食品化学思考题.docx

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食品化学思考题

蛋白质

1、蛋白质变性的机制、影响因素及其对功能和结构的影响。

1机制：

由于外界因素的作用，使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。

不包括一级结构的变化。

2影响因素：

物理因素

热、冷冻、流体静压、剪切、辐照、界面

化学因素

Ph、金属和盐、有机溶剂、有机化合物的水溶液

3对其功能结构的影响：

物理性质的改变

凝集、沉淀

流动双折射

黏度增加

旋光值改变

紫外、荧光光谱发生变化

化学性质的改变

酶水解速度增加

分子内部基团暴露

生物性能的改变

抗原性改变

生物功能丧失

2、蛋白质的功能性质有哪些？

举例说明蛋白质功能性质在食品工业的应用。

水合性质

蛋白质与水的相互作用

湿润性、黏着性、分散性、溶解度、黏度

表面性质

蛋白质在极性不同的两相间起作用

乳化性、成膜性、起泡性

结构性质

蛋白质的相互作用

弹性、沉淀、胶凝作用

感官性质

颜色、气味、口味、咀嚼度

3、蛋白质的乳化性质、影响因素及其评价方法？

影响因素：

1疏水性：

正相关

2溶解度：

正相关

3Ph：

Ph=Pl溶解度小时，降低；Ph=Pl溶解度大时，乳化较好

（明胶、卵清蛋白在Pl时有良好乳化能力；而大多数如大豆蛋白、花生蛋白，非Pl时乳化性能更好）

4加热：

降低乳状液稳定性。

适当热诱导蛋白质变性可以增强乳化作用。

5添加小分子表面活性剂：

如磷脂与蛋白质在界面上竞争吸附，使蛋白质乳化性能下降。

测定方法：

1乳化能量或乳化能力EC：

乳浊液相转变之前，每克蛋白质能乳化油的体积。

2乳化活性指数：

根据蛋白质质量和界面总面积A可计算出乳化活力指标EAI

3乳状液稳定性Es

4、蛋白质的食品加工和贮藏中发生的物理、化学和营养变化？

举例说明如何利用和防止？

有利

有害

热处理

促进蛋白质消化

色氨酸被破坏

低温处理

阻止微生物生长

碱处理

脱水处理

辐照处理

变性

机械处理

面团

变性

其他

与脂类反应、与亚硝酸产生致癌物

5、蛋白质的起泡性的评价和影响因素，以及对食品泡沫形成与破坏的影响？

影响因素：

1蛋白质的分子性质

2蛋白质浓度：

2~8%，随浓度增加起泡性增加；超过10，气泡变小，泡沫变硬

3温度：

适当加热处理提高起泡性，过热损坏起泡能力

4Ph：

接近或Pl时，提高起泡能力和泡沫稳定性；在Pl时蛋白溶解度很低，形成泡沫少但稳定性高

5盐：

NaCl增大膨胀量但降低泡沫稳定性；Ca2+和Mg2+形成盐桥提高泡沫稳定性

6糖：

损坏起泡能力提高稳定性

7脂：

降低稳定性

8搅打：

过度降低稳定性

6、食品中常见蛋白质的特点以及实践中的特点？

肉类蛋白

牛乳蛋白质

鸡蛋蛋白质

鱼类蛋白质

蔬菜蛋白质

谷物蛋白质

油料种子蛋白质

植物叶蛋白

脂质

1、如何认识脂肪的结晶特性和同质多晶体。

2、油脂自动氧化历程包括哪几步？

影响脂肪氧化的因素？

机理：

在光或金属的催化下，活化的不饱和脂肪酸及其甘油酯与基态氧发生的自由基反应，包括链引发、链传递、链终止。

链引发

RH——R•+H•

活化能高，速度慢。

吸氧少，油脂品质改变少

链传递

R•+O2——ROO•

ROO•+RH——ROOH+R•

活化能低，速度快。

吸氧多，油脂品质变劣

链终止

R•+R•——R-R

ROO•+R——ROOR

ROO•+ROO•——ROOR+O2

生成二聚体或多聚体。

吸氧缓慢，趋于停止。

影响因素：

脂肪酸与甘油酯的组成

不饱和度、双键位置、顺反构型

氧

氧浓度较低时，氧化速率与氧浓度成正比

温度

>50度，生成环状过氧化物

水分活度

过低加速脂肪氧化酸败

表面积

正相关

光和射线

可见光、紫外光和高能射线不仅能够促进氢过氧化物分解，还能引发自由基

助氧化剂

过度金属元素催化脂类氧化反应，缩短诱导期提高氧化速度

抗氧化剂

延缓或减慢油脂反应速率的物质

光敏氧化和自动氧化的区别：

1氧处于不同的量子能态

2形成氢过氧化物的历程不同

3光敏氧化速度快，比自动氧化快1500倍

4光敏氧化中单重态氧起着自由基活性引发剂的作用，而产生自动氧化最初的几个自由基是引起自动氧化的重要原因

3、抗氧化剂的抗氧化机理？

使用时注意？

机理

注意事项：

1抗氧化剂尽早加入

2注意使用剂量

3注意抗氧化剂的溶解性

4常使用复合抗氧化剂，利用增效效应

5抗氧化剂要有较好的抗氧化性能

4、乳浊液失稳的机制？

乳化剂稳定乳浊液的机理如何？

如何选择乳化剂？

失稳机制：

1沉降：

重力作用导致分层

2聚集：

分散相液滴表面静电荷不足导致絮凝

3两相间界面膜破裂导致聚结。

乳化作用：

1增大分散相间的静电斥力

2增大连续相的黏度或生成有弹性的厚膜

3减少两相间界面张力

4微小固体粉末的稳定作用

5形成液晶相

乳化剂的选择：

亲水—亲脂平衡HLB：

为7时，在水、油中溶解度几乎相等，低亲油，高亲水。

>7制水包油，<7制油包水

5、油脂的塑性及其影响因素？

一定外力下，表观固体脂肪具有的抗变形能力。

影响因素：

1固体脂肪指数（SFI）：

固液比适当时，塑性最好

2脂肪的晶型：

β′型结晶可塑性强；β结晶塑性较差

3融化温度范围：

熔化开始到结束温差越大，脂肪可塑性越大。

6、油脂精炼的步骤和原理是什么？

沉降

过滤法或者离心法除去不溶杂质

脱胶

加热水、通水蒸气：

脱胶溶性杂质；

脱酸

碱中和：

除去游离脂肪酸

脱色

吸附：

叶绿素、类胡萝卜素；活性炭、白陶土等吸附剂，最后过滤除去吸附剂

脱臭

减压蒸馏：

除去油脂氧化产物

7、常见的油脂氧化的评价方法有哪些？

1过氧化值POV

2硫代巴比妥酸TBA法

3碘值IV

4活性氧法AOM

5史卡尔法

6仪器分析法

7酸价AV

8皂化价SV

9二烯值DV

8、酯交换的目的

碳水化合物

1、麦拉德反应机理、影响因素及其对食品的影响？

又称为羰氨反应，指羰基化合物与氨基化合物缩合、聚合反应生成类黑色素的反应。

机理：

初期阶段

羰氨缩合和分子重排——果糖基胺

中期阶段

1）果糖基胺脱水形成HMF（羟甲基糠醛）

2）果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮

3）氨基酸与二羰基化合物的作用

末期阶段

1）醇醛缩合

2）生成黑色素的聚合反应

影响因素：

羰基化合物

ɑ、β-不饱和醛>ɑ-双羰基化合物>醛>酮

五碳糖是六碳糖的10倍

单糖>双糖

氨基化合物

胺类>碱性氨基酸>酸性氨基酸>肽类>蛋白质

温度

温度上升10℃，褐变速度提高3-5倍

小于20℃，速度较慢

大于30℃，速度很快

水分

10~15%时速度最快，完全干燥或者高湿度时慢

PH

PH>3，随PH升高而加快，PH=7.8~9.2时最快

金属离子

Cu2+、Fe2+、Fe3+促进褐变，

Ca2+与氨基酸结合生成不溶性化合物，抑制褐变

抑制剂

SO2、亚硫酸盐在初期阶段抑制，但不能防止氨基酸营养损失

对食品品质的影响：

1）产生深颜色及风味物质，需要或者非需要

2）营养成分损失：

必需氨基酸特别是赖氨酸损失严重

3）罐头食品会产生涨罐

4）产生的类黑精色素可能导致突变

2、糖类在酸性和碱性溶液中的反应及其结果

酸水解：

糖苷键在酸性条件下易水解

碱水解：

一般情况下，多糖在碱性条件下很稳定，但是果胶可以发生水解

3、果胶的性能及其凝胶形成的机理

果胶的性能：

酸性或碱性条件

水解

高温强酸条件

糖醛基脱羧作用

水中溶解度

与聚合度成反比，与酯化程度成正比

果胶酸溶解度小，但其衍生物大

果胶分散溶液是高粘度溶液

黏度与分子链长度成正比

凝胶的形成：

高度水合的果胶脱水和电中和而形成的凝聚体

4、淀粉糊化和老化的原理

淀粉的糊化：

β淀粉在适当的温度（60~80℃）在水中溶胀、崩裂，形成均匀的糊状溶液的过程的过程。

糊化的本质：

淀粉粒中有序或无序的分子间氢键断裂，分散在水中形成一种胶体溶液。

糊化的三个阶段：

可逆吸水阶段

水分进入淀粉粒的非结晶部分，淀粉通过氢键与水分子作用，颗粒体积膨胀，冷冻干燥可以复原

不可逆吸水阶段

温度升高至糊化温度，水进入淀粉粒内部，不可逆大量吸水，体积膨胀，黏度大增

淀粉粒的解体

高温阶段，淀粉分子全部溶解，黏度达到最大

影响糊化的因素：

水分活度

正比

酯类及其衍生物

可与淀粉形成包合配合物，阻止水分进入，使其不易糊化

PH

4~7内对糊化影响小；

>10，显著增加糊化速度；

<4时，淀粉水解，黏度急剧降低

淀粉结构

支链淀粉比直链淀粉易糊化

淀粉老化：

经过糊化的ɑ-淀粉在室温下或低于室温下放置，ɑ-淀粉分子可以自动排列成序，相邻分子间可氢键逐步恢复形成致密、高度结晶化的淀粉分子，淀粉糊变得不透明，甚至产生凝结和沉淀的现象。

老化相当于糊化的逆过程。

影响老化的因素：

淀粉结构

直链比支链易老化；

中等长度的直链淀粉最易老化

含水量

30~60%最易老化；

<10或大量水中不易老化

温度

2~4℃最易老化；

>60℃，<-20℃，不易老化

PH

4-7易老化；

<4或>9不易老化

5、淀粉的改性及其在食品中的应用

方法

特点

应用

酸改性淀粉

25~55℃，盐酸或硫酸

溶于沸水，流动性好，不易老化，冷凝变成坚硬凝胶

制造糖果

醚化淀粉

50℃，醚化剂，碱性条件

提高溶胀性和稳定性，

降低糊化温度，提高黏度

磷酸化淀粉

酯化淀粉的一种

低糊化温度，提高黏度，不易老化，冷冻-解冻耐力好

冷冻食品广泛使用

氧化淀粉

粘度低，不易凝冻

增稠剂，糖果成型剂

硝酸淀粉

硝酸、硫酸

炸药。

炮弹，手榴弹

交联淀粉

甲醛

合成大分子

接枝淀粉

淀粉塑料（生物降解）

6、多糖的结构、性能及其在食品中的应用

结构：

线状或者分支

性能及应用：

性能

解释

应用

溶解性

多糖有大量羟基，亲水性好，易于水合

多糖溶液冷冻浓缩时，会和部分水形成玻璃态体，提高产品质量和稳定性

黏度和稳定性

粘度高：

溶液中线性分子旋转和伸屈时占有很大的空间，分子间彼此碰撞高，产生摩擦，消耗能量，因而粘度高

增稠、胶凝

凝胶

多糖或蛋白质等高聚物分子能形成海绵状的三维网状凝胶结构，通过氢键、疏水相互作用、范德华力、离子桥联等形成

果冻、甜食凝胶

生理活性

膳食纤维：

难被人体消化吸收的多糖类碳水化合物

改变肠道微生物组成

对阳离子有结合交换能力

水解

酶水解、酸水解、碱水解

碱液有助于水果去皮

维生素和矿物质

1、常见维生素学名，主要生理作用，缺乏症状，加工中的变化

维生素

生理作用

缺乏

来源

脂溶性

维生素A

存在于动物组织中如肝脏、牛肉、蛋黄、牛乳；

植物中没有。

维生素D

调节机体Ca、P代谢；

神经内分泌-免疫调节激素；

维持血液中正常氨基酸浓度；

抗婴儿的佝偻病和成人的骨质疏松

动物性食品中，鱼肝油中含量最高；鸡蛋、牛乳、黄油中少

维生素E

抗氧化

动植物食品中，几乎所有绿色植物，棉籽油，大豆油

水溶性

维生素C

1）维持细胞正常代谢，保护酶活性

2）对铅化物、苯以及细菌毒素有解毒作用

3）有利于铁吸收，参与铁蛋白合成

4）防止毛细血管脆性增加，有利于组织创伤的愈合

5）扩张冠状动脉

6）体内良好的自由基清除剂

植物组织，水果蔬菜；

唯一的动物来源是牛乳和肝脏

维生素B1硫胺素

与糖代谢有关；

参与磷酸戊糖途径，是唯一能产生核糖以供合成RNA的途径

损坏神经血管系统；

脚气病

动植物食品，全粒小麦、动物内脏、瘦猪肉、鸡蛋、马铃薯中丰富

维生素B2核黄素

机体代谢中的辅酶作用；

电子载体作用

动物食品，肝，肾，心，奶，蛋；绿色蔬菜和豆类

More——

脂溶性：

ADEK

硫胺素（B1）

核黄素（B2）

泛酸（B3）

B6

水溶B12

烟酸B5

维生素C

叶酸

生物素

2、有关食品中矿物质吸收利用的基本性质

矿物质在水中的溶解度和化学形式

Fe3+难溶不易吸收，Fe2+好吸收

螯合效应

铁过多抑制ZnMn吸收

金属离子间相互作用

Vc有利于Fe吸收，Vd促进Ca吸收

食物配体

多酚可与FeCu螯合，利于吸收

人体生理状态

食物营养组成

3、影响加工食品中维生素及矿物质含量水平的因素有哪些

维生素在食品加工中的变化：

1）成熟度

2）不同部位

3）采后和宰后处理的影响

4）加工程度

5）热加工

6）产品贮藏中维生素损失

7）化学添加物和食品成分

食品的风味物质

1、味觉的相乘相消概念

消杀？

一种物质往往能减弱或者抑制另一物质味感的作用

2、苦味的典型

1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱

2.啤酒中的苦味物质（萜类）

3柑橘中的苦味物（糖苷）

主要苦味物质：

柚皮苷、新橙皮苷

4.氨基酸及多肽类

5.盐