食品化学习题集
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。
2 比较冰点以上和冰点以下温度的αW差异。
⑴在冰点温度以上，αW是样品成分和温度的函数，成分是影响αW的主要因素。但在冰点温度以下时，αW与样品的成分无关，只取决于温度，也就是说在有冰相存在时，αW不受体系中所含溶质种类和比例的影响，因此不能根据αW值来准确地预测在冰点以下温度时的体系中溶质的种类及其含量对体系变化所产生的影响。所以，在低于冰点温度时用αW值作为食品体系中可能发生的物理化学和生理变化的指标，远不如在高于冰点温度时更有应用价值；
⑵食品冰点温度以上和冰点温度以下时的αW值的大小对食品稳定性的影响是不同的； ⑶低于食品冰点温度时的αW不能用来预测冰点温度以上的同一种食品的αW。
3 MSI上不同区水分特性
4 简述食品中αW与脂质氧化反应的关系。
?
在aw=0-0.35范围内,随aw↑,反应速度↓的原因:
① 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. ② 这部分水能与金属离子形成水合物,降低了其催化性
?
在aw=0.35-0.8范围内,随aw↑,反应速度↑的原因:
① 水中溶解氧增加
② 大分子物质肿胀,活性位点暴露加速脂类氧化. ③ 催化剂和氧的流动性增加.
?
当aw＞0.8时,随aw↑,反应速度增加很缓慢的
原因: 催化剂和反应物被稀释.
5．水具有哪些异常的物理性质？并从理论上加以解释。
每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络结构。 水分子参与形成三维空间多重氢键的能
力，可以解释水分子间的大吸引力。每个水分子最多能与其它4个水分子形成氢键，形成四面体结构。与同样能形成氢键的分子（如NH3、HF）比较，水分子间的吸引力高很多。
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6．水与溶质作用有哪几种类型？每类有何特点？ 1) ?
水与离子基团的相互作用
净结构破坏效应（breaking effect）电荷/半径比值较小的离子产生较弱的电场", 阻碍水网络结构的形成打破水的正常结构，并且新的结构又不足以补偿这种结构上的损失。典型例子：大的正离子和负离子如：：K+， Rb+，Cs+，NH4+，Cl-，Br-，I-，NO3-，BrO3-，IO3-，ClO4-等。 ?
净结构形成效应（Net structure- forming effect),这些离子大多是电场强度大，离子半径小的离子。如：Li+, Na+, Ca2+, Ba2+, Mg2+, Al3+，F-,OH-, 等。 2) ? ? ?
水与有氢键键合能力中性基团的相互作用
水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。氢键作用的强度与水分子之间的氢键相近。 水能与某些基团，例如羟基、氨基、羰基、酰氨基和亚氨基等极性基团，发生氢键键合。
结晶大分子的亲水基团间的距离是与纯水中最邻近两个氧原子间的距离相等。如果在水合大分子中这种间隔占优势，这将会促进第一层水和第二层水之间相互形成氢键 ? 3)
在生物大分子的两个部位或两个大分子之间可形成由几个水分子所构成的―水桥‖。 水与疏水基团的相互作用
水中加入疏水性物质 ? ?
疏水基团与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强,结构更为有序 疏水基团之间相互聚集，从而使它们与水的接触面积减小，结果导致自由水分子增多 极性物质具有两种特殊的性质 ? ?
蛋白质分子产生的疏水相互作用（hydrophobic interaction） 极性物质能和水形成笼形水合物（clathrate hydrates）
7、“Aw可以很好地预测食品的稳定性。”这一结论适用于冷冻食品吗？为什么？
答：不适用。因为在冻结温度以上, aw是样品组分与温度的函数,且前者是主要因素,在冻结温度以下,aw与样品组分无关,只取决于温度,不能根据aw预测受溶质影响的冰点以下发生的过程,如扩散控制过程,催化反应等.。另外，冻结温度以上和以下aw对食品稳定性的影响是不同的. 六、论述题
1 论述水分活度与温度的关系。
⑴当温度处于冰点以上时，水分活度与温度的关系可以用下式来表示：
?H1
RTlnaw???若以lnαW对1/T作图，可以发现其应该是一条直线，
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⑵当温度处于冰点以下时，水分活度与温度的关系应用下式来表示：
aw?pffp0(SCW)?picep0(SCW)
式中Pff表示未完全冷冻的食品中水的蒸汽分压；P0(SCW)表示过冷的纯水蒸汽压；Pice表示纯冰的蒸汽压。在冰点温度以下的αW值都是相同的。
2 论述水分活度与食品稳定性之间的联系。 ⑴ 食品中αW与微生物生长的关系：
αW对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的αW较高，而霉菌需要的αW较低，当αW低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。
⑵ 食品中αW与化学及酶促反应关系：
αW与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与其反应： ①水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行； ②通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；
③通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点； ④高含量的水由于稀释作用可减慢反应。
⑶ 食品中αW与脂质氧化反应的关系：
食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水（αW＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中αW＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。 ⑷ 食品中αW与美拉德褐变的关系：
食品中αW与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，
非酶褐变反应可发生在中、低水分含量的食品中低aw (0.2)，反应速度极低或不反应
中等至高aw(0.6-0.7)，反应速度最高 , 水是一个产物，水含量继续增加，会稀释中间产物的浓度，导致产物抑制作用 (5) 食品中αW与淀粉老化的关系
食品在较高aw(30-60%)的情况下,淀粉老化速度最快;
如果降低aw,则老化速度减慢,若含水量降至于10%-15%,则食品中水分多呈结合态,淀粉几乎不发生老化. 小结 1)
同一类的食品由于组成、新鲜度和其它因素而使aw有差异，而食品中的脂类自动氧化、非酶褐变、微生物生长、酶的反应等都与aw有很大的关系。
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2) 3) 4)
当aw小于0.2时，除了氧化反应外，其它反应处于最小值（区域I）
当aw为0.2~0.3时，为最小的反应速度（一般在等温线吸附区域I与Ⅱ的边界）
当aw 为0.7~0.9时，中等水分时，麦拉德褐变反应、脂类氧化、维生素Bl降解、叶绿素损失、微生物繁殖和酶反应均显示出最大速率。但对中等水分和高水分食品，一般随着水活性的增加，反应速度反而降低，如蔗糖水解后的褐变反应。
第3章 碳水化合物 习题
一、填空题
1 碳水化合物根据其组成中单糖的数量可分为 单糖、 寡糖 、和 多糖 。
2 单糖根据官能团的特点分为 醛糖 和 酮糖 ，寡糖一般是由 2～10个单糖分子缩合而成，多糖聚合度大于__10____，根据组成多糖的单糖种类，多糖分为__均多糖_或_杂多糖__。
3 根据多糖的来源，多糖分为_植物多糖_、动物多糖_和 微生物多糖 ；根据多糖在生物体内的功能，多糖分为_结构多糖_、_贮藏多糖__和 抗原多糖 ，一般多糖衍生物称为 多糖复合物 。
4 糖原是一种_ 葡聚糖_____，主要存在于 肌肉 和 肝脏 中，淀粉对食品的甜味没有贡献，只有水解成 葡萄糖 或 低聚糖_ 才对食品的甜味起作用。
5 糖醇指由糖经氢化还原后的多元醇，按其结构可分为单糖醇 和 双糖醇。
6 肌醇是环己六醇，结构上可以排出 九 个立体异构体，肌醇异构体中具有生物活性的只有 肌－肌醇，肌醇通常以 游离形式 存在于动物组织中，同时多与磷酸结合形成__磷酸肌醇_，在高等植物中，肌醇的六个羟基都成磷酸酯，即 肌醇六磷酸。 7 糖苷是单糖的半缩醛上 羟基 与_非糖物质 缩合形成的化合物。糖苷的非糖部分称为__非糖体 或 配基 ，连接糖基与配基的键称 苷键 。根据苷键的不同，糖苷可分为O-糖苷、N-糖苷 和S-糖苷 等。
8 多糖的形状有 直链 和 支链 两种，多糖可由一种或几种单糖单位组成，前者称为均多糖，后者称为 杂多糖_。 9 大分子多糖溶液都有一定的黏稠性，其溶液的黏度取决于分子的大小、形状_、_构象和溶液中的所带净电荷。 10 蔗糖水解称为 转化 ，生成等物质的量 葡萄糖 和 果糖 的混合物称为转化糖。
11 含有游离醛基的醛糖或能产生醛基的酮糖都是还原糖 ，在碱性条件下，有弱的氧化剂存在时被氧化成 醛糖酸 ，有强的氧化剂存在时被氧化成醛糖二酸。
12 凝胶具有二重性，既有 固体 的某些特性，又有 液体_的某些属性。凝胶不像连续液体那样完全具有年 流动性 ，也不像有序固体具有明显的 刚性 ，而是一种能保持一定形状，可显著抵抗外界应力作用，具有黏性液体某些特性的黏弹性半固体。 13 糖的热分解产物有吡喃酮 、 呋喃 、_呋喃酮_、内酯_、羰基化合物、酸和酯类等。
14 糖类化合物参与的非酶褐变的反应包括：美拉德反应、焦糖化反应__、这两种反应都可以产生类黑精前体物质
15 通常将酯化度大于 P的果胶称为高甲氧基果胶，酯化度低于 P的是低甲氧基果胶。果胶酯酸是甲酯化程度_不太高 的果胶，水溶性果胶酯酸称为低甲氧基果胶，果胶酯酸在果胶甲酯酶的持续作用下，甲酯基可全部除去，形成果胶酸。 16 高甲氧基果胶必须在低pH值和 高 糖浓度中可形成凝胶，一般要求果胶含量小于_1_％，蔗糖浓度_5 8 ％～75％ pH2.8～ 3. 5 。
17 膳食纤维按在水中的溶解能力分为__水溶性__和_水不溶性膳食纤维。按来源分为植物类、动物类和 合成类 膳食纤维。 18 机体在代谢过程中产生的自由基有超氧离子 自由基、羟 自由基、氢过氧自由基，膳食纤维中的黄酮、多糖 类物质具有清除这些自由基的能力。
19 甲壳低聚糖在食品工业中的应用：作为人体肠道的 微生态调节剂、功能性、_甜味剂、食品 防腐剂 、果蔬食品的_保鲜 、可以促进 钙 的吸收。
20 琼脂除作为一种 海藻 类膳食纤维，还可作果冻布丁等食品的_凝固剂、稳定剂、增稠剂、固定化细胞的 载体 ，也可凉拌直接食用，是优质的低热量食品。
21面包、糕点、软糖应选吸湿性大的果糖或果葡糖浆. 硬糖、酥糖及酥性饼干应选吸湿性小的葡萄糖. 22 影响淀粉糊化的主要因素有: 结构、 Aw 、 糖 、 盐 、脂类、 pH 、 淀粉酶 23糊化温度指 双折射消失时的温度 。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。
24.麦拉德反应是 氨基 化合物和 羰基 化合物缩合，最初产物是_ __，此物随即环构化为_ _；再经过一系列的分子重排和裂解， 变成含有众多中间产物的混合物， 其中有_ _、_ _、_ _这些中间产物继续聚合为黑色素。羟基糠醛是食品代谢中的重要物质，其结构为_ _ 25 淀粉糊化的三个阶段 可逆吸水阶段、 不可逆吸水阶段、 淀粉粒解体阶段
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26在果酱加工中往往在浓缩临近终点时才添加果胶，原因 防止果胶水解 。
27苹果削皮后的褐变属于酶促褐变,焙烤面包产生的褐变属于美拉德（非酶）褐变。肉存放时间长后,肉色变褐是因为血红素被氧化，生成高铁肌红蛋白。
28淀粉按结构分为两种： 直链淀粉 和 支链淀粉
。
29支链淀粉中葡萄糖基通过α-1，4糖苷键连接构成它的主链，支链通过α-1，6糖苷键与主链连接。 30乳在冰淇淋中用量受到限制是因为_乳糖易结晶析出。
31．低聚糖是由2-10个糖单位构成的糖类化合物。其中可作为香味稳定剂的是 环状糊精。蔗糖是由一分子__葡萄糖___和一分子
_果糖_____缩合而成的。
32．根据分子结构中有无半缩醛羟基存在，我们可知蔗糖属于非还原糖，麦芽糖属于还原糖。 33．果胶物质主要是由_D—吡喃半乳糖醛酸单位组成的聚合物，它包括原果胶 ，果胶和果胶酸。
34．葡萄糖在稀碱条件下，将发生__________；当碱浓度增加时，将发生______；生成___________；在强碱及热作用下，葡萄糖
将生成_____________。
35．焦糖色素因含酸度不同的基团，其等电点为_3.0-6.9_。
36．麦拉德反应是_羰基 化合物与_氨基_化合物在少量_水_存在下的反应，其反应历程分为_三_阶段，反应终产物为 类黑精 。 影响麦拉德反应的因素有_糖的种类及含量、温度、_水分_、_pH值、金属离子_、亚硫酸盐。 37．醛糖形成葡萄糖基胺后，经 阿马道来 重排，生成________。
38． 酮糖形成果糖基胺后，经汉斯重排，生成2-氨基醛糖。影响淀粉糊化的外因有__结构_、_糖_Aw_、_脂类_、_PH_、_淀粉酶_、
_盐__；直链淀粉和支链淀粉中，更易糊化的是支链淀粉_。
39．淀粉的糊化温度是指 指双折射消失的温度。淀粉糊化的实质是微观结构从有序转变成无序结晶区被破坏。 40．膳食纤维虽然____，但却是____其作用有____、____、____和____等。
41．Strecker降解反应是_氨基酸___和 二羰基化合物 _之间的反应，生成__醛_、_CO2_，氨基转移到__二羰基化合物__上。 42．淀粉的老化其实质是_微观结构从有序变无序_。与生淀粉相比，糊化淀粉经老化后，晶化程度________。老化淀粉在食品工
业中可用做_粉丝_。
43．单糖在pH________范围内稳定，糖苷在________性介质中稳定。
44．单糖受碱的作用，连续烯醇化，在有氧化剂存在的条件下发生热降解，断裂发生在________处；无氧化剂存在的条件下发生
热降解，断裂发生在________处。
45．木糖醇作甜味剂，其甜度比木糖_高_，可防止_。以及作为_糖尿病__病人的甜味剂。
46．糖分子中含有许多羟基_基团，赋予了糖良好的亲水性，但结晶很好很纯的糖完全不吸湿，因为它们的大多数氢键点位已形成
了_糖糖__氢键，不再与_水__形成氢键。
47．高甲氧基果胶是指甲氧基含量大于__7__的果胶。其形成凝胶时，加酸的作用是_电中和__加糖的作用是_脱水__。影响凝胶强
度的主要因素是分子量_和__酯化度__。
48．淀粉和纤维素均是由_D-_葡萄糖______聚合而成的。直链淀粉是以__α-1，4 _____苷键联结的，纤维素则是由_?-1，4__苷
键联结的。两者相比， _纤维素_化学性质更稳定。
49．淀粉是由_葡萄糖__聚合而成的多糖，均由α-1，4苷键联结而成的为 直链_淀粉，除α-1，4苷键外，还有-1，6苷键联结的
为_支链 淀粉。其中较易糊化的为 支链 淀粉。
50．菲林试剂法是测定_还原糖__的方法。其原理是利用了_还原糖成分能将菲林试剂还原成氧化亚铜反应，以次甲基蓝_为指示剂，
整个滴定过程要保持溶液呈沸腾状态，以防止O2进入__及指示剂反色__。
51．酶水解法测定淀粉含量比酸水解法更_准确__，因为酶具有专一性___。测定含有非淀粉多糖食品中的淀粉含量宜选用________
法。
52．水解法测淀粉含量，是将淀粉水解后，通过测定___还原糖_____的量从而得知淀粉含量，比色法测淀粉是利用淀粉遇___I2__
变蓝进行测定。一般说来，前者适合于测定________含量的样品，后者适合于测定________含量的样品。 53．果胶酸钙法测定果胶含量有容量法和重量法两种方法。容量法是___________________此法的 二、选择题
1 根据化学结构和化学性质，碳水化合物是属于一类__B_____的化合物。 （A）多羟基酸 （B）多羟基醛或酮 （C）多羟基醚 （D）多羧基醛或酮 2 糖苷的溶解性能与 B____有很大关系。
（A）苷键 （B）配体 （C）单糖 （D）多糖
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