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食品化学习题集
质在复性喉，构象复原，活性即能恢复。
从以上分析可以看出，只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。
2 氨基酸对食品可呈现出不同的风味，其往往能提供令人愉快地鲜香味，论述不同氨基酸所呈现的不同风味，并举例说明。
氨基酸的苦味：
氨基酸是多官能团分子，能与多种味受体结合，味感丰富。一般说来，除了小环亚胺氨基酸以外，D-型氨基酸大多以甜味为主。在L-型氨基酸中，当侧基很小时，一般以甜感占优势，如甘氨酸。当侧基较大并带碱基时，通常以苦味为主，如亮氨酸。当氨基酸的侧基不大不小时，呈甜兼苦味，如缬氨酸。若侧基属酸性基团时，则以酸味为主，如天冬氨酸。所有氨基酸的肽都含有数目相当的AH极性基团，但各种肽分子量的大小及其含有疏水基团的本质差别很大，因而这些疏水基与苦味受体相作用的能力也很不一样。因此肽的苦味可通过计算平均疏水值来预测。因为多肽参与疏水结合的能力与非极性氨基酸侧链疏水性的总和有关，这些相互作用对多肽展开的自由能有重要影响。
氨基酸的鲜味：
有人认为，鲜味分子需要有一条相当于3~9个碳原子长的脂链，而且两端都带有负电荷，当n=4~6时鲜味最强。脂链不限于直链，也可为脂环的一部分。保持分子两端的负电荷对鲜味至关重要，若将羧基经过酯化、酰胺化，或加热脱水形成内酯、内酰胺后，均将降低鲜味。例如，谷氨酸型鲜味剂属于脂肪族化合物，在结构上有空间专一性要求，若超出其专一性范围，将会改变或失去味感。它们的定位基是两端带负电的功能团；助味基是具有一定亲水性的基团。
3 试论述变性蛋白质的特性以及高压、热及冷冻对蛋白质变性的影响？
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。变性后的蛋白质称为变性蛋白质。
变性蛋白质的特性：
（1）蛋白质变性后，原来包埋在分子内部的疏水基暴露在分子表面，空间结构遭到破坏同时破坏了水化层，导致蛋白质溶解度显著下降。
（2）蛋白质变性后失去了原来天然蛋白质的结晶能力。
（3）蛋白质变性后，空间结构变为无规则的散漫状态，使分子间摩擦力增大、流动性下降，从而增大了蛋白质黏度，使扩散系数下降。
（4）变性的蛋白质旋光性发生变化，等电点也有所提高。 高压和热结合处理对蛋白质的影响：
通过蛋白质的解链和聚合，改善制品的组织结构，嫩化肉质；钝化酶、微生物和毒素的活性，延长制品保藏期，提高安全性；增加蛋白质对酶的敏感性；提高肉制品的可消化性；通过蛋白质的解链作用，增加分子表面的疏水性以及蛋白质对特种配合基的结合能力，提高保持风味物质、色素、维生素的能力，改善制品风味和总体可接受性等。
冷冻对水产品蛋白质的影响：
冷冻后的贝肉风味降低、外观不够饱满、持水性下降等。储藏温度比冻结终温重要，在相同的储藏时间下，储藏温度低的贝肉蛋白质变小。
4 论述新型蛋白质的开发与利用及其应用前景。
（1）油料蛋白：
油料种子制取油脂后，其饼粕常含有大量的蛋白质。目前，油料蛋白的利用主要是大豆蛋白。它对面粉有增白作用，取代现有的化学增白剂；添加在面条、饺子中可以提高其韧劲，水煮过程中减少淀粉溶出率，不浑汤；添加烘焙食品中，可以提高饼干的酥脆度，强化面包的韧劲，改善蛋糕的松软度；添加在馒头、包子等蒸制食品中，使其表面光滑；添加在方便面、油条等油炸食品中，可减少油耗，减少食用时的油腻感。
（2）单细胞蛋白
单细胞蛋白质是指以工业方式培养的微生物，这些菌体含丰富的蛋白质，可用作人类食物或动物饲料。它是一种浓缩的蛋白类产品，含粗蛋白、维生素、无机盐、脂肪和糖类等，其营养价值优于鱼粉和大豆粉。开发上的优势：原料资源丰富、生产投资少、生产速率高、不需占用大量的耕地、不受生产地区、季节和气候条件的限制。
（3）昆虫蛋白：
昆虫具有食物转化率高、繁殖速度快和蛋白质含量高的特点，被认为是目前最大且最具开发潜力的动物蛋白
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源。它的蛋白质中氨基酸组分分布的比例与联合国粮食与农业组织制定的蛋白质中必需氨基酸的比例模式非常接近。因此，它是一类高品质的动物蛋白质资源。目前国内外已大规模工厂化生产昆虫蛋白系列食品。
（4）叶蛋白
叶蛋白是以新鲜的青绿植物茎叶为原料，经压榨取汁、汁液中蛋白质分离和浓缩干燥而制备的蛋白质浓缩物。它没有动物蛋白所含的胆固醇，具有防病治病，防衰抗老，强身健体等多种生理功能，是具有高开发价值的新型蛋白质资源。
5 论述蛋白质对食品色香味的影响。
在食品加工工业中加入蛋白质，可能会产生不同的风味物质。 （1）蛋白质的苦味：
水解蛋白质和发酵成熟的干酪有时具有明显的苦味；牛奶变质呈苦味均是由于蛋白质水解产生了苦味的短链多肽和氨基酸的缘故。
（2）蛋白质的异味：
醛、酮、醇、酚和氧化脂肪酸可以产生豆腥味、哈味、苦味或涩味，当它们与蛋白结合时，在烧煮和咀嚼后会释出而令人反感。
（3）天然蛋白质衍生物的甜味：
氨基酸及其二肽衍生物和二氨查耳酮衍生物两类甜味剂已经投入工业化生产。它们是由本来不甜的非糖天然物质经过改性加工成为高天度的安全甜味剂。
（4）风味结合：
油料种子蛋白和乳清浓缩蛋白由于一些异味成分的存在，例如醛、酮、醇、酚和脂肪酸氧化物，能够与蛋白质结合，使之在烹煮时不易挥发完全，在咀嚼时能感觉出豆腥味、哈味、苦味和涩味。
第6章 酶 习题答案
一、填空题
1 结合基团；催化基团；结合基团；催化基团 2 单体酶；寡聚酶；多酶体系 3 全酶；金属离子；辅基；辅底物 4 高催化效率；高专一性；酶活的可调节性
5 菠萝蛋白酶；胶原蛋白 6 葡萄糖氧化酶；过氧化氢酶；脂肪氧化酶；醛脱氢酶；丁二醇脱氢酶 7 选择性；拮抗效应 8 葡萄糖氧化酶 9 漂白面粉及改善生面团的流变学特性 10 金属酶；金属激活酶 11 完全及不可逆；完全及可逆；不完全及不可逆；不完全及可逆
12 可逆抑制剂；不可逆抑制剂 13 脂肪氧化酶；叶绿素酶；多酚氧化酶 14 固定化酶
15 扩散限制；空间；电荷；分配 16 半衰期 17 同工酶 18 竞争性抑制；非竞争性抑制；反竞争性抑制 19 无机离子；中等大小的有机分子；具有蛋白质性质的大分子物质 20 α-淀粉酶；β-淀粉酶；葡萄糖淀粉酶
二、选择题
1A；2C； 3B； 4D； 5A； 6D； 7B； 8B； 9A； 10D；11A；12C；13C；14D；15B；16B；17C；18A；19B； 20C
三、名词解释
1 酶
酶是具有生物催化功能的生物大分子，除少数几种酶为核酸分子外，绝大多数酶的化学本质为蛋白质。
2 金属酶与金属激活酶
金属酶是指酶与金属离子结合较为紧密，在酶的纯化过程中，金属离子仍被保留；金属激活酶是指金属原子结合不很紧密，纯化的酶需加入金属离子，才能被激活。 3 同工酶
是指不同形式的催化同一反应的酶，它们之间氨基酸的顺序、某些共价修饰或三维空间结构等可能不同。
4 生物活性肽
指那些有特殊的生理活性的肽类，可分为天然存在的活性肽和蛋白质酶解活性肽。
5 酶的最适pH值
在某一特定pH时，酶促反应具有最大反应速率，高于或低于此值，反应速率下降，通常称此pH值为酶的最
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适pH值，但酶的最适pH并不是一个常数，只是在一定的条件下才具有意义。 6 酶的活性中心
指酶与底物结合并发生反应的区域，一般位于酶分子的表面，大多数为疏水区。是由结合基团和催化基团组成，结合基团负责与底物特异性结合，催化基团直接参与催化。 7 寡聚酶
由几个甚至几十个亚基组成，这些亚基可以是相同的多肽链，也可以是不同的多肽链，亚基间不时共价键结合，彼此很容易分开。 8 溶菌酶
又称胞壁质酶或N—乙酰胞壁质聚糖水解酶，可以水解细菌细胞壁肽聚糖的β-1，4-糖苷键，导致细菌自溶死亡。 9 固定化酶
是指一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。
10 活力回收
是指固定化后的固定化酶所显示的活力占被固定的等量游离酶总活力的百分数。
11 D值
指将酶活减少为原来的10-1所需要的时间。
12 反竞争性抑制
反竞争性抑制作用不像竞争性抑制和非竞争性抑制反应，抑制剂不能直接与游离酶结合，仅能与酶-底物复合物反应，形成一个或多个中间复合物。 13 非竞争性抑制
非竞争性抑制剂不与酶的活性位点结合，而是与酶的其他部位相结合，因此抑制剂就可以等同地与游离酶或与酶-底物反应。 14 竞争性抑制
抑制剂与游离酶的活性位点结合，从而阻止底物与酶的结合，所以底物与抑制剂之间存在竞争。
15 中间底物
辅底物通常与至少两种酶作用，将氢或功能基团从一种酶转运到另一种酶，所以被称为转运代谢物或中间底物。 16 酶的抑制剂
指一些物质与酶结合后，使酶活力下降，但并不引起酶蛋白变性，因此凡是降低酶催化反应速度的物质称为酶抑制剂。 17 多酶体系
是由几种酶彼此嵌合形成的复合体，相对分子量一般在几百万以上，例如脂肪酸合成酶复合体。
18 酶激活剂
凡能提高酶活性的物质，都称为酶的激活剂，其中大部分为离子和简单的有机化合物。
19 不可逆抑制作用
抑制剂与酶的活性中心发生了化学反应，抑制剂共价的连接在酶分子的必须基团上，形成不解离的EI复合物，阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基团，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶的活性。 20 辅基与辅底物
与酶结合紧密的称为辅基，不能通过透析除去，在酶催化过程中保持与酶分子结合；与酶可逆结合且结合疏松的称为辅底物，反应开始，它们常与底物一起与酶结合，在反应结束以改变的形式被释放。
四、简答题
1 请简述酶的化学本质及分类。
酶是具有生物催化功能的生物大分子。酶一般都是球型蛋白质，具有蛋白质所具有的一、二、三、四级结构层次，也具有两性电解质的性质。酶分子的空间结构上含有特定的具有催化功能的区域。1982年核糖酶的发现，表明RNA分子也可能像蛋白质一样，是有高度催化活性的酶。此外，在有些酶中除蛋白质外还含有碳水化合物、磷酸盐和辅酶基团。实际上，生物体内除少数几种酶为核酸分子外，大多数的酶类都是蛋白质。根据蛋白质分子的特点，可将酶分为三类：单体酶、寡聚酶、多酶体系。 2 请简述酶的辅助因子分类及在酶促反应中的应用。
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酶的辅助因子包括：金属离子和辅酶，辅酶又分为辅基和辅底物。金属离子和酶结合，形成金属酶，例如，
＋
细胞内含量最多的K能激活许多酶，就是通过和酶结合，从而引起酶分子构象变化，使之变为更有活性的形式。辅酶是有机化合物，往往是维生素或维生素的衍生物。在没有酶存在的情况下，它们也能起到催化剂的作用。与酶结合紧密的称为辅基，而结合较为疏松的称为辅底物。常见的辅酶有：辅酶Ⅰ（NAD+）、辅酶Ⅱ（NADP+）,是由维生素烟酰胺或烟酸衍生而成，与酶结合疏松；FMN和FAD是氧化/还原反应的辅基；还有参与磷酸转移反应的辅酶ADP；参与共价催化作用的TPP等。 3 请简述酶作为催化剂的特点。
酶与其他催化剂相比具有显著的特性：高催化效率、高专一性和酶活的可调节性。但酶比其他一般催化剂更加脆弱，容易失活，凡使蛋白质变性的因素都能使酶破坏而完全失去活性。在生命体中酶活性是受多方面调控的，如酶浓度的调节，激素的调节，共价修饰调节，抑制剂和激活剂的调节，反馈调节，异构调节，金属离子和其他小分子化合物的调节等。 4 影响酶催化反应的因素。
影响酶催化反应的因素：
①底物浓度的影响：随着底物浓度的增加，酶促反应按照一级反应、混合级反应和零级反应变化。 ②pH对酶促反应的影响：每种酶都有一最适pH值范围，食品中酶的最适pH5.5~7.5。
③水分活度对酶活力的影响：水分活度较低时，酶活性被抑制，只有酶的水合作用达到一定程度时才显示出活性。
④温度对酶反应速率的影响：温度与酶反应速率的关系呈钟形曲线，每一种酶有一最适温度范围。 ⑤酶浓度对反应速率的影响：在pH、温度和底物浓度一定时，每催化反应速率正比于酶的浓度。
⑥激活剂对酶反应速率的影响：无机离子对酶的构象稳定、底物与酶的结合等有影响；中等大小的有机分子使酶中二硫键还原成硫氢基；具有蛋白质性质的大分子物质起到酶原激活的作用。
⑦抑制剂对酶催化反应速率的影响：酶抑制剂与酶结合后，使酶活力下降，但并不引起酶蛋白变性。 ⑧其他因素的影响：高电场脉冲及超高压-适温技术影响酶的活性。
5 pH对酶催化活性影响的主要原因。
①远离酶的最适pH的酸碱环境将影响酶的构象，甚至使酶变性或失活。 ②偏离酶的最适pH的酸碱环境酶虽然不变性，但由于改变了酶的活性位点上产生的静电荷数量，从而影响酶活力。
③pH影响酶分子中其他基团的解离。
6 酶的可逆抑制作用与不可逆抑制作用的区别。
不可逆抑制剂和可逆抑制剂的作用机理不同：在不可逆抑制作用中，抑制剂与酶的活性中心发生化学反应，抑制剂共价地连接在酶分子的必需基团上，形成不解离的EI复合物，阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基团，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶活性。可逆抑制作用是指抑制剂与酶蛋白的结合是可逆的，可用透析或凝胶法除去抑制剂而恢复酶活性。在可逆抑制剂与游离状态的酶之间仅在几毫秒内就能建立一个动态平衡，因此可逆抑制反应非常迅速。
7 请列举常见的水解酶及简述其应用(两种即可)。
水解酶类是食品工业中采用较多的酶之一，利用食品原料中原有的水解酶，或添加水解酶，是食品工业常用的有效方法。
①蛋白酶：食品工业中使用的蛋白水解酶的混合物主要是肽链内切酶，这些酶来源广泛。主要包括木瓜蛋白酶、波萝蛋白酶、无花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶等。在生产焙烤食品时往往向小麦面粉中加入蛋白酶以改变生面团的流变学性质，从而改变制成品的硬度。蛋白酶在生面团处理过程中，硬的面筋部分水解后成为软的面筋，蛋白酶可促进面筋的软化，增强延伸性，减少揉面时间与动力，改善发酵效果。
②淀粉酶：细菌或酵母能产生淀粉酶，在麦芽制品中也含有淀粉酶。生产啤酒时在麦芽汁中加入α-淀粉酶能加速淀粉的降解。此外，利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量。 8 固定化酶的评价指标及性质。
固定化酶的评价指标：①固定化酶的活力回收是指固定化后的固定化酶所显示的活力占被固定的等当量游离酶总活力的百分数。②固定化酶的偶联率是指固定化后的固定化酶的蛋白质活力占加入蛋白质的活力的百分率。③固定化酶的半衰期指固定化酶活力下降为最初活力一半所经历的连续工作时间。
固定化酶的性质：①固定化酶活力大多数情况下比天然酶小，其专一性也可能发生变化；而往往固定化酶的
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