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圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第二部分 课后习题
第1章 绪论
1.什么是食品化学?它的研究内容和范畴是什么? 答:(1)食品化学的定义
食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学,即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、储藏和运销过程中的变化及其对食品品质和安全性的影响,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的一门学科。
(2)食品化学的研究内容
①食品中营养成分、呈色、香、味成分和有害成分以及生理活性物质的化学组成、性质、结构和功能以及新的分析技术。
②阐明食品成分之间在生产、加工、储存、运销中的变化,即化学反应历程、中间产物和最终产物的结构及其对食品的品质和卫生安全性的影响。
③确定影响食品品质和安全性的主要因素。
④研究食品储藏加工的新技术,开发新的产品和新的食品资源以及新的食品添加剂等。 (3)食品化学的研究范畴
①根据研究内容的主要范围,食品化学主要包括食品营养成分化学、食品色香味化学、食品工艺中的化学、食品物理化学和食品有害成分化学及食品分析技术。
②根据研究内容的物质分类,食品化学主要包括食品碳水化合物化学、食品油脂化学、
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂、维生素化学、食品矿质元素化学、调味品化学、食品风味化学、食品色素化学、食品毒物化学和食品保健成分化学。
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?
答:食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响如表2-1所示。
表2-1 食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响 反应种类 非酶褐变(Maillard反应) 酶促褐变 氧化反应 水解反应 与金属的反应 脂类的反应 环化反应 聚合反应 蛋白质的反应 变性反应 交联反应 举例 焙烤食品色、香、味的形成 切开的水果迅速变褐 脂肪产生异味,维生素降解,色素退色,蛋白质营养价值降低 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素等的水解 与花青素作用改变颜色,叶绿素脱镁变色,催化自动氧化 产生单环脂肪酸 油炸中油的泡沫产生和黏稠度的增加 卵清凝固、酶失活 在碱性条件下加工蛋白质使其营养价值降低 宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸 异构化反应 顺式不饱和脂肪酸-反式不饱和脂肪酸,非共轭脂肪酸-共轭脂肪酸 糖的酵解反应
3.食品化学的研究方法有何特色?
答:食品化学的研究方法是通过实验和理论探讨、从分子水平上分析和综合认识食品物质变化的方法。其主要特色是包括实验和理论探讨两部分。
(1)实验设计
为分析和综合有一个清晰的背景,通常采用一个简化的、模拟的食品物质系统来进行实验,再将其实验结果应用于真实的食品体系。食品化学的实验包括理化实验和感官实验。
(2)反应动力学
化学反应动力学是探讨物质浓度、碰撞几率、空间阻碍、活化能垒、反应温度和压力以
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 及反应时间对反应速度和反应平衡影响的研究体系。通过速率方程和动力学方程的建立和研究,深化对反应中间产物、催化因素和反应方向及程度受各种条件影响的认识。
(3)研究成果
食品化学研究成果最终将转化为:合理的原料配比、有效的反应物接触屏障的建立、适当的保护或催化措施的应用、最佳反应时间和温度的设定、光照、氧含量、水分活度和pH值等的确定,从而得出最佳的食品加工储藏方法。
4.你认为食品化学有哪些“生长点”? 答:食品化学的“生长点”有:
(1)利用食品化学相关知识开发更营养、更安全和具有保健作用的食品。 (2)将食品化学与生物工程相结合。
①通过食品化学的研究来指明原有生物原料的物性有哪些需要改造和改造的关键在哪里,指明何种食品添加剂和酶制剂是急需的以及它们的结构和性质如何。
②生物工程产品的结构和性质有时并不和食品中的应用要求完全相同,需要进一步分离、纯化、复配、化学改性和修饰,在这些工作中,食品化学具有最直接的指导意义。
③生物工程可能生产出传统食品中没有用过的材料,需由食品化学研究其在食品中利用的可能性、安全性和有效性。
(3)解决现有食品工业生产中存在的各种各样的技术问题,如变色变味、质地粗糙、货架期短、风味不自然等问题。
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圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第2章 水分
1.如何从理论上解释水的独特理化性质?
答:水分子的三维氢键缔合为说明水的异常物理性质奠定了理论基础。水的异常物理性质与断裂水分子间氢键需要额外能量有关。
(1)水反常的介电常数也与氢键缔合有关,因为水的氢键缔合而生成了庞大的水分子簇,产生了多分子偶极子,从而使水的介电常数显著增大。
(2)水的低黏度也与结构有关,因为氢键网络是动态的,当分子在纳秒(ns)甚至皮秒(ps)这样短暂的时间内改变它们与邻近分子之间的氢键的键合关系时,会增大分子的流动性。
2.食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用?食品中水的存在形式有哪些?各有何特点?
答:(1)食品中的物质与水的相互作用方式 ①水与离子及离子基团的相互作用
与离子或离子基团(Na+、Cl-、-COO-等)相互作用的水是食品中结合得最紧密的一部分水,可通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用(离子-偶极子)而产生水合作用。
②水与具有形成氢键能力的中性基团的相互作用
水能够与各种合适的基团,如羟基、氨基、羧基、酰胺或亚氨基等极性基团形成氢键。此外,在生物大分子的2个部位或2个大分子之间可形成由几个水分子所构成的“水桥”。
③水与非极性物质的相互作用
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 把疏水性物质,如烃类、稀有气体、脂肪酸、氨基酸以及蛋白质的非极性基团等加入水中,由于极性的差异发生了体系熵的减少,在热力学上是不利的(ΔG>0),此过程称为疏水水合。
(2)食品中水的存在形式及特点
根据食品中水与非水物质发生相互作用的性质和程度,可将食品中的水分为体相水和结合水。
①结合水
结合水又称束缚水或固定水,通常是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水。结合水呈现低的流动性,在-40℃不结冰,不能作为所加入溶质的溶剂,在氢核磁共振中使氢的谱线变宽。
②体相水
体相水又称游离水,是指食品中除了结合水以外的那一部分水,可分为3类:不移动水或滞化水、毛细管水和自由流动水。
a.不移动水或滞化水是指被组织中的显微和亚显微结构及膜所阻留住的水,食品中通常有凝胶或有细胞结构时就可能有滞化水,这些水不能自由流动。
b.毛细管水是指在生物组织的细胞间隙和食品结构组织中,由毛细管力所截留的水,在生物组织中又称细胞间水,其物理和化学性质与滞化水相同。
c.自由流动水是指动物的血浆、淋巴和尿液,植物的导管和细胞内液泡中的水以及食品中肉眼可见的水,系可以自由流动的水。
3.水分含量与水分活度的关系和区别在哪些方面?什么是水分的吸附等温线?其曲线形状受哪些因素的影响?水分活度对食品稳定性有哪些影响?
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