식품화학

식품화학은 식품의 ^[1][2]모든 생물학적 및 비생물학적 구성요소의 화학적 과정과 상호작용에 대한 연구이다.생물학적 물질에는 육류, 가금류, 상추, 맥주, 우유 등이 포함된다.탄수화물, 지질, 단백질과 같은 주요 성분에서 생화학과 유사하지만, 물, 비타민, 미네랄, 효소, 식품 첨가물, 향미, 색소 등의 영역도 포함하고 있다.이 부문은 또한 특정 식품 가공 기술 및 식품 가공을 강화하거나 방지하기 위한 방법에 따라 제품이 어떻게 변화하는지 포함한다.유당을 젖산으로 바꾸는 미생물에 의한 유제품의 발효를 촉진하는 것이 공정의 예이며, 레몬즙이나 다른 산성수를 사용하여 갓 자른 사과 표면의 갈색을 막는 것이 공정의 예다.

식품 화학의 역사

음식과 영양에 대한 과학적 접근은 J. G. 월러리우스, 험프리 데이비, 그리고 다른 사람들의 작품에서 농화학에 대한 관심과 함께 생겨났다.예를 들어, 데이비는 영국 농업위원회 강의 과정(1813년)에서 농업 화학의 요소들을 발표했는데, 이는 전 세계 직업의 기초가 될 것이다. 제5판을 발간했다.초기 연구에는 1785년 사과에서 말산을 분리한 칼 빌헬름 셸의 작품도 포함되어 있다.

식품 화학에 대한 Liebig의 연구 결과 중 일부는 ^[3]1848년 로웰 메사추세츠에 있는 에벤 호스포드에 의해 번역되고 출판되었다.

1874년에 ^[4]공공의 이익을 위해 분석 방법을 적용하는 것을 목적으로 공공 분석가 협회가 결성되었다.초기 실험은 빵, 우유, 와인에 기반을 두고 있었다.

그것은 또한 1950년대까지 의도적인 오염에서 나중까지 화학 식품 첨가물에 의한 오염에서 비롯되는 주로 식품 불순물과 오염 문제 등 식품 공급의 질에 대한 우려에서였다.특히 미국에서 세계적인 대학과 대학의 발전은 음식 화학뿐만 아니라 1907-11년 단곡 실험의 식재료 연구도 확대할 것이다.19세기 후반 미국 농무부의 Harvey W. Wiley의 추가 연구는 1906년 미국 식품의약국 설립에 중요한 요소가 될 것이다.미국 화학 협회는 1908년에 농업 및 식품 화학 부서를 설립했고, 식품 기술자 협회는 1995년에 식품 화학 부서를 설립했습니다.

식품 화학 개념은 종종 유동학, 수송 현상의 이론, 물리 및 화학 열역학, 화학 결합 및 상호작용력, 양자역학 및 반응 속도학, 생체 고분자 과학, 콜로이드 상호작용, 핵생성, 유리 전이 및 동결/무질서 또는 비결정성 고체로부터 도출되며, 따라서 식품 P는 다음과 같이 된다.기초 ^[5][6]분야로서 hysical chemistry.

식품 시스템의 수분

음식의 주요 성분은 물이며, 육류 제품의 50%에서 상추, 양배추, 토마토 제품의 95%까지 포함할 수 있습니다.그것은 또한 박테리아가 번식하고 적절하게 처리하지 않으면 음식이 상하기 좋은 장소이다.식품에서 이것을 측정하는 한 가지 방법은 물 활동에 의해 측정되는데, 이것은 가공하는 동안 많은 식품의 유통 수명에 매우 중요하다.대부분의 경우 식품 보존의 열쇠 중 하나는 물의 양을 줄이거나 물의 특성을 변경하여 유통기한을 늘리는 것입니다.이러한 방법에는 탈수, 냉동, 냉동^{[7][8][9][10]} 등이 포함된다.^[11] 이 분야는 "식품의 제조, 취급, 보관 중에 발생하는 반응과 변환의 물리화학 원리"를 포함한다.

탄수화물

생물학적 세계의 75%, 인간의 소비를 위한 모든 음식 섭취의 80%를 구성하는 가장 일반적인 인간의 탄수화물은 수크로스이다^{[citation needed]}.탄수화물의 가장 단순한 버전은 탄소, 수소 및 산소를 1:2:1 비율로 포함하는 단당류이며, 여기서_n2nn n은 최소 3이다.포도당은 과당과 마찬가지로 단당류의 한 예이다.오른쪽 그림이 묘사하는 방식으로 결합되면 식물에서 발견되는 가장 일반적인 설탕 제품 중 하나인 수크로스가 형성됩니다.

단당류의 사슬이 형성되어 다당류를 만든다.이러한 다당류에는 펙틴, 덱스트란, 한천, 크산탄 ^[12]등이 포함된다.이러한 탄수화물 다당류 중 일부는 인간의 효소에 의해 소화가 가능하고 주로 소장에서 흡수되는 반면, 식이 섬유는 이러한 다당류 중 일부는 위장 마이크로바이오타에 ^[13]의해 발효되는 대장으로 전달된다.

설탕 함량은 보통 도 브릭스 단위로 측정된다.

지질

지질이라는 용어는 다양한 분자로 구성되며 왁스, 지방산(필수 지방산 포함), 지방산 유도 인지질, 스핑고지질, 당지질 및 레티노이드와 같은 테르페노이드를 포함한 생물학적 기원의 비교적 물에 녹지 않거나 비극성 화합물에 대한 캐치올이다.어떤 지질들은 선형 지방족 분자이고 다른 것들은 고리 구조를 가지고 있다.향기로운 것도 있고 그렇지 않은 것도 있습니다.유연성이 있는 것도 있고 경직성이 있는 것도 있습니다.

대부분의 지질은 대체로 무극성일 뿐만 아니라 극성 특성을 가지고 있다.일반적으로 이들 구조의 대부분은 무극성 또는 소수성("물 공포성")으로, 물과 같은 극성 용제와 잘 상호작용하지 않습니다.또 다른 구조는 극성 또는 친수성("물을 좋아하는")으로 물과 같은 극성 용제와 결합하는 경향이 있습니다.이것은 그들을 양친매성 분자로 만든다.콜레스테롤의 경우 극성기는 단지 -OH(히드록실 또는 알코올)이다.

음식의 지질은 옥수수, 콩, 동물성 지방과 같은 곡물의 기름을 포함하며 우유, 치즈, 고기와 같은 많은 음식의 일부이다.그들은 또한 비타민 운반체 역할을 합니다.

식품단백질

단백질은 평균 살아있는^{[citation needed][clarification needed]} 세포의 건조 중량의 50% 이상을 구성하며 매우 복잡한 고분자이다.그들은 ^[14]또한 세포의 구조와 기능에서 기본적인 역할을 한다.주로 탄소, 질소, 수소, 산소, 그리고 약간의 유황으로 구성되어 있으며, 그것들은 철, 구리, 인 또는 아연을 포함할 수도 있다.

음식에서 단백질은 성장과 생존에 필수적이며, 요구 조건은 사람의 나이와 생리에 따라 다르다(예: 임신).단백질은 일반적으로 동물성 공급원: 계란, 우유, 그리고 고기로부터 얻습니다.견과류, 곡물, 콩류는 식물성 단백질 공급원을 제공하고, 식물성 단백질의 결합은 야채로부터 완전한 단백질 영양 할당량을 달성하기 위해 사용된다.

ELISA 검사를 통해 식품 알레르기로서의 단백질 감수성을 검출합니다.

효소

효소는 한 물질에서 다른 물질로 과정을 전환하는 데 사용되는 생화학적 촉매이다.또한 화학 공정을 완료하는 데 필요한 시간과 에너지를 줄이는 데도 관여합니다.제빵, 양조, 유제품, 과일 주스를 포함한 식품 산업의 많은 측면은 치즈, 맥주, 그리고 빵을 만들기 위해 촉매를 사용합니다.

비타민

비타민은 체내에서 필수적인 대사 반응에 필요한 소량의 영양소이다.이것들은 수용성(비타민 C) 또는 지용성(비타민 E)으로 영양에서 분해됩니다.비타민을 충분히 공급하면 각기병, 빈혈, 괴혈병과 같은 질병을 예방할 수 있는 반면 비타민을 과다 섭취하면 메스꺼움과 구토, 심지어 사망에 이를 수 있다.

광물

식품에 함유된 식이 미네랄은 크고 다양하며 기능하는 데 많은 양이 필요하지만, 다른 미량 원소는 과다하게 섭취할 경우 위험할 수 있습니다.기준 일일 섭취량(RDI, 이전에 권장 일일 허용량(RDA))이 200mg 이상인 벌크 미네랄은 칼슘, 마그네슘 및 칼륨이며, 중요한 미량 미네랄(RDI 200mg 미만)은 구리, 철 및 아연입니다.이것들은 많은 음식에서 볼 수 있지만, 식이 보충제에서도 섭취할 수 있다.

색상

식품 착색제는 식품 물질의 색을 바꾸기 위해 첨가된다.주로 감각 분석을 위한 것입니다.케첩에 빨간색 염료(FD&C Red No.40 Alura Red AC 등)를 사용하거나 켈로그의 Froot Loops와 같은 제품에 부자연스러운 색상을 추가하는 데 사용할 수 있습니다.캐러멜은 천연 식품 염료입니다; 공업 형태인 캐러멜 착색은 가장 널리 사용되는 식품 착색제이며 청량 음료에서 간장 소스, 빵, 피클에 이르기까지 식품에서 발견됩니다.

향미

음식의 맛은 소비자에게 음식의 냄새와 맛, 특히 감각 분석에서 중요하다.이러한 제품들 중 일부는 소금과 설탕처럼 자연적으로 발생하지만, 향미 화학자 ("향미학자"라고 불림)는 이러한 향미들 중 많은 것을 식품용으로 개발합니다.이러한 인공 향미에는 겨울 녹색 냄새를 내는 살리실산메틸과 우유의 신맛을 내는 젖산이 포함됩니다.

식품첨가물

식품첨가물은 맛을 보존하거나 맛이나 외관을 개선하기 위해 식품에 첨가되는 물질이다.그 과정은 산세척을 위한 식초를 첨가하거나 마요네즈와 같은 유화 혼합물을 위한 유화제처럼 오래되었다.이들은 일반적으로 미국 식품의약국에 의해 유럽 연합 또는 GRAS("일반적으로 안전한 것으로 인정됨")에 "E 번호"로 나열되어 있다.

「 」를 참조해 주세요.

• 식품물리화학
• 식이보조제
• 식품 및 바이오프로세스 테크놀로지 (저널)
• 식품화학(저널)
• 식품조성물
• 식품공학
• 식량 강화
• 식품 미생물학
• 식품 포장
• 식품 보존
• 식품유전체학
• 식품안전
• 식품과학
• 식품 저장고
• 식품 보충제
• 식품기술
• 영양제
• 영양화(식품 농축 또는 강화라고도 함)

레퍼런스

참고 문헌

• 페네마, 수술실, 에드(1985년)식품화학 - 제2판, 개정 및 확장판.뉴욕: Marcel Dekker, Inc.
• 프랜시스, F.J. (2000년)"Harvey W. Wiley: 식품 과학과 품질의 선구자"식품과학의 세기.시카고:식품 기술자 협회. 페이지 13-14.
• N.N., J.H. 호치키스.(1995).식품과학 제5판뉴욕: 챔프맨 & 홀. 페이지 24~68.
• 미국 식품의약국(1993).미국에서 음식에 첨가된 모든 것.플로리다 주, 보카 라톤: C.K. Smoley (C/O CRC 프레스, Inc.)

외부 링크

• 미국화학회 농식품화학부
• 식품공학연구소 식품화학과
• 미국 펜실베이니아 주립 대학교 식품 화학
• 네덜란드 바게닝겐 대학교 식품화학연구소