一、食品化學的作用和研究方法
1．如何採用食品化學原理解決乙個食品加工和儲藏中的實際問題。
食品化學是用化學的理論和方法研究食品本質的科學，它通過食品營養價值、安全性和風味特徵的研究，闡明食品的組成、性質、結構和功能和食物在貯藏、加工和包裝過程中可能發生的化學、物理變化和生物化學變化的科學。
食品從原料生產，經過儲藏、運轉、加工到產品銷售，每一過程無不涉及到化學變化。對這些變化的研究及控制構成了食品化學研究的核心內容。
植物組織或器官在儲藏過程中發生的化學變化，一船包括生理成熟、後熟和衰老過程中的酶促變化和化學變化。例如呼吸、細胞壁軟化和風味物產生。動物組織或器官在儲藏過程中發生的化學變化，—般包括產後生理變化和化學變化，例如肉的僵直、嫩化、自溶和腐敗。
這些變化既受生理生化調控，又受儲藏環境影響。若環境條件惡劣，又會出現種種生理病害。
原料進入加工過程，變化的機會增加。在加工時，原料被混合，組織成細胞結構被破壞，這就增加了酶與底物接觸的機會。酶促水解利酶促氧化是食品酶催化變化的兩個主要方面，它們引起營養物消耗、質地變軟、風味和色澤改變。
有些變化幅度頗大，例如維生素b1、b6和c的降解、水果的酶促褐變、蔥屬植物強烈地風味產生等。
熱加工是食品加工的主要方法之一，在這種激烈的加工條件下，許多食品成分發生分解、聚合、異構化和變性。一些熱變化可能有利，例如熟肉風味的產生、抗營養因子的失活和麵包表面顏色的形成。另一些熱變化可能不利，例如油脂的熱解變質、蛋白質的不可調製性及異肽鍵的生成、維生素熱分解和許多果蔬色澤和風味的加熱劣化。
水分活度變化引起的變化多種多樣。例如一定程度的脫水加工引起了非酶褐變、脂肪和脂溶性維生素氧化及蛋白質變性反應的加速，但在水含量減至接近單層值時幾乎食品中常見的各種主要不利變化都受阻而極慢進行，因而食品得以長期保質。
氧氣氧化、試劑氧化、光敏氧化和酶促氧化是食品加工和儲藏中引起食品變質的重要原因之一。許多維生素(c、d、e、a和b2)、脂類、一些色素及蛋白質中的含硫氨基酸及芳香氨基酸殘基等都是極易受氧化的食品成分。這些物質被氧化，不但損失了營養，還可能形成不良風味和有害成分等。
例如油脂自動氧化和熱氧化就是這樣。
光照和電離輻射在食品加工和儲藏中也常常引起品質變化。例如牛奶長期日照會產生異味，醃製肉品和脫水蔬菜長期日照會變色或褪色，高劑量的電離輻射會引起脂類和蛋白質的分解變質，肉品輻射保藏中會出現異味。
酸、鹼、金屬離子和其他汙染到食品中的成分也會引起某些變化發生。例如酸是多醣和苷類水解的催化劑，還是造成葉綠素脫鎂的效應物。鹼可引起脂肪皂化，也是引起蛋白質殘基變化的重要效應物。
金屬離子是脂肪自動氧化的重要催化劑，它們還能與多酚化合物絡合而引起水果汁顏色轉為深暗。
酶活控制是食品加工和儲藏的重要內容。主要是靠加熱變性，但調節ph、加入啟用劑或抑制劑、改變底物濃度或改變輔基濃度也是常用方法。為了防止加工中酶引起的不利變化，在加工初期往往就要鈍化酶。
各種酶的熱變性模式大同小異，基本等同於蛋白質的熱變性。
食品儲藏和加工中可能發生種種變化產生毒物。例如馬鈴薯儲藏後期茄苷生成加快，食品在煙燻中有苯並芘產生，肉類醃製中可有亞硝胺化合物產生，含氰苷植物原料在加工中可產生氰酸鹽等等。這類物質產生的途徑彼此不同，疏於防範會引起嚴重後果。
加工成品如果包裝良好，多數化學變化速度很低，但未停止。根據食品的固有性質，一些反應仍在實質的在進行。儲藏、運輸和銷售中因溫度波動、包裝洩漏、與化學品交叉儲存及包裝材料的某些成分向食品遷移等現象又會引起某些變化加速。
例如殘存在包裝內的氧氣造成的氧化反應繼續使營養成分損失，光照使天然色素變色或褪色，金屬罐中金屬轉為離子會與植物多酚類或肉蛋白分解產生的硫化氫結合產生黑色。
在食品的儲藏、加工和遠銷中，微生物不論何時進入食品並在此生長都將引起多種化學變化。此時不同於微生物的工業利用，由於沒有專門的調控措施，微生物在食品中引起的主要是不利變化。正因為如此，食品化學注重研究由不同殺菌、消毒、防腐劑應用、酸度、水分活廢、氧化還原電勢、低溫等防止微生物生長的條件引起的食品自身成分的變化，並尋找既能防止微生物生長，又能減輕食品品質受損的最佳處理方法和條件。
食品的品質主要涉及質地、風味、顏色、營養和安全性。根據不同食品的特點，發生在食品中的變化都有有利和不利兩個側面。因此，首先是要研究清楚反應本身，明確反應物、反應步驟和產物各是什麼，明確反應條件是如何影響反應方向、速度和程度的，並要明確乙個反應和其他反應之間的聯絡。
其次，要明確這些變化與食品品質變化的直接聯絡，特別要明確所研究的變化主要涉及哪種與品質有關的屬性，也要弄清該變化的間接影響。最後，明確哪類反應經常在哪些原料或食品中發生。在應用食品化學知識從事食品生產時，這一切具有重要意義。
2．簡述食品化學的定義、食品化學在食品科學中的作用和地位。
食品化學：應用化學的原理和方法，研究食品及其原料的組成、結構、理化性質、生理功能、體內生化過程、營養價值、安全性質及在加工、貯藏、運銷中的變化、變化本質及對食品品質和安全性影響的一門新興、綜合、交叉性學科。簡言之，食品化學即是研究食品的組成、結構、功能及其變化規律，從分子水平認識食品的一門科學。
食品化學與食品科學研究和發展的關係
食品化學對食品科學研究及發展的意義：
1).可以促使食品科學工作這從分子水平去認識食品原料、食品加工與貯藏、各類食品加工技術應用的本質，使各項研究更加深入；
2)可以促使食品工作者不斷更新加工工藝，生產出更加安全、衛生、營養價值更高的食品；
3).可以促使食品科學由定性逐漸走向定量，科學說明各種食品的物質組成，制定更加合理先進的食品標準；
4).可以促使食品工業加速利用生物工程技術和各種先進的加工技術，促進食品工業更新換代；
5).可以促使食品科學不斷發展，促進新的、營養價值更高、功能更加獨特的食品，以滿足不同層次和不同人群的需要。
食品化學在食品工業技術發展中的作用
食品科學和工程領域的許多新技術，如可降解包裝材料、生物技術、微波加工技術、輻射保鮮技術、超臨界萃取和分子蒸餾技術、膜分離技術、微膠囊技術等的建立和應用依然有賴於對物質結構、物性和變化的把握。
由上邊分析可以看出，食品化學研究的領域已經延伸到食品工業的各個方面，其影響的範圍及程度也愈日劇增。可以這樣說，沒有食品化學的理論指導就不可能有日益發展的現代食品工業。
5．食品加工和保藏過程中重要的可變因素有哪些？並舉例說明可能造成怎樣的影響，如何控制這些因素？
食品在貯藏加工過程中的各種化學和生物化學變化與溫度、時間、ph、食品的組成、水活性、反應速率都有關係。在中等範圍內，反應符合arrhenius方程
式中k為溫度t時的速率常數；a為作用物分子間的碰撞頻率；△e反應活化能；r為氣體常數；t為溫度。
溫度是影響食品貯藏加工中化學變化的主要變數。在高溫或低溫下，上述方程會出現偏差。因為高溫或低溫可使酶失去活性；反應途徑改變或出現競爭；體系物理狀態改變；反應消耗增加，引起1個或幾個反應物欠缺。
這些都是反應方程出現偏差的原因。
時間是影響食品貯藏加工中各種變化的第二個變數。特別在食品的貯藏中需要了解不同食品在特特定質量水平的保藏期。以及各種化學和微生物反應隨時間變化的規律和變化速率常數。
此外，保藏過程中各種反應的相互影響、競爭和共同作用都將影響食品的質量。
ph值、水活性都將影響許多化學反應和酶催化反應的速率。當在極端ph時。微生物生長和酶促反應能夠受到極大程度的抑制。
然而較小的ph變化可能導致食品品質的顯著改變。中等水分含量的食品，無論是化學、生物化學或酶促反應，乃至許多微生物反應的速率都是較大，在低水分活度時，大多數反應的速率相對減慢，其中脂類的氧化和類胡蘿蔔素的降解脫色卻是特例，不符合此規律。
食品的成分決定參與反應的型別，因此各類反應的活化能和碰撞頻率依賴於組成物質的性質和結構。此外，環境的氣體組成，包裝材料等都會影響到食品成分之間的各類反應。只有了解和掌握各種成分對食品質量的貢獻，變質反應的敏感性，以及影響這些反應型別和速率的因素，才能發現食品生產、加工和貯藏過程中常出現的各種問題，並提出解決這些問題的有效的方法和途徑。
食品化學的研究成果最終將轉化為合理的原料配比、有效的反應物接觸屏障的建立、適當的保護或催化措施的應用、最佳反應時間和溫度的設定、光照、氧含量、水分活度和ph值等的確定，從而得出最佳的食品加工貯藏方法。
3．列表說明食品中可能發生的不良變化，它們包括顏色、風味、質構和營養價值各個方面。
表1-1 在食品加工或儲藏中可能發生的變化分類
類似題目： 表1-2 改變食品品質的一些化學反應和生物化學反應
表1-3 食品儲藏或加工中變化的因果關係
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