第三节食品的基本概念

第三节食品的基本概念 一、食品中的营养成分二、食品中的添加剂生命科学与技术学院通识课

一、食品中的营养成分 • 赋予食品营养功能的物质 • 获得能量和必要的生理营养物质：糖、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质及其它物质； • 食品的营养强化及添加剂 • 添加营养成分：维生素、蛋白质及必需氨基酸、微量元素等；生命科学与技术学院通识课

食品的功能 • 营养功能：提供能量、提供营养素；营养物质包括糖类、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质及其它物质等； • 商品功能：赋予特殊形态、保证货架期；由各类添加剂赋予品质、风味、颜色、形态、保质期等；生命科学与技术学院通识课

1、基本营养成分 • 糖（碳水化合物）：淀粉及其它多糖和低聚糖； • 淀粉存在于谷物、薯类等植物的种实中，是植物的能量储存形式，是食物营养的主要成分之一； • 其它如蔗糖等是作为食品甜味剂等起作用； • 脂肪（油脂）：油（植物脂肪）和脂（动物脂肪）； • 脂肪存在于动物性食物和一些植物性食物中，是食物营养的主要成分之一； • 作为加工食品，脂肪的主要形式有精制油脂和食品组成两种； • 蛋白质： • 主要存在于肉、蛋、奶等动物性食物和一些植物性食物中，是食物营养的主要成分之一；生命科学与技术学院通识课

糖: 糖的存在形式 • 在食物原料中，糖主要以淀粉形式存在； • 存在于谷物和薯类中的淀粉分子聚集成颗粒； • 不同来源的淀粉颗粒大小与形状不尽相同，淀粉与水的作用也不尽相同； • 直链淀粉与支链淀粉共存，仅粘玉米、糯米等类谷物中基本上只含支链淀粉； • 直链淀粉遇碘变蓝，支链淀粉遇碘变紫红；膳食中碳水化合物的供给量，主要依饮食习惯、生活水平和劳动强度的不同而异，一般认为每日需糖量平均以占总热能供给量的50％～70％为宜。成年人中轻体力劳动者每人每天约需400～450 g，重体力劳动者约为500～600 g。其食物来源主要是植物性食品，如谷类、薯类、豆类等，其中含有大量的淀粉和少量的单糖、二糖。蔬菜和水果中除含少量的单糖外还是食物纤维的主要来源。此外，动物性食品中的乳类及肝也是糖类的来源之一。生命科学与技术学院通识课

糖的营养和生理功能 • 糖类是人体重要的能源。食物中的糖类，只有单糖能直接给人体提供热能。其他的糖类，要经过一系列的消化过程最终转变为单糖后，才能便于人体很好地吸收。淀粉在人体内的消化过程，主要是通过酸、酶的水解作用： (C6H12O5)n─→…─→C12H22O11─→……C6H12O6淀粉麦芽糖葡萄糖 • 在人体内，糖被氧化后，变成CO2和水，同时，这个反应产生足够的热量，供人们进行各种活动的需要，其反应式为： C6H12O6 ＋ 6O2 ─→ 6CO2 ＋ 6H2O • 糖也是维护心脏和神经系统具有正常生理功能的必需品。人体的许多组织中，都需要有糖参加，它是构成人体组织的一类重要物质，例如，正常人的血液中约含0.1％的葡萄糖，叫做血糖。生命科学与技术学院通识课

脂类: • 食物中的脂类来源于植物油脂、动物油脂及含脂肪较多的谷物和肉类； • 食物中的脂类主要组成是脂肪酸甘油三酯（油脂），还含有少量磷脂、甾醇等； • 根据脂肪酸甘油三酯中不饱和脂肪酸的含量，油脂形态分为油和脂肪，植物油中不饱和脂肪酸含量较高（碘值高），一般动物脂肪中饱和脂肪酸含量较高（碘值低）； • 由于加工所致，植物油中磷脂、甾醇及维生素含量低；生命科学与技术学院通识课

脂类的生理功能： 脂类是脂肪和类脂的总称。生理功能如下： (1)体内贮存和提供能量：1克脂肪在体内完全氧化可产生9千卡能量。 (2)维持体温正常：皮下脂肪组织还可起到隔热保温作用；使体温达到正常和恒定。 (3)保护作用：保护和固定重要器官免受外力伤害。 (4)内分泌作用。 (5)帮助机体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质的作用 (6)机体的重要的构成成分：细胞膜中含有大量脂肪酸。生命科学与技术学院通识课

一些食用油脂的脂肪酸组成（%） 生命科学与技术学院通识课

蛋白质: 蛋白质的来源及作用 • 蛋白质是氨基酸的聚合物，存在于谷物、肉类、奶类中，是重要的营养物质； • 蛋白质中的氨基酸有些是人体可以合成的，称为非必需氨基酸；有些是人体不能合成的，只能从食物中摄取，称为必需氨基酸；生命科学与技术学院通识课

蛋白质的生理功能 • 蛋白质的消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质为多肽，再在小肠中完全水解为氨基酸。 • 氨基酸的吸收：主要在小肠进行； • 氨基酸的代谢：主要用于合成人体所需的蛋白质，多余的氨基酸被用于产生能量；合理的氨基酸组成利用率最高； • 蛋白质的生理功能： • 是构成组织细胞的重要成分； • 参与组织细胞的更新和修补； • 参与物质代谢及生理功能的调控； • …… 生命科学与技术学院通识课

蛋白质的营养价值及互补作用： 蛋白质营养价值高低的决定因素 • 必需氨基酸的含量、必需氨基酸的种类、必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成； • 将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用； • 谷物中缺少一些必需氨基酸，需要肉、蛋、奶类补充； • 谷物食品的蛋白质（或氨基酸）强化，可以补充必需氨基酸的不足；生命科学与技术学院通识课

2、其它营养物质 维生素： • 具有特殊分子结构和特殊生理功能的有机物，在食品中以天然存在和添加成份（强化）为主； • 种类多、功能特异，是食品营养强化的主要对象； • 一些维生素还具有非营养添加剂的功能； • 食物中的维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素；生命科学与技术学院通识课

维生素A（油溶性）： 包括视黄醇、视黄醛、视黄酸、视黄醇酯等； • 维生素A具有促进发育、保护视力的功能； • 维生素A的活性主要因氧化或异构化而改变，凡是能促进脂类氧化的因素如氧化、自由基等都会加速维生素A的损失； • 热加工、光照、酸性条件等会导致维生素A和类胡萝卜素的顺式异构化； • 作用：抗氧化、抑制自由基等；生命科学与技术学院通识课

维生素D（油溶性）： • 维生素D为类固醇衍生物，在含油植物籽粒中及动物内脏中存在较多； • 在食品中主要因光照和氧化而受到破坏，在避光和无氧条件下损失不大； • 有促进Ca2+离子吸收的作用；生命科学与技术学院通识课

维生素E，生育酚（油溶性）： • 有多种异构体，普遍存在于含油植物籽粒中及肉类食物中； • 植物油中的维生素E在精炼过程中去除，成为油脚；在麦胚油、玉米油中保留较多； • 维生素E有抗氧化作用，能保护其它一些维生素等避免或延缓氧化，也作为油溶性抗氧化添加剂使用；生命科学与技术学院通识课

维生素K（油溶性）： • 维生素K是萘醌的衍生物，维生素K1和维生素K2是天然化合物，存在于猪肝、蛋黄及一些绿色蔬菜中； • 天然维生素K化学性质不稳定，受光、氧化剂、强酸等作用易分解； • 缺少维生素K会导致因缺乏凝血能力而出血不止；生命科学与技术学院通识课

维生素C（水溶性），L－抗坏血酸（AA）： • 人体内不能合成维生素C，需要从食物中摄取，水果、蔬菜中，维生素C含量较谷物中高； • 氧化时，AA失去两个氢和两个电子转化成L－脱氢抗坏血酸（DHAA），L－脱氢抗坏血酸在体内可以还原成L－抗坏血酸，因而具有相同的生物活性； • AA对氧化非常敏感，光及Cu2+、Fe3+等金属离子加速其氧化； • 有捕获单线态氧和抑制自由基的作用；生命科学与技术学院通识课

维生素B族： • 维生素B族化合物包括维生素B1、 B2、 B5、 B6、泛酸、 B12等； • 我国允许用作为营养强化剂的只有维生素B1、维生素B2和维生素B5；生命科学与技术学院通识课

维生素B1（硫胺素）： • 广泛存在于谷物、动物内脏、鱼籽等食物中； • 属生物催化剂，作为辅酶成份参与糖代谢；维生素B1缺乏时易产生神经系统病变及脚气病； • 维生素B1 在pH较低时尚稳定，中性和弱碱性下易分解，受热分解更快，常需在食品中补充添加；生命科学与技术学院通识课

维生素B2（核黄素）： • 在动物内脏、豆类及一些蔬菜中含量较高，工业上用发酵法生产； • 维生素B2以磷酸盐（FMN）及黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的形式作为许多辅酶的组成，在氧化还原反应中起氢载体作用； • 缺乏维生素B2易产生生长迟缓及各种皮炎等疾病；生命科学与技术学院通识课

维生素B5（烟酰胺）： • 谷物中的烟酰胺（包括烟酸：维生素P）主要与多肽结合，不易被吸收利用； • 在谷物种皮、动物肝脏、肉类等中含量较高； • 烟酰胺在体内转化为辅酶I和辅酶II，二者都是脱氢酶的辅酶，在代谢中起重要的作用；生命科学与技术学院通识课

无机盐和微量元素 常量元素(macroelements)：体内含量较多的元素。如钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种矿物质（mineral）微量元素(microelements)：体内含量占体重0.01%以下的元素。如铁、锌、铜、碘、硒、氟、钴等14种为人体必需，称为必需微量元素(essential microelements)。生命科学与技术学院通识课

人体容易缺乏的元素及其缺乏病 钙（Calcium）影响钙吸收的因素 * 食物的草酸、植酸、脂肪酸的含量 * 摄入的蛋白质含量不足 * 摄入的钙、磷比值 * 机体的需要量生命科学与技术学院通识课

钙（Calcium） 钙缺乏的临床表现 * 婴儿的佝偻病 * 成人骨质软化症 * 老年骨质疏松症钙的食物来源 * 奶及其制品 * 豆类及其制品 * 海产品 * 木耳、野菜及某些蔬菜生命科学与技术学院通识课

铁（Iron） 影响铁吸收的因素 * 膳食中植酸、草酸、磷酸、碳酸的含量 * 无机铁吸收率 < 红素铁吸收率 * 机体的需要量铁的食物来源 * 动物肝脏、全血 * 黑木耳、海带 * 畜禽肉类、鱼类 * 绿色蔬菜生命科学与技术学院通识课

铁（Iron） 铁缺乏的临床表现 * 缺铁性贫血 ( 低血色素小细胞性贫血) 铁缺乏的原因 * 慢性失血 * 体内需要量增加 * 摄入不足或吸收障碍生命科学与技术学院通识课

3、功能食品（Functional Food） 功能食品 • 具有调节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治疗疾病为目的的一类食品； • 保健食品(Health Food)；膳食补充剂(Dietary Supplement)…… • 六个必备条件：具有明确的保健功能、已被阐明化学结构的功能因子、功能因子在食品中稳定存在且具有特定存在形态和含量、经口服摄取有效、安全性高、作为食品为消费者接受。生命科学与技术学院通识课

食品与药品的分类 生命科学与技术学院通识课

特殊营养食品 按GB1343－1992规定，是指通过改变食品的天然营养成分及含量（比例），以适应某些特殊人群营养需求的食品。如婴幼儿食品、营养强化食品、调整营养食品等； • 新资源食品是指新研制、新发现、新引进的原无普遍食用习惯，符合食品基本要求，作为新资源生成的食品。 • 营养补充剂是指添加到食品中补充所缺成分的营养物质。生命科学与技术学院通识课

现代功能食品 以具有确定化学组成与功效的营养型物质作为非治疗性食品。与药品的区别：在目的、有效成分、量效关系、规格、用量、毒副作用等方面不同；生命科学与技术学院通识课

功能食品的主要类型 • 延缓衰老的： • 抗疲劳的： • 增强免疫技能的： • 降血脂的： • 减肥的： • 增智的： • 改善贫血的： • 改善睡眠的： • 美容的： • 调节血糖的： • 预防骨质疏松的：生命科学与技术学院通识课

二、食品添加剂 1、基本概念 • 一般将不是食品天然具有的、也不是基本营养成份的外加成份列为食品添加剂； • 添加剂的使用能使食品品质保持稳定，强化营养，赋予风味，维持令人喜爱的色调，防止由微生物及其它外因引起的变化，延长保存期，提高生产效率和操作性能等；生命科学与技术学院通识课

食品添加剂分为 功能性添加剂和非功能性添加剂： • 前者有特殊的营养功能，属于营养强化剂；后者是为了使食品作为商品具有必要的性能，可以称为食品添加剂； • 食品添加剂用量少，性能突出； • 常见食品添加剂多为合成有机物和经化学改性的天然有机物，安全评价非常重要；生命科学与技术学院通识课

乳化剂 防腐剂抗氧化剂发色剂漂白剂发泡剂和消泡剂凝固剂…… 增稠剂营养强化剂调味剂香味剂品质改良剂着色剂…… 2、常用的食品添加剂(包括一些加工助剂) 生命科学与技术学院通识课

4、各类食品添加剂介绍 防腐剂（包括防霉剂） • 食品的腐败变质是由细菌或霉菌在食品上滋生繁殖时，产生的各种含酶分泌物造成对食品的分解和转变，包括腐烂和霉变； • 食品的腐败变质不仅严重破坏了食品的品质，而且会产生有毒物质，威胁食用者的生命安全； • 由于加工食品要求一定的货架期，使用防腐剂、防霉剂是普遍采用的措施； • 有效的防腐剂能抑制细菌繁殖，能防止霉菌引起的发酵，或具有杀灭细菌、霉菌的作用；生命科学与技术学院通识课

天然防腐剂： • 壳聚糖醋酸溶液：壳聚糖溶解于稀醋酸溶液，作为阳离子聚合物对细菌有抑制作用，也有被覆作用； • 蒜氨酸：大蒜提取物，去除蒜辣素和植物蛋白后得到结晶，有较强的杀菌、抑菌作用； • 一些挥发油：肉豆蔻、肉桂、丁香等精油中含有酚类物质，有一定的抑菌作用；生命科学与技术学院通识课

抗氧化剂 • 食品中一些易氧化组分在加工、储运、销售过程中易变化，影响食品品质或产生有害物质，抗氧化剂的使用很普遍； • 食品抗氧化剂多是通过“牺牲”氧化剂实现抗氧化作用，抗氧化剂的变化产物也应保证安全； • 一些抗氧化剂也有抑菌作用和营养作用；生命科学与技术学院通识课

乳化剂 • 加工食品常要将油溶性液体物质分散到水相中，而且要求分散状态稳定，通常采用乳化方式和包和方式； • 乳化液有水包油型（O/W）和油包水型（W/O），分别用于不同食品； • 乳化剂品种很多，用于食品的乳化剂有严格的限制；生命科学与技术学院通识课

发色剂 • 在肉制品加工时，为使肉制品呈现鲜艳红色，要加入亚硝酸钠和硝酸钠等发色剂； • 此类发色剂中，亚硝酸钠能将血红蛋白中亚铁离子氧化，与NO等结合产生鲜红色的亚硝基肌红蛋白； • 腌制肉和熏制肉都要使用这类发色剂，配合加入一些还原剂如异抗坏血酸等；生命科学与技术学院通识课

漂白剂（加工助剂） • 漂白剂能抑制食品加工中产生的成色过程，破坏存在的色素； • 漂白剂有还原型漂白剂和氧化型漂白剂，前者常用亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫磺等，后者有过氧化苯甲酰等；生命科学与技术学院通识课

甜味剂 • 甜味剂是食品加工中经常使用的添加剂，有提取的和合成的； • 提取的甜味剂有蔗糖、葡萄糖、转化糖、甜菊糖、木糖醇等，合成的有糖精钠、甜蜜素、三氯代蔗糖等； • 蔗糖是从甘蔗、甜菜等作物中提取、精制得到的，粗糖有较深的红褐色，难结晶；经氧化或还原脱色、除杂后可以得到结晶的精制糖（绵白糖、砂糖、冰糖）； • 蔗糖具有人们熟悉的甜味，是最可接受的甜味风格，一般作为甜味剂甜度的标准； • 蔗糖热量高且容易代谢吸收；生命科学与技术学院通识课

甜味剂相对甜度 蔗糖 100 葡萄糖 74 转化糖 80～130 木糖醇 100～140 糖精钠 20000～70000 甜蜜素 3000～4000 三氯代蔗糖 500000 常见甜味剂甜度比较生命科学与技术学院通识课

其它天然来源的甜味剂 ⑴ 葡萄糖和果葡糖浆 • 葡萄糖有较为清淡的甜味，甜度只及蔗糖的四分之三；果葡糖浆多以糖浆形式使用，由几乎等量的葡萄糖与果糖组成，甜度与蔗糖相当； • 二者都是由淀粉水解得到的，是对蔗糖工业的补充与发展； • 二者的能量价与蔗糖相同，只是更容易吸收；生命科学与技术学院通识课

⑵ 木糖醇 • 木糖醇由木糖还原得到，木糖可以由作物秸秆中的多聚戊糖水解得到； • 木糖醇甜度高于蔗糖，能量值低，不被口腔中微生物代谢，有防龋齿作用，木糖醇在人体内代谢时不产生胰岛素响应，适宜糖尿病人使用； • 木糖醇的甜味风格与蔗糖不甚一致，可接受度不高； ⑶ 甜菊糖 • 甜菊糖产生于甜叶菊，分子中有两个以1,2-糖苷键连接的葡萄糖和一个复杂的苷元； • 甜菊糖的甜味带有甘草风格，与蔗糖不一致，无代谢能量；生命科学与技术学院通识课

鲜味剂 • 鲜味剂用于增强食品的鲜味； • 鲜味本是肉、鱼、贝类、食用菌、酱制品等食物中固有的，产生于不同的鲜味物质； • 添加鲜味剂是烹调食物不可缺少的手段，一些快餐食品中也大量使用鲜味剂； • 常用鲜味剂都是从天然原料中提取，或由发酵工业制得的；生命科学与技术学院通识课

疏松剂 • 疏松剂是加工面食、膨化食品等常用的添加剂，在焙烤、油炸、蒸制食品时，疏松剂分解产生其它，使食品中形成多孔的组织形态； • 常用的疏松剂有碳酸氢钠（碱性）、明矾（酸性）等； • 碳酸氢钠：加热产生CO2，使面胚膨胀，形成多孔疏松结构；但分解反应还产生Na2CO3，使食品发黄，影响口味，破坏一些维生素； • 安全性：LD50 4.39g ·kg-1 ； • 碳酸氢钠是市售发酵粉的主要组成；生命科学与技术学院通识课

增稠剂（糊料） • 使用增稠剂可以增加液体食品的粘稠性，使其具有柔滑适口性，也能防止饮料中一些组成物沉降，起温度悬浮液和乳化液的作用； • 食品增稠剂都是大分子化合物，其溶液具有胶体性质；使用时先将增稠剂溶于水，形成高粘度胶体溶液，或用水溶胀，形成凝胶，再与食品原料混合； • 增稠剂在制造果酱、果冻、冰淇淋、奶酪（干酪）、奶油、鱼肉制品罐头等广泛使用，在一些固体饮料制品、果汁配制中也经常使用；生命科学与技术学院通识课

常用增稠剂 • 常用天然增稠剂有琼脂、海藻酸钠、果胶、阿拉伯胶、卡拉胶黄原胶等都是多糖类高聚物，明胶是蛋白质；这些天然增稠剂或是从天然物中提取，或是从微生物发酵制得；一些增稠剂是通过对天然高聚物进行化学改性制得，常将其称为合成增稠剂，如变性淀粉等； • 合成增稠剂是指那些由单体经聚合反应制得的高聚物，如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等，改性的天然高聚物并非完全的合成物； • 食品工业中，不使用合成高聚物作增稠剂，而将改性的天然高聚物称为合成增稠剂；常用的此类增稠剂有羧甲基纤维素、羧甲基淀粉及其它改性淀粉；生命科学与技术学院通识课

着色剂（食用色素） • 着色剂使食品具有鲜艳的颜色，获得赏心悦目的外观； • 一般食品，即使其原料天然带有颜色，但经过加工，可能会失去颜色或颜色暗淡；添加色素是食品加工中普遍使用的手段； • 食品色素多是有机物；有机物的颜色产生于分子结构；分子结构中有生色基（大范围的共軛结构）和适当的助色基相互作用时，分子能吸收可见光中某些特定波长的光，反射出其互补色，看上去物质就有相应的颜色；生命科学与技术学院通识课

第三节 食品的基本概念