食品化學（簡體書）

《食品化學》是化學工業出版社組織的面向全國高等院校“十二五”規劃教材，重點介紹食品化學的基礎理論。全書共分為11章，包括緒論、水、糖類、脂類、蛋白質、維生素、礦物質、?、色素、風味物質、食品添加劑。《食品化學》系統闡明了食品的化學組成、結構、性質及在食品加工和貯藏中發生的化學變化，以及這些變化對食品品質和安全性的影響及其控制措施。《食品化學》對近年來食品化學中的熱點問題做了介紹，力求反映最新的研究成果。為了便于讀者更好地理解和把握《食品化學》的知識體系，每章都有內容摘要，包括基本知識、知識重點、知識難點，每章後都有思考題和參考文獻。《食品化學》可作為高等院校食品科學與工程、食品質量與安全、乳品工程、糧食工程等專業的本科生基礎教材，也可供食品相近專業的管理、科研和技術人員參考。

《食品化學》是普通高等教育“十二五”規劃教材之一。

食品化學是一門多學科交叉、互相滲透的新興學科，是食品類相關專業的重要專業基礎課，在食品類學科中處于重要的基礎地位。食品化學的內容主要包括食品化學成分組成、結構和性質，這些成分在食品加工和貯藏過程中發生的物理、化學變化，食品成分的結構、性質、變化對食品質量和加工性能的影響等。近年來，食品工業科技發展迅速，食品加工的范圍和深度不斷擴展，對先進的食品科學技術的需求和依賴與日俱增。食品化學是食品工業快速、健康發展的基礎，因此，必須掌握食品化學的基本知識和研究方法，才能在食品加工和貯藏領域中較好地從事教學、研究、開發、生產和管理方面的工作。
本書重點介紹食品化學的基礎理論及相關知識，對近年來食品化學中的熱點問題做了介紹，力求反映最新的研究成果，主要內容包括緒論、水、糖類、脂類、蛋白質、維生素、礦物質、?、色素、風味物質、食品添加劑等。本書編寫時為避免與食品專業其他課程（如食品工藝學、生物化學、保藏學等）內容重復，有些內容沒有詳細論述，讀者可參閱相關書籍。
本書是根據我國高等院校食品化學課程教學和研究的實際需要，結合國內外食品化學研究現狀和發展趨勢，吸收本領域新的理論和研究成果，由東北農業大學遲玉杰教授主編，組織國內八所高等院校多年從事食品化學教學與科研工作、具有豐富教學經驗和學術水平的教師編寫。全書共分十一章，第一章緒論由東北農業大學遲玉杰編寫，第二章水由錦州醫學院付莉編寫，第三章糖類由江西農業大學王文君編寫，第四章脂類由西南大學趙國華編寫，第五章蛋白質和第十章風味物質由東北農業大學王喜波編寫，第六章維生素和第七章礦物質由華南農業大學周愛梅編寫，第八章?由河南農業大學宋蓮軍編寫，第九章色素由吉林農業大學鄭明珠編寫，第十一章食品添加劑由南京農業大學安辛欣編寫，全書由遲玉杰統稿。
本書可作為高等院校食品類專業的本科生基礎教材，也可供食品相關專業的管理、科研和技術人員參考。在本教材的編寫過程中得到了編寫教師及其所在單位的大力支持和積極配合，也得到了化學工業出版社對本教材給予的高度關注。
本書編寫力求做到新穎、系統、先進，但限于作者水平，書中內容可能會有疏漏和不妥之處，敬請各位老師和同學批評指正。
遲玉杰2011年11月

第一章 緒論1
第一節 食品化學的概念和發展歷程1
一、食品化學的概念1
二、食品化學的發展歷程1
第二節 食品化學的研究內容2
第三節 食品中主要的化學變化3
第四節 食品化學的研究方法4
思考題5
參考文獻5

第二章 水6
第一節 概述6
一、水在食品中的作用6
二、水和冰的物理性質7
第二節 水的結構和性質8
一、水的結構8
二、水分子的締合作用9
三、冰的結構9
第三節 水與溶質的相互作用11
一、水與離子和離子基團的相互作用12
二、水與極性基團的相互作用12
三、水與非極性基團的相互作用13
第四節 食品中水的存在狀態14
一、水的存在狀態14
二、水分活度16
三、水分活度與溫度的關系16
四、水分活度的測定18
五、水分吸附等溫線19
第五節 水與食品穩定性的關系22
一、水分活度與食品保存性的關系22
二、水分活度與食品化學反應的關系23
三、冰對食品穩定性的影響26
第六節 食品中水分的轉移27
一﹑水分的位轉移27
二﹑水分的相轉移27
第七節 分子流動性與食品穩定性29
一、基本概念29
二、狀態圖30
三、分子流動性對食品穩定性的影響31
四、水分活度、分子移動性和玻璃化轉變溫度預測食品穩定性的比較32
思考題33
參考文獻33

第三章 糖類34
第一節 概述34
第二節 單糖36
一、單糖的結構和構象36
二、單糖的物理性質36
三、單糖的化學性質39
四、食品中的單糖及其衍生物43
第三節 低聚糖46
一、低聚糖的結構和構象46
二、低聚糖的性質47
三、食品中重要的低聚糖49
四、功能性低聚糖53
第四節 多糖56
一、概述56
二、多糖的構象56
三、多糖的性質56
四、常見的食品多糖57
第五節 糖類在食品加工和貯藏中的變化71
一、美拉德反應71
二、焦糖化反應75
三、多糖的水解76
四、食品中糖類化合物的功能與作用78
五、膳食纖維80
第六節 食品多糖加工化學81
一、變性淀粉81
二、改性纖維素82
思考題84
參考文獻84

第四章 脂類85
第一節 概述85
一、脂類的分類85
二、脂類的結構和命名85
第二節 脂類的理化性質88
一、油脂的熔點和沸點88
二、油脂的煙點、閃點、著火點89
三、油脂的晶體性質89
四、油脂的熔融92
五、油脂的介晶相（液晶）93
六、油脂的乳化特性94
第三節 油脂在加工和貯藏過程中的變化95
一、水解反應95
二、氧化反應96
三、熱分解103
四、輻照對油脂的影響105
第四節 油脂的質量評鑒106
一、過氧化值106
二、硫代巴比妥酸法106
三、活性氧法106
四、史卡爾溫箱實驗法106
五、儀器分析法106
六、碘值106
七、酸價107
八、皂化值107
九、酯值107
十、二烯值107
十一、丙二醛值107
第五節 油脂加工化學107
一、油脂的精煉107
二、油脂的氫化108
三、油脂的改性110
第六節 脂肪替代物112
一、脂肪替代品112
二、脂肪模擬品112
思考題113
參考文獻113

第五章 蛋白質115
第一節 概述115
一、氨基酸的結構和分類115
二、氨基酸的性質117
第二節 蛋白質的結構和分類120
一、蛋白質的結構120
二、蛋白質的分類122
第三節 蛋白質的物理和化學性質125
一、蛋白質的酸堿性125
二、蛋白質的水解125
三、蛋白質的顏色反應125
四、蛋白質的疏水性126
第四節 蛋白質的功能性質126
一、水合性質127
二、溶解性130
三、黏度132
四、膠凝作用132
五、質構化134
六、面團的形成135
七、乳化特性136
八、起泡特性138
九、與風味物質的結合140
十、與其他物質的結合141
第五節 蛋白質的變性141
一、蛋白質變性概述142
二、物理變性142
三、化學變性145
第六節 蛋白質在食品加工和貯藏中的變化147
一、熱處理對蛋白質的影響148
二、低溫處理對蛋白質的影響149
三、堿處理對蛋白質的影響149
四、脫水處理對蛋白質的影響150
五、氧化處理對蛋白質的影響151
六、輻照處理對蛋白質的影響153
七、機械處理對蛋白質的影響153
第七節 蛋白質的改性153
一、化學改性153
二、?法改性155
第八節 食品蛋白質資源156
一、肉類蛋白157
二、乳蛋白157
三、禽蛋蛋白158
四、魚肉蛋白160
五、大豆蛋白160
六、谷物蛋白162
七、單細胞蛋白163
八、油料蛋白164
九、葉蛋白164
十、昆蟲蛋白164
思考題165
參考文獻165

第六章 維生素166
第一節 概述166
第二節 脂溶性維生素168
一、維生素A168
二、維生素D170
三、維生素E172
四、維生素K175
第三節 水溶性維生素176
一、維生素C176
二、維生素B1178
三、維生素B2180
四、維生素PP182
五、維生素B6182
六、維生素B11184
七、維生素B12186
八、維生素B3187
九、維生素H188
第四節 維生素類似物188
一、膽堿188
二、肌醇189
三、肉堿190
四、?咯???190
第五節 維生素的生物利用性191
一、維生素A191
二、維生素C191
三、維生素E192
四、葉酸192
五、維生素B6192
六、維生素B12193
七、生物素193
第六節 維生素在食品加工和貯藏中的變化193
一、食品原料的影響193
二、食品加工前的預處理194
三、熱加工處理的影響194
四、發酵與發芽的影響195
五、輻照的影響195
六、食品添加劑的影響196
思考題196
參考文獻197
附表61脂溶性和水溶性維生素的RNI或AI198
附表62某些維生素的UL198

第七章 礦物質199
第一節 概述199
一、礦物質的分類199
二、礦物質的功能200
第二節 食品中礦物質的基本性質200
一、礦物質的溶解性200
二、礦物質的酸堿性200
三、礦物質的氧化還原性201
四、礦物質的濃度與活度201
五、礦物質的螯合效應201
六、食品中礦物質的利用率202
七、成酸與成堿食物202
第三節 常見礦物質元素203
一、常見的常量元素203
二、常見的微量元素及超微量元素205
第四節 礦物質在食品加工和貯藏中的作用及變化208
一、礦物質在食品加工和貯藏中的作用208
二、礦物質在食品加工和貯藏中的變化209
第五節 礦物質的營養強化211
一、食品強化212
二、生物強化216
思考題218
參考文獻218
附表7-1 常量和微量元素的RNI或AI219
附表7-2 某些微量營養素的UL220

第八章 ?221
第一節 概述221
一、?的化學本質221
二、?的命名和分類221
三、?在食品科學中的重要性224
第二節 ?的性質和結構225
一、?的催化特性225
二、?的輔助因子226
三、?的純化和活力228
第三節 ?催化反應動力學228
一、?催化作用機制228
二、?催化反應動力學229
三、影響?催化反應的因素231
四、?的抑制作用和抑制劑232
第四節 固定化?233
一、固定化?的特點233
二、?固定化的方法235
三、固定化?在食品中的應用237
第五節 ?對食品品質的影響238
一、?對食品顏色的影響239
二、?對食品風味的影響240
三、?對食品質地的影響240
四、對營養價值的影響242
第六節 ?促褐變242
一、?促褐變的機理242
二、?促褐變的控制243
第七節 ?在食品工業中的應用244
一、制糖工業244
二、啤酒釀造247
三、水果蔬菜加工247
四、乳品加工248
五、肉類和魚類加工248
六、蛋品加工248
七、烤焙加工248
思考題249
參考文獻249

第九章 色素250
第一節 概述250
一、食品色素的概念及作用250
二、食品色素的分類251
第二節 色素的發色機理252
第三節 食品中的天然色素252
一、四?咯類色素252
二、類胡蘿卜素260
三、多酚類色素263
第四節 天然食品著色劑272
一、焦糖色素272
二、紅曲色素273
三、甜菜紅色素273
四、姜黃素275
五、蟲膠色素276
六、其他天然著色劑276
第五節 人工合成色素277
一、莧菜紅277
二、胭脂紅277
三、赤蘚紅277
四、新紅278
五、檸檬黃278
六、日落黃278
七、靛藍278
八、亮藍279
思考題279
參考文獻279

第十章 風味物質280
第一節 概述280
一、基本的概念280
二、風味物質的特點280
三、風味物質的研究意義281
第二節 食品味感281
一、味感生理281
二、影響味感的主要因素282
三、呈味物質的相互作用283
第三節 呈味物質283
一、甜味和甜味物質283
二、苦味和苦味物質289
三、酸味和酸味物質294
四、咸味和咸味物質297
五、鮮味和鮮味物質298
六、辣味和辣味物質300
七、其他味感303
第四節 食品香氣304
一、嗅覺生理304
二、嗅覺理論305
三、嗅感信息分類310
四、功能團的風味特征310
第五節 呈香物質313
一、植物性食品的風味313
二、肉類香氣318
三、焙烤食品香氣319
四、水產品香氣319
第六節 風味物質的形成途徑320
一、?催化反應320
二、熱分解323
第七節 風味物質與其他成分的作用324
一、風味物質的穩定性324
二、油質與風味物質的作用325
三、糖類化合物與風味物質的作用325
四、蛋白質與風味物質的作用325
五、包裝材料與食品風味物質326
思考題327
參考文獻327

第十一章 食品添加劑328
第一節 概述328
一、基本概念328
二、食品添加劑的分類和作用328
三、食品添加劑在食品中的應用及趨勢329
第二節 防腐劑330
一、常用防腐劑330
二、防腐劑的使用334
第三節 抗氧化劑334
一、抗氧化劑概述334
二、常用油溶性抗氧化劑335
三、常用水溶性抗氧化劑337
四、天然抗氧化劑338
五、抗氧化劑的作用機理338
六、抗氧化劑的使用和注意事項339
第四節 食用合成色素340
一、食用合成色素概述340
二、常用食用合成色素341
三、食用合成色素使用注意事項343
第五節 護色劑343
一、護色劑和護色助劑343
二、發色機理343
三、發色劑在肉制品加工中的作用344
四、關于致癌問題344
第六節 漂白劑344
一、漂白劑概述344
二、幾種還原型漂白劑344
三、漂白劑使用注意事項345
第七節 調味劑345
一、增味劑345
二、酸味劑347
三、甜味劑348
第八節 增稠劑352
一、增稠劑概述352
二、常用增稠劑353
三、增稠劑使用注意事項356
第九節 乳化劑357
一、乳化劑的定義和分類357
二、乳化劑的結構和HLB值357
三、乳化劑水體系中的液晶介晶相358
四、乳化劑的作用機理359
五、常用乳化劑361
第十節 食品添加劑安全管理364
一、食品添加劑安全性問題364
二、食品添加劑安全管理364
三、對食品添加劑安全性的正確認識365
思考題365
參考文獻365

通過物理、化學等方法可以控制果蔬加工和貯藏過程中的?促褐變。例如，低溫（3℃）貯藏荔枝能有效降低多酚氧化?活性，延緩呼吸高峰的出現，控制褐變和延長貨架期。氣調貯藏也能減輕褐變，保持果蔬采後品質。添加抗壞血酸及其衍生物能將初始產物鄰苯?還原為原來的底物，從而阻止黑色素的生成；另一方面，抗壞血酸能夠破壞?活性位點上的組氨酸殘基而引起?失活，從而抑制?促褐變。二、?對食品風味的影響對食品的風味做出貢獻的化合物不知其數，風味成分的分析也是有難度的，正確地鑒定哪些?在食品風味物質的生物合成和不良風味物質的形成中起重要作用同樣是非常困難的。
食品在加工和貯藏過程中，由于?的作用可能使原有的風味減弱或失去，甚至產生異味。例如，青刀豆、玉米、花椰菜等食品原料因熱燙處理條件不適當，在隨後的貯藏期間會形成顯著的不良風味。脂肪氧合?的作用是青刀豆和玉米產生不良風味的主要原因，胱氨酸裂解?的作用是花椰菜產生不良風味的主要原因。