食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科作業(yè)指導(dǎo)書

食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u29325第1章食品科學(xué)與工程概述 3167991.1食品科學(xué)的概念與范疇 4103781.2食品工程的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 4145471.3食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科的重要性 413448第2章食品化學(xué)基礎(chǔ) 522212.1食品中的主要化學(xué)成分 540002.1.1水 594902.1.2碳水化合物 521932.1.3蛋白質(zhì) 5190762.1.4脂肪 5306012.1.5維生素和礦物質(zhì) 5121102.2食品添加劑 6177172.2.1抗氧化劑 678802.2.2防腐劑 618972.2.3調(diào)味劑 6225112.2.4增稠劑 6183872.3食品中的酶學(xué)反應(yīng) 645292.3.1碳水化合物酶 6280672.3.2蛋白酶 6231932.3.3脂肪酶 6186972.3.4酶的固定化 630388第3章食品微生物學(xué) 7307033.1微生物與食品的關(guān)系 7138133.1.1微生物在食品中的有益作用 7218683.1.2微生物在食品中的潛在危害 7200643.2食品微生物的檢測與控制 7291023.2.1食品微生物的檢測方法 7247573.2.2食品微生物的控制措施 7159963.3發(fā)酵技術(shù)在食品中的應(yīng)用 7172863.3.1發(fā)酵技術(shù)在乳制品中的應(yīng)用 7154833.3.2發(fā)酵技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用 8204343.3.3發(fā)酵技術(shù)在酒精飲料中的應(yīng)用 861033.3.4發(fā)酵技術(shù)在其他食品中的應(yīng)用 8924第4章食品加工工藝 8222754.1食品加工的基本原理 8128244.1.1物理加工原理 852924.1.2化學(xué)加工原理 8303074.1.3生物技術(shù)加工原理 8179424.2肉類加工工藝 812534.2.1原料處理 8228994.2.2腌制 963444.2.3烹飪加工 951184.2.4冷卻與包裝 9261584.3乳制品加工工藝 955954.3.1原料乳處理 9325204.3.2發(fā)酵 9230554.3.3凝固 9183704.3.4加熱處理 9314924.3.5冷卻與包裝 9169204.4糧油加工工藝 921754.4.1原料處理 9265794.4.2破碎與制粉 9250714.4.3油脂提取 10236204.4.4糧油制品加工 10246964.4.5冷卻與包裝 1012978第5章食品安全與質(zhì)量控制 10138755.1食品安全管理體系 10146145.1.1食品安全管理體系的構(gòu)建 10216125.1.2食品安全管理體系的實(shí)施 10291465.2食品中有害物質(zhì)的檢測 10309615.2.1食品中有害物質(zhì)的種類 10318655.2.2食品中有害物質(zhì)的檢測方法 11170655.3食品質(zhì)量控制技術(shù) 11276965.3.1食品質(zhì)量控制技術(shù)原理 11286815.3.2食品質(zhì)量控制技術(shù)應(yīng)用 1117694第6章食品營養(yǎng)學(xué) 11159176.1食品營養(yǎng)素的生理功能 11234336.1.1碳水化合物 12219026.1.2蛋白質(zhì) 12281916.1.3脂肪 12229716.1.4維生素 12234056.1.5礦物質(zhì) 1270326.1.6水 1350916.2食品營養(yǎng)價值的評價 13105426.2.1能量價值 13135956.2.2營養(yǎng)素密度 1360416.2.3氨基酸評分 13246416.2.4膳食纖維含量 13279186.3膳食指南與營養(yǎng)搭配 13114686.3.1我國膳食指南 14112196.3.2營養(yǎng)搭配 1425064第7章食品包裝與儲運(yùn) 1472657.1食品包裝材料與工藝 14133727.1.1包裝材料概述 14160077.1.2常見食品包裝材料及特點(diǎn) 14294387.1.3食品包裝工藝 14165797.2食品儲運(yùn)過程中的變化 1598317.2.1溫度變化 1559687.2.2濕度變化 15294477.2.3氧氣濃度變化 15227137.3食品冷鏈物流 15288167.3.1冷鏈物流概述 15296827.3.2冷鏈物流的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 15225377.3.3冷鏈物流設(shè)備與設(shè)施 1513379第8章食品加工設(shè)備與自動化 16195928.1食品加工設(shè)備概述 16270218.1.1食品加工設(shè)備的概念 16232778.1.2食品加工設(shè)備的分類 16326888.1.3食品加工設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 16287178.2食品加工自動化技術(shù) 16261358.2.1食品加工自動化技術(shù)的基本原理 16171938.2.2食品加工自動化技術(shù)的應(yīng)用 17288548.2.3食品加工自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢 17220658.3食品加工設(shè)備的設(shè)計與優(yōu)化 17261208.3.1食品加工設(shè)備設(shè)計原則 1755328.3.2食品加工設(shè)備優(yōu)化方法 17188828.3.3食品加工設(shè)備發(fā)展趨勢 181053第9章食品生物技術(shù) 18128879.1食品生物技術(shù)概述 18109379.2基因工程在食品中的應(yīng)用 18101259.3細(xì)胞工程與酶工程在食品中的應(yīng)用 1829077第10章食品科學(xué)與工程發(fā)展前景 191501410.1食品科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn) 192864810.1.1食品安全與質(zhì)量控制 191969610.1.2功能性食品 192991710.1.3食品加工新技術(shù) 192450610.1.4食品營養(yǎng)與健康 192256910.2食品產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢 192482510.2.1綠色、環(huán)保 202268410.2.2智能化、自動化 201694110.2.3跨學(xué)科交叉融合 201637910.2.4個性化、定制化 202131010.3食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科的挑戰(zhàn)與機(jī)遇 203248010.3.1挑戰(zhàn) 202698310.3.2機(jī)遇 20第1章食品科學(xué)與工程概述1.1食品科學(xué)的概念與范疇食品科學(xué)是一門研究食品組成、結(jié)構(gòu)、特性、制備、加工、儲藏、保鮮、安全及營養(yǎng)等方面的學(xué)科。它以生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)為基礎(chǔ)，涵蓋了食品化學(xué)、食品物理、食品生物技術(shù)、食品營養(yǎng)、食品衛(wèi)生、食品工藝等多個分支。食品科學(xué)的研究范疇包括食品原料的選擇與處理、食品加工與儲藏技術(shù)、食品品質(zhì)評價、食品添加劑研發(fā)、食品安全與質(zhì)量控制等方面。1.2食品工程的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀食品工程是應(yīng)用科學(xué)原理及工程技術(shù)，以食品為研究對象，旨在提高食品生產(chǎn)效率、保障食品品質(zhì)和安全的一門學(xué)科。食品工程的發(fā)展歷程可追溯至古代食品加工方法的摸索，如腌制、烘干、發(fā)酵等。但是食品工程作為一門獨(dú)立學(xué)科的形成，始于20世紀(jì)初。經(jīng)過一個多世紀(jì)的發(fā)展，食品工程取得了舉世矚目的成果。目前食品工程領(lǐng)域涉及食品加工、儲藏、運(yùn)輸、銷售及廢棄物處理等多個環(huán)節(jié)，涵蓋了食品機(jī)械、食品自動化、食品包裝、食品冷凍、食品熱處理、食品生物工程等技術(shù)。科技的不斷進(jìn)步，食品工程在保障食品安全、提高食品品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著重要作用。1.3食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科的重要性食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科充分融合了食品科學(xué)的理論基礎(chǔ)和工程技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。以下是食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科重要性的幾個方面：（1）促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新：食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科為食品產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，推動了食品加工、儲藏、檢測等技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。（2）提高食品品質(zhì)與安全：通過食品科學(xué)與工程的研究，可以優(yōu)化食品生產(chǎn)工藝，提高食品品質(zhì)，保證食品安全，滿足消費(fèi)者對健康、營養(yǎng)、美味的需求。（3）降低食品生產(chǎn)成本：食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科有助于提高食品生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，為食品企業(yè)提供競爭力。（4）促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展：食品科學(xué)與工程關(guān)注食品生產(chǎn)過程中的資源利用、能源消耗和廢棄物處理等問題，有助于實(shí)現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（5）拓寬研究領(lǐng)域：食品科學(xué)與工程交叉學(xué)科的發(fā)展，為科研人員提供了更多研究方向，推動了食品科學(xué)與其他學(xué)科的交流與合作，促進(jìn)了學(xué)科交叉與融合。第2章食品化學(xué)基礎(chǔ)2.1食品中的主要化學(xué)成分食品化學(xué)成分是食品品質(zhì)、營養(yǎng)價值和加工特性研究的基礎(chǔ)。本章主要討論食品中的主要化學(xué)成分，包括水、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)等。2.1.1水水是食品中最主要的成分，占食品總質(zhì)量的60%95%。在食品中，水以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。自由水參與食品中的許多化學(xué)反應(yīng)，影響食品的穩(wěn)定性、質(zhì)地和保質(zhì)期。結(jié)合水則與食品中的其他成分相結(jié)合，對食品的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)起重要作用。2.1.2碳水化合物碳水化合物是食品中重要的能量來源，包括單糖、雙糖、多糖和膳食纖維。單糖和雙糖具有甜味，是食品中重要的甜味劑。多糖主要包括淀粉和糖原，是食品中的主要能量儲存形式。膳食纖維對維持人體健康具有重要作用，可促進(jìn)腸道蠕動，預(yù)防便秘。2.1.3蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是食品中的重要營養(yǎng)素，由氨基酸組成。食品中的蛋白質(zhì)具有多種功能，如結(jié)構(gòu)支撐、酶活性、免疫調(diào)節(jié)等。蛋白質(zhì)在加工過程中容易發(fā)生變性、氧化等反應(yīng)，影響食品的質(zhì)地和營養(yǎng)價值。2.1.4脂肪脂肪是食品中重要的能量來源，由甘油和脂肪酸組成。食品中的脂肪具有儲存能量、保護(hù)內(nèi)臟、調(diào)節(jié)體溫等功能。不同類型的脂肪酸對食品的口感、穩(wěn)定性和營養(yǎng)價值有重要影響。2.1.5維生素和礦物質(zhì)維生素和礦物質(zhì)是食品中的微量營養(yǎng)素，對人體的生理功能具有重要作用。維生素主要包括水溶性維生素和脂溶性維生素，礦物質(zhì)包括常量元素和微量元素。食品中的維生素和礦物質(zhì)含量受品種、成熟度、加工方法等因素影響。2.2食品添加劑食品添加劑是為了改善食品品質(zhì)、延長保質(zhì)期、提高營養(yǎng)價值等目的而在食品加工過程中加入的化學(xué)物質(zhì)。本節(jié)主要介紹幾種常見的食品添加劑。2.2.1抗氧化劑抗氧化劑能抑制或延緩食品中脂肪氧化，延長食品的保質(zhì)期。常用的抗氧化劑有丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）和維生素E等。2.2.2防腐劑防腐劑能抑制或殺死食品中的微生物，防止食品腐敗變質(zhì)。常用的防腐劑有苯甲酸鈉、山梨酸鉀、亞硝酸鈉等。2.2.3調(diào)味劑調(diào)味劑用于調(diào)整食品的味道，包括酸味劑、甜味劑、苦味劑等。常用的調(diào)味劑有檸檬酸、糖精鈉、咖啡因等。2.2.4增稠劑增稠劑能提高食品的粘度，改善食品的口感和穩(wěn)定性。常用的增稠劑有明膠、果膠、海藻酸鈉等。2.3食品中的酶學(xué)反應(yīng)酶是食品中的一種生物催化劑，能加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。本節(jié)主要討論食品中常見的酶學(xué)反應(yīng)。2.3.1碳水化合物酶碳水化合物酶主要包括淀粉酶、糖化酶、纖維素酶等，它們在食品加工過程中發(fā)揮重要作用。例如，淀粉酶可以將淀粉分解為糖類，糖化酶可以將糖類轉(zhuǎn)化為酒精。2.3.2蛋白酶蛋白酶是分解蛋白質(zhì)的一類酶，包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。在食品加工過程中，蛋白酶可用于肉類嫩化、奶酪制造等。2.3.3脂肪酶脂肪酶是一類分解脂肪的酶，包括胰脂肪酶、胃脂肪酶等。脂肪酶在食品加工中的應(yīng)用包括奶酪制造、面包烘焙等。2.3.4酶的固定化固定化酶技術(shù)是將酶固定在固體載體上，提高酶的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性。在食品工業(yè)中，固定化酶已成功應(yīng)用于果汁澄清、啤酒釀造等領(lǐng)域。第3章食品微生物學(xué)3.1微生物與食品的關(guān)系微生物在食品的制作、加工、儲存和消費(fèi)過程中扮演著的角色。本章首先闡述微生物與食品之間的相互關(guān)系，包括微生物在食品中的有益作用和潛在危害。3.1.1微生物在食品中的有益作用微生物在食品發(fā)酵過程中產(chǎn)生酸、醇、酯等風(fēng)味物質(zhì)，提高食品的營養(yǎng)價值、口感和保質(zhì)期。例如，乳酸菌在乳制品發(fā)酵中起到關(guān)鍵作用，酵母菌在面包、啤酒等食品的制作中具有重要意義。3.1.2微生物在食品中的潛在危害某些微生物在食品中繁殖可導(dǎo)致食品腐敗、變質(zhì)，甚至引起食物中毒。本節(jié)介紹常見的食源性病原微生物，如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等，以及其對人體健康的危害。3.2食品微生物的檢測與控制為保證食品安全，預(yù)防和控制食品中微生物的危害。本節(jié)介紹食品微生物的檢測方法及其在食品生產(chǎn)、加工和儲存過程中的控制措施。3.2.1食品微生物的檢測方法介紹常見的食品微生物檢測方法，包括傳統(tǒng)培養(yǎng)法、免疫學(xué)檢測、分子生物學(xué)檢測等，以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。3.2.2食品微生物的控制措施從源頭到餐桌，介紹食品微生物的控制措施，包括衛(wèi)生管理、消毒、殺菌、食品添加劑等，以保證食品的安全性。3.3發(fā)酵技術(shù)在食品中的應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)是利用微生物的代謝活動生產(chǎn)食品的一種重要方法。本節(jié)介紹發(fā)酵技術(shù)在食品中的應(yīng)用及其對食品品質(zhì)的影響。3.3.1發(fā)酵技術(shù)在乳制品中的應(yīng)用介紹發(fā)酵技術(shù)在乳制品（如酸奶、奶酪等）中的應(yīng)用，探討微生物對乳制品品質(zhì)的影響。3.3.2發(fā)酵技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用介紹發(fā)酵技術(shù)在肉制品（如香腸、火腿等）中的應(yīng)用，分析微生物對肉制品風(fēng)味、保質(zhì)期等方面的影響。3.3.3發(fā)酵技術(shù)在酒精飲料中的應(yīng)用闡述發(fā)酵技術(shù)在酒精飲料（如啤酒、葡萄酒等）生產(chǎn)中的作用，探討酵母菌等微生物對酒精飲料品質(zhì)的影響。3.3.4發(fā)酵技術(shù)在其他食品中的應(yīng)用介紹發(fā)酵技術(shù)在醬油、醋、腐乳等其他食品中的應(yīng)用，分析微生物對這些食品品質(zhì)的貢獻(xiàn)。第4章食品加工工藝4.1食品加工的基本原理食品加工是指采用物理、化學(xué)和生物技術(shù)等方法，對食品原料進(jìn)行加工處理，改善食品品質(zhì)，延長食品保質(zhì)期，提高食品食用價值的一系列活動。食品加工的基本原理主要包括以下幾個方面：4.1.1物理加工原理物理加工是通過機(jī)械作用、熱作用、電作用等物理方法改變食品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。常見的物理加工方法有切割、磨碎、攪拌、加熱、冷卻、干燥、冷凍等。4.1.2化學(xué)加工原理化學(xué)加工是指利用化學(xué)反應(yīng)原理，對食品中的成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化、調(diào)整，以達(dá)到改善食品品質(zhì)、提高食品營養(yǎng)價值的目的。常見的化學(xué)加工方法有腌制、發(fā)酵、糖漬、酸堿處理等。4.1.3生物技術(shù)加工原理生物技術(shù)加工是利用生物酶、微生物等生物因子對食品原料進(jìn)行加工處理。主要包括酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等。4.2肉類加工工藝肉類加工工藝主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：4.2.1原料處理對肉類原料進(jìn)行清洗、分割、去骨、去皮等處理，以便于后續(xù)加工。4.2.2腌制采用鹽、糖、醬油、香辛料等腌制原料，對肉類進(jìn)行腌制，提高肉類的風(fēng)味和保質(zhì)期。4.2.3烹飪加工采用煮、燉、烤、煎等烹飪方法，對腌制后的肉類進(jìn)行加熱處理，使其達(dá)到熟制狀態(tài)。4.2.4冷卻與包裝將烹飪加工后的肉類進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行真空包裝或氣調(diào)包裝，保證肉類產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲存過程中的安全。4.3乳制品加工工藝乳制品加工工藝主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：4.3.1原料乳處理對原料乳進(jìn)行過濾、標(biāo)準(zhǔn)化、巴氏殺菌等處理，保證原料乳的品質(zhì)。4.3.2發(fā)酵利用乳酸菌等微生物對乳制品進(jìn)行發(fā)酵，如酸奶、奶酪等。4.3.3凝固采用酶、酸、熱等方法，使乳中的蛋白質(zhì)發(fā)生凝固，如奶酪、豆腐等。4.3.4加熱處理對乳制品進(jìn)行加熱處理，如巴氏殺菌、超高溫瞬時殺菌等，以保證產(chǎn)品的安全性。4.3.5冷卻與包裝將加工后的乳制品進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行真空包裝或氣調(diào)包裝，保證產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲存過程中的新鮮度。4.4糧油加工工藝糧油加工工藝主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：4.4.1原料處理對糧油原料進(jìn)行清選、脫殼、去皮、去胚等處理，提高原料的品質(zhì)。4.4.2破碎與制粉將糧油原料破碎成小顆?；蛑瞥煞勰?，如大米、小麥粉等。4.4.3油脂提取采用壓榨、溶劑萃取、水酶法等方法，從糧油原料中提取油脂。4.4.4糧油制品加工對糧油原料或糧油制品進(jìn)行烹飪、烘焙、油炸等加工，如面包、餅干、食用油等。4.4.5冷卻與包裝將加工后的糧油制品進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行包裝，保證產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲存過程中的安全。第5章食品安全與質(zhì)量控制5.1食品安全管理體系食品安全管理體系是保證食品從生產(chǎn)、加工、儲存到銷售全過程安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本節(jié)主要介紹食品安全管理體系的構(gòu)建與實(shí)施。5.1.1食品安全管理體系的構(gòu)建（1）制定食品安全方針和目標(biāo)；（2）確定食品安全關(guān)鍵控制點(diǎn)；（3）建立食品安全組織機(jī)構(gòu)；（4）制定食品安全管理程序；（5）培訓(xùn)和考核食品安全管理人員；（6）建立食品安全監(jiān)控系統(tǒng)；（7）持續(xù)改進(jìn)食品安全管理體系。5.1.2食品安全管理體系的實(shí)施（1）食品安全管理體系的運(yùn)行；（2）食品安全管理體系的審核與評價；（3）食品安全管理體系的認(rèn)證；（4）食品安全管理體系的維護(hù)與更新。5.2食品中有害物質(zhì)的檢測食品中有害物質(zhì)的檢測是保障食品安全的重要手段。本節(jié)主要介紹食品中有害物質(zhì)的檢測方法及原理。5.2.1食品中有害物質(zhì)的種類（1）重金屬及有害元素；（2）農(nóng)藥殘留；（3）獸藥殘留；（4）食品添加劑；（5）生物毒素；（6）其他有害物質(zhì)。5.2.2食品中有害物質(zhì)的檢測方法（1）常規(guī)化學(xué)分析法；（2）儀器分析法；（3）免疫分析法；（4）分子生物學(xué)檢測技術(shù)；（5）快速篩查技術(shù)。5.3食品質(zhì)量控制技術(shù)食品質(zhì)量控制技術(shù)是保證食品品質(zhì)和安全的關(guān)鍵技術(shù)。本節(jié)主要介紹食品質(zhì)量控制技術(shù)的原理及其應(yīng)用。5.3.1食品質(zhì)量控制技術(shù)原理（1）食品質(zhì)量控制的定義與目標(biāo)；（2）食品質(zhì)量控制的方法與步驟；（3）食品質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)；（4）食品質(zhì)量控制的技術(shù)體系。5.3.2食品質(zhì)量控制技術(shù)應(yīng)用（1）食品原料質(zhì)量控制；（2）食品加工過程質(zhì)量控制；（3）食品包裝質(zhì)量控制；（4）食品儲運(yùn)過程質(zhì)量控制；（5）食品安全風(fēng)險評估與預(yù)警；（6）食品質(zhì)量追溯體系。第6章食品營養(yǎng)學(xué)6.1食品營養(yǎng)素的生理功能食品營養(yǎng)素是維持人體生命活動所必需的物質(zhì)，主要包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水。本節(jié)主要介紹這些營養(yǎng)素的生理功能及其在人體健康中的作用。6.1.1碳水化合物碳水化合物是人體主要的能量來源，具有以下生理功能：（1）提供能量：碳水化合物在體內(nèi)氧化分解產(chǎn)生能量，滿足人體各種生理活動的需要。（2）構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)：碳水化合物是細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞器的重要組成部分。（3）調(diào)節(jié)生理功能：碳水化合物參與細(xì)胞信號傳導(dǎo)、免疫反應(yīng)等生理過程。6.1.2蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生命活動的基本物質(zhì)，具有以下生理功能：（1）構(gòu)成細(xì)胞和組織：蛋白質(zhì)是細(xì)胞、組織和器官的主要構(gòu)成成分。（2）催化反應(yīng)：蛋白質(zhì)中的酶具有催化生物化學(xué)反應(yīng)的作用。（3）運(yùn)輸功能：蛋白質(zhì)參與攜帶氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等物質(zhì)的運(yùn)輸。（4）免疫防御：抗體是一種特殊的蛋白質(zhì)，具有抵御外來病原體侵襲的作用。6.1.3脂肪脂肪是人體重要的能量儲備物質(zhì)，具有以下生理功能：（1）提供能量：脂肪在體內(nèi)氧化分解產(chǎn)生能量，是人體能量的重要來源。（2）保護(hù)內(nèi)臟：脂肪組織具有緩沖、保護(hù)和固定內(nèi)臟的作用。（3）調(diào)節(jié)生理功能：脂肪參與細(xì)胞膜的構(gòu)成，影響細(xì)胞信號傳導(dǎo)和激素分泌。6.1.4維生素維生素是一類具有生物活性的有機(jī)化合物，具有以下生理功能：（1）參與代謝：維生素作為輔酶或輔因子，參與細(xì)胞內(nèi)各種生物化學(xué)反應(yīng)。（2）維持生理功能：維生素維持人體生長發(fā)育、免疫、視覺等生理功能。（3）抗氧化作用：部分維生素具有清除體內(nèi)自由基、抗氧化損傷的作用。6.1.5礦物質(zhì)礦物質(zhì)是人體必需的無機(jī)元素，具有以下生理功能：（1）構(gòu)成骨骼和牙齒：鈣、磷等礦物質(zhì)參與骨骼和牙齒的構(gòu)成。（2）維持生理功能：礦物質(zhì)參與酶的活性調(diào)節(jié)、神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮等生理過程。（3）維持酸堿平衡：礦物質(zhì)參與維持人體內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡。6.1.6水水是生命活動的基礎(chǔ)，具有以下生理功能：（1）溶解和運(yùn)輸：水是良好的溶劑，參與營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的溶解和運(yùn)輸。（2）參與代謝：水直接參與細(xì)胞內(nèi)各種生物化學(xué)反應(yīng)。（3）調(diào)節(jié)體溫：水通過蒸發(fā)散熱，參與維持人體體溫的穩(wěn)定。6.2食品營養(yǎng)價值的評價食品營養(yǎng)價值評價是對食品中所含營養(yǎng)素的種類、含量和比例進(jìn)行分析，以判斷其對人體的營養(yǎng)價值。本節(jié)主要介紹食品營養(yǎng)價值評價的方法和指標(biāo)。6.2.1能量價值能量價值是評價食品營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)，通常以每100克食品中所含能量（千卡或千焦）表示。6.2.2營養(yǎng)素密度營養(yǎng)素密度是指食品中某種營養(yǎng)素含量與參考攝入量的比值，用于評價食品中營養(yǎng)素的豐富程度。6.2.3氨基酸評分氨基酸評分是評價蛋白質(zhì)質(zhì)量的一種方法，通過比較食品中必需氨基酸含量與人體需要量的比值，來判斷蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。6.2.4膳食纖維含量膳食纖維是指不能被人體消化吸收的碳水化合物，具有降低膽固醇、預(yù)防便秘等作用。膳食纖維含量是評價食品營養(yǎng)價值的一個重要指標(biāo)。6.3膳食指南與營養(yǎng)搭配膳食指南是根據(jù)營養(yǎng)學(xué)原理，為滿足人群健康需求而制定的飲食指導(dǎo)原則。本節(jié)主要介紹我國膳食指南及營養(yǎng)搭配的相關(guān)內(nèi)容。6.3.1我國膳食指南我國膳食指南主要包括以下原則：（1）食物多樣，谷蔬結(jié)合：每天攝入谷薯類、蔬菜水果、畜禽魚蛋奶等多種食物。（2）適量食用動物性食品：適量攝入瘦肉、魚、蛋、奶等動物性食品。（3）控制油脂和鹽攝入：減少食用油脂、鹽等高熱量、高鹽分食品。（4）合理搭配，平衡膳食：根據(jù)個人需求，合理搭配膳食，保持營養(yǎng)平衡。6.3.2營養(yǎng)搭配營養(yǎng)搭配是指根據(jù)食物中營養(yǎng)素的含量和生理功能，合理組合食物，使膳食中所含營養(yǎng)素種類齊全、比例適當(dāng)。以下是一些建議：（1）蛋白質(zhì)互補(bǔ)：將不同來源的蛋白質(zhì)食物搭配食用，提高蛋白質(zhì)的生物利用率。（2）谷薯類搭配：谷薯類食物搭配食用，提高膳食中碳水化合物的攝入。（3）蔬菜水果搭配：蔬菜水果富含維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維，搭配食用有助于營養(yǎng)素的互補(bǔ)。（4）動植物脂肪搭配：合理搭配動物脂肪和植物油，保持膳食中脂肪的平衡攝入。第7章食品包裝與儲運(yùn)7.1食品包裝材料與工藝7.1.1包裝材料概述食品包裝材料主要包括塑料、紙質(zhì)、金屬、玻璃等。各類包裝材料具有不同的性質(zhì)和適用范圍，需根據(jù)食品的特性及保質(zhì)需求進(jìn)行合理選擇。7.1.2常見食品包裝材料及特點(diǎn)（1）塑料材料：輕便、耐用、成本低，但部分塑料含有有害物質(zhì)，需謹(jǐn)慎選用；（2）紙質(zhì)材料：環(huán)保、可再生，但防水功能較差，適用于干燥食品包裝；（3）金屬材料：耐高溫、耐壓、防水，但成本較高，適用于高端食品包裝；（4）玻璃材料：透明、無毒、耐高溫，但易碎，適用于液體食品包裝。7.1.3食品包裝工藝（1）熱封工藝：利用熱塑性材料在高溫下熔化并冷卻后形成密封；（2）冷封工藝：利用特定粘合劑使包裝材料粘合在一起；（3）濕封工藝：利用水分使包裝材料粘合在一起；（4）真空包裝：通過抽取包裝容器內(nèi)的空氣，使食品與氧氣隔離，延長保質(zhì)期。7.2食品儲運(yùn)過程中的變化7.2.1溫度變化食品在儲運(yùn)過程中，溫度波動會影響食品的品質(zhì)和保質(zhì)期。溫度過高或過低可能導(dǎo)致食品腐敗、變質(zhì)、營養(yǎng)成分損失等。7.2.2濕度變化濕度對食品儲運(yùn)過程中的質(zhì)量影響較大。濕度過高易導(dǎo)致食品吸水變軟、發(fā)霉；濕度過低則可能導(dǎo)致食品干燥、失水、品質(zhì)下降。7.2.3氧氣濃度變化氧氣濃度對食品儲運(yùn)過程中的保質(zhì)期具有重要影響。高氧氣濃度會加速食品的氧化反應(yīng)，導(dǎo)致食品變質(zhì)；低氧氣濃度可減緩食品的氧化速度，延長保質(zhì)期。7.3食品冷鏈物流7.3.1冷鏈物流概述食品冷鏈物流是指在食品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、儲存、銷售等各個環(huán)節(jié)中，通過制冷技術(shù)保持食品在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的物流活動。7.3.2冷鏈物流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)（1）預(yù)冷：在食品采摘、屠宰、加工等初始環(huán)節(jié)，通過預(yù)冷技術(shù)迅速降低食品溫度，減少食品在高溫下的時間；（2）冷藏運(yùn)輸：采用具有制冷裝置的運(yùn)輸工具，保持食品在低溫狀態(tài)下運(yùn)輸；（3）冷庫儲存：將食品存放在規(guī)定溫度的冷庫中，延長食品保質(zhì)期；（4）冷鏈配送：在配送過程中，保證食品始終處于低溫環(huán)境，減少食品品質(zhì)波動。7.3.3冷鏈物流設(shè)備與設(shè)施（1）制冷設(shè)備：如冷庫、冷藏車、冰箱等；（2）溫濕度監(jiān)測設(shè)備：用于實(shí)時監(jiān)測食品在儲運(yùn)過程中的溫濕度變化；（3）包裝設(shè)備：如真空包裝機(jī)、封口機(jī)等，保證食品在冷鏈環(huán)境下的安全運(yùn)輸。（本章完）第8章食品加工設(shè)備與自動化8.1食品加工設(shè)備概述食品加工設(shè)備是食品生產(chǎn)過程中的重要組成部分，其技術(shù)水平直接影響到食品的質(zhì)量、安全與效率。本章主要介紹食品加工設(shè)備的基本概念、分類及發(fā)展現(xiàn)狀。8.1.1食品加工設(shè)備的概念食品加工設(shè)備是指用于食品原料處理、加工、成型、干燥、包裝等生產(chǎn)過程中所使用的機(jī)械設(shè)備。食品加工設(shè)備主要包括原料處理設(shè)備、加工設(shè)備、成型設(shè)備、干燥設(shè)備、包裝設(shè)備等。8.1.2食品加工設(shè)備的分類（1）按照加工工藝分類：原料處理設(shè)備、加工設(shè)備、成型設(shè)備、干燥設(shè)備、包裝設(shè)備等。（2）按照設(shè)備功能分類：切割設(shè)備、攪拌設(shè)備、均質(zhì)設(shè)備、濃縮設(shè)備、殺菌設(shè)備等。（3）按照設(shè)備結(jié)構(gòu)分類：機(jī)械式設(shè)備、液壓式設(shè)備、氣動式設(shè)備、電氣式設(shè)備等。8.1.3食品加工設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀科技的發(fā)展，食品加工設(shè)備在功能、效率、安全等方面取得了顯著成果。目前我國食品加工設(shè)備行業(yè)已經(jīng)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，但在高端設(shè)備制造方面與國際先進(jìn)水平仍有一定差距。8.2食品加工自動化技術(shù)食品加工自動化技術(shù)是提高食品生產(chǎn)效率、保證食品質(zhì)量和安全的重要手段。本節(jié)主要介紹食品加工自動化技術(shù)的基本原理、應(yīng)用及發(fā)展趨勢。8.2.1食品加工自動化技術(shù)的基本原理食品加工自動化技術(shù)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等，對食品生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、控制和分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制。8.2.2食品加工自動化技術(shù)的應(yīng)用（1）生產(chǎn)線自動化：通過自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)原料處理、加工、成型、干燥、包裝等生產(chǎn)過程的連續(xù)化、自動化。（2）智能控制系統(tǒng)：利用計算機(jī)、傳感器等設(shè)備對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率。（3）應(yīng)用：在食品加工過程中，采用完成特定工序，提高生產(chǎn)效率和安全性。8.2.3食品加工自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，食品加工自動化技術(shù)將向以下方向發(fā)展：（1）智能化：利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能優(yōu)化。（2）網(wǎng)絡(luò)化：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的信息共享與協(xié)同作業(yè)。（3）柔性化：根據(jù)市場需求，快速調(diào)整生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)靈活性。8.3食品加工設(shè)備的設(shè)計與優(yōu)化食品加工設(shè)備的設(shè)計與優(yōu)化是提高設(shè)備功能、降低生產(chǎn)成本、保證食品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本節(jié)主要介紹食品加工設(shè)備設(shè)計原則、優(yōu)化方法及發(fā)展趨勢。8.3.1食品加工設(shè)備設(shè)計原則（1）安全可靠：設(shè)備設(shè)計應(yīng)考慮操作人員的安全，避免發(fā)生意外。（2）易于操作：設(shè)備操作界面應(yīng)簡潔明了，便于操作人員掌握。（3）節(jié)能環(huán)保：設(shè)備設(shè)計應(yīng)考慮節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本。（4）適應(yīng)性強(qiáng)：設(shè)備應(yīng)具備較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠滿足不同食品加工需求。8.3.2食品加工設(shè)備優(yōu)化方法（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化：通過改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備功能和穩(wěn)定性。（2）材料優(yōu)化：選用高功能、低成本的材質(zhì)，降低生產(chǎn)成本。（3）工藝優(yōu)化：優(yōu)化加工工藝，提高生產(chǎn)效率。（4）智能化優(yōu)化：利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化控制。8.3.3食品加工設(shè)備發(fā)展趨勢科技的發(fā)展，食品加工設(shè)備將向以下方向發(fā)展：（1）模塊化：設(shè)備設(shè)計將更加模塊化，便于快速組合和調(diào)整。（2）綠色化：設(shè)備設(shè)計將更加注重節(jié)能環(huán)保，降低對環(huán)境的影響。（3）智能化：設(shè)備將實(shí)現(xiàn)更高程度的智能化，提高生產(chǎn)效率。（4）個性化：設(shè)備將根據(jù)用戶需求，實(shí)現(xiàn)個性化定制。第9章食品生物技術(shù)9.1食品生物技術(shù)概述食品生物技術(shù)是指運(yùn)用生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等基本原理和方法，研究食品原料的改良、食品生產(chǎn)加工過程以及食品質(zhì)量和安全等方面的技術(shù)。本章主要介紹基因工程、細(xì)胞工程和酶工程在食品科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用，旨在為食品行業(yè)提供新技術(shù)、新方法，促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。9.2基因工程在食品中的應(yīng)用基因工程是通過對生物體基因進(jìn)行操作，改變其遺傳特性，使其具有新的性狀或功能的技術(shù)。在食品科學(xué)與工程領(lǐng)域，基因工程的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：（1）轉(zhuǎn)基因食品原料：通過基因工程技術(shù)，將具有抗病、抗蟲、耐鹽堿等性狀的基因?qū)胧称纷魑?，提高食品原料的產(chǎn)量和品質(zhì)。（2）基因工程微生物：利用基因工程方法，構(gòu)建具有特定功能的微生物，如高產(chǎn)酶、高產(chǎn)抗生素等，應(yīng)用于食品發(fā)酵、生物防腐等領(lǐng)域。（3）基因工程酶制劑：通過基因工程技術(shù)，改造酶的基因，提高酶的活性、穩(wěn)定性及特異性，廣泛應(yīng)用于食品加工過程中。9.3細(xì)胞工程與酶工程在食品中的應(yīng)用細(xì)胞工程和酶工程是食品生物技術(shù)的兩個重要分支，它們在食品科學(xué)與工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。（1）細(xì)胞工程在食品中的應(yīng)用：（1）植物細(xì)胞工程：通過植物組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體融合等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)植物品種改良、繁殖和脫毒，提高食品原料的品質(zhì)和產(chǎn)