1、（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_。（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）Rb （B）Na+ （C）Mg （D）Al34 若稀盐溶液中含有阴离子_，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
2、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，_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_。（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？_（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_。（A）等温线区间中的水，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）等温线区间中的水，是食品中吸附最
3、不牢固和最容易流动的水。（D）食品的稳定性主要与区间中的水有着密切的关系。9 关于水分活度描述有误的是_。（A）W能反应水与各种非水成分缔合的强度。（B）W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W值总在01之间。（D）不同温度下W均能用P/P0来表示。10 关于BET（单分子层水）描述有误的是_。（A）BET在区间的高水分末端位置。（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W值为0.40时，下面
4、哪种情形一般不会发生？（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（D）酶促反应速率高于W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_（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_。（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
5、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_。（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_（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Tg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Tg温度下贮藏，可提高食品的货架期。（D）W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
6、出现疏水水合作用？（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？（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_。（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W描述正确的是_。（A）样品中的成分组成是影响W的主要因素。（B）W与样品的成分和温度无关。（C）W
7、与样品的成分无关，只取决于温度。（D）该温度下的W可用来预测冰点温度以上的同一种食品的W。20 关于分子流动性叙述有误的是？（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。三、名词解释1 离子水合作用； 2 疏水水合作用； 3 疏水相互作用；4 笼形水合物； 5 结合水； 6 化合水；7 状态图； 8 玻璃化转变温度； 9 自由水；10自由流动水； 11水分活度； 12水分吸着等温线；13解吸等温线； 14回吸等温线； 15滞化水；16滞后现象； 17单分子层水。四、简答题1
8、简要概括食品中的水分存在状态。2 简述食品中结合水和自由水的性质区别。3 比较冰点以上和冰点以下温度的W差异。4 MSI在食品工业上的意义。5 滞后现象产生的主要原因。6 简要说明W比水分含量能更好的反映食品稳定性的原因。7 简述食品中W与化学及酶促反应之间的关系。8 简述食品中W与脂质氧化反应的关系。9 简述食品中W与美拉德褐变的关系。10 分子流动性的影响因素。五、论述题1 请论述食品中水分与溶质间的相互作用。2 论述水分活度与温度的关系。3 请论述水分活度与食品稳定性之间的联系。4 论述冰在食品稳定性中的作用。5 论述分子流动性、状态图与食品稳定性的关系。第2章 水分 习题答案1 6；4
9、；SP3；近似四面体2 增大；3.98；最大值；下降3 氢键；四面体；H-桥；多变形4 改变水的结构；影响水的介电常数；影响水对其他非水溶质和悬浮物质的相容程度5 氢键；水桥6 缔合；疏水相互作用；蛋白质折叠；变弱；增强7 脂肪酸盐；蛋白脂质；糖脂；极性脂类；核酸；同一分子中同时存在亲水和疏水基团；羧基；羟基；磷酸基；羰基；含氮基团；增溶8 自由水；结合水；化合水；邻近水；多层水；滞化水；毛细管水9 常压下，100105条件下恒重后受试食品的减少量10 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；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11 S；J12
10、 解吸等温线；回吸等温线；试样的组成；物理结构；预处理；温度；制作方法13 促进；抑制；0.35；抑制氧化；0.35；促进氧化14 钟形曲线；0.30.7；增大至最高点；15 低温；降低温度使反应变得非常缓慢；冷冻产生的浓缩效应加速反应速率16 结构破坏；流失；减少；速冻；添加抗冷冻剂17 动态机械分析（DMA）；动态机械热分析（DMTA）；差示扫描量热法（DSC）18 较高；较小；明显降低；显著增大；增大；加快19 非限制扩散；冰点以下；溶质饱和或过饱和；限制性扩散反应20 较好；降低1 B； 2 C； 3 A； 4 D； 5 D； 6 D； 7 B； 8 B； 9 D； 10 A11 C；
11、12 D；13 D；14 B；15 C；16 C；17 B；18 C；19 C； 20 D1 离子水合作用在水中添加可解离的溶质，会使纯水通过氢键键合形成的四面体排列的正常结构遭到破坏，对于不具有氢键受体和给体的简单无机离子，它们与水的相互作用仅仅是离子-偶极的极性结合。这种作用通常被称为离子水合作用。2 疏水水合作用向水中加入疏水性物质，如烃、脂肪酸等，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，处于这种状态的水与纯水结构相似，甚至比纯水的结构更为有序，使得熵下降，此过程被称为疏水水合作用。3 疏水相互作用如果在水体系中存在多个分离的疏水性基团，那么疏水基团之间相
12、互聚集，从而使它们与水的接触面积减小，此过程被称为疏水相互作用。4 笼形水合物指的是水通过氢键键合形成像笼一样的结构，通过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。通常被截留的物质称为“客体”，而水称为“宿主”。5 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。6 化合水是指那些结合最牢固的、构成非水物质组成的那些水。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 玻璃化转变温度对于低水分食品，其玻璃化转变温度一般大于0，称为Tg；对于高水分或中等水分食品，除了极小的食品，降温速率不可能达到很高，因此一般不
13、能实现完全玻璃化，此时玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的温度，定义为Tg。9 自由水又称游离水或体相水，是指那些没有被非水物质化学结合的水，主要是通过一些物理作用而滞留的水。10自由流动水指的是动物的血浆、植物的导管和细胞内液泡中的水，由于它可以自由流动，所以被称为自由流动水。11 水分活度水分活度能反应水与各种非水成分缔合的强度，其定义可用下式表示：其中，P为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压；P0表示在同一温度下纯水的饱和蒸汽压；ERH是食品样品周围的空气平衡相对湿度。12 水分吸着等温线在恒温条件下，食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）与W的关
14、系曲线。13 解吸等温线对于高水分食品，通过测定脱水过程中水分含量与W的关系而得到的吸着等温线，称为解吸等温线。14 回吸等温线对于低水分食品，通过向干燥的样品中逐渐加水来测定加水过程中水分含量与W的关系而得到的吸着等温线，称为回吸等温线。15 滞化水 是指被组织中的显微结构和亚显微结构及膜所阻留的水，由于这部分水不能自由流动，所以称为滞化水或不移动水。16 滞后现象MSI的制作有两种方法，即采用回吸或解吸的方法绘制的MSI，同一食品按这两种方法制作的MSI图形并不一致，不互相重叠，这种现象称为滞后现象。17 单分子层水在MSI区间的高水分末端（区间和区间的分界线，W=0.20.3）位置的这部
15、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）”。食品中的水分有着多种存在状态，一般可将食品中的水分分为自由水（或称游离水、体相水）和结合水（或称束缚水、固定水）。其中，结合水又可根据被结合的牢固程度，可细分为化合水、邻近水、多层水；自由水可根据这部分水在食品中的物理作用方式也可细分为滞化水、毛细管水、自由流动水。但强调的是上述对食品中的水分划分只是相对的。2 简述食品中结合水和自由水的性质区别？食品中结合水和自由水的性质区别主要在于以下几个方面：食品中结合水与非水成分缔合强度大，其蒸汽压也比自由水低得很多，随着食品中非水成分的不同，
16、结合水的量也不同，要想将结合水从食品中除去，需要的能量比自由水高得多，且如果强行将结合水从食品中除去，食品的风味、质构等性质也将发生不可逆的改变；结合水的冰点比自由水低得多，这也是植物的种子及微生物孢子由于几乎不含自由水，可在较低温度生存的原因之一；而多汁的果蔬，由于自由水较多，冰点相对较高，且易结冰破坏其组织；结合水不能作为溶质的溶剂；自由水能被微生物所利用，结合水则不能，所以自由水较多的食品容易腐败。在比较冰点以上和冰点以下温度的W时，应注意以下三点：在冰点温度以上，W是样品成分和温度的函数，成分是影响W的主要因素。但在冰点温度以下时，W与样品的成分无关，只取决于温度，也就是说在有冰相存在
17、时，W不受体系中所含溶质种类和比例的影响，因此不能根据W值来准确地预测在冰点以下温度时的体系中溶质的种类及其含量对体系变化所产生的影响。所以，在低于冰点温度时用W值作为食品体系中可能发生的物理化学和生理变化的指标，远不如在高于冰点温度时更有应用价值；食品冰点温度以上和冰点温度以下时的W值的大小对食品稳定性的影响是不同的；低于食品冰点温度时的W不能用来预测冰点温度以上的同一种食品的W。4 MSI在食品工业上的意义MSI即水分吸着等温线，其含义为在恒温条件下，食品的含水量（每单位干物质质量中水的质量表示）与W的关系曲线。它在食品工业上的意义在于：在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与W有关；配制混
18、合食品必须避免水分在配料之间的转移；测定包装材料的阻湿性的必要性；测定什么样的水分含量能够抑制微生物的生长；预测食品的化学和物理稳定性与水分的含量关系。产生滞后现象的原因主要有：解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分；不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压；解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同水分含量时处于较高的W；温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。6 简要说明W比水分含量能更好的反映食品的稳定性的原因。W比用水分含量能更好地反映食品的稳定性，究其原因与下列因素有关：（1）W对微生物生长有更为密切的关系；（
19、2）W与引起食品品质下降的诸多化学反应、酶促反应及质构变化有高度的相关性；（3）用W比用水分含量更清楚地表示水分在不同区域移动情况；（4）从MSI图中所示的单分子层水的W（0.200.30）所对应的水分含量是干燥食品的最佳要求；（5）W比水分含量易测，且又不破坏试样。W与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食品中水分通过多种途径参与其反应：水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各反应的进行；通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；通过与生物大分子的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；高含量的水由于稀释作用可减慢反应。食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。
20、当食品中水分处在单分子层水（W0.35左右）时，可抑制氧化作用，其原因可能在于：覆盖了可氧化的部位，阻止它与氧的接触；与金属离子的水合作用，消除了由金属离子引发的氧化作用；与氢过氧化合物的氢键结合，抑制了由此引发的氧化作用；促进了游离基间相互结合，由此抑制了游离基在脂质氧化中链式反应。当食品中W0.35时，水分对脂质氧化起促进作用，其原因可能在于：水分的溶剂化作用，使反应物和产物便于移动，有利于氧化作用的进行；水分对生物大分子的溶胀作用，暴露出新的氧化部位，有利于氧化的进行。食品中W与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状，当食品中W0.30.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，造成食品中W与
21、美拉德褐变的钟形曲线形状的主要原因在于：虽然高于BHT单分子层W以后美拉德褐变就可进行，但W较低时，水多呈水-水和水-溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合作用不利于反应物和反应产物的移动，限制了美拉德褐变的进行。随着W增大，有利于反应物和产物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但W继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。分子流动性指的是与食品储藏期间的稳定性和加工性能有关的分子运动形式，它涵盖了以下分子运动形式：由分子的液态移动或机械拉伸作用导致其分子的移动或变型；由化学电位势或电场的差异所造成的液剂或溶质的移动；由分子扩散所产生的布朗运动或原子基团的转动；在某一容器或管道中反应物之间相互移动性，还
22、促进了分子的交联、化学的或酶促的反应的进行。分子流动性主要受水合作用大小及温度高低的影响，水分含量的多少和水与非水成分之间作用，决定了所有的处在液相状态成分的流动特性，温度越高分子流动越快；另外相态的转变也可提高分子流动性。1 论述食品中水分与溶质间的相互作用。食品中水分与溶质间的相互作用主要表现在以下几个方面：水与离子和离子基团的相互作用：在水中添加可解离的溶质，会破坏纯水的正常结构，这种作用称为离子水合作用。但在不同的稀盐溶液中，离子对水结构的影响是有差异的。某些离子如K+、Rb+、Cs+、Cl-等具有破坏水的网状结构效应，而另一类电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子则有助于水形成网状
23、结构，如Li+、Na+、H3O+、F-等。离子的效应不仅仅改变水的结构，而且影响水的介电常数、水对其它非水溶质和悬浮物质的相容程度。水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用：食品中蛋白质、淀粉、果胶等成分含有大量的具有氢键键合能力的中性基团，它们可与水分子通过氢键键合。水与这些溶质之间的氢键键合作用比水与离子之间的相互作用弱，与水分子之间的氢键相近，且各种有机成分上的极性基团不同，与水形成氢键的键合作用强弱也有区别。水与非极性物质的相互作用：向水中加入疏水性物质，如烃、稀有气体及引入脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团，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作用增强，
24、此过程称为疏水水合作用；当水体系存在有多个分离的疏水基团，那么疏水基团之间相互聚集，此过程称为疏水相互作用。水与双亲分子的相互作用：水能作为双亲分子的分散介质，在食品体系中，水与脂肪酸盐、蛋白脂质、糖脂、极性脂类、核酸类，这些双亲分子亲水部位羧基、羟基、磷酸基或含氮基团的缔合导致双亲分子的表观“增溶”。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。3 论述水分活度与食品稳定性之间的联系。
