食品化学

同时在20世纪30-50年代，具有世 界影响的《J . Food Agri.》、《 J . Food Sci.》、《 J . Agri. Food Chem.》、《 Food Chem.》等杂志的 相继创立，标志着食品化学作为一门学 科的正式建立。
权威性的食品化学教课书应首推美国 O.R.Fennema主编的《Food Chemistry》 和 德国的H. D. Belitz主编的《Food chemistry》，已出版多版并在全世界广流 传。
第三阶段 现代食品化学（20世纪90年代以后）
色谱和色质联用等现代分析技术的 出现，以及结构化学理论的发展，使食品 化学在理论和应用研究方面部获得显著的 进展。 如研究食品在贮藏加工过程中各种化 学或生物化学的反应历程和机理，食品各 组分的性质、结构和功能，以及食品贮藏 加工新技术、新产品的开发，食品资源的 利用。这些都为食品科学技术和食品工业 的发展创造了有利条件。
食品化学的研究方法区别于一般化学 的研究方法是把食品的化学组成、理化性 质及变化的研究同食品的品质和安全性研 究联系起来。
因此，从实验设计开始，食品化学的研 究就带有揭示食品品质或安全性变化的目 的，并且把实际的食品物质系统和主要食 品加工工艺条件作为实验设计的重要依据。
由于食品是一个非常复杂的物质系统， 在食品的配制、加工和贮藏过程中将发生 许多复杂的变化，因此为了分析和综合有 一个清晰的背景，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。
目录
第一章 绪论 第二章 水 第三章 碳水化合物 第四章 脂类 第五章 蛋白质 第六章 维生素和矿物质 第七章 色素和着色剂 第八章 风味化学（滋味和呈味物质 ） 第九章 风味化学（香气和呈香物质 ） 第十章 食品添加剂
第一章 绪论
Chapter 1 Introduction
当我们看见猪排和土豆泥的时候， 他们看见的则是一团蛋白质在特定 温度下凝结在淀粉和脂肪旁边。
1.4 食品化学的研究内容
The Content of Food Chemistry
（2）揭示食品在加工、贮藏中发生的化 学变化，研究食品贮藏、加工新技术。
（3）确定影响食品卫生安全性的因素。 ������ （4）研究化学反应的动力学行为和环境 因素影响
1.5 食品化学研究方法
Approach to the Study of Food Chemistry
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 糖降解
表1-3 食品储藏或加工中变化的因果关系
初期变化 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 二次变化 游离脂肪酸与蛋白质反应 糖与蛋白质反应 氧化产物与许多其他成分 反应 影 响 质地、风味、营养价值 质地、风味、颜色、营 养价值 质地、风味、颜色、营 养价值、毒物产生
表1-1 在食品加工或储藏中可能发生的变化分类
属 质 风 颜 性 地 味 色 变 化
失去溶解性、失去持水性、质地变坚韧、质地 柔软 出现酸败、出现焦味、出现异味、出现美味和 芳香 褐变（暗色）、漂白（褪色）、出现异常颜色、 出现诱人色彩 蛋白质、脂类、维生素和矿物质的降解或损失 及生物利用改变 产生毒物、钝化毒物、产生有调节生理机能作 用的物质
Food Chemistry
文经学院
食品与生物工程系
主讲教师：姜齐永
课程基本情况
Food Chemistry （48学时 /3.0学分）
教材 ：Textbook Series for 21st century 《食品化学》阚建全主编 中国农业大学出版社 2002
参考书目：
1、《食品化学》 谢笔钧主编 科学出版社 2005
法国化学家拉瓦锡（Antoine Larent Lavoisier，17431794）第一个测定了乙醇的元素组成 (1784年)，并发表 了第一篇关于水果中含有机酸的论文。 法国化学家尼科拉斯（Nicolas 1767-1845） 用灰化的方法测定了植物中的矿物质含量；首先完 成了乙醇的精确化学分析，并研究了植物在呼吸期间氧 气和二氧化碳的变化。 法国化学家盖-吕萨克（Gay-Lussac）和泰纳尔 Thenard发明了在干燥植物物质中定量测定C、N、H的 第一个方法。
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。
食品化学的分支：
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。
（ 1743-1794）������ 舍雷（C. W. Scheele，Sweden）
（1742-1786)������
尼科拉斯（Nicolas，France， （1767-1845）������
李比希（J. V. Liebig，Germany）
（1803-1873）������ 谢福瑞（M. E. Chevreul，France） （ 1786-1889）
法国化学家谢福瑞
法国化学家谢福瑞（Cheveraul， 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机分析方法。
英国化学家戴维
英国化学家戴维（ Davy，1778～1829）在 1807与1808年分离出元素钾、钠、钡、铝、钙和 镁。他对农业和食品化学方面的贡献大都是通过 他在农业化学方面的著作提供的，其中的第一个 版本（1813年）是《农业化学原理》，曾作为农 业部的一门课程。
食品化学：
用化学的理论和方法研究食品本质的科学， 它通过食品营养价值、安全性和感官特征的研究， 阐明食品的组成、性质、结构和功能以及食品成 分在贮藏、加工和运输过程中可能发生的化学、 物理变化和生物化学变化的科学。
目的：在工艺改进，质量控制，新资源开发，综合利用等 方面提供理论指导。
食品化学的分支：
第二阶段 近代食品化学（ 20世纪～90年代）
到二十世纪，食品工业有了较快的发 展，特别是在欧美等工业发达国家。更加 注重自身健康，大部分食品的物质组成已 探明，更加注重微量营养成分的研究，包 括添加剂和农药等对食品安全的影响。
各行各业创立了自身的化学基础，如粮 油化学、水产化学、乳品化学、风味化学 等，为系统的食品化学学科的建立奠定了 坚实的基础。
The History of Food Chemistry •食品化学起源于何时难以从历史记载中 找到答案������
•食品化学在二十世纪初逐步成为一门独 立的学科������
•食品化学作为科学加以研究应追溯到十 八世纪
与食品化学发展相关的科学家
拉瓦锡（A. L. Lavoisier， France）
一般的研究方法为：
①确定代表优质食品特征的相关性质 → ②找出影响这些食品质量与安全的 化学与生物化学反应 → ③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 → ④将这些知识应用于 食品加工与贮藏过程中。
食品化学的实验应包括理化实验和感官实 验。 理化实验：主要是对食品进行成分分析和 结构分析，即分析实验物质系统中的营养 成分、有害成分、色素和风味物的存在、 分解、生成量和性质及其化学结构；
营养价值 安全性
表1-2
反应类型 非酶褐变 酶促褐变 氧 水 化 解
改变食品品质的一些化学反应和生物化学反应
例 焙烤食品表皮成色 切开的水果迅速褐变 脂肪产生异味、维生素降解、色素褪色、蛋白质营养损 失 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素降解 与花青素作用改变颜色、叶绿素脱镁、自动氧化催化剂 顺→反异构化、不共轭脂→共轭脂 产生单环脂肪酸 深锅油炸中油起沫 卵清凝固、酶失活 在碱性条件下加工蛋白质使营养性降低 宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸 子
Contents
1.1 食品化学的概念
1.2 食品化学与其他学科的关系
1.3 食品化学的发展史
1.4 食品化学的研究内容
1.5 食品化学的研究方法
1.6 食品加工贮藏过程中的主要化学变化 1.7 食品化学在食品工业技术发展中的作用 1.8 食品化学的发展前景
1.1
食品化学的概念
食品：经特定方式加工后供人类食用的食物。 食物：可供人类食用的含营养素的物料统称为食物。 营养素：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。目前已知的有40～50种人体必需 的营养素，从化学性质分为6大类，即蛋白质、脂 肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水，目前也有 人提出将膳食纤维列为第七类营养素。 化学：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。
食品风味化学：研究食品风味的形成、消 失及食品风味成分的化学。
1.2 食品化学与相关学科的关系
The Relationship between Food Chemistry and Other Courses
食品化学专业基础课
•化学 •生物化学 •植物学 •动物学 •分子生物学 等
1.3
食品化学发展史
感官实验：是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。
1.6 食品加工贮藏过程中的主要化学变化
食品从原料生产，经过储藏、运 转、加工到产品销售，每一过程无不 涉及到化学变化。对这些变化的研究 及控制构成了食品化学研究的核心内 容。 表1-1到表1-4厄要给出了发生在 食品中的重要反应的类别、条件及其 造成的品质变化。
表1-4
第一阶段 早期食品化学 （20世纪以前）
天然动植物特征成分分离和分析阶段
瑞典药剂师舍雷（Carl Wilhelm Scheele，1742～ 1786）是有史以来最伟大的化学家之一。 他曾发现了氯、丙三醇和氧；分离和研究了乳酸的 性质(1780年)；设计了一个利用加热保存醋的方法(1782 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(1785年)。 他并且检验了20种普通水果中的柠檬酸，苹果酸和 酒石酸。他从植物和动物材料中分离各种新化合物的工 作被认为是在农业和食品化学方面精密分析研究的开端。
细胞打破、酶释放、氧气 质地、风味、颜色、营 进入 养价值 细胞壁和膜的完整性破坏、 质地、风味、颜色、营 酶释放、酶失活 养价值 蛋白质变性凝聚、酶失活 质地、风味、颜色、营 养价值 油炸过度时起泡沫，降 低油脂的营养价值
脂类的顺反异构化 在深锅油炸中热聚合
图1
主要食品成分的化学变化和相互联系
活泼的羰基化合物和过氧化物是极重要的反应中间产物。 它们来自脂类、碳水化合物和蛋白质的化学变化，自身又引 起色素、维生素和风味物质变化，结果导致了食品品质的多 种变化。
2、《食品ຫໍສະໝຸດ Baidu学》 王
璋等编
中国轻工出版社 2002
化学工业出版社 2007
3、《食品化学》 汪东风主编
4、《 食品化学》 Owen R. Fennema 主编，王璋等译 2003
5、 《 Food Chemistry》, Owen R. Fennema 3rd Edition, 1996（美国）
6、 《 Food chemistry》，H. D. Belitz主编（德国）
德国化学家李比希（Liebig）
德国化学家李比希（Liebig） 提出将食品分 为含氮的(植物蛋白质，酪蛋白等）和不含氮的 （脂肪、碳水化合物等），并与1847年出版了 《食品化学的研究》，这是第一本有关食品化学 方面的书，此时仍未建立食品化学学科。
在18世纪，食品掺假事件在欧洲时有发生， 迫切要求有关部门建立可靠的食品检验方法， 这无疑对普通分析化学和食品检验方法的发展 起了很大的促进作用。 因此，在1820～1850年期间，化学和食品 化学开始在欧洲占据重要地位。在许多大学中 建立了化学研究实验室和创立了新的化学研究 杂志，推动了化学和食品化学的发展。从此， 食品化学发展的步伐更快。