《食品化学》复习题及答案要点.pdf
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1、食品化学习题集 - 1 - 第 2 章 水分 习题 一、填空题 1 从水分子结构来看,水分子中氧的_6_个价电子参与杂化,形成_4_个_ SP 3_杂化轨 道,有 _近似四面体 _的结构。 2 冰在转变成水时,净密度_增大 _,当继续升温至_3.98_时密度可达到_最大值 _,继 续升温密度逐渐_下降 _。 3 液体纯水的结构并不是单纯的由_氢键 _构成的 _四面体 _形状,通过 _ H-桥_的作用, 形成 短暂存在的 _多变形 _结构。 4 离子效应对水的影响主要表现在_改变水的结构;影响水的介电常数;影响水对其他非水 溶质和悬浮物质的相容程度_等几个方面。 5 在生物大分子的两个部位或两个
2、大分子之间,由于存在可产生_氢键 _作用的基团,生物大 分子之间可形成由几个水分子所构成的_水桥 _。 6 当蛋白质的非极性基团暴露在水中时,会促使疏水基团_缔合 _或发生 疏水相互作用,引起 _蛋白质折叠 _;若降低温度,会使疏水相互作用_变弱 _,而氢键 _增强 _。 7 食品体系中的双亲分子主要有_脂肪酸盐;蛋白脂质;糖脂;极性脂类;核酸_等,其特征 是 _同一分子中同时存在亲水和疏水基团_。当水与双亲分子亲水部位_羧基;羟基;磷酸 基;羰基;含氮基团_等基团缔合后,会导致双亲分子的表观_增溶 _。 8 一般来说,食品中的水分可分为_自由水 _和_结合水 _两大类。其中,前者可根据被结合
3、的 牢固程度细分为_化合水;邻近水;多层水_,后者可根据其食品中的物理作用方式细分为 _滞化水;毛细管水_。 9 食品中通常所说的水分含量,一般是指_常压下, 100105条件下恒重后受试食品的减 少量 _。 10 水在食品中的存在状态主要取决于_天然食品组织;加工食品中的化学成分;化学成分的 物理状态 。水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在_离子和离子基团的相互作用; 与非极性物质的相互作用;与双亲分子的相互作用_等方面。 11 一般来说,大多数食品的等温线呈_ S _形,而水果等食品的等温线为_ J _形。 12 吸着等温线的制作方法主要有_解吸等温线 _和_回吸等温线 _两种。对于同
4、一样品而言,等 温线的形状和位置主要与_试样的组成; 物理结构; 预处理; 温度; 制作方法 _等因素有关。 13 食品中水分对脂质氧化存在_促进 _和_抑制作用。 当食品中 W值在 _0.35_左右时, 水分对 脂质起 _抑制氧化 _作用;当食品中 W值 _0.35_时,水分对脂质起 _促进氧化 _作用。 14 食品中 W与美拉德褐变的关系表现出 _钟形曲线 _形状。当 W值处于 _0.30.7_区间时,大 多数食品会发生美拉德反应;随着 W值增大, 美拉德褐变 _增大至最高点 _;继续增大 W, 美拉德褐变 _下降 _。 15 冷冻是食品贮藏的最理想的方式,其作用主要在于_低温 _。冷冻对
5、反应速率的影响主要表 现在 _降低温度使反应变得非常缓慢_和_冷冻产生的浓缩效应加速反应速率_两个相反 的方面。 16 随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成,会导致细胞_结构破坏 _、食品汁液 _流失 _、 食品结合水 _减少 _。一般可采取_速冻;添加抗冷冻剂_等方法可降低冻结给食品带来的不利 影响。 17 大多数食品一般采用_动态机械分析(DMA )_法和 _动态机械热分析(DMTA )_法来测定 食品化学习题集 - 2 - 食品状态图,但对于简单的高分子体系,通常采用_差示扫描量热法(DSC)_法来测定。 18 玻璃态时,体系黏度_较高 _而自由体积 _较小 _,受扩散控制的反应速率_明
6、显降低 _;而在 橡胶态时,其体系黏度_显著增大 _而自由体积 _增大 _,受扩散控制的反应速率_加快 _。 19 对于高含水量食品,其体系下的非催化慢反应属于_非限制扩散 _,但当温度降低到_冰点 以下 _和水分含量减少到_溶质饱和或过饱和_状态时,这些反应可能会因为黏度_增大 _ 而转变为 _限制性扩散反应_。 20 当温度低于Tg 时,食品的限制扩散性质的稳定性_较好 _,若添加小分子质量的溶剂或提 高温度,食品的稳定性_降低 _。 二、选择题 1 水分子通过 _的作用可与另4 个水分子配位结合形成正四面体结构。 (A)范德华力(B)氢键(C)盐键(D)二硫键 2 关于冰的结构及性质描述
7、有误的是_。 (A)冰是由水分子有序排列形成的结晶 (B)冰结晶并非完整的晶体,通常是有方向性或离子型缺陷的。 (C)食品中的冰是由纯水形成的,其冰结晶形式为六方形。 (D)食品中的冰晶因溶质的数量和种类等不同,可呈现不同形式的结晶。 3 稀盐溶液中的各种离子对水的结构都有着一定程度的影响。在下述阳离子中,会破坏水的 网状结构效应的是_。 (A)Rb (B)Na + (C)Mg (D)Al 3 4 若稀盐溶液中含有阴离子_,会有助于水形成网状结构。 (A)Cl - (B)IO3 - (C)ClO4 - (D)F - 5 食品中有机成分上极性基团不同,与水形成氢键的键合作用也有所区别。在下面这些
8、有机 分子的基团中,_与水形成的氢键比较牢固。 (A)蛋白质中的酰胺基(B)淀粉中的羟基 (C)果胶中的羟基(D)果胶中未酯化的羧基 6 食品中的水分分类很多,下面哪个选项不属于同一类_。 (A)多层水(B)化合水( C)结合水(D)毛细管水 7 下列食品中,哪类食品的吸着等温线呈S型? _ (A)糖制品(B)肉类 (C)咖啡提取物(D)水果 8 关于等温线划分区间内水的主要特性描述正确的是_。 (A)等温线区间中的水,是食品中吸附最牢固和最不容易移动的水。 (B)等温线区间中的水可靠氢键键合作用形成多分子结合水。 (C)等温线区间中的水,是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 (D)食品的稳
9、定性主要与区间中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_。 (A) W能反应水与各种非水成分缔合的强度。 (B) W比水分含量更能可靠的预示食品的稳定性、安全性等性质。 (C)食品的 W值总在 01 之间。 (D)不同温度下 W均能用 P/P0来表示。 10 关于 BET(单分子层水)描述有误的是_。 (A)BET 在区间的高水分末端位置。 (B)BET 值可以准确的预测干燥产品最大稳定性时的含水量。 食品化学习题集 - 3 - (C)该水分下除氧化反应外,其它反应仍可保持最小的速率。 (D)单分子层水概念由Brunauer、Emett 及 Teller 提出的单分子层吸附理论。
10、11 当食品中的W值为 0.40 时,下面哪种情形一般不会发生? _ (A)脂质氧化速率会增大。 (B)多数食品会发生美拉德反应。 (C)微生物能有效繁殖 (D)酶促反应速率高于 W值为 0.25 下的反应速率。 12 对食品冻结过程中出现的浓缩效应描述有误的是_ (A)会使非结冰相的pH、离子强度等发生显著变化。 (B)形成低共熔混合物。 (C)溶液中可能有氧和二氧化碳逸出。 (D)降低了反应速率 13 下面对体系自由体积与分子流动性二者叙述正确的是_。 (A)当温度高于Tg 时,体系自由体积小,分子流动性较好。 (B)通过添加小分子质量的溶剂来改变体系自由体积,可提高食品的稳定性。 (C)
11、自由体积与Mm 呈正相关,故可采用其作为预测食品稳定性的定量指标。 (D)当温度低于Tg 时,食品的限制扩散性质的稳定性较好。 14 对 Tg 描述有误的是_。 (A)对于低水分食品而言,其玻璃化转变温度一般高于0。 (B)高水分食品或中等水分食品来说,更容易实现完全玻璃化。 (C)在无其它因素影响下,水分含量是影响玻璃化转变温度的主要因素。 (D)食品中有些碳水化合物及可溶性蛋白质对Tg 有着重要的影响。 15 下面关于食品稳定性描述有误的是_ (A)食品在低于Tg 温度下贮藏,对于受扩散限制影响的食品有利。 (B)食品在低于Tg 温度下贮藏,对于受扩散限制影响的食品有利。 (C)食品在高于
12、Tg 和 Tg 温度下贮藏,可提高食品的货架期。 (D) W是判断食品的稳定性的有效指标。 16 当向水中加入哪种物质,不会出现疏水水合作用?_ (A)烃类(B)脂肪酸(C)无机盐类(D)氨基酸类 17 对笼形化合物的微结晶描述有误的是?_ (A)与冰晶结构相似。 (B)当形成较大的晶体时,原来的多面体结构会逐渐变成四面体结构。 (C)在 0以上和适当压力下仍能保持稳定的晶体结构。 (D)天然存在的该结构晶体,对蛋白质等生物大分子的构象、稳定有重要作用。 18 邻近水是指 _。 (A)属自由水的一种。 (B)结合最牢固的、构成非水物质的水分。 (C)亲水基团周围结合的第一层水。 (D)没有被非
13、水物质化学结合的水。 19 关于食品冰点以下温度的W描述正确的是 _。 (A)样品中的成分组成是影响 W的主要因素。 (B) W与样品的成分和温度无关。 (C) W与样品的成分无关,只取决于温度。 (D)该温度下的 W可用来预测冰点温度以上的同一种食品的 W。 食品化学习题集 - 4 - 20 关于分子流动性叙述有误的是?_ (A)分子流动性与食品的稳定性密切相关。 (B)分子流动性主要受水合作用及温度高低的影响。 (C)相态的转变也会影响分子流动性。 (D)一般来说,温度越低,分子流动性越快。 三、名词解释 1 离子水合作用;2 疏水水合作用;3 疏水相互作用; 4 笼形水合物;5 结合水;
14、6 化合水; 7 状态图;8 玻璃化转变温度;9 自由水; 10 自由流动水;11 水分活度;12 水分吸着等温线; 13 解吸等温线;14 回吸等温线;15 滞化水; 16 滞后现象;17 单分子层水。 四、简答题 1 简要概括食品中的水分存在状态。 2 简述食品中结合水和自由水的性质区别。 3 比较冰点以上和冰点以下温度的W差异。 4 MSI 在食品工业上的意义。 5 滞后现象产生的主要原因。 6 简要说明W比水分含量能更好的反映食品稳定性的原因。 7 简述食品中W与化学及酶促反应之间的关系。 8 简述食品中W与脂质氧化反应的关系。 9 简述食品中W与美拉德褐变的关系。 10 分子流动性的
15、影响因素。 五、论述题 1 请论述食品中水分与溶质间的相互作用。 2 论述水分活度与温度的关系。 3 请论述水分活度与食品稳定性之间的联系。 4 论述冰在食品稳定性中的作用。 5 论述分子流动性、状态图与食品稳定性的关系。 食品化学习题集 - 5 - 第 2 章 水分习题答案 一、填空题 1 6;4;SP 3;近似四面体 2 增大; 3.98;最大值;下降 3 氢键;四面体;H-桥;多变形 4 改变水的结构;影响水的介电常数;影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度 5 氢键;水桥 6 缔合;疏水相互作用;蛋白质折叠;变弱;增强 7 脂肪酸盐;蛋白脂质;糖脂;极性脂类;核酸;同一分子中同时存在
16、亲水和疏水基团;羧 基;羟基;磷酸基;羰基;含氮基团;增溶 8 自由水;结合水;化合水;邻近水;多层水;滞化水;毛细管水 9 常压下, 100105条件下恒重后受试食品的减少量 10 天然食品组织;加工食品中的化学成分;化学成分的物理状态;离子和离子基团的相互作 用;与非极性物质的相互作用;与双亲分子的相互作用 11 S;J 12 解吸等温线;回吸等温线;试样的组成;物理结构;预处理;温度;制作方法 13 促进;抑制; 0.35;抑制氧化;0.35;促进氧化 14 钟形曲线; 0.30.7;增大至最高点;下降 15 低温;降低温度使反应变得非常缓慢;冷冻产生的浓缩效应加速反应速率 16 结构破
17、坏;流失;减少;速冻;添加抗冷冻剂 17 动态机械分析(DMA ) ;动态机械热分析(DMTA ) ;差示扫描量热法(DSC) 18 较高;较小;明显降低;显著增大;增大;加快 19 非限制扩散;冰点以下;溶质饱和或过饱和;增大;限制性扩散反应 20 较好;降低 二、选择题 1 B; 2 C; 3 A; 4 D; 5 D; 6 D; 7 B; 8 B; 9 D; 10 A 11 C;12 D;13 D;14 B;15 C; 16 C;17 B;18 C; 19 C; 20 D 三、名词解释 1 离子水合作用 在水中添加可解离的溶质,会使纯水通过氢键键合形成的四面体排列的正常结构遭到 破坏, 对
18、于不具有氢键受体和给体的简单无机离子,它们与水的相互作用仅仅是离子-偶极 的极性结合。这种作用通常被称为离子水合作用。 食品化学习题集 - 6 - 2 疏水水合作用 向水中加入疏水性物质,如烃、脂肪酸等,由于它们与水分子产生斥力,从而使疏水 基团附近的水分子之间的氢键键合增强,处于这种状态的水与纯水结构相似,甚至比纯水 的结构更为有序,使得熵下降,此过程被称为疏水水合作用。 3 疏水相互作用 如果在水体系中存在多个分离的疏水性基团,那么疏水基团之间相互聚集,从而使它 们与水的接触面积减小,此过程被称为疏水相互作用。 4 笼形水合物 指的是水通过氢键键合形成像笼一样的结构,通过物理作用方式将非极
19、性物质截留在 笼中。通常被截留的物质称为“ 客体 ” ,而水称为 “ 宿主 ” 。 5 结合水 通常是指存在于溶质或其它非水成分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的那部 分水。 6 化合水 是指那些结合最牢固的、构成非水物质组成的那些水。 7 状态图 就是描述不同含水量的食品在不同温度下所处的物理状态,它包括了平衡状态和非 平衡状态的信息。 8 玻璃化转变温度 对于低水分食品,其玻璃化转变温度一般大于0,称为 Tg;对于高水分或中等水分 食品,除了极小的食品,降温速率不可能达到很高,因此一般不能实现完全玻璃化,此时 玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的温度,定义为Tg 。
20、9 自由水 又称游离水或体相水,是指那些没有被非水物质化学结合的水,主要是通过一些物理 作用而滞留的水。 10 自由流动水 指的是动物的血浆、植物的导管和细胞内液泡中的水,由于它可以自由流动,所以 被称为自由流动水。 11 水分活度 水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度,其定义可用下式表示: 0 100 w pERH a p 其中, P 为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压;P0表示在同一温度 下纯水的饱和蒸汽压;ERH 是食品样品周围的空气平衡相对湿度。 12 水分吸着等温线 在恒温条件下,食品的含水量(用每单位干物质质量中水的质量表示)与 W的关系 曲线。 13 解吸等温线
21、 对于高水分食品,通过测定脱水过程中水分含量与 W的关系而得到的吸着等温线, 称为解吸等温线。 14 回吸等温线 对于低水分食品,通过向干燥的样品中逐渐加水来测定加水过程中水分含量与 W 的 关系而得到的吸着等温线,称为回吸等温线。 食品化学习题集 - 7 - 15 滞化水 是指被组织中的显微结构和亚显微结构及膜所阻留的水,由于这部分水不能自由流 动,所以称为滞化水或不移动水。 16 滞后现象 MSI 的制作有两种方法,即采用回吸或解吸的方法绘制的MSI ,同一食品按这两种方 法制作的MSI 图形并不一致,不互相重叠,这种现象称为滞后现象。 17 单分子层水 在 MSI 区间的高水分末端(区间
22、和区间的分界线, W=0.20.3)位置的这部分 水,通常是在干物质可接近的强极性基团周围形成1 个单分子层所需水的近似量,称为食 品的“单分子层水(BET) ” 。 四、简答题 1 简要概括食品中的水分存在状态。 食品中的水分有着多种存在状态,一般可将食品中的水分分为自由水(或称游离水、 体相水)和结合水(或称束缚水、固定水)。其中,结合水又可根据被结合的牢固程度, 可细分为化合水、邻近水、多层水;自由水可根据这部分水在食品中的物理作用方式也可 细分为滞化水、 毛细管水、 自由流动水。 但强调的是上述对食品中的水分划分只是相对的。 2 简述食品中结合水和自由水的性质区别? 食品中结合水和自由
23、水的性质区别主要在于以下几个方面: 食品中结合水与非水成分缔合强度大,其蒸汽压也比自由水低得很多,随着食品中 非水成分的不同,结合水的量也不同,要想将结合水从食品中除去,需要的能量比自由水 高得多,且如果强行将结合水从食品中除去,食品的风味、质构等性质也将发生不可逆的 改变; 结合水的冰点比自由水低得多,这也是植物的种子及微生物孢子由于几乎不含自由 水,可在较低温度生存的原因之一;而多汁的果蔬,由于自由水较多,冰点相对较高,且 易结冰破坏其组织; 结合水不能作为溶质的溶剂; 自由水能被微生物所利用,结合水则不能,所以自由水较多的食品容易腐败。 3 比较冰点以上和冰点以下温度的W差异。 在比较冰
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