1、1  簡要概括食品中的水分存在狀態。食品中的水分有著多種存在狀態，一般可將食品中的水分分為自由水和結合水。其中，結合水又可根據被結合的牢固程度，可細分為化合水、鄰近水、多層水；自由水可根據這部分水在食品中的物理作用方式也可細分為滯化水、毛細管水、自由流動水。2  簡述食品中結合水和自由水的性質區別？食品中結合水與非水成分締合強度大，其蒸汽壓也比自由水低得很多，隨著食品中非水成分的不同，結合水的量也不同，要想將結合水從食品中除去，需要的能量比自由水高得多，且如果強行將結合水從食品中除去，食品的風味、質構等性質也將發生不可逆的改變；結合水的冰點比自由水低得多，這也是植物的種子及

2、微生物孢子由于幾乎不含自由水，可在較低溫度生存的原因之一；而多汁的果蔬，由于自由水較多，冰點相對較高，且易結冰破壞其組織；結合水不能作為溶質的溶劑；自由水能被微生物所利用，結合水則不能，所以自由水較多的食品容易腐敗。3  比較冰點以上和冰點以下溫度的W差異。在冰點溫度以上，W是樣品成分和溫度的函數，成分是影響W的主要因素。但在冰點溫度以下時，W與樣品的成分無關，只取決于溫度食品冰點溫度以上和冰點溫度以下時的W值的大小對食品穩定性的影響是不同的；低于食品冰點溫度時的W不能用來預測冰點溫度以上的同一種食品的W。4  MSI在食品工業上的意義在恒溫條件下，食品的含水量（每單位干物

3、質質量中水的質量表示）與W的關系曲線。意義在于：在濃縮和干燥過程中樣品脫水的難易程度與W有關；配制混合食品必須避免水分在配料之間的轉移；測定包裝材料的阻濕性的必要性；測定什么樣的水分含量能夠抑制微生物的生長；預測食品的化學和物理穩定性與水分的含量關系。5  滯后現象產生的主要原因。MSI的制作有兩種方法，即采用回吸或解吸的方法繪制的MSI，同一食品按這兩種方法制作的MSI圖形并不一致，不互相重疊，這種現象稱為滯后現象。產生滯后現象的原因主要有：解吸過程中一些水分與非水溶液成分作用而無法放出水分；不規則形狀產生毛細管現象的部位，欲填滿或抽空水分需不同的蒸汽壓；解吸作用時，因組織改變，當

4、再吸水時無法緊密結合水，由此可導致回吸相同水分含量時處于較高的W；溫度、解吸的速度和程度及食品類型等都影響滯后環的形狀。6  簡要說明W比水分含量能更好的反映食品的穩定性的原因。（1）W對微生物生長有更為密切的關系；（2）W與引起食品品質下降的諸多化學反應、酶促反應及質構變化有高度的相關性；（3）用W比用水分含量更清楚地表示水分在不同區域移動情況；（4）從MSI圖中所示的單分子層水的W所對應的水分含量是干燥食品的最佳要求；（5）W比水分含量易測，且又不破壞試樣。7  簡述食品中W與化學及酶促反應之間的關系。主要由于食品中水分通過多種途徑參與其反應：水分不僅參與其反應，而且由

5、于伴隨水分的移動促使各反應的進行；通過與極性基團及離子基團的水合作用影響它們的反應；通過與生物大分子的水合作用和溶脹作用，使其暴露出新的作用位點；高含量的水由于稀釋作用可減慢反應。8  簡述食品中W與脂質氧化反應的關系。食品水分對脂質氧化既有促進作用，又有抑制作用。當食品中水分處在單分子層水時，可抑制氧化作用，其原因可能在于：覆蓋了可氧化的部位，阻止它與氧的接觸；與金屬離子的水合作用，消除了由金屬離子引發的氧化作用；與氫過氧化合物的氫鍵結合，抑制了由此引發的氧化作用；促進了游離基間相互結合，由此抑制了游離基在脂質氧化中鏈式反應。9  簡述食品中W與美拉德褐變的關系。食品中W

6、與美拉德褐變的關系表現出一種鐘形曲線形狀，當食品中W0.30.7時，多數食品會發生美拉德褐變反應，造成食品中W與美拉德褐變的鐘形曲線形狀的主要原因在于：雖然高于BHT單分子層W以后美拉德褐變就可進行，但W較低時，水多呈水-水和水-溶質的氫鍵鍵合作用與鄰近的分子締合作用不利于反應物和反應產物的移動，限制了美拉德褐變的進行。隨著W增大，有利于反應物和產物的移動，美拉德褐變增大至最高點，但W繼續增大，反應物被稀釋，美拉德褐變下降。10 分子流動性的影響因素。分子流動性指的是與食品儲藏期間的穩定性和加工性能有關的分子運動形式，它涵蓋了以下分子運動形式：由分子的液態移動或機械拉伸作用導致其分子的移動或變

7、型；由化學電位勢或電場的差異所造成的液劑或溶質的移動；由分子擴散所產生的布朗運動或原子基團的轉動；在某一容器或管道中反應物之間相互移動性，還促進了分子的交聯、化學的或酶促的反應的進行。分子流動性主要受水合作用大小及溫度高低的影響，水分含量的多少和水與非水成分之間作用，決定了所有的處在液相狀態成分的流動特性，溫度越高分子流動越快；另外相態的轉變也可提高分子流動性。五、論述題3  論述水分活度與食品穩定性之間的聯系。食品中W與微生物生長的關系：食品中W與化學及酶促反應關系：水分不僅參與其反應，而且由于伴隨水分的移動促使各反應的進行；通過與極性基團及離子基團的水合作用影響它們的反應；通過與

8、生物大分子的水合作用和溶脹作用，使其暴露出新的作用位點；高含量的水由于稀釋作用可減慢反應。食品中W與脂質氧化反應的關系：食品水分對脂質氧化既有促進作用，又有抑制作用。食品中W與美拉德褐變的關系：多數食品會發生美拉德褐變反應，隨著W增大，有利于反應物和產物的移動，美拉德褐變增大至最高點，但W繼續增大，反應物被稀釋，美拉德褐變下降。4  論述冰在食品穩定性中的作用。冷凍是保藏大多數食品最理想的方法，其作用主要在于低溫，而是因為形成冰。食品凍結后會伴隨濃縮效應，這將引起非結冰相的pH、可滴定酸、離子強度、黏度、冰點等發生明顯的變化。此外，還將形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的

9、結構和水與溶質間的相互作用也劇烈改變，同時大分子更加緊密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。冷凍對反應速率有兩個相反的影響，即降低溫度使反應變得緩慢，而冷凍所產生的濃縮效應有時候會導致反應速率的增大。隨著食品原料的凍結、細胞內冰晶的形成，將破壞細胞的結構，細胞壁發生機械損傷，解凍時細胞內的物質會移至細胞外，致使食品汁液流失，結合水減少，使一些食物凍結后失去飽滿性、膨脹性和脆性，會對食品質量造成不利影響。采取速凍、添加抗冷凍劑等方法可降低食品在凍結中的不利影響，更有利于凍結食品保持原有的色、香、味和品質。5  論述分子流動性、狀態圖與食品穩定性的關系。溫度、分子流動性及食品穩定性的

10、關系：在溫度10100范圍內，對于存在無定形區的食品，溫度與分子流動性和分子黏度之間顯示出較好的相關性。大多數分子在Tg或低于Tg溫度時呈橡膠態或玻璃態，它的流動性被抑制。也就是說，使無定形區的食品處在低于Tg溫度，可提高食品的穩定性。食品的玻璃化轉變溫度與穩定性：凡是含有無定形區或在冷凍時形成無定形區的食品，都具有玻璃化轉變溫度Tg或某一范圍的Tg。從而，可以根據Mm和Tg的關系估計這類物質的限制性擴散穩定性，通常在Tg以下，Mm和所有的限制性擴散反應（包括許多變質反應）將受到嚴格的限制。因此，如食品的儲藏溫度低于Tg時，其穩定性就較好。根據狀態圖判斷食品的穩定性：一般說來，在估計由擴散限制

11、的性質，如冷凍食品的理化性質，冷凍干燥的最佳條件和包括結晶作用、凝膠作用和淀粉老化等物理變化時，應用Mm的方法較為有效，但在不含冰的食品中非擴散及微生物生長方面，應用W來判斷食品的穩定性效果較好。第3章 碳水化合物 習題1  簡述碳水化合物與食品質量的關系。碳水化合物是食品中主要組成分子，碳水化合物對食品的營養、色澤、口感、質構及某些食品功能等都有密切關系。（1）碳水化合物是人類營養的基本物質之一。人體所需要的能量中有70%左右是由糖提供的。（2）具有游離醛基或酮基的還原糖在熱作用下可與食品中其它成分，如氨基化合物反應而形成一定色澤；在水分較少情況下加熱，糖類在無氨基化合物存在情況也

12、可產生有色產物，從而對食品的色澤產生一定的影響。（3）游離糖本身有甜度，對食品口感有重要作用。（4）食品的黏彈性也是與碳水化合物有很大關系，如果膠、卡拉膠等。（5）食品中纖維素、果膠等不易被人體吸收，除對食品的質構有重要作用外，還有促進腸道蠕動，使糞便通過腸道的時間縮短，減少細菌及其毒素對腸壁的刺激，可降低某些疾病的發生。（6）某些多糖或寡糖具有特定的生理功能。6  淀粉糊化及其階段。給水中淀粉粒加熱，則隨著溫度上升淀粉分子之間的氫鍵斷裂，淀粉分子有更多的位點可以和水分子發生氫鍵締合。水滲入淀粉粒，使更多和更長的淀粉分子鏈分離，導致結構的混亂度增大，同時結晶區的數目和大小均減小，繼續

13、加熱，淀粉發生不可逆溶脹。此時支鏈淀粉由于水合作用而出現無規卷曲，淀粉分子的有序結構受到破壞，最后完全成為無序狀態，雙折射和結晶結構也完全消失.   第一階段：水溫未達到糊化溫度時，水分是由淀粉粒的孔隙進入粒內，與許多無定形部分的極性基相結合，或簡單的吸附，此時若取出脫水，淀粉粒仍可以恢復。第二階段：加熱至糊化溫度，這時大量的水滲入到淀粉粒內，黏度發生變化。此階段水分子進入微晶束結構，淀粉原有的排列取向被破壞，并隨著溫度的升高，黏度增加。第三階段：使膨脹的淀粉粒繼續分離支解。當在95恒定一段時間后，則黏度急劇下降。淀粉糊冷卻時，一些淀粉分子重新締合形成不可逆凝膠。7

14、0; 淀粉老化及影響因素。熱的淀粉糊冷卻時，通常形成黏彈性的凝膠，凝膠中聯結區的形成表明淀粉分子開始結晶，并失去溶解性。通常將淀粉糊冷卻或儲藏時，淀粉分子通過氫鍵相互作用產生沉淀或不溶解的現象。影響淀粉老化因素包括以下幾點。（1）淀粉的種類。直鏈淀粉分子呈直鏈狀結構，在溶液中空間障礙小，易于取向，所以容易老化（2）淀粉的濃度。溶液濃度大，分子碰撞機會多，易于老化（3）無機鹽的種類。無機鹽離子有阻礙淀粉分子定向取向的作用。（4）食品的pH值。而在偏酸或偏堿性時，因帶有同種電荷，老化減緩。（5）溫度的高低。（6）冷凍的速度。糊化的淀粉緩慢冷卻時會加重老化，而速凍使分子間的水分迅速結晶，阻礙淀粉分子

15、靠近，降低老化程度。（7）共存物的影響。脂類、乳化劑、多糖、蛋白質等親水大分子可抗老化。8  影響淀粉糊化的因素有哪些。（1）水分活度。食品中存在鹽類、低分子量的碳水化合物和其他成分將會降低水活度，進而抑制淀粉的糊化(2) 淀粉結構。當淀粉中直鏈淀粉比例較高時不易糊化。（3）鹽。高濃度的鹽使淀粉糊化受到抑制；（4）脂類。脂類可與淀粉形成包合物，即脂類被包含在淀粉螺旋環內，不易從螺旋環中浸出，并阻止水滲透入淀粉粒（5）pH值。（6）淀粉酶。淀粉酶尚未被鈍化前，可使淀粉降解，淀粉酶的這種作用將使淀粉糊化加速。10美拉德反應的歷程。美拉德反應主要是指還原糖與氨基酸、蛋白質之間的復雜反應。反

16、應過程中形成的醛類、醇類可發生縮和作用產生醛醇類及脫氮聚合物類，最終形成含氮的棕色聚合物或共聚物類黑素，以及一些需宜和非需宜的風味物質。它的反應歷程如下。開始階段：還原糖如葡萄糖和氨基酸或蛋白質中的自由氨基失水縮合生成N葡萄糖基胺，葡萄糖基胺經Amadori重排反應生成1-氨基-1-脫氧-2-酮糖。中間階段：1-氨基-1-脫氧-2-酮糖根據pH值的不同發生降解，當pH值等于或小于7時，Amadori產物主要發生1，2-烯醇化而形成糠醛（當糖是戊糖時）或羥甲基糠醛（當糖為己糖時）。當pH值大于7、溫度較低時，1-氨基-1-脫氧-2-酮糖較易發生2，3-烯醇化而形成還原酮類，還原酮較不穩定，既有較

17、強的還原作用，也可異構成脫氫還原酮（二羰基化合物類）。當pH值大于7、溫度較高時，1-氨基-1-脫氧-2-酮糖較易裂解，產生1-羥基-2-丙酮、丙酮醛、二乙酰基等很多高活性的中間體。這些中間體還可繼續參與反應，如脫氫還原酮易使氨基酸發生脫羧、脫氨反應形成醛類和-氨基酮類，這個反應又稱為Strecker降解反應。終期階段：反應過程中形成的醛類、酮類都不穩定，它們可發生縮合作用產生醛醇類脫氮聚合物類。2  試述非酶褐變對食品質量的影響。（1）非酶褐變對食品色澤的影響非酶褐變反應中產生二大類對食品色澤有影響的成分（2）非酶褐變對食品風味的影響在高溫條件下，糖類脫水后，碳鏈裂解、異構及氧化還

18、原可產生一些化學物質；非酶褐變反應過程中產生的二羰基化合物，可促進很多成分的變化。非酶褐變反應可產生需要或不需要的風味；非酶褐變反應產生的吡嗪類等是食品高火味及焦糊味的主要成分。（3）非酶褐變產物的抗氧化作用食品褐變反應生成醛、酮等還原性物質，它們對食品氧化有一定抗氧化能力，尤其是防止食品中油脂的氧化較為顯著。它的抗氧化性能主要由于美拉德反應的終產物類黑精具有很強的消除活性氧的能力，且中間體還原酮化合物通過供氫原子而終止自由基的鏈反應和絡合金屬離子和還原過氧化物的特性。（4）非酶褐變降低了食品的營養性氨基酸的損失：當一種氨基酸或一部分蛋白質參與美拉德反應時，會造成氨基酸的損失（5）非酶褐變產生

19、有害成分3  非酶褐變反應的影響因素和控制方法。（1）糖類與氨基酸的結構（2）溫度和時間（3）食品體系中的pH值（4）食品中水分活度及金屬離子（5）高壓的影響非酶褐變的控制（1）降溫，降溫可減緩化學反應速度。（2）亞硫酸處理，羰基可與亞硫酸根生成加成產物，因此抑制羰氨反應褐變。（3）改變pH值，降低pH值是控制褐變方法之一。（4）降低成品濃度，適當降低產品濃度，也可降低褐變速率。（5）使用不易發生褐變的糖類，可用蔗糖代替還原糖。（6）發酵法和生物化學法（7）鈣鹽，鈣可與氨基酸結合成不溶性化合物，有協同SO2防止褐變的作用。第4章  脂類  習題四、簡答題6

20、0; 影響食品中脂類自動氧化的因素。（1）脂肪酸組成  脂類自動氧化與組成脂類的脂肪酸的雙鍵數目、位置和幾何形狀都有關系。雙鍵數目越多，氧化速度越快。（2）溫度  一般說來，脂類的氧化速率隨著溫度升高而增加，因為高溫既可以促進游離基的產生，又可以加快氫過氧化物的分解。（3）氧濃度  體系中供氧充分時，氧分壓對氧化速率沒有影響，而當氧分壓很低時，氧化速率與氧分壓近似成正比。(4) 表面積 脂類的自動氧化速率與它和空氣接觸的表面積成正比關系。(5) 水分  隨著水分活度的增加，氧化速率降低.(6) 助氧化劑  一些具有合適氧化-還原電位的二價或多價

21、過渡金屬元素，是有效的助氧化劑(7) 光和射線   可見光、紫外線和高能射線都能促進脂類自動氧化。(8) 抗氧化劑   抗氧化劑能延緩和減慢脂類的自動氧化速率。7  油炸過程中油脂的化學變化。油炸基本過程：溫度150以上，接觸油的有O2和食品，食品吸收油，在這一復雜的體系中，脂類發生氧化、分解、聚合、縮合等反應。（1）不飽和脂肪酸酯氧化熱分解生成過氧化物、揮發性物質，并形成二聚體等。（2）不飽和脂肪酸酯非氧化熱反應生成二聚物和多聚物。（3）飽和脂肪酸酯在高溫及有氧時，它的-碳、-碳和-碳上形成氫過氧化物，進一步裂解生成長鏈烴、醛、酮和內酯。（4

22、）飽和脂肪酸酯非氧化熱分解生成烴、酸、酮、丙烯醛等。油炸的結果：色澤加深、黏度增大、碘值降低、煙點降低、酸價升高和產生刺激性氣味。五、論述題1  試述脂類的氧化及對食品的影響。油脂氧化有自動氧化、光敏氧化、酶促氧化和熱氧化。（1）脂類的自動氧化反應是典型的自由基鏈式反應，它具有以下特征：凡能干擾自由基反應的化學物質，都將明顯地抑制氧化轉化速率；光和產生自由基的物質對反應有催化作用；氫過氧化物ROOH產率高；光引發氧化反應時量子產率超過1；用純底物時，可察覺到較長的誘導期。脂類自動氧化的自由基歷程可簡化成3步，即鏈引發、鏈傳遞和鏈終止。（2）光敏氧化是不飽和脂肪酸雙鍵與單重態的氧發生的

23、氧化反應。光敏氧化有兩種途徑，第一種是光敏劑被激發后，直接與油脂作用，生成自由基，從而引發油脂的自動氧化反應。 第二種途徑是光敏劑被光照激發后，通過與基態氧(三重態3O2)反應生成激發態氧(單重態1O2)，高度活潑的單重態氧可以直接進攻不飽和脂肪酸雙鍵部位上的任一碳原子，雙鍵位置發生變化，生成反式構型的氫過氧化物，生成氫過氧化物的種類數為雙鍵數的兩倍。（3）脂肪在酶參與下發生的氧化反應，稱為脂類的酶促氧化。催化這個反應的主要是脂肪氧化酶，脂肪氧化酶專一性作用于具有1,4-順、順-戊二烯結構，并且其中心亞甲基處于-8位的多不飽和脂肪酸。在動物體內脂肪氧化酶選擇性的氧化花生四烯酸，產生前列腺素、凝

24、血素等活性物質。大豆加工中產生的豆腥味與脂肪氧化酶對亞麻酸的氧化有密切關系。（4）脂類的氧化熱聚合是在高溫下，甘油酯分子在雙鍵的-碳上均裂產生自由基，通過自由基互相結合形成非環二聚物，或者自由基對一個雙鍵加成反應，形成環狀或非環狀化合物。脂類氧化對食品的影響：脂類氧化是食品品質劣化的主要原因之一，它使食用油脂及含脂肪食品產生各種異味和臭味，統稱為酸敗。另外，氧化反應能降低食品的營養價值，某些氧化產物可能具有毒性。3  簡述脂類經過高溫加熱時的變化及對食品的影響。油脂在150以上高溫下會發生氧化、分解、聚合、縮合等反應，生成低級脂肪酸、羥基酸、酯、醛以及產生二聚體、三聚體，使脂類的品質

25、下降，如色澤加深，黏度增大，碘值降低，煙點降低，酸價升高，還會產生刺激性氣味。（1）熱分解在高溫下，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸都會發生熱分解反應。熱分解反應可以分為氧化熱分解反應和非氧化熱分解反應（2）熱聚合脂類的熱聚合反應分非氧化熱聚合和氧化熱聚合。對食品的影響：油脂在加熱時的熱分解會引起油脂的品質下降，并對食品的營養和安全方面的帶來不利影響。但這些反應也不一定都是負面的，油炸食品香氣的形成與油脂在高溫條件下的某些產物有關4  試述油脂氫化及意義。油脂氫化定義：油脂氫化是三酰基甘油的不飽和脂肪酸雙鍵與氫發生加成反應的過程。油脂氫化分類：油脂氫化分為全氫化和部分氫化，當油脂中所有雙鍵都

26、被氫化后，得到全氫化脂肪。油脂氫化過程：油脂的氫化是不飽和液體油脂和被吸附在金屬催化劑表面的原子氫之間的反應。反應包括3個步驟：首先，在雙鍵兩端任何一端形成碳金屬復合物；接著這種中間體復合物與催化劑所吸附的氫原子反應，形成不穩定的半氫化態，此時只有個烯鍵與催化劑連接，因此可以自由旋轉；最后這種半氫化合物與另一個氫原子反應，同時和催化劑分離,形成飽和的產物。油脂氫化意義：油脂經氫化后其穩定性增加，顏色變淺，風味改變，便于運輸和貯運，可以制造起酥油、人造奶油等第5章 蛋白質  習題四、簡答題1  扼要敘述蛋白質的一、二、三和四級結構。蛋白質的一級結構為多肽鏈中氨基酸殘基的排列順

27、序，氨基酸殘基的排列順序是決定蛋白質空間結構的基礎，而蛋白質的空間結構則是實現其生物學功能的基礎。蛋白質的二級結構是指蛋白質多肽鏈中主鏈原子的局部空間排布即構象，不涉及測鏈部分的構象。蛋白質二級結構的基本形式：-螺旋結構和-片層結構。蛋白質的多肽鏈在各種二級結構的基礎上再進一步盤曲或折疊形成一定規律的三維空間結構，稱為蛋白質的三級結構。除疏水作用外，維系蛋白質的三級結構的動力還有氫鍵、鹽鍵、范德華力和二硫鍵等。具有兩條或兩條以上獨立三級結構的多肽鏈組成的蛋白質，其多肽鏈間通過次級鍵相互組合而形成的空間結構稱為蛋白質的四級結構。2  試述蛋白質變性及其影響因素，舉出幾個食品加工過程中利

28、用蛋白質變性的例子。蛋白質分子受到某些物理、化學因素的影響時，發生生物活性喪失，溶解度降低等性質改變，但是不涉及一級結構改變，而是蛋白質分子空間結構改變，這類變化稱為變性作用。變性的實質是蛋白質分子次級鍵的破壞引起二級、三級、四級結構的變化。蛋白質變性的影響因素有：熱、輻射、超聲波、劇烈震蕩等物理因素，還有酸、堿、化學試劑、金屬鹽等化學因素。3  什么叫蛋白質的膠凝作用？如何提高蛋白質的膠凝性？蛋白質的膠凝作用是指變性的蛋白質分子聚集并形成有序的蛋白質網絡結構的過程。大多數情況下，熱處理是蛋白質凝膠必不可少的條件，但隨后需要冷卻，略微酸化有助于凝膠的形成。添加鹽類，特別是鈣離子可以提

29、高凝膠速率和凝膠的強度。5  維持蛋白質的空間結構的作用力有哪幾種？各級結構的作用力主要有哪幾種？維持蛋白質空間結構的作用力主要是氫鍵、鹽鍵、疏水鍵和范德華力等非共價鍵，又稱次級鍵。此外，在某些蛋白質中還有二硫鍵，二硫鍵在維持蛋白質構象方面也起著重要作用。蛋白質一級結構的主要是通過肽鍵連接；維系二級結構的化學鍵主要是氫鍵；三級結構的形成和穩定主要靠疏水鍵、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵和范德華力。其中疏水鍵是最主要的穩定力量。疏水鍵是蛋白質分子中疏水基團之間的結合力，酸性和堿性氨基酸的R基團可以帶電荷，正負電荷互相吸引形成鹽鍵，與氫原子共用電子對形成的鍵為氫鍵；在四級結構中，各亞基之間的結合力主

30、要是疏水作用，氫鍵和離子鍵也參與維持四級結構。7  簡述蛋白質的變性機理天然蛋白質分子因環境的種種影響，從有秩序而緊密的結構變為無秩序的散漫構造，這就是變性。而天然蛋白質的緊密結構是由分子中的次級鍵維持的。這些次級鍵容易被物理和化學因素破壞，從而導致蛋白質空間結構破壞或改變。因此蛋白質變性的本質就是蛋白質分子次級鍵的破壞引起二級、三級、四級結構的變化。由于蛋白質特殊的空間構象改變，從而導致溶解度降低、發生凝結、形成不可逆凝膠、-SH等基團暴露、對酶水解的敏感性提高、失去生理活性等性質的改變。五、論述題1  蛋白質結構與功能的關系(1)蛋白質一級結構與其構象及功能的關系蛋白質

31、一級結構是空間結構的基礎，特定的空間構象主要是由蛋白質分子中肽鏈和測鏈R基團形成的次級鍵來維持，在生物體內，蛋白質的多肽鏈一旦被合成后，即可根據一級結構的特點自然折疊和盤曲，形成一定的空間構象。一級結構相似的蛋白質，其基本構象及功能也相似，（2）蛋白質空間結構與功能活性的關系 蛋白質多種多樣的功能與各種蛋白質特定的空間構象密切相關，蛋白質的空間構象是其功能活性的基礎，構象發生變化，其功能活性也隨之改變。蛋白質變性時，由于其空間構象被破壞，故引起功能活性喪失，變性蛋白質在復性喉，構象復原，活性即能恢復。3  試論述變性蛋白質的特性以及高壓、熱及冷凍對蛋白質變性的影響？變性蛋白

32、質的特性：（1）原來包埋在分子內部的疏水基暴露在分子表面，空間結構遭到破壞同時破壞了水化層，導致蛋白質溶解度顯著下降。（2）失去了原來天然蛋白質的結晶能力。（3）空間結構變為無規則的散漫狀態，使分子間摩擦力增大、流動性下降，從而增大了蛋白質黏度，使擴散系數下降。（4）旋光性發生變化，等電點也有所提高。高壓和熱結合處理對蛋白質的影響：通過蛋白質的解鏈和聚合，改善制品的組織結構，嫩化肉質；鈍化酶、微生物和毒素的活性，延長制品保藏期，提高安全性；增加蛋白質對酶的敏感性；提高肉制品的可消化性；通過蛋白質的解鏈作用，增加分子表面的疏水性以及蛋白質對特種配合基的結合能力，提高保持風味物質、色素、維生素的能

33、力，改善制品風味和總體可接受性等。冷凍對水產品蛋白質的影響：冷凍后的貝肉風味降低、外觀不夠飽滿、持水性下降等。儲藏溫度比凍結終溫重要，在相同的儲藏時間下，儲藏溫度低的貝肉蛋白質變小。第6章  酶  習題四、簡答題1  請簡述酶的化學本質及分類。酶是具有生物催化功能的生物大分子。酶一般都是球型蛋白質，具有蛋白質所具有的一、二、三、四級結構層次，也具有兩性電解質的性質。酶分子的空間結構上含有特定的具有催化功能的區域。1982年核糖酶的發現，表明RNA分子也可能像蛋白質一樣，是有高度催化活性的酶。此外，在有些酶中除蛋白質外還含有碳水化合物、磷酸鹽和輔酶基團。實際上，生物

34、體內除少數幾種酶為核酸分子外，大多數的酶類都是蛋白質。根據蛋白質分子的特點，可將酶分為三類：單體酶、寡聚酶、多酶體系。3  請簡述酶作為催化劑的特點。酶與其他催化劑相比具有顯著的特性：高催化效率、高專一性和酶活的可調節性。但酶比其他一般催化劑更加脆弱，容易失活，凡使蛋白質變性的因素都能使酶破壞而完全失去活性。在生命體中酶活性是受多方面調控的，如酶濃度的調節，激素的調節，共價修飾調節，抑制劑和激活劑的調節，反饋調節，異構調節，金屬離子和其他小分子化合物的調節等。4  影響酶催化反應的因素。影響酶催化反應的因素：底物濃度的影響：隨著底物濃度的增加，酶促反應按照一級反應、混合級反

35、應和零級反應變化。pH對酶促反應的影響：每種酶都有一最適pH值范圍，食品中酶的最適pH5.57.5。水分活度對酶活力的影響：水分活度較低時，酶活性被抑制，只有酶的水合作用達到一定程度時才顯示出活性。溫度對酶反應速率的影響：溫度與酶反應速率的關系呈鐘形曲線，每一種酶有一最適溫度范圍。酶濃度對反應速率的影響：在pH、溫度和底物濃度一定時，每催化反應速率正比于酶的濃度。激活劑對酶反應速率的影響：無機離子對酶的構象穩定、底物與酶的結合等有影響；中等大小的有機分子使酶中二硫鍵還原成硫氫基；具有蛋白質性質的大分子物質起到酶原激活的作用。抑制劑對酶催化反應速率的影響：酶抑制劑與酶結合后，使酶活力下降，但并不

36、引起酶蛋白變性。其他因素的影響：高電場脈沖及超高壓-適溫技術影響酶的活性。5  pH對酶催化活性影響的主要原因。遠離酶的最適pH的酸堿環境將影響酶的構象，甚至使酶變性或失活。偏離酶的最適pH的酸堿環境酶雖然不變性，但由于改變了酶的活性位點上產生的靜電荷數量，從而影響酶活力。pH影響酶分子中其他基團的解離。6  酶的可逆抑制作用與不可逆抑制作用的區別。不可逆抑制劑和可逆抑制劑的作用機理不同：在不可逆抑制作用中，抑制劑與酶的活性中心發生化學反應，抑制劑共價地連接在酶分子的必需基團上，形成不解離的EI復合物，阻礙了底物的結合或破壞了酶的催化基團，不能用透析、超濾等物理方法除去抑制

37、劑而恢復酶活性。可逆抑制作用是指抑制劑與酶蛋白的結合是可逆的，可用透析或凝膠法除去抑制劑而恢復酶活性。在可逆抑制劑與游離狀態的酶之間僅在幾毫秒內就能建立一個動態平衡，因此可逆抑制反應非常迅速。7  請列舉常見的水解酶及簡述其應用(兩種即可)。水解酶類是食品工業中采用較多的酶之一，利用食品原料中原有的水解酶，或添加水解酶，是食品工業常用的有效方法。蛋白酶：食品工業中使用的蛋白水解酶的混合物主要是肽鏈內切酶，這些酶來源廣泛。主要包括木瓜蛋白酶、波蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶等。在生產焙烤食品時往往向小麥面粉中加入蛋白酶以改變生面團的流變學性質，從而改變制成品的硬度。

38、蛋白酶在生面團處理過程中，硬的面筋部分水解后成為軟的面筋，蛋白酶可促進面筋的軟化，增強延伸性，減少揉面時間與動力，改善發酵效果。淀粉酶：細菌或酵母能產生淀粉酶，在麥芽制品中也含有淀粉酶。生產啤酒時在麥芽汁中加入-淀粉酶能加速淀粉的降解。此外，利用淀粉酶能夠改善或控制面粉的處理品質和產品質量。8  固定化酶的評價指標及性質。固定化酶的評價指標：固定化酶的活力回收是指固定化后的固定化酶所顯示的活力占被固定的等當量游離酶總活力的百分數。固定化酶的偶聯率是指固定化后的固定化酶的蛋白質活力占加入蛋白質的活力的百分率。固定化酶的半衰期指固定化酶活力下降為最初活力一半所經歷的連續工作時間。固定化酶

39、的性質：固定化酶活力大多數情況下比天然酶小，其專一性也可能發生變化；而往往固定化酶的穩定性要較天然酶強。固定化酶的最適條件發生變化，一般要比固定以前提高。固定化酶的米氏常數發生變化，大多數固定化酶要高于游離酶。9  請簡述淀粉酶的作用機制及在食品工業中的應用？淀粉酶包括-淀粉酶、-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶三種主要類型。（1）-淀粉酶：水解淀粉、糖原和環狀糊精分子內的-1，4-糖苷鍵，水解物中異頭碳的-構型保持不變。它對食品的主要影響是降低黏度，也影響其穩定穩定性，如布丁和奶油沙司。（2）-淀粉酶：從淀粉的非還原末端水解-1，4-糖苷鍵，生成-麥芽糖。它能夠完全水解直鏈淀粉為-麥芽糖，有限

40、水解支鏈淀粉，應用在釀造工業中。（3）葡萄糖淀粉酶：從淀粉的非還原末端水解-1，4-糖苷鍵生成葡萄糖。它在食品和釀造工業上應用廣泛，如生產果葡糖漿。10 舉例說明酶的分類。酶通常由幾百個氨基酸組成，相對分子量一般在104106。酶中的蛋白質有的是簡單蛋白，有的是結合蛋白，后者為酶蛋白與輔助因子結合后形成的復合物。根據酶蛋白分子的特點可分為：單體酶，只有一條具有活性部位的多肽鏈，相對分子質量為1335K，例如溶菌酶、胰蛋白酶等。寡聚酶，由幾個甚至幾十個亞基組成，這些亞基可以是相同的多肽鏈，也可以是不同的多肽鏈，相對分子量為35K至幾百萬，例如3-磷酸甘油醛脫氫酶等。多酶體系，是由幾種酶彼此嵌合形

41、成的復合體，相對分子量一般在幾百萬以上，例如脂肪酸合成酶復合體。五、論述題1  試述谷氨酰胺轉氨酶的催化機制及在食品工業中的應用？ 谷氨酰胺轉氨酶可以催化蛋白質分子內的交聯、分子間的交聯、蛋白質和氨基酸之間的連接以及蛋白質分子內谷氨酰胺基團的水解。在谷氨酰胺轉氨酶的作用過程中，以-羧酸酰氨基作為酰基供體，而其酰基受體有伯氨基、多肽鏈中賴氨酸殘基的-氨基和水。食品工業中的應用：（1）改善蛋白質凝膠的特性：由于引入了新的共價鍵，蛋白質分子內或分子間的網絡結構增強，會使通常條件下不能形成凝膠的乳蛋白形成凝膠，或使蛋白質凝膠性能發生改變。如，利用鹽和谷氨酰胺轉氨酶可改善魚香腸的質構

42、。（2）提高蛋白質的乳化穩定性：-酪蛋白經谷氨酰胺轉氨酶作用后-酪蛋白可形成二聚物、三聚物或多聚物，所形成的乳化體系的穩定性明顯提高。（3）提高蛋白質的熱穩定性：在奶粉生產中，加入谷氨酰胺轉氨酶。酪蛋白經谷氨酰胺轉氨酶催化形成網絡結構后，其玻璃化溫度可明顯提高。經谷氨酰胺轉氨酶催化交聯的乳球蛋白也表現出較高的熱穩定性。（4）提高蛋白質的營養價值：通過谷氨酰胺轉氨酶作用所形成的富賴氨酸蛋白質比直接添加的游離賴氨酸，不僅可提高賴氨酸的穩定性，還可避免游離賴氨酸更易發生的美拉德反應。2  酶在食品加工及保鮮中的作用，并以某種酶為例詳細論述。酶對于食品的質量有著非常重要的作用，目前已有幾十種酶成功地在食品工業中應用，例如，酒的生產、果蔬加工、食品保鮮及改善食品品質和風味等方面的