第1章-绪论

食品化学FoodChemistry贺江Tel:15115667084E-mail:[e-mail]:15881481去皮后的苹果为什么会颜色变深？焙烤食品的表皮为什么会出现诱人的颜色？油脂长时间放置后为什么会产生异味或臭味？鲜肉长时间放置后为什么颜色会变暗？为什么提倡使用速冻工艺？高压技术为什么成为快速发展的食品高新技术之一？教学内容第1章:绪论….……………………....（2学时）第2章:水…………………………..…（4学时）第3章:碳水化合物………………..…（6学时）第4章:脂类……………………..……（4学时）第5章:蛋白质………………..………（4学时）第6章:维生素与矿物质…………..…（4学时）第7章:色素和着色剂…………..……（4学时）第8章:食品风味……..…..………....（2学时）第9章:食品添加剂……………..……（2学时）参考书目［1］．刘邻渭.《食品化学》,北京：中国农业出版社，2000［2］．黄梅丽，江小梅.《食品化学》.北京：中国人民大学出版社，1986［3］．阚建全.《食品化学》.北京：中国农业大学出版社，2002［4］．谢笔钧，胡慰望.《食品化学》.北京：科学出版社，1992［5］．夏延斌.《食品化学》.北京：中国轻工业出版社，2001［6］．韩雅珊.《食品化学》(第二版).北京：北京农业大学出版社，2000［7］．徐幼卿.《食品化学》.北京：中国商业出版社，1996教学要求•每章有部分自学内容，通过课堂提问的方式考查自学效果（占最终成绩的10%）；•每章内容结束后以组为单位，撰写读书报告并进多媒体汇报（占最终成绩的10%）；•以闭卷形式进行理论考试（占最终成绩的80%）。第一章绪论Chapter1Introduction主要内容1.1食品化学的概念1.2食品化学的发展简史1.3食品化学在食品科学中的作用与地位1.4食品化学的研究方法目的与要求(1)了解食品化学的概念与研究内容；(2)熟悉食品化学的应用与发展概况；(3)理解食品化学在食品科学中的重要性；(4)了解食品化学的研究方法。1.1食品化学的概念相关概念：1.1食品化学的概念食品化学（FoodChemistry）：利用化学的理论和方法来对食品的本质进行研究的一门科学，属于应用化学的一个分支。化学（Chemistry）：研究物质组成、性质及其功能和变化的科学，包括分析化学、有机化学、物理与胶体化学、分离化学、普通化学和生物化学等。1.1食品化学的概念食品化学的基本定义：是一门从化学角度和分子水平来（1）研究食品中各化学成分的组成、结构、理化性质、营养作用、可享受性及安全性，并（2）揭示各成分在食品生产、加工和贮藏过程中的变化以及（3）这些变化对食品的营养性、可享受性和安全性所带来的影响的学科。食品的化学组成天然成分非天然成分无机成分有机成分污染物食品添加剂天然食品添加剂人工合成食品添加剂加工过程污染物环境污染物水分矿物质碳水化合物蛋白质脂类维生素激素风味成分有害成分基本营养素1.1食品化学的概念食品化学的分支食品成分化学：研究食品中各种化学成分的含量和理化性质等。食品分析化学：研究食品成分分析和食品分析方法的建立。食品生物化学：研究食品的生理变化。与普通生物化学不同食品生物化学关注的对象是死的或将要死的生物材料。食品工艺化学：研究食品在加工贮藏过程中的化学变化。食品功能化学：研究食物成分对人体的作用。食品风味化学：研究食品风味的形成、消失及食品风味物质成分的化学。1.2食品化学的发展简史食品化学成为一门独立学科的时间还不长，虽然它的起源可以追溯到远古时代，但与食品化学相关的研究和报道则始于18世纪末期。夏延斌、杨瑞金等学者根据国内外文献将食品化学的发展归纳成四个阶段。1.2食品化学的发展简史第一阶段：18世纪末~19世纪初该时期称作“天然动植物特征成分的分离与分析阶段”。在化学学科发展的基础上，化学家应用有关的理论与手段，对很多食物的特征成分如乳糖、柠檬酸、苹果酸和酒石酸等进行了大量研究，积累了许多零散的有关食物成分的分析方法。瑞典人舍勒（CarlWilhemScheele）是该时期最著名化学家，他从植物和动物原料中分离各种新化合物的工作被认为是农业和食品化学精密分析研究的开始。•分离和研究了乳酸的性质(1780年)；•从柠檬汁（1784年)和醋栗(1785年)中分离出柠檬酸；•从苹果中分离出苹果酸(1784年)；•检测了20种普通水果中的柠檬酸和酒石酸（1785）等。•法国化学家拉瓦锡首先测定了乙酸的元素成分，并发表了第一篇关于水果中含有有机酸的研究论文。•英国化学家戴维从植物中分离出了元素钾、钠、钡、铝、钙和镁。他对农业和食品化学方面的贡献主要体现在其于1813年出版的第一本《农业化学原理》。•法国化学家谢福瑞(1786~1889)在名为《关于有机分析及其应用的一般论述》一书中列举了当时已知的存在于有机物质中的元素(氧、氯、碘、氮、硫、磷、碳、硅、氢、铝、镁、钙、钠、钾、锰和铁)；并汇集了当时可采用的有关分析方法。(1)用中性溶剂萃取，例如水、酒精或含水乙醚；(2)缓慢蒸馏或分馏；(3)蒸汽蒸馏；(4)将物质通过被加热到白炽状态的管子；(5)用氧来分析。1.2食品化学的发展简史第二阶段：19世纪早期（1820~1850）食品化学在农业化学发展的过程中得到不断充实，开始在欧洲占据重要地位，体现在建立了专门的化学研究实验室，创立了新的化学研究杂志。与此同时，食品中的掺加日益严重，检测食品中杂质的要求成为食品化学发展的一整个主要推动力。在此期间，JustusvonLiebig优化了有机物质的定量分析方法，并于1847年出版了《食品化学研究》，这是第一本食品化学方面的著作，但此时仍未建立食品化学学科。19世纪早期常见的食品掺假现象——“以次充好，以假乱真”1.2食品化学的发展简史第三阶段：19世纪中期~20世纪中期19世纪中期，英国的Hassal绘制了显示纯净食品材料和掺假食品材料微观形象的示意图，从而将食品的微观分析提高到了一个重要地位。1871年Dumas提出一种观点：仅由蛋白质、碳水化合物和脂肪组成的膳食不足以维持人类的生命。人类对自身营养状况及食品摄入的关注，进一步推动了食品化学的发展。20世纪前半期，食品中多数成分被逐渐揭示，食品化学的文献也日益增多，到了20世纪中期，食品化学就逐渐成为一门独立的学科。1.2食品化学的发展简史第三阶段：19世纪中期~20世纪中期大多学者认为，食品化学作为一门学科的正式建立的标志是20世纪30~50年代，一系列具有世界影响的杂志的相续创立，例如：•JournalofFoodScience•JournalofAgriculturalandFoodChemistry•FoodChemistry1.2食品化学的发展简史第四阶段：20世纪中期~至今随着世界范围内社会、经济和科技的快速发展和各国人民生活水平的明显提高，人们开始对食品安全性、营养性、享受性以及方便性等方面的需求不断提高，同时传统的食品加工方法快速向规模化、标准化、工程化及现代化方向发展，新工艺、新材料、新装备不断应用，这些都极大地推动了食品化学的快速发展。另外，基础化学、生物化学、仪器分析等相关学科的快速发展也为食品化学的发展提供了条件和保障。1.2食品化学的发展简史•18世纪末~19世纪初：化学家应用有关的理论与手段，对很多食物的特征成分进行了研究。•19世纪早期：检测食品中杂质的要求推动食品化学不断发展。•19世纪中期~20世纪中期：人类对自身营养状况及食品摄入的关注，进一步推动了食品化学的发展。•20世纪中期~至今：世界范围内社会、经济和科技的快速发展极大地推动了食品化学的快速发展。1.3食品化学在食品科学中的作用与地位1.3食品化学在食品科学中的作用与地位学科意义：食品化学改善食品品质开发食品新资源革新食品加工工艺和贮运技术科学调整膳食结构改进食品包装加强食品质量控制提高食品原料加工和综合利用水平食品微生物学食品工程原理…………1.3食品化学在食品科学中的作用与地位•谷氨酰胺转氨酶（TG酶)是一种催化蛋白质间（或内）酰基转移反应,从而导致蛋白质(或多肽)之间发生共价交联的酶。在食品行业中，可利用其这一性质来改善蛋白质的许多重要性能。如用该酶生产重组肉时，它不仅可将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养。作用对象目的产品主要作用肉汉堡包，肉包，罐装肉，冻肉，模型肉，浸渍肉提高弹性、质地、口味及风味，改善肉的风味，延长贮藏期鱼鱼肉泥，碎鱼产品提高质地和外观，明显增加凝胶强度磷虾磷虾肉泥改善质地骨胶原仿鱼翅模拟美味食品小麦焙烤食品改善质地，增大体积大豆麻婆豆腐，煎豆腐改善质地，延长贮藏期蔬菜、水果矿物质吸收促进剂改善肠道中矿物质吸收脂肪、油、蛋白质固体脂肪具有良好的质地及口味、风味的猪肉代替物植物蛋白蛋白粉形成具有良好的质地及口味的冻胶调味品调味品改善口味和风味蛋白质冻胶蛋白质冻胶改善强度米粘米饭增加粘度并在贮藏中保持原有的口味和质地牛奶蛋白牛奶增加粘性脆性甜点脆性甜点防止软化谷氨酰胺转氨酶的应用范围1.3食品化学在食品科学中的作用与地位•CO2是能够抑制细菌生长繁殖；O2能够抑制厌氧菌的生长繁殖，保持新鲜猪、牛、羊肉的红色色泽，保持新鲜果蔬新陈代谢需氧呼吸；N2:惰性气体，与食品不起作用。根据这些研究成果，建立起了食品气调保鲜包装技术（MAP）。1.4食品化学的研究方法•需要把对食品的化学组成、理化性质及变化的研究同食品品质和安全性的研究联系起来。•把实际的食品物质系统和主要食品加工工艺条件作为试验设计的重要依据。•通常采用一个简化的、模拟的食品物质系统来进行实验，再将所得的实验结果应用于真实的食品体系。食品化学研究的特点：1.4食品化学的研究方法确定代表优质食品特征的相关性质找出影响这些食品质量与安全的化学与生物化学反应弄清相关的化学与生物化学反应是如何影响食品质量与安全的将这些知识应用于食品加工与贮藏过程中食品化学的一般研究思路：一、质量和安全属性加工和贮藏中食品的质量属性及其可能经受的变化食品的主要质量特性是颜色、风味、质构和营养价值二、化学和生物化学反应许多反应能改变食品的质量或安全性宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸糖的酵解反应在碱性条件下加工蛋白质使其营养价值降低蛋白质的交联反应卵清凝固、酶失活蛋白质的变性反应油炸中油的泡沫产生和黏稠度的增加脂类的聚合反应产生单环脂肪酸脂类的环化反应顺式不饱和脂肪酸→反式不饱和脂肪酸脂类的异构化反应与花青素作用改变颜色，叶绿素脱镁变色，催化自动氧化与金属反应脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素等的水解水解反应脂肪产生异味，维生素降解，色素变色氧化反应切开的水果迅速变褐酶促褐变焙烤食品色、香、味的形成非酶褐变实例反应种类宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸糖的酵解反应在碱性条件下加工蛋白质使其营养价值降低蛋白质的交联反应卵清凝固、酶失活蛋白质的变性反应油炸中油的泡沫产生和黏稠度的增加脂类的聚合反应产生单环脂肪酸脂类的环化反应顺式不饱和脂肪酸→反式不饱和脂肪酸脂类的异构化反应与花青素作用改变颜色，叶绿素脱镁变色，催化自动氧化与金属反应脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素等的水解水解反应脂肪产生异味，维生素降解，色素变色氧化反应切开的水果迅速变褐酶促褐变焙烤食品色、香、味的形成非酶褐变实例反应种类三、反应对食品质量和安全的影响四、分析在食品贮藏和加工过程中出现的情况1.4食品化学的研究方法食品化学实验理化实验：对食品进行成分分析和结构分析。感官实验：通过人的直观检评来分析实验系统的质构、风味和颜色的变化。理论分析与总结食品化学研究展望•高新技术在食品工业中的应用;•食物成分的生理功能研究;•现有食品材料的功能改良;•保健食品的研究方兴未艾;•全天然食品受到青睐;•开发新的食物资源;•未来食品-合成食品.思考题•多项选择题：1）下列选项中属于食品品质特征的包括：_______（A）颜