食品化学教学大纲
一、课程基本信息| 课程名称 | 食品化学 | ||||||
| Food Chemistry | |||||||
| 课程代码 | 05021002h | 课程性质 | 必修 | ||||
| 开课院部 | 伟德1949官网 | 课程负责人 | 谢新华 | ||||
| 课程团队 | 谢新华，雷萌萌 | ||||||
| 授课学期 | 第5学期 | 学分/学时 | 4.5/64 | ||||
| 课内学时 | 72 | 理论学时 | 48 | 实验学时 | 16 |
实训 （含上机） |
|
| 实习 | 其他 | ||||||
| 适用专业 | 食品科学与工程/核心课程 | ||||||
| 授课语言 | 中文 | ||||||
| 对先修的要求 | 有机化学、无机及分析化学、物理化学、食品生物化学 | ||||||
| 对后续的支撑 | 食品工艺学、食品营养学、食品添加剂等 | ||||||
| 课程简介 | 本课程是食品科学与工程专业的一门重要的专业基础课程，是必修的核心课程。通过本课程的学习，使员工了解食品材料中主要成分的结构与性质，食品组分之间的相互作用和这些组分在食品加工和保藏中的物理变化、化学变化和生物化学变化，以及这些变化和作用对食品色、香、味、质构、营养和保藏稳定性的影响；掌握食品主要成分及其在加工和贮藏中的变化及这些变化对食品品质和安全性的影响，具备利用食品化学的基础知识分析并解决食品加工和贮藏中遇到问题的能力，并能解决实际问题。本课程按章节分为六大营养素、食品的色、香、味及其在加工、贮藏过程中的变化，通过课堂讲授、实验设计等环节完成教学，帮助员工研究开发新的食品资源，并能对食品资源进行综合利用，提高其附加值。在新食品的设计和开发中能够应用食品化学的基本理论进行试验设计，使员工具有分析和解释相关数据的能力，同时能够理解和评价新食品资源的开发与环境和社会可持续发展的关系。本课程为员工进一步学习食品加工与保藏的理论和技术提供一个必要的基础，同时也为员工今后从事食品加工、保藏和相关领域的研究和产品开发打下一个较宽广的理论基础，同时为研究生入学考试提供指导与帮助。 | ||||||
| 序号 | 课程目标 |
支撑毕业 要求指标点 |
毕业要求 |
| 目标1 | 能够应用食品工程专业的基本原理，掌握食品主要成分及其在加工和贮藏中的变化及这些变化对食品品质和安全性的影响。具备利用食品化学的基础知识分析并解决食品加工和贮藏中遇到的实际问题的能力，并能利用文献分析解决复杂实际问题。 | 指标点2.2 | 2 |
| 目标2 | 能够分析食品原料的特性和产品类型，设计满足特定需求的食品新产品、新工艺、新技术。帮助员工研究开发新的食品资源，并能对食品资源进行综合利用，提高其附加值。 | 指标点3.1 | 3 |
| 目标3 | 能够选择正确的方法制作食品，并能对食品原料的物理化学性质进行测定、对食品的品质进行评价；能够基于食品科学与工程理论知识，根据研究对象设计研究路线，提出可行的实验方案；能采用安全、科学的实验方法，搭建实验装置开展实验。 |
指标点4.1 指标点4.2 指标点4.3 |
4 |
| 目标4 | 能够运用专业术语就复杂食品工程问题与他人有效交流与沟通。应该能够理解和评价新食品资源的开发与环境和社会可持续发展的关系。在新食品的设计和开发中能够应用食品化学的基本理论进行试验设计，具有分析和解释相关数据的能力。 | 指标点10.1 | 10 |
| 序号 | 教学内容 |
员工学习 预期成果 |
课内 学时 |
教学方式 |
支撑课 程目标 |
|
第一章 绪论 |
主要教学内容及要求：掌握食品化学课程的教学目的、要求和学习方法；了解食品化学的研究内容，研究方法、发展趋势和学科动态；了解食品化学课程在食品科学与工程专业教学中的地位和作用，以及相关课程的联系。 | 掌握食品化学概念、食品的主要化学组成。 | 2 |
1.讲授 2.讨论 |
目标1 目标4 |
|
第二章 水分 |
主要教学内容及要求：掌握水分活度对温度的相依性，水分活度与食品的稳定性的关系；理解水与冰的结构及在食品中的性质；理解水与离子、离子基团，具有氢键键合能力的中性基团和非极性物质间的相互作用；理解水分活度的定义和吸湿等温线；了解在冰点温度以下，冰与食品质量的关系及其在储藏和加工中的运用。 教学重点和难点：水和冰的结构及在食品体系中的行为对食品的质地、风味、稳定性和易腐败性的影响，水分活度与食品的稳定性，以及等温线的意义，食品中水分含量及水分活度的测定方法。 |
1.掌握水分活度与食品稳定性的关系； 2.理解水在食品中的重要作用； 3.能运用数学、自然科学、工程基础和专业知识对食品水分含量对食品的影响准确分析。 |
8 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 目标3 |
|
第三章 蛋白质 |
主要教学内容及要求：熟练掌握使蛋白质变性的物理、化学因素及其利用和控制；掌握蛋白质的功能性质并能联系实际应用；掌握蛋白质的分类、结构、化学性质；理解蛋白质变性的概念、本质和变性作用的动力学；了解蛋白质的提纯和鉴定，了解食品中的蛋白质；理解食品加工对蛋白质的影响作用；了解蛋白质的组成，常见氨基酸的种类和一般性质。 教学重点和难点：着重掌握蛋白质的变性及其对食品品质的影响；蛋白质的功能性质及其在贮藏加工过程中的变化，以及食品加工条件对食品品质和营养性的影响。难点：蛋白质功能性质、蛋白质构象变化对食品品质的影响。 |
1.掌握蛋白质变性的机理及其影响因素； 2.掌握蛋白质功能性质产生机理、影响因素和评价方法以及在食品工业上的具体应用； 3.蛋白质在食品加工和贮藏中发生的物理、化学和营养变化； 4.具备控制蛋白质在加工过程中裂变能力。 |
8 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 目标2 目标3 |
|
第四章 碳水化合物 |
主要教学内容及要求：掌握食品中主要单糖、低聚糖和多糖的功能特性及其在食品中的作用；了解食品中碳水化合物的种类；掌握淀粉的一般特性和直链淀粉、支链淀粉的结构特征和性质；了解淀粉粒的晶体结构，淀粉糊化与凝聚的本质、机理、影响因素，及其在食品加工和储藏中如何利用和控制；了解碳水化合物在食品加工和储藏过程中的主要反应，这些反应对食品质量的影响，如何利用和控制。 教学重点和难点：食品在贮藏加工条件下糖类化合物的美拉德褐变反应及其对食品营养，感官性状和安全性的影响；淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用；单糖和低聚糖以及多糖在食品中的功能性质；功能性单糖、低聚糖和多糖。 |
1.掌握食品在贮藏加工条件下糖类化合物的美拉德褐变反应及其对食品营养，感官性状和安全性的影响； 2.掌握淀粉的糊化和老化及其在食品加工中的应用； 3.具备判别食品腐败的能力。 |
10 |
1.讲授 2.作业 |
目标1目标2目标3 |
|
第五章 脂质 |
主要教学内容及要求：着重掌握油脂的酸败及控制措施；掌握脂类的化学性质、机理及其对食品质量的影响；熟悉脂肪的物理性质（结晶特性、熔融特性、油脂的乳化等）；过氧化值、酸值、碘值等油脂质量评价方法；了解天然脂肪及脂肪酸的组成特征和命名；了解油脂的晶体结构概念和同质多晶现象及影响的因素；了解乳化剂和性质、HLB值的意义，乳状液的概念、分类、形成条件、影响其稳定的因素；油脂的氢化、酯交换技术。 教学重点和难点：着重掌握油脂的同质多晶现象，固体脂肪指数，油脂中常见乳化剂的乳化原理；油脂自动氧化的自由基反应历程及其它劣变反应；酚类及类胡萝卜素等抗氧化剂的抗氧化机理；油脂加工的化学原理和方法；食品中脂肪过氧化值及酸价的测定。 难点：油脂自动氧化的自由基反应历程。 |
1.着重掌握油脂的同质多晶现象，固体脂肪指数，油脂中常见乳化剂的乳化原理；油脂自动氧化的自由基反应历程及其它劣变反应； 2.酚类及类胡萝卜素等抗氧化剂的抗氧化机理； 3.油脂加工的化学原理和方法；4.具备判别食品中脂肪酸败的能力。 |
8 |
1.讲授 2.作业 |
目标1目标3 |
|
第六章 维生素 |
主要教学内容及要求：了解维生素的种类和它们在机体中的主要作用；掌握维生素在食品加工处理、储藏过程中所发生的物理、化学变化，以及对食品品质所产生的影响。 教学重点和难点：重点掌握常见维生素在食品加工、贮藏中所发生的物理化学变化以及对食品品质产生的影响。 |
1.维生素的种类和它们在机体中的主要作用； 2.维生素在食品加工处理、储藏过程中所发生的物理、化学变化； 3. 能够提供最大限度保证维生素活性食品加工过程的设计、控制和改进手段。 |
2 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
|
第七章 矿物质 |
主要教学内容及要求：掌握矿物质在食品加工、储藏中所发生的变化以及对机体利用率产生的影响；了解食品中矿物质的种类、来源、存在形式、吸收利用的基本性质和它们在机体中的作用。 |
1.掌握食品工厂设计时的相关卫生要求及生活性辅助设施的设置原则； 2.能够在设计时保留有益矿物质，去除有害矿物质。 |
2 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
|
第八章 酶 |
主要教学内容及要求：掌握酶促褐变的机理、影响因素及控制手段。 教学重点和难点：酶促褐变定义、机理及其控制措施。 |
1.掌握酶促褐变定义、机理及其控制措施； 2.能够根据不同食品特性提供防止酶促褐变的不同措施。 |
1 |
1.讲授 2.作业 |
目标1目标2 |
|
第九章 色素 |
主要教学内容及要求：熟悉食品色素的概念、分类和常见的食品色素的名称；掌握常见食品天然色素的化学结构、性质和在食品储藏加工过程中发生的重要变化及其影响因素；掌握食品加工储藏过程中控制色泽的一些技术及其原理。 教学重点和难点：掌握食品色素在食品加工、储藏过程中的变化规律；天然色素如血红素、叶绿素的护色技术。 |
1.掌握食品色素的名称，常见食品天然色素的化学结构、性质和在食品储藏加工过程中发生的重要变化及其影响因素； 2.能够合理运用食品加工储藏过程中控制色泽的技术 。 |
3 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
|
第十章 食品的风味物质 |
主要教学内容及要求：了解不同食品香味特征，了解常见的香精、香料。掌握食品的滋味、气味的产生机理及代表性的物质，掌握呈味物质间的相互作用。 教学重点和难点：食品的味觉和呈味物质；食品中香气物质及其形成途径。 |
1.掌握食品的味觉和呈味物质； 2.食品中香气物质及其形成途径； 3.能建立合适的数学模型，用于描述复杂食品风味模型的解析。 |
2 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
| 第十一章 食品中的有害成分 |
主要教学内容及要求：熟悉食品中的天然有害物质，掌握加工、贮藏过程中产生的有害物质及避免途径。 教学重点和难点：食品中的天然有害物质；食品加工、贮藏过程中产生的有害物质 |
1.了解食品中的天然有害物质； 2.食品加工、贮藏过程中产生的有害物质； 3.能够采用合理的加工降低有害物质的产生。 |
2 | 讲授 | 目标4 |
四、本课程开设的实验项目
| 编号 | 实验项目名称 | 学时 | 类型 | 要求 |
| 1 | 食品水分活度与食品稳定性的关系 | 3 | 综合性 | 选做 |
| 2 | 多糖的提取方式及含量分析（果胶为例） | 3 | 基础性 | 必做 |
| 3 | 油脂品质指标评价 | 3 | 设计性 | 必做 |
| 4 | 蛋白质功能性质验证 | 3 | 综合性 | 必做 |
| 5 | 美拉德反应初始阶段监测 | 3 | 设计性 | 选做 |
| 6 | 果蔬中的维生素C稳定性评价 | 3 | 设计性 | 必做 |
| 7 | 绿色果蔬中叶绿素的稳定性评价 | 3 | 综合性 | 必做 |
实验1. 食品水分活度与食品稳定性的关系（支撑课程目标3、4）
（1）实验目的：在学习了水分这一章内容后，通过实践使员工更易掌握理解水分活度定义，通过常见不同稳定性的食品水分活度测定，评判食品水分活度与食品稳定性的关系。
（2）实验要求：员工根据水分这一章节内容中水分活度与食品稳定性的学习，选择出几种不同稳定程度的食品测定其水分活度，进而分析水分活度与食品稳定性的关系，加深员工理解记忆。要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每组做ppt，课堂中选择1-2人讲解自己的设计与选择的食品，分析该类型水分活度与食品稳定性的关系，每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验2. 多糖的提取方式及含量分析（果胶为例）（支撑课程目标2、3）
（1）实验目的：掌握多糖的概念及提取方法，掌握果胶提取的方法和原理，重量法测果胶含量的方法。
（2）实验要求：员工根据碳水化合物这一章节内容中多糖性质的学习，以果胶为例，掌握柑橘中果胶的提取及其含量。要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验3. 油脂品质指标评价（支撑课程目标3）
（1）实验目的：掌握油脂品质的评判指标，以油脂酸败的评价指标为例，掌握油脂酸价的测定方法和国家规定的安全值。
（2）实验要求：根据员工油脂章节相关内容的学习，要求员工自己选择不同品种油类，要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验4. 蛋白质功能性质验证（支撑课程目标2、3）
（1）实验目的：通过一些定性试验使员工理解并掌握蛋白质的主要功能性质。
（2）实验要求：根据员工蛋白质章节相关内容的学习，让员工自行寻找蛋白质品种，如鸡卵蛋白、大豆蛋白等为实验原料，分别进行水合、起泡、稳定等功能性质的验证；要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验5. 美拉德反应初始阶段的监测（支撑课程目标1、3）
（1）实验目的：掌握美拉德反应的一般原理和控制方法，美拉德反应的利用。
（2）实验要求：要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验6. 果蔬中的维生素C稳定性评价（支撑课程目标1、3、4）
（1）实验目的：以紫外快速法为检测方法的维生素C测定的原理及方法，同时对热处理的过程中食品中维生素C的稳定性进行评价。
（2）实验要求：员工根据维生素这一章节内容中加工及贮藏过程中维生素的变化的学习，选择出热处理不同程度的食品中维生素C进行检测，进而分析热处理下果蔬中的维生素C稳定性，通过采取什么手段（如加酸）保护维生素C，加深员工理解记忆。要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每组做ppt，课堂中选择1-2人讲解自己的选择的食品，热处理方式，以及采用何种方式保护维生素C，分析评价果蔬中的维生素C稳定性；每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
实验7. 绿色果蔬中叶绿素的稳定性评价（支撑课程目标1、3、4）
（1）实验目的：掌握叶绿素测定的方法和原理，叶绿素的稳定性性质。
（2）实验要求：员工根据色素这一章节内容中叶绿素的学习，选择青菜中的叶绿素进行提取并测定，同时分析叶绿素的稳定性，通过采取什么手段（如加酸）保护叶绿素，加深员工理解记忆。要求员工实验前预习，严格遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报告并进行考核。
（3）实验安排：由指导教师讲解实验的基本要求、目的、操作规程及注意事项；分组实验，每组4～5人，每个实验3学时，由员工独立操作完成。
（4）成绩评定：实验完成后每组做ppt，课堂中选择1-2人讲解自己测定的叶绿素含量，以及采用何种方式保护绿色，并分析讲解出理论依据，分析评价绿色果蔬中的叶绿素的稳定性；每个员工形成一份实验报告上交；教师批改上交的文字稿并结合实验过程中操作分数，综合一起后形成本次实验得分。
五、课程考核
| 序号 | 课程目标（支撑毕业要求指标点） | 考核内容 | 评价依据及成绩比例(%) | 成绩比例(%) | ||
| 作业 | 设计 | 考试 | ||||
| 1 |
目标1： （支撑毕业要求指标点2.2） |
水、碳水化合物、蛋白质、脂质、维生素、矿物质的基本结构及加工贮藏中的变化。 | 40 | 60 | 20 | |
| 2 |
目标2： （支撑毕业要求指标点3.1） |
开发碳水化合物、蛋白质、酶等新资源及其综合利用，设计满足特定需求的食品新产品、新工艺、新技术。 | 40 | 60 | 10 | |
| 3 |
目标3： （支撑毕业要求指标点4.1、4.2与4.3） |
对水、碳水化合物、蛋白质和脂质的各种反应及模型的分析和解释。根据研究对象设计研究路线，提出可行的实验方案；能采用安全、科学的实验方法，搭建实验装置开展实验。 | 20 | 20 | 60 | 50 |
| 4 |
目标4： （支撑毕业要求指标点10.1） |
食品化学的研究进展、食品加工中有害物质的消除，在新食品的设计和开发中能够应用食品化学的基本理论进行试验设计，具有分析和解释相关数据的能力。 | 20 | 20 | 60 | 10 |
| 5 | 考勤 | 10 | ||||
| 合计 | 100 | |||||
六、评分标准
1．作业评分标准
| 考核内容 | (85-100分) | (75-84分) | (60-74分) | (41-59分) | (40分以下) |
| 作业完成进度（权重0.1） | 提前完成 | 按时完成 | 延时完成 | 补交 | 在数次催促下才交或不交。 |
| 基本概念掌握程度。 (权重0.3) | 80%以上的概念清晰 | 60%以上的概念清晰 | 40%以上的概念清晰 | 40%以下的概念清晰 | 概念完全混乱。 |
| 解决问题方案的正确性。（权重0.4） | 方案能够解决80%以上的主要问题 | 方案能够解决60%以上的主要问题 | 方案能够解决40%以上的主要问题 | 方案不能解决主要问题 | 方案完全不能解决问题，或者没有完成。 |
| 作业规范程度及演讲表现（权重0.2） | 书写清晰、规范。演讲时，思路清晰、论点正确、对设计方案理解深入，问题回答正确。 | 书写较清晰、规范。演讲时，思路清晰、论点基本正确、对设计方案理解较深入，问题回答基本正确。 | 书写基本清晰、规范。演讲时，思路比较清晰，论点有个别错误，分析不够深入。 | 书写不够清晰规范。演讲时，思路不清晰，论点有较多错误。 | 书写很混乱。演讲时，思路混乱，知识点严重错误。 |
| 考核内容 | 100分 | 80分 | 60分 | 40分 | 20分 | 0分 |
| 不定期抽查5次考勤，每次占20分 | 5次 | 4次 | 3次 | 2次 | 1次 | 0次 |
七、教材及参考资料
1、选用教材
阚健全. 食品化学（第3版）. 北京: 中国农业大学出版社, 2016.
2、参考书
1、Owen R. Fennema等. 江波等译. 食品化学. 北京: 中国轻工业出版社, 2019.
2、刘邻渭等. 食品化学. 郑州: 郑州大学出版社, 2011.
3、谢笔钧等. 食品化学. 北京: 科学出版社有限责任公司, 2018.
4、陈健等. 食品化学原理, 广州: 华南理工大学出版社, 2015.
5. 王璋等. 食品化学. 北京: 中国轻工业出版社, 2011.
6、赵国华等. 食品化学实验原理与技术. 北京: 化学工业出版社, 2009.
3、推荐网站
(1)《食品化学》精品课程，江南大学，https://www.icourse163.org/course/preview/JIANGNAN-1001753346/?tid=1001841305
(2) 中国食品科学技术学会网站，http://www.cifst.org.cn/
(3) 中国食品网，http://shipin.huangye88.com/
(4) 中国粮油发展网，http://www.zglyfzw.com/
