食品化学
Food Chemistry
江南大学食品学院
卢 蓉 蓉 博士
总学时,45
学分,2.5
考试科目
课程目的
? 从理论和实践的角度
? 介绍食品材料中主要成分的结构、性质
和它们在加工和保藏中可能发生的物理、
化学和生物化学变化
? 以及这些变化对食品色、香、味、质构、
营养和保藏稳定性的影响
? 本课程可望使学生掌握从事食品加工和
食品科学研究所必须具备的理论基础。
主要参考书
?王璋，许时婴，汤坚, 食品化学, 北京：中国轻工业
出版社,1999,
?Owen R,Fennema,Food Chemistry,2nd ed,New
York,Marecel Dekker,1985
?Owen R,Fennema,Food Chemistry,3rd ed,New
York,Marecel Dekker,1996
?Henry G Schwartzberg and Richard W Hartel,
Physical Chemistry of Foods,New York,Marecel
Dekker,1992
?Dominic W S Wang,Mechanism and Theory in
Food Chemistry,New York,AVI,1989
主要内容
? 引论
? 水
? 碳水化合物
? 脂类
? 蛋白质
? 酶
? 色素与着色剂
第一章 引 论
第一节 食品化学的定义
对食品关注的方面～地区
? 世界的不发达地区
?人群主体参与食品生产
?基本营养成分的数量和种类
? 世界发达地区
?人群的少数参与食品生产，高度机械化
?半成品，广泛使用食品添加剂
?成本、质量、品种、方便、营养价值的变化
? 食品化学是食品科学的一个重要方面。
? 是一门研究食品的 组成, 特性 及其产生的 化学
变化 的科学。
? 主要涉及细菌学、化学、生物化学、生理化学、
植物学、动物学、分子生物学和工程学的 综合
性学科 。
? 食品化学家依赖上述这些学科的知识有效地研
究和控制作为人类食品来源的生物物质。
? 生物科学,
?具有生命的生物物质
?与生命（几乎）相适应的环境中
?繁殖、生长和变化
? 食品化学,
?死的或将死的生物物质
?暴露在环境变化很大、不适宜生存的环境中
热处理、冷冻、浓缩、脱水、辐照等
?物理、化学和生物化学变化
第二节 食品化学的历史
? 起源可追溯到 远古时代 （中世纪）
? 最早记录始于 18世纪末期
? 20世纪 才成为一门独立的学科
1780～ 1850年间的发展
? 1780年
瑞典药物学家 Carl Wilhelm Scheele
?发现氯、甘油和氧
?分离和研究了乳糖的性质
?通过乳酸的氧化制备粘酸
?发明一种用加热保藏醋的方法
?分离出柠檬酸
?分离出苹果酸
?检验了 20种普通水果中的柠檬酸、苹果酸和酒石酸
农业和食品化学精密分析研究的开端
? 1743-1794年
法国化学家 Antoine Laurent Lavoisier
?建立了燃烧有机分析的基本原理
?首先测定了乙酸的元素成分
? 1767-1845年
法国化学家 Nicolas Theodore de Saussure
?研究了植物呼吸过程中气体成分的变化
?灰化法测定植物的矿物质含量
?首先完成了乙醇的精确化学分析
?1811年
Joseph Louis Gay-Lussac
和 Louis-Jacques Thenard
?发明了定量测定碳、氢和氮百分数的第一个方法
?1813年
英国化学家 Humphey Davy
?分离了元素 K,Na,Ba,Ca,Mg等
?出版了第一本, 农业化学原理,
? 瑞典化学家 Jons Jzcob Berzelius(1779-1848)
苏格兰化学家 Thmoas Thomson(1773-1852)
?有机化学式的开端
?测定了 2000种化合物的元素组成
?证实了定比定律
?发明了一种精确测定有机物水含量的方法
? 1786-1889年
法国化学家 Michel Fugene Chevreul
?硬脂酸和油酸的发现和命名。
有机物质分析的先驱,
动物脂肪成分的经典研究
? Justus Von Liebig
?1842年 将食品分类为含氮的和不含氮的物质
优化了定量分析有机物质的方法
?1847年 出版了, 食品化学的研究,
第一本有关食品化学的书
? 19世纪早期（ 1820～ 1850年）
?掺假的出现日益严重
?化学和食品化学开始在欧洲占据重要地位
?建立了化学研究实验室
?创立了新的化学研究杂志
历史的里程碑
食品化学的近期发展
?19世纪中期
英国的 Arthur Hill Hassall
?绘制了显示纯净食品材料和掺杂食品材料的
微观形象的示意图。
将食品的微观分析提高至一个重要地位
?1860年
德国的 W,Hanneberg和 F,Stohman
?发展了一种用来常规测定食品中主要成分的
重要方法。
?水分含量、粗脂肪、灰分、氮、粗纤维、无
氮提取物（碳水化合物）。
?1871年
Jean Baptiste Duman
?提出：仅由蛋白质、碳水化合物和脂肪组成
的膳食不足于维持人类的生命。
?1862年
?美国建立农学院
?成立美国农业部
? 1863年
Harvey Washington Wiley
?反对冒牌和掺假食品
? 1906年
?通过了美国第一个纯食品和药品法令
?出现了全世界最大的国家农业实验站系统
? 20世纪前半期
?发现并鉴定了大部分的食用物质
维生素、矿物质、脂肪酸和氨基酸
第三节 食品化学在食品科学中
的作用和地位
? 食品科学是一门次级学科
?食品科学利用了有机化学、物理化学、物理
和数学等基础知识和生物学、微生物学（工
业和食品）、生物化学等次级知识。
? 食品科学的目标
?获得对食品体系的结构、性质、加工和保藏
的综合能力。
单相体系 （糖溶液）
分散体系
多相体系 （乳）
颗粒体系
非分散体系
食品体系 面粉颗粒
糖 结 晶
可食组织
植物体系
肌肉体系
食品科学的定义
? 食品体系的化学、结构、营养、毒理、微
生物和感官性质以及食品体系在处理、转
化、制作和保藏中发生变化这两方面科学
知识的综合。
? 将食品科学应用于食品加工和保藏就是食
品工艺（技术）。
? 食品科学的前身是食品工艺（食品技术）。
食品科学的专门化
（ 1）食品化学
组分的化学和物理化学性质，加工、保藏中的变化
（ 2）物理食品学
食品体系的流变和物理性质
（ 3）结构食品学
食品体系的微观和宏观结构
（ 4）环境食品学
食品微生物学，食品保护，包括卫生和包装
（ 5）食品加工学
通过物理、化学和微生物方法实现食品转化、制作
和保藏的原理
第四节 食品化学的研究方法
? 确定关键的化学和生物化学反应是如何
影响食品的质量和安全
? 将这种知识应用在食品配制、加工和贮
藏过程中可能遇到的各种情况
食品中可能发生的变化
特性 不 良 变 化 特性 不 良 变 化
颜色 变黑
褪色
产生其它不正常颜色
质构 溶解性丧失
分散性丧失
持水能力消失
硬化
软化
风味 产生恶臭
产生酸败味
产生烧煮或焦糖风味
产生其它异味
营养
价值
维生素损失或降解
矿物质损失或降解
蛋白质损失或降解
脂类损失或降解
生理功能物质的损失
或降解
反应种类 实例
非酶催化褐变 焙烤食品
酶催化褐变 切开的水果
氧化反应 脂类（不良风味）、维生素降解、色素变色、蛋白质
水解 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素
金属相互作用 络合反应（花色苷）、叶绿素失去镁、催化氧化反应
脂类异构化 顺式→反式 非共扼→共扼
脂类环化 单环脂肪酸
脂类聚合反应 在深度油炸中起泡
蛋白质变性 蛋清凝结、酶失活
蛋白质交联 在碱法加工过程中失去营养价值
多糖合成 发生在采收后的植物中
糖分解反应 发生在宰杀后的动物组织、采收后的植物组织
导致食品质量或安全性变化的
一些化学和生物化学反应
食品变质的原因
? 褐变：酶促、非酶促
? 脂类：水解、氧化
? 蛋白质：变性、交联、水解
? 糖类：水解、多糖合成、酶解
? 色素：降解、变色
食品加工和保藏过程
重要的可变因素
? 温度
? 时间
? 温度变化的速率
? pH
? 产品的组成
? 水分活度（ Aw）
? 气相的成分
? 光照
食品高新技术
? 微胶囊技术
? 膜分离技术
? 超临界萃取技术
? 新灭菌技术
? 复合包装材料
? 微波技术
? 超微粉碎技术
? 可食用膜技术
Food Chemistry
江南大学食品学院
卢 蓉 蓉 博士
总学时,45
学分,2.5
考试科目
课程目的
? 从理论和实践的角度
? 介绍食品材料中主要成分的结构、性质
和它们在加工和保藏中可能发生的物理、
化学和生物化学变化
? 以及这些变化对食品色、香、味、质构、
营养和保藏稳定性的影响
? 本课程可望使学生掌握从事食品加工和
食品科学研究所必须具备的理论基础。
主要参考书
?王璋，许时婴，汤坚, 食品化学, 北京：中国轻工业
出版社,1999,
?Owen R,Fennema,Food Chemistry,2nd ed,New
York,Marecel Dekker,1985
?Owen R,Fennema,Food Chemistry,3rd ed,New
York,Marecel Dekker,1996
?Henry G Schwartzberg and Richard W Hartel,
Physical Chemistry of Foods,New York,Marecel
Dekker,1992
?Dominic W S Wang,Mechanism and Theory in
Food Chemistry,New York,AVI,1989
主要内容
? 引论
? 水
? 碳水化合物
? 脂类
? 蛋白质
? 酶
? 色素与着色剂
第一章 引 论
第一节 食品化学的定义
对食品关注的方面～地区
? 世界的不发达地区
?人群主体参与食品生产
?基本营养成分的数量和种类
? 世界发达地区
?人群的少数参与食品生产，高度机械化
?半成品，广泛使用食品添加剂
?成本、质量、品种、方便、营养价值的变化
? 食品化学是食品科学的一个重要方面。
? 是一门研究食品的 组成, 特性 及其产生的 化学
变化 的科学。
? 主要涉及细菌学、化学、生物化学、生理化学、
植物学、动物学、分子生物学和工程学的 综合
性学科 。
? 食品化学家依赖上述这些学科的知识有效地研
究和控制作为人类食品来源的生物物质。
? 生物科学,
?具有生命的生物物质
?与生命（几乎）相适应的环境中
?繁殖、生长和变化
? 食品化学,
?死的或将死的生物物质
?暴露在环境变化很大、不适宜生存的环境中
热处理、冷冻、浓缩、脱水、辐照等
?物理、化学和生物化学变化
第二节 食品化学的历史
? 起源可追溯到 远古时代 （中世纪）
? 最早记录始于 18世纪末期
? 20世纪 才成为一门独立的学科
1780～ 1850年间的发展
? 1780年
瑞典药物学家 Carl Wilhelm Scheele
?发现氯、甘油和氧
?分离和研究了乳糖的性质
?通过乳酸的氧化制备粘酸
?发明一种用加热保藏醋的方法
?分离出柠檬酸
?分离出苹果酸
?检验了 20种普通水果中的柠檬酸、苹果酸和酒石酸
农业和食品化学精密分析研究的开端
? 1743-1794年
法国化学家 Antoine Laurent Lavoisier
?建立了燃烧有机分析的基本原理
?首先测定了乙酸的元素成分
? 1767-1845年
法国化学家 Nicolas Theodore de Saussure
?研究了植物呼吸过程中气体成分的变化
?灰化法测定植物的矿物质含量
?首先完成了乙醇的精确化学分析
?1811年
Joseph Louis Gay-Lussac
和 Louis-Jacques Thenard
?发明了定量测定碳、氢和氮百分数的第一个方法
?1813年
英国化学家 Humphey Davy
?分离了元素 K,Na,Ba,Ca,Mg等
?出版了第一本, 农业化学原理,
? 瑞典化学家 Jons Jzcob Berzelius(1779-1848)
苏格兰化学家 Thmoas Thomson(1773-1852)
?有机化学式的开端
?测定了 2000种化合物的元素组成
?证实了定比定律
?发明了一种精确测定有机物水含量的方法
? 1786-1889年
法国化学家 Michel Fugene Chevreul
?硬脂酸和油酸的发现和命名。
有机物质分析的先驱,
动物脂肪成分的经典研究
? Justus Von Liebig
?1842年 将食品分类为含氮的和不含氮的物质
优化了定量分析有机物质的方法
?1847年 出版了, 食品化学的研究,
第一本有关食品化学的书
? 19世纪早期（ 1820～ 1850年）
?掺假的出现日益严重
?化学和食品化学开始在欧洲占据重要地位
?建立了化学研究实验室
?创立了新的化学研究杂志
历史的里程碑
食品化学的近期发展
?19世纪中期
英国的 Arthur Hill Hassall
?绘制了显示纯净食品材料和掺杂食品材料的
微观形象的示意图。
将食品的微观分析提高至一个重要地位
?1860年
德国的 W,Hanneberg和 F,Stohman
?发展了一种用来常规测定食品中主要成分的
重要方法。
?水分含量、粗脂肪、灰分、氮、粗纤维、无
氮提取物（碳水化合物）。
?1871年
Jean Baptiste Duman
?提出：仅由蛋白质、碳水化合物和脂肪组成
的膳食不足于维持人类的生命。
?1862年
?美国建立农学院
?成立美国农业部
? 1863年
Harvey Washington Wiley
?反对冒牌和掺假食品
? 1906年
?通过了美国第一个纯食品和药品法令
?出现了全世界最大的国家农业实验站系统
? 20世纪前半期
?发现并鉴定了大部分的食用物质
维生素、矿物质、脂肪酸和氨基酸
第三节 食品化学在食品科学中
的作用和地位
? 食品科学是一门次级学科
?食品科学利用了有机化学、物理化学、物理
和数学等基础知识和生物学、微生物学（工
业和食品）、生物化学等次级知识。
? 食品科学的目标
?获得对食品体系的结构、性质、加工和保藏
的综合能力。
单相体系 （糖溶液）
分散体系
多相体系 （乳）
颗粒体系
非分散体系
食品体系 面粉颗粒
糖 结 晶
可食组织
植物体系
肌肉体系
食品科学的定义
? 食品体系的化学、结构、营养、毒理、微
生物和感官性质以及食品体系在处理、转
化、制作和保藏中发生变化这两方面科学
知识的综合。
? 将食品科学应用于食品加工和保藏就是食
品工艺（技术）。
? 食品科学的前身是食品工艺（食品技术）。
食品科学的专门化
（ 1）食品化学
组分的化学和物理化学性质，加工、保藏中的变化
（ 2）物理食品学
食品体系的流变和物理性质
（ 3）结构食品学
食品体系的微观和宏观结构
（ 4）环境食品学
食品微生物学，食品保护，包括卫生和包装
（ 5）食品加工学
通过物理、化学和微生物方法实现食品转化、制作
和保藏的原理
第四节 食品化学的研究方法
? 确定关键的化学和生物化学反应是如何
影响食品的质量和安全
? 将这种知识应用在食品配制、加工和贮
藏过程中可能遇到的各种情况
食品中可能发生的变化
特性 不 良 变 化 特性 不 良 变 化
颜色 变黑
褪色
产生其它不正常颜色
质构 溶解性丧失
分散性丧失
持水能力消失
硬化
软化
风味 产生恶臭
产生酸败味
产生烧煮或焦糖风味
产生其它异味
营养
价值
维生素损失或降解
矿物质损失或降解
蛋白质损失或降解
脂类损失或降解
生理功能物质的损失
或降解
反应种类 实例
非酶催化褐变 焙烤食品
酶催化褐变 切开的水果
氧化反应 脂类（不良风味）、维生素降解、色素变色、蛋白质
水解 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、色素
金属相互作用 络合反应（花色苷）、叶绿素失去镁、催化氧化反应
脂类异构化 顺式→反式 非共扼→共扼
脂类环化 单环脂肪酸
脂类聚合反应 在深度油炸中起泡
蛋白质变性 蛋清凝结、酶失活
蛋白质交联 在碱法加工过程中失去营养价值
多糖合成 发生在采收后的植物中
糖分解反应 发生在宰杀后的动物组织、采收后的植物组织
导致食品质量或安全性变化的
一些化学和生物化学反应
食品变质的原因
? 褐变：酶促、非酶促
? 脂类：水解、氧化
? 蛋白质：变性、交联、水解
? 糖类：水解、多糖合成、酶解
? 色素：降解、变色
食品加工和保藏过程
重要的可变因素
? 温度
? 时间
? 温度变化的速率
? pH
? 产品的组成
? 水分活度（ Aw）
? 气相的成分
? 光照
食品高新技术
? 微胶囊技术
? 膜分离技术
? 超临界萃取技术
? 新灭菌技术
? 复合包装材料
? 微波技术
? 超微粉碎技术
? 可食用膜技术
