食品化学习题答案完整版

1冷藏和冷冻条件下，水分活度变化有什么不同？（1）冷藏的时候，Aw是样品成分和温度的函数，成分是影响Aw的主要因素，冻藏的时候，Aw与样品的成分无关，只取决于温度，也就是说在有冰相存在时，Aw不受体系中所含溶质种类和比例的影响。(2)两种情况下，Aw对食品的稳定性的影响是不同的(3)冻藏的水分活度不能用于预测冷藏的同一种食品的水分活度，因为冻藏是Aw只取决于温度2什么是玻璃化温度？在食品贮藏中有什么意义？高聚物转变成柔软而具有弹性的固体，称为橡胶态。非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称为玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。食品的玻璃化转变温度与食品稳定性：凡是含有无定形区或在冷冻时形成无定形区的食品，都具有玻璃化转变温度Tg或某一范围的Tg。从而，可以根据Mm和Tg的关系估计这类物质的限制性扩散稳定性，通常在Tg以下，Mm和所有的限制性扩散反应（包括许多变质反应）将受到严格的限制。因此，如食品的储藏温度低于Tg时，其稳定性就较好。3食品在贮藏过程中，其营养成分有什么变化？常温贮藏：水分和维生素逐渐减少，对于豆类食品，随着时间增长，其内蛋白质会变性，酸价增加，导致蛋白质和脂肪损失。食品冷藏：短期内，食品营养成分损失较低。食品冷冻：维生素损耗较明显，但蛋白质、碳水化合物、脂肪以及微量元素的损失可忽略。辐照贮藏：蛋白质因变性而损失，脂肪会发生氧化、脱氢等反应，碳水化合物损失不大，维生素损失较明显，微量元素也会被降低生物有效性。4什么是吸附等温变化？什么是滞后现象？吸附和解吸过程中水分活度为什么不一样？等温变化即在恒温的条件下，研究食品中的水分含量变化与水分活度的变化关系.如果向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制吸湿等温线和按解吸过程绘制的解吸等温线并不完全重叠，这种不重叠性称为滞后现象。产生滞后现象的原因主要有：⑴解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分；⑵不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压；⑶解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的αW；⑷温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。5什么是玻璃化温度?玻璃化温度在食品加工和贮藏中有什么意义？高聚物转变成柔软而具有弹性的固体，称为橡胶态。非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称为玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。使无定形区的食品处在低于Tg温度，可提高食品的稳定性，延长食品的货架期。因为凡是含有无定形区或在冷冻时形成无定形区的食品，都具有玻璃化转变温度Tg或某一范围的Tg。从而，可以根据Mm（分子流动性）和Tg的关系估计这类物质的限制性扩散稳定性，通常在Tg以下，Mm和所有的限制性扩散反应（包括许多变质反应）将受到严格的限制，反应速率十分缓慢，甚至不会发生。6玻璃化温度与哪些因素有关？（1）水分，在没有其他外界因素的影响下，水分含量是影响玻璃化温度的主要因素，由于水分对无定形物质的增塑作用，其玻璃化温度受制品水分含量的影响很大，特别是水分含量相对较低的干燥食品其加工过程中的物理性质与质构受水分的增塑影响更加显著。（2）碳水化合物以及蛋白质，各种碳水化合物尤其是可溶性小分子碳水化合物和可溶性蛋白质对Tg有重要的影响，他们的分子量对Tg也有重要的影响，一般来说吗平均分子量越大，分子结构与越坚固，分子自由体积越小，体系粘度越高，Tg也越高7分子（大分子和小分子）流动性和食品稳定性的关系？分子流动性（Mm）：是分子的旋转移动和平动移动性的总量度。决定食品Mm值得主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。物质处于完全而完整的结晶态下Mm为零，物质处于完全的玻璃态是Mm值也几乎为零，但绝大多数食品的Mm值不等于零。温度、分子流动性及食品稳定性的关系：在温度10～100℃范围内，对于存在无定形区的食品，温度与分子流动性和分子黏度之间显示出较好的相关性。大多数分子在Tg或低于Tg温度时呈‘橡胶态’或‘玻璃态’，它的流动性被抑制。也就是说，使无定形区的食品处在低于Tg温度，可提高食品的稳定性。8举例说明，有自由体积理论解释食品在玻璃化状态下分子的流动性温度降低使体系中的自由体积减少，分子的平动和转动也就变得困难，因此也就影响聚合物链段的运动和食品的局部粘度。当温度降至Tg，自由体积则显著的变小，以至使聚合物链段的平动停止。由此可知，在温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性通常是好的。增加自由体积的方法是添加小分子质量的溶剂例如水，或者提高温度，两者的作用都是增加分子的平动，不利于食品的稳定性。以上说明，自由体积与Mm是正相关，减小自由体积在某种意义上有利于食品稳定性，但不是觉得的，而且自由体积目前还不能作为预测食品稳定性的定量指标。9简述加热使蛋白质变性的本质提高温度对天然蛋白质最重要的影响是促使它们的高级结构发生变化，这些变化在什么温度出现和变化到怎样的程度是由蛋白质的热稳定性决定的。一个特定蛋白质的热稳定性又由许多因素所决定，这些因素包括氨基酸的组成、蛋白质-蛋白质接触、金属离子及其它辅基的结合、分子内的相互作用、蛋白浓度、水分活度、ph、离子强度、离子种类等。变性作用使疏水基团暴露并使伸展的蛋白质分子发生聚集，伴随出现蛋白质溶解度降低和吸水能力增强。10简述面团的形成的基本过程:面粉和水混合并被揉搓时，面筋蛋白开始水化、定向排列和部分展开，促进了分子内和分子间二硫键的交换反应及增强了疏水的相互作用，当最初面筋蛋白质颗粒变成薄膜时，二硫键也使水化面筋形成了粘弹性的三位蛋白质网络，于是便起到了截留淀粉粒和其他面粉成分的作用。面筋蛋白在水化揉搓过程中网络的形成可通过加入半胱氨酸、偏亚硫酸氢盐等还原剂破坏二硫键、加入溴酸盐等氧化剂促使二硫键形成，从而降低面团的粘弹性或促进粘弹性而得到证明。11简述影响蛋白凝胶形成的过程及影响因素，并举例论述蛋白质凝胶在食品加工中的应用。蛋白质的胶凝作用是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。蛋白质的胶凝作用的本质是蛋白质的变性。大多数情况下，热处理是蛋白质凝胶必不可少的条件，但随后需要冷却，略微酸化有助于凝胶的形成。添加盐类，特别是钙离子可以提高凝胶速率和凝胶的强度。12试论述蛋白质水溶性的因素，并举例说明蛋白质的水溶性在食品加工业中的重要性。蛋白质的水溶性，蛋白质与水之间的作用力主要是蛋白质中的肽键（偶极-偶极相互作用或氢键），或氨基酸的侧链（解离的、极性甚至非极性基团）桶水分子的之间发生了相互作用。影响蛋白质的水溶性因素有很多PI高于等电点或低于等电点都有利于蛋白质水溶性的增加离子强度，盐溶，是当溶液的中性盐的浓度在0.5mol/L时，可增加蛋白质的水溶性，因为稀浓度的盐会减弱蛋白质见的分子作用；而盐析则是当溶液中的中性盐的浓度大于1mol/L时，蛋白质会析出沉淀，这是盐与蛋白质竞争水的结果非水溶剂，有些溶剂课引起蛋白质的沉淀，如丙酮，乙醇等等；④温度，温度低于40-50℃，溶解度随温度的升高增加，当温度大于50℃，随温度的增大，水溶性降低。举例：利用蛋白质的等电点和他的盐析性质来沉淀分离蛋白质；高温处理是蛋白质变性，容易消化吸收，同时消除了一些抗营养因子以及过敏原。13论述蛋白质变性及其对蛋白质的影响，并论述在食品加工中如何利用蛋白质变性提高和保证质量。蛋白质变性：把蛋白质二级及其以上的高级结构在一定条件（加热、酸碱、有机溶剂、重金属离子等）下遭到破坏而一级结构并未发生变化的过程蛋白质变性所产生的影响：1.溶解度降低，因为二级结构发生变化，疏水基团暴露于分子表面。2.与水结合能力降低3.生物活性丧失4.容易被水解5.黏度变大6.难结晶1.鸡蛋、肉类等经加温后蛋白质变性，熟后更易消化2.酶类分解各种蛋白质，以利于肠壁对营养物质的吸收。3.加入电解质使蛋白质凝聚脱水，如做豆腐。4.改变蛋白质分子表面性质进行盐析，层析分离提纯蛋白质5.蛋白质分子结合重金属而解毒6.蛋白质分子与某些金属结合出现显色反应，如双缩脲反应可测定含量14食品的加工方法对蛋白质营养有什么影响？（1)热处理影响:既有有利的，也有不利的，加热可以引起蛋白质结构的变化，从营养学角度来说，温和的热处理所引起的变化一般是有利的。如植物蛋白中大多数都存在抗营养因子，加热可以去除。加热还可以消除一些过敏原。但有时过度热处理也发生某些不良反应，如引起蛋白质氨基酸发生脱硫、脱CO2等反应，从而降低干重，降低蛋白质的营养价值（2)低温处理食品的低温贮藏可以延缓或阻止微生物的生长，并抑制酶的活性及化学反应。冷却的时候，蛋白质比较稳定，微生物的生长受到抑制。冷冻及冻藏，这对食品的气味多少会有些伤害若控制的好，蛋白质的营养价值不会降低，经过快速冷冻缓慢解冻的食品，蛋白质的营养价值损失的很少。（3)脱水干燥的影响：不同的脱水方法对蛋白质应用价值影响也不一样，传统的脱水方法即以自然的温热空气干燥，结果脱水后的蛋白组织如鱼、肉会变得坚硬、萎缩且回复性差，成品后感觉坚韧而无其原味。真空干燥，这种方法对食品的影响较小，因为无氧气，所以氧化反应比较的慢，而且在低温的条件下还可以减少非酶褐变以及其他的反应。（4)酸碱处理，碱法理方法一般会降低蛋白质的营养价值，尤其在在加热的条件下，因为处理过程某些氨基酸参与变化，而且使得某些必须氨基酸损失。15开发新型蛋白质资源的理论基础是什么？蛋白质资源紧缺是一个世界性的问题，随着人口的增长和人民生活水平的不断提高，蛋白的需要量越来越大。因此，如何提高现有蛋白质资源的利用率、积极寻找新的蛋白源，开辟新的蛋白质资源是缓解蛋白质资源短缺的有效途径。如昆虫蛋白、单细胞生物蛋白等。传统蛋白质的物理、化学、营养和功能性质以及在加工中的变化。16植物活性多肽和动物活性多肽是否有差别？羟脯氨酸是动物胶原蛋白所特有，另外即使动物多肽，其原料不同，制成的多肽也是不同的植物与动物水解后各种氨基酸含量的比例不同，因此二肽和多肽的氨基酸组成结构也不同。17什么是水分活度？在食品加工和保藏中有何作用？水分活度：是指食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。作用：⑴食品中αW与微生物生长的关系：αW对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的αW较高，而霉菌需要的αW较低，当αW低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。⑵食品中αW与化学及酶促反应关系：αW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。⑶食品中αW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（αW＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中αW＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。⑷食品中αW与美拉德褐变的关系：食品中αW与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中αW＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着αW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αW继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。18水合作用（亲水和疏水作用）原理在食品工业加工中怎样应用？溶质的分子或离子与溶剂的分子相结合的作用称为溶剂化作用，生成水合分子（水合离子），这一过程放出热量。对于水溶液来说，这种作用称为水合作用，属于化学变化。疏水水合作用：向水中加入疏水性物质，如烃、稀有气体以及脂肪酸、蛋白质、氨基酸的非极性集团等，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，处于这种状态的水与纯水结构相似，甚至比纯水的结构更为有序，使得熵下降，此过程被称为疏水水合作用。19在食品中水分以哪几种形式存在？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，可细分为化合水、邻近水、多层水；自由水可根据这部分水在食