食品科学与工程导论
潘风光
1.引言
食物--自然界生长的可供人们食用的各种动植物统称为食物。
在现代社会中，“食物”已不限于其本身的含义，它还蕴涵 着文化和物质文明的意义。
在人类的生活实践中，食物可划分为两个时期。
食物采集时期(food-gathering period)
公元前8000年以远 的时代，人类以生吃肉食，采集野生植物为主；
食物生产时期(food-product period)
公元前8000年以近，包括现代，食物的种类和生产技术随着社会技术的进步而不断发展。
2. 食品的概念
食品－－经过加工制作的食物
根据不同人的饮食习惯和爱好及其他特殊要求，利用各种动植物原料，采用各种加工处理方法，制成形态、风味、营养价值和功能性质等各不相同的花品繁多的加工品。
《食品卫生法》第五十四条规定：
食品是“指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统是食品又是药品的物品，但是不包括以为目的的物品”。
这是对食品的法律含义。
2.1 食品的三次功能
一次功能：维持生命
二次功能：享受功能（嗜好性）
三次功能：调节身体状况（生物防御、老化防
止等）
作为商品的食品应符合以下要求：
（1）保证卫生与安全
（2）具有一定营养价值及易消化
（3）具有良好的外观（泽、形态）
（4）具有消费者喜爱的风味和良好的口感
（5）食用方便
（6）耐贮运
2.2具有特征性的现代食品
2.2.1 转基因食品（疫苗食品）
运用细胞嫁接、基因改良等生物工程技术，研制开发的食品。既有植物类的，也有动物类的。
2.2.2 仿生模似食品(人造食品食品科学与工程就业)
用科学手段把普通食物模似成贵重、珍稀食物。
仿生模拟食品不是以化学原料聚合而成，而是根据所仿生天然食品所含的营养成份，选取含有同 类成份的普通食物做原料，制成各种各样的仿生模似食品。
2.2.3 保健食品(Health food)
具有特定保健功能的食品。即适宜于特定人食用，具有调节机体功能，不以疾病为目的的食品。
作为保健食品必须具备以下几个基本条件:
对人的安全性；
undefined 产品的功能性；
undefined 配方的科学性；
undefined 工艺的合理性；
undefined 标签和说明书的合法性；
产品的标准化；
undefined 必须按程序序审查批准后才能生产和销售。
2.2.4 绿食品
绿食品是冠之以安全和营养双重质量控制的食品，所谓“绿”为环境保护代名词，这是针对现代工业污染导致的人类生存环境恶化而提出的。
2.2.5 有机食品
有机食品是指在生产加工中不使用化学农药、化肥、化学防腐剂和添加剂，也不用基因
工程生物及其产物，因此它是真正源自自然、富营养、高品质的安全环保生态食品。
有机食品标志由国家环保总局有机食品发展中心认定颁发，主要认证对象是粮食、蔬菜、果品、畜禽、水产品和食用油等产品。
农产品
食品原料 畜产品
水产品
物理性
加工 化学性
生物性
消化性
安全性
制品
调理简便性
嗜好性
营养性
安全性
经济性
大批量生产
省力
省能源
有效利用资源
经济性（便宜） 贮藏性 运输性（大范围流通）
食品加工的原则
食品加工的作用
undefined 除去不要部分，有效利用原料；
undefined 赋予安全性；
undefined 赋予营养与功能性；
undefined 提高嗜好性；
undefined 提高保藏性；
undefined 赋予方便性；
undefined 改善经济性。
现代食品工业不仅仅是农业或畜牧业的延续和继续，它具有制造工业的性质。人类可以利用现代科技生产或制造出适于人类需要的食品。
现代食品的生产不限于一个单位，一个部门，或一个国家，具有跨部门、跨地区、跨国界的商品经济的属性。
现代化的食品工业已成为世界各国产值的最大部门之一。
3. 发展食品工业的重要意义
undefined 食品工业的发展水平标志着一个国家人民的生活水平和综合
国力，直接关系到民族的盛衰和国家的强弱；
undefined 推动农业的发展，促进生态平衡；
undefined 推动其他工业的发展（如包装材料、加工机械、设备材料等）；
undefined 满足人们生活水平不断提高的要求；
undefined 食品工业投资少，见效快，有利于扩大就业，增加积累资金
和外汇收入
undefined 增强国家抵抗自然灾害的能力
undefined 在军事上、政治上具有保证作用和支持作用
4. 我国食品工业的发展现状和未来
改革开放20多年来，食品工业以较快的速度持续、稳定发展，成为关系国计民生及关联农业、工业、第三产业的大产业，成为永不衰败的长青产业。
食品工业的销售收入连续11年高于电子及通讯设备制造业、电力、热水生产和供应业、交通运输设备设备制造业、化学原料及化学品制造业，位居第一。
第三次全国工业普查结果表明，食品工业总产值在全国工业总产值所占的比例首次上升到第一位，成为国民经济的重要支柱。
近年来，食品工业的研究开发和技术创新水平得到了很大提高。
食品加工新技术：
生物工程技术
气调包装、真空预冷贮藏保鲜技术
超高温瞬时杀菌技术及冷杀菌技术
速冻、冷冻浓缩、干燥技术
超临界萃取技术
膜分离技术
挤压膨化技术
等等
5. 食品工业存在的主要问题
(2) 食品生产企业规模小，技术装备落后、缺乏高素质
技术人员。
(3) 食品工业企业布局不合理， 地区发展不平衡，西
部食品工业比较落后。
(1) 食品加工程度低，综合利用差。
(4) 食品工业与农业原料基地的产业链尚未形成，食
品加工长缺乏稳定优质的原料基地。
2009年食品工业总产值中
以粗加工为主的食品加工业的产值占44％，其中食品制造业的产值只占17.5％，烟草加工业的产值占18.1％；
饮料制造业的产值中，饮料酒占64％，软饮料只有26％。
(5) 行业结构与扩大内需、提高人民营养健康水平的要求不
相适应。
◆ 粗加工食物多，深加工、精加工食物少；
◆ 烟酒等嗜好食品所占比重大；
◆ 特殊人食用的食品发展较慢。
九、食品中的成分和性质
食品中的成分及其特性是食品科学研究的核心问题。
食品中主要有如下几种成分：碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素、水、膳食纤维等。
上述成分的不同组合构成了不同食品特有的结构、质地、风味、泽和营养价值。如全脂乳和新鲜苹果含有相似的水分，然而他们一种呈液态，一种呈固态，就是缘于各种成分的构成方式不同。
下面逐一展开:
(一)碳水化合物及其衍生物、性质
主要有糖类、糊精、淀粉、（半）纤维素、果胶、植物胶等。
糖的性质 ：
1、作为甜味剂使用。
2、易溶于水形成糖浆
3、当溶液中的水分被蒸发后形成结晶
4、提供能量
5、易于被微生物发酵
6、高浓度时可阻止微生物的生长，因此可作保藏剂。
7、加热时颜变黑或产生焦糖化反应
8、某些糖可与蛋白质结合产生褐，称为褐变反应。
9、使感官得到除甜味剂以外的性质。
淀粉的性质：
1、无甜味
2、不易溶于冷水
3、在热水中呈糊状或胶状
4、在植物体中作为能量贮存形式，从营养的角度而言可提供能量。
5、在植物种子中或块茎中以淀粉粒的形式存在。
纤维和半纤维的一般性质：
1、植物组织中的一种结构性多糖，是植物细胞壁的主要成分。
2、体内难分解，难消化，不能产生能量。
3、是构成膳食纤维的重要成分。
果胶和植物胶的一般性质：
1、与淀粉和纤维素相同，由重复结构的长链组成。
2、在果蔬中通常似胶状，存在于植物细胞壁间。
3、果胶溶于水，易溶于热水。
4、果胶的胶体使番茄酱产生一定的黏度，并使橘子汁中的细小果肉颗粒稳定，防止产生沉淀。
5、果胶在溶液中形成凝胶，产生果冻时向凝胶中再加入糖和酸即可。
（二）蛋白质及其衍生物、性质
蛋白质是由许多氨基酸结合在一起形成的长链，氨基酸则由碳、氢、氧、氮、硫、铁等元素构成。
蛋白质是生命的物质基础，有利于形成软骨、皮肤、指甲、头发及肌肉等，还是构成酶、抗体、多种激素、体液（血液、乳液、蛋白液）的主要成分。
必需氨基酸：人体不能合成但又必需，必须从食物中补充。
8种：lys,met,leu,iso,phe,thr,try,val；his在儿童中也必需，另外合成太慢，不能满足机体需要。
性质（略）：分散性、溶解性、吸湿性、粘性、弹性、乳化性等。
（三）脂类
是动植物体内代谢所需能量的贮存形式和运输形式，一般液态的称油，固态的称脂，统称油脂。
油脂有如下特性：
1、油脂被加热后，逐渐变软。由于油脂常常被加热至100℃以上，所以往往使食品表面呈现褐。
2、油脂被加热，依次出现烟点、闪点和燃点。
3、油脂与氧气反应或在酶的作用下释放出脂肪酸时，油脂即产生哈败现象。
4、油脂是食物中的润滑剂，添加后可使面包吞咽更加容易。
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