食品化学试题加答案

第一章水分一、填空题1. 从水分子结构来看，水分子中氧的6个价电子参与杂化，形成4个sp3杂化轨道，有近似四面体的结构。

2. 冰在转变成水时，静密度增大，当继续升温至3. 98℃时密度可达到最大值，继续升温密度逐渐下降。

3. 一般来说，食品中的水分可分为结合水和自由水两大类。

其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为化合水、邻近水、多层水，后者可根据其在食品中的物理作用方式细分为滞化水、毛细管水、自由流动水。

4. 水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态；水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在与离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲（中性）分子的相互作用等方面。

5. 一般来说，大多数食品的等温线呈S形，而水果等食品的等温线为J形。

6. 吸着等温线的制作方法主要有解吸等温线和回吸等温线两种。

对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法等因素有关。

7. 食品中水分对脂质氧化存在促进和抑制作用。

当食品中a w值在0.35 左右时，水分对脂质起抑制氧化作用；当食品中a w值>0.35时，水分对脂质起促进氧化作用。

8. 冷冻是食品储藏的最理想方式，其作用主要在于低温。

冷冻对反应速率的影响主要表现在降低温度使反应变得非常缓慢和冷冻产生的浓缩效应加速反应速率两个相反的方面。

二、选择题1. 水分子通过的作用可与另4个水分子配位结合形成四面体结构。

(A)范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键2. 关于冰的结构及性质，描述有误的是。

(A)冰是由水分子有序排列形成的结晶(B)冰结晶并非完整的警惕，通常是有方向性或离子型缺陷的(C)食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形(D)食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶3. 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类？(A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水4. 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S形？(A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果5.关于BET（单分子层水），描述有误的是一。

(A) BET在区间Ⅱ的商水分末端位置(B) BET值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量(C)该水分下除氧化反应外，其他反应仍可保持最小的速率(D)单分子层水概念是由Brunauer. Emett及Teller提出的单分子层吸附理论三、名词解释1.水分活度：水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示：式中，p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；Po表示在同一温度下纯水的饱和蒸气压；ERH是食品样品周围的空气平衡相对湿度。

2．水分吸着等温线：在恒温条件下，食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）与aw的关系曲线。

3．单分子层水：在MSI区间I的高水分末端（区间I和区间Ⅱ的分界线，aw =0.2～0.3）位置的这部分水,通常是在干物质可接近的强极性基团周围形成1个单分子层所需水的近似量，称为食品的“单分子层水(BET)”。

四、问答题1．简要概括食品中的水分存在状态。

食品中的水分有着多种存在状态’一般可将食品中的水分分为自由水（或称游离水、体相水）和结合水（或称束缚水、固定水）。

其中，结合水又可根据被结合的牢固程度，细分为化合水、邻近水、多层水；自由水可根据这部分水在食品中的物理作用方式，细分为滞化水、毛细管水、自由流动水。

但应强调的是，上述对食品中的水分划分只是相对的。

2．简述食品中结合水和自由水的性质区别。

食品中结合水和自由水的性质区别主要在于以下几个方面：(1)食品中结合水与非水成分缔合强度大，其蒸气压也比自由水低得很多，随着食品中非水成分的不同，结合水的量也不同。

要想将结合水从食品中除去，需要的能量比自由水高得多，且如果强行将结合水从食品中除去，食品的风味、质构等性质也将发生不可逆的改变。

(2)结合水的冰点比自由水低得多，这也是植物的种子及微生物孢子由于几乎不含自由水，可在较低温度生存的原因之一；而多汁的果蔬，由于自由水较多，冰点相对较高，且易结冰破坏其组织。

(3)结合水不能作为溶质的溶剂。

(4)自由水能被微生物所利用，结合水则不能，所以自由水较多的食品容易腐败。

3．简述MSI在食品工业上的意义。

MSI即水分吸着等温线，其含义为在恒温条件下，食品的含水量（以每单位干物质质量中水的质量表示）与aw的关系曲线。

它在食品工业上的意义在于：①在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与aw有关；②配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移；③测定包装材料的阻湿性的必要性；④测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长；⑤预测食品的化学和物理稳定性与水分的含量关系。

4．简述食品中aw与脂质氧化反应的关系。

食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。

当食品中水分处在单分子层水（aw=0.35左右）时，可抑制氧化作用，其原因可能在于：①覆盖了可氧化的部位，阻止了它与氧的接触；②与金属离子的水合作用，消除了由金属离子引发的氧化作用；③与氢过氧化物的氢键结合’抑制了由此引发的氧化作用；④促进了游离基间的相互结合，由此抑制了游离基在脂质氧化中的链式反应。

当食品中aw>0.35时，水分对脂质氧化起促进作用'其原因可能在于：①水分的溶剂化作用，使反应物和产物便于移动，有利于氧化作用的进行；②水分对生物大分子的溶胀作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的进行。

5．简述食品中aw与美拉德褐变的关系。

食品中aw与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中aw=0.3～0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应。

造成食品中aw与美拉德褐变的钟形曲线形状的主要原因在于：虽然高于BHT单分子层aw以后美拉德褐变就可进行，但aw较低时，水多呈水-水和水-溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合作用，不利于反应物和反应产物的移动，限制了美拉德褐变的进行。

随着aw的增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但aw继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。

6．论述食品中水分与溶质间的相互作用。

食品中水分与溶质间的相互作用主要表现在以下几个方面：(1)水与离子和离子基团的相互作用在水中添加可解离的溶质，会破坏纯水的正常结构，这种作用称为离子水合作用。

但在不同的稀盐溶液中，离子对水结构的影响是有差异的。

某些离子如K+、Rb+、Cs+、Cl-等具有破坏水的网状结构效应，而另一类电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子则有助于水形成网状结构，如Li+、Na+、H3O、F-等。

离子的效应不仅仅改变水的结构，而且影响水的介电常数、水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度。

(2)水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用食品中蛋白质、淀粉、果胶等成分含有大量的具有氢键键合能力的中性基团，它们可与水分子通过氢键键合。

水与这些溶质之间的氢键键合作用比水与离子之间的相互作用弱，与水分子之间的氢键相近，且各种有机成分的极性基团不同，与水形成氢键的键合作用强弱也有区别。

(3)水与非极性物质的相互作用向水中加入疏水性物质，如烃、稀有气体及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合作用增强，此过程称为疏水水合作用；当水体系中存在多个分离的疏水基团时，疏水基团之间相互聚集，此过程称为疏水相互作用。

(4)水与双亲分子的相互作用水能作为双亲分子的分散介质。

在食品体系中，水与脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸类这些双亲分子的亲水部位羧基、羟基、磷酸基或含氮基团的缔合导致双亲分子的表观“增溶”。

7．论述水分活度与食品稳定性之间的联系。

水分活度比水分含量能更好地反映食品的稳定性，具体来说，主要表现在以下几点：(1)食品中aw与微生物生长的关系aw与微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的aw较高，而霉菌需要的aw较低，当aw低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。

(2)食品中aw与化学及酶促反应的关系aw与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与其反应：①水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行；②通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；③通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；④高含量的水由于稀释作用可减慢反应。

(3)食品中aw与脂质氧化反应的关系食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。

当食品中的水分处在单分子层水（aw =0.35左右）时，可抑制氧化作用；当食品中aw>0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。

(4)食品中aw与美拉德褐变的关系食品中aw与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中aw =0.3～0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着aw的增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但aw继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。

第二章糖一、填空题1．碳水化合物根据其组成中单糖的数量可分为单糖、寡糖和多糖。

2．单糖根据官能团的特点分为醛糖和酮糖，寡糖一般是由2~10 个单糖分子缩合而成，多糖聚合度大于10 。

根据组成多糖的单糖种类，多糖分为均多糖或杂多糖。

3．根据多糖的来源，多糖分为植物多糖、动物多糖和微生物多糖；根据多糖在生物体内的功能，多糖分为结构多糖、储存多糖和功能性多糖，一般多糖衍生物称为多糖复合物。

4．糖原是一种葡聚糖，主要存在于肌肉和肝脏中，淀粉对食品的甜味没有贡献，只有水解成低聚糖或葡萄糖才对食品的甜味起作用。

5．非酶褐变的类型包括：美拉德反应；焦糖化褐变；抗坏血酸褐变；酚类物质褐变等四类。

6．琼脂除作为一种海藻类膳食纤维外，还可作果冻布丁等食品的凝固剂、稳定剂、增稠剂，固定化细胞的载体，也可凉拌直接食用，是优质的低热量食品。

二、选择题1．根据化学结构和化学性质，碳水化合物是属于一类的化合物。

(A)多羟基酸(B)多羟基醛或酮(C)多羟基醚(D)多羧基醛或酮2. 糖苷的溶解性能与有很大关系。

(A)苷键(B)配体(c)单糖(D)多糖3．一次摄人大量苦杏仁易引起中毒，是由于苦杏仁苷在体内彻底水解产生，导致中毒。

(A) D-葡萄糖(B)氢氰酸(C)苯甲醛(D)硫氰酸4．多糖分子在溶液中的形状是围绕糖基连接键振动的结果，一般呈无序的状。

(A)无规线团．(B)无规树杈(C)纵横交错铁轨(D)曲折河流5．环糊精由于内部呈非极性环境，能有效地截留非极性的和其他小分子化合物。

(A)有色成分(B)无色成分(c)挥发性成分(D)风味成分6．碳水化合物在非酶褐变过程中除了产生深颜色色素外，还产生了多种挥发性物质。

(A)黑色(B)褐色(c)类黑精(D)类褐精7．褐变产物除了能使食品产生风味外，它本身可能具有特殊的风味或者增强其他的风味，具有这种双重作用的焦糖化产物是____。