食品化学复习题及答案

由天下分享时间：2024/9/9 4:32:40 加入收藏我要投稿点赞

食品化学习题集

8 黄酮苷元上取代基是如何影响黄酮类化合物的颜色。 9 试简要分析氧分压与各种血红素的关系。

10 试述肉类加工和储藏过程中产生不良色素的原因。

五、论述题

1 论述类胡萝卜素在加工、贮藏中的变化。

2 结合自身知识，列举一种天然色素的性质及提取工艺。 3 结合实际生产列举目前果蔬加工和贮藏中的护绿技术。 4 试论述影响叶绿素稳定的影响因素。 5 影响花色苷的稳定性的因素？

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 12 13 14 15 16 17 18 19 20

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.

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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

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。

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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红蛋白。此外，在腌肉制品加热至66℃或更高温度时还会发生珠蛋白的热变性，产物为变性珠蛋白亚硝酰血色原。 6. 试简述五种人工合成色素的名称、性质以及在食品加工中的应用。

（1）胭脂红

即食用红色1号，又名丽春红4R，为红色至暗红色颗粒或粉末状物质，易溶于水，水溶液为红色，难溶于乙醇，不溶于油脂，对光和酸较稳定，对高温和还原剂的耐受性很差，遇碱变成褐色。主要用于饮料、配置酒、糖果等。

（2）赤藓红

即食用红色3号，又名樱桃红。为红褐色，易溶于水，水溶液为红色，对碱、热、氧化还原剂的耐受性好，染着力强、但耐酸及耐光性差，吸湿性差。主要用于饮料、糖果、焙烤食品中。在消化道中不易吸收，即使吸收也不参加代谢，是安全性较高的合成色素。

（3）新红

易溶于水，水溶液为红色，微溶于乙醇，不溶于油脂。可用于饮料、糖果等。 (4) 柠檬黄

即食用黄色5号，又称酒石黄。易溶于水，不溶于油脂。对热、酸、光及盐均稳定，遇碱变红，还原时褪色。主要用于果汁糖果等。

（5）日落黄

易溶于水，水溶液为橘黄色，耐光、耐酸、耐热，遇碱变红褐色，还原时褪色。用于饮料、糖果、糕点等。

7 红曲色素的使用及注意问题。

红曲色素对蛋白有较好的着色能力。与亚硝酸盐相比，其产品色泽红润均一，口味独特。在使用红曲色素的时候应注意：因为在使用过程中会逐渐变成红棕色，溶解度、色价也会下降，在pH值4.0以下或盐溶液中可能产生沉淀，pH9.0以上可能会出现絮状物，也不宜用于新鲜蔬菜、水果、鲜鱼等。它的耐光性和水溶性较差。 8 黄酮苷元上取代基是如何影响黄酮类化合物的颜色。

类黄酮分子中的苯环、苯并吡喃环以及羰基，构成了生色团的基本结构。其酚氧基取代数目和结合的位置对

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色素颜色有很大的影响，在3?或4?碳位上的羟基多呈深黄色，而3碳位上的羟基显灰黄色，并且3碳位上的羟基还能使3?或4?碳位上的羟基化合物颜色加深。类黄酮的羟基呈酸性，类黄酮在碱性溶液中易开环而成黄色。 9 试简要分析氧分压与各种血红素的关系。

氧分压与各种血红素的百分比之间有着密切的关系。氧分压高有利于形成氧合肌红蛋白，低氧分压有利于形成肌红蛋白，但低氧分压时，肌红蛋白易被氧化变成高铁肌红蛋白。因此为了保证氧合肌红蛋白的形成，使肉呈红色，通常使用饱和氧分压。如果在体系中完全排除氧，则有利于降低肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白的速度。 10 试述肉类加工和储藏过程中产生不良色素的原因。

细菌繁殖产生的硫化氢在有氧存在下，肌红蛋白会生成绿色的硫肌红蛋白，当有还原剂如抗坏血酸存在时，可以生成胆肌红蛋白，并很快氧化成球蛋白、铁和四吡咯环；氧化剂过氧化氢存在时，与血红素中的铁反应生成绿色的胆绿蛋白。这些不利色素化合物严重影响了肉的色泽和品质。

五、论述题

1 论述类胡萝卜素在加工、贮藏中的变化。

类胡萝卜素在未损伤的食品原料中是比较稳定的，但在加工过程中由于受到高温、氧、氧化剂等的影响下，其稳定性会下降。主要发生的反应有：

（1）热降解反应

类胡萝卜素在高温下发生降解反应生成芳香族化合物。将胡萝卜经115℃处理30min后，全反式?-胡萝卜素含量下降35％。

（2）自动氧化反应

类胡萝卜素中含有共轭不饱和双键，能形成游离基发生自动氧化发应。类胡萝卜素的结构、氧、温度、光、水分活度、金属离子和抗氧化剂等影响自动氧化的速度。在低水分活度时，有利于类胡萝卜素的自动氧化反应，在有水和高水分活度的情况下抑制自动氧化反应。高温有利于类胡萝卜素的自动氧化反应；抗氧化剂抑制自动氧化反应。

（3）光氧化反应

在光敏剂，分子氧及光存在时，易发生光氧化反应。光强度增加时反应加速，抗氧化剂存在，稳定性提高。（4）偶合氧化

在油脂存在时，类胡萝卜素会发生偶合氧化反应，失去颜色。一般在高度不饱和脂肪酸中类胡萝卜素更稳定。（5）异构化反应

在通常情况下，天然的类胡萝卜素是以全反式构型存在，在热加工过程以及光照和酸性条件下，都能导致异构化反应。

2 结合自身知识，列举一种天然色素的性质及提取工艺。

胡萝卜其中所含的?-胡萝卜素是一种普遍在食品中应用的天然色素。除此之外，目前医学界公认的重要的抗氧化剂、防癌抗癌效果已被诸多科研机构证实。

?-胡萝卜素的提取工艺是：

胡萝卜清洗之后在10% NaOH溶液中，温度保持95℃，浸烫2min ；将浸烫后的原料粉碎榨汁，滤去胡萝卜渣所得汁液用溶剂提取1h，后过滤；将滤得的滤液真空浓缩，并且结晶。将结晶物进行纯化。纯化工艺是将产物过层析柱，再经过浓缩重结晶等工序，使其进一步纯化。最后将纯化后的产品，真空充氮包装。 3 结合实际生产列举目前果蔬加工和贮藏中的护绿技术。

在绿色果蔬加工和贮藏中叶绿素会有不同程度的变化，目前通常采用的护绿技术主要有：（1）酸中和

在罐装绿色蔬菜加工中，加入碱性物质可提高叶绿素的保留率。例如，添加碱性钙盐或氢氧化镁可以使叶绿素分子中的镁离子不被氢原子置换，产品加工后可以保持绿色，但贮藏两个月后仍然会变成褐色。

（2）高温瞬时处理

高温短时灭菌技术不仅能杀灭微生物，而且比普通加工方法使蔬菜受到的化学破坏少。但是在贮藏过程中pH降低会导致叶绿素降解。

（3）利用金属离子衍生物

用含锌或铜盐的热烫液处理蔬菜，可以得到比传统方法更绿的产品。（4）将叶绿素转化为脱植叶绿素

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叶绿素酶将叶绿素转化为脱植叶绿素，脱植叶绿素更稳定。在实际生产中罐装菠菜在54℃-76℃下，热烫20min具有较好的颜色保存率。

（5）多种技术联合使用

目前保持叶绿素稳定的最好方法是，挑选品质良好的原料，尽快加工，采用高温瞬时灭菌技术，并辅以碱式盐、脱植醇的方法，并在低温下保存。 4 试论述影响叶绿素稳定的影响因素。

（1）叶绿素酶的影响

叶绿素酶在水、醇和丙酮溶液中具有活性，在蔬菜中的最佳反应温度下，将叶绿素降解生成脱植基叶绿素。（2）热处理和pH影响

在受热时，叶绿素中的镁离子易被氢取代，形成脱镁叶绿素，其极性小于母体化合物，该反应在水溶液中是可逆的。pH对叶绿素的热稳定性有较大影响，在碱性介质中，叶绿素对热非常稳定，然而在酸性介质中易降解。植物组织受热后，细胞膜被破坏，增加了氢离子的通透性和扩散速率，于是由于组织中的有机酸释放导致pH降低，从而加速了叶绿素的降解。

（3）光影响

叶绿素受光照射时会发生光敏反应，从而降解。正常的植物细胞进行光合作用时，叶绿素受到类胡萝卜素和其他脂类的保护，而避免了光的破坏。但是在提取过程中丧失了这种保护，叶绿素则会发生降解。

（4）金属离子的影响

叶绿素脱镁衍生物的四吡咯核的氢离子容易被锌或铜离子置换形成绿色稳定性强的配合物。锌和铜的配合物在酸性溶液中较稳定，在酸性条件下，叶绿素中的镁易被脱除。 5. 影响花色苷的稳定性的因素？

（1）结构变化和pH

分子中的羟基数目增加则稳定性降低，而甲基化程度提高则稳定性增加。同样糖基化也有利于色素的稳定。花色苷的结构、色泽，随pH变化而发生变化。最大吸收波长随pH增加而向长波长方向移动。

（2）氧化剂与还原剂

花色苷对氧极为敏感。黄酮类化合物能抑制抗坏血酸的降解反应，有利于花色苷的稳定。在储藏和加工时添加亚硫酸盐或二氧化硫可导致花色苷迅速褪色。

（3）温度

花色苷的稳定性与温度有着较大的关系。温度越高，其降解速度越快。pH对花色苷的热稳定性有很大影响，低pH时，稳定性较好。

（4）光

光通常会加速花色苷的降解，同时花色苷的结构影响其对光的稳定性。酰化和甲基化的二糖苷比未酰化的稳定。双糖苷比单糖苷更稳定。