中国海洋大学食品化学简答题(2)

本站小编 福瑞考研网/2017-04-25



10    壳聚糖在食品工业中的应用。
壳聚糖的化学名为β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,具有诸多的生理作用。 (1)作为食品的天然抗菌剂。壳聚糖分子的正电荷和细菌细胞膜上的负电荷相互作用,使细胞内的蛋白酶和其它成分泄漏,从而达到抗菌、杀菌作用。 (2)作为水果的天然保鲜剂。壳聚糖膜可阻碍大气中氧气的渗入和水果呼吸产生二氧化碳的逸出,但可使诱使水果熟化的乙烯气体逸出,从而抑制真菌的繁殖和延迟水果的成熟。 (3)作为食品的天然抗氧化剂。当肉在热处理过程中,游离铁离子从肉的血红蛋白中释放出来,并与壳聚糖螯合形成螯合物,从而抑制铁离子的催化活性,起到抗氧化作用。 (4)保健食品添加剂。壳聚糖被人体胃肠道消化吸收后,可与相当于自身质量许多倍的甘油三酯、脂肪酸、胆汁酸和胆固醇等脂类化合物生成不被胃酸水解的配合物,不被消化吸收而排出体外。与此同时,由于胆酸被壳聚糖结合,致使胆囊中胆酸量减少,从而刺激肝脏增加胆酸的分泌,而胆酸是由肝脏中胆固醇转化而来的,这一过程又消耗了肝脏和血液中的胆固醇,最终产生减肥的功效。 (5)果汁的澄清剂。壳聚糖的正电荷与果汁中的果胶、纤维素、鞣质和多聚戊糖等的负电荷物质吸附絮凝,该体系是一个稳定的热力学体系,所以能长期存放,不再产生浑浊。(6)水的净化剂。壳聚糖比活性炭能更有效地除去水中的聚氯化联苯,与膨润土复合处理饮用水时,可除去饮用水地颗粒物质、颜色和气味,和聚硅酸、聚铝硅酸及氯化铁复合使用,可明显降低水的COD值和浊度。

11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。 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。 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-烯醇化而形成糠醛(当糖是戊糖时)或羟甲基糠醛(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-1-脱氧-2-酮糖较易裂解,产生1-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α-氨基酮类,这个反应又称为Strecker降解反应。 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。
脂类
1  脂类的功能特性有哪些?
脂类化合物是生物体内重要的能量储存形式,体内每克脂肪可产生大约39.7kJ的热量。机体内的脂肪组织具有防止机械损伤和防止热量散发的作用。磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质。脂类化合物是脂溶性维生素的载体和许多活性物质(前列腺素、性激素、肾上腺素等)的合成前体物质,并提供必需脂肪酸。在食品中脂类化合物可以为食品提供滑润的口感,光洁的外观,赋予加工食品特殊的风味。脂类化合物在食品的加工或储存过程中所发生的氧化、水解等反应,还会给食品的品质带来需宜的和不需宜的影响。此外,过高的脂肪摄入量也会带来一系列健康问题,例如增加了患肥胖症、心血管疾病、癌症的风险。

2  油脂的同质多晶现象在食品加工中的应用。
(1)    用棉子油生产色拉油时,要进行冬化以除去高熔点的固体脂这个工艺要求冷却速度要缓慢,以便有足够的晶体形成时间,产生粗大的β型结晶,以利于过滤。
(2)人造奶油要有良好的涂布性和口感,这就要求人造奶油的晶型为细腻的β´型。在生产上可以使油脂先经过急冷形成ɑ型晶体,然后再保持在略高的温度继续冷却,使之转化为熔点较高β´型结晶。
(3)巧克力要求熔点在35℃左右,能够在口腔中融化而且不产生油腻感,同时表面要光滑,晶体颗粒不能太粗大。在生产上通过精确的控制可可脂的结晶温度和速度来得到稳定的复合要求的β型结晶。具体做法是,把可可脂加热到55℃以上使它熔化,再缓慢冷却,在29℃停止冷却,然后加热到32℃,使β型以外的晶体熔化。多次进行29℃冷却和33℃加热,最终使可可脂完全转化成β型结晶。

影响同质多晶转化的因素:1.脂肪的种类 2.融化时的温度  3.冷却温度 4.脂肪的纯度
3  油脂的塑性是什么,主要取决于哪些因素?
塑性:有的脂肪在一定外力范围内,具有抗变形的能力,开始流动,当外力停止后,脂肪重新恢复原有稠度。可保持一定的外形,这种能力称为塑性。在一定温度范围内,脂肪中某些甘油三酯以固态存在,另外的甘油三酯一液体存在,这是脂肪称为塑性脂肪。
(1)油脂的晶型:油脂为β´型时,塑性最好,因为β´型在结晶时会包含大量小气泡,从而赋予产品较好的塑性;β型结晶所包含的气泡大而少,塑性较差。 (2)熔化温度范围:从开始熔化到熔化结束的温度范围越大,油脂的塑性也越好。 (3)固液两相比: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。

4  脂肪酸在三酰基甘油分子中分布的理论。
(1)均匀或最广分布:天然脂肪的脂肪酸倾向于可能广泛地分布在全部三酰基甘油分子中。 (2)随机分布:脂肪酸在每个三酰基甘油分子内和全部三酰基甘油分子间都是随机分布的。 (3)有限随机分布:动物脂肪中饱和与不饱和脂肪酸是随机分布的,而全饱和三酰基甘油的量只能达到使脂肪在体内保持流动的程度。 (4)1,3-随机-2-随机分布:脂肪酸在Sn-1,3位和Sn-2位的分布是独立的,互相没有联系,而且脂肪酸是不同的;Sn-1,3位和Sn-2位的脂肪酸的分布式随机的。 (5)1-随机-2-随机-3-随机分布:天然油脂中脂肪酸在甘油分子的3个位置上的分布是相互独立的。
5    食品中常用的乳化剂有哪些?
根据乳化剂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。 食品中常用的乳化剂有以下几类: (1)脂肪酸甘油单酯及其衍生物。 (2)蔗糖脂肪酸酯。(3)山梨醇酐脂肪酸酯及其衍生物。 (4)磷脂。

6  脂类氧化对食品的影响以及影响食品中脂类自动氧化的因素。
影响:1.使含脂肪食品产生各种异味和臭味,统称为酸败。2.降低食品的营养价值。3某些氧化产物可能具有毒性。4形成食品风味。因此,必要的氧化是必须的,例如产生典型的干酪或油炸食品香气。
(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,氧化速度越快,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速率略高,油脂中脂肪酸的无序分布有利于降低脂肪的自动氧化速度。 (2)温度 一般说来,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=0.3-0.7),氧化速率又加快进行,过高的水分活度(如aw大于0.8)时,由于催化剂、反应物被稀释,脂肪的氧化反应速度降低。 (6) 助氧化剂 一些具有合适氧化-还原电位的二价或多价过渡金属元素,是有效的助氧化剂,如Co、Cu、Fe、Mn和Ni等。可以缩短引发期,使氧化速率增大。 (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γ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。

7、    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α-碳、β-碳和γ-碳上形成氢过氧化物,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分解生成烃、酸、酮、丙烯醛等。 油炸的结果:色泽加深、黏度增大、碘值降低、烟点降低、酸价升高和产生刺激性气味。

8  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。 (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。

9、    酯交换及其意义。
酯交换是改变脂肪酸在三酰基甘油中的分布,使脂肪酸与甘油分子自由连接或定向重排,改善其性能。它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。 酯交换反应广泛应用在起酥油的生产中,猪油中二饱和酸三酰基甘油分子的碳2位置上大部分是棕榈酸,形成的晶粒粗大,外观差,温度高时太软,温度低时又太硬,塑性差。随机酯交换能够改善低温时的晶粒,但塑性仍不理想。定向酯交换则扩大了塑性范围。

10 乳有哪些类型?
小分散液滴的形成使两种液体之间的界面面积增大,并随着液滴的直径变小,界面面积成指数关系增加。由于液滴分散增加了两种液体的界面面积,需要较高的能量,使界面具有大的正自由能,所以乳状液是热力学不稳定体系,在一定条件下会发生破乳现象,破乳主要有以下几种类型: (1)分层或沉降:由于重力作用,使密度不相同的相产生分层或沉降。当液滴半径越大,两相密度差越大,分层或沉降就越快。 (2)絮凝或群集:分散相液滴表面的静电荷量不足,斥力减少,液滴与液滴互相靠近而发生絮凝,发生絮凝的液滴的界面膜没有破裂。 (3)聚结:液滴的界面膜破裂,分散相液滴相互结合,界面面积减小,严重时会在两相之间产生平面界面。
蛋白质
1  扼要叙述蛋白质的一、二、三和四级结构。
蛋白质的一级结构为多肽链中氨基酸残基的排列顺序,氨基酸残基的排列顺序是决定蛋白质空间结构的基础,而蛋白质的空间结构则是实现其生物学功能的基础。蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链中主链原子的局部空间排布即构象,不涉及侧链部分的构象。蛋白质二级结构的基本形式:α-螺旋结构和β-片层结构。蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折叠形成一定规律的三维空间结构,称为蛋白质的三级结构。除疏水作用外,维系蛋白质的三级结构的动力还有氢键、盐键、范德华力和二硫键等。具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质,其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。

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