化学在食品中的应用范例6篇

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化学在食品中的应用

化学在食品中的应用范文1

一、案例教学法在食品化学教学中应用的必要性

食品化学关乎大众的生命健康,所以食品化学教学过程要让学生深入理解相关化学反应的作用机理,明确食品化学反应对食品产生的影响。案例教学法,能够让学生在学习的过程中,根据案例中的食品加工、涉及的化学反应、制造的食品成果以及对人健康的影响等有深入的了解和认识。化学是一门以实验为主的科学,食品化学中则不仅要注意化学实验,还要对化学实验的结果进行分析和讨论。所以,案例教学法是成果导向教学模式。学生要在案例中知道目标结果是什么,然后根据结果导向来调整实验方法,这样能够保证食品化学研究工作质量。

二、案例教学法在食品化学教学中的应用方法浅析

1.以负面案例分析引起学生的责任感

塑化剂,又称增塑剂,是工业上广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工制品中添加这种物质能增加聚合物的塑性,改善加工性能,赋予制品柔韧性等,其在食品包装材料中具有广泛的应用。目前工业上使用最多的一类增塑剂是邻苯二甲酸酯类的化合物,由于该类化合物具有毒性,欧盟和美国等已经限制其在食品包装材料中的使用。号称天下第一酒的“酒鬼酒”被媒体曝出塑化剂含量超标高达260%,一时引起轰动。经过科学家研究发现,长期食用塑化剂超标的食品,可能会损害男性生殖能力,促使女性性早熟以及对免疫系统和消化系统造成伤害,并有诱发癌症的潜在风险。

通过DOP的合成案例,可以向学生系统讲述有机化学中羰基化反应、羟醛缩合反应、加氢还原和酯化反应的反应条件、反应原料和反应机理,并让学生了解烯烃、醇、醛和酸酐等物质的结构特点与化学特性。学生在掌握了有机化学的必备知识之外,还对食品化学中的有害身体健康的物质有了深入的了解。这样就有利于学生在日后的工作中,避免在食品加工过程中使用这类药品。通常情况下,食品化学教学中会针对有害身体健康的化学制剂进行统一学习,但是这种统一学习的方式学生的印象并不深刻,通过案例教学法,能让学生将化学知识和食品化学安全同时有效进行。

2.以案例分析来指导学生实验探究

生本教育理念下,要求学生能够掌握基础知识,同时能够灵活地运用基础知识。然而,受到影视教育的长期影响,当下学生的学习方式还没有完全转变过来,学生在学习中对教师的依赖性还是比较强。由于食品化学的安全问题非常严肃,学生在实验探究中比较谨慎。这样的教学氛围让学生的自主创新能力受到了影响。

应用案例教学法,能够让学生通过案例来了解食品化学知识,同时也能够掌握科学的实验方法。中国学生的模仿能力非常强,长期使用案例教学法,学生就会受到影响和熏陶,逐渐形成一实验探究的思维习惯,掌握了科学的实验套路和实验方法,可以在具体的食谱化学研究过程中不断探索和创新。

在案例教学法中,教师要注意以下两点:第一,教师使用案例教学法之初,要运用演绎的方式来进行教学,演绎教学法的优点是环环相扣,这样能够引导学生不断进行思考。需要教师运用丰富的互联网资源和多媒体教学设备来让案例教学鲜活起来,避免学生在课堂上溜号。第二,当学生已经接受了案例教学法的时候,教师要在教学过程中,突出案例教学法的侧重点,这样能够培养学生如何在案例中筛选出自己需要的信息。总之,案例教学法是一种教学手段,目的是让学生学习知识,了解食品化学实验研究方法。

3.以正面案例分析来指导学生收获科研成果

食品化学是化学的一个分支,食品化学领域每年都有丰硕的研究成果,将这些研究成为作?榘咐?来进行教学,能够让学生感受到自己所学专业的应用性和前沿性。食品化学专业的学生将来也会从事食品科研活动,通过正面案例分析,可以让学生掌握科学的研究方法。通过这些案例教学,学生也能够拓展自己的知识面,了解自己行业的最新信息,这就为其创新和发展食品化学技术做好了铺垫。

4.成果导向教学法在食品化学中的应用

成果导向教育模式的应用是中国教育的一场改革,这种模式重视学生学习成果,强调学生的实际能力,以学生为中心,以学习成果为出发点,学校则成为为学生找到成功方法的机构。传统课堂以讲授为主的教学方法显然不符合这种教学理念和教育模式,这就要求教育者适当调整教学方法,在教学环节上植入新的方式方法,教师将成为一位真正的引领者,而非主导者。食品化学教学中,老师要指导学生完成学习任务,将自己的学习任务制作成一个自学案例,然后让学生展示分享自己的学习成果。由于学生已经接触了大量的教学案例,能够顺利完成学习任务。

化学在食品中的应用范文2

[关键词]生物化学工程技术 绿色食品 应用 

中图分类号:TU994 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0228-01 

绿色食品是指按照国家的专门机构提出的要求进行无污染和无公害食品的生产,所生产出的食品符合优质且安全营养的食品标准。通常消费者和专家将绿色食品称为“21世纪的主导食品”、“餐桌上的新革命”。在称谓方面国外将类似我国绿色食品的食品称为有机食品或生态食品,或将绿色食品称为自然食品,当前我国有效使用绿色食品标志的企业总数已经超过了3962家,产品总数超过10708个,而且中国绿色食品发展中心已同世界上90多个国家和地区,500多个相关组织建立了联系[1]。由此可见提倡天然、安全、健康的食品消费成为了国内、国外人们食品消费的主流。 

1. 绿色食品生产的技术要求 

首先绿色食品对产地环境的空气质量、农田灌溉水质、畜禽养殖用水的水质、渔业水质和土壤质量等均有一定的指标要求和浓度限值。其次,在生产和加工绿色食品中,所投入的农药和肥料,以及饮料和食品添加剂等应符合相关规定,在种养殖方面符合相关的的生产规程。再有,绿色食品从初级农产品到加工产品均应符合感官和理化以及生物学等方面的要求。从生物化学工程技术角度来解读绿色食品的生产,即在生产和加工中密切预防所生产的食品中被农药残留和放射性物质等污染,以保证食品的营养和安全性。 

2. 生物化学技术的绿色食品生产中的应用 

2.1 固氨转化技术的应用 

养分在农作物生长中具有较强的促进作用,其中氮元素为植物生长提供了必要的养分。如果通过相关技术能够固化空气中的氮气使之被植物吸收,既可以节省生产投入成本还可提高农作物产量,而且尽量减少农作物使用化学肥料的数量更能符合绿色食品的标准。据王嘉祥报道[2],许多细菌具有固化氮气的功能,同时绝大多数农作物对固氮菌具有排斥功能。因此,将固氨转化技术应用于农作物的生长过程中,便可以有效的解决多数农作物排斥固氮菌的问题。首先通过DNA技术改造固氮酶基因以强化其固氮能力,其次还可通过生物化学技术促进更多种类的农作物能够与固氮菌共生。 

2.2 应用生物化学技术抵御病虫害 

为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,通过发展无公害农产品、绿色食品和有机农产品从而提高品牌农产品质量。应用生物化学技术替代农药可在减少农药残留基础上提高农作物抵御病虫害的能力。通过增强农作物抵御病虫害的基因,例如,在水稻中增加Bt蛋白基因,使其进入害虫体内影响害虫蛋白功能和发育进而达到杀死害虫的目的。这样可以在减少使用杀虫剂和农药残留基础上,增加水稻产量约11%。 

3.应用生物化学技术改善绿色食品营养价值 

应用生物化学技术改善食品营养价值方面,还可通过增加食品中的果聚糖、蛋白质和油脂含量等来提高食品的营养。以下本文将对生物化学技术提高食品中的果聚糖、蛋白质和油脂的含量进行简述。 

3.1 增加食品中的果聚糖含量 

果聚糖作为β-D-呋喃果糖的多聚体,由果糖聚合而生成。果糖残基数目通常是7-35,但也有少数是90-260。果聚糖有3种分型:(1)果糖残基以β2→1糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的菊糖型。(2)果糖残基以β2→6糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的左聚糖型。(3)混合型。许多植物根、茎、叶及种子中含有果聚糖,而且果聚糖这类碳水化合物能够有助于人体健康是肠胃菌的营养物质。应用生物化学工程技术中将1-SST基因转移到水稻和玉米等农作物上,可以使其果聚糖的含量增加。 

3.2 增加食品中的蛋白质含量 

人体所需的蛋白质多数来自植物性食物,其中谷类种子蛋白质含量达到15%,豆类种子蛋白质含量达到了29%[3]。但谷类和豆类的种子中分别缺少赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸作为人体必需的碱性氨基酸,具有促进人体发育和免疫的功能,还可提高中枢神经组织功能。而蛋氨酸也是人体必需的一种氨基酸,若蛋氨酸缺乏时会使人食欲降低,不利于生长发育还容易导致肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。应用生物化学技术可改善食物蛋白质合成途径,将基因编码高的赖氨酸和蛋氨酸外源基因转至谷类和豆类中,以平衡豆类和谷类食物中的氨基酸所含的比例。 

3.3 增加食品中的油脂含量 

植物油脂是人们主要食用油,但植物油脂也存在着不饱和脂肪酸熔点低,以及热稳定性也相对低且容易在加热过程中分解的特点。为了改善植物油存在的上述不足,工业上通常采用氢化的方法来提升油脂熔点和热稳定性。但采用氢化的方法改变食用油的熔点和热稳定性不利于人体健康,容易增加人体中饱和脂肪酸,饱和脂肪酸(SFA)是含饱和键的脂肪酸。膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪及乳脂中,这些食物也富含胆固醇。饱和脂肪酸摄入量过高是导致血胆固醇、三酰甘油等升高的主因,进而引起动脉管腔狭窄,形成动脉粥样硬化,增加患冠心病的风险。但不饱和脂肪酸中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸均有利于人体健康,能够起到降血脂、改善血液循环和干扰血小板凝集的作用,还具有阻滞动脉粥样硬化斑块和血栓形成等效用。在绿色食品生产中通过结合转基因技术和人们需要提高植物油营养价值的要求,开发出高油酸含量的食用油,利用基因技术从酵母中将EPA和DHA以及花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸生物合成酶基因,运用克隆技术编码这类酶基因再通过基因技术导入植物体内,使得植物油脂中的DHA等长链不饱和脂肪酸含量能够得到提升。 

结束语 

综上,为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,运用生物化学技术,可以精简生产资金的投入同时也减少食品被污染几率以提高绿色食品的质量和安全性。 

参考文献 

化学在食品中的应用范文3

1.1理论教学与现实生活联系不够紧密

大学生作为未来国家经济建设的主力军,大学生营养状况及身体素质直接关系到社会、经济的发展。通过在高校中进行食品化学的公选课教育,不仅有利于大学生对食品化学的了解,还有利于其家庭良好饮食习惯的养成,但是在现阶段的食品化学公选课教学中,教师还是以食品化学的专业知识为主,不能很大程度的联系实际,学生的学习兴趣也不高,从而影响全校学生对“食品化学”这门公选课的选择。

1.2教学内容缺乏特色

“食品化学”课程教学主要讲授的是食品成分的结构和性质、在加工保藏中的变化和这些变化对食品品质、营养和贮藏稳定性的影响。课程内容涵盖广泛,知识点多且分散,与相关学科有交叉。如果课程内容设置不当会造成教学内容重复、缺乏特色,学生在学习过程中就会感觉到学习内容杂乱,缺乏系统性,不好把握重点,从而出现死背课本应付考试的现象。学生如果对课程学习产生抵触心理,将会影响学生的学习热情,使教学效果大打折扣。

1.3与相关课程街接不够紧密

“食品化学”的先修课程包括“无机化学”“有机化学”和“生物化学”,目前“食品化学”课程与先修课程的衔接不紧密,没能突出“化学”的特色。在教学内容上偏重于对单糖、双糖和多糖结构和特性的描述和蛋白质变性及影响因素的罗列,这样的教学内容不能促使学生用已有的化学知识来理解食品化学的知识点。同时,“食品化学”课程教学重理论教学,轻实践教学,对食品化学在食品加工和储藏中的应用知识介绍偏少,且缺乏与后续课程的联系,不能激发学生学习的积极性,也不利于应用型人才的培养。

2.“食品化学”课程教学改革的措施

2.1加强理论教学与实践教学的联系

作为校级公选课,提高学生学习兴趣极其重要。为使学生牢固地掌握食品营养学知识,并将知识积极应用于实际,从而对“食品化学”具有更深入的认识,在教学过程中选择学生最感兴趣的话题,如一日三餐、颜色与营养、食品添加剂、“病从口入”、有机食品、饮食与减肥等内容进行专题讨论教学,课程内容更贴近学生实际需求,教学效果显著。在教学过程中,适时给学生布置营养调查实践作业,督促鼓励大学生参与营养学知识的宣传。如“学生一日三餐就餐情况调查”、“食堂饭菜营养素调查”等,通过实践活动,提高了学生学习该课程的积极性,有利于增强学生的合理膳食意识。

2.2调整课程教学思路

首先要突出“化学”的特点,强化化学在授课方向上的指导地位,引导学生对相关化学知识进行深入了解。教学重点应集中在食品化学在现实中的应用,增强教学思路的逻辑性,避免造成学生的机械记忆,提高学生对知识理解的广度和深度。其次在教学实践中,采用递进式的授课思路能更好地帮助学生记忆和理解知识点。教师先要分析食品的化学成分,讲解清楚这些化学成分所具有的基本性质;同时让学生列举食品在加工贮藏中的变化,分析这种变化是由何种物质的哪种化学反应导致的;最后,让学生分析这种化学变化在宏观上会对产品造成怎样的改变。

2.3处理好与相关课程交叉的内容

“食品化学”作为大学公选课,相对于专业基础课“食品营养学”“食品酶学”“食品生物化学”等,“食品化学”应选择不同的侧重点,以避免重复。如“酶”这一章,“食品化学”在讲授时应侧重于酶对食品品质的影响(如酶促褐变等),对于酶的本质、酶的固定化、酶学动力学等内容应留给“食品酶学”讲授。而对于“维生素和矿物质”一章,维生素和矿物质作为食品营养素也是食品营养学涉及的一个重要方面,为避免重复,“食品化学”应主要介绍其在食品加工、贮藏过程的变化。

2.4改革教学方式

在教学方式上要加强知识的横向迁移,找出知识点共同的化学原理。如美拉德反应是联系蛋白质、碳水化合物和水的一个重要化学反应。通过美拉德反应可以将参与反应的糖类、蛋白质的优先次序、水分活度、反应的化学机理、对食品正向和反向的作用等联系起来,形成一个大的知识模块,这样可以使知识点之间相互融合,让学生以点带面进行系统性的学习。教师还要注意归纳总结容易混淆的知识点,如切开的苹果容易褐变,刚烤出来的面包也是褐色的,虽然都是褐色的,但其反应机理是不同的。前者是酶促褐变,后者是非酶褐变,是食品中的蛋白质和碳水化合物在合适的条件下发生了美拉德反应,进而改变了食品品质。

3.结束语

化学在食品中的应用范文4

关键词:时间-温度指示器;反应速率;化学原理;应用

文章编号:1005-6629(2008)08-0045-03中图分类号:R155.5 文献标识码:E

随着社会生活质量的提高,人们越来越多地关心食品的营养健康及感官质量。但食品生产、运输、储存、销售等环节的时间损耗影响着食品品质。如何让消费者能够识别食品新鲜度并放心购买成为新的问题。新型化学食品标签――时间-温度指示器(Time-Temperature Indicators,TTIs)通过运用化学原理及方法对食品的储存时间和温度作出显示,供商家和消费者参考选择,是一种化学智能化包装标签,在现代食品的生产与销售中发挥了重要作用。

1时间-温度指示器简介

食品变质腐烂的原因主要是由于微生物作用和酶的催化作用,其本质就是食品发生了化学反应。而这些作用(即食品发生的化学反应程度)的强弱均是与温度紧密相关的。一般来讲,温度降低能使该作用减弱,从而达到阻止或延缓食品腐烂变质速度的目的[1]。因此,在某些易腐食品的生产销售环节中,对温度与时间都有相应标准。一旦超过标准,食品的品质就难以保证。TTIs依据一定时间和温度条件设计成一种结构简单、能记录时间-温度变化的仪器,并被制成标签贴在食品的外包装上。根据物理化学中阿仑尼乌斯动力方程公式:k=Aexp(-Ea/RT),溶液中化学反应速率常数k随着温度T因温度升高而增大。当食品处在超过最高允许温度的环境时,标签中的化学溶液开始发生物理或化学的变化,其程度也随着时间的延长而加剧,并最终通过标签中溶液的状态或颜色改变等可视效果来显现,进而达到指示作用。

2时间-温度指示器的类型及化学原理

TTIs可以采用机械的、化学的或酶的等多种方法制成,通过机械变形,颜色显影或颜色变化移动等可视反应来显示[2]。其本质是运用了多种化学原理,根据工作时采用的不同的化学原理,TTIs可分为两种类型。

2.1溶液扩散型

根据布朗运动公式(如下式), 物质的扩散速度随温度升高而加快。扩散型指示器正是基于这种特性设计的。它是由两片垫板组成的封闭盒体。盒体分为a和b两室。a室内贮藏脂肪酸酯和蓝色的邻苯二甲酸酯混合物。b室内有一条长的吸液芯带,吸液芯带可作为混合物扩散的轨道,两室间用聚酯膜层隔开。当温度高于聚酯膜的熔点时,隔膜就会熔化,指示器即被“激活”,蓝色的混合物沿着吸液芯带进行扩散。扩散程度随所处环境的温度和时间决定。人们通过观察指示器表面一横排透明小孔的颜色变化就能了解食品接触温度的历程和剩余保质期,如图1[3]所示。

2.2 pH-变色反应型

此类型指示器是通过食品前后所经历的温度和时间的变化导致TTIs溶液发生化学反应,进而使溶液的pH改变,产生颜色变化的效果来达到指示作用。

2.2.1聚合反应型

聚合反应型指示器是基于乙炔单体的聚合反应而设计的。其反应方程式可表示为:

此反应速率随着温度的升高而增大,导致指示器颜色不断加深,从而起到指示作用。见图2[4]所示,指示器由两个圆环组成,反应物包含在小的内圆环里;外环涂上深色作为内环的对比色。随着温度升高和反应时间增加,内环颜色逐渐变深。当内环颜色比外环颜色更深时,表明食品已不能食用。此类指示器激活方式比较简单,一旦接触温度高于保存温度时,即可被激活。因此,指示器在使用前必须一直保存在-18℃或更低的环境中。

2.2.2 酶反应型

酶反应型指示器是根据食品不同的腐败类型将不同类型的酶加入TTIs的反应溶液中,通过酶对温度的敏感性和高效催化作用使溶液发生化学反应并引起溶液pH的改变。其中,使用较多的一类为脂肪酶型,其反应方程式如下:

可以看出,酶的催化作用决定了反应速率即质子的释放速率,而酶反应的显著特点即对温度有特定的敏感性,在一定的温度区间内,温度越高,酶的催化作用就越强。食品所处环境到达临界温度后,酶开始随着温度的变化进行催化作用,反应放出质子,溶液的酸性逐渐增强,导致pH指示剂变色引起溶液颜色改变。通过颜色变化的程度可以推测出食品的新鲜程度和剩余保质期。通常指示器由两个隔开的小囊组成,一个囊中装入溶有脂肪酶的溶液,另一个囊中装有各种试剂的混合培养基溶液,溶液中加有pH指示剂。在食品包装时,隔开的小囊被挤破,培养基溶液与酶溶液进行充分混合。当温度超过临界值时,溶液中酶被激活并开始进行催化反应。随着反应的进行,溶液酸性逐渐增强,pH值下降导致溶液改变颜色,选用不同的pH指示剂会导致溶液颜色发生不同的改变。通过对比包装上的比色卡,消费者能了解此食品的新鲜程度。这种指示器使用起来比较方便,可以被制成标签固定在货架上的散装包装袋表面或者安放在产品的外包装箱里。

表1[5]介绍的是一种脂肪酶型TTIs溶液的化学成分,其酶催化反应可表示为:d[A]/dt=-ka・[A]。式中[A]是培养基溶液(mmol/L)的浓度, ka是反应速率常数(mmol/L・min), t是反应时间,即食品经历的储存时间。培养基溶液酸度即反应体系的pH,2.5mmol的脂肪酸就可以将表1中的溶液pH从8降到7,进而使pH指示剂改变颜色。

表1 TTIs(脂肪酶型)的化学成分

3 化学食品标签的生活意义

对于大多数食品来说,其腐坏原因主要是储存环境温度过高或存放时间过长而导致的食品变质。正是基于对这些原因的深入了解和研究,化学方法和技术在TTIs技术的开发中成为新宠。化学动力学方程式、高分子聚合膜、缓冲剂、pH指示剂等等,在TTIs的开发中大显身手。从TTIs的工作原理到其使用的材料和试剂,都源自化学科学。可以说,TTIs技术的开发与应用,是化学给予人类的又一贡献,也是化学提高人们生活水平的又一见证。

对于食品生产销售中诸多不确定因素,开发一种监测食品品质的仪器十分必要。TTIs作为食品质量监控器,能真实反映食品的品质变化,有助于保持食品质量水平的稳定状态,在食品监管与消费体系中发挥了重要的作用,其应用领域也越来越宽泛。从冷藏肉类到奶酪、咖啡,TTIs标签为商家和消费者储存和选购行为提供了重要的参考依据。近十年来,西方发达国家在TTIs的设计、开发和应用上方兴未艾,逐渐形成了食品储存和销售的产业链。TTIs技术的兴起与应用,已经带动化学工业研究开辟新的领域。

参考文献:

[1]、[2]、[3]、[4]谷雪莲,肖洪海等. 食品冷藏链中时间-温度指示器的意义及现状[J].食品科技,2002(12):43-45.

[5] S. H. Yoon, C. H. Lee, et al. Time-Temperature Indicator using phospholipid-Phospholipase System and Application to Storage of Frozen Pork[J]. Journal of Food Science. 1994(3):490.

[6]European Chemical Industry Council.Active indicators.2008-2-29.省略/Templates/shwNewsFull.asp?HID=1&NSID=562.

[7]傅献彩,沈文霞,姚天扬.物理化学(第四版)下册[M].北京:高等教育出版社,1990:742-746,998-999.

化学在食品中的应用范文5

关键词:食品 分析 检验 方法

食品是人类生存不可缺少的物质条件之一,是人类进行一切生命活动的能源。因此,食品品质的好坏直接关系着人们的身体健康。食品分析与检验就是研究和评定食品品质及其变化的一门专业性很强的实验科学。它依据物理、化学、生物化学的一些基本理论和国家食品安全标准。运用现代科学技术和分析手段,对各类食品(包括原料、辅助材料、半成品及成品)的主要成分及其含量和有关工艺参数进行检测,以保证生产出质量合格的产品。

1.感官检验法

感官检验作为食品检验的重要方法之一,具有简便易行、快速灵敏、不需要特殊器材等特点,特别适用于目前还不能用仪器定量评价的某些食品特性的检验,如水果滋味的检验、食品风味的检验以及烟、酒、茶的气味检验等。

依据所使用的感觉器官的不同,感官检验可分为视觉检验、嗅觉检验、味觉检验、触觉检验和听觉检验五种。

感官分析法存在一定缺陷,由于感官分析是以经过培训的评价员的感觉器官作为一种"仪器"来测定食品的质量特性或鉴别产品之间的差异的,因此,判断的准确性与检验者的感觉器官的敏锐程度和实践经验密切相关。同时检验者的主观因素(如健康状况、生活习惯、文化素养、情绪等),以及环境条件(如光线、声响等)都会对鉴定的结果产生一定的影响。另外,感官检验的结果大多数情况下只能用比较性的用词(优良、中、劣等)表示或用文字表述,很难给出食品品质优劣程度的确切数字。

感官检验是与仪器检验并行的重要的检测手段,其重要性不仅在于有些产品的特性目前还不能用仪器检验,只能靠感官,即使能够得到先进的测量仪器,感官检验的重要性也不随之降低,因为感官指标与理化指标是互相补充的,只有仪器分析与感官分析相结合才能得到产品的完整信息。因此,感官检验法是食品重要的分析手段之一。

2.物理分析法

通过对被测食品的某些物理性质(如温度、密度、折射率、旋光度、沸点、透明度等)的测定,可间接求出食品中某种成分的含量,进而判断被检食品的纯度和品质。

物理分析法简便、实用,在实际工作中应用广泛。如密度法可测定糖液的浓度、酒中酒精含量,检验牛奶是否掺水、脱脂等等;折光法可测定果汁、番茄制品、蜂蜜、糖浆等食品的固形物含量,牛乳中乳糖含量等;旋光法可测定饮料中蔗糖含量、谷类食品中淀粉含量等。

3.物理化学分析法

物理化学分析法是通过测量物质的光学性质、电化学性质等物理化学性质来求出被测组分含量的方法。它包括光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法和光电化学分析法等,食品分析与检验中常用的是前三种方法。光学分析法又分为紫外-可见分光光度法、原子吸收分光光度法、荧光分析法等,可用于分析食品中无机元素、碳水化合物、蛋白质、氨基酸、食品添加剂、维生素等成分。电化学分析法又分为电导分析法、电位分析(离子选择电极)法、极谱分析法等。电导分析法可测定糖品灰分和水的纯度等;电位分析法广泛应用于测定pH、无机元素、酸根、食品添加剂等;极谱分析法已应用于测定重金属、维生素、食品添加剂等,这些方法解决了一些食品的前处理和干扰问题。色谱法是近些年迅速发展起来的一种分析技术,极大地丰富了食品分析与检验的内容,解决了许多常规化学分析法不能解决的微量成分分析的难题,为食品分析与检验技术开辟了新途径。色谱法包含许多分支,食品分析与检验中常用的是薄层层析法、气相色谱法和高效液相色谱法,可用于测定有机酸、氨基酸、糖类、维生素、食品添加剂、农药残留量、黄曲霉毒素等。

人们常将物理分析法和物理化学分析法归结为仪器分析法,即指以物质的物理或物理化学性质为基础,利用光电仪器来测定物质含量的方法。仪器分析法具有灵敏、快速、操作简单、易于实现自动化等优点。随着科学技术的发展,仪器分析法已越来越广泛地应用于食品分析与检验中。

4.化学分析法

化学分析法包括定性分析和定量分析两部分。但对于食品分析与检验来说,由于大多数食品的来源及主要成分是已知的,一般不必作定性分析,仅在个别情况下才作定性分析。因^此,最经常的工作是定量分析。化学定量分析法包括重量法和容量法,食品中水分、灰分、脂肪、果胶、纤维等成分的测定,常规方法都是重量法。容量法又包括酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配合滴定法和沉淀滴定法四种,其中前两种最常用,如酸度、蛋白质的测定用到酸碱滴定法,还原糖、维生素0的测定用到氧化还原滴定法。

化学分析法是食品分析与检验的基础。即使是现代的仪器分析,也都是用化学方法对样品进行预处理及制备,而且仪器分析的原理大多数也是建立在化学分析的基础上的。为检验仪器分析的准确度和精确度,还需用规定的或推荐的化学分析标准方法作对照,以确定两种方法分析结果的符合程度。因此,化学分析法是食品分析与检验最基本的、最重要的分析方法。食品中大多数成分的分析都可以靠化学分析法完成。

5.生物分析法

目前,应用于食品分析与检验中的生物分析法主要包括微生物分析法与PCR技术的应用等。

微生物分析法是基于某些微生物生长需要特定的物质来进行分析的,方法条件温和,克服了化学分析法和仪器分析法中某些被测成分易分解的弱点,此方法的选择性也高。此法广泛应用于维生素、抗生素残留量、激素等类物质的分析中。聚合酶链式反应是一种分子生物学技术,用于放大特定的DN段,然后采用电泳法或荧光探针检测食品中致病菌或用于转基因食品的检测。

6.生物化学分析法

酶分析法是目前应用得比较多的一种生物化学分析法。

酶分析法是利用酶的反应对物质进行定性、定量的方法。酶是生物催化剂,它具有高效和专一的催化特性,而且可在温和的条件下进行催化。酶作为分析试剂应用于食品分析与检验中,可从复杂的组分中检测某一成分而不受或很少受其他共存成分干扰,具有简便、快速、准确、灵敏等优点。目前已应用于食品中有机酸、糖类、淀粉、维生素等成分的测定。

此外,食品分析方法还包括综合了分子生物学、免疫学、微电子学、微机械学、化学、物理、计算机等多项技术的生物芯片技术等。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准食品卫生检验方法理化部分(一).北京:中国版社,2003

[2]中华人民共和国国家标准食品卫生检验方法理化部分(二).北京:中国版社,2003

[3]高向阳.食品分析与检验.北京:中国计量出版社,2006

化学在食品中的应用范文6

关键词:食品添加剂;现状;发展

【中图分类号】R151.3 【文献标识码】A 【文章编号】1674-7526(2012)12-0486-01

1 对食品添加剂的基本认识

食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。

食品添加剂一般可以不是食物,也不一定有营养价值,但必须符合上述定义的概念,即不影响食品的营养价值,且具有防止食品腐烂变质、增强食品感官性状或提高食品质量的作用。

一般来说,食品添加剂按其来源可分为天然和化学合成的两大类。天然食品添加剂是指利用动植物或微生物的代谢产物为原料,经提取所获得的天然物质;化学合成的食品添加剂是指采用化学手段,使元素或化合物通过氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应而得到的物质。目前使用的大多属于化学合成食品添加剂。

在日常生活中,人们每天要摄入几十种食品添加剂,食品添加剂的应用越来越广泛,但人们对化学合成物的安全性总是有所担忧。实验证明食品添加剂中有一些化学物质确实对人体有毒害作用,但许多国家都制定了严格的法规来控制食品添加剂特别是化学合成添加剂的使用;另一方面,人们肯定天然添加剂的安全性,认为天然比合成要安全,但任何物质其安全性必须通过该物质安全性评价和所确定的ADI值来衡量,从中可以看出,天然色素不比合成色素的毒性小。因此,使用天然食品添加剂也必须有严格的法规,绝不能滥用。化学合成物也有其特具的特点、在结构明确、质量指标、应用效果、安全性相同的前提下,两者的应用及发展都应引起重视。

2 我国食品添加剂的现状

食品添加剂是食品工业的主要组成,它对于改善食品色、香、味,调整营养结构,改进加工条件,提高产品质量,增加工花色品种,以及延长产品的货架期等发挥着日益重要的作用。

我国食品添加剂经过近20年的发展,生产已初具规模,允许使用的食品添加剂品种已有1500多种,总产量的约180万吨,产值约200亿元,占食品工业总产值的2.5%左右。其品种和产量不但已基本满足国内食品企业的需求,部分品种如:酸味剂、甜味剂、增稠剂、乳化剂及色素等在国际上也已占有一定的市场份额,有些品种的产销量已跃居世界先进行列。以柠檬酸为例,世界每年的总需求量约为100万吨。美国是其最大的消费国,年需求约20多万吨。而我国是最大的生产国和出口国,年产约50万吨,出口量约占产量的1/2。

3 我国食品添加剂的发展和问题

我国食品添加剂虽已有较大的发展,但也应当看到存在的明显不足。

3.1 产品品种少,配套性差。世界上批准使用的食品添加剂有4000种,我国仅有1500多种,食品工业需求的乳化剂世界允许使用的品种中,我国只有30种,常用的只有甘油脂肪酸醋、蔗糖醋等5个品种,应用于牛鲜肉禽类的抗氧化剂尚属空白。

3.2 生产规模小,工艺技术落后,成本高。如用量较大的增稠剂羧甲其纤维素钠(CMC)年生产能力为5万吨,而有40多家生产厂家,平均生产能力只有120吨/年,远未达到经济规模。国处超临界萃取技术、微胶囊技术、膜分离技术、分子蒸馏、吸附分离等高打拳技术早就应用于食品添加剂的生产中,而在我国食品添加剂的生产中应用还很少。

3.3 产品质量不稳定,针对性不强。有些生产厂家由于生产工艺条件的限制,甚至于管理上的不到位,生产的添加剂产品质量不稳定。比如奥冻生产中常用的卡拉胶,有些产品成胶性很差。还有大部分国产香兰素特征香不明显,香气不足。另外,集防腐乳化多功能于一体的蔗糖多脂技术开发缓慢。

3.4 应用技术和制剂水平有待加强。制剂型添加剂和复配型添加剂是市场上极具竞争力的产品。它集多种添加剂的优势于一体,这种优势并不是简单的1+1=2,而是1+1>2或远大于2,并且它还能为应用厂家提供应用上的便利,降低生产成本。虽然我国目前在该方面有一定的发展,但其发展空间仍然很大。在现有的制剂型产品中,如广州美晨生产的糕点面包用乳化稳定剂,郑州中州食品研究所生产的冷饮专用乳化稳定剂等都有较好的市场前景。这里应当看到,重技术、重生产、轻应用研究是制约我国食品添加剂民展的一大问题。国外的新产品,我们固然要去开发,去研究,去生产,但一个新产品的开发必然以应用为前提。

食品添加剂滥用。一些不法分子为谋取暴利而滥用食品添加剂,或在食品中添加禁止加入的有毒有害物质。如使用矿物油加工大米、饼干,掺入豆油,芥末油、玉米色拉油、西瓜籽;在面粉中加入过氧化苯甲酰,超标导致产品不合格的占44%;用工业用甲醛、烧碱处理水发产品;吊白块加入米粉、米线、粉丝中;胭脂红等色素加入卤制的鸡、鸭、鹅、猪肉等。

食品添加剂危害健康。滥用食品添加剂可以引起人体慢性中毒或急性、亚急性中毒,不同的添加剂对人体器官产生不同损害,如过氧化苯甲酰可引起人体的肝脏、肾脏的兵贵损害。据日本学者研究,天然的色素也能致癌;甲醛是世界学者公认的致癌物质;矿物油加工的食品,可引起腹痛、腹泻、呕吐等症状。

4 总结

总之,食品添加剂是一把双刃剑,有明显的优点,也有特别多的缺点。我国在发展具有特色产品的同时,也应当正视在食品添加剂方面与发达国家间的差距。我国食品添加剂的开发要结合我国自身的现状和特点,走一条具有中国特色的发展道路。我们在继承祖国传统文化遗产的同时,要借鉴国外保健食品发展的最新科研成果,运用生物高新技术,开发更多的新型食品添加剂、功能型食品添加剂等,赶上国际先进水平,缩短与发达国家的差距,以为我国食品工业的发展作出新贡献。

参考文献

[1] 孙平.食品添加剂[M]北京:中国轻工业出版社,2009:12-13