食品化學

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　　食品化學是指用化學的理論和方法研究食品本質的科學，它通過食品營養價值、安全性和風味特征的研究，闡明食品的組成，性質、結構和功能，以及食品成分在貯藏加工過程中的化學和生物化學變化。

　　食品化學是20世紀初隨著化學、生物化學的發展以及食品工業的興起而形成的一門獨立學科。它與人類生活和食物生產實踐密切相關。我國勞動人民早在4千年前就已經掌握釀酒技術，1200年前便會制醬，在食品保藏加工、烹調等方面也積累了許多寶貴的經驗。公元4世紀晉朝的葛洪已經採用含碘豐富的海藻治療瘦病，公元7世紀已用含維生素豐富的豬肝治療夜盲症。我國人民在世界早期食品科學的發展中做出了重要貢獻。

　　食品化學作為一門學科出現可追溯到18～19世紀。當時，食品的化學本質成為化學家研究的一個方面，如研究食品的組成，已認識到糖類、蛋白質和脂肪是人體必需的三大營養素。這為食品化學的發展奠定了基礎。著名的瑞典化學家的Schecle(1742～1786)分離出乳酸並研究了其性質，還用乳糖製成粘酸；從檸檬酸和醋粟中分離出檸檬酸；從蘋果中分離出蘋果酸；對12種水果中的檸檬酸和酒石酸進行了檢驗。他還對動、植物中新發現的一些成分作了定量分析。因此，被認為是食品化學定量研究的先驅。法國化學家(1743～1794)對食品化學的貢獻，是確定了燃燒有機分析的原理，首先提出用化學方程式表達發酵過程，發表了第一篇有關水果中有機酸的研究論文。此後，法國化學家Nicolas在Lavoisier工作的基礎上，進一步將乾灰化方法用於植物中礦物質含量的測定，用燃燒分析法定量測定了乙醇的元素組成。法國化學家 Gay-Lussac和Thenarde提出植物材料中碳、氫、氧、氮四種元素的定量測定方法。此外，英國化學家Davy(1 778～1829)撰寫的《農業化學原理》也論述了有關食品化學的內容。

　　在18世紀，食品摻假事件在歐洲時有發生，迫切要求有關部門建立可靠的食品檢驗方法，這無疑對普通分析化學和食品檢驗方法的發展起了很大的促進作用。直到1920年，世界各國相繼頒佈了關於禁止食品摻假的法規，並建立了相應的檢驗機構和制定出嚴格的檢驗方法，從而使食品摻假逐漸得到控制。

　　到20世紀50年代末，食品工業有了較快的發展，特別是在歐美等工業發達國家。為了改善食品的感官質量和品質，或有利於改進食品加工處理以及延長貨架期，在食品貯藏加工過程中，逐漸使用天然的或人工合成的化學物質，作為食品添加劑，並得到政府法律的認可，另一方面，由於農業生產中廣泛應用農藥，給食物帶來不同程度的污染。因此，食品安全性問題，自20世紀代60年代以來，特別是近10年，已成為食品化學、臨床醫學、毒理學、預防醫學等學科普遍關心的重要問題。

　　色譜和色質聯用等現代分析技術的出現，分子生物學研究的快速發展，以及結構化學理論的結合，使食品化學在理論和應用研究方面都獲得顯著的進展。如研究食品在貯藏加工過程中各種化學或生物化學的反應歷程和反應機制，食品各組分的性質、結構和功能，以及食品貯藏加工新技術、新產品的開發，食品資源的利用，這些都為食品科學技術和食品工業的發展創造了有利條件。

　　為了適應人類宇航事業的需要，科學家們開始研究如何在太空飛船的有限空間實現食品元素和食品物質的小規模迴圈，做到主要食物的自給供應。隨著仿生學和分子生物學的發展，人們將可以簡化這些複雜物質分子，或模擬代謝中間產物的結構，通過人工合成食品的方法，開闢出一條新的途徑。

　　食品化學從化學角度和分子水平研究食品的組成、結構、理化性質、生理和生化性質、營養與功能性質以及它們在食品儲藏、加工和運銷中的變化，是為改善食品品質、開發食品新資源、革新食品加工工藝和儲運技術、科學調整膳食結構、改進食品包裝、加強食品質量控制及提高食品原材料深加工和綜合利用水平奠定理論基礎的發展性學科。

　　根據研究內容的主要範圍，食品化學主要包括食品營養化學、食品色家化學、食品風味化學、食品工藝化學、食品物理化學和食品有害成分化學。根據研究對象的物質分類，食品化學主要包括：食品碳水化合物化學、食品油脂化學、食品蛋白質化學、食品酶學、食品添加劑、維生素化學、食品礦質元素化學、調味品化學、食品香味化學、食品色素化學、食品毒物化學、食品保健成分化學。另外，在食用水質處理、食品生產環境保護、食用天然產物的提取分離、農產品資源的深加工和綜合利用、生物技術在食品原料生產和食品工業中的應用、綠色食品和功能食品的開發、食品加工、包裝和儲藏、食品工程等領域中還包含著豐富的其他化學內容。

　　作為一種橫跨諸多種學科的發展性新興學科，食品化學依托、吸收、融匯、應用和發展著化學、生物化學和食品儲藏加工學等學科，從特有的角度、深度和廣度研究食品物質的化學組成；探索食品物質的組織結構、顯微結構和分子結構；研究食品化學成分的物理性質、化學性質、功能性質和食用安全性質，認識從原料經過儲藏加工直到食品的過程中物質發生的種種物理和化學變化(如形態變化、組織變化、分子結構變化、組成變化、生理生化變化、色香味變化、質地變化及營養成分變化等)；揭示食品質量受原料類別、原料固有特性、產前產後處理、原料儲藏技術、食品配方、加工工藝和設備、產品包裝和種種環境因素影響的本質，從而形成了食品科學的三大支柱學科之一。

　　由於絕大多數食品的物質體系十分複雜，食品化學家首先註重食品中且大而廣的代表性物質和它們的物性，註重對物性影響重大和代表性強的物質結構，註重普遍發生、影響重大和代表性強的變化。針對這一系列代表，在考慮食品儲藏和加工的實際條件的前提下，經過化簡、模擬、分析、綜合等實驗研究和理論探討，找出結構和物性的關係、變化的途徑或反應的機理和影響物性發揮及變化速度的主要因素或條件。然後依據這類研究中形成的思路、學說、理論和方法，結合食品中更實際的情況，更全面、更綜合和更具體地研究真實食品的化學。經過多年的努力，食品中大多數物質、它們的結構、它們的功能性質、它們的物理和化學變化、它們的相互作用及儲藏加工和環境條件對它們的影響業已初步探明。食品化學正朝著深化認識、加強理論、探索調控機制、提高預測食品質量變化能力、利用生物工程和化學工程新技術改造和創造食品物質的更廣闊的領域進軍。