食品化学习题集
1 金属元素的中毒机制？
（1）金属元素破坏了生物分子活性基团中的功能基。
（2）置换了生物分子中必需的金属离子。金属酶的活性与金属元素有密切的关系，由于不同的金属元素与同一大分子配体的稳定性不同，稳定性常数大的金属元素往往会取代稳定性常数小的金属元素，从而破坏了金属酶的活性。
（3）改变了生物大分子构象或高级结构。金属元素不同与它结合的生物大分子构象或高级结构也会不同，从而影响了相应的生物活性。 2 二噁英化学特性？
（1）热稳定性：PCDD/Fs极其稳定，仅在温度超过800℃时才会被降解；温度要在1000℃以上才能大量降解。 （2）低挥发性：PCDD/Fs的蒸汽压极低，除了气溶胶颗粒吸附外，大气中分布较少，在地面可以持续存在。 （3）脂溶性：PCDD/Fs亲脂性极强，在辛烷/水中分配系数的对数值极高，为6左右。因此，PCDD/Fs可经过脂质在食物链中发生转移及富积。
（4）环境中稳定性高：PCDD/Fs对于理化因素和生物降解具有抵抗作用，因而可以在环境中持续存在。尽管紫外线可以很快破坏PCDD/Fs，然而在大气中PCDD/Fs主要吸附于气溶胶颗粒，可以抵抗紫外线破坏。一旦进入土壤环境，PCDD/Fs对于理化因素和生物降解具有抵抗作用，平均半衰期为9年。 3 影响食品中兽药残留的因素？
（1）兽药投放时动物的状态如食前或食后。
（2）给药方式如随饲料投喂还是随饮水投喂，是强制投喂还是注射等。
（3）给药浓度，若给药浓度大，则残留量高；在一般情况下，对兽药有代谢作用的脏器，如肝脏、肾脏，其兽药浓度高。
（4）休药期长短，进入动物体内的兽药的代谢和排出体外的量是随时间的推移而增加，即兽药在动物体内的浓度是逐渐降低的，一般按规定的休药期给药的动物性食品食用是安全的。 4 有害氨基酸的种类及毒性？
种类：
（1）骨质中毒性化合物，代表性产品有β-氨基丙腈，β-（N-γ-谷氨酸）-氨基丙腈等。
（2）神经中毒性化合物，代表性产品有α、γ-二氨基-酪酸，β-氰-L-丙氨酸，β-N-乙酰-α、β-二氨基-丙酸，L-高精氨酸等。
毒性：
有害氨基酸的存在会干扰人体正常氨基酸的代谢。如金龟豆病是尿道病变的一种，多半是由于把金龟豆作为珍味而食用的人易患此病。这是由于金龟豆中含有一种今可豆氨酸，可能干扰了胱氨酸的代谢而使人得金龟豆病。 5 影响丙烯酰胺形成的因素？
（1）温度：加工温度需在120℃以上才能产生丙烯酰胺。 （2）时间：加热时间对丙烯酰胺有较大影响。
（3）碳水化合物：还原糖的种类对丙烯酰胺产生无重大影响。
（4）氨基酸：碳水化合物和氨基酸单独存在时加热不产生丙烯酰胺，只有当两者同时存在时加热才有丙烯酰胺形成。
（5）食品含水量：含水量较高有利于反应物和产物的流动，产生的丙烯酰胺量多。
6 蛋白酶抑制剂的作用机理？
（1）互补型：抑制剂占据靶酶的识别位点与结合部位，并与酶的活性基团形成氢键而封闭靶酶的活性中心。 （2）相伴型：抑制剂分子不占据靶酶的识别位点，而是与酶分子并列“相伴”，并在酶的活性基团形成氢键的同时封锁酶与底物的结合部位。
（3）覆盖型：抑制剂以类似线性分子的形式覆盖到靶酶活性中心附近的区域上，从而阻止酶的活性中心与底物接触。
7 如何避免塑料袋作为食品包装物对食品的污染？
（1）聚氯乙烯制品与乙醇乙醚等溶剂接触会析出铅，所以不能用聚氯乙烯塑料制品存放含酒精类食品。 （2）聚氯乙烯遇含油食品时其中铅就会溶入食品，所以不要包装含油食品。
（3）聚氯乙烯塑料使用温度高于50℃时就会有氯化氢气体缓慢析出，这种气体对人体健康有害，所以不能带着这种塑料袋一起加热食品。
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（4）废旧塑料回收再制品，因原料来源复杂难免带有有毒成分，不要包装食品。 （5）一定要有专用的食品袋，决不可乱用。 （6）少用或尽量不用塑料袋包装食品。
8 苯并芘污染食品的途径？
（1）环境中苯并芘污染，含碳燃料及有机物的热解的产物，煤、石油、煤焦油、天然气、烟草、木柴等不完全燃烧及化工厂、橡胶厂、沥青、汽车废气、抽烟等都会产生，从而造成污染。
（2）食品在加工过程中，如烟熏和火烤食品，常因油的滴落燃烧造成对食品污染，机油污染，榨油和轧面过程中往往由于机油滴落造成污染。烘烤中，温度过高，食品中脂类、胆固醇、蛋白质发生热解，经过环化和聚合形成大量的多环芳烃，其中以苯并芘为最多。
（3）食品在储运过程中，储藏容器的污染，如啤酒常因储存在涂有沥青的酒槽中受到污染。直接进口的食品，在销售运输过程中受灰尘的污染，也可以使苯并芘升高。
（4）生物合成，很多细菌、藻类以及高等植物体内都能合成苯并芘。
9 食物过敏源的特点？
（1）多数食物都可引起过敏性疾病，如小儿常见的食物过敏原有牛奶、鸡蛋、大豆等。
（2）食物中仅部分成分具致敏原性，如鸡蛋中蛋黄含有相当少的过敏原，在蛋清中只有卵清蛋白、伴清蛋白和卵黏蛋白为主要的过敏原。
（3）食物过敏原的可变性，如加热可使得一些次要过敏原的过敏原性降低，但主要的过敏原一般都对热不甚敏感，有些还会增加。
（4）食物间存在交叉反应性，如许多蛋白质可有共同的抗原决定簇，使过敏原有交叉反应性。
10 食品中氯丙醇及危害？
氯丙醇是甘油上的羟基被氯取代1至2个所产生的一类化合物的总称。因其取代数和位置的不同形成4种氯丙醇化合物。天然食物中几乎不含氯丙醇，但随着应用HCl水解蛋白质，就产生了氯丙醇。当用浓盐酸水解动、植物蛋白时，在原料植物与动物蛋白中有脂质，当三酰甘油酯和甘油磷脂类在浓盐酸中，会发生水解反应产生氯丙醇。
另外，某些材料为单体制成的环氧树脂已广泛地应用在作涂料、黏结剂以及乙烯树脂的稳定剂，环氧树脂又是目前食品工业中的主要包装材料之一，它可水解为3－氯丙醇，因而氯丙醇从包装材料到水溶液的转移已成为氯丙醇的另一大类来源。
氯丙醇能够使精子减少和精子活性降低，并有抑制雄性激素生成的作用，使生殖能力减弱，且具有潜在致癌、抑制男子精子形成和肾脏毒性。
五、论述题
1 烧烤、油炸及烟熏等加工中产生的有毒有害成分的有害性？
（1）油脂自动氧化产物：脂肪的自动氧化产物对蛋白质有沉淀作用，已经证实它能抑制琥珀酸脱氢酶、唾液淀粉酶、马铃薯淀粉酶等酶活性。
（2）油脂的加热产物：油脂在高温情况下会有聚合作用，不仅使油脂的物理性能发生了变化，如黏度上升、折射率改变、变色等，而且会产生一些有毒成分。
（3）多氯联苯：由于高度稳定性和在脂肪中的高溶解度，它能在食物中积累，进入人体后主要在人体的脂肪组织及各种脏器中蓄积。
（4）苯并芘：苯并芘等多环芳烃化合物通过呼吸道、消化道、皮肤等均可被人体吸收，严重危害人体健康，能引起胃癌、肺癌及皮肤癌等癌症。
（5）杂环胺类：是在加工和烹调过程中由于蛋白质和氨基酸热解产生的一类化合物。具有致癌和致突变等作用。
（6）丙烯酰胺：丙烯酰胺单体是一种有毒的化学物质，引起动物致畸、致癌。丙烯酰胺进入人体之后，可以转化为另一种分子环氧丙酰胺，此化合物能与细胞中RNA发生反应，并破坏染色体结构，从而导致细胞死亡或病变为癌细胞。丙烯酰胺可通过未破损的皮肤、黏膜、肺和消化道吸收入人体，分布于体液中。丙烯酰胺的毒性特点是在体内有一定的蓄积效应，并具有神经毒性效果，主要导致周围神经病变和小脑功能障碍，损坏神经系统。丙烯酰胺甚至还可能使人瘫痪。
2 食品中硝酸盐、亚硝酸盐、亚硝胺来源与危害？
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来源：
（1）硝酸盐、亚硝酸盐、亚硝胺存在于腌制食品中。咸菜，咸肉，酸菜等都含有亚硝酸盐。亚硝胺是硝酸盐还原为亚硝酸盐再与胺结合而成的产物，而硝酸盐及亚硝酸盐均广泛存在于腌酸菜、咸菜、咸鱼、咸肉、烟熏食物中。
（2）蔬菜中含有较多硝酸盐类，煮熟后放置过久，在细菌酶作用下，硝酸盐会还原成亚硝酸盐，与胃内蛋白质分解的产物相作用，形成致癌的亚硝胺。
（3）加工的需要，如腌制品、亚硝酸盐作为发色剂的应用，施肥过度由土壤中转移到作物源食物中。 危害：
（1）硝酸盐破坏血液带氧的机能，使得身体部分组织缺氧。硝酸盐有80%来自蔬菜。由于进入人体后的硝酸盐可被微生物作用下还原成亚硝酸盐,可诱发人体胃癌、肝癌、食道癌等疾病。
（2）口服亚硝酸盐10分钟至3小时后，会出现头痛、头晕、乏力、胸闷、气短、心悸、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、全身疲乏、黏膜紫绀等症状。严重者出现意识丧失、昏迷、呼吸衰竭，甚至死亡。高剂量的亚硝酸盐存在时，由于高铁血红蛋白形成速度超过还原速度，高铁血红蛋白积累增多，血红蛋白的携氧和释氧能力下降，当体内高铁血红蛋白浓度达到20～40％时就会出现全身组织缺血等症状，如果高铁血红蛋白达到70％以上就可致死。
（3）亚硝胺有强烈肝毒性会引起肝炎、肝硬化、且会引起口腔癌、食道癌、鼻癌、气管癌、肺癌、肝癌及胰脏癌等。食物中的亚硝胺，最主要会引起肠胃道及肝脏的癌症。 3 食品中丙烯酰胺的形成机理及危害？
丙烯酰胺主要通过美拉德反应产生，可能涉及的成分包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪以及其它含量相对较少的食物成分。
氨基酸与还原糖反应产生二羰基化合物，后者与氨基酸经过几步反应产生丙烯醛，丙烯醛氧化产生丙烯酸，丙烯酸和氨或氨基酸反应形成丙烯酰胺。产生途径如下所述：（1）氨基酸在高温下热裂解，其裂解产物与还原糖反应产生丙烯酰胺；（2）美拉德反应的初始反应产物，N－葡萄糖苷在丙烯酰胺的形成过程中起重要作用；（3）α-二羰基化合物与氨基酸反应释放出丙烯酰胺；（4）Strecker降解反应有利于丙烯酰胺形成，因为该反应释放出一些醛类；（5）自由基也可能影响丙烯酰胺的形成；（6）以聚丙烯酰胺塑料为食品包装材料的单体迁出，食品加工用水中絮凝剂的单体迁移等。
丙烯酰胺的危害：
丙烯酰胺单体是一种有毒的化学物质，引起动物致畸、致癌。丙烯酰胺进入人体之后，可以转化为另一种分子环氧丙酰胺，此化合物能与细胞中RNA发生反应，并破坏染色体结构，从而导致细胞死亡或病变为癌细胞。丙烯酰胺可通过未破损的皮肤、黏膜、肺和消化道吸收入人体，分布于体液中。丙烯酰胺的毒性特点是在体内有一定的蓄积效应，并具有神经毒性效果，主要导致周围神经病变和小脑功能障碍，损坏神经系统。丙烯酰胺甚至还可能使人瘫痪。
4 列举几种包装材料对食品的污染？
（1）塑料：聚氯乙稀本身无毒，但氯乙烯单体和降解产物有一定毒性，且聚氯乙稀在高温和紫外线照射下促使其降解，能引起肝血管瘤。脲醛和三聚氰胺甲醛塑料如果在制造过程中因反应不完全，常有大量游离甲醛存在，而且此种塑料遇高温或酸性溶液可能分解，有甲醛和酚游离出来。甲醛是一种细胞的原浆毒，动物经口摄入甲醛，肝脏可出现灶性肝细胞坏死和淋巴细胞浸润。
（2）陶器、瓷器：表面涂覆的陶釉或瓷釉称为釉药，其主要成分是各种金属盐类，如铅盐、镉盐。同食品长期接触容易溶入食品中，使使用者中毒。
（3）包装纸：应该不用荧光增白剂处理，若为再生纸则存在细菌污染和回收废品纸张中有毒化学物质残留污染，浸蜡包装纸中石蜡和多环芳烃化合物也可能污染食品。
（4）易拉罐：铝合金易拉罐中有害金属元素如Pb、Cd、Cr和Sn可能溶入食品中危害人体健康。
5 食品中抗营养素的有害性？
（1）植酸
植酸既可与钙、铁、镁、锌等金属离子产生不溶性化合物，使金属离子的有效性降低；植酸盐也可与蛋白质类形成配合物，使金属离子更加不易利用。
（2）草酸
食用含草酸含量较多的食品有造成尿道结石的危险，使必需的矿质元素的生物有效性降低。 （3）多酚类化合物
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多酚类对必需金属元素的配合作用，以及对蛋白质及酶的配合沉淀作用。多酚类在还原其他氧化物、脱氧或清除自由基的同时，本身被氧化成高氧化态如醌型结构形式或自由基形式。这种醌型结构形式或自由基形式非常不稳定，从而引起其他成分的氧化或产生新的自由基。
（4）消化酶抑制剂
消化酶抑制剂的存在抑制了人体对营养成分的消化吸收，甚至危及人体的健康，如食用生豆或加热不完全的豆制品会引起恶心、呕吐等不良症状。
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