《食品化学》第12章幻灯片

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1、食品化学 (Food Chemistry) 打开食品科学之门的钥匙,第一章 绪 论,食品化学概述学习食品化学的目的意义食品化学的研究内容 烹调加工过程中的食品成分变化,一、食品化学概述,（一）食品与化学 食品：指各种供人食用和饮用的成品或原料。食品应符合的基本要求 营养性一定的营养价值 感观性状一定的色、香、味、形 安全性对人体无害,化学：研究物质组成、性质及其功能和变化的科学。,分析化学 有机化学 物理与胶体化学 分离化学 普通化学 生物化学,(二)食品的化学组成,人体的物质组成：近2/3 水分近1/3 有机成分：蛋白质等5 无机盐,现代食品科学的四大支柱 食品化学 微生物学 生物学 工程学

2、,（三）食品化学,指研究食物的组成、性质以及功能和食物在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学和物理变化的科学。,是以化学的理论和方法研究食品的组成及理化性质的一门科学；是以食物为研究对象的一门应用化学，既是化学的一个分支，也是食品科学的一个分支。食品化学是综合性、应用性较强的专业基础学科。,食品化学的主要学科分支按照研究范围 食品营养成分化学 食品色香味化学 食品工艺化学 食品物理化学 食品有害成分化学,按照食品成分分类,食品碳水化合物化学 食品油脂化学 食品蛋白质化学 食品酶学 食品添加剂化学 维生素化学,食品矿物质化学 调味品化学 食品风味化学 食品色素化学 食品毒物化学 食品保健成分化学

3、,食品化学对食品科学研究及发展的意义1、可以促使食品科学工作从分子水平去认识食品原料、食品加工与贮藏、各类食品加工技术应用的本质，使各项研究更加深入。2、可以促使食品工作者不断更新加工工艺，生产出更加安全、卫生、营养价值更高的食品。,3、可以促使食品科学由定性逐渐走向定量，科学说明各种食品的物质组成，制定更加合理先进的食品标准。4、可以促使食品加工业加速利用生物工程技术和各种先进的加工技术，促进食品行业更新换代。5、可以促使食品科学不断发展，促进新的、营养价值更高、功能更加独特的食品，以满足不同层次和不同人群的需要。,二、学习食品化学的目的意义,1.利用食品化学知识解释烹饪过程中的各种现象例1

4、:食品在加工、储存中的颜色变化 (1)切开的马铃薯发生的酶促褐变 (2)面包、炸鸡制作中发生的非酶褐变（美拉德反应),例2 ：加大肉类的吃水量需加入适量的盐例3：焙烤食品的香气例4：泡沫体系,2.利用食品化学知识控制菜品的质量与卫生例1：动物屠宰后肌肉的生理变化 例2：脂肪酸的氧化酸败,3.利用食品化学知识指导烹饪技术与新产品的开发、创新例：保脆剂在凉菜上的应用,三、食品化学的研究内容,1、水分和无机盐 2、蛋白质与酶 3、碳水化合物 营养需要 4、脂类 5、维生素 6、食品的色、香、味 感官需要 7、食品添加剂 加工需要,1、食物中水分和无机盐的存在形式以及水分与食物储存的关系。2、蛋白质、

5、脂类、碳水化合物等的基本结构、理化性质；在加工过程中的反应变化以及在加工中的功能特性。,3、酶的结构、作用机制以及影响酶促反应的因素。4、食品色香味的形成与保持的原理。5、食品添加剂的种类与使用。,四、烹调加工过程中的食品成分变化（一）食品和菜肴的化学组成 1元素组成食物与生物组织中的C、H、O、N四种元素几乎占总质量的85以上。,2化学成分 A.无机成分 水 无机盐 无机气体(如空气中的O2、CO2、CO、N2及其它成分分解产生的NH3、H2S、NO、NO2、SO2等)。,B.有机成分（食品的主要成分）低分子有机物：食品中的低分子有机物种类繁多，主要有构成生物高分子的基本单体成分，如单糖、氨

6、基酸、核苷酸、脂肪酸等，以及由生物组织代谢或加工中的化学变化衍生出的某些低分子有机成分，如加热肉时产生的吡嗪类风味成分。高分子有机物：高分子有机物来源于各种生物高分子，例如多糖、脂类、蛋白质和核酸。,水分变化几种形式：,吸水：烹调过程中添加水。如干货的涨发。 保水：有些过程则需要保护原料水分。如肉食品原料的挂糊上浆，目的是保护原料中的水分不丢失。 脱水：有的过程又要脱去不必要的水。如盐渍和焯水等方法，目的是为了除去肉类原料的腥膻之味和某些蔬菜的涩苦之味。,无机盐变化几种形式：,流失：植物及动物的食品原料在加热时即收缩，汁液被分离出来，其中可溶性的碱金属盐类随汁液流出，而钙、镁等盐类在酸性时也被

7、溶解出来。如白菜在煮沸四分钟时，钙，磷的损失率，若全叶煮沸可达：Ca l6，P 46；若切断煮沸：Ca 25，P 53。 增加：有时成品中也有无机盐增加的情况，如用硬水煮饭钙、镁会增加，用铁锅时，铁也会增加。 污染：水污染、土质污染、空气污染、烹饪器具污染都会使烹饪原料及成品中的有毒元素增加，造成污染。,蛋白质变化几种形式：,变性作用： 适度变性改善口感，易于消化； 过度变性口感不佳，营养损失。 胶凝作用： 形成半固态物质豆腐、蛋羹 羰氨反应： 赋予食品风味和色泽,糖类变化的几种形式：,焦糖化反应：糖类在加强热(熔点以上)时，在没有氨基化合物存在下，会变为深色物质，即发生焦糖化，而在碱性条件下

8、会加速这种变化。 羰氨反应：糖类在有氨基化合物存在下，加热时，糖类的羰基与氨基可结合形成褐色物质，故称羰氨反应。它们都可给食品带来美好的色泽和风味，但亦可给食品带来不良影响。,淀粉的糊化与老化：淀粉受热即糊化，粘性变大，消化容易；陈放时会出现老化现象，水分减少，硬度变大，不易消化。 纤维素软化：蔬菜类细胞膜中的半纤维素、果胶质、粘质等热煮时即吸水软化便于消化。 多糖凝胶的形成：琼脂、果胶等在一定条件下可以形成凝胶。,脂肪变化的几种形式：,溶出：肉类、鱼类等的脂肪组织，在加热时，一部分脂肪游离出来，如果丢弃汁液，这部分脂肪将损失掉。 热氧化：一般加工时脂肪不发生质的变化，但过度加热则不饱和脂肪酸

9、可氧化分解，生成过氧化物、酸、醛等，对消化器官是有害的。,热聚合：植物油中不饱和脂肪酸甚多，在强热下，当温度高于300时，会发生聚合作用，而使其粘度增加，而且增稠速度很快。游离脂肪酸在加热到高于300时也发生热聚合作用。 热分解：温度超过350360后可分解为酮类和醛类。热变性（氧化、分解、聚合）的脂肪不仅味感变劣，而且丧失营养，甚至还有毒性。所以，烹调工艺中要注意控制油温是必要的。,大学生观察发展的特点 知觉能力达到成熟水平。观察具有明确的目的性。观察具有敏感性与系统性。观察具有相对的深刻性与稳定性。,大学生学习方法上的特点 自学方式日益占重要地位。 学习的独立性、批判性与自觉性不断增强。

10、课堂学习与课外、校外学习相结合。,学习食品化学课程的方法1、化学基础知识要牢固。2、理论联系实际。,参考书,1. 汪东风.食品化学.化学工业出版社,2009年。 2. 黄刚平.烹饪基础化学.旅游教育出版社,2005年。 3. 季鸿昆.烹饪化学（高职高专）.中国轻工业出版社,2010年。 4. 刘用成.食品化学.中国轻工业出版社,2002年。 5. 王璋等.食品化学.中国轻工业出版社,2004年。 6. 阚建全.食品化学.中国农业大学出版社, 2009年。,本课程成绩组成本课程考试成绩由平时成绩+期末考试成绩组成。期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。平时成绩由出勤、提问、平时作业、小论文组成

11、；期末考试以闭卷形式进行，试题主要由填空题、选择题、判断题、简答题、论述题等部分组成，实行百分制。注：学生按要求完成平时作业，缺、旷课节数未达到“学生手册”规定的，允许参加期末考核。,试题类型,一、填空题 1、乳糖是由 和半乳糖以1,4糖苷键结合成的双糖。 2、 二、选择题 1、下列属于水溶性维生素的是（ ）。 A VE B VD C VK D VC 三、判断题 1、脂溶性维生素能在体内积聚，长期超量服用，易引起中毒。 2、 四、简述题 1、简述食品中水分的组成形式。 2、 五、论述题 1、结合专业发展，论述学习食品化学的目的意义。 2、,小论文（大作业） 结合专业，举例说明食品化学对烹饪科学

12、化发展的重要性 要求： （1）学习过程中，注意体会、理解。 （2）作为学年论文，题目自己拟定。 （3）文稿打印不小于1000字，课程结束之前交。 （4）计入期末总成绩。,第二章 水分和无机盐,一、 水分二、无机盐,第一节 水分 一、水的作用 二、水的结构 三、与食品有关的重要性质 四、食品中的水分存在状态 五、水分活度Aw,一、水在生物体内的作用,体内化学作用的介质 ；体内物质运输的载体；维持体温的载温体 ；体内摩擦的滑润剂 。,微波加热,蒸汽 （恒温、保型、 低温干燥）,冰和冷水 （降温、冷冻）,液态水 (传热、保温),热媒介功能,二、水的结构和缔合1.结构 （1）强极性分子HO 角形强极性

13、分子H （2）形成氢键许多水分子缔合成网状结构。,2.缔合：由简单分子借氢键结合成为复杂分子集团而不引起化学性质改变的过程。缔合n（H2O） （H2O）n 热量离解因此使得水具有高热容特点。,三、与食品有关的重要性质 1.密度水在4时的密度最大，为1，所以水冻结成冰时体积膨胀。故速冻（冰晶小）比缓冻食品解冻后品质好。,2.沸点水的沸点高，常压下为100，腐败菌、致病菌大部分被杀死；淀粉糊化、蛋白质适度变性等。,减压-沸点降低，常用于低温浓缩； 加压-沸点升高，常用于高压焖煮。 (增加一个大气压，沸点达到121123 ),3.水的热学性质比热（潜热）大，高的熔化热冷藏、冰镇食品；高的汽化热加热、

14、杀菌、蒸制。,4.水的介电常数高20时，为80.36很高 （大多数干物质微2.24.0），能促进电解质的电离。 理论上，物质含水量增加1，介电常数增加0.8。,5.溶解能力强无机物、小分子有机物、大分子有机物、甚至油脂都能溶解。,离子型化合物盐、味精等；非离子极性化合物糖、醇、醛等；高分子化合物蛋白质、多糖等；油脂乳化后也能溶解。,四、食品中的水分存在状态根据维系水的作用力不同分：氢键结合力结合水 毛细管力自由水 游离水截留水,1、结合水（束缚水）（ bound water ）是与食品中的蛋白质、淀粉、果胶、纤维素等成分中的活性基团以氢键结合而不能自由运动的水。处于束缚状态或结合状态，也称束缚

15、水。 注：比氢键更强的吸引力维系着的水也是结合水，如固体结晶水、强离子作用吸附水。,结合水以严格的比例与这些物质的分子相吸引，只有在高温（大于105）或化学试剂（强脱水剂）作用于原料时，才有可能逸出，一般干燥不能脱去。,活性基团： 一OH，一NH2，一C00H，CONH2等结合水的量与原料中的有机大分子的极性基团的数量有固定的关系。,食品中不同成分结合水的能力不同，大部分的结合水是和蛋白质、多糖等相结合。据测定，每100g蛋白质的持水力为50g左右，每100g淀粉的持水力在3040g之间。,极性基团不同，形成氢键的牢固程度也不同 结合水 半结合水,性质：（1）不易结冰和沸腾冰点在零度以下；沸点

16、高于100C。 （2）不能作为溶剂 （3）不能被微生物利用 （4）结合水对食品风味起重要作用,2、自由水（free water）以毛细管凝集状态（物理吸附）存在于细胞内或细胞间的水分 。可用简单加热的方法把它从食品中分离出来。,存在：,存在于食品微细结构中，如微毛细管、大毛细管、细胞、组织囊腔内等，是食品和生物组织、细胞中容易结冰也能溶解溶质的水，它们几乎具有水的全部性质，是食品中容易变化的部分。在食品中既可以以液体形式移动并结冰，也可以以蒸汽形式移动。烹饪加工中，如干制、涨发食品时，主要就是自由水在变化。,性质（与结合水对比，具纯水物理特性 ）：（1） 0C结冰和100 C 沸腾。（2）具有良好的化学与生物活性。（3）可被微生物利用。（4）干燥时容易去除。,