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主题：【资料】食品安全之食品化学

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戈壁明珠
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2009/1/13 23:05:24 41楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
食品添加剂的毒性
食品添加剂的毒性，尤其是合成食品添加剂一般都有毒性，为达到安全使用的目的，需要进行安全毒理学评价，制定具有法规效力的标准，推荐使用量。

具体过程如下：动物毒性实验一般包括急性毒性实验、亚急性毒性实验和慢性毒性实验。

①急性毒性实验：

指给予一次较大剂量后，对动物体产生的作用进行判断。可考察受试物质在摄入后短时间内所呈现的毒性，从而判断对动物的致死量（LD）或半致死量（LD50）。

LD50 指能使一群实验动物中毒致死一半数量所需要的剂量。统一种物质对不同动物的LD50不相同，甚至相差较大。对食品添加剂动物一般采用大白鼠或小白鼠，经口服测定LD50，常根据大白鼠的LD50 将受试物质的毒性分为以下6 级（mg/kg）。极剧毒<1，剧毒1-50，中

等毒性50-500，低毒性500-5000，相对无毒5000-15000，实际无毒>15000。

②亚急性毒性实验：

指在急性毒性实验的基础上，进一步检验被测试物质的对性对重要器官或生理功能的影响，以及估计发生这些影响的相应剂量，并为慢性毒性实验做准备。其实验内容与慢性毒性实验一样，但实验期相对较短，一般为3个月左右。

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戈壁明珠
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2009/1/13 23:05:37 42楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
③慢性毒性实验：

指研究在少量被测试物的长期作用下所呈现的毒性，从而确定被测试物质的最大无作用量和中毒阈剂量。

慢性毒性实验在确定被测试物能否作为食品添加剂使用上有重要的决定作用。最大无作用量（MNL），又称为最大无效量，指长期摄入被测试物仍无

任何中毒现象的每日摄入量（mg/kg 体重）。中毒阈剂量是指最低中毒剂量，指能引起机体某种轻微中毒的最低剂量。

④特殊实验：对动物实验中的一些可疑现象，要进一步确诊需要进行的实验，如繁殖实验、致癌实验、致突变实验、致畸实验、致敏实验等。

⑤食品添加剂使用标准的确定

（1）通过慢性毒性实验得到最大无作用量；

（2）动物数据用于人体，考虑到个体或品种的差异，需要一个安全系数，一般缩小100倍；

（3）MNL/100 就可得到人体每日允许摄入量（mg/kg 体重）--ADI 值；

（4）ADI×平均体重得到每日允许摄入总量（A）；

（5）进行膳食调查，确定膳食中含有被测试物的每日摄入量（C），再分别计算出每种食品含有该物质的最高含量（D），从而制定出某种食品添加剂在某种食品中的最大使用量（E）。


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2009/1/13 23:06:03 43楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
蛋白质概述
根据蛋白质的分子组成，蛋白质可分为两类：

简单蛋白质：仅含有氨基酸的蛋白质；

结合蛋白质：由氨基酸和非蛋白质成分组成。结合蛋白质中的非蛋白质成分称为辅基。

根据辅基的不同可将结合蛋白质分为：

核蛋白：如核糖体蛋白，

脂蛋白：如高密度脂蛋白，

糖蛋白：如血浆粘蛋白，

磷蛋白：如酪蛋白，

血红素蛋白：如血红蛋白，

金属蛋白：如醇脱氢酶。

根据蛋白质的空间形状可分为：

纤维蛋白：胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白；

球蛋白：溶菌酶；混合蛋白：肌动蛋白等。

根据蛋白质的功能性质分类：结构蛋白，生物活性蛋白，食品蛋白。

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2009/1/13 23:06:36 44楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
食品中的天然色素
1 吡咯色素

吡咯色素由四个吡咯环的α-碳原子通过次甲基相连而形成的共轭体系，也就是卟啉环。

中间通过共价键或配位键与金属元素形成配合物，而呈现各种颜色。

①叶绿素：吡咯环中间为镁原子。叶绿素是由叶绿酸与叶绿醇和甲醇形成的二酯。高等植物中有a、b 两种，a:b=3:1。叶绿素对酸敏感，在酸性条件下，叶绿素中的镁原子会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的去镁叶绿素，但在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐，且形成的绿色更为稳定，因此在蔬菜技术工中可用石灰水或氢氧化镁处理，以提高溶液的pH，保持蔬菜的鲜绿色。而在适当条件下叶绿素中的Mg还可以被其他元素如：Cu、Fe、Zn 等取代或置换，形成的取代物的颜色仍为鲜绿色，且稳定性大为提高，尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。

②血红素：血红素吡咯环中是铁原子。肉的颜色是由两种物质血红蛋白和肌红蛋白形成的。血红蛋白是由四分子血红素与一分子由四条肽链组成的球蛋白组成，存在于血液中，而肌红蛋白是由一分子血红素与一分子一条肽链的蛋白质组成，血红蛋白的分子质量为68000，肌红蛋白为17000。当动物屠宰后，由于组织供氧停止，肉中原来处于还原态的紫红色的肌红蛋白受到空气中氧气的作用，形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白，肉色边的鲜红，当氧合肌红蛋白或氧合血红蛋白继续被氧化形成高铁血红素时，则肉的颜色变成棕黑色。在鲜肉中用亚硝酸盐腌制，能保持肉的鲜红色，是因为处于还原态的亚铁血红素能与NO形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白，防止血红素继续被氧化成高铁血红素。
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2009/1/13 23:06:51 45楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
2 多烯色素

多烯色素是以异戊二烯残基为单位的共轭链为基础的一类色素，习惯上又称为类胡箩卜素，属于脂溶性色素，大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中。一些类胡箩卜素能在提内转变形成VA，所以又将这些类胡箩卜素称为VA 前体。如β-胡箩卜素。类胡箩卜素分为胡箩卜素和叶黄素两大类，胡箩卜素为共轭多烯，叶黄素为共轭多烯的氧化物。类胡箩卜素的加工稳定性较强。

3 酚类色素

酚类色素是异类水溶性色素，有花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四大类。花青素多以糖苷的形式存在于生物体中，其基本结构为2-苯基并吡喃。花黄素主要指类黄酮及其衍生物，其基本结构为2-苯并吡喃酮。

影响花青素呈色的因素有：

（1）pH:花青素分子中的O 为四价，是碱性，而苯基上的酚羟基具有酸性，从而使花青素分子具有两性，在不同pH 介质中呈现不同的颜色，如矢车菊色素：pH<3.0 为阳离子，为红色→pH8.5 为中性分子，呈紫色→pH11 为阴性分子，呈蓝色。

（2）结构：不同花青素之间的区别主要为苯基上的取代不一样，并直接影响花青素的呈色，羟基越多，颜色越深（蓝色），甲氧基越多，颜色越浅（红色）。

（3）金属盐：花青素与金属盐呈灰紫色，因此含有花青素的蔬菜在加工时要尽量避免与金属容器的接触。

（4）二氧化硫：二氧化硫能于花青素形成发生加成反应，使花青素褪色。

（5）在光、热作用下花青素很快变成褐色，在氧或氧化剂的作用下褪色，在糖苷酶的作用下也褪色。

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2009/1/13 23:07:22 46楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
食品中水的组成
食品中的水不是单独存在的，它会与食品中的其他成分发生化学或物理作用，因而改变了水的性质。按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。

结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。

自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。

毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径小于0.1μm 时，毛细管水实际上已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.1μm 则为自由水，大部分毛细管水为自由水。

结合水与自由水的区别：结合水在食品中不能作为溶剂，在-40℃时不结冰，而自由水可以作为溶剂，在-40℃会结冰。

食品中的结合水的产生除毛细管作用外，大多数结合水是由于食品中的水分与食品中的蛋白质、淀粉、果胶等物质的羧基、羰基、氨基、亚氨基、羟基、巯基等亲水性基团或水中的无机离子的键合或偶极作用产生的。根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合

水分成单分子层水和多分子层水。

单分子层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基-、氨基+、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单分子层水含量：

aw/m(1-aw)=1/m1c+(c-1)aw/m1c

式中：aw -水分活度，m-水分含量，m1-单分子层水含量，c-常数。(Later)

多分子层水：是指单分子层水之外的几个水分子层包含的水。

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2009/1/13 23:08:14 47楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
食品中的毒素
1 食品中天然存在的毒素

①动物类食品中的天然毒素

（1）动物肝脏中的毒素

动物肝脏富含蛋白质、VA、叶酸，但同时也含有胆固醇及胆酸，肝脏是动物重要的电写废物和外源毒素的处理工厂，其中肝脏中主要的毒素物质为胆酸、内胆酸、脱氧胆酸和牛磺胆酸构成的混合物，毒性依次为牛磺胆酸>脱氧胆酸>胆酸，摄入量小不会中毒，脱氧胆酸对人肠道上皮细胞癌如结肠癌、直肠癌有促进作用。

（2）海洋鱼类毒素:金枪鱼、蓝鱼，贮藏在不适宜的条件下容易产生组胺导致中毒；

（3）河豚毒素：河豚味美而剧毒，多存在于河豚的卵巢、皮肤、肝脏甚至肌肉中，其LD50 为8.7μg/kg体重，人经口服的最大致死量为408.7μg/kg体重。

（4）贝类毒素：主要为麻痹性贝类毒素和腹泻性贝类毒素。

②植物类食物中的天然毒素

（1）致甲状腺肿大物质：甲状腺肿大的主要发病原因是机体缺碘，食用某些十字花科甘蓝属的蔬菜如油菜、包心菜、花菜、芥菜等一会致病，其主要物质是以黑芥子硫苷为前体的物质和硫氰酸酯。

（2）生氰糖苷：广泛存在于豆科、蔷薇科和稻科中的糖苷水解形成氢氰酸，如木薯、杏仁、枇杷、豆类等。

（3）消化酶抑制剂：胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂、α-淀粉酶抑制剂；

（4）生物碱糖苷：含氮有机化合物，马铃薯变绿的地方有龙葵碱。

2 生物污染

主要是一些真菌毒素。如黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、金黄色葡萄球菌毒素，大肠杆菌毒素等。

3 化学污染

化学污染的食品毒素主要有：重金属、多环芳烃、多氯联苯、残留农药、食品添加剂等。

4 食品加工中形成的毒素有

一些加工过程如烟熏、煎炸、烘烤、高温杀菌等中形成的毒素，常见的有：苯并[a]芘、Maillard 反应产物和一些杂环胺，腌肉中形成的亚硝基胺等。
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2009/1/13 23:08:46 48楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
油脂概述
脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水，能溶于有机溶剂的一类化合物的总称。

1 油脂的分类

①按物理状态分：脂肪（常温下为固态）和油（常温下为液态）；

②按化学结构分：简单脂：酰基脂，蜡；复合脂：鞘脂类（鞘氨酸、脂肪酸、磷酸盐、胆碱组成），脑苷脂类（鞘氨酸、脂肪酸、糖类组成），神经节苷脂类（鞘氨酸、脂肪酸、复合的碳水化合物）；衍生脂：类胡箩卜素、类固醇、脂溶性纤维素等。

③来源分：乳脂类、植物脂、动物脂、海产品动物油、微生物油脂。

④按不饱和程度分：干性油：碘值大于130，如桐油、亚麻籽油、红花油等；半干性油：碘值介于100-130，如棉籽油、大豆油等；不干性油：碘值小于100，如花生油、菜子油、蓖麻油等。

⑤按构成的脂肪酸分：单纯酰基油，混合酰基油。

2 油脂的功能

（1）生命功能：构成机体，调节生命过程；

（2）营养功能：提供必需脂肪酸和热能，运输脂溶性维生素；

（3）风味功能。
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2009/1/13 23:09:23 49楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
碳水化合物概述
1 碳水化合物的定义与来源

碳水化合物是多羟基的醛类和多羟基酮类化合物及其缩合物和某些衍生物的总称。碳水化合物广泛存在于各种生物有机体内，是绿色植物经过光合作用形成的产物，一般占植物体干重的80%左右。动物没有能力制造碳水化合物，因此人类膳食的能源物质碳水化合物主要是由植物性食品提供的，如淀粉。

2 碳水化合物的分类

根据其水解程度分类

单糖：指凡不能被水解为更小单位的糖类物质，如葡萄糖、果糖等；

寡糖：凡能被水解成为少数（2-6 个）单糖分子的糖类物质，如蔗糖、乳糖、麦芽糖等；

多糖：凡能水解为多个单糖分子的糖类物质，如淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。

根据多糖的组成分类：

均多糖：指只有一种单糖组成的多糖，如淀粉，纤维素等；

杂多糖：指由两种或两种以上的单糖组成的多糖，如香菇多糖等；

根据是否含有非糖基团；

纯粹多糖：不含有非糖基团的多糖，也就是一般意义上的多糖；

复合多糖：含有非糖基团的多糖，如糖蛋白、糖脂等；

根据多糖的生物学功能来分类：

构成多糖：组成生物体的多糖；

功能多糖：在生物体中起信号传导、生物信息识别等功能的多糖。糖工程，多糖时代。

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2009/1/13 23:09:48 50楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
3 碳水化合物在食品体系中的功能

（1）从食品工艺学的角度看

①赋予食品香甜味；饼干、面包。

②增加食品体系的粘稠性；饮料。

③改善和维持食品体系的质地稳定性；果胨、果汁。

④改善食品体系的香味和色泽。

（2）从食品生物化学的角度讲

①作为人类活动的能源物质；

②构成机体或食品体系；

③转化形成生命必需物质，蛋白质和脂类。

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