1.1 食品化学的定义

食品化学的定义

什么是食品

食品 (Food) 是可供人类食用或饮用的物质, 包括加工食品, 半成品和未加工食品, 不包括烟草或只做药品用的物质. (出自"食品工业基本术语)

食品 (Food) 指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品, 但是不包括以治疗为目的的物品. (出自 “食品安全法” 第 150 条)

什么是化学

在原子层次上研究物质组成, 结构, 性质及其变化规律的自然科学.

什么是食品化学

食品化学是一门研究食品 (包括食品原料) 的组成, 特性及其产生的化学变化的科学.

食品化学包括:

• 食品毒理学
• 食品营养化学
• 食品检验技术
• 食品风味化学
• 感官鉴评

食品化学的发展历史

食品化学的研究方法

早期研究 (18 世纪中后期 - 19 世纪早期):

• 对食品成分进行分离, 性质, 转化和人体消化研究
• 化学家采用分子式表示有机化合物, 并用配平的化学方程式表示发酵过程

发展阶段 (19 世纪中后期):

• 建立了精确的微观分析方法, 推动了食品成分认识的进程
• 制定食品标准和法律, 反对食品惨假

成熟阶段:

• 食品物质组成已探明
• 分支学科崛起

现代阶段:

• 风味物质的结构和性质
• 特殊营养成分结构和功能食品材料的改性
• 食品快速分析方法
• 高新分离技术
• 新型包装技术和材料
• 现代储藏保鲜技术
• 新食源, 新工艺和新添加剂
• 反应机理

1.2 食品化学的研究

食品化学

食品化学的定义

食品化学是一门研究食品 (包括食品原料) 的组成, 特性及其产生的化学变化的科学.

食品化学研究方法

食品化学的研究方法包括以下三个部分:

• 属性
• 应用
• 化学或生物化学反应

与质量和安全相关的属性

食品与安全相关的属性, 广义讲包含一切 有毒有害物质和微生物污染物.

食品的主要质量特征是颜色, 风味, 质构和营养价值.

食品中可能发生的不良变化

属性	不良变化
颜色	变黑, 褪色, 产生其他不正常颜色
质构	溶解性丧失, 分散性丧失, 持水能力消失, 硬化, 软化
风味	产生恶臭

反应类型	实例
非酶促褐变	烘烤食品
酶促褐变	切开水果
氧化反应	脂类不良风味产生, 维生素降解, 色素褪色, 蛋白质营养价值丧失
水解	脂类, 蛋白质, 维生素, 碳水化合物, 色素
金属反应	络合反应, 叶绿素失去镁
脂类异构化	顺式变反式, 非共轭变共轭
脂类环化	单环脂肪酸
脂类聚合反应	在深度油炸中起泡
蛋白质变性	蛋清凝结, 酶失活
蛋白质交联	在碱法加工过程中失去营养价值
多糖合成	采收后的植物中
糖分解反应	宰杀后的动物组织, 采收后的植物组织中

反应对食品质量和安全的影响

主要的引发事件	次级事件	被影响的属性
脂类的水解	游离脂肪酸与蛋白质反应	质构, 风味, 营养价值
多糖的水解	糖与蛋白质反应	质构, 风味, 颜色, 营养价值
脂类的氧化	氧化产物与其他组分的反应	质构, 风味, 颜色, 营养价值, 能产生有毒物质
水果的擦伤	细胞破裂, 酶释放, 氧气进入	质构, 风味, 颜色, 营养价值
新鲜蔬菜的加热	细胞壁和膜失去完整性, 酸释放, 酶失活	质构, 风味, 颜色, 营养价值
肌肉组织加热	蛋白质变性和聚类, 酶失活	质构, 风味, 颜色, 营养价值
脂类中顺势, 反式的转变	在深度油炸中提高聚合反应速度	在深度油炸中过分起泡作用, 降低脂类的生物利用率

食品贮藏和和加工过程中出现的情况

产品自身因素	环境因素
各个组分 (包括催化剂) 的化学性质, 含氧量, pH, 水分活度 (Aw), Tg 和 Wg
环境因素	温度, 时间, 大气组成, 化学, 屋里或生物化学处理, 光照, 污染, 物理损伤

1.3 营养学的基本概念

影响食物选择的因素

• 价格
• 外观或风味
• 个人习惯
• 健康
• 食物的可口程度
• 食物的可口程度
• 身体的状态, 生理因素
• 心情的状态, 心理因素
• 盘子的大小, 食物的丰富程度

营养素

• 食物是我们的营养的来源
• 食物为我们身体提供基本原材料
• 食物为我们身体提供调解因子

	碳	氧	氢	氮	矿物质
碳水化合物	✓	✓	✓
脂类	✓	✓	✓
蛋白质	✓	✓	✓	✓
维生素	✓	✓	✓	✓
矿物质					✓
水		✓	✓

能量

卡路里: 1 个大气压下将 1 克水提升 1 摄氏度所需要的热量
1 卡路里 = 4.184 焦耳
常用千卡作为食物热量的单位, 俗称大卡

根据产能营养素的含量计算食物的能量, 脂肪的能量密度是碳水化合物和蛋白质的两倍. 脂肪, 碳水化合物和蛋白质的不同能量密度主要是因为他们的碳, 氢和原子的比例不同.

• 碳水化合物: 4 卡 / g
• 蛋白质: 4 卡 / g
• 脂肪: 9 卡 / g
• 酒精: 7 卡 / g

营养成分

碳水化合物

碳水化合物 (Carbohydrate). 果胶, 纤维素, 半纤维素无法提供能量. 膳食纤维和寡糖不提供能量, 但有其他生理功能.

脂肪

脂肪 (Lipid) 能量密度高, 赋予了食物良好的风味. 过多的脂肪摄入会提高慢性疾病的风险.

蛋白质

蛋白质 (Protein) 是我们体内的全能战士, 食物中的蛋白质的质量有差异.

维生素

维生素 (Vitamin) 维生素发挥重要的调解功能. 维生素不稳定, 容易被破坏.

矿物质

矿物质 (Minerals) 在骨骼中起支撑的作用, 矿物质在体内发挥重要的生理功能. 重金属对健康有害.

水

水 (Water) 是最重要的营养素, 身体每天都需要一定量的水的补充

笔记摘自: 福州大学公开课

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