理论课教学内容.docx
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理论课教学内容
理论课教学内容
一、食品化学的课程定位
1.中国农业大学的办学定位：
中国农业大学以农科为主，工科、管理、人文综合发展的综合性大学，以培养具有宽厚的基础知识、扎实的专业技能、良好的人文素养和富有创新意识的高素质复合型人才为目标。
2.中国农业大学的食品科学与营养工程学院的办学定位：
中国农业大学食品科学与营养工程学院以国家经济建设的需要为依据，瞄准国际一流食品学院，正在逐步将学院建设成为全国一流、与国际接轨的高水平研究型学院。
同时正将食品学院逐步建成全国食品科学技术的权威机构和核心，并成为全国食品工业发展战略的研究中心。
人材培养目标：
培养具有扎实理论基础和优秀实践创新能力的复合型人材。
3．课程的定位与目标：
本课程结合学院的办学定位，充分利用食品学科和资源优势，利用历次教学研究项目进行精品课程建设。
建立以学生为中心、以能力为目标的教学体系。
本课程是专业培养目标中关键的枢纽性课程之一，通过食品化学这一专业基础课程的教学，培养食品各个专业的本科生综合运用食品化学理论分析食品生产实际问题的能力，在教学中培养学生的创新思维，为进一步结合专业知识解决科研和生产实际问题打下基础。
4．本课程面对的学生、专业：
目前，本课程主要为食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程、葡萄与葡萄酒工程等专业的本科生及作为全院研究生学位课开设。
课程针对不同专业、不同层次，分模块进行教学：
如食品科学与工程专业侧重于工艺的化学原理，食品质量与安全专业在此基础上增加食品安全方面，研究生则在食品化学原理指导下，以案例研究教学为主。
本课程是中国农业大学食品学院的本科生必修课，为全院4个专业的本科生讲授，年听课学生在220人左右。
二、知识模块顺序及对应的学时
1.课堂教学模块
本课程理论课为40学时，其知识模块顺序及对应的学时如下所示：
章次
教 学 内 容
学时分配
第一章
绪论
2
第二章
水
4
第三章
碳水化合物
6
第四章
脂类
6
第五章
蛋白质
6
第六章
维生素与矿物质
4
第七章
酶
2
第八章
食品色素和着色剂
4
第九章
风味物质
4
第十章
食品中有害物质
2
合计
40
2.实验教学模块
针对食品主要化学变化有碳水化合物糊化度；油脂氧化；酶促褐变；非酶褐变实验，均为综合性实验；色素提取与测定等设计性实验，分不同专业16-32学时。
3.课程设计模块
在课程中安排学生完成课外调查，文献检索以及课程论文写作。
三、课程的重点、难点及解决办法
1．课程的重点：
学生重点掌握食品化学的基本知识和研究方法，特别是从化学角度和分子水平上了解食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、贮藏和运销过程中发生的变化，以及这些变化对食品品质和安全性影响。
2.课程难点
《食品化学》课程属于食品类各专业的专业基础课程，与前期多门基础课如普通化学、物理化学，特别是有机化学、生物化学关系密切，同时食品大都是一个多组分体系，在贮藏加工中的变化复杂，影响因素很多，课程内容处理难度比较大。
学生的化学基础由于学时较少而比较薄弱，因此，学习食品化学时不易将化学反应机理与食品体系的具体化学变化联系起来，容易导致死记硬背的现象。
3.对课程难点采取的解决措施
根据新时期大学生的特点，通过严肃认真的前期备课、引人入胜的教学内容、轻松愉快的教学方法、师生交融的课堂组织、活泼新颖的教学手段，积极实践启发式、讨论式、案例式等生动活泼的教学方法，在教学中多方位刺激学生学习的兴奋点，促使其产生求知欲。
教学内容力求高度概括食品科学基础知识和基本理论，充分反映学科最新成就及发展趋势，建立一套完整的知识体系，突出知识的基础性、系统性、综合性与整体性。
以食品科学研究中的案例和生活中的食品化学现象教学为工具，运用化学反应机理解释食品体系中发生的反应。
同时综合运用一系列教学方法与手段,促使学生更好的掌握食品化学反应的本质，使得课程深入浅出，变难为易。
教学条件
1、教材使用与建设
在1992年以前，使用中国农业大学韩雅珊教授主编的《食品化学》，1993-2000年使用谢笔均主编的《食品化学》（科学出版社）全国统编教材；2000-2002年，使用王璋主编的《食品化学》（轻工出版社）；2002至2008年使用的是阚建全主编的《食品化学》（中国农业大学出版社面向21世纪的统编教材）。
2009年起，使用由中国林业出版社2008年出版的，由中国农业大学食品学院现任教师主编（陈敏主编，范志红、吴广枫参编）的《食品化学》教材（十一五规划教材）。
实验教材除使用《食品化学综合实验》（中国农业大学出版社，陈敏为副主编，面向21世纪的统编教材）作为参考之外，对课时内的实验内容进行了改革创新，重新编写，同时为学生提供补充讲义。
2、扩充性资料
1）国内外参考教材
国内教材：
王璋等译Fennema，食品化学第三版，轻工出版社2003；
谢笔均，食品化学第二版，科学出版社2004；
阚健全，食品化学，中国农业大学出版社2002；
王璋，食品化学，轻工出版社1999；
夏延斌，食品化学，中国农业出版社2004；
刘邻渭，食品化学，中国农业出版社2000；
江波，食品化学，化学工业出版社2005；
冯凤琴，食品化学，化学工业出版社2005；
国外教材：
FennemaOR.FoodChemistry,4thedition.NewYork:
MarcelDekker.2007；
BelitzH.-D.,GroschW,andSchieberleP.FoodChemistry.4theditionSpringer.2009；
JohnM.deMan.PrinciplesofFoodChemistry,Anaspenpublication,USA,1999,thirdedition
2）精品课程网站和网络教学平台
开学之初就给出食品化学精品课程网站和主讲教师的网络教学平台的上网方式，鼓励学生利用现代技术，自主学习。
3）期刊和数据库资源
课程教师利用教室的网络资源为学生传授中外学术期刊网的查阅技术，并结合食品化学热点难点问题，引导学生开拓视野，并据此完成课程论文。
3、实践性教学环境
本课程拥有100m2的教学实验室和60m2的仪器分析实验室。
内有食品化学实验必需的各种基本设备，如离心机、摇床、加热设备、超声提取设备等。
同时还拥有液质联用仪、高效液相色谱、气相色谱，紫外可见分光光度仪，原子吸收分光光度计，水分活度仪，粘度仪等检测设备，上述设备在国内同类专业中是先进的，可以确保学生实践性教学的条件。
同时教学团队的各位教师拥有专用的科研室，除研究生使用外还接纳本科生的课外科研活动。
高效液相色谱
液质联用仪
红外光谱仪
紫外光谱仪
薄层扫描仪
荧光光谱仪
4、配套实验教材的教学效果
食品化学实验内容注重实验的综合性和创新性，配套教材来自于教师的教学和科研实践，是前期基础学科在教学中的综合运用与发展。
通过实验，学生熟练多种仪器的使用与操作，培养了严谨的科学态度、动手能力和创新能力。
5、网络教学环境
教学团队依托校园网建立了食品化学的网上教学系统，教师的教学材料、课程通知、师生交流、论文提交等均可利用网上教学平台。
学校各教学大楼和食品学院建有网络电教室，配备电脑，网络设备先进，其他设备齐全，完全可以满足网络教学的需要。
精品课程网站和实验示范中心网站，为学生在网上完成实验指导、参考资料下载，自主学习仪器操作方法和实验室安全教育提供了充分条件。
食品化学B范志红
课程大纲
课程中文名称：
食品化学II
课程英文名称：
FoodChemistry
课程总学时：
54，其中讲授40学时，实验16学时
一课堂讲授部分
（一）各章节要点及分章节的授课时数
绪论（1学时）
绪论是一门课程的入门介绍，对学生了解课程的大致内容、讲授方式及学习方法十分重要，也能够唤起学生对课程学习的热情和兴趣。
绪论课的内容包括几个方面：
1、食品化学的定义、性质与任务
2、食品化学的发展历程
3、食品化学与其他学科的关系
4、食品化学的研究方法与学习方法
5、介绍本课程的安排与要求
在本章中，要求学生了解食品化学的研究内容和主要任务，在食品科学中的重要地位以及与相关学科之间的关系，初步地了解本课的学习方法。
第一章水分（4学时）
第一节水与溶质的相互作用（1学时）
1.水的物理性质及其在生命活动中的作用
简介水的物理性质与其他分子量相似化合物的差别，介绍水在生命活动中的重要作用。
2.水与冰的性质与结构
简介水的结构、分子之间氢键的形成，与水独特的物理性质相联系。
介绍冰的晶体结构及物理性质。
3.水与溶质之间的相互作用
详述水与离子化合物、极性化合物、非极性化合物之间的相互作用。
通过图示使学生理解这些相互作用都是对水自然结构的打扰。
使学生掌握化合水、单分子层吸附水和多分子层吸附水的意义与其结合牢固性的不同。
第二节水分活度与食品稳定性（2学时）
1.水分活度
引出水分活度概念，从拉乌尔定律推导出水分活度计算公式。
要求学生重点掌握水分活度的概念和意义。
2.等温吸湿曲线
介绍等温吸湿曲线的定义和意义，等温吸湿曲线的分区，各区的水分存在状态。
要求学生重点掌握食品中水分存在的几种微观状态，掌握束缚水和自由水的性质差别。
3.水分活度与食品稳定性的关系
详细分析水分活度对酶促反应、非酶褐变、脂肪氧化、微生物繁殖等的影响，介绍随着水分活度的变化反应速度变化的趋势，了解食品长期保藏所需的条件。
特别应注意在低水分活度下脂肪氧化反应加速。
第三节冰冻对食品品质的影响（1学时）
1.冰冻对食品的双重影响
使学生了解冰冻条件降低反应速度而提高保藏性，但会提高未冻结部分的水分活度而使品质劣变加速。
2.冻结速度与食品品质的关系
介绍冻结速度快时形成细小冰晶，对保持食品的品质、改善冷冻食品口感有利。
3冻结与分子移动性
介绍冻结降低分子移动性而提高食品储藏稳定性的基本概念。
第二章碳水化合物（6学时）
第一节碳水化合物的分类与结构（1学时）
1、碳水化合物的分类
根据其能否水解、水解后生成何种物质分类；根据可消化性分类，根据组成分类等。
一般了解。
2、碳水化合物的结构
介绍单糖、糖甙、低聚糖、多糖、糖醇的基本结构，简述单糖在水溶液中的构象及其稳定性。
第二节碳水化合物的化学反应（1学时）
主要讲述水解反应、缩合反应、异构化反应、脱水与降解反应、焦糖化反应等，重点讲述非酶褐变反应的机理，各影响因素，以及控制非酶褐变的方法。
第三节食品中小分子糖的功能（1学时）
简介各种小分子糖的甜度、溶解度、吸湿性与保湿性、结晶性、对粘度和质地的贡献等，举例说明其在改善食品加工品质地和口感中的贡献。
第四节淀粉和淀粉粒（1.5学时）
1、淀粉分子的结构与性质
淀粉分子的结构和连接方式，淀粉分子的化学性质。
重点掌握直链淀粉、支链淀粉的结构与性质差异，淀粉与碘的反应和形成包合物的特性。
2、淀粉粒的结构
示淀粉粒的形状与内部结构，以及淀粉粒的双折光性。
3、淀粉和糊化与老化
淀粉糊化的微观动态，粘度的变化，双折光性的丧失；影响糊化的因素；淀粉老化的原因，影响老化的因素。
重点掌握糊化和老化的微观意义及影响因素。
4、改性淀粉
改性淀粉的定义，重要品种及其特点，以及在食品中的意义和应用。
第五节大分子碳水化合物结构与功能的关系（0.5学时）
说明大分子结构与功能的关系，包括大分子碳水化合物的分子移动性、水合性、粘度、凝胶性等与其结构的关系等。
第六节膳食纤维（2学时）
1、纤维素、半纤维素及其衍生物
纤维素的结构，半纤维素的结构与在食品中的存在，主要的纤维素衍生物及其在食品中的应用。
2、果胶物质
重点掌握果胶的代表结构，在植物成熟过程中的变化，凝胶机理，酯化度与胶凝特性的关系。
3、其他植物胶
简介植物分泌胶－－阿拉伯胶、印度胶和黄芪胶，种子胶－－角豆胶和瓜尔豆胶，海藻多糖－－琼脂、褐藻酸和卡拉胶。
4、其他膳食纤维
微生物多糖－－黄原胶，动物膳食纤维－－几丁聚糖，新型保健低聚糖如大豆低聚糖、低聚乳糖、低聚果糖等。
第三章脂类（6学时）
第一节脂类与脂肪酸的分类（1学时）
1、脂类的分类
简介中性脂肪和各种类脂的构成方式及其在食品中的存在。
2、脂肪酸的分类
按照碳链长短、是否饱和、双键数目、双键发生位置等对脂肪酸分类，重点掌握多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸、n-3和n-6系列脂肪酸等概念的意义，及其在食品中的分布。
了解脂肪酸结构的几种命名和表达方式。
第二节油脂的物理性质（1学时）
1、油脂的晶体结构
天然脂肪中脂肪酸的位置分布，晶体结构，重点讲授同质多晶现象及不同晶形之间的相互转化，起酥性与固体脂肪指数的意义。
2、油脂的熔点、折光性和溶解度
简介油脂的以上性质与分子量、饱和度之间的关系。
3、油脂的重要质量指标
包括皂化价、碘价、酸价、羰基价、过氧化价等，掌握这些指标的主要意义。
第三节油脂的化学性质（3学时）
1、酶促水解
简介酶促水解的原理和在食品中的发生状况。
2、酮型酸败
简介污染微生物带来的酸败。
3、自动氧化
重点讲授自动氧化的自由基机制、氢过氧化物的形成，简介光敏氧化和脂氧合酶催化氧化。
详细讨论影响脂肪自动氧化的主要因素。
简介氢过氧化物的分解。
重点讲授抗氧化作用和机理，介绍常用的抗氧化剂及其抗氧化、促氧化原理。
4、高温劣变
简介热降解、热聚合、热氧化分解、热氧化聚合及其对油脂质量的影响。
第四节油脂的化学处理（2学时）
1、油脂的精炼
简介沉降、脱胶、中和、脱色、脱臭等过程及其对油脂质量的影响。
2、油脂的氢化
氢化的意义、方法、机理，掌握氢化在食品加工中的意义和对品质的影响。
3、油脂的组分分离
了解油脂组分分离的原理及其在食品中的应用。
4、油脂的酯交换反应
掌握酯交换作用的原理，简介自由酯交换和控制酯交换作用及其在食品中的应用。
第五节乳化剂与大分子之间的相互作用（1学时）
1、乳状液的意义及其稳定性
乳状液的定义，在食品中的意义，影响其稳定性的因素，乳化剂的定义和作用。
2、乳化剂与大分子之间的相互作用
掌握乳化剂与脂类、蛋白质、碳水化合物的作用，理解其对食品品质的改良作用。
3、食品中常用乳化剂的介绍
简介磷脂、蔗糖酯、吐温系列、斯潘系列、脂肪酸乳酸酯等。
第四章氨基酸与蛋白质（5学时）
第一节氨基酸和蛋白质的结构与性质（1学时）
1氨基酸的分类与结构
了解氨基酸的化学结构，按照亲水性分类。
2、蛋白质的结构与性质
了解蛋白质的一级至四级结构及其作用力。
3、蛋白质的变性作用
了解蛋白质的变性作用机理及其影响因素。
第二节蛋白质的功能性质（2学时）
1、蛋白质的水合性质
熟悉蛋白质与水的相互作用，影响水合作用的因素，蛋白质水合性与食品品质的关系。
2、蛋白质的胶凝作用
熟悉蛋白质的凝胶机理及其在食品中的应用。
3、蛋白质的组织形成性
了解蛋白质组织化的方法及其应用。
4、面团形成性
了解面筋的组成、结构模型，影响面筋强度的因素。
5、表面性质
熟悉蛋白质具备乳化性质和起泡性质的原因，了解影响乳化性质和起泡作用的因素，以及这些性质在食品中的应用。
6、其他功能特性
了解蛋白质的风味结合性、亲油性和成膜性等性质及其应用。
第三节蛋白质的化学改性（1学时）
1、蛋白质的部分水解
了解部分水解的方法与应用。
2、酰基化反应
了解酰基化反应的原理与意义，在食品中的应用。
3、增加亲水基团
了解增加亲水基团的方法和应用。
第四节蛋白质在储藏加工中的不良化学变化（1学时）
1、高温造成的变化
了解氨基酸在高温下发生的不良变化。
2、氧化造成的变化
了解氨基酸在氧化条件下的不良变化。
3、非酶褐变造成的变化
了解非酶褐变对蛋白质营养价值的影响。
第五章维生素与矿物质（4学时）
第一节维生素的结构与性质（2学时）
1、维生素在食品中的存在
2、水溶性维生素
简述各种水溶性维生素的化学结构，重点掌握维生素C、硫胺素和核黄素的化学稳定性和影响降解的因素。
3、脂溶性维生素
简述各种脂溶性维生素的化学结构，重点掌握维生素A和胡萝卜素的化学稳定性和影响因素。
第二节矿物质的结构与性质（1学时）
1、矿物质在食品中的存在
了解矿物质在食品中的溶解性及其在食品中的分布。
2、矿物质对食品品质的影响
了解金属离子的催化反应，对大分子结构的影响，对食品感官性质的影响。
3、影响矿物质生物利用性的因素
熟悉食品中影响矿物质生物利用率的因素，包括草酸、磷酸、维生素C、氨基酸、有机酸、膳食纤维、其他同价离子等。
第三节维生素和矿物质在储藏和加工的变化（1学时）
1、维生素损失的原因
了解储藏和加工中影响维生素损失的主要工艺或条件。
2、矿物质损失的原因
了解加工工艺对食品中矿物质保存率、吸收利用率的影响。
第六章食品天然色素（4学时）
第一节食品中天然色素的分类（0.5学时）
1、色素的呈色原理
简介发色团与助色团的概念。
2、食品中存在的天然色素分类及分布
熟悉食品中天然存在的主要色素类别及其代表物质。
第二节食品中天然色素的结构与性质（3学时）
1、叶绿素
简介叶绿素的结构和物理化学性质，重点掌握叶绿素在食品加工储藏中的变化、护绿的方法。
2、血红素
简介血红素的结构和分布，重点掌握肌红蛋白在储藏加工中三种形态的转化，熟悉腌肉制品的发色、护色原理。
3、类胡萝卜素
了解类胡萝卜素的结构特点，熟悉其中代表物质的结构，熟悉类胡萝卜素在储藏加工中的稳定性及其影响因素。
4、花青素
简介食品中重要的花青素及其基本结构、其取代基与色泽的关系，熟悉花青素在储藏加工中的变化及其影响因素。
5、类黄酮与其他多酚色素
简介类黄酮、儿茶素、原花青素、单宁等的结构与化学性质。
第三节酶促褐变（1学时）
1、酶促褐变的机理
熟悉酶促褐变的底物和酶的特点。
2、酶促褐变的影响因素及抑制方法
重点掌握酶促褐变的控制方法和二氧化硫类抗褐变剂。
第七章风味（4学时）
第一节味觉与味之间的相互作用（0.5学时）
1、味觉的物质基础
了解味觉的本质、味蕾的结构、味觉机制的假设理论。
2、味觉的相互作用
了解相乘、相杀、阻塞、对比、抵销、疲劳等味觉现象。
第二节食品中的呈味物质（2.5学时）
1、甜味和甜味物质
2、酸味和酸味物质
3、咸味和咸味物质
4、苦味和苦味物质
5、鲜味和鲜味物质
6、辣味和辣味物质
7、涩味和涩味物质
重点掌握甜味物质，熟悉其甜度和营养特性，以及无热能甜味剂。
熟悉酸味、咸味和鲜味物质的来源及增鲜作用的原理。
了解辣味、苦味、涩味物质的来源和代表物。
第二节食品中的香气（1学时）
1、香气的来源与结构
简介各类食品中的香气来源及其代表物质。
2、食品加工中香味物质形成途径
简介食品中产生香味物质的主要方式，包括生物合成方式、酶的作用和加热产生的香气等。
3、人工香精与香味增强剂
简介香精的配合原理和常用的风味增强剂。
（二）习题作业
每章之后给学生留思考题，但不作为必交作业。
此外还有自愿参加的课程活动，如市场调查和课堂专题讨论。
（三）使用教材及主要参考书
1陈敏主编，食品化学，中国林业出版社，2008
2谢笔均主编，食品化学，科学出版社，2003
3阚健全主编，食品化学，第二版，中国农业大学出版社，2009
4FoodChemistry，4thedition,CRC，2007
5Belitz H,GroschW,andSchieberieP,FoodChemistry,4thedition,Springer,2009
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