2026 年上海大学考研真题样题（食品化学）

一、名词解释（每题 2 分，共 12 分）

1. 蛋白质变性

• 答案：蛋白质变性是指蛋白质在物理（如加热、冷冻、高压、紫外线）或化学因素（如强酸、强碱、有机溶剂、重金属离子）作用下，其空间构象（二级及以上结构）被破坏，但一级结构（氨基酸序列）未改变的过程。变性后蛋白质的物理化学性质发生改变（如溶解度下降、黏度增加、失去结晶能力），功能性质也随之变化（如酶失活、抗体失去免疫活性），例如鸡蛋加热凝固、牛奶煮沸后蛋白质沉淀均为蛋白质变性的典型案例。多数变性不可逆（如煮熟的鸡蛋无法恢复液态），少数物理变性（如低温导致的变性）可通过恢复条件逆转（复性）。
• 解析：答题需涵盖 “定义（因素 + 构象变化 + 一级结构不变）- 性质变化 - 案例 - 可逆性”，重点区分 “变性” 与 “降解”（降解会破坏一级结构）的差异，避免仅描述 “蛋白质结构改变”，体现其对食品加工（如烹饪、杀菌）的实际意义，符合食品化学中蛋白质性质的核心考点。

2. 蛋白质的功能性质

• 答案：蛋白质的功能性质是指蛋白质在食品加工、贮藏和食用过程中，对食品品质产生影响的物理化学特性，主要服务于食品的感官品质与加工适应性，可分为水合性质（如持水性、溶解性）、表面性质（如乳化性、起泡性）、凝胶性、黏结性、风味结合性等。例如乳清蛋白因良好的起泡性用于蛋糕制作，大豆蛋白因优异的乳化性用于香肠加工，胶原蛋白因凝胶性用于果冻制作。蛋白质的功能性质与其结构（如疏水性氨基酸含量、分子大小）、环境条件（pH、温度、离子强度）密切相关，是食品配方设计与加工工艺优化的重要依据。
• 解析：需明确 “定义 - 主要类型 - 案例 - 影响因素”，重点列举与食品加工相关的功能性质，避免抽象表述，体现其在食品工业中的应用价值，符合食品化学 “理论联系加工实践” 的考查要求。

3. 果葡糖浆

• 答案：果葡糖浆（High Fructose Corn Syrup, HFCS）是由玉米淀粉经酶法水解（α- 淀粉酶液化、葡萄糖异构酶异构化）制成的甜味剂，核心成分是葡萄糖与果糖，按果糖含量可分为 HFCS-42（果糖 42%）、HFCS-55（果糖 55%）等类型。其特点包括：甜度接近蔗糖（HFCS-55 甜度略高于蔗糖）、溶解度高（低温下不易结晶）、保湿性好（用于面包可延长保质期）、成本低于蔗糖，广泛应用于饮料（如碳酸饮料）、烘焙食品（如饼干）、果酱等食品中。但过量摄入（尤其是 HFCS-55）可能增加肥胖、脂肪肝风险，需控制食用量。
• 解析：答题需涵盖 “原料 - 制备工艺 - 成分 - 特点 - 应用 - 注意事项”，重点区分果葡糖浆与蔗糖的差异（成分、溶解度、成本），避免仅描述 “甜味剂”，体现其在食品工业中的优势与潜在健康风险，符合碳水化合物加工应用的考点。

4. Aspartame

• 答案：Aspartame（阿斯巴甜）是一种人工合成甜味剂，化学名称为 L - 天冬氨酰 - L - 苯丙氨酸甲酯，由天冬氨酸与苯丙氨酸通过肽键连接并甲酯化形成。其甜度约为蔗糖的 180-200 倍，热量极低（几乎可忽略），无蔗糖的 cariogenic 性（不致龋齿），广泛用于无糖饮料、口香糖、乳制品等食品中。但阿斯巴甜在高温下易分解（失去甜味），不适用于烘焙、油炸等高温加工；且苯丙酮尿症（PKU）患者因无法代谢苯丙氨酸，需避免食用含阿斯巴甜的食品，标签需明确标注。
• 解析：需明确 “类型 - 化学组成 - 甜度与热量 - 应用 - 局限性（高温分解、PKU 禁忌）”，重点突出其 “高倍低热量” 特点与使用限制，避免遗漏特殊人群禁忌，符合食品添加剂中甜味剂的考查重点。

5. 酶促褐变

• 答案：酶促褐变是指食品中的酚类物质（如酪氨酸、绿原酸）在多酚氧化酶（PPO）的催化下，与空气中的氧气反应生成醌类物质，醌类再进一步聚合形成褐色聚合物（如黑色素）的过程。该反应常见于新鲜果蔬（如苹果、土豆、蘑菇）切开或损伤后，导致食品色泽变差、风味改变（如产生苦味），影响感官品质与营养价值（如维生素 C 破坏）。酶促褐变的发生需满足三个条件：存在酚类物质、多酚氧化酶活性、氧气，食品加工中可通过加热灭酶（如烫漂）、隔绝氧气（如真空包装）、调节 pH（如加柠檬酸）、添加抑制剂（如亚硫酸盐）等方式抑制。
• 解析：答题需涵盖 “定义（底物 + 酶 + 产物）- 发生场景 - 危害 - 控制方法”，结合果蔬加工案例（如苹果切片护色）支撑，重点解释 “三要素” 与控制原理的关联，避免仅描述 “食品变褐”，体现其对果蔬加工保鲜的实际意义，符合食品化学中酶反应的核心考点。

6. 膳食纤维

• 答案：膳食纤维是指人体小肠内不能被消化酶分解吸收，却能在大肠内被肠道微生物部分发酵的多糖类碳水化合物及木质素的总称，按溶解性可分为可溶性膳食纤维（如果胶、树胶、β- 葡聚糖）与不可溶性膳食纤维（如纤维素、半纤维素、木质素）。其主要生理功能包括：促进肠道蠕动（预防便秘）、降低血液胆固醇（可溶性纤维结合胆汁酸）、延缓餐后血糖上升（阻碍碳水化合物吸收），常见来源为全谷物（如燕麦）、豆类、果蔬（如芹菜、苹果皮）、藻类。膳食纤维虽不提供能量，但对维持肠道健康、预防慢性病（如肥胖、糖尿病）至关重要，是食品营养强化的重要成分（如添加到早餐麦片）。
• 解析：需明确 “定义 - 分类 - 来源 - 生理功能 - 应用”，重点区分可溶性与不可溶性纤维的差异（功能、来源），避免混淆 “膳食纤维” 与 “粗纤维”（粗纤维仅为不可溶性纤维的一部分），体现其在食品营养与健康中的作用，符合碳水化合物营养功能的考查要求。

二、填空题（每题 1 分，共 22 分）

1. 利用淀粉糊保存食品的原理是其______

• 答案：形成凝胶，降低水分活度（或 “包裹水分，抑制微生物生长”）
• 解析：淀粉糊化后冷却可形成凝胶，凝胶网络能包裹大量水分，降低食品的水分活度（Aw），而水分活度降低可抑制微生物（细菌、霉菌）的生长繁殖，从而延长食品保质期，例如淀粉糊用于果酱、果冻的制作与保存，需准确理解淀粉凝胶与食品保藏的关联。

2. 糖的甜度随温度升高而______

• 答案：降低
• 解析：多数糖类（如蔗糖、葡萄糖）的甜度具有温度依赖性，温度升高时，分子运动加快，糖与味蕾甜味受体的结合能力下降，导致甜度感知降低，例如热糖水的甜度低于冷糖水，需注意 “温度对甜味感知的影响” 这一特性。

3. 油脂的酸价反映______，过氧化值说明______

• 答案：油脂中游离脂肪酸的含量；油脂氧化初期产生的氢过氧化物含量
• 解析：酸价是中和 1g 油脂中游离脂肪酸所需 KOH 的毫克数，反映油脂水解程度（如储存不当导致脂肪酶水解）；过氧化值是衡量油脂中氢过氧化物（氧化初级产物）含量的指标，反映油脂氧化初期的程度，二者均为评价油脂新鲜度与品质的重要指标，需区分 “水解” 与 “氧化” 的不同产物对应的指标。

4. 必需氨基酸指______；动物蛋白质的营养价值高于植物来源蛋白质，是因为______

• 答案：人体自身不能合成或合成速度不能满足机体需求，必须从食物中获取的氨基酸（共 8 种，如赖氨酸、蛋氨酸）；动物蛋白质的必需氨基酸组成更接近人体蛋白质的氨基酸模式，必需氨基酸种类齐全、含量充足、比例适宜（即蛋白质消化率校正氨基酸评分 PDCAAS 更高）
• 解析：必需氨基酸的定义需强调 “人体不能合成 + 必须食物获取”，避免遗漏 “合成速度不足”；动物蛋白优势在于氨基酸模式与人体匹配，如鸡蛋蛋白 PDCAAS 为 1.0（满分），而植物蛋白（如谷物）常缺乏赖氨酸，需通过互补（如谷物 + 豆类）提升营养价值，需准确理解 “蛋白质营养价值评价” 的核心逻辑。

5. 维生素按其______分为两类，无机盐按______也分为两类

• 答案：溶解性（或 “是否溶于水”）；对人体的需求量（或 “必需性与含量”，分为常量元素与微量元素）
• 解析：维生素按溶解性分为脂溶性维生素（A、D、E、K）与水溶性维生素（B 族、C）；无机盐按人体每日需求量分为常量元素（如钙、磷、钠，每日需求≥100mg）与微量元素（如铁、锌、硒，每日需求＜100mg），需准确区分两类营养素的分类依据，避免混淆 “溶解性” 与 “需求量” 的对应关系。

6. 维生素 B1 是结构中唯一含有______的维生素

• 答案：噻唑环（或 “含硫的噻唑环与嘧啶环结构”）
• 解析：维生素 B1（硫胺素）的化学结构由噻唑环与嘧啶环通过亚甲基桥连接，是 B 族维生素中唯一含噻唑环的成员，其结构特性决定了它易溶于水、不耐高温与碱性环境的特点，需准确记忆其独特结构单元，避免与其他 B 族维生素（如 B2 含异咯嗪环）混淆。

7. 维生素 B12 是______溶性的

• 答案：脂
• 解析：维生素 B12（钴胺素）是唯一含金属元素（钴）的维生素，且为脂溶性维生素，与维生素 A、D、E、K 同属脂溶性维生素家族，需注意其 “脂溶性” 属性，避免因 “B 族维生素多为水溶性” 而误判为水溶性。

8. 红曲色素来自______

• 答案：红曲霉菌（或 “Monascus purpureus”，红曲菌发酵产物）
• 解析：红曲色素是由红曲霉菌在大米等底物上发酵产生的天然色素，主要成分包括红斑素、红曲红素等，具有耐热、耐酸碱、安全性高的特点，广泛用于肉制品（如香肠、腐乳）的着色，需明确其 “微生物发酵来源”，避免与植物来源色素（如叶绿素）混淆。

9. 特鲜味精利用了味觉的______原理

• 答案：协同作用（或 “鲜味相乘”）
• 解析：特鲜味精（如鸡精、复合鲜味剂）通常以谷氨酸钠（味精）为基础，添加 5'- 呈味核苷酸二钠（IMP、GMP），二者混合后鲜味显著增强（鲜味强度为单独使用的数倍），这一现象称为味觉协同作用（鲜味相乘效应），需准确理解 “复合鲜味剂的增效原理”，避免描述为 “单一鲜味”。

10. 茶叶、咖啡、烟草中的苦味物质属于______

• 答案：生物碱（如茶叶中的咖啡因、咖啡中的咖啡碱、烟草中的尼古丁）
• 解析：茶叶、咖啡、烟草中的主要苦味成分均为含氮碱性有机化合物（生物碱），这类物质具有提神醒脑等生理活性，但过量摄入有害，需明确 “生物碱” 这一类别，避免与其他苦味物质（如黄酮类、萜类）混淆。

11. 香气值指______

• 答案：食品中某种香气物质的浓度与该物质嗅觉阈值的比值（香气值 = 香气物质浓度 / 嗅觉阈值）
• 解析：香气值是判断香气物质对食品整体风味贡献的关键指标 —— 香气值≥1 时，该物质能被人嗅觉感知，且数值越大，贡献越显著；香气值＜1 时，无法被感知，例如葡萄酒中乙醇的香气值远大于 1，是其主要香气贡献者，需准确表述 “浓度与阈值的比值” 及判断标准，避免遗漏 “嗅觉阈值” 的核心概念。

12. 油脂在高温下会发生______、______、______等多种化学变化，产生刺激性气味和有害物质

• 答案：热分解；热聚合；氧化（或 “水解”，四选三即可）
• 解析：油脂高温加热（如油炸）时，会发生热分解（生成醛、酮、酸等小分子物质，产生哈喇味）、热聚合（生成大分子聚合物，导致油脂黏度增加、冒烟点下降）、氧化（加速氢过氧化物生成，产生有害物质如丙烯酰胺），这些变化不仅影响油脂风味与营养价值，还可能产生致癌物，需准确列举高温下的主要化学变化，体现对油脂热稳定性的理解。

13. 干酪是利用______的作用而制成

• 答案：凝乳酶（或 “皱胃酶”，辅助以乳酸菌发酵）
• 解析：干酪制作的核心步骤是 “凝乳”—— 凝乳酶能特异性水解牛奶中酪蛋白的肽键，使酪蛋白凝固形成凝胶（凝乳），再经切割、加热、压榨、成熟制成干酪，乳酸菌发酵则主要负责产酸，调节风味与 pH，需明确 “凝乳酶” 的核心作用，避免仅描述 “乳酸菌发酵”。

14. 使用食品添加剂的目的有______、______、等，对添加剂最重要的要求是

• 答案：改善食品感官品质（如着色、增味）；延长食品保质期（如防腐、保鲜）；提高食品营养价值（如营养强化）；安全性（或 “无毒、无害，在规定剂量内使用对人体健康无危害”）
• 解析：食品添加剂的目的需列举核心功能（感官、保藏、营养），避免泛泛；安全性是添加剂使用的首要原则（如符合 GB 2760 标准），需强调 “规定剂量内安全”，体现食品添加剂 “有益性与安全性平衡” 的使用逻辑。

15. 白酒的香气成分有 200 多种，其中种类和含量最多的一类物质是______

• 答案：酯类（如乙酸乙酯、己酸乙酯，浓香型白酒中己酸乙酯含量最高）
• 解析：白酒香气成分复杂，包括酯类、醇类、醛类、酸类等，其中酯类物质种类最多（占香气成分的 60% 以上），且对白酒香型起决定性作用（如清香型白酒以乙酸乙酯为主，浓香型以己酸乙酯为主），需准确指出 “酯类”，避免与醇类（如乙醇）混淆。

16. 甲壳素主要分布于______

• 答案：甲壳类动物外壳（如虾、蟹壳）、昆虫外骨骼、真菌细胞壁
• 解析：甲壳素（几丁质）是一种含氮多糖，结构类似纤维素，主要作为支撑结构存在于甲壳类动物（虾、蟹）、昆虫（如蝗虫）及真菌（如香菇）中，是制备壳聚糖（脱乙酰甲壳素）的原料，广泛用于食品包装、保鲜剂，需明确其 “生物来源”，避免描述为 “植物来源”。

三、问答题（每题 4 分，共 20 分）

1. 写出水分活度的定义，说明其性质

• 答案：

（1）水分活度（Aw）的定义

（2）水分活度的核心性质

1. 与微生物生长的关系：水分活度是决定微生物能否在食品中生长的关键因素 —— 细菌生长需较高 Aw（通常 Aw≥0.90，如沙门氏菌 Aw≥0.94），霉菌可在较低 Aw 下生长（如 Aw≥0.70），Aw＜0.60 时绝大多数微生物无法生长，因此控制 Aw 可延长食品保质期（如奶粉 Aw≈0.20，可长期保存）；
2. 与化学反应的关系：Aw 影响食品中酶促反应（如 Aw=0.3-0.6 时酶活性最高，易导致食品变质）、非酶褐变（如 Maillard 反应在 Aw=0.6-0.7 时最剧烈）、脂质氧化（Aw 过低或过高均加速氧化，Aw=0.3-0.4 时氧化最慢），需根据食品类型控制 Aw 以抑制不良反应；
3. 与食品质构的关系：Aw 影响食品的感官品质，如 Aw 过低会导致饼干、薯片酥脆度下降（吸潮变软），Aw 过高会导致面包、蛋糕发霉变质，需通过包装（如防潮包装）或添加保湿剂（如甘油）调节 Aw，维持理想质构。

• 解析：答题需按 “定义 - 核心性质（微生物 - 化学反应 - 质构）” 的逻辑，结合食品案例（奶粉、饼干）支撑，重点解释 “Aw 与食品稳定性” 的关联，避免仅描述 “比值定义”，体现其对食品保藏的实际指导意义，符合食品化学中水分性质的核心考点。

2. 说出淀粉糊化和老化的机理，在食品加工中如何避免淀粉的老化？

• 答案：

（1）淀粉糊化与老化的机理

1. 淀粉糊化机理：淀粉在水中加热至糊化温度（通常 60-80℃）时，淀粉颗粒吸水膨胀，晶体结构被破坏，双螺旋结构解开形成单链，最终形成黏稠糊状胶体的过程。糊化后淀粉的溶解度显著提高，失去偏光十字，易被酶水解（如消化吸收），是米饭、馒头等主食加工的基础（生淀粉不易消化）。
2. 淀粉老化机理：糊化后的淀粉在低温（通常 0-10℃）或室温下放置时，单链淀粉分子重新通过氢键连接，形成有序的双螺旋结构，进而聚集成不溶性微晶，导致淀粉糊失去流动性、变硬、出现分层的过程。老化后的淀粉不易被消化（如隔夜米饭变硬，口感变差，消化率下降），是淀粉类食品（如面包、粥）品质劣变的主要原因。

（2）食品加工中避免淀粉老化的方法

1. 控制贮藏温度：避免低温贮藏，将淀粉类食品（如面包、馒头）贮藏在 15℃以上（如 20-30℃），或快速冷冻（如速冻饺子）后低温贮藏（-18℃以下），抑制淀粉分子重排；
2. 添加抗老化剂：在食品中添加单糖（如葡萄糖）、双糖（如蔗糖）、糖醇（如甘油）或亲水胶体（如果胶、黄原胶），这些物质可与淀粉分子竞争水分，阻碍淀粉分子重新聚集；
3. 调整加工工艺：糊化后的淀粉快速冷却至 60℃以下（避开老化敏感温度区），或通过加热（如重新蒸热隔夜米饭）使老化淀粉再次糊化；在食品配方中增加油脂（如面包中添加黄油），油脂可包裹淀粉分子，抑制氢键形成；
4. 选择合适淀粉种类：支链淀粉含量高的淀粉（如糯米淀粉，支链含量≈100%）比直链淀粉含量高的淀粉（如玉米淀粉，直链含量≈25%）更不易老化，食品加工中可根据需求选择淀粉种类（如年糕用糯米淀粉，减少老化）。

• 解析：答题需先明确 “糊化（加热吸水）与老化（低温重排）的机理差异”，再按 “温度 - 添加剂 - 工艺 - 淀粉种类” 的逻辑梳理避免老化的方法，结合食品案例（面包、速冻饺子）支撑，重点解释 “机理与方法的对应关系”（如低温促进老化→控制温度），符合食品化学中淀粉加工特性的考查要求。

3. Maillard 反应的基本原理是什么，简述影响其反应的因素

• 答案：

（1）Maillard 反应的基本原理

1. 初始阶段：氨基与羰基缩合生成席夫碱（Schiff base），再经环化形成 N - 取代醛糖胺，最后重排为阿马多里重排产物（Amadori product，如葡萄糖胺）；
2. 中间阶段：阿马多里重排产物进一步降解，生成醛、酮、脱氢还原酮等活性中间体；
3. 最终阶段：中间体相互聚合或与氨基化合物反应，形成类黑精（褐色物质）及风味物质（如烤面包的焦香味、烤肉的风味）。

（2）影响 Maillard 反应的因素

1. 底物浓度与种类：还原糖（如葡萄糖比蔗糖更易反应，因蔗糖无游离羰基）与游离氨基化合物的浓度越高，反应越快；不同氨基酸反应活性不同（如赖氨酸、苯丙氨酸活性高，甘氨酸活性低）；
2. 温度：反应速率随温度升高而显著加快，通常温度每升高 10℃，反应速率提高 3-5 倍，高温加工（如烘焙、油炸）会加速反应，低温贮藏可抑制；
3. pH 值：碱性条件（pH＞7）促进反应（氨基解离度高，易与羰基反应），酸性条件（pH＜5）抑制反应（氨基质子化，活性降低），中性条件下反应适中，例如面包发酵时 pH 偏碱，易形成褐色；
4. 水分活度：Aw=0.6-0.7 时反应最剧烈（底物浓度与流动性适宜），Aw 过低（＜0.3）或过高（＞0.8）反应速率均下降，例如奶粉（Aw≈0.2）Maillard 反应缓慢，不易褐变；
5. 金属离子：铜、铁等二价金属离子（如食品中的微量铜）可催化 Maillard 反应，加速褐变，而 EDTA 等螯合剂可络合金属离子，抑制反应。

• 解析：答题需先分阶段简述反应原理，再按 “底物 - 温度 - pH - 水分活度 - 金属离子” 的逻辑梳理影响因素，结合食品加工案例（烘焙、奶粉贮藏）支撑，重点解释 “因素如何影响反应速率”，避免仅罗列因素，体现其对食品品质（色泽、风味、营养）的综合影响，符合食品化学中非酶褐变的核心考点。

4. 说出绿色蔬菜中色素的名称和结构特点，如何在食品加工中保持蔬菜的绿色？

• 答案：

（1）绿色蔬菜中的色素及结构特点

（2）食品加工中保持蔬菜绿色的方法

1. 加热灭酶与快速冷却：绿色蔬菜加工前先进行烫漂处理（如沸水加热 1-2 分钟），高温可灭活叶绿素酶（避免叶绿素降解）与过氧化物酶（防止氧化褐变），烫漂后立即用冷水快速冷却（保持细胞结构完整，减少色素流失），例如菠菜、西兰花加工前的烫漂护色；
2. 调节 pH 值：在烫漂或加工水中添加少量碱性物质（如小苏打，控制 pH=7-8），中和蔬菜自身的有机酸，防止叶绿素在酸性条件下脱镁变褐，但需注意碱性过强会破坏维生素（如维生素 C），需控制用量；
3. 隔绝氧气与避光：叶绿素易被氧化（光氧化），加工后立即真空包装或充氮气包装（隔绝氧气），贮藏时避光（如用不透光容器），减少色素氧化降解，例如保鲜蔬菜的真空包装；
4. 添加护色剂：在食品中添加少量铜、锌等金属离子（如硫酸铜，符合食品安全标准），这些离子可与脱镁叶绿素结合，形成稳定的绿色络合物（如铜叶绿素），延长绿色保持时间，例如罐头蔬菜中的护色处理；
5. 控制加工温度与时间：避免长时间高温加热（如过度煮炖），高温会加速叶绿素脱镁与氧化，加工时采用短时间高温（如快炒），减少色素损失，例如青椒快炒比慢炖更易保持绿色。

• 解析：答题需先明确色素名称（叶绿素 a/b）与结构核心（卟啉环 + 植醇链 + 镁离子），再按 “灭酶 - 调 pH - 隔氧 - 护色剂 - 控温” 的逻辑梳理护色方法，结合蔬菜加工案例（烫漂、快炒）支撑，重点解释 “护色原理与叶绿素结构稳定性的关联”，避免仅描述方法，体现对色素化学性质的理解，符合食品化学中色素护色的考查要求。

5. 阐明一般食品在贮存过程中变质的几种因素

• 答案：一般食品在贮存过程中变质是多种因素共同作用的结果，核心因素包括微生物作用、酶促反应、非酶反应、物理变化及环境因素，具体如下：

1. 微生物作用（最主要因素）：食品中的细菌（如沙门氏菌、大肠杆菌）、霉菌（如青霉菌、曲霉菌）、酵母菌在适宜条件（温度、水分活度、氧气）下大量繁殖，分解食品中的碳水化合物、蛋白质、脂肪，产生有害物质（如细菌毒素、霉菌毒素），导致食品腐败变质（如肉类发臭、面包发霉、果汁发酵）。例如常温贮存的牛奶，乳酸菌繁殖会导致酸败；潮湿环境下的饼干，霉菌繁殖会产生霉斑。
2. 酶促反应：食品自身含有的酶（如蛋白酶、脂肪酶、多酚氧化酶）在贮存过程中保持活性，催化食品成分分解或转化，导致品质劣变：
   • 蛋白酶水解蛋白质（如肉类贮存过久，蛋白质分解产生异味）；
   • 脂肪酶水解脂肪（如坚果贮存过久，产生哈喇味）；
   • 多酚氧化酶催化酶促褐变（如苹果、土豆切开后变褐）。
3. 非酶反应：食品中的成分在无酶参与下发生化学反应，导致变质：
   • Maillard 反应（氨基与羰基反应）：使食品褐变、风味改变（如奶粉贮藏过久褐变，营养价值下降）；
   • 脂质氧化：脂肪与氧气反应生成氢过氧化物，进一步分解产生醛、酮等异味物质（如食用油哈喇味），且产生的自由基会破坏维生素（如维生素 E）；
   • 维生素降解：维生素（尤其是水溶性维生素 C、B 族）在光照、氧气、高温下易分解，导致食品营养价值下降（如果蔬贮藏过久，维生素 C 损失）。
4. 物理变化：食品在贮存过程中因环境条件（温度、湿度、压力）变化，发生物理性质改变，虽未产生有害物质，但影响感官品质与食用性：
   • 水分变化：吸潮（如饼干变软、奶粉结块）或失水（如面包变硬、果蔬萎蔫）；
   • 结晶：如蜂蜜低温下析出葡萄糖结晶，影响口感；
   • 分层：如乳液（如酸奶）贮藏不当，出现油水分离。
5. 环境因素（加速变质的外部条件）：
   • 温度：高温加速微生物生长、酶促反应与非酶反应（如夏季食品易变质），低温（冷藏、冷冻）可抑制；
   • 湿度：高湿度提高食品水分活度，促进微生物生长与酶促反应（如雨季食品易发霉）；
   • 氧气：促进脂质氧化、酶促褐变与好氧微生物生长（如真空包装可延长食品保质期）；
   • 光照：紫外线加速维生素降解、脂质氧化与色素褪色（如牛奶用不透光包装，避免维生素 D 降解）。

• 解析：答题需按 “微生物 - 酶促 - 非酶 - 物理 - 环境” 的逻辑，每个因素结合食品变质案例（肉类发臭、坚果哈喇味）支撑，重点解释 “因素如何导致变质”（如微生物分解成分、酶催化反应），避免仅罗列因素，体现对食品变质机理的系统理解，符合食品化学中食品保藏的核心考点。

四、综合题（共 46 分）

1. 阐述淀粉的糊化、老化过程中其比旋光的变化及银镜反应的原理（6 分）

• 答案：

（1）淀粉糊化、老化过程中比旋光的变化

1. 淀粉糊化过程中比旋光的变化：

   生淀粉颗粒中，淀粉分子（尤其是直链淀粉）形成有序的双螺旋结构，具有较高的比旋光度（通常为 + 190° 左右）。当淀粉加热糊化时，双螺旋结构解开为单链，分子无序度增加，光学活性降低，比旋光度显著下降（最终稳定在 + 180° 左右）；糊化完全后，若继续加热，比旋光度基本保持稳定，因单链淀粉分子无进一步结构变化。
2. 淀粉老化过程中比旋光的变化：

   糊化后的淀粉（单链）在低温下放置时，单链重新聚集形成双螺旋结构（微晶），分子有序度回升，光学活性增强，比旋光度从糊化后的 + 180° 左右回升至接近生淀粉的 + 190°；老化程度越高（双螺旋结构越多），比旋光度越高，直至达到平衡（不再回升）。

（2）淀粉银镜反应的原理

1. 淀粉水解：淀粉在酸（如稀硫酸）或酶（如淀粉酶）催化下，糖苷键断裂，逐步水解为糊精、麦芽糖，最终水解为葡萄糖（单糖），葡萄糖分子中含有游离醛基（-CHO），具有还原性；
2. 银镜反应过程：在碱性条件下，葡萄糖的醛基被银氨溶液（[Ag (NH3) 2] OH）氧化为羧基（-COONH4），银氨离子被还原为金属银，银单质附着在试管内壁形成光亮的银镜，反应方程式可表示为：
   CH2OH(CHOH)4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O
3. 反应条件：需满足 “淀粉完全水解（生成还原糖）、碱性环境（中和水解用的酸）、水浴加热（避免银氨溶液分解）”，未水解或部分水解的淀粉（无游离醛基）无法发生银镜反应，可通过该反应判断淀粉是否水解完全（如食品工业中淀粉糖化程度的检测）。

• 解析：综合题需先明确 “比旋光与结构的关联”，再解释银镜反应的 “水解 - 氧化还原” 原理，结合反应条件与应用（淀粉糖化检测）支撑，重点区分 “淀粉（非还原糖）与水解产物（还原糖）的差异”，避免遗漏反应条件，体现对淀粉化学性质与分析方法的综合理解，符合食品化学中淀粉分析的考查要求。

2. 写出 1 - 棕榈酸 - 2 - 油酸 - 3 - 亚油酸甘油三酯的化学结构式（4 分），并写出该甘油三酯的皂化反应（2 分）、自动氧化反应（2 分）、氢化反应（2 分）的化学反应式（共 10 分）

• 答案：

（1）1 - 棕榈酸 - 2 - 油酸 - 3 - 亚油酸甘油三酯的化学结构式

（2）主要化学反应式

1. 皂化反应：甘油三酯在碱性条件（如 NaOH）下完全水解，生成甘油与 3 种脂肪酸的钠盐（肥皂），反应式如下：

   CH2OOC-R1　　　　　　　　　CH2OH

   　　|　　　　　　　　　　　　　　|

   CHOOC-R2 + 3NaOH → CHOH + R1COONa + R2COONa + R3COONa

   　　|　　　　　　　　　　　　　　|

   CH2OOC-R3　　　　　　　　　CH2OH

   （其中 R1=(CH2) 14CH3（棕榈酸残基），R2=(CH2) 7CH=CH (CH2) 7CH3（油酸残基），R3=(CH2) 4CH=CHCH2CH=CH (CH2) 7CH3（亚油酸残基）；皂化反应是油脂制备肥皂与测定皂化值的基础。）
2. 自动氧化反应：甘油三酯中不饱和脂肪酸（油酸、亚油酸）的双键在氧气、光照、金属离子催化下，发生自由基链式反应，生成氢过氧化物（初级产物），以亚油酸残基（含 2 个双键）为例，反应式如下（简化为双键部位的反应）：

   R-CH=CH-CH2-CH=CH-R’ + O2 → R-CH=CH-CH(OOH)-CH=CH-R’

   （氢过氧化物不稳定，易进一步分解为醛、酮、酸等小分子物质，产生哈喇味，是油脂酸败的主要原因；亚油酸双键间的亚甲基（-CH2-）活性高，最易发生自动氧化。）
3. 氢化反应：甘油三酯中不饱和脂肪酸的双键与氢气在催化剂（如镍）、加热加压条件下发生加成反应，生成饱和或半饱和脂肪酸，以油酸残基（1 个双键）为例，反应式如下：

   R-CH=CH-R’ + H2 → R-CH2-CH2-R’

   （氢化可提高油脂熔点（如液态植物油氢化为半固态人造奶油）、增加稳定性（减少自动氧化），但过度氢化会产生反式脂肪酸，对健康不利，食品工业中需控制氢化程度。）

• 解析：需准确书写结构式（脂肪酸残基位置、双键数量）与反应式（反应物、产物、条件），重点区分 “皂化（水解）、自动氧化（自由基反应）、氢化（加成）” 的反应类型，结合油脂加工应用（肥皂、人造奶油）支撑，避免结构式中脂肪酸残基位置错误或反应式遗漏条件，体现对油脂化学性质与反应的综合掌握，符合食品化学中油脂反应的考查要求。

3. 写出 d-α- 生育酚（维生素 E）和抗坏血酸（维生素 C）的结构式（6 分），阐明它们在食品工业中的用途（4 分）及理化性质（4 分）（共 14 分）

• 答案：

（1）化学结构式

1. d-α- 生育酚（维生素 E）的结构式：

   维生素 E 是苯并二氢吡喃衍生物，核心结构为 “生育酚母核（含酚羟基的苯并二氢吡喃环）+ 植醇侧链（疏水长链）”，d-α- 生育酚的结构式如下（简化）：

   C(CH3)2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)2

   　　　　　　　　　　|

   O-C(CH3)=C(CH3)-C6H3(OH)-CH3

   （注：母核苯环上含 1 个酚羟基（-OH，抗氧化活性中心），植醇侧链为饱和异戊二烯单元组成的疏水链，使维生素 E 溶于脂质。）
2. 抗坏血酸（维生素 C）的结构式：

   维生素 C 是含 6 个碳原子的多羟基内酯化合物，结构式如下：

   HO-C(CH2OH)=C(OH)-C(OH)(OH)-C(=O)-CH2OH

   （注：分子中含 4 个羟基（-OH）、1 个双键、1 个内酯环，具有还原性的关键结构是 C2 与 C3 位的烯二醇结构（-C (OH)=C (OH)-），可被氧化为脱氢抗坏血酸。）

（2）在食品工业中的用途

1. d-α- 生育酚（维生素 E）的用途：
   • 抗氧化剂：作为脂溶性抗氧化剂，添加到植物油、人造奶油、油炸食品中，抑制油脂自动氧化（清除自由基，保护不饱和脂肪酸），延长食品保质期；
   • 营养强化剂：添加到婴幼儿配方食品、保健食品中，补充维生素 E，预防因缺乏导致的溶血性贫血，保护细胞膜（维生素 E 是细胞膜脂类的抗氧化剂）；
   • 护色剂：在肉制品（如香肠）中添加，抑制肌红蛋白氧化变色，保持肉的鲜红色。
2. 抗坏血酸（维生素 C）的用途：
   • 水溶性抗氧化剂：添加到果汁、果酱、碳酸饮料中，抑制维生素 C 自身氧化与食品中非酶褐变（如抑制水果罐头褐变），保护其他营养素（如维生素 A、B 族）；
   • 营养强化剂：添加到早餐麦片、运动饮料中，补充维生素 C，预防坏血病，促进胶原蛋白合成；
   • 护色剂：在果蔬加工（如苹果切片、肉制品）中添加，抑制酶促褐变（还原醌类物质为酚类，抑制黑色素形成），保持食品色泽；
   • 面团改良剂：在面包制作中添加，促进谷蛋白交联，改善面团筋力与面包体积。

（3）理化性质

1. d-α- 生育酚（维生素 E）的理化性质：
   • 溶解性：脂溶性，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、油脂等有机溶剂，因此主要用于油脂类食品；
   • 稳定性：对热、酸稳定，对碱、氧气、紫外线敏感，易被氧化破坏，需避光、密封、低温贮藏；
   • 抗氧化性：酚羟基（-OH）可提供氢原子，清除自由基，自身被氧化为醌式结构，是其核心功能性质。
2. 抗坏血酸（维生素 C）的理化性质：
   • 溶解性：水溶性，易溶于水，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，适用于水溶性食品；
   • 稳定性：对热、氧气、光照、金属离子（铜、铁）敏感，易被氧化为脱氢抗坏血酸（仍有部分活性），进一步氧化为无活性的草酸，因此食品加工中需低温、避光、添加螯合剂（如 EDTA）；
   • 还原性：烯二醇结构具有强还原性，可与银氨溶液、碘等发生氧化还原反应，用于食品中维生素 C 含量的测定（如碘量法）；
   • 酸性：分子中羟基可解离出氢离子，呈弱酸性，与碳酸氢钠反应生成钠盐（抗坏血酸钠，稳定性高于维生素 C，更适用于食品添加）。

• 解析：需准确书写结构式（活性基团如酚羟基、烯二醇结构），用途按 “抗氧化 - 营养强化 - 护色 - 其他” 分类，理化性质结合 “溶解性 - 稳定性 - 核心功能性质”，避免遗漏关键结构与用途，体现对维生素在食品工业中应用的综合理解，符合食品化学中维生素性质与应用的考查要求。

4. 写出一种最常见的食品用合成抗氧化剂及防腐剂的化学结构式（6 分），并阐述其作用机理（4 分）（共 10 分）

• 答案：

（1）常见食品用合成抗氧化剂与防腐剂

1. 叔丁基对苯二酚（TBHQ）的化学结构式：

   TBHQ 是酚类合成抗氧化剂，结构式如下：

   (CH3)3C-C6H4-(OH)2

   （注：苯环上对位分别连接 1 个叔丁基（(CH3) 3C-）和 2 个酚羟基（-OH），酚羟基是其抗氧化活性中心，叔丁基可提高其稳定性与脂溶性。）
2. 山梨酸钾的化学结构式：

   山梨酸钾是山梨酸的钾盐，结构式如下：

   CH3-CH=CH-CH=CH-COOK

   （注：分子中含 2 个共轭双键（-CH=CH-CH=CH-），钾盐形式比山梨酸更易溶于水，稳定性更高，是食品中最常用的防腐剂之一。）

（2）作用机理

1. 叔丁基对苯二酚（TBHQ）的抗氧化机理（自由基清除机理）：

   TBHQ 作为酚类抗氧化剂，其核心机理是清除油脂自动氧化过程中产生的自由基，终止链式反应：
   • 油脂自动氧化启动后，产生脂质自由基（R・、ROO・），这些自由基会攻击其他油脂分子，使反应链持续延伸；
   • TBHQ 的酚羟基（-OH）可提供氢原子（H・），与脂质自由基结合，生成稳定的 TBHQ 自由基（自身被氧化）与脂质氢过氧化物（ROOH）；
   • TBHQ 自由基因叔丁基的空间位阻与共轭效应，稳定性高，不会引发新的链式反应，从而终止油脂氧化，延缓酸败。
     TBHQ 抗氧化效率高，用量少（食品中最大使用量≤0.2g/kg），对热稳定，适用于油炸食品、植物油、坚果等油脂含量高的食品。
2. 山梨酸钾的防腐机理（抑制微生物酶活性）：

   山梨酸钾作为酸性防腐剂，其核心机理是抑制微生物细胞内的酶系统，阻碍微生物代谢：
   • 山梨酸钾在食品的酸性环境（pH＜6，最佳 pH=3-5）下，解离出山梨酸分子（未解离的山梨酸具有抗菌活性）；
   • 山梨酸分子可穿透微生物细胞膜，进入细胞内，抑制微生物的脱氢酶（如琥珀酸脱氢酶）与脱羧酶活性，这些酶是微生物代谢（如糖类分解、能量产生）的关键酶；
   • 酶活性被抑制后，微生物无法正常代谢与繁殖，从而达到防腐效果，对霉菌、酵母菌及部分细菌（如乳酸菌）效果显著，对芽孢杆菌、大肠杆菌效果较弱。
     山梨酸钾安全性高（代谢途径与脂肪酸类似，易被人体分解），适用范围广，常用于果汁、果酱、面包、肉制品等食品。

• 解析：需选择食品工业中 “最常见” 的品种（TBHQ、山梨酸钾），准确书写结构式（活性基团如酚羟基、共轭双键），机理按 “抗氧化（自由基清除）、防腐（酶抑制）” 的核心逻辑，结合食品应用场景支撑，避免选择不常用品种或机理描述错误，体现对食品添加剂应用的综合掌握，符合食品化学中添加剂的考查要求。

5. 食用乳化剂有哪几类（4 分）？写出卵磷脂的化学结构式（2 分），并解释其乳化原理（3 分）（共 9 分）

• 答案：

（1）食用乳化剂的分类

1. 磷脂类：如卵磷脂（大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂），天然乳化剂，兼具亲水性与疏水性，适用于巧克力、烘焙食品；
2. 脂肪酸甘油酯类：如单甘酯（单硬脂酸甘油酯）、双甘酯，合成乳化剂，应用最广泛，适用于冰淇淋、人造奶油，可改善食品质构；
3. 蔗糖脂肪酸酯类：如蔗糖单硬脂酸酯，合成乳化剂，HLB 值（亲水亲油平衡值）范围宽（3-16），可根据需求选择，适用于饮料、乳制品；
4. 山梨糖醇酐脂肪酸酯类（司盘类）与聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯类（吐温类）：如司盘 60（山梨糖醇酐单硬脂酸酯，疏水性）、吐温 80（聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯，亲水性），常用于化妆品与食品（如蛋糕、饮料），二者复配可调节 HLB 值。

（2）卵磷脂的化学结构式

（3）卵磷脂的乳化原理

1. 吸附于油水界面：将卵磷脂加入油水混合物中，其疏水的脂肪酸链（非极性）会插入油相，亲水的磷酸胆碱基团（极性）会溶于水相，使卵磷脂分子定向吸附在油水两相的界面上，取代界面上的水分子与油分子；
2. 降低界面张力：油水两相的界面张力原本较高（不易混合），卵磷脂分子吸附后，会削弱油水分子间的排斥力，显著降低界面张力，使油相易分散为微小液滴（油包水或水包油）；
3. 形成稳定保护膜：吸附在油滴表面的卵磷脂分子会形成一层致密的保护膜，阻止油滴相互碰撞聚集，同时因亲水基团带电荷（如磷酸基团带负电），油滴间会产生静电排斥力，进一步增强乳化体系的稳定性。

• 解析：分类需列举 “最常用且结构差异大” 的四类，结构式需突出 “两性分子结构”（疏水链 + 亲水基团），乳化原理需解释 “吸附 - 降张力 - 稳膜” 的三步过程，结合食品案例（牛奶、巧克力）支撑，避免仅描述 “表面活性剂作用”，体现对乳化剂作用机理的深度理解，符合食品化学中乳化剂的考查要求。

五、备考建议与真题使用指南

1. 食品化学备考：构建 “成分 - 性质 - 反应 - 应用” 四维知识体系

   从 2001 年真题可见，考查重点围绕 “核心成分（蛋白质、淀粉、油脂、维生素、色素）”“关键性质（水分活度、蛋白质变性、淀粉糊化）”“重要反应（Maillard 反应、油脂氧化、酶促褐变）”“食品应用（加工、保藏、添加剂）”，备考时需：
   • 按 “成分” 梳理知识：如蛋白质（变性、功能性质）、碳水化合物（淀粉糊化老化、膳食纤维）、油脂（氧化、氢化、皂化），明确各成分的结构 - 性质 - 反应关联；
   • 强化 “反应机理与应用”：如 Maillard 反应需关联食品色泽风味，油脂氧化需关联酸败控制，避免 “死记硬背”；
   • 关注 “食品加工案例”：如淀粉糊化对应米饭馒头制作，酶促褐变对应果蔬护色，将理论与实际加工结合，提升答题的实践导向。
2. 答题技巧：掌握 “定义 - 原理 - 案例 - 应用” 的分层答题法
   • 名词解释：按 “定义 - 核心特征 - 案例”，如 “膳食纤维” 需说明分类、来源、功能；
   • 填空题：聚焦高频考点（如水分活度与微生物、维生素分类、油脂指标），准确记忆专业术语（如 “过氧化值”“Maillard 反应”）；
   • 问答题：按 “分点论述 + 机理 + 控制方法 / 案例”，如淀粉老化需先解释机理，再分方法说明控制措施；
   • 综合题：按 “结构式 - 反应式 - 机理 - 应用”，如维生素部分需准确书写结构，关联用途与性质，体现 “结构决定性质，性质决定应用” 的逻辑。
3. 真题演练：结合高分答案详解优化答题规范

   通过考博信息网（http://www.kaoboinfo.com/）下载上海大学食品化学历年真题，按 “3 小时限时答题” 模拟考试，完成后对照高分答案详解：
   • 检查 “结构式 / 反应式准确性”：如甘油三酯的脂肪酸残基位置、维生素的活性基团；
   • 优化 “机理描述逻辑”：如乳化原理需按 “吸附 - 降张力 - 稳膜” 递进，避免跳跃；
   • 提升 “应用关联性”：如抗氧化剂需结合具体食品（植物油、果汁），避免泛泛而谈。