食品科学导论课件

食品科学导论绪论食品化学及营养学概论食品微生物学概论食品加工与保藏概论食品原料概论食品安全与法规概论绪论涵盖内容食品工业的组成部分国内外食品工业的发展我国食品工业发展的方向及存在的问题以前人类生产方式落后，饮食条件低劣，人类发展缓慢。据统计，一九四九年中国人均寿命只有45岁，平均智商较低。食品科学被人们重视以后，人类的营养状况得到了极大的改善，寿命大幅度提高，据1994年报导，我国人寿命平均达72岁，人们的智商也有了很大的提高，越来越多的人加入到了现代化科学技术的行列。没有食品，就没有人类，食品的重大变化推动着人类的进化和发展，推动着人类文明的迈进。食品与人类的关系近几十年，随着人们生活水平的提高，我国居民的食物与营养结构发生了很大的变化，特别是北京、上海、广州等地物质丰富、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，而在贫穷的农村地区，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。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功能。生理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。基本概念食物：可供人类食用的物质原料统称为食物。食品：经过加工制作的食物统称为食品。食品科学：借用FoodScience（Norman）的定义，食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学、生化性质及食品加工原理的一门科学。火的利用是人类能源革命的开端，把人与野兽区分了开来，它是食品科技史中第一个里程碑。陶器的出现使食品加工成为可能，它是食品科技史中第二个里程碑。罐藏食品在食品加工业中有着极为重要的理论意义和应用价值，是食品科技史中第三个里程碑。现代营养学揭示了食品的本质，它成为当代食品科学的理论基础和食品加工业的指导思想，是食品科技史中第四个里程碑。从茹毛饮血到燧木取火从原始煎煮到美味佳肴罐藏食品及其重要性现代营养学的建立食品科技史中的四个里程碑一、涵盖内容食品的基础研究领域（或者称之为狭义食品科学）：包括食品化学，研究食品的组成、结构、物化生化特点及加工和使用过程中的变化的一门科学。食品分析领域：分析食品产品及组分的质量特点、化学变化的原理。食品微生物领域：环境对食品腐败的作用以及微生物对食品本身及食品制造过程的影响、微生物的检验、公共健康等问题的一门科学。食品加工领域：即研究食品原材料特点、食品保藏原理、影响食品质量、包装及污染的加工因素、良好生产操作及卫生操作的一门科学。食品工程领域：即研究食品加工过程中的工程原理及单元操作的科学，工程原理包括物料与能量平衡、热力学、流体；流体流动、传热与传质等等。二、食品工业的组成部分生产：包括种植、放牧、果树栽培、渔业和水产等工业。制造/加工：将农产品原料转变成更精细或精致的产品。物流：涉及面向产品销售的多个方面。营销：食品的销售，包括批发、零售、机构场地和餐馆。三、国内外食品工业的发展国际食品工业技术发展趋势生物技术、材料科学、信息技术等基础科学技术以及超高压处理、超临界提取、超微粉碎等新技术越来越广泛地应用于食品上业生产和研发之中。国际食品生产和消费的趋势方便化、安全化、功能化、工程化、全球化、专用化将是21世纪食品工业发展的大趋势。二十世纪末的食品1.高质量低热卡食品2.低脂肪高碳水化合物食品3.方便食品4.保持自然体系食品5.强调“天然”组分食品6.单一组分含量丰富食品7.微波制品和高档次包装食品8.更“健康”食品进入二十一世纪的食品一、人造食品二、高蛋白食品三、方便食品四、保健食品五、变态食品六、水产食品七、绿色食品、生态食品、有机食品四、我国食品工业发展的方向及存在的问题(一)我国食品工业发展的方向1、食品工业发展基本思路把食品营养价值置于核心地位；发挥生产引导消费的作用；发展市场细分的营养健康食品。2、食品工业发展的指导原则以营养科学为指导的原则；营养功能优先原则；定向消费原则。3、我国食品工业发展方向方便食品的发展和产品的多样化是今后食品工业发展的重要特征。重视食品营养提高居民健康水平是食品工业的重要任务。食品安全是食品生产经营者的第一要务。先进技术将在食品工业中得到广泛应用。“循环经济”是食品工业发展的必由之路。（二）我国食品工业存在的问题产品更新换代及产品开发速度尚难以满足不断增长的市场需求，自主创新能力有待提高；我国食品工业布局有待调整，东、中、西部发展很不平衡，中西部地区的资源尚待充分利用；产品品种和深加工方面，尚不能满足和适应市场日益增长变化的需求；食品安全存在不可忽视的问题，企业经营行为有待进一步规范；食品出口多以原料性产品为主，产品附加值不大，结构单一，出口量小。食品企业尚需进一步熟悉掌握世界贸易组织规则和国外农产品食品认证标准；食品企业在应对国内外竞争方面，有待加强行为规范；市场监督水平有待提高。第二章食品化学及营养学概论第一节食品的品质第二节碳水化合物第三节蛋白质第四节脂类第五节维生素第六节矿物质第七节水“品质”就是指食品的优质程度，包括风味、表观和营养成分，也可以说品质是食品的综合特征，直接决定着食品的可接受性。我们选择、食用食品时，会动用所有的感观（比如看、摸、闻、尝，甚至听）来评价食品。通过感观来测定的食品品质主要分为色、香、味、形四个方面。第一节食物的品质食品的色泽不仅有助于鉴别其品质，而且还可以告诉我们许多有关信息。例如，颜色通常作为成熟和腐败的指标，我们可以通过颜色来判断土豆片油炸的终点；干番茄粉在贮藏期间变白说明包装中含氧量太高，而如果发黑说明番茄粉的最终水分含量太高；泡沫食品或糊状食品的色泽随着浓度的不同而不同，以此反映混合率的变化情况；巧克力的表面色泽可以反映其贮藏期的长短等等。所有这些都会影响和反映食品的品质。食品的色泽可以在实验室准确测量。一、食品的色泽食品的香是指香气。不同的食品，由于它们的成熟度、品种、物料组成、加工技术等的不同，具有不同的香气。香气直接反映着食品的类型和质量。不同食品所产生的挥发性物质的成分和数量不同，其香味存在很大差异。构成香味的化合物主要由酯类、醇类、酸类、醛类、酮类、酚类、杂环族、萜类等大约200多种，这些物质不仅气味各异，而且它们之间通过量加作用、协同作用、分离作用以及抑制作用等，使香气多种多样。食品中的香味物质含量很低，但即使是在这种情况下，也能被人的嗅觉器官感觉到。二、食品的香1.动物气味：野味（包括所有野兽、野禽的气味），脂肪味，腐败（肉类）味，肉味，麝香味，猫尿味等。2.香脂气味：是指芳香植物的香气。包括所有的树脂、刺柏、草树、香子兰、松油、安息香等气味。3.烧焦气味：包括烟熏、烤、干面包、巴旦杏仁、甘草、咖啡、木头等气味；此外还有动物皮、松油等气味。4.化学气味：包括酒精、丙酮、醋、酚、苯、硫醇、硫、乳酸、碘、氧化、酵母、微生物等气味。香气类型5.香料气味（厨房用）：包括所有用作佐料的香料，主要有月桂、胡椒、桂皮、姜、甘草、薄荷等气味。6.花香：包括所有的花香，但常见的有堇菜、山楂、玫瑰、柠檬、茉莉、鸢尾、天竺葵、洋槐、椴树、葡萄等的花香。7.果香：包括所有的果香，但常见的是覆盆子、樱桃、草莓、石榴、醋栗、杏、苹果、梨、香蕉、核桃、无花果等气味。8.植物与矿物气味：主要有青草、落叶、块根、蘑菇、湿禾杆、湿青苔、湿土、青叶等气味。食品的主要味道有甜、酸、苦、辣、咸、涩、鲜七种，食品的风味不仅由这七种味混合而成，还由许多赋予食品芳香的化合物构成。因此，食品的风味非常复杂。大多数食品的风味还不能完整地被描述出来。更为复杂的是，由于人们文化和生理上的差异，不同的人对同一种食物的接受能力是不一样的。喜好不同，在评价风味的时候，便会掺杂许多主观因素，导致质量评判意见上的差异。三、食品的味食品的形状主要指大小、状态和完整性，另外摆放模式也是一项重要的表观因素。整体性指的是食品整体和破碎的程度。食品的大小和形状是国家以及地区分级标准的重要因素，而且容易测定。如水果蔬菜就可以通过一定尺寸的网孔来进行分级，大小也可通过重量来近似估计。形状在直观上可能更重要，如某类腌渍品的等级评定还包括对弯曲程度的要求，特别是对于用机器代替手工操作的分级情况下，形状就显得相当重要。四、食品的形状和质地质地指那些既可以用手触摸，也可以用舌、腭、牙齿等感觉到的食品品质。食品的质地范围非常大，如果与期望的质地相背离，那就是品质缺陷。通常可由化学分析或仪器分析来确定其具体的营养素组成和含量。多数情况下，还要做动物喂养和相同的生物试验。通常由细菌总数、大肠菌群、致病菌数目和昆虫残骸以及沉淀率来衡量。是由相当于或超出在正常贮藏和处理状态下，分配和食用食品期限的产品质量来衡量的。因为正常的贮藏试验要求一年或更长的时间才有意义，通常要设计加速的贮存试验。这包括极端的温度、湿度或其他变量，这些变量在短期内就暴露出食品质量变化趋势。五、附加质量因素营养质量卫生质量保质期或贮藏稳定性食品质量标准主要有企业标准、行业标准及国家标准。1.企业标准是企业内部建立的以确保其产品品质和增强市场竞争力的标准。2.行业标准通常是由本行业企业成员认同的基础上建立的，它规定了产品的最低限度质量标准，以避免本行业产品的质量标准下降。3.国家标准是由政府组织建立的标准，有一些是强制执行的，以保护消费者健康并使其免受欺骗。同时，国家标准还可以起到协调市场上食品生产者、销售者、批发商、零售商及消费者之间的关系。六、质量标准营养：指人体为了维持正常生理、生化和免疫功能以及生长、发育、代谢和修补组织等生命现象的需要而摄取和利用食物的综合过程。营养素：营养素是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质和水第二节碳水化合物（Carbohydrate）碳水化合物也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和缩合物的总称。存在于所有的谷物、蔬菜、水果及可食植物中（1-6%）表达式Cx(H2O)y包括单糖、低聚糖以及多糖最丰富的碳水化合物是纤维素乳糖唯一没有在植物中发现的糖，乳中主要的糖成分（牛乳：4.6-5%，人乳：5-7%）1分子半乳糖和1分子葡萄糖以β-1,4糖苷键结合还原性二糖发酵过程中转化为乳酸促进机体内Ca的吸收乳糖不耐受症（体内缺乳糖酶）乳糖不耐受症：症状：胃肠不适，胀气、痉挛和腹泻等。原因：先天性缺少或不能分泌乳糖酶；某些药物或肠道感染而乳糖酶分解、减少；随着年龄增加，乳糖酶水平不断降低。克服方法：将乳糖经乳糖酶分解后进行销售；选经发酵的乳制品（酸奶）。一、碳水化合物的营养价值供给能量（4kcal/g）构成一些重要生理物质节约蛋白质抗酮保肝解毒（肝糖元、葡萄糖醛酸）增强肠道功能（膳食纤维）其他二、食品中的碳水化合物1、食品中的单糖定义：单糖是不能被水解的最简单的碳水化合物，是构成复杂多糖的基本单位。3个碳原子：三碳糖（D-甘油醛糖，L-甘油醛糖）4个碳原子：四碳糖5个碳原子：五碳糖，戊糖（核糖，脱氧核糖）6个碳原子：六碳糖，己糖，己醛糖（葡萄糖，果糖，半乳糖）三碳糖四碳糖五碳糖六碳糖图2-1含有3-6个碳原子D-醛糖结构2、食品中的低聚糖定义：一般是由2-10个分子单糖缩合而成，分子之间通过糖苷键连接，食品中主要以二糖形式存在。1）食品中的二糖麦芽糖淀粉水解后得到的二糖两分子葡萄糖通过α-1,4糖苷键结合是一种还原糖：含有醛基或酮基的糖被称为还原糖，所有的单糖都是还原糖。当两个或更多的单糖通过醛基或酮基连成长链后还原性消失，形成非还原糖。温和的甜味剂麦芽糖蔗糖α-葡萄糖和β-果糖以α,β-1,2糖苷键结合非还原性二糖具有极大的吸湿性和溶解性冷冻保护剂甘蔗糖和甜菜糖2）具有特殊功能的低聚糖具有特殊保健功能的低聚糖低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低