- 食品生物化学(第三版)
- 潘宁 杜克生主编
- 2602字
- 2021-03-30 13:58:36
绪 论
一、食品的概念及基本要素
中国的古话“民以食为天”,道出了饮食的重要性。人类为了维持生命和健康,保证其生长发育和从事各种劳动,必须每天摄取各种营养物质。人类为维持正常生理功能而食用的含有各种营养素的物质统称为食物,如果蔬、肉类、蛋类、谷类、豆类等,其中有的是天然动植物,有的是经过加工后的食物制品。目前人类的绝大多数食物都是经过加工才食用的,经过加工的食物称为食品,但通常也泛指一切食物为食品。
作为食品应具备以下三个基本要素。
(1)营养功能 食品的基本成分包括人体营养所需要的糖、蛋白质、脂类、维生素、水和矿物质等,它们提供人体正常代谢所必需的物质和能量。
食品的营养价值不仅取决于食品的种类和来源,很大程度上受食品加工和贮藏的影响。
(2)感官品质 食品的感官特性包括食品的色、香、味、形等,它具有刺激食欲、促进消化、增加摄食乐趣的作用;食品的感官特征也是判断食品质量的重要指标。
(3)安全卫生 食品中不应含有可能损害或威胁人体健康的有毒有害物质。食品中可能存在的有害成分有天然有害成分和非天然成分,如残留农药、兽药、重金属等有害物质的污染、滥用食品添加剂带来的危害;食品天然成分引起的过敏反应及转基因和辐射等食品新技术给食品安全带来新的挑战。
二、食品生物化学的研究对象和内容
食品生物化学是食品科学中一个重要的分支,是从食品工业技术的角度,以人和食品的关系为中心,阐述生物化学的基本内容和与食物质量有关的化学和生物化学知识。它不仅把作为食品的生物物质当作自然物来研究,还把这些生物物质放在食品加工和贮存中来考虑,以最大限度地满足人体的营养需求和适应人的生理特点。实际上食品生物化学包括了生物化学、食品化学、营养学的内容,是一门综合性的年轻学科。它研究的主要内容有如下。
1.食品的化学组成、主要结构、性质及生理功能
人类的食物来源于生物,是自然的,主要包括无机成分(水分、矿物质)和有机成分(糖、蛋白质、脂类、维生素、色素、激素和芳香物等),但食品在生产、加工、贮运等过程中不可避免地引入或人为加入一些非天然成分,如食品添加剂、污染物质等,这些成分也随食物进入人体参与代谢和生理机能活动。因此,这些非天然成分也是食品化学组成的成分。从以上观点出发,食品的化学组成可用下图表示:
食品生物化学研究食品的化学组成、主要结构、性质及生理功能。
人体的生长发育、细胞的增殖更新、组织的修补、各种机能活动及调节、体温的维持、生命活动所消耗的能量等,都有赖于食物中各种营养成分。因此,食物的营养成分问题就成为了食品研究的基本课题。糖类、脂类、蛋白质、维生素、无机盐、水等是人类生活所必需的基本营养成分,都来源于食物。所以,学习食品的化学组成、理化性质和生理功能对调整人类食品的合理结构有重要的指导意义。
2.生物体系中的动态生物化学过程
动态生物化学以代谢途径为中心,研究物质在生物体内的分解、合成、相互转化又相互制约,以及物质转化过程中的能量转换问题。学习物质的代谢过程,可了解食物在人体内营养过程的变化,新鲜天然食物组织中的代谢活动特点,以及发酵食品的发酵原理,这对正确指导食物的贮运保鲜、发酵产物的积累、食品加工与保藏是必备的知识。
3.食品在加工、贮运过程中的变化及其对食品质量的影响
食品从原料运输贮藏、生产加工到产品销售,每一过程无不涉及一系列化学变化。例如水果、蔬菜采摘后和动物宰杀后的生理变化,食品中各种物质成分的稳定性随环境条件的变化,贮藏加工过程中食品成分相互作用而引起的化学变化。这些变化有有利的,也有不利的,有时甚至不可避免地会引入一些污染。如何加强有利的变化,减少不利反应和防止污染已成为食品贮藏加工中人们共同关心的问题。阐明食品成分之间化学反应的历程、中间产物和最终产物的化学结构,及其对食品的营养价值、感官质量和卫生安全性的影响,控制食物中各种生物物质的组成、性质、结构和功能,研究食品贮藏加工的新技术、开发新产品和新的食品资源等,构成了食品生物化学的重要研究内容。
以上三方面内容密切联系,相互衔接、相互促进。
三、学习食品生物化学的作用
食品生物化学是食品工业重要的理论基础,无论是食品生产加工方法的改进,还是食品保鲜、贮藏方法的发展,都是建立在食品生物化学理论基础上的。
在食品生产中,为了制备出营养丰富、色香味形俱全、安全可靠的产品,生产者必须具备食品的化学组成及理化性质、色香味特征,以及食品成分在加工和保藏过程中的变化等方面的知识。
随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,人们不但要求有足够数量的食品,而且需要有更多更好的营养食品和保健食品。并且随着人们生活节奏的加快,也希望食品工厂能生产更多、更好的方便食品和快餐食品。这些都需要我们以食品生物化学为理论基础,进行更广泛更深入地研究。可以预计,随着食品工业生产的发展和食物新资源的开发,必将提出更多的生物化学方面的问题,推动食品生物化学的发展,并反过来又促进食品生产技术水平的进一步提高。
因此,食品生物化学在食品科学中占有很重要的地位,是食品类专业重要的专业基础课程。
四、食品生物化学的学习方法
食品生物化学与化学,特别是有机化学和生物化学密切相关,但性质毕竟不同,它既不同于无机化学以元素周期系为主线,也不同于有机化学以化合物官能团性质为体系的学习,还不同于以生物体系为对象,研究其化学组成和生命过程中的化学变化规律的生物化学。
要学好食品生物化学必须明确有关食品生物化学的基本概念,对物质化学性质的学习要从化学本质、结构特点出发,联系其性质、功能学习。尤其要注意的是,由于生物化学反应是在生物体内进行的,反应环境比体外复杂,一般有酶的参与,反应步骤多,反应间互相联系、互相制约。有些在体外的反应,在生物体内不一定照样进行,所以学习时不能简单根据体外的化学反应去理解体内反应。
食品生物化学涉及的内容广泛,学习中注意归纳总结、温故知新,在理解的基础上加上适当记忆是必要的。食品生物化学与生产和人们生活息息相关,学习过程中注意联系实际,对培养学习兴趣,提高学习效率有很大帮助。
食品生物化学与其他自然科学一样,是一门实验科学,它运用化学等学科的实验手段与方法来描述与分析食物的组成及生物机体内发生的各种化学变化。实验对同学们不但是一种技能训练,也能帮助大家加深对所学理论知识的理解和应用,不断提高分析问题与解决问题的能力。因此我们应重视实验课的学习和实验技能的培养。