食品化学习题集
第一章绪论
一、问答题
1 什么是食物和食品，他们有何区别与联系。 答：食品：经特定方式加工后供人类食用的食物。 食物：可供人类食用的物质原料统称为食物。 联系：都能供人类食用。
区别：食品是经过加工的食物，而食物是指可食用的原料。 2 论述食品化学概念与内涵。
答：指研究食物的组成、性质以及功能和食物在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学和物理变化的科学。
第二章水分
一、填空题
1、冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的4 倍，冰的热扩散系数约为水的5 倍，说明在同一环境中，冰比水能更快的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度快。
2、一般的食物在冻结后解冻往往有大量的汁液流出，其主要原因是冻结后冰的体积比相同质量的水的体积增大9%，因而破坏了组织结构。
3、按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水（体相水）。
4、就水分活度对脂质氧化作用的影响而言，在水分活度较低时由于食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束而使氧化速度随水分活度的增加而减小；当水分活度大于0.4 时，由于水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解，而使氧化速度随水分活度的增加而增大；当水分活度大于0.8 由于反应物被稀释，而使氧化速度随水分活度的增加而减小。
5、冻结食物的水分活度的就算式为aw=P（纯水）/P0（过冷水）。
6、结合水与自由水的区别：能否作为溶剂，在-40℃能否结冰，能否被微生物利用。
7、根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成单分子层水和多分子层水。 8、食品中水与非水组分之间的相互作用力主要有静电相互作用、氢键、疏水相互作用。 9、食品的水分活度用水分蒸汽压表示为aw=P/P0,用相对平衡湿度表示为aw=ERH/100 。 10、水分活度对酶促反应的影响体现在两个方面，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。
11、一般说来，大多数食品的等温吸湿线都成S 形。
12、一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是吸附等温吸湿线，另一条是解吸等温吸湿线，往往这两条曲线是不重合的，把这种现象称为“滞后”现象。产生这种现象的原因是干燥时食品中水分子与非水物质的基团之间的作用部分地被非水物质的基团之间的相互作用所代替，而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。
13、食物的水分活度随温度的升高而增大。 二、名词解释
1、结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。
2、自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
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3、毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。毛细管的直径越小，持水能力越强。
4、水分活度：水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度，在物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值，可以用公式aw=P/P0,也可以用相对平衡湿度表示aw=ERH/100。
5、“滞后”现象：一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是吸附等温吸湿线，是食品在吸湿时的等温吸湿线，另一条是解吸等温吸湿线，是食品在干燥时的等温吸湿线，往往这两条曲线是不重合的，把这种现象称为“滞后”现象。
6、食品的等温吸湿线：是指在恒定温度下表示食品水分活度与含水量关系的曲线。
7、单分子层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基-、氨基+、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。
三、问答题
1、什么是水分活度？食物冰点以上和冰点以下的水分活度之间有何区别与联系？
答：水分活度表示食品中十分可以被微生物所利用的程度，在物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值，可以用公式aw=P/P0,也可以用相对平衡湿度表示aw=ERH/100。
食品在冻结点上下水分活度的比较：
a 冰点以上，食物的水分活度是食物组成和食品温度的函数，并且主要与食品的组成有关；而在冰点以下，水分活度与食物的组成没有关系，而仅与食物的温度有关。
b 冰点上下食物的水分活度的大小与食物的理化特性的关系不同。如在-15℃时，水分活度为0.80，微生物不会生长，化学反应缓慢，在20℃时，水分活度为0.80 时，化学反应快速进行，且微生物能较快的生长。
c 不能用食物冰点以下的水分活度来预测食物在冰点以上的水分活度，同样，也不能用食物冰点以上的水分活度来预测食物冰点以下的水分活度。
2、试论述水分活度与食品的安全性的关系？
答：虽然在食物冻结后不能用水分活度来预测食物的安全性，但在未冻结时，食物的安全性确实与食物的水分活度有着密切的关系。总的趋势是，水分活度越小的食物越稳定，较少出现腐败变质现象。具体来说水分活度与食物的安全性的关系可从以下按个方面进行阐述：
a 从微生物活动与食物水分活度的关系来看：各类微生物生长都需要一定的水分活度，换句话说，只有食物的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能生长。一般说来，细菌为aw>0.9，酵母为aw>0.87，霉菌为aw>0.8。一些耐渗透压微生物除外。
b 从酶促反应与食物水分活度的关系来看：水分活度对酶促反应的影响是两个方面的综合，一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。
但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
c 从水分活度与非酶反应的关系来看：脂质氧化作用：在水分活度较低时食品中的水与氢过氧化物结合而使其不容易产生氧自由基而导致链氧化的结束，当水分活度大于0.4 水分活度的增加增大了食物中氧气的溶解。加速了氧化，而当水分活度大于0.8 反应物被稀释，氧化作用降低。Maillard 反应：水分活度大于0.7 时底物被稀释。水解反应：水分是水解反应的反应物，所以随着水分活度的增大，水解反应的速度不断增大。
3、试说明水分活度对脂质氧化的影响规律并说明原因。
答：当aw值非常小时，脂类的氧化和aw之间出现异常的相互关系，从等温线的左端开始加入水至BHT单分子层，脂类氧化速率随着aw值的增加而降低，若进一步增加水，直至aw值达到接近区间Ⅱ和区间Ⅲ分界线时，氧化速率逐渐增大，一般脂类氧化的速率最低点在aw0.35 左右。因为十分干燥的样品中最初添加的那部分水（在区间Ⅰ）能与氢过氧化物结合并阻止其分解，从而阻碍氧化的继续进行。此外，这类水还能与催化氧化反应的金属离子发生水合，使催化效率明显降低。
当水的增加量超过区间I和区间Ⅱ的边界时，氧化速率增大，因为等温线的这个区间增加的
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水可促使氧的溶解度增加和大分子溶胀，并暴露出更多催化位点。当aw大于 0.80 时，氧化速率缓慢，这是由于水的增加对体系中的催化剂产生稀释效应。
第三章碳水化合物
一、填空题
1、根据组成，可将多糖分为均多糖和杂多糖。
2、根据否含有非糖基团，可将多糖分为纯粹多糖和复合多糖。
3、请写出五种常见的单糖葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖。 4、请写出物种常见的多糖淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、木质素。
5、蔗糖、果糖、葡萄糖、乳糖按甜度由高到低的排列顺序是果糖、蔗糖、葡萄糖、乳糖。 6、工业上一般将葡萄糖贮藏在55℃温度下，是因为只有在此温度时葡萄糖饱和溶液的渗透压才有效抑制微生物的生长。
7、糖类的抗氧化性实际上是由于糖溶液中氧气的溶解度降低而引起的。 8、单糖在强酸性环境中易发生复合反应和脱水反应。
9、试举2 例利用糖的渗透压达到有效保藏的食品：果汁和蜜饯。
10、请以结晶性的高低对蔗糖、葡萄糖、果糖和转化糖排序：蔗糖>葡萄糖> 果糖和转化糖。 11、在生产硬糖时添加一定量淀粉糖浆的优点是：不含果糖，不吸湿，糖果易于保存；糖浆中含有糊精，能增加糖果的韧性；糖浆甜味较低，可缓冲蔗糖的甜味，使糖果的甜味适中。
12、常见的食品单糖中吸湿性最强的是果糖。
13、生产糕点类冰冻食品时，混合使用淀粉糖浆和蔗糖可节约用电，这是利用了糖的冰点降低的性质。
14、在蔗糖的转化反应中，溶液的旋光度是从左旋转化到右旋。 15、糖在碱性环境中易发生变旋现象（异构化）和分解反应。
16、在生产面包时使用果葡糖降的作用时甜味剂和保湿剂。在生产甜酒和黄酒时常在发酵液中添加适量的果葡糖浆的作用是为酵母提供快速利用的碳源。
17、用碱法生产果葡糖浆时，过高的碱浓度会引起糖醛酸的生成和糖的分解。在酸性条件下单糖容易发生复合反应和脱水反应。
18、在工业上用酸水解淀粉生产葡萄糖时，产物往往含有一定量的异麦芽糖和龙胆二糖，这是由糖的复合反应导致的。
19、常见的淀粉粒的形状有圆形、卵形（椭圆形）、多角形等，其中马铃薯淀粉粒为卵形。 20、就淀粉粒的平均大小而言，马铃薯淀粉粒大于玉米淀粉粒。
21、直链淀粉由葡萄糖通过α-1，4 葡萄糖苷键连接而成，它在水溶液中的分子形状为螺旋状。
22、直链淀粉与碘反应呈蓝色，这是由于碘分子在淀粉分子螺旋中吸附而引起的。 23、淀粉与碘的反应是一个物理过程，它们之间的作用力为范德华力。
24、淀粉糖浆、果葡糖浆、麦芽糖浆、葡萄糖等在工业上都是利用淀粉水解生产出的食品或食品原料。
25、利用淀粉酶法生产葡萄糖的工艺包括糊化、液化和糖化三个工序。 26、常用于淀粉水解的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。
27、制糖工业上所谓的液化酶是指α-淀粉酶，糖化酶是指β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。
28、试举出五种常见的改性淀粉的种类：乙酰化淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉。
29、在果蔬成熟过程中，果胶由3 种形态：原果胶、果胶和果胶酸。
30、果胶形成凝胶的条件：糖含量60-65%，pH2.0-3.5，果胶含量0.3%-0.7%。 二、名词解释
1、吸湿性：糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的情况。
2、保湿性：指糖在较高空气湿度下吸收水分在较低空气湿度下散失水分的性质。 3、转化糖：蔗糖在酶或酸的水解作用下形成的产物。
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4、糖化：用无机酸或酶作为催化剂使淀粉发生水解反应转变成葡萄糖称为糖化。
5、糊化：生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃，淀粉分子形成单分子，并为水所包围而成为溶液状态。
6、β-淀粉：指具有胶束结构的生淀粉。
7、α-淀粉：指不具有胶束结构的淀粉，也就是处于糊化状态的淀粉。
8、膨润现象：淀粉颗粒因吸水，体积膨胀数十倍，生淀粉的胶束结构即行消失的现象。 9、果胶酯化度：果胶的酯化度=果胶中酯化的半乳糖醛酸的残基数/果胶中总半乳糖醛酸的残基数。
10、高甲氧基果胶：酯化度（DE）大于50 的果胶称为低甲氧基果胶。 11、低甲氧基果胶：酯化度（DE）小于50 的果胶称为低甲氧基果胶。
12、老化：经过糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下放置后，溶液变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为淀粉的老化。
三、问答题
1、什么是糊化？影响淀粉糊化的因素有那些？
答：生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃，淀粉分子形成单分子，并为水所包围而成为溶液状态。由于淀粉分子是链状或分支状，彼此牵扯，结果形成具有粘性的糊状溶液，这种现象称为糊化。影响淀粉糊化的因素有：A 淀粉的种类和颗粒大小；B 食品中的含水量；C 添加物：高浓度糖降低淀粉的糊化，脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度，提高糊化温度，食盐有时会使糊化温度提高，有时会使糊化温度降低；D 酸度：在pH4-7 的范围内酸度对糊化的影响不明显，当pH 大于10.0 ，降低酸度会加速糊化。
2、什么是老化？影响淀粉老化的因素有那些？如何在食品加工中防止淀粉老化？
答：经过糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下放置后，溶液变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为淀粉的老化。影响淀粉老化的因素有：A 淀粉的种类：直链淀粉比支链淀粉更易于老化；B 食品的含水量：食品中的含水量在30%-60% 淀粉易于老化，当水分含量低于10% 或者有大量水分存在时淀粉都不易老化；C 温度：在2-4 ℃淀粉最易老化，温度大于60℃或小于-20 ℃颠覆你呢都不易老化；D 酸度：偏酸或偏碱淀粉都不易老化。淀粉老化在早期阶段是由直链淀粉引起的，而在较长的时间内，支链淀粉较长的支链也可以相互发生缔合而发生老化。防止淀粉老化的方法：将糊化后的淀粉在80℃以上高温迅速去除水分使食品的水分保持在10% 以下或在冷冻条件下脱水。
3、试论述果胶形成凝胶的条件及影响果胶形成凝胶的影响因素。
答：果胶形成凝胶的条件：糖含量60-65%，pH2.0-3.5 ，果胶含量0.3%-0.7% 。 影响果胶形成凝胶的因素：
（1）果胶分子量：凝胶的强度与果胶的分子量呈正比； （2）酯化度：酯化度在30-50 时，凝胶形成时间随酯化度的增大而增加，酯化度在50-70 时，凝胶形成时间随酯化度的增大而减小。酯化度（DE）小于50 的果胶称为低甲氧基果胶，低甲氧基果胶形成凝胶不需要糖，但必须有多价离子存在，如钙离子、铝离子等。
（3）pH 的影响：果胶一般在pH2.7-3.5 形成凝胶，最适pH3.2 ，低甲氧基果胶在pH2.5-6.5 形成凝胶。
（4）温度。
4、试比较α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶的异同并论述他们在水解淀粉的方式和产物上有何区别。
答：α-淀粉酶用于液化淀粉又称为液化酶，β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶用于淀粉糖化，又称为糖化酶。α-淀粉酶:是一种内切酶，只能水解α-1， 4 糖苷键，不能水解α-1，6 糖苷键，但可越过α-1，6 糖苷键水解α-1，4 糖苷键，但不能水解麦芽糖中的α-1，4 糖苷键，利用α-淀粉酶对淀粉进行水解，产物中含有葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖。β-淀粉酶：是一种外切酶，从淀粉的还原端开始对淀粉进行水解，能水解α-1，4 糖苷件，不能水解α-1，6 糖苷键，且不能越过α-1，6 糖苷键水解α-1，4 糖苷键，利用β-淀粉酶对淀粉进行水解，产物中含有β-麦芽糖和β-极限糊精。葡萄糖淀粉酶：是一种外切酶，从淀粉的非还原端水解α-1，4，α-1，6 和α-1，3 糖苷键，最终产物为葡萄糖。
5、试论述糖的溶解度、结晶性、保湿性、吸湿性、冰点降低等性质在实际生产中有何应用，
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并请举例说明。
第四章蛋白质
一、填空题
1、根据食品中结合蛋白质的辅基的不同，可将其分为：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、金属蛋白等。
2、一般蛋白质织构化的方法有：热凝固和薄膜形成、纤维纺丝和热塑挤压。
3、面粉中面筋蛋白质的种类对形成面团的性质有明显的影响，其中麦谷蛋白决定面团的弹性、粘结性、混合耐受性，而麦醇溶蛋白决定面团的延伸性和膨胀性。
4、衡量蛋白质乳化性质的最重要的两个指标是乳化活性和乳化稳定性。
5、举出4 种能体现蛋白质起泡作用的食品：蛋糕、棉花糖、啤酒泡沫、面包等。 6、食品中常见的消泡剂是硅油。
7、明胶形成的凝胶为可逆凝胶，而卵清蛋白形成的凝胶为不可逆凝胶，其中主要的原因是卵清蛋白二硫键含量高而明胶中二硫键含量低。
8、举出5 种能引起蛋白质变性的物理因素热作用、高压、剧烈震荡、辐射， 界面失活等。 9、举出5 种能引起蛋白质变性的化学因素酸、碱、重金属离子、高浓度盐、有机溶剂等。 二、名词解释 1、单细胞蛋白：
2、蛋白质变性：蛋白质变性是指当天然蛋白质受到物理或化学因素的影响时，使蛋白质分子内部的二、三、四级结构发生异常变化，从而导致生物功能丧失或物理化学性质改变的现象。
3、盐析：当溶液中的中性盐浓度在0.5mol/L 时，可增加蛋白质的溶解性，盐作用减弱蛋白质分子之间的相互作用。
4、盐溶：当溶液中的中性盐的浓度大于1mol/L 时，蛋白质会沉淀析出，这是盐与蛋白质竞争水分的结果。
5、蛋白质织构(组织)化：是指采用物理或化学方法改变原料蛋白质的组织形式，使其形成具有咀嚼性和良好持水性的产品。
6、面团形成：小麦胚乳中的面筋蛋白质在当有水分存在时在室温下混合和揉搓能够形成强内聚力和粘弹性糊状物的过程。
7、蛋白质共凝胶作用：不同的蛋白质相互混合，可促进凝胶的形成，将这种现象称为蛋白质的共凝胶作用。在蛋白质溶液中添加多糖，如在带正电荷的明胶与带负电荷的褐藻酸盐或果胶酸盐之间通过离子相互作用形成高熔点凝胶。
三、问答题
1、试论述影响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中的重要性。 答：蛋白质与水的相互作用：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）同水分子之间发生了相互作用。影响蛋白质水溶性的应素很多：（1）pH>pI 时，蛋白质带负电荷，pH=pI 时，蛋白质不带电荷，pH （2）离子强度：μ=0.5∑CiZi2 ，Ci 表示离子强度，Zi 表示离子价数。盐溶：当溶液中的中性盐浓度在0.5mol/L 时，可增加蛋白质的溶解性，盐作用减弱蛋白质分子之间的相互作用。盐析：当溶液中的中性盐的浓度大于1mol/L 时，蛋白质会沉淀析出，这是盐与蛋白质竞争水分的结果。不同盐类对蛋白质的盐析作用强弱不同。将这种强弱顺序称为感胶离子序：SO42- （3）非水溶剂：有些有机溶剂可引起蛋白质变性沉淀，主要是有机溶剂降低了水的介电常数，蛋白质之间的静电斥力降低。 5
食品化学习题集答案
