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1、2 论述水分活度与温度的关系。当温度处于冰点以上时，水分活度与温度的关系可以用下式来表示：式中T为绝对温度；R为气体常数；H为样品中水分的等量净吸着热；的意义表示为：若以lnW对1/T作图，可以发现其应该是一条直线，即水分含量一定时，在一定的温度范围内，W随着温度提高而增加。当温度处于冰点以下时，水分活度与温度的关系应用下式来表示：式中Pff表示未完全冷冻的食品中水的蒸汽分压；P0(SCW)表示过冷的纯水蒸汽压；Pice表示纯冰的蒸汽压。在冰点温度以下的W值都是相同的。4 论述冰在食品稳定性中的作用。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，而是因为形成冰。食品冻结后会伴随浓缩效应
2、，这将引起非结冰相的pH、可滴定酸、离子强度、黏度、冰点等发生明显的变化。此外，还将形成低共熔混合物，溶液中有氧和二氧化碳逸出，水的结构和水与溶质间的相互作用也剧烈改变，同时大分子更加紧密地聚集在一起，使之相互作用的可能性增大。冷冻对反应速率有两个相反的影响，即降低温度使反应变得缓慢，而冷冻所产生的浓缩效应有时候会导致反应速率的增大。随着食品原料的冻结、细胞内冰晶的形成，将破坏细胞的结构，细胞壁发生机械损伤，解冻时细胞内的物质会移至细胞外，致使食品汁液流失，结合水减少，使一些食物冻结后失去饱满性、膨胀性和脆性，会对食品质量造成不利影响。采取速冻、添加抗冷冻剂等方法可降低食品在冻结中的不利影响，
3、更有利于冻结食品保持原有的色、香、味和品质。1 膳食纤维的理化特性。 （1）溶解性与黏性膳食纤维分子结构越规则有序，支链越少，成键键合力越强，分子越稳定，其溶解性就越差，反之，溶解性就越好。膳食纤维的黏性和胶凝性也是膳食纤维在胃肠道发挥生理作用的重要原因。（2）具有很高的持水性膳食纤维的化学结构中含有许多亲水基团，具有良好的持水性，使其具有吸水功能与预防肠道疾病的作用，而且水溶性膳食纤维持水性高于水不溶性膳食纤维的持水性。（3）对有机化合物的吸附作用膳食纤维表面带有很多活性基团而具有吸附肠道中胆汁酸、胆固醇、变异原等有机化合物的功能，从而影响体内胆固醇和胆汁酸类物质的代谢，抑制人体对它们的吸收
4、，并促进它们迅速排出体外。（4）对阳离子的结合和交换作用膳食纤维的一部分糖单位具有糖醛酸羧基、羟基和氨基等侧链活性基团。通过氢键作用结合了大量的水，呈现弱酸性阳离子交换树脂的作用和溶解亲水性物质的作用。（5）改变肠道系统中微生物群系组成膳食纤维中非淀粉多糖经过食道到达小肠后，由于它不被人体消化酶分解吸收而直接进入大肠，膳食纤在肠内发酵，会繁殖相当多的有益菌，并诱导产生大量的好氧菌群，代替了肠道内存在的厌氧菌群，从而减少厌氧菌群的致癌性和致癌概率。（6）容积作用膳食纤维吸水后产生膨胀，体积增大，食用后膳食纤维会对肠胃道产生容积作用而易引起饱腹感。5 膳食纤维的生理功能。（1）营养功能可溶性膳食纤
5、维可增加食物在肠道中的滞留时间，延缓胃排空，减少血液胆固醇水平，减少心脏病、结肠癌发生。不溶性膳食纤维可促进肠道产生机械蠕动，降低食物在肠道中的滞留时间，增加粪便的体积和含水量、防止便秘。（2）预防肥胖症和肠道疾病富含膳食纤维的食物易于产生饱腹感而抑制进食量，对肥胖症有较好的调节功能。此外，可降低肠道中消化酶的浓度而降低对过量能量物质的消化吸收；与肠道内致癌物结合后随粪便排出；加快肠腔内毒物的通过，减少致癌物与组织接触的时间。（3）预防心血管疾病膳食纤维通过降低胆酸及其盐类的合成与吸收，加速了胆固醇的分解代谢，从而阻碍中性脂肪和胆固醇的胆道再吸收，限制了胆酸的肝肠循环，进而加快了脂肪物的排泄。
6、（4）降低血压膳食纤维促使尿液和粪便中大量排出钠、钾离子，从而降低血液中的钠/钾比，直接产生降低血压的作用。（5）降血糖膳食纤维可吸附葡萄糖，减少糖类物质在体内的吸收和数量，延缓吸收速度。(6) 抗乳腺癌膳食纤维减少血液中诱导乳腺癌雌激素的比率。(7) 抗氧化性和清除自由基作用膳食纤维中的黄酮、多糖类物质具有清除超氧离子自由基和羟自由基的能力。（8）提高人体免疫能力食用真菌类提取的膳食纤维具有通过巨噬细胞和刺激抗体的产生，达到提高人体免疫力的生理功能。（9）改善和增进口腔、牙齿的功能增加膳食中的纤维素，则可增加使用口腔肌肉、牙齿咀嚼的机会，使口腔保健功能得到改善。（10）其它作用膳食纤维的缺乏
7、还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎等疾病的发病率与发病程度有很大4 食品中主要的功能性低聚糖及其作用。在一些天然的食物中存在一些不被消化吸收的并具有某些功能的低聚糖，它们又称功能性低聚糖，具有以下特点：不被人体消化吸收，提供的热量很低，能促进肠道双歧杆菌的增殖，预防牙齿龋变、结肠癌等。（1）大豆低聚糖大豆低聚糖广泛存在于各种植物中，主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖。成人每天服用35g低聚糖，即可起到增殖双歧杆菌的效果。（2）低聚果糖低聚果糖是在蔗糖分子上结合13个果糖的寡糖，存在于果蔬中， 可作为高血压、糖尿病和肥胖症患者的甜味剂，它也是一种防龋齿的甜味剂。（3）
8、低聚木糖是由27个木糖以-1，4糖苷键结合而成的低聚糖，它在肠道内难以消化，是极好的双歧杆菌生长因子，每天仅摄入0.7g即有明显效果。（4）甲壳低聚糖是一类由N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖通过-1，4糖苷键连接起来的低聚合度的水溶性氨基葡聚糖。它有许多生理活性，如提高机体免疫能力、增强机体的抗病抗感染能力、抗肿瘤作用、促进双歧杆菌增殖等。（5）其他低聚糖低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖以及低聚龙胆糖等都是双歧菌生长因子，可使肠内双歧杆菌增殖，保持双歧杆菌菌群优势，有保健作用。五、论述题1 试述脂类的氧化及对食品的影响。油脂氧化有自动氧化、光敏氧化、酶促氧化和热氧化。（1）脂类的自
9、动氧化反应是典型的自由基链式反应，它具有以下特征：凡能干扰自由基反应的化学物质，都将明显地抑制氧化转化速率；光和产生自由基的物质对反应有催化作用；氢过氧化物ROOH产率高；光引发氧化反应时量子产率超过1；用纯底物时，可察觉到较长的诱导期。脂类自动氧化的自由基历程可简化成3步，即链引发、链传递和链终止。链引发 RHRH链传递 RO2ROO ROORHROOHR链终止 RRR-R RROOR-O-O-R ROOROOR-O-O-RO2（2）光敏氧化是不饱和脂肪酸双键与单重态的氧发生的氧化反应。光敏氧化有两种途径，第一种是光敏剂被激发后，直接与油脂作用，生成自由基，从而引发油脂的自动氧化反应。 第二
10、种途径是光敏剂被光照激发后，通过与基态氧(三重态3O2)反应生成激发态氧(单重态1O2)，高度活泼的单重态氧可以直接进攻不饱和脂肪酸双键部位上的任一碳原子，双键位置发生变化，生成反式构型的氢过氧化物，生成氢过氧化物的种类数为双键数的两倍。（3）脂肪在酶参与下发生的氧化反应，称为脂类的酶促氧化。催化这个反应的主要是脂肪氧化酶，脂肪氧化酶专一性作用于具有1,4-顺、顺-戊二烯结构，并且其中心亚甲基处于-8位的多不饱和脂肪酸。在动物体内脂肪氧化酶选择性的氧化花生四烯酸，产生前列腺素、凝血素等活性物质。大豆加工中产生的豆腥味与脂肪氧化酶对亚麻酸的氧化有密切关系。（4）脂类的氧化热聚合是在高温下，甘油酯
11、分子在双键的-碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合形成非环二聚物，或者自由基对一个双键加成反应，形成环状或非环状化合物。脂类氧化对食品的影响：脂类氧化是食品品质劣化的主要原因之一，它使食用油脂及含脂肪食品产生各种异味和臭味，统称为酸败。另外，氧化反应能降低食品的营养价值，某些氧化产物可能具有毒性。2 试述抗氧化剂及抗氧化机理。抗氧化剂可以抑制或延缓油脂的氧化，按抗氧化机理分为自由基清除剂、单重态氧猝灭剂、氢过氧化物分解剂、酶抑制剂、抗氧化增效剂等。抗氧化剂分天然抗氧化剂和合成抗氧化剂，我国常用的主要有生育酚、茶多酚、竹叶黄酮、没食子酸丙酯、抗坏血酸、丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6-二叔丁基
12、羟基甲苯（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）等。抗氧化机理：自由基清除剂分为氢供体和电子供体。氢供体如酚类抗氧化剂可以与自由基反应，脱去一个H给自由基，原来的自由基被清除，抗氧化剂自身转变为比较稳定的自由基，不能引发新的自由基链式反应，从而使链反应终止。电子供体抗氧化剂也可以与自由基反应生成稳定的产物，来阻断自由基链式反应。单重态氧猝灭剂如维生素E，与单重态氧作用，使单重态氧转变成基态氧，而单重态氧猝灭剂本身变为激发态，可直接释放出能量回到基态。氢过氧化物分解剂可以将链式反应生成的氢过氧化物转变为非活性物质，从而抑制油脂氧化。超氧化物歧化酶可以将超氧化物自由基转变为基态氧和过氧化氢，过氧化氢
13、在过氧化氢酶作用下生成水和基态氧，从而起到抗氧化的作用。抗氧化剂增效剂与抗氧化剂同时使用可增强抗氧化效果，增效剂可以与金属离子螯合，使金属离子的催化性能降低或失活，另外它能与抗氧化剂自由基反应，使抗氧化剂还原。3 简述脂类经过高温加热时的变化及对食品的影响。油脂在150以上高温下会发生氧化、分解、聚合、缩合等反应，生成低级脂肪酸、羟基酸、酯、醛以及产生二聚体、三聚体，使脂类的品质下降，如色泽加深，黏度增大，碘值降低，烟点降低，酸价升高，还会产生刺激性气味。（1）热分解在高温下，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都会发生热分解反应。热分解反应可以分为氧化热分解反应和非氧化热分解反应。饱和脂肪酸酯在高温及有
14、氧时会发生热氧化反应，脂肪酸的全部亚甲基都可能受到氧的攻击，但一般优先在脂肪酸的-碳、-碳和-碳上形成氢过氧化物。形成的氢过氧化物裂解生成醛、酮、烃等低分子化合物。不饱和脂肪酸酯的非氧化热反应主要生成各种二聚化合物，此外还生成一些低分子量的物质。（2）热聚合脂类的热聚合反应分非氧化热聚合和氧化热聚合。非氧化热聚合是Diels-Alder反应，即共轭二烯烃与双键加成反应，生成环己烯类化合物。这个反应可以发生在不同脂肪分子间，也可以发生在同一个脂肪分子的两个不饱和脂肪酸酰基之间。脂类的氧化热聚合是在高温下，甘油酯分子在双键的-碳上均裂产生自由基，通过自由基互相结合形成非环二聚物，或者自由基对一个双
15、键加成反应，形成环状或非环状化合物。对食品的影响：油脂在加热时的热分解会引起油脂的品质下降，并对食品的营养和安全方面的带来不利影响。但这些反应也不一定都是负面的，油炸食品香气的形成与油脂在高温条件下的某些产物有关，如羰基化合物（烯醛类）。4 试述油脂氢化及意义。油脂氢化定义：油脂氢化是三酰基甘油的不饱和脂肪酸双键与氢发生加成反应的过程。油脂氢化分类：油脂氢化分为全氢化和部分氢化，当油脂中所有双键都被氢化后，得到全氢化脂肪，用于制肥皂工业。部分氢化产品可用于食品工业中，部分氢化的油脂中减少了油脂中含有的多不饱和脂肪酸的含量，稍微减少亚油酸的含量，增加油酸的含量，不生成太多的饱和脂肪酸，碘值控制在6080的范围内，使油脂具有适当的熔点和稠度、良好的热稳定性和氧化稳定性。油脂氢化过程：油脂的氢化是不饱和液体油脂和被吸附在金属催化剂表面的原子氢之间的反应。反应包括3个步骤：首先，在双键两端任何一端形成碳金属复合物；接着这种中间体复合物与催化剂所吸附的氢原子反应，形成不稳定的半氢化态，此时只有个烯键与催化剂连接，因此可以自由旋转；最后这种半氢化合物与另一个氢原子反应，同时和催化剂分离,形成饱和的产物。油脂氢化意义：油脂经氢化后其稳定性
