食品化学复习题及答案

食品化学习题集

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 SP3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_，继续升温密度逐渐减小。

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 每个水分子最多能够和四个水分子通过 氢键 结合,每个水分子在三维空间有相同的 氢键给体 和氢键受体。因此水分子间的 吸引力比NH3和HF要大得多

5 在生物大分子的两个部位或两个大分子之间，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 减弱 ，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 结合水和 体相水两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为 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，100～105℃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、与中性基团的相互作用等方面。

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 抑制 和 促进 作用。当食品中αW值在0.38左右时，水分对脂质起 抑制氧化 作用；当食品中αW

值 >0.38 时，水分对脂质起 促进氧化 作用。

14 食品中αW与美拉德褐变的关系表现出 钟形曲线形状。当αW值处于 0.3~0.7 区间时，大多数食品会发生美拉德反应；随着αW

值增大，美拉德褐变增加到最高点；继续增大αW，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 体积膨胀 。一般可采取添加抗冷冻剂 、速冻 等方法可降低冻结给食品带来的不利影响。

17 玻璃态时，体系黏度__较高 而自由体积_减小，受扩散控制的反应速率 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 。 21 食品中水结冰,将出现两个非常不利的后果,即 浓缩效应 和 体积膨胀效应

22 冷冻是保藏大多数食品最理想的方法，其作用主要在于低温效应，而不是因为形成冰 23水具有一些特殊的物理性质，原因在于水分子的缔合 。 24水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致被称为 滞后现象。

25、冰有___种结晶类型，普通冰的结晶属于六方晶系的_____，另外，还有9种____和1种____，在常压和0℃下，这11种结构

只是______结晶才是稳定的形式。

26、 一般说来，温度每变化10℃，AW变化0.03-0.2。因此，温度变化对水活度产生的效应会影响密封食品的____________。 27、冰点以上AW与冰点以下AW区别为：第一，在冻结温度以上，AW是__样品成分__和_____温度____函数，而冻结温度以下时，AW

与 样品成分 无关，只取决于_温度_，也就是说在有冰相存在时，AW不受体系中所含溶质种类和比例 的影响，因此，不能根据水活性质准确地预测在低于冻结温度时体系中溶质的种类及其含量对体系变化所产生的影响。第二，冻结温度以上和冻结

- 1 -

食品化学习题集

温度以下AW对食品__食品稳定性的影响不同。第三，冰点以下AW不能预测冰点以上同一种食品的性质。 28、等温线分 解析等温线_和_回吸等温线 __两种吸着等温线。 29、 对食品的稳定性起重要作用的是食品中___区Ⅲ___那部分水。 30、 在一定AW时，食品的解吸过程一般比回吸过程时 水分含量 更高。 二、选择题

1 水分子通过___B____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有误的是__C_____。 （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 。 （A）Rb （B）Na+ （C）Mg

＋

＋

（D）Al

3＋

4 若稀盐溶液中含有阴离子__D_____，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。在下面这些有机分子的基团中，___D___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_D_____。 （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？_B______ （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___B____。

（A）等温线区间Ⅲ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Ⅱ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Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流动的水。 （D）食品的稳定性主要与区间Ⅰ中的水有着密切的关系。 9 关于水分活度描述有误的是_ D __。 （A）αW能反应水与各种非水成分缔合的强度。

（B）αW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αW值总在0～1之间。 （D）不同温度下αW均能用P/P0来表示。

10 关于BET（单分子层水）描述有误的是____A___。 （A）BET在区间Ⅱ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。 （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。 11 当食品中的αW值为0.40时，下面哪种情形一般不会发生？___C____ （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

- 2 -

食品化学习题集

（D）酶促反应速率高于αW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____D___ （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___D____。 （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）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__B_____。

（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___C____

（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Tgˊ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Tg 和Tgˊ温度下贮藏，可提高食品的货架期。 （D）αW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？_ C______ （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？___B____ （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__C_____。 （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）没有被非水物质化学结合的水。

19 关于食品冰点以下温度的αW描述正确的是__C_____。 （A）样品中的成分组成是影响αW的主要因素。 （B）αW与样品的成分和温度无关。

（C）αW与样品的成分无关，只取决于温度。

（D）该温度下的αW可用来预测冰点温度以上的同一种食品的αW。 20 关于分子流动性叙述有误的是？_ D______ （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。

21在任何指定的Aw，解吸过程中试样的水分含量___ A___回吸过程中的水分含量。 A、大于 B、等于

- 3 -

食品化学习题集

C、小于 D、无法判断

22在冰点以上温度，Aw和试样成分 A ；在冰点以下温度，Aw与试样成分 A、有关，无关 B、有关，有关 C、无关，无关 D、无关，有关 23、水分子的氢键特性为（ A ）

A．氢键给体和氢键接受体数目相同 B．氢键给体和氢键接受体数目不相同 2、结合水主要性质为（ B ）

A．不能被微生物利用 B．不能作为溶剂 C．能结冰 D．热焓比纯水大 24、一个木瓜蛋白酶能与几个水分子形成水桥（ C ） A．1个 B 2个 C 3个 D 4个

25、笼形水合物的“宿主”一般由多少个水分子组成。（ B ） A．10-74 B 20-74 C 40-70 26、吸着等温线在冰点处为（ B ） A 连续点 B 断点 C 无法判断 27、吸着等温线中I区的AW范围为（ A ） A 00-0.25 B 0-0.3 C 0.25-0.8 28、结冰对食品有两个不利后果（AB ）

A 体积增大 B 浓度增大 C 变质、变坏 三、判断题（正确打“√”，错误打“×” ）

1、一般来说通过降低AW，可提高食品稳定性。（√ ）

2、脂类氧化的速率与AW关系曲线同微生物生长曲线变化相同。（× ） 3、能用冰点以上AW预测冰点以下AW的行为。（× ） 4、一般AW<0.6，微生物不生长。（√ ） 5、一般AW<0.6，生化反应停止。（× ） 6、AW在0.7-0.9之间，微生物生长迅速。（√ ） 7、通过单分子层水值，可预测食品的稳定性。（√） 8、水结冰后，食品的浓度增大。（√） 9. 水结冰后，食品发生体积膨胀。（√） 10、冷冻法是利用低温，而不是冰。（√）

11、相同AW时，回吸食品和解吸食品的含水量不相同。（√） 12、AW表征了食品的稳定性。（×） 四、名词解释

1 疏水水合作用 (Hydrophobic hydration)

向水中添加疏水物质时，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，使得熵减小， 此 过程成为疏水水合。

2 疏水相互作用 (hydrophobic interaction)

当水与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用成为疏水相互作用。 3 笼形水合物 (clathrate hydrates)

是像冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成想笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内, 被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有低分子量烃，稀有气体，卤代烃等。 4 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。

5 化合水 ( Constitutional water)

是指那些结合最牢固的、构成非水物质组成的那些水。

- 4 -

食品化学习题集

6 体相水 (Bulk-phase water)

指没有与非水成分结合的水，包括自由水和截留水

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（glass transition temperature, Tg）

高聚物转变成柔软而具有弹性的固体称为橡胶态，非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。 9 水分活度 (AW)

水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度， 指某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压；与同一温度下

纯水的饱和蒸汽压之比。 10 水分吸着等温线（MSI）

在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对水活性绘图形成的曲线，称为水分吸着等温线

11滞后现象

采用回吸(resorption)的方法绘制的MSI和按解吸(desorption)的方法绘制的MSI并不互相重叠的现象称为滞后现象. 12单分子层水

在MSI区间Ⅰ的高水分末端（区间Ⅰ和区间Ⅱ的分界线，αW=0.2~0.3）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）”。其意义在于相当于一个干制品能呈现最 高的稳定性时含有的最大水分含量 13分子流动性（Mm）

是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。

五、简答题

1 简述食品中结合水和体相水的性质区别？ 结合水: 化合水 邻近水 多层水

化合水: 这部分水与食品成分结合最强 已构成非水物质的一部分

? ? ? ?

在-40℃下不结冰

不能用作其他添加溶质的溶剂 与纯水比较分子平均运动为0 不能被微生物利用

邻近水: 指存在于溶质及其它非水组分邻近的水

? ? ? ? ?

在-40℃下不结冰 无溶解溶质的能力

与纯水比较分子平均运动大大减少 不能被微生物利用

此种水很稳定，不易引起Food的腐败变质

多层水: 占有第一层中剩下的位置以及形成单层水以外的几层

? ? ? ?

大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。 有一定溶解溶质的能力

与纯水比较分子平均运动大大降低 不能被微生物利用

体相水: 自由水和截留水 ? ? ?

能结冰，但冰点有所下降

溶解溶质的能力强，干燥时易被除去 与纯水分子平均运动接近

- 5 -

食品化学习题集

3)

蛋白质的三级结构指含α螺旋、β弯曲和β折叠或无规卷曲等二级结构的蛋白质，其线性多肽链进一步折叠成为紧密结构时的三维空间排列 。如纤维蛋白和球状蛋白 4)

蛋白质的四级结构是指各条肽链之间的位置和结构。所以，四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白质。

2 试述蛋白质变性及其影响因素

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，不包括一级结构上肽键的断裂。 蛋白质变性的影响因素

物理因素有：热、界面、辐射、静夜压、低温、机械处理等物理因素 化学因素:pH、金属、有机溶剂 、有机化合物水溶液、表面活性剂、离液盐

⑴热

? 当温度上升10℃，蛋白质变性速率可增加600倍左右 ? 热引起蛋白质变性的机理

温度的升高蛋白质中的氢键、静电和范德华相互作用减弱 。 疏水相互作用,随温度升高疏水作用增强,温度超过一定值又会减弱。 随着温度的升高，多肽链的热动能增加，从而大大地促进了多肽链的伸展。

? 容易凝固的蛋白质有可溶性清蛋白和球蛋白。如牛乳中含有酪蛋白，有少许乳清蛋白，所以在一般情况下，牛乳不容

易凝固

⑵ 低温

? L-苏氨酸脱氨酶在室温下比较稳定，而在0℃时不稳定

? 大豆蛋白、麦醇溶蛋白、卵蛋白和乳蛋白在低温或冷冻时发生聚集和沉淀 . ? 有些脂酶和氧化酶不仅能耐受低温冷冻，而且可保持活性

? 大量的水结成冰后，使得剩余水中的无机盐浓度大大提高，局部高浓度的盐也会使蛋白质发生变性。低温能导致一些

蛋白质的变性。

? 高疏水性--极性氨基酸比例的组成及结构决定疏水相互作用，易低温变性。

(3) 机械处理

在加工面包或其他食品的面团时，产生的剪切力使蛋白质变性，主要是因为α-螺旋的破坏导致了蛋白质的网络结构的改变。

⑷ 静液压

蛋白质的柔顺性和可压缩性是压力诱导蛋白质变性的主要原因 。 静液压不易引起纤维状结构的蛋白质变性。

⑸辐射

? 紫外辐射可被芳香族氨基所吸收，导致蛋白质构象的改变 ? 可使二硫交联键断裂

? γ辐射氧化氨基酸残基、使共价键断裂、离子化、形成蛋白质自由基、重组、聚合

(6)界面

通常不可逆变性

(7) pH

蛋白质在等电点时最稳定。

在极端pH时，蛋白质分子内的离子基团产生强静电排斥，这就促使蛋白质分子伸展和溶胀 。 在极端碱性pH环境下，比在极端酸性pH时更易伸长 。

( 8)金属

碱金属(例如Na+和K+)只能有限度地与蛋白质起作用

过渡金属例如Cu、Fe、Hg和Ag等离子很容易与蛋白质发生作用 。

( 9)有机溶剂

改变介质的介电常数，从而使保持蛋白质稳定的静电作用力发生变化 。

( 10)有机化合物水溶液

- 36 -

食品化学习题集

素素和盐酸胍的高浓度(4～8mol/L)水溶液能断裂氢键，从而使蛋白质发生不同程度的变性。

还原剂（半胱氨酸、抗坏血酸、β-巯基乙醇、二硫苏糖醇）可以还原二硫交联键，因而能改变蛋白质的构象。

(11)表面活性剂

十二烷基磺酸钠可破坏了蛋白质的疏水相互作用，促使天然蛋白质伸展 。

( 12)离液盐

在低盐浓度时 ，有利于蛋白质的结构稳定

在较高浓度时，盐具有特殊离子效应，影响蛋白质结构的稳定性。

3变性蛋白质的特性：举出几个食品加工过程中利用蛋白质变性的例子。

（1）蛋白质变性后，原来包埋在分子内部的疏水基暴露在分子表面，空间结构遭到破坏同时破坏了水化层，导致蛋白质溶解度显著下降。

（2）蛋白质变性后失去了原来天然蛋白质的结晶能力。

（3）蛋白质变性后，空间结构变为无规则的散漫状态，使分子间摩擦力增大、流动性下降，从而增大了蛋白质黏度，使扩散系数下降。

（4）变性的蛋白质旋光性发生变化，等电点也有所提高。 高压和热结合处理对蛋白质的影响： a)

压力和热结合处理使牛肉中蛋白质变性可提高牛肉的嫩度和强化灭菌效果的同时，可以使肌肉的构成发生变化，从而影响制品的功能性质，如颜色、组织结构、脂肪氧化和风味等。 b)

通过蛋白质的解链和聚合，改善制品的组织结构，嫩化肉质；钝化酶、微生物和毒素的活性，延长制品保藏期，提高安全性；增加蛋白质对酶的敏感性；提高肉制品的可消化性；通过蛋白质的解链作用，增加分子表面的疏水性以及蛋白质对特种配合基的结合能力，提高保持风味物质、色素、维生素的能力，改善制品风味和总体可接受性等。 冷冻对水产品蛋白质的影响：

冷冻后的贝肉风味降低、外观不够饱满、持水性下降等。储藏温度比冻结终温重要，在相同的储藏时间下，储藏温度低的贝肉蛋白质变小。

4. 蛋白质变性在食品加工中的意义

a) 提高某些蛋白质的消化率和生物活性 b) 部分变性的蛋白质具有较好的起泡性 c) 部分变性的蛋白质具有较好的乳化性 d) 某些蛋白质变性具有较好的凝胶特性

5 什么叫蛋白质的胶凝作用？它的化学本质是什么？如何提高蛋白质的胶凝性？

蛋白质的胶凝作用是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程。蛋白质的胶凝作用的本质是蛋白质的变性。大多数情况下，热处理是蛋白质凝胶必不可少的条件，但随后需要冷却，略微酸化有助于凝胶的形成。添加盐类，特别是钙离子可以提高凝胶速率和凝胶的强度。 凝胶化的相互作用

氢键、静电相互作用——可逆凝胶（明胶） 疏水相互作用——不可逆凝胶（蛋清蛋白） 二硫键——不可逆凝胶（乳清蛋白）

6 维持蛋白质的空间结构的作用力有哪几种？各级结构的作用力主要有哪几种？

维持和稳定蛋白质结构的作用力主要有空间张力、范德华力、静电相互作用、氢键相互作用 、疏水相互作用、二硫键、 配位键、蛋白质构象的稳定性和适应性。

维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、盐键、疏水键和范德华力等非共价键，又称次级键。此外，在某些蛋白质中还有二硫键，二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。

蛋白质一级结构的主要是通过肽键连接；维系二级结构的化学键主要是氢键；三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力。其中疏水键是最主要的稳定力量。疏水键是蛋白质分子中疏水基团之间的结合力，酸性和碱性氨基酸的R基团可以带电荷，正负电荷互相吸引形成盐键，与氢原子共用电子对形成的键为氢键；在四级结构中，各亚基之间的结合力主要是疏水作用，氢键和离子键和范德华力也参与维持四级结构。

- 37 -

食品化学习题集

7 为什么蛋白质可作为较为理想的表面活性剂？

a) 蛋白质具有快速的吸附到界面的能力； b) 蛋白质在达到界面后可迅速伸展和取向；

c) 达到界面后，即与邻近分子相互作用形成具有强内聚力和黏弹性的膜，能耐受热和机械作用。

8什么是蛋白质的水合作用 ? 影响水合性质的环境因素?

蛋白质-水相互作用是通过蛋白质的肽键（偶极-偶极或氢键），或氨基酸侧链（离子的极性甚至非极性基团）同水分子之间的相互作用来实现的。

性质取决于水-蛋白质相互作用的蛋白质的功能性质：分散性、湿润性、肿胀、溶解性、增稠、粘度、持水能力、胶凝作用、凝结、乳化和起泡。

1) 2) 3) 4) 5)

在等电点pH时蛋白质的水合作用最小 蛋白质结合水的能力一般随温度升高而降低 蛋白质的总吸水率随蛋白质浓度的增加而增加

在低盐浓度（＜0.2mol.L-1）时，蛋白质的水合作用增强， 高盐浓度时可引起蛋白质“脱水。”

水合作用的应用

蛋白饮料

肌肉蛋白的持水性是影响鲜肉滋味，嫩度的重要功能性质，也是肉类加工质量的决定因素 焙烤食品加入脱脂奶粉提高面团吸水性，加强结构

9．影响蛋白质乳化作用的因素

A蛋白质溶解度在25%～80%范围和乳化容量或乳状液稳定性之间通常存在正相关。 B pH影响蛋白质的乳化性质。

pH=PI 溶解度减少时，降低其乳化作用 pH=PI 溶解度增加， 增加其他乳化作用

血清清蛋白、明胶、蛋清蛋白在pH=PI，具有较高的溶解度，此时，乳化作用增加。 C加热通常可降低被界面吸附的蛋白质膜的粘度和刚性，结果使乳状液稳定性降低。 10.影响泡沫形成和稳定性的环境因素 （1）pH

当蛋白质在等电点不溶解时，有利泡沫的稳定 当蛋白质在等电点溶解时，不有利泡沫的稳定。

在蛋白质等电点以外的pH，蛋白质的起泡能力好，但是泡沫的稳定性差。 （2）盐类

在特定盐溶液中，蛋白质的盐析作用通常可以改善起泡性。反之，盐溶使蛋白质显示较差的起泡性。 ( 3 ) 糖类

蔗糖、乳糖和其他糖类通常能够抑制泡沫膨胀，但也可提高泡沫的稳定性。 ( 4 )脂类

脂类物质会严重损害起泡性能。 ( 5 )蛋白质浓度

蛋白质浓度愈高，泡沫愈牢固 (6 )温度

蛋白质加热部分变性，可以改善泡沫的起泡性

11植物蛋白的分离和提纯方法

（1）酸性水溶液处理：用酸性溶液、水-乙醇混合溶液或热水处理，可除去可溶性糖类（低聚糖）和矿物质，

- 38 -

食品化学习题集

（2）另一种方法是使脱脂大豆粉在碱性水溶液中增溶，然后过滤或离心沉淀，除去不溶性多糖，在等电点（pH4.5）溶液中再沉

淀，随后离心，洗涤蛋白质凝乳，除去可溶性糖类化合物和盐类。 12．试述蛋白质分子中肽键NH基在pH0-14范围内不能发生质子化的原因。

肽单位结特征

肽键不同于C-N单键和C=N双键； 肽键具有部分单键性质同时又有双键性质； 肽键不能自由旋转； 肽单位是刚性平面结构； 肽单位平面有一定的键长和键角。

肽键的特点：肽键的C-N键具有40%的双键特性，而C=0键有40%左右的单键性质，这是由于电子的非定域作用结果导致产生的共振稳定结构，使之肽键的C-N键具有部分双键性质。 六、论述题

1试举例说明蛋白质结构与功能的关系（包括一级结构、高级结构与功能的关系）。 (1)蛋白质一级结构与其构象及功能的关系

蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和测链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象。

一级结构相似的蛋白质，其基本构象及功能也相似，例如，不同种属的生物体分离出来的同一功能的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且进化位置相距愈近的差异愈小。 （2）蛋白质空间结构与功能活性的关系

蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性喉，构象复原，活性即能恢复。

从以上分析可以看出，只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。

2. 面团的形成 ( 1 )面筋蛋白的特点:

? 可离解氨基酸含量低

? 富含谷氨酰胺（33%以上）和含羟基的氨基酸 ? 含有许多非极性氨基酸（约30%） ? 含有2%-3%半胱氨酸和胱氨酸

( 2 )面团形成的过程

水合的面包面粉在混合和揉搓时，面筋蛋白质开始水化、取向、排列成行和部分伸展，促进分子内和分子间形成二硫键并增强了蛋白质的疏水相互作用，面筋颗粒转变成薄膜，水化后面筋形成三维空间的粘弹性蛋白质网络,并截留淀粉粒和其他面粉成分 。 ( 3 )影响面团强度的因素

? 麦谷蛋白含量高，形成的面团强度大。 ? 麦醇溶蛋白含量高，形成的面团粘性大。

? 面团在揉搓不足时，面团强度不大，揉搓过度面团会发生稀化。

3．试述蛋白质在贮藏加工过程中可能发生的变化及其对营养价值的影响。 1)

适度热处理引起的蛋白质变性 ? ? ?

适度加热可引起蛋白质结构的改变和变性； 影响与溶解度相关的某些功能特性；

热烫或蒸煮能使酶失活防止食品产生不应有的颜色，也可防止风味质地变化和维生素的损失，以及因脂肪氧合酶作用产生的异味； ? ? ?

适当热处理可明显提高植物蛋白的营养价值

大豆球蛋白、胶原蛋白和卵清蛋白经适度热处理后更易消化 ； 热处理还可除去蛋白质结合的不良风味物质。

- 39 -

食品化学习题集

? 2)

破坏抗营养因子，以提高食品安全性。

在提取和分级时组成的变化

可引起蛋白质成分和总氨基酸含量的改变。

蛋白质抑制剂和有毒因子，可能被浓集在提纯的蛋白质制剂中 。 3)

氨基酸的化学变化

蛋白质在较强的热处理过程中，可引起氨基酸发生如下反应：

在115℃灭菌，会使半胱氨酸和胱氨酸部分破坏生成硫化氢、二甲基硫化物和磺基丙氨酸。 超过100℃时加热，会发生脱酰胺反应，释放出的氨主要来自谷酰胺和天冬酰胺的酰胺基。 温度超过200℃的剧烈处理和在碱性pH环境中热处理都会导致L-氨基酸残基异构化， 煎炸和烧烤可生成环状衍生物，其中有些具有强致突变作用。

在碱性pH条件下热处理时，精氨酸转变成鸟氨酸、尿素、瓜氨酸和氨 ，半胱氨酸转变成脱氢丙氨酸 在酸性pH加热时，丝氨酸、苏氨酸和赖氨酸的含量也会降低。 4)

蛋白质交联

赖氨酸、谷氨酰胺与天冬胱胺形成共价交联 r辐射引起蛋白质发生聚合 H2O2引起酪氨酸发生氧化性交联

PH + LOO· → P· + LOOH· 天然蛋白质 脂类自由基 脂类过氧化物

形成的蛋白质自由基P·，随后发生多肽链聚合等 P·+ P·→P-P

5)

蛋白质与糖类化合物或醛类的相互作用

含有还原性糖或羰基化合物的蛋白质食品，在加工和贮藏过程中可能发生非酶褐变 焙烤食品、炒花生、焙烤早餐谷物和用滚筒干燥的奶粉发生褐变反应。 6)

羰氨反应

不饱和脂肪酸氧化生成醛衍生物，经希夫氏碱反应与蛋白质的氨基酸结合。 与亚硝酸盐反应

第7章 维生素与矿质元素 习题

一、填空题

2 食品中的许多金属离子可以与食品中的有机分子呈配位结合，形成配位化合物或螯合物，其配位数的多少决定于配体和中心原子的体积大小等。

5 食品中矿质元素的溶解性主要影响因素有元素自身性质、食品的pH值、食品的构成。一般来说，食品的pH值低，矿质元素的溶解性越高。

6 根据硬软酸碱规则，酸碱反应形成的配合物的稳定性与酸碱的体积大小、正负电荷高低、极化状态等有着密切的联系。一般来说，半径大、电荷少的阳离子生成的配合物的稳定性小。

7 维生素不能提供能量，也不是构成各种组织的成分，它的主要功能是参与生理代谢。

8 食品中维生素种类较多，影响其含量的因素除了与原料中含量有关外，还与收获、储藏、加工和运输过程中损失多少有密切关系。

9 植物采收或动物屠宰至加工这段时间维生素含量会发生显著变化，主要因为其受 酶 、尤其是动、植物死后释放出的内源酶所降解。

10 维生素缺乏症是指：当膳食中长期缺乏某一维生素时，就会引起代谢紊乱，因而产生相应的疾病，此类疾病称为维生素缺乏症。 11 根据维生素溶解性质的不同，可将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。其中前者主要有A、D、E、K等，后者包括B、C。

- 40 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bnut.html