食品化学
第二章水
1. 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抱子由于几乎不含自 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。 自由水和结合水的特点。
答：结合水的特点：-40C下不以上不能结冰；不能做溶剂；不能被微生物利用。
自由水的特点：-40°C下不以上能结冰；能做溶剂；能被微生物利用；可以增加也可以 减少
答：(1)结合水的量与食品中有机大分子的极性基因的数量有比较固定的关系。
(2) 结合水的蒸气压比自由水低得多，所以在一定温度下自由水能从食品中分离出来， 且结合水的沸点高于一般水，而冰点却低于一般水。
(3) 自由水能为微生物利用，结合水则不能。 2. 简述水分活性与食品稳定性的关系。
答：水分活性与食品稳定性有着密切的关系。AW越高，食品越不稳定，反之，AW越低， 食品越稳定。这是因为食品中的化学反应和酶促反应是引起食品品质变化的重要原因，降低 AW值可以抑制这些反应的进行，从而提高食品的稳定性。食品的质量和安全与微生物密切 相关，而食品中微生物的存活及繁殖生长与食品水分活度密切相关。
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⑴大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行。⑵很多化学反应是属于离子反应。⑶很多化 学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行。⑷许多以酶为催化剂的酶促反应，水 有时除了具有底物作用外，还能作为输送介质，并且通过水化促使酶和底物活化。 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食品屮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，所有的微牛物几乎不能牛长。
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，又有抑 制作用。当
食品屮水分处在单分子层水(aw=0.35左右)时，町抑制氧化作用。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与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形 状，当食品屮aw=0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着aw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。 4. 吸湿等温线（MSI）：在一定温度条件下用来联系食品的含水量（用每单位干物质的含水 量表示）与其水分活度的图。三区域干区低水分区高水分区
5. 水分活度一一一个食品样品中水蒸气分压P与同一温度下纯水的饱和蒸气压P。之比。 Aw=P/P0
6. 疏水水合作用
向水中加入疏水性物质，如坯、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，使得爛下降，此过程被称为疏水水合作用。 7. 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。 &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。 9. 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aw的关系而得到的吸着等温线, 称为解吸等温线。 10. 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aw 的关系而得到的吸着等温线，称为回吸等温线。 11. 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。 12. 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。 13. 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，aw=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）”。 14. 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。 15. 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aw的关系曲线。它在食品工业上的意义在于：
⑴在浓缩和干燥过程屮样品脱水的难易程度与aw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。
16.
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aw；
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。
第三章糖类
1. 淀粉的糊化淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂，形成均匀的糊状溶液的过程被称 为糊化。其本质是微观结构从有序转变成无序。
2. 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，被称为淀粉的老化。实质是糊化的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.
3. 美拉德反应食品中的还原糖（主要是葡萄糖）的拨基同游离氨基酸或蛋白质分子中氨基 酸残基的游离氨基之间的化学反应，又叫拨氨反应，会引起食品褐变。
4. 焦糖化反应一在没有氨基化合物存在的条件下，将糖和糖浆直接加热熔融， 在温度超过100°C时，糖分解变化形成黑褐色的焦糖，称为焦糖化反应。 5. 简述影响淀粉老化的因素
答：温度：2~4°C ,淀粉易老化,>60匸或<-20°C ,不易发生老化；含水豊含水量30-60%, 易老化，含水量过低（10%）或过高均不易老化；结构：直链淀粉比支链淀粉易老化（粉丝）; 聚合度：n中等的淀粉易老化，提高，不易老化；共存物的影响：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。
6. 试述膳食纤维的化学组成及生理功能。
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。 答：化学组成：⑴纤维状碳水化合物一纤维素。⑵基料碳水化合物一果胶、果胶类化合物和 半纤维素等。⑶填充类化合物一木质素。
生理功能：⑴预防结肠癌与便秘；⑵降低血
清胆固醇，预防由冠状动脉引起的心脏病；⑶改善末梢神经对胰岛素的感受性，调节糖尿病 人的血糖平衡；⑷改变食物消化过程，增加饱腹感；⑸预防肥胖症、胆结石和减少乳腺癌的 发生率等。
7. 影响淀粉糊化的因素有哪些。
影响淀粉糊化的因素很多，首先是淀粉粒中直链淀粉与支链淀粉的含量和结构有关, 其他包括以下一些因素。
（1） 水分活度。食品中存在盐类、低分子量的碳水化合物和其他成分将会降低水活 度，进而抑制淀粉的糊化，或仅产生有限的糊化。
（2） 淀粉结构。当淀粉中直链淀粉比例较高时不易糊化，甚至有的在温度100°C以
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