食品化学习题集
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α-碳、β-碳和γ-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α-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。
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60～80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增加，颜色变浅，风味改变，便于运输和贮运，可以制造起酥油、人
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造奶油等。它的不利一面是：多不饱和脂肪酸含量降低，脂溶性维生素被破坏，双键的位移和产生反式异构体，因为人体的必需脂肪酸都是顺式构型，而且对于反式脂肪酸的安全性，目前也存在着争议。 5 试述反式脂肪及其食品安全性。
（1）反式脂肪简介：
植物油经氢化后会产生反式异构体，即所谓“反式脂肪”，它是植物油经过氢化技术处理后形成的人造脂肪。与一般植物油成分相比，反式脂肪具有耐高温、不易变质、延长食品保质期等作用。自从20世纪初被发明之后，反式脂肪在日常生活中的使用范围极为广泛，例如使用于涂抹面包、增加口感及润滑度所用的油脂；而用于油炸的油脂、起酥油、人造奶油、奶精、代可可脂（大量用于生产巧克力）等，这些也都是前述经过氢化过程后所制造出来的反式油脂。所涉及的食品包括烘焙糕饼类的点心、饼干、面包、蛋糕、派、甜甜圈，或油炸食物的炸薯条、炸鸡、炸咸酥鸡、炸油条、炸洋芋片、经油炸处理的速食面等食品。
（2）反式脂肪的危害：
这些经过氢化后的油脂，会产生反式脂肪酸。据许多研究指出，反式脂肪酸会降低人体有益的高密度脂蛋白的含量，增加有害的低密度脂蛋白，从而引发各种健康问题。经常食用反式脂肪含量高的食品，不但会引发肥胖，增加罹患心血管疾病的风险，还会破坏人体激素平衡，诱发心脑血管疾病、动脉粥样硬化，以及糖尿病、乳腺癌和老年痴呆症等疾病，因此要格外引起世人重视。
（3）反式脂肪的安全性问题：
尽管至今尚未有可用的科学数据，无法建立食品中反式脂肪酸的安全含量，但可以肯定的是，越少摄入反式脂肪酸，越有利健康。因此，孕妇、需要哺乳的新妈妈和儿童等特殊人群，有必要做到每天摄入反式脂肪酸含量不超过2克，或者更少。
第5章 蛋白质 习题
一、填空题
1 组成蛋白质的氨基酸有_______，均为_______。每个氨基酸的α-碳上连接_______，_______， _______和_______。
2 氨基酸是_______化合物，在强酸性溶液中，以_______离子形式存在，在强碱性溶液中以_______离子形式存在。 3 氨基酸含有羧基和氨基，因而能起氨基和羧基的化学反应，较重要的化学反应有：_______、_______、_______、_______、_______、_______等。
4 蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括为_______、_______、_______、_______。
5 在蛋白质三级结构中，侧链构象主要是形成_______，或称_______。
6 维持蛋白质三级结构的作用力主要是_______、_______、_______和_______等非共价键，又称次级键。此外，在某些蛋白质中还有_______，其在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。 7 氨基酸是两性电解质，当氨基酸所处环境的pH大于pI时，氨基酸分子带_______，pH小于pI时，氨基酸带_______，pH等于pI时，氨基酸所带_______，此时溶解度_______。 8 蛋白质的二级结构主要包括：_______和_______。
9 蛋白质的三级结构从外形上看，有的细长，属于_______蛋白质，有的长短轴相差不多基本上呈球形，属于_______蛋白质。
10 蛋白质按照氨基酸的种类和数量可分为_______、_______、_______。
11 测定蛋白质乳化性质的常见指标有_______、_______、_______、_______。其中_______是指乳状液的总界面面积，常用_______来表示。
12 影响蛋白质的乳化性质因素有蛋白质的_______、_______、_______等。
13 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称为_______，大多数情况下_______是蛋白质胶凝的必不可少的条件。
14 影响蛋白质流体黏度性质的主要因素是_______或_______。
15 小麦蛋白质可按它们的溶解度分为_______、_______、_______、_______。 16 _______是众多食品蛋白质中唯一具有形成黏弹性面团特性的蛋白质。
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17 当液体分散体系如匀浆、乳浊液、糊状物或凝胶的流速增加时，他们的黏度系数降低，这种现象称为_______。 18 _______是人体从食品蛋白质吸收的氮占摄入的氮的比例。 19 _______的含量和_______是蛋白质质量的主要指标。
20 _______或_______是乳状液发生相转变之前，每克蛋白质能够乳化油的体积。
二、选择题
1 下列过程中可能为不可逆的是_______。
（A）H3PO4 在水中的电离 （B）蛋白质的变性 （C）蛋白质的盐析 （D）Na2S 的水解 2 下列关于蛋白质的叙述中，正确的是_______
（A）蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液并不可提纯蛋白质。 （B）在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐。 （C）温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高。 （D）任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变为黄色。 3 构成蛋白质的氨基酸属于下列哪种氨基酸_______
（A）L-α氨基酸 （B）L-β氨基酸 （C）D-α氨基酸 （D）D-β氨基酸 4 有关蛋白质三级结构描述，错误的是_______ （A）具有三级结构的多肽链都有生物学活性。 （B）三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构。 （C）三级结构的稳定性由次级键维持 。 （D）亲水基团多位于三级结构的表面。 5 关于蛋白质四级结构的正确叙述是_______ （A）蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维持。
（B）四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件。 （C）蛋白质都有四级结构。
（D）蛋白质亚基间由非共价键聚合。
6 下列蛋白质变性现象中不属于物理变性的是_______
（A）黏度的增加 （B）紫外、荧光光谱发生变化 （C）分子内部基团暴露 （D）凝集、沉淀 7 不是鉴定蛋白质变性的方法有：_______
（A）测定溶解度是否改变； （B）测定蛋白质的比活性； （C）测定蛋白质的旋光性和等电点； （D）测定紫外差光谱是否改变。 8 不属于蛋白质起泡的必要条件是_______
（A）蛋白质在气-液界面吸附形成保护膜 （B）蛋白质充分伸展和吸附 （C）在界面形成黏弹性较好的蛋白质膜 （D）具有较高的蛋白质浓度 9 中性氨基酸的等电点范围是_______
（A）7.6~10.6； （B）6.3~7.2； （C）2.8~3.2； （D）5.5~6.3 10 下列哪一项不是蛋白质α -螺旋结构的特点_______
（A）天然蛋白质多为右手螺旋； （B）肽链平面充分伸展；
（C）每隔 3.6 个氨基酸螺旋上升一圈； （D）每个氨基酸残基上升高度为 0.15nm 11 下列哪一项不是蛋白质的性质之一_______
（A）处于等电状态时溶解度最小 （B）加入少量中性盐溶解度增加 （C）变性蛋白质的溶解度增加 （D）有紫外吸收特性 12 关于蛋白质变性的叙述错误的是_______
（A）溶解度降低 （B）一级结构变化 （C）活性丧失 （D）蛋白质分子空间结构改变 13谷类蛋白质中的限制氨基酸是_______
（A）精氨酸 （B）赖氨酸 （C）酪氨酸 （D）色氨酸 14 下列蛋白质中不属于金属蛋白的是_______
（A）酪蛋白 （B）血红蛋白 （C）叶绿素 （D）血蓝蛋白 15 下列有关蛋白质的叙述哪项是正确的_______
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（A）蛋白质分子的净电荷为零时的pH值是它的等电点。 （B）大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出。
（C）由于蛋白质在等电点时溶解度最大，所以沉淀蛋白质时应远离等电点。 （D）以上各项均不正确。
16 氨基酸在等电点时具有的特点是：_______
（A）不带正电荷 （B）不带负电荷 （C）在电场中不泳动 （D）溶解度最大 17 下列哪个性质是氨基酸和蛋白质所共有的_______
（A）胶体性质 （B）两性性质 （C）沉淀反应 （D）变性性质 18 蛋白质空间构象的特征主要取决于下列哪一项_______
（A）多肽链中氨基酸的排列顺序 （B）次级键 （C）链内及链间的二硫键 （D）温度及pH 19 下列哪个因素妨碍蛋白质形成α-螺旋结构_______
（A）脯氨酸的存在 （B）链内氢键的形成 （C）肽键平面通过α-碳原子旋转 （D）异性氨基酸集中的区域 20 下列关于蛋白质结构的叙述，哪一项是错误的_______ （A）氨基酸的疏水侧链很少埋在分子的中心部位 （B）氨基酸亲水侧链常在分子的外侧，面向水相
（C）蛋白质的一级结构在决定高级结构方面是重要因素之一 （D）蛋白质的空间结构主要靠次级键维持
三、名词解释
1 氨基酸等电点
当一个特定的氨基酸在电场的影响下不发生迁移时，这个氨基酸所在溶液的氢离子浓度叫氨基酸的等电点，通常用pI表示。氨基酸的等电点是由羧基和氨基的电离常数来决定的。 2 蛋白质一级结构
就是指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，也即蛋白质的基本结构。
3 蛋白质二级结构
是指多肽链中主链原子的局部空间排布构象，不涉及侧链部分的构象，主要有α-螺旋结构和β-片层结构。
4 蛋白质三级结构
蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘旋或折叠形成一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构。 5 蛋白质四级结构
具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构成为蛋白质的四级结构。 6 蛋白质变性作用
蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。 7 蛋白质的功能性质
是指食品体系在加工、储藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理、化学性质。
8 乳化活力
主要指乳状液的总界面面积。
9 乳化活力指数
即单位质量蛋白质所产生的界面面积，可根据乳状液的浊度与界面面积的关系，测得透光率后计算得到。
10 乳化容量
指乳状液发生相转变之前，每克蛋白质能够乳化油的体积。
11 乳化稳定性
通常以乳化后，其乳状液在一定温度下放置一定时间前后的体积变化值表示。
12 亚基
每个独立三级结构的多肽链单位称为亚基。
13 蛋白质可逆变性
蛋白质在除去变性因素之后，在适当的条件下蛋白质的构象可以由变性状态恢复到天然状态。
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14 半完全蛋白质
蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要，它们可以维持生命，但不能促进生长发育。 15 不完全蛋白质
蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，单纯靠它们既不能促进生长发育，也不能维持生命。
16 蛋白质界面性质
是指蛋白质能自发的迁移到空气－水界面或油－水界面，在界面上形成高黏弹性薄膜，其界面体系比由低分子量德表面活性剂形成的界面更稳定的性质。 17 食品泡沫
气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。
18 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。
19 完全蛋白质
蛋白质所含的必需氨基酸种类齐全，不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。
20 结构域
蛋白质分子主链折叠盘曲形成构象的基础上，分子中的各个侧链形成一定的构象，侧链构象主要是形成微区，或称结构域。
四、简答题
1 扼要叙述蛋白质的一、二、三和四级结构。
蛋白质的一级结构为多肽链中氨基酸残基的排列顺序，氨基酸残基的排列顺序是决定蛋白质空间结构的基础，而蛋白质的空间结构则是实现其生物学功能的基础。蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及测链部分的构象。蛋白质二级结构的基本形式：α-螺旋结构和β-片层结构。蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折叠形成一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构。除疏水作用外，维系蛋白质的三级结构的动力还有氢键、盐键、范德华力和二硫键等。具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。 2 试述蛋白质变性及其影响因素，举出几个食品加工过程中利用蛋白质变性的例子。
蛋白质分子受到某些物理、化学因素的影响时，发生生物活性丧失，溶解度降低等性质改变，但是不涉及一级结构改变，而是蛋白质分子空间结构改变，这类变化称为变性作用。变性的实质是蛋白质分子次级键的破坏引起二级、三级、四级结构的变化。蛋白质变性的影响因素有：热、辐射、超声波、剧烈震荡等物理因素，还有酸、碱、化学试剂、金属盐等化学因素。例如， 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。 3 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。 4 使蛋白质的发泡的方式有哪些？
食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固体相中形成的分散体系。产生泡沫主要有三种方法：最简单的是让鼓泡的气体通过多孔分配器，然后通入低浓度蛋白质水溶液中，最初的气体乳胶体因气泡上升和排出而被破坏，使泡沫产生一个大的分散相体积。如果通入大量气体，液体可完全转变为泡沫。第二种起泡方法是有大量气相存在时搅打或振摇蛋白质溶液产生泡沫，与鼓泡法相比，搅打产生更强的机械应力和剪切作用，使气体分散更均匀。第三种产生泡沫的方法是突然解除预先加压溶液的压力，例如在分装气溶胶容器中加工成的掼奶油。
5 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
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