【正文】 食品化學(xué)習(xí)題集第2章 水分 習(xí)題一、填空題1 從水分子結(jié)構(gòu)來看，水分子中氧的 6 個(gè)價(jià)電子參與雜化，形成 4 個(gè) SP3雜化軌道，有 近似四面體 的結(jié)構(gòu)。2 冰在轉(zhuǎn)變成水時(shí)，凈密度 增大， 最大_，繼續(xù)升溫密度逐漸減小。3 液體純水的結(jié)構(gòu)并不是單純的由 氫鍵 構(gòu)成的 四面體 形狀，通過 H橋 的作用，形成短暫存在的 多變形 結(jié)構(gòu)。4 每個(gè)水分子最多能夠和四個(gè)水分子通過 氫鍵 結(jié)合,每個(gè)水分子在三維空間有相同的 氫鍵給體 和氫鍵受體。因此水分子間的吸引力比NH3和HF要大得多5 在生物大分子的兩個(gè)部位或兩個(gè)大分子之間，由于存在可產(chǎn)生 氫鍵 作用的基團(tuán)，生物大分子之間可形成由幾個(gè)水分子所構(gòu)成的 水橋 。6 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的非極性基團(tuán)暴露在水中時(shí)，會(huì)促使疏水基團(tuán) 締合 或發(fā)生 疏水相互作用，引起蛋白質(zhì)折疊；若降低溫度，會(huì)使疏水相互作用 減弱 ，而氫鍵 增強(qiáng)__。7 食品體系中的雙親分子主要有 脂肪酸鹽、蛋白脂質(zhì)、糖脂、極性脂類、核酸 等，其特征是 同一分子中同時(shí)存在親水和疏水基團(tuán)。當(dāng)水與雙親分子親水部位 羧基、羥基、磷酸基、羰基、含氮基團(tuán)等基團(tuán)締合后，會(huì)導(dǎo)致雙親分子的表觀 增溶 。8 一般來說，食品中的水分可分為 結(jié)合水和 體相水兩大類。其中，前者可根據(jù)被結(jié)合的牢固程度細(xì)分為 化合水、鄰近水、多層水，后者可根據(jù)其食品中的物理作用方式細(xì)分為滯化水、毛細(xì)管水9 食品中通常所說的水分含量，一般是指常壓下，100～105℃條件下恒重后受試食品的減少量10 水在食品中的存在狀態(tài)主要取決于 天然食品組織 、加工食品中的化學(xué)成分、化學(xué)成分的物理狀態(tài)。水與不同類型溶質(zhì)之間的相互作用主要表現(xiàn)在 離子和離子基團(tuán)的相互作用、與非極性物質(zhì)的相互作用、與雙親分子的相互作用、與中性基團(tuán)的相互作用等方面。 11 一般來說，大多數(shù)食品的等溫線呈 S 形，而水果等食品的等溫線為 J 形。12 吸著等溫線的制作方法主要有_解吸等溫線 和 回吸等溫線 兩種。對(duì)于同一樣品而言，等溫線的形狀和位置主要與 試樣的組成、物理結(jié)構(gòu)、預(yù)處理、溫度、制作方法等因素有關(guān)。13 食品中水分對(duì)脂質(zhì)氧化存在 抑制 和 促進(jìn) 作用。，水分對(duì)脂質(zhì)起 抑制氧化 作用；當(dāng)食品中αW值 時(shí)，水分對(duì)脂質(zhì)起 促進(jìn)氧化 作用。14 食品中αW與美拉德褐變的關(guān)系表現(xiàn)出 鐘形曲線形狀。當(dāng)αW值處于 ~ 區(qū)間時(shí)，大多數(shù)食品會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)；隨著αW值增大，美拉德褐變?cè)黾拥阶罡唿c(diǎn)；繼續(xù)增大αW，美拉德褐變下降。15 冷凍是食品貯藏的最理想的方式，其作用主要在于低溫。冷凍對(duì)反應(yīng)速率的影響主要表現(xiàn)在 降低溫度使反應(yīng)變得非常緩慢 和 冷凍產(chǎn)生的濃縮效應(yīng)加速反應(yīng)速率 兩個(gè)相反的方面。16 隨著食品原料的凍結(jié)、細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成，會(huì)導(dǎo)致 體積膨脹 。一般可采取添加抗冷凍劑 、速凍 等方法可降低凍結(jié)給食品帶來的不利影響。17 玻璃態(tài)時(shí)，體系黏度__較高 而自由體積_減小，受擴(kuò)散控制的反應(yīng)速率 降低；而在橡膠態(tài)時(shí)，其體系黏度顯著增大 而自由體積_增大_，受擴(kuò)散控制的反應(yīng)速率_加快__。19 對(duì)于高含水量食品，其體系下的非催化慢反應(yīng)屬于非限制擴(kuò)散，但當(dāng)溫度降低到冰點(diǎn)以下 和水分含量減少到溶質(zhì)飽和或過飽和狀態(tài)時(shí)，這些反應(yīng)可能會(huì)因?yàn)轲ざ?增大而轉(zhuǎn)變?yōu)?限制性擴(kuò)散反應(yīng)。20 當(dāng)溫度低于Tg時(shí)，食品的限制擴(kuò)散性質(zhì)的穩(wěn)定性 較好 ，若添加小分子質(zhì)量的溶劑或提高溫度，食品的穩(wěn)定性 降低 。21 食品中水結(jié)冰,將出現(xiàn)兩個(gè)非常不利的后果,即 濃縮效應(yīng) 和 體積膨脹效應(yīng)22 冷凍是保藏大多數(shù)食品最理想的方法，其作用主要在于低溫效應(yīng)，而不是因?yàn)樾纬杀?3水具有一些特殊的物理性質(zhì)，原因在于水分子的締合 。24水分回吸等溫線和解吸等溫線之間的不一致被稱為 滯后現(xiàn)象。2冰有___種結(jié)晶類型，普通冰的結(jié)晶屬于六方晶系的_____，另外，還有9種____和1種____，在常壓和0℃下，這11種結(jié)構(gòu)只是______結(jié)晶才是穩(wěn)定的形式。2 一般說來，溫度每變化10℃。因此，溫度變化對(duì)水活度產(chǎn)生的效應(yīng)會(huì)影響密封食品的____________。2冰點(diǎn)以上AW與冰點(diǎn)以下AW區(qū)別為：第一，在凍結(jié)溫度以上，AW是__樣品成分__和_____溫度____函數(shù)，而凍結(jié)溫度以下時(shí)，AW與 樣品成分 無關(guān)，只取決于_溫度_，也就是說在有冰相存在時(shí)，AW不受體系中所含溶質(zhì)種類和比例 的影響，因此，不能根據(jù)水活性質(zhì)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在低于凍結(jié)溫度時(shí)體系中溶質(zhì)的種類及其含量對(duì)體系變化所產(chǎn)生的影響。第二，凍結(jié)溫度以上和凍結(jié)溫度以下AW對(duì)食品__食品穩(wěn)定性的影響不同。第三，冰點(diǎn)以下AW不能預(yù)測(cè)冰點(diǎn)以上同一種食品的性質(zhì)。2等溫線分 解析等溫線_和_回吸等溫線 __兩種吸著等溫線。2 對(duì)食品的穩(wěn)定性起重要作用的是食品中___區(qū)Ⅲ___那部分水。 在一定AW時(shí)，食品的解吸過程一般比回吸過程時(shí) 水分含量 更高。二、選擇題1 水分子通過___B____的作用可與另4個(gè)水分子配位結(jié)合形成正四面體結(jié)構(gòu)。 （A）范德華力 （B）氫鍵 （C）鹽鍵 （D）二硫鍵2 關(guān)于冰的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)描述有誤的是__C_____。（A）冰是由水分子有序排列形成的結(jié)晶（B）冰結(jié)晶并非完整的晶體，通常是有方向性或離子型缺陷的。（C）食品中的冰是由純水形成的，其冰結(jié)晶形式為六方形。（D）食品中的冰晶因溶質(zhì)的數(shù)量和種類等不同，可呈現(xiàn)不同形式的結(jié)晶。3 稀鹽溶液中的各種離子對(duì)水的結(jié)構(gòu)都有著一定程度的影響。在下述陽離子中，會(huì)破壞水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)效應(yīng)的是 A 。（A）Rb＋ （B）Na+ （C）Mg＋ （D）Al3＋4 若稀鹽溶液中含有陰離子__D_____，會(huì)有助于水形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。（A）Cl （B）IO3 （C）ClO4 （D）F5 食品中有機(jī)成分上極性基團(tuán)不同，與水形成氫鍵的鍵合作用也有所區(qū)別。在下面這些有機(jī)分子的基團(tuán)中，___D___與水形成的氫鍵比較牢固。（A）蛋白質(zhì)中的酰胺基 （B）淀粉中的羥基 （C）果膠中的羥基 （D）果膠中未酯化的羧基6 食品中的水分分類很多，下面哪個(gè)選項(xiàng)不屬于同一類_D_____。（A）多層水 （B）化合水（C）結(jié)合水 （D）毛細(xì)管水7 下列食品中，哪類食品的吸著等溫線呈S型？_B______（A）糖制品 （B）肉類 （C）咖啡提取物 （D）水果8 關(guān)于等溫線劃分區(qū)間內(nèi)水的主要特性描述正確的是___B____。（A）等溫線區(qū)間Ⅲ中的水，是食品中吸附最牢固和最不容易移動(dòng)的水。（B）等溫線區(qū)間Ⅱ中的水可靠氫鍵鍵合作用形成多分子結(jié)合水。（C）等溫線區(qū)間Ⅰ中的水，是食品中吸附最不牢固和最容易流動(dòng)的水。 （D）食品的穩(wěn)定性主要與區(qū)間Ⅰ中的水有著密切的關(guān)系。9 關(guān)于水分活度描述有誤的是_ D __。（A）αW能反應(yīng)水與各種非水成分締合的強(qiáng)度。（B）αW比水分含量更能可靠的預(yù)示食品的穩(wěn)定性、安全性等性質(zhì)。（C）食品的αW值總在0～1之間。 （D）不同溫度下αW均能用P/P0來表示。10 關(guān)于BET（單分子層水）描述有誤的是____A___。（A）BET在區(qū)間Ⅱ的高水分末端位置。（B）BET值可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)干燥產(chǎn)品最大穩(wěn)定性時(shí)的含水量。 （C）該水分下除氧化反應(yīng)外，其它反應(yīng)仍可保持最小的速率。 （D）單分子層水概念由Brunauer、Emett及Teller提出的單分子層吸附理論。11 ，下面哪種情形一般不會(huì)發(fā)生？___C____（A）脂質(zhì)氧化速率會(huì)增大。（B）多數(shù)食品會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。（C）微生物能有效繁殖（D）。12 對(duì)食品凍結(jié)過程中出現(xiàn)的濃縮效應(yīng)描述有誤的是____D___（A）會(huì)使非結(jié)冰相的pH、離子強(qiáng)度等發(fā)生顯著變化。（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）降低了反應(yīng)速率13 下面對(duì)體系自由體積與分子流動(dòng)性二者敘述正確的是___D____。（A）當(dāng)溫度高于Tg時(shí)，體系自由體積小，分子流動(dòng)性較好。 （B）通過添加小分子質(zhì)量的溶劑來改變體系自由體積，可提高食品的穩(wěn)定性。 （C）自由體積與Mm呈正相關(guān)，故可采用其作為預(yù)測(cè)食品穩(wěn)定性的定量指標(biāo)。 （D）當(dāng)溫度低于Tg時(shí)，食品的限制擴(kuò)散性質(zhì)的穩(wěn)定性較好。14 對(duì)Tg描述有誤的是__B_____。（A）對(duì)于低水分食品而言，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般高于0℃。（B）高水分食品或中等水分食品來說，更容易實(shí)現(xiàn)完全玻璃化。（C）在無其它因素影響下，水分含量是影響玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的主要因素。（D）食品中有些碳水化合物及可溶性蛋白質(zhì)對(duì)Tg有著重要的影響。15 下面關(guān)于食品穩(wěn)定性描述有誤的是___C____（A）食品在低于Tg溫度下貯藏，對(duì)于受擴(kuò)散限制影響的食品有利。（B）食品在低于Tgˊ溫度下貯藏，對(duì)于受擴(kuò)散限制影響的食品有利。 （C）食品在高于Tg 和Tgˊ溫度下貯藏，可提高食品的貨架期。（D）αW是判斷食品的穩(wěn)定性的有效指標(biāo)。16 當(dāng)向水中加入哪種物質(zhì)，不會(huì)出現(xiàn)疏水水合作用？_ C______（A）烴類 （B）脂肪酸 （C）無機(jī)鹽類 （D）氨基酸類17 對(duì)籠形化合物的微結(jié)晶描述有誤的是？___B____（A）與冰晶結(jié)構(gòu)相似。（B）當(dāng)形成較大的晶體時(shí)，原來的多面體結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸變成四面體結(jié)構(gòu)。（C）在0℃以上和適當(dāng)壓力下仍能保持穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)。（D）天然存在的該結(jié)構(gòu)晶體，對(duì)蛋白質(zhì)等生物大分子的構(gòu)象、穩(wěn)定有重要作用。18 鄰近水是指__C_____。（A）屬自由水的一種。（B）結(jié)合最牢固的、構(gòu)成非水物質(zhì)的水分。 （C）親水基團(tuán)周圍結(jié)合的第一層水。 （D）沒有被非水物質(zhì)化學(xué)結(jié)合的水。19 關(guān)于食品冰點(diǎn)以下溫度的αW描述正確的是__C_____。（A）樣品中的成分組成是影響αW的主要因素。（B）αW與樣品的成分和溫度無關(guān)。（C）αW與樣品的成分無關(guān)，只取決于溫度。（D）該溫度下的αW可用來預(yù)測(cè)冰點(diǎn)溫度以上的同一種食品的αW。20 關(guān)于分子流動(dòng)性敘述有誤的是？_ D______（A）分子流動(dòng)性與食品的穩(wěn)定性密切相關(guān)。（B）分子流動(dòng)性主要受水合作用及溫度高低的影響。 （C）相態(tài)的轉(zhuǎn)變也會(huì)影響分子流動(dòng)性。 （D）一般來說，溫度越低，分子流動(dòng)性越快。21在任何指定的Aw，解吸過程中試樣的水分含量___ A___回吸過程中的水分含量。A、大于 B、等于 C、小于 D、無法判斷22在冰點(diǎn)以上溫度，Aw和試樣成分 A ；在冰點(diǎn)以下溫度，Aw與試樣成分 A、有關(guān)，無關(guān) B、有關(guān)，有關(guān) C、無關(guān)，無關(guān) D、無關(guān)，有關(guān)2水分子的氫鍵特性為（ A ）A．氫鍵給體和氫鍵接受體數(shù)目相同 B．氫鍵給體和氫鍵接受體數(shù)目不相同結(jié)合水主要性質(zhì)為（ B ）A．不能被微生物利用 B．不能作為溶劑 C．能結(jié)冰 D．熱焓比純水大2一個(gè)木瓜蛋白酶能與幾個(gè)水分子形成水橋（ C ） A．1個(gè) B 2個(gè) C 3個(gè) D 4個(gè)2籠形水合物的“宿主”一般由多少個(gè)水分子組成。（ B ）A．1074 B 2074 C 40702吸著等溫線在冰點(diǎn)處為（ B ） A 連續(xù)點(diǎn) B 斷點(diǎn) C 無法判斷2吸著等溫線中I區(qū)的AW范圍為（ A ） A B C 2結(jié)冰對(duì)食品有兩個(gè)不利后果（AB ） A 體積增大 B 濃度增大 C 變質(zhì)、變壞三、判斷題（正確打“√”，錯(cuò)誤打“” ）一般來說通過降低AW，可提高食品穩(wěn)定性。（√ ）脂類氧化的速率與AW關(guān)系曲線同微生物生長(zhǎng)曲線變化相同。（ ）能用冰點(diǎn)以上AW預(yù)測(cè)冰點(diǎn)以下AW的行為。（ ）一般AW，微生物不生長(zhǎng)。（√ ）一般AW，生化反應(yīng)停止。（ ）微生物生長(zhǎng)迅速。（√ ）通過單分子層水值，可預(yù)測(cè)食品的穩(wěn)定性。（√）水結(jié)冰后，食品的濃度增大。（√）9. 水結(jié)冰后，食品發(fā)生體積膨脹。（√）冷凍法是利用低溫，而不是冰。（√）1相同AW時(shí)，回吸食品和解吸食品的含水量不相同。（√）1AW表征了食品的穩(wěn)定性。（） 四、名詞解釋1 疏水水合作用 (Hydrophobic hydration) 向水中添加疏水物質(zhì)時(shí)，由于它們與水分子產(chǎn)生斥力，從而使疏水基團(tuán)附近的水分子之間的氫鍵鍵合增強(qiáng)，使得熵減小， 此 過程成為疏水水合。2 疏水相互作用 (hydrophobic interaction) 當(dāng)水與非極性基團(tuán)接觸時(shí)，為減少水與非極性實(shí)體的界面面積，疏水基團(tuán)之間進(jìn)行締合，這種作用成為疏水相互作用。3 籠形水合物 (clathrate hydrates) 是像冰一樣的包含化合物，水為“宿主”，它們靠氫鍵鍵合形成想籠一樣的結(jié)構(gòu)，通過物理方式將非極性物質(zhì)截留在籠內(nèi), 被截留的物質(zhì)稱為“客體”。一般“宿主”由2074個(gè)水分子組成，較典型的客體有低分子量烴，稀有氣體，鹵代烴等。4 結(jié)合水通常是指存在于溶質(zhì)或其它非水成分附近的、與溶質(zhì)分子之間通過化學(xué)鍵結(jié)合的那部分水。5 化合水 ( Constitutional water)是指那些結(jié)合最牢固的、構(gòu)成非水物質(zhì)組成的那些水。6 體相水 (Bulkphase water)指沒有與非水成分結(jié)合的水，包括自由水和截留水7 狀態(tài)圖就是描述不同含水量的食品在不同溫度下所處的物理狀態(tài)，它包括了平衡狀態(tài)