食品化学

1一绪论食品化学研究的主要内容是什么食品化学是从化学角度和分子水平研究食品的组成结构理化性质生理和生化性质营养和功能性质以及它们在食品储藏加工和运销中的变化的学科二水简述水在食品中的重要作用食品中水的含量分布和存在状态对食品的外观质地风味和保藏性关系极其密切水具有高熔点高沸点高介电常数高热容量高相变热等特点对于食品加工烹调过程具有重要影响低水分活度能抑制食品化学变化的机理不确定低水分活度可以延缓酶促反应和非酶反应的发生减少营养成分降解保持风味和色泽结合水和自由水在性质上的差别束缚水结合水与自由水的不同不易蒸发不易冻结不能作为溶剂不能参与化学反应不能为微生物所利用自由水则具有上述的各种能力液体水密度最大值的温度为什么会出现这种情况液态水在时密度最大原因液态水时一个分子周围分子数大于个随温度升高水分子距离不断增加周围分子数增多在时随温度升高周围水分子数增多占主要地位密度增大在随温度升高水分子之间距离增大占主要地位密度减小简述水分活度的概念并说明三种常用水分活度的测定方法水分活度是指食品中水的蒸气压与同温下纯水的饱和蒸气压的比值测定水分活度可以采用冰点降低法相对湿度传感器法和恒定相对湿度平衡室法三种常用水分活度的测定方法有扩散法水分活度仪法冰点下降法2什么是滞后现象什么是滞后环影响滞后现象的因素水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致被称为滞后现象滞后环水分回吸等温线和解吸等温线之间所形成的环形结构不确定影响滞后现象的因素食品品种温度除去水分和加入水分时食品发生的物理变化解吸的速度解吸过程中水分除去的程度分子流动性的影响因素分子流动性指的是与食品储藏期间的稳定性和加工性能有关的分子运动形式它涵盖了以下分子运动形式由分子的液态移动或机械拉伸作用导致其分子的移动或变型由化学电位势或电场的差异所造成的液剂或溶质的移动由分子扩散所产生的布朗运动或原子基团的转动在某一容器或管道中反应物之间相互移动性还促进了分子的交联化学的或酶促的反应的进行分子流动性主要受水合作用大小及温度高低的影响水分含量的多少和水与非水成分之间作用决定了所有的处在液相状态成分的流动特性温度越高分子流动越快另外相态的转变也可提高分子流动性简要说明水分活度比水分含量能更好的反应食品的稳定性的原因食品的水分含量和它的腐败性之间存在着一定的关系然而现已发现不同类型的食品虽然水分含量相同但是它们的腐败性显著不同因此仅仅水分含量不是一个腐败性的可靠指标出现这种情况的部分原因是水与非水成分缔合强度上的差别水的活度能反映水与各种非水成分缔合的强度所以比水分含量能更好的反应食品的稳定性安全和其他性质三碳水化合物非酶褐变对食品质量的影响非酶褐变反应中产生二大类对食品色泽有影响的成分非酶褐变反应可产生需要或不需要的风味非酶褐变反应产物对食品氧化有一定的抗氧化能力尤其是防止食品中油脂的氧化较为显著非酶褐变降低了食品的营养性氨基酸的损失糖及等损失蛋白质营养性降低非酶褐变产生有害成分3什么叫淀粉的老化在食品工艺上有何影响老化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在食品工艺上粉丝的制作需要粉丝久煮不烂应使其充分老化而在面包制作上则要防止老化这说明淀粉老化是一个很现实的研究课题直链支链淀粉化学结构特点是什么直链淀粉由吡喃葡萄糖通过糖苷键连接起来的链状分子支链淀粉由吡喃葡萄糖通过和两种糖苷键连接起来的带分枝的复杂大分子什么是糊化正常食品条件加工下对淀粉颗粒的影响是什么淀粉粒在适当温度下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影响在正常的食品加工条件下淀粉颗粒吸水膨胀直链淀粉分子扩散到水相形成淀粉糊随着温度的升高粘度升高在恒定一段时间后粘度下降影响淀粉老化的因素淀粉的种类淀粉的浓度无机盐的种类食品的值温度的高低冷冻的速度共存物的影响碳水化合物吸湿性和保湿性在食品中的作用碳水化合物的亲水能力大小是最重要的食品功能性质之一碳水化合物结合水的能力通常称为保湿性根据这些性质可以确定不同种类食品是需要限制从外界吸入水分或是控制食品中水分的损失另一种情况是控制水的活性非酶褐变反应的影响因素和控制方法影响因素糖类与氨基酸的结构温度和时间食品体系中的值食品中水分活度及金属离子高压的影响控制方法降温降温可减缓化学反应速度水分含量的含水量最容易发生褐变奶粉要求含水量低于改变值降低值是控制褐变方法之一原料选择使用不易发生褐变的糖类可用蔗糖代替还原糖亚硫酸处理发酵法和生物化学法降低成品浓度适当降低产品浓度也可降低褐变速率钙盐钙可与氨基酸结合成不溶性化合物有协同防止褐变的作用4什么是焦糖化反应其一般反应过程和产物无水或浓溶液条件下加热糖或糖浆用酸或铵盐作催化剂糖发生脱水与降解生成深色物质的过程称为焦糖化反应过程及产物脱水分子双键不饱和的环聚合高聚物裂解裂解挥发性的醛酮缩合或聚合深色物质什么是美拉德反应美拉德反应的机理美拉德反应羰氨反应指羰基与氨基经缩合聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应反应机理初期阶段羰氨缩合分子重排醛糖重排酮糖重排中期阶段脱胺缩水脱胺重排氨基酸降解末期阶段醇醛缩合聚合什么是低聚果糖主要是具有哪些生理活性不确定低聚果糖又称蔗果低聚糖是由个果糖基通过糖苷键与蔗糖中的果糖基结合生成的蔗果三糖蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物生理功能双向调节体内菌群防止便秘降低血脂促进维生素的合成保护肝脏促进等矿物质吸收防止肥胖防止龋齿美容作用5四脂类油脂在自氧化过程中有何产物答在引发期它的产物为游离基链传播中的产物为过氧化游离基和氢过氧化物同时还有新的游离基产生终止期各种游离基和过氧化物游离基互相聚合形成环状或无环的二聚体或多聚体简述油脂的特点及其在食品工业上的作用答特点高热量化合物携带有人体必需的脂溶性维生素可以溶解风味物质可增加食物饱感在食品工业上的作用作为热交换物质可作造形物质用于改善食品的质构油脂有哪几种晶型各有什么特点举例简述引起油脂酸败的原因类型和影响答原因在贮藏期间因空气中的氧气日光微生物酶等作用类型水解型酸败酮型酸败氧化型酸败影响产生不愉快的气味味变苦涩甚至具有毒性影响食品中脂类氧化速率的因素有哪些温度氧浓度水分活度脂肪酸组成游离脂肪酸含量乳化剂表面面积物理状态与玻璃化转变简述控制油脂氧化的措施温度温度越高氧化越快水分活度单分子水层时氧化速度最慢脂肪酸组成不饱和脂肪酸易于氧化引发剂光辐射金属离子等氧浓度光敏氧化的情况与自动氧化不同游离脂肪酸含量游离脂酸的空间位阻小于脂肪乳化剂影响脂的分散状态和氧化的溶入表面面积与氧接触的机会6物理状态与玻璃化转变玻璃态分子运动被冻结扩散受到抑制请简要说明影响脂肪同质多晶晶型形成的因素答纯度温度冷却速度晶核的存在和溶剂的类型降温条件晶核搅拌状态工艺手段脂类的功能特性有哪些脂类化合物是生物体内重要的能量储存形式体内每克脂肪可产生大约的热量机体内的脂肪组织具有防止机械损伤和防止热量散发的作用磷脂糖脂固醇等是构成生物膜的重要物质脂类化合物是脂溶性维生素的载体和许多活性物质的合成前体物质并提供必需脂肪酸在食品中脂类化合物可以为食品提供滑润的口感光洁的外观赋予加工食品特殊的风味脂类化合物在食品的加工或储存过程中所发生的氧化水解等反应还会给食品的品质带来需宜的和不需宜的影响此外过高的脂肪摄入量也会带来一系列健康问题例如增加了患肥胖症心血管疾病癌症的风险油脂的塑性主要取决于哪些因素油脂的晶型油脂为型时塑性最好因为型在结晶时会包含大量小气泡从而赋予产品较好的塑性型结晶所包含的气泡大而少塑性较差熔化温度范围从开始熔化到熔化结束的温度范围越大油脂的塑性也越好固液两相比油脂中固液两相比适当时塑性最好固体脂过多则形成刚性交联油脂过硬塑性不好液体油过多则流动性大油脂过软易变形塑性也不好油炸过程中油脂的化学变化试述油脂氢化及意义油脂氢化定义油脂氢化是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程油脂氢化分类油脂氢化分为全氢化和部分氢化当油脂中所有双键都被氢化后得到7全氢化脂肪油脂氢化过程油脂的氢化是不饱和液体油脂和被吸附在金属催化剂表面的原子氢之间的反应反应包括三个步骤首先在双键的任何一端形成碳金属复合物接着这种中间复合物与催化剂所吸附的氢原子反应形成不稳定的半氢化态此时只有一个烯键与催化剂连接因此可以自由旋转最后这种半氢化物与另一个氢原子反应同时和催化剂分离形成饱和的产物油脂氢化意义油脂经氢化后其稳定性增加颜色变浅风味改变便于运输和贮运可以制造起酥油人造奶油等叙述反式脂肪及其食品安全性五蛋白质简述蛋白质的变性及其影响因素蛋白质分子受到某些物理化学因素的影响时发生生物活性丧失溶解度降低等性质改变但是不涉及一级结构改变而是蛋白质分子空间结构改变这类变化称为变性作用变性的实质是蛋白质分子次级键的破坏引起二级三级四级结构的变化蛋白质变性的影响因素有热辐射超声波剧烈振荡等物理因素还有酸碱化8学试剂金属盐等化学因素简述蛋白质在食品加工和贮藏中发生的物理化学和营养变化蛋白质成胶反应主要有哪些因素答从泡沫中排出一半液体体积的时间泡沫在一定时间内踏下来的高度在泡沫中放一重物后踏下来的高度蛋白质的空间结构可分为几种类型稳定这些结构的主要化学键分别有哪些答蛋白质的空间有一级结构二级结构三级结构四级结构主要化学键有氢键疏水键二硫键盐键范德华力扼要叙述蛋白质的一二三和四级结构论述蛋白质对食品色香味的影响在食品加工工业中加入蛋白质可能会产生不同的风味物质蛋白质的苦味水解蛋白质和发酵成熟的干酪有时具有明显的苦味牛奶变质呈苦味均是由于蛋白质水解产生了苦味的短链多肽和氨基酸的缘故蛋白质的异味醛酮醇酚和氧化脂肪酸可以产生豆腥味哈味苦味或涩味当它们与蛋白结合时9在烧煮和咀嚼后会释出而令人反感天然蛋白质衍生物的甜味氨基酸及其二肽衍生物和二氨查耳酮衍生物两类甜味剂已经投入工业化生产它们是由本来不甜的非糖天然物质经过改性加工成为高天度的安全甜味剂风味结合油料种子蛋白和乳清浓缩蛋白由于一些异味成分的存在例如醛酮醇酚和脂肪酸氧化物能够与蛋白质结合使之在烹煮时不易挥发完全在咀嚼时能感觉出豆腥味哈味苦味和涩味什么是蛋白凝胶化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六酶为什么水果从未成熟到成熟是一个又硬变软的过程答未成熟的水果是坚硬的因为它直接与原果胶的存在有关而原果胶酯酸与纤维素或半纤维结合而成的高分子化合物随着水果的成熟原果胶在酶的作用下逐步水解为有一定水溶性的果胶酯酸所以水果也就由硬变软了酶的化学本质是蛋白质它和一般催化剂有哪些特点答极高的催化效率高度的专一性酶易变性酶活性的可调控性酶的催化活力与辅酶辅基和金属离子有关常见果胶酶有那三种主要应用于什么答有果胶脂酶聚半乳糖醛酸酶果胶裂解酶主要应用于澄清果汁和对蛋白质保色保味酶促褐变的条件控制褐变的方法答条件要有底物存在多酚氧化酶要活与空气接触办法加热处理秒钟调节值通常在以下不发生褐变加抑制剂和亚硫酸氢钠排气或隔离空气影响酶反应速度的因素有哪些答底物浓度的影响酶浓度的影响温度的影响的影响酶原的激活和10激活剂酶的抑制作用和抑制剂简述酶的辅助因子分类及在酶促反应中的应用酶的辅助因子包括金属离子和辅酶辅酶又分为辅基和辅底物金属离子和酶结合形成金属酶例如细胞内含量最多的能激活许多酶就是通过和酶结合从而引起酶分子构象变化使之变为更有活性的形式辅酶是有机化合物往往是维生素或维生素的衍生物在没有酶存在的情况下它们也能起到催化剂的作用与酶结合紧密的称为辅基而结合较为疏松的称为辅底物常见的辅酶有辅酶辅酶是由维生素烟酰胺或烟酸衍生而成与酶结合疏松和是氧化还原反应的辅基还有参与磷酸转移反应的辅酶参与共价催化作用的等影响酶促反应的因素影响酶催化反应的因素底物浓度的影响对酶促反应的影响水分活度对酶活力的影响温度对酶反应速率的影响酶浓度对反应速率的影响激活剂对酶反应速率的影响抑制剂对酶催化反应速率的影响其他因素的影响高电场脉冲及超高压适温技术影响酶的活性固定化酶的评价指标和性质固定化酶的评价指标固定化酶的活力回收固定化酶的偶联率固定化酶的半衰期固定化酶的性质固定化酶活力大多数情况下比天然酶小其专一性也可能发生变化而往往固定化酶的稳定性要较天然酶强固定化酶的最适条件发生变化一般要比固定以前提高固定化酶的米氏常数发生变化大多数固定化酶要高于游离酶论述蛋白酶在食品工业中的应用现状举例详加说明11论述固定化酶和游离酶的优缺点说明固定化酶在食品工业中的应用情况