2011食品化学复习题答案(仅供参考)

2018-11-15 20:59

2011食品化学复习题

简答题: 1、在食品加工贮藏过程中,引起食品组分发生化学反应的客观因素有哪些?这些因素对反应的影响趋势通常是怎样的?

答:(1)温度:化学反应的速度随温度增高而加快,但是当温度达到一定值时,食品中酶的活性降低,化学反应变慢。

(2)时间(t)

(3)温度速率(dT/dt)

(4)pH值(对微生物和酶的影响)

(5)产品成分(决定参与化学反应的物质) (6)水分活度(Aw):降低水分活度可延缓酶促褐变和非酶褐变的进行,但水分活度过低,会加快脂肪的氧化酸败。

(7)气体(O2、CO2、乙烯) (8)光照

2、简述天然糖类化合物的分类及组成特点,并分别列举2-3例加以说明。 答:从糖组成单元上分为:

(1)单糖:单糖是指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物,具有开链式和环式结构,根据单糖分子中碳原子的数目,可将单糖分为丙糖、丁糖、戊糖、和己糖等;食品工业中最常用的单糖为葡萄糖、果糖。

(2)低聚糖(oligo-,2~10个单糖):双糖、低聚糖 ;根据组成低聚糖的单糖分子的同与否分为均低聚糖和杂低聚糖,前者是以同种单糖聚合而成,如麦芽糖,环糊精等。后者由不同单糖聚合而成,如蔗糖、棉籽糖。

(3)多糖(poly-,>10个单糖):均聚糖、杂聚糖 ;如淀粉、纤维素。 (4)糖苷(glycone+aglycone):概念:具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢被烷基或芳基所取代的缩醛衍生物。 组成:糖基+配糖体 如苦杏仁苷 、柚皮苷、花青素等。 3、列举食品加工中三类常见的糖类衍生物,并略述其主要功能。

答:(1)甲基纤维素:<1>本身是一种优良的乳化剂。 <2>在一般的食用多糖中有最优良的成膜性。因此,甲基纤维素可增强食品对水的吸收与保持,使油炸食品减少对油脂的吸收,在某些食品中可起脱水抑制剂和填充剂的作用。

(2)羧甲基纤维素CMC:CMC-Na 提高乳制品稳定性以防止酪蛋白沉淀。在果酱、番茄酱中添加CMC-Na,不仅增加粘度,还可增加固形物含量,使组织柔软细腻。在面包中添加CMC-Na,可增加其保水作用,防止淀粉的老化。

(3)微晶纤维素:在高温加工中,能稳定泡沫和乳浊液;提高果胶和淀粉凝胶的耐热性;提高粘附力;替代脂肪和控制冰晶生长。

4、以果胶为例,从多糖基本结构上,试述影响其物理化学性质(溶解性、粘度、胶凝性等)的重要因素。

答:【1】果胶在水中的溶解度随聚合度增加而减少,在一定程度上还随酯化程度增加而加大。 【2】果胶所形成的溶液是高粘度溶液,其粘度与分子链长度成正比。 【3】影响果胶凝胶强度的因素: (1)果胶相对分子质量与凝胶强度。在相同条件下,果胶相对分子质量越大,形成的凝胶越强,如果果胶分子链降解,形成的凝胶强度就比较弱。

(2)果胶酯化度与凝胶强度。果胶的凝胶强度随着酯化度增加而增大,因为凝胶网络结构形成时的结晶中心位于酯基团之间,同时果胶的酯化度也影响凝胶速度,果胶的凝胶速度随酯化度增加而增大。

5、简述蛋白质在食品加工中的重要功能性质,并示例说明。

答:(1)乳化性:蛋白质饮料、色拉酱、冰淇淋、蛋糕、肉卤、低脂肪肉肠等食品的加工都是利用蛋白质的乳化性。蛋白质是两亲性物质,既有亲水基又有疏水基,在油水体系中,蛋白质自发迁移到油水界面,疏水基定向到油向,而亲水基定向到水相,并扩展开来,在界面形成一层蛋白质吸附层,降低两相间的界面张力,从而起到稳定乳化液的作用。(2)起泡性:搅打奶油、蛋糕、面包、冰淇淋等食品的加工都是利用蛋白质的起泡性。蛋白质结构中既有亲水基又有疏水基,能够吸附在气-水界面上,一旦被界面吸附,蛋白质形成一层膜,可阻止小气泡的聚集,有助于稳定气泡。(3)风味结合性:蛋白质通过疏水相互作用与各种风味物质相结合,有利增强疏水性的条件都会促进风味结合。(4)胶凝作用:形成固体弹性凝胶,提高食品的吸水性、增稠、粘着脂肪外,对食品中成分的乳化-发泡稳定性也有帮助。用于肉制品、凝胶、各种加热的肉糜鱼制品等。 6、结合某一蛋白质原料,简述蛋白质发生变性后的基本性质特点,并分析可能引起变性的影响因素。 答:

7、简述GB2760和Codex对食品添加剂的规定及大致分类情况。 答:

8、简述硝酸盐和亚硝酸盐的应用及作用机理。 答:

9、BHA、BHT与PG的主要应用领域。 答:

10、简述腌制处理与肉制品保水性的关系。 答:

11、简述食品冰温保藏的原理。

答:大多数的生物组织冰点都低于0℃,当温度处于冰点以上的温度时,组织细胞中含有许多糖类,无机盐,可溶性蛋白质等成分,而各种天然高分子物质以空间网状结构存在,使水分子之间的移动在某种程度上受到一定阻碍而产生冻结回避现象,因而细胞液与纯水存在差异。

冰温的机理一般包过两个内容:(1)将食品的温度控制在冰温的范围内,使组织细胞处于活动的状态。(2)当食品的冰点较高时,可以向其中加一些相应的有机物或无机物来降低食品的冰点,使冰温带加宽。

食品是一个生物活动状态体,在一定条件下经过冷却理后,生物组织会自动分泌出无机盐、可溶性蛋白质等以保持组织细胞的生存状态,此过程在生物学上称为“生物体防御反应”。当冷却温度临近冻结点时,贮藏食品达到一种休眠的状况,从而使产品在“休眠”状态下保存,这个时候组织细胞的新陈代谢率最小,所消耗的能量也最小,因此可以有效地贮藏食品。 12、简述在食品加工中如何通过控制水分活度来提高食品的保藏性。

答:①对微生物的影响:微生物是食品腐败变质的主要原因。食品的水分活度决定了微生物在食品中萌发的时间、生长速率及死亡率。不同的微生物在食品中繁殖时对水分活度的要求不同。一般来说,细菌繁殖活动所需的Aw 一般细菌为0.94-0.99,酵母菌0.88左右,霉菌0.80左右。嗜盐细菌为0.75左右,耐干燥霉菌和高渗酵母为0.65~0.60。当水分活度低于某种微生物生长的最低水分活度时,这种微生物就不能生长。水分活度在0.6以下的食品一般可以长期保存,为长货架期食品。

②酶促反应的影响:当Aw降低到0.25-0.30时,就能有效的阻止酶促反应

③对非酶促褐变的影响:当水分活度在一定范围内时,非酶促褐变随着水分活度的增大而加速。Aw值在0.6-0.7之间时褐变最为严重。

④淀粉老化:在水分含量达30%-60%时淀粉老化速度最快,如果减低水分含量则老化速度减慢。当水分以结合水存在时,淀粉不会发生老化。

⑤对脂肪氧化酸败的影响:脂肪的非酶反应在aw很低时便开始反应,其后一方面由于水与氢过

氧化物结合抑制其降解,另一方面由于水与金属离子作用而抑制其催化的反应,反应速率下降,直到aw=0.33,随后,随着增加的水加大了氧的溶解度,并使脂分子膨胀,易被氧化部分暴露,氧化反应加快,直到aw=0.73,其后,水稀释了反应体系,反应速度再次下降。

⑥对蛋白质变性的影响:水分活度大会加速蛋白质氧化作用。导致蛋白质变性。 ⑦对水溶性色素的影响:一般而言,Aw增大,水溶性色素分解的速度就会加快。

综上所述:减低水分活度可以延缓酶促褐变和非酶促褐变的进行,减少食品营养成分的破坏,防止水溶性色素的分解。但水分活度过低会加速脂肪的氧化酸败,还能引起非酶褐变。要提高食品的保藏性,最好将Aw保持在结合水范围内。

13、简述多不饱和脂肪酸ω-3,ω-6的结构、种类及作用。 答:(1)分子结构:含有两个或两个以上双键且碳链长为18-22个碳原子的直链脂肪酸

(2)种类:

ω-3脂肪酸:十八碳三烯酸(俗称α亚麻酸);二十碳五烯酸(EPA);二十二碳六烯酸(DHA) ω-6脂肪酸:十八碳二烯酸(俗称亚油酸);十八碳三烯酸(俗称γ亚麻酸);二十碳四烯酸(花生四烯酸) (3)作用

(1)分子结构:含有两个或两个以上双键且碳链长为18-22个碳原子的直链脂肪酸 (2)种类:

ω-3脂肪酸:十八碳三烯酸(俗称α亚麻酸);二十碳五烯酸(EPA);二十二碳六烯酸(DHA) ω-6脂肪酸:十八碳二烯酸(俗称亚油酸);十八碳三烯酸(俗称γ亚麻酸);二十碳四烯酸(花生四烯酸) (3)作用

①可降低血液中甘油三酯和胆固醇的含量,具有降血压、预防心血管病的功效 ②可抑制血小板凝集,防止血栓形成和中风 ③ 预防炎症和哮喘。 ④降低血糖,预防糖尿病 ⑤预防乳腺癌和直肠癌

⑥促进脑细胞发育、提高脑细胞活性,提高记忆力 ⑦增强视网膜的反射力,预防视力减退 ⑧防止老年痴呆

14、简述反式脂肪酸的危害及其产生途径与控制措施。 答:1)产生途径:

1.植物油氢化时,会有一定量的反式异构体形成,例如:异油酸

2.油脂脱臭时,由于多不饱和脂肪酸暴露于高温,一些不饱和脂肪酸的顺式双键会转化为反式形式,异构化随温度、时间的不同而不同,并且反应程度会随脂肪酸多不饱和程度变化,不饱和度越高,顺式脂肪酸转化为反式脂肪酸的倾向性越大。

3. 生物体自然发生 (2)控制措施:

1严格控制油脂氢化工艺中工艺条件,例如高压、低温、高氢浓度及催化剂特性等。 2采用新型昂贵金属铂替代传统的镍作为催化剂,以便在较低温度下进行氢化反应。

3采用超临界液体氢化反应以加快反应速度,从而制取零反式不饱和脂肪酸的食用加工油脂产品。

4采用交酯化反应。

15、简述食品加工中风味物质的产生与调控方法。 答:答:(一)产生途径

1. 生物合成:指在食品体系中以氨基酸、脂肪酸、单糖等化合物为前体通过生物代谢合成的风味物质。

2. 酶的直接作用:单一酶与前提物质直接作用而生成香味物质。

3. 酶的间接作用:酶促反应的产物再作用于想香味前体,形成香气成分。 4. 加热分解:烹调、焙烤、油炸香味形成,主要的反应美拉德、焦糖化等。

5. 微生物作用:微生物产生的酶使原料成分生成小分子,经不同时期的化学反应生成许多风味物质。 6. 通过增香形成:加入一些本身具有香味的物质或者能产生香味的物质。 (二)调控方法

1. 酶的控制作用:在食品中加入香酶,提高食品的香气;加入特定的去臭酶,去掉不良气味的风味成分。

2. 微生物的控制作用:通过控制工艺条件,选择和纯化菌种来控制香气的产生。 3. 香气成分的稳定和隐藏作用:

A稳定:形成包含物(在食品表面形成一种水分子能通过而香气成分不能的半透性薄膜)、物理吸附作用(通过物理吸附作用与食品成分结合)。

B对异物进行掩蔽作用(用其他强烈气味来掩盖某种气味)、变调作用(使某种气味与其他气味混合后性质发生改变的现象)。

4. 香味成分的增强:加入香精;加入香味增强剂,提高和改善嗅细胞的敏感性。 论述题:

1、试述食品中糖类化合物在热、酸、碱、氧气以及与蛋白质共存等的情况下可能发生的化学变化,分别以具体示例加以说明。

答:食品中的糖类分子中具有羰基和羟基,因此具有醇羟基的成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应以及一些特殊反应。食品中的糖类化合物主要有以下几种重要的化学变化。

糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(140~170℃或以上),因糖发生脱水与降解,也会发生褐变反应,这种反应即为焦糖化反应。焦糖化反应产生两类产物:一类是糖的脱水产物焦糖;另一类是糖的裂解产物挥发性醛酮类。

糖类在无水条件下加热或者在高浓度时用稀酸处理,可发生焦糖化反应。如工厂焦糖的生产。 食品中糖类化合物由于都含有羰基,在一定环境条件下会与蛋白质中的氨基发生反应,经缩合聚合生成类黑色素的反应。称为非酶褐变反应即美拉德反应。在日常生活中经常会发生美拉德反应,如烘烤面包金黄色的生成,烤肉产生的棕红色,酱油、醋的棕红色等均与其有关。

单糖在碱性溶液中不稳定,易发生异构化和分解等反应。碱性溶液中单糖的稳定性与温度的关系很大,在温度较低的情况下还是相当稳定的,而温度升高,单糖会很快发生异构化和分解反应,并且这些反应发生的程度和形成的产物受很多因素的影响,如单糖的种类和结构,碱的种类和浓度,作用的时间和温度等。例如,稀碱溶液处理单趟会发生异构化;单糖与碱作用时,随碱浓度的增加,加热温度的提高或加热作用时间的延长,单糖还会发生分子内氧化还原反应与重排反应,生成羧酸累化合物称糖精酸类化合物。在浓碱作用下,单糖分解产生较小分子的糖、酸、醇和醛等化合物。

酸对于糖的作用,因酸的种类、浓度和温度的不同而不同。很微弱的酸度能促使单糖α和β异构体的转化,在稀酸和加热条件下,也能使单糖发生分子间脱水反应而缩合生成糖苷,产物包括二糖和其他低聚糖,这种反应叫做复合反应。糖和强酸共热则脱水生成糠醛。多糖物质在酸存在的情况下会发生水解反应,生成单糖。如淀粉在无机酸的催化下发生水解反应最终产物为葡萄糖。果胶物质在酸性和碱性条件下,也能发生水解,可是糖苷键和酯基裂解,在高温强酸下,糖苷酸残基发生脱羧作用。

糖类在氧气存在的情况下会发生氧化反应,生成醛或酮类化合物。 具体阐述:

(1)糖类与蛋白质共存时可以发生美拉德反应,即羰基与氨基经缩合,聚合成类黑色素。如焙烤面包产生的金黄色,烤肉产生的棕红色,熏干产生的棕褐色,酿造食品如啤酒的黄褐色,酱油、醋的棕黑色等均与美拉德反应有关。

美拉德反应的机理:美拉德反应过程可分为初期、中期、末期三个阶段。

初期阶段又包括糖胺缩合和分子重排两种作用。羰氨反应的第一步是氨基化合物中的游离氨基

与羰基化合物的游离羰基之间的缩合反应,最初产物是一个不稳定的亚胺衍生物,成为薛夫碱,此产物随即环化为氮代葡萄糖基胺。氮代葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排作用生成单果糖胺;此外,酮糖也可以与氨基化合物生成酮糖基胺,而酮糖基胺可以经过海因斯分子重排作用异构成2-氨基-2-脱氧葡萄糖。

中期阶段:重排产物果糖基胺可能通过多条途径进一步降解,生成各种糖基化合物,如羟甲基糠醛、还原酮等,这些化合物还可进一步发生反应。A、果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛。果糖基胺在pH≤5时,首先脱去胺残基,再进一步脱水生成5-羟甲基糠醛。B、果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮。还原酮类化合物的化学性质比较活泼,可进一步脱水后再与胺类缩合,也可裂解成较小的分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。C、氨基酸与二羰基化合物的作用。在二羰基化合物存在下,氨基酸可发生脱羧、脱氨作用,生成醛和二氧化碳,其氨基则转移到二羰基化合物上并进一步发生反应生成各种化合物,这一反应称为斯特勒克降解反应。D、果糖基胺通过其他途径生成各种杂环化合物,如吡啶、苯并吡啶、苯并吡嗪、呋喃化合物、呋喃化合物等。此外,阿姆德瑞产物还可以被氧化裂解,生成有氨基取代的羧酸化合物。

末期阶段:多羰基不饱和化合物一方面进行裂解反应,产生挥发性化合物;另一方面又进行缩合、聚合反应,产生褐黑色的类黑精物质,从而完成整个美拉德反应。A、醇醛缩合:是两分子醛的自相缩合,并进一步脱水生成不饱和醛的过程。B、生成类黑精物质的聚合反应。

(2)糖类在加热条件下产生的反应:焦糖化反应

糖类尤其是单糖在没有含氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温,因糖发生脱水与降解,也会产生褐变反应,这种反应称为焦糖化反应。

焦糖化反应主要有以下两类产物:一类是糖的脱水产物—焦糖;另一类是糖的裂解产物—挥发性醛、酮类等。

A.焦糖的形成:糖类在无水条件下加热,或者在高浓度时用稀酸处理,可发生焦糖化反应。由蔗糖形成焦糖的过程可分为3个阶段。开始阶段,蔗糖熔融,继续加热,当温度达到约200℃时,经约35分钟的起泡,蔗糖失去一分子水,生成异蔗糖酐,无甜味而具有温和的苦味。生成异蔗糖酐后,起泡暂时停止,稍后又发生二次起泡现象,这就是形成焦糖的第二阶段,持续时间比第一阶段长,约为55分钟,在此期间失水量达9%,形成的产物为焦糖酐。之后进入第三阶段,进一步脱水形成焦糖稀。若再继续加热,则生成高分子量的深色难溶的焦糖素。

B.糠醛和其他醛的生成。糖在强热下的另一类变化是裂解脱水等,形成一些醛类物质。如单糖在酸性条件下加热,主要进行脱水形成糠醛和糠醛衍生物。它们经聚合或与胺类反应,可生成深褐色的色素。单糖在碱性条件下加热,首先起互变异构作用,生成烯醇糖,然后断裂生成甲醛、五碳糖、乙醇糖、四碳糖等。这些醛类经过复杂缩合、聚合反应或发生羰氨反应均可生成黑褐色的物质。 (3)与碱的作用

单糖在碱性溶液中不稳定,易发生异构化和分解反应。

①异构化:D-葡萄糖在稀碱作用下,可通过烯醇式中间体转化得到D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖三种物质的平衡混合物,

②糖精酸的生成:单糖与碱作用时,随碱浓度的增加、加热温度的提高或加热时间的延长,单糖还会发生分子内氧化还原反应与重排作用,生成羧酸类化合物,成为糖精酸类化合物。

③分解反应:在浓碱的作用下,单糖分解产生较小分子的糖、酸、醇和醛等化合物。 (3)与酸的作用

酸对于糖的作用,因酸的种类、浓度和温度的不同而不同。很微弱的酸度能促进单糖α和β异构体的转化;在稀酸和加热条件下,也能使单糖发生分子间脱水反应而缩合生成糖苷,产物包括二糖和其他的低聚糖,这种反应成为复合反应。

糖和强酸共热则脱水生成糠醛。 (4)糖的氧化反应

①土伦试剂、费林试剂氧化(碱性氧化)。醛糖与其反应产成银镜,酮糖与其反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,糖分子的醛基被氧化为羧基。

②溴水氧化(酸性氧化)溴水能氧化醛糖,生成糖酸。

③硝酸氧化。能将醛糖的醛基和伯醇基都氧化,生成具有相同碳数的二元酸。 ④高碘酸氧化。

⑤其他。酮糖在强氧化剂作用下,在酮基处裂解,生成草酸和酒石酸。单糖与强氧化剂反应还可以生成二氧化碳和水。葡萄糖在氧化酶的作用下形成葡萄糖醛酸。

2、假设从某一天然植物原料中提取一种未知蛋白质组分,请设计此蛋白质的分离、提取、纯化以及性质研究方案,制订出合理的技术路线,并说明其中的技术原理。 答:原料选择→原料预处理(分离)→蛋白质抽提→抽提液中沉淀蛋白质→纯化→高纯度蛋白(结晶) 原料选择:某一天然植物原料中提取一种未知蛋白质组分。

原料处理(分离):对于天然植物中的蛋白质的分离可以采用以下几种方法:①机械法。组织捣碎机:一种较剧烈的破碎细胞的方法,可先用食品加工机将组织打碎,再用10000r/min~20000r/min的内刀式组织捣碎机(即高速分散器)将组织的细胞打碎。②研磨。 采用球磨机,罐内的球体由于其惯性作用对位于光滑的碾磨罐内额壁上的样品进行带有高能量的撞击,并以此粉碎样品。③高压均质机。适用于植物细胞的破壁。材料破碎是在均质阀里进行的,材料在高压下进入调节间隙的阀件时,获得极高的流速(200-300m/s),从而在均质阀里形成一个巨大的压力下跌,在空穴效应,瑞流和剪切的多种作用下把原先比较粗糙的乳浊液或悬浮液加工成极细微分散、均匀、稳定的液-液乳化物或液-固分散物。

提取:包括以下几种:①抽提--直接抽提;分离细胞器抽提-最大提取。

②固-液;液-液;萃取。③溶解能力。极性(分子、离子或带较多极性基团的非极性分子)溶于极性,非极性溶于非极性。极性溶液中溶剂介电常数减少-溶质溶解度降低,酸性物质溶于碱性溶剂,碱性溶于酸性。 纯化:

①根据分子大小不同 1、透析和超过滤 2、密度梯度离心 3、凝胶过滤

②利用溶解度差别 1、pH控制和pI沉淀 2、盐析和盐溶 3、有机溶剂分级分离 4、温度-浓度③根据电荷不同 1、聚丙烯酰胺凝胶电泳 2、毛细管电泳 3、等电聚焦 4、层析聚焦 5、离子交换层析④利用选择性吸附法 1、羟磷石灰层析 2、疏水作用层析⑤亲和层析 1.凝集素亲和层析 2.免疫亲和层析 3.金属螯合层析 4.染料配体层析 5.共价层析⑥高效液相层析与快速。 蛋白质液相层析。

3、论述中红外干燥的原理与实际应用。

答:原理:在电磁光谱中,红外线的波长范围在 0.72~1000μm之间。红外线又可分成将近红外 (0.72~3μm ),中红外(3~40μm),远红外(40~1000μm)。目前绝大多数发射红外线的发生器只能产生2~4μm 的波长 ,辐射效果较差。大量实验数据证明,水吸收红外线辐射热能的强弱取决于红外线波长的长短。有研究结果表明,当红外线的波长在3~7μm时,水吸收辐射热能的效果最为理想。此时正是为中红外的波长区域。红外线或远红外线辐射器所产生的电磁波,以光的速度直线传播到达被干燥的物料,当红外线或远红外线的发射频率和被干燥物料中分子运动的固有频率(也即红外线或远红外线的发射波长和被干燥物料的吸收波长)相匹配时,引起物料中的分子强烈振动,在物料的内部发生激烈摩擦产生热而达到干燥的目的。在红外线或远红外线干燥中,由于被干燥的物料中表面水分不断蒸发吸热,使物料表面温度降低,造成物料内部温度比表面温度高,这样使物料的热扩散方向是由内往外的。同时,由于物料内存在水分梯度而引起水分移动,总是由水分较多的内部向水分含量较小的外部进行湿扩散。所以,物料内部水分的湿扩散与热扩散方向是一致的,从而也就加速了水分内扩散的过程,也即加速了干燥的进程。

实际应用:1、促进食品的成熟:国外食品专家已成功地试验出,利用红外线使水产制品蛋白质易

于成胶,促进面筋形成,达到成熟;鸡蛋用红外线照射受热均匀 ,热度一致 ,风味胜过水煮。在茶叶生产中,用红外线照射可以使茶叶的温度达到 30~40℃凋萎,从而可以增加茶叶的香味,保持良好的品质。2、用于防腐杀菌:红外线用于照射食品可以起到防腐杀菌的作用。红外线照射刚采集的高水分的新鲜柑桔、桔子、苹果等,能降低其水分含量,减少储存过程中因水分过大而造成的腐烂现象。采用红外线辐射加热,还能杀死细菌和微生物,可以用于各种袋装食品的灭菌处理,因为这些食品,不能使用传统的高温消毒的方法 ,因此红外的杀菌技术已广泛的用于奶制品、豆制品等食品的加工业和保鲜技术当中。3、脱水干燥处理:食品应用红外线脱水干燥具有加热速度快、加热方式均匀、传热效应高等优点。这种原理和微波炉的原理是一样的,现今也出现了光波炉这种烹调技术。4、检验食品的营养:利用中红外线分析食品营养成分,是中红外在食品工业中的又一新应用。美国科学家利用红外光谱法测定麦类制品的面粉及烘烤食品原料的蛋白质、微量元素、脂肪及含水量等。应用这项技术的目的在于实现食品质量常规检验程序的自动化。5、中波红外掺假技术的应用。物质在中红外光谱区具有一定的吸收特性,像中红外技术已用于测定啤酒和酒精饮料中乙醇含量、 原料肉中蛋白质和脂肪含量、黄油中的脂肪和水分、牛奶的分析测定、某些食品的掺假检测、食用油脂特性的研究等等,它已成为现代结构化学、分析化学最常用和最不可缺少的工具之一。

4、结合某一工业化食品,试论现代食品工业离不开食品添加剂,没有食品添加剂就没有现代食品工业这一理念。

答:食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。通常其添加量不超过食品质量的2%食品添加剂的正确使用对于改进和保持食品的营养价值,改善食品的质量和档次,保持原料乃至成品的新鲜度,增强食品的风味,改变食品的色泽,提高食品的营养价值;确保微生物的安全性,开发新食品和改善食品加工工艺等方面有着极为重要的作用。一些百姓对食品添加剂有抵触情绪,甚至觉得添加剂有点像“毒药”食品工程师们却认为食品添加剂是食品工业的灵魂,添加剂为人类创造了很多新的食品和新的食品制作工艺,满足了人类的味蕾,丰富了人们的餐桌。

食品添加剂的问题,经常出在人工合成的化学品上,如色素剂、着色剂 防腐剂等。苏丹红、福尔马林,都属于化工原料,根本就不是食品添加剂。其实,食品添加剂只要按照标准使用,对人体不会造成危害。在肉制品行业中,肉制品加工的过程中常用的有发色剂有着色剂、防腐剂、抗氧化剂、品质改良剂等。在肉品加工中,为使产品达到良好的肉红色,添加一些天然色素或人工合成色素。常用的天然色素有红曲米粉、辣椒粉、姜黄粉、糖粉等,用量根据需要可随意添加常用的人工合成色素有胭脂红、觅菜红、柠檬黄、靛竺四种。亚硝酸钠可以使肉制品色泽红润,还可以抑菌保鲜和防腐,但是过量食入可麻痹血管运动中枢 呼吸中枢及周围血管,有一定的致癌性。肉制品生产中现用的防腐剂有山梨酸及其钾盐、苯甲酸及其钠盐、双乙酸钠、脱氢乙酸钠等,可以防止肉制品的变质,为消费者能够食用美味可口的肉制品提供了很好的保障。肉制品改良剂能使肉制品在加工和烹调过程中能保持水分和肉的营养成分,保存肉的柔嫩性,有效减少加工过程中的重量损失和营养成分流失;使肉制品组织结构均匀、致密,有效保持其天然肉汁和天然色泽,改善肉制品的风味和口感;稳定肉中的脂肪,防止其氧化腐败,同时能有效防止脂肪和水分离;抑制细菌滋生,增强肉制品的抗菌性能,提高肉制品的保质期。

应该看到,食品添加剂种类多样、功效齐全,缺乏它我们将只能消费品种有限,保存期短的加工食品,并将面临可能导致食物变质、曲霉菌素繁衍等更严重的不安全因素出现,影响食品的安全与营养,危害人体健康。因此在肉制品等行业中食品添加剂的应用是必不可少的,它的科学合理使用不仅有利于提高食品的安全性,造福于人类,而且对于满足人们的多样化、多种类饮食需要,提高经济效益和社会效益,促进经济社会的协调、可持续发展发挥了重要作用。

5、结合实例论述脂类的氧化对于食品加工品质的影响及其控制措施。

答:所谓脂类氧化是指脂类在氧、热、光催化剂、酶、微生物等作用下,发生复杂化学反应的综合表现。食品中脂类,氧化会产生两种不利的影响,一是脂类氧化后会产生的酷败味,使人们食欲

降低。二是脂类氧化会产生一些有损人体健康的物质。比如,脂类氧化后产生的氢过氧化物及其分解产物对蛋白质、细胞膜等有影响,进而关系到细胞的功能。另外,过氧化脂质几乎可以与食品中的任何成分反应,降低品质氢过氧化物几乎与人体内所有分子或细胞反应,破坏DNA和细胞结构脂质在常温或高温下氧化均产生有害物质,严重的影响食品的加工品质。酸败会破坏脂溶性维生素(特别是VE)、一些必需氨基酸(如:赖氨酸和某些含硫氨基酸),酸败产物与其它物质结合妨碍蛋白质的消化、刺激肠黏膜影响对养分的吸收。酸败产物可能有毒害作用,在食品加工中可能引入,如:某些产物破坏细胞膜的完整、抑制酶系统、影响整个细胞的生理生化功能,进而影响动物机体的组织器官乃至机体的免疫机能。

控制措施:①温度和相对湿度对脂类氧化的影响

温度是影响油脂自动氧化的重要因素,自然氧化速度随着温度上升而增高。而且温度也可以影响反应机制,而在较高温度条件下,以形成过氧化物的途径为主;在较低温度下,形成氢过氧化物的途径占优势。冷藏是延缓脂类氧化的一个重要方面,冷藏处理可以延缓脂类氧化程度和衰老进程。 ②光和射线对脂类氧化的影响

脂类的氧化,由于光照而显著地加快,因为不饱和脂肪酸的共轭双键强烈吸收紫外线后,引发链反应,并且加速过氧化物的分解。如果用能量较大的放射线照射,不饱和脂肪酸会因氧化而生成氢过氧化物,甚至部分饱和脂肪酸也能生成氢过氧化物。射线能显著提高自由基的生成速度,使脂肪酸的氧化敏感性增加,加重酸败变质。因此,在贮藏时可以采用有色包装和避光装置来隔绝光照和射线,减少脂类的氧化变质。

③使用抗氧化剂及其金属螯合剂、增效剂

抗氧化的作用机理较复杂,抑制氧化的机理可分二类:一类是预防型抗氧化: 能抑制或减缓引发过程中自由基的生成;一类是链终止型抗氧化:此类型的抗氧化剂与自由基反应,中断链的增长。各种有机酸能与金属离子螯合,抑制了某些金属离子对维生素和油脂的氧化催化作用,阻碍氧化的进行,是一类间接的抗氧化剂或抗氧化增效剂,对抗氧化剂有协同增效作用。 ④水分含量对脂类氧化的影响

油脂的氧化反应的相对速率与水分活度的关系表明,在水分活度为0.33处氧化速率最低;水分活度从0→0.33,随着水分活度增加,氧化速率降低,这是因为在十分干燥的样品中添加少量的水,既能与催化氧化的金属离子水合,使催化效率明显降低,又能与氢过氧化物结合并阻止其分解;水分活度从0.33→0.73,随着水分活度增大,催化剂的流动性提高,水中溶解的氧增多,分子溶胀,暴露出更多催化点位,故氧化速率提高;当水分活度大于0.73的时候,水量的增加使催化剂的浓度被稀释,导致氧化速度降低。故因此,选择水分活度为0.33左右存储食品,可以减缓脂类的氧化。 ⑤其他措施

控制好环境因素、物理条件和包装材料也能有效的抑制脂类氧化。防止氧化最好的方法就是除去氧气。采用真空包装或气调包装(控制CO2和N2的含量),或者采用新型包装材料,抑制脂类氧化,延长货架期。温度对脂类氧化也有影响。冷藏能延缓氧化速度,冻藏能抑制氧化反应,但不能完全停止。


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