食品化学

一.选择
1.食品化学专著：Justus Von Liebig
2.莨宕碱的手性中心个数：2个
3.美拉德反应也称非酶褐变反应
4.某种脂的碘值在100——130之间时，这种脂属于半干性油
5.引起蛋白质在280nm左右产生光吸收的因素之一的氨基酸是：色氨酸
6.维生素A含量最丰富的是：动物肝脏
7.助色团对食品色素所发挥的作用是：使色素的吸收波长向长波方向移动
8.我国将味感分为7类
9.毒蘑菇中致人非命的主要毒性物质是：毒肽
10.导致脂类、糖类、蛋白质相互之间联系的主要物质形式是：活性羰基化合物
11.分子不具有手性的是：琥珀酸（酸味剂）
12.既可发生碘仿反应，也能和HCN发生反应的是：CH3CH2COCH3
13.单糖分子中具有的多个羟基使它能溶于水，尤其是热水，但不能溶于乙醚、丙酮等有机溶剂
14.属于亚油酸的是：9c，12c-18：2（十八碳二烯酸）
二.判断
1.活泼的羰基化合物和过氧化合物是食品化学反应中重要的中间产物。
2.有机化学反应的速度慢这个特点给有机反应机理研究提供了可能。
3.甘油三酯具有旋光性的基本结构特征是甘油分子中两端C所带脂肪酸不同。
4.抗氧化剂指那些具有还原性，可以抑制自由基连锁反应的物质。
5.蛋白质的持水能力指蛋白质吸收水并将水保留在蛋白组织中的能力。
三.填空
1.不同的脂类物质在组成和结构上存在较大差异，但拥有一个共同的特性是（脂溶性）。液态的甘油三酯类一般称为（油），固态的甘油三酯称为（脂）。
2.水分活度与绝对温度（T）之间的关系可以用方程lnaw=-k H/R(1/T)表示。式中K的物理意义为达到同样水蒸气压时，样品的温度比（纯水）温度高出值与纯水温度的（比值）。
3.导致蛋白质变性的化学因素包括（PH）、（盐）、（有机溶剂）、（表面活性剂）等。
4.果胶是广泛存在于植物产品中的一类（多糖）类化合物，其基本组成单位是（半乳糖醛酸），在利用果胶制备食品凝胶时应该加入（可溶性钙盐）。
5.从异构的角度看，开链式D-葡萄糖与开链式D-果糖的关系属于（构造异构），而开链式D-葡萄糖与开链式D-甘露糖的关系属于（对映/构型异构）。
6.柠檬醛是食品工业上常用的合成香料，其a-异构体的结构为：
由其结构特征及碳原子个数判断其属于（萜类）化合物，其IUPAC名称为（2E-3,7-二甲基-2,6-二烯辛醛）。
7.多层水指处于邻近水外围，与邻近水通过（氢键或静电引力）结合的水，其特点包括（-40摄氏度基本不结冰）、（溶剂能力下降）等。
8.定义为在恒定温度下，食品的水分含量【单位为（g水/g干物质）】对其（活度）形成的曲线。
9.吸湿性和保湿性是小分子糖类化合物重要的食品特性。吸湿性指在较高空气湿度条件下（吸收水分）的能力；保湿性指在较低空气湿度下（保持水分）的能力。
10.淀粉颗粒（越大），内部结晶区（越多），糊化愈困难；反之较易。
11.天然植物油脂具有一定颜色的主要原因是其中含有（叶绿素）、（胡萝卜素）等天然色素。
12.天然油脂在贮存过程中也能发生水解反应。水解反应的直接后果是游离脂肪酸含量增加，这将导致油脂的氧化速度（提高），加速变质；也能（降低）油脂的发烟点；还可使油脂的风味（变差）。
13.油脂的酸价指中和（1g）油脂中游离脂肪酸所需的KOH的（mg）数。
14.蛋白质结合水的能力指干蛋白质与（相对湿度）为90-95%的空气达到（平衡）时，每克蛋白质所结合水的（克数）。
四.简述
1.简述提倡食品速冻保藏的原因。
答：由于冻结速率快，形成的冰晶数量多但颗粒小，在食品组织中分布比较均匀，又由于小冰晶的膨胀力小，对食品组织的破坏很小，解冻融化的水可以渗透到食品组织内部，所以基本上能保持原有的风味和营养价值。
2.简述水的缔合程度与其状态之间的关系。
答：水的缔合程度及水分子之间的距离也与温度有密切的关系；在0度时，水分子的配位数使，相互缔合的水分子之间的距离是0.276nm；当冰开始融化时,水分子之间的刚性结构遭到破坏，此时水分子之间的距离增加，如1.5度时为0.29nm，但由0度--3.8度时，水分子的缔合数增大，如1.5度时缔合数是4.4，因此冰融化的开始阶段，密度有一个提高的过程；随着温度的继续提高，水分子之间的距离继续增大，缔合数逐步降低，因此密度逐渐降低。
3.下反应是亚硫酸氢钠抑制美拉德反应中的一步，试分析其反应的本质。
答：本质是亲核加成反应，类似于醛类化合物的利用亚硫酸氢钠所进行的定性鉴定和分离。
4.简述面团形成的基本过程。
答：当面粉和水混合并被揉搓时，面筋蛋白开始水化、定向排列和部分展开，促进了分子内和分子间二硫键的交换反应及增强了疏水的相互作用，当最初面筋蛋白质颗粒变成薄膜时，二硫键也使水化面筋形成了黏弹性的三维蛋白质网络，于是便起到了截留淀粉粒和其他面粉成分的作用。面筋蛋白在水化揉搓过程中网络的形成可通过加入半胱氨酸、偏亚硫酸氢盐等还原剂破坏二硫键、加入溴酸盐等氧化剂促使二硫键形成，从而降低面团的黏弹性或促进黏弹性而得到证明。
5.简述一些金属离子，如Fe3+、Cu2+等可在油脂氧化反应中发挥催化作用的原因。
答：促进氢过氧化合物分解，产生新的自由基；直接使有机物氧化；活化氧分子。
6.简述油脂的同质多晶现象及三种主要晶型的稳定性差别。
答：天然油脂具有同质多晶现象，即同种脂分子，在不同的条件下可以形成不同的晶体。
天然油脂主要有三种晶型。其稳定性顺序为：β＞β撇＞α，其原因是油脂分子在晶体中排列的紧密程度有差别。
7.简述食品中结合水的存在形式及意义。
答：存在形式：构成水、邻近水、多层水。
意义：比例比较固定，不能被微生物利用，很难冻结，对食品品质和风味有较大影响。
8.试指出下列反应的类型并简述反应过程（Schiffs碱环化成葡糖胺）
答：亲核加成反应。5-C羟基氧进攻1-C，打开C=N，形成产物。
五.论述
1.试论述食品中糖类化合物的类型、结构及其生物学作用。
答：糖类化合物是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物。根据水解程度可分为单糖、低聚糖和多糖。
糖类化合物是生物体维持生命活动所需要能量的主要来源，是合成其他化合物的基本原料，同时也是生物体的主要结构成分。低分子糖类可作为甜味剂，大分子糖类可做增稠剂和稳定剂。此外，糖类物质还是食品加工过程中产生香味和色泽的前体物质，对食品的感官品质产生重要作用。
2.试论述天然油脂氧化的主要过程及可能采取的预防措施。
答：油脂的氧化主要在其不饱和脂肪酸组分上。氧化分两个阶段，第一个阶段以生成氢过氧化物为主要特点，包括了自动氧化、光氧化、酶促氧化三种方式；第二个阶段是氢过氧化物的反应，有两种方式，分解形成小分子的有机化合物，聚合形成分子量增大了的物质。
预防油脂氧化主要由降低氧分压、避光、酶灭活、加入抗氧化剂及自由基淬灭剂等途径着手。
3.试就食品化学所学内容，论述食品冷藏技术对食品品质的影响。
答：速冻时，由于冻结速率快，形成的冰晶数量多但颗粒小，在食品组织中分布比较均匀，又由于小冰晶的膨胀力小，对食品组织的破坏很小，解冻融化的水可以渗透到食品组织内部，所以基本上能保持原有的风味和营养价值。而慢冻的食品结果正好相反。速冻的食品，在解冻时一定要采取缓慢解冻的方法，使冻结食品中的冰晶逐渐融化成水，并基本上全部渗透到组织中去，尽量不使原汁流失，以保持其营养及风味。








一.选择
1.按照类型划分，下列物质中不属于营养性物质的是（黄酮类）。
2.按照次序规则判断，-CH2OH、-CH2C(CH3)3、-CH2NH2的优先顺序为（ -CH2OH>-CH2NH2>-CH2C(CH3)3）
3.下列物质中，碱性最强的是五碳环加N-CH3
4.下面四种单糖的构型均为α-D，其中甜度最大的是（果糖）。
5.淀粉在糊化的过程中要经历三个阶段，这三个阶段正确顺序是（可逆吸水阶段→不可逆吸水阶段→淀粉颗粒解体阶段）
6.在丁烷的四种典型构象中，最不稳定的是（全重叠式）
7.温度对水的密度有重要的影响，在下面几种温度下，密度最大的是（3.8℃）。
8.下面有四种物质组合，Maillard（美拉德）反应主要在那种物质组合之间发生？（小分子糖类和氨基酸类 ）
9.油脂类化合物具有同质多晶现象，其几种主要晶形的熔点大小性顺序为（α型<βˊ型<β型）
10.焙烤食品表皮颜色的形成主要是由于食品化学反应中的（非酶褐变反应）引起的。
11.下列关于食品化学学科特点的论述，不正确的是（是化学的延续和应用）
12.有机化合物的构型指（构造相同，原子或基团在空间的排列方式有差别）
13.下列分子中，极性最大的是（苯环，一边带甲基，一边带-NO2）。
14.糖类物质对人体的主要生物学作用是（提供能量）
二.名词解释
1.邻近水：处于非水物质外围，与非水物质呈缔合状态的水；
2.手性分子：即不对称分子，一般是既无对称面也无对称中心的有机分子；
3.美拉德反应：在加热条件下，食品中的还原糖与含氨基类物质作用，导致食品或食品原料颜色加深的反应；
4.水分活度：一定温度下样品水分蒸气压与纯水蒸气压的比值；
5.生物有效性：进入体内的物质与通过小肠吸收进入体内物质的比率；
6.持水性：指食品或食品原料保持水分的能力，主要决定于不同食品成分与水的结合能力；
7.识别阈值：既可察觉又可识别该刺激特征的最小刺激程度或最小刺激物浓度；
8.感官分析：通过人的感觉器官对食品质量进行分析评价的方法；
9.多酚：在植物体内广泛存在，含有多个酚羟基的天然化合物，如茶多酚等；
10.MSI：等温吸湿曲线的英文名称缩写。
11.单分子层水：可以近似地认为食品物质种构成水与邻近水的总和即为单分子层水；
12.构型：构造相同，由于分子中的原子或基团在空间排布的方式不同而形成的不同的分子形象称为构型；
13.淀粉糊化：淀粉颗粒在受热条件下吸水膨胀变为胶体状态的过程；
14.分子蒸馏法：将待蒸馏物料变为薄膜，在加热条件下进行蒸馏操作的过程；
15.感官分析：通过人的感觉器官对食品质量进行分析评价的方法；
16.酶促褐变：把植物材料中多酚化合物在多酚氧化酶或过氧化物酶催化下形成褐色物质的过程叫酶促褐变。
17.差别阈值：可察觉刺激强度改变时刺激物浓度的最小变量；
18.食品毒物：即食品中含有的对人体有毒副作用的物质；物质的毒性是相对的；
19.呈味物质：可以刺激味蕾，使人产生味觉的物质；
20.蛋白质抑制剂：能够抑制人体内功能蛋白生物活性的一类物质。
21.多层水：处于邻近水外围的，与邻近水以氢键或偶极力结合的水。
22.次序规则：对于有机化合物中取代基排列顺序的认为规定。
23.非酶褐变：食品成分在没有酶参与下颜色变深的过程，主要由美拉德反应引起。
24.同质多晶现象：由同种物质形成多种不同晶体的现象。
25.生物利用性：指食物中的某种营养成分经过消化吸收后在人体内的利用率。
26.淀粉老化：糊化淀粉重新结晶所引发的不溶解效应称为老化。
27.食品风味：食品中某些物质导致人的感觉器官（主要是味觉及嗅觉）发生反应的现象。
28.绝对阈值：最小可察觉的刺激程度或最低可察觉的刺激物浓度。
29.类黄酮：在自然界特别是植物体内广泛存在的、以两个苯基通过3C单位连接形成的特殊形式为基本母体结构的一系列化合物。
30.半纤维素：含各种单糖或单糖衍生物的非均匀性多糖。

三.填空
1.有机化合物构型的学习包括（顺反异构）和（对映异构）两个方面的内容。
2.醇类化合物典型的化学反应类型是（氧化反应）和（消去反应）。
3.毛细管水指被食品中由细胞间隙等形成的毛细管力所（系留或滞留）的水；其特点和滞化水（相同或相似）。
4.把蛋白质（二级及其以上）的高级结构在（加热、酸、碱、有机溶剂、重金属离子）等条件下遭到破坏而一级结构（并未发生变化）的过程叫蛋白质的变性。
5.一些植物（小麦、黑麦、燕麦、大麦等）的面粉在室温下与水混合并（揉搓）后可形成（粘稠、有弹性）的面团，将这种性质叫做（面团的形成性）。
6.正丁烷2,3-C之间旋转所形成的构象有（无数多）种，其典型构象有（四）种。
7.羟醛缩合反应是醛酮类化合物典型的化学反应，其产物是β-羟基醛酮类化合物，其反应的本质是（亲核加成反应）。
8.构成水指食品中与非水物质呈（紧密结合）状态的水，其特点包括（-40℃不结冰）、（微生物不能利用）等。
9.水分活度指一定温度下（样品水分）蒸气分压与（纯水）蒸气分压的比值。
10.单糖在水溶液中有变旋光现象，其本质是其不同的（环状结构）通过其（开链结构）所发生的动态平衡。
11.淀粉的糊化指淀粉在水中经加热胶束全部（崩溃），单个淀粉分子被水（包围）成为（溶液）状态的过程。
12.不饱和天然脂肪酸中的C=C其构型多为（顺式）。
13.油脂氧化速度与油脂分子中不饱和脂肪酸的结构有关系。一般地讲，不饱和脂肪酸中C=C数目增加，氧化速度（加快）；顺式双键比反式双键氧化速度（快）；共轭双键比不共轭的双键氧化速度（快）。
14.油脂精炼中通常采用的物理方法有（沉降）、（水化脱胶）、（吸附脱色）等。
15.导致蛋白质变性的物理因素包括（加热）、（冷冻）、（流体静压）等。

四.简答
1.影响淀粉老化的内因及外因是什么？
答：内部因素包括淀粉颗粒大小、内部结晶的多少及其它物质的含量；
外部因素包括水含量、温度、酸碱度、共存的其它物质种类及含量；
2.镉(Cd)对于人体有哪些方面的毒性？
答：毒性主要表现在造成肾损害，使肾小管的重吸收作用障碍；阻碍铁的吸收，使红细胞脆性增加而破裂而导致贫血；使骨钙流失，造成骨质疏松，关节疼痛，易骨折；还可引起消化道吸收障碍、肺气肿、动脉硬化、癌症等。
3.酶促褐变中发挥作用的两种主要酶是什么？其作用对象分别是什么？
答：多酚氧化酶和过氧化物酶，作用对象分别为小分子酚类化合物和凡是可以提供活性氢的化合物；
4.水和其它分子量相近的物质相比，为什么具有特别高的熔点及沸点？
答：主要原因是水分子之间通过氢键可以相互缔合及可以形成规则的晶体。
5.类黄酮类化合物主要的结构特点是什么？
答：母体结构中具有三个环，A、C环均为苯环，B环为吡喃环；其4为C常为羰基；苯环上带有酚羟基；
6.由对人体的作用来看，食品中的物质主要可分作几种类型？
答：可以分作营养性物质、功能性物质、有害物质及非活性物质等几类。
7.食品风味物质研究的一般思路是什么？
答：主要的思路包括确定研究对象及材料、调研相关研究资料、确定研究方案、进行提取及分离、确定风味物质的种类及结构、研究风味物质在食品中的应用等。
8.美拉德反应包括那几个主要的过程？各过程主要的特点是什么？
答：一般的美拉德反应包括两个主要的过程。第一个过程为小分子还原糖与含氨基类物质反应形成3-脱氧己糖醛酮或奥苏烯糖，其特点是机理已经阐述清楚；第二个过程为上述产物进一步转化为深颜色物质及小分子挥发物质，其特点是反应非常复杂，机理尚不清楚。
9.矿物质在食品中有哪些不同的存在形式？
答：矿物质即无机元素在食品中主要由三种存在形式，即无机盐、氧化物及配位化合物。
10.类胡萝卜素类化合物具有那些主要的物理学性质？
答：常有一定的颜色，吸收波长范围在430～480nm之间；脂溶性物质，在水中不溶解。
11.简述对于分子手性的判断过程。
答：a.分子手性的定义及一般性判断规则；
b.对称元素的种类及判定原则；
12.亚硫酸氢钠可以抑制Maillard反应，试分析其原因。
答：在食品中，发生Maillard反应的主要物质是具有还原性的小分子糖类物质，NaHSO3可以和这类物质中的醛基或羰基发生亲核加成反应，使之不能和氨基类化合物反应，因此可以抑制Maillard反应的发生或进行。
13.下面是葡萄糖Maillard反应转化为羟甲基糠醛中的最后二步：试简要分析这两步反应的本质。
答：第一步：4-OH和3-H发生脱水消去反应；第二步：5-OH与2-C发生亲核加成反应，其五员环状结构中发生脱水消去、双键重排形成呋喃芳香环状结构。
14.食品化学研究的主要内容是什么？
答：认识各类食品成分；表征各类食品成分的结构及性质；研究各类食品成分在食品加工、贮藏、运输过程中的化学变化；探索食品成分的构效关系；
15.简单总结食品中的维生素类物质容易损失的原因及预防措施。
答：容易损失的主要原因：9种水溶性维生素容易受水影响；结构中的双键、羟基等官能团容易受光、加热、空气中的氧影响而结构发生变化；加工、贮藏中应针对以上因素制订相应的预防措施。
16.味感产生的机制是什么？
答：各种呈味物质溶于水或唾液后刺激口腔内各种味觉受体，进而刺激味觉神经而产生的。
17.肉类食品原料中的颜色主要由什么物质形成？这种物质中最容易受环境因素影响而改变颜色的组成成分是什么？
答：血红素；最易受影响的组成成分是血红素中铁离子。
18.天然油脂中所含不饱和脂肪酸的主要结构特点是什么？
答：直链、偶数C原子、大多数双键为顺式构型。
19.从对食品物质的认识角度出发，简述食品物质的基本特点。
答：①多样性；②可认识性；③个体属性；④相互作用
20.简述食品中结合水的存在形式及意义。
答：构成水、邻近水、多层水；比例比较固定，不能被微生物利用，很难冻结，对食品品质和风味有较大的影响。
21.试指出下列反应的类型并简述反应过程（葡萄糖变为Schiffs碱）
答：亲核加成并脱水；即胺中N对醛基C亲核进攻，打开C=O，形成带羟基的亲核加成产物；C上的羟基和N上的氢发生脱水消去反应，形成产物。
22.简述加热使蛋白质变性的本质。
答：把蛋白质二级及其以上的高级结构在一定条件（加热、酸、碱、有机溶剂、重金属离子等）下遭到破坏而一级结构并未发生变化的过程叫蛋白质的变性。提高温度对天然蛋白质最重要的影响是促使它们的高级结构发生变化，这些变化在什么温度出现和变化到怎样的程度是由蛋白质的热稳定性决定的。一个特定蛋白质的热稳定性又由许多因素所决定，这些因素包括氨基酸的组成、蛋白质－蛋白质接触、金属离子及其它辅基的结合、分子内的相互作用、蛋白浓度、水分活度、pH、离子强度和离子种类等等。变性作用使疏水基团暴露并使伸展的蛋白质分子发生聚集，伴随出现蛋白质溶解度降低和吸水能力增强。
23.由维生素的结构特点简述其在食品加工中容易被破坏的基本性质。
答：C=C（共轭或不共轭）、-OH（醇或酚）、C=O等的存在可以使维生素类物质容易被氧化，特别是在加热的条件下更容易；也能发生亲电或亲核加成反应、亲核取代反应等。

五.论述
1.试述NaNO2在肉制品中发挥护色作用的得与失。
主要点：得：可以通过与血红素或其衍生物形成亚硝基化合物而使肉制品保持新鲜肉的颜色；
失：通过与含氨基的物质（蛋白质、氨基酸、核酸等）反应形成致癌性物质甚至影响遗传基因。
2.食品化学与食品科学诸学科的关系及未来的发展趋势。
主要点：由认识食品物质、说明食品物质的理化性质及功能等方面说明食品化学研究对于食品科学其它分支学科的指导作用；未来发展趋势注意食品功能成分、食品成分构效关系等方面的研究。
3.天然油脂氧化的主要过程及可能采取的预防措施。
主要点：油脂的氧化主要在其不饱和脂肪酸组分上。氧化分两个阶段，第一个阶段以生成氢过氧化物为主要特点，包括了自动氧化、光氧化、酶促氧化三种方式；第二个阶段是氢过氧化物的反应，有两种方式，分解形成小分子的有机化合物，聚合形成分子量增大了的物质。预防油脂氧化主要由降低氧分压、避光、酶灭活、加入抗氧化剂及自由基淬灭剂等途径着手。
4.食品化学主要研究的内容是什么？
主要点：由认识食品物质、说明食品物质的理化性质及功能等方面说明食品化学研究对于食品科学其它分支学科的指导作用。
5.如何认识食品物质及食品物质体系？
主要点：食品物质的复杂性、可认识性；食品物质作用的多样性；
由食品物质形成食品物质体系的层次性、物质体系的多样性及对其生物活性认识的进展。
6.试论食品化学在食品科学中的基础地位。
主要点：由认识食品物质、说明食品物质的理化性质及功能等方面说明食品化学研究对于食品科学其它分支学科的指导作用。
7.简要论述食品化学研究的基本内容。
食品物质的组成和结构；食品物质的理化及功能性质；食品物质的物理及化学变化；加工及贮藏技术对食品成分的影响。
8.试论述在绿色蔬菜罐头生产中护绿的方法及机理。
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