食品化学习题集
DNA；美拉德反应对胶原蛋白的结构有负面的作用，将影响到人体的老化和糖尿病的形成。 3 非酶褐变反应的影响因素和控制方法。
影响非酶褐变反应的因素 （1）糖类与氨基酸的结构
还原糖是主要成分，其中以五碳糖的反应最强。在羰基化合物中，以α-己烯醛褐变最快，其次是α-双羰基化合物，酮的褐变最慢。至于氨基化合物，在氨基酸中碱性的氨基酸易褐变。蛋白质也能与羰基化合物发生美拉德反应，其褐变速度要比肽和氨基酸缓慢。
（2）温度和时间
温度相差10℃，褐变速度相差3～5倍。30℃以上褐变较快，20℃以下较慢，所以置于10℃以下储藏较妥。 （3）食品体系中的pH值
当糖与氨基酸共存，pH值在3以上时，褐变随pH增加而加快；pH2.0～3.5范围时，褐变与pH值成反比；在较高pH值时，食品很不稳定，容易褐变。中性或碱性溶液中，由抗坏血酸生成脱氢抗坏血酸速度较快，不易产生可逆反应，并生成2，3-二酮古罗糖酸。碱性溶液中，食品中多酚类也易发生自动氧化，产生褐色产物。降低pH可防止食品褐变，如酸度高的食品，褐变就不易发生。也可加入亚硫酸盐来防止食品褐变，因亚硫酸盐能抑制葡萄糖变成5-羟基糠醛，从而可抑制褐变发生。
（4）食品中水分活度及金属离子
食品中水分含量在10～15％时容易发生，水分含量在3％以下时，非酶褐变反应可受到抑制。含水量较高有利于反应物和产物的流动，但是，水过多时反应物被稀释，反应速度下降。
（5）高压的影响 压力对褐变的影响，则随着体系中的pH不同而变化。在pH6.5时褐色化反应在常压下比较慢。但是，在pH8.0和10.1时，高压下褐色形成要比常压下快得多。
非酶褐变的控制
（1）降温，降温可减缓化学反应速度，因此低温冷藏的食品可延缓非酶褐变。（2）亚硫酸处理，羰基可与亚硫酸根生成加成产物，此加成产物与R-NH2反应的生成物不能进一步生成席夫碱，因此抑制羰氨反应褐变。（3）改变pH值，降低pH值是控制褐变方法之一。（4）降低成品浓度，适当降低产品浓度，也可降低褐变速率。（5）使用不易发生褐变的糖类，可用蔗糖代替还原糖。（6）发酵法和生物化学法，有的食品糖含量甚微，可加入酵母用发酵法除糖。或用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶混合酶制剂除去食品中微量葡萄糖和氧。（7）钙盐，钙可与氨基酸结合成不溶性化合物，有协同SO2防止褐变的作用。 4 食品中主要的功能性低聚糖及其作用。
在一些天然的食物中存在一些不被消化吸收的并具有某些功能的低聚糖，它们又称功能性低聚糖，具有以下特点：不被人体消化吸收，提供的热量很低，能促进肠道双歧杆菌的增殖，预防牙齿龋变、结肠癌等。
（1）大豆低聚糖
大豆低聚糖广泛存在于各种植物中，主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖。成人每天服用3～5g低聚糖，即可起到增殖双歧杆菌的效果。
（2）低聚果糖
低聚果糖是在蔗糖分子上结合1～3个果糖的寡糖，存在于果蔬中， 可作为高血压、糖尿病和肥胖症患者的甜味剂，它也是一种防龋齿的甜味剂。
（3）低聚木糖
是由2～7个木糖以β-1，4糖苷键结合而成的低聚糖，它在肠道内难以消化，是极好的双歧杆菌生长因子，每天仅摄入0.7g即有明显效果。
（4）甲壳低聚糖
是一类由N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接起来的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖。它有许多生理活性，如提高机体免疫能力、增强机体的抗病抗感染能力、抗肿瘤作用、促进双歧杆菌增殖等。
（5）其他低聚糖
低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖以及低聚龙胆糖等都是双歧菌生长因子，可使肠内双歧杆菌增殖，保持双歧杆菌菌群优势，有保健作用。 5 膳食纤维的生理功能。
（1）营养功能
- 11 -
食品化学习题集
可溶性膳食纤维可增加食物在肠道中的滞留时间，延缓胃排空，减少血液胆固醇水平，减少心脏病、结肠癌发生。不溶性膳食纤维可促进肠道产生机械蠕动，降低食物在肠道中的滞留时间，增加粪便的体积和含水量、防止便秘。
（2）预防肥胖症和肠道疾病
富含膳食纤维的食物易于产生饱腹感而抑制进食量，对肥胖症有较好的调节功能。此外，可降低肠道中消化酶的浓度而降低对过量能量物质的消化吸收；与肠道内致癌物结合后随粪便排出；加快肠腔内毒物的通过，减少致癌物与组织接触的时间。
（3）预防心血管疾病
膳食纤维通过降低胆酸及其盐类的合成与吸收，加速了胆固醇的分解代谢，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的胆道再吸收，限制了胆酸的肝肠循环，进而加快了脂肪物的排泄。
（4）降低血压
膳食纤维促使尿液和粪便中大量排出钠、钾离子，从而降低血液中的钠/钾比，直接产生降低血压的作用。 （5）降血糖
膳食纤维可吸附葡萄糖，减少糖类物质在体内的吸收和数量，延缓吸收速度。 (6) 抗乳腺癌
膳食纤维减少血液中诱导乳腺癌雌激素的比率。 (7) 抗氧化性和清除自由基作用
膳食纤维中的黄酮、多糖类物质具有清除超氧离子自由基和羟自由基的能力。 （8）提高人体免疫能力
食用真菌类提取的膳食纤维具有通过巨噬细胞和刺激抗体的产生，达到提高人体免疫力的生理功能。 （9）改善和增进口腔、牙齿的功能
增加膳食中的纤维素，则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，使口腔保健功能得到改善。 （10）其它作用
膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率与发病程度有很大的关系。
第4章 脂类 习题答案
一、填空题
1 脂肪；磷脂；糖脂；固醇 2 脂溶性；合成前体；必需脂肪酸 3 氢；软脂酸；双键；四 4 简单；复合；衍生 5 无色；无味；黄绿 6 比体积；热；熔化 7 O/W；W/O 8 微生物；乳脂酶
9 压榨；有机溶剂；熬炼 10 游离脂肪酸；磷脂；色素
11 叶绿素；叶黄素；胡萝卜素；叶绿素 12 一种三酰基甘油分子内；不同分子间；随机；定向 13 有机溶剂；水 14 顺式(cis-)；反式(trans-)；同侧；异侧
15 磷酸甘油酯；脂肪酸；磷酸 16 氨基醇；肌醇；胆碱；乙醇胺；丝氨酸；肌醇 17 鞘氨醇；酰胺；长链脂肪酸；神经酰胺 18 羟基；磷酸；胆碱；乙醇胺 19 脂肪酸；高级一元醇 20 烟点；闪点；着火点
二、选择题
1A；2C；3B；4D；5C； 6B； 7A； 8D； 9A； 10 B；11A；12C；13D；14A；15C；16D；17C；18B；19B； 20A
三、名词解释
1 中性脂肪
人体内储存的脂类，三酰基甘油占到99%，根据三酰基甘油在室温下的存在状态，习惯上将液体状态的称为油，固体状态的称为脂肪，它们统称为油脂或中性脂肪。 2 磷脂
- 12 -
食品化学习题集
磷脂是含磷酸的复合脂类，由于所含醇的不同，可以分为甘油磷脂类和鞘氨醇磷脂类，它们的醇分别是甘油和鞘氨醇。 3 衍生脂类
是具有脂类一般性质的简单脂类或复合脂类的衍生物，包括脂肪酸、固醇类、碳氢化合物、类胡萝卜素、脂溶性维生素等。 4 甘油磷脂
甘油磷脂即磷酸甘油酯，所含甘油的1位和2位的两个羟基被脂肪酸酯化，3位羟基被磷酸酯化，称为磷脂酸。
5 烟点
是指在不通风的条件下加热，观察到样品发烟时的温度。 6 闪点
是在严格规定的条件下加热油脂，油脂挥发能被点燃、但不能维持燃烧的温度。 7 着火点
是在严格规定的条件下加热油脂，直到油脂被点燃后能够维持燃烧5s以上时的温度。
8 固体脂肪指数
油脂中固液两相比例又称为固体脂肪指数。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。 9 同质多晶
同质多晶是指具有相同化学组成但晶体结构不同的一类化合物，这类化合物熔化时可生成相同的液相。不同形态的固体晶体称为同质多晶体。 10 塑性脂肪
室温下呈固态的油脂如猪油、牛油实际是由液体油和固体脂两部分组成的混合物，通常只有在很低的温度下才能完全转化为固体。这种由液体油和固体脂均匀融合并经一定加工而成的脂肪称为塑性脂肪。 11 乳化剂
乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的稳定性。 12 乳状液
乳状液是由两种不互溶的液相组成的分散体系，其中一相是以直径0．1～50μm的液滴分散在另一相中，以液滴或液晶的形式存在的液相称为“内”相或分散相，使液滴或液晶分散的相称为“外”相或连续相。在乳状液中，液滴和(或)液晶分散在液体中，形成水包油（O/W）或油包水（W/O）的乳状液。 13 酸败
脂类氧化是含脂食品品质劣化的主要原因之一，它使食用油脂及含脂肪食品产生各种异味和臭味，统称为酸败。 14 油脂氢化
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。
15 酯交换
酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布，使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排，改善其性能，它包括在一种三酰基甘油分子内的酯交换和不同分子间的酯交换反应。 16脂类的酶促氧化
脂肪在酶参与下发生的氧化反应，称为脂类的酶促氧化，主要是脂肪氧化酶催化这个反应。
17 脂类水解
脂类化合物在有水条件下，在酸、碱、加热或酶作用下会发生水解，释放出游离脂肪酸。三酰基甘油的水解分步进行，经二酰基甘油、一酰基甘油最后生成甘油。 18 简单脂类
由脂肪酸和醇类形成的酯的总称，主要有脂肪及蜡类。
19 复合脂类
由脂肪酸、醇及其他基团所组成的酯，主要有甘油磷脂、鞘磷脂、脑苷脂和神经节苷脂。
20 抗氧化剂
抗氧化剂可以抑制或延缓油脂的氧化，按抗氧化机理分为自由基清除剂、单重态氧猝灭剂、氢过氧化物分解
- 13 -
食品化学习题集
剂、酶抑制剂、抗氧化增效剂等。
四、简答题
1 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39.7kJ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（前列腺素、性激素、肾上腺素等）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。 2 油脂的同质多晶现象在食品加工中的应用。
（1）用棉子油生产色拉油时，要进行冬化以除去高熔点的固体脂这个工艺要求冷却速度要缓慢，以便有足够的晶体形成时间，产生粗大的β型结晶，以利于过滤。
（2）人造奶油要有良好的涂布性和口感，这就要求人造奶油的晶型为细腻的β′型。在生产上可以使油脂先经过急冷形成ɑ型晶体，然后再保持在略高的温度继续冷却，使之转化为熔点较高β′型结晶。
（3）巧克力要求熔点在35℃左右，能够在口腔中融化而且不产生油腻感，同时表面要光滑，晶体颗粒不能太粗大。在生产上通过精确的控制可可脂的结晶温度和速度来得到稳定的复合要求的β型结晶。具体做法是，把可可脂加热到55℃以上使它熔化，再缓慢冷却，在29℃停止冷却，然后加热到32℃，使β型以外的晶体熔化。多次进行29℃冷却和33℃加热，最终使可可脂完全转化成β型结晶。 3 油脂的塑性主要取决于哪些因素？
（1）油脂的晶型：油脂为β′型时，塑性最好，因为β′型在结晶时会包含大量小气泡，从而赋予产品较好的塑性；β型结晶所包含的气泡大而少，塑性较差。
（2）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。
（3）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。 4 脂肪酸在三酰基甘油分子中分布的理论。
（1）均匀或最广分布：天然脂肪的脂肪酸倾向于可能广泛地分布在全部三酰基甘油分子中。 （2）随机分布：脂肪酸在每个三酰基甘油分子内和全部三酰基甘油分子间都是随机分布的。
（3）有限随机分布：动物脂肪中饱和与不饱和脂肪酸是随机分布的，而全饱和三酰基甘油的量只能达到使脂肪在体内保持流动的程度。
（4）1，3-随机-2-随机分布：脂肪酸在Sn-1,3位和Sn-2位的分布是独立的，互相没有联系，而且脂肪酸是不同的；Sn-1,3位和Sn-2位的脂肪酸的分布式随机的。
（5）1-随机-2-随机-3-随机分布：天然油脂中脂肪酸在甘油分子的3个位置上的分布是相互独立的。 5 食品中常用的乳化剂有哪些？
根据乳化剂结构和性质分为阴离子型、阳离子型和非离子型；根据其来源分为天然乳化剂和合成乳化剂；按照作用类型分为表面活性剂、黏度增强剂和固体吸附剂；按其亲水亲油性分为亲油型和亲水型。
食品中常用的乳化剂有以下几类： （1）脂肪酸甘油单酯及其衍生物。 （2）蔗糖脂肪酸酯。
（3）山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物。 （4）磷脂。
6 影响食品中脂类自动氧化的因素。
（1）脂肪酸组成
脂类自动氧化与组成脂类的脂肪酸的双键数目、位置和几何形状都有关系。双键数目越多，氧化速度越快，顺式酸比反式异构体更容易氧化；含共轭双键的比没有共轭双键的易氧化；饱和脂肪酸自动氧化远远低于不饱和脂肪酸；游离脂肪酸比甘油酯氧化速率略高，油脂中脂肪酸的无序分布有利于降低脂肪的自动氧化速度。
（2）温度
一般说来，脂类的氧化速率随着温度升高而增加，因为高温既可以促进游离基的产生，又可以加快氢过氧化
- 14 -
食品化学习题集
物的分解。
（3）氧浓度
体系中供氧充分时，氧分压对氧化速率没有影响，而当氧分压很低时，氧化速率与氧分压近似成正比。 (4) 表面积
脂类的自动氧化速率与它和空气接触的表面积成正比关系。所以当表面积与体积之比较大时，降低氧分压对降低氧化速率的效果不大。
(5) 水分
在含水量很低(aw低于0.1)的干燥食品中，脂类氧化反应很迅速。随着水分活度的增加，氧化速率降低，当水分含量增加到相当于水分活度0.3时，可阻止脂类氧化，使氧化速率变得最小，随着水分活度的继续增加
（aw=0.3-0.7），氧化速率又加快进行，过高的水分活度(如aw大于0.8)时，由于催化剂、反应物被稀释，脂肪的氧化反应速度降低。
(6) 助氧化剂
一些具有合适氧化-还原电位的二价或多价过渡金属元素，是有效的助氧化剂，如Co、Cu、Fe、Mn和Ni等。 (7) 光和射线
可见光、紫外线和高能射线都能促进脂类自动氧化，这是因为它们能引发自由基、促使氢过氧化物分解，特别是紫外线和γ射线。
(8) 抗氧化剂
抗氧化剂能延缓和减慢脂类的自动氧化速率。
7 油炸过程中油脂的化学变化。
油炸基本过程：温度150℃以上，接触油的有O2和食品，食品吸收油，在这一复杂的体系中，脂类发生氧化、分解、聚合、缩合等反应。
（1）不饱和脂肪酸酯氧化热分解生成过氧化物、挥发性物质，并形成二聚体等。 （2）不饱和脂肪酸酯非氧化热反应生成二聚物和多聚物。
（3）饱和脂肪酸酯在高温及有氧时，它的α-碳、β-碳和γ-碳上形成氢过氧化物，进一步裂解生成长链烃、醛、酮和内酯。
（4）饱和脂肪酸酯非氧化热分解生成烃、酸、酮、丙烯醛等。
油炸的结果：色泽加深、黏度增大、碘值降低、烟点降低、酸价升高和产生刺激性气味。
8 油脂可以经过哪些精炼过程？
（1）脱胶
脱胶主要是除掉油脂中的磷脂。在脱胶预处理时，向油中加入2％～3％的水或通水蒸气，加热油脂并搅拌，然后静置或机械分离水相。脱胶也除掉部分蛋白质。
（2）碱炼
碱炼主要除去油脂中的游离脂肪酸，同时去除部分磷脂、色素等杂质。碱炼时向油脂中加入适宜浓度的氢氧化钠溶液，然后混合加热，游离脂肪酸被碱中和生成脂肪酸钠盐（皂脚）而溶于水。分离水相后，用热水洗涤油脂以除去参与的皂脚。
（3）脱色
脱色除了脱除油脂中的色素物质外，还同时除去了残留的磷脂、皂脚以及油脂氧化产物，提高了油脂的品质和稳定性。经脱色处理后的油脂呈淡黄色甚至无色。脱色主要通过活性白土、酸性白土、活性炭等吸附剂处理，最后过滤除去吸附剂。
（4）脱臭
用减压蒸馏的方法，也就是在高温、减压的条件下向油脂中通入过热蒸汽来除去。这种处理方法不仅除去挥发性的异味化合物，也可以使非挥发性异味物质通过热分解转变成挥发性物质，并被水蒸气蒸馏除去。 9 酯交换及其意义。
酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布，使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排，改善其性能。它包括在一种三酰基甘油分子内的酯交换和不同分子间的酯交换反应。
酯交换反应广泛应用在起酥油的生产中，猪油中二饱和酸三酰基甘油分子的碳2位置上大部分是棕榈酸，形成的晶粒粗大，外观差，温度高时太软，温度低时又太硬，塑性差。随机酯交换能够改善低温时的晶粒，但塑性仍不理想。定向酯交换则扩大了塑性范围。
- 15 -