《食品化學》復習題及答案

食品化學習題集 - 1 - 第 2章 水分 習題 一、填空題 1 從水分子結(jié)構來看，水分子中氧的 _6_個價電子參與雜化，形成 _4_個 _ _近似四面體 _的結(jié)構。 2 冰在轉(zhuǎn)變成水時，凈密度 _增大 _，當繼續(xù)升溫至 _時密度可達到 _最大值 _，繼續(xù)升溫密度逐漸 _下降 _。 3 液體純水的結(jié)構并不是單純的由 _氫鍵 _構成的 _四面體 _形狀，通過 _ 的作用，形成短暫存在的 _多變形 _結(jié)構。 4 離子效應對水的影響主要表現(xiàn)在 _改變水的結(jié)構；影響水的介電常數(shù)；影響水對其他非水溶質(zhì)和懸浮物質(zhì)的相容程度 _等幾個方面。 5 在生物大分子的兩個部位或兩個大分子之間，由于存在可產(chǎn)生 _氫鍵 _作用的基團，生物大分子之間可形成由幾個水分子所構成的 _水橋 _。 6 當?shù)鞍踪|(zhì)的非極性基團暴露在水中時，會促使疏水基團 _締合 _或發(fā)生 疏水相互作用 ，引起_蛋白質(zhì)折疊 _；若降低溫度，會使疏水相互作用 _變?nèi)?_，而氫鍵 _增強 _。 7 食品體系中的雙親分子主要有 _脂肪酸鹽；蛋白脂質(zhì)；糖脂；極性脂類；核酸 _等，其特征是 _同一分子中同時存在親水和疏水基團 _。當水與雙親分子親水部位 _羧基；羥基；磷酸基；羰基；含氮 基團 _等基團締合后，會導致雙親分子的表觀 _增溶 _。 8 一般來說，食品中的水分可分為 _自由水 _和 _結(jié)合水 _兩大類。其中，前者可根據(jù)被結(jié)合的牢固程度細分為 _化合水；鄰近水；多層水 _，后者可根據(jù)其食品中的物理作用方式細分為_滯化水；毛細管水 _。 9 食品中通常所說的水分含量，一般是指 _常壓下， 100 105 條件下恒重后受試食品的減少量 _。 10 水在食品中的存在狀態(tài)主要取決于 _天然食品組織；加工食品中的化學成分；化學成分的物理狀態(tài) 。水與不同類型溶質(zhì)之間的相互作用主要表現(xiàn)在 _離子和離子基團的相互作用；與非極 性物質(zhì)的相互作用；與雙親分子的相互作用 _等方面。 11 一般來說，大多數(shù)食品的等溫線呈 _ S _形，而水果等食品的等溫線為 _ J _形。 12 吸著等溫線的制作方法主要有 _解吸等溫線 _和 _回吸等溫線 _兩種。對于同一樣品而言，等溫線的形狀和位置主要與 _試樣的組成；物理結(jié)構；預處理；溫度；制作方法 _等因素有關。 13 食品中水分對脂質(zhì)氧化存在 _促進 _和 _抑制 作用。當食品中 W 值在 分對脂質(zhì)起 _抑制氧化 _作用；當食品中 W 值 _ 分對脂質(zhì)起 _促進氧化 _作用。 14 食品中 W 與美拉德褐變的關系表現(xiàn)出 _鐘形曲線 _形狀。當 W 值處于 多數(shù)食品會發(fā)生美拉德反應；隨著 W 值增大，美拉德褐變 _增大至最高點 _；繼續(xù)增大 W，美拉德褐變 _下降 _。 15 冷凍是食品貯藏的最理想的方式，其作用主要在于 _低溫 _。冷凍對反應速率的影響主要表現(xiàn)在 _降低溫度使反應變得非常緩慢 _和 _冷凍產(chǎn)生的濃縮效應加速反應速率 _兩個相反的方面。 16 隨著食品原料的凍結(jié)、細胞內(nèi)冰晶的形成，會導致細胞 _結(jié)構破壞 _、食品汁液 _流失 _、食品結(jié)合水 _減少 _。一般可采取 _速凍；添加抗冷凍劑 _等方法 可降低凍結(jié)給食品帶來的不利影響。 17 大多數(shù)食品一般采用 _動態(tài)機械分析（ _法和 _動態(tài)機械熱分析（ _法 來測定食品化學習題集 - 2 - 食品狀態(tài)圖，但對于簡單的高分子體系，通常采用 _差示掃描量熱法（ _法來測定。 18 玻璃態(tài)時，體系黏度 _較高 _而自由體積 _較小 _，受擴散控制的反應速率 _明顯降低 _；而在橡膠態(tài)時，其體系黏度 _顯著增大 _而自由體積 _增大 _，受擴散控制的反應速率 _加快 _。 19 對于高含水量食品，其體系下的非催化慢反應屬于 _非限制擴散 _，但當溫度降低到 _冰點以下 _和水分含量減少到 _溶質(zhì)飽和或過飽和 _狀態(tài)時，這些反應可能會因為黏度 _增大 _而轉(zhuǎn)變?yōu)?_限制性擴散反應 _。 20 當溫度低于 ，食品的限制擴散性質(zhì)的穩(wěn)定性 _較好 _，若添加小分子質(zhì)量的溶劑或提高溫度，食品的穩(wěn)定性 _降低 _。 二、選擇題 1 水分子通過 _的作用可與另 4 個水分子配位結(jié)合形成正四面體結(jié)構。 （ A）范德華力 （ B）氫鍵 （ C）鹽鍵 （ D）二硫鍵 2 關于冰的結(jié)構及性質(zhì)描述有誤的是 _。 （ A）冰是由水分子有序排列形成的結(jié)晶 （ B）冰結(jié)晶并非完整的晶體，通常是有方向性或離子型缺陷的。 （ C）食品中的 冰是由純水形成的，其冰結(jié)晶形式為六方形。 （ D）食品中的冰晶因溶質(zhì)的數(shù)量和種類等不同，可呈現(xiàn)不同形式的結(jié)晶。 3 稀鹽溶液中的各種離子對水的結(jié)構都有著一定程度的影響。在下述陽離子中，會破壞水的網(wǎng)狀結(jié)構效應的是 _。 （ A） （ B） （ C） （ D） 4 若稀鹽溶液中含有陰離子 _，會有助于水形成網(wǎng)狀結(jié)構。 （ A） （ B） （ C） （ D） 食品中有機成分上極性基團不同，與水形 成氫鍵的鍵合作用也有所區(qū)別。在下面這些有機分子的基團中， _與水形成的氫鍵比較牢固。 （ A）蛋白質(zhì)中的酰胺基 （ B）淀粉中的羥基 （ C）果膠中的羥基 （ D）果膠中未酯化的羧基 6 食品中的水分分類很多，下面哪個選項不屬于同一類 _。 （ A）多層水 （ B）化合水（ C）結(jié)合水 （ D）毛細管水 7 下列食品中，哪類食品的吸著等溫線呈 S 型？ _ （ A）糖制品 （ B）肉類 （ C）咖啡提取物 （ D）水果 8 關于等溫線劃分區(qū)間內(nèi)水的主要特性描述正確的是 _。 （ A）等溫線區(qū)間 中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移動的水。 （ B）等溫線區(qū)間 中的水可靠氫鍵鍵合作用形成多分子結(jié)合水。 （ C）等溫線區(qū)間 中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流動的水。 （ D）食品的穩(wěn)定性主要與區(qū)間 中的水有著密切的關系。 9 關于水分活度描述有誤的是 _。 （ A） W 能反應水與各種非水成分締合的強度。 （ B） W 比水分含量更能可靠的預示食品的穩(wěn)定性、安全性等性質(zhì)。 （ C）食 品的 W 值總在 0 1 之間。 （ D）不同溫度下 W 均能用 P/ 10 關于 分子層水）描述有誤的是 _。 （ A） 區(qū)間 的高水分末端位置。 （ B） 可以準確的預測干燥產(chǎn)品最大穩(wěn)定性時的含水量。 食品化學習題集 - 3 - （ C）該水分下除氧化反應外，其它反應仍可保持最小的速率。 （ D）單分子層水概念由 出的單分子層吸附理論。 11 當食品中的 W 值為 ，下面哪種情形一般不會發(fā)生？ _ （ A）脂質(zhì)氧化速率會增大。 （ B）多 數(shù)食品會發(fā)生美拉德反應。 （ C）微生物能有效繁殖 （ D）酶促反應速率高于 W 值為 的反應速率。 12 對食品凍結(jié)過程中出現(xiàn)的濃縮效應描述有誤的是 _ （ A）會使非結(jié)冰相的 子強度等發(fā)生顯著變化。 （ B）形成低共熔混合物。 （ C）溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。 （ D）降低了反應速率 13 下面對體系自由體積與分子流動性二者敘述正確的是 _。 （ A）當溫度高于 ，體系自由體積小，分子流動性較好。 （ B）通過添加小分子質(zhì)量的溶劑來改變體系自由體積，可提高食品的穩(wěn)定性。 （ C）自由體積與 正相關，故可采用其作為預測食品穩(wěn)定性的定量指標。 （ D）當溫度低于 ，食品的限制擴散性質(zhì)的穩(wěn)定性較好。 14 對 述有誤的是 _。 （ A）對于低水分食品而言，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般高于 0 。 （ B）高水分食品或中等水分食品來說，更容易實現(xiàn)完全玻璃化。 （ C）在無其它因素影響下，水分含量是影響玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素。 （ D）食品中有些碳水化合物及可溶性蛋白質(zhì)對 著重要的影響。 15 下面關于食品穩(wěn)定性描述有誤的是 _ （ A）食品在低于 度下貯藏，對于 受擴散限制影響的食品有利。 （ B）食品在低于 于受擴散限制影響的食品有利。 （ C）食品在高于 提高食品的貨架期。 （ D） W 是判斷食品的穩(wěn)定性的有效指標。 16 當向水中加入哪種物質(zhì)，不會出現(xiàn)疏水水合作用？ _ （ A）烴類 （ B）脂肪酸 （ C）無機鹽類 （ D）氨基酸類 17 對籠形化合物的微結(jié)晶描述有誤的是？ _ （ A）與冰晶結(jié)構相似。 （ B）當形成較大的晶體時，原來的多面體結(jié)構會逐漸變成四面體結(jié)構。 （ C）在 0 以上和適當壓力下 仍能保持穩(wěn)定的晶體結(jié)構。 （ D）天然存在的該結(jié)構晶體，對蛋白質(zhì)等生物大分子的構象、穩(wěn)定有重要作用。 18 鄰近水是指 _。 （ A）屬自由水的一種。 （ B）結(jié)合最牢固的、構成非水物質(zhì)的水分。 （ C）親水基團周圍結(jié)合的第一層水。 （ D）沒有被非水物質(zhì)化學結(jié)合的水。 19 關于食品冰點以下溫度的 W 描述正確的是 _。 （ A）樣品中的成分組成是影響 W 的主要因素。 （ B） W 與樣品的成分和溫度無關。 （ C） W 與樣品的成分無關，只取決于溫度。 （ D）該溫度下的 W 可用來預測冰點溫度以上的同 一種食品的 W。 食品化學習題集 - 4 - 20 關于分子流動性敘述有誤的是？ _ （ A）分子流動性與食品的穩(wěn)定性密切相關。 （ B）分子流動性主要受水合作用及溫度高低的影響。 （ C）相態(tài)的轉(zhuǎn)變也會影響分子流動性。 （ D）一般來說，溫度越低，分子流動性越快。 三、名詞解釋 1 離子水合作用； 2 疏水水合作用； 3 疏水相互作用； 4 籠形水合物； 5 結(jié)合水； 6 化合水； 7 狀態(tài)圖； 8 玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度； 9 自由水； 10 自由流動水； 11 水分活度； 12 水分吸著等溫線； 13 解吸等溫線； 14 回吸等溫線； 15 滯化水； 16 滯后現(xiàn)象； 17 單分子層水 。 四、簡答題 1 簡要概括食品中的水分存在狀態(tài)。 2 簡述食品中結(jié)合水和自由水的性質(zhì)區(qū)別 。 3 比較冰點以上和冰點以下溫度的 W 差異。 4 食品工業(yè)上的意義 。 5 滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。 6 簡要 說明 W 比水分含量能更好的反映食品穩(wěn)定性的原因。 7 簡 述 食品中 W 與化學及酶促反應之間的關系。 8 簡 述 食品中 W 與脂質(zhì)氧化反應的關系。 9 簡 述 食品中 W 與美拉德褐變的關系。 10 分子流動性的影響因素。 五、論述題 1 請 論述食品中水分與溶質(zhì)間的相互作用。 2 論述水分活度與溫度的關系。 3 請 論述水分活度與食品穩(wěn)定性之間的聯(lián)系。 4 論述冰在食品穩(wěn)定性中的作用。 5 論述分子流動性、狀態(tài)圖與食品穩(wěn)定性的關系。 食品化學習題集 - 5 - 第 2章 水分 習題答案 一、填空題 1 6； 4； 似四面體 2 增大； ；最大值；下降 3 氫鍵；四面體； 變形 4 改變水的結(jié)構；影響水的介電常數(shù)；影響水對其他非水溶質(zhì)和懸浮物質(zhì)的相容程度 5 氫鍵；水橋 6 締合；疏水相互作用；蛋白質(zhì)折疊；變?nèi)?；增?7 脂肪酸鹽；蛋白脂質(zhì)；糖脂；極性脂類；核酸；同一分子中同時存在親水和疏水基團；羧基；羥基；磷酸基；羰基；含氮基團；增溶 8 自由水；結(jié)合水；化合水；鄰近水；多層水；滯化水；毛細管水 9 常壓下， 100 105 條件下恒重后受試食品的減少量 10 天然食品組織 ；加工食品中的化學成分；化學成分的物理狀態(tài)；離子和離子基團的相互作用；與非極性物質(zhì)的相互作用；與雙親分子的相互作用 11 S； J 12 解吸等溫線；回吸等溫線；試樣的組成；物理結(jié)構；預處理；溫度；制作方法 13 促進；抑制； 制氧化； 進氧化 14 鐘形曲線； 大至最高點；下降 15 低溫；降低溫度使反應變得非常緩慢；冷凍產(chǎn)生的濃縮效應加速反應速率 16 結(jié)構破壞；流失；減少；速凍；添加抗冷凍劑 17 動態(tài)機械分析（ 動態(tài)機械熱分析（ 差示掃描量熱法（ 18 較高；較小；明顯降低；顯著增大；增大；加快 19 非限制擴散；冰點以下；溶質(zhì)飽和或過飽和；增大；限制性擴散反應 20 較好；降低 二、選擇題 1 B； 2 C； 3 A； 4 D； 5 D； 6 D； 7 B； 8 B； 9 D； 10 A 11 C； 12 D； 13 D； 14 B； 15 C； 16 C； 17 B； 18 C； 19 C； 20 D 三、名詞解釋 1 離子水合作用 在水中添加可解離的溶質(zhì)，會使純水通過氫鍵鍵合形成的四面體排列的正常結(jié)構遭到破壞，對于不具有氫鍵受體和給體的簡單無機離子 ，它們與水的相互作用僅僅是離子 種作用通常被稱為離子水合作用。 食品化學習題集 - 6 - 2 疏水水合作用 向水中加入疏水性物質(zhì)，如烴、脂肪酸等，由于它們與水分子產(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，處于這種狀態(tài)的水與純水結(jié)構相似，甚至比純水的結(jié)構更為有序，使得熵下降，此過程被稱為疏水水合作用。 3 疏水相互作用 如果在水體系中存在多個分離的疏水性基團，那么疏水基團之間相互聚集，從而使它們與水的接觸面積減小，此過程被稱為疏水相互作用。 4 籠形水合物 指的是水通過氫鍵鍵合形成像籠一樣的結(jié)構， 通過物理作用方式將非極性物質(zhì)截留在籠中。通常被截留的物質(zhì)稱為 “客體 ”，而水稱為 “宿主 ”。 5 結(jié)合水 通常是指存在于溶質(zhì)或其它非水成分附近的、與溶質(zhì)分子之間通過化學鍵結(jié)合的那部分水。 6 化合水 是指那些結(jié)合最牢固的、構成非水物質(zhì)組成的那些水。 7 狀態(tài)圖 就是描述不同含水量的食品在不同溫度下所處的物理狀態(tài)，它包括了平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)的信息。 8 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 對于低水分食品，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般大于 0 ，稱為 于高水分或中等水分食品，除了極小的食品，降溫速率不可能達到很高，因此一般不能實 現(xiàn)完全玻璃化，此時玻璃化轉(zhuǎn)變溫度指的是最大凍結(jié)濃縮溶液發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時的溫度，定義為 9 自由水 又稱游離水或體相水，是指那些沒有被非水物質(zhì)化學結(jié)合的水，主要是通過一些物理作用而滯留的水。 10 自由流動水 指的是動物的血漿、植物的導管和細胞內(nèi)液泡中的水，由于它可以自由流動 ，所以被稱為自由流動水 。 11 水分活度 水分活度能反應水與各種非水成分締合的強度，其定義可用下式表示： 0 100 R Ha p 其中 ， P 為某種食品在密閉容器中達到平衡狀態(tài)時的水蒸汽分壓； 示在 同一溫度下純水的飽和蒸汽壓； 食品樣品周圍的空氣平衡相對濕度。 12 水分吸著等溫線 在恒溫條件下，食品的含水量（用每單位干物質(zhì)質(zhì)量中水的質(zhì)量表示）與 W 的關系曲線。 13 解吸等溫線 對于高水分食品，通過測定脫水過程中水分含量與 W 的關系而得到的吸著等溫線，稱為解吸等溫線。 14 回吸等溫線 對于低水分食品，通過向干燥的樣品中逐漸加水來測定加水過程中水分含量與 W 的關系而得到的吸著等溫線，稱為回吸等溫線。 食品化學習題集 - 7 - 15 滯化水 是指被組織中的顯微結(jié)構 和 亞顯微結(jié)構及膜所阻留的水，由于這部分水不能自 由流動，所以稱為滯化水或不移動水。 16 滯后現(xiàn)象 制作有兩種方法，即采用回吸或解吸的方法繪制的 一食品按這兩種方法制作的 形并不一致，不互相重疊，這種現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。 17 單分子層水 在 間 的高水分末端 （ 區(qū)間 和區(qū)間 的分界線， W=位置的這部分水，通常是在干物質(zhì)可接近的強極性基團周圍形成 1 個單分子層所需水的近似量，稱為食品的“單分子層水 （ ”。 四、簡答題 1 簡要概括食品中的水分存在狀態(tài)。 食品 中 的水分有著多種存在狀態(tài)，一般可將食品中的水分分為 自由水（或稱游離水、體相水）和結(jié)合水（或稱束縛水、固定水）。其中，結(jié)合水又可根據(jù)被結(jié)合的牢固程度，可細分為化合水、鄰近水、多層水；自由水可根據(jù)這部分水在食品中的物理作用方式也可細分為滯化水、毛細管水、自由流動水。但強調(diào)的是上述對食品中的水分劃分只是相對的。 2 簡述食品中結(jié)合水和自由水的性質(zhì)區(qū)別？ 食品中結(jié)合水和自由水的性質(zhì)區(qū)別主要在于以下幾個方面： 食品中結(jié)合水與非水成分締合強度大，其蒸汽壓也比自由水低得 很 多，隨著食品中非水成分的不同，結(jié)合水的量也不同，要想將結(jié)合水從食品中除去，需要的能量比自由水高得 多，且如果強行將結(jié)合水從食品中除去，食品的風味、質(zhì)構等性質(zhì)也將發(fā)生不可逆的改變； 結(jié)合水的冰點比自由水低得多，這也是植物的種子及微生物孢子由于幾乎不含自由水，可在較低溫度生存的原因之一；而多汁的果蔬，由于自由水較多，冰點相對較高，且易結(jié)冰破壞其組織； 結(jié)合水不能作為溶質(zhì)的溶劑； 自由水能被微生物所利用，結(jié)合水則不能，所以自由水較多的食品容易腐敗。 3 比較冰點以上和冰點以下溫度的 W 差異。 在比較冰點以上和冰點以下溫度的 W 時，應注意以下三點： 在冰點溫度以上， W 是樣品成分和溫度的函數(shù)，成分是影 響 W 的主要因素。但在冰點溫度以下時， W 與樣品的成分無關，只取決于溫度，也就是說在有冰相存在時， 此不能根據(jù) W 值來準確地預測在冰點以下溫度時的體系中溶質(zhì)的種類及其含量對體系變化所產(chǎn)生的影響。所以，在低于冰點溫度時用W 值作為食品體系中可能發(fā)生的物理化學和生理變化的指標，遠不如在高于冰點溫度時更有應用價值； 食品冰點溫度以上和冰點溫度以下時的 低于食品冰點溫度時的 W 不能用來預測冰點溫度以上的同一種食品的 W。 4 食品工業(yè)上的意義 水分吸著等溫線，其含義為在恒溫條件下，食品的含水量（每單位干物質(zhì)質(zhì)量中水的質(zhì)量表示）與 W 的關系曲線。它在食品工業(yè)上的意義在于： 食品化學習題集 - 8 - 在濃縮和干燥過程中樣品脫水的難易程度與 W 有關； 配制混合食品必須避免水分在配料之間的轉(zhuǎn)移； 測定包裝材料的阻濕性的必要性； 測定什么樣的水分含量能夠抑制微生物的生長； 預測食品的化學和物理穩(wěn)定性與水分的含量關系。 5 滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。 制作有兩種方法，即采用回吸或解吸的方法繪制的 一食品按這兩種方法制作的 形并不一致，不互相重疊，這種現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。產(chǎn)生滯后現(xiàn)象的原因主要有： 解吸過程中一些水分與非水溶液成分作用而無法放出水分； 不規(guī)則形狀產(chǎn)生毛細管現(xiàn)象的部位，欲填滿或抽空水分需不同的蒸汽壓； 解 吸 作用時，因組織改變，當再吸水時無法緊密結(jié)合水，由此可導致回吸相同水分含量時處于較高的 W； 溫度、解吸的速度和程度及食品類型等都影響滯后環(huán)的形狀。 6 簡要說明 W 比水分含量能更好的反映食品的穩(wěn)定性的原因。 W 比用水分含量能更好地反映食品的穩(wěn)定性，究其原因與下列因素有關： （ 1） W 對微生物生長有更為 密切的關系； （ 2） W 與引起食品品質(zhì)下降的諸多化學反應 、 酶促反應及質(zhì)構變化有高度的相關性； （ 3）用 W 比用水分含量更清楚地表示水分在不同區(qū)域移動情況； （ 4）從 中所示的單分子層水的 W（ 對應的水分含量是干燥食品的最佳要求； （ 5） W 比水分含量易測，且又不破壞試樣。 7 簡 述 食品中 W 與化學及酶促反應之間的關系。 W 與化學及酶促反應之間的關系較為復雜，主要由于食品中水分通過多種途徑參與其反應： 水分不僅參與其反應，而且由于伴隨水分的移動促使各反應的進行； 通過與 極 性 基團及離子基團的水合作用影響它們的反應； 通過與生物大分子的水合作用和溶脹作用，使其暴露出新的作用位點； 高含量的水由于稀釋作用可減慢反應。 8 簡 述 食品中 W 與脂質(zhì)氧化反應的關系。 食品水分對脂質(zhì)氧化既有促進作用，又有抑制作用。當食品中水分處在單分子層水（ W 右）時，可抑制氧化作用，其原因可能在于： 覆蓋了可氧化的部位，阻止它與氧的接觸； 與金屬離子的水合作用，消除了由金屬離子引發(fā)的氧化作用； 與氫過氧化合物的氫鍵結(jié)合，抑制了由此引發(fā)的氧化作用； 促進了游離基間相互結(jié)合，由此抑制 了游離基在脂質(zhì)氧化中鏈式反應。 當食品中 W ，水分對脂質(zhì)氧化起促進作用，其原因可能在于： 水分的溶劑化作用，使反應物和產(chǎn)物便于移動，有利于氧化作用的進行； 水分對生物大分子的溶脹作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的進行。 9 簡 述 食品中 W 與美拉德褐變的關系。 食品中 W 與美拉德褐變的關系表現(xiàn)出一種鐘形曲線形狀，當食品中 W ，食品化學習題集 - 9 - 多數(shù)食品會發(fā)生美拉德褐變反應，造成食品中 W 與美拉德褐變的鐘形曲線形狀的主要原因在于：雖然高于 分子層 W 以后美拉德褐變就可進行，但 W 較低 時，水多呈水 溶質(zhì)的氫鍵鍵合作用與鄰近的分子締合作用不利于反應物和反應產(chǎn)物的移動，限制了美拉德褐變的進行。隨著 W 增大，有利于反應物和產(chǎn)物的移動，美拉德褐變增大至最高點，但 W 繼續(xù)增大，反應物被稀釋，美拉德褐變下降。 10 分子流動性的影響因素。 分子流動性指的是與食品 儲 藏期間的穩(wěn)定性和加工性能有關的分子運動形式，它涵蓋了以下分子運動形式：由分子的液態(tài)移動或機械拉伸作用導致其分子的移動或變型；由化學電位勢或電場的差異所造成的液劑或溶質(zhì)的移動；由分子擴散所產(chǎn)生的布朗運動或原子基團的轉(zhuǎn)動 ；在某一容器或管 道中反應物之間相互移動性，還促進了分子的交聯(lián) 、 化學的或酶促的反應的進行 。 分子流動性主要受水合作用大小及溫度高低的影響，水分含量的多少和水與非水成分之間作用，決定了所有的處在液相狀態(tài)成分的流動特性，溫度越高分子流動越快；另外相態(tài)的轉(zhuǎn)變也可提高分子流動性。 五、論述題 1 論述食品中水分與溶質(zhì)間的相互作用。 食品中水分與溶質(zhì)間的相互作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 水與離子 和 離子基團的相互作用：在水中添加可解離的溶質(zhì)，會破壞純水的正常結(jié)構，這種作用稱為離子水合作用。但在不同的稀鹽溶液中，離子對水結(jié)構的影響是有 差異的。某些離子如 K+、 另一類電場強度較強、離子半徑小的離子或多價離子 則 有助于水形成網(wǎng)狀結(jié)構，如 子的效應不僅僅改變水的結(jié)構，而且影響水的介電常數(shù)、水對其它非水溶質(zhì)和懸浮物質(zhì)的相容程度。 水與具有氫鍵鍵合能力的中性基團的相互作用：食品中蛋白質(zhì)、淀粉、果膠等成分含有大量的具有氫鍵鍵合能力的中性基團，它們可與水分子通過氫鍵鍵合。水與這些溶質(zhì)之間的氫鍵鍵合作用比水與離子之間的相互作用弱，與水分子之間的氫鍵相近，且各種有機成分上 的極性基團不同，與水形成氫鍵的鍵合作用強弱也有區(qū)別。 水與非極性物質(zhì)的相互作用：向水中加入疏水性物質(zhì)，如烴、稀有氣體及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白質(zhì)的非極性基團，由于它們與水分子產(chǎn)生斥力，從而使疏水基團附近的水分子之間的氫鍵鍵合作用增強，此過程稱為疏水水合作用；當水體系存在有多個分離的疏水基團，那么疏水基團之間相互聚集，此過程稱為疏水相互作用。 水與雙親分子的相互作用：水能作為雙親分子的分散介質(zhì)，在食品體系中，水與脂肪酸鹽、蛋白脂質(zhì)、糖脂、極性脂類、核酸類 ， 這些雙親分子親水部位羧基、羥基、磷酸基或含氮基團的 締合導致雙親分子的表觀 “ 增溶 ” 。 2 論述水分活度與溫度的關系。 當溫度處于冰點以上時，水分活度 與 溫度的關系可以用下式來表示： 1ln w T 式中 T 為絕對溫度； R 為氣體常數(shù)； H 為樣品中水分的等量凈吸著熱 ； 的意義表示為 ： 食品化學習題集 - 10 - 樣 品 的 絕 對 溫 度 純 水 的 蒸 汽 壓 為 時 的 絕 對 溫 度純 水 的 蒸 汽 壓 為 時 的 絕 對 溫 度 若以 1/T 作圖，可以發(fā)現(xiàn)其應該是一條直線，即水分含量一定時，在一定的溫度范圍內(nèi)， W 隨著溫度提高而增加。 當溫度處于冰點以下時，水分活度 與 溫度的關系應用下式來表示： i c S C W ) 0 ( S C W )式中 示未完全冷凍的食品中水的蒸汽分壓； 示過冷的純水蒸汽壓； 在冰點溫度以下的 W 值都是相同的。 3 論述水分活度與食品穩(wěn)定性之間的聯(lián)系。 水分活度比水分含量能更好的反映食品的穩(wěn)定性，具體說來，主要表現(xiàn)在以下幾點： 食品中 W 與微生物生長的關系： W 對微生物生長有著密切的聯(lián)系，細菌生長需要的 W 較高，而霉菌需要的 W 較低，當 W 低于 ，所有的微生物幾乎不能生長。 食品中 W 與化學及酶促反應關系： W 與化 學及酶促反應之間的關系較為復雜，主要由于食品中水分通過多種途徑參與其反應： 水分不僅參與其反應，而且由于伴隨水分的移動促使各反應的進行； 通過與 極 性基團及離子基團的水合作用影響它們的反應； 通過與生物大分子的水合作用和溶脹作用，使其暴露出新的作用位點； 高含量的水由于稀釋作用可減慢反應。 食品中 W 與脂質(zhì)氧化反應的關系：食品水分對脂質(zhì)氧化既有促進作用，又有抑制作用。當食品中水分處在單分子層水（ W 右）時，可抑制氧化作用。當食品中 W ，水分對脂質(zhì)氧化起促進作用。 食品中 W 與美拉德 褐變的關系：食品中 W 與美拉德褐變的關系表現(xiàn)出一種鐘形曲線形狀，當食品中 W ，多數(shù)食品會發(fā)生美拉德褐變反應，隨著 W 增大，有利于反應物和產(chǎn)物的移動，美拉德褐變增大至最高點，但 W 繼續(xù)增大，反應物被稀釋，美拉德褐變下降。 4 論述冰在食品穩(wěn)定性中的作用。 冷凍是保 藏 大多數(shù)食品最理想的方法，其作用主要在于低溫，而是因為形成冰。食品凍結(jié)后會伴隨濃縮效應，這將引起非結(jié)冰相的 滴定酸、離子強度、黏度、冰點等發(fā)生明顯的變化 。 此外，還將形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的結(jié)構和水與溶 質(zhì)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。冷凍對反應速率有兩個相反的影響，即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。隨著食品原料的凍結(jié)、細胞內(nèi)冰晶的形成，將破壞細胞的結(jié)構，細胞壁發(fā)生機械損傷，解凍時細胞內(nèi)的物質(zhì)會移至細胞外，致使食品汁液流失，結(jié)合水減少，使一些食物凍結(jié)后失去飽滿性、膨脹性和脆性，會對食品質(zhì)量造成不利影響。采取速凍、添加抗冷凍劑等方法可降低食品在凍結(jié)中的不利影響，更有利于凍結(jié)食品保持原有的色、香、味和品質(zhì)。 5 論述 分子流動性、狀態(tài)圖與食品穩(wěn)定性的關系。 溫度、分子流動性及食品穩(wěn)定性的關系：在溫度 10 100 范圍內(nèi)，對于存在無定形區(qū)的食品，溫度與分子流動性和分子黏度之間顯示出較好的相關性。大多數(shù)分子在 g 溫度時呈 橡膠態(tài) 或 玻璃態(tài) ，它的流動性被抑制。也就是說，使無定形區(qū)的食食品化學習題集 - 11 - 品處在低于 提高食品的穩(wěn)定性。 食品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與穩(wěn)定性：凡是含有無定形區(qū)或在冷凍時形成無定形區(qū)的食品，都具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 g。 從而， 可以根據(jù) 常在 所有的限制性擴散反應（包括許多變質(zhì)反應）將受到嚴格的限制。因此，如食品的 儲 藏溫度低于 穩(wěn)定性就較好。 根據(jù)狀態(tài)圖判斷食品的穩(wěn)定性： 一般 說來，在估計由擴散限制的性質(zhì)，如冷凍食品的理化性質(zhì)，冷凍干燥的最佳條件和包括結(jié)晶作用、凝膠作用和淀粉老化 等物理變化 時，應用 方法較為有效，但在不含冰的食品中非擴散及微生物生長方面，應用 W 來判斷食品的穩(wěn)定性效果較好。 第 3章 碳水化合物 習題 一、填空題 1 碳水化合物根據(jù)其組成中單糖的數(shù)量可分為 _、 _、和 _。 2 單糖根據(jù)官能團的特點分為 _和 _，寡糖一般是由 _個單糖分子縮合而成，多糖聚合度大于 _，根據(jù) 組成 多糖的單糖種類，多糖分為 _或 _。 3 根據(jù)多糖的來源，多糖分為 _、 _和 _；根據(jù)多糖在生物體內(nèi)的功能，多糖分為 _、 _和 _，一般多糖衍生物稱為 _。 4 糖原是一種 _，主要存在于 _和 _中，淀粉對食品的甜味沒有貢獻，只有水解 成 _或 _才對食品的甜味起作用。 5 糖醇指由糖經(jīng)氫化還原后的 _，按其結(jié)構可分為 _和 _。 6 肌醇是環(huán)己六醇，結(jié)構上可以排出 _個立體異構體，肌醇異構體中具有生物活性的只有 _，肌醇通常以 _存在于動物組織中，同時多與磷酸結(jié)合形成 _，在高等植物中，肌醇的六個羥基都成磷酸酯，即 _。 7 糖苷是單糖的半縮醛上 _與 _縮合形成的化合物。糖苷的非糖部分稱為_或 _，連接糖基與配基的鍵稱 _。根據(jù)苷鍵的不同，糖苷可分為_、 _和 _等。 8 多糖的形狀有 _和 _兩種，多糖可由一種或幾種單糖單位組成，前者稱為_，后者稱為 _。 9 大分子多糖溶液都有一定的黏稠性，其溶液的黏度取決于分子的 _、 _、_和溶液中的 _。 10 蔗糖水解稱為 _，生成等 物質(zhì)的量 _和 _的混合物稱為轉(zhuǎn)化糖。 11 含有游離醛 基的醛糖或能產(chǎn)生醛基的酮糖都是 _，在堿性條件下，有弱的氧化劑存在時被氧化成 _，有強的氧化劑存在時被氧化成 _。 12 凝膠具有二重性，既有 _的某些特性，又有 _的某些屬性。凝膠不 像 連續(xù)液體那樣完全具有 _，也不 像 有序固體具有明顯的 _，而是一種能保持一定_，可顯著抵抗外界應力作用，具有黏性液體某些特性的黏彈性 _。 13 糖的熱分解產(chǎn)物有 _、 _、 _、 _、 _、酸和酯類等。 14 非酶褐變的類型包括： _、 _、 _、 _等四類。 15 通常將酯化度大于 _的果膠稱為高甲氧基果膠，酯化度低于 _的是低甲氧基果膠。果膠酯酸是甲酯化程度 _的果膠，水溶性果膠酯酸稱為 _果膠，果膠酯酸在果膠甲酯酶的持續(xù)作用下，甲酯基可全部除去，形成 _。 16 高甲氧基果膠必須在 _和 _糖濃度中可形成凝膠，一般要求果膠含量小于 _，蔗糖濃度 _ 75， _。 食品化學習題集 - 12 - 17 膳食纖維按在水中的溶解能力分 為 _和 _膳食纖維。按來源分 為 _、_和 _膳食纖維。 18 機體在代謝過程中產(chǎn)生的自由基有 _自由基 、 _自由基 、 _自由基，膳食纖維中的 _、 _類物質(zhì)具有清除這些自由基的能力 。 19 甲殼低聚糖在食品工業(yè)中的應用：作為人體腸道的 _、功能性 _、食品 _、果蔬食品的 _、 可以促進 _的吸收。 20 瓊 脂 除作為一種 _類膳食纖維，還可作果凍布丁等食品的 _、 _、_、固定化細胞的 _，也可涼拌直接食用，是優(yōu)質(zhì)的 _食品。 二、選擇題 1 根據(jù)化學結(jié)構和化學性質(zhì)，碳水化合物是屬于一類 _的化合物。 （ A）多羥基酸 （ B）多羥基醛或酮 （ C）多羥基醚 （ D）多羧基醛或酮 2 糖苷的溶解性能與 _有很大關系。 （ A）苷鍵 （ B）配體 （ C）單糖 （ D）多糖 3 淀粉溶液凍結(jié)時形成兩相體系，一相為結(jié)晶水，另一相是 _。 （ A）結(jié)晶體 （ B）無定形體 （ C）玻璃態(tài) （ D）冰晶態(tài) 4 一次攝入大量苦杏仁易引起中毒，是由于苦杏仁苷在體內(nèi)徹底水解產(chǎn)生 _，導致中毒。 （ A） D葡萄糖 （ B）氫氰酸 （ C）苯甲醛 （ D）硫氰酸 5 多糖分子在溶液中的形狀是圍繞糖基連接鍵振動的結(jié)果，一般呈無序的 _狀。 （ A）無規(guī)線團 （ B）無規(guī)樹杈 （ C）縱橫交錯鐵軌 （ D）曲折河流 6 噴霧或冷凍干燥脫水食品中的碳水化合物隨著脫水的進行，使糖水的相互作用轉(zhuǎn)變成_的相互作用。 （ A）糖風味劑 （ B）糖呈色劑 （ C）糖膠凝劑 （ D）糖干燥劑 7 環(huán)糊精由于內(nèi)部呈非極性環(huán)境，能有效地截留非極性的 _和其他小分子化合物。 （ A）有色成分 （ B）無色成分 （ C）揮發(fā)性成分 （ D）風味成分 8 碳水化合物在非酶褐變過程中除了產(chǎn)生深顏色 _色素外，還產(chǎn)生了多種 揮發(fā)性物質(zhì)。 （ A）黑色 （ B）褐色 （ C）類黑精 （ D）類褐精 9 褐變產(chǎn)物除了能使食品產(chǎn)生風味外，它本身可能具有特殊的風味或者增強其他的風味，具有這種雙重作用的焦糖化產(chǎn)物是 _。 （ A）乙基麥芽酚 和 丁基麥芽酚 （ B）麥芽酚和乙基麥芽酚 （ C）愈創(chuàng)木酚和麥芽酚 （ D）麥芽糖和乙基麥芽酚 10 糖醇的甜度除了 _的甜度和蔗糖相近外，其他糖醇的甜度均比蔗糖低。 （ A）木糖醇 （ B）甘露醇 （ C）山梨醇 （ D）乳糖醇 11 甲殼低聚糖是一類由 N乙酰（ D）氨基葡萄糖或 D氨基葡萄糖通過 _糖苷鍵連接起來的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖。 （ A） 1， 4 （ B） 1， 4 （ C） 1， 6 （ D） 1， 6 12 卡拉膠形成的凝膠是 _，即加熱凝結(jié)融化成溶液，溶液放冷時，又形成凝膠。 （ A）熱可逆的 （ B）熱不可逆的 （ C）熱變性的 （ D）熱不變性的 13 硒化卡拉膠是由 _與卡拉膠反應制得。 （ A）亞硒酸鈣 （ B） 亞硒酸鉀 （ C）亞硒酸鐵 （ D）亞硒酸鈉 14 褐藻膠是由 _結(jié)合成的大分子線性聚合物，大多是以鈉鹽形式存在。 食品化學習題集 - 13 - （ A）醛糖 （ B）酮糖 （ C）糖醛酸 （ D）糖醇 15 兒茶素按其結(jié)構，至少包括有 A、 B、 C 三個核，其母核是 _衍生物。 （ A） 苯基苯并吡喃 （ B） 苯基苯并吡喃； （ C） 苯基苯并咪唑 （ D） 苯基苯并咪唑 16 食品中丙烯酰胺主要來源 于 _加工過程。 （ A）高壓 （ B）低壓 （ C）高溫 （ D）低溫 17 低聚木糖是由 2 7 個木糖以 _糖苷鍵結(jié)合而成。 （ A） （ 16 ） （ B） （ 16 ） （ C） （ 14 ） （ D） （ 14 ） 18 馬鈴薯淀粉在水中加熱可形成非常黏的 _溶液。 （ A）透明 （ B）不透明 （ C）半透明 （ D）白色 19 淀粉糊化的本質(zhì)就是淀粉微觀結(jié)構 _。 （ A）從結(jié)晶轉(zhuǎn)變成非結(jié)晶 （ B）從非結(jié)晶 轉(zhuǎn)變成結(jié)晶； （ C）從有序轉(zhuǎn)變成無序 （ D）從無序轉(zhuǎn)變成有序 20 過一系列復雜反應產(chǎn)生有色物質(zhì)，這些反應是引起 _的主要原因 。 （ A） 美拉德褐變 （ B） 焦糖化褐變 （ C） 抗壞血酸褐變 （ D） 酚類成分褐變 三、名詞解釋 1 多糖復合物； 2 環(huán)狀糊精； 3 多糖結(jié)合水； 4 果葡糖漿； 5 黏度； 6 多糖膠凝作用； 7 非酶褐變； 8 美拉德反應； 9 焦糖化褐變； 10 淀粉的糊化； 11 淀粉的老化； 12 海藻硒多糖； 13 交聯(lián)淀粉； 14 低黏度變性淀粉； 15 預糊化淀粉； 16 氧化淀粉； 17 膳食纖維； 18 糖原； 19 纖維素； 20 微晶纖維素 四、簡答題 1 簡述碳水化合物與食品質(zhì)量的關系 。 2 碳水化合物吸濕性和保濕性在食品中的作用 。 3 膳食纖維的安全性 。 4 蔗糖形成焦糖素的反應歷程 。 5 抗壞血酸褐變的反應歷程 。 6 請簡述 淀粉糊化及其階段 。 7 淀粉老化及影響因素 。 8 影響淀粉糊化的因素有哪些 。 9 殼聚糖在食品工業(yè)中的應用 。 10 美拉德反應的歷程 。 五、論述題 1 膳食纖維 的理化特性。 2 試述非酶褐變對食品質(zhì)量的影響 。 3 非酶褐變反應的影響因素和控制方法 。 4 食品中主要的功能性低聚糖及其作用 。 食品化學習題集 - 14 - 5 膳食纖維的生理功能 。 第 3章 碳水化合物 習題答案 一、填空題 1 單糖；寡糖；多糖 2 醛糖；酮醣； 2 10； 10；均多糖；雜多糖 3 植物多糖；動物多糖 ；微生物多糖；結(jié)構性多糖；貯藏性多糖；功能性多糖；多糖復合物 4 葡聚糖；肌肉；肝臟；低聚糖；葡萄糖 5 多元醇；單糖醇；雙糖醇 6 九；肌肌醇；游離形式；磷酸肌醇；肌醇六磷酸 7 羥基；非糖物質(zhì)；配基；非糖體；苷鍵；含氧糖苷；含氮糖苷；含硫糖苷 8 直鏈；支鏈；均多糖；雜多糖 9 大小；形狀；所帶凈電荷；構象 10 轉(zhuǎn)化；葡萄糖；果糖 11 還原糖；醛糖酸；醛糖二酸 12 固體；液體；流動性；剛性；形狀；半固體 13 吡喃酮；呋喃；呋喃酮；內(nèi)酯；羰基化合物 14 美拉德反應；焦糖化褐變；抗壞 血酸褐變；酚類物質(zhì)褐變 15 50； 50；不太高；低甲氧基；果膠酸 16 低；高； 1； 58； 7 水溶性；水不溶性；植物類；動物類；合成類 18 超氧離子 ； 羥 ； 氫過氧 ； 黃酮 ； 多糖 19 微生態(tài)調(diào)節(jié)劑；甜味劑；防腐劑；保鮮；鈣 20 海藻；凝固劑；穩(wěn)定劑；增稠劑；載體；低熱量 二、選擇題 1 B； 2B； 3C； 4B； 5A； 6A； 7D； 8C； 9B； 10A； 11B； 12A； 13D； 14C； 15B； 16C； 17D； 18A； 19C； 20A 三、名詞解釋 1 多糖復合物 多糖上有許多 羥基，這些羥基可與肽鏈結(jié)合，形成糖蛋白或蛋白多糖，與脂類結(jié)合可形成脂多糖，與硫酸結(jié)合而含有硫酸基，形成硫酸酯化多糖；多糖上的羥基還能與一些過渡金屬元素結(jié)合，形成金屬元素結(jié)合多糖，一般把上述這些多糖衍生物稱為多糖復合物。 2 環(huán)狀糊精 食品化學習題集 - 15 - 環(huán)狀糊精是由 6 8 個 D吡喃葡萄糖通過 1， 4 糖苷鍵連接而成的低聚物。由 6個糖單位組成的稱為 環(huán)狀糊精，由 7 個糖單位組成的稱為 環(huán)狀糊精，由 8 個糖單位組成的稱為 環(huán)狀糊精。 3 多糖結(jié)合水 與多糖的羥基通過氫鍵結(jié)合的水被稱為水合水或結(jié)合水，這部分水由于使多糖分子