酶活控制是食品加工和储藏的重要内容。主要是靠加热变性，但调节 pH、加入激活剂或 抑制剂、改变底物浓度或改变辅基浓度也是常用方法。为了防止加工中酶引起的不利变化， 在加工初期往往就要钝化酶。各种酶的热变性模式大同小异，基本等同于蛋白质的热变性。 食品储藏和加工中可能发生种种变化产生毒物。例如马铃薯储藏后期茄苷生成加快，食 品在烟熏中有苯并芘产生，肉类腌制中可有亚硝胺化合物产生，含氰苷植物原料在加工中可 产生氰酸盐等等。这类物质产生的途径彼此不同，疏于防范会引起严重后果。 加工成品如果包装良好，多数化学变化速度很低，但未停止。根据食品的固有性质，一 些反应仍在实质的在进行。储藏、运输和销售中因温度波动、包装泄漏、与化学品交叉保存 及包装材料的某些成分向食品迁移等现象又会引起某些变化加速。例如残存在包装内的氧气 造成的氧化反应继续使营养成分损失，光照使天然色素变色或褪色，金属罐中金属转为离子 会与植物多酚类或肉蛋白分解产生的硫化氢结合产生黑色。 在食品的储藏、加工和远销中，微生物不论何时进入食品并在此生长都将引起多种化学 变化。此时不同于微生物的工业利用，由于没有专门的调控措施，微生物在食品中引起的主 要是不利变化。正因为如此，食品化学注重研究由不同杀菌、消毒、防腐剂应用、酸度、水 分活废、氧化还原电势、低温等防止微生物生长的条件引起的食品自身成分的变化，并寻找 既能防止微生物生长，又能减轻食品品质受损的最佳处理方法和条件。 食品的品质主要涉及质地、风味、颜色、营养和安全性。根据不同食品的特点，发生在 食品中的变化都有有利和不利两个侧面。因此，首先是要研究清楚反应本身，明确反应物、 反应步骤和产物各是什么，明确反应条件是如何影响反应方向、速度和程度的，并要明确一 个反应和其他反应之间的联系。其次，要明确这些变化与食品品质变化的直接联系，特别要 明确所研究的变化主要涉及哪种与品质有关的属性，也要弄清该变化的间接影响。最后，明 确哪类反应经常在哪些原料或食品中发生。在应用食品化学知识从事食品生产时，这一切具 有重要意义。 表 1-1 到表 1-4 厄要给出了发生在食品中的重要反应的类别、条件及其造成的品质变化。 O.R. Fennema 教授在论述食品化学的研究方法时给出了这四张表，相信在这里引用对读者 颇有稗益。 表 1-1 在食品加工或储藏中可发生的变化分类 属 性 变 化 质 地 失去溶解性、失去持水性、质地变坚韧、质地柔软 风 味 出现酸败、出现焦味、出现异味、出现美味和芳香 颜 色 褐变（暗色）、漂白（褪色）、出现异常颜色、出现诱人色彩 营养价值 蛋白质、脂类、维生素和矿物质的降解或损失及生物利用改变 安全性 产生毒物、钝化毒物、产生有调节生理机能作用的物质 表 1-2 改变食品品质的一些化学反应和生物化学反应
酶活控制是食品加工和储藏的重要内容。主要是靠加热变性，但调节 pH、加入激活剂或 抑制剂、改变底物浓度或改变辅基浓度也是常用方法。为了防止加工中酶引起的不利变化， 在加工初期往往就要钝化酶。各种酶的热变性模式大同小异，基本等同于蛋白质的热变性。 食品储藏和加工中可能发生种种变化产生毒物。例如马铃薯储藏后期茄苷生成加快，食 品在烟熏中有苯并芘产生，肉类腌制中可有亚硝胺化合物产生，含氰苷植物原料在加工中可 产生氰酸盐等等。这类物质产生的途径彼此不同，疏于防范会引起严重后果。 加工成品如果包装良好，多数化学变化速度很低，但未停止。根据食品的固有性质，一 些反应仍在实质的在进行。储藏、运输和销售中因温度波动、包装泄漏、与化学品交叉保存 及包装材料的某些成分向食品迁移等现象又会引起某些变化加速。例如残存在包装内的氧气 造成的氧化反应继续使营养成分损失，光照使天然色素变色或褪色，金属罐中金属转为离子 会与植物多酚类或肉蛋白分解产生的硫化氢结合产生黑色。 在食品的储藏、加工和远销中，微生物不论何时进入食品并在此生长都将引起多种化学 变化。此时不同于微生物的工业利用，由于没有专门的调控措施，微生物在食品中引起的主 要是不利变化。正因为如此，食品化学注重研究由不同杀菌、消毒、防腐剂应用、酸度、水 分活废、氧化还原电势、低温等防止微生物生长的条件引起的食品自身成分的变化，并寻找 既能防止微生物生长，又能减轻食品品质受损的最佳处理方法和条件。 食品的品质主要涉及质地、风味、颜色、营养和安全性。根据不同食品的特点，发生在 食品中的变化都有有利和不利两个侧面。因此，首先是要研究清楚反应本身，明确反应物、 反应步骤和产物各是什么，明确反应条件是如何影响反应方向、速度和程度的，并要明确一 个反应和其他反应之间的联系。其次，要明确这些变化与食品品质变化的直接联系，特别要 明确所研究的变化主要涉及哪种与品质有关的属性，也要弄清该变化的间接影响。最后，明 确哪类反应经常在哪些原料或食品中发生。在应用食品化学知识从事食品生产时，这一切具 有重要意义。 表 1-1 到表 1-4 厄要给出了发生在食品中的重要反应的类别、条件及其造成的品质变化。 O.R. Fennema 教授在论述食品化学的研究方法时给出了这四张表，相信在这里引用对读者 颇有稗益。 表 1-1 在食品加工或储藏中可发生的变化分类 属 性 变 化 质 地 失去溶解性、失去持水性、质地变坚韧、质地柔软 风 味 出现酸败、出现焦味、出现异味、出现美味和芳香 颜 色 褐变（暗色）、漂白（褪色）、出现异常颜色、出现诱人色彩 营养价值 蛋白质、脂类、维生素和矿物质的降解或损失及生物利用改变 安全性 产生毒物、钝化毒物、产生有调节生理机能作用的物质 表 1-2 改变食品品质的一些化学反应和生物化学反应
反应类型 例子 非酶褐变 焙烤食品表皮成色 酶促褐变 切开的水果迅速褐变 氧 化 脂肪产生异味、维生素降解、色素褪色、 蛋白质营养损失 水 解 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、 色素降解 金属反应 与花青素作用改变颜色、叶绿素脱镁、 作为自动氧化催化剂 脂类异构化 顺→反异构化、不共轭脂→共轭脂 脂类环化 产生单环脂肪酸 脂类聚合 深锅油炸中油起味 蛋白质变性 卵清凝固、酶失活 蛋白质交联 在碱性条件下加工蛋白质使营养性降低 糖降解 宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸 表 1-3 食品储藏或加工中变化的因果关系 初期变化 二期变化 影响 脂类水解 游离脂肪酸与蛋白质反应 质地、风味、营养价值 多糖水解 糖与蛋白质反应 质地、风味、颜色、营养价值 脂类氧化 氧化产物与许多其他成分反 应 质地、风味、颜色、营养价值、 毒物产生 水果破碎 细胞打破、酶释放、氧气进入 质地、风味、颜色、营养价值 绿色蔬菜加热 细胞壁和膜的完整性破坏、酶 释放、酶失活 质地、风味、颜色、营养价值 肌肉组织加热 蛋白质变性凝聚、酶失活 质地、风味、颜色、营养价值
反应类型 例子 非酶褐变 焙烤食品表皮成色 酶促褐变 切开的水果迅速褐变 氧 化 脂肪产生异味、维生素降解、色素褪色、 蛋白质营养损失 水 解 脂类、蛋白质、维生素、碳水化合物、 色素降解 金属反应 与花青素作用改变颜色、叶绿素脱镁、 作为自动氧化催化剂 脂类异构化 顺→反异构化、不共轭脂→共轭脂 脂类环化 产生单环脂肪酸 脂类聚合 深锅油炸中油起味 蛋白质变性 卵清凝固、酶失活 蛋白质交联 在碱性条件下加工蛋白质使营养性降低 糖降解 宰后动物组织和采后植物组织的无氧呼吸 表 1-3 食品储藏或加工中变化的因果关系 初期变化 二期变化 影响 脂类水解 游离脂肪酸与蛋白质反应 质地、风味、营养价值 多糖水解 糖与蛋白质反应 质地、风味、颜色、营养价值 脂类氧化 氧化产物与许多其他成分反 应 质地、风味、颜色、营养价值、 毒物产生 水果破碎 细胞打破、酶释放、氧气进入 质地、风味、颜色、营养价值 绿色蔬菜加热 细胞壁和膜的完整性破坏、酶 释放、酶失活 质地、风味、颜色、营养价值 肌肉组织加热 蛋白质变性凝聚、酶失活 质地、风味、颜色、营养价值
脂类的顺反异构化 在深锅油炸中热聚合 油炸过度时起泡沫，降低油脂 的营养价值 表 1-4 决定食品在储藏加工中稳定性重要因素 产品自身的因素 各组成成分（包括氧化剂）的化学性质、氧气含量， pH、水分活度（Aw）、玻璃化温度（Tg）玻璃化温度 时的水含量（Wg） 环境因素 温度（T）、处理时间（t）、大气成分、经受的化学、 物理处理、见光、污染、极端的物理环境 图 1-1 简要示意了食品中主要成分的变化及相互间的联系。从图中可见，活泼的羧化物 是极重要的反应中间产物。另一个重要的中间产物是过氧化物。它们来的自类、碳水化合物 和蛋白质的化学变化，自身又引起色素、维生素和风味物变化，结果导致了食品品质的多种 变化。 1.5 食品化学研究的方法 食品是多种组分构成的体系，在贮藏相加工过程巾，将发生许多复杂的变化，它将给食 品化学的研究带来一定的因难。因此，一般是从模拟体系或简单体系入手，将所得实验结果 应用于食品体系，以确定食品组分间的相互作用，及其对食品营养、感官品质和安全性造成 的影响。这种方法使研究的问题过于单化，因此并非都是成功的。 食品化学研究的内容包括四个方面：确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要 特性；食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的步骤相机理；在上述研究的基础上， 确定影响食品和卫省安全性的主 要因素；研究化学反应的动力学行为及其环境因素的影响
脂类的顺反异构化 在深锅油炸中热聚合 油炸过度时起泡沫，降低油脂 的营养价值 表 1-4 决定食品在储藏加工中稳定性重要因素 产品自身的因素 各组成成分（包括氧化剂）的化学性质、氧气含量， pH、水分活度（Aw）、玻璃化温度（Tg）玻璃化温度 时的水含量（Wg） 环境因素 温度（T）、处理时间（t）、大气成分、经受的化学、 物理处理、见光、污染、极端的物理环境 图 1-1 简要示意了食品中主要成分的变化及相互间的联系。从图中可见，活泼的羧化物 是极重要的反应中间产物。另一个重要的中间产物是过氧化物。它们来的自类、碳水化合物 和蛋白质的化学变化，自身又引起色素、维生素和风味物变化，结果导致了食品品质的多种 变化。 1.5 食品化学研究的方法 食品是多种组分构成的体系，在贮藏相加工过程巾，将发生许多复杂的变化，它将给食 品化学的研究带来一定的因难。因此，一般是从模拟体系或简单体系入手，将所得实验结果 应用于食品体系，以确定食品组分间的相互作用，及其对食品营养、感官品质和安全性造成 的影响。这种方法使研究的问题过于单化，因此并非都是成功的。 食品化学研究的内容包括四个方面：确定食品的组成、营养价值、安全性和品质等重要 特性；食品贮藏加工过程中各类化学和生物化学反应的步骤相机理；在上述研究的基础上， 确定影响食品和卫省安全性的主 要因素；研究化学反应的动力学行为及其环境因素的影响
1. 食品的品质和安全性 营养是食品的基本特征，它是保证人体生长发育和从事劳动的物质基础。利用现代分析 技术，用现代营养学的观点对食品的营养进行评价，乃是食品化学员基本的任务。食品卫生 的安全性也是食品的重要特征，供人类消费的食品不应含有任何有害的化学成分或微生物因 素，例如黄曲霉毒素、亚硝胺、苯并芘农药、有害重金属化合物等。 食品在贮藏加工过程中各组分间相互作用对食品品质和 安全性的不良影响有如下几方 面： （1） 地变化：食品组分的溶解性和持水量降低，食品变硬或变软。 （2）风味变化：酸败(水解或氧化)，产生蒸煮味或焦糖味及其他异味。 （3）颜色变化：变暗、褪色或出现其他色变。 （4）营养价值变化：维生京、蛋白质、脂类等降解。 2. 化学和生物化学反应 食品在贮藏加工过程中发生的许多化学和生物化学反应都会影响食品的品质和安全性。 反应的类型一般取决于食品的种类、贮藏和加工条件，各反应之间相互影响和竞争，使食品 化研究变得十分复杂。因此，简化食品体系或采用模拟体系进行研究，是食品化学研究方法 上的一个显著特点。 3. 各类反应对食易品质和卫生安全性的影响 上述各类反应除了引起食品品质变坏，出现食品安全性问题外，有的反应则有利于食品 品质的改良，如多糖或蛋白质的化学修饰和衍生物的合成。因此，在生产实践中，要根据实 际需要来控制和利用上述各种反应。 食品变质一般是由一系列初级反应引起组分的分子结构发生变化，然后导致肉眼可见或 其他感官能感觉的变化，产生对人体有害英致致癌的物质。 4.反应的动力学 食品在贮藏加工过程中的各种化学和生物化学变化与温度、时间、pH、食品的组成、水 活性、反应速度都有关系。在中等温度范围内，反应符合阿伦尼乌斯方程， K=A·e-ΔE/KT 式中 K 为温度 T 时的速率常数；A 为作用分子间的碰撞频率；ΔE 为反应活化能；K 为 气体常数；T 为温度。可见温度是影响食品贮藏加工中化学变化的主要变量。在高温或低温 下，上述方程会出现偏差。因为在高温或低温下，酶失去活性；反应途径改变或出现竞争； 体系物理状态改变，反应物消耗增加，这些都是反应方程出现偏差的原因。 1.6 食品化学在食品工业技术发展中的作用 食品化学是根据现代食品工业发展的需耍，在多种相关学科理论与技术发展的基础上形
1. 食品的品质和安全性 营养是食品的基本特征，它是保证人体生长发育和从事劳动的物质基础。利用现代分析 技术，用现代营养学的观点对食品的营养进行评价，乃是食品化学员基本的任务。食品卫生 的安全性也是食品的重要特征，供人类消费的食品不应含有任何有害的化学成分或微生物因 素，例如黄曲霉毒素、亚硝胺、苯并芘农药、有害重金属化合物等。 食品在贮藏加工过程中各组分间相互作用对食品品质和 安全性的不良影响有如下几方 面： （1） 地变化：食品组分的溶解性和持水量降低，食品变硬或变软。 （2）风味变化：酸败(水解或氧化)，产生蒸煮味或焦糖味及其他异味。 （3）颜色变化：变暗、褪色或出现其他色变。 （4）营养价值变化：维生京、蛋白质、脂类等降解。 2. 化学和生物化学反应 食品在贮藏加工过程中发生的许多化学和生物化学反应都会影响食品的品质和安全性。 反应的类型一般取决于食品的种类、贮藏和加工条件，各反应之间相互影响和竞争，使食品 化研究变得十分复杂。因此，简化食品体系或采用模拟体系进行研究，是食品化学研究方法 上的一个显著特点。 3. 各类反应对食易品质和卫生安全性的影响 上述各类反应除了引起食品品质变坏，出现食品安全性问题外，有的反应则有利于食品 品质的改良，如多糖或蛋白质的化学修饰和衍生物的合成。因此，在生产实践中，要根据实 际需要来控制和利用上述各种反应。 食品变质一般是由一系列初级反应引起组分的分子结构发生变化，然后导致肉眼可见或 其他感官能感觉的变化，产生对人体有害英致致癌的物质。 4.反应的动力学 食品在贮藏加工过程中的各种化学和生物化学变化与温度、时间、pH、食品的组成、水 活性、反应速度都有关系。在中等温度范围内，反应符合阿伦尼乌斯方程， K=A·e-ΔE/KT 式中 K 为温度 T 时的速率常数；A 为作用分子间的碰撞频率；ΔE 为反应活化能；K 为 气体常数；T 为温度。可见温度是影响食品贮藏加工中化学变化的主要变量。在高温或低温 下，上述方程会出现偏差。因为在高温或低温下，酶失去活性；反应途径改变或出现竞争； 体系物理状态改变，反应物消耗增加，这些都是反应方程出现偏差的原因。 1.6 食品化学在食品工业技术发展中的作用 食品化学是根据现代食品工业发展的需耍，在多种相关学科理论与技术发展的基础上形
成和发展起来的，它具有显著的多源性、综合性及应用性。在理论、方法和技术语方面通过 广泛的吸收、消化和创造过程，食品化学成为了食品科学理论和食品工业技术发展与进步的 支柱学科之一。 现代食品正向着强调营养、卫生与感官品质，注重保健作用，包装精良和食用方便的方 向发展。现代食品工业正朝着科学开发新型天然原辅料；利用现代化农业，发展农产品深加 工；利用生物工程和化工技术提高原辅料品质和改造原料性能；发展添加剂，优化食品工艺， 加强质量控制；革新设备与加强自动化水平等方向发展。这种发展主要依靠材料科学、生物 科学和信息科学，当然也滋润和鞭策着食品化学，使它成长为保证食品工业健康而持续发展 的指导性学科之一，直接受食品化学指导的方面见表 1-5。 由于食品化学的发展，有了对美拉德反应、焦糖化反应、自动氧化反应、酶促褐变、淀 粉的糊化与老化、多糖水解反应、蛋白质水解反应、蛋白质变性反应、色素变色与褪色反应、 维生素降解反应、金属催化反应、菌的催化反应、脂肪水解、氧化与酯交换反应、脂肪热解、 热聚、热氧化分解和热氧化聚合反应、风味物的产生途径和分解变化、生物性食品原料的产 后生理生化反应、原料改性反应等等变化的越来越清楚的认识。也有了对食品成分迁移特性、 结晶特性、水化特性、质构特性、风味特性、食品体系的稳定性和流变性、食品分散系的特 性、食品原料的组织特性等物理、物理化学、生物化学和功能性质的越来越深刻的认识。这 些认识极大地武装了食品战线上的工作者，因而对现代食品加工和储藏技术的发展产生了广 泛而深刻的影响。 表 1-5 食品化学指导下现代食品工业的发展 方 面 过 去 发 展 食品配方 依靠经验 依据原料组成、性质分析和理性设计 工 艺 依据传统，经验和粗放小 试 依据原料及同类产品组成、特性的分 析，根据优化理论设计 开发食品 依据传统和感觉盲目的 开发 依据科学研究资料，目的明确的开发， 并增大了功能性食品的开发 控制加工和储藏变化 依据经验，尝试性简单控 制 依据变化机理，科学控制 开发食品资源 盲目甚至破坏性的开发 科学地、综合地开发现有和新资源 深加工 规模小、浪费大、效益低 规模增大、范围加宽、浪费少、效益高 表 1-6 举例介绍了食品化学在食品工业各行业中正在发挥直接影响的方面。从中可看出 食品化学是怎样向食品工业直接注入活力的。 表 1-6 食品化学对各食品行业技术进步的影响 食品工业 影响方面 果蔬加工储藏 化学去皮，护色，质构控制，维生素保留，打蜡涂膜，化学保鲜，气调储藏
成和发展起来的，它具有显著的多源性、综合性及应用性。在理论、方法和技术语方面通过 广泛的吸收、消化和创造过程，食品化学成为了食品科学理论和食品工业技术发展与进步的 支柱学科之一。 现代食品正向着强调营养、卫生与感官品质，注重保健作用，包装精良和食用方便的方 向发展。现代食品工业正朝着科学开发新型天然原辅料；利用现代化农业，发展农产品深加 工；利用生物工程和化工技术提高原辅料品质和改造原料性能；发展添加剂，优化食品工艺， 加强质量控制；革新设备与加强自动化水平等方向发展。这种发展主要依靠材料科学、生物 科学和信息科学，当然也滋润和鞭策着食品化学，使它成长为保证食品工业健康而持续发展 的指导性学科之一，直接受食品化学指导的方面见表 1-5。 由于食品化学的发展，有了对美拉德反应、焦糖化反应、自动氧化反应、酶促褐变、淀 粉的糊化与老化、多糖水解反应、蛋白质水解反应、蛋白质变性反应、色素变色与褪色反应、 维生素降解反应、金属催化反应、菌的催化反应、脂肪水解、氧化与酯交换反应、脂肪热解、 热聚、热氧化分解和热氧化聚合反应、风味物的产生途径和分解变化、生物性食品原料的产 后生理生化反应、原料改性反应等等变化的越来越清楚的认识。也有了对食品成分迁移特性、 结晶特性、水化特性、质构特性、风味特性、食品体系的稳定性和流变性、食品分散系的特 性、食品原料的组织特性等物理、物理化学、生物化学和功能性质的越来越深刻的认识。这 些认识极大地武装了食品战线上的工作者，因而对现代食品加工和储藏技术的发展产生了广 泛而深刻的影响。 表 1-5 食品化学指导下现代食品工业的发展 方 面 过 去 发 展 食品配方 依靠经验 依据原料组成、性质分析和理性设计 工 艺 依据传统，经验和粗放小 试 依据原料及同类产品组成、特性的分 析，根据优化理论设计 开发食品 依据传统和感觉盲目的 开发 依据科学研究资料，目的明确的开发， 并增大了功能性食品的开发 控制加工和储藏变化 依据经验，尝试性简单控 制 依据变化机理，科学控制 开发食品资源 盲目甚至破坏性的开发 科学地、综合地开发现有和新资源 深加工 规模小、浪费大、效益低 规模增大、范围加宽、浪费少、效益高 表 1-6 举例介绍了食品化学在食品工业各行业中正在发挥直接影响的方面。从中可看出 食品化学是怎样向食品工业直接注入活力的。 表 1-6 食品化学对各食品行业技术进步的影响 食品工业 影响方面 果蔬加工储藏 化学去皮，护色，质构控制，维生素保留，打蜡涂膜，化学保鲜，气调储藏