1、- 1 -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 sp3 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. 98 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。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
2、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 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 作用。当食品中 aw 值在 0.35 左右时，水分对脂质起 抑制氧化 作用；当食品中 aw 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
3、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
4、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：=0=100- 2 -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
5、下纯水的饱和蒸气压；ERH 是食品样品周围的空气平衡相对湿度。2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 aw 的关系曲线。3单分子层水：在 MSI 区间 I 的高水分末端（区间 I 和区间 的分界线，aw =0.20.3）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、问答题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，细分为化合水、邻
6、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，细分为滞化水、毛细管水、自由流动水。但应强调的是，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：(1)食品中结合水与非水成分缔合强度大，其蒸气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。(2)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
7、自由水较多，冰点相对较高，且易结冰破坏其组织。(3)结合水不能作为溶质的溶剂。(4)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简述 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（以每单位干物质质量中水的质量表示）与 aw 的关系曲线。它在食品工业上的意义在于： 在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与 aw 有关；配制混合食品必须避免水分在配料之间的转移；测定包装材料的阻湿性的必要性；测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长；预测食品的化学和物理稳定性与水分的含量关系。4简述食品中 aw 与脂质氧化反应的关系。食品水分对脂质
8、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（aw=0.35 左右）时，可抑制氧化作用，其原因可能在于：覆盖了可氧化的部位，阻止了它与氧的接触；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；与氢过氧化物的氢键结合抑制了由此引发的氧化作用；促进了游离基间的相互结合，由此抑制了游离基在脂质氧化中的链式反应。 当食品中 aw0.35 时，水分对脂质氧化起促进作用其原因可能在于：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；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。5简述食品中 aw 与美拉德褐变的关系。食品中 aw 与美拉德褐变的关系表
9、现出一种钟形曲线形状，当食品中 aw=0.30.7 时，多数食品会发生美拉德褐变反应。造成食品中 aw 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 aw 以后美拉德褐变就可进行，但 aw 较低时，水多呈水- 3 -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 aw 的增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但 aw 继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。6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：(1)水与离子和离子基团的相互作用 在水中添加可解
10、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、水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度。(2)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
11、近，且各种有机成分的极性基团不同，与水形成氢键的键合作用强弱也有区别。(3)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；当水体系中存在多个分离的疏水基团时，疏水基团之间相互聚集，此过程称为疏水相互作用。(4)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的亲水部位羧基、羟基、磷酸基或含氮基团的缔合导致双亲分子的表观“增溶” 。7论述水分活度与食品稳定性之间的联
12、系。水分活度比水分含量能更好地反映食品的稳定性，具体来说，主要表现在以下几点：(1)食品中 aw 与微生物生长的关系 aw 与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。(2)食品中 aw 与化学及酶促反应的关系 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：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；通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；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；高含量的水由于稀释作用可减慢反应。(3)
13、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，又有抑制作用。当食品中的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aw0.35 时，水分对脂质氧化起促进作用。(4)食品中 aw 与美拉德褐变的关系 食品中 aw 与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中 aw =0.30.7 时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着 aw 的增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但 aw 继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。第二章 糖一、填空题1碳水化合物根据其组成中单糖的数量可分为 单糖、寡糖和多糖。2单糖根据官能团的特点分为 醛
14、糖和酮糖 ，寡糖一般是由 210 个单糖分子缩合而成，多糖聚合度大于 10 。根据组成多糖的单糖种类，多糖分为 均多糖 或 杂多糖 - 4 -。3根据多糖的来源，多糖分为 植物多糖 、 动物多糖 和 微生物多糖 ；根据多糖在生物体内的功能，多糖分为 结构多糖 、 储存多糖 和 功能性多糖 ，一般多糖衍生物称为 多糖复合物 。4糖原是一种 葡聚糖 ，主要存在于 肌肉 和 肝脏 中，淀粉对食品的甜味没有贡献，只有水解成 低聚糖 或 葡萄糖 才对食品的甜味起作用。5非酶褐变的类型包括：美拉德反应；焦糖化褐变；抗坏血酸褐变；酚类物质褐变等四类。6琼脂除作为一种 海藻 类膳食纤维外，还可作果冻布丁等食品
15、的 凝固剂 、 稳定剂 、 增稠剂 ，固定化细胞的 载体 ，也可凉拌直接食用，是优质的 低热量 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3一次摄人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4多糖分子在溶液中的形状是围绕糖基连接键振动的结果，一般呈无序的 状。(A)无规线团 (B)无规树杈 (C)纵横交错铁轨 (D)曲折河流5环
16、糊精由于内部呈非极性环境，能有效地截留非极性的 和其他小分子化合物。(A)有色成分 (B)无色成分 (c)挥发性成分 (D)风味成分6碳水化合物在非酶褐变过程中除了产生深颜色 色素外，还产生了多种挥发性物质。(A)黑色 (B)褐色 (c)类黑精 (D)类褐精7褐变产物除了能使食品产生风味外，它本身可能具有特殊的风味或者增强其他的风味，具有这种双重作用的焦糖化产物是_。(A)乙基麦芽酚和丁基麦芽酚 (B)麦芽酚和乙基麦芽酚(c)愈创木酚和麦芽酚 (D)麦芽糖和乙基麦芽酚8食品中丙烯酰胺主要来源于 加工过程。(A)高压 (B)低压 (C)高温 (D)低温9马铃薯淀粉在水中加热可形成非常黏的 溶液。
17、(A)透明 (B)不透明 (C)半透明 (D)白色10淀粉糊化的本质就是淀粉微观结构_。(A)从结晶转变成非结晶 (B)从非结晶转变成结晶(C)从有序转变成无序 (D)从无序转变成有序三、名词解释1环状糊精：环状糊精是由 68 个 D-吡喃葡萄糖通过 a-1,4-糖苷键连接而成的低聚物。由 6 个糖单位组成的称为 a-环状糊精，由 7 个糖单位组成的称为 - 环状糊精，由 8个糖单位组成的称为 -环状糊精。2果葡糖浆：工业上采用 -淀粉酶和葡萄糖糖化酶水解玉米淀粉得到近乎纯的 D-葡萄糖。然后用异构酶使 D-葡萄糖异构化，形成由 54%D-葡萄糖和 42%D-果糖组成的平衡- 5 -混合物，称
18、为果葡糖浆。3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，产生大量的有色成分和无色成分，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、焦糖化褐变、抗坏血酸褐变和酚类成分的褐变。4.美拉德反应：主要是指还原糖与氨基酸、蛋白质之间的复杂反应反应过程中形成的醛类，酵类可发生缩合作用产生醛醇类及脱氮聚合物类。最终形成含氮的棕色聚合物或共聚物类黑素，以及一些需宜和非需宜的风味物质。5 焦糖化褐变：糖类在没有含氨基化合物存在时加热到熔点以上也会变为黑褐的色素物质，这种作用称为焦糖化作
19、用。温和加热或初期热分解能引起糖异头移位、环的大小改变和糖苷键断裂以及生成新的糖苷键。但是，热分解由于脱水引起左旋葡聚糖的形成或者在糖环中形成双键后者可产生不饱和的环状中间体，如呋哺环。6、淀粉的糊化：淀粉分子结构上羟基之间通过氢键缔合形成完整的淀粉粒不溶于冷水，能可逆地吸水并略微溶胀。如果给水中淀粉粒加热，则随着温度上升淀粉分子之间的氢键断裂，因而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
20、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。7.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。8 糖原：又称动物淀粉，是肌肉和肝脏组织中主要储存的碳水化舍物，是同聚糖，与支链淀粉的结构相似，含 -D-1,4-和 -D-1,6 糖苷键。四、简答题1简述碳水化合物与食品质量的关系。碳水化合物是食品中的主要成分之一，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
21、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他成分，如氨基化台物反应丽形成一定色泽；在水分较少情况下加热，糖类在无氨基化合物存在下也可产生有色产物，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)食品的黏弹性也与碳水化合物有很大关系，如果胶、卡拉胶等。(5)食品中纤维索、果胶等不易被人体吸收，除对食品的质构有重要作用外，还可促进肠道蠕动，使炎便通过肠道的时间缩短，减少细菌及其毒素对肠壁的刺激，从而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
22、多糖等，这些功能性多糖是保健食品的主要活性成分。2.简述蔗糖形成焦糖素的反应历程。蔗糖是用于生产焦糖色素和食用色素香料的物质，在酸或酸性铵盐存在的溶液中加热可制备出焦糖色素，其反应历程如下。- 6 -(1)第一阶段：由蔗糖熔化开始，经一段时间起泡，蔗糖脱去一水分子水，生成无甜味而具温和苦味的异蔗糖酐。这是焦糖化的开始反应，起泡暂时停止。(2)第二阶段：是持续较长时间的失水阶段，在此阶段异蔗糖酐脱去一分子水缩合为焦糖酐。焦糖酐是一种平均分子式为 C24H36O18 的浅褐色色素，焦糖酐的熔点为 138，可溶于水及乙醇，味苦。(3)第三阶段：焦糖酐进一步脱水形成焦糖烯，焦糖烯继续加热失水，生成高分
23、子量的难溶性焦糖素。焦糖烯的熔点为 154，可溶于水，味苦，分子式为 C36H50O250 焦糖素的分子式为 C125H188O80，难溶于水，外观为深褐色。3简述美拉德反应的历程。美拉德反应主要是指还原糖与氨基酸、蛋白质之间的复杂反应。它的反应历程如下。(1）开始阶段：还原糖如葡萄糖和氨基酸或蛋白质中的自由氨基失水缩合生成 N-葡萄糖基胺，葡萄糖基胺经 Amadori 重排反应生成 1-氨基-1-脱氧-2-酮糖。(2)中间阶段：1 氨基-1- 脱氧-2- 酮糖根据 pH 值的不同发生降解，当 pH 值等于或小于7 时，Amadori 产物主要发生 1,2 一烯醇化而形成糠醛（当糖是戊糖时）或
24、羟甲基糠醛（当糖为己糖时） 。当 pH 值大于 7、温度较低时1 氨基-1- 脱氧-2-酮糖较易发生 2，3 -烯醇化而形成还原酮类，还原酮较不稳定，既有较强的还原作用，也可异构成脱氢还原酮（二羰基化合物类） 。当 pH 值大于 7、温度较高时，1- 氨基-卜脱氧-2-酮糖较易裂解，产生 l-羟基-2-丙酮、丙酮醛、二乙酰基等很多高活性的中间体。这些中间体还可继续参与反应，如脱氢还原酮易使氨基酸发生脱羧、脱氨反应形成醛类和 a-氨基酮类，这个反应又称为Strecker 降解反应。(3)终期阶段：反应过程中形成的醛类、酮类都不稳定，它们可发生缩合作用产生醛醇类脱氮聚合物类。4试述非酶褐变对食品质
25、量的影响。（1） 非酶褐变对食品色泽的影响 非酶褐变反应中产生两大类对食品色泽有影响的成分，其一是一类相对分子质量低于 1000 的水可溶的小分子有色成分；其二是一类相对分子质量达到 100000 的水不可容得大分子高聚物质。(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
26、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煳味的主要成分。(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及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 -氨基的赖氨酸最为敏感。糖及维生素 C 等损失：可溶性糖
27、及维生素 C 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维生素 C 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- 7 -面的作用，将影响到人体的老化和糖尿病的形成。5论述非酶褐变反应的影响因素和控制方法。影响非酶褐变反应的因素有：(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 -己烯醛褐变最快
28、，其次是 - 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 35 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 值增加而加快；pH=2. 03.5 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的速率较快，不易产生可逆反应，并生成 2，3-二酮古罗糖酸。碱性溶液中，食品中的多
29、酚类也易发生自动氧化，产生褐色产物。降低 pH 值可防止食品褐变，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 一羟基糠醛，从而可抑制褐变发生。(4)食品中的水分活度及金属离子 食品中水分含嚣在 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，反应速率下降。（5）高压 压力对褐变的影响，则随着体系中的 pH 值不同而变化。在 pH=6.5 时褐色化反应在常压下比较慢。但是，在 pH=8.0 和 pH=10.1 时，高压下的褐色形成要比常压下快的多。非酶褐变的
30、控制：降温。降温可减缓化学反应速率，因此低温冷藏的食品可延缓非酶褐变。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。改变 pH 值。降低 pH 值是控制河边的方法之一。降低成品浓度。适当降低产品浓度，也可降低褐变速率。使用不易发生褐变的糖类。可用蔗糖代替还原糖。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之际出去食品中的微量葡萄糖和氧。钙盐。该可与氨基酸集合成不溶性化合物，有携同 SO2防止褐变的作用。4.论述食品中主要的功能性低聚糖及其作用。在一些天然的食物中存在
31、一些不被消化吸收的并具有某些功能的低聚糖，他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值，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 l3 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昧剂，它也是一种防龋齿的甜昧剂。(3)低聚木糖 是由 2-7 个木糖以 -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_双岐杆菌生长因子，每天仅摄人 0. 7g 即有明显效
32、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 -1,4- 糖苷键连接起来的低聚合度的水溶性氮基葡聚糖。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- 8 -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。第三章 脂 类一、填空题1根据脂类的化学结构及其组成，将脂类分为 简单 脂类、_复合_脂类和 衍生 脂类。2纯净的油脂 无色 、 无味 ，在加工过程中由于脱色不完全，使油脂稍带 黄 色。3牛奶是典型的 O/W 型乳化液
33、，奶油是 W/O 型乳化液。4从油料作物、动物脂肪组织等原料中采用 压榨 、 有机溶剂 浸提、 熬炼 等方法得到的油脂，一般称为毛油。5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。6油脂中含有 叶绿素 、 叶黄素 、 胡萝卜素 等色素，色素会影响油脂的外观，同时 叶绿素 是光敏剂，会影响油脂的稳定性。7酯交换包括在 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，可分为 随机 酯交换和 定向 酯交换两种。8油脂的三点是 烟点 、 闪点 和 着火点 ，它们是油脂品质的重要指标之一。二、选择题1脂肪酸是指天然脂肪水解得到的脂肪族 羧酸。(A）一元 (B)二
34、元 (c)三元 (D)多元2天然脂肪中主要是以 甘油形式存在。(A)一酰基 (B)二酰基 (C)三酰基 (D)一羧基3 乳脂的主要脂肪酸是 。(A)硬脂酸、软脂酸和亚油酸 (B)棕榈酸、油酸和硬脂酸(c)硬脂酸、哑油酸和棕榈酸 (D)棕榈酸、油酸和软脂酸4花生油和玉米油属于 酯。(A)亚麻酸 (B)月桂酸 (C)植物奶油 (D)D 油酸一亚油酸5海产动物油脂中含大量 脂肪酸，富含维生素 A 和维生素 D。LA)长链饱和 (B)短链饱和 (C)长链多不饱和 (D)短链不饱和三、名词解释1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。2闪点：是在严格规定的条件下加热油脂，油脂挥发能被点燃
35、但不能维持燃烧的温度。3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。4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。5.油脂氧化；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。- 9 -四、简答题l食品中常甩的乳化剂有哪些？根据乳化剂的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
36、常用的乳化剂有以下几类：脂肪酸甘油单酯及其衍生物；蔗糖脂肪酸酯；山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物；磷脂。6简述影响食晶中脂类自动氧化的因素。(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，氧化速率越快，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建率略高，油脂中脂肪酸的无序分布有利于降低脂肪的自动氧化速率。(2)温度一般来说，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
37、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=0.30.7） ，氧化速率又加快进行，水分活度过高（如 aw 大于 0.8）时,由于催化剂、反应物被稀释，脂肪的氧化反应速率降低。(6）助氧化剂 一些具有合适氧化一还原电位的二价或多价过渡金属元素
38、，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 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。2简述油炸过程中油脂的化学变化。油炸基本过程：温度 150以上，接触油的有 O2 和食品，食品吸收油，在这一复杂的体系中，脂类发生氧化、分解、聚合、缩合等反应。(1)不饱和脂肪酸酯氧化热分解生成过氧化物、挥发性物质，并形成二聚体等。(2)不饱和脂肪酸酯非氧化热反应生成二聚物和多聚物。 (3)饱和脂肪酸酯在高温及有氧时，它的 - 碳、-碳和 -碳上形成
39、氢过氧化物，进一步裂解生成长链烃、醛、酮和内酯。（4）饱和脂肪酸酯非氧化热解生成烃、酸、酮、丙烯醛等。油炸的结果：色泽加深、黏度增人、碘值降低、烟点降低、酸价升高和产生刺激性气味。3油脂可以经过哪些精炼过程？(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- 10 -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。
40、(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。4试述脂类的氧化及对食品的影响。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
41、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;氢过氧化钧 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三步，即链引发、链传递和链终止链引发 RHR+H链传递 R+O2ROO ROO+RHROOH+R链终止 R+R. R-RR+ ROOR-O-O-RROO+ROOR-O-O-R +O2(2)光敏氧化是不饱和脂肪酸双键与单重态的氯发生的氧化反应。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氯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
42、态氯(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，双健位置发生变化，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 w-8 位的多不饱和脂肪酸。在动物体内脂肪氧化酶选择性地氧化花生四烯酸，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 a-碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合
43、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。5试述抗氧化剂及抗氧化机理。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
44、氧化机理如下：- 11 -(1)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。(2)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。(3)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。(4)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
45、氢酶作用下生成水和基态氧，从而起到抗氧化的作用。(5)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。6简述脂类经过高温加热时的变化及对食品的影响。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
46、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 a-碳、- 碳和-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 a-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
47、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） 。7试述油脂氢化及其意义。油脂氢化的定义：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。油脂氢化的分类：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，得到的全氢化脂肪，勇于制肥皂工业。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
48、和脂肪酸，碘值控制在 6080 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一金属复合物；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，此时只有一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。油脂氢化的意义：油脂经氢化后其稳定性增加，颜色变浅，风味改变，便于储存和运- 12 -输，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。8试述反式脂肪及其食品安全性。(1)反式脂肪简介 植物油经氢化后会产生反式异构体，即所谓“反式脂肪 ，它是植物油经过氢化技术处理后形成的人造脂肪。与一般植物油成分相比，反式脂肪具有耐高温、不易变质、延长食品保质期等作用。自从 20 世纪初被发明之后，反式脂肪在日常生活中的使用范围极为广泛，例如使用于涂抹面包、增加口感及润滑度所用的油脂；而用于油炸的油脂、起酥油、人造奶油、奶精、代可可脂（大量用于生产巧克力）等，这些也都是前述经过氢化过程后所制造出来的反式油脂
