Quimica de Los Alimentos - Mecanismos y Teoria (Spanish Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:ACRIBIA

作者:Dominic W. S. Wong

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-06

价格:USD 123.90

装帧:Paperback

isbn号码:9788420007755

丛书系列:

图书标签:

• Química de alimentos
• Alimentos
• Química
• Ciencia de los alimentos
• Procesamiento de alimentos
• Composición de alimentos
• Reacciones químicas
• Nutrición
• Seguridad alimentaria
• Edición en español

探索食物的奥秘：从分子到味蕾的科学之旅 食物，是我们赖以生存的基础，更是文化、情感与科学交织的载体。它不仅仅是满足口腹之欲的物质，更是一个蕴含着复杂化学反应、精密物理过程以及深刻生物学原理的微观世界。当我们将目光投向食物的本质，探究其构成、转化以及最终呈现在我们味蕾上的奇妙体验时，我们便踏上了一段引人入胜的科学之旅。 一、 食物的基本构成：生命的分子积木 任何食物，无论其形态如何，本质上都是由一系列基本的化学分子组成的。这些分子如同生命的积木，通过不同的组合与排列，构成了我们所见的丰富多样的食物世界。 碳水化合物：能量的直接来源 碳水化合物，包括糖类、淀粉和纤维，是食物中最主要的能量来源。单糖（如葡萄糖、果糖）是构成更复杂碳水化合物的基本单元，它们易于被身体吸收和利用，为我们的日常活动提供即时能量。双糖（如蔗糖、乳糖）则是由两个单糖分子结合而成，需要经过消化酶的水解才能被吸收。多糖（如淀粉、纤维素、糖原）则是由成百上千个单糖分子连接而成，它们在食物中扮演着不同的角色。淀粉是植物储存能量的主要形式，经过消化酶的作用，可以分解为葡萄糖释放能量。纤维素，虽然也是由葡萄糖组成，但其分子结构不同，人体无法直接消化，却对维持消化系统健康至关重要，被称为膳食纤维。糖原则是动物体内储存能量的主要形式。碳水化合物的结构差异，决定了它们在食物中的质地、甜度以及消化吸收的速度，进而影响着我们对食物的感受和身体的能量代谢。 脂质：能量的储备库与构建者 脂质，俗称脂肪，是另一大类重要的营养素，它们不仅是能量的浓缩储存形式（每克脂质可提供比碳水化合物或蛋白质多一倍的能量），更是构成细胞膜、参与激素合成以及帮助吸收脂溶性维生素的关键物质。脂质主要包括脂肪酸和甘油。脂肪酸的饱和度（是否存在碳碳双键）对其物理性质（如熔点）和生理功能有着显著影响。饱和脂肪酸通常在常温下呈固态（如动物脂肪），而不饱和脂肪酸则多呈液态（如植物油）。不饱和脂肪酸又分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸中，有些是人体无法自行合成，必须从食物中获取的必需脂肪酸，如Omega-3和Omega-6脂肪酸，它们在心血管健康、大脑功能等方面发挥着不可替代的作用。脂质的种类和含量，极大地影响了食物的风味、口感（如滑润感）以及保质期。 蛋白质：生命的构建模块与功能执行者 蛋白质是构成生命体结构和执行各种生理功能的核心分子。它们由氨基酸通过肽键连接而成，形成复杂的三维结构。氨基酸的种类、数量和排列顺序决定了蛋白质的特性和功能。我们日常食用的食物，无论是动物性还是植物性，都富含蛋白质。蛋白质在食物中的作用远不止于提供必需的氨基酸，它们还参与了食物的许多物理和化学变化。例如，肉类中的肌红蛋白和肌球蛋白是其主要的蛋白质成分，在烹饪过程中会发生变性，改变肉的质地和颜色。蛋清中的卵白蛋白也具有优异的凝胶和起泡特性，使其成为烘焙和烹饪中的重要成分。蛋白质的完整性（即包含所有必需氨基酸）以及其消化吸收率，是衡量食物营养价值的重要指标。 维生素与矿物质：微量的生命调节者 尽管维生素和矿物质在食物中的含量相对较少，但它们对于维持生命活动至关重要。维生素是构成辅酶、参与代谢反应的关键物质，种类繁多，如维生素A、B族、C、D、E、K等，它们分别在视觉、能量代谢、免疫功能、骨骼健康等方面发挥着不可替代的作用。矿物质则包括钙、铁、锌、钾、钠等，它们是构成骨骼牙齿、参与体液平衡、神经传导、氧气运输等生理过程必需的元素。食物中维生素和矿物质的种类与含量，直接影响着食物的营养价值和对人体健康的贡献。 水：生命的溶剂与反应介质 水是食物中最丰富的组分，占有相当大的比例。它不仅是所有生化反应的溶剂，也是许多物质的载体。水的存在对食物的质地、口感、稳定性和微生物生长起着决定性作用。例如，蔬菜中的水分含量较高，使其口感鲜嫩；而干燥的谷物含水量很低，更易于储存。水的物理性质，如冰点、沸点、蒸汽压等，也是影响食物加工和储存的关键因素。 二、 食物中的化学反应：从生鲜到美味的转化 食物并非静态的化学物质集合，而是在经历一系列复杂的化学反应后，才呈现出我们所熟悉的风味、质地和香气。这些反应在烹饪、加工和储存过程中持续发生，是我们享受美食的关键。 美拉德反应：香气与风味的魔法 美拉德反应（Maillard reaction）是食物中最普遍、最重要的反应之一，它发生在还原糖和氨基酸（或蛋白质）之间，通常在加热条件下进行。这场反应并非单一的化学变化，而是一系列复杂的分子重排、缩合和降解过程，最终产生数百种不同的挥发性化合物和类黑精。这些化合物赋予了食物诱人的焦糖色和丰富的香气，如烤面包的麦香、烤肉的焦香、咖啡的醇香等。美拉德反应的程度和产物受到多种因素的影响，包括温度、pH值、反应物浓度和时间。理解和控制美拉德反应，是烘焙、烹饪和食品工业中创造美味的关键。 焦糖化反应：甜味的深度与色彩的丰富 焦糖化反应（Caramelization）是指糖类在高温下自身发生分解和聚合反应的过程，它与美拉德反应不同，不涉及氨基酸。当糖类（尤其是蔗糖、葡萄糖、果糖）受热时，会发生脱水、异构化、降解等一系列反应，产生焦糖色和具有复杂风味的挥发性物质，如丁二酮、糠醇等。这些物质为焦糖、糖浆、以及许多焙烤食品赋予了独特的甜味和浓郁的香气，同时产生诱人的棕色。焦糖化反应的程度也受到温度和时间的影响，过度的加热会导致炭化，产生苦味。 酶促反应：自然演化的催化剂 许多食物中天然存在的酶，在特定条件下也能引发一系列化学反应。例如，水果和蔬菜中的氧化酶，在切割或损伤后会催化酚类物质的氧化，导致果肉褐变。脂肪中的脂肪酶可以分解脂肪，产生游离脂肪酸，影响风味甚至导致酸败。在一些发酵食品中，微生物产生的酶则起着关键作用，如乳酸菌中的乳糖酶可以将乳糖转化为乳酸，赋予酸奶特有的风味。酶的活性受温度、pH值等因素影响，控制酶的活性对于保持食物的品质至关重要。 氧化反应：风味与营养的挑战者 氧化反应是食物品质下降的重要原因之一，尤其是脂肪的氧化。不饱和脂肪酸的碳碳双键容易被氧气进攻，发生自由基链式反应，产生不饱和过氧化物，这些过氧化物进一步分解，产生具有不愉快气味的醛、酮等物质，导致食物产生哈喇味。此外，维生素等营养素也容易被氧化而失去活性。为了延缓氧化，食品工业常使用抗氧化剂，并采取充氮、真空包装等措施。 三、 食物的物理性质：从口感到质地的体验 除了化学成分和反应，食物的物理性质更是直接影响着我们的感官体验。质地、水分活度、粘度等物理参数，共同塑造了食物的口感，也影响着其加工和储存的难易程度。 质地：口腔中的触感与结构 质地是食物在口腔中抵抗外力（咀嚼、剪切、挤压）的能力，它由食物的结构、组成和水分含量决定。例如，脆性（如饼干）、弹性（如面条）、柔软性（如蛋糕）、粘性（如粥）等，都是重要的质地特征。食物的质地与其成分密切相关：蛋白质的凝胶性影响肉类和奶酪的质地；淀粉的糊化影响面糊和谷物的粘稠度；脂肪的晶体结构影响黄油和巧克力的硬度和融化性。对食物质地的研究，对于开发新的食品加工技术、改良食品口感至关重要。 水分活度：微生物生长的关键因素 水分活度（water activity，aw）是指食物中自由水的比例，它并非简单地指食物的总含水量，而是指水能够参与化学反应或被微生物利用的程度。低水分活度的食物（如干果、饼干）不易发生微生物生长，保质期长。而高水分活度的食物（如新鲜水果、乳制品）则需要更严格的储存和加工条件来防止微生物腐败。通过控制水分活度，可以有效地延长食品的货架期。 流变学：食物的流动与变形 流变学研究的是物质在形变和流动时的行为。食物作为一种复杂的流体，其流变学性质对加工操作（如泵送、混合、填充）和最终的感官体验（如酱料的粘稠度、饮料的顺滑度）都有着重要影响。例如，番茄酱的粘度需要适中，才能方便挤压和涂抹；而酸奶的粘度则与其凝固结构有关。 四、 食物的感官科学：味蕾上的化学与物理 最终，食物的价值体现在它如何被我们感知。味蕾、嗅觉、触觉、视觉，共同构成了我们对食物的整体评价。 味觉：五种基本味道的化学基础 我们能品尝到五种基本味道：甜、酸、苦、咸和鲜味。每种味道都与特定的化学物质有关：糖类引起甜味，酸类（如柠檬酸）引起酸味，某些生物碱和酚类化合物引起苦味，离子化合物（如氯化钠）引起咸味，谷氨酸钠等氨基酸盐引起鲜味。这些味道受浓度、pH值、温度以及其他风味物质的协同作用而改变。 嗅觉：香气分子的复杂交响 食物的香气是由数百种挥发性化合物组成，它们通过嗅觉受体传递给大脑，产生复杂的嗅觉体验。这些挥发性物质的产生，很大程度上源于前述的美拉德反应、焦糖化反应以及脂肪的氧化等。嗅觉与味觉协同作用，共同构成了我们对食物风味的完整感知。 视觉与触觉：首轮的味觉预设 食物的外观（颜色、形状）和质地（口感）在很大程度上预设了我们的味觉期望。鲜艳的色彩可能意味着新鲜和美味，而诱人的光泽则可能预示着丰富的口感。 结语： 从宏观的食物形态到微观的分子互动，从厨房中的烹饪艺术到工业化的食品加工，食物的背后都隐藏着深刻的科学原理。理解这些原理，不仅能帮助我们更健康地选择和享用食物，更能激发我们对这个与生命息息相关的领域进行更深入的探索。食物科学，是一个不断发展、充满惊喜的领域，它连接着我们的身体健康、文化传承以及对生活品质的追求，值得我们持续关注与研究。

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