-
第一章
绪
论
1
、
名词解释
食品化学：是一门研究食品的组成、特性 及其产生的化学变化的科学。主要涉及细
菌学、化学、生物化学、生理化学、植物学、动物学、分子生物 学和工程学的综合性学
科。
食品科学：食品体系的化学、结构、营养、毒 理、微生物和感官性质以及食品体系
在处理、转化、制作和保藏中发生变化这两方面科学知识的综合。< br>
2
、
食品变质的原因有哪些？
1
褐变：酶促、非酶促
；
2
脂类：水解、氧化
；
3
蛋白质：变性、交联、水解
；
4
糖类：水解、多糖合成、酶解
；
5
色素：降解、变色
3
、
试述食品中主要的化学变化对食品品质安全性的影响？
食品中主要的化学变化是酶促 褐变、非酶促褐变、脂类水解、脂类氧化、蛋白质变
性、蛋白质交联、蛋白质水解、低聚糖褐多糖的水解 、多糖的合成、糖酵解和天然色素
的降解等，这些反应的发生降导致食品品质的改变或损坏食品的安全性 。
4
、
食品化学的研究方法有何特色？
食品 化学的研究方法区别于一般化学的研究方法，是把食品的化学组成、理化性质
及变化的研究同食品的品质 或安全性变化研究联系起来。因此，从实验设计开始，食品
化学的研究就带有揭示食品品质或安全性变化 的目的，
并且把实际的食品体系和主要食
品加工工艺条件作为实验设计的重要依据。由于食品是 一个非常复杂的体系，再食品的
配制、加工和储藏过程中将发生许多复杂的变化，因此为了给分析和综合 提供一个清晰
的背景，通常采用一个简化的，模拟的食品体系来进行实验，再将所得的实验结果应用于真实的食品体系。可是这种研究方法由于使研究的对象对于简单化，由此得到的结果
有时很难解释 真实的食品体系中的情况。
5
、简述食品化学的学科特点。
1
以化学为基础，融生理学、动物学、植物学、营养学、生物化学、细胞学、医○
药学、毒理学、微生物学、食品加工工艺学、食品贮藏学等诸多学科为一体；是一门交
叉 性、综合性学科；
○
2
从分子 水平研究食品物质、食品物质的化学变化及食品加工、储藏技术，其认
识和说明问题最为深刻；
○
3
研究过程需要最先进的科学理论和技术，研究起点高；
○
4
既有强烈的理论和基础研究色彩，也有浓厚的应用和开发背景；
○
5
是食品科学的一门基础性、支柱学科。
第二章
水
分
1
、每个水分子最多能够与另外几个水分子通过氢键结合？
水分子的四面体结构。每个水分子最多能够与另外
4
个水分子通过氢键结合。
2
、水的体积与水的温度变化的规律是什么？请解释之。
水分子间氢键的键合程度取决于温度。在
0
℃时，冰中水分子的 配位数为
4
，最邻
近的水分子间的距离为
0.276nm
，
冰溶化时一部分氢键断裂，
同时，
刚性结构受到破坏，
水分子自身重新排列成为更紧密 的网络结构，
这与大量氢键的扭曲变形和熔化潜热的输
入有关。随着温度上升、水的配位数增多 。例如，水在
1.5
℃和
8.3
℃时的配位数分别为
4.4
和
4.9
。而邻近的水分子之间的距离则随着温度升高而加大，从
0
℃时的< br>0.276nm
增
至
1.5
℃时
0.29nm
和8.3
℃时的
0.305nm
。显然，水的密度随着邻近分子间距离的增大
而降低，当邻近水分子平均数增多时其结果是密度增加，所以冰转变成水时，净密度增
大，当继续升温 和加热至
3.98
℃时密度可达到最大值。此后随着温度继续上升即密度开
始逐渐下降 ，这是由于热膨胀使邻近水分子间的距离增大。
3
、什么是结合水？根据结合水被结合的牢固程度的不同，结合水可分为哪几种形式？
结合水是存在于溶质及其它非水组分邻近的水，与同一体系中的体相水相比，它们
呈现出与同一 体系中体相水显著不同的性质。
分类：
化合水或构成水
(constitutional water)
：
结合最强的水，
已成为非水物质的整体部分。
邻近水
(vicinal
water)
：占据着非水成分的大多数亲水基 团的第一层位置，与离子
或离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水。
多层水
(multilayer water)
占有第一层中剩下的位置以及在邻近水的外层形成的几个
水层。
4
、
什么是水分活度
a
w
？比较冰点以上和冰点以下的水分活度
aw
。
水分活度是指食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
比较冰点以上和冰点以下
a
w
在冰点以上，
a
w
是样品组成与温度的函数，前者是主要的因素；
在冰点以下，
a
w
与样品的组成无关，而仅与温度有关，即冰相存 在时，
a
w
不受
所存在的溶质的种类或比例的影响；
不能根据
a
w
预测受溶质影响的反应过程
，< br>不能根据冰点以下温度
A
w
预测冰点
以上温度的
a
w
；
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。
5
、什么是持水力？物理截留水的特点是什么？
持水力：描述由分子（通常 是以低浓度存在的大分子）构成的基体通过物理方式截
留大量水而阻止水渗出的能力。
特点：
1
切割或剁碎时不会流出。
2
性质几乎与纯水相同 。
3
易干燥除去、易冻结为
冰，
可作为溶剂。
4
整体流动被严格控制，
但个别分子的运动与一般稀盐溶液中的水分
子无异。
6
、结合水的概念有哪几种描述？
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；
结合水在高频电场下对介电常数没有重要的贡献，因此它的转动被与它缔合的物质
1
所限制；
结合水在低温（
-40C
?
或更低）下不能冻结；
结合水不能作为外加溶质的溶剂；
结合水在核磁共振实验中产生宽带；
结合水处在溶质和其它非水物质的邻 近位置，它的性质显著地不同于同一体系中体
相水的性质。
7
、如何理解水分吸着等温线的滞后现象？
引起食品解吸与回吸出现滞后现 象的原因大致是：
①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。②不规则形状产 生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分
需不同蒸气压
(
要抽出需
P
内
＞
P
外
，要填满即吸着时则需
P
外
＞
P
内
)
。
○
3
解吸作用时，因
组织改变，当再吸水时 无法紧密结合水分，由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的
水分活度。然而，对吸附滞后现象的确切 解释还有待于作进一步研究。由于滞后现象的
存在，由解吸制得的食品必须保持更低的
a
w
值才能与由回吸制得的食品保持相同的稳
定性。
8
、
北方生产的紫菜干运到南方销售时不易保存，为什么？
食品的 水分含量和它的腐败性之间存在着一定的关系，浓缩和脱水过程的主要目的
是降低食品的腐败性。
由于北方天气干燥，
南方空气潮湿，
因而能在北方保存的紫菜干
,
到了南方 湿润的地方，紫菜干与空气中的水缔合强度大，使得紫菜干的浓度下降，同时
食品的腐败性提高，因此不 易保存。
9
、水的理化性质与其类似物比较有何特殊性？为什么？
水与一些具有相似的分子量和相似的原子组成的分子的物理性质相比，
除了黏合度
外，其他性 质均有显著的差异。水的熔点，沸点比较高，介电常数，表面张力，热容和
相变热等物理常数比较高。< br>
用水分子的分子结构可以解释水的各种物理化学性质。
10
、水分含量与水分活度的关系如何？
水分含量是每位干物质质量中水的 质量。
水分活度是指食品中的蒸汽压和该温度下
纯水的饱和蒸汽压的比值。
在高含水量食品中，水分活度接近于
1
，当含水量低于干物重时，水分活度值小于
1< br>，当食品中含水量较低时，水分活度的轻微变动即可引起水分活度的极大改变。
11
、离子对水的净结构的影响？
1
通过水合能力，改变水的结构 ；
2
影响水的介电常数；
3
决定胶体粒子周围双电层
的厚度；
4
显著影响水对其它非水溶质和悬浮物质的相容程度；
5
离子的种类和数量
也影响蛋白质的构象和胶体的稳定性。
第三章
碳水化合物
1
、
简述低聚果糖的生理功能。
1
增殖双歧杆菌；
2
难水解，是一种低热量糖；
3
水溶性食物纤维；
4
抑制腐败菌，
维护肠道健康；
5
防止龋齿。
2
2
、
简述环糊精的结构特点。
1
高度对称性；
2
圆柱形；
3-OH
在外侧，
C-H
和环< br>O
在内侧；
4
环的外侧亲水，中间
空穴是疏水区域；
5
作为微胶囊壁材，包埋脂溶性物质。
3
、
何谓
Ma illard
反应？如何抑制不期望的
Maillard
反应？
Maillard
反应：
还原糖
（主要是葡萄糖）
与游离氨基酸或氨基酸残基 的游离氨基发
生羰氨反应。反应物三要素：包括含有氨基的化合物（一般是蛋白质）
、还原糖和 一些
水。
抑制
Maillard
反应的方法：
1
稀释或降低水分含量；
2
降低
pH
；
3
降低温度
；
4
除去一种作用物
；
5
加入葡萄糖转化酶，除去糖，减少褐变
；
6
色素形成早期加入还
原剂（亚硫酸盐）
4
、
什么是淀粉的糊化、老化？
糊化：
< br>加热破坏了结晶胶束区弱的氢键后，淀粉颗粒开始水合膨胀，结晶区消失，粘度
增加，双折射消失
在具有足够的水（至少
60%
）条件下加热淀粉颗粒达一特定温度（玻璃 化相变温
度）
，淀粉颗粒的无定形区由玻璃态转向橡胶态。
老化：
稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并通过氢键形成不溶性沉淀。
一般直链
淀粉易老化，直链淀粉愈多，老化愈快。支链淀粉老化需要很长时间。
5
、简述
O-
糖苷、
N-
糖苷的性质。
O-
糖苷的性质：
1
在中性和碱性条件下一般是稳定的；
2
在酸性条件下能被水解；
3
可被糖苷酶
水解。
N-
糖苷的性质：
1
稳定性不如
O-
糖苷；
2
在水中容易水解
,< br>使溶液的颜色变深，
黄色变为暗棕色，
导致
Maillard
褐变；< br> 3
有些相当稳定
6
、
述果胶
(HM
和
LM)
的性能及其凝胶形成的机理
。
果胶的性能：果酱与果冻的胶 凝剂，还有在生产酸奶时用作水果基质。作为增稠剂
和稳定剂，
HM
果胶可应用于乳制 品，
它在
PH3.5
—
4.2
范围内能阻止加热时酪蛋白聚集，适用于径巴氏杀菌或高温杀菌的酸奶。酸豆奶以及牛奶与果汁的混合物，也能应用于蛋
黄酱，番茄酱 ，混浊型果汁，饮料以及冰淇淋等。
凝胶形成的机理：
HM
果胶溶液必须在 具有足够的糖和酸存在的条件下才能胶凝，
又称为糖一酸一果胶凝胶，当果胶溶液
PH
足够低时，羧酸盐基团转化为羧酸基团。因
此，分子不再带电荷，分子间斥力下降，水合程度降低，分子 间缔合形成凝胶。凝胶是
由果胶分子形成的三维网状结构，同时水和溶质固定在网孔中。
LM
果胶（
DE<50
）必须在二价阳离子（如
Ca
）存在情况 下形成凝胶，胶凝的机理
是由不同分子链的不同分子链的均匀区间形成分子间接合区，胶凝能力随
DE
的减少而
增加。
7
、简述糖类在酸性与碱性溶液中的反应及其结果。
3
酸性溶液：很微弱的酸度能促进
α
和
β
异构体的转化，在 温室下，稀酸对糖的稳定
性无影响，但在较高温度下，发生复合反应生成低聚糖。
糖 和强酸共热则脱水生成糖醛，糖的脱水反应与
PH
有关，同时有色物质的生成随反应
时 间和浓度的增加而增加。
碱性溶液：稀碱溶液处理单糖，能形成某些差向异构体的平衡体的平 衡体系，发生
烯醇化作用和异构化作用，在浓碱的作用下，糖分解产生较小分子的糖，酸。醇，醛等化合物在有氧化剂存在是，己糖受碱性作用，先发生连续烯醇化，然后在氧化剂存在的
条件下从双键 处裂开，生成含
1
，
2
，
3
，
4
和
5
个碳原子的分解物。若没有氧化剂存在
时，则碳链断裂的位置为距离双键的第二个单键上。 在浓碱环境中，糖除了分解外，随
碱浓度的增加，或加热作用时间的延长，糖还会发生内氧化与重排作用 生成羧酸，单糖
在碱性溶液中不稳定，易发生异构化和分解作用。
8
、简述
CMC
的特性。
1
钠盐
CMC
溶于水；
2
一般，假塑性流体；
3
高
DP
低
DS
，触变性；
4
带负电的长
链棒状分子，高度伸展；
5
溶液稳定，粘度高；
6
高温、酸性条件下降解；
7
酸性条
件下稳定蛋 白质体系。
第四章
脂
类
1
、名词解释：同质多晶
、介晶相。
同质多晶：化学组成相同，晶型不同的物质，在熔融态时具有相同的化学组成与性
质。
介晶相：性质介于液态和晶体之间，由液晶组成。
2
、简述食品加工中乳化剂的功能。
乳化剂：由亲水基和亲油基组成的双亲分子。
功能：
1
控制脂肪 球滴聚集，增加乳状液稳定性；
2
在焙烤食品中减少老化趋势，
以增加软度；
3
与面筋蛋白相互作用强化面团；
4
控制脂肪结晶，改善产品的稠度。
3
、影响油脂氧化速率的因素有哪些？
脂肪酸及甘油酯的组成；氧；温度；水分；表面积；助氧化剂；光和射线；抗氧化
剂。
4
、简述自动氧化与何谓光敏氧化的特征。
自动氧化的特征：
1< br>干扰自由基反应的物质会抑制脂肪的自动氧化速度；
2
光和产
生自由基的物质能 催化脂肪的自动氧化；
3
反应产生大量氢过氧化物；
4
纯脂肪物质的
氧化需要一个相当长的诱导期。
光敏氧化的特征：
1
不产生自由基；
2
双键的顺式构型改变成反式构型；
3
与氧浓度
无关；
4
没有诱导期；
5
光的影响远大于氧浓度的影响；
6
受自由基抑制剂的影响，< br>但不
受抗氧化剂影响；
7
产物是氢过氧化物。
5
、
在油炸过程中，油与食品发生了哪些变化？
油炸用油的物化变化：形成大量挥发性化合物；水解产生游离脂肪酸；
粘度增加；
颜色变暗；
碘值下降；
折光指数改变；
表面张力减少；
形成泡沫。
食品的性质变化：
水分不断从食品释放到热油中；
水蒸汽将油中的挥发物带走；
食
4
品本身或食品
-
油相互作用产生挥发物；
食品吸油；
食品本身的一些脂类释放到油中，
导致油的稳定性与原来的油炸用油不同；
食品的存在加快了油的变暗。
6
、油脂氧化与水分活度的关系如何？
油脂氧化反应的相对速率与水分活度 的关系密切，水分活度为
0.33
时氧化速率最
低，
当水分活度从
0
接近
0.33
时，
随着水分活度的增加，
氧化速度降低。
这 是因为十分
干燥的样品中添加少量的水，既能与催化氧化的金属离子结合，使催化效率降低，当水
分活度从
0.33
增至
0.73
，
随着水分活度的增大，
催化剂的流动性增大，
水中溶解氧增加，
分子溶胀，
暴露出更多的催化点位，
故氧化速率提高，
当水分活度大于
0.73
后，
水量增
加，使催化剂 和反应物被稀释，导致氧化速率降低。
7
、什么叫乳浊液？乳浊液失稳机制是什么？乳化剂稳定乳浊液的机制如何？
乳浊液：油、水互不相溶，但在一定条件下，两者却可以形成介稳态的乳浊液，其
中 一相似直径
0.1~50
微米的小滴分散在另一相中，
前者被称为内相或分散相，后者被称
为外相或连续相，乳浊液分为水包油型和油包水型。
乳浊液的失稳机制 ：乳浊液这种热力学上的不稳定体系，在一定条件下会出现分层、聚
凝，甚至凝结，这是因为：
1
、重力作用导致分层；
2
、分散相液滴表面静电荷不足导致
絮凝；
3|
两相间介膜破裂导致聚结。
乳化剂稳定乳浊液的机制；
1< br>增大分散相之间的静电斥力；
○
2
增大连续相的黏度或生成有弹性的厚膜；○
3
减少两相
○
间的界面张力；
○
4
微小固体 粉末的稳定作用；
○
5
形成液晶相。
8
、如何根据
HLB
值选择乳化剂？
HLB
值可表示乳化剂的亲水亲脂能力
HLB
值
1.5~3
3.5~6
适用性
消泡剂
油包水型的乳化剂
HLB
值
8~13
13~15
适用性
水包油的型乳化剂
洗涤剂
湿润型
溶化剂
7~9
15~18
9
、解释油脂酸败的原因，如何避免或减慢油脂的酸败？
油脂暴露于空气中 会自发地进行氧化作用，先生成氢过氧化物，氢过氧化物继而分
解产生低级醛、酮、羧酸等。这些物质具 有令人不快的嗅感，从而使油脂发生酸败（耗
败）
。
为了阻止含脂食品的氧化变质，< br>最普遍的办法是排除
O
2
，
采用真空或充
N
2
包装和
使用透气性低的有色或遮光的包装材料，并尽可能避免在加工中混入
Fe
、< br>Cu
等金属离
子，同时添加抗氧化剂及增效剂等。
第五章
蛋白质
1
、根据氨基酸的
PK’
，计算丙氨酸，谷氨酸和精氨酸的
p
I
值
丙氨酸
PI=(2.34+9.69)/2=6.015
谷氨酸
PI=
（
2.19+4.25
）
/2=3.22
精氨酸
PI=
（
9.04+12.48
）
/2=10.76
5
-
-
-
-
-
-
-
-
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