食品的化學組成

化學與營養(yǎng)化學是一門基礎自然科學，它是人類認識世界、改造世界的銳利武器。目前化學科學已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的一切技術領域，它在為人類提供豐美的食品、豐富的能源、品種繁多的材料、治療疾病的醫(yī)藥，以及保護人類的生存環(huán)境等方面起了巨大的作用。我們所有的食物都是由化學元素組成的，可以說，化學與我們的食物自成一家，是密不可分的。本文中，就從化學的角度來分析和了解一下我們日常的生活，我們的食物。食品的化學組成食物中供人體正常功能所必須的成分和能量的物質稱為營養(yǎng)物質。含有營養(yǎng)成分的物料統(tǒng)稱為食物。經(jīng)過加工的食物也稱食品，故通常也泛指一切食物為食品。根據(jù)我國的飲食習慣，食品基本上可分為兩類，一類為主食（如米，面及其加工制品），其主要營養(yǎng)成分是碳水化合物。另一類是副食，副食大致可分為三類；植物性食品、動物性食品、加工制造的食品。植物性食品主要是菜，果。其營養(yǎng)成分主要是碳水化合物維生素（主要是維生素C），礦物質（Ca，MgK、Na）。動物性食品包括肉、禽、蛋、水產(chǎn)、乳品等，營養(yǎng)成分以蛋白質、脂肪為主，還有脂溶性維生素A、O、￡）。加工制造的食品種類繁多，如食糖、茶葉、糕點、糖果、豆制品、食用植物油、經(jīng)加工的肉、蛋、水產(chǎn)、菜果及各種調昧品等等。除具有上述各營養(yǎng)成分外，還因為在食品的加工貯存和運輸過程中不可避免地引入一些非天然的成分。如食品添加劑和污染物質等。這些成分在不同程度上也要參與或干預人體的代謝和生理機能活動。食品三大營養(yǎng)成分與化學從食品的化學組成來看，食品中含量最多的營養(yǎng)成分是碳水化合物、蛋白質、油脂，這三種營養(yǎng)成分對營養(yǎng)的作用是最直接的，并都能產(chǎn)生熱能，在營養(yǎng)學中稱它們?yōu)槿鬆I養(yǎng)成分”1.碳水化臺物碳水化合物又稱糖類，是由碳、氫、氧三種元素所組成的。就化學結構的特點來說，它水化合物是人體所需熱能的主要來源在有氧的條件下，糖被氧化生成二氧化碳和水，并產(chǎn)生熱能，這個過程稱為糖的有氧分解。在無氧或暫時缺氧的條件下，糖通過無氧分懈，生成乳酸并放出熱能但人體所需要的熱能，主要依靠糖的有氧分解。這是獲得大量熱能的最有效的途徑。每摩爾ATP（三磷酸腺甙）在水解時，約釋放0.033kJ的熱能，所以一摩爾葡萄糖徹底氧化可產(chǎn)生1.20kJ的熱能。碳水化合物也是體內一些重要物質的組成成份。人體組織細胞里都含有糖。例如，血液中有血糖，血糖主要成分是葡萄糖。在正常人血液中其含量有一定范圍，即每100ml血液中含葡萄糖80?110mg。人體的血糖超過110mg就是不正常的。搪屎病患者的血糖含量都超過110rag。若血糖過低，也會出現(xiàn)昏迷、休克等癥狀。除此之外，肝臟中有臟糖，腦神經(jīng)中有糖脂，肌肉中有肌糖，細胞核中有核糖等等。它們都是重要生理功能物質.2.蛋白質蛋白質中含有氮、碳氫和氧，許多蛋白質含有硫，有些含有磷，另有少數(shù)蛋白質含有其它元素如鋅、鐵、銅。雖然蛋白質的組成各異，但大部分包括16%的氮50的碳、7%的氫、22%的氧及0.5?3的硫。蛋白質在動植物界中是廣泛存在的，它是由氨基酸互相縮合而構成的高分子物質。倘若說糖類構成了植物的基本骨架，那么蛋白質則是動物體的基本結構材料。恩格斯早就根據(jù)自然科學的成就指出：生命是蛋白質的存在形式”。蛋白質在機體中承擔著各種各樣的生理作用與機械功能。例如肌肉、毛發(fā)、蠶絲、指甲、激素血清等等都是由不同的蛋白質構成的。它們供給機體營養(yǎng)，執(zhí)行保護機能，負責機械運動，控制代謝過程，輸送氧氣，防御病菌的侵襲，傳遞遺傳信息等等。所以為維持機體的正常生長發(fā)育和組織更新，必須從食品中獲得較豐富的蛋白質。食品中的蛋白質如動物蛋白主要來源于肉、直、奶、蛋等。植物蛋白主要來源于糧食和油料的種子或硬殼果類。蛋白質在機體中的化學變化是；蛋白質在口腔被粉碎后進入胃，胃壁粘膜細胞產(chǎn)生胃蛋白酶原，在酸激活下變成胃蛋白酶，將蛋白質水解為肽鏈。蛋白質肽鏈進入腸后，被胰和腸分泌的腸道各種蛋白酶分解，胰分泌無活性的胰蛋白酶原被十二指腸分泌的腸激酶激活形成胰蛋白酶，使多肽變成短肽和二肽。胰分泌糜蛋白酶骯，被胰蛋白酶激活，分解蛋白質成多肽和二肽。胰分泌的羧肽酶使肽鏈分解為更短的肽，以至氨基酸。腸蘸中的氨肽酶使肽的氨基端水解成短肽和氨基酸。腸渡中的二肽酶使二肽水解成氨基酸，小腸吸收氨基酸。人體對蛋白質的需要量隨著勞動強度、年齡等因素而有所不同，根據(jù)營養(yǎng)學的要求，成年人每天飲食中蛋白質的比例，以熱量計應占總熱量的10—12%,童、青少年應占12?14。當飲食中提供的蛋白質不足時，兒童，青少年的生長遲緩、消瘦、發(fā)育不良；成年人則經(jīng)常感到疲倦無力，體重下降，抗病力減弱。當提供的蛋白質過多時，因為蛋白質在體內代謝過程中，可生成許多含氨的最終產(chǎn)物，如尿素、氨等。其中氨是有毒的，需要經(jīng)肝臟處理變成尿素，再從腎臟排出。蛋白質吃得過多，就會增加肝臟的負擔，利少弊多。所以保證飲食中蛋白質的比例，對增強人們的體質有著重要意義。另外，從食品科學的角度看，蛋白質除了保證食品的營養(yǎng)價值外，對決定食品的色、香，味及質量特征方面也起著重要作用。3.油脂油脂是指動植物組織中存在的甘油脂。如豬脂、羊脂、花生油、豆油等。在常溫下植物油脂多數(shù)為液態(tài)，習慣上稱為油I動物油脂一般為固態(tài)，習慣上稱為脂。由動植物組織提取的油脂都是多種物質的提臺物。其主要成分是由三分子高級脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。油脂是人們膳食組成中一個很重要的成分，也是三大營養(yǎng)成分中產(chǎn)生熱能最高的營養(yǎng)成分。油脂產(chǎn)生的熱量為碳水化合物和蛋白質的一倍多，是人體熱能貯備最適宜的能源。食品中的油脂、脂肪（甘油三酸酯）大約占90%。脂肪在體內的化學變化首先是在脂肪酶的催化下進行水解，生成甘油和脂肪酸，然后再分別進行氧化分解，釋放出熱能。由于甘油只占整個脂肪分子中的很小一部分，所以脂肪釋故的熱能主要來自脂肪酸。但過量攝入脂肪，對人體的健康將產(chǎn)生不利影響。如近年來的調查發(fā)現(xiàn)，某些腫瘤如乳腺癌、腸癌及動脈粥狀硬化等病都可能與動物脂肪攝入量過高有關。于是人們轉向食素。其實植物油中主要成分含不飽和脂肪酸。有報道不飽和H肪酸在體內易氧化成過氧化酯類，也有促進癌細胞生長的作用。有關資料證明，素食者心血管疾病的發(fā)病率與非素食者無異，而膀胱癌乳腺癌的發(fā)病率明顯高于他人。這表明只吃植物油并非有益無害。因此營養(yǎng)學家建議，食物中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸應保持一定比例，以保證機體的正常生理功能。合理膳食平衡膳食平衡從現(xiàn)代化學看，人體是一個巨大而精巧的化學反應器，生化反應速度及其控制是防范這部"人體機器”出現(xiàn)故障的核心，也是宏觀上預防和保健的重要內容，而膳食平衡是其關鍵關節(jié)。對于營養(yǎng)的要求隨年齡、性別、體質、體重、工種而異。按照單位重量的糖、蛋白質和脂肪提供的熱量及它們在總熱量中應占的比例計算，一個成人每天的基本需要量大致為：碳水化合物300?400克，其中1/3為食糖，2/3為淀粉，占總能量的34?45%；蛋白質80?120克，大約相當于400克瘦肉或4個雞蛋所提供的量，占總能量的20?35%；脂肪約需84?100克，占總能量的30?35%。說完了吃的就再說說與穿有關系的化學知識。我們洗衣服用的洗衣粉可以說功能越來越多,有加酶漂白的,有幫助柔順的，還有芳香四溢的,可以說五花八門，可是，你知道嗎?洗衣粉功效越強越多，表明添加的化學劑越多，即使是宣稱柔順防護的配方,也同樣含有刺激的化學制劑。因此，購買洗衣粉要盡量選功能簡單、添加成分少、氣味淡的?；瘜W與住的聯(lián)系就更不用說了,就拿我們居住的地球來說，據(jù)英國布里斯托(Bristol)大學和帝國大學科學家研究發(fā)現(xiàn),如今地球大氣中的二氧化碳含量要高于百萬年前的水平。如今二氧化碳含量水平的上升,主要歸咎于人類對林木的過度砍伐和化石燃料的大量使用。據(jù)預測,到2100年,其含量將上升到距今5千萬年前的始新世紀水平。當時還沒有巨大的冰川，大陸上的廣大區(qū)域被洪水覆蓋。今天的倫敦區(qū)域在當時是熱帶沼澤，年均氣溫為25^,但如今的年均溫度則為10°C。地球溫度的升高，將給我們人類帶來無法想象的災難。2008年9月25日,我國神州七號載人火箭發(fā)射成功,是我國航天事業(yè)又一個里程碑。未來去月球旅行將不再是夢?；鸺阅茱w上太空，因為它所使用的燃料是能量巨大的火箭推進劑，有固體和液體兩大類。

固體推進劑可分為雙基推進劑（主要由硝化棉和硝酸酯類增塑劑如硝化甘油等組成）和復合推進劑（主要由可燃劑粘結劑如聚氨基甲酸酯、甘油等組成）和復合推進劑（主要由可