答:
(1)美拉德反应:羰基与氨基缩合,聚合反应生成类黑色素和某些风味物质的非褐变反应。 (2)步骤:非解离氨基酸和还原糖的缩合-→-斯特克勒尔反应(脱羧)→还原酮进行裂解缩合反应.
(3)几乎所有的食物中都含有羰基化合物和氨基化合物,所以,羰氨反应在食品加热过程中很普遍,羰氨反应能使食品生色增香。
16、试述油脂精制的步骤和原理。 答:
[1] 除去不溶物—静置、过滤、离心等。(1分) [2] 脱胶—除磷脂—水溶、除水。(1分) [3] 脱酸—加碱中和(不能过量)。(1分) [4] 脱色—活性炭吸附。(0.5分) [5] 脱臭—螯合或蒸汽。(0.5分)
17、何为HLB值?如何根据HLB值选用不同食品体系的乳化剂? 答:
[1] HLB值是亲水––亲油平衡值。
[2] 一般来说,HLB为3~6的乳化剂有利于形成W/O乳状液,而HLB为8~18的乳化剂有利于形成O/W乳状液。
用混合乳化剂制备的O/W乳状液比用相同HLB的单一乳化剂制备的乳状液更为稳定。
18、列举影响油脂塑性的因素。 答:
[1] 固体脂肪指数(SFI):固液比适当;
[2] 结晶粒度、晶种、数量、晶型:β?晶型可塑性最强;
[3] 熔化温度范围:熔化温度范围宽则脂肪的塑性越大—处理温度; [4] 液体的粘度。 [5] 机械作用
19、油脂抗氧化的方法有哪些? 答:
[1] 物理方法: a. 低温贮存; b. 隔绝空气; c. 避光。 [2] 化学方法:
a. 脱氧剂(铁粉、活性炭); b. 抗氧化剂。
20、按机理抗氧化剂可分为哪些类型? 答:
[1] 自由基清除剂; [2] 1O2淬灭剂; [3] 金属螯合剂; [4] 氧清除剂; [5] ROOH分解剂; [6] 酶抑制剂; [7] 酶抗氧化剂; [8] 紫外线吸收剂。
21、试述油脂氢化反应的优缺点。
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答: [1] 优点:
a. 增加抗氧化能力/稳定性升高 b. 颜色变浅 c. 风味改变 d. 便于运输和贮存
e. 适于制造起酥油、人造奶油等。 [2] 缺点:
a. 多不饱和脂肪酸含量下降 b. 脂溶性维生素被破坏
c. 双键的位移和顺式异构体的产生
22、根据下图试述油脂氧化与水分活度的关系
答:
①在aw=0-0.33范围内,随aw升高,反应速度下降的原因:水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行。这部分水能与金属离子形成水合物,降低了其催化性。Aw极低时空气中O更易进入食品与脂类接触发生反应。
②在aw=0.33-0.73范围内,随aw上升,反应速度上升的原因:水中溶解氧增加,大分子物质肿胀,活性位点暴露加速脂类氧化。催化剂和氧的流动性增加。
③当aw>0.8时,随aw上升,反应速度增加很缓慢的原因: 催化剂和反应物被稀释。
23、试根据下图简述将?-胡萝卜素称为维生素A源的原因。 答:
在哺乳动物的小肠中,一个?-胡萝卜素分子可水解成两个维生素A分子。如下图所示:
?-胡萝卜素 15, 15’-双加氧酶、O2 CHO2
视黄醛 CH2OH2
视黄醇
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24、试以维生素E为例说明分子结构的变化对其生物学效价的影响。 答:
增加甲基的数量:生育酚活性增加。 增加甲基的数量:抗氧化活性降低。 例举??、??、??、??生育酚。?
25、试简述欧洲、日本和中国人对原味认识的异同 答:
依据各国饮食文化及生活习惯的不同,各国人在对原味认识上有所不同
欧洲:甜咸酸苦 中国:甜咸酸苦辣 日本:甜咸酸苦鲜
六、论述题
1、阐述食品化学的发展史。 答:
(1)积累阶段
食品化学起源于何时难以从历史记载中找到答案。但食品化学历史一直都是与缺乏详尽文献记载的农业化学历史联系在一起的。与食品化学有关的一些主要的科学发现始于18世纪末期。 (2)初期阶段
在18-19世纪,人们在食品化学的范畴内取得了一系列科学成就,使食品化学在十九世纪初逐步成为一门独立的学科。
[1] 对食品的成分进行研究,认识到糖类、蛋白质和脂类是人体必需的营养素,为食品化学的今后发展打下了基础。 [2] 瑞典人舍雷(Schele)在分离出乳酸后研究了其性质
[3] 法国人拉瓦锡(Lavoisler)首先提出了用化学方程式表达发酵过程
[4] 一些人对食品成分的检测定作出了不少贡献。假冒产品的出现推动了食品检测技术的发展。
[5] 英国人戴维(Davy)在《农业化学原理》一书中论述了食品化学的有关内容,对食品化学分析、造假食品的控制、
食品检测起了极大的促进作用。
[6] 在1780-1850年期间,欧洲出版了《食品化学研究》,这是第一本食品化学方面的著作。 值得关注的是:当时欧洲各国的法制建设成就显著。 (3)建立阶段
[1] 在20世纪30-50年代,美国出版了具有世界影响的J.Food and Agric、J.Food Sci和Food Chem等杂志,标
志着食品化学学科的正式建立。
[2] 1963年,肯尼迪总统建立了联邦食品与药物管理局(FDA)。 [3] 随后,美国大学中的食品专业、系及学院相继设立。
[4] 食品化学是在20世纪随着化学、生物化学的发展和食品工业的兴起而形成的一门科学,并与人类的生活紧密相关。
虽然早期人类的食物生产涉及到食品化学的一些内容如发酵制酒、肉的腌制保鲜、用海藻治疗瘿病等。 (4)发展阶段
现代食品工业的发展,对于食品的质量和安全性方面提出的新要求。同时,色谱和光谱分析技术的广泛应用进一步为现代食品化学的发展创造了新的条件。保健食品的兴起,人工合成食品的设想又一次给食品化学的发展开拓了新的领域。
2、论述食品中水的分类及其特点。 答:
根据在食品中与非水组分的结合程度划分: a. 束缚水(亦称:结合水、构成水) b. 单分子层水 c.
多分子层水(半结合水、邻近水)
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d. 自由水(又名:体相水、游离水) e. f.
毛细管水 截留水
特点:
[1] 束缚水特点:
a. 与各非水组分结合得最为牢固 b. 作为非水组分的结构成分 c. e. f.
不能作为溶剂
与纯水比较分子平均运动为0 不能被微生物利用 d. -40℃以上不能结冰
[2] 单分子层水的特点:位置为非水组分外第一层水分子。蒸发、冻结、转移和溶剂能力均可忽略。不能被微生物利用,不能用做介质进行生化反应。稳定,不易引起食品的腐败变质。
[3] 多分子层水特点:位置为单分子层外的几层水分子。结合基团为非水组分中弱极性集团,结合方法为氢键。在-40℃下部分可结冰,有一定溶解溶质的能力,与纯水比较分子平均运动大大降低,不能被微生物利用。
[4] 自由水特点:位置为与非水组分相距很远的位置,结合力为毛细作用。与稀溶液中水相似,在食品中可以作溶剂。-40℃以上可以结冰,干燥时易被除去,与纯水分子平均运动接近,很适于微生物生长和大多数化学反应。易引起食品的腐败变质,但与食品的风味及功能性紧密相关。
[5] 毛细管水特点:动植物体中毛细管保留的水,存在于细胞间隙中,只能在毛细管内流动,加压可使水压出体外。 [6] 截流水特点:食品中被生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留的水。主要存于富水的细胞中或凝胶块内。只能在被截留的区域内流动,单个水分子可通过生物膜或大分子网络向外蒸发。在高水分食品中,占总水量的90%以上,与食品的风味、硬度和韧性有关。
3、根据下图试述等温吸湿曲线各区段特点。
答:
①区段Ⅰ: Aw范围在0~0.25,不能作为溶剂不能被微生物利用,不能用做介质进行生化反应。与固体最强烈地吸附,最少流动。 作用力为水-离子或水-偶极相互作用。在-40℃不结冰,可看作固体的一部分,主要组成为单分子层水。 ②BET单层:区Ⅰ和Ⅱ接界区,相当于一个干制品能呈现最高的稳定性时含有的最大水分含量。
③区段Ⅱ:水分活度范围在0.25~0.8,组成为多分子层水、d<1μm的毛细管水,区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水分的5%以下。水分活度=0.8时增加水,溶解作用使多数反应加速,并具有增塑剂和促进基质溶胀的作用。Aw接近0.8时,常温可能霉烂变质。此区域水的作用力为通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合。流动性比体相水稍差,大部分不可在-40℃结冰。
④区段III:被物理截留或自由的水,宏观运动受阻,性质与稀盐溶液中的水类似,Aw范围在0.8~0.99,主要为直径>1μm毛细管水和截留水。在高水分食品中一般占总含水量的95%以上。
4、果蔬速冻工艺流程及要点 答:
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原料选择:选择适宜冷冻加工的果蔬品种,含纤维少,蛋白质、淀粉多,含水量低,对冷冻抵抗力强,按食用成熟度采收。
洗涤:冷冻前认真清洗,去除污物杂质。
去皮、切分:根据产品要求进行去皮切分。
护色:由于去皮切分产生的褐变,应立即浸泡在溶液中进行护色。常使用0.2%~0.4%的SO2溶液,2%的盐水溶液,0.3%~0.5%的柠檬酸溶液等等,即可抑制氧化,又可降低酶促反应。
烫漂:烫漂能钝化酶的活性,使产品的颜色、质地、风味及营养成分稳定;杀灭微生物;软化组织,有利于包装。 冷却:烫漂后应立即冷却,否则产品易变色。此外,如不能及时冷却也会使微生物繁殖,影响产品质量。冷却方法是立即浸入到冷水中,水温越低,冷却效果越好。一般水温在5-10℃,也有用冷水喷淋装置和冷风冷却的。冷却后应将水沥干或甩干。
速冻:果品的速冻,要求在1小时以内迅速降温至-15℃以下,而后在-18℃左右的温度下长期冻结贮藏。 包装:通过对速冻果蔬包装,可以有效地控制速冻果蔬在长期贮藏过程中发生的冰晶升华,即水分由固体的冰蒸发而造成产品干燥;防止产品长期贮藏接触空气而氧化变色;便于运输、销售和食用;防止污染,保持产品卫生。
冻藏:产品贮于-18℃以下的冷库内,要求贮温控制在-18℃以下,而且要求温度稳定,少波动。并且不应与其他有异味的食品混藏。
运销:在流通上,要应用能制冷及保温的运输设施,在-15℃~-18℃条件下进行运输。销售时也应有低温货架和货柜。整个商品供应程序也是采用冷链流通系统。零售市场的货柜应保持低温,一般仍要求在-15℃~-18℃。
解冻与使用:速冻果品在使用之前要进行解冻复原,上升冻结食品的温度,融解食品中的冰结晶,回复冻结前的状态称为解冻。
果品冷冻过程中并没有杀死所有微生物,只起抑制作用。当食品解冻时,组织松驰,内容物渗出,加之温度的升高,很易受微生物活动的危害。因此冷冻食品在食用之前不宜过早解冻,也不能在解冻后长时间搁置待用,应解冻后即食用。
5、影响美拉德反应的因素及其抑制措施 答:
①糖的结构、种类及含量
a.α、β不饱和醛>α-双羰基化合物>酮
b.五碳糖(核糖>阿拉伯糖>木糖)>六碳糖(半乳糖>甘 露糖>葡萄糖) c.单糖>双糖(如蔗糖,分子比较大,反应缓慢) d.还原糖含量与褐变成正比
②氨基酸及其它含氨物种类(肽类、蛋白质、胺类) a.胺类>氨基酸
b.含S-S,S-H不易褐变 c.有吲哚,苯环易褐变 d.碱性氨基酸易褐变
e.氨基在ε-位或在末端者,比α-位易褐变 ③pH值,pH3-9范围内,随着pH上升,褐变上升 pH≤3时,褐变反应程度较轻微 pH在7.8-9.2范围内,褐变较严重 ④反应物浓度(水分含量)
10%~15%(H2O)时,褐变易进行 5%~10%(H2O)时,多数褐变难进行 5%<(H2O)时,脂肪氧化加快,褐变加快 ⑤温度
若△t=10℃,则褐变速度差△v相差3~5倍。 一般来讲:t>30℃时,褐变较快 t<20℃时,褐变较慢
t<10℃时,可较好地控制或防止褐变地发生
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