贵州大学-高级食品化学答案

高级微生物答案一、水1 水分活度，玻璃态水的概念等，以及其应用意义与控制。

水分活度与食品的安全与保藏有什么联系？水分活度与食品的关系？答：水分活度：食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水蒸汽压的比值。

前提：溶液为理想溶液和存在热力学平衡Aw=p/p0=RVP（相对蒸汽压）MSI（吸湿等温线）：在恒定温度下，食品中水分含量（单位干物质中水的质量）与它的水分活度之间的关系曲线。

Aw与温度：一定样品的Aw的对数在不太宽的温度范围内随绝对温度升高而成正比例升高。

Aw与食品稳定性：（1）.Aw会影响微生物：影响食品稳定性的微生物主要是细菌、酵母菌和霉菌。

细菌形成芽孢时比繁殖生长时Aw要求要高；微生物产生毒素时所需的最低Aw比生长繁殖时要高。

（2）.Aw与酶促反应：影响酶促反应的底物的可移动性；影响酶的构象。

当Aw小于0.85时，引起食品腐败变质的大多数酶类（淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶）活性大幅度降低。

（3）. Aw与非酶反应：例如：美拉德反应：Aw＞0.7 底物被稀释脂质氧化作用：Aw较低时，不容易产生氧自由基；Aw＞0.4 ，增加了食品中氧气溶解度，加速了氧化；Aw＞0.8，反应物被稀释，氧化作用降低。

综上所述，降低食品的Aw，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。

但Aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，还能引起非酶褐变，要使食品具有最高的稳定性，最好将Aw保持在结合水范围内，这样既可以使化学变化难以发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。

玻璃态（glass state）:外观似固体，结构似液体，看作是具有较大粘度的“过冷液体”，是物质的一种非平衡、非结晶状态。

玻璃化温度（Tg）：玻璃化转变是非晶态聚合物从玻璃态到橡胶态或者橡胶态到玻璃态的转变，其特征温度称为玻璃化转变温度。

玻璃化温度与食品：食品状态为玻璃态或者食品在低于玻璃化温度贮藏时，体系相对稳定。

分子运动减小，受扩散控制的松弛过程将极大地收到抑制，可以使食品在较长时间内保持稳定，减缓品质变化。

Tg已成为食品品质的一个重要指标。

例：在玻璃态下，冰淇淋具有很高的粘度，重结晶和品质恶化反应都很小，其稳定性也比较好。

影响食品Tg的因素：a.几种常见糖的玻璃化温度由高到低：乳糖＞麦芽糖＞蔗糖＞葡萄糖；b.小分子物质形成玻璃态非常困难，反而大分子物质很容易。

水分对Tg的影响:水的Tg极低，因此水分会导致无定型基质的玻璃化温度下降。

水的相对分子质量小，活动比较容易，方便提供分子链活动所需空间，使体系的Tg减小；水是极性分子，当非水组分在水中溶解后，水可同这些成分的极性基团相互作用，减少其本身分子内外氢键的作用，使其刚性降低而柔性增强，使体系的Tg减小。

可以做参考：【水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。

水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。

那么水分活度和食品的关系什么呢、首先，（1）水分活度与微生物的生长繁殖的关系：不同的微生物在食品中生长繁殖时，对水分活度的要求不同。

一般来说，细菌对低水分活度最敏感，酵母菌次之，霉菌的敏感性最差。

水分活度(而不是水分含量)决定微生物生长所需要水的下限值。

大多数细菌在水分活度0.91以下停止生长，大多数霉菌在水分活度0.8以下停止生长。

尽管有一些适合在干燥条件下生长的真菌可在水分活度为0.65左右生长，但一般把水分活度0.70～0.75作为微生物生长的下限。

（2）水分活度与生化反应的关系：在中等至高水分活度（AW=0.7～0.9）时，美拉德褐变反应、维生素B1降解反应以及微生物生长显示最大反应速度。

但在有的情况下，中等至高含水量食品，随着水分活度增大，反应速率反而降低。

（3）水活度与食品质构的关系：水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大影响。

要保持干燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3～0.5。

降低食品的aw，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解，但aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。

要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，最好将aw保持在结合水范围内。

这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。

在食品的化学反应，其最大反应速度一般发生在具有中等水分含量的食品中（0.7~0.9aw），这是人们不期望的。

而最小反应速度一般首先出现在aw 0.2~0.3，当进一步降低aw时，除了氧化反应外，其他反应速度全都保持在最小值。

这时的水分含量是单层水分含量。

因此用食品的单分子层水的值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量，这具有很大的实用意义。

其次，水分活度与食品安全有着千丝万缕的联系：a：水分活度值对食品其他物理特性的影响也被食品生产企业所重视，例子：如罐头生产企业为了保存蔬菜瓜果所特有的口感、色泽及味道，将其水活性值控制在一定范围内，既延长了保质期，又保留了食品应有的新鲜度和风味。

b：水分活度还是延长食品储藏期的主要考虑因素之一，尤其是对于面包制品、糖果、奶酪、咖啡、乳制品、果品烘干、面粉、谷物、肉食、干果、食用油、大米、香肠、速溶食品、调味品、香料和茶叶等食品的储藏有显著影响。

例如山东某脱水蔬菜生产企业在与德国进口商洽谈一笔产品出口业务时因只能提供产品的水份含量值而致使该笔业务流产，外商的理由是水份含量不能成为判定其产品保质期的有效参数。

c：aw是影响食品保质期及色香味等物理特性的重要因素，是控制食品内微生物生长最直观、最重要的依据。

水分活度反映的是食品所含水分中能与外界发生交换的那部分水的含量，这类水的存在会直接影响食品的储藏期和其他物理指标，如颜色、气味、口感等。

】二、糖类1、膳食纤维膳食纤维是一种多糖，它既不能被胃肠道消化吸收，也不能产生能量。

因此，曾一度被认为是一种“无营养物质”而长期得不到足够的重视。

膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。

膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演必要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。

纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。

纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。

分类膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。

纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，则存在于自然界的非纤维性物质中。

常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之外，还可以帮助糖尿病患者降低胰岛素和三酸甘油脂。

2 膳食纤维在食品方面的应用A 膳食纤维在保健食品中的应用，糖尿病人保健食品，肥胖患者保健食品B 膳食纤维在乳制品中的应用，在乳制品中加入膳食纤维同时满足人们对蛋白质，维生素A，脂肪等动物性营养成分和膳食纤维等植物性营养成分的需求.C 膳食纤维在饮料中的应用既能解渴，补充水分，又可提供人体所需膳食纤维.D 在肉制品中的应用可保持肉制品中的水分，同时降低制品的热量，制成低热能香肠，低热能火腿，肉汁等肉制品，在加工肉类食品中的添加量一般为1%~5%.E 在其他食品中的应用膳食纤维还可用于其他食品加工，关键是针对不同食品，根据膳食纤维的理化特性进行选择，不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维应用时的比例一般为1:10，这样可以充分发挥两种纤维的生理功能。

三、脂类1、从安全角度分析反式脂肪酸对人体的影响2、对人体的影响（5）怀孕期或哺育期的妇女，过多的摄入含有反式脂肪酸的食物会影响胎儿的健康。

（6）反式脂肪酸会影响男性生育能力（7）影响生长发育期的青少年对必须脂肪酸的吸收。

3、油脂酸败的类型和作用机理，酸败的原因和预防措施。

油脂酸败的类型及其机理：（1）.氧化型酸败(油脂自动氧化)：天然油脂暴露在空气中会自发地进行氧化，油脂的自动氧化是油脂及油基食品败坏的主要原因。

多数食品中的油脂均能发生这种氧化型酸败。

油脂的这种氧化反应，是在光或金属等催化下开始的，具有连续性的特点，称为自动氧化。

（2）水解型酸败油脂在食品所含脂肪酶或乳酪链球菌、乳念球菌、霉菌、解脂假丝酵母分泌的脂肪酶以及光、热作用下，吸收水分，被分解生成甘油和小分子的脂肪酸，如丁酸、乙酸、辛酸等，这些物质的特有气味使食品的风味劣化。

同时，水解产物的进一步氧化将显著改变油脂的正常气味和滋味。

常发生在奶油，以及含有人造奶油、麻油的食品中。

其反应式如下:（3）酮型酸败(β- 氧化酸败)油脂水解产生的游离饱和脂肪酸，在一系列酶的催化下氧化生成有怪味的酮酸和甲基酮，称为酮型酸败。

由于氧化作用引起的降解，多发生在β位碳原子上，因此称为β- 氧化酸败。

一般水和蛋白质含量较高的含油食品或油脂易受微生物污染，引起水解型酸败和β- 氧化酸败预防措施：（原因和预防措施）（1）.不饱和脂肪酸的氧化率要大得多。

可以通过油脂的氢化和冬化以及调整来提高油脂的饱和度，从而达到预防油脂酸败的目的。

（2）.温度每升高10 ℃，酸败反应速度增大2～4 倍，除此之外温度还影响反应机制。

因此油脂最好在低温下加工与贮藏。

（3）. 水分活度特高或特低时，酸败都会发展得很快，而且较大水分活度还会使微生物的生长旺盛，使油脂酸败加剧，可以通过精炼脱水降低水分从而达到预防油脂酸败的目的。

（4）.氧含量越大，酮型酸败和氧化酸败越快，但由于厌氧微生物的繁殖而产生的水解酸败却会因氧的存在而使其生理活动受到抑制。

可以通过隔绝氧气(充氮或真空包装) 或加入抗氧化剂来减少氧含量。

（5）光照与射线不饱和脂肪酸的共轭双键强烈吸收紫外线后，引发连锁反应，并加速过氧化物的分解。

射线能显著地提高自由基的生成速度，增加脂肪酸氧化的敏感性，加重酸败变质。

可以采用有色包装和避光装置来隔绝光照和射线的影响。

（6）.金属离子能催化油脂的氧化，表现出对酸败的强烈促进作用，减少油脂与铜、铁器具的接触，避免金属离子污染。

（7）.色素物质如血红素、叶绿素，由于组分中含有金属卟啉环而形成色素过氧化物复合物而催化油脂的氧化酸败。

可以通过加热炼制破坏色素。

（8）.添加抗氧化剂和抗氧化剂增效剂是一种延缓或抑制油脂酸败的有效方法。

总结：预防措施从饱和脂肪酸，T，水分活度，氧气，光照，金属，色素，抗氧化剂方面回答。

四、蛋白质1 评价蛋白质的功能特性（营养价值方面考虑）（1）蛋白质的水合性质（溶解性、黏度）蛋白质的水合是通过蛋白质的肽键和氨基酸侧链与水分子间的相互作用而实现的。