食品化学(普通高等学校教材)

食品化学是食品学科重要的专业基础课程之一，也是*高等学校食品科学与工程类专业教学指导委员会规定的主干课程之一，是食品专业教材体系中不可或缺的组成部分。在食品专业建设和发展过程中，食品化学兼有普及基础理论和加工技术的功能作用，这就是食品化学成为专业基础课程的原因。食品化学是从化学角度和分子水平研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养与安全，以及在食品加工、贮藏和运销过程中发生的变化及其对食品品质影响的科学。组成食品的化学成分复杂，既有内源性、外源性及加工、贮藏中产生的，又有通过分子间相互作用新产生的，涉及的内容极为广泛。然而，由于课程的改革，课时压缩，食品化学在各高校食品专业课程体系所列课时一般在40～54学时之间，要在短时间内从组成、结构、性质、功能到营养与安全、风味性、添加剂、色泽、有害成分的产生与成因等方面，详细地、系统地学习食品化学，这是相当困难的，而且课堂上短时间内很难清楚地讲透每个知识点，只能是蜻蜓点水，很难保证食品化学的教学质量。因此，基于目前各类食品化学教材的编写特点、课堂内教学所需完成的知识点内容，及*高等学校食品科学与工程类专业指导委员会对食品化学课程教学内容要点的规定，本教材体现的主要特点有以下几点。①压实内容，细化基础。以水、碳水化合物、脂类、蛋白质、维生素和矿物质六大食品营养素为主要内容进行编写，并对基础化学知识点进行较为详细的叙述，如糖、蛋白质、脂类等的功能性；对食品色素、风味、添加剂、安全与营养等内容未编写，因这些内容与食品营养与卫生、食品分析、食品添加剂等课程内容交叉重复。②力求达到系统性和科学性。对于成分间的相互作用、影响的关联性进行了较为系统的叙述，如糖与氨基酸、脂类与金属离子、大分子与离子等物质间的相互作用对食品品质的影响，水分对食品贮藏品质的影响等。③突出食品化学作为专业基础课的作用。在尽可能详实地介绍每个基础理论知识点的同时，尽可能列出这些理论知识点在食品加工、贮藏、技术等方面所起的作用，或对食品品质的影响。④便于自学。每章开始均有学习提要，结合章节重点内容和当代食品发展趋势，每章后面列有思考题。

本书由周裔彬教授主编，并单独编写了第1章、第4章、第6章，参与了其余各章节的编写；第2章由张宾教授编写；第3章由王文君教授编写；第5章由王乃富副研究员编写；第7章由王向红教授编写；第8章由李峰副教授编写。桑亚新教授、李大鹏教授参与了本书大纲的制订及第1章、第7章、第8章部分内容的编写工作。博士研究生曹川、杨丽萍及硕士研究生隋棠、韦冬梅、许莉、蒋丽君等参与了材料整理工作；王永丽、刘卫华、周士瑜参与了部分材料整理和文字录入工作。

本书得到了安徽农业大学教务处和化学工业出版社的大力支持，在此表示感谢！由于编者水平有限，书中难免有错误之处，敬请读者批评指正。

编者

2019年12月

  食品化学是食品学科的专业基础课程。《食品化学》主要以食品六大营养成分为基础，比较系统地介绍了食品原料、食品加工、食品贮藏、运销及享受等过程中，食品中内源性和外添成分所产生化学变化的基础理论问题。主要内容包括绪论、水分、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、维生素和矿物质元素等八章内容。书中图文并茂，列有关键性分子结构式和已报道结果的图表；每章开始均有学习提要，每章后有练习题，便于理解和自学。

     《食品化学》可作为高等院校食品科学与工程、食品质量与安全专业的师生教学用书，也可供从事食品科研、管理人员阅读参考。 

周裔彬，安徽农业大学食品系，教授，主要教学经历（授课名称、起止时间、授课对象、授课学时、所在单位等） 1.承担《粮油加工学》：自1991年至今，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业的本、专科生，每年下半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为40学时，实验为1.0学分，累计培养学生大约7000人。 2.承担《食品工艺学》：自1996年至2007年，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业、茶学、农学等专业的本、专科生，每年上半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为40学时，实验为1.0学分，累计培养学生大约4000人。 3. 承担《食品化学》：自2007年至今，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业等专业的本生，每年上半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为48学时，实验为2.0学分，累计培养学生大约2000人。主要教学、科学研究、实践经历（项目名称、项目来源、鉴定结论、获奖情况等）教学研究：农产品加工学重点课程建设（安徽农业大学，良好）；粮油加工学多媒体课程建设（安徽农业大学，良好）；粮油加工学综合实验建设（安徽农业大学，良好）食品系实验课程网络管理体系的研究（安徽农业大学，良好）；农产品加工学建设论文一等奖（排名1）。科学研究： 1.国  家级项目：面上项目1项（31271960）；科技部成果转化1项（2013GB2C300220）；国际交流1项（2011DFG33280）；留学基金1项。 2. 省级项目：基金1项（090411020）；“十一五”自主创新专项1项（11z0101080）；省高校基金2项（KJ2008B17ZC、KJ2009B075）；博士后基金1项

第1章绪论1

学习提要/ 1

1.1食品化学的概念/ 1

1.2食品化学的发展史/ 2

1.3食品化学的研究内容/ 2

1.4食品化学对食品工业发展的作用/ 4

1.5食品化学研究的发展趋势及其学习方法/ 4

1.5.1食品化学研究发展趋势/ 4

1.5.2食品化学的学习方法/ 5

思考题/ 6

第2章水分7

学习提要/ 7

2.1水的理化性质/ 8

2.1.1水的物理特性/ 8

2.1.2水与冰的关系/ 9

2.2食品中的水分/ 11

2.2.1食品中水的分类/ 11

2.2.2水与溶质间的相互作用/ 13

2.3水分活度/ 16

2.3.1水分活度的内涵/ 16

2.3.2水分的吸附等温线/ 18

2.3.3水分活度与食品稳定性之间的关系/ 21

2.4冷冻对食品稳定性的影响/ 24

2.5分子流动性与食品稳定性的关系/ 24

2.5.1基本概念/ 24

2.5.2状态图/ 26

2.5.3分子流动性对食品稳定性的影响/ 27

2.5.4水分活度和分子流动性预测食品稳定性的比较/ 27

思考题/ 28

第3章碳水化合物29

学习提要/ 29

3.1概述/ 29

3.1.1碳水化合物的基本概念/ 29

3.1.2食物中的碳水化合物/ 30

3.2单糖/ 31

3.2.1单糖的结构和构象/ 31

3.2.2单糖的物理性质/ 34

3.2.3单糖的化学性质/ 36

3.2.4食品中单糖及其衍生物/ 39

3.3低聚糖/ 42

3.3.1低聚糖的结构和构象/ 42

3.3.2低聚糖的性质/ 43

3.3.3食品中重要的低聚糖/ 44

3.3.4功能性低聚糖/ 49

3.4多糖/ 52

3.4.1概述/ 52

3.4.2淀粉/ 54

3.4.3食品中重要的多糖/ 60

3.5糖类在食品加工和贮藏中的变化/ 71

3.5.1美拉德反应/ 71

3.5.2焦糖化反应/ 75

3.6食品中碳水化合物的功能与作用/ 79

3.6.1亲水功能/ 79

3.6.2风味前体功能/ 80

3.6.3风味结合功能/ 80

3.6.4增稠、胶凝和稳定作用/ 81

3.6.5膳食纤维/ 82

3.7食品多糖加工化学/ 83

3.7.1改性淀粉/ 83

3.7.2改性纤维素/ 86

思考题/ 87

第4章脂类89

学习提要/ 89

4.1概述/ 89

4.1.1脂类的概念/ 89

4.1.2脂肪酸的命名/ 91

4.1.3脂类的分类/ 92

4.1.4磷脂/ 92

4.1.5油脂的结构和组成/ 93

4.2脂类的物理性质/ 96

4.2.1脂类的一般物理性质/ 96

4.2.2油脂的同质多晶现象/ 98

4.2.3油脂的塑性/ 100

4.2.4油脂的乳化和乳化剂/ 100

4.3脂类的化学性质/ 101

4.3.1脂类的水解/ 101

4.3.2脂类的氧化/ 102

4.3.3脂类在高温下的化学反应/ 109

4.4油脂加工化学/ 110

4.4.1油脂的精炼/ 110

4.4.2油脂的氢化/ 111

4.4.3酯交换/ 113

4.4.4煎炸油的化学变化/ 115

4.5油脂深加工产品/ 115

4.5.1人造奶油/ 115

4.5.2起酥油/ 116

4.5.3煎炸油/ 118

思考题/ 118

第5章蛋白质120

学习提要/ 120

5.1氨基酸/ 120

5.1.1氨基酸的结构/ 120

5.1.2氨基酸的物理性质/ 122

5.1.3氨基酸的化学性质/ 124

5.1.4氨基酸的制备/ 125

5.2蛋白质和肽/ 125

5.2.1蛋白质的结构/ 125

5.2.2稳定蛋白质结构的作用力/ 127

5.2.3蛋白质的分类/ 128

5.2.4肽/ 129

5.3蛋白质的变性/ 130

5.3.1蛋白质的物理变性/ 131

5.3.2蛋白质的化学变性/ 132

5.4蛋白质的功能性质/ 134

5.4.1水合性质/ 135

5.4.2溶解度/ 136

5.4.3黏度/ 138

5.4.4胶凝作用/ 139

5.4.5组织化/ 141

5.4.6面团的形成/ 142

5.4.7风味物质结合/ 143

5.4.8蛋白质的界面性质/ 145

5.5常见食品蛋白质与新蛋白质资源/ 152

5.5.1大豆蛋白/ 153

5.5.2乳蛋白/ 154

5.5.3肉类蛋白/ 155

5.5.4卵蛋白/ 155

5.5.5新蛋白质资源/ 156

5.6食品蛋白质在加工和贮藏中的变化/ 157

5.6.1热处理/ 158

5.6.2低温处理/ 159

5.6.3脱水处理/ 159

5.6.4辐射处理/ 160

5.6.5碱处理/ 160

5.6.6氨基酸残基的氧化/ 161

5.7蛋白质的改性/ 162

5.7.1物理改性/ 162

5.7.2化学改性/ 164

5.7.3酶法改性/ 166

5.7.4基因工程改性/ 169

思考题/ 169

第6章酶170

学习提要/ 170

6.1概述/ 170

6.1.1酶的概念/ 170

6.1.2酶的特性/ 172

6.1.3生物体中的酶/ 172

6.2影响酶催化反应的因素/ 174

6.2.1底物浓度的影响/ 174

6.2.2pH的影响/ 175

6.2.3温度的影响/ 176

6.2.4水分活度的影响/ 177

6.2.5酶浓度的影响/ 177

6.2.6激活剂的影响/ 177

6.2.7抑制剂的影响/ 178

6.2.8其他因素的影响/ 179

6.3酶促褐变/ 179

6.3.1酶促褐变的机理/ 179

6.3.2酶促褐变的控制/ 180

6.4酶在食品加工和保鲜中的作用/ 181

6.4.1氧化还原酶/ 182

6.4.2水解酶/ 183

6.4.3异构酶/ 187

6.4.4转移酶/ 187

6.5酶对食品质量的影响/ 188

6.5.1对色泽的影响/ 188

6.5.2对食品质构的影响/ 189

6.5.3对食品风味的影响/ 191

6.5.4对食品营养品质的影响/ 193

6.6酶的固定化/ 194

6.6.1固定化酶的概念及意义/ 194

6.6.2固定化酶的制备方法/ 194

6.6.3固定化对酶性质的影响/ 197

6.6.4固定化酶在食品中的应用/ 199

思考题/ 199

第7章维生素200

学习提要/ 200

7.1概述/ 200

7.1.1维生素的概念/ 200

7.1.2维生素的特点及稳定性/ 200

7.1.3维生素的生物利用率/ 201

7.1.4维生素的分类/ 201

7.2脂溶性维生素/ 203

7.2.1维生素A/ 203

7.2.2维生素D/ 205

7.2.3维生素E/ 207

7.2.4维生素K/ 208

7.3水溶性维生素/ 210

7.3.1维生素B1/ 210

7.3.2维生素B2/ 213

7.3.3泛酸/ 214

7.3.4维生素B5/ 215

7.3.5维生素B6/ 216

7.3.6维生素H/ 217

7.3.7维生素B11/ 218

7.3.8维生素B12/ 220

7.3.9硫辛酸/ 221

7.3.10维生素C/ 222

7.4维生素在食品加工与贮藏过程中的变化/ 225

7.4.1食品原料本身的影响/ 225

7.4.2食品加工前预处理的影响/ 226

7.4.3食品加工过程中的影响/ 227

7.4.4食品贮藏过程的影响/ 227

7.5食品中维生素的增补/ 228

7.5.1维生素增补的目的和意义/ 228

7.5.2维生素增补的基本原则/ 229

7.5.3粮食制品中维生素营养增补/ 230

思考题/ 230

第8章矿物质元素231

学习提要/ 231

8.1概述/ 231

8.1.1食品中矿物质元素的定义和分类/ 231

8.1.2食品中矿物质元素存在的形式/ 232

8.1.3矿物质元素的功能作用/ 233

8.2食品中的矿物质元素/ 235

8.2.1粮油类食物/ 235

8.2.2动物来源食物/ 236

8.2.3果蔬类食物/ 237

8.3影响食品中矿物质元素变化的因素/ 237

8.3.1原料的种类和生长环境对食品中矿物质元素的影响/ 238

8.3.2加工对食品中矿物质元素的影响/ 239

8.3.3贮藏方式对食品中矿物质元素的影响/ 240

8.4矿物质元素的生物有效性/ 241

8.4.1影响矿物质元素生物有效性的因素/ 241

8.4.2几种主要矿物质元素的生物有效性/ 242

8.5酸性食品和碱性食品/ 243

8.6矿物质元素的食品营养强化/ 244

8.6.1矿物质元素的食品强化/ 244

8.6.2几种矿物质元素常用的强化剂/ 246

思考题/ 247

参考文献248

  食品化学是食品学科的专业基础课程。《食品化学》主要以食品六大营养成分为基础，比较系统地介绍了食品原料、食品加工、食品贮藏、运销及享受等过程中，食品中内源性和外添成分所产生化学变化的基础理论问题。主要内容包括绪论、水分、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、维生素和矿物质元素等八章内容。书中图文并茂，列有关键性分子结构式和已报道结果的图表；每章开始均有学习提要，每章后有练习题，便于理解和自学。

     《食品化学》可作为高等院校食品科学与工程、食品质量与安全专业的师生教学用书，也可供从事食品科研、管理人员阅读参考。 

周裔彬，安徽农业大学食品系，教授，主要教学经历（授课名称、起止时间、授课对象、授课学时、所在单位等） 1.承担《粮油加工学》：自1991年至今，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业的本、专科生，每年下半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为40学时，实验为1.0学分，累计培养学生大约7000人。 2.承担《食品工艺学》：自1996年至2007年，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业、茶学、农学等专业的本、专科生，每年上半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为40学时，实验为1.0学分，累计培养学生大约4000人。 3. 承担《食品化学》：自2007年至今，针对农产品加工与与贮藏、食品科学与工程专业等专业的本生，每年上半年根据安徽农业大学教学安排，由茶与食品科技学院开设，授课为48学时，实验为2.0学分，累计培养学生大约2000人。主要教学、科学研究、实践经历（项目名称、项目来源、鉴定结论、获奖情况等）教学研究：农产品加工学重点课程建设（安徽农业大学，良好）；粮油加工学多媒体课程建设（安徽农业大学，良好）；粮油加工学综合实验建设（安徽农业大学，良好）食品系实验课程网络管理体系的研究（安徽农业大学，良好）；农产品加工学建设论文一等奖（排名1）。科学研究： 1.国  家级项目：面上项目1项（31271960）；科技部成果转化1项（2013GB2C300220）；国际交流1项（2011DFG33280）；留学基金1项。 2. 省级项目：基金1项（090411020）；“十一五”自主创新专项1项（11z0101080）；省高校基金2项（KJ2008B17ZC、KJ2009B075）；博士后基金1项

食品化学是食品学科重要的专业基础课程之一，也是*高等学校食品科学与工程类专业教学指导委员会规定的主干课程之一，是食品专业教材体系中不可或缺的组成部分。在食品专业建设和发展过程中，食品化学兼有普及基础理论和加工技术的功能作用，这就是食品化学成为专业基础课程的原因。食品化学是从化学角度和分子水平研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养与安全，以及在食品加工、贮藏和运销过程中发生的变化及其对食品品质影响的科学。组成食品的化学成分复杂，既有内源性、外源性及加工、贮藏中产生的，又有通过分子间相互作用新产生的，涉及的内容极为广泛。然而，由于课