食品化學 江西农业大学食品科学与工程学院王 文 君z绪论z水(水分活度测定)z碳水化合物(美拉德反应)z脂质z蛋白质z维生素和矿物质z酶(酶促反应影响因素)z食品的风味物质 讲授内容课程性质:必修课总学时数:45 其中:课堂讲授36学时,实验9学时参考书: Owen R. Fennema. Food Chemistry. 3rd Edition,1996 王璋等.食品化学.轻工业出版社,2001 阚建全.食品化学.中国农业大学出版社,2004 韩雅珊.食品化学.北京农业大学出版社,1992教学目的和要求1、了解化学的概念、发展简史和食品化学研究的内容以及食品化学在食品工业技术发展中的重要作用;2、掌握食品中主要的化学变化以及对食品品质和食品安全性的影响;3、熟悉食品化学的一般研究方法J食品化学的概念J发展过程J理论体系特点J学习方法绪 论什么是化学?举出几个生活当中食品发生化学变化的例子是研究食品中的化学变化与食品质量相关性的科学,是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门学科即从化学角度的分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性以及它们在生产、加工、贮藏、运销过程中的变化以及对食品品质和安全性的影响也可以理解为:是研究食品在加工、贮藏、运输,果蔬的采后以及动物宰后所发生的化学和物理的变化,并采取相应措施进行预防和控制以保证食品质量的一门学科。
与生物化学的区别与联系食品化学的概念n根据定义:n根据研究对象n根据研究内容几个概念n食物:是指含有营养素的可食性物料n营养素:是指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质,可分为6大类n食品:经过加工的食物通常也泛指一切食物为食品食品的化学组成天然成分无机成分水矿物质有机成分蛋白质碳水化合物脂类化合物维生素色素、呈香、呈味物质激素有毒物质非天然成分食品添加剂污染物质天然来源的食品添加剂人工合成的食品添加剂环境污染物质加工过程中不可避免的污染物质基本营养素研究内容和范畴n主要研究内容: 基础础食品中的主要成分和重要成分 主线主要成分和重要成分在加工与贮藏条件下的理化特性和化学反应 目的根据加工与贮藏中的变化规律建立理论体系,控制和提高质量具体研究内容 确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要性质; 食品贮藏加工中可能发生的各种化学、生物化学变化; 上述变化中影响食品和其安全性的主要因素; 研究化学反应的动力学和环境因素的影响 研究食品加工储藏的新技术,进而开发新产品和新有食品资源天然产物特征成分的分离与分析阶段:主要依赖于基础化学学科的发展;在农业化学发展的过程中不断充实;生物化学的发展推动了食品化学的发展;关注人类自身营养,强调食品的功能作用,食品化学将更系统,更深入地的发展发展过程(四个阶段)核心是探讨在食品的生产、贮藏和加工过程中如何提高和保证食品的质量着眼于三个层面的问题明确食品的品质特性;分析影响食品质量的化学成分和化学反应;找出影响食品质量的主要反应的控制条件。
食品化学的理论体系特点食品的品质特性u食品的品质特性可分为一般属性和最重要的属性,其中一般特性可归结为有:色泽、风味、质构和营养价值u最重要的属性则是安全性安全性u安全性是首要的,安全的食品严格来说是指“食品在食用时完全无有害物质和无微生物的污染”u但实践中难以按这一要求操作,主要是因为:l物质的有害性不是绝对的,食品中有些物质低剂量时是无害的,浓度超过一定值时产生危害;l不同人群对食品的敏感性不同;l有害食品对人的毒害作用有急性和慢性的,有短时间内可以感觉到的和不易感觉到的u因此食品安全的可操作性定义是:l食品被食用后,在一定时间内对人体不产生可观察到的毒害l 质构:它包括了食品的质地(软、硬)、形状、形态不同的食品,其质构方面的要求也不同,如口香糖要有韧性,饼干需要有脆性等l 色泽:是食品中各类有色物质赋予食品的外在特征,是消费者评价食品新鲜度的重要感官指标l 风味:包括香和味两方面香是食品中挥发性成分刺激人的嗅觉器官产生的效果;而味则是非挥发性成分作用于人的味觉器官产生效果l 营养价值:一般属性色泽安全性质构风味营养价值影响食品品质特性的化学反应食品中主要成分的反应Lipid氧、常温或加热过氧化物P氧化氧化P催化Carbohydrate加热、强碱、强酸活性羰基化合物色素风味物质维生素变味变色质构变化营养损失Protein中等水分活度、室温或高温图1.1 几种主要食品成分的化学变化及相互关系变化导致属性改变的类型失去溶解性、持水力生成呈味物质有色物质发生变化营养物质发生变化功能性物质发生变化产生或钝化毒物质地变硬或变软产生酸味、焦味、异味或芳香味、美味颜色产生或消失营养价值降低或生物利用性改变功能改变安全性改变表1.1 食品中物质的变化可能对食品属性产生的影响食品成分变化可能对食品加工特性及品质产生的影响 反应类 型 产生的效果非酶褐变酶促褐变氧化水解金属反应脂类异构化脂类环 化脂类聚合蛋白质变 性蛋白质交联糖酶解焙烤食品表皮成色切开的水果迅速变色脂肪产生异味、维生素降解、色素褪色、蛋白营养丧失脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素等降解促使氧化反应发 生,改变食品颜色脂类分子结构及生物学功能发生变化脂肪酸结构改变深锅油炸中油起泡沫卵清凝固、酶失活在碱性条件下加工蛋白质使营养降低宰后动物组织 和采后植物组织 的无氧呼吸表1.2 改变食品品质的一些反应及产生的效果初期变化二次变化所产生的影响脂类水解多糖水解脂类氧化水果破碎绿色蔬菜加热肌肉组织加热脂类异构化游离脂肪酸与蛋白质反应糖与蛋白质反应氧化产物与其他成分反应酶解、氧化反应物质流失蛋白质变性凝聚、酶失活异构化产物进一步聚合质地、风味、营养价值改变质地、风味、颜色、营养改变除上变化外还可能产生毒物质地、风味、颜色、营养改变质地、风味、颜色、营养改变质地、风味、颜色、营养改变油炸过度时起泡沫,油脂的营养价值降低表1.3 食品可能发生的二次变化及其产生的影响图1.2 食品贮藏、加工中的化学变化类型和影响因素食品原料及食品在加工储藏中的变化及影响因素 食品化学与食品科学研究和发展的关系图1.3 食品化学和食品科学诸研究领域的关系食品化学在食品科学中的地位及在食品工业技术发展中的作用可以促使食品科学工作这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;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;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;可以促使食品工业加速利用生物工程技术和各种先进的加工技术,促进食品工业更新换代;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。
食品化学对食品科学研究及发展的意义:化学反应的发生都需要一定的条件,掌握这些条件对于调控反应速度具有重要的意义食品在加工、贮藏过程中影响化学反应速率的条件主要有:温度、时间、温变率、pH、产品的成分、气相的成分和水分活度至于它们是如何影响食品的品质属性会在以后的章节中讲解食品化学反应的控制条件n食品化学的学习方法掌握食品中主要化学成分的食用特点和基本化学特点;应注意了解常见食品的特点,特别是它们的化学组成和突出的营养素联系生活中的一些实例n思考题:食品化学的概念什么是食品安全,出现不安全食品的因素有哪些?食品的品质属性有哪些?食品中主要成分的反应具有哪些基本规律?下列食品成分发生自动氧化的由快至慢的顺序是怎样的? 1. 碳水化合物 2. 蛋白质 3 脂质。