6-1 重要的食品加工原料——糖类 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题六 第一节 重要的食品加工原料——糖类 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于糖类的说法，正确的是（ ） A. 糖类都有甜味，且都能溶于水 B. 糖类的通式为Cₙ(H₂O)ₘ，因此又称“碳水化合物” C. 糖类是由C、H、O三种元素组成的有机化合物 D. 糖类都能发生银镜反应 2. 下列物质中，属于单糖的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蔗糖 C. 淀粉 D. 纤维素 3. 葡萄糖（C₆H₁₂O₆）的结构中含有的官能团是（ ） A. 仅羟基（-OH） B. 仅醛基（-CHO） C. 羟基和醛基 D. 羟基和羧基 4. 下列关于蔗糖的说法，错误的是（ ） A. 属于二糖，能水解生成葡萄糖和果糖 B. 不能发生银镜反应 C. 是厨房中常用的甜味剂 D. 属于还原性糖 5. 加工制造中用于生产葡萄糖浆的原料淀粉，其分子式可表示为（ ） A. C₆H₁₂O₆ B. C₁₂H₂₂O₁₁ C. (C₆H₁₀O₅)ₙ D. C₆H₁₀O₅ 6. 下列反应中，属于淀粉特征反应的是（ ） A. 与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀 B. 与碘水反应变蓝色 C. 与银氨溶液发生银镜反应 D. 与金属钠反应生成氢气 7. 下列物质中，属于还原性糖的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蔗糖 C. 淀粉 D. 纤维素 8. 葡萄糖在人体内发生氧化反应的主要产物是（ ） A. CO₂和H₂O B. 乙醇和CO₂ C. 乳酸 D. 丙酮酸 9. 加工制造中，用于酿造白酒的主要糖类原料是（ ） A. 葡萄糖 B. 蔗糖 C. 淀粉 D. 纤维素 10. 下列关于纤维素的说法，正确的是（ ） A. 能水解生成葡萄糖，可用于制备乙醇 B. 能被人体消化吸收，提供能量 C. 能发生银镜反应 D. 是白色易溶于水的固体 11. 下列实验操作中，能鉴别葡萄糖和蔗糖的是（ ） A. 观察颜色 B. 闻气味 C. 加入碘水 D. 加入新制氢氧化铜悬浊液并加热 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 糖类根据其能否水解及水解产物的多少，可分为______、______和______三类，其中______不能水解。 2. 葡萄糖的结构简式为______，其与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式为______，该反应可用于检验葡萄糖。 3. 蔗糖水解的化学方程式为______，水解产物葡萄糖和果糖的分子式均为______，它们互为______。 4. 加工制造中，糖类的应用广泛，如______（葡萄糖）用于食品添加剂，（蔗糖）用于甜味剂，（淀粉）用于酿酒和生产糊精，______（纤维素）用于制造纸张和生物塑料。 5. 淀粉水解的最终产物是______，检验淀粉是否完全水解的试剂是______，若水解完全，现象为______。 6. 葡萄糖在酶的催化下发酵生成乙醇和二氧化碳的化学方程式为______，该反应是______工业的核心反应。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有糖类都能作为人体的能量来源，被消化吸收。（ ） 2. 葡萄糖和果糖的分子式相同，结构不同，互为同分异构体。（ ） 3. 淀粉和纤维素的分子式都是(C₆H₁₀O₅)ₙ，因此它们互为同分异构体。（ ） 4. 蔗糖能水解生成葡萄糖和果糖，因此蔗糖属于还原性糖。（ ） 5. 加工制造中，淀粉可通过糊化作用用于制备食品增稠剂。（ ） 6. 葡萄糖的银镜反应和与新制氢氧化铜的反应，都体现了其还原性。（ ） 7. 纤维素在浓硫酸的催化下能水解生成葡萄糖，该反应可用于工业制糖。（ ） 8. 碘水与淀粉的显色反应是化学变化，且该反应可逆。（ ） 9. 酿酒过程中，淀粉先水解为葡萄糖，再发酵生成乙醇，两步反应都需要酶的催化。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合糖类知识及加工制造专业分析：① 工业上用淀粉制备葡萄糖的水解反应，写出化学方程式、反应条件及催化剂；② 如何通过实验检验淀粉水解是否生成葡萄糖？写出具体操作步骤及现象；③ 某工厂生产的葡萄糖中混有少量淀粉，如何提纯？写出操作步骤；④ 葡萄糖作为食品添加剂时需控制用量，说明原因（从人体代谢角度）。 2. 某加工制造企业用蔗糖生产果葡糖浆（主要含葡萄糖和果糖），生产过程中需监控水解反应进程。① 写出蔗糖水解的实验条件及检验水解是否完全的方法；② 果葡糖浆的甜度高于蔗糖，解释原因（从分子结构角度）；③ 若水解反应后溶液中仍含有大量蔗糖，如何优化反应条件？说明理由；④ 果葡糖浆在食品加工中常用于饮料生产，说明其相较于蔗糖的优势（从溶解性、稳定性角度）。 3. 结合加工制造专业回答：① 糖类在生物基材料制备（如生物塑料、纤维素膜）中有何应用？举例说明（如用淀粉制备可降解塑料）；② 工业上如何利用糖类的发酵反应生产化工原料？举例说明（如用葡萄糖发酵生产乳酸）；③ 设计一个实验，鉴别葡萄糖、蔗糖、淀粉三种白色固体，写出实验原理、主要步骤、预期现象和结论，并解释该实验在食品加工中原料鉴别中的意义。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. A 3. C 4. D 5. C 6. B 7. A 8. A 9. C 10. A 11. D （二）填空题 1. 单糖；二糖；多糖；单糖 2. CH₂OH(CHOH)₄CHO；CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH = CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O 3. C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₀O₆（果糖）；C₆H₁₂O₆；同分异构体 4. 葡萄糖；蔗糖；淀粉；纤维素（合理即可） 5. 葡萄糖；碘水；溶液不变蓝 6. C₆H₁₂O₆ 酶 2C₂H₅OH + 2CO₂↑；酿酒（或乙醇生产） （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 淀粉制备葡萄糖的水解反应：a. 化学方程式：(C₆H₁₀O₅)ₙ（淀粉） + nH₂O = nC₆H₁₂O₆（葡萄糖）；b. 反应条件：加热（100℃左右）；c. 催化剂：稀硫酸（或淀粉酶，酶催化条件更温和，适用于食品工业）。② 淀粉水解生成葡萄糖的检验步骤：a. 取少量水解液于试管中，加入过量NaOH溶液中和稀硫酸（若用酶催化则无需中和）；b. 向试管中加入新制Cu(OH)₂悬浊液，振荡均匀后加热至沸腾；c. 现象：若生成砖红色Cu₂O沉淀，证明水解生成葡萄糖。③ 葡萄糖中混有淀粉的提纯步骤：a. 将混合物溶于热水，制成淀粉的悬浊液；b. 加入适量淀粉酶，在30-40℃下保温反应一段时间，使淀粉完全水解为葡萄糖；c. 过滤去除未反应的固体杂质；d. 将滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶，得到纯净的葡萄糖晶体。④ 葡萄糖控制用量的原因：葡萄糖是人体主要的能量来源，过量摄入会导致血糖浓度升高，超出人体代谢能力时，多余的葡萄糖会转化为脂肪储存起来，导致肥胖；长期过量摄入还可能引发糖尿病、心血管疾病等健康问题，因此作为食品添加剂需严格控制用量。 2. ① 蔗糖水解的条件及水解完全的检验：a. 反应条件：稀硫酸作催化剂、加热（水浴加热或80℃左右）；b. 检验方法：取少量水解液，加入碘水，若溶液不变蓝，说明蔗糖已完全水解；若溶液变蓝，说明仍有蔗糖剩余。② 果葡糖浆甜度高于蔗糖的原因：葡萄糖和果糖都属于单糖，分子结构中含有的羟基（-OH）数量与蔗糖（二糖）相同，但单糖分子更小，与人体味觉受体的结合能力更强；且果糖的甜度本身高于葡萄糖和蔗糖，因此果葡糖浆的整体甜度更高。③ 蔗糖水解不完全的优化条件：a. 提高反应温度（控制在90-100℃，加快水解速率）；b. 适当增加稀硫酸的浓度（增强催化效果，但需避免浓度过高导致副反应）；c. 延长反应时间，并搅拌使反应更充分；d. 理由：蔗糖水解是可逆反应，通过提高温度、增大催化剂浓度可加快正反应速率，促进反应正向进行。④ 果葡糖浆相较于蔗糖的优势：a. 溶解性：果葡糖浆中的葡萄糖和果糖都是单糖，水溶性比蔗糖（二糖）更好，能快速溶解在饮料中，不易析出结晶；b. 稳定性：果葡糖浆在酸性条件下（如碳酸饮料）的稳定性高于蔗糖，不易发生水解反应导致甜度下降，且加热时不易分解，适合饮料的杀菌工艺。 3. ① 糖类在生物基材料制备的应用：以淀粉制备可降解塑料为例；a. 应用原理：淀粉是天然高分子化合物，具有良好的生物相容性和可降解性，通过改性处理（如与聚乙烯醇共混、交联反应）可改善其力学性能，制备生物塑料；b. 具体应用：淀粉基生物塑料可用于生产食品包装膜、一次性餐具等，使用后在自然环境中能被微生物分解为CO₂和H₂O，减少“白色污染”；纤维素可通过溶解、成膜工艺制备纤维素膜，用于食品包装或水处理滤膜，具有透气、透光、可降解的优势。② 糖类发酵生产化工原料的实例：以葡萄糖发酵生产乳酸为例；a. 反应原理：C₆H₁₂O₆ 乳酸菌 2C₃H₆O₃（乳酸）；b. 工业应用：乳酸是重要的化工原料，可用于生产聚乳酸（PLA）生物塑料、食品防腐剂、化妆品原料等；该工艺采用微生物发酵，条件温和、环境友好，符合绿色化工的发展趋势。③ 鉴别三种白色固体的实验设计：a. 实验原理：利用三种糖类的性质差异鉴别，淀粉遇碘水变蓝；葡萄糖是还原性糖，能与新制Cu(OH)₂反应生成砖红色沉淀；蔗糖是非还原性糖，不能与新制Cu(OH)₂反应。b. 所需仪器：试管、胶头滴管、烧杯、酒精灯、碘水、新制Cu(OH)₂悬浊液、热水。c. 操作步骤：i. 取三支试管，分别加入少量三种白色固体，编号为A、B、C，各加入适量热水溶解；ii. 向三支试管中分别滴加碘水，振荡：溶液变蓝的是淀粉（结论：A为淀粉）；无明显变化的是葡萄糖和蔗糖（试管B、C）；iii. 向试管B、C中分别加入过量NaOH溶液，再加入新制Cu(OH)₂悬浊液，振荡后加热至沸腾：生成砖红色沉淀的是葡萄糖（结论：B为葡萄糖）；无明显变化的是蔗糖（结论：C为蔗糖）。d. 注意事项：新制Cu(OH)₂悬浊液需现配现用；加热时需用沸水浴，避免局部温度过高导致副反应。e. 食品加工中原料鉴别的意义：葡萄糖、蔗糖、淀粉在食品加工中的用途不同（如葡萄糖用于输液、蔗糖用于甜味剂、淀粉用于增稠剂），通过鉴别可避免原料误用，确保产品质量；如误将淀粉当作蔗糖用于饮料生产，会导致饮料甜度不足、出现浑浊；误将葡萄糖当作淀粉用于糕点制作，会导致糕点口感变差、不易成型，因此原料鉴别是食品加工中质量控制的重要环节。 学科网（北京）股份有限公司 $