华中农业大学二OO一年食品化学硕士研究生入学考试
一、名词解释(共10分,每题1分)
1.滞后效应
采用回吸的方法绘制的MSI和按解吸的方法绘制的MSI并不互相重叠的现象称为滞后效应。
2.改性淀粉
天然淀粉经过适当的化学处理、物理处理或酶处理,使某些加工性能得到改善,以适应特定的需要,这种淀粉称为变性淀粉。
3.必需氨基酸(并举一例)
人体不可缺少,机体内又不能合成的,必须从食品而补充的氨基酸,称为必需氨基酸。
4.助氧化剂
是一些具有合适氧化还原电位的二价或多价过渡金属,即使浓度低至0.1mg/kg,仍能缩短链引发期,使氧化速率加快。
5.定向酯交换
当酯交换反应在油脂熔点温度以下进行时,脂肪酸的重排是定向的,称为定向酯交换。
6.蛋白质的二级结构
多肽链骨架部分氨基酸残基有规则的周期性空间排列,即肽链中局部肽段骨架形成的构象。常见的二级机构有α-螺旋,β折叠、β转角等。7.维生素原
原来没有维生素活性但在体内能转变为维生素的物质称为维生素原,胡萝卜素就是维生素A原。
8.生物可利用性
指食品中某种营养成分经肠部吸收后在体内的利用率,包括吸收率、转化成活性形式的比例,在代谢中发挥的功能。
9.助色团
有些基团的吸收波段在紫外区,不可能发色,但当它们与发色团相连时,可使整个分子对光的吸收向长波方向移动,这类基团被称为助色团。
10.沙氏AH/B生甜团学说
风味单位(flavor unit)是由共价结合的氢键键合质子和位置距离质子大约3Å的电负性轨道产生的结合。化合物分子中有相邻的电负性原子是产生甜味的必须条件。其中一个原子还必须具有氢键键合的质子。氧、氮、氯原子在甜味分子中可以起到这个作用,羟基氧原子可以在分子中作为AH或B。
二、填空题(共10分,每空0.5分)
1.一般在刚好低于样品起始冰点几度时,以浓缩效应为主,化学反应速度加快,在正常冷冻贮藏温度(-18℃)时,以低温效应为主,化学反应速度降低。
2.β环状糊精是由 7 个D-葡萄糖以α-1,4苷键首尾相接形成的非还原性低聚糖,环外侧排列着许多羟基基团,具有亲水性,环孔穴内壁呈疏水性,故它具有保色,保香,乳化等特性。
3.反复使用的油炸油品质降低,粘度升高,碘值降低,酸价升高,发烟点降低。
4.构成蛋白质的氨基酸通常有 20 种,其中必需氨基酸有8种。蛋白质是其二、三、四级结构发生变化。
5.烹煮绿叶蔬菜宜不加盖,否则会因有机酸导致菜叶变黄,加碱可使叶绿素生成脱植基叶绿素而保绿,但会造成维生素的损失。
6.炒花生产生的香气是由加热反应所致。大蒜的气味是由酶直接作用所致。
三、判断题(共5分,每题1分)
1.水分活度越低,食品的稳定性越好。×
2.过氧化值是衡量油脂氧化程度的指标,过氧化值越低,说明油脂氧化程度越低。×
3.蛋白质食品经适当热处理后,营养价值提高。√
4.纤维素不能被人体消化,故无营养价值。×
5.果蔬类食品富含有机酸,故为酸性食品。×
四.简答题(共15分,每题3分)
1.试从糖的结构说明为何糖具有亲水性?并解释为何很纯并结晶完好的糖完全不吸湿?
答:(1)因为这类化合物含有许多亲水性羟基,羟基靠氢键键合与水分子相互作用。使糖及其聚合物发生溶剂化或者增溶,因而具有亲水性
(2)结晶很好的糖完全不吸湿,因为它们的大部分氢键键合位点已经形成了糖糖氢键。杂质可干扰糖分子间的作用力,主要是妨碍糖分子间形成氢键,使糖的羟基更容易和周围的水分子发生氢键键合。
2.一般化学反应的温度系数Q10仅为1-2,而蛋白质的变性温度系数可达600,为什么?据此说明高温短时灭菌的原理。
答:蛋白质变性是指蛋白质构象的改变,即二级、三级、或四级结构的较大变化,并不伴随一级结构的肽键断裂,而维持二级、三级和四级结构稳定性的各种相互作用的能量都很低。所以只要在小的温度范围的情况下就可以发生变性。
利用蛋白质的高系数,可采用高温短时灭菌,加热破坏食物中的有毒蛋白,使之失去生理活性。高温短时灭菌的原理:灭菌过程中,高温会使营养成分受到一定程度破坏。灭菌活化能大大高于营养物质分解活化能,因此应尽量减少灭菌时间和温度。从微生物死亡动力学方程可以看出,随着温度的升高,微生物的死亡速率加快,而且比营养物质分解速率快很多。因此高温短时灭菌可达到很好的灭菌效果,而营养物质破坏大大减少。这就是高温短时灭菌的理论基础,实践证明,在能达到完全灭菌的情况下,采用高温短时灭菌是有效的措施。
3.试述过氧化值并用化学方程式表示碘量法测过氧化值的原理。
答:过氧化值是指1kg油脂所含ROOH的毫摩尔数,POV用于衡量油脂氧化初期的氧化程度。
碘量法测定过氧化值:
ROOH+2KI→ROH+K2O
I2+2NaS2O3→2NaI+Na2S4O6
4.试述苹果、土豆去皮后变褐的机理,如何抑制褐变?
答:酶促褐变的机理:苹果、土豆中含有酚类物质,在完整的细胞中作为呼吸传递物质,在酚-醌之间保持这动态平衡,当苹果,土豆去皮后,细胞被破坏,氧就大量侵入,造成醌的形成和还原之间的不平衡,于是发生了醌的积累,醌再进一步氧化聚合形成褐色色素。
(2)酶促褐变的抑制:
a)热处理:使多酚氧化酶失活
b)酸处理:pH低于4时,多酚氧化酶的活力大大降低
c)加酚酶抑制剂:SO2及Na2SO3
d)驱除或隔绝氧气
e)加酚酶底物类似物(竞争抑制作用)
5.米,面精制后,对食品营养价值的影响如何?为什么?
答:(1)谷物类食品因加工精度不同,蛋白质含量不同,胚乳中蛋白质含量低于胚。胚中蛋白质主要是球蛋白或清蛋白,生物效价高,胚乳中主要是醇溶蛋白和谷蛋白,谷物类精制后,麸及胚除去,导致蛋白质损失及蛋白质生物效价降低。
(2)粮食精制后,灰分减少,矿物质的量减少,有的矿物质在加工后含量提高,可能是由于与加工设备,包装材料等接触而引起的,有的矿物质经加工后,其生物有效性提高,如面粉经发酵后,Zn的利用率提高30-50%。食品在加工磨细后可提高难溶元素的生物有效性,如Fe
(3)米,面等精制后,会造成维生素大量损失,因为维生素分布在谷胚和谷粒的糊粉层,精制研磨时被除去了。
五、论述题(10分)
一种含油脂12%的甜点,在250C和相对湿度68%的环境中达到稳定时,试计算这种食品的Aw;若在350C下保存一个月,试就其稳定性加以讨论。(Aw的温度系数为0.005/0C)(提示:应全面考虑食品中各种营养素的稳定性)
答:Aw1=ERH/100=68/100=0.68
设k=0.005/0 C, Aw2=k(T2-T1) Aw1 计算得: Aw2=0.73
各种营养素的稳定性:
(1)对淀粉老化的影响:高水分下,甜点可能易老化
(2)对脂肪氧化的影响:Aw为0.68时,甜点中油脂氧化速度较快; Aw达到0.73,甜点中水分含量增加,稀释了氧化催化剂,使油脂氧化的速度减慢。
(3)对蛋白质变性的影响:Aw增加会加速蛋白质的氧化作用,破坏保持蛋白质高级结构的副键,导致蛋白质变性。
(4)对非酶褐变的影响:Aw: 0.68→0.73, 非酶褐变随着Aw的增加而加速。
华中农业大学二OO二年食品化学硕士研究生入学考试
一、名词解释(共20分,每题2分)
1.体相水
就是指没有被非水物质化合结合的水
2.麦拉德反应
又称羰氨反应,即羰基与氨基经缩合、聚合反应生成类黑色素的反应。因为麦拉德反应的产物是棕色缩合物,所以该反应又称为“褐变反应”,又因为这种褐变反应不是由酶引起的,所以属于非酶褐变。
3.必需脂肪酸(并举一例)
人体自身不能合成必须由食物供给的脂肪酸称为必需脂肪酸,如亚油酸和α-亚麻酸4.固体脂肪指数(SFI)
利用固态脂肪受热熔化时体积膨胀,我们将采用膨胀计测定膨胀值,称为固体脂肪指数,即在一定温度下固液混合物中固液比值。
5.蛋白质的等电点
蛋白质分子上的正负电荷相等时的pH值称为蛋白质的等电点,处于等电点的蛋白质易于凝聚沉淀,溶解度最低,持水性最差。
6.强化
添加一种或多种营养素,使其成为一种优良的营养素来源,所添加的营养素可超过食品中原有的含量,甚至该食品中所没有的。7.必需元素(并举2例)
是维持机体正常生理功能所必需的元素,缺乏时会引起疾病,必需元素分常量元素和微量元素两类。常量元素如钙磷、镁、氯、硫等,微量元素如铁、锌、铜、硒、碘。
8.光谱红移
当有机化合物的结构发生变化时,其吸收的最大吸收峰波长或位置向长波长方向移动,这种现象成为红移。
9.气味的阈值
人的嗅觉器官能感受到某种气味的最低浓度。
10.回味(风味回复)
风味回复是豆油和其他含油酸脂所独有的,这种异味又称为豆腥味。
二、填空题(共20分,每空0.5分)
1.食品一旦失水,无法完全复水,因为滞后效应。
2.结冰对食品保藏不利的主要影响有体积膨胀效应和浓缩效应。
3.糖类化合物参与的非酶褐变反应包括麦拉德反应和 Strecker反应,两种反应都可以产生类黑精前体物质。
4.高甲氧基(酯化度)果胶形成凝胶时,加糖的作用是脱水,加盐的作用是电中和;低甲氧基(酯化度)果胶不加糖形成凝胶的机理是多价金属离子的交联作用。
5.脂肪具有 3种主要的同质多晶变体,其中 β型变体最稳定, β’ 型变体含量高,有利于提高油脂的塑性。植物油经氢化后,可制得人造奶油。
6.脂肪氧化的机理可分为自动氧化、光敏氧化和酶促氧化 。天然色素叶绿素是光敏化剂,可将三重态氧转变成单重态氧。
7.高温短时灭菌的依据是蛋白质的变性反应具有较高的温度系数(Q10即温度升高100C反应速度提高的倍数),因为维持蛋白质二、三、四级结构稳定性的各种相互作用能量很低
8.蛋白质具有气泡功能,要使泡沫稳定要求界面张力小、主体液相黏度大及吸附蛋白膜牢固并有弹性。加入脂类将减弱发泡性能。
9.维生素C降解的途径可分为催化氧化、非催化氧化和非氧化降解。水果罐头中维生素C的损失比蔬菜罐头少。
10.矿物质的生物可利用率与元素的存在形式(价态,溶解性等)有关。铁的生物可利用率形式是Fe2+ 。菠菜煮豆腐钙的吸收是不利的,因为植酸和草酸与钙离子生成不溶性钙盐。补钙的同时要补充维生素D 。
11.苹果削皮后褐变属于酶促褐变,焙烤面包产生的褐变属于非酶褐变。肉存放时间长后,肉色变褐是因为肌红蛋白与氧气发生氧化反应,生成棕褐色高铁肌红蛋白。
12.味精呈鲜成分是 L-谷氨酸钠。焦糖化反应可生成麦芽酚,麦芽酚是风味增强剂,具有增强增香增甜作用。
三、判断题(下列说法正确的则打√,不正确的则打X,并写出正确说法。共20分,每题0.5~1.5分)
1.常压烘干法(1050C)能完全出去结合水。×
2.影响食品稳定性的水主要是水分吸附等温线Ⅲ区的水。√
3.工业制硬糖一般选转化糖和果葡糖浆。×
4.直链淀粉形成的糊比支链淀粉糊稳定。×
5.抗氧化剂的用量与含油食品的稳定性成正比。×
6.油脂氢化后,熔点降低。×
7.蛋白质一般适合于稳定O/W型乳浊液。√
8.蛋白质变性是由于一级结构发生了变化。×
9.硫胺素在酸性介质中稳定。√
10.必需氨基酸摄入量越多越好。×
11.胡萝卜素中α-胡萝卜素的生物效价最高。×
12.食品的风味是由单一一种化合物形成的。×
13.纤维素是由葡萄糖聚合而成的,故可被人体消化利用。×
14.猪油经无规酯交换后,可作起酥油。√
15.刚宰杀的牛肉很新鲜,立即食用最好。×
16.麦拉德反应产生风味物质的途径属于酶直接作用。×
四、简答题(共20分,每题4分)
1.为什么常在-180C温度下冷冻贮藏食品?鱼、蔬菜冷冻保藏会导致什么后果?为什么?
答:(1)a、在-18℃温度以下冷冻贮藏食品时,以低温效应为主,能抑制几乎所有的微生物的生长,从而防止食品腐败变质 b、同时低温抑制了大多数酶的活性,降低了化学反应速率。
(2)鱼冷冻时,肌球蛋白十分不稳定,低温下变性,变性后聚合,使鱼肉变硬,风味变差,蔬菜冷冻贮藏会使蔬菜内部的组织结构破坏,营养流失,维生素流失,叶绿素损失。
(3)a、浓缩效应:使化学反应速度加快(低于样品起始冰点几度时)
b、膨胀效应:冰晶膨胀时对细胞产生挤压,会促使食品组织崩裂
2.简述斯特克累尔(Strecker)降解反应有风味物质(吡嗪衍生物)产生,并可引起罐头食品发生胀罐(可用化学方程式表示)