食品化学复习资料

--①什么是食品化学？它的研究内容是什么？1.食品的化学组成及理化性质2.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、储藏和运销中的变化及其对食品品质和安全性影响的学科。②试述食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响。属性变化质地失去溶解性、失去持水性、质地变坚韧、质地柔软风味出现酸败、出现焦味、出现异味、出现美味和芳香颜色褐变（暗色）、漂白（褪色）、出现异常颜色、出现诱人色彩营养价蛋白质、脂类、维生素和矿物质的降解或损失及生物利用改变值安全性产生毒物、钝化毒物、产生有调节生理机能作用的物质③你希望从这门学科中学到什么以及对这门课程的教学有何建议？第二章1.名词解释：水分活度、水分吸附等温线、结合水、疏水水合作用、疏水相互作用、笼形水合物、滞后现象。水分活度(wateractivity)是指食品中水的蒸汽压与该温度下纯水p的饱和蒸汽压的比值,可用下式表示:Awpo水分吸附等温线(Moisturesorptionisotherms,MSI)在恒定温度下，使食品吸湿或干燥，所得到的食品水分含量（每克干物质中水的质量）与Aw的关系曲线。疏水水合(Hydrophobichydration）：向水中添加疏水物质时，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增强，使得熵减小，此过程称为疏水水合。疏水相互作用(Hydrophobicinteraction）：当水与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用称为疏水相互作用。笼形水合物(Clathratehydrates)：是象冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成象笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有低分子量烃，稀有气体，卤代烃等。滞后现象（Hysteresis）：回吸与解吸所得的水分吸附等温线不重叠现象即为“滞后现象”（Hysteresis）。2.请至少从4个方面分析Aw与食品稳定性的关系。1.除脂肪氧化在Aw0.3时有较高反应外，其它反应均是Aw愈小反应--速度愈小。也就是说，对多数食品而言,低Aw有利于食品的稳定性。2.Aw：0-0.33范围内，水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行。水与金属离子水合,降低了催化性。随Aw↑,反应速度↓过分干燥，食品稳定性下降3.Aw：0.33-0.73范围内，水中溶解氧增加，大分子物质肿胀,活性位点暴露加速脂类氧化，催化剂和氧的流动性增加，随Aw↑,反应速度↑4.Aw＞0.8随Aw↑,反应速度增加很缓慢，原因:催化剂和反应物被稀释,阻滞氧化3.简要说明水分与溶质的相互作用。随着离子种类及所带电荷的不同，与水之间的相互作用也有所差别。大致可以分作两类：1、有助于水分子网状结构的形成，水溶液的流动性小于水，如：Li+、+Na、+2+2+2+H3O、Ca、Ba、Mg、Al3+-、OH等。2、能阻碍水分子之间网状结构的形成，其溶液的流动性比水大，此类离子如：K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cl-、Br-、I-、NO3-、BrO3-等；实际上，从水的正常结构来看，所有的离子对水的结构都起破坏作用，因为它们能阻止水在0℃下结冰。4.概括食品中的水分存在状态。体相水（自由水，截流水）：以毛细管力结合的水结合水（构成水，邻近水，多层水）：以氢键结合力结合的水5.解释脂质氧化与水分活度的关系并说明原因。--脂质在Aw小于0.3时，反应速度随着Aw增大而减小。原因：水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行。水与金属离子水合,降低了催化性。6.简要说明水分吸附等温线滞后现象产生的主要原因。7.图中各区水的名称和性质。区Ⅰ的水的性质：最强烈地吸附，最少流动，水－离子或水－偶极相互作用，在-40℃不结冰，不能作为溶剂，看作固体的一部分，占总水量极小部分区Ⅱ多层水大多数多层水在-40℃不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。有一定溶解溶质的能力。与纯水比较分子平均运动大大降低。不能被微生物利用。区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水分的5%以下--区Ⅲ的水的性质：体相水被物理截留或自由的。宏观运动受阻。性质与稀盐溶液中的水类似。占总水分的95%以上8.比较高于和低于冻结温度下的Aw时应注意的两个重要差别？9.为什么植物的种子和微生物的孢子能保持其生命力？是因为后者不含水分因此不受温度的影响吗？答案：种子和孢子中所含的水分量低，且主要以结合水状态存在，冰点下降，能在较低温度下不结冰。10.冰冻果蔬的伤害是低温使果蔬的代谢受阻所致。答案错。冰冻果蔬或多汁组织的伤害往往是因为细胞间隙中的体相水结冰造成细胞受损，解冻后组织发生不同程度崩溃所致。第三章1.名词解释：碳水化合物、糖的吸湿性（保湿性）、甜度、淀粉糊化（老化）、单糖、低聚糖、多糖、乳糖不耐症、变性淀粉、焦糖化反应、Maillard反应、HM果胶、LM果胶、葡萄糖当量碳水化合物(Carbohydrates)：多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物。吸湿性（糖在空气湿度较高情况下吸收水分的性质）顺序果糖葡萄糖--保湿性（糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质）顺序葡萄糖果糖甜度：是一个相对值，以蔗糖（非还原糖）为基准物，一般以10%或15%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1。影响甜度的因素：分子量越大溶解度越小，则甜度也小糖的不同构型（α、β型）淀粉的糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。本质：微观结构从有序转变成无序，结晶区被破坏。老化：α-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。实质：是糊化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粉末。单糖——不能再被水解的多羟基醛、酮，是碳水化合物的基本单位。单糖又分为醛糖和酮糖。低聚糖——由2-10个单糖分子缩合而成，水解后生成单糖。多糖——由10个以上单糖分子缩合而成。根据组成多糖的单糖种类,又分为均多糖和杂多糖。乳糖不耐症：乳糖保留在小肠肠腔内，由于渗透压的作用，乳糖有将液体引向肠腔的趋势，产生腹胀和痉挛。乳糖不耐症随着年龄增大而加重。有两种方法可以克服乳糖酶缺乏的影响：一种方法是通过发酵如在生产酸奶和乳制品时除去乳糖;--另一种方法是加入乳糖酶减少乳中乳糖。变性淀粉：天然淀粉经适当的化学处理、物理处理或酶处理，使某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被称为改性淀粉或变性淀粉。焦糖化反应：糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，糖发生脱水与降解并生成黑褐色物质的反应。美拉德反应（MaillardＲeaction)：食品中的还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质的反应，又称羰氨反应。反应物三要素：氨基化合物、还原糖和水酯化度（DE）：酯化的半乳糖醛酸残基(羧基)数占半乳糖醛酸残基总数的百分数。高甲氧基果胶—HMDE50%低甲氧基果胶—LMDE50%葡萄糖当量：用来衡量淀粉转化为D-葡萄糖的程度定义：还原糖（按葡萄糖计）在玉米糖浆中的百分比100DEDP：聚合度DPDE反映水解程度大小的指标当DE↑，更多的寡糖，更少的多糖当DE↑，更甜和粘性更小的产品2.试述Maillard反应及其影响因素，并举一例说明其在食品中的应--用。抑制不期望的Maillard反应有哪些措施？在食品中的作用？始和引发阶段：a.氨基和羰基缩合——葡基胺b.Amadori分子重排——醛糖中间阶段c.糖脱水d.糖裂解e.氨基酸降解后期阶段f.醇、醛缩合g.胺-醛缩合——褐色色素影响因素：糖的种类：戊糖已糖双糖，半乳糖甘露糖葡萄糖果糖，醛糖酮糖氨基酸：胺类氨基酸、肽蛋白质；碱性氨基酸(末端)的氨基易褐变,如赖AA、精AA、组AA。温度：T↑，速度↑，每增加10℃，速度↑3-5倍。30℃以上加快，20℃以下变慢，故低温可防止褐变。氧气：室温下氧能促进褐变，氧促进VC、脂肪氧化褐变。水分：10-15%含水量最易褐变，干燥食品，褐变抑制，如冰淇淋粉的含水量＜３％，不易褐变。pH：pH3时，pH↑，速度↑，pH=7.8-9.2，速度增加快pH≤6,速度增加慢。3+2+金属：催化Maillard反应，速度↑（Fe,Fe）亚硫酸盐：抑制美拉德：稀释或降低水分含量，注意选择原料:如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖。降低pH:常加酸，如柠檬酸，苹果酸。降低温度，除去一种作用物:如热水烫漂，除去部分可溶固形物，降低还原糖含量。加入葡萄糖转化酶，除去糖，减少褐变色素形成早期加入还原剂（如亚硫酸盐），可起到脱色效果。美拉德反应对食品的影响：色泽——希望和不希望风味——美拉德--反应产品能产生牛奶巧克力的风味。当还原糖与牛奶蛋白质反应时，美拉德反应产生乳脂糖、太妃糖及奶糖的风味。营养——还原糖与氨基酸的反应破坏氨基酸，特别是必需氨基酸L-赖氨酸所受的影响最大，赖氨酸含有ε-氨基，即使存在于蛋白质分子中也能参与美拉德反应。安全——已从烧煮和油炸的肉和鱼以及牛肉的浸出物中分离得到诱变杂环胺。3.简要说明淀粉糊化的三个阶段及其特点。4.简述碳水化合物、单糖、低聚糖和多糖之间的相互关系。碳水化合物从结构上定义为多羟基醛或多羟基酮及其聚合物或衍生物的总称，包括单糖、低聚糖和多糖。单糖，是糖类物质最基本的单位，不能进一步水解，从分子结构上看，它们是含有一个自由醛基或酮基的多羟基醛或多羟基酮类化合物；低聚糖，又称寡糖，是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链低聚合度糖类；多糖，是由10个以上的单糖通过糖苷键连接而成的一类化合物。5.影响淀粉的糊化、老化的因素有哪些？--结构：直链淀粉支链淀粉。Aw：Aw提高，糊化程度提高。糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。温度：温度越高，糊化程度越大。6.HM、LM果胶的胶凝机理。条件：（糖-酸-果胶凝胶）糖＞55%，pH2.0～3.5，果胶=0.3～0.7%，室温～100℃机理：酸的作用——阻止羧基离解，中和电荷，胶束结晶、凝聚而形成凝胶。糖的作用——脱水以减少胶粒表面的吸附水。促进形成链状胶束，形成果胶分子间氢键。胶束失水后而凝聚（结晶沉淀），形成一种具有一定强度和结构类似海绵的凝胶体。空隙处吸附着糖—水分子。7.简述食品中单糖、多糖的作用及功能。单糖：（1）甜味剂（2）亲水功能(吸湿性或保湿性）（3）防腐功能（4）结晶功能（5）其他功能多糖：生理功能：（1）膳食纤维：①很高的持水力；②对阳离子有结合交换能力；③对有机化合物有吸附螫合作用；④具有类似填充的容积；⑤可改变肠道系统中的微生物群组成。（2）真菌多糖：增强免疫,降血糖,降血脂,抗肿瘤,抗病毒。如香菇多糖，人参多糖，灵芝多糖和茶叶多糖等水的结合功能：增稠剂，胶凝剂，澄清剂等8.豌豆在贮藏过程中甜度降低的原因是？香蕉贮藏后变甜，为什么？--淀粉是豌豆种子中最重要的贮藏性多糖，豌豆等豆类中的淀粉含量与其老熟程度成正比，豌豆在贮藏过程中可溶性糖大量合成淀粉使其甜度降低，香蕉富含淀粉，在贮藏过程中，淀粉在酶的作用下不断水解，从而使可溶性糖的含量增加，甜度增加。9.西瓜和甜瓜的含糖量均为8％，为什么西瓜吃起来更甜？糖的种类很多，不同的糖甜度不同，有的比较甜，有的无味，西瓜主要是果糖，甜瓜含的是蔗糖，果糖比蔗糖甜度高，所以西瓜更甜。第四章名词解释：脂质、必需脂肪酸、同质多晶、油脂的塑性、固体脂肪指数、酸价、过氧化值、脂肪氧化、光敏氧化、酶促氧化、烟点、闪点、着火点、乳浊液脂质概念：这是一类不溶于水而易溶于有机溶剂(醇、醚、氯仿、苯)的疏水性化合物。必需脂肪酸：人体内不可缺少的，具有特殊的生理作用，但人体不能合成，必须由食品供给的脂肪酸称为必需脂肪酸（EFA）。亚油酸，亚麻酸。同质多晶：