食品化学研究与应用的现状及前景展望

吉林农业大学食品化学进展课程论文题目名称:食品化学研究与应用的现状及前景展望学生姓名：黄磊院系：食品科学与工程学院专业年级：2016级农产品加工及贮藏工程指导教师：陈晓平职称：教授2016年12月1日食品化学研究与应用的现状及前景展望专业：农产品加工及贮藏工程班级：10班姓名：黄磊学号：20160496摘要：本文在阐述“食品化学”的定义的基础上，说明食品化学在食品安全、在食品添加剂方面的开发利用及安全使用、食用产品加工质量、食品资源的综合利用中的作用，以及应用和展望，论述了食品化学对人类健康的重要性。关键词:食品化学；添加剂；风味Abstract:BasedonthedescriptionofthedefinitionofFoodChemistry,indicatingthattheeffectoffoodchemistryinthecomprehensiveutilizationofthedevelopmentandutilizationoffoodsafetyinfoodadditivesandsafeuse,edibleproductsqualityandfoodresourcesin,anddiscussestheapplicationandProspectoffoodchemistryanditsimportancetohumanhealth.Keywords:FoodChemistry;additive;flavor当今世界，人人都在从不同的角度关心食品。经济不发达地区（或云尚未解决温饱的地区），人们所关心的问题是能得到足够数量和种类的营养素。在经济发达地区，已有丰富的食品供应，而且许多农副产品通过深度加工以及加入化学物质后，改变成丰富多彩的各式食品。“食品化学”是从化学的角度出发，将食品所涉及到的化学知识系统化而形成的一门新兴的学科分支，是研究食品的化学组成及其理化性质的科学[1]。其内容包括食品的营养成分、有害成分、食品的色、香、味，食品的酶化学，食品中成分的理化性质及它们在生产、加工、贮藏、鉴定和利用过程中的变化机理及研究方法。食物中供人体正常功能所必须的成分和能量的物质称为营养物质。含有营养成分的物料统称为食物。经过加工的食物也称食品，故通常也泛指一切食物为食品。食品是人类赖以生存和发展的物质基础，而食品工业的发展对于改善人们的生活结构、方便人们的生活、提高人民体质具有重要意义。1.食品化学与食品安全安全性是任何人选择食品都最关心的问题，也就是说，任何食品在消费时不能有任何有害的化学物质或细菌的污染。食品变质后或发生不良变化后，其质构、风味、颜色和营养价值都会发生变化，乃至产生毒素。前几项凭直觉容易察觉，而后两项则只能通过化学方法才能检测到。通过化学分析手段，对有毒成分的了解，促使人们采取许多控制措施，以便尽可能地减少因消费食品或在加工中加入的物质而可能引起对健康的危害[2]。为改善营养价值，保持新鲜度，创造某些期望的感官性质或有助于加工，而加入到食品中的一种或数种化学物质（即食品添加剂）。目前，世界上使用的添加剂多达到2000种以上，其中许多是有毒的，必须通过测定，监测其食用的安全性。亚硝酸盐和—N—亚硝基化合物用作食品保鲜剂和着色剂也有很长的历史，主要是用于肉类（火腿）和鱼类食品，这两种试剂都有可能产生具有强致癌作用的亚硝胺。作为稳定剂、增稠剂和胶凝剂的角叉胶与溃疡性结肠炎及胃肠道其它组织的变化有关。为保证人类饮食安全和身体健康，通过化学家、生物学家、微生物学家、病理学家和流行病学家共同研究，才能作进一步的识别和解释，同时制订相应的管理措施。进行食品的加工和贮藏，食品化学家起着关键的作用2.食品化学与食品添加剂开发和安全利用我国有关食品添加剂标准包括使用标准、产品标准和检测方法三类标准。《食品添加剂使用标准》(GB2760)和《食品营养强化剂使用标准》(GB14880)是我国食品添加剂使用中必须遵守的两个基础标准。《食品添加剂使用标准》(GB2760)规定了我国食品添加剂的定义、范畴、允许使用的食品添加剂品种、使用范围、使用量和使用原则等,要求食品添加剂的使用不应掩盖食品本身或者加工过程中的质量缺陷,或以搀杂、掺假、伪造为目的使用食品添加剂.食品添加剂按功能分为23个类别.GB2760-2011包括2310个食品添加剂品种,其中加工助剂59种,食品用香料1826种,胶姆糖基础剂物质35种,食用酶制剂51种,其他类别的食品添加剂339种.《食品营养强化剂使用标准》(GB14880),对食品营养强化剂的定义、使用范围、用量等内容进行了规定.目前,允许使用的食品营养强化剂包括维生素、矿物质、不饱和脂肪酸、氨基酸和肽、低聚糖等类型,约200种.食品添加剂产品标准由技术指标与相应的鉴定和检测方法构成,内容包括品种特性、规格、技术指标、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、贮藏和运输等.据初步统计[3,4],目前我国共有食品添加剂产品(不包括香料、营养强化剂)标准272项,其中食品安全国家标准84项,国家标准91项,行业标准37项;指定标准60项;共有营养强化剂品种标准39项,其中食品安全国家标准12项,国家标准8项,指定标准19项;共有香料品种标准160项(包括食用香料标准与日用香料标准),其中食品安全国家标准2项,国家标准27项,行业标准97项,指定标准34项,其他香料香精标准9项.食品添加剂检测方法标准包括专用食品添加剂的检测标准和可以采用的其他食品安全检测方法.据不完全统计[5,6],已有国家推荐标准(GB/T)81项;检验检疫行业标准(SN/T)19项、农业部推荐标准(NY/T)5项,商业推荐标准(SB/T)1项.我国食品添加剂检测方法标准缺乏,现有的食品中食品添加剂检测方法标准只有数十个,所涉及的食品添加剂仅几十种.检测对象主要是防腐剂、着色剂、甜味剂和抗氧化剂等.“绝对安全”实际上是不存在的。“剂量即毒物”，任何物质吃太多或食用时间足够长均会产生毒性[7]。我们不反对食品添加剂的使用，但反对滥用食品添加剂，更反对隐瞒添加剂的使用。目前我国在食品添加剂使用方面有两个标准，即GB2760-2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》及GB14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》[8]。国家卫生计生委2013年12月6日发布《食品添加剂标识通则》、《食品用香料通则》等75项新食品安全国家标准，进一步细化了对食品添加剂标签标识的管理。为方便各方查询和使用标准，卫生计生委开发了食品添加剂标准查询软件，将于近期开通启用，届时公众可通过该软件查询某种食品添加剂可用在什么食品当中，最高使用量是多少。研究、开发、使用无毒、天然、安全、高效及具有保健作用的抗氧剂、增稠剂、防腐剂等食品添加剂是当今食品添加剂发展的新趋势。3.食品化学与农产品加工质量如何能在加工过程中保持食品中的原有营养成分，同时又能有效地除去毒素，这是食品加工过程中最感头痛的问题，这直接关系到人类的身体健康[9-13]。加工的一个重要优点，就是使食品能在可食用条件下贮藏更长的时间。由于加工过程的激烈性，产品的天然特性往往会发生很大的变化，有的是期望的（如加热使蛋白酶抑制酶等抗营养分子失活），有的是不期望的（如加热破坏维生素），高温时，蛋白质中的氨基酸能与还原糖发生美拉德反应，从而使蛋白质的利用率下降。我国的速冻果蔬以速冻蔬菜为主，达50万t，占速冻果蔬总量的80%以上。产品绝大部分销往欧美国家及日本，年出口平均增长率高达31%，出口数量与金额均呈稳步增长态势。据海关统计，2007年1～11月我国累计出口蔬菜（含鲜冷冻蔬菜、加工保藏蔬菜和干蔬菜）736.66万t，同比增长10.23%，出口额55.78亿美元，同比增长l3.49%。日本为我国的主要速冻蔬菜出口国，占出口总量的65.7%。我国速冻蔬菜主要有甜玉米、芋头、菠菜、芦笋、青刀豆、马铃薯、胡萝卜和香菇等20多种。对蔬菜进行速冻加工时，如不预先杀死其中的酶，其组织有可能在冷冻贮藏期间催化有害的反应[14]。另外，当蔬菜或肉解冻时，大量的水溶性维生素和矿物质从解冻渗出物或烹调之中损失。我国脱水蔬菜出口量居世界第一，年出口平均增长率高达18.5%，其中2007年我国脱水蔬菜出口创汇10.02亿美元，比上年增长11.93%；加工保藏蔬菜出口24.31亿美元，比上年增长11.93%[15]。我国出口的脱水菜已有20多个品种，包括干制香菇、银耳、竹笋、脱水洋葱、大蒜、胡萝卜、姜、青刀豆、花椰菜、萝卜条、葫芦条等。主要出口西欧、日本、美国、澳大利亚、韩国和新加坡等国。常压热风干燥是蔬菜脱水最常用的方法[16]，然而我国能打入国际市场的高档脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产。另外，微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用[17]。我国研制的真空冻干技术设备取得了可喜的进步，一些国内知名冻干设备生产厂家的技术水平已达到国际20世纪90年代同类产品的先进水平对食品进行脱水干燥时，会因不同种类和不同的脱水方法不同程度地发生物理变化、化学变化以及生物化学变化，尤其是维生素C的破坏和蛋白质生物价值的降低。食品化学家通过对上述变化的规律进行认真地检测和研究，来设计出最佳的食品生产、质量改良和贮藏的方法。4.食品化学与食品资源的综合利用任何食品的基本组成不外乎以下几类，即碳水化合物、蛋白质、油脂、维生素等。农副产品的深度加工主要就是充分利用上述的一种或多种成分。玉米中主要成分是淀粉，其次是油脂和蛋白质；油料种子比如油菜籽、花生、黄豆等的主要成分是蛋白质和油脂；甘蔗中的主要成分是蔗糖；小麦中的主要成分是淀粉和面筋蛋白；一些药材中的主要药理成分是生物碱类、黄酮类等；一些蔬菜水果，如山楂、刺梨、柑橘等主要是富含维生素C[18-20]。综合加工利用就是要充分利用上述的一些营养成分，提高附加值，减少资源浪费。目前菜籽的加工方面只是充分地利用了其中的油脂，而其高营养价值的蛋白质只是作为饲料或者作为肥料使用。在黄豆加工方面，许多只是利用了其中的蛋白质，而未能充分利用其油脂。在许多粉丝加工厂，只是利用了其中的淀粉，而未能利用其中的油脂和蛋白质。缓解粮油供求矛盾，除了大力发展生产，提高产量外，还有一件很重要的事情就是要进行综合加工利用，减少浪费。比如，单只利用菜籽油，每公斤只能提供13167kJ的热量，如能充分利用其中的蛋白质，可多为人类提供3344kJ的热量[21]。同时，也增加了蛋白质的供应，提高人类的营养摄入。5.食品化学的发展前景食品化学是食品科学与工程学科的支柱之一,也是化学学科一门新兴的学科分枝。食品化学的研究成果和方法已不断被食品工业科技界所吸收和应用,为食品工业的发展注入了巨大活力.尽管在某些方面食品化学仍然存在可以进步的空间，但是食品化学的发展前景是广阔的。参考文献[1]夏延斌．食品化学[M]．北京：中国轻工出版社，2004，1-15．[2]王竹天．食品安全与健康[M]．北京：化学工业出版社，2005，12-28．[3]邹志飞,林海丹,易蓉,等.我国食品添加剂法规标准现状与应用体会.中国食品卫生杂志,2012,24:375–382[4]易智勇,黄忆明,朱明元.食品添加剂的不合理使用现状及对策.中国卫生监督杂志,2008,15:31–34[5]蒋凌琳,李宇阳.我国食品添加剂管理现状研究综述.中国卫生政策研究,2011,4:34–38[6]郑玮.浅析食品添加剂生产、流通和使用现状及实行分级管理的思考.中国卫生监督杂志,2011,18:354–358[7]赵同刚.食品添加剂的作用与安全性控制.中国食品添加剂,2010,46–50[8]吕绍杰.食品用化学品的现状与发展浅见[J].中国食品用化学品，1997（4）：3-9.[9]许俊丽,吕晓男,邓勋飞.我国农产品质量安全现状分析[J].贵州农业科学.2009(05)[10]张新华,辛增英,高星南,张晓明,王汉良,孙洪全,梁振芹.农产品质量安全的影响因素及应对措施[J].山东农业科学.2009(05)[11]汤慧民,胡小静,杨爱民.影响食品安全的因素分析[J].