食品化学教学大纲56学时.doc

By湖风微竹 /食品化学（Food Chemistry）一、 课程概况课程编号：（暂不填，由教务处填写）课程总学时： 56 (其中，讲课 40 ，实验 16 ，上机 0 ，实习 0 ，课外学时 0 ) 课程学分： 课程分类： 必修 开设学期： 春秋开课单位： （食品科学与营养工程学院 营养与食品安全系） 适用专业：食品科学与工程、食品生物技术所需先修课：无机化学、有机化学、分析化学、生物化学课程负责人： 二、 内容简介食品化学是食品科学与工程专业及食品生物技术专业的专业基础课程之一。食品化学是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学。因此，学生必须重点讲授食品化学的基本知识和研究方法，才能在食品领域较好地进行相关的工作。食品化学的主要教学内容是：食品中的水分、碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿物质元素化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学。主要介绍上述食品组分的化学结构、理化性质以及在食品储藏加工中化学变化的反应机理、影响因素及控制方法。三、 教学大纲1、 课堂讲授部分教学内容与要求（40学时） 第一章 绪论 （2学时）食品化学的概念、发展简史和食品化学研究的内容以及食品化学在食品工业技术发展中的重要作用。食品中主要的化学变化以及对食品品质和食品安全性的影响。食品化学的一般研究方法。第二章 水分（5学时）水在食品中的重要作用、食品中的水分含量、水的物理特性。水和冰的分子结构及结构对于理化性质的影响。重点讲授食品中水与非水成分相互作用的类型及特点，水在食品中的各种存在状态，水分活度和等温吸湿线的概念及意义、水分活度与食品的稳定性之间的关系。介绍食品的冻结过程，速冻、缓冻和温度波动对食品的影响。第三章 碳水化合物（6学时）碳水化合物功能、定义、分类；单糖的开链式和环式结构，构型和构象，重点讲授食品中的单糖和双糖物理性质以及典型化学反应如美拉德反应及影响因素、焦糖化反应；介绍食品中单糖衍生物如糖苷、糖醇、氨基糖等化合物的结构与性质；重点讲授食品中常见低聚糖的结构，化学性质；重点讲授多糖的结构、性质，包括：淀粉的结构与性质，淀粉的老化、糊化及凝胶概念与影响因素，改性淀粉及用途；纤维素及其衍生物的结构与性质；果胶、植物渗出胶、种子胶、海藻胶、微生物胶的结构与性质；介绍大分子碳水化合物在食品贮藏加工中的工艺特性及对加工品质的影响。第四章 脂质（6学时）脂类化合物的特点、单纯脂质和复合脂质的结构、名称以及脂肪的命名、立体化学、分类等，介绍类脂如卵磷脂、脑磷脂、固醇结构及在食品加工中的作用。抗氧化机理、抗氧化方法及抗氧化剂(天然和合成)。重点讲授天然脂肪酸的组成结构特点以及一些较重要的脂肪酸。介绍油脂的同质多晶体、熔点等物理性质。 重点讲授脂肪氧化的化学反应机理、影响因素及控制方法，油脂氧化产物的成因。油脂在高温下的化学变化以及对油脂质量的影响； 介绍油脂加工的化学原理与方法，包括油脂的氢化、脂交换及油脂的精制。介绍油脂评价的基本原理、方法。第五章 氨基酸、肽和蛋白质（6学时）氨基酸、必需氨基酸和常见活性肽的化学结构、特点、理化性质和生物功能性质。介绍各种食物中蛋白质的分布及含量(动物：牛乳、鸡蛋、肉，植物：小麦、玉米、稻米、大豆)； 重点讲授食品中蛋白质变性的机理及其影响因素；蛋白质功能性质产生的机理、影响因素和评价方法。重点讲授蛋白质在食品加工和贮藏中发生的物理、化学和营养变化以及在食品加工与储藏中如何利用或防止这些变化；介绍常见食品蛋白质的特点及其在食品工业上的具体应用及蛋白质的新资源。第六章 维生素和矿物质（5学时）介绍维生素的种类，包括脂溶性维生素(A、D、E、K)；水溶性维生素(C、B1、B2、PP、叶酸、B6、B12泛酸、生物素)的化学结构特点及性质、来源，重点讲授各种维生素的一般理化性质；介绍矿物质的种类，常见的的微量元素和常量元素及有毒矿物质。重点讲授维生素在食品贮存、处理、加工中所发生的物理化学变化，以及对食品品质所产生的影响。食品中维生素在加工过程中的损失；食品的强化。第七章 色素（4学时）介绍食品天然色素的分类和常见食品色素的名称。重点讲授典型的食品天然色素的化学结构与性质以及在食品贮藏和加工中发生的化学变化及影响因素。如四吡咯色素(血红素、叶绿素、)类胡萝卜素色素；酚类色素(花青素，黄酮类、单宁等)及其它天然色素。介绍天然食品着色剂及合成色素的化学结构与特点，食品着色剂的稳定性及使用要求及食品贮藏加工中控制色泽的一些技术及其原理； 第八章 酶（3学时）酶的化学本质、分类与酶活力测定和酶的反应动力学。重点讲授食品中酶促褐变的反应机理、影响因素及控制手段；食品加工中重要的酶类（熟悉水解酶，氧化还原酶及其它酶的特点和在食品加工中的利用）及酶在食品加工中的应用。固定化酶优缺点及酶固定化的基本方法。第九章 食品中有害成分与食品安全 (3学时)介绍植物、动物食品中的有毒有害物质及微生物毒素，加工及环境污染所致的食物中的有害成分的化学结构与性质，加工中有毒有害物质产生的原因及控制方法。介绍典型非法添加剂在食品加工中的使用原理与检测方法。 2、 实验部分教学内容与要求（共16学时）（一）淀粉a化度的测定（3学时）目的：了解a淀粉酶的作用，观察淀粉制品-化度的差别，理解糊化淀粉的酶解速度差异，理解糖的还原性质。内容：取不同类型的食品，用碘量法测定淀粉的水解生成的葡萄糖的含量，可以反映出淀粉的-化度。淀粉与碘形成包合物从而呈现颜色，其颜色深浅与淀粉的糖链长度和分子状态有关。碘量法测定中用碘-碘化钾作为指示剂，可以直观地体现出水解程度。熟悉其主要的实验仪器设备及测定方法。要求：两人一组，每人都要亲自动手，实验后每人写一份实验报告。（二）脂肪过氧化值及酸价的测定（3学时）目的：介绍食品中油脂的质量评定方法，重点讲授脂肪过氧化值及酸价的国家标准测定方法。内容：脂肪氧化的初级产物是氢过氧化物，因此通过测定氢过氧化物的含量可以评价脂肪的氧化程度。过氧化物的分解及油脂的水解产生脂肪酸，因此酸价是评价脂肪程度的一个重要指标。实验选择经储藏和加工后的油脂如酸败油脂、油炸用油、回收油、新鲜油脂等样品，通过测定过氧化物和酸价评价其质量。要求：两人一组，亲自动手，认真思考，严格操作，明确测定方法与意义。实验后每人写一份实验报告，要求介绍其他样品的测定数据，分析油脂在储藏及加工中的变化。写明自己对实验的分析以及可能产生的误差来源。（三）维生素C在食品加工中保存率的影响因素（3学时）目的：介绍维生素C的化学稳定性及其影响因素，从而介绍加工条件对提高果蔬食品中维生素C的保存率的作用。内容：维生素C的稳定性受到环境条件的影响，如低pH值或存在有机酸类、还原性强的环境、低温等条件都有利于维生素C的保存；而氧化剂、中性或碱性条件会加速维生素C的损失。维生素C具有良好的水溶性，因此会发生溶水流失。实验选择水果、蔬菜等样品，通过Vc与2，6-二氯靛酚反应测定吸光值定量。要求：熟悉测定原理及每一环节的目的。两人一组，每人交实验报告，要求分析不同加工条件对于Vc含量的影响，要求数字准确。 （四）美拉德反应的影响因素（3学时）目的：介绍碳水化合物的种类、氨基酸种类、亚硫酸盐及酸碱度对羰胺反应速度的影响，认识羰胺反应对食品风味和色泽形成的意义。内容：羰胺反应在中等水分活度条件下适宜发生。具有游离氨基和游离羰基的化合物反应速度较快。亚硫酸盐为褐变抑制剂，可以与美拉德反应的初级产物发生加成反应从而阻止黑色素的形成。该反应产生复杂的香味物质，其味道与氨基酸和糖的种类有关。选择不同的糖类(单糖、还原与非还原二糖、多糖)和多种氨基酸反应，观察颜色与风味的变化。要求：明确用该方法测定的原理，并解释测定结果。两人一组，交实验报告。（五）花青素色素的稳定性（4学时）目的：介绍花青色素的结构与影响因素之间的关系。内容：花青素属多酚类化合物，是植物中主要的水溶性色素之一。它色彩十分鲜艳美丽，以蓝、紫、纸、橙等颜色为主。花青素和花色苷的化学性质不稳定，常常因环境条件的变化而改变颜色，影响变色的条件主要包括pH值、氧化剂、酶、金属离子、糖、温度和光照等。实验采用富含花青素的水果、蔬菜及干花等样品，观察颜色的变化规律并作出解释。要求：两人一组，操作要正确，能解释花青色素变化的现象。写实验报告，并分析实验中的问题。3、 教材及主要参考书教材： 食品化学 阚健全 主编 中国农业大学出版社主要参考书： 1、食品化学美OR菲尼马编著、王璋等译 出版社：轻工业出版社2、食品化学 主编：王樟等 出版社：中国轻工出版社3、食品化学主编：刘邻渭 出版社：中国农业出版社 4、习题作业安排根据各章教材习题，选留48题。教师对于普遍性问题给予辅导、答疑。四、 教学大纲说明1、 教学目的与课程性质、任务本课程是食品科学及工程方向学生的专业基础课，主要讲授食品中各个组分的化学结构、理化性质及其在食品储藏、加工和包装过程中发生的物理及化学变化。教育目标是：通过本课程的学习使学生介绍在食品加工和储藏过程中各类成分的化学反应原理及影响因素，学习从化学结构与性质的关系出发分析食品加工与储藏中的实际问题，为后续专业课程的学习打下良好化学基础。着重培养学生的分析问题、解决问题的能力和灵活运用学习的理论解决实际问题的能力。2、 课程主要内容、重点及深度食品化学是营养与食品安全、食品科学与工程专业及食品生物技术的专业基础课程之一。食品化学是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学。因此，学生应当重点了解食品化学的基本知识和研究方法，才能在食品加工和保藏领域较好地进行相关的工作。食品化学主要包括食品营养成分化学、食品工艺化学、食品物理化学、食品酶学和食品有害成分化学。根据研究内容的物质分类，食品化学主要包括：食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿物质元素化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学等。本课程以课堂讲授与实验相结合，分析在食品加工与储藏中发生的各种组分的物理和化学变化。在课堂上，讲课内容注重理论联系实际，较以前有一定的拓宽，及时增加近年来在食品化学上的一些新方法、新技术，有一定深度。实验内容的选取与理论课的重点和难点结合，通过实验加深对反应机理的理解。加强学生的基本操作要求，同时要特别注重培养学生对分析问题和解决问题的能力以及培养学生实事求是、严谨的科学作风。3、教学要求与主要环节课堂讲授及