食品化学期末复习23章

1、第二章 水第三节 水分子1. 0冰的热导率是水的4倍。2. 0水的比热容是冰的2倍。3. 水分子中氧原子具有4个杂化的SP3轨道。4. 【填空】水分子可以形成三维氢键，每个水分子最多能与其他4个水分子形成氢键，形成4面体结构。5. 水分子的三态 只有气态处于游离态气态：的缔合数很小可以看做自由态；液态：几乎没有游离的水分子，水分子之间有一定的缔合；（水具有高沸点）固态：缔合数为4，每个水分子都固定在晶格中。（水具有高熔点）第五节1. 在正常压力和0条件下，只有普通的六方形冰是稳定的。第六节2.【温度变化水密度变化规律】水分子间的氢键程度显然取决于温度。在0时冰的配位数（与一个水分子最邻近的水分

2、子数目）为4.0，最邻近的水分子间的距离为0.276nm。当输入熔化化潜热时，冰出现熔化；一些氢键断裂（最邻近的水分子的距离增加）而其余被拉紧，此时水分子采取一种流体状态，而水分子间的缔合平均地较之冰更为紧密，当温度升高时，0时冰的配位数为4.0增加至1.50时水的配位数为4.4。冰到水发生的变化 （1）氢键断裂出现 相邻水分子之间的距离增加（密度减小） 其余被拉紧 （2）温度升高 配位数的增加（密度增大） 最邻近的水分子之间的距离增加（密度的减小） 最邻近的水分子平均数目的增加（密度的增加）3.水的密度在3.98达到最大值（配位效应在0-3.98占优势（密度增大的优势）；之后邻近水分子间距离

3、增大的效应（密度减小占优势 热膨胀）第七节1.【名】持水力：描述由分子（通常是以低浓度存在的大分子）构成的基体通过物理方式截留大量水而阻止水渗透的能力2.果冻物理截留水的特征：切割或剁碎仍然不会流出； 性质与纯水几乎相同； 易干燥除去，在冻结时易于转变成冰，可作为溶剂； 整体流动被限制，个别水分子运动基本与稀盐溶液中相同。3.水-溶质相互作用的分类种类实例相互作用的强度（与水之间的氢键比较）偶极-离子水-游离离子水-有机分子上的带点基团较强偶极-偶极水-蛋白质NH水-蛋白质CO水-侧链OH近乎相等疏水水合水R -R（水合）远低（G>0）疏水相互作用R(水合)R（水合）-R2（水合）水不可

4、比较（G<0）R是烷基4. 【名】结合水：存在于溶质和其他非水成分相邻处，并且具有与同一体系中体相水显著不同性质的那部分水。 特点：-40不结冰，没有溶解能力（不能作为溶剂），不能被微生物利用，与纯水相比平均运动为“0”，不能流动。5. 共价键强度离子键强度氢键强度6.疏水水合：由于不相容的非极性实体邻近处水形成了特殊的结构，使熵下降。【名】疏水相互作用：由于疏水水合在热力学上是不利的，因此水倾向于尽可能地减少与存在的非极性实体的结合。如果存在两个分离的非极性基团，那么不相容的水环境，将促进他们之间的缔合，从而减少水-非极性实体界面面积，这是一个在热力学上有利得过程（G<0）此过程

5、是疏水水合的部分逆转。7.水的分类：自由水与结合水 构成水 单分子层水 结合水 邻近水 多分子层水 固态食品中的水 截留水 （滞化水） 自由水 毛细管水 自由流动水 8. 水与离子和离子基团之间的相互作用是静电力9. 笼状水合物是一种像冰那样的包含物，“主人”物质及水通过氢键形成一个像笼子那样的结构，将一种客人物质即小疏水分子以物理方式截留。第八节1. 【名】水分活度：食品中水与纯水的蒸汽压之比。2. 平衡相对湿度（ERH）=Aw3. 水分活度越大，自由水含量越高。4. 水分含量越高，温度对水分活度的影响越大。5. 冰点以上，水分活度与样品组成（主要因素）和温度有关； 冰点以下，水分活度与样品

6、组成无关，而仅与温度有关。6. 食品中存在相的变化，则水分活度没有意义。7. 【名】水分吸附等温线（MSI）：在恒定温度下，食品水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到的曲线8. S型事大多数食品的特征。9. 高水分区省略 食品低水分部分水分吸附等温线区-过度区-接界区水-离子或水-偶极的相互作用BET单层多层水真实单层自由水看作固体的一部分单分子水层邻近水 化合水构成水通过氢键或毛细管力完全水合需要的水分含量宏观运动受阻不能作为溶剂一个干制品能呈现出的最高稳定性大部分-40不结冰即占据第一层所需要的水分含量自由的水或被物理截留的水10. 【名】滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温

7、线（将水加入一个干燥的试样）很少与解析等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解析现象。水分回吸等温线和解析等温线之间的不一致称为滞后现象。11. 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 高糖-高果胶食品（空气干燥苹果） 葫芦状 Aw超过0.65时就不会出现滞后现象 高蛋白食品（冷冻干燥熟猪肉）在Aw=0.85附近（相当于毛细管凝聚区）开始出现滞后环，并一直延生直至Aw=0.其吸附与解析线都保留着S型特征。 淀粉食品（冷冻干燥大米） 豌豆状 存在一个大的滞后环，最高程度的滞后现象出现在Aw=0.7.12. 造成滞后现象的原因： 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；

8、 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； 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W；13. 【简答题】脂肪（油炸马铃薯片）酸败速度与水分活度之间的关系 Aw（0-0.33）随着水分活度的增加，反应速度下降。（并不是水分活度越低，氧化速度越慢，过分干燥食品的稳定性下降。） 原因：水与金属离子水合，降低了催化性；水结合脂类氧化生成的氢过氧化物，干扰氢过氧化物的分解，阻止氧化进行。 Aw（0.33-0.73）随着水分活度的增加，反应速度增大。原因：水中的溶解氧增加；大分子物质肿胀，活性位点暴露，加速脂类氧化；催化剂和氧的流动

9、性增加。 Aw（0.73-1）随着水分活度的增加，脂肪氧化速度缓慢增加。原因：催化剂反应物被稀释，阻止氧化。第九节 分子的流动性和食品的稳定性1. 冷冻（为什么速冻而不冷冻）膨胀效应 浓缩效应（加快某些反应）第三章 碳水化合物第一节 食品中的碳水化合物1.会写2. 天然存在的糖环实际是不是平面结构，吡喃葡萄糖具有椅式或船式两种不同的构象，但大多数己糖以椅式存在3. 常见的单糖：D-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-半乳糖。4. 还原糖 含有半缩醛羟基5. 糖苷 O-糖苷：糖在酸性条件下与醇发生反应，失去水后形成的产品。 糖苷一般含有呋喃或吡喃糖环。O-糖苷的性质：在中性和碱性条件下一般是稳定的；在酸性

10、条件下能被水解 ；可被糖苷酶水解。 N-糖苷： 糖+胺RNH2 氨基葡萄糖苷(N-糖苷)N-糖苷的性质：稳定性不如O-糖苷，在水中容易水解；使溶液的颜色变深，黄色变为暗棕色，导致Maillard褐变 。有些相当稳定 N-葡基酰胺、嘌呤、嘧啶 例如肌苷、黄苷、鸟苷的5 -单磷酸盐及风味增效剂 S-糖苷：糖+硫醇RSH 硫葡萄糖苷（S-糖苷） 糖苷与糖类稀酸对单糖无影响，强酸共热热产生的糠醛与各种酚的显色反应可用于糖的定性和定量检测检测6. 氧化反应D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下可被氧化成D-葡萄糖酸，并形成内酯。性质：闭环内酯，加热后开环是酸 内酯是一种温和的酸化剂缓慢释放H+ 在焙烤食品中作

11、为膨松剂的一个组分 也适用于肉制品与乳制品7. 还原反应双键加氢称为氢化。D-葡萄糖的羰基在一定压力、催化剂镍存在下加氢还原成羟基，得到D-葡萄糖醇（山梨醇），它是一种保湿剂，甜度为蔗糖的50%。8. 食品的褐变（1） 食品褐变的种类： 酶促褐变：直接由酶参加的褐变 生化褐变 由过氧化物酶引起的褐变 由多酚氧化酶引起的褐变） 酶促褐变必须具备三个条件具有多酚类物质、多酚氧化酶或过氧化物酶和O2 。 防止酶促褐变主要采取钝化酶的活性、改变酶作用的条件、隔绝氧气和使用抗氧化剂；抑制酶活的方法主要有热处理，加酶抑制剂、调节pH值和调节水分活度。 非酶褐变（非生化褐变 羰胺反应（美拉德反应）焦糖化作用

12、 抗坏血酸氧化褐变）（2） 【各种形式出题】美拉德反应：还原糖（主要是葡萄糖）与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。 反应物三要素：包括含有氨基的化合物（一般是蛋白质）、还原糖一些水。 产生风味和颜色 期望 牛奶巧克力风味 糖果风味 不期望的 营养（氨基酸）损失 有毒、致突变物质的产生肉变褐的原因是发生了美拉德反应。反应过程：还原糖+胺葡基胺（无色）Amadori重排 1-氨基-1-脱氧-D果糖衍生物 （pH5）5-羟甲基-2-呋喃甲醛（HMF）（pH5）快速聚合，生成深色物质营养的变化：氨基酸的流失（3） 【名】焦糖化反应：无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或某些

13、盐作催化剂，糖发生脱水与降解，生成深色物质的过程，称为焦糖化反应。三种商品化的焦糖色素蔗糖，通常被用来制造焦糖色素和风味物. 耐酸焦糖色素 亚硫酸氢铵催化 应用于可乐饮料、酸性饮料 生产量最大 焙烤食品用色素 糖与胺盐加热，产生红棕色 啤酒等含醇饮料用焦糖色素 蔗糖直接热解产生红棕色（4） 实例应用 解释苹果和土豆等用刀削后会变成褐色，但若将削后的苹果，土豆等迅速放入高糖，高盐溶液或放入沸水中，则不易发生褐变。这是因为苹果和土豆用刀削了以后细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与酚类物质接触的条件，在氧存在的情况下发生了酶促褐变。将削后的苹果，土豆等迅速放入高糖，高盐溶液或放入沸水中，水、

14、糖浆或盐水渗入水果组织占据原来氧所占的空间，由于与氧隔离，褐变就能被抑制，因此就不易发生褐变。柑桔类果汁在贮藏中色泽变暗，放出CO2，是抗坏血酸自动氧化分解为糠醛和CO2，而糖醛与胺基化合物又可发生羰氨反应。第三节 低聚糖1.低聚糖：220个糖单位通过糖苷键连接 多 糖：超过20个糖单位 2. 较重要的低聚糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖、饴糖、麦芽糊精和环状糊精（沙丁格糊精）3. 麦芽糖：淀粉水解后得到的二糖 具有潜在的游离醛基，是一种还原糖 温和的甜味剂 麦芽糖是由2分子的葡萄糖通过-1,4糖苷键结合而得。4. 乳糖：牛乳中的还原性二糖 发酵过程中转化为乳酸 在乳糖酶作用下水解; D-半乳糖、D-葡

15、萄糖通过-1,4糖苷键结合而得。 乳糖不耐症克服办法：发酵除去乳糖(制酸奶) 外加乳糖酶减少牛奶中的乳糖。5. 蔗糖：非还原性二糖 由-葡萄糖和-果糖头头相连 性质：具有极大的吸湿性和溶解性，能形成高度浓缩的高渗透压溶液； 液相固化为玻璃，分子运动受到限制，可作为冷冻保护剂。6.三糖：麦芽三糖、甘露三糖、蔗果三糖 7.聚合度为410的低聚糖：麦芽低聚糖、甘露低聚糖、低聚木糖8.具有特殊保健功能的低聚糖 低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖 9.低聚果糖的生理活性：增殖双歧杆菌; 难水解，是一种低热量糖 ;水溶性食物纤维; 抑制腐败菌，维护肠道健康; 防止龋齿。10. 低聚

16、木糖：主要成分为木糖、木二糖、木三糖及木三糖以上的木聚糖 木二糖含量，产品质量 甜度为蔗糖的40% 。 低聚木糖的特性：较高的耐热（100/1h）和耐酸性能（pH 2.58.0）；木二糖和木三糖属于不消化但可发酵的糖，故是双歧杆菌有效的增殖因子； 是使双歧杆菌增殖所需用量最小的低聚糖； 粘度低，代谢不依赖胰岛素，适用糖尿病患者；抗龋齿。11. 环状糊精的结构特点： 高度对称性，分子中糖苷氧原子共平面； 环形和中间具有空穴的圆柱结构 -OH在外侧，C-H和O在环内侧 环的外侧亲水，中间空穴是疏水区域 作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质 风味物、香精油、胆固醇 12.环状糊精的应用（食品行业:做增稠剂

17、,稳定剂, 提高溶解度（做乳化剂）,掩盖异味等。固体果汁和固体饮料酒载体。）保持食品香味的稳定 食用香精和稠味剂用CD包接，用于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之留香持久，风味稳定。如食用香精玫瑰油，茴香脑等易挥发，易氧化，用CD包接后香味的保持得到改善。保持天然食用色素的稳定如：虾黄素经CD的包接，提高对光和氧的稳定性。食品保鲜将CD和其它生物多糖制成保鲜剂涂于面包、糕点表面可起保水保形作用除去食品的异味鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用CD包接可除去。第四节 多 糖1.超过20个单糖的聚合物为多糖 ；2.单糖的个数称为聚合度（DP）； 大多数多糖的DP为200-30

18、00 ； 纤维素的DP最大，达7000-15000； 3.多糖具有两种结构：直链多糖，支链多糖 线性分子，很高粘度，支链分子，粘度较低。 多糖又分为：均匀多糖(纤维素、直链淀粉及支链淀粉)：由相同糖组成 非均匀多糖（杂多糖）：由两种或多种不同单糖组成 多糖4. 凝胶：高聚物分子（多糖、蛋白质）能形成海绵状的三维网状凝胶结构； 氢键、疏水相互作用、范德华引力、离子桥联、缠结或共价键形成连结区； 网孔中充满液相，液相是由低相对分子量溶质和部分高聚物组成的水溶液。 凝胶的特性：二重性: 具有固体性质-液体性质； 具有粘弹性的半固体，显示部分弹性与部分粘性。 多糖凝胶含1%高聚物99%水分，能形成很强

19、的凝胶(甜食凝胶、果冻及仿水果块) 第五节 淀粉1.直链淀粉：由D-吡喃葡萄糖,1,4糖苷键连接 支链淀粉：主链：D-吡喃葡萄糖通过-1，4糖苷键连接构成 支链：-l，6糖苷键与主链连接2.-淀粉：具有胶束结构的生淀粉称为-淀粉。 -淀粉：指经糊化的淀粉3. 【名】淀粉的糊化：淀粉颗粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，颗粒开始水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶液中，溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂，双折射消失，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。 糊化温度：指双折射消失的温度，糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。 从糊化点或糊化开始温度 （双折射开始消失的温度） 到糊化终了温度 （

20、双折射完全消失的温度）4.影响淀粉糊化的因素： 温度：温度越高，越易糊化。 结构：直链淀粉小于支链淀粉。 Aw：Aw提高，糊化程度提高。 糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制 （主要影响水活度）； 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。马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。 脂类：抑制糊化。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。 酸度：pH<4时，淀粉水解为糊精，粘度降低。 pH4-7时，几乎无影响。 pH =10，糊化速度迅速加快，但在食品中意义不大。 淀粉酶：使淀粉糊化

21、加速。 新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。5.【名】淀粉的老化：-淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，会变为不透明甚至产生沉淀的现象。6.实质：是糊化后的分子又自动排列成序，形成高度致密的结晶化的不溶解性分子微束，分子间氢键又恢复。 7.一般直链淀粉易老化，直链淀粉愈多，老化愈快。支链淀粉老化需要很长时间。8.影响（抑制）淀粉老化的因素： 温度：24，淀粉易老化 >60或 <-20 ，不易发生老化 含水量：含水量3060%易老化； 含水量过低（<10%）或过高，均不易老化； 结构：直链淀粉易老化；聚合度中等的淀粉易老化； 淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。 共存物的影

22、响： 脂类和乳化剂可抗老化，多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化作用。pH值： <7或>10，老化减弱 其他因素： 淀粉浓度，某些无机盐对老化也有一定程度影响；淀粉老化趋势：马铃薯<玉米<小麦第六节 纤维素1.纤维素：纤维素是由葡萄糖通过-1,4糖苷键连接而成的高分子直链不溶性均一多糖。第七节 海藻酸盐1.海藻酸盐：海藻酸盐分子链中-1,4-L-古洛糖 醛酸(G)块很容易与Ca2+作用，两条分子链G块间形成一个洞，结合Ca2+形成“蛋盒”。加少量Ca2+形成凝胶。海藻酸盐与Ca2+形成的凝胶是热不可逆凝胶，凝胶强度与海藻酸盐分子中G块的含量以及Ca2+浓度有关。第八节 果胶1. 果胶主链由-D-半乳糖醛酸通过-1,4 糖苷键连接而成，通常以部分甲酯化状态存在。部分羧基被甲醇酯化2. 【】酯化度（DE）：羧基酯化的百分数。 3. 果胶的分类（根据酯化度） 高甲氧基果胶 HM（DE>50%） 机理：必须具有足够的糖和酸，又称为糖-酸-果胶凝胶 低甲氧基果胶 LM（DE<50%） 机理：必须在二价阳离子（Ca2+）存在的情况下形成4. 果胶的分子结构由均匀区与毛发区组成。 均匀区：-D-吡喃半乳糖醛酸 毛发区：-L-鼠李半乳糖醛酸5.补充：水果成