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15-16-1学期食品化学作业-参考答案11.名词解释：食品科学食品体系的化学、结构、营养、毒理、微生物和感官性质以及食品体系在处理、转化、制作和保藏中发生变化这两方面科学知识的综合。食品化学食品化学是食品科学的一个重要部分，它是一门研究食品（包括食品原料）的成分特性及其产生的化学变化的科学。MSI水分吸着等温线：指在恒温条件下，食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）与水分活度的关系曲线。滞后现象指回吸手段和解吸手段所得的水分吸附等温线（MSI）不一致的现象。Aw相同温度下，溶剂的逸度与纯溶剂（纯水）的逸度之比，称为水分活度。分子流动性指食品体系中分子(一般指大分子）的平动和转动。玻璃态以无定形（非结晶）固体存在的食品状态，称为食品的玻璃态。玻璃化转变温度玻璃化转变是非晶态聚合物(包括晶态聚合物中的非晶部分)从玻璃态到橡胶态或橡胶态到玻璃态的转变，其特征温度称为玻璃化温度。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。。Maillard反应美拉德反应：指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生的使食品颜色加深的反应。焦糖化反应糖类在高温（一般150～200℃）的条件下发生降解，降解产物发生聚合、缩合反应，生成黏稠状的黑褐色物质的一类反应。环状糊精环状糊精是由6～8个D－吡喃葡萄糖通过α－1，4糖苷键连接而成的低聚物。由6个糖单位组成的称为α－环状糊精，由7个糖单位组成的称为β－环状糊精，由8个糖单位组成的称为γ－环状糊精。多糖溶液的假塑性指多糖溶液的剪切变稀现象：剪切速率升高，则溶液的流动性加快，粘度下降。多糖溶液的触变性指多糖溶液的一种剪切变稀现象：随剪切速率升高，溶液流速增加，但粘度的下降并不是瞬时发生的，在恒定的剪切速率下，其粘度是和时间有关的；另外在剪切停止后，经历一定的时间，溶液可重新恢复到原来的粘度。淀粉糊化生淀粉颗粒在水中受热，吸水膨胀变为胶体状态的一种变化。淀粉老化经糊化后的淀粉在室温或低于室温的条件下，放置一定时间后，会变成不透明的、具有黏弹性的凝胶（稀淀粉溶液会形成不溶性的沉淀），这种现象称之为淀粉的老化。膳食纤维凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。同质多晶同质多晶是指物质的化学组成相同而晶体结构不同的一种现象。同质多晶物在熔化后可生成相同的液相。15-16-1学期食品化学作业-参考答案2SFI固体脂肪指数：指脂肪中的固液两相比例。EFA必需脂肪酸：人体不能合成或合成量不能满足人体需求，但又是人体生命活动所必需的不饱和脂肪酸。脂肪的塑性指固体脂肪在外力作用下，当外力超过分子间作用力时，开始流动，当外力停止后，脂肪重新恢复原来稠度的性质。塑性脂肪塑性脂肪是由液体油和固体脂均匀融合并经一定加工而成的脂肪，其特点是在一定的外力范围内，具有抗形变的能力，但是形变一旦发生，不容易恢复原状。乳状液乳状液是一个非均相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式分散在另一种乳化剂指能够改善乳化体系中各种构成相之间的界面张力，形成均匀分散体系或乳化体系的物质。HLB值即亲水亲油平衡值，指分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量的平衡程度的量。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。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。氨基酸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。蛋白质变性通常把酸、碱、盐、热、剪切力、有机溶剂等因素引起蛋白质二级结构以上的高级结构（含二级结构）的变化称为蛋白质变性。蛋白质的功能性质指食品体系在加工、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。蛋白质持水力指蛋白质吸收水并将水保留在蛋白质组织中的能力。蛋白质界面性质指蛋白质能自发地迁移至汽-水界面或油-水界面，并形成界面膜的性质。乳化活力主要指乳状液的总界面面积。乳化稳定性通常以乳化后，其乳状液在一定温度下放置一定时间前后的体积变化值表示。酶酶是具有生物催化功能的生物大分子，除少数几种酶为核酸分子外，绝大多数酶的化学本质为蛋白质。酶活力在一定条件下，酶所催化的反应速度。同工酶是指不同形式的催化同一反应的酶，它们之间氨基酸的顺序、某些共价15-16-1学期食品化学作业-参考答案3修饰或三维空间结构等可能不同。米氏常数酶反应米氏常数是反应速度为最大值1/2时的底物浓度。固定化酶指与水不溶性载体结合，在一定的空间范围内起催化作用的酶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。矿质元素食品科学中常将除碳、氢、氧、氮以外的元素称为矿质元素。叶绿素指高等植物和其他能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。属于四吡咯衍生物类色素。结构中四个吡咯环与金属元素以共价键和配位键结合。血红素指高等动物肌肉和血液中的红色色素。其与球状蛋白结合生成肌红蛋白和血红蛋白。其分子中铁的价态变化，导致血红素化合物呈现不同的色泽。食品风味指由摄入口腔的食物使人的感觉器官，包括味觉、嗅觉、痛觉及触觉等产生的综合生理效应。呈味物阈值指呈味物的最小可觉察的刺激程度或最低可觉察的呈味物的刺激浓度。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。香气值表示某种物质在香气产生中的作用大小。香气值=嗅觉物质的浓度/阈值，若香气值小于1，则说明该物质在香气产生中没有发生作用。2.水分子的结构特点有哪些？水的缔合现象及其产生的原因是什么？（1）水分子的结构特点：①非线性结构；②部分离子特征结构(极性结构)。（2）由于水分子的极性（部分离子特征）产生了水分子之间的吸引力，即在氢键的作用下使水分子之间具有强烈缔合的倾向；由于水分子的非线性极性结构，每个水分子可与其它四个水分子之间产生氢键的缔合（水分子氧原子上2个未配对的电子与其他2分子水上氢形成氢键，水分子上2个氢与另外2个水分子上氧形成氢键），形成近似正四面体结构。3.回答食品体系中水分子的存在状态及其特点。⑴结合水（或称束缚水、固定水）：结合水可根据被非水物质结合的牢固程度，可细分为化合水、邻近水、多层水。特点：在—40℃下不结冰，无溶剂能力。⑵自由水（或称游离水、体相水）：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。特点：在—40℃下可以结冰，有溶剂能力。4.食品体系中，水与溶质的相互作用有哪些类型？⑴水与离子和离子基团的相互作用⑵水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用⑶水与非极性物质的相互作用⑷水与双亲分子的相互作用15-16-1学期食品化学作业-参考答案45.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：1lnwHaRT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；κ的意义表示为：pp样品的绝对温度纯水的蒸汽压为时的绝对温度纯水的蒸汽压为时的绝对温度若以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：iceffw0(SCW)0(SCW)ppppa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。6.MSI对食品工业有什么意义？绘制并解释低水分含量食品的MSI分区图。(1)MSI对食品工业有什么意义？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）与水分含量（Aw）的关系曲线。它在食品工业上的意义在于：①在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与Aw有关；②配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移；③测定包装材料的阻湿性的必要性；④测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长；⑤预测食品的化学和物理稳定性与水分的含量关系。7.请论述水分活度与食品稳定性之间的联系。⑴食品中Aw与微生物生长的关系：Aw对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的Aw较高，而霉菌需要的Aw较低，当Aw低于0.5后，所有的微生物几乎不能生长。⑵食品中Aw与化学及酶促反应关系：Aw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Aw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，15-16-1学期食品化学作业-参考答案5又有抑制作用。当食品中水分处在单分子层水（Aw＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中Aw＞0.35时，水分对脂质氧化起促进作用。⑷食品中Aw与美拉德褐变的关系：食品中Aw与美拉德反应速度的关系表现出一种钟形曲线形状。当食品中Aw＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德反应，随着Aw增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德反应速度增大至最高点，但Aw继续增大，反应物被稀释，美拉德反应速度下降。8.请从分子流动性的理论谈谈食品玻璃态。⑴食品玻璃态食品以无定形（非结晶）固体存在的状态，称之为食品的玻璃态。处于此状态的食品大分子聚合物的链段运动只允许在小尺度的空间运动（即自由体积很小），其形变很小，类似于坚硬的玻璃。⑵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。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。2.简述碳水化合物与食品质量的关系。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；（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，3.简述碳水化合物吸湿性和保湿性在食品中的作用。碳水化合物的亲水能力大小是最重要的食品功能性质之一，碳水化合物结合水的能力通常称为保湿性。根据这些性质可以确定不同种类食品是需要限制从外界吸入水分或是控制食品中水分的损失。例如糖霜粉可作为前一种情况的例子，糖霜粉在包装后不应发生黏结，添加不易吸收水分的糖如乳糖或麦芽糖能满足这一要求。另一种情况是控制水的活性。特别重要的是防止水分损失，如糖果饯和焙烤食品，必须添加吸湿性较强的糖，即玉米糖浆、高果糖玉米糖浆或转化糖、糖醇等。4.论述Maillard反应对食品加工的利弊，以及影响Maillard反应的因素。（1）Maillard反应对食品加工的利弊①利：能够赋予面包皮、烤肉、熏肉、啤酒、酱油等食品良好的，人们期望的颜色；能够促使某些食品产生特殊的风味；能够形成一些抗氧化的产物。②弊：会产生一些有害的物质；会消耗食品中的氨基酸、蛋白质、糖类等营养元素。（2）影响Maillard反应的因素(1)羰基化合物(2)15-16-1学期食品化学作业-参考答案6氨基化合物(3)温度(4)pH值(5)O2(6)反应物浓度（水分含量）(7)金属离子(8)抑制剂(9)高压5.试述非酶褐变对食品质