水1.冰：是水分子通过氢键有序排列成巨大且长的晶体。

2.冷冻食品中常见的4种冰晶体结构：六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易消失的球晶。

3.冰的特性——过冷（1）过冷是由于无晶核存在，当液体水冷却到冰点（0℃）以下仍不析出固体的现象（常常先被冷却成过冷状态，只有当温度降低到开始出现稳定性晶核时，或在震动促进下才会立即向冰晶体转化并促使温度回升到0℃，开始出现稳定性晶核的温度叫过冷温度）（2）若向冷水中投入一粒冰晶或摩擦器壁产生冰晶，过冷现象立即消失（3）过冷溶液中加入晶核，晶核逐渐形成长大的结晶，这种现象称之为异相成核（4）冰晶体的大小和结晶速度受溶质、温度、温度降低速度、溶质的种类和数量等因素影响4.水在食品中的存在状态：自由水、结合水（1）结合水特点：呈现低的流动性，在-40℃不会结冰，不能作为所加入溶质的溶剂，在质子核磁共振实验中使氢的谱线变宽（2）结合水分类：化合水——单层水——多层水——（自由水）（3）游离水分类：滞化水、毛细管水、自由流动水5.水与溶质的相互作用（1）水与离子或离子基团的相互作用：水合作用（2）水与极性基团的相互作用：各种有机分子与水之间的作用以氢键为主要方式（3）水与非极性基团的相互作用：主要为疏水水合作用疏水水合：含有非极性基团的烃类、脂肪酸、氨基酸以及蛋白质加入水中，由于极性的差异使疏水基尽可能聚集在一起以减少它们与水的接触，此过程称为疏水水合6.水分活度（Aw）：在一定温度下，食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的比值Aw与温度的关系：温度升高时，Aw随之升高，这对密封在袋中或罐内食品的稳定性有很大影响7.水的吸湿等温线：在一定温度条件下，用来联系食品的含水量（用每单位干物质中的水含量表示）与其水活度的关系图（MSI）【结合食品的吸湿等温线，解释各区间水的存在形式】区间Ⅰ：化合水，水与溶质结合最紧密区间Ⅰ与区间Ⅱ之间：化合水+单层水区间Ⅱ：化合水+单层水+多层水区间Ⅱ与区间Ⅲ之间：出现游离水区间Ⅲ：游离水，既可以作为溶剂，又有利于微生物生长8.滞后现象：食品的脱附曲线与吸湿曲线理论上应该一致，但实际不能重叠的现象【简述Aw与食品保存性的关系】1.Aw与微生物生命活动的关系：不同类群微生物生长繁殖的最低Aw范围是：大多数细菌为0.94-0.99，大多数霉菌为0.8.-0.94，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.60-0.65,、在Aw低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。

微生物在不同的生长阶段，所需要的Aw阈值也不一样。

细菌形成芽孢时比繁殖生长时要高。

2.Aw与食品化学变化的关系：①大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。

降低食品的水分活度，食品中游离水的比例减少，而结合水又不能作为反应物的溶剂，从而许多化学反应受到抑制，反应的速率下降②很多化学反应属于离子反应。

反应发生的条件是反应物首先必须进行离子的水合作用，要在足够的游离水中才能进行③化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行。

若降低水分活度，化学反应速率变慢④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，还能作为底物向酶扩散的输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化3.Aw与酶水解的关系Aw降低到0.25-0.30的范围，就能有效的减慢或阻止酶促褐变的进行【冰与食品保存性之间的关系】有益作用：低温情况下微生物的繁殖被抑制；一些化学反应的速度常数降低；低温冷藏可以提高一些食品的稳定性不利作用：膨胀效应——水转化为冰后，体积会增加9%，体积的膨胀就会产生局部压力，使细胞状食品受到机械性损伤，造成食品解冻后汁液的流失，或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生。

冷冻浓缩效应——结冰后，食品中仍然存在非冻结相，在非冻结相中非水组分浓度比冷冻前大，引起食品的理化性质发生改变9.玻璃态：是物质的一种存在状态，此时的物质像固体一样具有一定的形状和体积，又像液体一样分子间的排列只是近似有序，因此是非晶态或无定形态10.玻璃化转变温度（Tg）：当非晶态的食品从玻璃态转变到橡胶态时的温度11.物质处于完全而完整的结晶状态和物质处于完全的玻璃态（无定形态）时分子移动性（Mm）为零，绝大多数食品的Mm值不等于零12.Mm方法与Aw方法的比较：Aw主要研究食品中水分的可利用性；Mm法主要研究食品的微观黏度和组分的扩散能力研究不含冰的食品中微生物生长和非扩散限制的化学反应速度时，Aw法更有效碳水化合物1.碳水化合物的分类：（1）单糖：不能再水解的糖，葡萄糖、果糖、半乳糖（2）低聚糖：2-10个单糖残基以糖苷键结合而形成的糖，蔗糖、麦芽糖、乳糖（3）多糖：糖基单位数在10个以上的糖类，淀粉、糖原、植物胶单糖1.物理性质：（1）溶解性：可降低水分活度，提高食品保藏性2.化学性质：（1）异构化反应：食品工业中，以廉价淀粉为原料，通过淀粉的酶水解得到葡萄糖，再应用葡萄糖异构酶使葡萄糖发生异构化反应，将部分葡萄糖异构化为果糖，得到果葡糖浆。

果葡糖浆可以代替蔗糖作为甜味剂。

（2）氧化反应：葡萄糖发生氧化反应，生成的葡萄糖酸可以转化为δ-葡萄糖酸内酯。

δ-葡萄糖酸内酯是一种重要的食品添加剂（3）还原作用：单糖的羰基可被还原为羟基，生成相应的糖醇。

应用：糖醇化合物不被机体所代谢，也不被微生物所利用。

山梨醇可用于取抗坏血酸，于食品和糖果的保湿、牙齿的防龋；木糖醇可以代替蔗糖作为糖尿病患者的疗效食品。

低聚糖1.麦芽糖是由2分子G通过α-1,4糖苷键链接而成；蔗糖=G+果2.环状糊精：人工合成的低聚糖，是由D-葡萄糖残基以α-1,4糖苷键链接而成的环状低聚糖在食品加工和保藏上环状糊精可用作保香、保色、减少维生素损失之用，对油脂起乳化作用，对易氧化和易光解的物质起保护作用。

还可去除苦味和异味，如对柑橘罐头中橙皮甘的苦味掩盖等多糖1.多糖的构象螺旋构象：直链淀粉（1,4连接的α-D-吡喃葡萄糖残基的特征）拉伸螺条型构象：纤维素（1,4连接的β-D-吡喃葡萄糖残基的特征）折叠螺条型构象：果胶、海藻酸盐2.淀粉（直链+支链）（1）酶水解【比较用于淀粉酶水解的几种淀粉酶作用机制和生成产物的异同】酶水解——主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶淀粉水解产物：一般为糊精或糖浆，此时淀粉的转化程度以葡萄糖当量（DE）表示（2）糊化【简述淀粉的糊化过程及影响因素】定义：未受损伤的淀粉颗粒不溶于冷水，但可逆的吸着水并产生溶胀，淀粉粒的直径明显的增加；随着温度的增加，淀粉分子的运动更加剧烈，从而使淀粉分子间的氢键开始断开，所断开的氢键位置就可以同水分子产生氢键的缔合。

由于水分子的穿透，以及更多的、更长的淀粉链段的分离，增加了淀粉分子结构的无序性和减少了结晶区域的数目和大小，淀粉的分散液呈糊状，粘度增加且双折射现象消失，这个过程称为淀粉的糊化。

影响糊化的因素：①直链淀粉含量越高，越难以糊化，糊化温度越高②水活度较低，糊化就不能发生或糊化程度非常有限③高浓度糖降低了淀粉糊化的程度、粘度的峰值和凝胶的强度④脂类，由于能与直链淀粉形成复合物，推迟了颗粒的溶胀⑤酸、盐对淀粉溶胀或糊化产生很小的影响，但在低PH时，由于淀粉可以发生水解产生糊精而降低其粘度（3）老化【简述淀粉老化过程及影响因素】定义：表示淀粉由增溶或分散态向不溶的微晶态的不可逆转变，即是直链淀粉分子的重新定位过程；老化可以看成是糊化的逆过程，糊化后的淀粉分子在低温下又自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复形成致密、高度晶化的淀粉分子微末，但是老化不能使淀粉彻底复原到生淀粉的机构状态影响老化的因素：①直链淀粉易于老化，支链淀粉几乎不发生老化，淀粉的老化与所含直链淀粉及支链淀粉的比例有关②在较低温度、中性PH、高浓度淀粉和无表面活性剂的情况下，淀粉老化趋势增强③淀粉的老化程度还取决于淀粉分子的分子量和淀粉的来源【简述淀粉老化过程并提出控制淀粉老化的方法】控制方法：①淀粉糊化后，在80℃以下的高温迅速除去水分，或冷至0℃以下迅速脱水。

②脂类对抗淀粉老化有较大作用③一些大分子物质如蛋白质、半纤维素、植物胶等对淀粉的老化有减缓作用3.纤维素（1）纤维素是由β-葡萄糖通过1,4-糖苷键链接而成的直链分子（2）纤维素酶水解纤维素，可将它转化为膳食纤维和葡萄糖，提高果汁的出汁率和澄清度。

4.果胶物质（1）果胶使水果、蔬菜具有较硬的质地；在果蔬的成熟过程中，果胶酶作用于果胶物质，对改善果蔬的质地起重要作用（2）果胶物质的基本结构是D-吡喃半乳糖醛酸，以α-1,4糖苷键结合成聚半乳糖醛酸（3）果胶物质按照化学结构，可分为原果胶、果胶、果胶酸（4）果胶按照甲氧基含量或甲酯化程度，可分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶【简述果胶物质凝胶的形成条件与机理】、形成条件：①普通果胶水溶液含糖量在60%-65%，PH在 2.0-3.5，果胶含量为0.3-0.7%发生胶凝而形成凝胶②低甲氧基果胶在有一定量的糖和酸、以及二价金属离子存在时也能够形成凝胶机理：①添加糖类，其目的在于脱水作用，促使果胶分子周围的水化层发生变化，使原来胶粒表面吸附水减少，分子与分子易于结合而产生链状胶束②添加一定量的的酸，果胶近与电中性，溶解度降至最小，加速了果胶胶束结晶、沉淀和凝聚，有利于形成凝胶③钙离子的作用在于促使果胶分子间形成“盐桥”结构【美拉德反应（非酶褐变）】定义：含有还原糖或羰基化合物的蛋白食品，在加工或保藏过程中发生的生成类黑精的反应反应过程：1.初始阶段：美拉德反应开始于一个非解离的氨基和一个还原糖（羰基）之间的缩合反应在PH4-9时，还原性羰基和氨基可缩合成羰胺化合物，然后脱去一份子水生成西佛碱，西佛碱可进一步转化生成醛糖基胺或酮糖基胺，这些糖基胺分别经过分子重排生成氨基酮糖或氨基醛糖。

2.中间阶段：主要是分解反应①氨基酮糖或氨基醛糖进一步发生反应，生成许多羰基化合物，其中羟甲基糠醛的积累与褐变速度关系密切，可根据HMF的生成量、生成速度来监测食品中褐变反应的发生。

②脱去胺基重排形成还原酮。

还原酮的性质活泼，可裂解成较小分子的化合物，也可进一步发生其他反应。

③还原酮与氨基酸反应，生成新的羰基化合物，α-氨基酸氧化脱羧生成比原来氨基酸少一个碳原子的醛，α-氨基酸与二羰基化合物结合并缩合成吡嗪化合物。

吡嗪化合物是食品中重要的风味化合物。

3.最后阶段：①醛类化合物之间的缩合反应，生成不饱和的醛类；②多羰基不饱和衍生物一方面进行裂解反应，产生挥发性化合物，另一方面又进行缩合、聚合反应，生成褐黑色物质类黑精化合物，从而完成整个美拉德反应。

影响因素：1.温度：反应是热反应，温度越高，时间越长，美拉德反应进行的程度越大，温度相差10℃吗，褐变速度相差3-5倍。