食品科学及其发展

第一章食品科学及其发展

第一节食品科学的概念及其研究的内容

吃是一切动物的本能，人亦具有这一本能，自从人类第一次在地球上出现，就同饮食紧密地结合在一起，“民以食为天”说明对人类来说食品比阳光雨露还要重要，没有食品就没有人类。食品科学是研究人们的吃与喝的一门学问，食品科学可以定义为将基础科学和工程学的理论用于研究食品基本的物理、化学和生物化学性质以及食品加工原理的一门学问。食品工艺学则是应用食品科学原理来从事食品的选择、保藏、加工、包装及销售，它影响消费安全、营养和食品卫生。由此可见，食品科学是一门涉及范围很广的学科。由于食品与人直接相关，有的食品科学家还对食品选择的心理学发生兴趣，对食品的感官品质进行研究。

食品科学家是围绕食品这一主题开展活动的，其主要研究方向有食品原料、食品营养、食品卫生、食品机械、食品加工、食品保藏、食品感官、食品运输、食品销售、食品消费、食品文化、食品心理、生产监控和质量标准等，食品科学研究的内容涉及食品领域内技术和科学的各个方面。

第二节食品科学的任务

食品科学涵盖食物资源的生产、经营、工艺、配方、零售、消费的全过程，甚至还包括文化宗教、心理状态等因素。食品科学的主要任务在于提高人民的健康水平，为开创新食品奠定理论基础，保证食品的安全与卫生，推动食品法规与标准化建设。

一、提高人民的健康水平

据估计，现在世界上大约还有20亿人口仍然食不果腹，每天约有4万人因得不到足够的食物、蛋白质或其他营养素而丧失生命。儿童营养不良导致恶性营养障碍症，蛋白质—热能缺乏导致消瘦症，在发展中国家司空见惯。奶粉是供应人所需的蛋白质和热能的优质食品，但由于价格昂贵，发展中国家的食品科学家只能把杂鱼制备成“鱼粉”，作为易消化的便宜蛋白质源，或者用玉米、高粱、大豆、棉籽分离蛋白质等混合制成有较高蛋白质含量(28%)的食品。中、南美洲贫穷国家利用当地生产的低价值食物资源开发出营养较全面的食品。

上世纪七十年代以前，我国仍然处于贫困状态，人民生活水平低下，许多地区温饱问题十分严重。二十世纪七十年代后期，随着我国政治体制的改革，国民经济有了快速发展，粮食总产量大幅度提高，1997年突破了年产5亿吨大关，人均粮食占有量达到了400kg，大大高出世界人均消费量的263kg，果品蔬菜种类和产量也急剧增加，人民的生活水平有了较大的提高，中国居民的食物与营养结构发生了很大的变化，居民的膳食结构已经从温饱型向小康型转化。但从近二十年的发展状况来看，前景并不乐观。城市居民，特别是北京、上海、广州等物质丰富、平均收入较高的城市居民，出现了肥胖、高血脂等营养过剩的富贵病，而贫穷的农村地区，营养不良、缺铁性贫血症等疾病仍然十分严重。研

究和解决贫穷和富裕带来的疾病，是食品科学家们的主要任务。

表1-1 我国主要农产品产量单位：万吨

年份粮食作

物总产

量

谷物稻谷小麦玉米大豆

油

料总

产量

棉

花总

产量

甘

蔗总

产量

甜

菜总

产量

水果

总产量

1983 38 728 0 16

887

8 139 6 821 976 1 055 464 3 114 918 949

1985 37 911 0 16

857

8 581 6 383 1 050 1 578 415 5 155 892 1 164

1990 44 624 0 18

933

9 823 9 682 1 100 1 613 451 5 762 1 453 1 874

1995 46 662 41

612

18

523

10 221 11 199 1 350 2 250 477 6 542 1 398 4 215

2000 46 218 40

522

18

791

9 964 10 600 1 541 2 955 442 6 828 807 6 225

2003 43 070 37

429

16

066

8 649 11 583 1 539 2 811 486 9 024 618 14517

注：2003年水果总产量含瓜果类产量。

表1-2 我国按人口平均的主要农产品产量单位：kg/人年份粮食棉花油料糖料水产品水果牛奶禽蛋茶叶1952 288.1 2.3 7.4 13.4 2.9 4.3 0.14 1962 240.3 1.1 3.0 5.7 3.4 4.1 0.11 1975 310.5 2.6 4.9 20.9 4.8 5.9 1.0 0.23 1980 326.7 2.8 7.8 29.7 4.6 6.9 1.2 0.31 1985 360.7 3.9 15.0 57.5 6.7 11.1 2.4 5.1 0.41 1990 393.1 4.0 14.2 63.6 10.9 16.5 3.7 7.0 0.48 1995 378.4 3.8 17.6 63.4 20.9 32.0 4.6 13.1 0.49 2000 366.1 3.5 23.4 60.5 33.9 49.3 6.6 17.8 0.54 2003 334.3 3.8 21.8 74.8 36.5 112.7 13.6 20.2 0.60

注：按年平均人口计算。

2003年底，我国总人口达到12.9亿，如果继续稳定低生育水平，2010年我国人口可达13.6亿，2020年达到14.3亿，2032年有望实现人口零增长，届时人口将达到14.5亿，2032年以后人口总量将出现平稳减少的趋势，2050年减少到13.8亿，所以只要实行计划生育，人口不会给我国人民生活带来严重问题。

食品对人体健康的重要性表现在三个方面，营养功能、感官风味功能和生理调节功能。生理调节功能是指食品中某些成分具有保护机体、调节生理节律、增强免疫能力和预防疾病、促进健康的能力。1996年3月我国卫生部颁发了保健食品管理办法，1997年我国国家质量技术监督局发布了保健(功能)食品通用标准(GB16740-1997)，至1998年6月卫生部批准的保健食品共计1424种，其中国产1287种，进口137种，按功能分为调节血脂、调节免疫、抗氧化、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抑制肿瘤、调节血糖、减肥、改善睡眠、增强记忆、抗突变、促进生长发育、抗辐射、改善肠胃功能、改善营养性贫血、调节血压等产品。食品功能化学是研究功能食品的化学组成和化学变化的一门学科，一旦进入分子水平，必将应用分子生物学的理论和方法，在分子水平上研究营养学和基因表达之间的关系，将从根本上改变营养流行病学、肿瘤学的面貌，人类将通过合理营养来控制和延迟遗传疾病，医生将用基因药物和基因疗法来治疗疾病。

表1-3 中国居民食物与营养结构的变化

项目1978年1984年2000年

粮食(kg) 食用植物油(kg) 食糖(kg) 蔬菜(kg) 水果(kg) 肉类(kg) 蛋类(kg) 鱼类(kg) 奶类(kg) 163.50

1.63

2.49

140.00

6.60

8.18

1.67

3.30

1.00

216.20

4.70

4.88

143.00

9.30

15.60

3.91

4.36

2.38

183.20

9.00

6.00

120.00

18.00

24.00

12.00

9.00

9.00

蛋白质(kg) 脂肪(kg) 45.20

27.80

66.60

51.40

72.70

71.60

表1-4 我国城乡居民家庭人均食品消费量比较单位：kg/人