WikiDer > Пищевая химия

Food chemistry
"Пищевая химия" перенаправляется сюда. Для журнала см. Пищевая химия (журнал).

Пищевая химия это изучение химический процессы и взаимодействия всех биологических и небиологических компонентов пищевых продуктов.[1][2] К биологическим веществам относятся такие предметы, как мясо, домашняя птица, латук, пиво, молоко в качестве примеров. Это похоже на биохимия в его основных компонентах, таких как углеводы, липиды, и белок, но также включает такие области, как вода, витамины, минералы, ферменты, пищевые добавки, ароматы, и цвета. Эта дисциплина также включает в себя изменение продуктов при определенных переработка пищевых продуктов техники и способы их усиления или предотвращения. Примером улучшения процесса может быть стимулирование ферментации молочный продукты с микроорганизмы это преобразовать лактоза к молочная кислота; примером предотвращения процесса может быть остановка потемнение на поверхности свежесрезанного яблоки с помощью лимон сок или другое подкисленная вода.

История пищевой химии

Научный подход к еде и питание возник с вниманием к агрохимия в работах Дж. Г. Валлериус, Хэмфри Дэви, и другие. Например, Дэви опубликовал Элементы агрохимии в курсе лекций для Совета по сельскому хозяйству (1813) в Соединенном Королевстве, который послужит основой для профессии во всем мире, готовится к пятому изданию. Более ранние работы включали это Карл Вильгельм Шееле кто изолировал яблочная кислота из яблок в 1785 г.

Некоторые выводы Либих по пищевой химии были переведены и опубликованы Эбен Хорсфорд в Лоуэлле, штат Массачусетс, в 1848 году.[3]

В 1874 году было сформировано Общество общественных аналитиков с целью применения аналитических методов на благо общества.[4] Его ранние эксперименты основывались на хлебе, молоке и вине.

Это также было связано с качеством продуктов питания, в основном продуктов питания. фальсификация и проблемы с загрязнением, которые сначала возникли в результате преднамеренного заражения, а затем - химическими веществами. пищевые добавки к 1950-м годам. Развитие колледжи и университеты во всем мире, в первую очередь в Соединенных Штатах, также расширит химию пищевых продуктов за счет исследований пищевых веществ, в первую очередь Однозерновой эксперимент в течение 1907-11 гг. Дополнительное исследование Харви В. Вили на Министерство сельского хозяйства США в конце 19 века сыграет ключевую роль в создании Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в 1906 г. Американское химическое общество установят свои Отделение сельскохозяйственной и пищевой химии в 1908 г. Институт пищевых технологов установят свои Подразделение пищевой химии в 1995 г.

Концепции пищевой химии часто берутся из реология, теории явления переноса, физический и химическая термодинамика, химические связи и силы взаимодействия, квантовая механика и кинетика реакции, биополимерная наука, коллоидные взаимодействия, зарождение, стеклование и замерзающие / неупорядоченные или некристаллические твердые тела, и, таким образом, Физическая химия продуктов питания в качестве фундамента.[5][6]

Вода в пищевых системах

Основная статья: Вода

Основным компонентом пищи является вода, которая может составлять от 50% мясо продуктов до 95% в латук, капуста, и помидор товары. Это также отличное место для бактериальный рост и порча пищи при неправильной обработке. Один из способов измерения этого в пище - активность воды что очень важно для срока хранения многих пищевых продуктов во время обработки. Один из ключей к консервирование продуктов питания в большинстве случаев это уменьшение количества воды или изменение ее характеристик для увеличения срока хранения. Такие методы включают обезвоживание, замораживание, и охлаждение[7][8][9][10] Это поле включает в себя «физико-химические принципы реакций и преобразований, которые происходят во время производства, обработки и хранения пищевых продуктов».[11] .

Углеводов

Основная статья: Углеводы
Сахароза: обычный столовый сахар и, наверное, самый привычный углевод.

Наиболее распространенный из известных человеческих углеводов - это 75% биологического мира и 80% всей пищи, потребляемой человеком. Сахароза[нужна цитата]. Самый простой вариант углеводов - это моносахарид который содержит углерод, водород, и кислород в соотношении 1: 2: 1 по общей формуле CпЧАС2nОп где n не менее 3. Глюкоза является примером моносахарида как есть фруктоза. В сочетании так, как показано на изображении справа, сахароза, один из наиболее распространенных сахар продукты, содержащиеся в растениях, образуются.

Цепочка моносахаридов образует полисахарид. Такие полисахариды включают: пектин, декстран, агар, и ксантан.

Содержание сахара обычно измеряется в градусах. Брикс.

Липиды

Основная статья: Липид

Термин липид включает в себя широкий спектр молекулы и до некоторой степени является ловушкой для относительно нерастворимых в воде или неполярный соединения биологического происхождения, в том числе воск, жирные кислоты (включая незаменимые жирные кислоты), фосфолипиды, полученные из жирных кислот, сфинголипиды, гликолипиды и терпеноиды, такие как ретиноиды и стероиды. Некоторые липиды линейны алифатический молекулы, а другие имеют кольцевую структуру. Некоторые ароматный, а другие нет. Некоторые из них гибкие, а другие жесткие.

Большинство липидов содержат полярный характер в дополнение к тому, что он в значительной степени неполярный. Как правило, основная часть их структуры неполярна или гидрофобный («водобоязненный»), что означает, что он плохо взаимодействует с полярными растворителями, такими как вода. Другая часть их строения полярная или гидрофильный («любящий воду») и будет ассоциироваться с полярными растворителями, такими как вода. Это делает их амфифильный молекулы (имеющие как гидрофобные, так и гидрофильные части). В случае холестерин, полярная группа представляет собой просто -ОН (гидроксил или алкоголь).

Липиды в пище включают масла таких зерен, как кукуруза, сояиз животных жиров и входят в состав многих продуктов, таких как молоко, сыр, и мясо. Они также действуют как переносчики витаминов.

Пищевые белки

Основная статья: Белок (нутриент)

Белки составляют более 50% сухой массы средней живой клетки.[нужна цитата][требуется разъяснение] и представляют собой очень сложные макромолекулы. Они также играют фундаментальную роль в структуре и функциях клеток.[12] Состоит в основном из углерода, азота, водорода, кислород, и немного сера, они также могут содержать утюг, медь, фосфор, или же цинк.

В пище белки необходимы для роста и выживания, и требования варьируются в зависимости от возраста человека и физиология (например, беременность). Белок обычно получают из животных источников: яйца, молоко, и мясо. Орехи, зерна и бобовые обеспечить растительные источники белка и соединение белков растительных источников используется для достижения полный белок нормы питания из овощей.

Чувствительность к белкам как пищевая аллергия обнаруживается с ELISA тест.

Ферменты

Основная статья: Фермент

Ферменты биохимические катализаторы используется в процессах преобразования одного вещества в другое. Они также участвуют в сокращении количества времени и энергии, необходимых для завершения химического процесса. Многие аспекты пищевой промышленности используют катализаторы, в том числе выпечка, пивоварение, молочный, и фруктовые соки, чтобы сделать сыр, пиво, и хлеб.

Витамины

Основная статья: Витамин
Рибофлавин (витамин B2), вода.

Витамины есть питательные вещества требуется в небольших количествах для основных метаболических реакций в организме. Они расщепляются с пищей как водорастворимые (Витамин С) или же толстый-растворимый (Витамин Е). Достаточное количество витаминов может предотвратить такие заболевания, как: бери-бери, анемия, и цинга в то время как передозировка витаминов может вызвать тошнота и рвота или даже смерть.

Минералы

Основная статья: Диетический минерал

Диетические минералы в продуктах питания многочисленны и разнообразны, многие из них необходимы для функционирования, в то время как другие микроэлементы могут быть опасными при потреблении в чрезмерных количествах. Сыпучие минералы с Эталонное суточное потребление (RDI, ранее рекомендованная суточная доза (RDA)) более 200 мг / день являются кальций, магний, и калий в то время как важные микроэлементы (RDI менее 200 мг / день) - это медь, железо и цинк. Они содержатся во многих продуктах питания, но их также можно принимать в составе пищевых добавок.

Цвет

Основная статья: Пищевой краситель

Пищевой краситель добавляется для изменения цвета любого пищевого вещества. Это в основном для целей сенсорного анализа. Его можно использовать для имитации естественного цвета продукта, который воспринимается покупателем, например, красного красителя (например, FD&C Red No 40 Allura Red AC) для кетчупа или для добавления неестественных цветов в такой продукт, как Келлога Замороженные петли. Карамель - натуральный пищевой краситель; промышленная форма, карамельный краситель, является наиболее широко используемым пищевым красителем и содержится в продуктах питания от безалкогольных напитков до соевого соуса, хлеба и соленья.

Ароматизаторы

Основная статья: Вкус

Вкус пищи важен в том, как она пахнет и вкусы для потребителя, особенно в сенсорном анализе. Некоторые из этих продуктов встречаются в природе, например соль и сахар, но химики ароматизаторов (так называемый "ароматизатор") развивают многие из этих ароматизаторов для пищевых продуктов. Такие искусственные ароматизаторы включают метил салицилат что создает грушанка запах и молочная кислота, придающие молоку терпкий вкус.

Пищевые добавки

Основная статья: Пищевая добавка

Пищевые добавки - это вещества, добавляемые в пищу для сохранения аромата или улучшения вкуса или внешнего вида. Процессы стары как добавление уксус за маринование или как эмульгатор за эмульсия смеси, подобные майонез. Обычно они перечислены как "Номер E" в Евросоюз или же ГРАС ("общепризнанно безопасным") США Управление по контролю за продуктами и лекарствами.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джон М. де Ман, 1999. Принципы пищевой химии (Серия текстов по пищевой науке), Springer Science, третье издание
  2. ^ Джон М. де Ман. 2009. Технологии и технологии пищевых процессов, Academic Press, Elsevier: London and New York, 1st edn.
  3. ^ Эбен Хорсфорд (редактор) (1848) Либиха Исследования химии пищи и движения соков в организме животных, Лоуэлл, Массачусетс
  4. ^ Proc. Soc. Аналит. Chem p. 234
  5. ^ Питер Вальстра. 2003 г. Физическая химия продуктов питания. Marcel Dekker, Inc .: Нью-Йорк, 873 стр.
  6. ^ Физическая химия пищевых процессов: фундаментальные аспекты.1992. van Nostrand-Reinhold vol.1., 1st Edition,
  7. ^ Питер Вальстра. 2003 г. Физическая химия продуктов питания. Marcel Dekker, Inc .: Нью-Йорк, 873 стр.
  8. ^ Физическая химия пищевых процессов: фундаментальные аспекты.1992. van Nostrand-Reinhold vol.1., 1st Edition,
  9. ^ Генри Г. Шварцберг, Ричард В. Хартель. 1992 г. Физическая химия продуктов питания. Серия базовых симпозиумов IFT, Marcel Dekker, Inc.: Нью-Йорк, 793 страницы
  10. ^ Физическая химия пищевых процессов, передовые методы, структуры и приложения.1994. ван Ностранд-Рейнхольд, т. 1-2., 1-е издание, 998 страниц; 3-е изд. Minuteman Press, 2010; тт. 2-3, пятое издание (в прессе)
  11. ^ Питер Вальстра. 2003 г. Физическая химия продуктов питания. Marcel Dekker, Inc .: Нью-Йорк, 873 стр.
  12. ^ Совет по продовольствию и питанию Институт медицины (2005) Рекомендуемая диета для Белки и аминокислоты, стр. 685, из Национальная академия прессы

Библиография

  • Феннема, О.Р., Ред. (1985). Химия пищевых продуктов - второе издание, переработанное и дополненное. Нью-Йорк: Marcel Dekker, Inc.
  • Фрэнсис, Ф.Дж. (2000). «Харви В. Уайли: пионер в области пищевой науки и качества». В Век пищевой науки. Чикаго: Институт пищевых технологий. С. 13–14.
  • Поттер, Н. и Дж. Гочкис. (1995). Пищевая наука, пятое издание. Нью-Йорк: Champman & Hall. С. 24–68.
  • Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. (1993). Все, что добавлено в пищу в Соединенных Штатах. Бока-Ратон, Флорида: C.K. Смоли (c / o CRC press, Inc.).

внешняя ссылка