活性包装，酶促榨汁，过滤和澄清及化学防腐等 肉品加工 宰后处理，保汁和嫩化，提高肉糜乳化力、凝胶性和粘弹性，超市鲜肉包装， 熏肉剂的生产和应用，人造肉的生产，内脏的综合利用（制药）等 饮料工业 速溶，克服上浮下沉，稳定蛋白饮料，水质处理，稳定带肉果汁，果汁护色， 控制澄清度，提高风味，白酒降度，啤酒澄清，啤酒泡沫和苦味改善，防止 啤酒馊味，果汁脱涩，大豆饮料脱腥等。 乳品工业 稳定酸乳和果汁乳，开发凝乳酶代用品及再制乳酪，乳清的利用，乳品的营 养强化等 焙烤工业 生产高效膨松剂，增加酥脆性，改善面包皮色和质构，防止产品老化和酶变 等 食用油脂工业 精练，冬化，调温，脂肪改性，DHA、EPA 及 MCT 的开发利用，食用乳化 剂生产，抗氧化剂，减少油炸食品吸油量等 调味品工业 生产肉味汤料、核苷酸鲜味剂，碘盐和有机硒盐等 发酵食品工业 发酵产品的后处理，后发酵期间的风味变化，菌体和残渣的综合利用等 基础食品工业 面粉改良，精谷制品营养强化，水解纤维素与半纤维素，生产高果糖浆，改 性淀粉，氢化植物油，生产新型甜味料，生产新型低聚糖，改性油脂，分离 植物蛋白质，生产功能性肽，开发微生物多糖和单细胞蛋白质，食品添加剂 生产和应用，野生、海洋和药食两用可食资源的开发利用等 食品检验 检验标准的制定，快速分析，生物传感器的研制等 农业和食品工业是生物工程最广阔的应用领域之一，生物工程的发展为食用农产品的品 质改造、新食品的开发及食品添加剂和食用酶的开发拓宽了道路，但是生物技术在食品中应 用的成功与否紧紧依赖着食品化学。首先必须通过食品化学的研究来指明原有生物原料的物 性有哪些需要改造和改造的关键在哪里，指明何种食品添加剂和何种食用酶是急需的以及它 们的化学结构和性质如何。例如，食品化学揭示了多聚半乳糖醛酸酶在植物组织软化中的作 用，生物工程技术就创造出采后不表达该酶的番茄，从而使番茄在后熟中可以保持良好的硬 度。又如，食品化学指示了果糖的营养特性、风味、结晶性等不同于并且在许多方面优越于 葡萄糖，生物工程就发展了固定化葡萄糖异构酶技术，从而生产出更多高果糖浆。其次，生 物工程产品的结构和性质有时并不和食品中的应用要求完全相同，需要进一步分离、纯化、 复配、改性和修饰。在这些工作中，食品化学具有最直接的指导意义。例如，在食用酶中添 加稳定剂和分散剂，将添加剂配成复合添加剂，对新产品进行品质分析以决定其优劣并找出 其利用价值等等。最后，生物工程可能生产出传统食品中没有用过的材料，需由食品化学研 究其在食品中利用的可能性、安全性和有效性。 近 20 年来，食品科学与工程领域发展了许多新技术，并正在逐步把它们推向食品工业的 应用。例如，利用光化学理论和技术发展可降解食品包装材料，利用生物工程理论与技术发 展会用生化反应器改造食品发酵技术和改良原料品种。利用电磁理论和技术发展微波加工食 品技术，利用低温技术发展速冻食品技术和食品冷冻干燥技术，利用放射化学理论与技术发
活性包装，酶促榨汁，过滤和澄清及化学防腐等 肉品加工 宰后处理，保汁和嫩化，提高肉糜乳化力、凝胶性和粘弹性，超市鲜肉包装， 熏肉剂的生产和应用，人造肉的生产，内脏的综合利用（制药）等 饮料工业 速溶，克服上浮下沉，稳定蛋白饮料，水质处理，稳定带肉果汁，果汁护色， 控制澄清度，提高风味，白酒降度，啤酒澄清，啤酒泡沫和苦味改善，防止 啤酒馊味，果汁脱涩，大豆饮料脱腥等。 乳品工业 稳定酸乳和果汁乳，开发凝乳酶代用品及再制乳酪，乳清的利用，乳品的营 养强化等 焙烤工业 生产高效膨松剂，增加酥脆性，改善面包皮色和质构，防止产品老化和酶变 等 食用油脂工业 精练，冬化，调温，脂肪改性，DHA、EPA 及 MCT 的开发利用，食用乳化 剂生产，抗氧化剂，减少油炸食品吸油量等 调味品工业 生产肉味汤料、核苷酸鲜味剂，碘盐和有机硒盐等 发酵食品工业 发酵产品的后处理，后发酵期间的风味变化，菌体和残渣的综合利用等 基础食品工业 面粉改良，精谷制品营养强化，水解纤维素与半纤维素，生产高果糖浆，改 性淀粉，氢化植物油，生产新型甜味料，生产新型低聚糖，改性油脂，分离 植物蛋白质，生产功能性肽，开发微生物多糖和单细胞蛋白质，食品添加剂 生产和应用，野生、海洋和药食两用可食资源的开发利用等 食品检验 检验标准的制定，快速分析，生物传感器的研制等 农业和食品工业是生物工程最广阔的应用领域之一，生物工程的发展为食用农产品的品 质改造、新食品的开发及食品添加剂和食用酶的开发拓宽了道路，但是生物技术在食品中应 用的成功与否紧紧依赖着食品化学。首先必须通过食品化学的研究来指明原有生物原料的物 性有哪些需要改造和改造的关键在哪里，指明何种食品添加剂和何种食用酶是急需的以及它 们的化学结构和性质如何。例如，食品化学揭示了多聚半乳糖醛酸酶在植物组织软化中的作 用，生物工程技术就创造出采后不表达该酶的番茄，从而使番茄在后熟中可以保持良好的硬 度。又如，食品化学指示了果糖的营养特性、风味、结晶性等不同于并且在许多方面优越于 葡萄糖，生物工程就发展了固定化葡萄糖异构酶技术，从而生产出更多高果糖浆。其次，生 物工程产品的结构和性质有时并不和食品中的应用要求完全相同，需要进一步分离、纯化、 复配、改性和修饰。在这些工作中，食品化学具有最直接的指导意义。例如，在食用酶中添 加稳定剂和分散剂，将添加剂配成复合添加剂，对新产品进行品质分析以决定其优劣并找出 其利用价值等等。最后，生物工程可能生产出传统食品中没有用过的材料，需由食品化学研 究其在食品中利用的可能性、安全性和有效性。 近 20 年来，食品科学与工程领域发展了许多新技术，并正在逐步把它们推向食品工业的 应用。例如，利用光化学理论和技术发展可降解食品包装材料，利用生物工程理论与技术发 展会用生化反应器改造食品发酵技术和改良原料品种。利用电磁理论和技术发展微波加工食 品技术，利用低温技术发展速冻食品技术和食品冷冻干燥技术，利用放射化学理论与技术发
展食品辐照保鲜技术，利用应用化学理论和技术发展食品的防伪包装、超临界提取和分子蒸 馏技术，利用产后生理生化理论和技术发展食品气控、气调、“真空”储藏和活性包装(包装内 气调)技术，利用传质理论和膜技术发展、可食膜包装和微胶囊技术，利用结构与韧性关系理 论发展原料改性及食品挤压、膨化和超微粉末化技术。由于这些新技术实际应用是否成功的 关键依然是对物质结构、韧性和变化的把握，所以它们发展的速度紧紧依赖于食品化学在这 一新领域内的发展速度。的确，各国的食品化学家已为此投入了巨大热情和精力，这些新技 术在食品工业的发展中将起到越来越大的作用。 总之，食品化学理论和技术的发展强烈依赖其他学科理论和技术的发展，即使当独立的 食品化学技术体系建立起来后也是如此。 思考题 1. 什么是食品化学？它的研究内容和范畴是什么？ 2. 试述食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响。 3. 食品化学的研究方法有何特色？ 山 东 理 工 大 学 教 案
展食品辐照保鲜技术，利用应用化学理论和技术发展食品的防伪包装、超临界提取和分子蒸 馏技术，利用产后生理生化理论和技术发展食品气控、气调、“真空”储藏和活性包装(包装内 气调)技术，利用传质理论和膜技术发展、可食膜包装和微胶囊技术，利用结构与韧性关系理 论发展原料改性及食品挤压、膨化和超微粉末化技术。由于这些新技术实际应用是否成功的 关键依然是对物质结构、韧性和变化的把握，所以它们发展的速度紧紧依赖于食品化学在这 一新领域内的发展速度。的确，各国的食品化学家已为此投入了巨大热情和精力，这些新技 术在食品工业的发展中将起到越来越大的作用。 总之，食品化学理论和技术的发展强烈依赖其他学科理论和技术的发展，即使当独立的 食品化学技术体系建立起来后也是如此。 思考题 1. 什么是食品化学？它的研究内容和范畴是什么？ 2. 试述食品中主要的化学变化及对食品品质和安全性的影响。 3. 食品化学的研究方法有何特色？ 山 东 理 工 大 学 教 案
第 2 次课 教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 主要内容： 水在食品中的重要作用、水和冰的结构及其性质；水在食品中的存在状态及各种状态水 的特性；水与溶质之间的相互作用及其机理。 重点：水和冰的结构及其性质；水在食品中的存在状态；水与溶质之间的相互作用。 难点：水与溶质之间的相互作用及其机理。 教学目的要求： 1、了解水在食品中的重要作用、水和冰的结构及其性质。 2、 掌握水在食品中的存在状态及各种状态水的特性。 3、 掌握水与溶质之间的相互作用及其机理。 教学方法和教学手段： 教师讲授 多媒体教学 讨论、思考题、作业： 1、水在食品中的存在状态及各种状态水的特性 2、试述水与溶质之间的相互作用及其机理。 参考资料： 1、《食品化学》胡慰望 谢笔钧主编 科学出版社 1992 2、《食品化学》王璋等编 中国轻工出版社 19993、《食品化学》（第二版）韩雅珊主编中国农业大学出版 社 1998 4、《 Food Chemistry》Owen R. Fennema 主编，王璋等译 20035、Food Chemistry, Owen R. Fennema 3rd Edition, 1996 注：教师讲稿附后 第二章 水
第 2 次课 教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 主要内容： 水在食品中的重要作用、水和冰的结构及其性质；水在食品中的存在状态及各种状态水 的特性；水与溶质之间的相互作用及其机理。 重点：水和冰的结构及其性质；水在食品中的存在状态；水与溶质之间的相互作用。 难点：水与溶质之间的相互作用及其机理。 教学目的要求： 1、了解水在食品中的重要作用、水和冰的结构及其性质。 2、 掌握水在食品中的存在状态及各种状态水的特性。 3、 掌握水与溶质之间的相互作用及其机理。 教学方法和教学手段： 教师讲授 多媒体教学 讨论、思考题、作业： 1、水在食品中的存在状态及各种状态水的特性 2、试述水与溶质之间的相互作用及其机理。 参考资料： 1、《食品化学》胡慰望 谢笔钧主编 科学出版社 1992 2、《食品化学》王璋等编 中国轻工出版社 19993、《食品化学》（第二版）韩雅珊主编中国农业大学出版 社 1998 4、《 Food Chemistry》Owen R. Fennema 主编，王璋等译 20035、Food Chemistry, Owen R. Fennema 3rd Edition, 1996 注：教师讲稿附后 第二章 水
本章提要 重点： 水和冰的结构及其在食品体系中的行为对食品的质地、风味和稳定性的影响。水分活度 与水分吸着等温线及水分活度对食品稳定性的影响。食品中水分含量和水分活度的测定方法。 难点： 分子淌度与食品稳定性的关系，笼形水合物。 2.1 概述 在人体内，水不仅是构成机体的主要成分，而且是维持生命活动、调节代谢过程不可缺 少的重要物质。例如，水使人体体温保持稳定，因为水的热容量大，一旦人体内热量增多或 减少也不致引起体温出现大的波动。水的蒸发潜热大，蒸发少量汗水即可散发大量热能，通 过血液流动使全身体温平衡。水是一种溶剂，能够作为体内营养素运输、吸收和废弃物排泄 的载体，可作为化学和生物化学反应物或反应介质，也可作为一种天然的润滑剂和增塑剂， 同时又是生物大分子化合物构象的稳定剂，以及包括酶催化在内的大分子动力学行为的促进 剂。此外，水也是植物进行光合作用过程中合成碳水化合物所必需的物质。可以清楚地看到， 生物体的生存是如此显著的依赖于水这个无机小分子。 水是食品中非常重要的一种成分，也是构成大多数食品的主要组分，各种食品都有能显 示其品质特性的含水量(表 2-1)。水的含量、分布和取向不仅对食品的结构、外观、质地、风 味、新鲜程度和腐败变质的敏感性产生极大的影响，而且对生物组织的生命过程也起着至关 重要的作用。水在食品贮藏加工过程中作为化学和生物化学反应的介质，又是水解过程的反 应物。通过干燥或增加食盐、糖的浓度，可使食品中的水分除去或被结合，从而有效地抑制 很多反应的发生和微生物的生长，以延长食品的货架期。水与蛋白质、多糖和脂类通过物理 相互作用影响食品的质构，在大多数新鲜食品中，水是最主要的成分，若希望长期贮藏这类 食品，只要采取有效的贮藏方法 控制水分就能够延长保藏期，无论采用普通方法脱水或是低 温冷冻干燥脱水，食品和生物材料的固有特性都会发生很大的变化，然而任何企图使脱水食 品恢复到它原来的状态(复水和解冻)的尝试都未获得成功。 水是唯一的以三种物理状态广泛存在的物质。 战争之源：“下一场世界大战将是对水资源的争夺”。 2.2 水和冰的物理特性 与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢化物（CH4、NH3、HF、H2S）相比较：水的熔点、 沸点比这些氢化物要高得多，介电常数、表面张力、热容和相变热（熔融热、蒸发热和升华 热）等物理常数也都异常高，但密度较低。 与冰比较：此外，水结冰时体积增大，表现出异常的膨胀特性。水的热导值大于其他液 态物质，冰的热导值略大于非金属固体。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的 4 倍，这说 明冰的热能传导速率比生物组织中非流动的水快得多。从水和冰的热扩散值可看出水的固态 和液态的温度变化速率，冰的热扩散速率为水的 9 倍；在一定的环境条件下，冰的温度变化 速率比水大得多。水和冰无论是热传导或热扩散值都存在着相当大的差异，因而可以解释在 温差相等的情况下，为什么生物组织的冷冻速度比解冻速度更快。 2.3 水和冰的结构 1 水和冰的结构 水的物理性质表明，水分子之间存在着很强的吸引力，水和冰在三维空间中
本章提要 重点： 水和冰的结构及其在食品体系中的行为对食品的质地、风味和稳定性的影响。水分活度 与水分吸着等温线及水分活度对食品稳定性的影响。食品中水分含量和水分活度的测定方法。 难点： 分子淌度与食品稳定性的关系，笼形水合物。 2.1 概述 在人体内，水不仅是构成机体的主要成分，而且是维持生命活动、调节代谢过程不可缺 少的重要物质。例如，水使人体体温保持稳定，因为水的热容量大，一旦人体内热量增多或 减少也不致引起体温出现大的波动。水的蒸发潜热大，蒸发少量汗水即可散发大量热能，通 过血液流动使全身体温平衡。水是一种溶剂，能够作为体内营养素运输、吸收和废弃物排泄 的载体，可作为化学和生物化学反应物或反应介质，也可作为一种天然的润滑剂和增塑剂， 同时又是生物大分子化合物构象的稳定剂，以及包括酶催化在内的大分子动力学行为的促进 剂。此外，水也是植物进行光合作用过程中合成碳水化合物所必需的物质。可以清楚地看到， 生物体的生存是如此显著的依赖于水这个无机小分子。 水是食品中非常重要的一种成分，也是构成大多数食品的主要组分，各种食品都有能显 示其品质特性的含水量(表 2-1)。水的含量、分布和取向不仅对食品的结构、外观、质地、风 味、新鲜程度和腐败变质的敏感性产生极大的影响，而且对生物组织的生命过程也起着至关 重要的作用。水在食品贮藏加工过程中作为化学和生物化学反应的介质，又是水解过程的反 应物。通过干燥或增加食盐、糖的浓度，可使食品中的水分除去或被结合，从而有效地抑制 很多反应的发生和微生物的生长，以延长食品的货架期。水与蛋白质、多糖和脂类通过物理 相互作用影响食品的质构，在大多数新鲜食品中，水是最主要的成分，若希望长期贮藏这类 食品，只要采取有效的贮藏方法 控制水分就能够延长保藏期，无论采用普通方法脱水或是低 温冷冻干燥脱水，食品和生物材料的固有特性都会发生很大的变化，然而任何企图使脱水食 品恢复到它原来的状态(复水和解冻)的尝试都未获得成功。 水是唯一的以三种物理状态广泛存在的物质。 战争之源：“下一场世界大战将是对水资源的争夺”。 2.2 水和冰的物理特性 与元素周期表中邻近氧的某些元素的氢化物（CH4、NH3、HF、H2S）相比较：水的熔点、 沸点比这些氢化物要高得多，介电常数、表面张力、热容和相变热（熔融热、蒸发热和升华 热）等物理常数也都异常高，但密度较低。 与冰比较：此外，水结冰时体积增大，表现出异常的膨胀特性。水的热导值大于其他液 态物质，冰的热导值略大于非金属固体。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的 4 倍，这说 明冰的热能传导速率比生物组织中非流动的水快得多。从水和冰的热扩散值可看出水的固态 和液态的温度变化速率，冰的热扩散速率为水的 9 倍；在一定的环境条件下，冰的温度变化 速率比水大得多。水和冰无论是热传导或热扩散值都存在着相当大的差异，因而可以解释在 温差相等的情况下，为什么生物组织的冷冻速度比解冻速度更快。 2.3 水和冰的结构 1 水和冰的结构 水的物理性质表明，水分子之间存在着很强的吸引力，水和冰在三维空间中
通过强氢键缔合形成网络结构。 单个水分子的结构特征：H2O 分子的四面体结构有对称型；H-O 共价键有离子性；氧的 另外两对孤对电子有静电力；H-O 键具有电负性。 表 2-1 食品中的水分含量 表 2-2 水和冰的物理性质 性 质 数 值 相对分子量 18.0153 相转变性质 食 品 含水量（%） 肉类 猪肉 53~60 牛肉（碎块） 50~70 鸡（无皮肉） 74 鱼（肌肉蛋白） 65~81 水果 香蕉 75 浆果、樱桃、梨、葡萄、猕猴桃、柿子、菠萝 80~85 苹果、桃、甜橙、李子、无花果 85~90 蔬菜 青豌豆、甜玉米 74~80 甜菜、硬花甘蓝、胡萝卜、马铃薯 80~90 芦笋、青大豆、大白菜、红辣椒、花菜、莴苣、西红柿、 西瓜 90~95 谷物 全粒谷物 10~12 面粉、粗燕麦粉、粗面粉 10~13 乳制品 奶油 15 山羊奶 87 奶酪（含水量与品种有关） 40~75 奶粉 4 冰淇淋 65 人造奶油 15 焙烤食品 面包 35~45 饼干 5~8 馅饼 43~59 糖及其制品 蜂蜜 20 果冻、果酱 <35 蔗糖、硬糖、纯巧克力 <1
通过强氢键缔合形成网络结构。 单个水分子的结构特征：H2O 分子的四面体结构有对称型；H-O 共价键有离子性；氧的 另外两对孤对电子有静电力；H-O 键具有电负性。 表 2-1 食品中的水分含量 表 2-2 水和冰的物理性质 性 质 数 值 相对分子量 18.0153 相转变性质 食 品 含水量（%） 肉类 猪肉 53~60 牛肉（碎块） 50~70 鸡（无皮肉） 74 鱼（肌肉蛋白） 65~81 水果 香蕉 75 浆果、樱桃、梨、葡萄、猕猴桃、柿子、菠萝 80~85 苹果、桃、甜橙、李子、无花果 85~90 蔬菜 青豌豆、甜玉米 74~80 甜菜、硬花甘蓝、胡萝卜、马铃薯 80~90 芦笋、青大豆、大白菜、红辣椒、花菜、莴苣、西红柿、 西瓜 90~95 谷物 全粒谷物 10~12 面粉、粗燕麦粉、粗面粉 10~13 乳制品 奶油 15 山羊奶 87 奶酪（含水量与品种有关） 40~75 奶粉 4 冰淇淋 65 人造奶油 15 焙烤食品 面包 35~45 饼干 5~8 馅饼 43~59 糖及其制品 蜂蜜 20 果冻、果酱 <35 蔗糖、硬糖、纯巧克力 <1