《食品化学》课程介绍 一、课程性质与任务 《食品化学》是食品科学与工程专业的专业基础课之一，主要内容包括食品的组成、结构、理化性质以及食品中成分在加工、贮藏、运输过程中发生的变化(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。 食品化学课程为学生在从事食品加工、保藏和开发新产品时提供一个宽广的理论基础，也为学生在了解食品加工和保藏方面的新的理论、新的技术和新的研究方法时提供重要的参考材料。 二、课程教学目标 《食品化学》课程的目标是使学生了解食品材料中主要成分的结构与性质、各组分之间的相互作用及其在食品加工和保藏中的物理、化学和生物学变化，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。 1．知识目标 （1）掌握食品中各组分的组成、结构、理化性质； （2）掌握食品组分在食品的生产、加工、贮藏、运输、销售过程中发生的物理、化学和生物学变化以及这些变化对食品品质及安全性的影响。 （3）掌握食品中相关成分的分析检验方法，并能熟练进行实验操作。 2．能力目标 （1）具备继续学习后续专业课程和适应职业需求的能力； （2）具备应用食品化学及相关知识综合分析和解决问题的能力； （3）具备较强的实验动手能力； （4）培养学生团队协作、沟通的能力。 3．素质目标 （1）具有良好的职业道德和责任感，热爱所学专业； （2）具有理论联系实际、严谨求学的科学态度和勤奋好学、刻苦钻研的优秀品质； （3）具备学习后续专业课程及从事食品相关研究的坚实理论和实验基础。 三、课程教学内容、教学设计及学时学分 课程基本信息 参考学分 3.5 参考理论学时 40 参考实验学时 16 课程内容及要求 序号 教学项目 教学内容与教学要求 教学设计建议 参考课时 1 绪论 1.食品化学的概念、研究内容与方法 2. 食品加工贮藏过程中主要的化学变化 前期布置任务，以学生自学为主，辅助采用多媒体教学。 2 1.了解国内外食品化学发展现状及发展趋势。 2 水分 1.概述 2.水和冰的结构 3.食品中水的存在状态 4.水分活度 5.吸湿等温线 6.水活度与食品稳定性 7. 分子流动性对食品稳定性的影响 多媒体教学，以水分子动态结构视频及水分子溶解盐类这一过程的微观模拟视频为辅助手段，帮助学生理解水的结构及及特殊结构所赋予的特性。 4 1.掌握水分活度和水分等温吸湿线的概念和意义，水分活度和食品稳定性之间的关系。 2.掌握食品中水的存在状态及其对食品的品质和加工贮藏中的变化的影响。 3 碳水化合物 1.单糖的结构性质 2.碳水化合物在食品加工及贮藏过程中的变化 3.低聚糖结构和命名 4.食品中低聚糖的性质 5.食品中重要的低聚糖 6.多糖的性质 7.淀粉 8.果胶 9.其它多糖 多媒体教学，单糖双糖类三维立体构型展示糖分子存在的可能结构，直观的展现糖分子的结构。 6 1.碳水化合物的概念和分类，食品中主要的碳水化合物。 2.单糖的结构和性质。 3.低聚糖的性质及食品中重要的低聚糖。 4.淀粉的特性在食品中的应用：糊化作用、老化作用；改性淀粉及其应用。 4 脂质 1.油脂的结构和组成 2.油脂的物理性质 3.油脂的化学性质 4.油脂的质量评价 5.油脂的加工化学 多媒体教学，结合油脂相关实验原理，如果氧化值的测定等，阐述油脂质量变化的原因及检测方式。 6 1.掌握脂类化合物的共同特征、分类。 2.油脂的物理性质，油脂在加工、贮藏过程中的变化以及油脂的质量评价指标及评价方法。 5 蛋白质 1.氨基酸的物理化学性质 2.肽 3.蛋白质的结构 4.蛋白质的变性 5.蛋白质的功能性质 6.蛋白质在食品加工及贮藏过程中的物理、化学和营养变化 7.食品中常见的蛋白质 蛋白质、氨基酸三维立体结构的视频动态模型辅助理解蛋白质一级结构与立体结构间的关系。 6 1.掌握蛋白质在食品加工及贮藏过程中的变化及其对食品品质的影响。 6 维生素和矿物质 1.维生素 2.矿物质 3.维生素和矿物质在食品加工贮藏过程中的变化 多媒体教学，学生查阅资料。强调维生素的功能特性及其在加工中可能发生的变化。 2 1.维生素和矿物质在食品加工、贮藏过程中的物理、化学变化及对食品品质所产生的影响。 7 色素 1.四吡咯色素 2.类胡萝卜素； 3.多酚类色素 4.食品着色剂 多媒体教学，学生查阅资料。 4 1.叶绿素、血红素、多酚类色素的性质、加工贮藏过程中的变化及抑制措施。 8 食品滋味及呈味物质 1.甜味与甜味物质 2.苦味和苦味物质 3.咸味及咸味物质 4.酸味及酸味物质 5.辣味及辣味物质 6.鲜味及鲜味物质 7.涩味及涩味物质 多媒体教学，学生查阅资料。 4 1.食品滋味的分类及其代表物质。 2.食品中呈味物质的相互作用及其影响。 3.各种呈味物质的呈味机理及其在食品加工中的应用。 9 食品香气及呈香物质 1.嗅觉生理学 2.化合物的气味与分子结构 3.食品中气味的形成途径 4.植物性食品的风味 5.动物性食品的风味 6.食品加热时形成的风味 8.发酵食品的香气 9.香味增强剂 多媒体教学，学生查阅资料。 4 1.食品风味物质的分类及其代表物质。 2.食品中呈味物质的相互作用及其影响。 3.各种呈味物质的呈味机理及其在食品加工中的应用。 10 食品添加剂 1.食品添加剂的概念 2.食品添加剂的作用 3.食品添加剂的要求 4.食品添加剂的分类 5.食品添加剂的发展趋势 多媒体教学，学生查阅资料。 2 1.掌握常见食品添加剂的性质、作用机理及影响因素。 2.会选择及搭配食品添加剂。 实验一 固形物含量的测定 1.实验目的：果蔬样品中的可溶性物质的含量可以用折光仪来测定。果蔬加工中如果酱类食品常常需要测定食品中固形物含量，以确定工艺终点及产品质量的优劣. 2.实验原理：光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象，且入射角正弦之比恒为定值，此比值称为折光率。果蔬汁液中可溶性固形物含量与折光率在一定条件下成正比例。 讲解、学生实际动手操作。 2 1.能够熟练使用折光仪。 2.掌握固形物含量的测定方法。 实验二 油脂的过氧化值的测定 1.实验目的：油脂及含油脂高的食品极其容易氧化酸败，从而造成食品质量变化。及时检测其氧化酸败程度非常关键，通过油脂酸价的测定了解油脂酸败的程度。 2.实验原理：脂肪氧化的初级产物是氢过氧化物ROOH，因此通过测定脂肪中氢过氧化物的量，可以评价脂肪的氧化程度。 实验中过氧化值的测定采用碘量法，即在酸性条件下，脂肪中的过氧化物与过量的KI反应生成I2，用Na2S4O6，滴定生成的I2，求出每千克油中所含过氧化物的毫摩尔数，称为脂肪的过氧化值(POV)。 讲解、学生实际动手操作。 4 1.掌握三氯甲烷法测定油脂的过氧化值。 实验三 单宁含量的测定 1.实验目的：了解和掌握高锰酸钾氧化法分析食品中单宁的基本原理、方法和特点。 2.实验原理：利用单宁色素和其他非挥发性还原物质，在酸性条件下，能被高锰酸钾所氧化，而酒中的单宁色素又能被活性炭吸附除掉，据此测出酒中单宁色素的含量。 讲解、学生实际动手操作或学生自主设计实验项目。 2 1.掌握高锰酸钾氧化法分析食品中单宁的基本原理和方法。 实验四 碘量法测还原糖 1.实验目的：测定葡萄酒、果酒及其相关产品中总糖和还原糖含量。 2.实验原理：被测样品与过量的斐林氏A、B 液共沸，其中所含的还原糖将二价铜离子还原成氧化亚铜。剩余的二价铜离子在酸性条件下与碘离子反应生成定量的碘。以疏代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘，从而计算出样品中总糖或还原糖的含量。 讲解、学生实际动手操作或学生自主设计实验项目。 2 1.掌握菲林试剂的配制。 2.掌握碘量法测还原糖的操作方法。 实验五 粗蛋白的测定 1.实验目的：测定食品及其原料中蛋白质含量。 2.实验原理:将样品与硫酸共同加热消煮，使蛋白质分解，其中的氮氧化成氨，氨与硫酸化合成硫酸铵，然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收，生成四硼酸铵盐，以标准盐酸滴定。 讲解、学生实际动手操作或学生自主设计实验项目。 4 1.掌握水分活度的概念。 2.掌握半微量凯氏定氮法（硫酸钾硫酸铜做催化剂）。 合计 32 四、教学方法及组织形式 教学方法 1.研讨式教学 对课程内容进行优化和整合，构建课程内容基础平台，营造学生参与讨论的空间。课程的知识体系，其发展脉络、主要观点及相关主题是后续研讨式教学的厚实理论基础。整合知识内容，按模块化设置内容，分为巩固性内容、强化性内容和拓展性内容等。 2.学术驱动式教学 通过师生互动、课堂研讨以及课外作业的模式，在问题发现与解决、主动性培养等科研基本能力和态度方面提高研究生科研能力，使其快速进入科研状态的教学方法。围绕“科学问题”和“学术工具”展开，以基础知识为应用。在授课过程中，讲述范例中学术问题的由来、凝练和描述，使学生理解“科学问题”；通过讲解科学问题的求解过程，使学生理解“学术工具”，即基础知识如何运用。 3.体验式教学 学者一定量的合适的教学内容，让学生分组准备，在课堂上让学生自主讲授，以答辩和展示其课程。 学生根据课程模块和内容，自主选择讲述课题，从选题、收集资料开始到撰写报告、成果展示的全过程，都是学生自己的自主决断过程，教师只起指导者和协助者的作用。 4.案例教学法 着眼于培养学生的知识实际运用能力，强调学生对学习过程的参与。通过合理整合课程内容、深入解析应用范例、强化教学过程互动，突出课程的应用性特点，增加学生对应用过程的认知，调动学生的学习兴趣和主动性，从而提高课程的教学效果。从创新教学方法入手，培养一支教学与科研双能的教学队伍，是做好案例教学的重要条件。 5.科研促进教学 食品化学教学中,不仅要注重理论知识的讲授,还必要联系食品领域的科研实践,使学生熟悉食品化学在食品科研与生产中的地位和作用,让学生多接触食品成分相关变化及检验实验,为今后的实际工作打下良好的基础。在教学中可以选择实际的食品产品为例子,引导学生获取成分变化及质量控制知识,使学生掌握食品成分发生变化的原因及解决方法。 教学组织形式 1.课前布置导学任务单 在课程的每一章节上课之前1-2周，在网络教学平台上布置要讲授内容的导学任务单，使学生在课前明确各章节的教学目标和重点、难点；在课程网络教学平台上，上传任课教师的教学资料、教案、习题、课件、模拟试卷以及课前预习通知、课后作业辅导和问题讨论等多项内容。 2. 课堂教学 在课堂教学过程中，根据内容的不同，不断加大信息化教学内容，将计算机多媒体教学与板书教学相结合，加研讨式教学、学术驱动式教学、案例教学法、直观教学、课堂讨论、体验式教学和翻转课堂教学的力度。询问式、探究式、讨论式教学方式成为教学模式主体，充分发挥现代与传统教学方法的优势，扬长避短，改变传统的“填鸭式”教学模式，解决学生被动、消极听课，互动性差、生动形象性差等问题。 3.实验教学及考核 根据各个实验项目的具体情况，将实验中每小组改为2-4人。让学生在实验前先预习, 明确实验目的、原理、操作步骤及注意事项等, 老师根据学生预习实验情况和实验课上表现进行检查和打分，占10%；实验报告实行在线提交，要求报告中附有试验中关键现象照片10%。有力的减少学生在实验过程中的盲目性,加强学生对实验的内容和关键技术掌握, 降低实验物品的损耗率,提高学生从事创新性科学实践活动的积极性和主动性。 4.课后讨论及答疑 建立课程QQ群及课程信息员，及时了解和掌握学生在学习过程中的学习效果及存在问题。通过《食品化学》课程网络教学平台和课程QQ群及课程信息员，将课件、习題、实训、案例等相关内容及时上传、更新，使学习辅助资源网络化，学生能够通过网络平台、课程QQ群及课程信息员获取各种学习资源，随时可以进行自学或课后的讨论答疑，加强教师与同学互动，拓展学生的眼界和知识面。 五、学生学情分析 《食品化学》在第4学期开设，学生已经先期修完无机及分析化学、有机化学、物理化学等课程，已经具备了较全面的基础化学知识，为《食品化学》课程各个知识点的学习打下了坚实的基础。另外，学生经过一年半的大学生活锻炼，已经较好的完成了从高中生到大学生的转变，熟悉并适应了大学的学习方法。 六、前修与后续课程 《食品化学》是食品科学与工程专业的专业基础课之一，《食品化学》以《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》及物理化学等课程为前导课程和基础，具有涉及知识面广、理论与实验相结合的授课特点。 该课程是后续《食品分析》、《基础生物化学》、《食品微生物学》以及其它后续各门专业课程的学习基础。 通过学习掌握食品的组成、结构、理化性质以及食品中成分在加工、贮藏、运输过程中发生的变化，能够运用所学的知识分析食品成分的变化，并有效控制不利因素从而改善食品品质。为学生在从事食品加工、保藏和开发新产品时提供一个宽广的理论基础，也为学生在了解食品加工和保藏方面的新的理论、新的技术和新的研究方法时提供重要的参考材料。 七、教材与参考资料 教材： 汪东风主编，《食品化学》，“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、教育部普通高等教育精品教材，化学工业出版社，2014。 参考书目： 1. 阚建全主编，《食品化学》，中国农业大学出版社， 2016； 2. H.-D. Belitz等主编，石阶平等主译，《Food Chemistry》3rd Edition，中国农业大学出版社，2008； 3. Owen R. Fennema主编，江波等译，《Food Chemistry》4th Edition，中国轻工业出版社，2013。 八、课程特色 （1）通过教育信息化试点项目建设，实现信息技术与课程教学的深度融合； （2）在教学内容设计上既遵循食品化学的教学基本要求，又密切联系实际，跟踪学科发展前沿。既重视课程基本知识点的介绍，又重视引入学科最新研究成果，在教学中取得实效。 （3）课程团队教师围绕国际、国内食品化学领域的最新进展，结合各自的专业和学科特长，设计专题，将自己在该领域的研究成果转化为教学内容，科研促进教学效果明显，提升了教学的深度和专业化水平。考试和评价方式也随之大胆改革，以学生完成作业、课程论文和课程学习答辩为主要评价依据，突出了学习的自主性，极大地调动了学生学习的积极性。 （4）团队教师充分利用外出参加学术会议的机会，录制大量本领域知名专家的相关专题报告视频，大大丰富了课程的教学资源。