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食品化学习题集
（1）食品在消费时维生素的含量，而不仅考虑原料中原有的含量。 （2）食品在消费时维生素的存在状态和特性。
（3）食品中维生素的生物利用率，会因不同的人群及个体的代谢有一定的差异。 （4）膳食的组成对维生素的生物利用率也会有较大影响。
7 食品中微量元素的定义及分类。
按其营养性人体内存在的元素可大致分为如下几类：
⑴生命必需元素：机体必须通过饮食摄入这种元素，缺乏这种元素就会表现出某种生理性缺乏症，在缺乏早期补充这种元素该症状消失；这种元素都有特定的生理功能，其他元素不能完全代替；在同一物种中这种元素有较为相似的含量范围。
⑵潜在的有益元素或辅助元素：它们在含量很少时对生命体的生理活动是有益的，但摄入量稍大时表现出有害性。
⑶有毒元素：它们在含量很少时对生命体的生理活动无益，但在体积蓄量稍大时就表现出有害性。 若根据其在食品中含量的多少又可分为常量元素、微量元素和超微量元素。 8 食品中的矿质元素的含量及影响因素有哪些？
（1）食品原料生产对食品中的矿质元素的含量的影响：植物源食品中的矿质元素的含量受到品种、土壤类型、水肥管理、元素之间的拮抗作用和空气状态等因素影响。动物源食品中的矿质元素的含量受到品种、饲料、动物的健康状况和环境等因素影响。
（2）加工对食品中矿质元素含量的影响因素包括加工方式、加工用水、加工设备、加工辅料及添加剂等。 （3）储藏对食品中矿质元素含量的影响因素有食品与包装材料的接触等。
9 食品中微量元素的营养性或有害性与哪些因素有关？
（1）与微量元素在食品中的含量有关。
（2）微量元素之间的协同效应或拮抗作用：两种或几种金属制浆可以表现其毒性的增强或抑制作用。 （3）微量元素的价态：有害金属元素的毒性与元素的赋存状态有密切关系。 （4）微量元素的化学形态：有害金属元素的毒性高低同样与其化学形态有关。 10 简要说明食品中矿质元素的营养性。
矿质元素对食品的影响具有重要的作用，归纳起来，矿质元素对人体的重要性如下：⑴人体诸多组织的构成部分；
⑵机体内许多酶的组成成分或激活剂；
⑶人体内某些成分只要矿物质存在时才具有其功能性；
⑷维持细胞的渗透压、细胞膜的通透性、体内的酸碱平衡及神经传导等。
五、论述题
1 从脂溶性维生素中，举一例来详细说明该类维生素的结构特点、生理功能和缺乏病。
维生素K又称为凝血维生素，包括两种：维生素K1，从苜蓿中提出的油状物；，从腐败的鱼肉中获得结晶体。维生素K1和维生素K2都是2-甲基-1，4-萘醌的衍生物。
维生素K的主要功能是促进血液凝固，因为它是促进肝脏合成凝血酶原的必需因素。如果缺乏维生素K，则血浆内凝血酶原含量降低，便会使血液凝固时间加长。肝脏功能失常时，维生素K即失去其促进肝脏凝血酶原合成的功效。此外，维生素K还有增强肠道蠕动和分泌的功能。 2 举例说明矿物质元素的生物利用率评判方法及其影响因素。
评判食品中矿质元素的生物利用率的方法主要有：化学平衡法，生物测定法，体外试验法及同位素示踪法。其中同位素示踪法是一种理想的方法，该法灵敏度高、样品制备简单、测定方便，能区分被追踪的矿质元素来源。
影响食品中矿质元素的生物利用率的因素主要有：食品中矿质元素的存在状态及其它影响因素，如抗营养因子等。
现以铁元素为例，介绍矿质元素的利用率及其影响因素：
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⑴铁主要在小肠上被吸收，食物中的铁有血红素铁和非血红素铁两种，分别来源于动物源食品、植物源食品，其价态分别为二价铁和三价铁，三价铁会受到多种因素如磷酸盐、草酸等影响而形成不溶性铁盐，从而降低铁的吸收率，且人体容易吸收二价铁，因此不同来源食物中铁的吸收利用率有显著差异，一般来说，动物源食品中铁的吸收利用率高于植物源食品；
⑵饮食结构也会影响铁的吸收利用率； ⑶铁的吸收还与个体或生理因素相关。 3 什么是微量元素的螯合效应？并说明食品中配合物或螯合物稳定性的影响因素及其营养功能。
微量元素的螯合效应是指食品中的金属离子与食品中的有机分子呈配位结合，形成配位化合物或称螯合物。 食品中配合物或螯合物稳定性的影响因素主要有两方面：
⑴从配体的角度：环的大小，一般五元环和六元环螯合物比其它更大或更小的环稳定，带电的配位体较不带电的配位体形成更稳定的配合物；配体呈Lewis碱性的强弱，呈Lewis碱性强的或弱的配体与呈Lewis酸性强的或弱的微量元素形成的配合物稳定性较好。
⑵从中心原子的角度：一般来说，半径大、电荷少的阳离子生成的配合物稳定性弱。
食品中配合物或螯合物对其营养与功能有着重要的影响：它们具有携氧功能、参与光合作用等功能，在食品中加入某些有机成分作为螯合剂以螯合铁、铜可以防止它们引起的氧化作用，同样，一些必需的微量元素以某种配合物形式加入食品中可以有效提高其生物有效性。 4 试述维生素C的生物功能及在食品中的应用？
维生素C又名抗坏血酸，为酸性己糖衍生物，是烯醇式己糖酸内酯。
生理功能：维生素C可促进各种支持组织及细胞间黏合物的形成；能在细胞呼吸链中作为细胞呼吸酶的辅助物质，促进体内氧化作用，它既可作供氢体，又可作受氢体，在体内重要的氧化还原反应中发挥作用，此外，它还有增强机体抗病能力及解毒作用。
它是一种强烈的还原剂，能在生物氧化作用中，构成一种氧化还原体系，在食品工业中广泛用作抗氧化剂，而在面团改良剂中又可用作氧化剂。因为它能被抗坏血酸氧化酶氧化为脱氢抗坏血酸，后者可使面团中-SH氧化为二硫基，从而使面筋强化。在食品储藏过程中常用于指示食品储藏的质量变化大小。 5 矿质元素的溶解性及影响因素？
（1）食品中各种矿质元素的溶解性与它们本身的性质有关。如镁、钙、钡是同族元素，仅以+2价氧化态存在，这一族的卤化物都是可溶性的。
（2）食品中各种矿质元素的溶解性受pH值的影响，食品的pH值愈低，矿质元素的溶解性就愈高。
（3）食品中的蛋白质、氨基酸、有机酸、核酸、核苷酸、肽和糖等可与矿质元素形成不同类型的配合物，从而有利于矿质元素的溶解性。
（4）利用一些配体与有害金属元素形成难溶性配合物，以消除其有害性。
第8章 食品色素和着色剂 习题答案
一、 填空题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
水溶性；油溶性
叶绿素；血红素；胆红素 珠蛋白
血红素；球状蛋白
亚硝酰基肌红蛋白；亚硝酰血色原 发色；抑菌；产生风味 脂；3：1 水；脂
胡萝卜素类；叶黄素类；胡萝卜素类；叶黄素类 热降解反应；氧化反应；异构化反应 低水分含量；有水和高水分活度
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12 13 14 15 16 17 18 19 20 全反式；异构化反应 降低；增加；糖基化 红；蓝紫色；蓝；红色
水；甜菜红色素；甜菜黄色素 酸；碱
氧；金属螯合剂EDTA；柠檬酸 金属离子；抗氧化性；氯 着色剂；抑菌剂；产生风味 抗氧化；遇光不分解
二、选择题
1A；2C； 3B；4D；5B； 6C； 7D； 8A； 9A； 10D；11B；12B；13D；14B；15A；16A；17B；18B；19C； 20C
三、名词解释
1 叶绿素
是高等植物和其他能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。属于四吡咯衍生物类色素。结构中四个吡咯环与金属元素以共价键和配位键结合。 2 肌红蛋白
肌红蛋白是球状蛋白，由1分子的血红素和1分子多肽链结合而成，是动物肌肉中最重要的色素。
3 氧合作用
肌红蛋白和分子氧之间形成共价键结合为氧合肌红蛋白的过程称为氧合作用。
4 氧化作用
肌红蛋白氧化（Fe2+ 转变为Fe3+）形成高铁肌红蛋白的过程称为氧化作用.
5 类胡萝卜素：
是一类使动植物食品呈现黄色和红色的脂溶性色素。其结构是四萜类化合物，由8个异戊二烯单位组成，其中的共轭双键是发色基团。 6 花色苷
是自然界中分布最广泛的水溶性色素。花色苷是花青素与糖结合成的苷类化合物。花色苷色素主要呈红色，其色泽与自身分子结构、温度、pH、金属离子、氧化剂、还原剂、糖等因素有关。 7 原花青素
是无色的，结构与花色苷相似。在食品加工过程中可以转变成有色物质。原花青素是花色苷色素的前体，在酸催化作用下，加热可以转化为花色苷呈现颜色。 8 焦糖色素
是糖类化合物，如蔗糖、糖浆等加热脱水生成的复杂的红褐色或黑褐色混合物，易溶于水，有特殊的甜香气和焦苦味，是我国传统使用的色素之一，又名焦糖酱色。 9 红曲色素
将红曲霉接种到米饭上后，可以得到红曲米，以红曲米为原料，经萃取、浓缩、精制可得到红曲色素。是我国传统的食品着色用品。 10 食品着色剂
在食品加工过程中为了更好地保持或改善食品的色泽，常要向食品中添加一些食品色素，这些色素称为食品着色剂。按照其来源可分为天然的和人工合成的食品着色剂。 11 叶绿素酶
叶绿素酶是目前已知的唯一能使叶绿素降解的酶，能催化叶绿素和脱镁叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱植基叶绿素。在水、醇和丙酮溶液中有活性。 12 焦脱镁叶绿素
叶绿素在酶的作用下，可发生脱镁反应生成脱镁叶绿素，进一步降解，10位上的甲酯基被H取代，就会生成橄榄褐色的焦脱镁叶绿素。 13 血红蛋白
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血红蛋白是球状蛋白，由4分子的血红素和4分子多肽链结合而成，在动物屠宰时被放出，所以它对肉色的重要性不如肌红蛋白，是血液中最重要的色素。 14 血红素
是高等动物血液和肌肉的红色色素。与球状蛋白结合生成肌红蛋白和血红蛋白。其分子中铁的价态变化，导致血红素化合物呈现不同的色泽。 15 氧合肌红蛋白
肌红蛋白经过氧合作用，和分子氧之间以共价键结合，形成氧合肌红蛋白，颜色由红紫色变为鲜红色。
16 高铁肌红蛋白
肌红蛋白经过氧化作用， Fe2+ 转变为Fe3+，形成高铁肌红蛋白。颜色由红紫色转变为褐色。
17 类黄酮
类黄酮是一类水溶性的天然色素，呈浅黄色或无色。最重要的类黄酮化合物是黄酮和黄酮醇的衍生物。
18 甜菜色素
是一类水溶性色素，包括红色的甜菜红色素和黄色的甜菜黄素。颜色上与花色苷和类黄酮色素相似，但它的颜色不受pH影响。 19 姜黄色素
是一种天然色素。黄色色素主要包括姜黄素、脱双甲氧基姜黄素，具有亲脂性，不溶与水。姜黄素与过渡金属元素络合产生沉淀，与铁离子结合会变色。 20 胭脂虫色素
在胭脂虫雌性虫体中含有大量的胭脂红酸，属于蒽醌类色素，是理想的天然食品着色剂。其优点是抗氧化，遇光不分解。
四、简答题
1 请简要说明食品中色素的来源。
食品中色素主要有三方面来源：
（1）食品中原有的色素成分。如蔬菜中的叶绿素、虾中的虾青素等都是食品中的原有的色素，一般又把食品中原有的色素成分称为天然色素；
（2）食品加工中添加的色素成分。在食品加工中为了更好地保持或改善食品的色泽，常要向食品中添加一些色素。这些色素称为食品着色剂。按其来源可分为天然的和人工合成的两种。
（3）食品加工过程中产生的色素成分。在食品加工过程中由于天然酶及湿热作用的结果，常会发生酶促的氧化、水解及异构等作用，会使某些化学成分产生变化从而引起色泽的变化。 2 简要说明人工合成色素和天然色素优缺点。
人工合成色素用于食品加工有很多优点，如色彩鲜艳、着色力强、性质较稳定，结合牢固等。但人工合成色素存在安全性问题。天然食品着色剂安全性高，在赋予食品色泽的同时，有些天然色素还有营养性和某些功能性。但天然色素一般对光、热、酸、碱和某些酶较敏感，着色性差，成本也较高。 3 肌红蛋白的氧合和氧化作用及对肉色的影响。
在新鲜肉中存在的三种血红素化合物，即肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白。肌红蛋白颜色为红紫色。三种色素之间可以相互转化，从而影响肉色。肌红蛋白和分子氧之间形成共价键结合为氧合肌红蛋白使肉色为鲜红色，此过程称为氧合作用；肌红蛋白氧化（Fe2+ 转变为Fe3+）形成高铁肌红蛋白，使肉色转变为棕褐色，此过程称为氧化反应。
4 简述食品中色素的分类。
（1）根据来源分为动物色素，如血红素，植物色素，微生物色素 （2）根据色泽分为红紫色系列、黄橙色系列、蓝绿色系列；
（3）根据化学结构分为四吡咯衍生物类色素、异戊二烯衍生物类色素、多酚类色素、酮类衍生物类色素、醌类衍生物色素及其他色素。
（4）根据溶解性质分为水溶性和油溶性两类。
5 在腌肉生产中会产生绿色，请简述腌肉变色的原因。
在腌肉加工过程中，肌红蛋白和亚硝酸盐在加热后会产生稳定的亚硝酰血色原，这是加热腌肉中的主要色素。但是过量的亚硝酸盐可以导致产生绿色的硝基氯化血红素。亚硝酸由于具有氧化性，可将肌红蛋白氧化为高铁肌
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