食品化学第二章水知识点总结 第二章水分 2.1食品中的水分含量和功能2.1.1水分含量 ？普通生物和食物中的水分含量为3 ~ 97%？生物体中水的含量约为70-80%。动物体内的水分含量为256±199，随着动物年龄的增长而减少，而成年动物体内的水分含量为58-67% 不同部位水分含量不同:皮肤60 ~ 70%； 肌肉和器官脏70 ~ 80%；骨骼12-15%植物中 水分的含量特征？营养器官组织(根、茎和叶的薄壁组织)的含量高达70-90%？生殖器官和组织(种子、微生物孢子)的含量至少为12-15%表2-1某些食物的含水量 食物的含水量(%) 卷心菜，菠菜90-95猪肉53-60新鲜鸡蛋74牛奶88冰淇淋65大米12面包35饼干3-8奶油15-20 2.2水的功能 2.2.1水在生物体中的功能 1。稳定生物大分子的构象，使它们表现出特定的生物活性2。体内化学介质使生化反应顺利进行。营养物质，代谢载体4。热容量大，体温调节5。润滑 。此外，水还具有镇静和强有力的作用。护眼、降血脂、减肥、美容2.2.2水的食物功能1。食品成分 2。展示颜色、香气、味道、形状和质地特征3。分散蛋白质、淀粉并形成溶胶4。影响新鲜度和硬度
5。影响加工。它起着饱和和膨胀的作用。它影响 2.3水的物理性质2. 3.1水的三态 1，具有水-蒸汽(100℃/1个大气压)2、水-冰(0℃/1个大气压)3、蒸汽-冰(> 0℃/611帕以下) 的特征:水、蒸汽、冰三相共存(0.0098℃/611帕)* * 2.3.2水的重要物理性质256水的许多物理性质，如熔点、沸点、比热容、熔化热、汽化热、表面张力和束缚常数 数，都明显较高。*原因: 水分子具有三维氢键缔合， 1水的密度在4℃时最高，为1；水结冰时，0℃时冰密度为0.917，体积膨胀约为9%(1.62毫升/升)。实际应用: 是一种容易对冷冻食品的结构造成机械损伤的性质，是冷冻食品工业中应注意的问题。水的沸点与气压成正比。当气压增加时，它的沸腾电流增加。当空气压力下降时，沸点下降 低 : (1)牛奶、肉汁、果汁等热敏性食品的浓缩通常采用减压或真空来保护食品的营养成分。低酸度罐头的灭菌(3)高原烹饪应使用高压3。水的比热大于 。水的比热较大，因为当温度升高时，除了分子的动能需要吸收热量外，同时相关分子在转化为单个分子时需要吸收热量。这样水温就不容易随着温度的变化而变化。例如，海洋气候就是这样
1.水分活度:食品中水分逸出的程度，可以用食品中水的蒸汽压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。 2.吸温等温线:在恒定温度下，食品的水分含量(用每单位干物质质量中水的质量表示)与它的Aw之间的关系图称为吸湿等温线（Moisture sorption isotherms缩写为MSI）。 分子流动性（Mm）：是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。 3.氨基酸等电点:偶极离子以电中性状态存在时的pH被称为等电点 4. 蛋白质一级结构：指氨基酸通过共价键连接而成的线性序列； 二级结构：氨基酸残基周期性的（有规则的）空间排列； 三级结构：在二级结构进一步折叠成紧密的三维结构。（多肽链的空间排列。） 四级结构：是指含有多于一条多肽链的蛋白质分子的空间排列。 5.蛋白质变性：天然蛋白质分子因环境因素的改变而使其构象发生改变，这一过程称为变性。 6.蛋白质的功能性质:在食品加工、保藏、制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中性能的那些蛋白质的物理和化学性质。 7.水合能力：当干蛋白质粉与相对湿度为90-95%的水蒸汽达到平衡时，每克蛋白质所结合的水的克数。 8单糖：指凡不能被水解为更小单位的糖类物质，如葡萄糖、果糖等。 9.低聚糖(寡糖)：凡能被水解成为少数，2-6个单糖分子的糖类物质，如蔗糖、乳糖、麦芽糖等。 10.多糖：凡能水解为多个单糖分子的糖类物质，如淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。 11.美拉德反应：凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。 12.淀粉的糊化：在一定温度下，淀粉粒在水中发生膨胀，形成粘稠的糊状胶体溶液，这一现象称为"淀粉的糊化"。 13.糊化淀粉的老化：已糊化的淀粉溶液，经缓慢冷却或室温下放置，会变成不透明，甚至凝结沉淀。 14改性淀粉：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变（改）性淀粉。 15同质多晶现象：化学组成相同的物质可以形成不同形态晶体，但融化后生成相同液相的现象叫同质多晶现象，例如由单质碳形成石墨和金刚石两种晶体。 16脂的介晶相（液晶）：油脂的液晶态可简单看作油脂处于结晶和熔融之间，也就是液体和固体之间时的状态。此时，分子排列处于有序和无序之间的一种状态，即相互作用力弱的烃链区熔化，而相互作用力大的极性基团区未熔化时的状态。脂类在水中也能形成类似于表面活性物质存在方式的液晶结构。 17油脂的塑性是与油脂的加工和使用特性紧密相关的物理属性。其定义为在一定外力的作用下，表观固体脂肪所具有的抗变性的能力。 18乳化剂：能改善乳浊液各构成相之间的表面张力（界面张力），使之形成均匀、稳定的分散体系的物质。19油脂自动氧化（autoxidation）：是活化的含烯底物（如不饱和油脂）与基态氧发生的游离基反应。生成氢过氧化物，氢过氧化物继而分解产生低级醛酮、羧酸。这些物质具有令人不快的气味，从而使油脂发生酸败（蛤败）。 20抗氧化剂：能推迟会自动氧化的物质发生氧化，并能减慢氧化速率的物质。
第一章绪论 1、食品化学：是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮存和运销过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学，是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。 2、食品化学的研究范畴 第二章水 3、在温差相等的情况下，为什么生物组织的冷冻速率比解冻速率更快？ 4、净结构破坏效应：一些离子具有净结构破坏效应(net structure-breaking effect)，如：K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cl- 、I- 、Br- 、NO3- 、BrO3- 、IO3-、ClO4- 等。这些大的正离子和负离子能阻碍水形成网状结构，这类盐溶液的流动性比纯水更大。 净结构形成效应：另外一些离子具有净结构形成效应（net structure-forming effect），这些离子大多是电场强度大、离子半径小的离子或多价离子。它们有助于形成网状结构，因此这类离子的水溶液的流动性比纯水的小，如：Li+、Na+、Ca2+、Ba2+、Mg2+、Al3+、F-、OH-等。 从水的正常结构来看，所有离子对水的结构都起到破坏作用，因为它们都能阻止水在0℃下结冰。
5、水分活度 目前一般采用水分活度表示水与食品成分之间的结合程度。 aw=f/f0 其中：f为溶剂逸度（溶剂从溶液中逸出的趋势）；f0为纯溶剂逸度。 相对蒸气压（Relative Vapor Pressure，RVP）是p/p0的另一名称。RVP与产品环境的平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity，ERH）有关，如下： RVP= p/p0=ERH/100 注意：1）RVP是样品的内在性质，而ERH是当样品中的水蒸气平衡时的大气性质； 2）仅当样品与环境达到平衡时，方程的关系才成立。 6、水分活度与温度的关系： 水分活度与温度的函数可用克劳修斯-克拉贝龙方程来表示： dlnaw/d(1/T)=-ΔH/R lnaw=-ΔH/RT+C 图：马铃薯淀粉的水分活度和温度的克劳修斯-克拉贝龙关系 7、食品在冰点上下水分活度的比较： ①在冰点以上，食品的水分活度是食品组成和温度的函数，并且主要与食品的组成有关；而在冰点以下，水分活度仅与食品的温度有关。 ②就食品而言，冰点以上和冰点以下的水分活度的意义不一样。如在-15℃、水分活度为0.80时微生物不会生长且化学反应缓慢，然而在20℃、水分活度为0.80 时，化学反应快速进行且微生物能较快地生长。 ③不能用食品在冰点以下的水分活度来预测食品在冰点以上的水分活度，同样也不能用食品冰点以上的水分活度来预测食品冰点以下的水分活度。 8、水分吸附等温线 在恒定温度下，用来联系食品中的水分含量（以每单位干物质中的含水量表示）与其水分活度的图，称为水分吸附等温线曲线（moisture sorption isotherm，MSI）。 意义： （1）测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长； （2）预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的关系； （3）了解浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与相对蒸气压（RVP）的关系； （4）配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移； （5）对于要求脱水的产品的干燥过程、工艺、货架期和包装要求都有很重要的作用。 9、MSI图形形态
食品化学第2章水分 一、名词解释 （1）、食品化学（2）、水分活度 二、判断题 （1）、在温差相等的情况下，生物组织的冷冻速率比解冻速率更快的原因是冰的热扩散速率比水的大。（） （2）、当水含量一定是，水分活度与温度呈反比的关系。（） （3）、因为降低食品的水分活度可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解，因此在食品保鲜过程中要尽可能将食品的水分活度降到最低。（） 三、填空题 （1）、在水与非极性物质的相互作用中，水对于非极性物质产生的结构形成响应，其中重要的两个结果是和。 （2）、在水的滞后现象中，一般来说，当水分活度的值一定时，解吸过程中食品的水分含量回吸过程中的水分含量。 （3）、不同的食品具有不同的水分吸附等温线，但吸附等温线主要有两种形态。 其中大多数食品的水分吸附等温线呈，而水果、糖制品、含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物以及多聚物含量不高的食品的水分吸附等温线为。 四、解答题 （1）、简述现代冻藏工艺中提倡速冻的原因。 （2）、许多食品的水分吸附等温线都表现出滞后现象，而对于吸附滞后现象的确切解释却还未形成，但请简述滞后现象产生的大致原因。
参考答案 一、（1）P2食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学，即从 化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养素和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运销过程中的变化以及其对食品品质和安全性的影响。 （2）P23水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值。 二、（1）√ P13 （2）× P24 公式（2-4） （3）× P32 注意当食品的水分活度过低时，会加速脂肪的氧化酸败。 因此在食品保质过程中最好是将食品的水分活度保持在结合水范围内。三、（1）P20 笼形水合物的形成蛋白质中的疏水相互作用 （2）P28 大于 （3）P27 S形 J形 四、（1）P16 因为在该工艺下形成的冰晶颗粒数目多且细小，使食品组织更小 程度的受到破坏，此外，冻结时间缩短使微生物活动受到更大限制，因而食品品质更好。 （2）P28 原因：①食品解吸过程中的一些吸水部位与非水组分作用而无法释放出水分。②食品不规则形状而产生的毛细现象，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压。③解吸是将使食品组织发生变化，当在吸水时就无法紧密结合水分，由此导致较高的水分活度。
食品化学名词解释 1、食品化学：一门将基础学科和工程学的理论用于研究食品基本的物理、化学和生物化学性质以及食品加工原理的学问，是一门主要涉及细菌学、化学、生物学和工程学的综合性学科。它是一门涉及到食品的特性及其变化、保藏和改性原理的科学。 2、结合水：是一个样品在某一个温度和较低的相对湿度下的平衡水分含量 3、疏水水合：热力学上，水与非极性物质，如烃类、稀有气体以及脂肪酸、氨基酸和蛋白质的非极性基团相混合无疑是一个不利的过程（ΔG ＞0）。ΔG= ΔH- T ΔS ΔG为正是因为ΔS是负的。熵的减少是由于在这些不相容的非极性物质的邻近处形成了特殊的结构。此过程被称为疏水水合。 4、疏水缔合（疏水相互作用）:当两个分离的非极性基团存在时，不相容的水环境会促使它们缔合，从而减小了水-非极性界面，这是一个热力学上有利的过程（ΔG＜0）。此过程是疏水水合的部分逆转，被称为“疏水相互作用”。R（水合的）+R（水合的）→R2（合的）+H 2O 5、水分活度：AW=f/f0 f：溶剂（水）的逸度。逸度：溶剂从溶液逃脱的趋势f0 ：纯溶剂的逸度。 6、相对蒸汽压”（RVP）p/p0 是测定项目，有时不等于A w，因此，使用p/p0 项比A w 更为准确。在少数情况下，由于溶质特殊效应使RVP成为食品稳定和安全的不良指标。 7、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P/P0作图得到水分吸着等温线（moisture sorption isotherms，缩写为MSI）。 8、滞后现象：滞后现象就是样品的吸湿等温线和解吸等温线不完全重叠的现象 9、玻璃化温度(Tg)：非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度 10、美拉德反应（羰氨反应）：食品在油炸、焙烤、烘焙等加工或贮藏过程中，还原糖（主要是葡萄糖）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，这种反应被称为美拉德反应。 11、糊化：当β-淀粉在水中加热到一定温度时，淀粉发生膨胀，体积变大，结晶区消失，双折射消失，原来的悬浮液变成粘稠胶体溶液的过程。
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
第二章水分 A.分析MSI曲线中各区及分界的水的性质。 I区： ①其中的水被最强烈的吸附和最少流动； ②这部分水通过H20-离子或H20-偶极相互作用与极性部分结合； ③它在-40℃不能冻结； ④不具有溶解溶质的能力； ⑤看将这部分水看成固体的一部分。 I区和II区的边界： ①相当于食品的“BET单层”水分含量；（BET 计算,P28、29） ②AW =0.2 II区水分特点： ①此部分区域的水主要通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合； ②它的流动性比体相水稍差； ③大部分水在-40℃不能冻结； ④I区和II区的水分通常占高水分食品原料5%以下的水分。 II区和III区的边界： AW =0.85 III区水分特点： ①此部分区域的水为体相水； ②作为溶剂的水， ③该区的水分通常占高水分食品原料95%以上的水分。 B.比较冰点以上和冰点以下AW的差异。 1、在冰点以上，AW是样品组成与温度的函数，前者是主要的因素； 2、在冰点以下，AW与样品的组成无关，而仅与温度有关，即冰相存在时， AW 不受所存在的溶质的种类或比例的影响，不能根据AW 预测受溶质影响的反应过程； 3、不能根据冰点以下温度AW预测冰点以上温度的AW ； 4、当温度改变到形成冰或熔化冰时，就食品稳定性而言，水分活度的意义也改变了； C.请至少从4个方面分析AW与食品稳定性的关系。 1、不同类群微生物生长繁殖的最低水分活度范围是:大多数细菌为0.99~0.94，大多数霉菌为0.94~0.80，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60。在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长； 2、降低食品的AW，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但AW过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，最好将AW保持在结合水范围内。这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性； 3、水活度与食品质构的关系：水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大影响。要保持干燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3～0.5； 4、食品在较高含水量（30-60%)的情况下,淀粉老化速度最快;如果降低含水量,则老化速度减慢,若含水量降至于10%-15%,则食品中水分多呈结合态,淀粉几乎不发生老化； D.AW的定义: 食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值；
江南大学网络教育第二阶段练习题 考试科目:《食品化学》第章至第章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一名词解释题 (共5题，总分值20分 ) 1. 固体脂肪指数（4 分） 即固液比，脂肪中固相的含量与液相含量之比。 2.内源酶（4 分） 由生物体自身合成的酶。 3.焦糖化反应（4 分） 将糖和糖浆之间加热，产生焦糖色素和独特风味的复杂反应。 4.水分吸着等温线（4 分） 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，即得到水分吸着等温线。 5.假塑性（4 分） 流体具有剪切变稀的性质，随着剪切速率的增加，粘度快速下降，流动速率随着外力的增加而增加，而粘度的变化与时间无关。 二填空题 (共9题，总分值27分 )
6. 直链淀粉是由__葡萄糖,_______通过_________连接而成的___a-14糖苷键,______多糖，彻 底水解可以得到___葡萄糖______。（3 分）支链,葡萄糖 7. 纤维素是由___葡萄糖,______通过____β-1 4糖苷键,_____连接而成的高分子直链不溶性 的均一高聚物，结构中有___结晶区和__无定型_______区，两者相互隔开。（3 分） 8. 一种酶往往仅存在于细胞的一类细胞器，_细胞核________含有主要涉及到核酸的生物合成 和水解降解，__线粒体_______含有与氧化磷酸化和生成ATP有关的氧化还原酶，溶菌体和胰酶原颗粒主要含有____水解____酶。（3 分） 9. 每个水分子具有数量相等的氢键__供体_______和氢键___受体______的部位，并且这些部位 的排列可以形成____三维_____氢键，因此，存在于水分子间的_____吸引力____特别的大。 （3 分） 10. ___单向转变______指由不稳定的晶型向稳定的晶型转变，___对应性转变______是两种不 稳定的晶型之间的相互转变。（3 分） 11. 凝胶具有两重性是指凝胶既具有___液体_____性质，也具有__固体______性质。（3 分） 12. 酶的分离纯化技术有__选择性沉淀技术_______、___层析技术______、__膜分离技术 ______等。（3 分） 13. 晶体物理状态发生改变时，存在一个___热焓,______剧变而温度不变的温度点，对于熔化 过程来讲，这个温度称为___熔点，______。脂肪的熔化存在___一温度范围______而不是一特定温度，称之为___，熔程______。（3 分） 14. 水合氢离子带___正______电荷，比非离子化水具有更大的氢键____,给予_____能力；_____ 羟基____带负电荷，比非离子化水具有更大的氢键__接受_______能力。（3 分） 三简答题 (共5题，总分值35分 ) 15.在果蔬加工中防止酶促褐变的措施有哪些？（7 分） 答: (1)消除氧气和酚类化合物; (2)抗坏血酸,亚硫酸盐和疏基化合物具有还原性，能将多酚氧化酶催化反应的最初产物邻 -苯醌还原，从而防止黑色素的形成，苯甲酸和其他一些非底物的酚类化合物能与底物竞争 酶的结合部位，是酶促褐变的有效抑制剂;
食品化学第二章水分 1、名词解释： （1）水分活度：指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。 （2）水分的吸湿等温线：在恒定温度下，以食品中水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线（MSI）。 （3）等温线的滞后现象：一种食物一般有两条吸附等温线。一条是水分回吸等温线，是食品在吸湿时的吸附等温线；一条是水分解吸等温线，是食品在干燥时的吸附等温线；往往这两条曲线并不完全重叠，在中低水分含量部分张开了一细长的眼孔，把这种现象称为“滞后”现象。 2、问答题 （1）水分活度与食品稳定性的关系。 ①食品aw与微生物生长的关系：从微生物活动与食物水分活度的关系来看，各类微生物生长都需要一定的水分活度，一般说来：细菌为Aw>0.9；酵母为Aw>0.87；霉菌为Aw>0.8。 ②食品aw与酶促反应的关系：一方面影响酶促反应的底物的可移动性，另一方面影响酶的构象。食品体系中大多数的酶类物质在Aw<0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。但也有一些酶例外，如酯酶在Aw为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。 ③食品aw与非酶化学反应的关系：降低食品的Aw ，可以延缓酶促反应和非酶反应的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但Aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败,还能引起非酶褐变。 ④食品aw与质地的关系：当水分活度从0.2～0.3增加到0.65时，大多数半干或干燥食品的硬度及黏着性增加。水分活度为0.4～0.5时，肉干的硬度及耐嚼性最大。（2）水分的吸附等温线的定义，以及3个区段的水分特性。 ①在恒定温度下，以食品中水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标绘制而成的曲线称为吸附等温线。 ②I区：为化合水和临近水区。这部分水是食品中与非水物质结合最为紧密的水，为化合水和构成水，吸湿时最先吸入，干燥时最后排除；这部分水不能使干物质膨润，不能作为溶剂，在- 40℃不结冰。 ③П区：为多层水区。主要靠水-水和水-溶质的氢键与邻近的分子缔合，这部分的水将起到膨润和部分溶解的作用，加速大多数反应的速率。 ④Ш区：为自由水区。在这个区域，绝大多数的化学、生物化学反应速度及微生物的生长繁殖速度都达到最大，这部分水决定了食品的稳定性。 （3）食品中的离子、亲水性物质、疏水性物质分别以何种方式与水作用？ ①水与溶质的相互作用：它们是通过离子或离子基团的电荷与水分子偶极子发生静电相互作用而产生水合作用。当水分子靠近离子或离子基团时，水分子会在离子形成的电场中发生极化作用，使水分子出现两个分离的电荷中心，分子两端分别带上δ的正电荷和δ的负电荷。 ②水分子与具有氢键形成能力物质的相互作用：水能够与各种合适的基团，如羟基、氨基、羧基、酰胺或亚氨基等极性基团形成氢键，水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。 ③水分子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
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_______.
第一章水分 一、名词解释 1.结合水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。 2.自由水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。 4.水分活度：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。 5.滞后现象：向干燥食品中添加水（回吸作用）的方法绘制的水分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠现象称为“滞后现象”。 6.吸湿等温线：在恒定温度下，以食品的水分含量(用单位干物质质量中水的质量表示，g 水／g干物质)对它的水分活度绘图形成的曲线。 第二章碳水化合物 一、名词解释 1、手性碳原子：手性碳原子连接四个不同的基团，四个基团在空间的两种不同排列（构型）呈镜面对称。 7、转化糖：用稀酸或酶对蔗糖作用后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。 8、焦糖化反应：糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，糖发生脱水与降解并生成黑褐色物质的反应。 9、美拉德反应：食品中的还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质的反应，又称羰氨反应。 10、淀粉糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。 11、α-淀粉：胶束彻底崩溃，形成被水包围的淀粉分子，成胶体溶液状态。 12、β-淀粉：淀粉的天然状态，分子间靠氢键紧密排列，间隙很小，具有胶束结构。 13、糊化温度：指双折射消失的温度。 14、淀粉老化：α-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。 六、简答题 17、什么是糊化？影响淀粉糊化的因素有那些？ 淀粉的糊化：淀粉悬浮液加热到一定温度，颗粒开始吸水膨胀，溶液粘度增加，成为粘稠的胶体溶液的过程。 影响因素：淀粉结构，温度，水分，糖，脂类，PH值 20、何谓高甲氧基果胶？阐明高甲氧基果胶形成凝胶的机理？ 天然果胶的一类的分子中，超过一半的羧基是甲酯化的，成为高甲氧基果胶。
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.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。化合水、邻近水、多层水、不移动水（滞化水）、毛细管水、自由流动水 2. 水在食品中的存在形式主要有和两种形式。结合水、体相水 3. 水分子之间是通过相互缔合的。氢键 4. 食品中的不能为微生物利用。结合水 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。水分活度 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。4、氢键、三 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。化学键、毛细管力 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。水分含量、水分活度 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。组成和温度、温度 10. 回吸和解吸等温线不重合，把这种现象称为。滞后现象 11、在一定A W时，食品的解吸过程一般比回吸过程时更高。水分含量 12、食品中水结冰时，将出现两个非常不利的后果，即____________和____________。膨胀效应、浓缩效应 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。13、104.50、109028`、0.96A0 14、单分子层水是指_________________________，其意义在于____________________。 结合水中的构成水和邻近水（与离子基团以水-离子或水-偶极相互作用而牢固结合的水）、可准确地预测干制品最大稳定性时的最大水分含量 15、结合水主要性质为：①② ③④。 在-40℃下不结冰、无溶解溶质的能力、与纯水比较分子平均运动为0、不能被微生物利用 三、选择题 1、属于结合水特点的是（）。BCD 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（）。ABC A配位键B氢键C部分离子键D毛细管力
食品化学复习知识点 一、名词解释 1.水分活度：水分活度——食品中水分逸出的程度，可以近似地用食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。 2.吸湿等温线：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Aw作图得到水分吸着等温线。（等温条件下以食品含水量为纵坐标Aw为横坐标得到的曲线。） 3.滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线很少与解吸等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象（解析过程中试样的水分含量大于回吸过程中的水分含量）。水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致性被称为滞后现象。 4.焦糖化褐变：糖类物质在没有氨基化合物存在下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，会变成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化褐变。 5.美拉德反应：凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。又称美拉德反应（Maillard reaction）。 4.转化糖：蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖的混合物，称为转化糖（旋光发生改变） 5.预糊化淀粉：由淀粉浆料糊化后及尚未老化前，立即进行滚筒干燥，最终产品即为冷水溶的预糊化淀粉。（淀粉浆—→糊化—→滚筒干燥—→预糊化淀粉） 特性：易于溶解，似亲水胶体。 6.变性淀粉：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变（改）性淀粉。 7.过氧化值：表示油脂氧化程度的指标。按规定方法，用硫代硫酸钠滴定油脂试样中加入碘化钾后的碘量，每公斤油样所需硫代硫酸钠的毫克当量数。也可用１Ｋg油脂中的活性氧毫摩尔量（mmol O2/Kg油脂）表示。 8油脂的改性：油脂的改性就是借助于物理化学手段，通过对动物、植物油的加工，改变甘油三酸酯的组成和结构，使油脂的物理性质和化学性质发生改变使之适应某种用途。 9.油脂的酪化性：油脂在空气中搅拌打时，空气可呈现细小气泡被油脂包容，油脂的这种含气性质称为酪化性。 10.油脂的自动氧化：油脂暴露在空气中，不需额外条件作用，由于油脂的不饱和脂肪酸与氧作用，自发地进行氧化作用的现象。 11.油脂的酸价：指中和1克油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数。 12.油脂的酸败：油脂或含油脂食品，在贮藏期间因氧气、日光、微生物、酶等作用，发生酸臭不愉快气味，味变苦涩，甚至具有毒性，这种现象称为油脂酸败。 13.内源酶：是指动植物和微生物来源的食物原料组织中本身含有的酶。内源酶对食物的风味、质构、色泽和营养都具有重要的影响，其作用有的是期望的，有的是不期望的。 14.酶制剂：从生物中提取出的具有酶的特性的制品，称为酶制剂，专用于食品加工的称为食品酶制剂。 15.酶的辅助因子：许多酶在作用时，需要一个非蛋白质组分，将这种非蛋白质组分称为酶的辅助因子。 16.糖酶：是指催化碳水化合物（糖类）水解和转化的一大类酶的总称，主要有淀粉酶、果胶酶、乳糖酶、纤维素酶、转化酶、异构酶等。 17.蛋白酶：催化蛋白质降解的酶称为蛋白酶。它是生物体系中含量较多的一种酶，也是食品工业中较重要的一类酶。 18.酯酶：是指水解处在油/水界面的三酰基甘油的酯键的酶。这些酶广泛地分布于植物、动物和微生物，动物胰脏脂酶和微生物脂酶是其主要来源。 19.固定化酶：是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。 20.酶促褐变：较浅色的水果、蔬菜在受到机械性损伤（削皮、切片、压伤、虫咬、磨浆、捣碎）及处于异常环境变化（受冻、受热等）条件下，在酶促催化下氧化而呈褐色，称为酶促褐变。 21蛋白质的疏水作用：蛋白质某些氨基酸的侧链具有一定的疏水性，当两个非极性基团为了避开水相而聚集在一起的作用力。 22.蛋白质凝胶：蛋白质胶体溶液，在一定条件下，失去流动性，蛋白质分子聚集形成网状结构而成为“软胶”状态。蛋白质凝胶是水分分散在蛋白质颗粒之中形成的胶体体系，具有一定形状、弹性，半固体性质。 23.蛋白质的起泡能力：蛋白质在气—液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力。 24.酸性食品:非金属元素P、S、Cl在体内氧化为PO43-、SO42- 、Cl-，含带阴离子较多的食品，生理上称为酸性食品。
考试科目:《食品化学》第四章至第五章（总分100分） 学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、名词解释（本大题共5题，每题3分，共15分） 1.水分吸着等温线 2.假塑性 3.焦糖化反应 4.固体脂肪指数 5.内源酶 二、填空题（本大题共35空格，每空格1分，共35分） 1. 每个水分子具有数量相等的氢键和氢键的部位，并且这些部位的排 列可以形成氢键，因此，存在于水分子间的特别的大。 2. 水合氢离子带电荷，比非离子化水具有更大的氢键能力；带 负电荷，比非离子化水具有更大的氢键能力。 3. 凝胶具有两重性是指凝胶既具有性质，也具有性质。 4. 指由不稳定的晶型向稳定的晶型转变，是两种不稳定的晶 型之间的相互转变。 5. 晶体物理状态发生改变时，存在一个剧变而温度不变的温度点，对于熔化过程来 讲，这个温度称为。脂肪的熔化存在而不是一特定温度，称之为。 6. 直链淀粉是由通过连接而成的多糖，彻底水解可以得 到。 7. 纤维素是由通过连接而成的高分子直链不溶性的均一高聚物， 结构中有区和区，两者相互隔开。 8. 一种酶往往仅存在于细胞的一类细胞器，含有主要涉及到核酸的生物合成和水解 降解，含有与氧化磷酸化和生成ATP有关的氧化还原酶，溶菌体和胰酶原颗粒主要含有酶。 9. 酶的分离纯化技术有、、等。10．食品天然色素主要有、、、四大类，其中存在与动物肌肉和血液中.
三、简答题（本大题共5题，每题6分，共30分） 1.简要说明水分活度、相对蒸汽压、相对平衡湿度之间意义上的区别。 2.请描述脂肪自动氧化的三步自由基反应机制。 3.简述影响蛋白质表面和界面性质的因素。 4.在果蔬加工中防止酶促褐变的措施有哪些？ 5.请简要说明影响花色苷稳定性的主要因素。 四、论述题（本大题共2题，每题10分，共20分） 1.论述影响蛋白质胶凝化的相互作用及外界因素。 2.影响淀粉老化的因素有哪些？在食品加工保藏中如何防止淀粉老化？ 附：参考答案： 一、名词解释（本大题共5题，每题3分，共15分） 1.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，即得到水分吸着等温线。 2.假塑性：流体具有剪切变稀的性质，随着剪切速率的增加，粘度快速下降，流动速率随着外力的增加而增加，而粘度的变化与时间无关。 3.焦糖化反应：将糖和糖浆之间加热，产生焦糖色素和独特风味的复杂反应。 4.固体脂肪指数：即固液比，脂肪中固相的含量与液相含量之比。 5.内源酶：由生物体自身合成的酶。 二、填空题（本大题共35空格，每空格1分，共35分） 1. 供体、受体、三维、吸引力 2. 正、给予、羟基、接受 3. 液体、固体 4. 单相转变、对映性转变 5. 热焓、熔点、一温度范围、熔程 6. 葡萄糖、α-1 4糖苷键、支链、葡萄糖 7. 葡萄糖、β-1 4糖苷键、结晶、无定型
食品化学名词解释 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。 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。 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。 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”。 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。 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。 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。 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′。 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。 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。 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。 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。 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。
第二章水 2.1 食品中的水分含量及功能 2.1.1 水分含量 一般生物体及食品中水分含量为3～97% ?水在生物体内的含量约70~80% 水在动物体内的含量特点 随动物年龄的增加而减少，成人含水量为58~67%。 不同部位水分含量不同： 皮肤60~70%； 肌肉及器脏70~80%； 骨骼12~15%。 水在植物体内的含量特点 ?营养器官组织（根、茎、叶的薄壁组织）含量最高70~90%。 ?繁殖器官组织（种子、微生物的孢子）含量最低12~15%。某些食品的水分含量表2—1 食品水分含量( % ) 白菜，菠菜90—95 猪肉53—60 新鲜蛋74 奶88 冰淇淋65 大米12 面包35 饼干3—8 奶油15--20 2.2 水的功能 2.2.1 水在生物体内的功能 1.稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性 2.体内化学介质，使生物化学反应顺利进行 3.营养物质，代谢载体 4.热容量大，调节体温 5.润滑作用 此外，水还具有镇静、强壮效果；保护眼睛，降脂减肥和美容作用。 2.2.2 水的食品功能 1.食品的组成成分 2.显示色、香、味、形、质构特征 3.分散蛋白质、淀粉、形成溶胶 4.影响鲜度、硬度 5.影响加工，起浸透、膨胀作用 6.影响储藏性
2.3 水的物理性质 2.3.1 水的三态 1、以水—汽（100℃/1个大气压） 2、水—冰（0℃/1个大气压） 3、汽—冰（>0℃/611Pa以下） 特点: 具有水、汽、冰三相共存（0.0098℃/611Pa） * * 2.3.2 水的重要物理性质 ?水的许多物理性质：如熔点、沸点、比热容、熔化热、蒸发热、表面张力和界电常数都明显偏高. * *原因: 水分子间存在着三维氢键缔合的缘故 １水的密度在4℃最大，为1；0℃时冰密度为0.917,水结冰时,体积膨胀约9%(1.62ml/L). 实际应用: 这种性质易对冷冻食品的结构造成机械损伤,是冷冻食品行业中应关注的问题 2.水的沸点与气压呈正相关关系.当气压升高时,则其沸电升高;当气压下降，则沸点降 低。 实际应用: (1)热敏性的食品如牛奶、肉汁、果汁等的浓缩通常采用减压或真空方式来保护食品的营养物质 (2)不易煮烂的食物，如动物的筋、骨、牛肉等可采用高压蒸煮， 低酸性的罐头的杀菌 (3)高原上做饭应采用高压 3.水的比热较大 水的比热大是因为当温度升高时，除了分子动能需要吸收热量外，同时缔合的分子转化为单分子时也需要吸收热量所致。使得水温不易随气温的变化而异。比如海洋性气候就是如此。 4. 水的介电常数很高,水的溶解能力强 20℃时，水为80.36， 生物体的干物质的介电常数为2.2~4.0。 介电常数高，可促进电解质的解离，所以对酸、碱、盐等电解质和蛋白质在水中的溶解是非常重要的。 5.冰的导电系数与热传递系数均比水的大，分别大3倍与4倍 也就是说，在一定的环境中，冰改变自身的温度要比水的快得多，所以同一食物的解冻要比冻结快得多 # 2.4 食品中的水分状态及与溶质间的相互关系(1) 2.4.1 水分状态 2.4.1.1 结合水（束缚水，bound water，化学结合水） 作用力：配位键，氢键，部分离子键 特点：在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂 单分子层水（monolayer water）: 与食物的非水组分中离子或强极性基团如氨基 、羧基等直接以离子键或氢键结合的第一个水分子层中的水称之。约为总水量的0.5%。 多分子层水（multilayer water）:处于单分子层水外的几层水分子或与非水组分所含的弱极性基团如羟基、酰胺基等形成的氢键的水分子。