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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
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：（1）作为辅酶或辅酶前体，参与物质代谢和能量代谢；（2）抗氧化剂；（3）遗传调节因子；（4）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。
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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：
（1）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；
（2）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；
（3）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？
（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：
（1）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。
（2）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。
（3）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？
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（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：（1）人体诸多组织的构成部分；
（2）机体内许多酶的组成成分或激活剂；
（3）人体内某些成分只要矿物质存在时才具有其功能性；
（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。
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：
（1）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；
（2）饮食结构也会影响铁的吸收利用率； （3）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：
（1）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。
（2）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
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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
一、填空题
1 根据溶解性不同，天然色素可分为_______和_______两类。
2 天然色素根据化学结构可分为四吡咯衍生物类、异戊二烯衍生物类、多酚类等。其中四吡咯衍生物类色素中重要的有_______、_______和_______。 3 肌红蛋白的蛋白质为_______。。
4 动物肌肉的色泽主要是由于存在肌红蛋白和血红蛋白所致。肌红蛋白和血红蛋白都是_______与_______结合而成的结合蛋白。
5 在腌肉制作过程中，亚硝酸盐和肌红蛋白发生反应生成_______，是未烹调腌肉中的最终产物，它再进一步的加热处理形成稳定的_______，这是加热腌肉中的主要色素。
6 亚硝酸盐在腌肉制品中的作用有_______、_______、_______。
7 叶绿素是_______溶性的，叶绿素a、b在自然界含量较高，高等植物中的叶绿素a:b=_______。 8 花青素是_______溶性的，胡萝卜素是_______溶性的。
9 类胡萝卜素按结构特征可分为_______和_______。由C、H两种元素组成的类胡萝卜素称为_______，虾青素等含氧衍生物称为_______。
10 类胡萝卜素由于含有高度共轭不饱和结构，在高温、氧、氧化剂和光等影响因素的作用下，会发生分解褪色等变化，主要发生_______、_______、_______，使食品品质降低。
11 水分活度影响类胡萝卜素的自动氧化反应，在_______时，有利于类胡萝卜素的自动氧化反应，在_______的情况下抑制自动氧化反应。
12 在通常情况下，天然的类胡萝卜素是以_______构型存在的，在热加工过程以及光照和酸性条件下，都能导致_______。
13 花色苷的稳定性与其结构有关。分子中的羟基数目增加则稳定性_______，甲基化程度提高则稳定性_______，同样_______也有利于色素稳定。
14 花青素随OH增多，吸收波长_______移，_______增加，随甲氧基增多吸收波长_______移，_______增加。 15 甜菜色素是一类_______溶性色素，可分为_______和_______两大类化合物。
16 类黄酮的羟基呈_______性，类黄酮在_______性溶液中易开环而成黄色、橙色或褐色。 17 _______会加速甜菜红素的氧化反应，_______或_______可增加甜菜红素的稳定性。 18 红曲色素对_______稳定，具有较好的_______，但遇_______褪色。 19 红曲色素在肉制品中的作用是_______、_______、_______。 20 胭脂虫色素的优点是_______、_______、。
二、选择题
1 在下列条件中能抑制类胡萝卜素的自动氧化反应的条件是：_______
（A）高水分活度 （B）高温 （C）氧化剂 （D）低水分活度
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2 pH对花色苷的热稳定性有很大的影响，在_______pH时稳定性较好。 （A）碱性 （B）中性 （C）酸性 （D）微碱性 3 天然色素按照溶解性分类，下列色素属于水溶性的是：_______
（A）叶绿素a （B）花色苷 （C）辣椒红素 （D）虾青素
4 马铃薯、稻米、小麦面粉、芦笋、荸荠等在碱性条件下烹煮而呈黄色，这是由于其类黄酮生成黄色的_______型结构。
（A）叶酸 （B）萘醌 （C）鞣花酸 （D）查耳酮 5 在有亚硝酸盐存在时,腌肉制品生成的亚硝基肌红蛋白为_______。 （A）绿色 （B）鲜红色 （C）黄色 （D）褐色
6 天然色素的颜色受到自身结构、温度、pH等因素的影响，下面颜色不受pH影响的一类色素是：_______ （A）花色苷 （B）类黄酮类 （C）甜菜色素 （D）类胡萝卜素
7 焦糖色素是我国允许在食品中广泛使用的一种着色剂。其中可用于碳酸饮料、黄酒生产的焦糖色素为：_______ （A）普通焦糖 （B）碱性亚硫酸盐焦糖 （C）氨法焦糖 （D）亚硫酸氨法焦糖 8 一些含类黄酮化合物的果汁存放过久会有褐色沉淀产生，原因是类黄酮与_______反应。 （A）氧 （B）酸 （C）碱 （D）金属离子 9 虾青素与_______结合时不呈现红色，与其分离时则显红色。
（A）蛋白质 （B）糖 （C）脂肪酸 （D）糖苷
10 氧分压与血红素的存在状态有密切关系，若想使肉品呈现红色，通常使用_______氧分压。 （A）高 （B）低 （C）排除氧 （D）饱和 11 不属于叶黄素类的色素是：_______
（A）辣椒红素 （B）番茄红素 （C）虾青素 （D）叶黄素 12 ?－胡萝卜素是维生素A的前体，一分子的?－胡萝卜素可生成_______分子维生素A。 （A）1 （B）2 （C）3 （D）4 13 不属于黄酮类化合物的是：_______
（A）花色苷 （B）类黄铜 （C）花青素 （D）单宁
14 在酸性条件下，花色苷保持正常的红色。目前，一般采用在_______下测定其吸光值。 （A）pH2 （B）pH3 （C）pH4 （D）pH5 15 在贮藏加工时添加_______，可使花色苷迅速褪色。
（A）亚硫酸盐 （B）抗坏血酸 （C）异抗坏血酸 （D）过氧化氢 16 花色苷的以下哪一种结构，会使其热稳定性最差。_______
（A）高度羟基化 （B）甲基化 （C）糖苷化 （D）酰基化
17 _______具有很强的抗氧化活性，已作为抗氧化剂应用到食品中，同时还具有抗心肌缺血、调节血脂等功能。 （A）花色苷 （B）原花色素 （C）类黄酮 （D）花黄素
18 在肉类加工中，添加_______，有利于提高血红素的稳定性，延长肉类产品货架期。 （A）抗坏血酸 （B）抗氧化剂 （C）过氧化氢 （D）金属离子
19 类黄酮类化合物的酚羟基取代数目和位置对色素颜色有很大的影响。在_______碳位上的羟基会使颜色呈深黄色。 （A）3 （B）4 （C）3?或4? （D）3或4 20 类黄酮与_______反应可以作为类黄酮类化合物的鉴定方法。
（A）强碱 （B）酸性物质 （C）金属离子 （D）氧
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。
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