下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
食品是多种组分构成的体系，在储藏和加工过程中，将发生许多复杂的变化，它将给食品化学的研究带来一定的因难。因此，一般是从模拟体系或简单体系入手，将所得实验结果再应用于食品体系，以确定食品组分间的相互作用，及其对食品营养、感官品质和安全性造成的影响。这种方法使研究的问题过于简单化，因此并非都是成功的。
食品化学的研究内容大致可划分为四个方面：
①确定食品的组成、营养价值、功能性质、安全性和品质等重要性质；
②食品在加工和储藏过程中可能发生的各种化学和生物化学变化及其反应动力学；
③在上述研究的基础上，确定影响食品品质和安全性的主要因素；
④将研究结果应用于食品的加工和储藏。
图1-3简明示意了食品化学研究的基本方法。
图1-3 食品化学研究的基本方法
从图1-3中看出，食品化学的实验应包括理化实验和感官实验，理化实验主要是对食品进行成分分析和结构分析，即分析实验的物质系统中的营养成分、有害成分、色素和风味物的存在、分解、生成量和性质及其化学结构；感官实验是通过人的直观检评来分析实验系统的质构、风味和颜色的变化。
根据实验结果和资料查证，可在变化的起始物和终产物间建立化学反应方程，也可能得出比较合理的假设机理，并预测这种反应对食品品质和安全性的影响，然后再用加工研究实验来验证。
根据实验研究结果，研究反应动力学，探讨物质浓度、碰撞几率、空间阻碍、活化能、反应温度、压力及时间对反应速度和反应平衡的影响，同时对反应中间产物、催化因素和反应方向及反应程度受各种条件影响的认识得以深化。有了这些理论基础，就能够确定食品加工和储藏的最佳方法（如合理的原料配比、最佳的反应时间、最适的反应温度、适当的保护或催化措施等），把握和控制对食品品质和安全性有重大影响的化学反应速度。
食品化学是根据现代食品工业发展的需要，在多种相关学科理论与技术发展的基础上形成和发展起来的，它具有显著的多源性、综合性及应用性。在理论、方法和技术方面通过广泛的吸收、消化和创造过程，食品化学成为了食品科学理论和食品工业技术发展与进步的支柱学科之一。
传统食品已不能满足人们对高层次食品的需求，现代食品正向着强调营养、卫生与感官品质，注重保健作用和食用方便的方向发展。食品化学的基础理论和应用研究成果，正在并继续指导人们依靠科技进步、健康而持续地发展食品工业，如果没有食品化学的理论指导，就没有日益发展的现代食品工业。食品化学指导下的现代食品工业见表1-5。
表1-5 食品化学指导下现代食品工业的发展
由于食品化学的发展，有了对美拉德反应、焦糖化反应、脂肪自动氧化反应、酶促褐变、淀粉的糊化与老化、多糖水解反应、蛋白质水解反应、蛋白质变性反应、色素变色与褪色反应、维生素降解反应、酶的催化反应、脂肪水解、脂肪酯交换反应、脂肪热聚、热氧化分解反应、风味物的产生途径和分解变化、生物性食品原料的采后生理生化反应等变化的越来越清楚的认识；也有了对食品成分迁移特性、结晶特性、水化特性、质构特性、风味特性、食品体系的稳定性和流变性、食品分散系的特性、食品原料的组织特性等物理、生物化学和功能性质的越来越深刻的认识。这些认识极大地武装了食品战线上的工作者，因而对现代食品加工和储藏技术的发展产生了深刻的影响（表1-6）。
表1-6 食品化学对各食品行业技术进步的影响
农业和食品工业是生物工程最广阔的应用领域之一，生物工程的发展为食用农产品的品质改造、新食品的开发及食品添加剂和食用酶的开发拓宽了道路，然而，生物技术在食品中应用的成功与否紧紧依赖着食品化学。首先，必须通过食品化学的研究来指明原有生物原料的物性有哪些需要改进以及改进的关键在哪里，指明何种食品添加剂和何种食用酶是急需的以及它们的化学结构和性质如何。例如，食品化学揭示了多聚半乳糖醛酸酶在植物组织软化中的作用，生物工程技术就创造出采后不表达该酶的番茄，从而使番茄在后熟中可以保持良好的硬度。其次，生物工程产品的结构和性质有时并不和食品中的应用要求完全相同，需要进一步分离、纯化、复配、改性和修饰。在这些工作中，食品化学具有最直接的指导意义。例如，在食用酶中添加稳定剂和分散剂，将添加剂配成复合添加剂，对新产品进行品质分析以决定其优劣并找出其利用价值等。最后，生物工程可能生产出传统食品中没有用过的材料，需由食品化学研究其在食品中利用的可能性、安全性和有效性。
近年来，食品科学与工程领域发展了许多新技术，并正在逐步把它们推向食品工业的应用。例如，利用光化学理论和技术发展可降解食品包装材料，利用生物工程理论与技术发展会用生化反应器改造食品发酵技术和改良原料品种。利用电磁理论和技术发展微波加工食品技术，利用低温技术发展速冻食品技术和食品冷冻干燥技术，利用放射化学理论与技术发展食品辐照保鲜技术、气调技术，利用传质理论和膜技术发展可食膜包装和微胶囊技术，利用结构与韧性关系理论发展原料改性及食品挤压、膨化和超微粉末化技术。由于这些新技术实际应用成功的关键依然是对物质结构、韧性和变化的把握，所以它们发展的速度紧紧依赖于食品化学在这一新领域内的发展速度。的确，各国的食品化学家已为此投入了巨大热情和精力，这些新技术在食品工业的发展中将起到越来越大的作用。
总之，食品化学理论和技术的发展强烈依赖其他学科理论和技术的发展，即便独立的食品化学技术体系建立起来后也是如此。