食品化学思考题.docx
《食品化学思考题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《食品化学思考题.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
食品化学思考题
蛋白质
1、蛋白质变性的机制、影响因素及其对功能和结构的影响。
1机制:
由于外界因素的作用,使天然蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。
不包括一级结构的变化。
2影响因素:
物理因素
热、冷冻、流体静压、剪切、辐照、界面
化学因素
Ph、金属和盐、有机溶剂、有机化合物的水溶液
3对其功能结构的影响:
物理性质的改变
凝集、沉淀
流动双折射
黏度增加
旋光值改变
紫外、荧光光谱发生变化
化学性质的改变
酶水解速度增加
分子内部基团暴露
生物性能的改变
抗原性改变
生物功能丧失
2、蛋白质的功能性质有哪些?
举例说明蛋白质功能性质在食品工业的应用。
水合性质
蛋白质与水的相互作用
湿润性、黏着性、分散性、溶解度、黏度
表面性质
蛋白质在极性不同的两相间起作用
乳化性、成膜性、起泡性
结构性质
蛋白质的相互作用
弹性、沉淀、胶凝作用
感官性质
颜色、气味、口味、咀嚼度
3、蛋白质的乳化性质、影响因素及其评价方法?
影响因素:
1疏水性:
正相关
2溶解度:
正相关
3Ph:
Ph=Pl溶解度小时,降低;Ph=Pl溶解度大时,乳化较好
(明胶、卵清蛋白在Pl时有良好乳化能力;而大多数如大豆蛋白、花生蛋白,非Pl时乳化性能更好)
4加热:
降低乳状液稳定性。
适当热诱导蛋白质变性可以增强乳化作用。
5添加小分子表面活性剂:
如磷脂与蛋白质在界面上竞争吸附,使蛋白质乳化性能下降。
测定方法:
1乳化能量或乳化能力EC:
乳浊液相转变之前,每克蛋白质能乳化油的体积。
2乳化活性指数:
根据蛋白质质量和界面总面积A可计算出乳化活力指标EAI
3乳状液稳定性Es
4、蛋白质的食品加工和贮藏中发生的物理、化学和营养变化?
举例说明如何利用和防止?
有利
有害
热处理
促进蛋白质消化
色氨酸被破坏
低温处理
阻止微生物生长
碱处理
脱水处理
辐照处理
变性
机械处理
面团
变性
其他
与脂类反应、与亚硝酸产生致癌物
5、蛋白质的起泡性的评价和影响因素,以及对食品泡沫形成与破坏的影响?
影响因素:
1蛋白质的分子性质
2蛋白质浓度:
2~8%,随浓度增加起泡性增加;超过10,气泡变小,泡沫变硬
3温度:
适当加热处理提高起泡性,过热损坏起泡能力
4Ph:
接近或Pl时,提高起泡能力和泡沫稳定性;在Pl时蛋白溶解度很低,形成泡沫少但稳定性高
5盐:
NaCl增大膨胀量但降低泡沫稳定性;Ca2+和Mg2+形成盐桥提高泡沫稳定性
6糖:
损坏起泡能力提高稳定性
7脂:
降低稳定性
8搅打:
过度降低稳定性
6、食品中常见蛋白质的特点以及实践中的特点?
肉类蛋白
牛乳蛋白质
鸡蛋蛋白质
鱼类蛋白质
蔬菜蛋白质
谷物蛋白质
油料种子蛋白质
植物叶蛋白
脂质
1、如何认识脂肪的结晶特性和同质多晶体。
2、油脂自动氧化历程包括哪几步?
影响脂肪氧化的因素?
机理:
在光或金属的催化下,活化的不饱和脂肪酸及其甘油酯与基态氧发生的自由基反应,包括链引发、链传递、链终止。
链引发
RH——R•+H•
活化能高,速度慢。
吸氧少,油脂品质改变少
链传递
R•+O2——ROO•
ROO•+RH——ROOH+R•
活化能低,速度快。
吸氧多,油脂品质变劣
链终止
R•+R•——R-R
ROO•+R——ROOR
ROO•+ROO•——ROOR+O2
生成二聚体或多聚体。
吸氧缓慢,趋于停止。
影响因素:
脂肪酸与甘油酯的组成
不饱和度、双键位置、顺反构型
氧
氧浓度较低时,氧化速率与氧浓度成正比
温度
>50度,生成环状过氧化物
水分活度
过低加速脂肪氧化酸败
表面积
正相关
光和射线
可见光、紫外光和高能射线不仅能够促进氢过氧化物分解,还能引发自由基
助氧化剂
过度金属元素催化脂类氧化反应,缩短诱导期提高氧化速度
抗氧化剂
延缓或减慢油脂反应速率的物质
光敏氧化和自动氧化的区别:
1氧处于不同的量子能态
2形成氢过氧化物的历程不同
3光敏氧化速度快,比自动氧化快1500倍
4光敏氧化中单重态氧起着自由基活性引发剂的作用,而产生自动氧化最初的几个自由基是引起自动氧化的重要原因
3、抗氧化剂的抗氧化机理?
使用时注意?
机理
注意事项:
1抗氧化剂尽早加入
2注意使用剂量
3注意抗氧化剂的溶解性
4常使用复合抗氧化剂,利用增效效应
5抗氧化剂要有较好的抗氧化性能
4、乳浊液失稳的机制?
乳化剂稳定乳浊液的机理如何?
如何选择乳化剂?
失稳机制:
1沉降:
重力作用导致分层
2聚集:
分散相液滴表面静电荷不足导致絮凝
3两相间界面膜破裂导致聚结。
乳化作用:
1增大分散相间的静电斥力
2增大连续相的黏度或生成有弹性的厚膜
3减少两相间界面张力
4微小固体粉末的稳定作用
5形成液晶相
乳化剂的选择:
亲水—亲脂平衡HLB:
为7时,在水、油中溶解度几乎相等,低亲油,高亲水。
>7制水包油,<7制油包水
5、油脂的塑性及其影响因素?
一定外力下,表观固体脂肪具有的抗变形能力。
影响因素:
1固体脂肪指数(SFI):
固液比适当时,塑性最好
2脂肪的晶型:
β′型结晶可塑性强;β结晶塑性较差
3融化温度范围:
熔化开始到结束温差越大,脂肪可塑性越大。
6、油脂精炼的步骤和原理是什么?
沉降
过滤法或者离心法除去不溶杂质
脱胶
加热水、通水蒸气:
脱胶溶性杂质;
脱酸
碱中和:
除去游离脂肪酸
脱色
吸附:
叶绿素、类胡萝卜素;活性炭、白陶土等吸附剂,最后过滤除去吸附剂
脱臭
减压蒸馏:
除去油脂氧化产物
7、常见的油脂氧化的评价方法有哪些?
1过氧化值POV
2硫代巴比妥酸TBA法
3碘值IV
4活性氧法AOM
5史卡尔法
6仪器分析法
7酸价AV
8皂化价SV
9二烯值DV
8、酯交换的目的
碳水化合物
1、麦拉德反应机理、影响因素及其对食品的影响?
又称为羰氨反应,指羰基化合物与氨基化合物缩合、聚合反应生成类黑色素的反应。
机理:
初期阶段
羰氨缩合和分子重排——果糖基胺
中期阶段
1)果糖基胺脱水形成HMF(羟甲基糠醛)
2)果糖基胺脱去胺残基重排生成还原酮
3)氨基酸与二羰基化合物的作用
末期阶段
1)醇醛缩合
2)生成黑色素的聚合反应
影响因素:
羰基化合物
ɑ、β-不饱和醛>ɑ-双羰基化合物>醛>酮
五碳糖是六碳糖的10倍
单糖>双糖
氨基化合物
胺类>碱性氨基酸>酸性氨基酸>肽类>蛋白质
温度
温度上升10℃,褐变速度提高3-5倍
小于20℃,速度较慢
大于30℃,速度很快
水分
10~15%时速度最快,完全干燥或者高湿度时慢
PH
PH>3,随PH升高而加快,PH=7.8~9.2时最快
金属离子
Cu2+、Fe2+、Fe3+促进褐变,
Ca2+与氨基酸结合生成不溶性化合物,抑制褐变
抑制剂
SO2、亚硫酸盐在初期阶段抑制,但不能防止氨基酸营养损失
对食品品质的影响:
1)产生深颜色及风味物质,需要或者非需要
2)营养成分损失:
必需氨基酸特别是赖氨酸损失严重
3)罐头食品会产生涨罐
4)产生的类黑精色素可能导致突变
2、糖类在酸性和碱性溶液中的反应及其结果
酸水解:
糖苷键在酸性条件下易水解
碱水解:
一般情况下,多糖在碱性条件下很稳定,但是果胶可以发生水解
3、果胶的性能及其凝胶形成的机理
果胶的性能:
酸性或碱性条件
水解
高温强酸条件
糖醛基脱羧作用
水中溶解度
与聚合度成反比,与酯化程度成正比
果胶酸溶解度小,但其衍生物大
果胶分散溶液是高粘度溶液
黏度与分子链长度成正比
凝胶的形成:
高度水合的果胶脱水和电中和而形成的凝聚体
4、淀粉糊化和老化的原理
淀粉的糊化:
β淀粉在适当的温度(60~80℃)在水中溶胀、崩裂,形成均匀的糊状溶液的过程的过程。
糊化的本质:
淀粉粒中有序或无序的分子间氢键断裂,分散在水中形成一种胶体溶液。
糊化的三个阶段:
可逆吸水阶段
水分进入淀粉粒的非结晶部分,淀粉通过氢键与水分子作用,颗粒体积膨胀,冷冻干燥可以复原
不可逆吸水阶段
温度升高至糊化温度,水进入淀粉粒内部,不可逆大量吸水,体积膨胀,黏度大增
淀粉粒的解体
高温阶段,淀粉分子全部溶解,黏度达到最大
影响糊化的因素:
水分活度
正比
酯类及其衍生物
可与淀粉形成包合配合物,阻止水分进入,使其不易糊化
PH
4~7内对糊化影响小;
>10,显著增加糊化速度;
<4时,淀粉水解,黏度急剧降低
淀粉结构
支链淀粉比直链淀粉易糊化
淀粉老化:
经过糊化的ɑ-淀粉在室温下或低于室温下放置,ɑ-淀粉分子可以自动排列成序,相邻分子间可氢键逐步恢复形成致密、高度结晶化的淀粉分子,淀粉糊变得不透明,甚至产生凝结和沉淀的现象。
老化相当于糊化的逆过程。
影响老化的因素:
淀粉结构
直链比支链易老化;
中等长度的直链淀粉最易老化
含水量
30~60%最易老化;
<10或大量水中不易老化
温度
2~4℃最易老化;
>60℃,<-20℃,不易老化
PH
4-7易老化;
<4或>9不易老化
5、淀粉的改性及其在食品中的应用
方法
特点
应用
酸改性淀粉
25~55℃,盐酸或硫酸
溶于沸水,流动性好,不易老化,冷凝变成坚硬凝胶
制造糖果
醚化淀粉
50℃,醚化剂,碱性条件
提高溶胀性和稳定性,
降低糊化温度,提高黏度
磷酸化淀粉
酯化淀粉的一种
低糊化温度,提高黏度,不易老化,冷冻-解冻耐力好
冷冻食品广泛使用
氧化淀粉
粘度低,不易凝冻
增稠剂,糖果成型剂
硝酸淀粉
硝酸、硫酸
炸药。
炮弹,手榴弹
交联淀粉
甲醛
合成大分子
接枝淀粉
淀粉塑料(生物降解)
6、多糖的结构、性能及其在食品中的应用
结构:
线状或者分支
性能及应用:
性能
解释
应用
溶解性
多糖有大量羟基,亲水性好,易于水合
多糖溶液冷冻浓缩时,会和部分水形成玻璃态体,提高产品质量和稳定性
黏度和稳定性
粘度高:
溶液中线性分子旋转和伸屈时占有很大的空间,分子间彼此碰撞高,产生摩擦,消耗能量,因而粘度高
增稠、胶凝
凝胶
多糖或蛋白质等高聚物分子能形成海绵状的三维网状凝胶结构,通过氢键、疏水相互作用、范德华力、离子桥联等形成
果冻、甜食凝胶
生理活性
膳食纤维:
难被人体消化吸收的多糖类碳水化合物
改变肠道微生物组成
对阳离子有结合交换能力
水解
酶水解、酸水解、碱水解
碱液有助于水果去皮
维生素和矿物质
1、常见维生素学名,主要生理作用,缺乏症状,加工中的变化
维生素
生理作用
缺乏
来源
脂溶性
维生素A
存在于动物组织中如肝脏、牛肉、蛋黄、牛乳;
植物中没有。
维生素D
调节机体Ca、P代谢;
神经内分泌-免疫调节激素;
维持血液中正常氨基酸浓度;
抗婴儿的佝偻病和成人的骨质疏松
动物性食品中,鱼肝油中含量最高;鸡蛋、牛乳、黄油中少
维生素E
抗氧化
动植物食品中,几乎所有绿色植物,棉籽油,大豆油
水溶性
维生素C
1)维持细胞正常代谢,保护酶活性
2)对铅化物、苯以及细菌毒素有解毒作用
3)有利于铁吸收,参与铁蛋白合成
4)防止毛细血管脆性增加,有利于组织创伤的愈合
5)扩张冠状动脉
6)体内良好的自由基清除剂
植物组织,水果蔬菜;
唯一的动物来源是牛乳和肝脏
维生素B1硫胺素
与糖代谢有关;
参与磷酸戊糖途径,是唯一能产生核糖以供合成RNA的途径
损坏神经血管系统;
脚气病
动植物食品,全粒小麦、动物内脏、瘦猪肉、鸡蛋、马铃薯中丰富
维生素B2核黄素
机体代谢中的辅酶作用;
电子载体作用
动物食品,肝,肾,心,奶,蛋;绿色蔬菜和豆类
More——
脂溶性:
ADEK
硫胺素(B1)
核黄素(B2)
泛酸(B3)
B6
水溶B12
烟酸B5
维生素C
叶酸
生物素
2、有关食品中矿物质吸收利用的基本性质
矿物质在水中的溶解度和化学形式
Fe3+难溶不易吸收,Fe2+好吸收
螯合效应
铁过多抑制ZnMn吸收
金属离子间相互作用
Vc有利于Fe吸收,Vd促进Ca吸收
食物配体
多酚可与FeCu螯合,利于吸收
人体生理状态
食物营养组成
3、影响加工食品中维生素及矿物质含量水平的因素有哪些
维生素在食品加工中的变化:
1)成熟度
2)不同部位
3)采后和宰后处理的影响
4)加工程度
5)热加工
6)产品贮藏中维生素损失
7)化学添加物和食品成分
食品的风味物质
1、味觉的相乘相消概念
消杀?
一种物质往往能减弱或者抑制另一物质味感的作用
2、苦味的典型
1.茶叶、可可、咖啡中的生物碱
2.啤酒中的苦味物质(萜类)
3柑橘中的苦味物(糖苷)
主要苦味物质:
柚皮苷、新橙皮苷
4.氨基酸及多肽类
5.盐