專升本食品科學(xué)與工程2025年食品化學(xué)測試試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個正確選項，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。多選、錯選、少選均不得分。）1.下列關(guān)于食品中水分存在的狀態(tài)的描述，正確的是（）。A.結(jié)合水是水分子與食品成分分子間形成氫鍵而結(jié)合的水B.自由水是食品中不與其他物質(zhì)結(jié)合，具有正常蒸氣壓的水C.潛在水通常以冰的形式存在，對食品的物理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)沒有影響D.水分活度（Aw）是自由水的含量與總量之比E.水分活度越低，食品中微生物生長的可能性越大2.下列反應(yīng)中，屬于非酶褐變的是（）。A.淀粉在加熱糊化過程中發(fā)生的β-化B.蛋白質(zhì)在高溫下發(fā)生的美拉ード反應(yīng)C.食品中維生素C和銅離子作用下的酶促褐變D.水果切開后，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶作用下發(fā)生的褐變E.食品在烘烤過程中，糖與氨基酸之間發(fā)生的焦糖化反應(yīng)3.下列關(guān)于食品中脂類氧化酸敗的描述，正確的是（）。A.氧化過程通常由脂類中的不飽和脂肪酸引發(fā)B.烯丙基過氧化物的分解是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的關(guān)鍵步驟C.食品中水分活度越高，脂類氧化速率越快D.光照、溫度、金屬離子等是促進(jìn)脂類氧化的重要條件E.脂類氧化酸敗的主要產(chǎn)物是α-羥基酮和α-羥基醛4.下列關(guān)于蛋白質(zhì)變性的描述，正確的是（）。A.蛋白質(zhì)變性是指其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的過程B.加熱、酸堿、乙醇、重金屬離子等都能引起蛋白質(zhì)變性C.蛋白質(zhì)變性后，其肽鍵結(jié)構(gòu)被破壞D.蛋白質(zhì)變性通常是可逆的E.蛋白質(zhì)的變性程度與其功能特性的改變有關(guān)5.下列物質(zhì)中，屬于食品中必需脂肪酸的是（）。A.載脂蛋白B.轉(zhuǎn)運蛋白C.亞油酸D.α-亞麻酸E.花生四烯酸二、填空題（每空1分，共15分。）1.食品化學(xué)是研究食品中的化學(xué)成分、化學(xué)變化及其與__________之間相互關(guān)系的科學(xué)。2.食品中碳水化合物主要以__________、__________和__________的形式存在。3.食品中脂類自動氧化的初始步驟通常涉及不飽和脂肪酸與__________的反應(yīng)，生成__________。4.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指氨基酸按一定順序通過__________連接而成的一條多肽鏈。5.維生素根據(jù)其溶解性可分為__________維生素和__________維生素兩大類。6.食品添加劑是指在食品加工、保藏、銷售等過程中，為改善食品品質(zhì)、色香味、防腐等目的而加入的__________物質(zhì)。7.水分活度（Aw）是指食品中__________的蒸氣壓與同溫下純水的蒸氣壓之比。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。）1.水分活度（WaterActivity）2.美拉ード反應(yīng)（MaillardReaction）3.蛋白質(zhì)變性（ProteinDenaturation）4.功能性碳水化合物（FunctionalCarbohydrates）5.食品添加劑（FoodAdditives）四、簡答題（每小題5分，共20分。）1.簡述食品中水分存在形式的不同及其對食品品質(zhì)的影響。2.簡述影響食品中脂類氧化酸敗的主要因素。3.簡述蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。4.簡述食品中常見的天然色素有哪些，并列舉一種其主要來源。五、論述題（每小題10分，共20分。）1.論述食品加工和貯藏過程中，水分活度對食品品質(zhì)（如微生物生長、化學(xué)反應(yīng)速率、物理狀態(tài)）的影響。2.論述食品化學(xué)知識對于食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和未來職業(yè)發(fā)展的重要性。試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個正確選項，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。多選、錯選、少選均不得分。）1.(ABD)解析：A項，結(jié)合水是水分子與食品成分分子間形成氫鍵而結(jié)合的水，正確。B項，自由水是食品中不與其他物質(zhì)結(jié)合，具有正常蒸氣壓的水，正確。C項，潛在水通常以冰的形式存在，冰的狀態(tài)下水分子活性最低，對食品的物理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)影響很小，但并非沒有影響，表述不完全準(zhǔn)確。D項，水分活度（Aw）是食品中自由水的含量與食品中全部水分（自由水+結(jié)合水）總量之比，不是僅與自由水含量有關(guān)，但該定義在簡化語境下常被理解為此意，且與A、B結(jié)合看，傾向于選。E項，水分活度越低，食品中自由水越少，微生物生長的可能性越小，錯誤。綜合來看，A、B、D的描述更符合基本概念。2.(BE)解析：非酶褐變是指食品在無酶催化條件下，由于加熱或其他因素導(dǎo)致色素或產(chǎn)生色素而發(fā)生的褐變。B項，美拉ード反應(yīng)是還原糖與氨基酸或蛋白質(zhì)在加熱條件下發(fā)生的一系列復(fù)雜反應(yīng)，生成褐色色素，屬于非酶褐變，正確。E項，焦糖化反應(yīng)是糖類在高溫下（通常超過160°C）發(fā)生分解和聚合生成caramel的過程，屬于非酶褐變，正確。A項，淀粉糊化是淀粉大分子結(jié)構(gòu)的變化，不屬于褐變。C項和D項都屬于酶促褐變，由酶催化。3.(ABD)解析：A項，脂類氧化酸敗通常始于不飽和脂肪酸（含有碳碳雙鍵）吸收能量（如光照、熱）后，雙鍵發(fā)生均裂，產(chǎn)生自由基，引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，正確。B項，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，烯丙基過氧化物（如十三烷氧基自由基）會分解產(chǎn)生更活潑的烷基自由基和苯氧基自由基，這些自由基能攻擊其他脂質(zhì)分子，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)進(jìn)行，是關(guān)鍵步驟之一，正確。C項，水分活度影響微生物活性，但不直接決定脂類自身氧化的速率，雖然高水分食品可能伴隨微生物活動加劇而間接促進(jìn)氧化，但脂類氧化本身在無水條件下也能進(jìn)行，且水分活度主要影響的是結(jié)合水的狀態(tài)而非自由水參與反應(yīng)，表述不準(zhǔn)確。D項，光照（提供能量）、高溫（提高反應(yīng)速率）、金屬離子（如Fe2?,Cu2?，作為催化劑）都能顯著促進(jìn)脂類氧化酸敗，正確。E項，脂類氧化酸敗的主要產(chǎn)物是過氧化物（如氫過氧化物），氫過氧化物進(jìn)一步分解產(chǎn)生醛、酮、羧酸等，α-羥基酮和α-羥基醛并非主要初級產(chǎn)物，錯誤。4.(AB)解析：A項，蛋白質(zhì)變性是指在某些物理或化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象（主要是二級、三級和四級結(jié)構(gòu)）被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)發(fā)生改變和生物活性喪失的過程，一級結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）通常不變，正確。B項，加熱（熱變性）、酸堿（pH影響）、有機溶劑（如乙醇）、重金屬離子（如Cu2?,Hg2?）等都能破壞蛋白質(zhì)的氫鍵、疏水作用等維系空間結(jié)構(gòu)的非共價鍵，引起變性，正確。C項，蛋白質(zhì)變性主要是空間結(jié)構(gòu)的變化，肽鍵（共價鍵）結(jié)構(gòu)通常保持完整，錯誤。D項，蛋白質(zhì)變性通常是可逆的（如加熱變性），但也有不可逆的，稱為不可逆變性，錯誤。E項，蛋白質(zhì)的變性程度與其功能特性的改變有關(guān)，這是正確的，但不是變性的定義，也不是題目要求選擇的點。5.(CD)解析：必需脂肪酸是指人體自身不能合成，必須從食物中攝取的脂肪酸。亞油酸（Omega-6，C18:2n-6）和α-亞麻酸（Omega-3，C18:3n-3）是公認(rèn)的必需脂肪酸，正確。A項，載脂蛋白是參與脂類運輸和代謝的蛋白質(zhì)，不是脂肪酸。B項，轉(zhuǎn)運蛋白是一類廣義的運輸?shù)鞍?，不特指必需脂肪酸。E項，花生四烯酸（Arachidonicacid，C20:4n-6）是亞油酸的代謝產(chǎn)物，人體也可以從亞油酸轉(zhuǎn)化而來，不屬于必需脂肪酸。二、填空題（每空1分，共15分。）1.生命活動2.淀粉，糖原，膳食纖維3.活性氧（或自由基），氫過氧化物（或過氧化脂質(zhì)）4.肽鍵5.脂溶性，水溶性6.具有特定功能7.自由水（或有效水）三、名詞解釋（每小題3分，共15分。）1.水分活度（WaterActivity）：指食品中自由水的含量與食品中全部水分（自由水+結(jié)合水）總量之比，也等于食品中自由水的蒸氣壓與同溫下純水的蒸氣壓之比。它反映了食品中水分的“有效程度”，是影響食品中微生物生長、化學(xué)反應(yīng)速率和食品物理狀態(tài)的關(guān)鍵因素。2.美拉ード反應(yīng)（MaillardReaction）：指食品中還原糖（如葡萄糖、果糖）與氨基酸（或蛋白質(zhì)、肽）在加熱或特定條件下（如酸、堿催化）發(fā)生的一系列復(fù)雜的美拉德縮合、分解和聚合反應(yīng)。該反應(yīng)通常伴隨著食品顏色（從黃色到棕色）和風(fēng)味（如烤面包、炒堅果的香氣）的形成，是許多食品（如焙烤食品、咖啡、肉類）產(chǎn)生誘人色澤和風(fēng)味的主要原因。3.蛋白質(zhì)變性（ProteinDenaturation）：指在某些物理或化學(xué)因素（如加熱、pH變化、有機溶劑、重金屬離子等）作用下，蛋白質(zhì)特定的空間結(jié)構(gòu)（主要是二級、三級和四級結(jié)構(gòu)）被破壞，導(dǎo)致其生物活性喪失、溶解度降低、黏度增加等理化性質(zhì)發(fā)生改變的過程。蛋白質(zhì)變性通常是可逆的，主要破壞非共價鍵，一級結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）保持不變。4.功能性碳水化合物（FunctionalCarbohydrates）：指除了提供能量和構(gòu)成膳食纖維之外，還具有特定生理功能（如調(diào)節(jié)血糖和血脂、促進(jìn)腸道健康、增強免疫力等）的碳水化合物。常見的功能性碳水化合物包括膳食纖維（如可溶性纖維菊粉、不可溶性纖維麥麩纖維）、低聚糖（如低聚果糖FOS、低聚半乳糖GOS）等。5.食品添加劑（FoodAdditives）：指為改善食品品質(zhì)、色香味、防腐、保鮮以及為滿足營養(yǎng)需要或加工工藝需要而加入食品中的物質(zhì)，或者為達(dá)到上述目的而加入食品中直接接觸食品的包裝材料、容器、運輸工具等材料中可能遷移到食品中的物質(zhì)。食品添加劑的使用必須符合相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，并經(jīng)過安全評估。四、簡答題（每小題5分，共20分。）1.食品中水分主要以自由水、結(jié)合水和潛在水（冰）三種形式存在。自由水具有正常的蒸氣壓，易于流動，是微生物生長和化學(xué)反應(yīng)（如氧化、褐變）的主要參與者，對食品的質(zhì)構(gòu)也有重要影響（如含水量高則質(zhì)軟）。結(jié)合水與食品成分緊密結(jié)合（形成水合分子或通過氫鍵），不易揮發(fā)，流動性差，不參與微生物生長和大部分化學(xué)反應(yīng)，主要影響食品的質(zhì)構(gòu)（如結(jié)合水多則質(zhì)硬）。潛在水以冰的形式存在，分子排列規(guī)整，活性最低，對微生物生長和化學(xué)反應(yīng)幾乎沒有影響，主要影響食品的物理狀態(tài)（如冰凍食品的脆性）。水分活度（Aw）是食品中自由水的相對含量，它直接影響自由水的數(shù)量。高水分活度意味著自由水含量高，有利于微生物生長繁殖和加速氧化、褐變等化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致食品更容易腐敗變質(zhì)，質(zhì)構(gòu)也可能變得軟化。低水分活度意味著自由水含量低，不利于微生物生長和化學(xué)反應(yīng)，有利于食品的保存，但可能導(dǎo)致食品脆化、干縮等物理狀態(tài)變化。2.影響食品中脂類氧化酸敗的主要因素包括：①脂類的種類與結(jié)構(gòu)：含有不飽和脂肪酸（尤其是雙鍵數(shù)較多的）的脂類更容易發(fā)生氧化酸敗。不飽和鍵是自由基攻擊的主要位點。②氧氣：氧氣是脂類氧化的必需條件，氧氣濃度越高，氧化速率越快。③溫度：溫度升高，分子運動加劇，反應(yīng)速率加快。油脂的氧化速率通常隨溫度升高呈指數(shù)級增加。④光照：紫外線和可見光能提供能量，引發(fā)或加速脂類氧化，特別是光照與熱協(xié)同作用效果更明顯。⑤水分活度：高水分活度有利于某些微生物活動（如產(chǎn)脂假單胞菌），這些微生物能產(chǎn)生脂肪酶和促氧化酶，加速脂類水解和氧化。同時，水分也能促進(jìn)氧氣溶解和擴散。⑥金屬離子：過渡金屬離子（如Fe2?,Cu2?）是強烈的催化劑，能加速自由基的產(chǎn)生和分解，即使?jié)舛群艿停╬pm級）也能顯著促進(jìn)氧化。⑦酸堿度（pH）：極端的pH值（過高或過低）會促進(jìn)脂類氧化。⑧抗氧化劑：天然或人工添加的抗氧化劑（如維生素E、維生素C、迷迭香提取物、TBHQ等）能中斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，有效抑制氧化酸敗。3.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指氨基酸按照特定的順序通過肽鍵連接而成的線性多肽鏈。它是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)層次，由基因編碼決定，具有高度的特異性。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在局部區(qū)域折疊形成的規(guī)則結(jié)構(gòu)，主要包括α-螺旋和β-折疊。α-螺旋是氨基酸殘基圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)，形成右手螺旋構(gòu)象；β-折疊是多肽鏈大致平行排列，并通過氫鍵相互連接形成片層狀結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)是依靠氨基酸殘基側(cè)鏈間的相互作用（如氫鍵、范德華力）以及主鏈上的氫鍵來維持的。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指整個多肽鏈（包括二級結(jié)構(gòu)單元）在三維空間中折疊、盤繞形成的緊湊、球狀或纖維狀結(jié)構(gòu)。它是由二級結(jié)構(gòu)單元進(jìn)一步折疊、卷曲、旋轉(zhuǎn)形成的，涉及側(cè)鏈氨基酸殘基之間的遠(yuǎn)程相互作用，包括疏水作用、鹽橋、氫鍵、范德華力、疏水效應(yīng)等。三級結(jié)構(gòu)賦予了蛋白質(zhì)特定的生物活性表面。因此，一級結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)，決定了二級結(jié)構(gòu)的形成方式；二級結(jié)構(gòu)的形成方式和排列方式，共同決定了三級結(jié)構(gòu)的最終形態(tài)。簡單來說，一級是線性序列，二級是局部折疊，三級是整體折疊成特定形狀。4.食品中常見的天然色素包括：①類胡蘿卜素：存在于植物（如胡蘿卜、番茄、芒果中的番茄紅素、β-胡蘿卜素）、藻類和微生物中，是脂溶性色素，主要呈現(xiàn)黃色、橙色、紅色。其功能主要是作為抗氧化劑保護(hù)植物細(xì)胞。②花青素：存在于花、果實（如藍(lán)莓、草莓、紫甘藍(lán)）中，是水溶性色素，主要呈現(xiàn)紅、藍(lán)、紫色。其顏色隨pH值變化而改變?；ㄇ嗨鼐哂锌寡趸?、抗炎等生物活性。③葉綠素：存在于植物的綠色部分（葉、莖），是水溶性色素，主要呈現(xiàn)綠色。它是植物進(jìn)行光合作用的必需成分。④鞣花素：存在于可食用植物的皮、籽（如葡萄籽、茶葉、可可豆）中，是水溶性色素，主要呈現(xiàn)黃色至紫色。具有抗氧化、收斂等作用。列舉一種主要來源：以花青素為例，其主要來源是各種顏色的水果（如藍(lán)莓、草莓、黑加侖）、蔬菜（如紫甘藍(lán)）、花卉（如三色堇、牽?；ǎ┑?。五、論述題（每小題10分，共20分。）1.水分活度（Aw）是食品中自由水的相對含量，它對食品的許多方面都產(chǎn)生著關(guān)鍵影響，尤其是在加工和貯藏過程中，這種影響更為顯著。首先，水分活度是影響食品中微生物生長的最重要因素之一。大多數(shù)細(xì)菌、酵母和霉菌的生長都需要一定的水分活度（通常Aw>0.7）。水分活度越低，微生物生長越慢或無法生長，這直接關(guān)系到食品的保質(zhì)期和安全性。在加工過程中，通過干燥、糖漬、鹽漬、油炸等方法降低水分活度，是延長食品貨架期、防止腐敗的主要手段。例如，果脯、蜜餞通過高糖濃度降低Aw，罐頭通過加熱殺菌和密封排除水分來控制Aw。在貯藏過程中，食品自身的水分遷移或與環(huán)境的濕度交換會導(dǎo)致水分活度變化，進(jìn)而影響微生物生長和化學(xué)變化速率。其次，水分活度顯著影響食品中的化學(xué)反應(yīng)速率。許多與食品品質(zhì)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，如脂類氧化酸敗、美拉ード反應(yīng)、非酶褐變（酶促和光催化的）、維生素降解等，其速率都與水分活度密切相關(guān)，通常隨水分活度升高而加快。高水分活度的食品更容易發(fā)生這些不良變化，導(dǎo)致風(fēng)味劣變、顏色變差、營養(yǎng)價值降低。例如，高水分活度的糕點更容易變酸、脂肪更容易酸敗。因此，在加工和貯藏中控制水分活度，對于維持食品品質(zhì)至關(guān)重要。此外，水分活度還影響食品的物理狀態(tài)。高水分活度通常使食品保持柔軟、濕潤；而低水分活度則可能導(dǎo)致食品變得干燥、硬脆。這在加工（如控制油炸食品的酥脆度）和貯藏（如防止干果變過于堅硬）中需要考慮?？傊?，水分活度是一個貫穿食品從加工到消費全過程的綜合性參數(shù)，理解和控制它對于確保食品的安全性、延長貨架期、保持優(yōu)良品質(zhì)具有極其重要的意義。2.食品化學(xué)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，其知識對于該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)深入和未來職業(yè)發(fā)展具有不可替代的重要性。首先，食品化學(xué)