食品科學(xué)導(dǎo)論課件.ppt

1、食品科學(xué)導(dǎo)論,緒論 食品化學(xué)及營養(yǎng)學(xué)概論 食品微生物學(xué)概論 食品加工與保藏概論 食品原料概論 食品安全與法規(guī)概論,主講人：,緒 論,涵蓋內(nèi)容 食品工業(yè)的組成部分 國內(nèi)外食品工業(yè)的發(fā)展 我國食品工業(yè)發(fā)展的方向及存在的問題,以前人類生產(chǎn)方式落后，飲食條件低劣，人類發(fā)展緩慢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一九四九年中國人均壽命只有45歲，平均智商較低。食品科學(xué)被人們重視以后，人類的營養(yǎng)狀況得到了極大的改善，壽命大幅度提高，據(jù)1994年報(bào)導(dǎo)，我國人壽命平均達(dá)72歲，人們的智商也有了很大的提高，越來越多的人加入到了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的行列。 沒有食品，就沒有人類，食品的重大變化推動(dòng)著人類的進(jìn)化和發(fā)展，推動(dòng)著人類文明的邁進(jìn)。,食品

2、與人類的關(guān)系,近幾十年，隨著人們生活水平的提高，我國居民的食物與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，特別是北京、上海、廣州等地物質(zhì)豐富、平均收入較高的城市居民，出現(xiàn)了肥胖、高血脂等營養(yǎng)過剩的富貴病，而在貧窮的農(nóng)村地區(qū)，營養(yǎng)不良、缺鐵性貧血癥等疾病仍然十分嚴(yán)重。研究和解決貧窮和富裕帶來的疾病，是食品科學(xué)家們的主要任務(wù)。 食品對(duì)人體健康的重要性表現(xiàn)在三個(gè)方面，營養(yǎng)功能、感官風(fēng)味功能和生理功能。生理功能是指食品中某些成分具有保護(hù)機(jī)體、調(diào)節(jié)生理節(jié)律、增強(qiáng)免疫能力和預(yù)防疾病、促進(jìn)健康的能力。,基本概念,食物：可供人類食用的物質(zhì)原料統(tǒng)稱為食物。 食品：經(jīng)過加工制作的食物統(tǒng)稱為食品。 食品科學(xué)：借用Food Scie

3、nce （Norman）的定義，食品科學(xué)可以定義為應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)及工程知識(shí)來研究食品的物理、化學(xué)、生化性質(zhì)及食品加工原理的一門科學(xué) 。,火的利用是人類能源革命的開端，把人與野獸區(qū)分了開來，它是食品科技史中第一個(gè)里程碑。 陶器的出現(xiàn)使食品加工成為可能，它是食品科技史中第二個(gè)里程碑。 罐藏食品在食品加工業(yè)中有著極為重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，是食品科技史中第三個(gè)里程碑。 現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)揭示了食品的本質(zhì)，它成為當(dāng)代食品科學(xué)的理論基礎(chǔ)和食品加工業(yè)的指導(dǎo)思想，是食品科技史中第四個(gè)里程碑。,食品科技史中的四個(gè)里程碑,一、涵蓋內(nèi)容,食品的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域（或者稱之為狹義食品科學(xué)）：包括食品化學(xué)，研究食品的組成、結(jié)構(gòu)、物

4、化生化特點(diǎn)及加工和使用過程中的變化的一門科學(xué)。 食品分析領(lǐng)域：分析食品產(chǎn)品及組分的質(zhì)量特點(diǎn)、化學(xué)變化的原理。 食品微生物領(lǐng)域：環(huán)境對(duì)食品腐敗的作用以及微生物對(duì)食品本身及食品制造過程的影響、微生物的檢驗(yàn)、公共健康等問題的一門科學(xué)。,食品加工領(lǐng)域：即研究食品原材料特點(diǎn)、食品保藏原理、影響食品質(zhì)量、包裝及污染的加工因素、良好生產(chǎn)操作及衛(wèi)生操作的一門科學(xué)。 食品工程領(lǐng)域：即研究食品加工過程中的工程原理及單元操作的科學(xué)，工程原理包括物料與能量平衡、熱力學(xué)、流體；流體流動(dòng)、傳熱與傳質(zhì)等等。,二、食品工業(yè)的組成部分,生產(chǎn)：包括種植、放牧、果樹栽培、漁業(yè)和 水產(chǎn)等工業(yè)。 制造/加工：將農(nóng)產(chǎn)品原料轉(zhuǎn)變成更精細(xì)或

5、精 致的產(chǎn)品。 物流：涉及面向產(chǎn)品銷售的多個(gè)方面。 營銷：食品的銷售，包括批發(fā)、零售、機(jī)構(gòu) 場(chǎng)地和餐館。,三、國內(nèi)外食品工業(yè)的發(fā)展,國際食品工業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 生物技術(shù)、材料科學(xué)、信息技術(shù)等基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)以及超高壓處理、超臨界提取、超微粉碎等新技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于食品上業(yè)生產(chǎn)和研發(fā)之中。 國際食品生產(chǎn)和消費(fèi)的趨勢(shì) 方便化、安全化、功能化、工程化、全球化、專用化將是21世紀(jì)食品工業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。,二十世紀(jì)末的食品,1. 高質(zhì)量低熱卡食品 2. 低脂肪高碳水化合物食品 3. 方便食品 4. 保持自然體系食品 5. 強(qiáng)調(diào)“天然”組分食品 6. 單一組分含量豐富食品 7. 微波制品和高檔次包裝食品 8.

6、 更“健康”食品,進(jìn)入二十一世紀(jì)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、變態(tài)食品 六、水產(chǎn)食品 七、綠色食品、生態(tài)食品、有機(jī)食品,四、我國食品工業(yè)發(fā)展的方向及存在的問題,(一)我國食品工業(yè)發(fā)展的方向 1、食品工業(yè)發(fā)展基本思路 把食品營養(yǎng)價(jià)值置于核心地位； 發(fā)揮生產(chǎn)引導(dǎo)消費(fèi)的作用 ； 發(fā)展市場(chǎng)細(xì)分的營養(yǎng)健康食品。 2、食品工業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)原則 以營養(yǎng)科學(xué)為指導(dǎo)的原則； 營養(yǎng)功能優(yōu)先原則； 定向消費(fèi)原則。,3、我國食品工業(yè)發(fā)展方向,方便食品的發(fā)展和產(chǎn)品的多樣化是今后食品工業(yè)發(fā)展的重要特征。 重視食品營養(yǎng)提高居民健康水平是食品工業(yè)的重要任務(wù)。 食品安全是食品生產(chǎn)經(jīng)營者的第

7、一要?jiǎng)?wù)。 先進(jìn)技術(shù)將在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 “循環(huán)經(jīng)濟(jì)”是食品工業(yè)發(fā)展的必由之路。,（二）我國食品工業(yè)存在的問題,產(chǎn)品更新?lián)Q代及產(chǎn)品開發(fā)速度尚難以滿足不斷增長的市場(chǎng)需求，自主創(chuàng)新能力有待提高； 我國食品工業(yè)布局有待調(diào)整，東、中、西部發(fā)展很不平衡，中西部地區(qū)的資源尚待充分利用； 產(chǎn)品品種和深加工方面，尚不能滿足和適應(yīng)市場(chǎng)日益增長變化的需求； 食品安全存在不可忽視的問題，企業(yè)經(jīng)營行為有待進(jìn)一步規(guī)范； 食品出口多以原料性產(chǎn)品為主，產(chǎn)品附加值不大，結(jié)構(gòu)單一，出口量小。食品企業(yè)尚需進(jìn)一步熟悉掌握世界貿(mào)易組織規(guī)則和國外農(nóng)產(chǎn)品食品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)； 食品企業(yè)在應(yīng)對(duì)國內(nèi)外競(jìng)爭方面，有待加強(qiáng)行為規(guī)范； 市場(chǎng)監(jiān)督水平

8、有待提高。,第二章 食品化學(xué)及營養(yǎng)學(xué)概論,第一節(jié) 食品的品質(zhì) 第二節(jié) 碳水化合物 第三節(jié) 蛋白質(zhì) 第四節(jié) 脂類 第五節(jié) 維生素 第六節(jié) 礦物質(zhì) 第七節(jié) 水,“品質(zhì)”就是指食品的優(yōu)質(zhì)程度，包括風(fēng)味、表觀和營養(yǎng)成分，也可以說品質(zhì)是食品的綜合特征，直接決定著食品的可接受性。我們選擇、食用食品時(shí)，會(huì)動(dòng)用所有的感觀（比如看、摸、聞、嘗，甚至聽）來評(píng)價(jià)食品。通過感觀來測(cè)定的食品品質(zhì)主要分為色、香、味、形四個(gè)方面。,第一節(jié) 食物的品質(zhì),食品的色澤不僅有助于鑒別其品質(zhì)，而且還可以告訴我們?cè)S多有關(guān)信息。例如，顏色通常作為成熟和腐敗的指標(biāo)，我們可以通過顏色來判斷土豆片油炸的終點(diǎn)；干番茄粉在貯藏期間變白說明包裝中含

9、氧量太高，而如果發(fā)黑說明番茄粉的最終水分含量太高；泡沫食品或糊狀食品的色澤隨著濃度的不同而不同，以此反映混合率的變化情況；巧克力的表面色澤可以反映其貯藏期的長短等等。所有這些都會(huì)影響和反映食品的品質(zhì)。食品的色澤可以在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確測(cè)量。,一、食品的色澤,食品的香是指香氣。不同的食品，由于它們的成熟度、品種、物料組成、加工技術(shù)等的不同，具有不同的香氣。香氣直接反映著食品的類型和質(zhì)量。不同食品所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的成分和數(shù)量不同，其香味存在很大差異。構(gòu)成香味的化合物主要由酯類、醇類、酸類、醛類、酮類、酚類、雜環(huán)族、萜類等大約200多種，這些物質(zhì)不僅氣味各異，而且它們之間通過量加作用、協(xié)同作用、分離作用以

10、及抑制作用等，使香氣多種多樣。食品中的香味物質(zhì)含量很低，但即使是在這種情況下，也能被人的嗅覺器官感覺到。,二、食品的香,1.動(dòng)物氣味： 野味（包括所有野獸、野禽的氣味），脂肪味，腐?。ㄈ忸悾┪叮馕?，麝香味，貓尿味等。 2.香脂氣味： 是指芳香植物的香氣。包括所有的樹脂、刺柏、草樹、香子蘭、松油、安息香等氣味。 3.燒焦氣味：包括煙熏、烤、干面包、巴旦杏仁、甘草、咖啡、木頭等氣味；此外還有動(dòng)物皮、松油等氣味。 4.化學(xué)氣味：包括酒精、丙酮、醋、酚、苯、硫醇、硫、乳酸、碘、氧化、酵母、微生物等氣味。,香氣類型,5.香料氣味（廚房用）：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

11、等氣味。 6.花香：包括所有的花香，但常見的有堇菜、山楂、玫瑰、檸檬、茉莉、鳶尾、天竺葵、洋槐、椴樹、葡萄等的花香。 7.果香：包括所有的果香，但常見的是覆盆子、櫻桃、草莓、石榴、醋栗、杏、蘋果、梨、香蕉、核桃、無花果等氣味。 8.植物與礦物氣味：主要有青草、落葉、塊根、蘑菇、濕禾桿、濕青苔、濕土、青葉等氣味。,食品的主要味道有甜、酸、苦、辣、咸、澀、鮮七種，食品的風(fēng)味不僅由這七種味混合而成，還由許多賦予食品芳香的化合物構(gòu)成。因此，食品的風(fēng)味非常復(fù)雜。大多數(shù)食品的風(fēng)味還不能完整地被描述出來。更為復(fù)雜的是，由于人們文化和生理上的差異，不同的人對(duì)同一種食物的接受能力是不一樣的。喜好不同，在評(píng)價(jià)風(fēng)味

12、的時(shí)候，便會(huì)摻雜許多主觀因素，導(dǎo)致質(zhì)量評(píng)判意見上的差異。,三、食品的味,食品的形狀主要指大小、狀態(tài)和完整性，另外擺放模式也是一項(xiàng)重要的表觀因素。整體性指的是食品整體和破碎的程度。食品的大小和形狀是國家以及地區(qū)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的重要因素，而且容易測(cè)定。如水果蔬菜就可以通過一定尺寸的網(wǎng)孔來進(jìn)行分級(jí)，大小也可通過重量來近似估計(jì)。形狀在直觀上可能更重要，如某類腌漬品的等級(jí)評(píng)定還包括對(duì)彎曲程度的要求，特別是對(duì)于用機(jī)器代替手工操作的分級(jí)情況下，形狀就顯得相當(dāng)重要。,四、食品的形狀和質(zhì)地,質(zhì)地指那些既可以用手觸摸，也可以用舌、腭、牙齒等感覺到的食品品質(zhì)。食品的質(zhì)地范圍非常大，如果與期望的質(zhì)地相背離，那就是品質(zhì)缺陷。

13、,通?？捎苫瘜W(xué)分析或儀器分析來確定其具體的營養(yǎng)素組成和含量。多數(shù)情況下，還要做動(dòng)物喂養(yǎng)和相同的生物試驗(yàn)。 通常由細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、致病菌數(shù)目和昆蟲殘骸以及沉淀率來衡量。 是由相當(dāng)于或超出在正常貯藏和處理狀態(tài)下，分配和食用食品期限的產(chǎn)品質(zhì)量來衡量的。因?yàn)檎５馁A藏試驗(yàn)要求一年或更長的時(shí)間才有意義，通常要設(shè)計(jì)加速的貯存試驗(yàn)。這包括極端的溫度、濕度或其他變量，這些變量在短期內(nèi)就暴露出食品質(zhì)量變化趨勢(shì)。,五、附加質(zhì)量因素,營養(yǎng)質(zhì)量,衛(wèi)生質(zhì)量,保質(zhì)期或貯藏穩(wěn)定性,食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)。 1. 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)內(nèi)部建立的以確保其產(chǎn)品品質(zhì)和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力的標(biāo)準(zhǔn)。 2. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常

14、是由本行業(yè)企業(yè)成員認(rèn)同的基礎(chǔ)上建立的，它規(guī)定了產(chǎn)品的最低限度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以避免本行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下降。 3. 國家標(biāo)準(zhǔn)是由政府組織建立的標(biāo)準(zhǔn)，有一些是強(qiáng)制執(zhí)行的，以保護(hù)消費(fèi)者健康并使其免受欺騙。同時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)還可以起到協(xié)調(diào)市場(chǎng)上食品生產(chǎn)者、銷售者、批發(fā)商、零售商及消費(fèi)者之間的關(guān)系。,六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),營養(yǎng)：指人體為了維持正常生理、生化和免疫功能以及生長、發(fā)育、代謝和修補(bǔ)組織等生命現(xiàn)象的需要而攝取和利用食物的綜合過程。 營養(yǎng)素：營養(yǎng)素是指食物中可給人體提供能量、機(jī)體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。,蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、 維生素、礦物質(zhì)和水,第二節(jié) 碳水化合物（Carbohydra

15、te） 碳水化合物也稱糖類，是由碳、氫、氧三種元素組成的，是多羥基醛或多羥基酮及其衍生物和縮合物的總稱。 存在于所有的谷物、蔬菜、水果 及可食植物中（1-6%） 表達(dá)式Cx(H2O)y 包括單糖、低聚糖以及多糖 最豐富的碳水化合物是纖維素,乳糖 唯一沒有在植物中發(fā)現(xiàn)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-1,4糖苷鍵結(jié)合 還原性二糖 發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為乳酸 促進(jìn)機(jī)體內(nèi)Ca的吸收 乳糖不耐受癥（體內(nèi)缺乳糖酶）,乳糖不耐受癥： 癥狀：胃腸不適，脹氣、痙攣和腹瀉等。 原因： 先天性缺少或不能分泌乳糖酶； 某些藥物或腸道感染而乳糖酶分解、減少； 隨著年

16、齡增加，乳糖酶水平不斷降低。 克服方法： 將乳糖經(jīng)乳糖酶分解后進(jìn)行銷售； 選經(jīng)發(fā)酵的乳制品（酸奶）。,一、碳水化合物的營養(yǎng)價(jià)值,供給能量 （4kcal/g） 構(gòu)成一些重要生理物質(zhì) 節(jié)約蛋白質(zhì) 抗酮 保肝解毒（肝糖元、葡萄糖醛酸） 增強(qiáng)腸道功能（膳食纖維） 其他,二、食品中的碳水化合物 1、食品中的單糖 定義：單糖是不能被水解的最簡單的碳水化合物，是構(gòu)成復(fù)雜多糖的基本單位。,3個(gè)碳原子：三碳糖 （D-甘油醛糖，L-甘油醛糖） 4個(gè)碳原子：四碳糖 5個(gè)碳原子：五碳糖，戊糖 （核糖，脫氧核糖） 6個(gè)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,圖2-1 含有

17、3-6個(gè)碳原子D-醛糖結(jié)構(gòu),2、食品中的低聚糖,定義：一般是由2-10個(gè)分子單糖縮合而成，分子之間通過糖苷鍵連接，食品中主要以二糖形式存在。 1）食品中的二糖 麥芽糖 淀粉水解后得到的二糖 兩分子葡萄糖通過-1,4糖苷鍵結(jié)合 是一種還原糖：含有醛基或酮基的糖被稱為還原糖，所有的單糖都是還原糖 。當(dāng)兩個(gè) 或更多的單糖通過醛基或酮基連成 長鏈后還原性消失，形成非還原糖。 溫和的甜味劑,麥芽糖,蔗糖 -葡萄糖和-果糖以,-1,2糖苷鍵結(jié)合 非還原性二糖 具有極大的吸濕性和溶解性 冷凍保護(hù)劑 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、低聚異麥芽糖、 低聚木

18、糖、低聚半乳糖、甲殼低聚糖等。 功能性低聚糖的保健功能 低甜度、低熱量，防齲齒； 有潤腸通便的作用； 使用后基本不增加血糖和血脂； 使體內(nèi)雙歧桿菌增殖，抑制腸內(nèi)沙門氏 菌和腐敗菌的生長。,美拉德（Maillard）反應(yīng) 定義：還原糖（主要是葡萄糖）與游離氨基酸或 氨基酸殘基的游離氨基發(fā)生羰氨反應(yīng)。 對(duì)食品的影響 期望 牛奶巧克力風(fēng)味 糖果風(fēng)味 不期望的 營養(yǎng)（氨基酸）損失 有毒、致突變物質(zhì)的產(chǎn)生,焦糖化反應(yīng) 直接加熱糖和糖漿 熱解反應(yīng)引起糖分子脫水，雙鍵引入糖環(huán)，產(chǎn)生不飽和環(huán)中間物（呋喃） 共軛雙鍵吸收光，產(chǎn)生顏色 少量酸和鹽可以加速反應(yīng) 不同催化劑產(chǎn)生不同類型的色素,3、食品中的多糖,定義：

19、超過10個(gè)單糖的聚合物稱為多糖。 1）食品中主要的多糖 淀粉：淀粉是以葡萄糖為基本單位連接成長鏈而 形成的多糖，是人類碳水化合物的主要食物來源。 化學(xué)結(jié)構(gòu)：通式(C6H10O5) 植物的能量貯藏方式 兩種形式（直鏈淀粉和支鏈淀粉）,性質(zhì) 無甜味 在冷水中不易溶解； 溶解后的淀粉遇到碘可形成藍(lán)色絡(luò)合物； 儲(chǔ)備能量； 以特有的淀粉顆粒形式存在于種子和塊莖中； 可發(fā)生糊化和老化現(xiàn)象； 可在酸或酶的作用下得到糊精、麥芽糖和葡 萄糖等產(chǎn)物； 可通過改性改善其功能性質(zhì)。,淀粉的糊化：淀粉顆粒不溶于冷水，當(dāng)把淀粉在 水中加熱至一定溫度（60-70）的時(shí)候，淀粉粒 開始發(fā)生不可逆膨脹，稱作糊化。 （ -淀粉

20、-淀粉）,圖2-2 淀粉顆粒中直鏈淀粉和支鏈淀粉的排列,淀粉的老化：經(jīng)過糊化的-淀粉在室溫或低于室溫下放置后，會(huì)變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀，這種現(xiàn)象稱為老化。淀粉的老化可看作是糊化過程的逆轉(zhuǎn)。,圖2-3 淀粉顆粒的糊化與老化,纖維素：葡萄糖分子以-1,4-糖苷鍵連接而成的長鏈聚合物，不能被人體所消化。 存在：棉花、麻、木材、植物細(xì)胞壁,功能（膳食纖維）： 促進(jìn)腸胃的正常蠕動(dòng)； 降低體內(nèi)膽固醇水平； 調(diào)節(jié)糖尿病患者的血糖水平； 食品加工中，半纖維素能提高面粉結(jié)合水的能力，有助于蛋白質(zhì)與面團(tuán)的混合，增加面包體積和彈性，改善面包結(jié)構(gòu)，延緩面包的老化 。,第二節(jié) 蛋白質(zhì)（protein）,定義：蛋白質(zhì)是

21、由氨基酸按各種不同順序排列 結(jié)合成的高分子有機(jī)物質(zhì)。 組成蛋白質(zhì)的基本單元是氨基酸。 自然界氨基酸種類很多，但組成蛋 白質(zhì)的氨基酸約為20種。,一、蛋白質(zhì)的組成,蛋白質(zhì)的元素分析： C（5055%） H ( 6 7% ) O (2023%） N（1219%） S（0.23.0%） 注：蛋白質(zhì)中N 的含量平均為16%， 6.25 蛋白質(zhì)換算系數(shù),氨基酸,定義：氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物， 是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 通式： 必需氨基酸：在人體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必需從食物中直接獲得的氨基酸。,人體所需的必需氨基酸 賴氨酸(Lys) 纈氨酸(Val) 蛋氨酸(Met) 色氨酸(Tr

22、y) 亮氨酸(Leu) 異亮氨酸(Ile) 蘇氨酸(Thr) 苯丙氨酸(Phe) 嬰兒時(shí)期所需: 組氨酸(His),二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值,構(gòu)成機(jī)體和合成新的組織 維持平衡和提供人體必需氨基酸 參加物質(zhì)的代謝調(diào)節(jié) 增強(qiáng)人體的抵抗力 提供能量,三、蛋白質(zhì)的分類,根據(jù)組成分類： 單純蛋白：僅由氨基酸組成的蛋白質(zhì)； 結(jié)合蛋白：由氨基酸和非蛋白質(zhì)化合物組成； 衍生蛋白：由酶或化學(xué)方法處理蛋白質(zhì)后得到的相應(yīng)化合物。 根據(jù)外形分類： 球狀蛋白質(zhì) 纖維狀蛋白質(zhì) 根據(jù)生物功能分類：酶、運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)、營養(yǎng)和儲(chǔ)存蛋白質(zhì)、收縮蛋白質(zhì)、結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和防御蛋白質(zhì)。,四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),1.一級(jí)結(jié)構(gòu)(primary struct

23、ure) 指氨基酸通過共價(jià)鍵連 接而成的線性序列 構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要氨基 酸有20種,2.二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondary struture),指多肽鏈借助氫鍵排列成沿一個(gè)方向、具有周 期性結(jié)構(gòu)的構(gòu)象 Pr的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要有-螺旋和-折疊，氫鍵 在其中起著穩(wěn)定構(gòu)象的作用,3.三級(jí)結(jié)構(gòu) (tertiary strucure),是指多肽鏈借助各種作用力 在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步折疊卷曲形成緊密的復(fù)雜球形分子的結(jié)構(gòu)。 穩(wěn)定蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用 力有氫鍵、離子鍵、二硫鍵 和范德華力。,4. 四級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是二條或多條肽鏈之間以特殊方式結(jié)合，形成有生物活性的蛋白質(zhì)；其中每條肽鍵都有自己的一、二、三級(jí)

24、結(jié)構(gòu)，這些肽鏈稱為亞基，它們可以相同，也可以不同。 注：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)， 高級(jí)結(jié)構(gòu)決定功能和性質(zhì)。,五、食物中的蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評(píng)價(jià),蛋白質(zhì)的含量：衡量食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的基本指標(biāo)。質(zhì)量再好但數(shù)量不足也不能滿足人體需要。 蛋白質(zhì)的品質(zhì) 氨基酸模式：指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。 注：當(dāng)食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)越接近時(shí)， 必需氨基酸被機(jī)體利用的程度越高，食物蛋白質(zhì)的 營養(yǎng)價(jià)值也相對(duì)越高。,動(dòng)物性蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸種類齊全，而且所組成的比例適合人體的需要，利用率可高達(dá)8590，但色氨酸含量普遍偏低。牛奶中蛋白質(zhì)主要為酪蛋白，消化率為85%，雞蛋白蛋白質(zhì)不但含有人體所

25、需要的各種氨基酸，而且組成模式與人體十分相近，生物學(xué)價(jià)值達(dá)95以上。 植物性蛋白質(zhì)盡管一般不如動(dòng)物性蛋白好，但仍是人類膳食蛋白質(zhì)的重要來源。大豆中蛋白質(zhì)含量高達(dá)3540，蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值也較高（64）。谷類含蛋白質(zhì)一般為610，薯類含蛋白質(zhì)23。,限制性氨基酸：食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必須氨基 酸相對(duì)含量較低導(dǎo)致其它的必須氨基酸在體內(nèi)不能 被充分利用而浪費(fèi)，造成其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值降低，這些含量相對(duì)較低的必需氨基酸稱限制氨基酸。 蛋白質(zhì)互補(bǔ)：不同食物中組成蛋白質(zhì)的氨基酸相互比值不同，若將不同的食物適當(dāng)混和食用，使不同的食物間相互補(bǔ)充必需氨基酸的不足，使其比值接近人體需要的模式而提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值

26、。,蛋白質(zhì)品質(zhì)的測(cè)定 蛋白質(zhì)的消化率 消化率=（食物N 糞N）/ 食物N 100 蛋白質(zhì)的功效比值 PER=動(dòng)物體重增加克數(shù)/攝入食物蛋白質(zhì)克數(shù) 蛋白質(zhì)的凈利用 NPU =（儲(chǔ)留N/食物N ）100 蛋白質(zhì)的生物價(jià) BV = （ 儲(chǔ)留N/ 吸收N） 100,幾種食物蛋白質(zhì)的消化率(%),影響蛋白質(zhì)利用的因素 必需氨基酸的比例 飲食中蛋白質(zhì)含量 個(gè)體的生理狀態(tài) 可消化性,六、蛋白質(zhì)缺乏和營養(yǎng)不良,蛋白質(zhì)缺乏與能量缺乏是孿生兄弟。合稱蛋白質(zhì)能量營養(yǎng)不良（PEM）是當(dāng)今世界最普遍的一種營養(yǎng)不良的形式。營養(yǎng)不良大多發(fā)生在兒童期，但也會(huì)對(duì)很多成年造成威脅。食物不足會(huì)導(dǎo)致兒童生長不良和成年人身體消瘦、體重

27、下降。,三、脂類（lipids）,定義：包括動(dòng)植物中的脂和油，習(xí)慣上以其在室溫下的物理狀態(tài)來分： 脂：室溫下為固體 油：室溫下為液體 脂類的分類：,脂類,甘油三酯（ Triglycerides)：也稱脂肪或中性脂肪（95）,類脂(lipoids)：包括磷脂、糖脂、固醇類、脂蛋白等（5）,（一）甘油三酯（Triglycerides） 組成：由一個(gè)甘油分子和三個(gè)脂肪酸化合 而成。 必需脂肪酸（EFA） 定義：人體不可缺少而自身又不能合成， 必須通過食物供給的脂肪酸。 種類：亞油酸、-亞麻酸 功能：1）與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、功能有關(guān)； 2）合成體內(nèi)重要活性物質(zhì)； 3）與膽固醇的代謝有關(guān)。,生物功能： 體內(nèi)

28、能量的儲(chǔ)存形式（9kcal/g）； 維持體溫； 保護(hù)臟器； 節(jié)約蛋白質(zhì)； 機(jī)體重要組成成分； 食物中的功能： 增加飽腹感； 改善食品風(fēng)味與感觀； 提供必需脂肪酸和脂溶性維生素 。,主要決定于其熔點(diǎn)，熔點(diǎn)越低，越易消化，故比較起來植物油和奶油更易消化。熔點(diǎn)低于體溫的脂肪消化率可高達(dá)9798，高于體溫的脂肪消化率約90左右。 現(xiàn)在人們認(rèn)為有兩種不飽和脂肪酸為必需脂肪酸，它們是亞油酸(十八碳二烯酸)、-亞麻酸(十八碳三烯酸)。在它們的脂肪酸長鏈中分別含有二、三個(gè)不飽和雙鍵，故都屬于多不飽和脂肪酸。一般在植物油中含量較高，動(dòng)物脂肪含量較少，但魚類尤其是深海魚類中多不飽和脂肪酸含量很高，這正是魚油有多種

29、保健功效的原因所在。 一般脂溶性維生素含量高的脂肪營養(yǎng)價(jià)值較高。,脂肪的營養(yǎng)價(jià)值,必需脂肪酸含量,脂肪的消化率,脂溶性維生素的含量,一般認(rèn)為脂肪供給的能量以嬰兒占總熱量的3045，兒童、青少年占總熱量的2530，成年人占總熱量的2025為宜。例如一位輕體力勞動(dòng)者每日如需總熱量10880kJ(2600kcal)，脂肪供熱按2025計(jì)算，應(yīng)有21762720kJ(520650kcal)來自脂肪。這個(gè)熱量相當(dāng)于每日供給5872g脂肪(包括食物中脂肪和烹調(diào)用油) 。 關(guān)于飽和脂肪酸（S）、單不飽和脂肪酸（M）和多不飽和脂肪酸（P）之間的比例大多數(shù)學(xué)者提出SMP=111 動(dòng)物脂肪一般約含4060的飽和脂

30、肪酸，3050的單不飽和脂肪酸，多不飽和脂肪酸含量極少。相反，植物油約含1020的飽和脂肪酸和8090的不飽和脂肪酸。,脂肪的供給量及食物來源,脂類的供給量,脂類的食物來源,（二）磷脂(phospholipids) 定義：是指甘油三酯中一個(gè)或兩個(gè)脂肪酸被含磷酸的其它基團(tuán)所取代的一類脂類物質(zhì)，其中最重要的是卵磷脂(lecithin)。 功能： 參與細(xì)胞膜構(gòu)成； 作為乳化劑； 磷脂同F(xiàn)A一樣可提供熱能。,（三）膽固醇（ cholesterol ） 功能 參加構(gòu)成細(xì)胞膜； 重要活性物質(zhì)的合成原料- 膽汁、腎上腺素、維生素D等。 過多：高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心臟病 等疾病。,脂類氧化,與營養(yǎng)、風(fēng)味、

31、安全、貯存、經(jīng)濟(jì)有關(guān) 食品變質(zhì)的主要原因之一 產(chǎn)生揮發(fā)性化合物，不良風(fēng)味 受多種因素影響 常用于食品的抗氧化劑 丁基羥基甲苯（BHT） 丁基羥基茴香醚（BHA） 維生素C 維生素E,四、維生素（vitamin）,定義：維持機(jī)體正常生理功能及細(xì)胞內(nèi)特異代謝反應(yīng)所必需的一類微量低分子有機(jī)化合物。 共同特點(diǎn)： 本體或前體存在于天然食物中； 大多數(shù)不能在體內(nèi)合成，必須經(jīng)常由食物供給； 不構(gòu)成機(jī)體組織，不提供能量； 需要量很少，但不可缺少； 以輔酶或輔基的形式參與酶的功能。,維生素的分類,有維生素A、D、E、K。 大部分貯存于脂肪組織中（尤其是定脂），通過膽汁緩慢排出體外，所以攝入過量可引起中毒。,有維

32、生素B族（維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸、泛酸、生物素等）和維生素C。 在體內(nèi)僅有少量貯存，且易排出體外，所以必須每天通過飲食供給，當(dāng)供給不足時(shí)，易出現(xiàn)相關(guān)缺乏癥狀。,營養(yǎng)學(xué)上按溶解性分,水溶性維生素,脂溶性維生素,脂溶性維生素及其功能,水溶性維生素及其功能,五、礦物質(zhì) （minerals）,（一）相關(guān)概念 1、礦物質(zhì)：構(gòu)成人體組織、維持生理功能、生化代謝所必需的元素中除主要以有機(jī)化合物形式存在的元素C、H、O、N外，其余元素統(tǒng)稱為礦物質(zhì)或無機(jī)鹽。 2、常量元素：體內(nèi)含量0.01%，每日需要量在100mg以上者。（Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S） 3、微量元素：體內(nèi)含量0.01

33、%，每日需要量在100mg以下者。（Fe、I、Zn、Se、Mn等）,注：我國人群較易缺乏Ca 、Fe、 Zn。,（四）食品中重要的礦物質(zhì)及其功能：,鈣（Calcium，Ca）：人體中含量最多的一種常 量元素（），其中99%集中在骨骼和牙齒中。 功能： 構(gòu)成骨骼和牙齒； 維持神經(jīng)與肌肉活動(dòng)； 促進(jìn)體內(nèi)某些酶的活性； 鈣還參與血凝過程、激素分泌，維持體液 酸堿平衡以及細(xì)胞內(nèi)膠質(zhì)穩(wěn)定性。 缺乏癥：兒童佝僂病、成人骨質(zhì)軟化癥、老年人骨質(zhì) 疏松癥、其他如骨質(zhì)增生、抽搐等。,現(xiàn)有膳食結(jié)構(gòu)營養(yǎng)調(diào)查表明，我國居民鈣攝入量普遍偏低。僅達(dá)RDA的50%左右。因此鈣缺乏癥是較常見的營養(yǎng)性疾病。主要表現(xiàn)為骨骼的病變，

34、生長遲緩，新骨結(jié)構(gòu)異常，骨鈣化不良，骨骼變形，發(fā)生佝僂病。 各種食物中鈣含量差別很大，普通食物中含鈣較少，平均每kg含鈣約200-300mg，只有幾個(gè)特別食物中含鈣量較多，乳品及其乳制品中鈣含量不但高，而且鈣的吸收率也較其他食物高的多。豆類、綠色蔬菜也是鈣的較好來源。,磷（Phophorus，P）：磷含量占人體體重的1%左右，總磷量的8590%存在于骨骼和牙齒中。 功能： 骨、牙齒以及軟組織的重要成分； 調(diào)節(jié)能量釋放； 酶的重要成分； 物質(zhì)活化； 磷酸鹽有參與調(diào)節(jié)體液酸堿平衡的作用。 缺乏癥：來源廣泛，一般不存在缺乏癥。,鐵（Iron，F(xiàn)e）：人體必需微量元素中含量最多（45g）的一種，在體內(nèi)

35、以功能鐵和貯備鐵的形式存在。 功能： 參與O2、CO2轉(zhuǎn)運(yùn)、交換和細(xì)胞呼吸過程； 與紅細(xì)胞形成和成熟有關(guān)； 參與許多重要功能。 如催化-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、抗體的產(chǎn)生、 脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟中的解毒等。 缺乏癥：缺鐵性貧血，智力、工作能力、抵抗力下降。,鋅（Zinc，Zn）：人體含鋅22.5g，主要存在 于肌肉、骨骼、皮膚。 功能： 酶的組成成分或酶的激活劑； 促進(jìn)生長發(fā)育與組織再生； 促進(jìn)食欲； 促進(jìn)維生素A代謝； 參與免疫功能。 缺乏癥：生長遲緩，食欲不振，味覺遲鈍（異食癖）甚至 喪失（厭食癥），傷口不易愈合，易感染，免疫力下降等。,碘（Iodine，I）：人體內(nèi)約含碘25

36、50 mg，主要參與甲狀腺素合成，通過甲狀腺素表現(xiàn)其生理功能。甲狀腺素在體內(nèi)主要是促進(jìn)、調(diào)節(jié)代謝和生長發(fā)育。 缺乏癥：地方性甲狀腺腫大、地方性克汀病。 硒（Selenium，Se）：廣泛分布于各組織中。 功能： 抗氧化作用； 解毒和細(xì)胞保護(hù)作用； 保護(hù)心血管、維護(hù)心肌的功能； 促進(jìn)生長和繁殖、保護(hù)和改善視 覺器官功能及抗腫瘤作用。 缺乏癥：克山病，大骨節(jié)病。,六、水（water）,人體重量的50 60%由水組成，在體內(nèi)，水起重要的作用。一個(gè)絕食的人失去體內(nèi)全部脂肪、半數(shù)蛋白質(zhì)，還能勉強(qiáng)維持生命，但失去體內(nèi)含水量的20%就會(huì)很快死亡。沒有水的存在，任何生命過程都無法進(jìn)行。 健康人即使不吃食物，只

37、要有水分供給，能維持生命一個(gè)月，最長能活59天。如果不供水，只給食物（食物中的水分被除掉），一般5天即死亡，最長記錄只活17天，可見水比任何營養(yǎng)都重要。,主要食品的水份含量,（一）水的重要功能,運(yùn)送營養(yǎng)和代謝廢物 保持分子結(jié)構(gòu) 作為營養(yǎng)素的溶劑 潤滑和緩沖關(guān)節(jié)、脊髓和胎兒 幫助調(diào)節(jié)體溫 保持血容量,成年人每1kg體重，每天需水40mL，一個(gè)體重60kg的成年人每天需要水約為2500mL。經(jīng)營養(yǎng)學(xué)測(cè)定，一般情況下，成年人每天通過呼吸排出的水分約400mL，通過皮膚排出的水分約400-800mL，通過糞便排出的水分約150mL，通過尿液排出的水分約1500mL。共計(jì)耗水2500mL。 每天從食物中

38、可以得到的水分約為800mL，體內(nèi)分解氧化營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生約400mL，其余的1300mL水必須從飲食中補(bǔ)充。 喝水量大于1300mL，則排尿量增加，以保持體內(nèi)水平衡。但過量飲水并不可取，它會(huì)增加肝臟和腎臟負(fù)擔(dān)，影響腎功能，甚至出現(xiàn)浮腫等疾病。喝水量小于1.3L時(shí)，排尿量則減少，尿液濃縮，若經(jīng)常飲水不足，腎臟經(jīng)常處在濃縮代謝廢物的過程中，就要加倍工作，加重了腎的負(fù)擔(dān)，同時(shí)，濃縮的尿液，容易使某些廢物結(jié)晶，形成腎結(jié)石。,水的需要量,（二）食品中水分的性質(zhì),食品中存在不同形式的水分，就實(shí)用價(jià)值而言，普遍將食品中的水分分為自由水和結(jié)合水。 自由水：指食品中與非水成分有較弱作用或基本沒有作用的水。 性質(zhì)

39、：具有普通水的性質(zhì)，可被微生物利用、直接影響食品的保藏性。 結(jié)合水：指存在于食品中的與非水成分通過氫鍵結(jié)合的水。 性質(zhì)：沸點(diǎn)高于普通水，不起溶劑的作用，不能被微生物利用，對(duì)食品的風(fēng)味起著重大的作用。,（三）水分活度與食品穩(wěn)定性,水分活度（ AW ）：食品中水的蒸氣壓P與同溫下純水的飽和蒸氣壓P0之比。 水分活度與食品的穩(wěn)定性： 與微生物的關(guān)系：細(xì)菌：AW 0.9時(shí)不能 生長；酵母菌：在AW 0.87時(shí)受到抑制； 霉菌：AW 0.80時(shí)不能生長。 與化學(xué)變化的關(guān)系：降低水分活度，也可以控制在食品中發(fā)生的化學(xué)變化，當(dāng)水分活度低于0.8時(shí)，大多數(shù)酶的活力受到抑制。,第二節(jié) 營養(yǎng)需求,營養(yǎng)需求：營養(yǎng)生

40、理需要量，指維護(hù)身體正常功能和健康所需要的熱能和各種營養(yǎng)素最小攝入量，通過推薦的每日膳食營養(yǎng)素供給量（RDA）來評(píng)估和表示人們的營養(yǎng)需求。 RDA制定的基本原則： 保證人體得到熱能和各種營養(yǎng)素的生理需要量； 保持各種營養(yǎng)素之間的平衡。,第三節(jié) 飲食和慢性病,心臟病、某些癌癥、糖尿病、中風(fēng)和骨質(zhì)疏松癥等慢性病已經(jīng)成為當(dāng)今導(dǎo)致死亡的主要因素。 合理膳食（平衡膳食）可減少慢性病發(fā)生的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，如：肥胖、高血壓和高膽固醇。,1）食物多樣，谷類為主； 2）多吃蔬菜、水果和薯類； 3）常吃奶類、豆類及其制品； 4）常吃適量魚、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和葷油； 5）食量與體力活動(dòng)要平衡，保持適宜體重； 6

41、）吃清淡少鹽的膳食； 7）如飲酒要限量； 8）吃清潔衛(wèi)生、不變質(zhì)的食品。,中國居民膳食指南（1997年4月10日通過并頒布）,中國居民平衡膳食寶塔,第一層 谷類食物 每人每天300500克。,第二層 蔬菜和水果 每人每天蔬菜400500克、水果100200克。,第三層 動(dòng)物性食物 每人每天125200克(魚蝦類50克，畜、禽肉50100克，蛋類2550克)。,第四層 奶類和豆類食物 每人每天奶類及奶制品100克，豆類及豆制品50克。,第五層 油脂類 每人每天不超過25克。,第三章 食品微生物學(xué)概論,第一節(jié) 食品中微生物的主要來源 第二節(jié) 微生物與食品生產(chǎn) 第三節(jié) 微生物與食品腐敗變質(zhì) 第四節(jié)

42、食品貯藏中微生物的控制,第一節(jié) 食品中微生物的主要來源,土壤和水：微生物生長的良好場(chǎng)所。 植物和植物產(chǎn)品：植物的莖、葉、果實(shí)和根上都有相應(yīng)的微生物存在。 食品器皿、用具：應(yīng)用于食品的一切用具，都有可能作為媒介使食品受微生物污染。 人與動(dòng)物的腸道：存在一定數(shù)量的微生物。,食品生產(chǎn)者：手、外套，口、鼻、皮膚、腸道微生物可以通過不衛(wèi)生的操作進(jìn)入食品中。 動(dòng)物飼料：是動(dòng)物沙門氏菌的重要來源。 畜皮：通過動(dòng)物的毛皮，微生物能夠污染環(huán)境、食品和生產(chǎn)者。 空氣和塵埃：一些霉菌和酵母菌在食品加工的空氣和塵埃中經(jīng)常能被找到。,第二節(jié) 微生物與食品生產(chǎn),細(xì)菌在食品制造中的應(yīng)用 酵母菌在食品制造中的應(yīng)用 霉菌在食品

43、制造中的應(yīng)用 微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用 食用菌,一、細(xì)菌在食品制造中的應(yīng)用,食醋 發(fā)酵乳制品 蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品 氨基酸,（一）食醋,菌種： 紋膜醋酸菌(Acetobacteraceti)、許氏醋酸菌(A.schutzenbachii)、惡臭醋酸菌(A.rances)混濁變種、巴氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亞種。 反應(yīng)過程：醋酸菌在充分供氧的情況下生長繁殖，將乙醇氧化為醋酸。依據(jù)菌種的不同，還可產(chǎn)生其它有機(jī)酸及有香味的酯類等。,食醋生產(chǎn)的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、棗等含糖或含淀粉的果實(shí)等。,（二）發(fā)酵乳制品,發(fā)酵乳制品的種類：酸奶油、干酪、酸牛乳、馬奶

44、酒等。 常用的乳酸菌：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸乳球菌、乳脂乳球菌等。 反應(yīng)過程：乳酸菌分解乳糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵或異型乳酸發(fā)酵。,圖3-1 發(fā)酵乳的生產(chǎn),圖3-2 干酪的加工流程,（三）蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品,主要的乳酸發(fā)酵果蔬品種：泡菜、酸菜、酸藏蘑菇、橄欖等。 發(fā)酵方法：自然發(fā)酵、純種發(fā)酵。 常用菌種：植物乳桿菌、黃瓜乳桿菌、短乳桿菌、腸膜明串珠菌、小片球菌、發(fā)酵乳桿菌等。,注：亞硝酸問題,圖3-3 泡菜的制作,（四）氨基酸,食品添加劑中常見的氨基酸種類：谷氨酸鈉為鮮味劑、色氨酸和甘氨酸為甜味劑、賴氨酸為營養(yǎng)增強(qiáng)劑等。 生

45、產(chǎn)用菌種：谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌等用于生產(chǎn)谷氨酸；北京棒桿菌的營養(yǎng)缺陷型菌株用于生產(chǎn)賴氨酸。 常用原料：小麥、玉米、甘薯、大米等淀粉質(zhì)物質(zhì)；糖蜜等含糖豐富的物質(zhì)。,圖3-4 氨基酸的生產(chǎn),二、酵母菌在食品制造中的應(yīng)用,面包：酵母將面粉中的糖類化合物分解形成CO2、醇、醛、有機(jī)酸等產(chǎn)物。 釀酒：葡萄酒酵母、啤酒酵母、紹興酵母等將糖類化合物分解形成乙醇等化合物。 酵母細(xì)胞的利用單細(xì)胞蛋白（SCP）的生產(chǎn)。 食品和飼料：具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，生長繁殖速度快； 提取核苷酸、輔酶A、乳糖酶等醫(yī)藥及生物試劑。 注：SCP是解決人類蛋白質(zhì)食物資源的一條重要而有效的途徑，但 還需要解決一些問題：口味、食用方法

46、以及過量食入導(dǎo)致的一 些疾病。,圖3-5 葡萄酒的生產(chǎn),三、霉菌在食品制造中的應(yīng)用,淀粉的糖化：霉菌（根霉屬、曲霉屬和毛霉屬）產(chǎn)生淀粉酶將淀粉分解成糖。 醬油的釀造：米曲霉、黃曲霉、黑曲霉等將原料中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸，淀粉分解成糖，在其他微生物共同作用下形成特有的風(fēng)味。 醬類的制作：選取的霉菌（米曲霉、黃曲霉、黑曲霉）具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶活力。 豆腐乳：米根霉、華根霉以及總狀毛霉等。 有機(jī)酸 ：檸檬酸（黑曲霉）、乳酸、醋酸等的發(fā)酵生產(chǎn)。,四、微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用,微生物生產(chǎn)酶制劑的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：種類多、便于工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)量大可保證供應(yīng)。 缺點(diǎn)：一種微生物可同時(shí)產(chǎn)生多種酶，因

47、此工序較復(fù)雜。 微生物酶及其在食品中的應(yīng)用,表3-1 微生物產(chǎn)生的酶及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用,五、食用菌,我國主要食用菌：黑木耳、銀耳、雙孢蘑菇、猴頭、草菇、香菇等。 食用菌的人工栽培：深層培養(yǎng)和固體基質(zhì)栽培。,猴頭,草菇,雙孢蘑菇,第三節(jié) 微生物與食品腐敗變質(zhì),食品的腐敗變質(zhì)（food spoilage）：指食品在一定的環(huán)境因素影響下，由微生物為主的多種因素作用所發(fā)生的有害的變化，即造成食品原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)和感官性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過程。 引起食品腐敗的微生物 細(xì)菌 酵母菌 霉菌,細(xì)菌（bacteria）,spirillum,表3-2 引起食品腐敗變質(zhì)的細(xì)菌種類

48、,酵母菌（yeast）,霉菌（mold）,引起各種食品腐敗的優(yōu)勢(shì)微生物 食品中占優(yōu)勢(shì)的微生物能產(chǎn)生選擇性分解食品中特定成分，從而使食品發(fā)生帶有一定特點(diǎn)的腐敗變質(zhì)。 細(xì)菌 蛋白質(zhì)、脂肪 酵母 高濃度糖、食鹽、酒精 霉菌 糧食、蔬菜、水果,表3-3 部分食品腐敗類型和引起腐敗的微生物,食品腐敗變質(zhì)的機(jī)理,食品中蛋白質(zhì)的分解 食品中脂肪的分解 食品中碳水化合物的分解 有害物質(zhì)的形成,食品中蛋白質(zhì)的分解,揮發(fā)性鹽基總氮（TVBN）：指動(dòng)物性食品由于酶和細(xì)菌的作用，在腐敗過程中，是蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)，此類物質(zhì)在堿性環(huán)境中易揮發(fā)。,食品中脂肪的分解,食品中碳水化合物的分解,有害物質(zhì)的

49、形成 微生物產(chǎn)生的毒素分為細(xì)菌毒素和真菌毒素，它們能引起食物中毒，有些毒素還能引起人體器官的病變及癌癥。 食品腐敗變質(zhì)的危害,第四節(jié) 食品貯藏中微生物的控制,微生物是引起食品腐敗的最主要的因素，食品的貯藏是圍繞著防止微生物污染和延緩微生物的分解作用而進(jìn)行的。 采取措施： 預(yù)防微生物污染食品：避免損傷食品保護(hù) 層、注意各環(huán)節(jié)衛(wèi)生管理。 減少和去除食品中的微生物：離心、過濾、沉淀、加熱、干燥、添加防腐劑、輻照等。 控制食品中殘留微生物的生長與繁殖：低溫、干燥、厭氧等。,第四章 食品加工與保藏概論,第一節(jié) 食品加工過程中的單元操作 第二節(jié) 食品的保藏,第一節(jié) 食品加工過程中的單元操作,物料輸送 清洗

50、 分離 粉碎 泵送 混和,熱交換 濃縮 干燥 成型 包裝,物料輸送(material handling) 要求： 保持衛(wèi)生條件； 減少產(chǎn)品損耗； 保持原料質(zhì)量； 減少微生物生長； 控制物料輸送轉(zhuǎn)移節(jié)奏以減少滯留時(shí)間。 輸送方式：貨車、火車、采收設(shè)備及多種輸送裝置。,常見的輸送裝置,帶式輸送原理與設(shè)備,帶式輸送機(jī)是食品工廠中采用最廣泛的一種連續(xù)輸 送機(jī)械。它用一根閉合環(huán)形輸送帶作牽引及承載構(gòu)件,將其繞過并張緊于前、后二滾筒上，依靠輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒間的摩擦力使輸送帶產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動(dòng)，依靠輸送帶與物料間的摩擦力使物料隨輸送帶一起運(yùn)行，從而完成輸送物料的任務(wù)。帶式輸送機(jī)常用于塊狀、顆粒狀物料及整件物料水平

51、方向或傾斜不大的方向運(yùn)送，同時(shí)還可用作選擇、檢查、包裝、清洗和預(yù)處理操作臺(tái)等。,根據(jù)帶式輸送機(jī)的工作條件、工作要求和被輸送物料的性質(zhì)，可將帶式輸送機(jī)分為不同的類型。按支承裝置的形式，可將其分為平形托輥輸送機(jī)、槽形托輥輸送機(jī)及氣墊帶式輸送機(jī)等。按輸送帶的種類，可分為膠帶式、帆布帶式、塑料帶式、鋼帶式和網(wǎng)帶式輸送機(jī)等。按膠帶表面形狀，可將其分為普通膠帶輸送機(jī)和花紋膠帶輸送機(jī)。按輸送機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)形式，又可將帶式輸送機(jī)分為固定式和移動(dòng)式兩大類。,圖4-1 帶式輸送機(jī) 1-張緊滾筒 2-張緊裝置 3-裝料漏斗 4-改向滾筒 5-支撐滾柱 6-環(huán)形帶子 7-卸載裝置 8-驅(qū)動(dòng)滾筒 9-驅(qū)動(dòng)裝置,斗式輸送原理

52、與設(shè)備,斗式輸送機(jī)是一種在垂直或大傾角傾斜向上輸送粉末狀、顆粒狀或小塊狀物料的連續(xù)輸送機(jī)械，在糧油工業(yè)中應(yīng)用廣泛。它結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，占地面積小，工作平穩(wěn)可靠，提升高度高(可達(dá)3050m)，生產(chǎn)率范圍較大，耗用動(dòng)力少，有良好的密封性，但對(duì)過載敏感，必須連續(xù)均勻地供料，料斗容易磨損，容易引起粉塵爆炸。,斗式輸送機(jī)分為傾斜式和垂直式兩種。工作時(shí)，待輸送物料由進(jìn)料口均勻喂入，在驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)下，固定在輸送帶上的料斗刮起物料隨其一起上升，當(dāng)上升至頂部驅(qū)動(dòng)滾筒上方時(shí)，料斗開口朝下，在離心力作用下，物料從卸料口卸出，送入下道工序。,螺旋輸送機(jī)械與設(shè)備,螺旋輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，屬于沒有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)

53、輸送機(jī)械。工作時(shí)，絞龍(帶螺旋片的軸)在封閉的料槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使裝入料槽的物料由于自重及其與料槽摩擦力的作用而不與螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只能沿料槽橫向移動(dòng)。螺旋輸送機(jī)用于輸送磨擦性小的粉狀、顆粒狀及小塊狀散粒物料。,螺旋輸送機(jī)的分類如下：根據(jù)安裝形式的不同可分為移動(dòng)式和固定式螺旋輸送機(jī)；根據(jù)螺旋葉片形式的不同可分為滿面式、帶式、成型式和槳式螺旋輸送機(jī)；根據(jù)工作傾角的不同可分為立式、傾斜式和水平式螺旋輸送機(jī)；根據(jù)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速的不同可分為快速和慢速螺旋輸送機(jī)。,圖4-3 螺旋式輸送機(jī) 1-進(jìn)料口 2-端蓋板 3-端軸承 4-螺旋葉片 5-螺旋軸 6-中間軸承 7-機(jī)殼 8-出料口,氣力輸送機(jī)械與設(shè)備,運(yùn)用風(fēng)機(jī)(

54、或其他動(dòng)力設(shè)備)使管道內(nèi)形成一定速度的氣流，將散粒物料沿一定的管路從一處輸送到另一處，稱為氣力輸送。應(yīng)用氣力輸送技術(shù)可以對(duì)食品工廠中的面粉、大米、糖、麥芽等散粒物料進(jìn)行輸送。對(duì)于氣力輸送，按其工作原理可分為：吸送式、壓送式、混合式和循環(huán)式。,圖4-4 壓送式氣力輸送裝置 1-鼓風(fēng)機(jī) 2-供料器 3-輸送管 4-分離器 5-除塵器,清洗（cleaning） 食品原料的清洗：根據(jù)產(chǎn)品和雜質(zhì)性質(zhì)的不同，清洗方法也不同，可以簡單到用毛刷除去蛋殼上的污物，也可以復(fù)雜到利用微孔過濾的辦法去除液體食品中的細(xì)菌。 食品設(shè)備的清洗 ：一般采用溫和的堿性洗液清洗，對(duì)于較為粘滯的沉積物、較厚的油脂沉積物或積聚的蛋白

55、質(zhì)沉淀而言，則需要使用強(qiáng)堿性洗滌劑。,分離（separating） 根據(jù)物系中不同組分間某種物性的差異而達(dá)到分 離的目的。 食品中的分離機(jī)械主要是用于固-液系統(tǒng)和液- 液系統(tǒng)的分離。 常用的分離設(shè)備,牛乳分離機(jī),膜處理（反滲透、超濾、微濾）,根據(jù)食品原料密度差異,根據(jù)食品原料的大小和形態(tài),離心機(jī)是利用慣性離心力進(jìn)行固-液、液-液、或液-液-固相離心分離的機(jī)械。離心機(jī)的主要部件是安裝在豎直或水平軸上的快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓。鼓壁上有的有孔，有的無孔。料漿送入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)隨鼓旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下實(shí)現(xiàn)分離。在有孔的鼓內(nèi)壁面覆以濾布，則流體甩出而顆粒被截留在鼓內(nèi)，稱為離心過濾。對(duì)于鼓壁上無孔，且分離的是懸浮液

56、，則密度較大的顆粒沉于鼓壁，而密度較小的流體集中于中央并不斷引出，稱為離心沉降。對(duì)于鼓壁上無孔且分離的是浮濁液，則兩種液體按輕重分層，重者在外，輕者在內(nèi)，各自從適當(dāng)位置引出，稱為離心分離。,圖4-6 牛奶分離機(jī) 1-浮子 2-轉(zhuǎn)鼓 3-碟片 4-驅(qū)動(dòng)軸,膜分離是以分離膜為介質(zhì)，以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純或富集的過程。膜分離裝置主要部件為膜組件和泵，所謂膜組件是將膜組裝在某種形式的基本單元設(shè)備內(nèi)，由泵提供外界壓力，在循環(huán)下實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)和溶劑的分離。工業(yè)規(guī)模上的該單元設(shè)備為膜組件或簡稱組件。在膜分離工業(yè)裝置中，可根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)置數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)膜組件。工業(yè)上常用

57、的反滲透膜組件形式主要有板框式、管式、螺旋卷式及中空纖維式等四種類型。,圖4-7 常用的膜處理設(shè)備,粉碎（disintegrating） 粉碎是利用機(jī)械的方法克服固體物料內(nèi)部的凝聚力而將其破碎的一種操作。所有將大塊食品再分為較小單位或顆粒的操作均屬于粉碎范疇。 食品粉碎的方式很多：擠壓物料置于兩個(gè)工作構(gòu)件之間，逐漸加壓，使之由彈性變形或塑性變形而至破裂粉碎。這種粉碎方式僅適用于脆性物料；彎曲折斷物料在工作構(gòu)件間承受彎曲應(yīng)力，超過強(qiáng)度極限而折斷，一般用來處理較大塊的長或薄的脆性物料；剪切是一種粉碎韌性物料能耗較低的粉碎方式，一般果、蔬、肉類的切塊、切片、切絲、切丁都屬于這一類；撞擊當(dāng)物料與工作構(gòu)

58、件以相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)撞擊時(shí)，受到時(shí)間極短的變載荷而被擊碎。這種粉碎方式適用于質(zhì)量較大的脆性物料。研磨物料與粗糙工作面之間在一定壓力下相對(duì)運(yùn)動(dòng)而摩擦，使物料受到破壞，表面剝落，是一種既有擠壓又有剪切的復(fù)雜過程。 常見的粉碎設(shè)備：絞肉機(jī)、切片機(jī)、立式斬拌機(jī)、均質(zhì)機(jī)等。,錘式粉碎機(jī)械與設(shè)備,錘片粉碎系統(tǒng)一般由供料裝置、機(jī)體、轉(zhuǎn)子、齒板、篩片(板)、排料裝置以及控制系統(tǒng)等部分組成。工作時(shí)，原料從喂料斗進(jìn)入粉碎室，受到高速回轉(zhuǎn)錘片的打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，與齒板撞擊進(jìn)一步破碎，如此反復(fù)打擊撞擊，使物料粉碎成小碎粒。在此期間，較細(xì)顆粒由篩片的篩孔漏出，留在篩面上的較大顆粒，再次受到粉碎，直到從篩片的

59、篩孔漏出。從篩孔漏出的物料細(xì)粒由風(fēng)機(jī)吸出并送入集料筒。帶物料細(xì)粒的氣流在集料筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，物料細(xì)粒受離心力的作用被拋向筒的四周，速度降低而逐漸積到筒底，通過排料口流入袋內(nèi)；氣流則從頂部的排風(fēng)管排出，并通過回料管使氣流中極小的物料灰粉回流到粉碎室，也可以在排風(fēng)管上接集塵布袋，收集物料粉塵。,輥式粉碎機(jī)械與設(shè)備,輥式磨粉機(jī)是食品工業(yè)特別是在面粉制造工業(yè)中廣泛使用的粉碎機(jī)械，其他如啤酒麥芽的粉碎、油料的軋坯、巧克力的研磨、糖粉的加工、麥片和米片的加工等均有采用。磨輥是磨粉機(jī)的主要工作構(gòu)件。一對(duì)磨輥由于速比和輥面狀態(tài)不同，粉碎物料的過程也不同。等速反向旋轉(zhuǎn)的光磨輥是以擠壓的方式粉碎物料或使物料變形，典型設(shè)備是軋片機(jī)。差速反向旋轉(zhuǎn)的光磨輥是以