湿很干不易老化，含水在30~60%范围的易老化，含水小于10%或在大量水中不易老化。④pH值：在偏酸（pH4以下）或偏碱的条件下也不易老化，反之易老化。

15、影响淀粉老化的内因及外因是什么？

答：内部因素包括淀粉颗粒大小、内部结晶的多少及其它物质的含量；

外部因素包括水含量、温度、酸碱度、共存的其它物质种类及含量；

16、试概述Maillard反应的基本过程和主要特点。2、三个阶段及每个阶段的主要特点；

17、亚硫酸氢钠可以抑制Maillard反应，试分析其原因。

18、下列反应是Maillard反应中Amadori重排中的一步：试分析此平衡过程的本质，并指出反应的方向。 此过程的本质是烯醇式和酮式的互变平衡，其方向有利于向酮式转变。

19、在食品中，发生Maillard反应的主要物质是具有还原性的小分子糖类物质，NaHSO3可以和这类物质中的醛基或羰基发生亲核加成反应，使之不能和氨基类化合物反应，因此可以抑制Maillard反应的发生或进行。

20、下面是葡萄糖Maillard反应转化为羟甲基糠醛中的最后二步：

试简要分析这两步反应的本质。4、第一步：4-OH和3-H发生脱水消去反应；第二步：5-OH与2-C发生亲核加成反应，其五员环状结构中发生脱水消去、双键重排形成呋喃芳香环状结构。

21、下反应是亚硫酸氢钠抑制Maillard反应中的一步，试分析其反应的本质。3、此反应的本质是亲核加成反应，类似于醛类化合物的利用亚硫酸氢钠所进行的定性鉴定和分离。

22.影响美拉德反应的主要因素有哪些？如何加以控制,控制的意义，并举一例说明如何利用美拉德反应改善食品特性？

答：主要因素：羰基化合物种类，氨基化合物种类，PH值，反应物浓度，水分含量，温度，金属离子。控制制方法：将水分含量降到很低；如果是流体食品，可通过稀释、降低PH、降低温度或除去一种作用物（一般除去糖）；亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐可以抑制美拉德反应；钙盐同氨基酸结合生成不溶性化合物而抑制褐变。意义：美拉德反应对食物的影响有人们期望与不期望的，调节美拉德反应对食物的影响，以达到人们预期目的。举例：美拉德反应产品能产生牛奶巧克力的风味。当还原糖与牛奶蛋白质反应时，美拉德反应产生乳脂糖、太妃糖及奶糖的风味

23.在食品加工和贮藏过程中，食品的主要成分能发生哪些典型的反应而引起食品质量下降？

答：⑴美拉德反应：是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰胺反应。香气和色泽的产生,美拉德反应能产生人们所需要或不需要的香气和色泽。营养价值的降低，美拉德反应发生后，氨基酸与糖结合造成了营养成分的损失，蛋白质与糖结合，结合产物不易被酶利用，营养成分不被消化。有毒物质的产生。⑵焦糖化反应：糖类尤其是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（一般是140-170℃以上）时，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应，这种反应称为焦糖化反应。糖在强热的情况下生成两类物质：一类是糖的脱水产物，即焦糖或酱色（caramel)；另一类是裂解产物，即一些挥发性的醛、酮类物质，它们进一步缩合、聚合，最终形成深色物质。⑶酶促褐变 ：是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。细胞组织被破坏后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称为黑色素或类黑精。酶促褐变是在有氧条件下,由于多酚氧化酶(PPO,EC1.10.3.1)的作用,邻位的酚氧化为醌,醌很快聚合成为褐色素而引起组织褐变。

24.什么叫酶促褐变反应？如何防止？

酶促褐变反应：植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在酚-醌之间保持着动态平衡，当细胞破坏以后，氧就大量侵入，造成醌的形成和还原之间的不平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素。实践中控制酶促褐变的方法主要从控制酶和氧两方面入手，主要途径有：①钝化酶的活性（热烫、抑制剂等）。②改变酶作用的条件（pH值、水分活度等）。③隔绝氧气的接触。④使用抗氧化剂（抗坏血酸、SO2等）。

25、酶促褐变中发挥作用的两种主要酶是什么？其作用对象分别是什么？

答：多酚氧化酶和过氧化物酶，作用对象分别为小分子酚类化合物和凡是可以提供活性氢的化合物；

26、简述面团形成的基本过程？当面粉和水混合并被揉搓时，面筋蛋白开始水化、定向排列和部分展开，促进了分子内和分子间二硫键的交换反应及增强了疏水的相互作用，当最初面筋蛋白质颗粒变成薄膜时，二硫键也使水化面筋形成了黏弹性的三维蛋白质网络，于是便起到了截留淀粉粒和其它面粉成分的作用。面筋蛋白在水化揉搓