2023年高级食品化学复习题。
1. 以某一食品为例，找出其中常见5种食品添加剂，并简述其主要作用。(yaj)
答：火腿中食品添加剂（亚硝酸盐【发色剂，防腐剂】、异vc钠 【抗氧化剂，营养强化剂】、山梨酸钾【防腐剂】增稠剂，酸度调节剂，水分保持剂，卡拉胶【增稠剂】增味剂，香辛料，红曲米【着色剂】，食用香精）
防腐剂：杀死或抑制食品中的微生物，防止食品变质，延长食品保存性。
抗氧化剂：阻止或延迟食品成分氧化，提高食品稳定性和延长储藏期。
着色剂：赋予食品一定的颜色，使食品具有悦目的色泽，增加食品的嗜好性及刺激食欲。
营养强化剂：为补充食品中营养素的不足，提高食品的营养价值，适应不同人群的需要。
增稠剂：用于改善和增加食品的粘稠度，保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性，改善食品物理性状，赋予食品黏润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态的作用。
酸度调节剂：调节食品的ph、控制酸度、改善风味，增进抗氧化作用，防止食品酸败；与重金属离子络合，具有阻止氧化或褐变反应、稳定颜色、降低浊度、增强胶凝特性等作用。
2. 现代食品添加剂发展趋势如何，列举3例已产业化应用的此类添加剂并加以简要说明。(yaj)
答：1）研究开发天然食品添加剂和研究改性天然食品添加剂；绿色食品是当今食品发展的一大潮流，在这一领域中，天然食品添加剂当然是主角，当前，人们对于食品色素，防腐剂的安全问题越来越关注，大力开发天然色素，天然防腐剂等食品添加剂，不仅有益于消费者的健康，而且能促进食品工业的发展。
2）大力研究生物食品添加剂；近年来，人们逐渐意识到天然添加剂一般具有较高的安全性，因此天然食品添加剂应用越来越广泛。但自然界植物动物的生长周期很长，生产效率低，采用现代生物技术生产天然食品添加剂不仅可以大幅度提高生产能力，而且还可以成掺一些新兴的食品添加剂，如红曲色素，乳酸链球菌素黄原胶溶菌酶等。
3）研究食品添加剂合成工艺。很多传统的食品添加剂本省有很好的使用效果，但由于制造成本高，产品**昂贵，应用能力受到了限制，迫切需要开发一些高效节能的工艺。如甜菊糖苷采用大孔树脂吸附工艺后，产品质量和成本都有很大的改进，对甜菊糖苷的推广应用起到了很大的促进作用。
4）研究食品添加剂的复配；生产实践表明很多食品添加剂复配可以产生增效作用或派生出一些新的效用，研究食品添加剂的复配不仅可以降低食品添加剂的用量，而且可以进一步改善**的品质，提高食品的使用安全性，其经济意义和社会意义是不言而喻的。
复配蔗糖酯添加剂，防止面包硬化，所做面包硬度远低于蔗糖酯作添加剂所做面包的硬度，而且复配蔗糖酯的面包增重显著，使用经济，效果显著。
5）研究专用食品添加剂；不同的应用场合往往要求不同性质的食品添加剂或食品添加剂组合，研究开发专用的食品添加剂或其组合可以最大限度地发挥食品添加剂的潜力，极大地方便使用，提高有关产品的质量，降低产品的成本。
6）研究高分子型食品添加剂；增稠剂基本上都是天然的或改性天然水溶性高分子，其他食品添加剂除了少数生物高分子外，基本上都是小分子物质，时间表明，若能把普通食品添加剂高分子化，往往可以具有如下优点：食用安全性大大提高热值低效用耐久化。
聚乙烯吡咯烷酮pvp作为一种合成水溶性高分子化合物，具有胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，优异的溶解性能及生理相容性。既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中广泛应用。
3. 从结构组成上对糖的分类情况作以概述，各列举2例加以说明。(wlc)
单糖是指不能再水解的最简单的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物，具有开链式和环式结构，根据单糖分子中碳原子的数目，可将单糖分为丙糖、丁糖、戊糖、和己糖等；食品工业中最常用的单糖为葡萄糖、果糖。
低聚糖（寡糖）是由2～10个单糖单元以糖苷键连接而成的糖类。根据组成低聚糖的单糖分子的相同与否分为均低聚糖和杂低聚糖，前者是以同种单糖聚合而成，如麦芽糖，环糊精等。后者由不同单糖聚合而成，如蔗糖、棉籽糖。
还可根据还原性和单糖组成的个数分。
多糖是糖单元连接在一起而形成的长链聚合物，根据多糖的糖基单位组成可将单糖分为均一聚糖和杂多糖，前者由相同的糖基单位组成，如纤维素、直链淀粉和直链淀粉等，后者由两种不同的单糖单位组成，如瓜尔豆胶，和刺槐豆胶等。根据多糖的糖链结构分为直链多糖和支链多糖。按组成成分分为纯多糖、蛋白聚糖和脂多糖。
糖苷是具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢被烷基或芳基所取代的缩醛衍生物，由糖基和配糖体组成。如苦杏仁苷 、柚皮苷、花青素等。
4. 简述多糖溶液的3种物化性质及其影响因素。(wlc)
直链淀粉，以α-1，4糖苷键相连的直线大分子；支链淀粉，以α-1，4糖苷键相连，以α-1，6糖苷键分支的高度分支大分子；不带电的直链淀粉在水中形成了不稳定的分散体系，它会很快的出现沉淀和凝胶，因此成膜性和凝胶型直链淀粉均好于直链淀粉。
1水化性（溶解性）多糖含有大量的羟基，还有其他亲水基因而多糖具有较强的亲水性，易于水合，同时在食品体系中具有控制水分移动的能力dp值（链长度）高则水化缓慢，dp值低则水化迅速。ds值（取代程度/单位长度中的侧链数）高则取代更均匀，水化迅速，ds值低则取代较不均匀，水化缓慢；单糖组成中含有电荷的较易水化。
2 粘度多糖的粘度与分子的大小、形态及其在溶剂中的构象有关。溶液中的多糖分子旋转时占有很大的空间，分子间彼此碰撞的频率高，产生摩擦，因而具有很高粘度。直链淀粉比相同分子量的直链淀粉占有的空间体积小，因而相互碰撞的频率也低，溶液的粘度也比较低。
dp值高则粘度较高，dp值低，则粘度较低。相同dp值下，ds值高则粘度低，ds值低则粘度高；带有电荷的多糖分子链伸展度提高粘度增大。
3胶凝性不带电的多糖分子链段相互碰撞形成分子间氢键，因而产生分子间缔合，在重力作用下产生沉淀或部分形成结晶。凝胶结构的产生要求多糖间既结合又不能过度结合，凝胶强度主要取决于结合区的强度。如果胶，其胶凝影响因素为果胶分子链长和连结区的化学性质。
分子量大，形成的凝胶越强，此外还与酯化度（de）有关。甲酯化程度70～85%，快速凝胶。甲酯化程度44～65%，慢速凝胶。
4糊化与老化糊化为淀粉粒在受热条件下吸水胀润转变为胶体状态的变化。影响淀粉糊化的因素：淀粉粒内部结构（直链、直链淀粉比例、取代基）直链淀粉不如支链淀粉分子庞大，在热水溶液中可展成颇线性的状态；因此糊化中它能更快地扩散到淀粉粒表面，并出现在颗粒外的溶液中。
支链淀粉大部分被限制在颗粒内部与颗粒同步膨胀。不同**的淀粉，老化难易程度不同，一般直链淀粉较易老化，支链淀粉几乎不发生老化，因为其结构成三维网状空间分布，妨碍了微晶束氢键的形成。
5水解多糖的水解主要受淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶的影响，在食品工业中有重要意义。如常用于水果榨汁和澄清，去皮等。
5. 简述膳食纤维的概念及其功能活性。(yaj)
定义：不能被人体消化道的酶降解但可能被结肠中微生物发酵利用的大分子物质。功能活性：
a降低总血清胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平--预防高血脂、动脉硬化，降低心脏病和中风危险 b.调节人体血糖水平和对胰岛素的反应--**糖尿病c.抑制腐生菌生长、清除有害物（重金属、自由基、致癌物等)--**便秘、预防结肠癌d.
延缓进食速率、增加饱腹感-－**。
6. 简述食品工业采用食品冻结保藏的利与弊。(wlc)
冷冻作用主要在于低温情况下微生物的繁殖被抑制、一些化学反应的速度常数降低在。但是，冰冻之后，水分活度不再是**微生物生长和化学反应发生的最佳指标。冰点以下储存时，食品中的自由水分结冰，使剩余溶液的冰点下降、浓度增高。
可能造成离子强度、ph值、氧化还原电位等改变，从而促进许多化学反应的发生。对于具有细胞结构的食品和食品凝胶，将会出现两个非常不利的后果：1 水转化为冰后，其体积增加9%，局部压力使具有细胞结构的食品受到机械性损伤，造成解冻后的汁液流失，或者使得细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应的发生。
2 冷冻浓缩效应浅冻时食品劣变速度可能加快风味损失维生素等营养物质分解脂肪氧化在水活性低时加速。冷冻过程中酶催化反应被加速，加速非酶褐变。－18℃以下冷冻可较好保持食品质量，但脂肪氧化仍然可能发生。
7. 简述在食品加工中如何通过控制水分活度提高食品的保藏性。（wlc）
答：食品中各种微生物的生长繁殖，是由其水分活度而不是由其含水量所决定，即食品的水分活度决定了微生物在食品中萌发的时间、生长速率及死亡率。
不同的微生物在食品中繁殖时对水分活度的要求不同。一般来说，细菌繁殖活动所需的aw 一般细菌为0.94－0.
99，酵母菌0.88左右，霉菌0.80左右。
嗜盐细菌为0.75左右，耐干燥霉菌和高渗酵母为0.65～0.
60。当水分活度低于某种微生物生长的最低水分活度时，这种微生物就不能生长。水分活度在0.
6以下的食品一般可以长期保存，为长货架期食品。
水分活度在0.6～0.9之间为中等水分活度食品可以在常温下保存数日至两周。水分活度0.9以上的食品通常需要低温保存。
降低自由水比例，可以减少反应物的溶解和移动，从而降低反应速度。减少离子水合作用，从而减少金属催化作用。控制水作为反应物的反应。
抑制酶和底物的活化；降低自由水数量，还可以抑制微生物的繁殖和产毒。
总的来说，降低aw可以延缓酶促反应和非酶反应的发生，减少营养成分降解，保持风味和色泽。但aw过低也导致氧化酸败。
食品若要长期保存，以单层水状态下为最佳。此时酶反应、非酶褐变、营养素分解和脂肪氧化速度都达到最低。
8. 什么结构特点的蛋白质才具有表面活性？举例说明此类蛋白质在食品加工中有哪些功能性质？（gj）
答：蛋白质的表面性质，涉及蛋白质在极性不同的两相之间所产生的作用，主要有蛋白质的起泡、乳化等方面的性质。
具有表面活性蛋白质的结构特点：（1）分子溶解性好；（2）亲水、疏水部位相对集中；（3）分子容易变形打开；（4）疏水作用与静电力的平衡；
在食品加工中的功能性质：（1）乳化性：蛋白质饮料、色拉酱、冰淇淋、蛋糕、肉卤、低脂肪肉肠等食品的加工都是利用蛋白质的乳化性。
蛋白质是两亲性物质，既有亲水基又有疏水基，在油水体系中，蛋白质自发迁移到油水界面，疏水基定向到油向，而亲水基定向到水相，并扩展开来，在界面形成一层蛋白质吸附层，降低两相间的界面张力，从而起到稳定乳化液的作用。（2）起泡性：搅打奶油、蛋糕、面包、冰淇淋等食品的加工都是利用蛋白质的起泡性。
蛋白质结构中既有亲水基又有疏水基，能够吸附在气-水界面上，一旦被界面吸附，蛋白质形成一层膜，可阻止小气泡的聚集，有助于稳定气泡。（3）风味结合性：蛋白质通过疏水相互作用与各种风味物质相结合，有利增强疏水性的条件都会促进风味结合。
9. 从食品化学的原理出发，简述如何通过改性提高蛋白质亲水性。（lxl）
答：蛋白质在水中的溶解度主要取决于氨基酸组分侧链上极性（带电或不带电）和非极性（疏水）基团的分布。提高蛋白质的亲水性也就是把疏水基转化成亲水基。
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