中国海洋大学食品化学考研复习题之水分
一、填空题
1 从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个
_______杂化轨道，有_______的结构。
2 冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______.
3 液体纯水的结构并不是单纯的由_______构成的_______形状，通过_______的作用，形成短暂存在的_______结构。
4 离子效应对水的影响主要表现在_______、_______、_______等几个方面。
5 在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几个水分子所构成的_______.
6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会使疏水相互作用_______，而氢键_______.
7 食品体系中的双亲分子主要有_______、_______、_______、_______、_______等，其特征是_______.当水与双亲分子亲水部位_______、_______、_______、_______、_______等基团缔合后，会导致双亲分子的表观_______.
8 一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、_______、_______，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为_______、_______.
9 食品中通常所说的水分含量，一般是指_______.
10 水在食品中的存在状态主要取决于_______、_______、_______.水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_______、_______、_______等方面。
11 一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。
12 吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、_______、_______、_______、_______等因素有关。
13 食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______作用；当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。
14 食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应；随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______.
15 冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______.冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______两个相反的方面。
16 随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______.一般可采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。
17 大多数食品一般采用_______法和_______法来测定食品状态图，但对于简单的高分子体系，通常采用_______法来测定。
18 玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______.
19 对于高含水量食品，其体系下的非催化慢反应属于_______，但当温度降低到
_______和水分含量减少到_______状态时，这些反应可能会因为黏度_______而转变为
_______.
20 当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性_______，若添加小分子质量的溶剂或提高温度，食品的稳定性_______.
二、选择题
1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。
（A）范德华力（B）氢键（C）盐键（D）二硫键
2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______.
（A）冰是由水分子有序排列形成的结晶
（B）冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。
（C）食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。
（D）食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。
3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状结构效应的是_______.
（A）Rb＋（B）Na+ （C）Mg＋（D）Al3＋
4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。
（A）Cl - （B）IO3 - （C）ClO4 - （D）F-
5 食品中有机成分上极性基团不同，与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些有机分子的基团中，_______与水形成的氢键比较牢固。
（A）蛋白质中的酰胺基（B）淀粉中的羟基
（C）果胶中的羟基（D）果胶中未酯化的羧基
6 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______.
（A）多层水（B）化合水（C）结合水（D）毛细管水
7 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______
（A）糖制品（B）肉类
（C）咖啡提取物（D）水果
8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______.
（A）等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。
（B）等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。
（C）等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。
（D）食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。
9 关于水分活度描述有误的是_______.
（A）αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。
（B）αW比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。
（C）食品的αW值总在0～1之间。
（D）不同温度下αW均能用P/P0来表示。
10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_______.
（A）BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。
（B）BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。
（C）该水分下除氧化反应外，其它反应仍可保持最小的速率。
（D）单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。
11 当食品中的αW值为0.40时，下面哪种情形一般不会发生？_______ （A）脂质氧化速率会增大。
（B）多数食品会发生美拉德反应。
（C）微生物能有效繁殖
（D）酶促反应速率高于αW值为0.25下的反应速率。
12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______
（A）会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。
（B）形成低共熔混合物。
（C）溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。
（D）降低了反应速率
13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______.
（A）当温度高于Tg时，体系自由体积小，分子流动性较好。
（B）通过添加小分子质量的溶剂来改变体系自由体积，可提高食品的稳定性。（C）自由体积与Mm呈正相关，故可采用其作为预测食品稳定性的定量指标。（D）当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性较好。
14 对Tg描述有误的是_______.
（A）对于低水分食品而言，其玻璃化转变温度一般高于0℃。
（B）高水分食品或中等水分食品来说，更容易实现完全玻璃化。
（C）在无其它因素影响下，水分含量是影响玻璃化转变温度的主要因素。（D）食品中有些碳水化合物及可溶性蛋白质对Tg有着重要的影响。
15 下面关于食品稳定性描述有误的是_______
（A）食品在低于Tg温度下贮藏，对于受扩散限制影响的食品有利。
（B）食品在低于Tgˊ温度下贮藏，对于受扩散限制影响的食品有利。
（C）食品在高于Tg 和Tgˊ温度下贮藏，可提高食品的货架期。
（D）αW是判断食品的稳定性的有效指标。
16 当向水中加入哪种物质，不会出现疏水水合作用？_______
（A）烃类（B）脂肪酸（C）无机盐类（D）氨基酸类
17 对笼形化合物的微结晶描述有误的是？_______
（A）与冰晶结构相似。
（B）当形成较大的晶体时，原来的多面体结构会逐渐变成四面体结构。
（C）在0℃以上和适当压力下仍能保持稳定的晶体结构。
（D）天然存在的该结构晶体，对蛋白质等生物大分子的构象、稳定有重要作用。
18 邻近水是指_______.
（A）属自由水的一种。
（B）结合最牢固的、构成非水物质的水分。
（C）亲水基团周围结合的第一层水。
（D）没有被非水物质化学结合的水。
19 关于食品冰点以下温度的αW描述正确的是_______.
（A）样品中的成分组成是影响αW的主要因素。
（B）αW与样品的成分和温度无关。
（C）αW与样品的成分无关，只取决于温度。
（D）该温度下的αW可用来预测冰点温度以上的同一种食品的αW.
20 关于分子流动性叙述有误的是？_______
（A）分子流动性与食品的稳定性密切相关。
（B）分子流动性主要受水合作用及温度高低的影响。
（C）相态的转变也会影响分子流动性。
（D）一般来说，温度越低，分子流动性越快。
一、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 氢键；水桥
6 缔合；疏水相互作用；蛋白质折叠；变弱；增强
7 脂肪酸盐；蛋白脂质；糖脂；极性脂类；核酸；同一分子中同时存在亲水和疏水基团；羧基；羟基；磷酸基；羰基；含氮基团；增溶
8 自由水；结合水；化合水；邻近水；多层水；滞化水；毛细管水
9 常压下，100～105℃条件下恒重后受试食品的减少量
10 天然食品组织；加工食品中的化学成分；化学成分的物理状态；离子和离子基团的相互作用；与非极性物质的相互作用；与双亲分子的相互作用
11 S；J
12 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
13 促进；抑制；0.35；抑制氧化；＞0.35；促进氧化
14 钟形曲线；0.3~0.7；增大至最高点；下降
15 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
16 结构破坏；流失；减少；速冻；添加抗冷冻剂
17 动态机械分析（DMA）；动态机械热分析（DMTA）；差示扫描量热法（DSC）
18 较高；较小；明显降低；显著增大；增大；加快
19 非限制扩散；冰点以下；溶质饱和或过饱和；增大；限制性扩散反应
20 较好；降低
二、选择题
1 B；
2 C；
3 A；
4 D；
5 D；
6 D；
7 B；
8 B；
9 D；10 A
11 C；12 D；13 D；14 B；15 C；16 C；17 B；18 C；19 C；20 D
三、名词解释
1 离子水合作用
在水中添加可解离的溶质，会使纯水通过氢键键合形成的四面体排列的正常结构遭到破坏，对于不具有氢键受体和给体的简单无机离子，它们与水的相互作用仅仅是离子-偶极的极性结合。这种作用通常被称为离子水合作用。
2 疏水水合作用
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 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。
4 笼形水合物
指的是水通过氢键键合形成像笼一样的结构，通过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。通常被截留的物质称为“客体”，而水称为“宿主”。
5 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。
6 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。
7 状态图
就是描述不同含水量的食品在不同温度下所处的物理状态，它包括了平衡状态和非平衡状态的信息。
8 玻璃化转变温度
对于低水分食品，其玻璃化转变温度一般大于0℃，称为Tg；对于高水分或中等水分食品，除了极小的食品，降温速率不可能达到很高，因此一般不能实现完全玻璃化，此时玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的温度，定义为Tg′。
9 自由水
又称游离水或体相水，是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。
10自由流动水
指的是动物的血浆、植物的导管和细胞内液泡中的水，由于它可以自由流动，所以被称为自由流动水。
11 水分活度
水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示：
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；ERH是食品样品周围的空气平衡相对湿度。
12 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。
13 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。
14 回吸等温线
对于低水分食品，通过向干燥的样品中逐渐加水来测定加水过程中水分含量与αW的关系而得到的吸着等温线，称为回吸等温线。
15 滞化水
是指被组织中的显微结构和亚显微结构及膜所阻留的水，由于这部分水不能自由流动，所以称为滞化水或不移动水。
16 滞后现象
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。
17 单分子层水
在MSI区间Ⅰ的高水分末端（区间Ⅰ和区间Ⅱ的分界线，αW=0.2~0.3）位置的这部分水，通常是在干物质可接近的强极性基团周围形成1个单分子层所需水的近似量，称为食品的“单分子层水（BET）”。
四、简答题
1 简要概括食品中的水分存在状态。
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自由水（或称游离水、体相水）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？
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αW差异。
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
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。
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αW比水分含量能更好的反映食品的稳定性的原因。
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αW与化学及酶促反应之间的关系。
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：
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，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，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。
10 分子流动性的影响因素。
分子流动性指的是与食品储藏期间的稳定性和加工性能有关的分子运动形式，它涵盖了以下分子运动形式：由分子的液态移动或机械拉伸作用导致其分子的移动或变型；由化学电位势或电场的差异所造成的液剂或溶质的移动；由分子扩散所产生的布朗运动或原子基团的转动；在某一容器或管道中反应物之间相互移动性，还促进了分子的交联、化学的或酶促的反应的进行。
分子流动性主要受水合作用大小及温度高低的影响，水分含量的多少和水与非水成分之间作用，决定了所有的处在液相状态成分的流动特性，温度越高分子流动越快；另外相态的转变也可提高分子流动性。
五、论述题
1 论述食品中水分与溶质间的相互作用。
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。
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：
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：
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：
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。
3 论述水分活度与食品稳定性之间的联系。
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。
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。
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2章水分习题 一、填空题 1.从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个_______杂化轨道，有_______的结 构。 2.冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______。 3.在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几 个水分子所构成的_______。 4.当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会 使疏水相互作用_______，而氢键_______。 5.一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、 _______、_______，后者可根据其食品中的存在形式细分为_______、_______、_______。 6.水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_______、_______、_______等方面。 7.一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。 8.吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、 _______、_______、_______、_______等因素有关。 9.食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______ 作用；当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。 10.食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应； 随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______。 11.冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______。冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______ 两个相反的方面。 12.随着食品原料的冻结、细胞冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。一般可 采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。 13.玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度 _______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______。 二、选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 （A）德华力（B）氢键（C）盐键（D）二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 （A）冰是由水分子有序排列形成的结晶 （B）冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。 （C）食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。 （D）食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状结构效应的是 _______。（A）Rb＋（B）Na+（C）Mg＋（D）Al3＋ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。 （A）Cl-（B）IO3 -（C）ClO4 - （D）F- 5 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。 （A）多层水（B）化合水（C）结合水（D）毛细管水 6 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______ （A）糖制品（B）肉类（C）咖啡提取物（D）水果 7 关于等温线划分区间水的主要特性描述正确的是_______。 （A）等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 （B）等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 （C）等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。
第一章水分 一、填空题 1. 从水分子结构来看，水分子中氧的_6—个价电子参与杂化，形成_4_个_sp［杂化轨道，有—近似四面体_的结构。 2. 冰在转变成水时，静密度—增大_，当继续升温至_ 3. 98C_时密度可达到_最大值_，继续升温密度逐渐—下降_。 3. 一般来说，食品中的水分可分为—结合水_和_自由水_两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_化合水_、_邻近水_、_多层水_，后者可根据其在食品中的物理作用方式细分为_滞化水_、!毛细管水_、自由流动水二 4. 水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态；水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在与离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲(中性)分子的相互作用等方面。 5. 一般来说，大多数食品的等温线呈_S_形，而水果等食品的等温线为—J_形。 6. 吸着等温线的制作方法主要有一解吸等温线_和_回吸等温线—两种。对于同一样品而言， 等温线的形状和位置主要与 _试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法_等因素有关。 7. 食品中水分对脂质氧化存在—促进_和_抑制一作用。当食品中a w值在0.35左右时，水分对脂质起_抑制氧化作用；当食品中a w值_ >0.35时，水分对脂质起促进氧化作用。 8. 冷冻是食品储藏的最理想方式，其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表 现在_降低温度使反应变得非常缓慢_和_冷冻产生的浓缩效应加速反应速率两个相反的方面。 二、选择题 1. 水分子通过_________ 的作用可与另4个水分子配位结合形成四面体结构。 (A) 范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2. 关于冰的结构及性质，描述有误的是______ 。 (A) 冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B) 冰结晶并非完整的警惕，通常是有方向性或离子型缺陷的 (C) 食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形 (D) 食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶 3. 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类？ ______ (A)多层水(B)化合水(C)结合水(D)毛细管水 4. 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S形？______ (A)糖制品(B)肉类(C)咖啡提取物(D)水果 5. 关于BET (单分子层水)，描述有误的是一。 (A) BET在区间H的商水分末端位置 (B) BET值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量 (C) 该水分下除氧化反应外，其他反应仍可保持最小的速率 (D) 单分子层水概念是由Brunauer. Emett及Teller提出的单分子层吸附理论 三、名词解释 1.水分活度：水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示： p ERH 2矿丽 式中，p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；Po表示在同一温度下
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第一章水分 一、名词解释 1.结合水 2.自由水 3.毛细管水 4.水分活度 5.滞后现象 6.吸湿等温线 7.单分子层水 8.疏水相互作用 二、填空题 1. 食品中的水是以、、、等状态存在的。 2. 水在食品中的存在形式主要有和两种形式。 3. 水分子之间是通过相互缔合的。 4. 食品中的不能为微生物利用。 5. 食品中水的蒸汽压p与纯水蒸汽压p0的比值称之为，即食品中水分的有 效浓度。 6. 每个水分子最多能够与个水分子通过结合，每个水分子在维空间有 相等数目的氢键给体和受体。 7. 由联系着的水一般称为结合水，以联系着的水一般称为自 由水。 8．在一定温度下，使食品吸湿或干燥，得到的与的关系曲线称为水分等温吸湿线。 9. 温度在冰点以上，食品的影响其Aw； 温度在冰点以下，影响食品的Aw。 10. 回吸和解吸等温线不重合，把这种现象称为。 11、在一定A W时，食品的解吸过程一般比回吸过程时更高。 12、食品中水结冰时，将出现两个非常不利的后果，即____________和____________。 13、单个水分子的键角为_________，接近正四面体的角度______，O-H核间距______，氢和氧的范德华半径分别为1.2A0和1.4A0。 14、单分子层水是指_________________________，其意义在于____________________。 15、结合水主要性质为：①② ③④。 三、选择题 1、属于结合水特点的是（）。 A具有流动性B在-40℃下不结冰 C不能作为外来溶质的溶剂D具有滞后现象 2、结合水的作用力有（）。 A配位键B氢键C部分离子键D毛细管力 3、属于自由水的有（）。 A单分子层水B毛细管水C自由流动水D滞化水 4、可与水形成氢键的中性基团有（）。 A羟基B氨基C羰基D羧基
第二章本章思考及练习题 一、选择题 1、属于结合水特点的就是( BC )。 A、具有流动性 B、在-40℃下不结冰 C、不能作为外来溶质的溶剂 D、具有滞后现象 2、属于自由水的有( BCD )。 A、单分子层水 B、毛细管水 C、自由流动水 D、滞化水 3、可与水形成氢键的中性基团有( ABCD )。 A、羟基 B、氨基 C、羰基 D、酰胺基 4、高于冰点时,影响水分活度Aw的因素有( CD )。 A、食品的重量 B、颜色 C、食品的组成 D、温度 5、对食品稳定性起不稳定作用的水就是吸湿等温线中的( C )区的水。 A、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅲ D、Ⅰ 、Ⅱ 二、填空题 1、按照食品中的水与其她成分之间相互作用的强弱,可将食品中的水分成结合水与自由水 ,微生物赖以生长的水为自由水。 2、按照定义,水分活度的表达式为aw=f/f0。 3、结合水与自由水的区别在于结合水的蒸汽压比自由水低得多、结合水不易结冰(冰点约－40℃)、结合水不能作为溶质的溶剂、自由水可被微生物所利用,结合水则不能。 4、一般说来,大多数食品的等温吸湿线都呈 s 形。 5、一种食物一般有两条水分吸着等温线,一条就是回吸 ,另一条就是解吸 ,往往这两条曲线就是不完全重合 ,把这种现象称为滞后现象。 三、判断题 1、对同一食品,当含水量一定,解析过程的Aw值小于回吸过程的Aw值。 ( √ ) 2、食品的含水量相等时,温度愈高,水分活度Aw愈大。 ( √ ) 3、低于冰点时,水分活度Aw与食品组成无关,仅与温度有关。 ( √ ) 4、高于冰点时,水分活度Aw只与食品的组成有关。 ( × ) 5、水分含量相同的食品,其Aw亦相同。 ( × ) 6、马铃薯在不同温度下的水分吸着等温线就是相同的。 ( × ) 四、名词解释 1、水分活度水分活度能反映水与各种非水成分缔结的强度。a w=f/f0≈p/p0=%ERH/100 2、“滞后”现象水分回吸等温线与解吸等温线之间的不一致称为滞后现象 3、食品的水分吸着等温线在恒定温度下,食品水分含量(每单位质量干物质中水的质量)对水分活度作图得到水分吸着等温线。 4、单分子层水在干物质的可接近的高极性基团上形成一个单层所需的近似水量。 五、思考题 1、将食品中的非水物质可以分作几种类型？水与非水物质之间如何发生作用？ 1)与离子与离子基团的相互作用。当食品中存在离子或可解离成离子或离子基团的盐类物质时,产生偶极-离子相互
第2章水分习题 选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 （A）范德华力（B）氢键（C）盐键（D）二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 （A）冰是由水分子有序排列形成的结晶 （B）冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。 （C）食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。 （D）食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状结构效应的是 _______。（A）Rb＋（B）Na+（C）Mg＋（D）Al3＋ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。 （A）Cl-（B）IO3 -（C）ClO4 - （D）F- 5 食品中有机成分上极性基团不同，与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些有机分子的基团中，_______ 与水形成的氢键比较牢固。 （A）蛋白质中的酰胺基（B）淀粉中的羟基（C）果胶中的羟基（D）果胶中未酯化的羧基 6 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。 （A）多层水（B）化合水（C）结合水（D）毛细管水 7 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______ （A）糖制品（B）肉类（C）咖啡提取物（D）水果 8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。 （A）等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 （B）等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 （C）等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 （D）食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_______。 （A）αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。 （B）αW比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。 （C）食品的αW值总在0～1之间。 （D）不同温度下αW均能用P/P0来表示。 10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_______。 （A）BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。 （B）BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 （C）该水分下除氧化反应外，其它反应仍可保持最小的速率。 （D）单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。 11 当食品中的αW值为0.40时，下面哪种情形一般不会发生？_______ （A）脂质氧化速率会增大。（B）多数食品会发生美拉德反应。 （C）微生物能有效繁殖（D）酶促反应速率高于αW值为0.25下的反应速率。 12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______ （A）会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。（B）形成低共熔混合物。 （C）溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。（D）降低了反应速率 13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______。 （A）当温度高于Tg时，体系自由体积小，分子流动性较好。 （B）通过添加小分子质量的溶剂来改变体系自由体积，可提高食品的稳定性。 （C）自由体积与Mm呈正相关，故可采用其作为预测食品稳定性的定量指标。
第2章水分习题 一、填空题 １、从水分子结构来看,水分子中氧的6个价电子参与杂化,形成4个SP3杂化轨道，有近似四面体的结 构。 ２、冰在转变成水时，净密度增大,当继续升温至3。98℃时密度可达到最大值，继续升温密度逐渐下降。 3、液体纯水的结构并不是单纯的由氢键构成的四面体形状，通过Ｈ-桥的作用，形成短暂存在的多变形结构。 4、离子效应对水的影响主要表现在改变水的结构、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等几个方面。 5、在生物大分子的两个部位或两个大分子之间,由于存在可产生氢键作用的基团,生物大分子之间可形成由几个水分子所构成的水桥。 ６、当蛋白质的非极性基团暴露在水中时,会促使疏水基团缔合或发生疏水相互作用,引起蛋白质折叠；若降低温度,会使疏水相互作用变弱，而氢键增强。 7、食品体系中的双亲分子主要有脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸等,其特征是同一分子中同时存在亲水和疏水基团.当水与双亲分子亲水部位羧基、羟基、磷酸基、羰基、含氮基团等基团缔合后，会导致双亲分子的表观增溶。 8、一般来说,食品中的水分可分为自由水和结合水两大类.其中,前者可根据被结合的牢固程度细分为化合水、邻近水、多层水，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为滞化水、毛细管水。 ９、食品中通常所说的水分含量，一般是指常压下，１00～10５℃条件下恒重后受试食品的减少量。 10、水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲分子的相互作用等方面。 1１、一般来说，大多数食品的等温线呈S形，而水果等食品的等温线为J形。 1２、吸着等温线的制作方法主要有解吸等温线和回吸等温线两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法等因素有关。 １３、食品中水分对脂质氧化存在促进和抑制作用.当食品中α W 值在0.3５左右时，水分对脂质起抑制 氧化作用；当食品中α W 值>0。35时，水分对脂质起促进氧化作用。 14、食品中α W 与美拉德褐变的关系表现出钟形曲线形状。当α W 值处于0.３～0．7区间时，大多数食品 会发生美拉德反应；随着α Ｗ值增大，美拉德褐变增大至最高点;继续增大α W ，美拉德褐变下降. 15、冷冻是食品贮藏的最理想的方式,其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表现在降低温
食品化学习题集及答案 新编 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
第二章水分 一、名词解释 1.结合水 2.自由水 3.毛细管水 4.水分活度 5.等温吸附曲线 二、填空题 1. 食品中的水是以、、、等状态存在的。 2. 水在食品中的存在形式主要有和两种形式。 3. 水分子之间是通过相互缔合的。 4. 食品中的不能为微生物利用。 5. 食品中水的蒸汽压p与纯水蒸汽压p0的比值称之为，即食品中水分的有效 浓度。 6. 每个水分子最多能够与个水分子通过结合，每个水分子在维空间有相 等数目的氢键给体和受体。 7. 由联系着的水一般称为结合水，以联系着的水一般称为自由 水。 8．在一定温度下，使食品吸湿或干燥，得到的与的关系曲线称为水分等温吸湿线。 9. 温度在冰点以上，食品的影响其Aw； 温度在冰点以下，影响食品的Aw。 10. 回吸和解吸等温线不重合，把这种现象称为。 11、在一定A W时，食品的解吸过程一般比回吸过程时更高。 12、食品中水结冰时，将出现两个非常不利的后果，即____________和____________。 三、选择题 1、属于结合水特点的是（）。 A具有流动性 B在-40℃下不结冰 C不能作为外来溶质的溶剂 D具有滞后现象 2、结合水的作用力有（）。 A配位键 B氢键 C部分离子键 D毛细管力 3、属于自由水的有（）。 A单分子层水 B毛细管水 C自由流动水 D滞化水 4、可与水形成氢键的中性基团有（）。 A羟基 B氨基 C羰基 D羧基 5、高于冰点时，影响水分活度A w的因素有（）。 A食品的重量 B颜色 C食品组成 D温度 6、水温不易随气温的变化而变化，是由于( )。 A水的介电常数高 B水的溶解力强 C水的比热大 D水的沸点高 7. 下列食品最易受冻的是( )。 A黄瓜 B苹果 C大米 D花生
选择题 1、美拉德反应不利的一面是导致氨基酸的损失，其中影响最大的人体必需氨基酸：( ) A Lys B Phe C Val D Leu 2、下列不属于还原性二糖的是……………………………………………………………（） A麦芽糖B蔗糖C乳糖D纤维二糖 3、下列哪一项不是食品中单糖与低聚糖的功能特性……………………………………( ) A产生甜味B结合有风味的物质C亲水性D有助于食品成型4、对面团影响的两种主要蛋白质是……………………………………………………( ) A麦清蛋白和麦谷蛋白B麦清蛋白和麦球蛋白 C麦谷蛋白和麦醇溶蛋白D麦球蛋白和麦醇溶蛋白 5、在人体必需氨基酸中，存在ε-氨基酸的是…………………………………………（） A亮氨酸B异亮氨酸C苏氨酸D赖氨酸 6、某油有A、B、C三种脂肪酸，则可能存在几种三酰基甘油酯……………………( ) A、3 B、8 C、9 D、27 7、下列哪一项不是油脂的作用。…………………………………………………………( ) A、带有脂溶性维生素 B、易于消化吸收风味好 C、可溶解风味物质 D、吃后可增加食后饱足感 8、下列哪些脂类能形成β晶体结构………………………………………………………( ) A、豆油 B、奶油 C、花生油 D、猪油E菜籽油F、棉籽油 9、水的生性作用包括……………………………………………………………………（） A、水是体内化学作用的介质 B、水是体内物质运输的载体。 C、水是维持体温的载温体， D、水是体内摩擦的滑润剂 10、利用美拉德反应会……………………………………………………………………（） A、产生不同氨基酸 B、产生不同的风味 C、产生金黄色光泽 D、破坏必需氨基酸 11、影响油脂自氧化的因素………………………………………………………………（） A、油脂自身的脂肪酸组成 B、H2O对自氧化的影响 C、金属离子不促俱自氧化 D、光散化剂对自氧化的影响 12、油脂的热解不会使……………………………………………………………………（）A、平均分子量升高B、粘度增大C、I2值降低D、POV值降低
第二章水 一、名称解释 2、自由水：溶解溶质的能力强，干燥时易被除去 4、水活性：指食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值,可用下式表示: aw=P/P0=ERH/100 5、吸着等湿线：水分含量与水分活度之间的关系曲线 6、单分子层水：Aw为0-0.2，含水量为1-6.5 %，不能作为溶剂，无冷冻能力的水分。 7、滞后效应：采用回吸的方法绘制的MSI和按解吸的方法绘制的MSI并不互相重叠的 现象称为滞后现象. 二、填空 1、每个水分子最多能够与__4__个水分子通过__氢键___结合，每个水分子在__三___维空 间有相等数目的氢键给体和受体。 3、水在食品中的存在形式主要有自由水_____和__结合水___两种形式。 4、结合水主要性质为： ①_在-40℃下不结冰 ②无溶解溶质的能力 ③_不能被微生物利用 ④_与纯水比较分子平均运动大大降低 5、体相水主要性质为 ①_能结冰 ②_溶解溶质的能力强 ③与纯水分子平均运动接近 ④_不能被微生物利用 6、回吸与解吸等温线不重合，把这种现象称为_滞后效应。 9、在冰点以下，水活度定义式为_A W= P ice/P0scw。 10、冰点以上A W与冰点以下A W区别为：第一，在冻结温度以上，A W是_温度_____和 食品组分函数，而冻结温度以下时，A W与食品组分无关，只取决于_温度，也就是说在有冰相存在时，A W不受体系中所含_组分的影响，因此，不能根据水活性质准确地
预测在低于冻结温度时体系中溶质种类和比例影响。第二，冻结温度以上的冻结温度以下A W对食品稳定性的影响不同。第三，冰点以下A W不能预测冰点以上同一种食品的性质。 11、等温线是指_水分含量与水分活度之间所形成的曲线。 12、等温线分_解吸和回吸两种吸着等温线。 13、对食品的稳定性起重要作用的是食品中结合最不稳定的那部分水。 14、在一定A W时，食品的解吸过程一般比回吸过程时_含水量更高。 15、单分子层水是指解吸过程中出现最小反应速度时食品所含的水分，其意义在于可以 预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 三、判断题（正确打“√”，错误打“×”） （√）1、一般来说通过降低A W，可提高食品稳定性。 （×）2、脂类氧化的速率与A W关系曲线同微生物生长曲线变化相同。 （×）3、能用冰点以上A W预测冰点以下A W的行为。 （√）4、一般A W<0.6，微生物不生长。 （×）5、一般A W<0.6，生化反应停止。 （√）6、AW在0.7-0.9之间，微生物生长迅速。 （×）7、通过单分子层水值，可预测食品的稳定性。 （√）8、水结冰后，食品的浓度增大。 （√）11、相同A W时，回吸食品和解吸食品的含水量不相同。 （√）12、A W表征了食品的稳定性。 五、简答题 1．水具有哪些异常的物理性质？并从理论上加以解释。 a)熔点,沸点高. b)介电常数大 c)水的表面张力和相变热大. d)密度低,结冰时体积膨胀. e)导热值比非金属固体大,0℃时,冰的导热值为同温度下水的4倍,扩散速度为水 的9倍. f)密度随温度而变化. 水分子之间靠氢键缔合和水分子簇的形成。
食品化学复习资料整理 第2章水分习题 一、填空题 1 从水分子结构来看，水分子中氧的_______个价电子参与杂化，形成_______个_______杂化轨道，有_______的结 构。 2 冰在转变成水时，净密度_______，当继续升温至_______时密度可达到_______，继续升温密度逐渐_______。 3 液体纯水的结构并不是单纯的由_______构成的_______形状，通过_______的作用，形成短暂存在的_______结构。 4 离子效应对水的影响主要表现在_______、_______、_______等几个方面。 5 在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，由于存在可产生_______作用的基团，生物大分子之间可形成由几个 水分子所构成的_______。 6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时，会促使疏水基团_______或发生_______，引起_______；若降低温度，会使 疏水相互作用_______，而氢键_______。 7 食品体系中的双亲分子主要有_______、_______、_______、_______、_______等，其特征是_______。当水与双 亲分子亲水部位_______、_______、_______、_______、_______等基团缔合后，会导致双亲分子的表观_______。 8 一般来说，食品中的水分可分为_______和_______两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_______、 _______、_______，后者可根据其食品中的物理作用方式细分为_______、_______。 9 食品中通常所说的水分含量，一般是指_______。 10 水在食品中的存在状态主要取决于_______、_______、_______。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在 _______、_______、_______等方面。 11 一般来说，大多数食品的等温线呈_______形，而水果等食品的等温线为_______形。 12 吸着等温线的制作方法主要有_______和_______两种。对于同一样品而言，等温线的形状和位置主要与_______、 _______、_______、_______、_______等因素有关。 13 食品中水分对脂质氧化存在_______和_______作用。当食品中αW值在_______左右时，水分对脂质起_______作用； 当食品中αW值_______时，水分对脂质起_______作用。 14 食品中αW与美拉德褐变的关系表现出_______形状。当αW值处于_______区间时，大多数食品会发生美拉德反应； 随着αW值增大，美拉德褐变_______；继续增大αW，美拉德褐变_______。 15 冷冻是食品贮藏的最理想的方式，其作用主要在于_______。冷冻对反应速率的影响主要表现在_______和_______ 两个相反的方面。 16 随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，会导致细胞_______、食品汁液_______、食品结合水_______。一般可 采取_______、_______等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。 17 大多数食品一般采用_______法和_______法来测定食品状态图，但对于简单的高分子体系，通常采用_______法来 测定。 18 玻璃态时，体系黏度_______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______；而在橡胶态时，其体系黏度 _______而自由体积_______，受扩散控制的反应速率_______。 19 对于高含水量食品，其体系下的非催化慢反应属于_______，但当温度降低到_______和水分含量减少到_______状 态时，这些反应可能会因为黏度_______而转变为_______。 20 当温度低于Tg时，食品的限制扩散性质的稳定性_______，若添加小分子质量的溶剂或提高温度，食品的稳定性 _______。 二、选择题 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。
东北农业大学成人教育学院考试题签 食品化学（A） 一、选择题（每题2分，共30分） 1 水分子通过_______的作用可与另4个水分子配位结合形成正四面体结构。 （A）范德华力（B）氢键（C）盐键（ D）二硫键 2 关于冰的结构及性质描述有误的是_______。 （A）冰是由水分子有序排列形成的结晶 （B）冰结晶并非完整的晶体，通常是有方向性或离子型缺陷的。 （C）食品中的冰是由纯水形成的，其冰结晶形式为六方形。 （D）食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同，可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中，会破坏水的网状 结构效应的是_______。 （A）Rb＋（B）Na+（C）Mg＋（D）Al3＋ 4 若稀盐溶液中含有阴离子_______，会有助于水形成网状结构。 （A）Cl-（B）IO 3 -（C）ClO 4 - （D）F- 5 食品中有机成分上极性基团不同，与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些有机分子 的基团中，_______与水形成的氢键比较牢固。 （A）蛋白质中的酰胺基（B）淀粉中的羟基（C）果胶中的羟基（D）果胶中未酯化的羧基 6 食品中的水分分类很多，下面哪个选项不属于同一类_______。 （A）多层水（B）化合水（C）结合水（D）毛细管水 7 下列食品中，哪类食品的吸着等温线呈S型？_______ （A）糖制品（B）肉类（C）咖啡提取物（D）水果 8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_______。 （A）等温线区间Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 （B）等温线区间Ⅱ中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 （C）等温线区间Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 （D）食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_______。 （A）α W 能反应水与各种非水成分缔合的强度。 （B）α W 比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。 （C）食品的α W 值总在0～1之间。 （D）不同温度下α W 均能用P/P 来表示。 10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_______。 （A）BET在区间Ⅱ的高水分末端位置。 （B）BET值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 （C）该水分下除氧化反应外，其它反应仍可保持最小的速率。 （D）单分子层水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的单分子层吸附理论。 11 当食品中的α W 值为0.40时，下面哪种情形一般不会发生？_______ （A）脂质氧化速率会增大。（B）多数食品会发生美拉德反应。 （C）微生物能有效繁殖（D）酶促反应速率高于α W 值为0.25下的反应速率。 12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_______ （A）会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。（B）形成低共熔混合物。（C）溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。（D）降低了反应速率 13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_______。
《食品化学》碳水化合物 一、填空题 1 碳水化合物根据其组成中单糖的数量可分为_______、_______、和_______. 2 单糖根据官能团的特点分为_______和_______，寡糖一般是由_______个单糖分子缩合而成，多糖聚合度大于 _______，根据组成多糖的单糖种类，多糖分为_______或_______. 3 根据多糖的来源，多糖分为_______、_______和_______；根据多糖在生物体内的功能，多糖分为_______、_______和_______，一般多糖衍生物称为_______. 4 糖原是一种_______，主要存在于_______和_______中，淀粉对食品的甜味没有贡献，只有水解成_______或_______才对食品的甜味起作用。 5 糖醇指由糖经氢化还原后的_______，按其结构可分为_______和_______. 6 肌醇是环己六醇，结构上可以排出_______个立体异构体，肌醇异构体中具有生物活性的只有_______，肌醇通常以_______存在于动物组织中，同时多与磷酸结合形成_______，在高等植物中，肌醇的六个羟基都成磷酸酯，即_______. 7 糖苷是单糖的半缩醛上_______与_______缩合形成的化合物。糖苷的非糖部分称为_______或_______，连接糖基与配基的键称_______.根据苷键的不同，糖苷可分为_______、_______和_______等。 8 多糖的形状有_______和_______两种，多糖可由一种或几种单糖单位组成，前者称为_______，后者称为_______. 9 大分子多糖溶液都有一定的黏稠性，其溶液的黏度取决于分子的_______、_______、_______和溶液中的_______. 10 蔗糖水解称为_______，生成等物质的量_______和_______的混合物称为转化糖。 11 含有游离醛基的醛糖或能产生醛基的酮糖都是_______，在碱性条件下，有弱的氧化剂存在时被氧化成_______，有强的氧化剂存在时被氧化成_______. 12 凝胶具有二重性，既有_______的某些特性，又有_______的某些属性。凝胶不像连续液体那样完全具有_______，也不像有序固体具有明显的_______，而是一种能保持一定_______，可显著抵抗外界应力作用，具有黏性液体某些特性的黏弹性_______. 13 糖的热分解产物有_______、_______、_______、_______、_______、酸和酯类等。 14 非酶褐变的类型包括：_______、_______、_______、_______等四类。 15 通常将酯化度大于_______的果胶称为高甲氧基果胶，酯化度低于_______的是低甲氧基果胶。果胶酯酸是甲酯化程度_______的果胶，水溶性果胶酯酸称为_______果胶，果胶酯酸在果胶甲酯酶的持续作用下，甲酯基可全部除去，形成_______. 16 高甲氧基果胶必须在_______pH值和_______糖浓度中可形成凝胶，一般要求果胶含量小于_______％，蔗糖浓度_______％～75％，pH2.8～_______. 17 膳食纤维按在水中的溶解能力分为_______和_______膳食纤维。按来源分为_______、_______和_______膳食纤维。 18 机体在代谢过程中产生的自由基有_______自由基、_______自由基、_______自由基，膳食纤维中的_______、_______类物质具有清除这些自由基的能力。 19 甲壳低聚糖在食品工业中的应用：作为人体肠道的_______、功能性_______、食品_______、果蔬食品的_______、可以促进_______的吸收。 20 琼脂除作为一种_______类膳食纤维，还可作果冻布丁等食品的_______、_______、_______、固定化细胞的_______，也可凉拌直接食用，是优质的_______食品。 二、选择题 1 根据化学结构和化学性质，碳水化合物是属于一类_______的化合物。 （A）多羟基酸（B）多羟基醛或酮（C）多羟基醚（D）多羧基醛或酮 2 糖苷的溶解性能与_______有很大关系。（A）苷键（B）配体（C）单糖（D）多糖 3 淀粉溶液冻结时形成两相体系，一相为结晶水，另一相是_______. （A）结晶体（B）无定形体（C）玻璃态（D）冰晶态 4 一次摄入大量苦杏仁易引起中毒，是由于苦杏仁苷在体内彻底水解产生_______，导致中毒。 （A）D－葡萄糖（B）氢氰酸（C）苯甲醛（D）硫氰酸
水分活度章节的习题+答案 一、填空题 1. 冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的（4）倍，冰的热扩散系数约为水的（5）倍，说明在同一环境中，冰比水能更（迅速）的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异，就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度（快）。 2. 一般的食物在冻结解冻后往往（组织结构会遭到破坏），其主要原因是（水在冻结成冰时，体积增加）。 3. 按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成（自由水）和（结合水），微生物赖以生长的水为（自由水）。 4. 就水分活度对脂质氧化作用的影响而言，在水分活度较低时由于（水对氢过氧化物的保护作用和水使金属离子对脂肪氧化反应的催化作用降低）而使氧化速度随水分活度的增加而减小；当水分活度大于时，由于（氧在水中的溶解度增加和脂肪分子通过溶胀作用更加暴露），而使氧化速度随水分活度的增加而增大；当水分活度大于由于（反应物和催化物的浓度降低），而使氧化速度随水分活度的增加而减小。 5. 按照定义，水分活度的表达式为（aw=样品水的蒸气压?纯水蒸气压的比值）。 6. 结合水与自由水的区别在于，a.（结合水-40°不结冰，几乎没有溶剂能力）； … b.（体相水可被微生物所利用，结合水则不能）； c.（结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系）。 7. 根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成（化合水）、 （邻近水）和（多层水）。 8. 食品中水与非水组分之间的相互作用力主要有（疏水作用）、（氢键）和（静电引力）。 9. 一般说来，大多数食品的等温吸湿线都呈（S）形。 10. 一种食物一般有两条等温吸湿线，一条是（解析等温稀释线），另一条是（回吸等温稀释线），往往这两条曲线是（不重合的），把这种现象称为（等温线的滞后现象）。 11. 食物的水分活度随温度的升高而（升高，但在冰点以下，变化率更明显）。 二、名词解释 - 1. 结合水：又称为束缚水或固定水，指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那一部分水。 2. 自由水：又称为体相水或游离水，指食品中除了结合水以外的那部分水。 3. 毛细管水：指在生物组织的细胞间隙和食品组织结构中，有毛细管力所截留的水，在生物组织中又称为细胞间水。 4. 水分活度：指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。 5. “滞后”现象：向干燥的样品（食品）中添加水（回吸作用）后绘制的吸湿等温线和由样品（食品）中取出一些水（解吸作用）后绘制的解吸等温线并不完
果糖美拉德反应的逐步化学反应变化D—果糖发生美拉德反应机理如下: (1)初级阶段：羟氨缩合和海因斯（Heyenes）分子重排 ↓ （2）中级阶段：2-氨基醛糖只可发生1，2—烯醇化
（3）终极阶段：①醇醛缩合反应 ②生成类黑精的聚合反应
食品二元体系下真空冷冻干燥的 状态示意图及注意事项 二元体系状态图 真空冷冻干燥简称冻干，是将湿物料或溶液在较低的温度（－10℃～－50℃）下冻结成固态，然后在真空（1.3～13Pa）下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。 真空冷冻干燥过程包括干燥-升华途径，冷冻干燥的第一阶段与缓慢冷冻的途径ABCDE相当接近，如果冰升华（最初的冷冻干燥）期间温度不是在E点，那么EG可能是一条理想途径。在EG途径的早期尽管以干燥为主，仍然包含冰的升华，但是这个阶段由于食品中有冰晶存在，不可能产生缺陷。 然而，在沿着E至G的一些点，冰升华已经完全，同时解吸期已经开始（第二阶段），这种现象一般可能出现在食品经过玻璃化转变曲线之前，此时支持结构的冰已经不存在，而且在T>Tg时Mm已经足
以消除刚性。因此，不仅是对于流体食品，而且对于较低组织程度的食品，在冷冻干燥的第二阶段便可能会出现塌陷，这种情况在食品组织干燥时经常出现。 注意事项：防止食品在真空冷冻干燥时产生塌陷，必须按照ABCDEFG途径进行。对于能产生最大冰晶作用的食品，其结晶塌陷的临界温度Tc是在冷冻干燥的第一阶段（Tc~Tg’），可以避免塌陷产生的最高温度。如果冰结晶作用不是最大，食品在冷冻干燥时避免塌陷的最高温度接近玻璃化相变温度Tg。实际上，在通常情况下T必须略大于Tg’或Tg，冷冻干燥的速度才具有实际意义。
1 冷藏和冷冻条件下，水分活度变化有什么不同？（1）冷藏的时候，Aw是样品成分和温度的函数，成分是影响Aw的主要因素， 冻藏的时候，Aw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，Aw不受体系中所含溶质种类和比例的影响。 (2)两种情况下，Aw对食品的稳定性的影响是不同的(3)冻藏的水分活度不能用于预测冷藏的同一种食品的水分活度，因为冻藏是Aw只取决于温度 2 什么是玻璃化温度？在食品贮藏中有什么意义？高聚物转变成柔软而具有弹性的固体，称为橡胶态。非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称为玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。 食品的玻璃化转变温度与食品稳定性：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。 3 食品在贮藏过程中，其营养成分有什么变化？ 常温贮藏：水分和维生素逐渐减少，对于豆类食品，随着时间增长，其内蛋白质会变性，酸价增加，导致蛋白质和脂肪损失。食品冷藏：短期内，食品营养成分损失较低。食品冷冻：维生素损耗较明显，但蛋白质、碳水化合物、脂肪以及微量元素的损失可忽略。辐照贮藏：蛋白质因变性而损失，脂肪会发生氧化、脱氢等反应，碳水化合物损失不大，维生素损失较明显，微量元素也会被降低生物有效性。 4 什么是吸附等温变化？什么是滞后现象？吸附和解吸过程中水分活度为什么不一样？ 等温变化即在恒温的条件下，研究食品中的水分含量变化与水分活度的变化关系. 如果向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制吸湿等温线和按解吸过程绘制的解吸等温线并不完全重叠，这种不重叠性称为滞后现象。 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。 5 什么是玻璃化温度?玻璃化温度在食品加工和贮藏中有什么意义？ 高聚物转变成柔软而具有弹性的固体，称为橡胶态。非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称为玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。 使无定形区的食品处在低于Tg温度，可提高食品的稳定性，延长食品的货架期。因为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（分子流动性）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，反应速率十分缓慢，甚至不会发生。 6 玻璃化温度与哪些因素有关？ （1）水分，在没有其他外界因素的影响下，水分含量是影响玻璃化温度的主要因素，由于水分对无定形物质的增塑作用，其玻璃化温度受制品水分含量的影响很大，特别是水分含量相对较低的干燥食品其加工过程中的物理性质与质构受水分的增塑影响更加显著。 （2）碳水化合物以及蛋白质，各种碳水化合物尤其是可溶性小分子碳水化合物和可溶性蛋白质对Tg有重要的影响，他们的分子量对Tg也有重要的影响，一般来说吗平均分子量越大，分子结构与越坚固，分子自由体积越小，体系粘度越高，Tg也越高 7 分子（大分子和小分子）流动性和食品稳定性的关系？ 分子流动性（Mm）：是分子的旋转移动和平动移动性的总量度。决定食品Mm值得主要因