食品化学习题集
水解蛋白，防止啤酒浑浊，延长啤酒的货价期。 4 论述酶与食品色泽的关系。
任何食品都具有代表自身特色和本质的色泽，多种原因乃至环境条件的改变，即可导致颜色的变化，其中酶是一个敏感的因素。食品颜色的改变往往与食品的内源酶有关：脂肪氧化酶、叶绿素酶、多酚氧化酶。
（1）脂肪氧化酶：对食品影响，有些是需宜的，有些是不需宜的。如用于小麦粉和大豆粉的漂白，制作面团时在面筋中形成二硫键等作用是需宜的。然而，脂肪氧化酶还可能破坏叶绿素和胡萝卜素，从而使色素降解而发生褪色。
（2）叶绿素酶：存在于植物和含有叶绿素的微生物中。它能催化叶绿素脱镁和叶绿素脱植醇，分别生成脱植基叶绿素和脱镁脱植基叶绿素。在蔬菜中的最适反应温度为60～82.2℃，因此，在加工处理过程中，极易使酶活增强，发生反应，影响食品的品质。
（3）多酚氧化酶：主要存在于植物、动物和一些微生物中，它可催化两类完全不同的反应。一类是羟基化反应，即形成不稳定的邻－苯醌类化合物，再进一步通过非酶催化的氧化反应，聚合成为黑色素，导致香蕉、苹果、桃、马铃薯等非需宜的褐变。另一类是氧化反应，同样可引起食品的褐变。据统计，热带水果50％以上的损失是由于食品的酶促褐变引起的。
因此，在食品加工、包装及运输的过程中，应注意此三类酶的作用，尽量采取措施，防止由于食品色泽的变化而造成的不必要的损失。
5 论述固定化酶与游离酶的优缺点，说明固定化酶在食品工业中的应用情况。
固定化酶是指一定空间内呈闭锁状态的酶，能连续进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。
与游离酶相比，固定化酶具有优点：①酶的稳定性得到改进。②具有专一选择性③酶可以再生利用。④连续化操作可以实现。⑤反应所需空间小。⑥反应的最优化控制成为可能。⑦可得到高纯度、高质量的产品。⑧资源方便，减少污染。
缺点：①固定化时酶的活力有损失。②增加了生产成本，工厂初始投资大。③只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物。④不适于多酶反应。
由上可见，固定化酶还是具有非常独特的特点的，因此愈加应用广泛。例如将葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶固定在柱状反应器上，对淀粉进行水解和异构化催化反应，是十分有利的，可以避免淀粉颗粒由于加热而破坏等。虽然固定化酶在食品、医药、化工和生物传感器制造都有成功的应用实例，但真正投入工业化应用的固定化酶并不多，原因是使用的试剂和载体成本高、固定化效率低、稳定性差、连续使用的设备比较复杂，因此真正用于食品加工中的固定化酶很少，而在食品分析中应用较多。
第7章 维生素与矿质元素 习题答案
一、填空题
1 81；生命必需元素；有益元素；污染元素；有毒元素
2 金属离子；有机分子；配位化合物；螯合物；配体；中心原子
3 化学平衡法；生物测定法；体外试验法；同位素示踪法；同位素示踪法
4 自身含量；微量元素之间的协同效应或拮抗作用；微量元素的价态；微量元素的化学形态
5 元素自身性质；食品的pH值；食品的构成；低 6 体积大小；正负电荷高低；极化状态；小 7 能量；各种组织；生理代谢 8 原料中含量；收获；储藏；加工；运输 9 酶；内源酶 10就会引起代谢紊乱
11 脂溶性维生素；水溶性维生素；维生素A；维生素D；维生素E；维生素K；维生素B；维生素C 12 烟酸 13 抗不育维生素；生育酚；α-生育酚；β-生育酚；γ-生育酚；δ-生育酚；α-生育酚
14 抗软骨病维生素；抗佝偻病维生素；维生素D2；维生素D3；维生素D4；维生素D5；维生素D6；维生素D7；维生素D2；维生素D3； 15 凝血维生素；K1；K2 16 硫胺素；酵母；瘦肉；维持正常糖代谢；促进年幼动物发育
17 维生素PP；抗癞皮病维生素；烟酸；烟酰胺 18 生物素；α-生物素；β-生物素；蛋黄；肝脏 19 抗干眼病维生素；维生素A1；维生素A2；动物组织；类胡萝卜素 20 水蒸气；较多的汤汁
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二、选择题
1B；2D； 3C； 4C； 5D； 6D； 7C； 8A； 9 C；10C；11B；12C；13D；14C；15A；16B；17C；18A；19C； 20D
三、名词解释
1 维生素
维持人体和动物正常生理功能所必需的一类天然有机化合物，一般不能在人体内合成，通常由食物来供给。
2 维生素A
维生素A又称抗干眼病维生素，包括维生素A1及维生素A2两种，存在于动物组织、植物体及真菌中，以具有维生素A活性的类胡萝卜素形式存在，经动物摄取吸收后，类胡萝卜素经过代谢转变为维生素A。 3 水溶性维生素
主要有维生素B和C类，这类维生素特点是溶于水和稀酒精。
4 脂溶性维生素
脂溶性维生素包括A、D、E、K四类，其特点是常与脂肪混存。
5 有益元素
是指那些不存在时不会引起再生性生理症状，但在极少量存在时有益于生命健康。
6 必需元素
存在于健康的生物组织中，并和一定的生物和化学功能有关，在各种一属生物中都有其恒定的浓度范围，缺乏时会引起再生性生理症状，症状早期获取后又可恢复的这类元素称为必需元素。 7 污染元素和有毒元素
是指那些在极少量存在时对生命体影响不大，它们在生命体中的浓度变化较大，如果其浓度达到可以觉察到的生理或形态症状时，就为有害元素或污染元素。 8 RDA
Recommended dietary allowance的英文缩写，指的是每日膳食中营养素供给量。 9 脚气病
人类食物中缺乏维生素B1时，最初神经系统失常，脑力体力容易疲乏，消化不良，食欲不振，继续发展则成多发性神经炎，即脚气病，这时身体衰弱，下肢浮肿，神经麻痹，肌肉失去收缩能力，严重者可引起死亡。 10 泛酸
广泛存在于生物界，又名遍多酸，它是水溶性维生素B族的一种，人体肠道细菌及植物都能合成泛酸。
11 矿质元素
食品科学中常将出氧、碳、氢、氮以外的元素称为矿质元素。
12 癞皮病
人体缺乏烟酸时会引起癞皮病，最先是皮肤发痒发炎，常常在两手、两颊、左右额及其他裸露部位出现对称性皮炎，同时还伴有胃肠功能失常、口舌发炎、消化不良和腹泻等，严重时则引起神经错乱，甚至死亡。 13 维生素H
即生物素，在自然界存在的有α-和β-生物素两种，分布于动植物组织中，一部分以游离状态存在，大部分同蛋白质结合。 14 叶酸
维生素B11即叶酸，分布较广，绿叶、肝、肾、菜花、酵母中含量都较多，其次为牛肉、麦粒等。
15 坏血病
由于人体内不能合成自身所需的VC，当人体缺乏VC时，可能会引起多种症状，其中最显著的是坏血病，表现最初是皮肤局部发炎、食欲不振、呼吸困难和全身疲倦，后来则是内脏、皮下组织、骨端或齿龈等处的微血管破裂出血，严重的可导致死亡。 16 Lewis酸和碱
酸碱的电子论定义为，酸是指任何分子、基团或离子，只要含有电子结构未饱和的质子，可以接受外来的电子对的物质；碱的定义则是凡含有可以给予电子对的分子、基团或离子。为了划清不同理论的酸碱，一般将电子论定义的酸和碱称为路易斯酸或路易斯碱。 17 螯合物
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如果一个配体以自己两个或两个以上的配位原子和同一中心原子配位而形成一种环状结构的配合物，又称为螯合物。 18 DRIs
Dietary Reference Intakes的英文缩写，表示膳食营养素参考摄入量，包括平均需要量、推荐摄入量、适当摄入量和可耐受最高摄入量。 19 同位素示踪法
同位素示踪法是指用标记的矿质元素饲喂受试动物，通过仪器测定来追踪标记矿质元素的吸收代谢等情况。
20 视黄醇当量
食物中的维生素A的含量多以视黄醇当量表示，1μg视黄醇等于6μg β-胡萝卜素，也可用国际单位（IU）表示，1 IU维生素A等于0.3μg视黄醇。
四、简答题
1 简要概括维生素及矿物质的主要功能
维生素主要有以下几种功能：⑴作为辅酶或辅酶前体，参与物质代谢和能量代谢；⑵抗氧化剂；⑶遗传调节因子；⑷具有某些特殊功能，如促进骨骼的生长发育，促进红细胞生成，参与血液凝固，参与激素的合成等；(5)对食品质量的影响。
矿物质的主要功能有：（1）是人体诸多组织的构成成分；（2）是机体内许多酶的组成成分或激活剂；（3）人体内某些成分只有矿质元素存在时才有其功能性；（4）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与矿质元素有密切关系。
2 从分子水平看，食品中有害金属元素对生物体的毒性主要表现在哪些方面？
主要表现在以下几个方面：
⑴有害金属元素取代了生物体中某些活性大分子中的必需元素；
⑵有害金属元素影响并改变生物大分子活性部位所具有的特定空间构象，使生物大分子失去原有的生物学活性；
⑶有害金属元素能影响生物大分子的重要功能基团的生物学功能。 3 简述VB1的性质。
VB1又称硫胺素，其盐酸盐为白色结晶体，具有潮解性，能溶于水、甘油及酒精中，不溶于乙醚、丙酮、氯仿或苯。硫胺素在pH＜3.5中比较稳定，，当溶液的pH＞3.7时不稳定。其主要功能是：参与糖代谢，促进年幼动物的发育，抗神经炎，预防脚气病。 4 VC的主要性质及其稳定性的影响因素。
又称抗坏血酸，主要来源于新鲜水果和蔬菜中，有D-型和L-型两种异构体，但只有L-型的才具有生理活性。具有高度的水溶性、酸性和强的抗氧化作用。
影响其稳定性的主要因素有：VC极易受温度、pH、氧、酶、盐和糖的浓度、金属催化剂特别是Cu2+、Fe3+、ɑw、VC的初始浓度以及VC与脱氢VC的比例等因素的影响而发生降解。 5 影响食品中维生素含量的因素有哪些？
（1）维生素的稳定性：原料中维生素在收获、储藏、运输和加工过程中损失多少与食品中维生素含量密切相关。
（2）原料成熟度：如西红柿中VC的含量在其未成熟的某一个时期最高。
（3）采后及储藏过程中维生素的变化：许多维生素易受酶，尤其是动物、植物死后释放出的内源酶所降解。 （4）谷类食物在研磨过程中维生素的损失：研磨产生的热作用，研磨后所得食物中各种维生素含量的保留比例不同。
（5）浸提和热烫过程中维生素的损失：在相同的条件下，蒸比煮会保留更多的水溶性维生素。 （6）化学药剂处理过程中维生素的损失：向食品中添加一些化学物质，有的能引起维生素损失。 6 影响维生素的生物利用率的因素有哪些？
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（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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