食品化学习题集答案

第一章  绪论——答案

一、名词解释

1.食品：经特定方式加工后供人类食用的食物。

2.食物：可供人类食用的物质原料统称为食物。

3.化学：研究物质组成、性质及其功能和变化的科学，包括分析化学、有机化学、物理与胶体化学、分离化学、普通化学和生物化学等。

4.食品化学：指研究食物的组成、性质以及功能和食物在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学和物理变化的科学。食品化学、微生物学、生物学和工程学是是疲惫科学的四大支柱学科。

二、简答题

1.食品化学的主要研究内容。 答：（1）食品的化学组成；（2）揭示食品在加工贮藏中发生的化学变化；（3）研究食品贮藏、加工新技术，开发新产品和新的食物资源；（4）研究化学反应的动力学行为和环境因素的影响。

2.简要回答食品化学与生物化学研究内容有何异同点？ 答：相同点：从研究对象上看，食品化学与生物化学有一致之处。因为，人类与动物的食物除了水分、空气与盐外，均来源于其它生物，目前以动、植为主。不过人类食物的化学成分又不完全相同于自然生物的成分，因为食品中人为地引入了非自然成分－添加剂、污染物等。对于食品化学中的一般自然成分的分类法，与生物化学中分类也相同（糖、脂、蛋白质、维生素等）。 ②不同点：食品化学与生物化学的侧重点不同：前者注重作为食品状态（采后、宰后）的生物体内的成分、变化、控制，特别是那些与食品质量有关的变化；后者则着重于生长过程中生物体内的成分及其变化。

3.食品化学与食品科学各学科及其它学科的关系？ 答：食品化学的基础学科为基础化学、生物化学以及生理学、植物学、动物学等学科。 此外，食品化学与营养又是其它食品专业课的专业基础课程。这门课程，要以化学尤 其是有机化学和生物化学为基础，同时要紧密联系食品这个载体，真正为后继课程如食品工艺学等课程的学习打下基础。

4. 现代食品化学中规定食品有哪些基本属性？普通食品有哪些功能？ 答：食品的基本属性：营养性；可接受性；安全性；普通食品具有的功能为：营养功能、感官功能、调节功能。

5.现代食品化学的发展方向 （1）高新技术在食品工业中的应用； （2）新型食品材料的研究； （3）现有食品材料功能的改良； （4）食物成分的生理功能研究。

三、论述题

1.试分述食品化学的研究层次、主要任务及学习食品化学的目的与意义？ 答：食品化学的研究层次、主要任务：1）食物中水分和无机盐的存在形式以及水分与食物储存的关系。2）蛋白质、脂类、碳水化合物等的基本结构、理化性质；在加工过程中的反应变化以及在加工中的功能特性。3）酶的结构、作用机制以及影响酶促反应的因素。4）食品色香味的形成与保持的原理。5）食品添加剂的种类与使用。 学习食品化学的目的与意义：1）利用食品化学知识解释烹饪过程中的各种现象。2）利用食品化学知识控制菜品的质量与卫生。3）利用食品化学知识指导烹饪技术与新产品的开发、创新。 2.结合日常生活和本专业知识举例食品中主要的化学变化，并谈谈原因。 答：水分变化：吸水：烹调过程中添加水。如干货的涨发。保水：有些过程则需要保护原料水分。如肉食品原料的挂糊上浆，目的是保护原料中的水分不丢失。脱水：有的过程又要脱去不必要的水。如盐渍和焯水等方法，目的是为了除去肉类原料的腥膻之味和某些蔬菜的涩苦之味。 无机盐变化：流失：植物及动物的食品原料在加热时即收缩，汁液被分离出来，其中可溶性的碱金属盐类随汁液流出，而钙、镁等盐类在酸性时也被溶解出来。如白菜在煮沸四分钟时，钙，磷的损失率，若全叶煮沸可达：Ca  l6％，P 46％；若切断煮沸：Ca  25％，P 53％。增加：有时成品中也有无机盐增加的情况，如用硬水煮饭钙、镁会增加，用铁锅时，铁也会增加。污染：水污染、土质污染、空气污染、烹饪器具污染都会使烹饪原料及成品中的有毒元素增加，造成污染。 蛋白质变化：变性作用：适度变性－－改善口感，易于消化；过度变性－－口感不佳，营养损失。胶凝作用：形成半固态物质－－豆腐、蛋羹羰氨反应：赋予食品风味和色泽糖类变化：焦糖化反应：糖类在加强热(熔点以上)时，在没有氨基化合物存在下，会变为深色物质，即发生焦糖化，而在碱性条件下会加速这种变化。羰氨反应：糖类在有氨基化合物存在下，加热时，糖类的羰基与氨基可结合形成褐色物质，故称羰氨反应。它们都可给食品带来美好的色泽和风味，但亦可给食品带来不良影响。淀粉的糊化与老化：淀粉受热即糊化，粘性变大，消化容易；陈放时会出现老化现象，水分减少，硬度变大，不易消化。纤维素软化：蔬菜类细胞膜中的半纤维素、果胶质、粘质等热煮时即吸水软化便于消化。多糖凝胶的形成：琼脂、果胶等在一定条件下可以形成凝胶 脂肪的变化：溶出：肉类、鱼类等的脂肪组织，在加热时，一部分脂肪游离出来，如果丢弃汁液，这部分脂肪将损失掉。热氧化：一般加工时脂肪不发生质的变化，但过度加热则不饱和脂肪酸可氧化分解，生成过氧化物、酸、醛等，对消化器官是有害的。热聚合：植物油中不饱和脂肪酸甚多，在强热下，当温度高于300℃时，会发生聚合作用，而使其粘度增加，而且．增稠速度很快。游离脂肪酸在加热到高于300℃时也发生热聚合作用。热分解：温度超过350～360℃后可分解为酮类和醛类。热变性（氧化、分解、聚合）的脂肪不仅味感变劣，而且丧失营养，甚至还有毒性。所以，烹调工艺中要注意控制油温是必要的。

第二章  水——答案

 一、名词解释

1．疏水相互作用：如果在水体系中存在多个分离的疏水性基团，那么疏水基团之间相互聚集，从而使它们与水的接触面积减小，此过程被称为疏水相互作用。

2. 笼形水合物：向水中加入疏水性物质，如烃、脂肪酸等，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，处于这种状态的水与纯水结构相似，甚至比纯水的结构更为有序，使得熵下降，此过程被称为疏水水合作用。

3. 结合水：通常是指存在于溶质或其它非水成分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那部分水。

4. 化合水：是指那些结合最牢固的、构成非水物质组成的那些水。

5. 体相水：指那些没有被非水物质化学结合的水，主要是通过一些物理作用而滞留的水。

6. 水分活度：反应水与各种非水成分缔合的强度。aw=f/f0 f—溶剂（水）的逸度 f0—纯溶剂（水）的逸度。也可以用p/ p0表示。其中P为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压；P0表示在同一温度下纯水的饱和蒸汽压。

7. 水分吸着等温线：在恒温条件下，食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）与αW的关系曲线。

8. 解吸等温线：对于高水分食品，通过测定脱水过程中水分含量与αW的关系而得到的吸着等温线，称为解吸等温线。

9. 滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线（将水加入一个干燥的试样）与解吸等温线并不相互重叠的现象。

10.单分子层水：对于食品体系，水分回吸等温线（将水加入一个干燥的试样）与解吸等温线并不相互重叠的现象。

二选择题

BDADB BDACC CDBC

三、填空题

1．6；4；SP3；近似四面体

2. 增大；3.98℃；最大值；下降

3. 氢键；四面体；H-桥；多变形

4. 改变水的结构；影响水的介电常数；影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度

5.低温；降低温度使反应变得非常缓慢；冷冻产生的浓缩效应加速反应速率

6.常压下，100～105℃条件下恒重后受试食品的减少量。

7.S J

8.解吸等温线；回吸等温线；试样的组成；物理结构；预处理；温度；制作方法

9. 促进；抑制；0.35；抑制氧化；＞0.35；促进氧化

10. 缔合；疏水相互作用；蛋白质折叠；变弱

四、是非题

1-5   TTTTT   6-10TTFTF   11-15TFTFF

五、简答题

1. 简要概括食品中的水分存在状态。 参考答案：食品中的水分有着多种存在状态，一般可将食品中的水分分为体相水（或称游离水）和结合水（或称束缚水、固定水）。其中，结合水又可根据被结合的牢固程度，可细分为化合水、邻近水、多层水；自由水可根据这部分水在食品中的物理作用方式也可细分为滞化水、毛细管水、自由流动水。但强调的是上述对食品中的水分划分只是相对的。

2. 简述食品中结合水和自由水的性质区别。 参考答案：食品中结合水和自由水的性质区别主要在于以下几个方面： 　　⑴食品中结合水与非水成分缔合强度大，其蒸汽压也比自由水低得很多，随着食品中非水成分的不同，结合水的量也不同，要想将结合水从食品中除去，需要的能量比自由水高得多，且如果强行将结合水从食品中除去，食品的风味、质构等性质也将发生不可逆的改变； 　　⑵结合水的冰点比自由水低得多，这也是植物的种子及微生物孢子由于几乎不含自由水，可在较低温度生存的原因之一；而多汁的果蔬，由于自由水较多，冰点相对较高，且易结冰破坏其组织； 　　⑶结合水不能作为溶质的溶剂； 　　⑷自由水能被微生物所利用，结合水则不能，所以自由水较多的食品容易腐败。

3. 比较冰点以上和冰点以下温度的aW差异。 参考答案：在比较冰点以上和冰点以下温度的αW时，应注意以下三点： 　　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。

4.  MSI在食品工业上的意义。 参考答案：MSI即水分吸着等温线，其含义为在恒温条件下，食品的含水量（每单位干物质质量中水的质量表示）与αW的关系曲线。它在食品工业上的意义在于： 　　⑴在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与αW有关； 　　⑵配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移； 　　⑶测定包装材料的阻湿性的必要性； 　　⑷测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长； 　　⑸预测食品的化学和物理稳定性与水分的含量关系。

5. 滞后现象产生的主要原因。 参考答案：MSI的制作有两种方法，即采用回吸或解吸的方法绘制的MSI，同一食品按这两种方法制作的MSI图形并不一致，不互相重叠，这种现象称为滞后现象。产生滞后现象的原因主要有： 　　⑴解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分； 　　⑵不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压； 　　⑶解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的αW； 　　⑷温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。

6. 简要说明aW比水分含量能更好的反映食品稳定性的原因。 参考答案：αW比用水分含量能更好地反映食品的稳定性，究其原因与下列因素有关： 　　（1）αW对微生物生长有更为密切的关系； 　　（2）αW与引起食品品质下降的诸多化学反应、酶促反应及质构变化有高度的相关性； 　　（3）用αW比用水分含量更清楚地表示水分在不同区域移动情况； 　　（4）从MSI图中所示的单分子层水的αW（0.20~0.30）所对应的水分含量是干燥食品的最佳要求； 　　（5）αW比水分含量易测，且又不破坏试样。

7. 简述食品中aW与化学及酶促反应之间的关系。 参考答案：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： 　　⑴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； 　　⑵通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应； 　　⑶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； 　　⑷高含量的水由于稀释作用可减慢反应。

8. 简述食品中aW与脂质氧化反应的关系。 参考答案：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，其原因可能在于： 　　⑴覆盖了可氧化的部位，阻止它与氧的接触； 　　⑵与金属离子的水合作用，消除了由金属离子引发的氧化作用； 　　⑶与氢过氧化合物的氢键结合，抑制了由此引发的氧化作用； 　　⑷促进了游离基间相互结合，由此抑制了游离基在脂质氧化中链式反应。 　　当食品中αW＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用，其原因可能在于： 　　⑴水分的溶剂化作用，使反应物和产物便于移动，有利于氧化作用的进行； 　　⑵水分对生物大分子的溶胀作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的进行。

9. 简述食品中aW与美拉德褐变的关系。 参考答案：食品中αW与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中αW＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，造成食品中αW与美拉德褐变的钟形曲线形状的主要原因在于：虽然高于BHT单分子层αW以后美拉德褐变就可进行，但αW较低时，水多呈水-水和水-溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合作用不利于反应物和反应产物的移动，限制了美拉德褐变的进行。随着αW增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但αW继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。

六、论述题

1．请论述食品中水分与溶质间的相互作用。 参考答案：食品中水分与溶质间的相互作用主要表现在以下几个方面： 　　⑴水与离子和离子基团的相互作用：在水中添加可解离的溶质，会破坏纯水的正常结构，这种作用称为离子水合作用。但在不同的稀盐溶液中，离子对水结构的影响是有差异的。某些离子如K+、Rb+、Cs+、Cl-等具有破坏水的网状结构效应，而另一类电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子则有助于水形成网状结构，如Li+、Na+、H3O+、F-等。离子的效应不仅仅改变水的结构，而且影响水的介电常数、水对其它非水溶质和悬浮物质的相容程度。 　　⑵水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用：食品中蛋白质、淀粉、果胶等成分含有大量的具有氢键键合能力的中性基团，它们可与水分子通过氢键键合。水与这些溶质之间的氢键键合作用比水与离子之间的相互作用弱，与水分子之间的氢键相近，且各种有机成分上的极性基团不同，与水形成氢键的键合作用强弱也有区别。 　　⑶水与非极性物质的相互作用：向水中加入疏水性物质，如烃、稀有气体及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合作用增强，此过程称为疏水水合作用；当水体系存在有多个分离的疏水基团，那么疏水基团之间相互聚集，此过程称为疏水相互作用。 　　⑷水与双亲分子的相互作用：水能作为双亲分子的分散介质，在食品体系中，水与脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸类，这些双亲分子亲水部位羧基、羟基、磷酸基或含氮基团的缔合导致双亲分子的表观“增溶”。

2. 论述水分活度与温度的关系。 参考答案：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： lnαW=-K△H/RT 　　式中T为绝对温度；R为气体常数；△H为样品中水分的等量净吸着热； 　　若以lnαW对1/T作图，可以发现其应该是一条直线，即水分含量一定时，在一定的温度范围内，αW随着温度提高而增加。 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：  αW=Pff/P0(SCW)=Pice/P0(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。

3. 请论述水分活度与食品稳定性之间的联系。 参考答案：水分活度比水分含量能更好的反映食品的稳定性，具体说来，主要表现在以下几点： 　　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，当食品中αW＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着αW增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但αW继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。

4. 论述冰在食品稳定性中的作用。 参考答案：冷冻是保藏大多数食品最理想的方法，其作用主要在于低温，而是因为形成冰。食品冻结后会伴随浓缩效应，这将引起非结冰相的pH、可滴定酸、离子强度、黏度、冰点等发生明显的变化。此外，还将形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的结构和水与溶质间的相互作用也剧烈改变，同时大分子更加紧密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。冷冻对反应速率有两个相反的影响，即降低温度使反应变得缓慢，而冷冻所产生的浓缩效应有时候会导致反应速率的增大。随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，将破坏细胞的结构，细胞壁发生机械损伤，解冻时细胞内的物质会移至细胞外，致使食品汁液流失，结合水减少，使一些食物冻结后失去饱满性、膨胀性和脆性，会对食品质量造成不利影响。采取速冻、添加抗冷冻剂等方法可降低食品在冻结中的不利影响，更有利于冻结食品保持原有的色、香、味和品质。

5. 论述分子流动性、状态图与食品稳定性的关系。 参考答案：⑴温度、分子流动性及食品稳定性的关系：在温度10～100℃范围内，对于存在无定形区的食品，温度与分子流动性和分子黏度之间显示出较好的相关性。大多数分子在Tg或低于Tg温度时呈‘橡胶态’或‘玻璃态’，它的流动性被抑制。也就是说，使无定形区的食品处在低于Tg温度，可提高食品的稳定性。 　　⑵食品的玻璃化转变温度与稳定性：凡是含有无定形区或在冷冻时形成无定形区的食品，都具有玻璃化转变温度Tg或某一范围的Tg。从而，可以根据Mm和Tg的关系估计这类物质的限制性扩散稳定性，通常在Tg以下，Mm和所有的限制性扩散反应（包括许多变质反应）将受到严格的限制。因此，如食品的储藏温度低于Tg时，其稳定性就较好。 　　⑶根据状态图判断食品的稳定性：一般说来，在估计由扩散限制的性质，如冷冻食品的理化性质，冷冻干燥的最佳条件和包括结晶作用、凝胶作用和淀粉老化等物理变化时，应用Mm的方法较为有效，但在不含冰的食品中非扩散及微生物生长方面，应用αW来判断食品的稳定性效果较好。

第三章 碳水化合物——答案

一、名词解释

1. 麦拉德反应:还原糖同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基酸残基的游离氨基发生羰氨反应。

2. 淀粉的糊化:淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程称为糊化。本质是微观结构从有序变成无序。

3. 淀粉的老化：热的淀粉糊冷却时，通常形成黏弹性的凝胶，凝胶中联结区的形成表明淀粉分子开始结晶，并失去溶解性。通常将淀粉糊冷却或储藏时，淀粉分子通过氢键相互作用产生沉淀或不溶解的现象，称作淀粉的老化。淀粉的老化实质上是一个再结晶的过程。

4. 非酶褐变：非酶褐变反应主要是碳水化合物在热的作用下发生的一系列化学反应，产生了大量的有色成分和无色的成分，或挥发性和非挥发性成分。由于非酶褐变反应的结果使食品产生了褐色，故将这类反应统称为非酶褐变反应。就碳水化合物而言，非酶褐变反应包括美拉德反应、胶糖化褐变、抗坏血酸褐变和酚类成分的褐变。

5. 预糊化淀粉：淀粉悬浮液在高于糊化温度下加热，快速干燥脱水后，即得到可溶于冷水和能发生胶凝的淀粉产品。预糊化淀粉冷水可溶，省去了食品蒸煮的步骤，且原料丰富，价格低，比其他食品添加剂经济，故常用于方便食品中。

6. 改性淀粉：天然淀粉经过适当的化学处理、物理处理或酶处理，使某些加工性能得到改善，以适应特定的需要，这种淀粉被称为改性淀粉。

7. 低甲氧基果胶：若果胶分子中低于一半的羧基是甲酯化的，称为低甲氧基果胶。

8. 果胶酯化度：果胶中羧基被甲酯化的百分数（D-半乳糖醛酸残基的酯化数占D-半乳糖醛酸残基总数的百分数）。

9. 交联淀粉：是由淀粉与含有双或多官能团的试剂反应生成的衍生物。两条相邻的淀粉链各有一个羟基被酯化，因此，在毗邻的淀粉链之间可形成一个化学桥键，这类淀粉称为交联淀粉。这种由淀粉链之间形成的共价键能阻止淀粉粒溶胀，对热和振动的稳定性更大。

二选择题

1-5   BBCBA  6-10DCBAA   11-15CAADD 15-20BAABB 21-24DCBC

三、填空题

1. 美拉德褐变焦糖化反应类黑精色素

2.果汁蜜饯

3. 赖氨酸

4. β–淀粉酶、葡萄糖淀粉酶

5. 冰点降低

6. 非还原性，羟基，亲水性，疏水性

7. 越小越整齐

8. 交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉、可溶性淀粉

9. 水分活度

10. 吸收水分保持水分

11. 50%

四、是非题

1-5  FFTFF 6-10FTTFT   11F

五、简答题

1. 影响淀粉糊化的因素有哪些？举出生活中常见的淀粉糊化的例子。 参考答案：影响淀粉糊化的因素很多，首先是淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的含量和结构有关，其他包括以下一些因素。 　　（1）水分活度。食品中存在盐类、低分子量的碳水化合物和其他成分将会降低水活度，进而抑制淀粉的糊化，或仅产生有限的糊化。 (2) 淀粉结构。当淀粉中直链淀粉比例较高时不易糊化，甚至有的在温度100℃以上才能糊化；否则反之。 　　（3）盐。高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。 　　（4）脂类。脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。因此，凡能直接与淀粉配位的脂肪都将阻止淀粉粒溶胀，从而影响淀粉的糊化。 　　（5）pH值。当食品的pH<4时，淀粉将被水解为糊精，黏度降低。当食品的pH＝4～7时，对淀粉糊化几乎无影响。pH≥10时，糊化速度迅速加快。 　　（6）淀粉酶。在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解，淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。

2. 淀粉含水量在30%-60%时，老化速度最快。而食品生产实践中经常需要减少或加速淀粉老化。结合生产实例，从淀粉老化的原理出发，分析方便面的制作和面包冷冻储藏时水分对老化的影响，并提出防止淀粉老化的措施。 参考答案：水分在10％以下时，淀粉难以老化，水分含量在30％～60％，尤其是在40％左右，淀粉最易老化。

3. 请分别简述高甲氧基果胶和低甲氧基果胶形成凝胶的机理。 参考答案：HM果胶溶液须糖和酸存在。在果胶溶液中加入足够的糖和酸就会凝胶。由于果胶溶液pH降低时，高度水合和带电的羧基换变为不带电荷的和仅少量水合的羧基。失去一些电荷和降低了水合程度后，高聚物分子链的某些部分就能缔合，使高聚物链形成结合和网状结构，网孔中固定了溶质分子的水溶液。由于高浓度糖（~65%，至少55%）能竞争水合水，因而降低了分子链的溶剂化，这样使分子链间相互作用，促进了结合区的形成。 LM果胶须二价阳离子存在。二价离子的作用是产生桥联，随着二价阳离子浓度的增加（食品中仅使用钙离子），胶凝的温度与凝胶强度都有所增加 凝胶机理：不同分子链的均匀区（均一的半乳糖醛酸）间形成分子间接合区。

4. 简述碳水化合物与食品质量的关系。 参考答案：碳水化合物是食品中主要组成分子，碳水化合物对食品的营养、色泽、口感、质构及某些食品功能等都有密切关系。 　　（1）碳水化合物是人类营养的基本物质之一。人体所需要的能量中有70%左右是由糖提供的。 　　（2）具有游离醛基或酮基的还原糖在热作用下可与食品中其它成分，如氨基化合物反应而形成一定色泽；在水分较少情况下加热，糖类在无氨基化合物存在情况也可产生有色产物，从而对食品的色泽产生一定的影响。 　　（3）游离糖本身有甜度，对食品口感有重要作用。 　　（4）食品的黏弹性也是与碳水化合物有很大关系，如果胶、卡拉胶等。 　　（5）食品中纤维素、果胶等不易被人体吸收，除对食品的质构有重要作用外，还有促进肠道蠕动，使粪便通过肠道的时间缩短，减少细菌及其毒素对肠壁的刺激，可降低某些疾病的发生。 　　（6）某些多糖或寡糖具有特定的生理功能，如香菇多糖、茶叶多糖等，这些功能性多糖是保健食品的主要活性成分。

5. 请简述淀粉糊化及其阶段。 参考答案：给水中淀粉粒加热，则随着温度上升淀粉分子之间的氢键断裂，淀粉分子有更多的位点可以和水分子发生氢键缔合。水渗入淀粉粒，使更多和更长的淀粉分子链分离，导致结构的混乱度增大，同时结晶区的数目和大小均减小，继续加热，淀粉发生不可逆溶胀。此时支链淀粉由于水合作用而出现无规卷曲，淀粉分子的有序结构受到破坏，最后完全成为无序状态，双折射和结晶结构也完全消失，淀粉的这个过程称为糊化。淀粉糊化分为三个阶段： 　　第一阶段：水温未达到糊化温度时，水分是由淀粉粒的孔隙进入粒内，与许多无定形部分的极性基相结合，或简单的吸附，此时若取出脱水，淀粉粒仍可以恢复。 　　第二阶段：加热至糊化温度，这时大量的水渗入到淀粉粒内，黏度发生变化。此阶段水分子进入微晶束结构，淀粉原有的排列取向被破坏，并随着温度的升高，黏度增加。 　　第三阶段：使膨胀的淀粉粒继续分离支解。当在95℃恒定一段时间后，则黏度急剧下降。淀粉糊冷却时，一些淀粉分子重新缔合形成不可逆凝胶。

六、论述题

1. 近来碳水化合物加热中产生的丙烯酰胺问题收到了各方面的重视，丙烯酰胺的产生发生在麦拉德反应的过程中，特别是在富含葡萄糖和天门冬氨酸的食物中，麦拉德反应促进其产生。请分析，如果要减少焙烤和煎炸食品中丙烯酰胺的产生，可以从什么角度入手？需要控制哪些因素？ 参考答案：

2. 试述非酶褐变对食品质量的影响。 参考答案：（1）非酶褐变对食品色泽的影响 　　非酶褐变反应中产生二大类对食品色泽有影响的成分，其一是一类分子量低于1000水可溶的小分子有色成分；其二是一类分子量达到100000水不可溶的大分子高聚物质。 　　（2）非酶褐变对食品风味的影响 　　在高温条件下，糖类脱水后，碳链裂解、异构及氧化还原可产生一些化学物质，如乙酰丙酸、甲酸、丙酮醇、3-羟基丁酮、二乙酰、乳酸、丙酮酸和醋酸；非酶褐变反应过程中产生的二羰基化合物，可促进很多成分的变化，如氨基酸在二羰基化合物作用下脱氨脱羧，产生大量的醛类。非酶褐变反应可产生需要或不需要的风味，例如麦芽酚和异麦芽酚使焙烤的面包产生香味，2-H-4-羟基-5-甲基-呋喃-3-酮有烤肉的焦香味，可作为风味增强剂；非酶褐变反应产生的吡嗪类等是食品高火味及焦糊味的主要成分。 　　（3）非酶褐变产物的抗氧化作用 　　食品褐变反应生成醛、酮等还原性物质，它们对食品氧化有一定抗氧化能力，尤其是防止食品中油脂的氧化较为显著。它的抗氧化性能主要由于美拉德反应的终产物－类黑精具有很强的消除活性氧的能力，且中间体－还原酮化合物通过供氢原子而终止自由基的链反应和络合金属离子和还原过氧化物的特性。 　　（4）非酶褐变降低了食品的营养性 　　氨基酸的损失：当一种氨基酸或一部分蛋白质参与美拉德反应时，会造成氨基酸的损失，其中以含有游离ε－氨基的赖氨酸最为敏感。糖及Vc等损失：可溶性糖及Vc在非酶褐变反应过程中将大量损失，由此，人体对氮源和碳源的利用率及Vc的利用率也随之降低。蛋白质营养性降低：蛋白质上氨基如果参与了非酶褐变反应，其溶解度也会降低。矿质元素的生物有效性也有下降。 　　（5）非酶褐变产生有害成分 　　食物中氨基酸和蛋白质生成了能引起突变和致畸的杂环胺物质。美拉德反应产生的典型产物D－糖胺可以损伤DNA；美拉德反应对胶原蛋白的结构有负面的作用，将影响到人体的老化和糖尿病的形成。

3. 食品中主要的功能性低聚糖及其作用。 参考答案：在一些天然的食物中存在一些不被消化吸收的并具有某些功能的低聚糖，它们又称功能性低聚糖，具有以下特点：不被人体消化吸收，提供的热量很低，能促进肠道双歧杆菌的增殖，预防牙齿龋变、结肠癌等。 　　（1）大豆低聚糖 　　大豆低聚糖广泛存在于各种植物中，主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖。成人每天服用3～5g低聚糖，即可起到增殖双歧杆菌的效果。 　　（2）低聚果糖 　　低聚果糖是在蔗糖分子上结合1～3个果糖的寡糖，存在于果蔬中，可作为高血压、糖尿病和肥胖症患者的甜味剂，它也是一种防龋齿的甜味剂。 　　（3）低聚木糖 　　是由2～7个木糖以β-1，4糖苷键结合而成的低聚糖，它在肠道内难以消化，是极好的双歧杆菌生长因子，每天仅摄入0.7g即有明显效果。 　　（4）甲壳低聚糖 　　是一类由N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接起来的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖。它有许多生理活性，如提高机体免疫能力、增强机体的抗病抗感染能力、抗肿瘤作用、促进双歧杆菌增殖等。 　　（5）其他低聚糖 　　低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖以及低聚龙胆糖等都是双歧菌生长因子，可使肠内双歧杆菌增殖，保持双歧杆菌菌群优势，有保健作用。

4. 非酶褐变反应的影响因素和控制方法。 参考答案：影响非酶褐变反应的因素 　　（1）糖类与氨基酸的结构 　　还原糖是主要成分，其中以五碳糖的反应最强。在羰基化合物中，以α-己烯醛褐变最快，其次是α-双羰基化合物，酮的褐变最慢。至于氨基化合物，在氨基酸中碱性的氨基酸易褐变。蛋白质也能与羰基化合物发生美拉德反应，其褐变速度要比肽和氨基酸缓慢。 　　（2）温度和时间 　　温度相差10℃，褐变速度相差3～5倍。30℃以上褐变较快，20℃以下较慢，所以置于10℃以下储藏较妥。 　　（3）食品体系中的pH值 　　当糖与氨基酸共存，pH值在3以上时，褐变随pH增加而加快；pH2.0～3.5范围时，褐变与pH值成反比；在较高pH值时，食品很不稳定，容易褐变。中性或碱性溶液中，由抗坏血酸生成脱氢抗坏血酸速度较快，不易产生可逆反应，并生成2，3-二酮古罗糖酸。碱性溶液中，食品中多酚类也易发生自动氧化，产生褐色产物。降低pH可防止食品褐变，如酸度高的食品，褐变就不易发生。也可加入亚硫酸盐来防止食品褐变，因亚硫酸盐能抑制葡萄糖变成5-羟基糠醛，从而可抑制褐变发生。 　　（4）食品中水分活度及金属离子 　　食品中水分含量在10～15％时容易发生，水分含量在3％以下时，非酶褐变反应可受到抑制。含水量较高有利于反应物和产物的流动，但是，水过多时反应物被稀释，反应速度下降。 　　（5）高压的影响 　　压力对褐变的影响，则随着体系中的pH不同而变化。在pH6.5时褐色化反应在常压下比较慢。但是，在pH8.0和10.1时，高压下褐色形成要比常压下快得多。 　　非酶褐变的控制 　　（1）降温，降温可减缓化学反应速度，因此低温冷藏的食品可延缓非酶褐变。（2）亚硫酸处理，羰基可与亚硫酸根生成加成产物，此加成产物与R-NH2反应的生成物不能进一步生成席夫碱，因此抑制羰氨反应褐变。（3）改变pH值，降低pH值是控制褐变方法之一。（4）降低成品浓度，适当降低产品浓度，也可降低褐变速率。（5）使用不易发生褐变的糖类，可用蔗糖代替还原糖。（6）发酵法和生物化学法，有的食品糖含量甚微，可加入酵母用发酵法除糖。或用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶混合酶制剂除去食品中微量葡萄糖和氧。（7）钙盐，钙可与氨基酸结合成不溶性化合物，有协同SO2防止褐变的作用。

5. 膳食纤维的生理功能。 参考答案：（1）营养功能 　　可溶性膳食纤维可增加食物在肠道中的滞留时间，延缓胃排空，减少血液胆固醇水平，减少心脏病、结肠癌发生。不溶性膳食纤维可促进肠道产生机械蠕动，降低食物在肠道中的滞留时间，增加粪便的体积和含水量、防止便秘。 　　（2）预防肥胖症和肠道疾病 　　富含膳食纤维的食物易于产生饱腹感而抑制进食量，对肥胖症有较好的调节功能。此外，可降低肠道中消化酶的浓度而降低对过量能量物质的消化吸收；与肠道内致癌物结合后随粪便排出；加快肠腔内毒物的通过，减少致癌物与组织接触的时间。 　　（3）预防心血管疾病 　　膳食纤维通过降低胆酸及其盐类的合成与吸收，加速了胆固醇的分解代谢，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的胆道再吸收，限制了胆酸的肝肠循环，进而加快了脂肪物的排泄。 　　（4）降低血压 　　膳食纤维促使尿液和粪便中大量排出钠、钾离子，从而降低血液中的钠/钾比，直接产生降低血压的作用。 　　（5）降血糖 　　膳食纤维可吸附葡萄糖，减少糖类物质在体内的吸收和数量，延缓吸收速度。 (6) 抗乳腺癌 　　膳食纤维减少血液中诱导乳腺癌雌激素的比率。 (7) 抗氧化性和清除自由基作用 　　膳食纤维中的黄酮、多糖类物质具有清除超氧离子自由基和羟自由基的能力。 　　（8）提高人体免疫能力 　　食用真菌类提取的膳食纤维具有通过巨噬细胞和刺激抗体的产生，达到提高人体免疫力的生理功能。 　　（9）改善和增进口腔、牙齿的功能 　　增加膳食中的纤维素，则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，使口腔保健功能得到改善。 　　（10）其它作用 　　膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率与发病程度有很大的关系。

第四章 脂类——答案

 一、名词解释

1. 同质多晶：同质多晶是指具有相同化学组成但晶体结构不同的一类化合物，这类化合物熔化时可生成相同的液相。不同形态的固体晶体称为同质多晶体。

2. 固体脂肪指数：油脂中固液两相比例又称为固体脂肪指数。油脂中固液两相比适当时，塑性最好。固体脂过多，则形成刚性交联，油脂过硬，塑性不好；液体油过多则流动性大，油脂过软，易变形，塑性也不好。

3. 调温：利用结晶方式改变油脂的性质，使得到理想的同质多晶型和物理状态，以增加油脂的利用性和应用范围。

4. 抗氧化剂：抗氧化剂可以抑制或延缓油脂的氧化，按抗氧化机理分为自由基清除剂、单重态氧猝灭剂、氢过氧化物分解剂、酶抑制剂、抗氧化增效剂等。

5. 酸价：中和1g油脂中游离脂肪酸所需要的KOH毫克数。

6. 油脂氢化：油脂氢化是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。

7. 乳化剂：乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的稳定性。

8. 乳状液:乳状液是由两种不互溶的液相组成的分散体系，其中一相是以直径0．1～50μm的液滴分散在另一相中，以液滴或液晶的形式存在的液相称为“内”相或分散相，使液滴或液晶分散的相称为“外”相或连续相。在乳状液中，液滴和(或)液晶分散在液体中，形成水包油（O/W）或油包水（W/O）的乳状液。

9. 酯交换:酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布，使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排，改善其性能，它包括在一种三酰基甘油分子内的酯交换和不同分子间的酯交换反应。

10.烟点:是指在不通风的条件下加热，观察到样品发烟时的温度。

11.闪点:是在严格规定的条件下加热油脂，油脂挥发能被点燃、但不能维持燃烧的温度。

12.着火点:　是在严格规定的条件下加热油脂，直到油脂被点燃后能够维持燃烧5s以上时的温度。

13.脂类的酶促氧化:脂肪在酶参与下发生的氧化反应，称为脂类的酶促氧化，主要是脂肪氧化酶催化这个反应。

二选择题

1--5．ACBAB 6--10 BABCB 11--16ABACBA 17 ABCD 18AD 19D 20D

三、填空题

1. 简单脂类复合脂类衍生脂类简单脂类复合脂类

2. 甘油脂肪酸

3. 水包油油包水

4. 自动氧化光敏氧化酶促氧化

5. 磷脂游离脂肪酸

6. 亚油酸亚麻酸

7. 增加下降增加下降

8. 简单脂类复合脂类衍生脂类

9. 分子内分子间随机定向

10. 烟点闪点着火点

11. 顺式反式同侧异侧

四、是非题

1--5．FTTFT 6--10TFTTF 11--16FTTTT 17--20FTT

五、简答题

1. 简述自动氧化和光敏氧化的机理。 参考答案：（1）脂类的自动氧化反应是典型的自由基链式反应，它具有以下特征：凡能干扰自由基反应的化学物质，都将明显地抑制氧化转化速率；光和产生自由基的物质对反应有催化作用；氢过氧化物ROOH产率高；光引发氧化反应时量子产率超过1；用纯底物时，可察觉到较长的诱导期。  脂类自动氧化的自由基历程可简化成3步，即链引发、链传递和链终止。 链引发  RH→R·＋H· 链传递  R·＋O2→ROO·              ROO·＋RH→ROOH＋R·  链终止  R·＋R·→R-R              R·＋ROO·→R-O-O-R              ROO·＋ROO·→R-O-O-R＋O2  （2）光敏氧化是不饱和脂肪酸双键与单重态的氧发生的氧化反应。光敏氧化有两种途径，第一种是光敏剂被激发后，直接与油脂作用，生成自由基，从而引发油脂的自动氧化反应。 第二种途径是光敏剂被光照激发后，通过与基态氧(三重态3O2)反应生成激发态氧(单重态1O2)，高度活泼的单重态氧可以直接进攻不饱和脂肪酸双键部位上的任一碳原子，双键位置发生变化，生成反式构型的氢过氧化物，生成氢过氧化物的种类数为双键数的两倍

2. 影响食品中脂类自动氧化的因素。 参考答案：（1）脂肪酸组成 　　脂类自动氧化与组成脂类的脂肪酸的双键数目、位置和几何形状都有关系。双键数目越多，氧化速度越快，顺式酸比反式异构体更容易氧化；含共轭双键的比没有共轭双键的易氧化；饱和脂肪酸自动氧化远远低于不饱和脂肪酸；游离脂肪酸比甘油酯氧化速率略高，油脂中脂肪酸的无序分布有利于降低脂肪的自动氧化速度。 　　（2）温度 　　一般说来，脂类的氧化速率随着温度升高而增加，因为高温既可以促进游离基的产生，又可以加快氢过氧化物的分解。 　　（3）氧浓度 　　体系中供氧充分时，氧分压对氧化速率没有影响，而当氧分压很低时，氧化速率与氧分压近似成正比。 (4) 表面积 　　脂类的自动氧化速率与它和空气接触的表面积成正比关系。所以当表面积与体积之比较大时，降低氧分压对降低氧化速率的效果不大。 (5) 水分 　　在含水量很低(aw低于0.1)的干燥食品中，脂类氧化反应很迅速。随着水分活度的增加，氧化速率降低，当水分含量增加到相当于水分活度0.3时，可阻止脂类氧化，使氧化速率变得最小，随着水分活度的继续增加（aw=0.3-0.7），氧化速率又加快进行，过高的水分活度(如aw大于0.8)时，由于催化剂、反应物被稀释，脂肪的氧化反应速度降低。 (6) 助氧化剂 　　一些具有合适氧化-还原电位的二价或多价过渡金属元素，是有效的助氧化剂，如Co、Cu、Fe、Mn和Ni等。 (7) 光和射线 　　可见光、紫外线和高能射线都能促进脂类自动氧化，这是因为它们能引发自由基、促使氢过氧化物分解，特别是紫外线和γ射线。 (8) 抗氧化剂 　　抗氧化剂能延缓和减慢脂类的自动氧化速率。

3. 油脂的同质多晶现象在食品加工中的应用。 参考答案：（1）用棉子油生产色拉油时，要进行冬化以除去高熔点的固体脂这个工艺要求冷却速度要缓慢，以便有足够的晶体形成时间，产生粗大的β型结晶，以利于过滤。 　　（2）人造奶油要有良好的涂布性和口感，这就要求人造奶油的晶型为细腻的β´型。在生产上可以使油脂先经过急冷形成ɑ型晶体，然后再保持在略高的温度继续冷却，使之转化为熔点较高β´型结晶。 　　（3）巧克力要求熔点在35℃左右，能够在口腔中融化而且不产生油腻感，同时表面要光滑，晶体颗粒不能太粗大。在生产上通过精确的控制可可脂的结晶温度和速度来得到稳定的复合要求的β型结晶。具体做法是，把可可脂加热到55℃以上使它熔化，再缓慢冷却，在29℃停止冷却，然后加热到32℃，使β型以外的晶体熔化。多次进行29℃冷却和33℃加热，最终使可可脂完全转化成β型结晶。

4. 油脂的塑性主要取决于哪些因素？ 参考答案：（1）油脂的晶型：油脂为β´型时，塑性最好，因为β´型在结晶时会包含大量小气泡，从而赋予产品较好的塑性；β型结晶所包含的气泡大而少，塑性较差。 　　（2）熔化温度范围：从开始熔化到熔化结束的温度范围越大，油脂的塑性也越好。 　　（3）固液两相比：油脂中固液两相比适当时，塑性最好。固体脂过多，则形成刚性交联，油脂过硬，塑性不好；液体油过多则流动性大，油脂过软，易变形，塑性也不好。

5. 脂肪酸在三酰基甘油分子中分布的理论。 参考答案：（1）均匀或最广分布：天然脂肪的脂肪酸倾向于可能广泛地分布在全部三酰基甘油分子中。 　　（2）随机分布：脂肪酸在每个三酰基甘油分子内和全部三酰基甘油分子间都是随机分布的。 　　（3）有限随机分布：动物脂肪中饱和与不饱和脂肪酸是随机分布的，而全饱和三酰基甘油的量只能达到使脂肪在体内保持流动的程度。 　　（4）1，3-随机-2-随机分布：脂肪酸在Sn-1,3位和Sn-2位的分布是独立的，互相没有联系，而且脂肪酸是不同的；Sn-1,3位和Sn-2位的脂肪酸的分布式随机的。 　　（5）1-随机-2-随机-3-随机分布：天然油脂中脂肪酸在甘油分子的3个位置上的分布是相互独立的。

6. 食品中常用的乳化剂有哪些？ 参考答案：根据乳化剂结构和性质分为阴离子型、阳离子型和非离子型；根据其来源分为天然乳化剂和合成乳化剂；按照作用类型分为表面活性剂、黏度增强剂和固体吸附剂；按其亲水亲油性分为亲油型和亲水型。 　　食品中常用的乳化剂有以下几类： 　　（1）脂肪酸甘油单酯及其衍生物。 　　（2）蔗糖脂肪酸酯。 　　（3）山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物。 　　（4）磷脂。

7. 油脂可以经过哪些精炼过程？ 参考答案：（1）脱胶 　　脱胶主要是除掉油脂中的磷脂。在脱胶预处理时，向油中加入2％～3％的水或通水蒸气，加热油脂并搅拌，然后静置或机械分离水相。脱胶也除掉部分蛋白质。 　　（2）碱炼 　　碱炼主要除去油脂中的游离脂肪酸，同时去除部分磷脂、色素等杂质。碱炼时向油脂中加入适宜浓度的氢氧化钠溶液，然后混合加热，游离脂肪酸被碱中和生成脂肪酸钠盐（皂脚）而溶于水。分离水相后，用热水洗涤油脂以除去参与的皂脚。 　　（3）脱色 　　脱色除了脱除油脂中的色素物质外，还同时除去了残留的磷脂、皂脚以及油脂氧化产物，提高了油脂的品质和稳定性。经脱色处理后的油脂呈淡黄色甚至无色。脱色主要通过活性白土、酸性白土、活性炭等吸附剂处理，最后过滤除去吸附剂。 　　（4）脱臭 　　用减压蒸馏的方法，也就是在高温、减压的条件下向油脂中通入过热蒸汽来除去。这种处理方法不仅除去挥发性的异味化合物，也可以使非挥发性异味物质通过热分解转变成挥发性物质，并被水蒸气蒸馏除去。

8. 酯交换及其意义。 参考答案：　酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布，使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排，改善其性能。它包括在一种三酰基甘油分子内的酯交换和不同分子间的酯交换反应。 　　酯交换反应广泛应用在起酥油的生产中，猪油中二饱和酸三酰基甘油分子的碳2位置上大部分是棕榈酸，形成的晶粒粗大，外观差，温度高时太软，温度低时又太硬，塑性差。随机酯交换能够改善低温时的晶粒，但塑性仍不理想。定向酯交换则扩大了塑性范围。

六、论述题

1. 试述脂类的氧化及对食品的影响。 参考答案：油脂氧化有自动氧化、光敏氧化、酶促氧化和热氧化。 　　（1）脂类的自动氧化反应是典型的自由基链式反应，它具有以下特征：凡能干扰自由基反应的化学物质，都将明显地抑制氧化转化速率；光和产生自由基的物质对反应有催化作用；氢过氧化物ROOH产率高；光引发氧化反应时量子产率超过1；用纯底物时，可察觉到较长的诱导期。 　　脂类自动氧化的自由基历程可简化成3步，即链引发、链传递和链终止。 　　链引发 RH→R·＋H· 　　链传递 R·＋O2→ROO· ROO·＋RH→ROOH＋R· 　　链终止 R·＋R·→R-R R·＋ROO·→R-O-O-R ROO·＋ROO·→R-O-O-R＋O2 　　（2）光敏氧化是不饱和脂肪酸双键与单重态的氧发生的氧化反应。光敏氧化有两种途径，第一种是光敏剂被激发后，直接与油脂作用，生成自由基，从而引发油脂的自动氧化反应。第二种途径是光敏剂被光照激发后，通过与基态氧(三重态3O2)反应生成激发态氧(单重态1O2)，高度活泼的单重态氧可以直接进攻不饱和脂肪酸双键部位上的任一碳原子，双键位置发生变化，生成反式构型的氢过氧化物，生成氢过氧化物的种类数为双键数的两倍。 　　（3）脂肪在酶参与下发生的氧化反应，称为脂类的酶促氧化。催化这个反应的主要是脂肪氧化酶，脂肪氧化酶专一性作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构，并且其中心亚甲基处于ω-8位的多不饱和脂肪酸。在动物体内脂肪氧化酶选择性的氧化花生四烯酸，产生前列腺素、凝血素等活性物质。大豆加工中产生的豆腥味与脂肪氧化酶对亚麻酸的氧化有密切关系。 　　（4）脂类的氧化热聚合是在高温下，甘油酯分子在双键的α-碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合形成非环二聚物，或者自由基对一个双键加成反应，形成环状或非环状化合物。 　　脂类氧化对食品的影响： 　　脂类氧化是食品品质劣化的主要原因之一，它使食用油脂及含脂肪食品产生各种异味和臭味，统称为酸败。另外，氧化反应能降低食品的营养价值，某些氧化产物可能具有毒性。

2. 试述抗氧化剂及抗氧化机理。 参考答案：　抗氧化剂可以抑制或延缓油脂的氧化，按抗氧化机理分为自由基清除剂、单重态氧猝灭剂、氢过氧化物分解剂、酶抑制剂、抗氧化增效剂等。 　　抗氧化剂分天然抗氧化剂和合成抗氧化剂，我国常用的主要有生育酚、茶多酚、竹叶黄酮、没食子酸丙酯、抗坏血酸、丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6-二叔丁基羟基甲苯（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）等。 　　抗氧化机理： 　　自由基清除剂分为氢供体和电子供体。氢供体如酚类抗氧化剂可以与自由基反应，脱去一个H·给自由基，原来的自由基被清除，抗氧化剂自身转变为比较稳定的自由基，不能引发新的自由基链式反应，从而使链反应终止。电子供体抗氧化剂也可以与自由基反应生成稳定的产物，来阻断自由基链式反应。 　　单重态氧猝灭剂如维生素E，与单重态氧作用，使单重态氧转变成基态氧，而单重态氧猝灭剂本身变为激发态，可直接释放出能量回到基态。 　　氢过氧化物分解剂可以将链式反应生成的氢过氧化物转变为非活性物质，从而抑制油脂氧化。 　　超氧化物歧化酶可以将超氧化物自由基转变为基态氧和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶作用下生成水和基态氧，从而起到抗氧化的作用。 　　抗氧化剂增效剂与抗氧化剂同时使用可增强抗氧化效果，增效剂可以与金属离子螯合，使金属离子的催化性能降低或失活，另外它能与抗氧化剂自由基反应，使抗氧化剂还原。

3. 简述脂类经过高温加热时的变化及对食品的影响。 参考答案：油脂在150℃以上高温下会发生氧化、分解、聚合、缩合等反应，生成低级脂肪酸、羟基酸、酯、醛以及产生二聚体、三聚体，使脂类的品质下降，如色泽加深，黏度增大，碘值降低，烟点降低，酸价升高，还会产生刺激性气味。 　　（1）热分解 　　在高温下，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都会发生热分解反应。热分解反应可以分为氧化热分解反应和非氧化热分解反应。饱和脂肪酸酯在高温及有氧时会发生热氧化反应，脂肪酸的全部亚甲基都可能受到氧的攻击，但一般优先在脂肪酸的α-碳、β-碳和γ-碳上形成氢过氧化物。形成的氢过氧化物裂解生成醛、酮、烃等低分子化合物。不饱和脂肪酸酯的非氧化热反应主要生成各种二聚化合物，此外还生成一些低分子量的物质。 　　（2）热聚合 　　脂类的热聚合反应分非氧化热聚合和氧化热聚合。非氧化热聚合是Diels-Alder反应，即共轭二烯烃与双键加成反应，生成环己烯类化合物。这个反应可以发生在不同脂肪分子间，也可以发生在同一个脂肪分子的两个不饱和脂肪酸酰基之间。脂类的氧化热聚合是在高温下，甘油酯分子在双键的α-碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合形成非环二聚物，或者自由基对一个双键加成反应，形成环状或非环状化合物。 　　对食品的影响：油脂在加热时的热分解会引起油脂的品质下降，并对食品的营养和安全方面的带来不利影响。但这些反应也不一定都是负面的，油炸食品香气的形成与油脂在高温条件下的某些产物有关，如羰基化合物（烯醛类）。

4. 试述油脂氢化及意义。 参考答案：油脂氢化定义：油脂氢化是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。 　　油脂氢化分类：油脂氢化分为全氢化和部分氢化，当油脂中所有双键都被氢化后，得到全氢化脂肪，用于制肥皂工业。部分氢化产品可用于食品工业中，部分氢化的油脂中减少了油脂中含有的多不饱和脂肪酸的含量，稍微减少亚油酸的含量，增加油酸的含量，不生成太多的饱和脂肪酸，碘值控制在60～80的范围内，使油脂具有适当的熔点和稠度、良好的热稳定性和氧化稳定性。 　　油脂氢化过程：油脂的氢化是不饱和液体油脂和被吸附在金属催化剂表面的原子氢之间的反应。反应包括3个步骤：首先，在双键两端任何一端形成碳—金属复合物；接着这种中间体复合物与催化剂所吸附的氢原子反应，形成不稳定的半氢化态，此时只有—个烯键与催化剂连接，因此可以自由旋转；最后这种半氢化合物与另一个氢原子反应，同时和催化剂分离,形成饱和的产物。 　　油脂氢化意义：油脂经氢化后其稳定性增加，颜色变浅，风味改变，便于运输和贮运，可以制造起酥油、人造奶油等。它的不利一面是：多不饱和脂肪酸含量降低，脂溶性维生素被破坏，双键的位移和产生反式异构体，因为人体的必需脂肪酸都是顺式构型，而且对于反式脂肪酸的安全性，目前也存在着争议。

第五章蛋白质——答案

一、名词解释

1．等电点：当一个特定的氨基酸在电场的影响下不发生迁移时，这个氨基酸所在溶液的氢离子浓度叫氨基酸的等电点，通常用pI表示。氨基酸的等电点是由羧基和氨基的电离常数来决定的。

2. 氨基酸的疏水性：是影响氨基酸溶解行为的重要因素，也是影响蛋白质和肽的物理化学性质（如结构、溶解度、结合脂肪的能力等）的重要因素。疏水性可被定义为：在相同的条件下，一种溶于水中的溶质的自由能与溶于有机溶剂的相同溶质的自由能相比所超过的数值。

3．蛋白质变性：是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。

4．蛋白质的功能性：是指食品体系在加工、储藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理、化学性质。

5．蛋白质的水合性：通过蛋白质分子表面上的各种基团(带电基团、主链肽基团、Asn、Gln的酰胺基、Ser、Thr和非极性残基团)与水分子的相互作用而产生的。

6．蛋白质的乳化性质：蛋白质在油包水或水包油型乳状液的形成与稳定过程中，能在分散的油滴或水相的界面上吸附使其产生抗凝集性的物理学、流变学性质，发挥的重要作用。

7．盐析作用：指蛋白溶液中加入无机盐类而使其溶解度降低而析出蛋白的过程

8．食品泡沫：　气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。

9．蛋白质胶凝作用：是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。

10．蛋白质的组织化：使蛋白质变为具有咀嚼性和良好持水性的片状或纤维状产品的过程。

二选择题

1.A   2.D  3.C  4.D   5.CD  6.A  7.A   8.C  9.D  10.C   11.B  12.D  13. C   14.A 15.A  16.B   17.D  18.C  19.A    20. B  21.B  22.C   23.C  24.B  25. C

三、填空题

1．20，8，两性，阳，阴。

2．氢键；盐键；疏水键；范德华力，二硫键。

3．减少，增多

4．四级，可逆，二、三级，不可逆。

5．热、静水压、剪切、辐照、超声波。pH（如强酸和强碱），有机溶质（如盐酸胍），有机溶剂（如乙醇和丙酮），重金属及其盐类（如汞、醋酸铅），还原剂（巯基乙醇等）。

6．起泡性，组织化，胶凝作用。

7．热凝结和形成薄膜；碱溶酸沉形成纤维；热塑性挤压。

8．小麦醇溶蛋白，麦谷蛋白，弹性、粘合性、强度；流动性、伸展性、膨胀性。二硫，空间网络状。

9．水分子，流速改变。

10．降低，增大。

11．乳化能力或乳化容量。

12．冰淇淋；慕斯，发泡奶油。

13．多糖，蛋白质，可逆，不可逆，明胶凝胶的主要作用力是氢键，而蛋清蛋白加热后形成了二硫键等不可逆作用力。

14．胶凝作用，热处理变性。

15．明胶、琼脂、卡拉胶，大豆蛋白、海藻酸盐、果胶。

16．脱氨、脱硫、脱二氧化碳及交联反应，异构化反应。

17．蛋白质变性，肌球蛋白变性以后与肌动球蛋白结合导致了肌肉变硬、持水性降低

18．硫氨基酸。氮溶解指数，越大。

19．亚硝胺，致突变。

20．酪蛋白，胱氨酸、蛋氨酸。

四、是非题

1.T   2.F  3.F  4.F   5.F  6.F  7.T   8.F  9.T  10.T   11.F  12.F  13. T   14.T 15.T  16.T   17.F  18.T  19.T    20. T  21.F  22.F   23.F  24.T  25. F   26.T  27.F  28. T   29.F  30.T

五、简答题

1．答：蛋白质的一级结构为多肽链中氨基酸残基的排列顺序，氨基酸残基的排列顺序是决定蛋白质空间结构的基础，而蛋白质的空间结构则是实现其生物学功能的基础。蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及测链部分的构象。蛋白质二级结构的基本形式：α-螺旋结构和β-片层结构。蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折叠形成一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构。除疏水作用外，维系蛋白质的三级结构的动力还有氢键、盐键、范德华力和二硫键等。具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。。

2．维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、盐键、疏水键和范德华力等非共价键，又称次级键。此外，在某些蛋白质中还有二硫键，二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。 　　蛋白质一级结构的主要是通过肽键连接；维系二级结构的化学键主要是氢键；三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力。其中疏水键是最主要的稳定力量。疏水键是蛋白质分子中疏水基团之间的结合力，酸性和碱性氨基酸的R基团可以带电荷，正负电荷互相吸引形成盐键，与氢原子共用电子对形成的键为氢键；在四级结构中，各亚基之间的结合力主要是疏水作用，氢键和离子键也参与维持四级结构。

3．蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。变性的实质是蛋白质分子次级键的破坏引起二级、三级、四级结构的变化。蛋白质变性的影响因素有：热、辐射、超声波、剧烈震荡等物理因素，还有酸、碱、化学试剂、金属盐等化学因素。例如，压力和热结合处理使牛肉中蛋白质变性可提高牛肉的嫩度和强化灭菌效果的同时，可以使肌肉的构成发生变化，从而影响制品的功能性质，如颜色、组织结构、脂肪氧化和风味等。

4．蛋白质的胶凝作用是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。蛋白质的胶凝作用的本质是蛋白质的变性。大多数情况下，热处理是蛋白质凝胶必不可少的条件，但随后需要冷却，略微酸化有助于凝胶的形成。添加盐类，特别是钙离子可以提高凝胶速率和凝胶的强度。

5．蛋白质可作为较为理想的表面活性剂主要是以下原因：一、蛋白质具有快速的吸附到界面的能力；二、蛋白质在达到界面后可迅速伸展和取向；三、达到界面后，即与邻近分子相互作用形成具有强内聚力和黏弹性的膜，能耐受热和机械作用。

6．蛋白质的界面性质包括：乳化性：蛋白质在稳定乳胶体食品中起着非常重要的作用，并且存在着诸多因素影响着蛋白质的乳化性质，如仪器设备的类型、输入能量的强度、加油速率、温度、离子强度、糖类和低分子量表面活性剂与氧接触的程度、油的种类等等。起泡性：食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含有可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。种类繁多的泡沫其质地大小不同，例如蛋白质酥皮、蛋糕、棉花糖和某些其他糖果产品、冰淇淋、啤酒泡沫和面包等。

7．蛋白质的功能性质指在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质对食品需宜特征作出贡献的那些物理和化学性质。 可分为4 个方面 (1)水化性质，取决于蛋白质与水的相互作用，包括水的吸收保留、湿润性、溶解粘度、分散性等； (2)表面性质，包括蛋白质的表面张力、乳化性、发泡性、气味吸收持留性； (3)结构性质，蛋白质相互作用所表现的特性，弹性、沉淀作用等。 (4)感观性质，颜色、气味、口味等。

8．蛋白质的组织化。主要加工过程是将大豆蛋白溶液进行热凝结成膜，原理是加热使大豆蛋白变性，变性后的大豆蛋白溶解度降低，蛋白质之间的相互作用增强聚集成膜。

9．因为小麦面粉中的面筋蛋白即醇溶蛋白和麦谷蛋白，与其他成分如淀粉、糖、极性脂类和非极性脂类、可溶性蛋白等一起形成面团的三维网络结构，经与水一起混合、揉捏等处理后，将形成强内聚力和粘弹性糊状物即为面团。此外，小麦面粉中两种蛋白质的比例为1:2，正有利于面团的形成，而大麦粉或米粉中则不含此种比例的蛋白成分。

10．因为肉在pH5.5左右持水性最低（接近肉蛋白质的等电点），当pH向酸性或碱性偏移时，持水性提高。聚磷酸盐水溶液呈碱性，而且它本身具有缓冲作用，它的加入使肉的pH值增加，所以持水性增加。此外，聚磷酸盐可与金属离子螯合，使原来与肌肉蛋白质牢固结合的钙、镁、离子与聚磷酸盐螯合，使蛋白质松弛，可吸收较多的水。聚磷酸盐的使用量一般为0.1～0.4％，使用过高则影响肉品的颜色。

六、论述题

1．氨基酸的苦味： 　　氨基酸是多官能团分子，能与多种味受体结合，味感丰富。一般说来，除了小环亚胺氨基酸以外，D-型氨基酸大多以甜味为主。在L-型氨基酸中，当侧基很小时，一般以甜感占优势，如甘氨酸。当侧基较大并带碱基时，通常以苦味为主，如亮氨酸。当氨基酸的侧基不大不小时，呈甜兼苦味，如缬氨酸。若侧基属酸性基团时，则以酸味为主，如天冬氨酸。所有氨基酸的肽都含有数目相当的AH极性基团，但各种肽分子量的大小及其含有疏水基团的本质差别很大，因而这些疏水基与苦味受体相作用的能力也很不一样。因此肽的苦味可通过计算平均疏水值来预测。因为多肽参与疏水结合的能力与非极性氨基酸侧链疏水性的总和有关，这些相互作用对多肽展开的自由能有重要影响。 　　氨基酸的鲜味： 　　有人认为，鲜味分子需要有一条相当于3~9个碳原子长的脂链，而且两端都带有负电荷，当n=4~6时鲜味最强。脂链不限于直链，也可为脂环的一部分。保持分子两端的负电荷对鲜味至关重要，若将羧基经过酯化、酰胺化，或加热脱水形成内酯、内酰胺后，均将降低鲜味。例如，谷氨酸型鲜味剂属于脂肪族化合物，在结构上有空间专一性要求，若超出其专一性范围，将会改变或失去味感。它们的定位基是两端带负电的功能团；助味基是具有一定亲水性的基团。

2．（1）蛋白质一级结构与其构象及功能的关系 　　蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和测链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象。 　　一级结构相似的蛋白质，其基本构象及功能也相似，例如，不同种属的生物体分离出来的同一功能的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且进化位置相距愈近的差异愈小。 　　（2）蛋白质空间结构与功能活性的关系 　　蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性喉，构象复原，活性即能恢复。从以上分析可以看出，只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。

3．蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。变性后的蛋白质称为变性蛋白质。 　　变性蛋白质的特性： 　　（1）蛋白质变性后，原来包埋在分子内部的疏水基暴露在分子表面，空间结构遭到破坏同时破坏了水化层，导致蛋白质溶解度显著下降。 　　（2）蛋白质变性后失去了原来天然蛋白质的结晶能力。 　　（3）蛋白质变性后，空间结构变为无规则的散漫状态，使分子间摩擦力增大、流动性下降，从而增大了蛋白质黏度，使扩散系数下降。 　　（4）变性的蛋白质旋光性发生变化，等电点也有所提高。 　　高压和热结合处理对蛋白质的影响： 　　通过蛋白质的解链和聚合，改善制品的组织结构，嫩化肉质；钝化酶、微生物和毒素的活性，延长制品保藏期，提高安全性；增加蛋白质对酶的敏感性；提高肉制品的可消化性；通过蛋白质的解链作用，增加分子表面的疏水性以及蛋白质对特种配合基的结合能力，提高保持风味物质、色素、维生素的能力，改善制品风味和总体可接受性等。 　　冷冻对水产品蛋白质的影响： 　　冷冻后的贝肉风味降低、外观不够饱满、持水性下降等。储藏温度比冻结终温重要，在相同的储藏时间下，储藏温度低的贝肉蛋白质变小。

4．蛋白质的功能性质指在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质对食品需宜特征作出贡献的那些物理和化学性质。 可分为4 个方面 (1)水化性质，取决于蛋白质与水的相互作用，包括水的吸收保留、湿润性、溶解粘度、分散性等； (2)表面性质，包括蛋白质的表面张力、乳化性、发泡性、气味吸收持留性； (3)结构性质，蛋白质相互作用所表现的特性，弹性、沉淀作用等。 (4)感观性质，颜色、气味、口味等。

5．热处理：（1）热变性虽然会导致蛋白质生物活性的丧失，但经热变性后的蛋白质更易于消化吸收；（2）热烫或蒸煮可以使对食品保藏不利的酶失活，如脂酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶，从而可以防止食品在贮藏过程中发生变色、风味变差、维生素损失等现象； （3）热变性可使一些具有毒性的蛋白质和抗营养因子失活，如肉毒杆菌毒素在100℃失活，而金黄色葡萄球菌毒素在100℃仍然不失活，蛋白酶抑制剂、凝集素等。 碱处理：在强碱性条件下，会使蛋白质发生一些不良的变化，去蛋白质的营养价值严重 下降，甚至产生安全问题。 脱水的影响：有利于提高食品的保藏的稳定性，同时也对蛋白质的品质产生一些不利的 影响，导致营养价值降低。

6．在食品加工工业中加入蛋白质，可能会产生不同的风味物质。 　　（1）蛋白质的苦味： 　　水解蛋白质和发酵成熟的干酪有时具有明显的苦味；牛奶变质呈苦味均是由于蛋白质水解产生了苦味的短链多肽和氨基酸的缘故。 　　（2）蛋白质的异味： 　　醛、酮、醇、酚和氧化脂肪酸可以产生豆腥味、哈味、苦味或涩味，当它们与蛋白结合时，在烧煮和咀嚼后会释出而令人反感。 　　（3）天然蛋白质衍生物的甜味： 　　氨基酸及其二肽衍生物和二氨查耳酮衍生物两类甜味剂已经投入工业化生产。它们是由本来不甜的非糖天然物质经过改性加工成为高天度的安全甜味剂。 　　（4）风味结合： 　　油料种子蛋白和乳清浓缩蛋白由于一些异味成分的存在，例如醛、酮、醇、酚和脂肪酸氧化物，能够与蛋白质结合，使之在烹煮时不易挥发完全，在咀嚼时能感觉出豆腥味、哈味、苦味和涩味。

7．（1）油料蛋白： 　　油料种子制取油脂后，其饼粕常含有大量的蛋白质。目前，油料蛋白的利用主要是大豆蛋白。它对面粉有增白作用，取代现有的化学增白剂；添加在面条、饺子中可以提高其韧劲，水煮过程中减少淀粉溶出率，不浑汤；添加烘焙食品中，可以提高饼干的酥脆度，强化面包的韧劲，改善蛋糕的松软度；添加在馒头、包子等蒸制食品中，使其表面光滑；添加在方便面、油条等油炸食品中，可减少油耗，减少食用时的油腻感。 　　（2）单细胞蛋白 　　单细胞蛋白质是指以工业方式培养的微生物，这些菌体含丰富的蛋白质，可用作人类食物或动物饲料。它是一种浓缩的蛋白类产品，含粗蛋白、维生素、无机盐、脂肪和糖类等，其营养价值优于鱼粉和大豆粉。开发上的优势：原料资源丰富、生产投资少、生产速率高、不需占用大量的耕地、不受生产地区、季节和气候条件的限制。 　　（3）昆虫蛋白： 　　昆虫具有食物转化率高、繁殖速度快和蛋白质含量高的特点，被认为是目前最大且最具开发潜力的动物蛋白源。它的蛋白质中氨基酸组分分布的比例与联合国粮食与农业组织制定的蛋白质中必需氨基酸的比例模式非常接近。因此，它是一类高品质的动物蛋白质资源。目前国内外已大规模工厂化生产昆虫蛋白系列食品。 　　（4）叶蛋白 　　叶蛋白是以新鲜的青绿植物茎叶为原料，经压榨取汁、汁液中蛋白质分离和浓缩干燥而制备的蛋白质浓缩物。它没有动物蛋白所含的胆固醇，具有防病治病，防衰抗老，强身健体等多种生理功能，是具有高开发价值的新型蛋白质资源。 .

8．答：蛋白质浓度，pH值，温度和离子强度和其他组分以及水化时间等都是影响蛋白质水合性质的主要外在原因，蛋白质的总吸水量随着蛋白质浓度的增加而增加。蛋白质在等电点pH时水合作用最小，偏离等电点吸水量增加。随温度的升高，蛋白质水合能力一般随之下降，但适度变性会提高蛋白质的水合能力。在低盐浓度时蛋白质水合作用增强，而高盐浓度降低蛋白质分子的水化能力，动物屠宰后体内产生酸性物质导致肌肉pH降低，当pH接近pI时肌肉中的蛋白质的水合作用下降至最低，使肌肉硬度增加变得僵硬。

9．试述鱼丸的制作中是如何利用蛋白质的功能特性赋于制品良好质地和口感的。 答：

第六章  维生素与矿物质——答案

一、名词解释

1．维生素：维持人体和动物正常生理功能所必需的一类天然有机化合物，一般不能在人体内合成，通常由食物来供给。

2．维生素原：维生素的前体，可转化为维生素的物质。

3．脂溶性维生素：　脂溶性维生素包括A、D、E、K四类，其特点是常与脂肪混存。

4．水溶性维生素：主要有维生素B和C类，这类维生素特点是溶于水和稀酒精。

5．矿物质元素：食品科学中常将出氧、碳、氢、氮以外的元素称为矿质元素。

6．Lewis酸和碱：酸碱的电子论定义为，酸是指任何分子、基团或离子，只要含有电子结构未饱和的质子，可以接受外来的电子对的物质；碱的定义则是凡含有可以给予电子对的分子、基团或离子。为了划清不同理论的酸碱，一般将电子论定义的酸和碱称为路易斯酸或路易斯碱。

7．酸性食品：含有阴离子酸根的非金属元素较多的食品，在体内代谢后的产物大多呈酸性，故在生理上称为～，如肉，鱼，蛋，米等。

8．碱性食品：含有阳离子金属元素较多的食品在生理上称为～，如果蔬，豆类等。

二选择题

1.A   2.D  3.D  4.B   5.D  6.A  7.A   8.C  9.B  10.D   11.C  12.D  13. B 14.C 15.A  16.D   17.C  18.B  19.C    20. A  21.D  22.B   23.A  24.A  25. C

三、填空题

1．脂溶性维生素，水溶性维生素。A、D、E、K，C、B。

2．烟酸

3．加碱，亚硫酸盐

4．紫外线照射

5．抗氧化，多不饱和脂肪酸。

6．E、C。

7．维生素D2；维生素D3。7-脱氢胆固醇，麦角固醇

8．水蒸气；较多的汤汁

9．维生素PP；抗癞皮病维生素；烟酸；烟酰胺。

10．维生素，矿物质。不宜。

11高温加工，最高。

12．C，烟酸

13．钙、磷、镁、钾、钠，钾、钠，氯

14．B1、E、A。

15．碱性，酸性。

16．钠、钾、磷；铁，锰、铜、锌。

17．有氧降解、有氧催化降解、厌氧降解；更容易。

18．增加，纤维物质，矿物质。

19．植酸磷。

20．肌醇，磷酸。植酸酶

四、是非题

1.T   2.F  3.F  4.F   5.F  6.F  7.T   8.T  9.F  10.T   11.F  12.T  13. F   14.T 15.F  16.F   17.F  18.F  19.T   20. T  21.F  22.T   23.F  24.F  25. F   26.T  27.F  28. T   29.F  30.F  31.T   32.F  33.T  34.F   35.F  36.F  37.T   39.T  40.T

五、简答题

1．维生素主要有以下几种功能：⑴作为辅酶或辅酶前体，参与物质代谢和能量代谢；⑵抗氧化剂；⑶遗传调节因子；⑷具有某些特殊功能，如促进骨骼的生长发育，促进红细胞生成，参与血液凝固，参与激素的合成等；(5)对食品质量的影响。 　　矿物质的主要功能有：（1）是人体诸多组织的构成成分；（2）是机体内许多酶的组成成分或激活剂；（3）人体内某些成分只有矿质元素存在时才有其功能性；（4）维持细胞的渗透压、细胞膜的通透性、体内的酸碱平衡及神经传导等与矿质元素有密切关系。

2．维生素C又称抗坏血酸，主要来源于新鲜水果和蔬菜中，有D-型和L-型两种异构体，但只有L-型的才具有生理活性。具有高度的水溶性、酸性和强的抗氧化作用。降解途径主要有三种：有氧降解、有氧催化降解和厌氧降解。 　　影响其稳定性的主要因素有：VC极易受温度、pH、氧、酶、盐和糖的浓度、金属催化剂特别是Cu2+、Fe3+、ɑw、VC的初始浓度以及VC与脱氢VC的比例等因素的影响而发生降解。不稳定的主要原因是因为其结构上的烯醇及内酯的不稳定存在。

3．答：维生素在食品贮藏加工中的损失途径：（A）原料对食品加工中维生素含量的影响：食品中维生素含量的变化是从收获时开始的，选择适当的原料品种和成熟度是果蔬加工中非常重要的问题，如番茄在完全成熟之前维生素C含量一般最高。(B) 加工前处理对维生素含量的影响：加工前处理与维生素的损失程度关系很大，如果蔬的去皮、修整等使原料中维生素含量降低，水溶性维生素在动植物组织被清洗、浸泡和破损时发生流失，在谷物中精制时使维生素降低到原谷的1/7以下。  为了尽量降低维生素的损失，粗加工时应注意的是加工方法和储藏条件。

4．汽蒸。爆炒温度高，易造成维生素分解，水煮时间长，易造成水溶性维生素和矿物质的大量损失，汽蒸比爆炒温度低，比水煮水分少，能减少维生素和矿物质的损失。

5．应注意尽量避免与水、氧气、酸碱、光照、辐照、还原剂等接触。

6．（1）维生素的稳定性：原料中维生素在收获、储藏、运输和加工过程中损失多少与食品中维生素含量密切相关。 　　（2）原料成熟度：如西红柿中VC的含量在其未成熟的某一个时期最高。 　　（3）采后及储藏过程中维生素的变化：许多维生素易受酶，尤其是动物、植物死后释放出的内源酶所降解。 　　（4）谷类食物在研磨过程中维生素的损失：研磨产生的热作用，研磨后所得食物中各种维生素含量的保留比例不同。 　　（5）浸提和热烫过程中维生素的损失：在相同的条件下，蒸比煮会保留更多的水溶性维生素。 　　（6）化学药剂处理过程中维生素的损失：向食品中添加一些化学物质，有的能引起维生素损失。

7．（1）灭菌，提高蛋白质的持水性。 （2）增加持水性。 （3）增强其稳定性。 （4）面粉发酵过程中酵母能产生植酸酶使植酸分解，从而释放出游离态锌。。

8．水果中的有机酸虽显酸性，但代谢后转化为二氧化碳释放出来，使体内呈现碱性。

9．对，一般人都认为细粮要比粗粮好，维生素和矿物质在粮食中分布不均匀，例如谷物类粮食，其壳、皮、糊粉层及胚部含量较多，而胚乳含量较少，因此粮食加工制品中，精度越高，灰分越少，营养价值相对要低些。谷粒的营养素分布：去壳的谷粒，最外一层含有较多的蛋白质、脂肪及各种无机盐、维生素，特别是维生素B1。谷粒的胚中B1的含量就更高了。谷体中主要含淀粉，而维生素、无机盐含量较少。谷粒碾磨成米时，加工越细，最外一层和谷胚去掉的也越多，各种无机盐维生素，特别是B1和尼克酸等含量就所剩无几了。

10．牛奶中含有的核黄素B2在日光下发生光化学过程，在该过程中主要生成了两个生物活性的产物，即光黄素和光色素。其中光黄素是一种强氧化剂，对其他维生素尤其是抗坏血酸有强烈的破坏作用。

11．植物性食品：  水果：K含量高，大部分与有机物结合，或是有机物的组成部分，常以磷酸盐,草酸盐的形式存在。豆类：矿物质含量最丰富，K、 P、 Fe、Mg、Zn、Mn 等含量均较高，其中P主要以植酸盐形式存在。谷物:矿物质含量相对较少，主要存在于种子外皮。  动物性食品：  肉类：Na、K、Fe、 P、Mn 含量较高，Cu、Co、Zn等也有少量，以可溶性氯化物磷酸盐，碳酸盐形式存在或与蛋白质结合。牛乳：主要含Ca，也含有少量K、 Na、 Mg、 P、Cl、S等。蛋类：含人体所需的各类矿物质。

12．（1）一般加工对其含量的影响：矿物质在加工中不会因为光，热，氧等因素而分解，但加工会改变其生物利用性。如，精制，烹调，溶水等会使其含量下降。加工时因容器带入会使其含量增加如铁锅炒菜等。加工后生物有效性提高，如面粉发酵后生物有效性提高30-35%。 　　（2）加工对食品中矿质元素含量的影响因素包括加工方式、加工用水、加工设备、加工辅料及添加剂等。 　　（3）储藏对食品中矿质元素含量的影响因素有食品与包装材料的接触等。

六、论述题

1．维生素C又名抗坏血酸，为酸性己糖衍生物，是烯醇式己糖酸内酯。 　　生理功能：维生素C可促进各种支持组织及细胞间黏合物的形成；能在细胞呼吸链中作为细胞呼吸酶的辅助物质，促进体内氧化作用，它既可作供氢体，又可作受氢体，在体内重要的氧化还原反应中发挥作用，此外，它还有增强机体抗病能力及解毒作用。 　　它是一种强烈的还原剂，能在生物氧化作用中，构成一种氧化还原体系，在食品工业中广泛用作抗氧化剂，而在面团改良剂中又可用作氧化剂。因为它能被抗坏血酸氧化酶氧化为脱氢抗坏血酸，后者可使面团中-SH氧化为二硫基，从而使面筋强化。在食品储藏过程中常用于指示食品储藏的质量变化大小。

2．食品的酸碱性与化学上所讨论的酸碱性是不同的概念。所谓食物的酸碱性取决于食物中所含矿物质的种类和含量多少：碱金属和碱土金属如钾、钠、钙、镁、铁进入人体之后呈现的是碱性反应；而磷、氯、硫进入人体之后则呈现酸性。大部分动物性食物，属酸性食物。如肉、禽、蛋、鱼、贝类，含有丰富蛋白质，蛋白质中磷、硫浓度高，另大多数谷类、部分坚果类含有部分蛋白质，也属于酸性食物。碱性食物包括多数蔬菜类、水果类、海藻类。换言之，低热量的植物性食物，几乎都是碱性食品。水果蔬菜等，当消化吸收后有机酸被分解后，留下许多矿物质如钾、钠、钙、镁等，故显出碱性反应，所以是碱性食品。 调整饮食结构，合理控制酸碱食物的比例。可多食用碱性食物，蔬菜水果，另外海藻类食品也是很好的选择。从营养的角度看，酸性食物和碱性食物的合理搭配是身体健康的保障。

3．存在形式：乳品中矿物质含量一般为0.7～0.75％，乳中钾的含量较钙高三倍。   钾、钠大部分以氯化物、磷酸盐及柠檬酸盐，呈可溶性状态存在。钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分呈胶体状态，一部分呈溶解状态存在。乳中总钙量与离子比例，能影响酪蛋白在乳品中的稳定性。乳品在加工过程中，如热处理和蒸发能改变盐的平衡，因而改变蛋白质的稳定性。如乳品热后，钙、磷由可溶性变为胶体状态。pH值变化也可使盐的平衡遭到破坏。例如，pH降低时，钙、磷由胶体状态变为可溶性状态；当pH5.2时，乳品中所有钙、磷都变成可溶性状态。乳在加热和搅拌过程中，可是二氧化碳损失，因而使pH增加。这些因素都可导致牛乳中酪蛋白的不稳定。

4．　（1）食品中各种矿质元素的溶解性与它们本身的性质有关。如镁、钙、钡是同族元素，仅以+2价氧化态存在，这一族的卤化物都是可溶性的。 　　（2）食品中各种矿质元素的溶解性受pH值的影响，食品的pH值愈低，矿质元素的溶解性就愈高。 　　（3）食品中的蛋白质、氨基酸、有机酸、核酸、核苷酸、肽和糖等可与矿质元素形成不同类型的配合物，从而有利于矿质元素的溶解性。 　　（4）利用一些配体与有害金属元素形成难溶性配合物，以消除其有害性。

5．评判食品中矿质元素的生物利用率的方法主要有：化学平衡法，生物测定法，体外试验法及同位素示踪法。其中同位素示踪法是一种理想的方法，该法灵敏度高、样品制备简单、测定方便，能区分被追踪的矿质元素来源。 　　影响食品中矿质元素的生物利用率的因素主要有：食品中矿质元素的存在状态及其它影响因素，如抗营养因子等。 　　现以铁元素为例，介绍矿质元素的利用率及其影响因素： 　　⑴铁主要在小肠上被吸收，食物中的铁有血红素铁和非血红素铁两种，分别来源于动物源食品、植物源食品，其价态分别为二价铁和三价铁，三价铁会受到多种因素如磷酸盐、草酸等影响而形成不溶性铁盐，从而降低铁的吸收率，且人体容易吸收二价铁，因此不同来源食物中铁的吸收利用率有显著差异，一般来说，动物源食品中铁的吸收利用率高于植物源食品； 　　⑵饮食结构也会影响铁的吸收利用率； 　　⑶铁的吸收还与个体或生理因素相关。

第七章  色素与着色剂——答案

一、名词解释

1．发色团：能够在可见区内吸光的基团。

2. 助色团：色素分子中的某些基团的吸收波段在紫外区，本身不产生颜色，但是当与共轭体系或发色团连接时，可使整个分子的吸收波长向长波长方向迁移而产生颜色，这类基团被称为助色团。

3. 肌红蛋白的氧合作用：肌红蛋白与分子氧气之间形成共价键结合为氧合肌红蛋白的过程成为氧合作用。

4. 肌红蛋白的氧化作用：当氧合肌红蛋白或血红蛋白在有氧的条件下加热，因珠蛋白变性，血红素的二价铁变为三价铁，生成黄褐色的变肌红蛋白。

5. 酶促褐变：是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。

6．多烯色素：是由异戊二烯残基为单元组成的共轭双键相连为基础的一类色素。这类色素又称为类胡萝卜素。

7. 色素：能够吸收或反射可见光使食品呈现各种颜色的物质。

8. 着色剂：在食品加工过程中，为了更好地保持或改善食品的色泽，常需要向食品中添加一些食品色素。

二选择题

1.A   2.A  3.A  4.B   5.A  6.C  7.B   8.B  9.D  10.B   11.A  12.A  13. D   14.C 15.B

三、填空题

1．植物色素、动物色素、微生物色素。四吡咯衍生物类、异戊二烯衍生物类、多酚类、酮类和醌类。水溶性色素、脂溶性色素。

2．叶绿素，血红蛋白，肌红蛋白

3．血红素；球状蛋白

4．一氧化氮肌红蛋白，亚硝基血色原。

5．发色；抑菌；产生风味。

6．胡萝卜素类；叶黄素类；胡萝卜素类；叶黄素类，紫罗酮环。

7．全反式，异构化反应。水，脂。

8．热降解反应；氧化反应；异构化反应。

9．镁，铁。

10．酶促褐变，羰氨褐变，肉中的肌红蛋白发生氧化反应生成了褐色的氧化肌红蛋白。

11．粉红色，鲜红色，褐色。

12．水，水，脂。变红，变黄，二氧化硫。

13．叶绿素脱镁，加碱，维生素

14．多酚底物，多酚氧化酶，氧气。

15．亚硝酸盐，硝酸盐。维生素C，烟酰胺。

16．红；蓝紫色；蓝；红色。

17．降低；增加；糖基化。

18．酸；碱。

四、是非题

1.T   2.T  3.T  4.F   5.T  6.F  7.T   8.T  9.F  10.T   11.T  12.F  13. F   14.F 15.T  16.T   17.F  18.T  19.F   20.F  21.T  22.T   23.T  24.T  25. T   26.F  27.T  28. T   29.T  30.T  31.T   32.F  33.T  34.T   35.F  36.T

五、简答题

1．答：四吡咯衍生物类(叶绿素和血红素)、异戊二烯衍生物类（类胡萝卜素和叶黄素类）、多酚类（花青素和花黄素）、酮类（红曲色素和姜黄素）和醌类（虫胶色素和胭脂虫色素）。

2. 答：（1）食品中原有的色素成分。如蔬菜中的叶绿素、虾中的虾青素等都是食品中的原有的色素，一般又把食品中原有的色素成分称为天然色素； （2）食品加工中添加的色素成分。在食品加工中为了更好地保持或改善食品的色泽，常要向食品中添加一些色素。这些色素称为食品着色剂。按其来源可分为天然的和人工合成的两种。 （3）食品加工过程中产生的色素成分。在食品加工过程中由于天然酶及湿热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。

3. 答：（1）气调包装：氧气和二氧化碳 （2）真空包装 （3）辐照杀菌 （4）添加抗氧化剂

4. 答：因为煮青菜的过程中会有一定量的有机酸产生或释放出来，叶绿素在酸性条件下回脱镁变色。加碱护绿：采用适当加入氧化钙等调节ph值的方法可防止叶绿素脱镁高温瞬时灭菌：可显著减轻植物食品在商业杀菌中绿色的破坏程度。加入铜盐或锌盐：铜离子或锌离子可与加热中产生的叶绿素衍生物结合，形成绿色物质

5. 答：加盖煮会使植物在受热过程中组织细胞被破坏，致使氢离子穿过细胞膜的通透性增加，脂肪水解为脂肪酸无法逸出，蛋白质分解成硫化氢和二氧化碳导致体系的PH值降低，诱发细胞中脱镁叶绿素的生成，并进一步生成焦脱镁叶绿素，导致绿色蔬菜变黄。

6．答：多酚类色素包括花青素和花黄素等。影响其稳定性的因素主要有 （1）酸碱度：酸度的改变，结构会变化，颜色也会随之变化。 （2）光照：光通常会加速花色素的降解。 （3）温度，加热有利于生成查尔酮型，颜色褪去。 （4）金属离子(Sn2+, Al3+/Fen+) （5）氧和还原剂(Vc) （6）水分活度aw(0.6-0.79) （7）糖及其降解产物 （8）酶 （9）缩合反应

7. 答：人工合成色素用于食品加工有很多优点，如色彩鲜艳、着色力强、性质较稳定，结合牢固等。但人工合成色素存在安全性问题。天然食品着色剂安全性高，在赋予食品色泽的同时，有些天然色素还有营养性和某些功能性。但天然色素一般对光、热、酸、碱和某些酶较敏感，着色性差，成本也较高。

8. 答：原理是亚硝酸盐在一些还原细菌的作用下生成NO，NO与肉中的肌红蛋白结合生成鲜红色且对热稳定的一氧化氮肌红蛋白。MNO2的作用：（1）发色；（2）抑菌；（3）产生腌肉制品特有的风味。但过量使用安全性不好，在食品中导致亚硝胺生成；肉色变绿。

9．答：发生了酶促褐变。切开后遇上空气中的氧气，水果中的多酚及多酚氧化酶遇上空气就会发生酶促褐变，从而产生一些褐色的聚合物。

10．答：氧分压与各种血红素的百分比之间有着密切的关系。氧分压高有利于形成氧合肌红蛋白，低氧分压有利于形成肌红蛋白，但低氧分压时，肌红蛋白易被氧化变成高铁肌红蛋白。因此为了保证氧合肌红蛋白的形成，使肉呈红色，通常使用饱和氧分压。如果在体系中完全排除氧，则有利于降低肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白的速度。

11．答：细菌繁殖产生的硫化氢在有氧存在下，肌红蛋白会生成绿色的硫肌红蛋白，当有还原剂如抗坏血酸存在时，可以生成胆肌红蛋白，并很快氧化成球蛋白、铁和四吡咯环；氧化剂过氧化氢存在时，与血红素中的铁反应生成绿色的胆绿蛋白。这些不利色素化合物严重影响了肉的色泽和品质。

12．答： 　　（1）结构变化和pH 　　分子中的羟基数目增加则稳定性降低，而甲基化程度提高则稳定性增加。同样糖基化也有利于色素的稳定。花色苷的结构、色泽，随pH变化而发生变化。最大吸收波长随pH增加而向长波长方向移动。 　　（2）氧化剂与还原剂   　　花色苷对氧极为敏感。黄酮类化合物能抑制抗坏血酸的降解反应，有利于花色苷的稳定。在储藏和加工时添加亚硫酸盐或二氧化硫可导致花色苷迅速褪色。 　　（3）温度 　　花色苷的稳定性与温度有着较大的关系。温度越高，其降解速度越快。pH对花色苷的热稳定性有很大影响，低pH时，稳定性较好。   　　（4）光 　　光通常会加速花色苷的降解，同时花色苷的结构影响其对光的稳定性。酰化和甲基化的二糖苷比未酰化的稳定。双糖苷比单糖苷更稳定。 　　（5）有机化合物   　　在抗坏血酸、氨基酸、酚类、糖衍生物等存在时，由于这些化合物与花色苷发生缩合反应可使褪色加快。 　　（6）金属离子   　　花色苷分子中有邻位羟基，能和金属离子形成复合物i，色泽一般为蓝色。

六、论述题

1．答：①微量的淀粉酶: 可促进淀粉水解，在淀粉不完全水解过程中会产生大量的糊精，糊精在高温下由于焦化作用生成焦糊精，食品在烘烤或炸制过程中便可产生黄色或棕红色。②山梨糖醇:能螯合金属离子，可维持酸、甜、苦味平衡，保持食品香气。 ③柠檬汁:富含维生素，具有酸味圆滑、滋美、爽快可口等功效，加入柠檬汁可使面包 具有很好的风味。

2. 答：褐变=非酶褐变+酶促褐变1）酶促褐变的机理：酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物。植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼气传递物质，在酚醌之间保持着动态平衡，当细胞破坏以后氧就大量侵入，造成醌的形成和还原之间的平衡，于是发生了醌的积累，醌再进一步氧化聚合形成褐色色素。对食品的影响：少数是我们期望的，如红茶加工，可可加工，某些干果的加工等。但大多数酶促褐变会对食品特别是新鲜果蔬的色泽造成不良影响2）A.非酶促褐变：包括美拉德反应和焦糖化反应美拉德反应机理：初期阶段-a羰氨缩合：氨基化合物中的氨基和羰基化合物中的羰基缩合产生不稳定的亚胺衍生物，随即环化为氮代葡头糖基胺。b分子重排。氮代葡头糖基胺在酸的催化作用下经过阿姆德瑞分子重排作用下生成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖即但果糖胺。中期阶段：重排产物果糖基胺可能通过多条途径进一步降解，生成各种羰基化合物，如羟甲基糠醛，还原酮等。末期阶段：多羰基不饱和化合物一方面进行裂解反应，产生挥发性物质；另一方面又进行缩合，聚合反应，产生褐黑色的类黑精物质。从而完成整个反应。应用：面包的金黄色，烤肉的棕红色，酿造食品如，啤酒的黄褐色，酱油的棕色均与其相关，提高感官效果。B.焦糖化反应机理：糖类尤其是单糖在没有含氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的温度，因糖发生脱水与降解，也就会产生褐变反应。反应得到两类物质：脱水产物---焦糖；裂解产物---挥发性醛，酮类等。对于某些食品如油炸食品焦糖化作用得当，可使产品得到悦人的色泽与风味，作为食品着色剂的焦糖色素也是利用此反应得到。

3. 类胡萝卜素在未损伤的食品原料中是比较稳定的，但在加工过程中由于受到高温、氧、氧化剂等的影响下，其稳定性会下降。主要发生的反应有： 　　（1）热降解反应   　　类胡萝卜素在高温下发生降解反应生成芳香族化合物。将胡萝卜经115℃处理30min后，全反式ß-胡萝卜素含量下降35％。 　　（2）自动氧化反应   　　类胡萝卜素中含有共轭不饱和双键，能形成游离基发生自动氧化发应。类胡萝卜素的结构、氧、温度、光、水分活度、金属离子和抗氧化剂等影响自动氧化的速度。在低水分活度时，有利于类胡萝卜素的自动氧化反应，在有水和高水分活度的情况下抑制自动氧化反应。高温有利于类胡萝卜素的自动氧化反应；抗氧化剂抑制自动氧化反应。 　　（3）光氧化反应   　　在光敏剂，分子氧及光存在时，易发生光氧化反应。光强度增加时反应加速，抗氧化剂存在，稳定性提高。 　　（4）偶合氧化   　　在油脂存在时，类胡萝卜素会发生偶合氧化反应，失去颜色。一般在高度不饱和脂肪酸中类胡萝卜素更稳定。 　　（5）异构化反应   　　在通常情况下，天然的类胡萝卜素是以全反式构型存在，在热加工过程以及光照和酸性条件下，都能导致异构化反应。 2 结合自身知识，列举一种天然色素的性质及提取工艺。 　　胡萝卜其中所含的ß-胡萝卜素是一种普遍在食品中应用的天然色素。除此之外，目前医学界公认的重要的抗氧化剂、防癌抗癌效果已被诸多科研机构证实。 ß-胡萝卜素的提取工艺是：   　　胡萝卜清洗之后在10% NaOH溶液中，温度保持95℃，浸烫2min  ；将浸烫后的原料粉碎榨汁，滤去胡萝卜渣所得汁液用溶剂提取1h，后过滤；将滤得的滤液真空浓缩，并且结晶。将结晶物进行纯化。纯化工艺是将产物过层析柱，再经过浓缩重结晶等工序，使其进一步纯化。最后将纯化后的产品，真空充氮包装。

4. 答：在绿色果蔬加工和贮藏中叶绿素会有不同程度的变化，目前通常采用的护绿技术主要有： 　　（1）酸中和   　　在罐装绿色蔬菜加工中，加入碱性物质可提高叶绿素的保留率。例如，添加碱性钙盐或氢氧化镁可以使叶绿素分子中的镁离子不被氢原子置换，产品加工后可以保持绿色，但贮藏两个月后仍然会变成褐色。 　　（2）高温瞬时处理   　　高温短时灭菌技术不仅能杀灭微生物，而且比普通加工方法使蔬菜受到的化学破坏少。但是在贮藏过程中pH降低会导致叶绿素降解。   　　（3）利用金属离子衍生物   　　用含锌或铜盐的热烫液处理蔬菜，可以得到比传统方法更绿的产品。 　　（4）将叶绿素转化为脱植叶绿素 　　叶绿素酶将叶绿素转化为脱植叶绿素，脱植叶绿素更稳定。在实际生产中罐装菠菜在54℃-76℃下，热烫20min具有较好的颜色保存率。   　　（5）多种技术联合使用   　　目前保持叶绿素稳定的最好方法是，挑选品质良好的原料，尽快加工，采用高温瞬时灭菌技术，并辅以碱式盐、脱植醇的方法，并在低温下保存。

5.答：（1）叶绿素酶的影响 　　叶绿素酶在水、醇和丙酮溶液中具有活性，在蔬菜中的最佳反应温度下，将叶绿素降解生成脱植基叶绿素。 　　（2）热处理和pH影响 　　在受热时，叶绿素中的镁离子易被氢取代，形成脱镁叶绿素，其极性小于母体化合物，该反应在水溶液中是可逆的。pH对叶绿素的热稳定性有较大影响，在碱性介质中，叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中易降解。植物组织受热后，细胞膜被破坏，增加了氢离子的通透性和扩散速率，于是由于组织中的有机酸释放导致pH降低，从而加速了叶绿素的降解。 　　（3）光影响   　　叶绿素受光照射时会发生光敏反应，从而降解。正常的植物细胞进行光合作用时，叶绿素受到类胡萝卜素和其他脂类的保护，而避免了光的破坏。但是在提取过程中丧失了这种保护，叶绿素则会发生降解。 　　（4）金属离子的影响   　　叶绿素脱镁衍生物的四吡咯核的氢离子容易被锌或铜离子置换形成绿色稳定性强的配合物。锌和铜的配合物在酸性溶液中较稳定，在酸性条件下，叶绿素中的镁易被脱除。

6．答： （1）胭脂红   　　即食用红色1号，又名丽春红4R，为红色至暗红色颗粒或粉末状物质，易溶于水，水溶液为红色，难溶于乙醇，不溶于油脂，对光和酸较稳定，对高温和还原剂的耐受性很差，遇碱变成褐色。主要用于饮料、配置酒、糖果等。 　　（2）赤藓红   　　即食用红色3号，又名樱桃红。为红褐色，易溶于水，水溶液为红色，对碱、热、氧化还原剂的耐受性好，染着力强、但耐酸及耐光性差，吸湿性差。主要用于饮料、糖果、焙烤食品中。在消化道中不易吸收，即使吸收也不参加代谢，是安全性较高的合成色素。 　　（3）新红 　　易溶于水，水溶液为红色，微溶于乙醇，不溶于油脂。可用于饮料、糖果等。 (4) 柠檬黄 　　即食用黄色5号，又称酒石黄。易溶于水，不溶于油脂。对热、酸、光及盐均稳定，遇碱变红，还原时褪色。主要用于果汁糖果等。 　　（5）日落黄   　　易溶于水，水溶液为橘黄色，耐光、耐酸、耐热，遇碱变红褐色，还原时褪色。用于饮料、糖果、糕点等。

7. 答：硬化：钙离子具有一定的保脆性；护色：亚硫酸钠可抑制酚酶的活性，从而抑制酶促褐变，达到护色效果；渗糖处理：利用高浓度糖具有较高渗糖压，抑制微生物的生长，从而提高其稳定性；干燥处理：降低水分活度，提高其稳定性；包装杀菌：隔绝氧气，灭菌提高稳定性。 SO2超标的解决方法：减少护色剂亚硫酸钠的用量或换一种护色方式，比如热烫护色、调整pH护色等。降低果脯甜度的可能解决方法：改变过去传统生产果脯单纯使用白砂糖，用淀粉糖浆取代40～50%的蔗糖。

第八章  风味——答案

一、名词解释

1．风味：味是食物在人的口腔中对味觉感受器的刺激产生的感觉。指人以口腔为主的感觉器官对食品产生的综合感觉（嗅觉，味觉，视觉及触觉）。

2．阈值：阈值是指能感受到某种物质的最低浓度。

3．相对甜度：通常以5%或10%的蔗糖水溶液为标准，在20℃同浓度的其他甜味剂溶液与之比较来得到相对甜度。

4．基本味：指酸、甜、苦、咸四种味觉。

5．辣味：辣味是调味料和蔬菜中存在的某些化合物所引起的辛辣刺激感觉，不属于味觉，是舌、口腔和鼻腔黏膜受到刺激产生的辛辣、刺痛、灼热的感觉。

6．涩味：当口腔黏膜的蛋白质被凝固时，所引起的收敛感觉就是涩味，涩味也不是食品的基本味觉，而是刺激触觉神经末梢造成的结果。

7．酸味：　酸味是有机酸、无机酸和酸性盐产生的氢离子引起的味感。

8．咸味：咸味是由盐类离解出的正负离子共同作用的结果，阳离子产生咸味，阴离子抑制咸，并能产生副味。

9．甜味：具有糖和蜜一样的味道，是最受人类欢迎的味感，能够用于改进食品的可口性和某些食用性质。

10．风味增强剂：呈现鲜味的化合物加入到食品中，含量大于阈值时，使食品鲜味增加；含量小于阈值时，即使尝不出鲜味，也能增强食品的风味，所以鲜味剂也被称为风味增强剂。

11．AH/B 生甜团学说：将有甜味的单个分子的活性基团和味觉感受器之间的相互作用看成是AH/B的组成部分在味觉感受器结构上发生的氢健键合。最近，对这种学说还增加了第三个特性，以补充对强甜味物质作用机制的解释。甜味分子的亲脂部分通常称为γ，一般是亚甲基(-CH2-)、甲基(-CH3)或苯基(-C6H5) ，可被味觉感受器类似的亲脂部位所吸引。强甜味物质能产生完美的甜味，其立体结构的全部活性单位(AH、B和γ)都适合与感受器分子上的三角形结构结合，这就是目前甜味学说的理论基础。

12．香气值：判断一种呈香物质在食品香气中起作用的数值，也叫发香值，香气值是呈香物质的浓度与它的阈值之比。

13．特征效应化合物：只有某种或某些挥发性化合物才能使食品产生特征风味。只有它们才会对食品的风味起着决定作用

14．风味前体：有些化合物本身没有风味，但是在一定条件下可转化为风味化合物，这些化合物称为风味前体。

15．味的适应现象：是指一种味感在持续刺激下会变得迟钝的现象。

16．味的对比作用：是指以适当的浓度调和两种或两种以上的呈味物质时，其中一种味感更突出。

17．味的相乘作用：两种同味物质共存时，会使味感显著增强，这就是味的相乘作用。

18．味的消杀作用：指一种味感的存在会引起另一种味感的减弱的现象，也称作味的相抵作用。

19．味的变调作用：两种味感的相互影响会使味感发生改变，特别是先感受的味对后感受的味会产生质的影响，这就是味的变调作用，也称为味的阻碍作用。

20．啤酒中的苦味物质：由于酒花中含有的苦味物质，以及在酿造过程产生的苦味物质形成啤酒中的苦味物质，主要是α-酸及其异构物。

二选择题

1.D   2.C  3.C  4.B   5.D  6.A  7.B   8.C  9.D  10.C   11.C  12.A  13. B   14.A 15.D  16.A   17.C  18.B  19.D    20. A

三、填空题

1．营养、感官、保健。

2．味觉、嗅觉、痛觉、触觉、视觉和听觉等。滋味，气味。

3．酸、甜、苦、咸。甜味，苦味。 30，50。

4．味蕾，舌头。

5．咸味、甜味、酸味、苦味。

6．H+、 H+、H+ 、H+。

7．1.0-8.4、5.0-6.5、6.7-6.9、5.0，3.0。

8．味感性能与分子结构有特异性关系；成分多，含量甚微。

9．生物合成、酶直接作用、酶间接作用、加热分解、微生物作用。

10．蔗糖，奎宁，番木鳖碱。

11．0.3%，0.02%，16mg/kg，0.2%。

12．化合物分子中有相邻的电负性原，其中一个原子具有氢键键合的质子，由共价结合的氢键键合质子和距离质子大约3Å 的电负性轨道结合产生的。

13．醇、有机酸、酯。吡嗪。醇、酯，异丁醛，丁二酮，吡嗪类，羰基化合物。

14．（1）焯水处理；（2）在果汁中加入蛋白质，使单宁沉淀。（3）提高原料采用时的成熟度。

15．二甲硫醚，低级脂肪酸。丁酸、丙酮酸，甲醛、乙醛，丙酮、丁二酮。

16．二甲硫醚、三甲胺、萜类、六氢吡啶、六氢吡啶、乙醛聚合物，deta-氨基戊酸、氨基戊醛、三甲胺。

17．麦芽酚，谷氨酸钠，核苷酸。

18．生物碱；萜类；糖苷类；胆汁。

19．胆酸；鹅胆酸；脱氧胆酸。

20．氨基酸；核苷酸；有机酸；谷氨酸；肌苷酸；鸟苷酸；琥珀酸。

21．单宁；明矾；醛类；草酸；奎宁酸。

22．硫醚；二硫化物；三硫化物；四硫化物。

23．蒜氨酸；蒜素；蒜油；二硫化物。

24．异硫氰酸酯；硫氰酸酯；氰类。

25．香菇精酸；裂解；蘑菇香精。

26．羰基化合物；醇类；亚油酸；亚麻酸。

27．羰基化合物；醇类；硫化物；呋喃类。

28．萜烯；红没药烯；胡萝卜醇。

29．类胡萝卜素；氨基酸；不饱和脂肪酸。

30．醋酸；柠檬酸；苹果酸。

31．三甲胺。

32．己醛；亚油酸。

33．番茄；黄瓜；亚麻酸。

34．长链脂肪酸；β-氧化。

35．丁香酚；异丁香酚。

36．脂溶性和水溶性，小，挥发，小。

37．加热分解，麦拉德反应和斯特雷克降解。

38．低。

四、是非题

1.F   2.F  3.T  4.T   5.F  6.T  7.F   8.T  9.F  10.F   11.F  12.F  13. F   14.T 15.T  16.F   17.T  18.T  19.F    20. F  21.F  22. T   23.T  24. F

五、简答题

1．答：气味物质的一般特征：①具有挥发性；②既具有水溶性（才能透过嗅觉感受器的粘膜层），又具有脂溶性（才能通过感受细胞的脂膜）；③分子量在26~300之间。 呈滋味物质的特点：多为不挥发物；能溶于水；阈值比呈气味物高得多。

2．答： （1）花生和芝麻焙炒时产生的香气；加热分解所产生的香气物质。 （2）香菇香气、桃香、黄瓜香气；生物合成的羰基化合物、醇类。 （3）酒类、酱类、醋类的香气；发酵过程中微生物作用所产生的香气物质。 （4）鱼、贝类的血腥臭气味、粪臭味；三甲胺。 （5）海藻香气，熟蛤肉的气味：二甲硫醚。 （6）牛乳的日光味，酸败味，旧胶皮味；丁酸和甲醛乙醛等。 （7）羊肉的膻气：肉中的甲基支链脂肪酸如4-甲基辛酸、4-甲基壬酸、4-甲基癸酸有关 （8）15%砂糖+0.017%食盐→甜味效果增强：味的对比作用，即两种味感物质的共存对人的感觉或心理产生影响。 （9）味精+少量食盐→鲜味增加：味的对比作用。 （10）醋+蔗糖→醋味降低：味的消杀作用。一种物质往往能减弱或抑制另外一种物质味感的现象。 （11）5%葡萄糖+10%蔗糖→效果相当于15%蔗糖（蔗糖甜度大约是葡萄糖2倍）：相乘作用  （12）泡菜有酸感、脆、嫩风味：泡菜发酵过程中产生了酸类物质。  （13）牛奶变质有苦味：蛋白质水解产生了一些疏水性肽类，该肽类具有苦味。  （14）柿子未成熟时有涩味，成熟后涩味消失:未成熟的涩味成分是以无色花青素为基本结构的配糖体，属于多酚类化合物，但是成熟后分子间呼吸或氧化，使多酚类化合物氧化、聚合而形成水不溶性化合物，涩味随之消失。  （15）加味精时先加一定量食盐：氯化钠能增强味精的鲜味。  （16）高温热辣刺激咽喉粘膜而辛辣刺激嗅觉器官:辛辣物质是一类除辣味还伴随有较强烈的挥发性芳香味物质，具有味感和嗅感双重作用的成分。  （17）葱蒜类煮熟后失去辛辣味并产生甜味:葱蒜类的主要辣味物质是蒜素和二硫化物等，这些二硫化物在受热时都会分解生成相应的硫醇，不仅辣味减弱，还会产生甜味。

3．答：（1）温度的影响： 　　最能刺激味觉的温度在10-40℃之间，其中以30℃左右最为敏感，低于10℃或高于50℃时各种味觉大多变得迟钝。 　（2）溶解性的影响 　　味的强度与呈味物质的溶解性有关，只有溶解之后才能刺激味觉神经，产生味觉。通常，溶解快的物质，味感产生得快，但消失得也快。　 　（3）呈味物质之间的影响 　　不同的呈味物质共存时会相互影响，这些作用包括：味的对比作用、味的变调作用、味的消杀作用、味的相乘作用和味的适应现象。

4．答： （1）味的对比作用：味的对比作用是指以适当的浓度调和两种或两种以上的呈味物质时，其中一种味感更突出。 （2）味的变调作用：两种味感的相互影响会使味感发生改变，特别是先感受的味对后感受的味会产生质的影响，这就是味的变调作用，也称为味的阻碍作用。 （3）味的消杀作用：是指一种味感的存在会引起另一种味感的减弱的现象，也称作味的相抵作用。 （4）味的相乘作用两种同味物质共存时，会使味感显著增强，这就是味的相乘作用。

5．答：生物合成，酶直接作用，酶间接作用，高温分解作用，微生物作用，水果香气的形成源于生物合成。

6．答：对于甜味物质的呈味机理，席伦伯格等人提出了产生甜味的化合物都有呈味单位AH／B理论。这种理论认为，有甜味的化合物都具有一个电负性原子A(通常是N、O)并以共价键连接氢，故AH可以是羟基（-OH），亚氨基（-NH）或氨基(-NH2)，它们为质子供给基；在距离AH基团大约在0.25～0.4nm处同时还具有另外一个电负性原子B (通常是N、O、S、Cl)，为质子接受基；而在人体的甜味感受器内，也存在着类似的AH/B结构单元。当甜味化合物的AH/B结构单位通过氢键与味觉感受器中的AH/B单位结合时，便对味觉神经产生刺激，从而产生了甜昧。

7．答：在动物肌肉组织加热过程中，香味化合物的形成总体上可以分为三种途径： （1）由于脂质的氧化、水解等反应形成醛、酮、酯类等化合物； （2）氨基酸、蛋白质与还原糖反应生成的风味化合物； （3）不同风味化合物的进一步分解或者相互之间反应生成的新风味化合物。

8．答：煮肉香气化合物主要是中性的，香气特征成分异硫化物、呋喃类化合物和苯环型化合物；而烤肉时则主要生成碱性化合物，特征成分是吡嗪、吡咯、吡啶等碱性化合物及异戊醛等羰基化合物，以吡嗪类化合物为主。

9．答：食品中的苦味物质主要有以下几类： （1）咖啡碱、茶碱、可可碱：都是嘌呤类衍生物，是食品中重要的生物碱类苦味物质。 （2）柚皮苷、新橙皮苷：是柑橘类果实中的主要苦味物质，柑橘皮中含量较多，都是黄烷酮糖苷类化合物，可溶于水。 （3）啤酒中的苦味物质：啤酒所具有的苦味是由于酒花中含有的苦味物质，以及在酿造过程产生的苦味物质形成的。啤酒中的苦味物质主要是α-酸及其异构物。α-酸是物中结构相似物的混合物（葎草酮、辅葎草酮、加葎草酮、后葎草酮和前葎草酮），在麦汁煮沸时α-酸转化为异α-酸，异α-酸是啤酒的主要苦味物质。 （4）胆汁：胆汁是动物肝脏分泌并储存在胆囊中的一种液体，味极苦，胆汁中苦味的主要成分是胆酸、鹅胆酸和脱氧胆酸。呈苦机理：苦味化合物与味觉感受器的位点之间的作用为AH/B结构，苦味化合物分子中的质子给体(AH)一般是-OH、-C(OH)COCH3、-CHCOOCH3、-NH等，而质子受体(B)为-CHO、-COOH、-COOCH3，AH和B之间距离为0.15nm。

10．答：酸味是有机酸、无机酸和酸性盐产生的氢离子引起的味感。一般来说，酸味与溶液的氢离子浓度有关，氢离子浓度高酸味强，但两者之间并没有函数关系，在氢离子浓度过大（pH＜3.0）时，酸味令人难以忍受，而且很难感到浓度变化引起的酸味变化。酸味还与酸味物质的阴离子、食品的缓冲能力等有关。例如，在相同pH值时，酸味强度为醋酸＞甲酸＞乳酸＞草酸＞盐酸。酸味物质的阴离子还决定酸的风味特征，如柠檬酸、维生素C的酸味爽快，葡萄糖酸具有柔和的口感，醋酸刺激性强，乳酸具有刺激性的臭味，磷酸等无机酸则有苦涩感。

11．答：鲜味物质可以分为氨基酸类、核苷酸类、有机酸类。不同鲜味特征的鲜味剂的典型代表化合物有L-谷氨酸-钠，5′-肌苷酸、5′-鸟苷酸、琥珀酸-钠等。谷氨酸-钠是最早被发现和实现工业生产的鲜味剂，在自然界广泛分布，海带中含量丰富，是味精的主要成分；5′-肌苷酸广泛分布于鸡、鱼、肉汁中，动物肉中的5′-肌苷酸主要来自于肌肉中ATP的降解；5′-鸟苷酸是香菇为代表的蕈类鲜味的主要成份；琥珀酸-钠广泛分布在自然界中，在鸟、兽、禽、畜、软体动物等中都有较多存在，特别是贝类中含量最高，是贝类鲜味的主要成分，由微生物发酵的食品，如酱油、酱、黄酒等中也有少量存在。另外，天冬氨酸及其一钠盐也有较好的鲜味，强度比MSG弱，是竹笋等植物中的主要鲜味物质。

12．答：味精的鲜味与溶液的酸碱度有关，当PH为6-7时鲜味最强；味精的鲜味还与温度有关，其水溶液经120℃以上长时间加热，不仅鲜味消失，而且生成对人体有害的焦谷氨酸钠。注意事项：避免高温，水温在70℃~90℃时，味精的溶解度最高。当温度在120℃以上时，味精中的谷氨酸钠就会变成焦化谷氨酸钠，不但失去鲜味，而且有一定毒性。不能在含碱或小苏打的食物中使用　因为在碱性溶液中，谷氨酸钠会生成有不良气味的谷氨酸二钠，失去其调味作用。

13．答： 1）新鲜蔬菜的清香：许多新鲜蔬菜可以散发出清香-泥土香味，这种香味主要由甲氧烷基吡嗪化合物产生，它们一般是植物以亮氨酸等为前体，经生物合成而形成的。蔬菜中的不饱和脂肪酸在自身脂氧化酶的作用下生成过氧化物，过氧化物分解后生成的醛、酮、醇等也产生清香。  　　 2）百合科蔬菜：百合科蔬菜的风味物质一般是含硫化合物所产生，其中主要是硫醚化合物，如二烃基硫醚、二烃基二硫化物、二烃基三硫化物、二烃基四硫化物等。此外还有硫代丙醛类、硫氰酸和硫氰酸酯类、硫醇、二甲基噻吩化合物、硫代亚磺酸酯类。 3）十字花科蔬菜：十字花科植物有强烈的辛辣芳香气味，主要是由异硫氰酸酯产生，异硫氰酸酯是由硫代葡萄糖苷经酶水解产生，除异硫氰酸酯外，还可以生成硫氰酸酯和氰类。 4）蕈类：蕈类的香气成分前体是香菇精酸，它经S-烷基-L-半胱氨酸亚砜裂解酶等的作用，产生蘑菇香精。此外，异硫氰酸苄酯、硫氰酸苯乙酯、苯甲醛氰醇等也是构成蘑菇香气的重要成分。 5）其他常见蔬菜：黄瓜中的香味化合物主要是羰基化合物和醇类，番茄中3-顺-己烯醛、2-反-己烯醛、β-紫罗酮、己醛、β-大马酮、1-戊烯-3-酮、3-甲基丁醛等是番茄的重要的风味化合物。新鲜马铃薯中主要的风味化合物是吡嗪类，经烹调的马铃薯含有的挥发性化合物主要有：羰基化合物、醇类、硫化物及呋喃类化合物。胡萝卜挥发性油中存在着大量的萜烯，其特征香气化合物为顺、反-γ-红没药烯和胡萝卜醇。

14．答：新鲜的畜肉一般都带有腥膻气味，风味物质主要由硫化氢、硫醇、醛类、甲（乙）醇和氨等挥发性化合物组成，有典型的血腥味。生猪肉中有三百多种挥发性物质，主要物质种类包括碳氢化合物、醛、酮、醇、酯、呋喃化合物、含氮化合物和含硫化合物。不同的动物的生肉有各自的特有气味，主要是与所含脂肪有关，生牛肉、猪肉没有特殊气味，羊肉有膻味与肉中的甲基支链脂肪酸如4-甲基辛酸、4-甲基壬酸、4-甲基癸酸有关，狗肉有腥味与所含的三甲胺、低级脂肪酸有关。性成熟的公畜由于性腺分泌物而含有特殊的气味，如没有阉割的公猪肉有强烈的异味，产生这种异味的是5α-雄-16-烯-3-酮和5α-雄-16-烯-3α-醇两种化合物。