(完整版)食品化学简答题整理

1.简述水分活度与食品稳定性的关系.

答：(1)水分活度与微生物生长：水分活度在0.6以下绝大多数的微生物都不能生长，Aw越低，微生物越难存活，控制水分活度就抑制微生物的生长繁殖。

(2)水分活度与酶促反应：水分活度在0.25－0.3范围可以有效减缓酶促褐变。

(3)水分活度与非酶褐变,赖氨酸损失：水分活度在0.6－0.7范围最容易发生酶促褐变。水分活度下降到0.2,褐变基本上不发生。

(4)水分活度与脂肪氧化：水分活度较低和胶高时都容易发生脂肪氧化。

2.举例说明糖类物质在食品贮藏加工过程中发生的化学变化及对食品品质的影响。

答：在食品贮藏加工过程中，糖类物质由于具有醇羟基和羰基的性质，可以发生成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应，产生一系列复杂的化合物，既有利于食品加工品质，又有不利的一面，部分中间产物对食品的品质影响极大。

1) 美拉德反应：羰基和氨基经过脱水缩合，聚合成棕色至黑色的化合物。食品中有羰氨缩合引起食品色泽加深的现象十分普遍，同时也产生一些挥发性的全类和酮类物质，构成食品的独特的香气。经常利用这个反应来加工食品，例如烤面包的金黄色、烤肉的棕红色的形成等。

2)焦糖化反应糖和糖浆在高温加热时, 糖分子会发生烯醇化, 脱水, 断裂等一系列反应, 产生不饱和环的中间产物，产生的深色物质有两大类：糖的脱水产物和裂解产物（醛、酮类）的缩合、聚合产物。黑色产物焦糖色是一种食品添加剂,广泛应用于饮料、烘烤食品、糖果和调味料生产等。

3)在碱性条件下的变化：单糖在碱性条件下不稳定，容易发生异构化（烯醇化反应）和分解反应，生成异构糖和分解成小分子的糖、醛、酸和醇类化合物；还可能发生分子内氧化和重排作用生产糖精酸。

4）在酸性条件下的变化：糖与酸共热则脱水生成活泼的中间产物糠醛，例如戊糖生成糠醛，己糖生成羟甲基糠醛。

5）糖氧化与还原反应：醛糖在弱氧化剂作用下可以生成糖酸；在强氧化剂作用下可以生成二元酸，酮糖在强氧化剂作用下在酮基处裂解生成草酸和酒石酸。糖类还可以还原成食品添加剂糖醇。

6）淀粉水解：淀粉在酸、碱或酶的作用水解成葡萄糖，或进一步异构成其它的单糖，这是制备葡萄糖浆和果葡糖浆的理论基础。

3. 影响食品非酶褐变的主要因素有哪些？简要叙述其预防措施？

答：1) 影响因素：温度、氧气、水分活度、底物类型、pH等。

2）控制措施：

A、降温与控氧

B、控制水分含量：一般容易褐变的固体食品将水控制在3%以下，可很好地抑制其褐变。液体食品通过降低其浓度，则可较好地防止褐变。

C、降低pH值：在稀酸条件下，羰氨缩合产物很易水解。所以降低pH值是控制褐变的有效方法之一。

D、使用较不易发生褐变的食品原料

在所有羰基化合物中，以α-已烯醛褐变最快，其次是α-双羰基化合物，酮褐变速度最慢。

对于氨基化合物来说，褐变速度为：蛋白质>肽>胺类>氨基酸。在氨基酸中, 碱性氨基酸褐变速度较快，ε-位或在末端者，比α-位上较易褐变，所以赖氨酸褐变损失率最高。

由于脂类氧化和热解可产生不饱和醛、酮及二羰基化合物，因此，不饱和度高、易氧化的脂类亦易与氨基化合物发生褐变反应。

E、添加亚硫酸或氯化钙

F、采用生物化学方法去除反应底物

4.简述食品发生酶促褐变的主要原因以及防止食品发生酶促褐变的方法？

答：(1)食品发生褐变的主要原因

当食品细胞受到破坏后，食品中的多酚类物质（例如儿茶素、花青素）、氨基酸及其含氮酚类衍生物等在多酚氧化酶的催化作用下，将酚类物质氧化成粉红色的醌类物质，醌类物质进一步积累、聚合为黑色物质。(2) 防止食品发生褐变的方法

(1)钝化酶的活性: 热处理, 酶抑制剂，一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。大多数酶，在30-40℃范围内显示最高活性。酶抑制剂能使酶活性中心的化学性质发生改变，导致酶活力下降或丧失，

(2) 改变酶的作用条件: 温度, PH值, 水分活度：在极端的酸性或碱性条件下酶会变性而完全失去活性，大多数酶的最适PH值为4.5-8.0范围内。水能影响食品中酶反应的速度，通常可用降低食品中水分含量的方法来阻滞酶等作用引起的变质。

(3) 隔绝氧气：发生酶促褐变需要三个条件，即酚类底物，酚氧化酶和氧，那么通过隔绝氧例如浸泡盐水、糖水、清水来防止酶促褐变的发生。

(4)抗氧化剂：另外，抗氧化剂如VC，SO2等都能防止酶促褐变。

5.蛋白质的主要功能性质有哪些？请举例说明蛋白质在食品加工和贮藏过程中发生的物理、化学和营养变化？

答：蛋白质的功能性质主要分为4个方面：（1）水化性质：取决于蛋白质与水的降相互作用，包括溶解度、保水性、溶胀性、粘度等（2）表面性质：蛋白质的表面张力，乳化稳定性、起泡性和成膜性。（3）组织结构化性质：蛋白质的相互作用所表现出来的特性，例如弹性、沉淀、凝胶作用、蛋白质结构重组等；（4）感观性质：颜色、气味、口感、咀嚼性能等。

蛋白质在食品加工和贮藏过程中发生的物理、化学和营养变化：

（1）在加热条件下的变化：有利的方面：1）蛋白质变性，肽链松散，容易受到消化的作用，提高了消化率和氨基酸的生物有效性；2）钝化蛋白酶、酯酶、多酚氧化酶等，防止食品在保藏期间不发生色泽和风味变化；3）抑制外源凝集素和消除蛋白酶抑制剂的影响。不利的方面：通过发生分解、氨基酸氧化、氨基酸键之间的交换、氨基酸新键的形成等，引起氨基酸脱硫、脱酰氨和异构化，有时伴随有毒化合物的产生。

（2）冷冻冷藏低温条件下的变化：蛋白质的冷冻变性，食品的保水性差，质地、风味变劣。

（3）碱处理条件下的变化：蛋白质的浓缩、分离、起泡和乳化、或者使溶液中的蛋白质连成纤维状，经常要用到碱处理。蛋白质经过碱处理后发生缩合反应，通过分子之间或者分子内的共价交联生成各种新的氨基酸；同时也会发生氨基酸异构化反应，影响蛋白质的功能性质。

（4）氧化处理下的变化：蛋白质和含硫氨基酸和含苯环的氨基酸容易氧化。

（5）脱水条件下的变化：蛋白质的湿润性、吸水性、分散性和溶解度会发生变化。

（6）辐照处理下的变化：蛋白质的含硫氨基酸和含苯环的氨基酸容易发生分解，肽链断裂。

6.食品中脂类物质氧化酸败速度的因素有哪些？

答：（1）FA的组成：A、饱和脂肪酸的氧化速度较不饱和脂肪酸氧化速度快。B、不饱和脂肪酸双键数目、位置、几何形状都与油脂的氧化有密切的关系；双键多的易氧化；共轭双键比非共轭双键易氧化；顺式比反式易氧化；游离FA比酯化后的脂肪酸易氧化。

（2）温度：一般说来，温度上升，氧化反应速度增快。

（3）氧气：是自动氧化的一个必需的因子。

（4）水分活度Ａw：在水分活度0.33时氧化速率最低。

（5）光和射线（6）助氧化剂：金属离子如铅，铜，锡，锌等能使油脂氧化速率增

7.防止食品中脂类物质氧化酸败的方法有哪些?

答：(1)油脂的脂肪酸组成: 一般说来，常温下饱和脂肪酸不易酸败，不饱和脂肪酸双键越多，越易酸败。

(2) 温度：一般说来，温度上升，氧化反应速度增快。因此尽量低温保藏。

(3) 氧气浓度：当氧浓度较低时，氧化速率和氧浓度近似成正比，当氧浓度很高时，氧化速率与氧浓度无关。避免暴露在空气中。

(4) 表面积：油脂与空气接触的表面积与油脂氧化速率呈正比。可采用真空包装或者是使用低透气性材料包装可防止油脂氧化。

(5) 水分活度：在水分活度0.33时氧化速率最低。

(6)光, 射线, 辐射等：促使氢过氧化物分解和引发游离基，促进油脂氧化。避免光照，辐射和暴露在空气中。

(7) 助氧化剂：金属离子如铅，铜，锡，锌等能使油脂氧化速率增快。可以添加金属螯合剂，如柠檬酸及其单脂，磷酸及磷酸盐复合物，及EDTA。

(8) 添加抗氧化剂，如茶多酚，BHA,BHT等。

8..油脂酸败有哪几种类型？什么叫做自动氧化型酸败？预防自动氧化型酸败有哪些措施？

答：油脂酸败有自动氧化、光氧化、酶促氧化3种类型。自动氧化型酸败是指活化的不饱和脂肪与基态氧发生的自由基反应，包括链引发、链增殖和链终止三个阶段。预防措施同上。

9.食品中香气成分形成的途径或来源主要有哪几个方面？

答：食品中香气形成的途径或来源主要有生物合成、酶的作用、发酵作用、高温分解作用、食品调香5个方面。

10.简述叶绿素在食品加工中的变化，护绿可采用哪些措施？

答：①酶催化反应：叶绿素酶是唯一催化叶绿素降解的酶。低于80℃加热时，部分失活；在100℃时，全部失活

②热和酸：根据含镁情况分了两类。含镁时为绿色的衍生物；不含镁的为橄榄棕色。

③形成金属络合物：当锌、铜离子存在时，形成稳定的绿色。

④氧化：将叶绿素溶于乙醇或其它溶剂并暴露在空气中可发生氧化反应，这一过程称为叶绿素的氧化护色。吸收等摩尔的氧，生成亮绿色的产物。

⑤光降解：色素游离后易氧化、降解。

护绿措施：(1)提高pH值：中和植物中的有机酸: 氧化钙,磷酸二氢钠，氢氧化钙,氢氧化镁，提高PH, 保脆保色。(2)高温瞬时杀菌(3)绿色再生：叶绿素的衍生物(脱镁叶绿素,焦脱镁叶绿素)与铜, 锌等结合形成稳定的绿色物质。(4)其他: 水分活度，避光，隔氧等。

11.动物肌肉的显色物质是什么？为什么活猪肉呈紫红色，屠宰后的猪肉呈鲜红色，但长时间放置或煮过后的猪肉呈褐色的？另外肉在储存时为什么会变成绿色？

答：1）动物肌肉的显色物质是肌红蛋白。2）动物屠宰放血后，由于血红蛋白对肌肉组织的供氧停止，新鲜肉中的肌红蛋白保持其还原状态，肌肉的颜色呈稍暗的紫红色。当酮体被分割后，随着肌肉与空气的接触，还原态的肌红蛋白向两种不同的方向转变，一部分肌红蛋白与氧气发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，所以猪肉呈鲜红色；同时，另一部分肌红蛋白与氧气发生氧化反应，生成棕褐色的高铁肌红蛋白，随在空气中放置时间的延长，后者起主导作用，因此肉色为褐色。3）肉在储存时，其中的肌红蛋白在一定条件下会转变为绿色物质，这是由于污染细菌的生长繁殖产生了过氧化氢或硫化氢，二者与肌红蛋白的血红素中的高铁或亚铁反应分别生成了胆绿蛋白和硫代肌红蛋白，致使肉的颜色变为绿色。

12.什么是美拉德反应？美拉德反应的历程分为哪几个阶段，各阶段主要反应类型是什么？

答：美拉德反应是指凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应，也称为羰氨反应。

反应分为3个阶段：初期阶段：羰氨缩合、分子重排；中期阶段：果糖基胺脱水生成羟甲基糠醛、果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮、氨基酸与二羰基化合物的作用、果糖基胺的其他反应产物的生成；末期阶段：醇醛缩合、生成类黑精物质的缩合反应。