食品化学习题集
160 ℃ 酱肉香型
利用美拉德反应生产肉类香精,全蛋粉生产中加葡萄糖氧化酶防止葡萄糖参与美拉德反应引起褐变。 不利方面: 营养损失,特别是必须氨基酸损失严重;产生某些致癌物质 有利方面:褐变产生深颜色及强烈的香气和风味,赋予食品特殊气味和风味. 9. 斯特勒克降解反应
在褐变反应中有二氧化碳的放出二氧化碳产生的原因(过程)
在二羰基化合物存在下,氨基酸可发生脱羧、脱氨作用,成为少一个碳的醛,氨基则转移到二羰基化合物上(该反应称为斯特勒克降解反应)。
通过同位素示踪法,发现斯特勒克降解反应在褐变反应体系中即使不是唯一的,也是主要的产生二氧化碳的来源。 10 .影响多糖水解的因素
A.结构
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α-异头物水解速度>β-异头物 呋喃糖苷水解速度> 吡喃糖苷 ?-D糖苷水解速度> ?-D糖苷
糖苷键的连接方式 ? ?
?-D: 1?6 < 1 ?2 < 1?4 < 1 ?3 ? -D: 1?6 < 1?4 < 1?3 < 1?2
聚合度(DP)大小 ? B.环境
?
温度
水解速度随着DP增大而明显减小
温度提高,水解速度急剧加快。
?
酸度:
单糖在pH3~7范围内稳定;
糖苷在碱性介质中相当稳定, 但在酸性介质中易降解。 11.CD的特点及在食品工业中的应用
特点:高度对称性,中空圆柱形结构,-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。
应用:食品行业:做增稠剂,稳定剂,提高溶解度(做乳化剂),掩盖异味等等。 A.食品保鲜
将CD和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。 B.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。 C.作为固体果汁和固体饮料酒的载体。 D.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。 E.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。 六、论述题
1 试述非酶褐变对食品质量的影响。
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(1)非酶褐变对食品色泽的影响
非酶褐变反应中产生二大类对食品色泽有影响的成分,其一是一类分子量低于1000水可溶的小分子有色成分;其二是一类分子量达到100000水不可溶的大分子高聚物质。 (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一些化学物质,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糊味的主要成分。
(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和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ε-氨基的赖氨酸最为敏感。糖及Vc等损失:可溶性糖及Vc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Vc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面的作用,将影响到人体的老化和糖尿病的形成。 2 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一些不被消化吸收的并具有某些功能的低聚糖,它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殖,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1~3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味剂,它也是一种防龋齿的甜味剂。 (3)低聚木糖
是由2~7个木糖以β-1,4糖苷键结合而成的低聚糖,它在肠道内难以消化,是极好的双歧杆菌生长因子,每天仅摄入0.7g即有明显效果。 (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β-1,4糖苷键连接起来的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖。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。 3 膳食纤维的生理功能。
(1)营养功能
可溶性膳食纤维可增加食物在肠道中的滞留时间,延缓胃排空,减少血液胆固醇水平,减少心脏病、结肠癌发生。不溶性膳食纤维可促进肠道产生机械蠕动,降低食物在肠道中的滞留时间,增加粪便的体积和含水量、防止便秘。 (2)预防肥胖症和肠道疾病
富含膳食纤维的食物易于产生饱腹感而抑制进食量,对肥胖症有较好的调节功能。此外,可降低肠道中消化酶的浓度而
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降低对过量能量物质的消化吸收;与肠道内致癌物结合后随粪便排出;加快肠腔内毒物的通过,减少致癌物与组织接触的时间。
(3)预防心血管疾病
膳食纤维通过降低胆酸及其盐类的合成与吸收,加速了胆固醇的分解代谢,从而阻碍中性脂肪和胆固醇的胆道再吸收,限制了胆酸的肝肠循环,进而加快了脂肪物的排泄。 (4)降低血压
膳食纤维促使尿液和粪便中大量排出钠、钾离子,从而降低血液中的钠/钾比,直接产生降低血压的作用。 (5)降血糖
膳食纤维可吸附葡萄糖,减少糖类物质在体内的吸收和数量,延缓吸收速度。 (6) 抗乳腺癌
膳食纤维减少血液中诱导乳腺癌雌激素的比率。 (7) 抗氧化性和清除自由基作用
膳食纤维中的黄酮、多糖类物质具有清除超氧离子自由基和羟自由基的能力。 (8)提高人体免疫能力
食用真菌类提取的膳食纤维具有通过巨噬细胞和刺激抗体的产生,达到提高人体免疫力的生理功能。 (9)改善和增进口腔、牙齿的功能
增加膳食中的纤维素,则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会,使口腔保健功能得到改善。 (10)其它作用
膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率与发病程度有很大的关系。
4.试回答果胶物质的基本结构单位及其分类。果胶在食品工业中有何应用?何谓高甲氧基果胶?阐明高甲氧基果胶形成凝胶的机
理。 ①结构
均匀区: α-D-吡喃半乳糖醛酸 毛发区: α-L-鼠李吡喃糖基 ②分类 以酯化度分类
酯化度(DE):醛酸残基(羧基)的酯化数占D-半乳糖醛酸残基总数的百分数。 高甲氧基果胶— HM DE>50% 低甲氧基果胶— LM DE<50% 1)
原果胶: (protopectin)
高度甲酯化的果胶物质。只存在于植物细胞壁中,不溶于水。未成熟的果实和蔬菜中,它使果实,蔬菜保持较硬的质地。 2)
果胶:( Pectin)
部分甲酯化的果胶物质。存在于植物汁液中。 3)
果胶酸:(Pectic acid)
不含甲酯基,即羟基游离的果胶物质。
原果 胶果胶 果胶酸 甲酯化程度下降 ④果胶凝胶的形成
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条件 脱水剂(蔗糖,甘油,乙醇)含量60-65%,pH2-3.5,果胶含量0.3-0.7%,可以形成凝胶。 机制 脱水剂使高度含水的果胶分子脱水以及电荷中和而形成凝集体。
⑤影响凝胶强度的因素
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凝胶强度与分子量成正比 凝胶强度与酯化程度成正比
酯化程度越大,凝胶强度越大。
完全酯化的聚半乳糖醛酸的甲氧基含量为16.32%,以此 作为100%酯化度。
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甲氧基含量>7,称为高甲氧基果胶。
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甲氧基含量≤7,称为低甲氧基果胶。(或低果胶酯)
5亲水功能(吸湿性或保湿性)
1)吸湿性:指糖在空气湿度较高时吸收环境中水分的性质。 2)保湿性:指糖在较低空气湿度环境下保持水分的性质。 3)吸湿性顺序:果糖、转化糖> 葡萄糖、麦芽糖>蔗糖>乳糖 不同种类的食品对糖的吸湿性和保湿性的要求不同。
应用实例:面包、糕点和软糖应选择吸湿性大的果糖或果葡萄浆;而硬糖、酥糖及酥性饼干则应选择吸湿性小的葡萄糖。 4)结晶性
蔗糖、葡萄糖易结晶,果糖、转化糖不易结晶。 生产硬糖果时,……. 5)其它性质
①糖液的渗透压随浓度增高而增大,相同浓度下,分子量小的分子数目多,渗透压大。 ② 粘度
③糖液的冰点糖液较纯水溶液下降。浓度高、分子量小的下降多。 ④糖抗氧化性, 氧气在糖液中的溶解度低于水中的溶解度。
七 、写出下列化合物的名称或结构,并指出其在食品中的功能或毒性。
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八、完成反应方程式
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