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食品化学

一.名词解释1.水分活度: 食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值.2.美拉德反应(Maillard Reaction): 食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中,还原糖(主要是葡萄糖)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羰氨反应,产生有色大分子.3.淀粉老化: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.4.蛋白质变性:由于外界因素的作用,使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化,不包括一级结构上肽键的断裂.5.食品色素:能被人适量食用的可使食物在一定程度上改变原有颜色的食品添加剂.6.等温吸湿曲线:在恒定温度下,食品水分含量(每克干物质中水的质量)与A W的关系曲线.7.同质多晶:同一种化学组成在不同的热力学条件下(温度、压力、PH等),可以结晶成为两种以上不同结构的晶体的现象.8.酸价(Acid Value):中和1g 油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数.9.蛋白质胶凝作用:变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程.10.助色团:能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团.11.色素:食品中能够吸收和反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质.12.碘值:表示有机化合物中不饱和程度的一种指标.指100g物质中所能吸收(加成)碘的克数.13.氨基酸等电点:在某一PH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性,此时的溶液ph称该氨基酸的等电点.14.食品化学:从化学的角度和分子水平上研究食品的组成、结构、营养作用、安全性及可享受性,以及各种成分在食品生产、食品加工和储藏期间的变化,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量与安全控制及提高食品原料深加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。

二.判断题1.Aw相同的食品,其水分含量一般也相同。

×2.POV值是衡量油脂氧化程度的重要指标。

√3.小麦面粉中的面筋蛋白由麦球蛋白和麦清蛋白组成。

×4.核黄素在碱性、酸性光照条件下的分解产物有光黄素和一系列自由基。

×5.咸味是中性盐所显示的味,只有氯化钠才产生纯粹的咸味,用其它物质来模拟这种咸味是不容易的,如溴化钾、碘化钾除具有咸味外,还有苦味。

√三.简答题1.简述影响脂类物质(食品油脂)氧化速度的因素?①脂肪酸的组成和含量②氧浓度③温度④水分活度⑤表面积⑥助氧化剂⑦光照和辐射⑧抗氧化剂2.简述淀粉糊化的实质及其影响因素?实质:微观结构从有序转变成无序因素:①分子结构②Aw ③糖和盐④脂类⑤pH值⑥淀粉酶3.简述水分活度与食品稳定性之间的关系?除非酶氧化在Aw<0.3时有较高反应速度外,其它反应均是逾小反应速度愈小。

也就是说愈小有利于食品的稳定性。

4.蛋白质变性对其结构和功能的主要影响?结构:①酶水解速度增加②分子内部基团暴露③凝集、沉淀④流动双折射⑤粘度增加⑥旋光值改变⑦紫外、荧光光谱发生变化功能:①抗原性改变②生物功能丧失5.脂溶性维生素的种类及影响其稳定性的因素?维生素A(V A):①氧和高温②紫外线③金属离子④脂肪氧化酶维生素D(V D):光照和氧气维生素E(V E):①分子氧和自由基②氧、氧化剂、强碱③食品的加工,包装,贮藏维生素K(V K):光化学降解6.食品的基本味觉有哪几种?它们的典型代表物是什么?①酸:柠檬酸、醋酸②甜:蔗糖、葡萄糖③苦:盐酸奎宁、生物碱④咸:氯化钠、氯化钾8.简述风味化合物的生成途径?一.生物合成:植物中脂肪氧合酶对脂肪酸的作用;支链氨基酸的酶法脱氨脱羧;萜类化合物的生物合成;莽草酸途径;乳酸-乙醇发酵;酶法合成支链脂肪酸;二.化学反应:美拉德反应;类胡萝卜素氧化降解。

9.解释糖尿病人为何不宜食用以高甲氧基果胶制作的果冻?高甲氧基果胶凝胶条件:可溶性固形物含量(一般是糖)(Brix)>55%,pH 2.0~3.5果胶含量0.3%~0.7%;因而糖尿病人不宜食用。

10.简述影响蛋白质变性的化学因素主要由哪些?①pH ②有机溶质③表面活性剂④有机溶剂⑤促溶盐11.说出影响花青苷色素色泽的主要因素?①pH值②氧气与还原剂③光和温度④糖及其降解产物⑤金属离子的影响(Al3+、Fe3+)⑥二氧化硫的影响12.膳食纤维对人体有什么营养保健作用?刺激肠道蠕动,有利于粪便排出,可预防便秘、直肠癌、痔疮及下肢静脉曲张;可预防动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病的发生;预防胆结石的形成。

产生饱腹感,对肥胖病人进食有利,可作为减肥食品。

改善耐糖量,可调节糖尿病人的血糖水平,可作为糖尿病人的食品;改善肠道菌群,预防肠癌、阑尾炎等。

13.简述脂肪自动氧化的机理?链引发(诱导期):RH---引发剂--→R·+ H· (1) R·烷基自由基链传递:R·+ O2-----→ROO· (2) ROO·过氧化自由基ROO·+RH-----→ROOH + R· (3)链终止:R·+ R·-----→R-R (4)R·+ ROO·-----→ROOR (5) ROOR 非自由基产物ROO·+ ROO·-----→ROOR + O2 (6)14.蛋白质的功能性质主要有那些?①水化性质:水分吸收和保持、溶胀性、黏附性、粘度、溶解度。

②表面性质:表面张力、乳化作用、起泡特性以及与脂肪和风味的结合。

③结构性质:沉淀、凝胶等。

④感官性质:颜色、气味、适口性、咀嚼度等。

15.简述乳化剂的乳化作用?①乳化剂为双亲分子,具表面活性,可以减小表面张力,它们在两相界面上定向排列,形成表面(界面)膜。

如乳化、乳破、消泡、润湿等。

②乳化剂分子在临界胶束浓度以上时,缔合形成胶束,相当于增加了新的相。

如增稠、增溶等。

③乳化剂和食品成分的特殊相互作用,如使面包体积增大、控制脂肪结晶晶型、防止淀粉老化等。

16.食品中的碳水化合物对食品有哪些贡献?①提供人类能量的绝大部分②提供适宜的质地、口感和甜味(如麦芽糊精作增稠剂、稳定剂)③有利于肠道蠕动,促进消化(如纤维素被称为膳食纤维,低聚糖可促小孩肠道双歧杆菌生长、促消化)。

四.论述题1.食品的主要营养物质中哪一种在贮藏中最易产生有害物质?其反应机理有哪几种?贮藏时应如何抑制该反应?Aw是如何影响该反应的?脂类。

自动氧化:脂类的自动氧化是典型的自由基反应光敏氧化:在油脂中含有一些天然色素如叶绿素、核黄素等光敏化合物,在光照时可产生单线态氧,它与不饱和脂肪酸的双键直接发生氧化反应,形成氢过氧化物酶促氧化:脂肪在酶(脂肪氧合酶 Lipoxygenase)参与下发生的氧化反应油脂水解:通过加热、酸、碱、酶和水分的作用,脂类中的酯键发生水解热分解:①饱和脂肪非氧化热分解②饱和脂肪氧化热分解③不饱和脂肪:非氧化热解、氧化热解热聚合:油脂在高温条件下,可发生非氧化热聚合和氧化热聚合缩合①严格控制油脂入库质量②保证装具清洁、不渗漏③合理灌装④密封静置⑤合理堆放⑥储油场所要求没有日光直接照射、干燥和清洁油脂是疏水物质,油脂水分增加,会使水蒸气分压增大,进而Aw增加,水解作用就会加强,游离脂肪酸也会增多,油脂就会迅速酸败变质2.蛋白质在食品加工和贮藏中发生的物理、化学和营养变化?(1)热处理的变化。

①蛋白质的一些功能性质发生变化②引起氨基酸脱硫、脱酰胺异构化③破坏抗营养因子④促进蛋白质消化⑤破坏食品组织中的酶,有利于食品品质。

(2)低温处理下的变化。

食品的低温贮藏可延缓或阻止微生物的生长并抑制酶的活性及化学变化。

低温处理有:①冷却(冷藏),即将温度控制在稍高于冻结温度之上,蛋白质较稳定,微生物生长也受到抑制。

②冷冻(冻藏),即将温度控制在低于冻结温度之下(一般为-18℃),对食品的风味多少有些损害,但若控制得多,蛋白质的营养价值不会降低。

(3)碱处理下的变化。

蛋白质的浓缩、分离、起泡、乳化或使溶液中的蛋白质连成纤维状,常要靠碱处理。

蛋白质经过碱处理后能发生变化,生成各种新的氨基酸。

在碱性热处理下,氨基酸残基也生异构化,由L-型变为D-型,营养价值降低,同时蛋白质的功能性质将会发生改变。

(4)氧化处理下的变化。

在有氧和光照条件下,含硫氨基酸的光氧化很容易发生;很多植物中存在多酚类物质,在中性或碱性PH条件下容易被氧化成醌类化合物,热空气干燥和食品发酵过程中的鼓风机也能导致氨基酸的氧化。

(5)脱水处理下的变化。

食品脱水的目的在于保藏、减轻重量及增加稳定性,同时也有许多不利的变化发生。

(6)辐射处理下的变化。

高剂量(10-50kGy)能使肉或肉制品灭菌;中等剂量(1-10kGy)能延长冷藏的鲜鱼、鸡、水果和蔬菜的货架寿命;低剂量(<1kGy,可防止马铃薯和洋葱的发芽,延迟水果的成熟以及杀死谷类、碗豆和菜豆的昆虫等)。

(7)机械处理下的变化。

①机械处理对食品中的蛋白质有较大的影响,充分干磨的蛋白质粉或浓缩物可形成小的颗粒和大的表面积,提高了吸水性、蛋白质溶解度、脂肪的吸收和起泡性。

②机械力同样对蛋白质织构化过程起重要作用,例如面团受到挤压加工时,剪切力能使蛋白质改变分子的定向排列,二硫键交换和蛋白质网络的形成。

3.论述为什么在食品加工和贮藏中常发生美拉德褐变?其影响因素有哪些?并举出利用和抑制美拉德褐变的实例各一例。

还原糖(主要是葡萄糖)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羰氨反应,产生有色大分子。

①初始阶段:包括羰基缩合与分子重排,羰氨反应的第一步是含氨基的化合物与含羰基的化合物之间缩合而形成Schiff并随后环化成为N-葡萄糖基胺,再经Amadori分子重排生成果糖胺,果糖胺进一步与一分子葡萄糖缩合生成双果糖胺。

②中间阶段:重排后地果糖胺进一步降解的过程。

A.果糖胺脱水生成羟甲基糠醛,羟甲基糠醛积累后导致褐变;B.果糖胺重排形成还原酮,还原酮不稳定,进一步脱水后与氨类化合物缩合;C.氨基酸与二羰基化合物作用。

③终止阶段:羟醛缩合与聚合形成褐色素。

影响因素:糖的种类与含量;氨基酸及其它含氨物质类,温度:升温易褐变;水分:褐变需要一定水分;PH值:PH 4-9范围内随着PH的上升,褐变上升,当PH≤4时,褐变程度较轻微,PH在7.8-9.2范围内,褐变较严重;金属离子和亚硫酸盐;利用:生产肉类香精抑制:全蛋白粉生产中加葡萄糖氧化酶防止葡萄糖参与美拉德反应.4.试述叶绿素在食品加工和贮藏中的变化及护绿技术?(绿色,水溶性)脱植叶绿素植醇叶绿素(绿色,脂溶性)︳←——————∣-Mg2+︳酸∕热叶绿素酶-Mg2+│酸/热↓↓脱镁脱植叶绿素(橄榄绿,水溶性)脱镁叶绿素(橄榄绿,脂溶性)︳∣-COCH3︳热-COCH3∣热↓ ↓焦脱镁脱植叶绿素(褐色,水溶性)焦脱镁叶绿素(褐色,脂溶性)护绿技术: ①加碱护绿②高温瞬时灭菌③加入铜盐和锌盐(绿色再生)5.稳定蛋白质二、三、四级结构的作用力有哪些?举例说出能破坏这些作用力因素?作用力:二级结构:氢键三级结构:氢键、静电引力、疏水相互作用力、范德华力四级结构:盐键、氢键因素:①物理因素:低温、加热、机械处理、高压、辐射等。

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