食品化学课后答案整理

食品化学
水
1、食品中水的存在状态
邻近水（Vicinal water）: 水与非水组分的特定亲水部位通过水-离子和水-偶极发生强烈的相互作用。

在-40℃下不结冰；无溶解溶质的能力；与纯水比较分子平均运动大大减少；不能被微生物利用此种水很稳定，不易引起Food 的腐败变质。

多层水：
体相水：
2、BET单分子层水
3、水分活性、吸附等温线
4、净结构形成效应、净结构破坏效应（哪些离子）
5、吸附等温线的作用、意义、应用
6、液态水为何为结缔状态
①H-O 键间电荷的非对称分布使H-O 键具有极性，这种极性使分子之间产生引力。

②由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体，因此可以在三维空间形成多重氢键。

③静电效应。

7、水分活性在冰点上下的差别
8、半氢结构
在邻近的两个氧原子的每一条连接线上有一个氢原子，它距离共价结合的氧为1±0.01Å，距离氢键结合的氧为 1.76±0.01Å。

氢原子占据这两个位置的几率相等，即氢原子平均占据每个位置各一半的时间。

通常我们把这种平均结构称为
半氢、鲍林或统计结构。

糖类
1、环糊精的结构特点及其在食品工业中的应用
环糊精的结构特点：
1）圆柱形，高度对称性
2）-OH在外侧，C-H和环O在内侧
3）环的外侧亲水，中间空穴是疏水区域
4）作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质（风味物、香精油、胆固醇）在食品工业中的应用：
1）保持食品香味的稳定
2）保持天然食用色素的稳定
3）食品保鲜：将环糊精和其它生物多糖制成保鲜剂。

涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。

4）除去食品的异味：鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用环糊精包接可除去。

5）作为固体果汁和固体饮料酒的载体
2、酶糖化经过糊化、液化和糖化三道工序，每道工序的作用是什么？
水温至53℃以上时淀粉会在在高温下溶液中溶胀、分裂而形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。

糖化就是淀粉加水分解成甜味产物的过程。

是淀粉糖品制造过程的主要过程。

也是食品发酵过程中许多中间产物的主要过程。

淀粉液化：其实就是淀粉在阿尔法淀粉酶的作用下，由高分子状态（淀粉颗粒）转变为较低分子状态（糊精），同时淀粉的黏度降低，即表现为由半固态变为溶液态。

淀粉水浴加热并不断搅拌，淀粉浆逐渐糊化，糊化完全后在70~80℃用α-淀粉酶不断搅拌使其液化，灭酶过滤，滤液冷却加糖化酶在60～65℃恒温水浴糖化。

淀粉分解分为三个过程：糊化，液化，糖化。

1.糊化：就是指淀粉颗粒在热水溶液中膨胀、破裂。

在这种粘性溶液中的游离淀粉分子相对未糊化的淀粉来说，淀粉酶可较好的将其分解。

糊化后的淀粉不再聚结成固体淀粉颗粒，因此在液体中含有的酶可以直接将它们很快分解。

相反，未糊化淀粉的分解则需要很多天。

2.液化：液化就是通过α—淀粉酶的作用，使已糊化过的淀粉液粘度降低。

3.糖化：含义是通过淀粉酶的作用，把已液化的淀粉分解成麦芽糖和糊精。

3、请分别列出三种褐变现象及其定义或褐变机理，谈谈怎样抑制每种褐变的发生。

1)焦糖化反应:在无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐作催化剂，生成焦糖的过程，称为焦糖化。

反应条件
①无水或浓溶液，温度150-200℃。

②催化剂：铵盐,磷酸盐,苹果酸,延胡索酸,柠檬酸,酒石酸等
③pH8比pH5.9时快10倍。

④不同糖反应速度不同，
例如果糖大于葡萄糖（熔点的不同）
美拉德褐变：食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中，还原糖（主要是葡萄糖）同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生羰氨反应，产生有色大分子，这种反应被称为美拉德反应。

亚硫酸根可以与醛形成加成化合物，该产物可以与R－NH2
缩合，但不能进一步生成薛夫碱和N－葡萄糖基胺，因此亚硫酸根可以抑制美拉德褐变反应。

4、美拉德褐变的产物有哪些？
产物：
色素：类黑精
风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异麦芽酚，吡喃酮，呋喃酮，内酯，羰基化合物，酸和酯类。

二氧化碳：斯特勒克降解反应是产生二氧化碳的来源。

5、α淀粉与β淀粉的定义
β-淀粉：生淀粉分子之间由于氢键的结合，排列成十分紧密的束状，称为β-淀粉，水分很难进入其中。

α-淀粉：淀粉粒中的束状结构松散，淀粉分子逸出，与水分子充分相互作用，这种状态的淀粉称为α-淀粉。

6、食品加工中如何控制和利用美拉德反应？
7、膳食纤维的物化特性及其与低聚糖的关系
膳食纤维与低聚糖的关系：
1）低聚糖属于低分子量的水溶性膳食纤维。

2）低聚糖的某些生理功能类似于膳食纤维, 但它不具备膳食纤维的物理特征，如粘稠性、持水性和膨胀性等。

3）低聚糖的生理功能完全归功于其独有的发酵特征( 双歧杆菌增殖特性)。

4）而目前对膳食纤维发酵特性的研究还不够深入, 尚无法
与低聚糖的双歧杆菌增殖特性相比较。

8、何谓淀粉的糊化和老化？影响它们的因素有哪些？
糊化（α－化）：淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。

其本质是微观结构从有序转变成无序。

影响糊化因素：
1）结构: 直连淀粉比例高不易糊化
2）Aw :水分减少，糊化温度升高
3）糖:高浓度的糖抑制淀粉糊化
4）盐: 高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐，对糊化几乎无影响。

5）脂类:甘油酯和脂肪酸均可与直链淀粉形成复合物，100℃不破坏，所以推迟糊化过程，升高糊化温度。

6）乳化剂：与淀粉螺旋形成包合物，阻止水分子进入淀粉颗粒，因而干扰糊化。

7）酸度：
pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低（故
高酸食品的增稠需用交联淀粉）
pH 4-7时，几乎无影响
pH =10时，糊化速度迅速加快，但在食品
中意义不大
8）温度：温度越高，糊化程度越大。

9）淀粉酶：在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解（稀化），使淀粉糊化加速。

10）亲水性高分子（明胶、CMC）：竞争吸附水，是糊化温度↑
11）电解质：破坏淀粉分子间氢键，促进淀粉糊化
阴离子：OH- >水杨酸根>CNS->I- >Br->NO3->Cl->酒石酸根>柠檬酸根>SO42-
阳离子：Li+>Na+>K+>NH4+>Mg 2+。

淀粉老化：淀粉糊冷却或储存时，淀粉分子通过氢键相互作用的再缔合产生沉淀或不溶解的现象。

实质是糊化的后的分子又自动排列成序，形成高度致密的、结晶化的、不溶解性分子微束。

影响淀粉老化的因素
1）温度：2-4℃，易老化；>60 ℃或<- 20℃，不易发生老化
2）含水量：30-60%，易老化（面包、米饭、馒头）＜10%或过高均不易老化
3）溶液浓度：浓度大，分子碰撞机会多，易于老化；淀粉浓度小，分子碰撞机会少，不易于老化。

4）冷却速度：缓慢冷却，加重老化程度；迅速冷却，降低老化程度。

5）结构：
直链（空间位阻小）比支链淀粉易老化
聚合度适中的才易于老化（100-200）
淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。

淀粉膨化加工后（膨化食品），加深淀
粉的α化程度，不易老化。

6）无机盐种类（阻止老化的顺序）：
SCN->PO43- >CO32- >I _>NO3->BR->C1-,Ba2+>Sr2+>Ca2+>k+>Na+
7）pH：pH 5～7老化最快，偏酸或碱不易老化；
8）共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化（淀粉胶束之间形成一层薄膜）；多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化作用。

9、淀粉糊化作用的三个阶段
可逆吸水阶段：
在室温的水中浸泡时，水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，此时冷却干燥，吸入的水分子排出可以复原，双折射现象不变。

不可逆吸水阶段：
随着温度的升高，淀粉分子之间的氢键断裂，因而淀粉分子有更多的位点可以和水分子发生氢键缔合，水分进入淀粉粒的微晶间隙，不可逆大量吸水，其体积可膨胀到原始体积
的50～100倍。

处在这一阶段的淀粉如果把它重新进行干燥，其水分也不会完全排出而恢复到原来的结构。

淀粉粒解体阶段：
随着环境温度的继续提高，淀粉颗粒仍在继续吸水膨胀。

当其体积膨胀到一定限度后，颗粒便出现破裂现象，颗粒内的淀粉分子向各方向伸展扩散，溶出颗粒体外，扩展开来的淀粉分子之间会互相联结、缠绕，形成一个网状的含水胶体。

这就是淀粉完成糊化后所表现出来的糊状体。

10、什么是高甲氧基果胶和低甲氧基果胶，凝胶机理分别是什么。

HM凝胶机理：1）在果胶溶液中加入足够的酸和糖就会胶凝。

2）pH足够低时，分子间斥力下降，分子缔合形成接合区；
3）高浓度糖（~ 65 ％，至少55％）与分子链竞争水，果胶溶剂化程度大大下降，有助于链间相互作用；
4）形成三维网状结构，凝胶强度高
LM凝胶机理：二价阳离子在果胶分子间形成交联
脂类
1、脂肪酸的命名
2、油脂的精炼
3、脂肪氧化、单重态氧（光敏反应、猝灭反应）
脂肪氧化：
4、脂肪氧化（自动、光敏）的机制、特征、氢过氧化物的
形成
5、脂肪氧化常见的影响因素
6、精炼过程步骤的作用
7、亚晶胞、同质多晶、固体脂肪指数
同质多晶是指化学组成相同而晶体状态（晶型）不同的化合物，这类化合物在熔融态时具有相同的化学组成与性质。

油脂食品中固体与液体的比例称为固体脂肪指数
氨基酸、肽和蛋白质
1、影响蛋白质变性的因素
物理因素：热、低温、机械处理、静液压、辐射、界面
化学因素：ph、金属离子、有机溶剂、有机化合物水溶液、表面活性剂、离液盐、
2、蛋白质溶解性及其影响因素
3、蛋白质热变性
4、蛋白质表面活性
5、肽键的影响
6、
7、
8、起泡性质的影响（形成、稳定）
9、疏水相互作用
酶
1、酶的特征
1）催化剂的共同点
a)量少高效
b)仅改变化学反应的速度，并不改变化学反应的平衡点
c)都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应的速
度
2）酶的特性（生物催化剂）
d)高效催化，条件温和
e)高度专一
2、酶的专一性
3、酶的必需基团和活性中心
4、酶的命名和分类
5、影响酶促反应的因素（酶和底物的浓度、活化剂、抑制
剂、pH值、温度）
6、米氏方程、Km的意义
7、实际应用中，怎样利用双倒数作图法测定Km和Vmax
8、酶促褐变的机制、酶促褐变发生的条件、控制酶促褐变
的方法
机制：植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸链传递物质，在酚-醌之间保持着动态的平衡。

当细胞组织破坏后，氧大量侵入，酚在酶的催化作用下造成醌的形成，平衡受到破坏，于是发生醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素称为黑色素或类黑精，造成食品的褐变。