《食品化学绪论》PPT课件.ppt

2023/8/3,1,食品化学 Food Chemistry邵秀芝,2023/8/3,2,第一章 绪论 Introduction,2023/8/3,3,教学目的与要求,1.了解食品、食品化学、食品科学的概念、食品化学的发展简史、研究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安全性的影响。3.熟悉食品化学的一般研究方法。,第一章 绪论,2023/8/3,4,本章主要内容第一节 食品化学的定义第二节 食品化学的历史第三节 食品化学在食品科学中的作用和地位第四节 食品化学的研究方法第五节 食品化学的发展前景和研究方向,第一章 绪论,2023/8/3,5,第一节 食品化学的定义,一、食品的组成食物（foodstuff)：为维持正常生活机能而经口摄入体内的含有营养素的物料统称为食物。食品（food）：经特定方式加工后供人类食用的食物称食品。,第一章 绪论,2023/8/3,6,营养素（nutriment）:按化学性质可分为6大类：蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素、水。近来把膳食纤维(dietary fiber)称为第七类营养素。可食的非营养成分：如色素、风味物质等。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,7,食品的主要质量特性：色泽风味质构营养价值安全性等,2023/8/3,8,二、食品化学的定义是从化学角度和分子水平上研究食品（包括食品原料）的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及他们在生产、加工、储藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,9,它阐明了食品的组成、性质、结构和功能，以及食品成分在储藏、加工过程中的化学和生物化学变化，为改善食品品质、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奠定了理论基础的学科。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,10,三、食品化学研究的内容组成：成分。特性：包括结构与性质。变化：物理、化学和生物化学的变化，以及食品成分的结构、性质和变化对食品质量、加工性能和食品安全性的影响等。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,11,具体研究内容：成分反应反应动力学反应机理,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,12,四、食品化学研究的范畴,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。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,13,根据研究内容的物质分类：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；食品色素化学；食品毒物化学；食品保健成分化学等。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,14,五、与其他学科的关系与化学、生物化学、生理化学、植物学、动物学、预防医学、临床医学、食品营养学、食品安全、高分子化学、环境化学、毒理学和分子生物学有密切关系。食品化学家依赖上述这些学科的知识有效地研究和控制作为人类食品来源的生物物质。与食品生物化学有共同点，但兴趣不同。,第一章 绪论,第一节食品化学概述,2023/8/3,15,第二节 食品化学的历史,食品化学是20世纪初成为一门独立学科。其历史一直与没有详尽文献记载的农业化学的历史紧密联系在一起。,第一章 绪论,2023/8/3,16,作为一门学科的出现可追溯到18-19世纪。起源可追溯到远古时代（中世纪）最早记录始于18世纪末期 20世纪才成为一门独立的学科,第一章 绪论,第二节食品化学的历史,2023/8/3,17,17801850年期间：瑞典药物学家 Carl Wilhelm Scheele（1742-1786）,第一章 绪论,第二节食品化学的历史,2023/8/3,18,法国化学家Antoine Laurent Lavoisier(1743-1794年，51年)首先测定了乙酸的元素成分。法国化学家Theodore de Sausure（1767-1845）用灰化的方法测定植物中矿物质含量，并首先精确地完成了乙醇的化学分析。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,19,法国化学家Michel Fugene Chevreul(1786-1889)是有机物质分析的先驱，他在动物脂肪成分上所作的经典研究导致了硬脂酸和油酸的发现和命名。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,20,Justus Vonliebig：在1882年将食品分类为含氮的（植物纤维蛋白、白蛋白、酪蛋白以及动物的肉和血）和不含氮的（脂肪、碳水化合物和含酒精饮料）。于1847年出版了第一本有关食品化学方面的书食品化学的研究。他的研究成果之一是研究醋的发酵并证明乙醛是乙醇和醋酸之间的中间产物。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,21,与食品化学发展相平行的是出现严重和普遍的食品掺杂现象。19世纪早期有意掺假，很严重。1920年以后有法规、检测手段。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,22,19世纪早期，掺假的严重性推动了食品化学的发展。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,23,1860年德国的W.Hanneberg和F.Stohman发明了一种用来常规测定食品中主要成分的方法。,第一章 绪论,第二节食品化学的历史,2023/8/3,24,20世纪前半期,已发现了大部分基本的食用物质,并对他们的性质作了鉴定,这些物质是维生素、矿物质、脂肪酸和一些氨基酸。直到20世纪初，食品化学学科建立的时机才成熟。,第一章 绪论,第二节食品化学的历史,2023/8/3,25,到了二十世纪3050年代，具有世界影响的 J.Food Agric，J.Food Sci，J.Agric.Food Chem和Food Chem.等杂志的相继创立，标志着食品化学的正式建立。,第一章 绪论,第二节食品化学的历史,2023/8/3,26,20世纪90年代后，食品化学向反应机理、风味物结构和性质、特殊营养成分的结构和功能性质、食品材料的改性、食品现代快速分析方法、高新分离技术、未来食品包装技术、新食源、新工艺、新添加剂等现代化贮藏保鲜技术和生理生化研究方向发展。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,27,食品工业的发展推动了食品化学的发展。现代科技的发展，如分离技术、色谱、光谱分析技术等的发展，提供了新的研究方法和手段。食品化学处于不断的发展过程中。,第二节食品化学的历史,第一章 绪论,2023/8/3,28,第三节 食品化学在食品科学中的作用和地位,一、食品科学的含义食品科学是一门以生物学、化学和工程学为主要基础的综合科学。,第一章 绪论,2023/8/3,29,把食品科学应用于食品加工和保藏的实际就是食品工艺（食品技术）。,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,2023/8/3,30,二、食品体系食品科学集中关注食品体系的科学方面。食品体系（从成分上）：由无机和有机成分构成。,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,2023/8/3,31,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,基本营养素,2023/8/3,32,三、食品科学的分支食品化学：食品组分的化学和物理化学性质，加工、保藏中的变化及其分析化学。物理食品学：食品体系的流变和物理性质 结构食品学：食品体系的微观和宏观结构环境食品学：食品微生物学，食品保护，包括卫生和包装。食品加工学：通过物理、化学和微生物方法实现食品转化、制作和保藏的原理。,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,2023/8/3,33,四、食品化学的重要性是食品科学学科中发展很快的一个领域，涉及范围最广。它的内容还包括食品毒理学、食品营养化学以及食品营养价值和毒物的生物检验技术；还涉及味觉和嗅觉原理。,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,2023/8/3,34,了解食品化学原理和掌握食品化学技术是从事食品科技工作必不可少的条件之一。,第一章 绪论,第三节 在食品科学中的地位,2023/8/3,35,第四节 食品化学的研究方法,食品是多种组分构成的体系，其主要质量特征是颜色、风味、质构、营养价值、安全性等。,第一章 绪论,2023/8/3,36,一、研究的基本方法确定重要特性；确定反应；综合上述两点，确定关键的化学和生化反应是如何影响质量和安全的，并将这些知识应用于食品配制、加工、贮藏过程中。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,37,二、具体研究方法1.食品的品质和安全性,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,38,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,39,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,40,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,41,2.主要的化学和生化反应,许多化学和生化反应会导致食品变质或损害食品的安全，较重要的反应是：非酶褐变酶促褐变脂类水解和氧化蛋白质变性、交联、水解低聚糖和多糖的水解、多糖的合成、糖酵解天然色素的降解等。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,42,3.各类反应对食品质量和营养安全性的影响,各类反应中有些是有利的，有些是不利的：如：脂类水解会形成不良风味；脂类氧化会破坏营养成分。面包的颜色需要发生非酶褐变；果脯需要发生酶促褐变。水果和蔬菜则需要防止酶促褐变。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,43,食品加工和保藏中主要成分之间的相互作用可用图1-1说明。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,44,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,45,表1-4,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,46,4.反应动力学,各种化学和生化变化与温度、时间、dT/dt、pH、产品成分、水分活度、反应速度等有关。温度：可用Arrhenius关系式或 k=Ae-E/RT 表示。温度过高或过低会偏离这个关系。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,47,时间：随温度而变化，可与温度一起考虑。pH：会影响许多化学反应和酶催化反应的速度。加工产品的组成：决定了参与化学变化的反应物。水分活度：在酶反应、脂类氧化、非酶褐变、蔗糖水解、色素降解等中起着重要作用。,第一章 绪论,第四节 研究方法,2023/8/3,48,第五节 食品化学的发展前景和研究方向,第一章 绪论,2023/8/3,49,一、发展前景采用生物技术和现代化工业技术改变食品的成分、结构与营养性，从分子水平上对功能食品中的功能因子所具有的生理活性及保健作用进行深入研究，将使今后的食品化学理论和应用产生新的突破和飞跃。,第一章 绪论,第五节 研究方向,2023/8/3,50,二、研究方向1.高新技术在食品工业中的应用微胶囊技术、膜分离、超临界、高压灭菌、微波、超微粉碎、复合包装材料等 2.新型食品材料的研究植物、动物和微生物资源。提取多酚类、天然色素、免疫球蛋白、优质蛋白资源等,第一章 绪论,第五节 研究方向,2023/8/3,51,3.现有食品材料功能的改良改性淀粉、改性蛋白质、改性脂肪等。4.食物成分的生理功能研究运用现代科学与技术手段对功能性有效成分的含量、结构、生理活性、保健作用、提取方法及应用加以深入研究，强化食品开发的科学性。如功能保健食品地开发。,第一章 绪论,第五节 研究方向,2023/8/3,52,5.研究不同原料和食品的组成、性质、加工中的变化依然是今后的主要的课题。6.食品添加剂的开发、生产、应用7.快速分析和检验方法或技术,第一章 绪论,第五节 研究方向,2023/8/3,53,第一章 作业,1-1 试叙食品加工中发生的主要化学变化对食品品质和安全性有何影响？,2023/8/3,54,THE END,