食品科学及其发展

第一章 食品科学及其发展 第一节 食品科学的概念及其研究的内容

吃是一切动物的本能，人亦具有这一本能，自从人类第一次在地球上出现，就同饮食紧密地结合在一起，“民以食为天”说明对人类来说食品比阳光雨露还要重要，没有食品就没有人类。食品科学是研究人们的吃与喝的一门学问，食品科学可以定义为将基础科学和工程学的理论用于研究食品基本的物理、化学和生物化学性质以及食品加工原理的一门学问。食品工艺学则是应用食品科学原理来从事食品的选择、保藏、加工、包装及销售，它影响消费安全、营养和食品卫生。由此可见，食品科学是一门涉及范围很广的学科。由于食品与人直接相关，有的食品科学家还对食品选择的心理学发生兴趣，对食品的感官品质进行研究。

食品科学家是围绕食品这一主题开展活动的，其主要研究方向有食品原料、食品营养、食品卫生、食品机械、食品加工、食品保藏、食品感官、食品运输、食品销售、食品消费、食品文化、食品心理、生产监控和质量标准等，食品科学研究的内容涉及食品领域内技术和科学的各个方面。

第二节 食品科学的任务

食品科学涵盖食物资源的生产、经营、工艺、配方、零售、消费的全过程，甚至还包括文化宗教、心理状态等因素。食品科学的主要任务在于提高人民的健康水平，为开创新食品奠定理论基础，保证食品的安全与卫生，推动食品法规与标准化建设。

一、提高人民的健康水平

据估计，现在世界上大约还有20亿人口仍然食不果腹，每天约有4万人因得不到足够的食物、蛋白质或其他营养素而丧失生命。儿童营养不良导致恶性营养障碍症，蛋白质—热能缺乏导致消瘦症，在发展中国家司空见惯。奶粉是供应人所需的蛋白质和热能的优质食品，但由于价格昂贵，发展中国家的食品科学家只能把杂鱼制备成“鱼粉”，作为易消化的便宜蛋白质源，或者用玉米、高粱、大豆、棉籽分离蛋白质等混合制成有较高蛋白质含量(28%)的食品。中、南美洲贫穷国家利用当地生产的低价值食物资源开发出营养较全面的食品。

上世纪七十年代以前，我国仍然处于贫困状态，人民生活水平低下，许多地区温饱问题十分严重。二十世纪七十年代后期，随着我国政治体制的改革，国民经济有了快速发展，粮食总产量大幅度提高，1997年突破了年产5亿吨大关，人均粮食占有量达到了400kg ，大大高出世界人均消费量的263kg ，果品蔬菜种类和产量也急剧增加，人民的生活水平有了较大的提高，中国居民的食物与营养结构发生了很大的变化，居民的膳食结构已经从温饱型向小康型转化。但从近二十年的发展状况来看，前景并不乐观。城市居民，特别是北京、上海、广州等物质丰富、平均收入较高的城市居民，出现了肥胖、高血脂等营养过剩的富贵病，而贫穷的农村地区，营养不良、缺铁性贫血症等疾病仍然十分严重。研

究和解决贫穷和富裕带来的疾病，是食品科学家们的主要任务。

表1-1 我国主要农产品产量 单位：万吨

粮食作

年份 物总产

量

1983 38 728

16 887

1985 37 911

16 857

1990 44 624

18 933

1995 46 662

41 612

2000 46 218

40 522

2003 43 070

37 429

18 523 18 791 16 066

8 649 11 583 1 539 2 811

486

9 024 618

14517

9 964 10 600 1 541 2 955

442

6 828 807

6 225

10 221 11 199 1 350 2 250

477

6 542 1 398 4 215

9 823 9 682 1 100 1 613

451

5 762 1 453 1 874

8 581 6 383 1 050 1 578

415

5 155

892

1 164

8 139 6 821

谷物 稻谷

小麦

玉米

油

大豆 料 总

产量

976 1 055

棉 花 总产量 464

甘 蔗 总产量 3 114

甜

水 果

菜 总

总产量

产量 918

949

注：2003年水果总产量含瓜果类产量。

表1-2 我国按人口平均的主要农产品产量 单位：kg/人 年份 1952 1962 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2003

粮食 288.1 240.3 310.5 326.7 360.7 393.1 378.4 366.1 334.3

棉花 2.3 1.1 2.6 2.8 3.9 4.0 3.8 3.5 3.8

油料 7.4 3.0 4.9 7.8 15.0 14.2 17.6 23.4 21.8

糖料 13.4 5.7 20.9 29.7 57.5 63.6 63.4 60.5 74.8

水产品 2.9 3.4 4.8 4.6 6.7 10.9 20.9 33.9 36.5

水果 4.3 4.1 5.9 6.9 11.1 16.5 32.0 49.3 112.7

牛奶 1.0 1.2 2.4 3.7 4.6 6.6 13.6

禽蛋 5.1 7.0 13.1 17.8 20.2

茶叶 0.14 0.11 0.23 0.31 0.41 0.48 0.49 0.54 0.60

注：按年平均人口计算。

2003年底，我国总人口达到12.9亿，如果继续稳定低生育水平，2010年我国人口可达13.6亿，2020年达到14.3亿，2032年有望实现人口零增长，届时人口将达到14.5亿，2032年以后人口总量将出现平稳减少的趋势，2050年减少到13.8亿，所以只要实行计划生育，人口不会给我国人民生活带来严重问题。

食品对人体健康的重要性表现在三个方面，营养功能、感官风味功能和生理调节功能。生理调节功能是指食品中某些成分具有保护机体、调节生理节律、增强免疫能力和预防疾病、促进健康的能力。1996年3月我国卫生部颁发了保健食品管理办法，1997年我国国家质量技术监督局发布了保健(功能) 食品通用标准(GB16740-1997)，至1998年6月卫生部批准的保健食品共计1424种，其中国产1287种，进口137种，按功能分为调节血脂、调节免疫、抗氧化、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抑制肿瘤、调节血糖、减肥、改善睡眠、增强记忆、抗突变、促进生长发育、抗辐射、改善肠胃功能、改善营养性贫血、调节血压等产品。食品功能化学是研究功能食品的化学组成和化学变化的一门学科，一旦进入分子水平，必将应用分子生物学的理论和方法，在分子水平上研究营养学和基因表达之间的关系，将从根本上改变营养流行病学、肿瘤学的面貌，人类将通过合理营养来控制和延迟遗传疾病，医生将用基因药物和基因疗法来治疗疾病。 表1-3 中国居民食物与营养结构的变化

项 目 粮 食(kg) 食用植物油(kg) 食 糖(kg) 蔬 菜(kg) 水 果(kg) 肉 类(kg) 蛋 类(kg) 鱼 类(kg) 奶 类(kg) 蛋白质(kg) 脂 肪(kg)

表1-4 我国城乡居民家庭人均食品消费量比较 单位：kg/人

1978年 163.50 1.63 2.49 140.00 6.60 8.18 1.67 3.30 1.00 45.20 27.80

1984年 216.20 4.70 4.88 143.00 9.30 15.60 3.91 4.36 2.38 66.60 51.40

2000年 183.20 9.00 6.00 120.00 18.00 24.00 12.00 9.00 9.00 72.70 71.60

注：城镇居民家庭人均食品消费量指全年购买的主要商品数量。

二、为开创新食品奠定理论基础

食品科学来源于食品工业，食品科学的研究成果又推进了食品工业的迅猛发展。在我国食品工业是国民经济的重要组成部分，它的发展直接关系到农业生产、人民生活、民族素质、经济发展和社会进步，受到各级政府的高度重视和支持，把它视为朝阳产业。二十世纪八十年代以来，我国食品工业获得了迅猛发展。1996年我国第三次工业普查结果表明，食品工业产值在全国工业总产值中所占比重首次升到第一位。2002年全国食品工业总产值10 759亿元，随后连续几年食品工业总产值的增长速度比全国工业总产值的增长速率高出2个百分点(表1-5) 。 表1-5 中国食品工业的发展状况

项 目

食品工业总产值(亿元)

5 146

食品工业总产值占全国工业总产值(%)

食品工业总产值年增长速率(%) 注：以1990年不变价格计算。

目前我国食品工业已经成为门类齐全、技术不断进步、产品日益丰富、运销网络通畅的生产经营体系，在满足人民生活需要和为经济建设积累资金方面做出了重大贡献。我国主要食品的产量和人均占有量有了较大幅度的提高。2003年，粮食总产量43 070万吨，世界排名第一，人均占有量334公斤。食用植物油达到1 584万吨，肉类总产量达6 933万吨，水果总产量达14 517万吨，均居世界第一位(表1-6、1-7) 。

表1-6 我国农业主要产品产量居世界位次

14.2

13.5

-5.6

9.12

37.2

12.1

16.2

10.1

5 842 10.3

5 517 8.14

6 020

759

8.3

9.6

9.7

9.7

1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 2002年

8 259

9 261

10

项 目 谷 物 肉 类 棉 花 大 豆 花 生 油菜籽 甘 蔗 茶 叶 水 果

1978 2 3 3 3 2 2 9 2

1980 1 3 2 3 2 2 9 2 10

1985 2 2 1 3 2 1 4 2 8

1990 1 1 1 3 2 1 4 2 4

1995 1 1 1 3 1 1 3 2 1

2000 1 1 1 4 1 1 3 2 1

2002 1 1 1 4 1 1 3 2 1

2003 1 1 1 4 1 1 3 2 1

资料来源: 联合国粮农组织数据库。

表1-7 2003年中国主要食物资源占世界的份额

食物资源 谷 物 肉 类 水产品 水 果 茶 叶 牛 奶

食品工业在世界经济中一直占居着举足轻重的地位，在法国，食品工业的总产值超过了汽车工业，居国民经济之首。我国食品工业自改革开放以来，历经坎坷，在激烈的市场竞争中求生存，并且有了很大的发展。据统计，从1980年到2000年，全国食品工业年均增长速度达11.0%，2001年完成工业总产值9 261亿元，比上年增长12.12%，2002年突破10 000亿元产值大关，连续八年在国民经济中居于首位。

表1-8 食品工业总产值平均每年增长速度 单位：%

中国产量(万吨) 43 070 6 933

4 705

14 517 77 1 746

世界产量(万吨) 206 762 24 985 12 994 47 572 320 50 739

占世界份额(%)

20.8 27.7 36.2 30.5 24.1

3.4

资料来源：根据历年食品工业年鉴统计

根据1996年我国第三次工业普查的分类方法，食品行业包括采盐业、食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业五个部分。改革开放20多年来，我国食品工业总产值一直保持持续快速发展，目前已发展成为门类比较齐全，既能基本满足国内市场需求，又具有一定出口竞争能力的产业。 表1-9 我国食品行业分类

主 类

细 类

食品加工及制造业 粮食加工业、植物油加工业、糕点、糖果制造业、制糖业、屠宰及肉类加工业、

蛋品加工业、乳品加工业、水产品加工业、罐头食品制造业、食品添加剂制造业、调味品制造业及其他食品制造业

饮料制造业 烟草加工业 采盐业

饮料酒制造业、酒精制造业、无酒精饮料制造业、制茶业及其他饮料制造业 烟草烘烤业、卷烟制造业及其他烟草加工业 盐加工业

资料来源：1997年中国食品工业年鉴

许多食品科学家活跃在新食品开发部门，超市柜台上成千上万种食品真可谓琳琅满目，它们在工艺、配方、包装等方面都在不断改进完善。消费者总是喜新厌旧，食品科学工作者有责任生产出各种新的产品以满足广大人民不断增长的物质文化需要，成功的产品是科学知识和创新精神的完美结合。

近年来食品科学家致力于改变食品营养组成的工作，如减少食品中的热能或增加维生素和矿物质的含量。减少食品中的热能通常采取低营养或无营养的成分来替代食物中的产热能成分。例如在软饮料中使用阿斯巴甜(天门氡酰苯丙氨酸甲酯) 或糖精，替代产热能的蔗糖。用油脂代用品取代加工食品中的天然油脂，这些油脂代用品可使消费者获得犹如油脂的口感，却不会使人肥胖。用脱脂奶粉和专用蛋白质制成口感良好的低脂冰淇淋。食品科学家还采用强化的方法在食物中加入矿物质和维生素，在早餐谷物类食品如麦片等中加入强化营养素，使早餐食品中的部分营养素能满足人体的全天需要。

三、保证食品的安全与卫生

保证食品安全卫生是食品科学工作者的又一重要任务。食物中毒现象是由摄入食物引起的疾病，必须采取谨慎的加工工艺和贮藏工艺，避免发生食物中毒。食源性疾病是因为食物遭受了致病性细菌、病毒、寄生虫或化学物质的污染而引起的。世界各国食物中毒现象都较严重。据美国国家防疫中心统计，美国自1983年至1987年短短的5年中发生了9 1678宗食物中毒案。在美国因禽蛋受沙门氏菌的污染而造成中毒事件在1985～1990年期间相当严重，成为创记录的最大食源性疾病。因牛奶污染大约有16 000人食用中毒，该事件创下了自1995年以来的历史最高纪录。20世纪80年代中期至90年代中期英国及其他欧洲国家暴发疯牛病，大量的牛患病并被宰杀，不到20年工夫，疯牛病扩散到了欧洲、美洲和亚洲的几十个国家，人若食用了被污染的牛肉、牛脊髓等，有可能染上致命性的新型克－雅氏症, 截至2003年底累计至少有137人死于新型克雅氏症，其中多数在英国。1999年３月至11月，英国伦巴第地区暴发禽流感，随后蔓延于世界，人类感染此病死亡者共10人。2005年7、8月间我国四川省资阳县发生了人体感染猪链球菌，感染病例198例，死亡36例。 2003年3月13日，佛山市顺德区杏坛镇发生160多人食物中毒事件，中毒原因是食用含有“瘦肉精”的猪肉所致。2003年11月22日，杭州市一个体户因销售含有“瘦肉精”的毒猪肝，导致22人中毒，被当地法院一审判处有期徒刑５年。1997年11月云南会泽假酒案100多人中毒，36人死亡。1998年山西朔州假酒案数百人中毒，26人死亡。1998年1月26日，山西省文水县发生了震惊全国的“1·26”假酒案，致死22人。2004年广州假酒案56人中毒，11人死亡。2004年5月11日至13日，广州白云区接连发生假酒中毒事件，三天时间先后有8人死亡。国外假酒中毒事件也高频发生， 印度每年都会发生多起假酒中毒案件，仅1998～2001年间就有500多人中毒，200多人死亡。从2003年开始，安徽阜阳劣质奶粉使200多名婴儿陆续患上一种怪病，四肢短小，脑袋硕大，当地人称这种孩子为“大头娃娃”，随后皮肤溃烂，有10多名婴儿死亡。2003年我国爆发非典型性肺炎，数以万计的人感染病害，数以千计的人死于非命，全国居民处于极度恐慌状态，中央政府发动了史无前例的抗非典运动，非典型性肺炎的首发可能与人食用病原体动物有关。肉毒梭菌中毒曾引起食物中毒爆发性发生。

在大多数情况下，食物中毒不是由工艺本身引起的，而是由错误的操作引起的。罐头食品加热灭菌不足，没有杀死肉毒梭菌的孢子，或者加工食物贮藏不当，经常有导致人死亡的报道，例如1989年美国蒜油遭肉毒杆菌污染致使3人死亡，1989年英国27人食用了含有榛蜜饯的酸奶而遭致肉毒杆菌引起食物中毒，其中1人死亡。鱼类食品经常遭受肉毒杆菌的污染，大多数情况下是因为操作者缺乏处理海鲜类食物的有关知识。食品科学家就是要寻找食物中毒的原因，以避免再次发生。

食品还可能被化学毒物如农药和其他环境污染物污染。在工业社会的今天，我们应时时检测进入环境的化学物质的浓度，现在的仪器分析手段越来越先进，有的达到了纳克级的水平。食品科学家分析肉类、乳制品、鸡蛋中的化学物质，还分析原料生产环节如饲料中的化学物质。曾经有一个有趣的研究报道，一个养禽场的鸡肉和鸡蛋的重金属严重超标，追踪研究发现其饲料中有重金属含量高的鱼

粉，而鱼又是食用了受污染的海生浮游植物所致。

在我国，食品的安全卫生受到了政府和企业的高度重视。我国出口食品在产品质量、营养和感官品质上一般无可挑剔，但在农药残留量等理化指标上还存在一定差距，尤其是1998年以来欧美等发达国家纷纷修订了进口农产品允许农药残留量的最高指标，把残留水平降到了新的低点，使我国食品出口形势较为严峻。我国一方面正在重新修订各类食品的质量标准，使之与国际接轨，另一方面正在大力推动绿色食品和有机食品运动。

绿色食品是无污染、安全、优质、营养丰富的食品，其中无污染是指在食品生产和加工过程中，通过严密的监测控制，防范农药、放射性物质、重金属、有害细菌对食品的污染，我国自1993年加入有机农业运动国际联盟(IFOAM)以来，我国的绿色食品(AA级) 已逐渐被国外食品销售商认同。

有机食品是国际上提出的更高水平的无污染食品标准，以追求生态效益为目标，在生产和加工过程中绝对严禁使用农药、化肥、添加剂、激素、转基因作物等人工合成物质。我国有条件的行业可不经过绿色食品阶段，直接研究开发有机食品。

四、推动食品法规与标准化建设

食品质量控制、危害分析与关键点控制、产品认证和质量体系认证、食品法规和食品标准都建立在食品科学深入研究的基础之上。

食品质量控制首先要落实食品生产卫生规范(GMP)，即在食品生产全过程中，保证食品具有高度安全性的良好生产管理体系。我国自1985年以来颁布了食品企业通用卫生规范(GB14881-94)和各个专业规范，正在认真贯彻落实。

危害分析与关键点控制(HACCP)是迄今为止最有效、最科学、最现代化的食品安全生产管理系统。企业运用该系统能最简捷地贯彻落实食品生产卫生规范。HACCP 是20世纪60年代美国航天规划署为防止把地球生物带到空间而提出的食品加工过程中一种预防性系统。首先进行生产全过程的卫生检测，根据监测数据进行危险性因素分析，确定关键控制点，提出每个关键控制点指标和应采取的有针对性的措施。经过逐步控制分析，保证产品质量安全可靠。

外向型企业还必须按照国际标准建立质量体系，进行产品认证和质量体系认证，国际标准化组织 (International Standard Organization, ISO)于1987年公布了ISO9000质量管理和质量保证系列标准。这一标准已被世界上许多国家采用，成为国际市场上评估产品质量和合格质量体系的基础，是许多国家第三方质量体系认证注册计划的基础。我国于1988年8月采用ISO9000系列，并在1993年1月改为等同采用的标准(GB/T19000-ISO9000)，并推行认证制度。

世界各国政府为了确保食品的质量和安全，规范食品生产、加工、流通和销售等行为，都制定了相应的法律、法规、政策、条令、办法。我国制定了食品卫生法、质量法、价格法、消费者权益保护法、食品添加剂卫生管理办法、食品营养强化剂卫生管理办法、保健食品管理办法、原产地域产品保

护制度、清真食品管理规定、食品中毒事故处理办法等法律规范，以及从属于法律规范的技术规范，如食品标签通用标准、特殊营养食品标签、保健食品通用标准、进出口食品标签管理办法等，形成了较为完整的法律体系，并逐步与国际接轨。

为了推动企业组织现代化生产，提高产品质量，维护用户和消费者的合法权益，我国国家标准局会同政府职能部门以及生产企业制定了各种标准，这些标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。美国、欧洲、欧共体、澳大利亚、新西兰、加拿大等国以及国际食品法规委员会(CAC)也都制定了各自的法规或指导性文件。食品科学家还竭力促进建立国际通用的食品标准，以推动国与国之间在保证食品质量和安全的前提下的食品贸易，食品标准包括食品组成、微生物指标、感官评定等。

第三节 食品与人类的关系

地球上的人类已有三百万年了。人类的祖先最初过着“茹毛饮血”的生活，自然界中未经任何加工的天然食源成为人类赖以生存的物质基础，那时无食品科学而言，人类自生自灭，繁殖系数很低，寿命很短，在长达三百万年的时间内，人类无论从数量或智能方面发展都及其缓慢。

自从原始人群懂得利用自然火种，人类开始食用熟食以来，营养状况得到了极大的改善，抗击自然灾害的能力也随之提高，使猿人的体质逐渐完成了向智人体质的转变。以后随着生产力的发展和人们对食品的重视，人类体质进一步提高，脑量增加，智力得到了迅速地发展，可以说近万年来人类的进化速度是三百万年前的数倍。

总的来讲，以前人类生产方式落后，饮食条件低劣，发展缓慢。据统计，一九四九年中国人均寿命只有45岁，平均智商较低。食品科学被人们重视以后，人类的营养状况得到了极大的改善，寿命大幅度提高，据1994年报导，我国人均寿命达72岁，人们的智商也有了很大的提高，越来越多的人加入到了现代化科学技术的行列。

由上看出没有食品就没有人类，食品的重大变化推动着人类的进化和发展，推动着人类文明的迈进。为什么食品与人类有着如此密切的联系，即食品的本质是什么呢？

一、人从食品中获取营养

人们每天摄取一定量的食物，从这些食物中获得人体生长发育、新陈代谢所必须的物质。随着食品科学的发展，人们逐渐发现食物中某些物质对人体有营养作用，特别是有些营养物质人体内不能自身合成，只能从食物中摄取。

二、人从食品中获取能量

人们体内在不断地进行着新陈代谢，新陈代谢需要一定的能量。人们参加社会实践活动，要消耗大量的能量。据研究，一个中等体力劳动的成年男子每天劳动要消耗大约3 000千卡的能量，维持身体代谢要消耗10千卡的能量，这些能量的补充只能从食品中获得，因为食品蕴藏着能量，通过人体

转化把能量释放出来，以满足人们生存和劳动的需求。

三、人从食品中获取负熵

熵是个物理量，它是反应事物内部混乱程度的一个尺度，正熵指混乱，负熵指秩序。根据热力学第二定律，人体新陈代谢要产生正熵，随着新陈代谢的发展，体内的熵不断增大，即混乱程度增加，如果超过一定限度，人就会生病，甚至死亡，人体要维持正常的生命活动，就要从外界获取负熵，以减少机体的混乱。一般来讲，人体不可能从外界吸收直接与能量有关的熵，只能靠吃饭获得食物中的化学能，在代谢过程中，部分化学能转变成热能排出体外，排出体外的热能除去体温，就是人体通过热排向外界的熵。食物在人体内物质代谢和能量代谢过程中排出体外的总熵远远大于食物本身所具有的熵，从而人们从食品中获得了负熵。

四、人由食品维持机体平衡

饮食活动是人与自然界进行物质交换的重要方式，吃进去的食物对人体内部的平衡以及人与自然的平衡起着重要的调节作用，饮食得当则能使人体内部机能趋于平衡并能适应自然的变化，饮食不当则破坏人体内的平衡状态，使人体不能适应自然界的变化，这是实际饮食生活中选择食物的理论依据。如《素问：脏器法时论》中指出：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气”，这是我国公认的古代传统膳食结构理论，也是饮食是维持机体平衡的充分阐述。另外，饮食在人与自然环境平衡中，起着重要的调节作用，如《黄帝内经》中有“春夏养阳，秋冬养阴”之说，唐代王冰对饮食解释为“春食凉，夏食寒，以养其阳。秋食温，冬食热，以养其阴”，这些都强调了饮食在人与自然界平衡中的作用。

第四节 食品科学的四个里程碑

自人类诞生以来，饮食的变化总是推动着人类的进化，人类的文明又促进了饮食文化的形成和发展。从茹毛饮血到现代食品科学的兴起，历史源远流长，在这漫长的发展历史中，四个重要的发明和创造尤如絢丽的花朵，对推动人类文明、社会进步和食品科学的形成和完善起着极为重要的作用。

一、第一个里程碑——火的利用

人类祖先在“茹毛饮血”时代，自然界中未经任何加工的天然食源作为人类赖以生存的物质基础，他们对食物生吞活剥，既生吃植物，也生吃飞禽走兽和鱼虾，其饮食方法与野兽没有本质区别。

在蒙昧岁月，火山爆发、电闪雷击引起的森林大火，对原始人来说是非常可怕的。但是人们在同险恶的自然环境作斗争中，逐渐发现火的附近比较温暖。恐怖的山火过后，灰烬里还常常散发出烧熟的野兽和坚果的焦香，食用美味可口，这则是人类茹毛饮血结束的信号。不知经过了多少次的尝试和失败，原始人群终于懂得了利用自然火种，走上了熟食的道路。我国从一百七十万年前的云南元谋人遗址到五十万年前的北京人遗址，都留有利用自然火的印记，这说明从人类诞生到学会利用自然火种

大约走过了一百万年。

距今约五万年到一万年前，人们懂的了钻木取火，可以离开原始森林或山洞，沿着河流去寻找活路，扩大了原始人生存的领域，他们尝百草，吃野果，捕鱼、狩猎，生产力发展了，物质丰富了。到了周口店“北京人”时期，人们普遍学会了烤食捕获来的动植物，今天北京的烤鸭，新疆的烤羊肉串，法国人的嗜吃烤蜗牛，其实都是我们祖先的家常菜肴。

考古学研究，一千五百万年前的拉玛猿(人类祖先) 和现代类人猿(大猩猩、黑猩猩等) 的脑量没有多大差别。自从原始人懂得利用自然火种，人类开始食用熟食，有害微生物被杀死，食品卫生得了提高，营养状况得到了极大的改善，人类脑量增加很快，据测大猩猩的脑量为415毫升，北京人的脑量为1 059毫升，现代人的脑量为1 345毫升，脑量的增加伴随着智能的提高，人类抗击自然灾害的能力也随之提高，使猿人的体质逐渐完成了向智人体质的转变。火的利用是人类能源革命的开端，它把人与野兽区分了开来，对人类发展做出了巨大贡献，是食品科技史上第一个里程碑。

二、第二个里程碑——陶器的使用

原始人用火堆烤吃畜肉时发现可用烧红的石板烙肉和烧红的石子煮汤，这是最早的“煎”和“煮”。人们在地上挖一个坑，铺上数层树叶，然后倒入清水，把从河里捕来的鱼类放入，燃起篝火，把烧红的鹅卵石投入坑内，用以煮熟肉类，这则是“锅”的雏型。以后人们发现用火长期烧过的坑，粘土变成了一块坚硬的泥片，不再散开，于是人们开始用泥巴捏成锅形，放进火堆里烧，一个陶罐便出现在眼前，从此人类进入了使用陶器的纪元。

最早的陶器已有近万年了，它的出现意味着“烹饪”的开始，陶罐可以搬到任何地方去烧煮，也可以用作各种饮食、汲水和储盛的器皿，增加了烹调的灵活性。有了陶罐，先民的食物范围得到了扩大，熟食品种增多，美味佳肴成为可能。早在五千年以前，人类就已炊烟袅袅，鼎香四溢了。陶器的出现，使食品加工成为可能，它是食品科技史上第二个里程碑。

三、第三个里程碑——罐藏食品

贮藏食物要算人类自刀耕火种以来最大的课题了，罐藏食品为食物的贮藏打开了理想之门。 1790年前后，拿破伦的军队出战欧洲，在行军途中，往往因为食物发霉变质或者维生素不足等原因，出现士兵减员情况，至于肉粉、水果和牛奶等食品，由于天气炎热，未运到前线就腐烂变质，这个与战争胜负息息相关的难题，使拿破伦伤透了脑筋，因此他用一万二千法郎悬赏寻找食品保藏的方法。法国食品工业专家尼古拉·阿佩尔投入了食品保存方法的悉心研究，他从经验出发，想出的直接办法是：先将清洗好的肉等装入瓶内，置入沸水中加热30～60分钟，乘热软木塞口，蜡封保藏。这项发明他探索了14年之久，饱尝了屡次失败的苦楚。

1804年，阿佩尔的玻璃罐头问世了，这就是现代罐头的雏形。1806年，世界上第一批罐头送上了法国战舰，经实地考察，得到了理想的结果。不久阿佩尔的《用密封容器贮藏食品之法》一书问世，

1809年法国政府长期贮藏陆海军粮研究委员会给阿佩尔以一万二千法郎的奖励，1812年他用这笔钱创办了世界上第一家罐头厂——阿佩尔之家。阿佩尔的发明很快传到欧洲各国，一个新兴的食品工业随之发展起来，1810年，有人用锡包装制成罐头，1823年，马口铁罐头批量生产，罐头在世界上迅速普及。

为了证明罐头的保存能力，人们曾经把1824年制作的装有约1.8公斤烤马肉的罐头贮藏了100多年，到1938年才将其打开，在十天内分别喂给12只老鼠，老鼠健康如初，这一结果确实令人吃惊。

罐头在发明后近半个世纪里，人们并没有弄清罐藏食品的道理，直到1862年，法国科学家巴斯德发现食物的腐败变质都是微生物繁殖的结果，提出用加热的方法杀死微生物，即“巴斯德杀菌法”因此而诞生。这一理论不仅对罐头加工，而且使整个食品加工业进入了科学时代。

罐头工业的大力发展始于十九世纪中叶，二十世纪以后，由于采用了新的科学技术，使罐头工业逐步现代化。目前，全世界罐头年产量已达800多亿个，品种超过了3 000多种，除了普通的军用罐头和民用小型罐头外，还生产饭店、列车、学校、医院用的公共膳食罐头，可谓琳琅满目，美不胜收。

罐藏食品在食品加工业中有着极其重要的理论意义和应用价值，使食品进入工业化生产，它是食品科技史上第三个里程碑。

四、第四个里程碑——现代营养学

人必须从外界摄取食物，营养是人类摄取食物以满足自身生理需要的必要生物学过程。营养学是研究如何选择食物，以及食物在人体内消化、吸收、代谢以维持生长、发育与良好健康相关过程的学科。人类在漫长的生活实践中，对营养的认识逐步从感性经验上升到理性认识。

早在3 000多年以前，人们就对“人为什么要吃饭？吃什么样的饭？”进行过论述，2 000多年前我国最早的医书《黄帝内经·素问》已总结出“五谷为养，五果为助，五蓄为益，五菜为充”的膳食平衡原则。唐代孟选撰写的《食疗本草》，对当时可供食疗兼用的食物均予以收载，为中医营养做出了较大贡献，成为研究古代营养学不可缺少的资料。元朝忽思慧编著《饮膳正要》，记载了常用食物的性、味及效用，论述了饮食营养、饮食卫生习惯与健康的关系等，并提出了具体措施，勘称我国第一部营养学专著。明代李时珍撰写的《本草纲目》，虽然是一部药学专著，但其中论述了许多有关饮食营养方面的内容。古代人把“营养学”称为“食养”、“食疗”等，但对其研究总得来讲还是用视觉、嗅觉、味觉等感官指标评价食品。

十八世纪中叶，随着化学元素的发现、物质守恒理论和新陈代谢概念的形成，现代营养学初露萌芽。十九世纪以来，蛋白质、维生素等营养物质的提出，使食品科学家们开始注重各种食物的主要成分以及这些成分在人体内的平恒问题，从食物在人体内的新陈代谢出发，把各种食物所含的化学成分同人体对这些成分的需求联系了起来，把人体新陈代谢所需的能量同食物释放出的能量联系了起来，二十世纪初阿特沃特(Atwater)和本尼迪克特(Benedict)开始用弹簧式热量计测定食物中的热量，用

呼吸热量计测定各种劳动动作的热量消耗，1898年营养(Nutrition)一词诞生，二十世纪中期产生了具有比较完整理论体系的现代营养学，许多国家提出了各社会人群膳食营养需求量，并制订出各类食物营养成分表。现代营养学揭示了食品的本质，是食品科技史上第四个里程碑。

第五节 中国的饮食文化

中国古代关于神农尝百草的传说，反映了原始人在慢长采集岁月中，选择食物的艰难历程，经过千百次的尝试，人们最初选出朴树籽、松子和板栗之类食物，这些籽实虽然可口，但产量不高，难以采集，对日益增多的人口，不能解决很大问题。大约到了八千年前，华北平原磁山人和裴李岗人，从狗尾草的籽实中选出产量高、生长周期短的作物，人类最早的粮食作物——小米便问世了。但最早的耕作方法是刀耕火种。与此同时，人们摸索出了驯养猪、狗、鸡、羊和黄牛，家养畜牧业开始兴起。大约在五千年以前，中国的广大地区已基本上结束了游猎时代。北方开始以小麦为主食，南方以大米为主食，南北各地都已六畜入馔。

随着种植业、养殖业的发展和青铜器的出现以及制盐业、制糖业、发酵业和调味品的生产，食品加工开始走向美味佳肴，并逐步地同卫生食疗结合了起来，烹调理论和食品文化开始出现。从七千年前的河姆渡遗址到五千年前的崧泽文化遗址中都发现了人工开凿的水井，说明当时人类已懂得用水卫生。最早的医典《黄帝内经》中就提出了食疗的理论及具体方剂。我国最早的食谱见于殷人的甲骨文。到了周代地方名菜已初步形成，三国时代的烹调技艺已达到相当高的水平，有关烹调各个方面的经验都已总结出来。

魏晋南北朝时期，关于饮食和烹调的著作有《崔氏食经》、《食经》、《田时御食经》等，关于食品制造的著作有《四时酒要方》、《白酒方》等，关于食疗的著作有《膳食养疗》、《神仙服食经》等，食品业已形成初步理论体系。隋、唐至明、清是中国的封建经济从全盛走向灿烂的时代，随着人口的增多和贸易的频繁，城镇酒家林立，市场各类食品琳琅满目，中国六大地方菜系(即苏菜系、粤菜系、川菜系、鲁菜系、素菜系、清真菜系) 也已经形成。

在光辉灿烂的食品文化中，中国堪称世界之最。早在五千年前，我国江南人就用大米做粥、制糕，周朝的杜康开始酿酒，西汉时，我们的祖先就已用石磨磨小麦和加工面饼。西汉时就有豆腐生产，五代时豆腐已成为日常食品。谷物酿酒，大约渊源于有了农业之后不久的新石器时代，到了商代，已相当普遍。秦汉以前，就有酱生产，龙山文化时期就开始谷物造醋。我国的烹调技术起源于新石器时期，即仰韶文化时期，在其发展过程中，人们逐步地从色、香、味、形诸方面全面追求。对食品不仅要求味香可口，而且花色绚丽。在餐具使用上，唐代的“唐三彩”色彩奇艳，明代的“白地青花，间装五色”为古今之冠，达官贵人们更是“金银杯盘”奢侈豪华。食品更是引起了历代文人墨客们的关注和赞赏，图稿诗文层出不穷，如五代南唐顾闳中的《韩熙载夜宴图》，明代仇英的《春夜宴桃李园图》，

流芳百世，唐代的诗句“葡萄美酒夜光杯”成为千古绝唱。

当今世界，食品种类繁多，溢满全球，许多品种历史悠久，如法国的人头马酒，中国贵州的茅台酒，美国的可口可乐软饮料，日本的火腿肠，西欧的西餐，风味俱佳。各国食品、地方食品各具特色，这些都标志着食品业进入了历史发展的新阶段。

中国的八大菜系(鲁菜、川菜、苏菜、浙菜、粤菜、湘菜、闽菜、徽菜) 和满汉全席，成为中国饮食文化的亮丽花朵，享有极高的世界声誉。

(1)鲁菜 鲁菜分济南、胶东两派，以醇厚不腻见长。味浓厚，嗜葱蒜，尤以烹制海鲜、汤菜和各种动物内脏为长。特色菜有油爆大哈、红烧海螺、糖酥鲤鱼等。

(2)川菜 川菜起源于古代的巴国和蜀国，素有“一菜一格，百菜百味”的佳话，以味多、味广、味厚、味浓著称，分成都、重庆两支。烹饪时离不开“三椒”，即辣椒、胡椒、麻椒。特色菜品有宫爆鸡丁、一品熊掌、鱼香肉丝、干烧鱼翅、麻婆豆腐、灯影牛肉、樟茶鸭、毛肚火锅、干烧岩理、干煸牛肉丝、回锅肉等。

(3)苏菜 江苏菜注重原汤原汁，浓淡适口，甜咸适中。分扬州、苏州、南京三大派别。烹调技艺以炖、焖、煨著称，特色菜品有鸡汤煮于丝、清炖蟹粉、狮子头、水晶肴蹄、鸭包鱼等。

(4)浙菜 浙江菜鲜脆软滑，香酥绵糯，清爽不腻。包括杭州、宁波、绍兴三个支系，最负盛名的是杭州菜。特色菜品有龙井虾仁、西湖醋鱼、叫花鸡等。

(5)粤菜 粤菜包括广州、潮州、东江三派，以广州菜为代表。注重各种技法，烹调方法突出煎、炸、烩、炖等，口味特点着意于清淡生脆、鲜嫩滑爽，尤以海味见长，有“五滋”(香、松、臭、肥、浓) ，“六味”(酸、甜、苦、咸、辣、鲜) 之说。特色菜有三蛇龙虎凤大会、烧乳猪、盐煽鸡、冬瓜盅、古老肉等。

(6)湘菜 湖南菜由湘江、洞庭湖、湘西山区三种地方菜组成。注重香辣、麻辣、酸、焦麻、香鲜，尤为酸辣居多，且多以辣椒、葱蒜为调料。特色菜有五元神仙鸡、腊味合蒸、红煨鱼翅、冰糖湘莲等。

(7)闽菜 福建菜以闽侯、福州、厦门、泉州等地为代表，以海味为主要原料。制作细巧，色调美观，油味清鲜。长于炒、溜、煎、煨，注重甜、酸、咸、香、鲜，尤以“糟”味最具特色。特色菜有雪花鸡、金寿福、烧片糟鸡、桔汁加吉鱼、太极明虾等。

(8)徽菜 徽菜由皖南、沿江和沿淮地方风味构成，皖南菜是主要代表。徽菜以火腿佐味，冰糖提鲜，擅长烧炖，重油、重色、重火功，以善于烹制山珍海味而闻名。特色菜有葫芦鸭子、符离集烧鸡等。

我国除八大菜系外，京菜、沪菜、鄂菜、辽菜、豫菜等也久负盛名。清真菜、素菜等更独具特色，富有魅力。

清人入关，造成满汉饮食大交流，排场壮观的“满汉全席”正是在这样的历史背景下形成的。满汉全席的特点是筵宴规模大，进餐程序复杂，用料珍贵，菜点丰富，料理方法兼取满汉，又有满汉大席和烧烤席之称。满汉全席由于菜品数量很大，一餐不能胜食，往往要分作几餐，甚至分作几天用。进食的程序也很讲究，礼仪比较隆重。

清初宫中仅用满席，康熙时兼用汉席。以后筵宴形成定制，廷宴分为满席、汉席、奠笼、诵经供品四大类。满席分为六等，头三等是用于帝、后、妃嫔死后的奠筵，后三等主要用于三大节朝贺宴、皇帝大婚宴、赐宴各国进贡来使及下嫁外藩的公主、郡主、衍圣公来朝等。汉席分三等，主要用于临雍宴、文武会试考宫出闱宴，实录、会典等书开馆编纂日及告成日赐宴等。

清人食谱《调鼎集》中有满席、汉席食谱记载。满席记有全羊、全烧小猪、挂炉鸭、白蒸小猪、白蒸鸭、糟蒸小猪、白哈尔巴、烧哈尔巴、挂炉鸡、白煮乌叉等。《扬州画舫录》所记满汉席单是目前所见年代较早且较全的记录，其主要菜点有燕窝鸡丝汤、海参烩猪筋、鲜蛏萝卜丝羹、海带猪肚丝羹、鲍鱼烩珍珠菜、淡菜虾子汤、鱼翅螃蟹羹、鲫鱼舌烩熊掌、蒸驼峰、梨片伴蒸果子狸、蒸鹿尾、野鸡片汤、风猪片子、风羊片子、兔脯奶房签、鸡笋粥、猪脑羹、西施乳、文思豆腐羹、甲鱼肉片子汤、哈尔巴小猪干、油炸猪羊肉、挂炉走油鸡鹅鸭、鸽脯、猪杂什、羊杂什、燎毛猪羊肉、白煮猪羊肉、白蒸小猪仔、小羊仔鸡鸭鹅、白面饽饽卷子、什锦火烧等。

满汉席包括红白烧烤、冷热菜肴、点心蜜饯、瓜果茶酒等。满汉席也受到其他筵席的影响，因有号称一百有八品的全羊席和全鳝席的影响，致使后来的满汉全席有了一百零八道菜的名目，甚至还有多达200余品的满汉席。满汉席传播到许多城市，《粤菜存真》中录有广州、四川两地的满汉全席谱。民国《全席谱》中录有太原满汉全席。沈阳、大连、天津、开封、台湾、香港也都陆续有了各具特色的满汉全席。正是因为清末民初的时代变迁，使得各地的满汉全席流派纷呈，各具风采。源出于官场的满汉席，进入市肆后得到了新的发展，各地的满汉席虽有相似的格局，却没有通用的菜单。

第六节 近代食品科学发展概况

二十世纪以前，人们对食品的要求总的来讲还处于视觉、嗅觉、味觉等感官阶段，主要以色、香、味、形来评价食品。二十世纪以后，食品业进入了科学化时代，评价食品不仅有感官指标，而且有理化指标，食品业向着集约生产，品质优良，种类繁多，营养卫生诸方面迈进。

一、资源充分利用，食品各类繁多

本世纪以来，人们不仅沿用传统的面食、畜产加工食品，而且水果、蔬菜以及其它野生资源都得到了开发和利用，食品种类繁多。市场上所见到的食品种类有面食类、肉食类、禽蛋类、乳制品类、水果类、蔬菜类、干制类、腌制类、发酵类、菌类、酒类、软饮料类、糖类等。另外根据人们对食品的不同需求，又生产出方便性食品和功能性食品，如果再加上西餐、中餐等各个国家、各个地方的筵

席和小吃，其种类数不胜数。

二、工厂化大生产，食品安全卫生

本世纪以来，食品加工业的另一个显著特点是工厂化生产，生产设备现代化，流水线作业，生产速度快。目前世界上年产万吨的食品厂屡见不鲜，由于机械的现代化、严格的控制手段和封闭的加工，使其质量大大提高，食品卫生、安全、可靠。

三、食品营养学异军突起

本世纪以来，食品科学家们围绕着人为什么要吃饭展开了广泛的研究和讨论，从食品在人身内的新陈代谢出发，把食品同化学联系起来，把各种食品所含的化学成分同人体对这些成分的要求对应起来，把人体新陈代谢所需要的能量同食品能释放出的能量对应起来，产生了食品营养学，食品营养学的产生揭示了人类吃的本质，成为食品加工业的理论基础和食品科学的指导思想。

四、食品科学趋于完善

食品科学是以数学、物理学、化学、生物学、工程学为基础的一门综合性学科，随着食品加工业和饮食业的发展，食品科学同越来越多的其它学科发生了联系，派生出许多新的学科，使食品科学日趋完善。例如：根据建造食品厂的需要，食品同物理学结合起来，产生了“食品工程原理学”，同工程学结合起来，产生了“食品工厂设计学”；为了研究食品在人体内的新陈代谢，食品同化学结合起来，产生了“食品化学”；为了便于食品保藏和市场竞争，食品同市场学结合结来，产生了“食品包装学”和“食品营销学”；为了食品保藏，食品同微生物学结合起来，产生了“食品微生物学”等。

第七节 二十世纪末的食品

一、食品发展的总趋势

二十世纪末食品发展的总趋势是：①高质量、低热卡食品；②低脂肪、高碳水化合物食品；③方便食品；④保持自然体系食品；⑤强调“天然”组分食品；⑥单一组分丰富食品；⑦微波制品和高档次包装食品；⑧更“健康”食品。

二、食品的类型

二十世纪后期人们开始从健康、营养、卫生、科学的角度认识食生活，对食品不仅要“吃饱”，而且要“吃好”。过去高能量、高脂肪、低纤维等引起心脏、血管、消化道等器官疾病的食品；使用添加剂、保藏剂等化学物质的食品；引起食物中毒的食品；以及即食、快餐、方便食品的包装产生严重的环境污染由此而引发一系列社会问题等，这些食品引起了人们的广泛关注。

二十世纪末的食品可以划分成三个大类：

(1)既定的、传统的、检验过的食品。罐装、干制及很多冷冻食品归入此类。

(2)时尚的、种族的、快速的、嗜好的、体现高度工厂化加工的、微波再加热食品等。快餐食品

归于此类。

(3)有机的、营养的、天然的、健康的、无添加剂的食品。这些通常是基本食品，如面包、饼干和果品蔬菜。

三、高附加值微波热处理食品

传统的食品加热方式通常都是表面热交换，其缺点是热利用率低，传导速度慢，受热不均匀，局部过热，制品营养破坏严重，且热交换器表面易积垢，清洗困难。如罐头杀菌，初期中心温度只是周边温度的1/35，只有较长时间的处理，才能使制品中心温度达到要求。

二十世纪九十年代微波加热技术得到很快发展，被广泛用于食品的调和、融冻、干燥、加热、焙烤、杀菌等方面。微波发生有两种方式，一种是从高频发射极随机发生，这种方式用得较多，如常见的家用微波炉。另一种是APV 磁控方式，该方式采用一个横E 场，从高频发生极的长度方向产生恒场强，垂直于长度方向的食品受到均匀的场强作用。

欧姆加热，是APV 英国电子委员会研究中心开发的一种新的热处理方式，可使食品在结构、营养和感官性质方面产生更高的附加值。

四、辐射食品

食品贮藏期间受昆虫、细菌、真菌污染等造成全世界食品的损失约25%～30%，一些微生物还可能造成地方性或流行性食品污染。为了克服这些问题，用射线(如Co -γ射线、Cs -γ射线、X 射线、电子射线) 辐照，杀死霉菌，抑制酶的活性，延长食品贮藏期，推迟果蔬成熟期，从卫生安全方面来看还可以杀死或显著减少鱼类、禽类及香辛料等各种制品中的致病菌或腐生菌。辐射还可以抑制马铃薯、洋葱、萝卜等的发芽，防止谷类及其它贮藏品的昆虫侵害。

五、发酵食品

据估计，食品中三分之一是发酵食品。早在公元前3 000年北非和中东地区的人们就用大麦发酵制啤酒、葡萄发酵制葡萄酒。公元前1 000年中国人用大豆发酵制酱油和豆面酱。中东地区用乳酸菌发酵制作酸奶的记录大约在公元100年。发酵是食品三种原始保藏方法之一种(另两种是干制和烟熏) ，它借助于微生物活体和酶对食品原料进行作用而产生一系列生物化学反应。食品的发酵是生物技术最古老的应用之一，现在从自然发酵已发展成控制发酵。

发酵食品的优点主要有以下四个方面：

(1)自然保藏。发酵产生的酸降低环境pH ，抑制其他微生物的生长。

(2)提高营养价值。一些高质量的食物如乳类、豆类等，含有一些不能被人体利用的低聚糖(如乳糖、棉子糖、水苏糖等) ，经微生物发酵后转变成易被人体利用的形式。马铃薯、木薯等含有氰基化合物对人体有害，经发酵处理后则可使其变得安全无毒。

(3)改善风味和质地结构。木薯经发酵产生甘露醇和双乙酰而改善风味。酸奶发酵生成的乙醛、60187

双乙酰和3-羟基丁酮等使消费者感到愉快的风味。蛋白酶水解酪蛋白使奶酪具有理想的柔软质地。

(4)增加膳食品种。发酵制品可以为我们提供广泛的组分、风味和结构的食品。

六、纤维食品

纤维食品指膳食纤维含量高(其含量为2%～20%)的食品，膳食纤维在肠道内具有耐消化酶的作用，但可以被细菌酶分解，膳食纤维分为非溶性和可溶性两大类，非溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，可溶性膳食纤维包括果胶、藻胶、豆胶和树胶等。膳食纤维大多数为不能被肠胃消化的碳水化合物，但它能促进肠道蠕动，有助于肠胃消化吸收其它营养成分。纤维食品具有减肥、帮助消化、防治心脑血管疾病和结肠癌、减少热量摄入和提高人体免疫力等作用，被人们高度重视。小麦麸皮、粗杂粮、甜菜、玉米、大豆、豌豆、大麦、燕稻米、可可、苹果及柑桔等食物中富含膳食纤维。

七、冷藏食品

冷藏食品是欧洲食品市场上发展最快的领域之一，因为冷藏食品是“接近于新鲜”的制品，所以是消费者理想的食品，深受欢迎。食品保藏的主要目的是消除微生物的毒性危害，延长贮期，保持其营养和感官。保藏过程中考虑水分活动度、气体成分、pH 等对微生物的影响因素，采用通过包装改变气体成分和开发新的保藏剂，与低温结合，使食品能有更好的保鲜效果。近年来食品在产、贮、运、供、销过程中冷链保藏得到了快速发展。

八、低热卡值食品

低热卡值食品是指主要成分热含值低的食品。用高甜度甜味剂和低热脂替代物代替原来食品中所用的糖和油脂。这类食品热含量少，pH 稳定，具有防治富贵病、高血压等作用。

九、长货贺期食品

食品的货架期决定于配方、加工、包装和贮藏条件等因素，但主要取决于食品易腐败的程度。采用合适的包装，如控制气体包装(CAP)或改变气体包装(MAP)，可使易腐性食品(货架期一般不超过14天) 货架期延长至90天，半易腐性食品，如奶酪、冷冻甜食等贮存6个月。长货架期食品如罐头等在适宜的贮藏条件下可贮藏3年或更长的时间。选用合适的原料和配方，能保证食品的安全性和完整性，延长货架期。在合适的条件下，使物料产生希望的物理和化学反应，既能获得优质产品，又能延长保藏期。

第八节 进入二十一世纪的食品

根据二十世纪末世界食品市场发生的一系列变化，人造食品、遗传工程食品、保健食品、变态食品、生态食品、绿色食品、昆虫食品等得到了迅速发展，它们将成为进入二十一世纪的主要食品。

一、人造食品

近年来人造食品在美国、日本、英国等国家迅速发展。美国每年人造食品销售额达23亿美元，

人造肉产量达45万吨，占肉类产品总量的20%左右，人造黄油占黄油用量的66%。美国生产的人造鸡蛋、人造鱼子、人造火腿、人造虾已成为家常菜肴。日本人以猪皮为原料，生产的“人造海蜇皮”，不仅外观与天然海蜇皮一模一样，且味道鲜脆可口，除畅销本国市场外，还远销到美国、法国等国家。俄罗斯一位专家研究出一种人造胡椒，它由八种有机物组合而成，这种胡椒的香味与天然胡椒几乎一样，已获准在食品工业中使用。专家们指出，人造食品的前景广阔，它将给世界的经济及社会各方面带来巨大的变化。

二、高蛋白食品

将来的食品将从以淀粉为主转向以蛋白质为主，一切植物蛋白、动物蛋白以及微生物蛋白都将被人们充分利用。据专家预测，二十一世纪昆虫食品将成为人类重要的蛋白质来源。昆虫种类多，数量大，占地球上动物重量的五分之四。昆虫体内蛋白质干基含量达40%～85%，远远超过鱼、蛋类蛋白质含量，体液中游离氨基酸的含量达300～2340mg/L，比任何高等动物都高。此外昆虫富含脂类、糖类、维生素、矿物质等营养成分，胆固醇含量很低，对心脏病患者尤有好处。昆虫肉纤维少，味道鲜美，其营养成分易被人体吸收。昆虫体内还含有丰富的铁、锌等微量元素以及人体所必需的氨基酸。昆虫除了美食外还有独特的保健益身作用，有的是上等滋补品。昆虫含有抗菌肽，它不仅对细菌、真菌有广谱抗菌能力，而且对病毒、病原虫及癌细胞有很强的抑制效果。昆虫还含有丰富的脂肪酸、昆虫激素等活性物质，从而具有调节人体生理机能的良好作用。从昆虫中提取活性物质复合到其它食品中，这将是开发功能食品的又一个方面。现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品、蝇卵食品、蚱蜢食品、蟋蟀食品、蝎子食品、蛇类食品等已成为西方国家贵宾席上的美味佳肴，中国也有相当量的昆虫食品生产。

三、方便食品

随着人们生活方式的改变，用于烹制食品的时间越来越少，于是一些物美价廉，吃起来既省时又省事的方便食品涌现了出来。方便食品可以预制，也可以现吃现做，把食品做成半成品或成品，尔后冷冻起来，用时简单加工，可随时随地食用。比如现在比较普遍的方便面、牛肉干、果蔬罐头、肉类罐头、各式饮料、方便米粉、藕粉、河粉、玉米娄、黑芝麻粥、燕麦粥以及冻水饺、冻面条、冻汤圆等，种类繁多，风味各异，具有大众化，是适应性很强的食品，且可以用工业化生产，它们将成为二十一世纪世界上消费量最大的食品。

四、保健食品

保健食品这一概念最早于1962年由日本厚生省提出，1989年4月，厚生省进一步明确了定义：“其成分对人体能充分显示防御功能，调节生理节律以及预防疾病和促进康复等有关身体调节功能的加工食品”。美国只强调食品的健康指标，欧洲国家一般称其为健康食品或营养食品，我国卫生部于1996年3月15日正式定名为保健食品。保健食品是不同于一般食品而又别于药品的一类特殊食品，

它们具有普通食品属性，并具有调节机体功能的保健作用。根据食用对象的不同，保健食品分为两大类，第一类是日常功能性食品，它是根据各种不同消费者(包括孕妇、婴儿、老年人和学生等) 的生理特点和营养需要而设计的，旨在促进生长发育，推动机体活力，强调的成分能充分显示本身防御功能和调节生理节律的食品。另一类是特种功能性食品，它着眼于某些特殊消费群(如糖尿病患者、肿瘤患者、心血管病患者、便秘患者和肥胖症等) 的特殊身体状况，强调食品在预防疾病，促进康复方面的调节功能，以解决共同面临的“健康与医疗问题”。

近十几年来随着社会高龄化的形成，人们对“健康观”的认识不断深化，据世界卫生组织发布的信息，全世界成人的1/10处于亚健康状况，而保健食品就是提高人体生理功能和机体免疫水平。专家们预测到2010年中国保健食品的销售额将达到800亿元。开发保健食品不仅可使有限的资源得到充分利用，提高人体素质，增进健康，减少疾病，还可提高农产品附加值。保健食品风靡全球，据报导日本保健食品约有2 000种，欧美约有5 000种，我国也有上千种。

老年人代谢机能一般降低20%，合成与分解失去平衡，表现出衰老现象，如血压升高，消化功能减弱等，如果食物结构不合理，富贵病、高血脂、高血压、糖尿病、冠心病、动脉硬化等疾病就会随之发展起来，严重危害健康和生命。英国食品与药物部门认为，特殊饮食成份与慢性疾病康复密切相关。西欧的黑面包膳食纤维含量为白面包的八倍，很受老年人欢迎。美国市场上推出的催眠饼干和记忆面条，人们在临睡前吃几块催眠饼干后能很快入睡，食用记忆面条后可以明显增强记忆力。此外，美国还生产出治疗便秘的果汁，防止衰老的汉堡包，预防动脉硬化的沙司。核酸具有增强身体免疫能力、抗癌及美容作用，日本研制出了使人保持青春貌美的核酸豆腐、核酸桔子汁、核酸冰淇淋等核酸系列强化食品。研究表明氧自由基可以破坏机体细胞，引起炎症和降低免疫功能，促使机体衰老，活化致癌物质，从而导致肿瘤发生。生产含有氧自由基清除剂的保健食品，是我们食品工作者的一项重要任务。

随着分子生物学和医学的发展，食品科学已从分子水平上研究各种食品的化学成分对人体生理机能的作用，即从静态化学和动态代谢两个方面研究机能生物化学，这是当今食品科学发展的重要特征。未来的保健食品不仅是经过动物和人体实验证明具有某种生理调节功能的食品，而且还需要确知具有该项功能因子的化学结构、成分含量及作用机理，使食品与医疗保健真正结合。目前市场销售的保健食品有不饱和脂肪、补钙、减肥、补血类等产品，未来其它类型的保健食品，如肽系列、蜂王浆、蜂蜜系列、菌类多糖系列、有益菌系列、低聚糖系列、螺旋藻系列、海洋生物系列、中草药系列等将成为时尚。

五、变态食品

变态食品是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品，如原来是固态的食品，现在加工成液态食品，或者以纸、炊具以及衣物等形式出现的食品。变态食品有许多优点，可以较长时间保存，并

节约包装和运输等。日本现在生产出许多种类的粉末酒，食用时加入适量的水，粉末溶解后形成的溶液其色与味都与液态酒一模一样。美国研制出一种“空气食品”，它是按照一定比例调配，包含多种人体所必需的营养悬浮微粒，这些悬浮微粒储存在一种类似喷雾器的器具里，食用时只需将嘴巴对准喷雾器，用手轻按开关，马上会有一股“风”喷入嘴中。只要吸上一口，就会使人饥饿顿除，产生一种进食了美味佳肴的愉悦感觉，整个进食过程只需几分钟。

日本推出了可食用的唱片、卡片、油墨、纸牌、纸菜等。此外，世界上还出现了可以吃的报纸、书、建筑物、钮扣、碟子以及化妆品，美国科学家利用蛋白、牛奶以及其它营养丰富的食物制作宇宙飞船内部的隔板，紧要时“墙壁”可作为粮食充饥。由蛋白质、氨基酸、果酱及微量元素制成的衣服可供远航、勘探、登山及野外考察作业人员穿戴，以备发生意外而缺少食物时食用。

六、水产食品

未来食品的开发方向会由陆地发展到海洋、江河中。海洋中蕴藏着大量的鱼类、海带类、浮游生物、海藻等海生动植物，是取之不尽、用之不竭的天然宝库，这个食品资源将被人们科学的开发与利用，为人类的生存和生活服务。

七、绿色食品、生态食品、有机食品

绿色食品系指经专门机构认定，许可使用绿色食品标志的无污染的安全、优质、营养食品，它是人类注重生态环境的产物，也是社会进步和经济发展的产物。生态食品系指在没有污染的自然生态条件下生产的原料加工成的食品，工业发达国家是世界上生态食品主要消费国，不少国家对这类食品的需求量大大超过了本国的生产量，生态食品的价格比一般食品高50%～200%，如野蘑菇、野木耳、野山参、野水果、山野菜等生长过程中未加任何化学肥料和农药，它们靠大自然所给予的条件生长起来，在加工过程中不损害天然成分，不含任何食品添加剂。有机食品系指由不使用化肥和农药、或少量施用化肥和农药生产的原料加工的食品，近年来日本有机食品市场剧增，水果和蔬菜类有机食品占有机食品市场的62%，目前在日本销售有机食品的超级市场和百货商店已增加到150多家。现在最引人注目的蔬菜类有机食品有菠菜、西红柿、萝卜、白菜、葱头等，水果类有苹果、草莓等，用原料加工的有机食品有豆腐、牛奶、豆酱等。

第九节 食品科学的发展趋向

食品是人类赖以生存和繁衍的第一需要，随着人类科学技术的发展和生活水平的提高，人们要求吃得更营养、更方便、更健康、更科学，为此食品科学的发展趋向主要在以下几个方面。

一、食品生物技术

生物技术在食品中的应用已有悠久的历史，人类早在远古时代就利用微生物制醋、做酱、酿酒，上世纪七十年代基因克隆和重组技术诞生以来，揭开了利用基因工程生产食品的序幕，现在人们已通

过固定化酶、细胞融合、外源基因导入等技术来改善生物活性，开发高质、节能、无公害的食品。例如胡萝卜素光合物、叶绿素、花色苷、β-花青素和酚类等物质是天然植物色素，植物自身生产产量低、成本高，现在利用固定化植物细胞培养生产色素已成为可能，在琼脂平板上用色素细胞挑选菌群已得到了胡萝卜素类化合物和花色苷的高产菌。

基因工程在食品科学中的应用日益广泛，现在发达国家所使用的谷氨酸、赖氨酸等高产菌均由基因工程新技术培育而成，其产酸率比一般菌种要高得多。基因工程在食品原料有目的的定向改造方面已得到广泛应用，根据加工品的需要，定向培育相应的原料在国内外已普遍实施。食品中有效成分分子重组技术、生理活性物质交换技术、功能性食品解析和分子设计等新概念将成为功能食品的研究方向。基因工程在食品科学中应用潜力很大，已逐步形成“食品生物技术”的新学科。

二、酶在食品中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化效率和高度专一性的生物催化剂。在自然界已发现的酶有2 700多种，但截至目前在食品、化工、医药、农业等领域得到应用的仅有200多种，其中真正投入工业化生产的酶仅有几十种，现在世界酶制剂年总产量为十多万吨，发达国家专门生产酶制剂的厂家有近百个，但较大规模的仅有十多家，这些大企业的产量占世界酶制剂80%以上，食品工业用酶占世界酶制剂的一半左右。

酶在食品工业中的应用相当广泛，日益显示其强大的生命力。美国过去每年要进口500万吨砂糖，现在采用双酶法制取葡萄糖，用固定化葡萄糖异构化酶反应器，以玉米为原料生产的一代(果糖占42%)、二代(果糖占55%)、三代(果糖占90%)高果糖浆热值较低，甜度超过蔗糖，可口可乐、百事可乐两家饮料公司用这种高果糖浆代替进口砂糖，引发了食品工业重大革新。日本采用固定化米曲酶、谷氨酸脱氢酶、乳酸脱氢酶及乙醇脱氢酶等固定化酶技术生产酱油，生产周期由原来几个月缩短为九十多小时。在水产加工中，将小鱼、鱼头、鱼尾一起绞碎，蛋白酶处理，离心除油，浓缩至含蛋白质30%左右，再添加麦麸或米糠，可制成高蛋白饲料。溶菌酶可作为防腐剂用于延长水产品、香肠、奶油、面条等食品的保存期。此外酶处理还用在豆浆脱腥、果汁澄清、肉嫩化等方面。

三、食品加工高新技术

未来食品在加工过程中，将不断地加强科学研究，使用高新技术，使食品的科技含量不断增加。目前已经研究成功的或尚未开发的高新技术，如膜分离、超过滤、反渗透、纳米过滤、超临界萃取、分子蒸馏、微胶囊包理、挤压与膨化、快速冻结、微波加工、真空浓缩、真空冷冻干燥、超高压加工、超微粉碎、超高温瞬时杀菌、电阻加热杀菌、辐射杀菌、无菌贮存与包装、果品蔬菜气调贮藏和冷湿保鲜技术等将得到广泛的应用。食品种类将逐年增多，质量将进一步提高，附加值将进一步加大。食品质量卫生保障体系将逐步健全，各类食品标准将进一步完善，多功能、高精度、快速方便的食品检测仪器和手段如栅栏技术、危害分析关键控制点技术、微生物预报技术等将进一步研究和应用，以保

证食品安全、营养与卫生。在食品科学研究方法方面，将采用合理的试验设计和数据分析方法，计算机在产品研究和管理工作中将发挥巨大的作用。微电子技术和传感技术将使食品加工业实现自动化、智能化控制，大大降低生产成本，提高产品质量。

四、食品添加剂

食品添加剂是指为改善食品品质和色香味，以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成物质或者天然物质。目前全世界使用的食品添加剂大约有3 000～4 000种，其中香料占80%以上。我国经全国食品添加剂标准化技术委员会审定，卫生部批准使用的食品添加剂1 513种(其中香料1 027中) ，根据国家标准《食品添加剂分类和代码》(GB12493-90)分为：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶姆糖剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定剂、凝固剂、甜味剂、增稠剂及其它。

食品添加剂与食品加工保藏密切相关，我国粮食霉变占10%以上，果品因运输保藏不当损失15%～20%，如我国1989年水果产量1 800万吨，就有300多万吨损失。食品添加剂是改善食品品质、强化食品营养、提高食品质量所必需的附加物，在现代食品加工过程中，食品添加剂是不可缺少的，开发高效食品添加剂新品种也是摆在我们食品科技工作者面前的迫切任务。