食品生物化学-绪论、第一章

《食品生物化学》课程笔记第一章绪论一、食品生物化学的定义与研究内容1. 定义：食品生物化学是一门交叉学科，它结合了生物学、化学和食品科学的原理，专注于研究食品中的生物大分子（如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸）以及它们在食品中的功能、相互作用、代谢过程和食品品质的变化。

2. 研究内容：（1）生物大分子的结构与功能：- 蛋白质：研究氨基酸的组成、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，以及蛋白质的折叠、稳定性、酶活性等。

- 碳水化合物：探讨单糖、寡糖和多糖的结构，以及它们的物理和化学性质。

- 脂质：研究脂肪酸、甘油、磷脂、固醇等脂质的结构和功能。

- 核酸：分析核苷酸组成、DNA和RNA的结构，以及它们在遗传信息传递中的作用。

（2）生物化学反应：- 探索酶促反应的机理、动力学和调控。

- 研究代谢途径中的关键酶和调控因子。

- 分析食品加工和储藏过程中的化学反应。

（3）代谢途径：- 碳水化合物的代谢：如糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。

- 脂质代谢：包括脂肪酸的合成、分解和氧化。

- 氨基酸代谢：涉及氨基酸的合成、分解和转化。

- 核酸代谢：包括DNA和RNA的合成、修复和降解。

（4）生物活性物质：- 研究食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗炎剂、益生元等。

- 分析这些成分的生物活性及其对健康的影响。

（5）食品加工与营养：- 研究食品加工过程中生物大分子的变化，如加热、冷却、压力处理等对食品成分的影响。

- 探讨食品营养成分的消化、吸收和代谢。

二、食品生物化学的发展历程1. 起源阶段（19世纪末至20世纪初）：- 早期的研究主要集中在食品的化学组成上，如糖类、蛋白质和脂肪的分析。

- 生物化学家开始关注酶的作用和食品腐败的过程。

2. 形成阶段（20世纪30年代至50年代）：- 食品生物化学作为一门独立学科逐渐形成，研究重点转向生物大分子的结构和功能。

- 发展了多种分析技术和方法，如色谱、电泳、光谱分析等。

3. 发展阶段（20世纪60年代至今）：- 研究领域不断拓展，涉及分子生物学、遗传工程、生物技术在食品中的应用。

第一章概述1.食品化学发展的主要推动力是什么？说明理由。

答：主要推动力就是检测技术的发展，食品化学是一门研究食品中各种组分的结构性质，这些组分之间的相互作用，以及他们在加工与贮藏过程中发生的变化（物理、化学、生物化学变化）以及这些变化对食品色泽、风味、质构、营养贮藏性与安全性的影响。

而研究这些事物及现象的方法不是单靠肉眼观察就能发现的，所以只有检测技术的发展，对这些微观的事物、分子的变化与转移进行详细而准确地研究，才能让食品化学更加快速的发展。

2.近年来出现的一系列食品安全事件中哪些与食品化学密切相关？说明理由。

答：（1）瘦肉精：“瘦肉精”不是指某一种特定的药物，而是一类具有促进蛋白质合成，抑制脂肪沉积的苯乙醇胺类化合物的统称，它们同属于肾上腺素受体(主要β受体)激动剂类物质，激活蛋白与酶，激活很多基因的转录，抑制人体正常的酶产生。

（2）牛肉香膏：牛肉香膏以优质牛肉、牛骨为原料，利用酶解工艺、美拉德反应及现代生物科学技术精制而成。

（3）三聚氰胺：俗称蛋白精，不可用在食品中，目前有研究表明，三聚氰胺被胃酸作用，形成三聚氰酸，作用于肾器官。

（4）毒豆芽：使用了6－苄基腺嘌呤，可以使豆芽变得无根、白嫩，它是人工合成的植物细胞分裂素，常用作蔬菜果树的生长促进剂，可以促进细胞分裂、生长，有防衰老、保鲜的作用，能够使人早熟。

3.为什么说食品化学是食品类专业的骨干课程？答：食品化学是一门研究食品理化性质的学科，与生物化学、物理化学、生物学、分子生物学、生理化学、植物学、动物学等都有着密切的联系，包括检测技术也有涉及，而食品专业主要的课程就是学习食品相关的理化性质及变化（同第一点），所以列为主干课程不足为奇。

4.食品化学发展方向。

（1）我国幅员辽阔，食品资源丰富，加工技术多样，探究各类食品组成性质。

（2）开发新食品，特别是蛋白质类新食品，发现食品中有益成分，脱出有害成分，也是以后研究的一个方向。

（3）食品加工贮藏过程中还存在许多问题，比如变色变味、货架期短、风味不自然等等目前有些也都没有一个好的方法彻底的解决。

食品化学课后题问题详解食品化学课后复习题答案第一章绪论一、名词解释1、食品《食品工业基本术语》对食品的定义：可供人类食用或饮用的物质，包括加工食品、半成品和未加工食品，不包括烟草或只作药品用的物质。

《食品卫生法》对“食品”的法律定义：各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。

2、食品化学研究食品的种类、组成、营养、变质、分析技术及食品成分在加工和贮藏过程中所发生的化学反应的一门学科。

或者也可定义为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、贮存和运销过程中的化学变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学。

3、基本营养素营养素是指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。

基本营养素一般包括六大类，即蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水。

二、简答题1、食品化学家与生物化学家的研究对象和兴趣有何不一样。

答：生物化学家的研究对象是具有生命的生物物质，他们的兴趣包括在与生命相适应或几乎相适应的环境条件下，生物物质所进行的繁殖、生长和变化。

而食品化学加则研究的是死的或将死的生物物质，其主要研究兴趣在于暴露在环境变化很大、不适宜生存的环境中热处理、冷冻、浓缩、脱水、辐照等加工和保藏条件下食品中各个组分可能发生的物理、化学和生物化学变化。

2、简述食品化学的主要研究内容。

首先是对食品中的营养成分、呈色、呈香、呈味成分和激素、有毒成分的化学组成、性质、结构和功能进行研究。

其次研究食品成分之间在生产、加工、贮存、运输、销售过程中的变化，即化学反应历程、研究反应过程中的中间产物和最终产物的结构及其对食品的品质和卫生安全性的影响。

最后是对食品贮藏加工的新技术、开发新的产品和新的食品资源以及新的食品添加剂等进行研究。

这三大部分构成了食品化学的主要研究内容。

3、简述食品化学的研究方法。

任何一门学科的发展都是通过理论－实践－理论不断循环的体系中发展的，食品化学是一门实践性很强的学科，在食品化学的研究中，要采用理论和实验相结合的方法，实验主要通过感官实验和理化实验两条途径来实现，将实验结果与查证的资料相结合从而得出新的结论或者观点，然后将理论知识再反馈到实践中，又可以指导实践，不断循环，使得食品化学的理论只是不断推向新的阶段。

食品化学课堂重点内容（老师强调）第一章绪论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，以及食品在加工、储藏和运销过程中发生的变化及其对食品品质（色、香、味、质构、营养）和安全性影响的科学。

食品科学的四大支柱学科：食品化学、微生物学、生物化学、食品工程思考题1．比较食品化学和生物化学等相关学科研究内容的异同点，正确理解其定义。

第二章水分1. 水与食品品质的关系（1）储藏: 保水、保鲜(温度、湿度保持、保持原有色泽)（2）加工: 水分的转移①除水: 干制品、浓缩果菜汁、焙烤食品②改变水分状态: 冷冻食品、冻结浓缩食品③复水:冻干果菜、方便面等方便食品2.在温差相等时，生物组织的冷冻速度快还是解冻速度快？在温差相等时，生物组织的冷冻速度比解冻速度快。

冷冻过程靠冰传热——冰是冷源与水的传热介质解冻过程靠水传热——水是热源与冰的传热介质3、水与溶质的相互作用：偶极-离子（H2O-游离离子、H2O-有机分子的带电基团）、偶极-偶极（H2O-蛋白质NH、H2O-蛋白质CO、H2O-蛋白质OH）、疏水水合、疏水相互作用（H2O + R→R(水合)、R(水合) + R(水合) →R2(水合) ＋H2O）4、水的存在形式：结合水（化合水、邻近水、多层水）、自由水（滞化水、毛细管水、自由流动水）5、水分活度:食品中水分逸出的程度，可以用食品中水的蒸汽压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示6、lnAw与1/T呈直线关系7、冰点以上，A w是样品组成与温度的函数，前者是主要的因素；冰点以下，A w与样品组成无关，而仅与温度有关，即冰相存在时，A w不受所存在的溶质的种类或比例的影响，不能根据A w预测受溶质影响的反应过程；8、对于食品体系，水分回吸等温线(将水加入一个干燥的试样)很少与解吸等温线重叠，这两条曲线的不一致现象称为滞后现象9、水分含量一定时，温度上升，Aw上升；Aw一定时，温度上升，水分含量降低。

《食品生物化学教案》一、课程概述食品生物化学是食品科学与工程专业的一门重要基础课程，它主要研究食品中的化学成分及其在生物体内的代谢变化。

通过本课程的学习，学生将掌握食品中主要营养成分的结构、性质、功能和代谢途径，了解食品加工和贮藏过程中的化学变化及其对食品品质和安全性的影响，为后续专业课程的学习和从事食品相关工作打下坚实的基础。

二、教学目标1、知识目标掌握食品中主要营养成分（碳水化合物、蛋白质、脂类、维生素、矿物质等）的结构、性质和功能。

熟悉食品中生物大分子的代谢途径，包括糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等。

了解食品加工和贮藏过程中的化学变化及其对食品品质和安全性的影响。

2、能力目标能够运用所学知识分析和解决食品生产和加工中遇到的实际问题。

具备实验设计和数据处理的能力，能够进行简单的食品生物化学实验。

培养学生的自主学习能力和创新思维能力。

3、素质目标培养学生的科学态度和严谨的思维方式。

增强学生的食品安全意识和社会责任感。

培养学生的团队合作精神和沟通能力。

三、教学重难点1、教学重点碳水化合物、蛋白质、脂类的结构、性质和功能。

糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢的主要途径和关键酶。

食品加工和贮藏过程中营养成分的变化及控制。

2、教学难点生物大分子代谢途径的调控机制。

食品化学变化与食品品质和安全性的关系。

四、教学方法1、讲授法系统讲解食品生物化学的基本概念、原理和知识体系。

运用多媒体教学手段，如图片、动画、视频等，帮助学生理解抽象的知识。

2、讨论法组织学生针对一些热点问题或实际案例进行讨论，培养学生的思维能力和表达能力。

引导学生通过讨论自主探究问题，加深对知识的理解和应用。

3、实验法安排一定数量的实验课程，让学生亲自动手操作，掌握实验技能和方法。

通过实验结果的分析和讨论，培养学生的科学研究能力和创新精神。

4、案例分析法结合实际食品生产和加工中的案例，分析其中涉及的食品生物化学原理和问题解决方法。

培养学生将理论知识应用于实际的能力。

食品生物化学复习第一章绪论1、生物化学：生物化学就是以物理、化学及生物学的现代技术研究生物体的物质组成和结构，物质在生命体内发生的化学变化，以及这些物质的结和变化与生物的生理机能之间的关系，进而在分子水平式深入揭示生命现象本质的学科。

2、生命的物质基础：蛋白质和核酸是生命的最基本的物质基础。

蛋白质是生命活动的体现者，核酸是生物遗传的物质基础。

3、新陈代谢：包括同化作用和异化作用。

生物体从外界摄取营养物质，通过一系列化学反应，将这些物质转化为自身的组成成分，这就是同化作用；与此同时，生物体不断地将自身已有的成分分解为其他物质排除体内，这就是异化作用。

机体的同化作用和异化作用称之为物质代谢，同时还伴随有能量代谢，这些过程统称为新城代谢。

第二章食品物料重要成分化学一、糖类化学1、糖类化学：糖类化合物是绿色植物光合作用的直接产物，是构成食品的重要组成成分之一。

分子组成可用通式Cn（H2O）m表示，统称为碳水化合物。

糖类化合物是生物体维持生命活动所需能量的主要来源，是合成其他化合物的基本原料，同时也是生物体的主要结构成分。

2、糖类化合物的种类：按其组成分为单糖、寡糖和多糖；根据官能团特点分为醛糖和酮糖。

3、食品中糖类化合物：食品中糖类化合物主要以单糖、寡糖及多糖形势存在。

大部分食物中含有糖类，蔗糖是从甜菜或甘蔗中分离出来的；水果一般是在完全成熟前采收的，淀粉是植物中最普遍的糖类化合物，在植物籽粒、根和块茎中含量最丰富。

4、单糖：单糖是不能再水解成更小分子的糖,属于多羟基醛或多羟基酮。

与生命最为密切的单糖有：葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖。

营养学上重要的单糖有：戊糖（五碳糖）和己糖（六碳糖）。

5、单糖性质：无色晶体，味甜，易溶于水难溶于有机溶剂。

差向异构化：在冷的稀碱溶液中，D-葡萄糖和D-甘露糖可以发生分子互变重排的现象，最终形成D-葡糖、D-果糖和D-甘露糖的平衡混合物。

氧化还原性：单糖中的醛糖和酮糖都能被碱性弱氧化剂氧化，生成复杂的氧化产物，同时将Cu2+和Ag+分别还原为Cu2O（砖红色沉淀）和Ag（银镜）。

食品生物化学绪论1．食品生物化学定义：是研究食品的组成，结构、性质、形成、食品贮藏和加工及在人体内代谢过程中化学变化规律的一门学科。

2．食品生物化学的主要研究任务是食品成分的结构、性质、营养价值及食品在贮藏加工中的化学变化及其被人体消化吸收后参与人体代谢的规律，研究食品原料采摘或屠宰前品质形成的规律，确定食品组分间的互相作用及其对食品营养、感官品质和安全性造成的影响。

第一章水分1．速冻是保存食品的良好方法，速冻应确保食品在-5~0℃停留的时间不超过30min，-18℃是冷藏食品最理想的温度。

第二章矿物质2．矿物质的生理功能：（1）矿物质成分是构成机体组织的重要材料。

（2）酸性、碱性的无机离子适当配合，加上碳酸盐和蛋白质的缓冲作用，维持人体的酸碱平衡。

（3）各种无机离子，特别是保持一定比例k+,Na+,Ca2+，Mg2+是维持神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。

（4）无机盐与蛋白质协同维持组织细胞的渗透压。

（体液的渗透压恒定主要由NaCl来维持。

）（5）维持原生质的生机状态。

f.参与体内的生物化学反应。

3.成酸食品：通常含有丰富的蛋白质、脂肪和碳水化合物，成酸元素（Cl,S,P）较多，在体内代谢后形成酸性物质。

大部分的谷类及其制品、肉类、蛋类及其制品呈酸性。

4.碱性食品：在体内代谢后则生成碱性物质，如蔬菜、水果。

5.矿物质的生物有效性是指食品中矿物质实际被机体吸收、利用的程度第三章糖类1.复合糖:与非糖物质结合的糖。

如糖蛋白、糖脂。

2.目前已证实具有特殊保健功能的寡糖主要有寡果糖、乳果聚糖、低异聚麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖。

3．淀粉是植物营养物质的一种贮存形式。

分子式（C6H10O5）n.4.(复合糖)糖蛋白的结构：一类由糖和多肽或蛋白质以共价键连接而成的结合蛋白，是糖同蛋白质的共价结合物。

5糖蛋白的生理功能：（1）具有酶或激素活性。

（2）具有转运金属离子和激素的作用。

（3）参加血液凝结作用。

《食品生物技术》课程笔记第一章：绪论一、食品生物技术的基本概念1. 定义：食品生物技术是指应用生物学、分子生物学、生物化学、微生物学、遗传学等生命科学的基本原理，结合工程学、信息学等学科的方法，对食品原料、生产过程、产品进行科学研究和工程技术改造的技术领域。

2. 范围：食品生物技术的研究和应用范围广泛，主要包括以下几个方面：- 基因工程：通过基因克隆、基因转移等技术，对食品生物的遗传特性进行改造。

- 细胞工程：利用细胞培养、细胞融合等技术，进行细胞水平的操作和改造。

- 蛋白质工程：设计和改造蛋白质，提高其功能性和稳定性。

- 酶工程：研究和应用酶在食品加工中的作用，提高酶的效率和稳定性。

- 发酵工程：利用微生物发酵生产食品和食品添加剂。

3. 特点：- 科学性：基于严谨的科学原理和方法。

- 创新性：不断推动食品产业的技术创新。

- 安全性：关注食品安全，确保生物技术产品的安全性。

- 环保性：减少污染，提高资源利用效率。

二、传统食品生物技术与现代食品生物技术1. 传统食品生物技术：传统食品生物技术主要包括自然发酵、选种育种、食品加工等基于经验的技术。

这些技术历史悠久，但通常生产效率较低，产品品质不稳定。

2. 现代食品生物技术：现代食品生物技术以分子生物学为基础，采用基因工程、细胞工程、蛋白质工程等高新技术，具有以下特点：- 高效性：能够大幅度提高食品生产效率。

- 精确性：能够精确改造生物体的特定性状。

- 可控性：能够实现对生产过程的精确控制。

3. 差异与发展：- 技术层面：传统技术依赖于经验和直觉，现代技术依赖于科学原理和精确操作。

- 效率层面：现代技术能够实现规模化、自动化生产，提高产量和效率。

- 品质层面：现代技术有助于提高食品的品质和营养价值。

三、食品生物技术研究的内容1. 食品原料改良：- 基因工程：通过转基因技术，培育抗病、抗虫、高产的新品种。

- 细胞工程：通过细胞培养和筛选，获得优质的食品原料。

⾷品化学思考题答案⾷品化学思考题答案第⼀章绪论1、⾷品化学定义及研究内容？⾷品化学定义:论述⾷品得成分与性质以及⾷品在处理、加⼯与贮藏中经受得化学变化。

研究内容: ⾷品材料中主要成分得结构与性质;这些成分在⾷品加⼯与保藏过程中产⽣得物理、化学、与⽣物化学变化;以及⾷品成分得结构、性质与变化对⾷品质量与加⼯性能得影响等。

第⼆章⽔1 名词解释(1)结合⽔(2)⾃由⽔(3)等温吸附曲线(4)等温吸附曲线得滞后性(5)⽔分活度(1) 结合⽔:存在于溶质及其她⾮⽔组分临近得⽔,与同⼀体系中“体相”⽔相⽐,它们呈现出低得流动性与其她显著不同得性质,这些⽔在-40℃下不结冰。

(2) ⾃由⽔:⾷品中得部分⽔,被以⽑细管⼒维系在⾷品空隙中,能⾃由运动, 这种⽔称为⾃由⽔。

（3）等温吸附曲线:在恒温条件下,以⾷品含⽔量(gH2O/g⼲物质)对Aw作图所得得曲线。

⼜称等温吸湿曲线、等温吸着曲线、⽔分回吸等温线、（4）如果向⼲燥样品中添加⽔(回吸作⽤)得⽅法绘制⽔分吸着等温线与按解吸过程绘制得等温线并不相互重叠,这种不重叠性称为滞后现象。

(5)⽔分活度: ⾷品得⽔蒸汽分压(P)与同条件下纯⽔蒸汽压(P0)之⽐。

它表⽰⾷品中⽔得游离程度,⽔分被微⽣物利⽤得程度。

也可以⽤相对平衡湿度表aw=ERH/100。

2 、结合⽔、⾃由⽔各有何特点？答:结合⽔:－40℃不结冰,不能作为溶剂,100 ℃时不能从⾷品中释放出来,不能被微⽣物利⽤,决定⾷品风味。

⾃由⽔:0℃时结冰,能作为溶剂,100 ℃时能从⾷品中释放出来很适于微⽣物⽣长与⼤多数化学反应,易引起Food得腐败变质,但与⾷品得风味及功能性紧密相关。

3 、分析冷冻时冰晶形成对果蔬类、⾁类⾷品得影响。

答:对于⾁类、果蔬等⽣物组织类⾷物,普通冷冻(⾷品通过最⼤冰晶⽣成带得降温时间超过30min)时形成得冰晶较粗⼤,冰晶刺破细胞,引起细胞内容物外流(流汁),导致营养素及其它成分得损失;冰晶得机械挤压还造成蛋⽩质变性,⾷物⼝感变硬。

课程性质和目的¾专业基础课¾研究食品及其原料的主要成分的结构与性质；食品成分之间的相互作用，食品加工和保藏中的变化；这些变化和作用对食品色、香、味、质构、营养和保藏稳定性的影响。

¾为改善食品品质、开发新的食物资源、革新食品加工工艺和贮运技术、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础。

一门将基础学科和工程学的理论用于研究食品基本的物理、化学和生物化学性质以及食品加工原理的学问。

涉及到食品的特性及其变化、保藏和改性原理的科学。

运用食品科学原理来从事食品的选择、保藏、加工、包装及销售，它影响消费安全、营养和食品卫生。

食品科学（food Science)食品工艺学（Food Technology）1.1食品化学的概念食品化学——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食品在加工、储藏和运销过程中发生的变化及其对食品品质（色、香、味、质构、营养）和安全性影响的科学。

食品化学在食品科学中的作用和地位无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、生物化学1.2食品化学的研究内容¾基本研究内容营养价值的组成、各成分的性质、结构和功能，及可能发生的各种化学变化和生物化学变化。

¾具体研究内容①确定食品组成、营养价值、安全性和品质等重要性质②食品贮藏加工中可能发生的各种化学、生物化学变化③上述变化中影响食品品质及其安全性的主要因素④研究化学反应的动力学和环境因素的影响。

¾重点内容氧化反应（腐败、异味、变色、有害物质）；褐变反应（麦拉德褐变反应）；食品成分在加工贮藏中各成分之间的相互作用；食品风味；功能食品。

（3）食品在加工贮藏中的变化对食品质量的影响Carl Wilhelm Scheei（1742-1786）瑞典药物学家（1780年）分离和研究乳酸的性质，发明一种用加热保藏醋的方法（1784年）从柠檬汁中分离出了柠檬酸（1784年）从苹果中分离出了苹果酸（1785年）在20种普通水果中检测柠檬酸、苹果酸和酒石酸他从植物和动物物质分离各种新化学物质的工作被认为是农业和食品化学中精确分析研究的开端。