1、.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
2、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
3、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，19
4、97 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：万吨年份粮食作物总产量谷物 稻谷 小麦 玉米
5、大豆油 料 总产量棉 花 总产量甘 蔗 总产量甜 菜 总产量水 果 总产量1983 38 728 0 16 8878 139 6 821 976 1 055 464 3 114 918 9491985 37 911 0 16 8578 581 6 383 1 0501 578 415 5 155 892 1 1641990 44 624 0 18 9339 823 9 682 1 1001 613 451 5 762 1 453 1 8741995 46 662 41 61218 52310 22111 1991 3502 250 477 6 542 1 398 4 2152000 46 21
6、8 40 52218 7919 964 10 6001 5412 955 442 6 828 807 6 2252003 43 070 37 42916 0668 649 11 5831 5392 811 486 9 024 618 14517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 粮食 棉花 油料 糖料 水产品 水果 牛奶 禽蛋 茶叶1952 288.1 2.3 7.4 13.4 2.9 4.3 0.141962 240.3 1.1 3.0 5.7 3.4 4.1 0.111975 310.5 2.6 4.9 20.9 4.8
7、5.9 1.0 0.231980 326.7 2.8 7.8 29.7 4.6 6.9 1.2 0.311985 360.7 3.9 15.0 57.5 6.7 11.1 2.4 5.1 0.411990 393.1 4.0 14.2 63.6 10.9 16.5 3.7 7.0 0.481995 378.4 3.8 17.6 63.4 20.9 32.0 4.6 13.1 0.492000 366.1 3.5 23.4 60.5 33.9 49.3 6.6 17.8 0.542003 334.3 3.8 21.8 74.8 36.5 112.7 13.6 20.2 0.60.注：按年平均人口
8、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
9、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
10、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 1978 年 1984 年 2000 年粮 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)163.501.632.49140.006.608.181.673.301.00216.204.704.88143.009.3015.603.914.362.38183.209.006.00120.0018.0024.0012.009.009.00蛋白质(kg)脂 肪(kg)45.2027.8066.6051.4072.7071.60表 1-4
11、我国城乡居民家庭人均食品消费量比较 单位：kg/人.粮 食 蔬 菜 食 用 油 猪牛羊肉 家 禽 水 产 品年份农村 城市 农村 城市 农村 城市 农村 城市 农村 城市 农村 城市1983 260.0 144.5 131.0 165.0 3.5 6.5 10.0 19.9 0.8 2.6 1.6 8.11985 257.0 134.8 131.1 144.4 4.0 5.8 11.0 18.7 1.0 3.2 1.6 7.11990 262.1 130.7 134.0 138.7 5.2 6.4 11.3 21.7 1.3 3.4 2.1 7.71995 260.1 97.0 104.6 1
12、18.6 5.8 7.6 11.3 19.7 1.8 4.0 3.4 9.22000 249.5 82.3 112.0 114.7 7.1 8.2 14.6 20.1 2.9 7.4 3.9 11.72003 223.7 79.5 107.4 118.3 6.3 9.2 15.0 23.7 3.2 9.2 4.7 13.4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
13、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 1996年1997年1998年1999年2000年2001年2002年食品工业总产值(亿元) 5 1465 8425 5176 0208 2599 26110 759食品工业总产值占全国工业总产值(%)10.1 10.3 8.14
14、8.3 9.6 9.7 9.7食品工业总产值年增长速率(%) 14.2 13.5 -5.6 9.12 37.2 12.1 16.2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
15、国农业主要产品产量居世界位次项 目 1978 1980 1985 1990 1995 2000 2002 2003谷 物 2 1 2 1 1 1 1 1肉 类 3 3 2 1 1 1 1 1棉 花 3 2 1 1 1 1 1 1大 豆 3 3 3 3 3 4 4 4花 生 2 2 2 2 1 1 1 1油菜籽 2 2 1 1 1 1 1 1甘 蔗 9 9 4 4 3 3 3 3茶 叶 2 2 2 2 2 2 2 2水 果 10 8 4 1 1 1 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 中国产量(万吨) 世界产量(万吨) 占世界份额(%
16、)谷 物 43 070 206 762 20.8肉 类 6 933 24 985 27.7水产品 4 705 12 994 36.2水 果 14 517 47 572 30.5茶 叶 77 320 24.1牛 奶 1 746 50 739 3.4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
17、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：%.项目 食品工业总产值增幅 项目 食品工业总产值增幅“一五”时期 13.2 “七五”时期 8.7“二五”时期 -1.7 “八五”时期 13.31963 年1965 年 11.4 “九五”时期 8.2“三五”时期 2.4 1979 年1989 年 10.2“四五”时期 8.4 1979 年1999 年 11.0“五五”时期 8.0 2000 年比 1999 年增长 10.8“六五”时期 9.0 2001 年比 2000 年增长 11.0资料来源：根据历年食品工业年鉴统计根据 1996
18、 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 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加工业 烟草烘烤业、卷烟制造业
19、及其他烟草加工业采盐业 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
20、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
21、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 19851990 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 年月至 11 月，英国伦巴第地区暴发禽流感，随后蔓延
22、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“126”假酒案，致死 2
23、2 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 19982001 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
24、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
25、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
26、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、
27、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
28、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
29、，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
30、，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
31、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 7
32、2 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
33、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
34、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
35、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
36、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
37、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 34
38、5 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
39、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
40、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 3060 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
41、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
42、”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
43、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
44、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
45、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
46、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
47、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
48、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
49、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
