食品化学复习资料默认分类 2009-12-31 13:55:34 阅读472 评论0 字号：大中小 订阅
《食品化学》
第一章 绪 论
一、名词解释：
1、营养素：指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。
2、食物：可供人类食用的含有营养素的天然生物体。
3、食品：经特定方式加工后供人类食用的食物。
4、食品化学：是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、储存和运销过程中的变化及其对食品品质和安全性影响的科学。
二、问答题：
1、食品在加工贮藏过程中发生的化学变化有那些？
答：①、一般包括生理成熟和衰老过程中的酶促变化；
②、水份活度改变引起的变化；
③、原料或组织因混合而引起的酶促变化和化学反应；
④、热加工等激烈加工条件引起的分解、聚合及变性；
⑤、空气中的氧气或其它氧化剂引起的氧化；
⑥、光照引起的光化学变化及包装材料的某些成分向食品迁移引起的变化。
2、为什么生物工程在食品中应用紧紧依赖于食品化学？
答：①、生物工程必须通过食品化学的研究来指明原有生物原料的物性有哪些需要改造和改造的关键在哪里，指明何种食品添加剂和酶制剂是急需的以及它们的结构和性质如何；
②、生物工程产品的结构和性质有时并不和食品中的应用要求完全相同，需要进一步分离、纯化、复配、化学改性和修饰，在这些工作中，食品化学具有最直接的指导意义；
③、生物工程可能生产出传统食品中没有用过的材料，需由食品化学研究其在食品中利用的可能性、安全性和有效性。
3、食品化学的主要研究内容？
答：研究食品中营养成分、呈色、香、味成分和有害成分的化学组成、性质、结构和功能；阐明食品成分在生产、加工、贮藏、运销中的变化，即化学反应历程、中间产物和最终产物的结构及其对
食品的品质和卫生安全性的影响；研究食品贮藏加工的新技术，开发新的产品和新的食品资源以及新的食品添加剂等，构成了食品化学的主要研究内容。
4、食品化学研究方法与一般化学研究方法的区别？
答：是把食品的化学组成、理化性质及变化的研究同食品的品质和安全性研究联系起来。因此，从实验设计开始，食品化学的研究就带有揭示食品品质或安全性变化的目的，并且把实际的食品物质系统和主要食品加工工艺条件作为实验设计的重要依据。
第二章 食品中的水分
一、填空题
1、冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的 4 倍，冰的热扩散系数约为水的 5 倍，说明在同一环境中，冰比水能更 快 的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度快。
2、一般的食物在冻结后解冻往往有大量的汁液流出，其主要原因是冻结后冰的体积比相同质量的水的体积增大9%，因而破坏了组织结构。
3、按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。
4、就水分活度对脂质氧化作用的影响而言，在水分活度较低时，由于食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，而使氧化速度随水分活度的增加而减小；当水分活度大于0.4 时，由于水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解，而使氧化速度随水分活度的增加而增大；当水分活度大于0.8 由于反应物被稀释，而使氧化速度随水分活度的增加而减小。
5、冻结食物的水分活度的就算式为aw = p（纯水）/p0（过冷水）。
6、结合水与自由水的区别：能否作为溶剂，在-40℃能否结冰，能否被微生物利用。
7、根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成单分子层水和多分子层水。
8、食品中水与非水组分之间的相互作用力主要有静电相互作用、氢键、疏水相互作用。
9、食品的水分活度用水分蒸汽压表示为aw=p/p0, 用相对平衡湿度表示为aw=ERH/100。
10、水分活度对酶促反应的影响体现在两个方面，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。
11、一般说来，大多数食品的等温吸湿线都成S 形。
12、一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是吸附等温吸湿线，另一条是解吸等温吸湿线，往往这两条曲线是不重合的，把这种现象称为“滞后”现象。产生这种现象的原因是干燥时食品中水分子与非水物质的基团之间的作用部分地被非水物质的基团之间的相互作用所代替，而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。
13、食物的水分活度随温度的升高而增大。
二、名词解释
1、水分活度 P18：水分活度（ ）是溶液中溶剂水的逸度 与纯水逸度 之比。 从式中可知，溶液中作为溶剂的水越多， 就越大， 就越大。
2、水分吸着等温线 P19：在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对水活性绘图形成的曲线，称为水分吸着等温线（moisture sorption isotherms,MSI）。
3、分子流动性：是分子的旋转移动和平动移动性的总度量
三、回答题
1、试论述水分活度与食品的安全性的关系？
答：水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述：
a 从微生物活动与食物水分活度的关系来看：各类微生物生长都需要一定的水分活度，换句话说，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。一般说来，细菌为aw>0.9，酵母为aw>0.87，霉菌为aw>0.8。一些耐渗透压微生物除外。
b 从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。
但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
c 从水分活度与非酶反应的关系来看：脂质氧化作用：在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，当水分活度大于0.4 水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解。加速了氧化，而当水分活度大于0.8 反应物被稀释，氧化作用降低。Maillard 反应：水分活度大于0.7 时底物被稀释。水解反应：水分是水解反应的反应物，所以随着水分活度的增大，水解反应的速度不断增大。
2、试说明水分活度对脂质氧化的影响规律并说明原因。P21
答：①影响规律：从较低的 值开始，氧化速度随着水分的增加而降低。
②原因：因为在非常干燥的样品中加入水会明显地干扰氧化，这部分水能与脂肪氧化的自由基反应中的氢过氧化物形成氢键，此氢键可以保护过氧化物的分解，因此可降低过氧化物分解时的初速度，最终阻碍了氧化的进行。
本章小结
1.水分子的结构特征：
A.水是呈四面体的网状结构
B.水分子之间的氢键网络是动态的
C.水分子氢键键合程度取决于温度
2.水分子的缔合：由于每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络结构
3.冰是由水分子有序排列形成的结晶，有11种晶型，其中六方冰晶是最稳定的。
4. 水的结构模型：①混合模型②连续结构模型③填隙结构模型
5.化合水：与非水组分紧密结合并作为食
品组分的那部分水。
特点：①在-40℃下不结冰。②无溶解溶质的能力。③与纯水比较分子平均运动为0。④不能被微生物利用。
6.邻近水：与非水组的特异亲水部位通过水-离子和水-偶极产生强烈相互作用的水。
特点：①在-40℃下不结冰。
②无溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动大大减少。
④不能被微生物利用。此种水很稳定，不易引起Food的腐败变质。
7.多层水：占据第一层邻近水剩余位置和围绕非水组分亲水基团形成的另外几层水。
特点：①大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。
②有一定溶解溶质的能力
③与纯水比较分子平均运动大大降低。
④不能被微生物利用。
8.体相水：距离非水组分位置最远，水-水氢键最多。它与稀盐水溶液中水的性质相似。
特点：①能结冰，但冰点有所下降。②溶解溶质的能力强，干燥时易被除去。③与纯水分子平均运动接近。④很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起Food的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关。
9.水与溶质的相互作用：与离子基团、极性基团、非极性基团，两亲分子的相互作用。
10.水活性的定义：指某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压；与同一温度下纯水的饱和蒸汽压之比。
11.在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对水活性绘图形成的曲线，称为水分吸着等温线（moisture sorption isotherms,MSI）。
12.滞后现象：采用向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象(hysteresis)。
13.水分活度的测定方法： 冰点测定法;相对湿度传感器测定法;恒定相对湿度平衡法
14.水分含量的测定方法： 干燥法；卡尔.费休法；蒸馏法；近红外法；核磁共振法
15.分子流动性（Mm）：是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。
16. Aw和Mm方法研究食品稳定性的比较：二者相互补充，非相互竞争，Aw法主要注重食品中水的有效性，如水作为溶剂的能力；Mm法主要注重食品的微观黏度（Microviscosity）和化学组分的扩散能力。
关键词
水和冰的结构：Structure of water and ice
化合水：Constitutional water
邻近水：Vicinal water
多层水：Multilayer water
体相水：Bulk-phase water
水分活度：Water activity
吸着等温线：Moisture Sorption Isotherms
疏水水合：Hydrophobic hydration
疏水相互作用： Hydrophobic interaction
笼形水合物：Clathrate hydrates
滞后现象：Hysteresis
分子的移动性：Molecular mobility
状态图：State diagrams
玻璃化温度：glass transition temperature
