食品化學(xué)
歷史
食品化學(xué)的歷史可追溯到18世紀(jì)末期時(shí),許多著名的化學(xué)家進(jìn)行相關(guān)研究,例如:卡爾·威廉·舍勒于1785年從蘋果萃取出蘋果酸,漢弗里·戴維于1813年出版一本書《Elements of Agricultural Chemistry》(農(nóng)業(yè)化學(xué)元素)。
水
食品的主要成分是水,例如在生鮮肉類里占了50%到95%,蔬菜或水果里也富含水分。水分的多寡常與細(xì)菌的生長(zhǎng)和食品腐敗變質(zhì)相關(guān)。 食品保鮮的關(guān)鍵之一,是減少食品中水的含量,或是經(jīng)由冷卻或冷凍來降低細(xì)菌在水中的活性,以提高食品的保存時(shí)間。
碳水化合物
蔗糖是人類常見的食糖品種之一。
碳水化合物,又稱糖類,主要分成四大類:?jiǎn)翁?、雙糖、低聚糖和多糖。 除了少數(shù)例外(如脫氧核糖或氨基糖),單糖的化學(xué)式是:(CH2O)n。 A鏈的單糖可構(gòu)成多糖形式,例如果膠、右旋糖酐、洋菜膠、黃原膠……等。 像多糖可作為儲(chǔ)存養(yǎng)分的物質(zhì),如淀粉和糖原;或作為動(dòng)物外骨骼和植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,如:甲殼素和纖維素;另如五碳醛糖的核糖是構(gòu)成各種輔因子的不可或缺失之物質(zhì),如ATP、FAD和NAD)也是一些遺傳物質(zhì)分子的骨干(如RNA)。 而人類血液之中,主要提供熱量的來源是葡萄糖。
白利糖度,是測(cè)量糖度的單位。
升糖指數(shù),是用于衡量糖類食品對(duì)血糖量的影響。
脂類
人體所需脂類 ,大致可以分為膽固醇、中性脂肪(三酸甘油酯)、磷脂質(zhì)、游離脂肪酸等4種。 它的主要生理功能包括儲(chǔ)存能量、做為脂溶性維生素(如維生素A、D、E和K)載體、構(gòu)成細(xì)胞膜以及膜的訊息傳導(dǎo)等。
脂質(zhì)可以廣義定義為疏水性或雙親性小分子;某些脂質(zhì)因?yàn)槠潆p親性的特質(zhì)(兼具親水性與疏水性),能在水溶液環(huán)境中形成囊泡、脂質(zhì)體或膜等構(gòu)造。生物體內(nèi)的脂質(zhì)完全或部分源自兩種截然不同的生物次單元:酮酸基與異戊二烯脂質(zhì)可以概分為八類:脂肪酸、甘油脂、甘油磷脂、鞘脂(英語:Sphingolipid)(神經(jīng)脂質(zhì))、糖脂質(zhì)(英語:Saccharolipid)、聚酮類(由酮乙基次單元聚合而成)、固醇脂類,以及孕烯醇酮脂類(由異戊二烯次單元縮合聚合而成)。食物中的脂肪酸,主要來自谷物如玉米、大豆等,或動(dòng)物性油脂,如牛奶、奶酪、肉類的脂肪等。
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是一種復(fù)雜的有機(jī)化合物,是由氨基酸分子呈線性排列所形成,相鄰氨基酸殘基的羧基和氨基通過肽鍵連接在一起。蛋白質(zhì)的氨基酸序列是由對(duì)應(yīng)基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標(biāo)準(zhǔn)”氨基酸,在蛋白質(zhì)中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化,從而對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行激活或調(diào)控。多個(gè)蛋白質(zhì)可以一起,往往是通過結(jié)合在一起形成穩(wěn)定的蛋白質(zhì)復(fù)合物,發(fā)揮某一特定功能。 蛋白質(zhì)是地球上生物體中的必要組成成分,參與了細(xì)胞生命活動(dòng)的每一個(gè)進(jìn)程。 蛋白質(zhì)普遍存在于人類食物之中,例如肉類、海鮮或大豆等。此外,經(jīng)由有機(jī)合成技術(shù),一些蛋白質(zhì)也可以透過化學(xué)方式來合成。
酶
酶,或稱酵素,指具有生物催化功能的高分子物質(zhì)。 在酶的催化反應(yīng)體系中,反應(yīng)物分子被稱為底物,底物通過酶的催化轉(zhuǎn)化為另一種分子。幾乎所有的細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)程都需要酶的參與,以提高效率。在食品工業(yè)里,具有多種用途,發(fā)酵、釀造等。
維生素
核黃素 水溶性維生素B2
維生素,又稱維他命是一系列有機(jī)化合物的統(tǒng)稱。它們是生物體所需要的微量營(yíng)養(yǎng)成分,而一般又無法由生物體自己生產(chǎn),需要通過飲食等手段獲得。 維生素不能像糖類、蛋白質(zhì)及脂肪那樣可以產(chǎn)生能量或組成細(xì)胞,但是它們對(duì)生物體的新陳代謝起調(diào)節(jié)作用。 維生素分成水溶性與脂溶性,水溶性維生素不易積蓄于人體內(nèi),會(huì)隨者排尿一起排出,且容易在烹調(diào)中遇熱破壞;而脂溶性維生素,易溶于非極性有機(jī)溶劑,而不易溶于水,可隨脂肪為人體吸收并在體內(nèi)儲(chǔ)積,排泄率不高。 缺乏維生素會(huì)導(dǎo)致一些病癥;適量攝取可以保持身體健康;過量攝取易導(dǎo)致中毒。 人體一共需要13種維生素,其中包括4種脂溶性維生素(維生素A,D,E,K)和9種水溶性維生素(8種維生素B,維生素C)。
礦物質(zhì)
礦物質(zhì),又稱為無機(jī)鹽或膳食礦物質(zhì),除了碳、氫、氮和氧之外,也是生物必需的化學(xué)元素之一,也是構(gòu)成人體組織、維持正常的生理功能和生化代謝等生命活動(dòng)的主要元素,約占人體體重的4.4%。以人體的需求量區(qū)分為宏量元素與微量元素。他們可以自然地存在于食物中,或是元素或礦物形式地被加入,例如碳酸鈣或氯化鈉。有部分這些添加物來自自然來源,例如經(jīng)過加工磨成粉末的牡蠣殼。 適當(dāng)?shù)臄z取各種礦物質(zhì),是有助于維持身體健康。然而攝取過量卻可能會(huì)直接或間接導(dǎo)致一些病癥,這歸咎于身體里礦物質(zhì)之間的競(jìng)爭(zhēng)特性。例如,攝取大量的鋅雖不會(huì)有害于自己,但卻會(huì)導(dǎo)致銅攝取不足。
色素
食用色素,是食品添加劑的一種,用于改善物品外觀的可食用染料。 基于感官分析,色彩鮮艷的食品比較容易引發(fā)消費(fèi)者的購(gòu)買欲與食欲。 常用于食物或飲料的加工品。例如在歐盟列管的E編碼里,食用色素為E100到E199
有些食用色素可能來自動(dòng)物或昆蟲的原料所制造,而被認(rèn)為不適合素食者食用。
調(diào)味料
調(diào)味料或香料是影響人類對(duì)于食物的味覺或嗅覺的關(guān)鍵因素。在常溫下能揮發(fā)出香味的物質(zhì)稱為香精,可分為天然香精和合成香精兩大類。天然香精通常指從動(dòng)植物中萃取出的香精。合成香精通常是利用化工原料,通過化學(xué)加工而生產(chǎn)的香料。風(fēng)味化學(xué)家(英語:Flavorist)們發(fā)明了許多合成香精,被廣泛應(yīng)用在許多大量生產(chǎn)的食品之中,使得這些食物具有其氣味卻不含其應(yīng)有的營(yíng)養(yǎng)成分,例如使得大量販?zhǔn)鄣墓蚱镱^不含任何水果的成分。
食品添加劑
食品添加物被加入在食品生產(chǎn)或制造過程中,在食品中加入一些化學(xué)制品,用來改變食品的色澤、氣味、或調(diào)整食物口感及延長(zhǎng)保存時(shí)間(防腐劑、抗氧化劑)。在20世紀(jì)50年代以前,食品添加物采用負(fù)面表列的方式,凡是不在明令禁止的名單上,就可以添加到食品中。現(xiàn)在大多數(shù)國(guó)家都規(guī)定,只有獲得許可的添加劑才能在食品中使用。國(guó)際食品法典委員會(huì)制定食品添加物的國(guó)際編碼系統(tǒng)(英語:List of food additives, Codex Alimentarius),作為各國(guó)政府自訂食品添加物標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的參考。歐盟亦自訂E編碼。
參見
食品成分?jǐn)?shù)據(jù)(英語:Food composition data)
食品科學(xué)、食品物理化學(xué)(英語:Food physical chemistry)、食品微生物學(xué)(英語:Food microbiology)、食品流變學(xué)(英語:Food rheology)、食品工程、食品技術(shù)
食品衛(wèi)生、食物保存法、食品包裝(英語:Food packaging)、食品儲(chǔ)存(英語:Food storage)
食品強(qiáng)化(英語:Food fortification)、膳食補(bǔ)充劑
《現(xiàn)代食品工程》、《食品與生物加工技術(shù)》、《食品化學(xué)(英語:Food Chemistry (journal))》
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