食品化學的發(fā)展及未來的研究問題學習教案

1、會計學1食品化學的發(fā)展及未來的研究食品化學的發(fā)展及未來的研究(ynji)問問題題第一頁，共45頁。食品化學是從化學角度和分子水平上研究食品的化學組食品化學是從化學角度和分子水平上研究食品的化學組成、結(jié)構、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)以及食品在加工成、結(jié)構、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)以及食品在加工、貯藏和運銷過程、貯藏和運銷過程(guchng)中發(fā)生的變化及其對食品中發(fā)生的變化及其對食品品質(zhì)（色、香、味、質(zhì)構、營養(yǎng)）和安全性影響的科學品質(zhì)（色、香、味、質(zhì)構、營養(yǎng)）和安全性影響的科學定義定義(dngy)為改善食品品質(zhì)、開發(fā)食品新資源、革新食品為改善食品品質(zhì)、開發(fā)食品新資源、革新食品加工工藝和儲運技術、改

2、進食品包裝、加強食品加工工藝和儲運技術、改進食品包裝、加強食品質(zhì)量控制、科學調(diào)整膳食質(zhì)量控制、科學調(diào)整膳食(shnsh)結(jié)構、提高食結(jié)構、提高食品原料加工和綜合利用水平奠定理論基礎的學科品原料加工和綜合利用水平奠定理論基礎的學科第2頁/共45頁第二頁，共45頁。 研究食品中營養(yǎng)成分研究食品中營養(yǎng)成分(chng fn)，呈色、香、味成分，呈色、香、味成分(chng fn)和有害成分和有害成分(chng fn)的化學組成、結(jié)構、性質(zhì)和功能的化學組成、結(jié)構、性質(zhì)和功能 研究食品成分研究食品成分(chng fn)之間在生產(chǎn)、加工、貯藏和運銷中之間在生產(chǎn)、加工、貯藏和運銷中的變化，即化學反應歷程、中間產(chǎn)

3、物和終產(chǎn)物的結(jié)構及其對食的變化，即化學反應歷程、中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物的結(jié)構及其對食品品質(zhì)和安全性的影響品品質(zhì)和安全性的影響 研究食品貯藏加工的新技術，開發(fā)新產(chǎn)品和新資源及新的食研究食品貯藏加工的新技術，開發(fā)新產(chǎn)品和新資源及新的食品添加劑等品添加劑等食品化學食品化學(huxu)的研的研究內(nèi)容究內(nèi)容根據(jù)根據(jù)(gnj)研究內(nèi)容的范圍分類研究內(nèi)容的范圍分類食品營養(yǎng)成分化學食品營養(yǎng)成分化學 食品色香味化學食品色香味化學 食品工藝化學食品工藝化學 食品物理化學食品物理化學食品有害成分化學食品有害成分化學第3頁/共45頁第三頁，共45頁。 食品碳水化合物化學食品碳水化合物化學(huxu) 食品油脂化學食品油脂化

4、學(huxu) 食品蛋白質(zhì)化學食品蛋白質(zhì)化學(huxu) 食品酶學食品酶學 食品添加劑化學食品添加劑化學(huxu)維生素化學維生素化學(huxu)根據(jù)研究內(nèi)容根據(jù)研究內(nèi)容(nirng)的物質(zhì)分類的物質(zhì)分類化學（無機化學、有機化學、生物化學化學（無機化學、有機化學、生物化學(shn w hu xu)、分析化學、物理化學）、分析化學、物理化學）l礦物質(zhì)元素化學礦物質(zhì)元素化學l 調(diào)味品化學調(diào)味品化學l 食品風味化學食品風味化學l 食品色素化學食品色素化學l 食品毒物化學食品毒物化學l 食品保健成分化學食品保健成分化學第4頁/共45頁第四頁，共45頁。食品食品(shpn)化學的化學的歷史歷史起源可追

5、溯到遠古時代（中世紀）起源可追溯到遠古時代（中世紀）最早記錄始于最早記錄始于18世紀末期世紀末期20世紀才成為一門獨立世紀才成為一門獨立(dl)的學科的學科 17801850年間年間(ninjin)的的發(fā)展發(fā)展1780-1784年年 瑞典藥物學家瑞典藥物學家Carl Wilhelm Scheele 發(fā)現(xiàn)氯、甘油和氧發(fā)現(xiàn)氯、甘油和氧 分離和研究了乳糖的性質(zhì)分離和研究了乳糖的性質(zhì) 通過乳酸的氧化制備粘酸通過乳酸的氧化制備粘酸 發(fā)明一種用加熱保藏醋的方法發(fā)明一種用加熱保藏醋的方法 分離出檸檬酸、蘋果酸分離出檸檬酸、蘋果酸 檢驗了檢驗了20種普通水果中的檸檬酸、蘋果酸和酒石酸種普通水果中的檸檬酸、蘋果

6、酸和酒石酸 農(nóng)業(yè)和食品化學精密分析研究的開端農(nóng)業(yè)和食品化學精密分析研究的開端 第5頁/共45頁第五頁，共45頁。1743-1794年法國化學家年法國化學家Antoine Laurent Lavoisier 建立了燃燒有機分析建立了燃燒有機分析(fnx)的基本原理的基本原理 首先測定了乙酸的元素成分首先測定了乙酸的元素成分 1767-1845年法國化學家年法國化學家Nicolas Theodore de Saussure 研究了植物呼吸過程中氣體成分的變化研究了植物呼吸過程中氣體成分的變化 灰化法測定植物的礦物質(zhì)含量灰化法測定植物的礦物質(zhì)含量 首先完成了乙醇的精確化學分析首先完成了乙醇的精確化學

7、分析(fnx) 1811年年 Joseph Louis Gay-Lussac和和Louis-Jacques Thenard 發(fā)明了定量測定碳、氫和氮百分數(shù)的第一個方法發(fā)明了定量測定碳、氫和氮百分數(shù)的第一個方法 1813年年 美國化學家美國化學家Humphey Davy 分離了元素分離了元素K、Na、Ba、Ca、Mg等等 出版出版(chbn)了第一本農(nóng)業(yè)化學原理了第一本農(nóng)業(yè)化學原理第6頁/共45頁第六頁，共45頁。瑞典化學家瑞典化學家Jons Jzcob Berzelius(1779-1848) 蘇格蘭化學家蘇格蘭化學家Thmoas Thomson(1773-1852) 有機化學式的開端有機化學

8、式的開端 測定了測定了2000種化合物的元素種化合物的元素(yun s)組成組成 證實了定比定律證實了定比定律 發(fā)明了一種精確測定有機物水含量的方法發(fā)明了一種精確測定有機物水含量的方法 l1786-1889年年 l 法國化學家法國化學家Michel Fugene Chevreul l在動物脂肪成分上的研究導致了硬脂酸和油酸的發(fā)現(xiàn)和在動物脂肪成分上的研究導致了硬脂酸和油酸的發(fā)現(xiàn)和命名命名 l 有機物質(zhì)有機物質(zhì)(wzh)分析的先驅(qū)分析的先驅(qū)第7頁/共45頁第七頁，共45頁。Justus Von Liebig 1842年 將食品分類為含氮的和不含氮的物質(zhì)，優(yōu)化了定量分析有機物質(zhì)的方法 1847年 出

9、版了食品化學的研究(ynji) 第一本有關食品化學的書19世紀早期（世紀早期（1820-1850年）年） 摻假的出現(xiàn)日益嚴重摻假的出現(xiàn)日益嚴重 化學和食品化學開始在歐洲占據(jù)重要地位化學和食品化學開始在歐洲占據(jù)重要地位 建立了化學研究建立了化學研究(ynji)實驗室實驗室 創(chuàng)立了新的化學研究創(chuàng)立了新的化學研究(ynji)雜志雜志 歷史的里程碑歷史的里程碑 第8頁/共45頁第八頁，共45頁。食品食品(shpn)化學的近化學的近期發(fā)展期發(fā)展19世紀世紀(shj)中期中期 英國的英國的Arthur Hill Hassall 繪制了顯示純凈食品材料和摻雜食品材料的微觀形繪制了顯示純凈食品材料和摻雜食品材

10、料的微觀形象的示意圖象的示意圖 將食品的微觀分析提高至一個重要地位將食品的微觀分析提高至一個重要地位 l 1860年年 德國的德國的W. Hanneberg和和F. Stohman l 發(fā)展了一種用來常規(guī)發(fā)展了一種用來常規(guī)(chnggu)測定食品中主要成分的測定食品中主要成分的重要方法重要方法l 水分含量、粗脂肪、灰分、氮、粗纖維、無氮提取物（水分含量、粗脂肪、灰分、氮、粗纖維、無氮提取物（碳水化合物）碳水化合物）l1871年年 Jean Baptiste Duman 提出：僅由蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪組成的提出：僅由蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪組成的膳食不足于維持人類的生命膳食不足于維持人類的生

11、命第9頁/共45頁第九頁，共45頁。l1862年年 l美國美國(mi u)建立農(nóng)學院建立農(nóng)學院 l成立美國成立美國(mi u)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)部 1906年 通過了美國第一個純食品和藥品法令 出現(xiàn)了全世界最大的國家農(nóng)業(yè)實驗站系統(tǒng) 20世紀前半期 發(fā)現(xiàn)(fxin)并鑒定的大部分的必需的食用物質(zhì)是 維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸和氨基酸20世紀初，食品工業(yè)已成為發(fā)達國家和一些發(fā)展中國世紀初，食品工業(yè)已成為發(fā)達國家和一些發(fā)展中國家的重要工業(yè)，大部份的食品物質(zhì)組成家的重要工業(yè)，大部份的食品物質(zhì)組成(z chn)已經(jīng)已經(jīng)探明，食品化學學科建立的時機才成熟探明，食品化學學科建立的時機才成熟第10頁/共45頁第十頁，共4

12、5頁。20世紀初世紀初 ，食品工業(yè)的不同行業(yè)紛紛創(chuàng)建自身的化學，食品工業(yè)的不同行業(yè)紛紛創(chuàng)建自身的化學(huxu)基礎，糧油化學基礎，糧油化學(huxu)、果蔬化學、果蔬化學(huxu)、乳品、乳品化學化學(huxu)、糖業(yè)化學、糖業(yè)化學(huxu)、肉禽蛋化學、肉禽蛋化學(huxu)、水、水產(chǎn)化學產(chǎn)化學(huxu)、添加劑化學、添加劑化學(huxu)、風味化學、風味化學(huxu)等等，為食品化學，為食品化學(huxu)學科的建立奠定了堅實的基礎學科的建立奠定了堅實的基礎 到了到了20世紀世紀3050年代，具有世界影響的年代，具有世界影響的J. Food Sci.，J. Agric. Food

13、 Chem.和和Food Chem.等雜志的等雜志的相繼創(chuàng)立，標志著食品化學學科的正式相繼創(chuàng)立，標志著食品化學學科的正式(zhngsh)建建立立 20世紀世紀6090年代，在世界主要年代，在世界主要(zhyo)大國有不同大國有不同文本的食品化學著作與世人見面，其中英文本的食品文本的食品化學著作與世人見面，其中英文本的食品科學、食品化學、食品加工過程中的化學變化科學、食品化學、食品加工過程中的化學變化、水產(chǎn)食品化學、食品中的碳水化合物、水產(chǎn)食品化學、食品中的碳水化合物、食品蛋白質(zhì)化學、蛋白質(zhì)在食品中的功能性質(zhì)等食品蛋白質(zhì)化學、蛋白質(zhì)在食品中的功能性質(zhì)等反映了近代食品化學的水平反映了近代食品化學的

14、水平第11頁/共45頁第十一頁，共45頁。食品食品(shpn)從原料生產(chǎn)、經(jīng)過貯藏、運輸、加工到產(chǎn)品銷售，從原料生產(chǎn)、經(jīng)過貯藏、運輸、加工到產(chǎn)品銷售，每一過程無不涉及到一系列的變化，對這些變化的研究和控制每一過程無不涉及到一系列的變化，對這些變化的研究和控制構成了食品構成了食品(shpn)化學研究的核心內(nèi)容化學研究的核心內(nèi)容食品化學研究食品化學研究(ynji)現(xiàn)狀與現(xiàn)狀與展望展望現(xiàn)在現(xiàn)在(xinzi)食品化學的研究正向反應機理食品化學的研究正向反應機理、風味物的結(jié)構和性質(zhì)、特殊營養(yǎng)成分的結(jié)、風味物的結(jié)構和性質(zhì)、特殊營養(yǎng)成分的結(jié)構和功能性質(zhì)、食品材料的改性、食品快速構和功能性質(zhì)、食品材料的改性、

15、食品快速分析方法、食品高新分離技術、未來食品包分析方法、食品高新分離技術、未來食品包裝技術、新食源、新工藝和新添加劑等方向裝技術、新食源、新工藝和新添加劑等方向發(fā)展發(fā)展第12頁/共45頁第十二頁，共45頁。1.高新技術高新技術(o xn j sh)在在食品中的應用食品中的應用微膠囊技術微膠囊技術 膜分離技術膜分離技術超臨界萃取和分超臨界萃取和分子蒸餾技術子蒸餾技術新滅菌技術新滅菌技術輻照輻照(f zho)保保鮮技術鮮技術復合包裝復合包裝(bozhung)材材料料微波技術微波技術超微粉碎技術超微粉碎技術可食用膜技術可食用膜技術活性包裝活性包裝(bozhung)技技術術生物技術生物技術第13頁/共

16、45頁第十三頁，共45頁。 基因工程改變重要的食品作物中的氨基酸含量和其它的功基因工程改變重要的食品作物中的氨基酸含量和其它的功能性成分（生物能性成分（生物(shngw)活性物質(zhì)），以增加其營養(yǎng)價值活性物質(zhì)），以增加其營養(yǎng)價值，如強化異黃酮的大豆、強化類胡蘿卜素的植物，如強化異黃酮的大豆、強化類胡蘿卜素的植物 在植物組織中引入特殊基因，推遲番茄在植物組織中引入特殊基因，推遲番茄(fnqi)的成熟和軟的成熟和軟化化 利用利用(lyng)蛋白質(zhì)工程選擇性改變蛋白質(zhì)結(jié)構特征（表面蛋白質(zhì)工程選擇性改變蛋白質(zhì)結(jié)構特征（表面憎水性或蛋白質(zhì)穩(wěn)定性），顯著改善功能性質(zhì)（凝膠能力、起憎水性或蛋白質(zhì)穩(wěn)定性），顯著

17、改善功能性質(zhì)（凝膠能力、起泡性、乳化性及持水性）泡性、乳化性及持水性）生物技術生物技術 采用轉(zhuǎn)基因技術大幅增加牛乳中乳鐵蛋白的含量采用轉(zhuǎn)基因技術大幅增加牛乳中乳鐵蛋白的含量 利用基因技術減少動物肉類的結(jié)締組織交聯(lián)程度和利用基因技術減少動物肉類的結(jié)締組織交聯(lián)程度和改變脂類組成，以改進肉的感官和營養(yǎng)質(zhì)量改變脂類組成，以改進肉的感官和營養(yǎng)質(zhì)量利用轉(zhuǎn)基因技術改變油脂的脂肪酸組成，如高油酸含利用轉(zhuǎn)基因技術改變油脂的脂肪酸組成，如高油酸含量的花生油量的花生油第14頁/共45頁第十四頁，共45頁。生物工程產(chǎn)品往往是混合物生物工程產(chǎn)品往往是混合物, , 如何分離純化其中的有如何分離純化其中的有效成分或者如何連

18、同雜質(zhì)一并用于食品需要食品化學來效成分或者如何連同雜質(zhì)一并用于食品需要食品化學來回答回答生物工程可能生產(chǎn)出傳統(tǒng)食品中沒用過的材料生物工程可能生產(chǎn)出傳統(tǒng)食品中沒用過的材料(cilio), (cilio), 需由食品化學研究其在食品利用的可能性和需由食品化學研究其在食品利用的可能性和有效性有效性葡萄糖異構酶、葡萄糖氧化酶、真菌蛋白酶、微生物淀粉酶和遺傳葡萄糖異構酶、葡萄糖氧化酶、真菌蛋白酶、微生物淀粉酶和遺傳工程凝乳酶的生產(chǎn)和利用工程凝乳酶的生產(chǎn)和利用以富馬酸為原料以富馬酸為原料, , 應用應用(yngyng)(yngyng)固定化細胞轉(zhuǎn)化低成本生產(chǎn)固定化細胞轉(zhuǎn)化低成本生產(chǎn)L-L-蘋蘋果酸果酸 生

19、物技術在食品中應用時必須生物技術在食品中應用時必須(bx)和食品化學緊密和食品化學緊密結(jié)合結(jié)合 必須由食品化學研究何種添加劑或何種酶是急需的，它們的必須由食品化學研究何種添加劑或何種酶是急需的，它們的化學結(jié)構和性質(zhì)如何化學結(jié)構和性質(zhì)如何生物工程中獲得的添加劑及酶的結(jié)構和性質(zhì)往往并不和食生物工程中獲得的添加劑及酶的結(jié)構和性質(zhì)往往并不和食品中的應用要求完全相同，需要進一步化學改性或修飾品中的應用要求完全相同，需要進一步化學改性或修飾第15頁/共45頁第十五頁，共45頁。美拉德反應的產(chǎn)物類黑精的研究：美拉德反應的產(chǎn)物類黑精的研究：由一些不同種類由一些不同種類(zhngli)的高分子量化合物組的高分子

20、量化合物組成的混合物成的混合物結(jié)合風味物質(zhì)、抗氧化、抗誘變和消除活性氧等結(jié)合風味物質(zhì)、抗氧化、抗誘變和消除活性氧等功能，食品類黑精還具有抗癌、防齲齒的作功能，食品類黑精還具有抗癌、防齲齒的作用用2.反應機理反應機理(j l)研究研究1999年年3月月“食品類黑精與健康食品類黑精與健康”919活動，分活動，分5個領域?qū)Ω鞣N個領域?qū)Ω鞣N食品類黑精進行研究，至今已取得許多重要成果食品類黑精進行研究，至今已取得許多重要成果反應的具體過程和機理還不清楚，對食品類黑精的具體組成反應的具體過程和機理還不清楚，對食品類黑精的具體組成(z chn)、分子結(jié)構、性質(zhì)及其功能機理需做大量的深入、分子結(jié)構、性質(zhì)及其功

21、能機理需做大量的深入研究研究第16頁/共45頁第十六頁，共45頁。食品風味形成機理食品風味形成機理例：加熱條件下美拉德反應模型例：加熱條件下美拉德反應模型(mxng)的研究的研究模型的組成模型的組成反應條件反應條件檢測到的揮發(fā)性產(chǎn)物檢測到的揮發(fā)性產(chǎn)物資料來源資料來源麥芽糖，麥芽糖，Ala130反應反應30-90min300多種，包括烴類，醛多種，包括烴類，醛類，酮類，醇類，呋喃，類，酮類，醇類，呋喃，吡咯等吡咯等Fadel and Farouk，2002核糖，核糖，Cys145反應反應20min28種種Hofmann and Sceiberle，1995木糖，木糖，Cys121反應反應4h15

22、種含硫化合物種含硫化合物Mussinan and Katz，1973葡萄糖，葡萄糖，Cys180反應反應93種種Umano et al.，1995核糖，核糖，Gly、Lys、Cys、MetpH4.5-6.5140 ，1h分別檢測到分別檢測到6、7、20、8種種Meynier and Mottram，1995第17頁/共45頁第十七頁，共45頁。非加熱非加熱(ji r)(ji r)或溫和條件下美拉或溫和條件下美拉德反應模型德反應模型模型的組成模型的組成反應條件反應條件研究內(nèi)容研究內(nèi)容資料來源資料來源葡萄糖，葡萄糖，GlypH7，25，160天天色澤變化規(guī)律色澤變化規(guī)律Bell（1997）4種二羰

23、基化合種二羰基化合物和物和2種羥基酮種羥基酮與酒中檢測到的與酒中檢測到的幾種氨基酸幾種氨基酸pH3.5，25，4周周檢測到檢測到Maillard反應生成反應生成的一些醛類，也檢測到含的一些醛類，也檢測到含硫氨基酸參與反應生成的硫氨基酸參與反應生成的一些雜環(huán)化合物一些雜環(huán)化合物Pripis-Nicolau et al.，2000葡萄糖，葡萄糖，Gly55，10天天檢測到檢測到9種揮發(fā)性化合物，種揮發(fā)性化合物，主要是糠醛類主要是糠醛類Venskutonis et al.，2002第18頁/共45頁第十八頁，共45頁。第19頁/共45頁第十九頁，共45頁。研究的重點研究的重點(zhngdin):特征

24、香氣成分及其形成、轉(zhuǎn)化機理特征香氣成分及其形成、轉(zhuǎn)化機理控制方法的研究控制方法的研究在食品加工過程中，通過選擇氨基在食品加工過程中，通過選擇氨基酸和糖類，可以有目的的合成含酸和糖類，可以有目的的合成含有吡嗪類、吡咯類和呋喃類的不有吡嗪類、吡咯類和呋喃類的不同香型風味物質(zhì)。利用反應有控同香型風味物質(zhì)。利用反應有控制的制備肉類香精成為研究制的制備肉類香精成為研究maillard反應的一個熱點反應的一個熱點第20頁/共45頁第二十頁，共45頁。3.食品功能成分食品功能成分(chng fn)研究研究對功能性食品中有效成分的含量對功能性食品中有效成分的含量(hnling)(hnling)、結(jié)構、結(jié)構、生

25、理活性、保健作用、提取方法及食品應用加以深入研生理活性、保健作用、提取方法及食品應用加以深入研究究從分子水平上對功能食品中的功能因子所具有的生理從分子水平上對功能食品中的功能因子所具有的生理活性及保健作用進行深入研究活性及保健作用進行深入研究研究內(nèi)容：研究內(nèi)容：1、分離、純化方法、分離、純化方法2、分析方法、分析方法3、化學結(jié)構、化學結(jié)構4、功能性質(zhì)、功能性質(zhì)(xngzh)5、制備方法、制備方法第21頁/共45頁第二十一頁，共45頁。功能成分功能成分活性多糖：從植物體內(nèi)和真菌中提取得到的多活性多糖：從植物體內(nèi)和真菌中提取得到的多糖、膳食纖維及功能性低聚糖糖、膳食纖維及功能性低聚糖黃酮和多酚類物

26、質(zhì)：銀杏黃酮、大豆異黃酮、黃酮和多酚類物質(zhì)：銀杏黃酮、大豆異黃酮、葛根黃酮、茶多酚、葡萄多酚物質(zhì)等葛根黃酮、茶多酚、葡萄多酚物質(zhì)等類胡蘿卜素：類胡蘿卜素：胡蘿卜素、玉米黃素胡蘿卜素、玉米黃素(hun s)、葉黃素、葉黃素(hun s)及番茄紅素等及番茄紅素等不飽和脂肪酸：不飽和脂肪酸：亞麻酸、亞麻酸、亞麻酸、共亞麻酸、共軛亞油酸等軛亞油酸等活性肽：大豆多肽、乳多肽、血液多肽、骨多活性肽：大豆多肽、乳多肽、血液多肽、骨多肽等肽等 第22頁/共45頁第二十二頁，共45頁。（1）天然功能成分）天然功能成分(chng fn)的分離提的分離提取取超聲提取技術超聲提取技術生物酶解技術生物酶解技術微波技術微

27、波技術超臨界流體萃取技術超臨界流體萃取技術膜分離技術膜分離技術大孔樹脂分離技術大孔樹脂分離技術高速逆流色譜高速逆流色譜（2）功能成分的定量測定）功能成分的定量測定光譜方法：原子、分子光譜光譜方法：原子、分子光譜色譜色譜(s p)方法：氣相、液方法：氣相、液相色譜相色譜(s p)其它：電化學方法等其它：電化學方法等 （3）功能成分的結(jié)構測定）功能成分的結(jié)構測定現(xiàn)代儀器分析為闡明食品中的功能成分組成與結(jié)構現(xiàn)代儀器分析為闡明食品中的功能成分組成與結(jié)構提供了有效的方法提供了有效的方法色譜技術，特別是制備色譜的應用為功能成分的分色譜技術，特別是制備色譜的應用為功能成分的分離離(fnl)純化提供了有效方法

28、純化提供了有效方法光譜儀器及核磁共振、質(zhì)譜、特別是色質(zhì)聯(lián)用如光譜儀器及核磁共振、質(zhì)譜、特別是色質(zhì)聯(lián)用如GCMS、LCMS、LCNMR、 X衍射等衍射等應用應用 第23頁/共45頁第二十三頁，共45頁。（4）功能）功能(gngnng)性質(zhì)研性質(zhì)研究究v 抗氧化功能抗氧化功能v 抗疲勞功能抗疲勞功能v 調(diào)節(jié)血脂功能調(diào)節(jié)血脂功能v 免疫調(diào)節(jié)功能免疫調(diào)節(jié)功能v 耐缺氧耐缺氧(qu yn)功能功能v 改善睡眠功能改善睡眠功能v 潤腸通便功能潤腸通便功能v 調(diào)節(jié)血糖功能調(diào)節(jié)血糖功能v 減肥功能減肥功能v 對輻射危害有輔助保護對輻射危害有輔助保護(boh)功能功能v 促進消化功能促進消化功能v 改善營養(yǎng)性貧

29、血功能改善營養(yǎng)性貧血功能v 調(diào)節(jié)腸道菌群功能調(diào)節(jié)腸道菌群功能v 對化學性肝損傷有輔助保護對化學性肝損傷有輔助保護(boh)功能功能v 對胃粘膜損傷有保護對胃粘膜損傷有保護(boh)功能功能 第24頁/共45頁第二十四頁，共45頁。例例1：共軛亞油酸（：共軛亞油酸（CLA）亞油酸的亞油酸的9、12兩個雙鍵異兩個雙鍵異構產(chǎn)生的功能性高級構產(chǎn)生的功能性高級(goj)脂肪酸脂肪酸c9t11和和t10c12是含量是含量最多且具有生理活性的兩最多且具有生理活性的兩種異構體種異構體共軛亞油酸的生理功能共軛亞油酸的生理功能調(diào)節(jié)血脂調(diào)節(jié)血脂 抗腫瘤作用抗腫瘤作用(zuyng) 抗缺氧抗缺氧 共軛亞油酸的制備共軛

30、亞油酸的制備(zhbi)化學合成法化學合成法 異構化法異構化法 脫水法脫水法 生物合成法生物合成法第25頁/共45頁第二十五頁，共45頁。例例2：抗性淀粉：抗性淀粉(dinfn)（RS） 抗性淀粉是不被健康人體小腸抗性淀粉是不被健康人體小腸(xiochng)所吸收的淀所吸收的淀粉及其降解物總稱物理包埋淀粉粉及其降解物總稱物理包埋淀粉(RS1) 、抗性淀粉顆粒、抗性淀粉顆粒(RS2)、老化淀粉、老化淀粉(RS3) 、化學改性淀粉、化學改性淀粉(RS4) 酶無法接近的淀粉酶無法接近的淀粉（RS1）輕度碾磨的谷類、種籽、豆輕度碾磨的谷類、種籽、豆類食物類食物抗性抗性抗性淀粉顆?？剐缘矸垲w粒（RS2）

31、未經(jīng)糊化的生淀粉粒未經(jīng)糊化的生淀粉粒和未成熟的淀粉粒，生的土和未成熟的淀粉粒，生的土豆、香蕉、高直鏈淀粉豆、香蕉、高直鏈淀粉 抗性抗性老化淀粉（老化淀粉（RS3）粉絲、糊化后冷卻的粉絲、糊化后冷卻的土豆、米飯等土豆、米飯等 抗性抗性化學改性淀粉化學改性淀粉（RS4）商品改性淀粉商品改性淀粉抗性抗性第26頁/共45頁第二十六頁，共45頁?？剐缘矸劭剐缘矸?dinfn)的制備的制備抗性淀粉現(xiàn)在主要制備顆粒性的抗性淀粉現(xiàn)在主要制備顆粒性的RS2和非顆粒性的和非顆粒性的RS3高直鏈淀粉進行高直鏈淀粉進行(jnxng)回生，或者是形成高度結(jié)晶的區(qū)域以抗回生，或者是形成高度結(jié)晶的區(qū)域以抗酶解酶解抗性淀粉抗

32、性淀粉(dinfn)的的應用應用抗性淀粉應用于食品加工，不僅可提高纖維含量，還可改進抗性淀粉應用于食品加工，不僅可提高纖維含量，還可改進食品的品質(zhì)，使消費者能夠在享受食品原有美味的條件下得食品的品質(zhì)，使消費者能夠在享受食品原有美味的條件下得到健康和營養(yǎng)到健康和營養(yǎng)它可以降低餐后血糖、血清膽固醇和三酰甘油的水平，增強它可以降低餐后血糖、血清膽固醇和三酰甘油的水平，增強胰島素的敏感性，從而達到防治代謝綜合征的目的胰島素的敏感性，從而達到防治代謝綜合征的目的抗性淀粉作為低熱、高膳食纖維含量的功能性食品成分將具有抗性淀粉作為低熱、高膳食纖維含量的功能性食品成分將具有重要的工業(yè)應用價值重要的工業(yè)應用價值

33、作為焙烤食品優(yōu)良的膳食纖維營養(yǎng)強化劑作為焙烤食品優(yōu)良的膳食纖維營養(yǎng)強化劑提高膨化小食品的膨化系數(shù)提高膨化小食品的膨化系數(shù)作為食品增稠劑作為食品增稠劑 第27頁/共45頁第二十七頁，共45頁。4.食品添加劑的開發(fā)食品添加劑的開發(fā)(kif)與利與利用用 血紅素血紅素 類胡蘿卜素類胡蘿卜素(h lu bo s)：胡蘿卜素：胡蘿卜素(h lu bo s)類和葉黃素類類和葉黃素類 葉綠素葉綠素 多酚類色素多酚類色素（1）天然色素（植物、動物）天然色素（植物、動物(dngw)、礦物、礦物、微生物）微生物）第28頁/共45頁第二十八頁，共45頁。分子輔色穩(wěn)定作用分子輔色穩(wěn)定作用: :是花色素與其它物質(zhì)間的聚

34、合，是自是花色素與其它物質(zhì)間的聚合，是自然界中各種然界中各種( ( zhn zhn) )花色苷穩(wěn)定的一個重要方面花色苷穩(wěn)定的一個重要方面花色苷的?；ㄉ盏孽；? :糖基與脂肪族和芳香族有機酸?；腔c脂肪族和芳香族有機酸酰化 生物工程技術生物工程技術: :基因克隆技術，細胞培養(yǎng)基因克隆技術，細胞培養(yǎng)穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)技術研究技術研究進展進展第29頁/共45頁第二十九頁，共45頁。（2）天然）天然(tinrn)甜甜味劑味劑 功能性單糖功能性單糖(如結(jié)晶如結(jié)晶(jijng)果糖果糖) 功能性低聚糖功能性低聚糖(如低聚果糖如低聚果糖) 多元糖醇多元糖醇(如木糖醇如木糖醇) 糖苷糖苷(如甜菊

35、苷、甘草素如甜菊苷、甘草素)（3）天然）天然(tinrn)增稠劑增稠劑天然動植物提取或者加工的水溶性膠體物質(zhì)天然動植物提取或者加工的水溶性膠體物質(zhì)黃原膠黃原膠海藻酸鈉海藻酸鈉卡拉膠卡拉膠果膠果膠（4）天然乳化劑）天然乳化劑大豆磷脂大豆磷脂酪蛋白酪蛋白谷蛋白谷蛋白第30頁/共45頁第三十頁，共45頁。5.食品安全中的化學食品安全中的化學(huxu)問題問題食品食品(shpn)在加工和貯藏過程中產(chǎn)生的微生物污染，例如真菌毒在加工和貯藏過程中產(chǎn)生的微生物污染，例如真菌毒素、細菌毒素污染素、細菌毒素污染環(huán)境和生產(chǎn)污染，例如種植養(yǎng)殖過程的農(nóng)用化學品污染環(huán)境和生產(chǎn)污染，例如種植養(yǎng)殖過程的農(nóng)用化學品污染食品

36、食品(shpn)加工過程的超標、超限添加劑污染及非法使用非食品加工過程的超標、超限添加劑污染及非法使用非食品(shpn)添加劑污染造成了食品添加劑污染造成了食品(shpn)安全的熱點問題安全的熱點問題加工與貯藏中傳統(tǒng)加工工藝和制造過程中存在的潛在微量危害物加工與貯藏中傳統(tǒng)加工工藝和制造過程中存在的潛在微量危害物質(zhì)質(zhì)動物性食品中常見的化學動物性食品中常見的化學(huxu)污染污染 有害重金屬元素有害重金屬元素 化學農(nóng)藥化學農(nóng)藥 食品添加劑食品添加劑 動物飼料添加劑：激素、抗生素等動物飼料添加劑：激素、抗生素等 生物毒素：如河豚毒素生物毒素：如河豚毒素 化學致癌物質(zhì)：黃曲霉毒素、苯并芘等化學致癌物

37、質(zhì)：黃曲霉毒素、苯并芘等 有害化學摻假物：如罌粟殼有害化學摻假物：如罌粟殼第31頁/共45頁第三十一頁，共45頁。例例1、反式脂肪酸、反式脂肪酸(簡稱簡稱(jinchng)TFA)主要來源是氫化油脂和油脂主要來源是氫化油脂和油脂高溫高溫(gown)脫臭工藝，天脫臭工藝，天然油脂中也有一定含量的反然油脂中也有一定含量的反式脂肪酸式脂肪酸v順式的脂肪酸的油脂多為順式的脂肪酸的油脂多為液態(tài)，熔點液態(tài)，熔點(rngdin)較低較低；而反式的脂肪酸的油脂多；而反式的脂肪酸的油脂多為固態(tài)或半固態(tài)，熔點為固態(tài)或半固態(tài)，熔點(rngdin)較高較高v反式脂肪酸表現(xiàn)的一些特反式脂肪酸表現(xiàn)的一些特性是介于飽和脂肪

38、酸和順式性是介于飽和脂肪酸和順式脂肪酸之間脂肪酸之間第32頁/共45頁第三十二頁，共45頁。反式脂肪酸的危害反式脂肪酸的危害(wihi) 影響人體免疫系統(tǒng)，增加血液黏稠度和凝聚力影響人體免疫系統(tǒng)，增加血液黏稠度和凝聚力，促進血栓形成，促進血栓形成 提高人體血液中提高人體血液中LDL（低密度膽固醇），降低（低密度膽固醇），降低(jingd)HDL（高密度膽固醇（高密度膽固醇)，增加了動脈，增加了動脈硬化和硬化和型糖尿病的發(fā)生概率型糖尿病的發(fā)生概率 影響嬰幼兒的生長發(fā)育并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育影響嬰幼兒的生長發(fā)育并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生不良影響產(chǎn)生不良影響 與心腦血管疾病、糖尿病、乳腺癌和老年癡呆與心

39、腦血管疾病、糖尿病、乳腺癌和老年癡呆癥有關癥有關第33頁/共45頁第三十三頁，共45頁。第34頁/共45頁第三十四頁，共45頁。第35頁/共45頁第三十五頁，共45頁。減少食用油脂減少食用油脂(yuzh)中反式脂肪酸的措中反式脂肪酸的措施施對現(xiàn)有的氫化技術進行改進對現(xiàn)有的氫化技術進行改進改進油脂精煉技術改進油脂精煉技術 采用酯交換反應生產(chǎn)零采用酯交換反應生產(chǎn)零TFA含量的油含量的油脂脂 基因改良技術，降低基因改良技術，降低(jingd)植物油植物油料中的多不飽和脂肪酸含量料中的多不飽和脂肪酸含量第36頁/共45頁第三十六頁，共45頁。第37頁/共45頁第三十七頁，共45頁。分析方法分析方法 紅

40、外檢測紅外檢測(IR)：反式雙鍵在：反式雙鍵在9001050cm-1附近有吸收附近有吸收(xshu)，定性檢測，定性檢測TFA的的存在存在 氣相色譜氣相色譜(GC) Ag+薄層色譜薄層色譜(Ag+-TLC)：Ag+與順式雙與順式雙鍵存在微弱的作用力，而與反式雙鍵不發(fā)鍵存在微弱的作用力，而與反式雙鍵不發(fā)生作用，僅可作為粗略的分析生作用，僅可作為粗略的分析 氣相色譜質(zhì)譜法（氣相色譜質(zhì)譜法（GC-MS）第38頁/共45頁第三十八頁，共45頁。例例2、丙烯酰胺、丙烯酰胺是一種是一種(y zhn)(y zhn)公認的神經(jīng)毒素和準致癌物，在公認的神經(jīng)毒素和準致癌物，在一些油炸和燒烤的淀粉類食品，如炸薯條、

41、炸土豆一些油炸和燒烤的淀粉類食品，如炸薯條、炸土豆片、谷物、面包等中檢出丙烯酰胺片、谷物、面包等中檢出丙烯酰胺來源來源(liyun)v氨基酸和還原氨基酸和還原(hun yun)(hun yun)糖通過美拉德反應產(chǎn)糖通過美拉德反應產(chǎn)生丙烯酰胺生丙烯酰胺v油脂在高溫加熱過程中分解生成甘油三酸酯和丙油脂在高溫加熱過程中分解生成甘油三酸酯和丙三醇，甘油三酸酯的進一步氧化或丙三醇的進一步三醇，甘油三酸酯的進一步氧化或丙三醇的進一步脫水均可產(chǎn)生小分子物質(zhì)丙烯醛，而丙烯醛經(jīng)由直脫水均可產(chǎn)生小分子物質(zhì)丙烯醛，而丙烯醛經(jīng)由直接氧化反應生成丙烯酸，丙烯酸再與氨水作用，最接氧化反應生成丙烯酸，丙烯酸再與氨水作用，最

42、終生成丙烯酰胺終生成丙烯酰胺第39頁/共45頁第三十九頁，共45頁。v食物中含氮化合物自身的反應，如水解、分子重排等作用形食物中含氮化合物自身的反應，如水解、分子重排等作用形成成v在脂肪在脂肪(zhfng)(zhfng)、蛋白質(zhì)、碳水化合物的高溫分解反應中、蛋白質(zhì)、碳水化合物的高溫分解反應中，會產(chǎn)生大量的小分子醛（如乙醛、甲醛等），它們在適當?shù)模瑫a(chǎn)生大量的小分子醛（如乙醛、甲醛等），它們在適當?shù)臈l件，重新化合生成丙烯醛，進而生成丙烯酰胺條件，重新化合生成丙烯醛，進而生成丙烯酰胺v氨基酸分子的重排也是美拉德反應的常見過程。天門冬酰胺氨基酸分子的重排也是美拉德反應的常見過程。天門冬酰胺脫掉一個二

43、氧化碳分子和一個氨分子就可以轉(zhuǎn)化為丙烯酰胺脫掉一個二氧化碳分子和一個氨分子就可以轉(zhuǎn)化為丙烯酰胺 不同原料不同原料(yunlio)中丙烯酰中丙烯酰胺含量胺含量食品種類食品中丙烯酰胺含量食品種類食品中丙烯酰胺含量(hnling)ng/g奶酪奶酪 10-43可可豆（生）可可豆（生） 30.9咖啡咖啡 169馬鈴薯馬鈴薯 117-2762油炸馬鈴薯片油炸馬鈴薯片 1500爆玉米花爆玉米花 97 第40頁/共45頁第四十頁，共45頁。丙烯酰胺危害丙烯酰胺危害(wihi)歐洲食品科學委員會認為：丙烯酰胺具有生殖毒性歐洲食品科學委員會認為：丙烯酰胺具有生殖毒性及致癌性，及致癌性，1994年國際癌癥研究機構將

44、其列為人類年國際癌癥研究機構將其列為人類可能致癌物可能致癌物丙烯酰胺單體丙烯酰胺單體(dn t)有遺傳、生殖和神經(jīng)毒性以及有遺傳、生殖和神經(jīng)毒性以及致癌和誘變效應。丙烯酰胺進入人體后引起急性、致癌和誘變效應。丙烯酰胺進入人體后引起急性、亞急性、慢性中毒。臨床觀察證明丙烯酰胺在人體亞急性、慢性中毒。臨床觀察證明丙烯酰胺在人體內(nèi)有蓄積作用，達到一定的蓄積量，就會導致周圍內(nèi)有蓄積作用，達到一定的蓄積量，就會導致周圍神經(jīng)病變和小腦功能性障礙，增加患癌的危險性神經(jīng)病變和小腦功能性障礙，增加患癌的危險性避免避免(bmin)丙烯酰胺形成丙烯酰胺形成的措施的措施1.1.從食品加工的原料控制丙烯酰胺的形成從食品加工的原料控制丙烯酰胺的形成通過降低原料中天冬氨酸和還原糖的含量或?qū)υ线M行預處理，可降低通過降低原料中天冬氨酸和還原糖的含量或?qū)υ线M行預處理，可降低或消除產(chǎn)品中丙烯酰胺的含量或消除產(chǎn)品中丙烯酰胺的含量2.2.使用化學抑