食品化学知识点

食品化学知识点

第一章水

1、在冷冻食品中存在4中主要的冰晶体结构：六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易消失的球晶以及各种中间状态的晶体。

2、冰的特性—过冷

A】食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。

3、【水分活度

W

4、水在食品中以游离水和结合水两种状态存在的。

5、结合水的特性：①在-40℃不会结冰；②不能作为所加入溶质的溶剂；③在质子核磁共振试验中使氢的谱线变宽。

6、各种有机分子与水之间的作用以氢键为主要方式。

7、【吸湿等温线(MSI)】在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图。

8、吸湿等温线：

Ⅰ区：水的主要形式是化合水。

Ⅰ区和Ⅱ区分界线之间：水的主要形式是化合水和单层水。

Ⅱ区：水的主要形式是化合水+单层水+多层水。

Ⅱ区和Ⅲ区分界线之间：出现游离水。

Ⅲ区：游离水。

9、滞后现象：理论上二者应该一致，但实际二者之间有一个滞后现象，形成滞后环。

在一定时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高。

【简答】10、简述水分活度与食品保存性的关系。

(一)、水分活度与微生物生长的关系：

不同类群微生物生长繁殖的W A 最低范围是：大多数细菌为0.94~0.99，大多数霉菌为0.80~0.94，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。在低于0.60时。绝大多数微生物就无法生长。细菌形成芽孢时的W A 阈值比繁殖生长时要高。

(二)、水分活度与酶水解的关系：

当降低到0.25~0.30的范围，就能有效地减慢或阻止酶促褐变的进行。

(三)、水分活度与化学反应的关系：

① 大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。降低水分活度，食品中许多化学反应受到抑制，反应速率下降。

② 发生离子化学反应的条件是反应物首先必须进行离子的水合作用，所以要有足够的游离水。

③ 化学反应和生物反应都必须有水分子参与。降低水分活度，减少了参加反应的水的有效数量，反应速率下降。

④ 当W A ＜0.8时，大多数酶活力受抑制；当W A 在0.25~0.30之间时，淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶就会丧失活力或受到强烈的抑制。

12、冰的形成给食品带来的两个不利影响作用：

①膨胀效应：水结冰后其体积比结冰前增加9%；

②冷冻浓缩效应：水结冰后，食品中非水组分的浓度比冷冻前变大。

13、【玻璃化温度(Tg)】非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变时的温度。

14、水分活度与分子流动性的比较：W A 法主要是研究食品中水分的可利用性，m M 法则主要是研究食品的微观黏度和组分的扩散能力。

第三章 碳水化合物

1、碳水化合物根据化学结构进行分类，可分为单糖、低聚糖和多糖。

2、单糖的结构与构象有椅式和船式。

3、单糖在碱液中不稳定，易发生异构化和分解等反应。

4、糖在弱酸和热的作用下，易发生分子内脱水反应，生成相应的环状结构产物，如戊糖生成糠醛，己糖生成5-羟甲基糠醛。

5、糖醇化合物不被机体所代谢，也不被微生物所利用，是一类亲水性物质。可用于医药制取抗坏血酸，可用于食品和糖果的保湿、牙齿的防龋，还可以代替蔗糖作为糖尿病患者的疗效食品。

6、低聚糖的代表有：蔗糖、麦芽糖和乳糖。 蔗糖是由一分子α-D-葡萄糖的苷羟基与β-D-果糖的苷羟基失去一分子水，通过(1→2)糖苷键连接而成的二糖。

麦芽糖是由两分子葡萄糖由ɑ-(1→4)糖苷键结合而成的还原性二糖。

7、环状糊精是一种人工合成的低聚糖，是由D-葡萄糖残基以ɑ-1,4糖苷键连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；对油脂起乳化作用，对易氧化和易光解的物质起保护作用，如萜烯类香料和天然素易挥发和光解，若添加环状糊精进行包接，则可起到保护作用；环状糊精还可去苦味和异味，如对柑桔罐头中橙皮苷的抑制等等。

8、多糖是多羟基化合物。多糖分子与水分子之间的作用，在食品加工中可作为增稠剂或胶凝剂；多糖还可用作乳浊液和悬浮液的稳定剂。

9、淀粉是由多个α-D-葡萄糖通过糖苷键连接成的多糖。直链淀粉是葡萄糖通过ɑ-(1→4)糖苷键连接的直链大分子。支链淀粉是葡萄糖通过ɑ-(1→4)和ɑ-(1→6)糖苷键连接的具有分支结构的葡萄糖。

【简答】10、解释一下淀粉糊化和淀粉老化。

(1) 【淀粉的糊化】淀粉吸水膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以淀粉悬浮液就变成粘稠的胶体溶液。

(2) 【淀粉的老化】糊化淀粉(α-淀粉)在室温下冷却就会变成凝胶体。

【简答】11、简述影响淀粉糊化和淀粉老化的因素

一、影响淀粉糊化的主要因素：

①直链淀粉含量越高，淀粉越难以糊化，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在低pH值时，由于淀粉可以发生水解产生糊精而降低其粘度。

二、影响淀粉老化的主要因素：

①直链淀粉比支链淀粉易于老化，淀粉的老化与所含直链淀粉及支链淀粉的比例有关；

②低温度、中性pH、高浓度淀粉和无表面活性剂存在的情况下，淀粉的老化增强；

③淀粉分子的分子量和淀粉的来源；

④不同淀粉老化趋势：马铃薯＜玉米＜小麦；

【简答】12、简述控制淀粉老化的办法

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脂类可以进入淀粉的螺旋结构，所形成的包合物可以阻止直链淀粉分子间的平行定向、互相靠近及结合；

③一些大分子的物质对淀粉老化也有减缓的作用。

13、淀粉酶主要有：ɑ-淀粉酶(液化酶)、β-淀粉酶(转化酶、糖化酶)和葡萄糖淀粉酶。

14、纤维素是由β-葡萄糖通过1,4-糖苷键连接而成的直链分子。

半纤维素是由1,4-β-D-吡喃木糖基单位组成的木聚糖为骨架。

15、果胶是D-吡喃半乳糖醛酸通过ɑ-(1→4)糖苷键结合而成的聚合物。

16、果胶物质有三种形态：原果胶、果胶和果胶酸。根据甲酯化程度可分为：高甲氧基果胶和低甲氧基果胶。

高甲氧基果胶：甲氧基含量＞7%(酯化度＞50%)。

低甲氧基果胶：甲氧基含量≤7%(酯化度＜50%)。

【简答】17、简述果胶物质凝胶形成条件与机理。

一、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。

二、机理

①果胶物质凝胶加糖的目的在于脱水作用，促使果胶分子周围的水花层发生变化，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果胶物质凝胶加酸的目的是中和表面电荷，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钙离子促使果胶分子间形成“盐桥”结构。

18、【焦糖化反应】糖类在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上(一般为140~170℃)时，会因发生脱水、降解等过程而发生褐变反应。

焦糖化最重要的风味物质是麦芽酚和乙基麦芽酚。

19、【美拉德反应】含羰基化合物与含氨基化合物通过缩合、聚合而生成类黑色素的反应。由于此反应得到棕色的产物且不需酶催化，也称非酶褐变。

(1) 初始阶段：包括羟氨缩合和分子重排。由N-葡萄糖基胺发生的重排为阿姆德瑞重排；由酮糖基胺发生的重排为海因斯重排。

(2) 中期阶段：得到的是羟甲基糠醛(HMF)，是食品褐变的重要中间产物，检测这种物质就可以预测褐变的速度。

α-氨基与二羰基化合物结合并缩合成吡嗪化合物，是食品中重要的风味化合物。(3) 末期阶段

【简答】20、简述美拉德反应的影响因素有哪些？

①温度：温度越高，美拉德反应速度越快；

②pH：碱性条件有利于美拉德反应进行，pH在3以下可有效抑制褐变反应发生；

③羰基类化合物：最容易发生美拉德反应的是ɑ-和β-不饱和醛类，其次是ɑ-双羰基类，