食品变质及其控制

第一章　食品组成及污染控制

食品是人类维持生存及开展社会活动最基本的物质之一，食品质量安全事关人们的日常生活与生命健康，保障食品质量安全既是食品生产经营企业不可推卸的责任，同时也是法律赋予政府相关行政部门的监管职责。就流通环节食品安全而言，无论是对经营主体市场主体准入还是经营过程的食品质量的管理和控制以及食品召回、食品安全事件的处理等都离不开对食品基本特性及食品安全知识的掌握和了解。只有具备一定的食品及食品安全知识，才能有效地控制所经营食品的质量，合理地进行食品的储藏及运输，更好地与消费者进行沟通并处理好相关食品质量的投诉，并依据食品基本特性更好地规范食品的经营。总之，必要的食品及食品安全知识是依法经营的前提和保障。

第一节　食品及食品基本组成

一、食品及分类

（一）食品定义

《中华人民共和国食品安全法》（简称《食品安全法》）第九十九条对食品的定义为：各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。

《食品工业基本术语》（GB 15091—95）（下为同一版本）对食品的定义：可供人类食用或饮用的物质，包括加工食品、半成品和未加工食品，不包括烟草或只作药品用的物质。

（二）食品的分类

食品工业发展迅速，其品种多，范围广，很难对其作出精确而概括全面的分类。就食品的分类我国尚无统一的分类规定。目前常用下述几种分类：

（1）按照营养特点分类：①谷类及薯类（米、面、土豆、红薯等）；②动物性食品（肉、鸡、鱼、鸭、蛋、乳及其制品等）；③豆类及其制品（黄豆、豆腐、豆制品等）；④蔬菜水果类（包括植物的根、茎、叶、果实等）；⑤纯热能食物（色拉油、淀粉、食用糖等）。

（2）按保藏方法分类：①罐头食品；②脱水干制食品；③冷冻食品；④冷冻脱水食品；⑤腌渍食品；⑥烟熏食品；⑦发酵食品等。

（3）按照原料种类分类：果蔬制品、肉禽制品、水产制品、蛋乳制品、粮食制品等。

（4）按照加工方法分类：焙烤制品、膨化食品、油炸食品等。

（5）按照食用人群分类：①婴幼儿食品；②老年食品；③孕妇、哺乳期妇女以及恢复产后生理功能等特定食品；④适用于特殊人群需要的特殊营养食品，如运动员、宇航员、特殊条件下作业人员食品。

（6）按照国家质检总局制定的《食品质量安全市场准入制度》规定：食品分为28大类525种。28类食品包括粮食加工品、食用油、油脂及制品、调味品、肉制品、乳制品、饮料、方便食品、饼干、罐头、冷冻饮品、速冻食品、薯类和膨化食品、糖果制品、茶叶、酒类、蔬菜制品、水果制品、炒货食品及坚果制品、蛋制品、可可及焙烤咖啡产品、食糖、水产制品、淀粉及淀粉制品、糕点、豆制品、蜂制品、特殊膳食食品及其他食品。

（7）按照卫生部制定的《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2760—2011）（下为同一版本）规定：食品分为16大类，包括：01乳及乳制品，02脂肪、油和乳化脂肪制品，03冷冻饮品，04水果，蔬菜（包括块根类）、豆类、食用菌、藻类、坚果以及籽类等，05可可制品、巧克力和巧克力制品（包括代可可脂巧克力及制品）以及糖果，06粮食和粮食制品，包括大米、面粉、杂粮、块根植物、豆类和玉米提取的淀粉等，07焙烤食品，08肉及肉制品，09水产及其制品（包括鱼类、甲壳类、贝类、软体类、棘皮类等水产及其加工制品等），10蛋及蛋制品，11甜味料，包括蜂蜜，12调味品，13特殊膳食用食品，14饮料类，15酒类，16其他类。

（8）根据食品是否加工制造及其流通特点，流通环节食品由初级农产品、经加工制造的食品和特殊食品三部分构成，共分为33大类541种。其中，初级农产品包括种植业产品、水产品、畜产品等未经加工的食品，共3类12种食品；经加工制造的食品分为28类525种食品，包括小麦粉、大米、食用植物油、酱油、食醋、肉制品、乳制品、饮料、调味品（糖、味精）、方便面、饼干、罐头、冷冻饮品、速冻米面食品、膨化食品、糖果制品、茶叶、葡萄酒及果酒、啤酒、黄酒、酱腌菜、蜜饯、炒货食品、蛋制品、可可制品、焙炒咖啡、水产加工品、淀粉及淀粉制品；特殊食品包括自制食品和清真食品2类4种食品。

二、食品营养成分的基本组成

食品主要来源于动、植物等生物资源。食品中除水外有三种主要成分：碳水化合物及其衍生物、蛋白质及其衍生物、脂肪及其衍生物。此外，还有矿物质及一系列微量有机物质，包括维生素、酶、乳化剂、有机酸、氧化剂、抗氧化剂、色素及风味物质等。另外水也是食物中不可缺少的重要成分。上述各种成分的不同组合，构成了不同食品特有的结构、质地、风味、色泽及营养价值。

（一）碳水化合物

糖类物质俗称碳水化合物，是多羟基醛及多羟基酮类物质的总称。由于此类物质中含有C、H、O三种元素，且三种元素的比例一般都与Cx（H2O）y通式相符，故以碳水化合物相称。食品中最重要的几种碳水化合物有：糖类、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶及其他植物胶等。最简单的碳水化合物就是一种六碳糖——葡萄糖。葡萄糖及其他的六碳单糖有如下的环状结构：

这些单糖均含有6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子［C6（H2O）6］。它们的区别在于氧原子和氢原子在环上的位置不同，这些原子的不同排布方式，导致了这些糖有不同的溶解性、甜度、微生物发酵速度及其他一些品质。

2分子葡萄糖脱去1分子水后可连接形成1分子双糖，例如麦芽糖：

蔗糖（即甘蔗糖或甜菜糖）由葡萄糖和果糖（一种5环结构）构成。麦芽糖由2分子葡萄糖构成。乳糖由葡萄糖和半乳糖构成。这些双糖在溶解度、甜度、发酵敏感度及其他性质等方面均有所不同。

许多葡萄糖分子连接成聚合物就形成了多糖。直链淀粉就是一种以α－1，4糖苷键连接的α－葡萄糖残基组成的多糖，也是植物淀粉的重要成分。多个葡萄糖分子以β－1，4糖苷键相连接形成的与直链淀粉略有不同的长链结构，常被称为纤维素（如下图所示）。

直链淀粉及支链淀粉结构图

因此，单糖是构成复杂多糖的基本单位。双糖、三糖、糊精为长链中的一部分，聚合在一起就形成了淀粉、纤维素及半纤维素分子，分子中可包含几百甚至更多的单糖结构。单糖形成长链状结构的化学衍生物为果胶及其他植物胶类物质。

双糖、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶及其他植物胶均由单糖或单糖的衍生物构成，因此，可分解成为单糖。直链淀粉和支链淀粉分解后，产生各种长度的糊精、麦芽糖和葡萄糖。这种分解或消化可以用酸或特殊酶的生物催化作用完成，微生物、发芽的谷物、动物，包括人类体内都有许多这样的酶类。

糖类的化学反应基团是环上的羟基（—OH），当环状结构打开时半缩醛羟基就变成了酮基。

含有醛基或酮基的糖被称为还原糖，所有的单糖都是还原糖。当两个或更多的单糖通过醛基或酮基连成长链后，还原性消失，形成非还原糖。双糖中的麦芽糖是还原糖，而双糖中的蔗糖是非还原糖。还原糖极易与食品中的其他成分，如蛋白质中的氨基发生反应，其产物会影响食品的颜色、风味及其他性质。多糖中的反应基团可结合成交联结构，在这种状况下长链可排列在一起构成纤维、薄膜和立体的网状胶，这也正是以淀粉为原料生产可食薄膜作为包装材料的理论基础。

1.糖的一般性质

葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖及乳糖等糖类在某种程度上说，都具有如下特征：

（1）作为甜味剂使用。

（2）易溶于水形成糖浆。

（3）当溶液中的水分蒸发后形成结晶（例如从甘蔗汁中制取蔗糖的方法）。

（4）提供能量。

（5）易于被微生物发酵。

（6）高浓度时可阻止微生物的生长，因此可用作保藏剂。

（8）加热时颜色变黑或产生焦糖化反应。

（9）某些糖可与蛋白质结合产生褐色，称为褐变反应。

（10）使感官得到除甜味以外的性质。

2.淀粉的一般特性

淀粉在食品中起着重要作用，主要缘于它来源于植物，并具有如下性质：

（1）无甜味。

（2）不易溶于冷水。

（3）在热水中呈糊状或胶状。

（4）在植物体中作为能量储存形式。从营养的角度而言可提供能量。

（5）在植物种子或块茎中以淀粉粒的形式存在。

当淀粉颗粒的悬浮液被加热后，淀粉颗粒在水中膨胀，很快被糊化，导致悬浮液黏度增加，最终形成糊状物，再经冷却后形成胶状物。由于糊化物黏度较高，因此常用于食品增稠，而淀粉胶可在糖或酸性物质作用下产生变性，常用于布丁生产。糊状和胶状物在冷冻或老化过程中都可变为不溶性结构，这将导致食品结构的变化。淀粉分子部分分解产生糊精，其分子链的长度介于淀粉和双糖之间，性质也介于这两类化合物之间。

近些年来，人们研究出了许多用物理或化学的手段使天然淀粉改性的方法，这就大大增加了淀粉作为食品成分的应用范围，尤其是用于食品结构的控制以及食品加工过程中在较低的加热条件下产生所需要的黏度。这一技术国外已应用于生产不需加热的即食布丁等产品。

淀粉的改性技术主要包括：利用物理、化学或酶的手段使淀粉分子中的葡萄糖长链断裂、氧化，使天然淀粉的性质得到改变。例如，淀粉可通过改性而降低黏度；使用交联剂，可使淀粉分子在热水中的膨胀性下降；交联剂与淀粉分子中的羟基反应，在长链淀粉分子之间架桥形成化学键；交联化学键的强度较高，增强了淀粉颗粒结构的强度，并使淀粉黏度下降。这种黏度下降的现象与淀粉在酸性、加热或高温罐藏时产生的黏度下降类似。此外，淀粉分子中的羟基还可进—步与各种试剂反应，生成酯类、醚类、缩醛类及其他类型的衍生物。这类反应的主要作用是，使淀粉在冷冻和保藏过程中不易出现老化。淀粉颗粒还可经过预糊化处理，得到能在冷水中溶解膨胀的产物，淀粉的这一属性常被应用于各种即食方便食品的生产。

3.纤维素和半纤维素的一般性质

纤维素和半纤维素是植物组织中的一种结构性多糖，也是植物中碳水化合物的主要存在形式之一，是组成植物细胞壁的主要成分，分布十分广泛，在细胞壁的机械物理性质方面起着重要作用。

纤维素和半纤维素也较难分解，不溶于冷水及热水，也不能被人体消化，因而不产生能量。然而，纤维素是重要的膳食纤维，长的纤维素链结合成束状，形成了宏观的纤维。当蔬菜在被冷冻时，这种结构又会被冻结的冰晶体破坏，食品中的纤维构成了人体必要的膳食粗纤维。此外，咖啡豆的坚硬部分及坚果壳中都含有纤维素和半纤维素成分。这些硬壳在一些酶和微生物的作用下可最终分解为葡萄糖。例如，废纸及植物中的纤维素在酶的作用下可转变为葡萄糖，再添加氮元素，经酵母菌或其他微生物作用后，可作为动物饲料或作为人体所需要的蛋白质资源。

4.果胶和其他植物胶的一般性质

果胶和其他植物胶作为糖的衍生物，在植物中的含量低于其他种类的碳水化合物，通常具有如下特性：

（1）与淀粉和纤维素相同，是由重复结构的长链构成，但其重复结构不是单糖而是D－吡喃半乳糖醛酸。

（2）在水果、蔬菜中果胶通常似胶状，存在于植物细胞壁间，起着使植物细胞连结在一起的作用。

（3）果胶溶于水，易溶于热水。

（4）果胶的胶体溶液使番茄酱产生一定的黏度，并使橘子汁中的细小果肉颗粒稳定，阻止沉淀产生。

（5）果胶在溶液中形成凝胶，生产果冻时向凝胶中再加入糖和酸即可。

植物中的其他胶类物质包括阿拉伯树胶、刺梧桐树胶及黄芪胶等。海藻中产生的胶类物质有琼脂、卡拉胶和褐藻胶等。果胶及其他植物胶除了天然存在于某些食品中外，还常常作为增稠剂和稳定剂用于食品生产过程之中。

（二）蛋白质

蛋白质是由许多单个的氨基酸结合在一起形成的长链。氨基酸则由碳、氢、氧、氮等元素构成。某些氨基酸还含有硫、铁等其他元素。

蛋白质是所有生命的物质基础。在动物体内，蛋白质有助于形成软骨、皮肤、指甲、头发及肌肉等支撑和保护组织。蛋白质还是构成酶、抗体、多种激素、体液（血液、乳液、蛋白液）的主要成分。

典型的氨基酸有如下的分子式：

氨基酸中的氨基（—NH2）和羧基（—COOH）是连在同一个碳原子上的。氨基和羧基均具有化学活泼性，可与酸、碱及许多试剂发生反应。由于氨基具有碱性，羧基具有酸性，因此，一个氨基酸中的氨基很容易与另一个氨基酸的羧基脱去1分子水后结合在一起，形成肽键。其化学结构如下：

这种情况下，两个氨基酸反应，形成一个二肽，肽键位于二肽的中间。分子末端剩余的自由氨基和羧基均可以按上述方式分别与其他氨基酸反应，形成多肽。多肽以及不同氨基酸长链上的各种反应基团，可与多种食品组分产生一系列的化学反应。人体的组织、血红蛋白、激素和酶类，均由20种主要氨基酸和少量次要氨基酸构成。其中有8种氨基酸由于人体不能自身合成足够的数量以维持正常的生长和健康的需要，必须从食物中补充，因而被称为必需氨基酸。其余的氨基酸虽然也是生长和健康所必需的，但人体可通过其他氨基酸和含氮化合物在体内合成，因此被称为非必需氨基酸。8种必需氨基酸如下表所示。除了这8种氨基酸以外，对生长发育时期的儿童而言，组氨酸也是必不可少的。

人体必需氨基酸

尽管氨基酸的种类有限，但蛋白质的种类却非常丰富，这主要是源于不同种类氨基酸的结合、氨基酸在链状分子中的不同排列顺序及不同的氨基酸链的长度。此外，蛋白质还因其直形、螺旋形或折叠形的空间分子构象不同，即使是线性分子完全相同的蛋白质，其性质也可能不尽相同。正是蛋白质的各种不同结构，导致了鸡肉、牛肉及凝乳在风味和组织结构上大相径庭。

当蛋白质有秩序的分子排列和空间构象被破坏时，蛋白质即发生变性。蛋白质在加热、化学因素作用、过度搅拌及酸、碱作用下会发生变性。当蛋白质被加热后，就从液态转变为固态，此时即发生了不可逆变性。

事实上，食品蛋白质的这类变化是很容易看到的。当肉类被加热烹调时，链状蛋白质收缩。牛奶在酸及加热条件下凝结，蛋白质变性，形成干酪凝块。如果加热或酸过量，变性的凝乳及收缩的肉类，就变成坚韧而有弹性的状态。

蛋白质溶液还可以形成薄膜，因此搅拌蛋白质可以至泡沫状，这种薄膜可以包裹空气。但过度搅拌会导致蛋白质变性，使薄膜破裂，泡沫因此而消失。

与碳水化合物类似，蛋白质长链在酸、碱或酶的作用下，长链可被打断，形成各种不同大小及不同性质的中间体。蛋白质降解的产物按分子大小及复杂程度递减的顺序排列依次为：蛋白质、朊、胨、多肽、氨基酸、氨及氮元素。此外，高呈味化合物，例如硫醇、甲基吲垛、丁二胺和硫化氢，都会在腐败过程中产生。

在食品加工和各种处理过程中，蛋白质人为的或是不可避免的各种变化，是食品科学领域中最引人注目的范畴；今天，在许多食品的生产、制造过程中，人们对动物蛋白、植物蛋白及微生物蛋白都应用了提取、修饰及重组技术。蛋白质除了具有营养价值以外，其特殊的功能，诸如分散性、溶解性、吸湿性、黏性、吸附性、弹性、乳化性等作用，发泡性及泡沫稳定性，蛋白质纤维的生成等，也都被有选择地应用于食品加工中。

（三）脂类

脂类物质存在于一切动植物中，它们在化学成分和分子结构上与碳水化合物和蛋白质有很大区别，即不是由多个分子重复单元构成，不形成分子长链，对动植物细胞不具有支撑作用，脂类具有滑腻且不溶于水的特性。

脂类是动植物体代谢所需能量的储存形式和运输形式，其热能为相同干重的蛋白质或碳水化合物的2.25倍，因此用蛋白质或碳水化合物取代脂肪，可有效地降低食品的热能。一般在室温下为固态的称为脂，在室温下为液态的称为油，有时也将两者统称为油脂。天然食品的脂肪中，常含有其他成分，如脂肪中常含有维生素A、D、E、K；动物脂肪中常含有胆固醇等固醇类物质；植物脂肪中常含有麦角甾醇；由于分子中含有磷酸，当然还含有天然类脂乳化剂的代表产物——磷脂。

典型的脂肪分子由甘油和三个脂肪酸构成。甘油分子含有三个羟基，脂肪酸分子含有一个羧基。因此，一个甘油分子可与两个脂肪酸分子缩合，失去三个水分子后，形成一个甘油三酯分子。

天然油脂中有20余种不同的脂肪酸可与甘油相连接，不同脂肪酸的区别主要在于碳链的长短不同、饱和度不同以及双键的数目及位置不同。例如，甲酸、乙酸、丙酸是最短的三种脂肪酸；硬脂酸则是一种常见的长链脂肪酸。天然油脂主要是以三酰基甘油形式存在的，即：

在此实例中，与甘油反应的脂肪酸自上至下分别是月桂酸、硬脂酸和油酸，其碳链中分别含有12、18、18个碳原子。硬脂酸和油酸虽然含有相同的碳原子数，但碳链中含氢原子数不同。硬脂酸就氢原子而言是饱和的，而油酸中含有一个双键，比硬脂酸少两个氢原子，称为不饱和脂肪酸。此外，亚油酸也是含有18个碳原子的不饱和脂肪酸，分子中含有两个双键，比硬脂酸少四个氢原子，它具有营养功能，人体不能自身合成，是必需脂肪酸。不饱和脂肪酸的不饱和度还会影响脂类的物理性质，例如熔化温度等。总而言之，饱和脂肪酸以母体饱和烃来命名，不饱和脂肪酸则以母体不饱和烃来命名，且不饱和脂肪酸一般还应标明双键位置。常见的脂肪酸如下表所示。

常见的脂肪酸

续表

甘油可与脂肪酸结合生成甘油一酯（一酰基甘油）、甘油二酯（二酰基甘油）和甘油三酯（三酰基甘油），它们分别是由一个甘油分子与一个、两个、三个脂肪酸反应而生成的。动、植物脂肪和油的主要组成是三酰基甘油酯，约占总量的95%以上。甘油一酯和甘油二酯具有特殊的乳化特性。

天然油脂并非由一种分子结构组成，多数是由简单甘油三酯与混合甘油三酯所组成的复杂的混合物。近代化学已经能够说明各种油脂的特性，并将这些油脂混入各种原料中，用于各种食品的生产。

油脂的化学变化会产生各种不同的功能、营养价值和保质特性。不同油脂的熔点不同就是一种功能变化的典型范例。长链的脂肪酸一般形成的油脂较硬，而短链的脂肪酸则形成较软的油脂；不饱和脂肪酸也形成较软的油脂。油是一种在室温下呈液态的脂肪，将氢加入高度不饱和脂肪酸使之饱和，称为氢化过程，这也是将液态脂肪转变为固态脂肪的基本方法。

1.油脂的部分特性

油脂在食品加工中的一些重要特性如下：

（1）油脂被加热后，逐渐变软。因此，油脂没有明确的熔点。由于油脂常常被加热至远超水的沸点以上，所以往往能使食品表面呈现褐色。

（2）油脂继续被加热，则首先开始发烟，然后达到闪点，继而开始燃烧。出现这些现象的温度依次被称为烟点、闪点和燃点。这些参数对商业油炸操作十分重要。

（3）当油脂与氧气反应或在酶的作用下释放出脂肪酸时，油脂即产生酸败现象。

（4）油脂中存在水和空气时，可形成乳浊液。在牛奶或稀奶油中，脂肪球悬浮于大量的水中；在黄油中，小水滴则悬浮于大量的脂肪中。空气可被包裹在加糖奶油浆或搅拌黄油中，类似于油脂中的乳浊液。

（5）油脂是食物中的润滑剂，也就是说，添加黄油后，可使面包更加容易吞咽。

（6）油脂具有起酥作用，当油脂与蛋白质和淀粉交织在一起时，可使它们更易于撕开和不能伸展，脂肪按此方式使肉和焙烤食品嫩化。

（7）油脂可形成食品的风味特征，摄入少量油脂即可产生饱腹感或减少饥饿感。

2.油脂在食品保藏、加工中的营养问题

脂类在食品加工、保藏过程中的变化对其营养价值的影响已日益受到人们的重视，这些变化可能有脂肪的水解、氧化、分解、聚合或其他的降解作用。它们不仅可以导致脂肪的理化性质变化，而且也可使其生物学性质改变。在某些情况下呈现一定的毒性和致癌作用，使食用者出现生长迟缓、体重减轻以及有关的营养缺乏症状或疾病，甚至死亡。

（1）酸败：酸败是描述食品体系中脂肪不稳定和败坏的常用术语，主要有以下两种性质截然不同的作用机制。

①水解酸败。水解酸败是脂肪在有水存在下，在加热、酸、碱及酯水解酶的作用下发生水解反应，生成游离脂肪酸。脂肪（甘油三酯）的水解产物有单酰甘油酯、二酰甘油酯和脂肪酸。完全水解时则产生甘油和脂肪酸。水解本身对食品脂肪的营养价值无明显影响，重要的是所产生的游离脂肪酸可产生不良气味，以致影响食品的感官质量。例如原料乳中，因乳脂含有丁酸、己酸、辛酸和癸酸，水解后由它们产生的气味和滋味可使此乳变得在感官上难以接受，甚至不宜食用。一些干酪的不良风味，如肥皂味等刺鼻气味就是水解酸败的结果。

②氧化酸败。油脂氧化酸败是油脂及油基食品败坏的主要原因之一。油脂在食品加工和储藏期间，因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用，产生令人不愉快的气味、苦涩味和一些有毒性的化合物，这些统称为氧化酸败。氧化通常以自动氧化的方式进行，油脂自动氧化是活化的含烯底物（如不饱和油脂）与基态氧发生的游离基反应，包括链引发、链传递、链终止三个阶段。一旦反应开始，就一直要到氧气耗尽，或自由基与自由基结合产生稳定的化合物为止。即使添加抗氧化剂也不能防止氧化，只能延缓反应、降低反应速度。

脂肪酸在自动氧化时可形成氢过氧化物（ROOH）。氢过氧化物是油脂氧化的第一个中间产物，本身并无异味，因此，有些油脂可能在感官上尚未觉察到酸败的特征，但已有过高的过氧化值，这种油脂已经开始酸败了。

脂肪氧化的分解产物，除了上述的醛和酸等之外，还发现有醇、酮、酯、内酯，以及芳香族与脂肪族化合物等。上述分解产物具有明显的不良风味，甚至含量极低时脂类都不可口。

在氧化了的油脂中也可检测到许多不挥发性化合物。例如醛甘油酯、不饱和醛甘油酯、酮甘油酯、含羟基和羰基的化合物、共轭二烯酮和环氧化合物。也发现有由C—C键和醚过氧基形成的二聚体和多聚体，这些物质具有妨碍营养素消化、吸收等的作用。

（2）脂类在高温时的氧化作用

脂类在高温时的氧化作用与常温时不同。高温时不仅氧化反应速度增加，而且可以发生完全不同的反应。常温时脂肪氧化可因碳键断裂，产生许多短链的挥发性和不挥发性物质。高温氧化（＞200℃）时，脂类则可含有大量的反式和共轭双键体系（包括反式脂肪酸及共轭脂肪酸），以及环状化合物、二聚体和多聚体等。在此期间所形成的不同产物的相对比例及其性质则取决于温度与氧的浓度。

脂类热氧化聚合是指油脂在空气中加热至高温时即能引起氧化聚合，油炸食品所用的油逐渐变稠，即属于此类聚合反应。关于热氧化聚合体形成，一般认为是碳—碳结合所生成的聚合体，如从油炸温度下（200℃左右）加热的油脂中可分离出甘油酯二聚物的有毒成分，这种物质在体内被吸收后，与酶结合，使酶失去活性，引起生理异常现象。

热氧化作用也降低胆固醇含量，可能转变成挥发性或多聚产物。

（3）脂类在油炸时的物理化学变化

在有空气存在和大于100℃条件下的油炸过程中，食品与油接触不同的时间，与其他标准食品加工或处理方法相比，油炸引起的化学变化更大，并产生下列各类化合物：挥发性物质，诸如饱和与不饱和的醛类、酮类、内酯类以及酯类化合物；中等挥发性的非聚合的极性化合物（如羟基酸和环氧酸）；二聚物和多聚酸以及二聚和多聚甘油酯，这些化合物是由自由基的热和氧化结合产生的，聚合作用造成了油炸用油的黏度显著提高；游离脂肪酸，这些化合物是在加热与水存在的条件下由甘油三酯水解生成的。

上述反应是在油炸过程中观察得到的油的各种物理化学变化的原因。这些变化包括了黏度和游离脂肪酸的增加、颜色变暗、碘值下降、表面张力减小、折射率改变以及形成泡沫的倾向增加。

（四）食品中的其它成分

蛋白质、碳水化合物和脂肪在食品中含量相对较高，因此常被认为是食品中的主要成分，但是还有其他一些低含量物质在食品中也起着重要作用，如维生素、矿物质元素、有机酸、酶、色素等。此外，水虽不能算作是营养物质，但水含量对食品的品质及贮藏特性均有重大影响，同时也是生命活动不可或缺的物质。

1.维生素

维生素（Vitamin）是机体维持其正常生活所必需的一类营养素。此类营养素在机体内不能合成或合成量不足，故必须靠食物供给。维生素的种类很多，化学结构各异，不是构成各种组织的主要原料，更不是体内能量的来源，它们是参与调节物质代谢过程必不可少的一些小分子有机化合物，机体对其需要量甚微。已知许多维生素参与组成辅酶，在物质代谢中起重要作用。

机体缺乏其所需维生素时，物质代谢产生障碍，就会出现相应的维生素缺乏症。

维生素种类繁多，化学结构差异很大，通常按溶解特性将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。根据分布情况，水溶性维生素又包括B族维生素和维生素C两类。

（1）脂溶性维生素

为非极性疏水的异戊二烯衍生物，可溶于脂类或脂肪溶剂，而不溶于水，故总称脂溶性维生素。包括维生素A（又名抗干眼病维生素或视黄醇）、维生素D（又名抗佝偻病维生素或钙化醇）、维生素E（又名生育酚）及维生素K（又名食凝血维生素）。均在食物中多与脂类共同存在，因此它们在肠道吸收时与脂类的吸收有密切关系。在血液中，脂溶性维生素与脂蛋白或特殊的结合蛋白结合运输；其排泄主要是通过胆汁由粪便排出，当胆道阻塞、胆汁酸盐缺乏或长期腹泻造成脂类吸收不良时，脂溶性维生素的吸收也大为减少，甚至会引起缺乏症；当摄入量超过机体需要量时，可在体内，尤其是在肝内储存；若长期摄入过量，则可出现中毒反应。

（2）水溶性维生素

水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。它们不同于脂溶性维生素，在化学结构上彼此之间差别较大，除维生素B12外，它们均可以在植物中合成；在体内无一定储存，一旦体液超过其肾阈值时即从尿中排出，因此必须经常由膳食供应，也很少有中毒现象发生。其中B族维生素包括维生素B1（又名抗脚气病维生素或硫胺素）、维生素B2（又名核黄素）、维生素PP（又名抗癞皮病维生素，即尼克酸和尼克酰胺或烟酸和烟酰胺）、维生素B6（又名抗皮炎维生素，即吡哆醇、吡哆醛和吡毗哆胺）、泛酸（又名遍多酸）、生物素、叶酸、维生素B12（又名抗恶性贫血维生素或钴胺素）。此外，维生素C（又名抗坏血酸）也是水溶性维生素中的一种。

（3）食品加工贮藏对维生素的影响

维生素不稳定，容易发生分解、降解反应，导致食品加工、贮藏过程中含量降低。食品在加工和贮藏中，维生素A对光、氧和氧化剂敏感，高温和金属离子可加速其分解，在碱性和冷冻环境中较稳定，贮藏中的损失主要取决于脱水的方法和避光情况。维生素D十分稳定，消毒、煮沸及高压灭菌对其活性无影响；冷冻贮存对牛乳和黄油中维生素D的影响不大。维生素D的损失主要与光照和氧化有关。其光照分解机制可能是直接光化学反应或由光引发的脂肪自动氧化间接涉及反应。维生素D易发生氧化主要因为分子中含有不饱和键。食品在加工贮藏中常常会造成维生素E的大量损失。例如，谷物机械加工去胚时，维生素E大约损失80%；油脂精炼也会导致维生素E的损失；脱水可使鸡肉和牛肉中维生素E损失36%～45%；肉和蔬菜罐头制作中维生素E损失41%～65%；油炸马铃薯在23℃下贮存一个月维生素E损失71%，贮存两个月损失77%。此外，氧、氧化剂和碱对维生素E也有破坏作用，某些金属离子如Fe2＋等可促进维生素E的氧化。

维生素C是最不稳定的维生素，对氧化非常敏感。光、Cu2＋和Fe2＋等加速其氧化；pH、氧浓度和水分活度（AW）等也影响其稳定性。此外，含有Fe和Cu的酶，如抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和细胞色素氧化酶对维生素C也有破坏作用。水果受到机械损伤、成熟或腐烂时，由于其细胞组织被破坏，导致酶促反应的发生，使维生素C降解。某些金属离子螯合物对维生素C有稳定作用；亚硫酸盐对维生素C具有保护作用。维生素B1是B族维生素中最不稳定的一种。在中性或碱性条件下易降解；对热和光不敏感；酸性条件下较稳定。食品中其他组分也会影响硫胺素的降解。食品在加工和贮藏中硫胺素也有不同程度的损失。例如，面包焙烤破坏20%的硫胺素；牛奶巴氏消毒损失3%～20%，高温消毒损失30%～50%；喷雾干燥损失10%；滚筒干燥损失20%～30%。

2.矿物质

矿物质（Minerals）是指食品中各种无机化合物，大多数相当于食品灰化后剩余的成分，故又称粗灰分。矿物质在食品中的含量较少，但具有重要的营养生理功能，有些对人体具有一定的毒性。因此，研究食品中矿物质的目的在于提供建立合理膳食结构的依据，保证适量有益的矿物质，减少有毒矿物质，维持生命体系处于最佳平衡状态。

食品中矿物质含量的变化主要取决于环境因素。植物可以从土壤中获得矿物质并储存于根、茎和叶中；动物通过摄食饲料而获得。

食物中的矿物质可以离子状态、可溶性盐和不溶性盐的形式存在；有些矿物质在食品中往往以螯合物或复合物的形式存在。

食品中矿物质按其对人体健康的影响可分为必需元素（Essential Element）、非必需元素（No Essential Element）和有毒元素（Toxic Element）三类。必需元素是指这类元素存在于机体的健康组织中，对机体自身的稳定具有重要作用。当缺乏或不足时，机体出现各种功能异常现象。例如，缺铁导致贫血、缺硒出现白肌病、缺碘易患甲状腺肿等。但必需元素摄入过多会对人体造成危害，引起中毒。非必需元素又称辅助营养元素，有毒元素通常指重金属元素如汞、铅、镉等。

食品中的矿物质若按在体内含量的多少可分为常量元素（Macro－Element）和微量元素（Micro－Element）两类。常量元素是指其在人体内含量在0.01%以上的元素，如钙、磷等；含量在0.01%以下的称为微量元素，如铁、碘、硒、锌、锰、铬等。无论是常量元素还是微量元素，在适当的范围内对维持人体正常的代谢与健康具有十分重要的作用。

3.膳食纤维

膳食纤维（Dietary Fibre）是指不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物和木质素，并且通常将膳食中那些不被消化吸收的、含量较少的成分，如糖蛋白、角质、蜡和多酚酯等也包括在膳食纤维范围内。膳食纤维的化学组成包括三大部分：纤维状碳水化合物——纤维素；基料碳水化合物——果胶、果胶类化合物和半纤维素等；填充类化合物——木质素。

（1）从具体组成成分上，膳食纤维包括阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、半乳聚糖醛酸、阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、糖蛋白、纤维素和木质素等。其中部分成分能够溶解于水中，称为水溶性膳食纤维，其余的称为不溶性膳食纤维。各种不同来源的膳食纤维制品，其化学成分的组成与含量各不相同。

（2）膳食纤维的物化特性主要是：①很高的持水力；②对阳离子有结合和交换能力；③对有机化合物有吸附螯合作用；④具有类似填充剂的容积；⑤可改善肠道系统中的微生物群组成。

（3）膳食纤维的生理功能：①预防结肠癌与便秘；②降低血清胆固醇，预防由冠状动脉硬化引起的心脏病；③改善末梢神经对胰岛素的感受性，调节糖尿病病人的血糖水平；④改变食物消化过程，增加饱腹感；⑤预防肥胖症、胆结石和减少乳腺癌的发生率等。

国内外已开发的膳食纤维共六大类约30余种，包括：①谷物纤维；②豆类种子与种皮纤维；③水果蔬菜纤维；④其他天然合成纤维；⑤微生物纤维；⑥合成、半合成纤维。

4.水分

（1）基本特性

没有水，就没有生命。水是构成生物体的基础物质。人体内的水约占体重的60%～70%，水是人体必需的最重要的营养成分之一。人体中所需要的水分主要通过饮食获得。除了饮用水作为人体补充水分的主要来源外，其次就是其他食物中的水分。

水分在食品中存在状态分为两类：自由水（游离水）和结合水。自由水是指不与其他物质作用的水。其特点有：①具有流动性；②可作为溶剂；③会因加热而蒸发流失；④可被微生物生长繁殖利用；⑤会结冰。结合水包括束缚水和结晶水。束缚水是指与食品中脂肪、蛋白质、碳水化合物等以氢键的形式结合在一起的水。束缚水不具有游离水的特性，故难以去除。其特点：①不易结冰（冰点为－40℃）；②不能作为溶质的溶剂。结晶水则以配价键形式与其他物质相互之间结合得很牢固，难以用普通方法去除。

在烘干食品时，自由水就容易汽化，而结合水就难以汽化。冷冻食品时，自由水冻结，而结合水在－30℃仍然不冻结。结合水和食品的构成成分结合，自由水促使导致食品腐败变质的微生物繁殖和酶发挥作用，并加速非酶褐变或脂肪氧化等化学劣变。

（2）水分活度（AW）

水分活度是指食品的水蒸气分压P与在同一温度纯水的水蒸气压P0之比。水分活度反映了食品与水的亲和能力程度，表示了食品中所含的水分作为微生物生长的可用价值。食品的水分活度的高低不能按其水分含量衡量。如，金黄色葡萄球菌生长要求的最低水分活度为0.86，而相当于这个水分活度的水分含量则随不同的食品而异，如干肉为23%，乳粉为16%，肉汁为63%，所以按水分含量多少难以判断食品的保存性，只有测定和控制水分活度才对食品保藏性具有实际意义。控制水分活度的方法包括干燥、密封、提高渗透压（提高糖、盐浓度）等。

（3）水分与食品的稳定性

微生物生长与食品的水分活度有着密切的关系，各类微生物生长都需要一定的水分，即只有食品的水分活度大于临界值时，特定的微生物才能生长。一般来说，细菌AW＞0.9、酵母AW＞0.87、霉菌AW＞0.8。

水分活度值在0.85以上的食品属于高水分食品（如新鲜的食品），需要冷藏或采取其他措施来控制各类微生物的生长。水分活度值在0.60～0.85的食品为中等水分食品（如糖蜜、果酱、酱油等），这些食品不需要冷藏控制致病菌，主要由酵母菌和霉菌引起变质。水分活度值在0.6以下的食品为低水分食品（如饼干、奶粉、干面条等），这些食品中微生物难以繁殖，因此一般有较长的货架期，无需冷藏。但打开包装后由于吸潮，水分活度值增加可满足微生物的生长需求而导致食品变质。

5.色素

食品的色泽是食品的重要品质之一，人们往往根据所看到的食品的外观和颜色，产生对某种食品的喜好并判断该食品的品质，食品的色泽主要来源于如下两个方面：

（1）食品天然色素

食品天然色素主要指动物肌肉中的红色素及植物中的叶绿素、类胡萝卜素、黄酮类色素及其他酚类色素，这些天然色素一般对光、热、pH、氧气等因素较为敏感，因此在食品加工和贮藏过程中常会产生变色或褪色现象。此外，糖类在加热时脱水缩合产生褐色——又称为焦糖色素，糖与蛋白质反应也生成褐色物质（美拉德反应）。常见天然色素及其特性如下表所示。

常见天然色素及其性质

续表

（2）人工合成色素

这类色素主要指用人工化学合成方法制得的一类有机色素，分为偶氮类和非偶氮类两种。目前允许使用的合成色素基本上都是水溶性的，但在某些情况下，生产中也使用各种色素的色淀，即水溶性色素沉淀在允许使用的不溶性基质上（例如氧化铝）所制备的特殊着色剂。在我国允许使用的食用合成色素有：苋菜红、胭脂红、赤藓红、诱惑红、新红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝及它们各自的铝色淀。此外，人工合成的、化学结构与天然物质完全相同的β－胡萝卜素，天然色素叶绿素经化学处理后得到的叶绿素衍生物——叶绿素铜钠，以及由矿物质材料经加工处理而制成的二氧化铁等，在我国均允许使用。

由于食用天然色素多来源于天然可食资源，人们一般认为其安全性较高，但使用过程中往往存在含量低、稳定性差及色价较低的问题；相比较而言，人工合成色素具有较好的稳定性和较高的色价，因此生产中所需的用量较少，使用成本也较低，但使用中仍需严格控制，杜绝滥用和盲目使用，其用量应符合相应的国家标准。

6.天然有毒物质

植物在其自身的繁衍过程中，还产生了一些非营养性化学物质，这些物质不参与植物体的生化反应，但对植物机体的保护及再生具有积极作用。据分析，这些次级代谢产物或者可以吸引昆虫帮助授粉，或者可以起到抵御食肉动物的侵蚀作用。这类物质往往是有毒性的。例如，某些蘑菇中含有特殊的具有毒性作用的碱性含氮物质或生物碱，当这些物质的浓度达到一定水平时就会产生明显的生理影响。许多天然食品中都含有这些物质，当这些物质的摄入浓度达到一定水平后，即会对人体产生有害作用。在我们日常的饮食中，若这些物质的含量在低浓度的范畴内，则不会对人体产生不良危害。

许多有害物质并不是食品本身所固有的，而是在加工过程中产生的污染、微生物产生的毒素以及添加剂的使用超过安全范围等，这些都会导致有害物质混入食品。植物食品原料及微生物中所含毒性物质分别如下面表中所示。

植物食品中的毒性物质

一些微生物中所含的毒素

对食品中有毒成分的了解，可促使人们采取一系列措施，避免摄入某些有害物质而对健康产生危害。适当的食品加工措施，也可除去大多数有毒物质。例如，通过加热方式可除去豆类中所含的酶抑制剂和血球凝集素、鸡蛋中的抗生物素蛋白及鱼类中的硫胺素酶等；水中浸泡及发酵作用也能去除部分能够产生氰类物质的组分；去除鱼类的皮肤、性腺及其他一些部位也可除掉毒素集中的组织。当然，人类在长期的进化过程中，在机体中也逐步产生了一些解毒的生理机能，可以将潜在的低浓度的毒害作用降低，并掌握了一些从食品原料中去除有毒物质的手段。此外，除日常食品原料中所含的有毒物质以外，人们应当更加重视微生物污染及工业化生产过程加入食品中的某些有害物质，尤其是一些物质在正常含量状况下对人体是无害的，但当其含量超过某一水平时，即会对人体产生危害，这应该引起人们的注意。

三、食品质量要素

（一）食品的感官要素

食品的感官质量是根据人的感觉器官对食品的各种质量特征的“感觉”，如味觉、嗅觉、视觉、听觉等，并用语言、文字、符号或数据进行记录，再运用概率统计原理进行统计分析，从而得出结论，对食品的色、香、味、形、质地、口感等各项指标作出评价。凡是作为食品原料、半成品或成品的食物，其品质优劣与真伪评价，都适用感官鉴别。而且食品的感官鉴别，既适用于专业技术人员在室内进行技术鉴定，也适合广大消费者在市场上选购食品时应用。

食品质量的优劣最直接地表现在它的感官性状上，通过感官指标来鉴别食品的优劣和真伪，不仅简便易行，而且灵敏度高，直观而实用，与使用各种理化、微生物仪器进行分析相比，有很多优点，因而它也是食品的生产、销售、管理人员必须掌握的一门技能。广大消费者从维护自身权益角度讲，掌握这种方法也是十分必要的。

《食品安全法》对食品的感官质量有明确的要求，在食品的产品标准中均说明了每一种食品应有的感官质量。

1.食品质量感官鉴别的基本方法

食品质量感官鉴别的基本方法，其实质就是依靠视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉等来鉴定食品的外观形态、色泽、气味、滋味和硬度（稠度）。不论对何种食品进行感官质量评价，上述方法总是不可缺少的，而且常是在理化和微生物检验方法之前进行。

2.注意问题

视觉鉴别：食品的外观形态和色泽对于评价食品的新鲜程度，食品是否有不良改变以及蔬菜、水果的成熟度等有着重要意义。视觉鉴别应在白昼的散射光线下进行，以免灯光阴暗发生错觉。鉴别时应注意整体外观、大小、形态、块形的完整程度、清洁程度，表面有无光泽、颜色的深浅色调等。在鉴别液态食品时，要将其注入无色的玻璃器皿中，透过光线来观察，也可将瓶子颠倒，观察其中有无夹杂物下沉或絮状物悬浮。

嗅觉鉴别：食品的气味是一些具有挥发性的物质形成的，所以在进行嗅觉鉴别时常需稍稍加热，但最好是在15～25℃的常温下进行，因为食品中的气味挥发性物质常随温度的高低而增减。在鉴别食品时，液态食品可滴在清洁的手掌上摩擦，以增加气味的挥发；识别畜肉等大块食品时，可将一把尖刀稍微加热刺入深部，拔出后立即嗅闻气味。食品气味鉴别的顺序应当是先识别气味淡的，后鉴别气味浓的，以免影响嗅觉的灵敏度。在鉴别前禁止吸烟。

味觉鉴别：感官鉴别中的味觉对于辨别食品品质的优劣是非常重要的一环。味觉器官不但能品尝到食品的滋味如何，而且对于食品中极轻微的变化也能敏感地察觉。味觉器官的敏感性与食品的温度有关，在进行食品的滋味鉴别时，最好使食品处在20～45℃，以免温度的变化会增强或降低对味觉器官的刺激。几种不同味道的食品在进行感官评价时，应当按照刺激性由弱到强的顺序，最后鉴别味道强烈的食品。在进行大量样品鉴别时，中间必须休息，每鉴别一种食品之后必须用温水漱口。

触觉鉴别：凭借触觉来鉴别食品的膨、松、软、硬、弹性（稠度），以评价食品品质的优劣，也是常用的感官鉴别方法之一。例如，根据鱼体肌肉的硬度和弹性，常常可以判断鱼是否新鲜；评价动物油脂的品质时，常须鉴别其稠度等。在感官测定食品硬度（稠度）时，要求温度应在15～20℃，因为温度的升降会影响到食品状态的改变。

（二）食品的质构要素

食品科技研究委员会（IFT）规定：“食品的质构是指眼睛、口中的豁膜及肌肉所感觉到的食品的性质，包括粗细、滑爽、颗粒感等。”ISO（国际标准化组织）规定的食品质构是指用“力学的、触觉的、可能的话还包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品流变学特性的综合感觉”。食品的质构是与食品的组织结构及状态有关的物理性质。食品质构是食品的物理性质通过感觉而得到的感知。

食品质构的特点：①质构是由食品的成分和组织结构决定的物理性质；②质构属于机械的和流变学的物理性质；③质构不是单一性质，而是属于多因素决定的复合性质；④质构主要由食品与口腔、手等人体部位的接触而感觉的；⑤质构与气味、风味等性质无关。

食品质构包括机械特性（硬度、凝聚性、黏性、弹性、黏附性、酥脆性、咀嚼性等）、几何特性（粒子的大小、形状和集合状态等）、其他特性（水分含量、脂肪含量等）。

食品质构的检测方法主要有感官检验和仪器测定两种方法。食品质构的仪器测定方法分为基础力学测定法、半经验测定法和模拟测定法。基础力学测定仪器，即测定具有明确力学定义的参数的仪器，如粘度计、基础流变仪等。该法测出的值具有明确的物理学单位，如黏度、弹性率、强度等。基础力学测定法有许多优点，如定义明确，数据互换性强，便于对影响这一性质的因素进行分析等。其缺点是很难表现对食品质构的综合力学性质，例如，面团的软硬度、肉的嫩度等，很难用某一种单纯的力学性质来表达。因此，食品质构的仪器测定多属于半经验或模拟测定。它与基础力学测定方法所不同的是，变形并非保持在线性变化的微小范围内，而是非线性的较大变形或破坏性测定。虽然用这些仪器所测得的数据，不如用基础力学测定法所测得的数据具有普遍性，但是实践证明用上述仪器测定的特征量能很好地表现出相应食品的质构。所以这类仪器已被广泛应用于食品工业中。目前，它们的种类越来越多，测量的精度也越来越高。

（三）食品的安全要素

安全要素是食品最基本也是最重要的质量要素之一，不含对人体有害物质，或有害物的残留量应符合相关标准的要求。影响食品安全的因素有生物因素、化学因素和物理因素。

1.生物危害

生物危害是指因微生物（包括其代谢产物）及其他有害生物对食品及其原料产生污染而引起的相关危害。其中以微生物污染最为重要。食品中的生物性危害按生物的种类，主要分为以下几大类：①细菌性危害：包括引起食物中毒的细菌及其毒素造成的危害；②病毒性危害：包括甲型肝炎病毒、诺瓦克病毒等病毒引起的危害；③寄生虫危害：包括原生动物（如鞭毛虫等）和绦虫（如牛、猪绦虫和某些吸虫、线虫等）造成的危害；④真菌性（霉菌、酵母）危害：包括真菌及其毒素和有毒蘑菇造成的危害。一般将某些霉菌、藻类产生的有害毒素列入化学危害的范畴。

2.化学危害

化学危害指食品及其原料中因本身存在或污染有害化学物质，食用后引起急性或蓄积性伤害的危害情形。此类有害化学物包括天然毒素类（天然存在的化学物质）、食品添加剂和其他污染物（如农药残留、兽药残留、有害金属等）。

各种有毒化学物质进入食品并使其具有毒性，主要是由于食品在生产、加工、贮存和运输过程中受到这些化学物质的严重污染。根据食品中化学危害的来源，可以将其分为三类：①天然存在的化学物质；②有意添加的化学物质；③外来污染带来的化学物质。化学物质对人体的危害可能产生的后果有：急性中毒、慢性中毒、过敏、影响身体发育、影响生育、致癌、致畸、致死等。

3.物理危害

物理危害指食用含有异物或受放射性物质污染的食品而引起人体伤害的情形。异物如玻璃、金属碎片、石块、油漆碎片等。当一个消费者误食了外来的异物，可能引起窒息、伤害或产生其他有害健康的问题。异物引起的物理危害是最常见的消费者投诉的问题，因为伤害立即发生或吃后不久发生，并且伤害的来源是较为容易确认的。

食品的潜在危害主要来源于食品在生产加工、运输、储存及销售等过程中所接触的表面、环境的污染，意外事故造成的污染，某些不法经营者为牟取暴利而有意造成的污染等。食品的潜在危害因素对人体的健康所造成的不良影响是多方面的，除了导致急性、慢性中毒外，其致癌、致畸、致突变等远期影响更为严重。

（四）食品的风味要素

食品风味是指摄入口腔的食品，刺激人的各种感觉受体，使人产生的短时的、综合的生理感觉。由于食品风味是一种主观感觉，所以对风味的理解和评价往往会带有强烈的个人、地区或民族的特殊倾向性和习惯性。嗅觉俗称气味，是各种挥发成分对鼻腔神经细胞产生的刺激作用，通常有香、腥、臭之分。嗅感千差万别，其中香又可描述为果香、花香、焦香、树脂香、药香、肉香等若干种。味觉俗称滋味，是食物在人的口腔内对味觉器官产生的刺激作用。味的分类相对简单，有酸、甜、苦、咸四种基本味，另外还有涩、辛辣、热和清凉味等。

1.风味物质的特点

风味物质是指能够改善口感，赋予食品特征风味的化合物，具有以下特点：

（1）食品风味物质是由多种不同类别的化合物组成的，通常根据味感与嗅感特点分类，如酸味物质、香味物质等。但是同类风味物质不一定有相同的结构特点，酸味物质具有相同的结构特点，但香味物质结构差异很大。

（2）除少数几种味感物质作用浓度较高以外，大多数风味物质作用浓度都很低。很多嗅感物质的作用浓度在ppm、ppb、ppt（10－6、10－9、10－12）数量级。虽然浓度很小，但对人的食欲产生极大作用。

（3）很多能产生嗅觉的物质易挥发、易热解、易与其他物质发生作用，因而在食品加工中，即使工艺过程很微小的差别，也可能导致食品风味发生很大的变化。食品储藏期的长短对食品风味也有极显著的影响。

（4）食品的风味是由多种风味物质组合而成的，如目前已分离鉴定茶叶中的香气成分达500多种，咖啡中的风味物质有600多种，白酒中的风味物质也有300多种。一般食品中风味物质越多，食品的风味越好。

2.风味化合物形成途径

食品风味的好坏取决于三个关键环节。第一是食品原料的生产阶段，对动植物而言，合理的生理、生态条件和合适的成熟度是产生良好风味的基础。第二是原料和产品的贮藏阶段，由于酶和微生物的作用，会使部分风味物质损失，甚至会导致腐败而使食品不能食用。第三是食品的加工阶段，合理的加工工艺能使食品形成良好的风味。其中前两条对食品风味的影响主要是酶催化的反应，第三条主要是非酶的反应。

（五）食品的营养要素

食品的营养要素即指食品的营养价值。营养价值指在特定食品中的营养素及其质和量的关系。含有较多营养素且含量较高的食品，营养价值较高。食品营养价值的评定要点：①食品所含热能和营养素的量，对蛋白质还包括必需氨基酸的含量及其相互间的比值，对脂类还应考虑饱和与多不饱和脂肪酸的比例。②食品中各种营养素的人体消化率，主要是蛋白质、脂类和钙、铁、锌等无机盐和微量元素的消化率。③食品所含各种营养素在人体内的生物利用率，是指蛋白质、必需氨基酸、钙、铁、锌等营养素被消化吸收后，能在人体内被利用的程度。④食品的色、香、味、形，即感官状态，可通过条件反射影响人的食欲及消化液分泌的质与量，从而明显影响人体对该食物的消化能力。

第二节　食品变质及其控制

一、食品变质的主要原因

食品的腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有的化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。

食品变质的原因主要来源于以下几个方面：微生物污染、食品中自身存在的酶发生生化作用、失去或获得水分、虫鼠等的侵袭、氧、光照、机械损伤、温度等。其中由微生物污染所引起的食品腐败变质是最为普遍的。食品富含营养素，微生物可以利用其中的营养素大量生长繁殖，发生一系列的化学反应，食品成分分解并进一步产生一系列小分子化学物质，从而引起食品的腐败变质。

微生物引起食品腐败变质的类型包括：①细菌引起的腐败变质。细菌作用于食品中的糖类、蛋白质、脂肪。②霉菌引起的食品霉变现象。霉菌作用于食品中的碳水化合物、蛋白质。③食品发酵现象。食品中糖类的发酵，包括酒精发酵、乙酸发酵、乳酸发酵、丁酸（酪酸）发酵等。而食品中自身存在的酶，如蛋白酶、淀粉酶等，也可以使食品中的蛋白质、淀粉等分解，发生一系列化学变化进而引起食品的腐败变质。

食品腐败变质的过程实质上就是食品中碳水化合物、蛋白质、脂肪在污染微生物的作用下分别发生变化、产生有害物质的过程。食品腐败变质的现象较为普遍，如罐头的平盖酸败和胖听，糕点的霉变和酸败，果蔬制品的霉变和变质，乳的腐败与变质，鲜肉表面发黏、变色、霉斑、产生异味等。

二、食品保藏原理及其贮藏技术

（一）食品保藏原理

食品贮藏是针对可能引起食品变质的各种因素而对食品采取的一定处理手段，从而达到一定时间内保存食品、避免其变质的目的。从本质上看，食品保藏技术采用的基本原理包括：①维持食品最低生命活动的保藏方法；②抑制变质因素的活动来达到保藏目的的方法；③通过发酵来保藏食品；④利用无菌原理来保藏食品。

（二）食品贮藏技术

用于食品贮藏的技术包括：物理贮藏技术（低温贮藏、真空贮藏、气调贮藏、高压贮藏、辐射贮藏、电子束贮藏、紫外线和红外线贮藏等）、化学贮藏技术（添加抗氧化剂、防腐剂、杀菌剂等）、生物贮藏技术（发酵贮藏、生物抗菌剂、酶制剂等）以及复合贮藏技术等。

（三）各类食品的贮藏方法

由于各种食品的营养素组成、微生物含量及种类、酶种类、水分、酸度等差异较大，因此根据食品贮藏原理及技术，各类食品的贮藏方法及条件不同。

1.新鲜食物的贮藏

新鲜食品包括植物性食品（粮食、水果、蔬菜等）、动物性食品（肉类、蛋、乳品、水产品等）和蕈菌（各类食用菌）等。新鲜食物由于含有大量的水分，容易被微生物污染（尤其是营养丰富的食品），以及丰富、活力高的酶类，因此极其容易发生变质。

对新鲜食品主要采用低温（冷藏、冷冻）、气调（充气、密闭）及干燥的方法进行保藏，同时注意防止虫害、鼠害等。对于新鲜的果蔬多进行气调结合低温贮藏、辐射贮藏、减压贮藏、化学贮藏等；对于粮食多采用干燥、低温、密闭等方法进行贮藏；对于动物性食品以低温贮藏为主，也可结合化学贮藏；对食用菌多采用低温、干燥、密闭的方法贮藏。

2.油脂类食品的贮藏

油脂类食品包括油脂及含油脂较高的食品（大豆、花生、坚果、油炸食品、奶油等）。油脂在贮藏期间的主要变化是在温度、水分、光线、氧气、杂质等作用下发生酸败变质。酸败变质的油脂，游离脂肪酸增加、透明度减少、颜色变深、有哈喇味甚至臭味，食用品质大为降低。所以，油脂类食品安全贮藏的关键是防止酸败变质。

贮藏方法包括降低水分、杂质；容器密闭；低温；贮藏场所无日光直接照射、干燥、清洁。也可以在包装中加入除氧剂或抗氧化剂，减缓酸败变质。

3.糖制（盐制）加工食品的贮藏

糖制加工食品包括蜜饯、果酱、巧克力、甜炼乳等。盐制食品采用提高食盐浓度保藏食品，包括腊肉、火腿、咸鱼、腌菜、酱菜等。

对于蜜饯、果酱多以新鲜的果蔬为原料进行加工，在加工过程中多采用低温、加热等方法进行贮藏；对于成品由于水分活度降低，渗透压增高，不利于微生物繁殖，因此多采用添加防腐剂的化学保藏法。

巧克力成品极易发生起霜现象，贮藏中注意保藏的温度及湿度。一般情况下，品温与环境温度相差7～8℃就可能生成糖霜，相对湿度50%以上极易吸潮而起霜。因此，巧克力的储藏应注意温度及湿度的控制。

甜炼乳在贮藏期间极易发生乳糖结晶、变稠现象，因此采用密闭、恒温恒湿法。温度必须恒定，不得高于15℃，空气湿度不应高于85%。

盐制肉制品长期贮藏应注意脂肪的酸败、吸湿而导致腐败，因此需要密闭、干燥贮藏。盐制蔬菜注意在较低含盐量时极易腐败，保存时间短，多采用密闭、低温、化学贮藏法等。

4.焙烤食品的贮藏

焙烤食品主要包括面包、蛋糕、糕点、饼干等。面包、蛋糕食品水分含量高（35%～45%），如果冷却、包装和贮藏的方式不妥当，极易再次被空气中的霉菌污染而发霉变质。面包类制品在贮藏过程中还会发生老化作用、瓤心发粘等。饼干、糕点等水分含量较低的焙烤产品，在贮藏期间会吸潮而降低制品的松脆度，产品中的油脂成分遇氧气会缓慢地氧化而产生酸败气味。面包、蛋糕属于短期保藏食品，保藏期2～3天，多采用低温贮藏，但面包在冷藏时极易发生老化现象。糕点、饼干贮藏室内温度不高于20℃，湿度保持在65%左右；注意防虫和防鼠，仓库内不得存放有异味、过干或过湿的物品。贮藏的仓库要求干燥、清洁、通风良好、门窗齐全。

（四）监管重点

（1）新鲜食品储存不当，极易导致变质，且贮藏期较短（干燥贮藏除外）。新鲜食品的变质常伴随微生物的大量繁殖及其毒素的产生，从而导致相应指标超标。

（2）油脂类食品极易导致油脂的酸败，体现在酸值增加、过氧化物值增加、气味哈喇、颜色加深等，导致相应指标不合格。

（3）由于对健康的追求，糖/盐制品降低了含糖/盐量，因此多通过添加防腐剂的方法进行贮藏，注意防腐剂的违法使用。

（4）焙烤食品要注意霉变、面包的老化、微生物超标以及糕点、饼干的油脂酸败而导致酸值、过氧化物值超标。

三、食品运输要求

《流通环节食品安全监督管理办法》（国家工商总局第43号令）第十七条规定：“食品经营者贮存、运输和装卸食品的容器、工具和设备应当安全、无害，保持清洁，防止食品污染，并符合保证食品安全所需的温度等特殊要求，不得将食品与有毒、有害物品一同运输。”

（一）技术规范

（1）运输车：应保持清洁和定期消毒。运输车厢的内仓，包括地面、墙面和顶，应使用抗腐蚀、防潮、易清洁消毒的材料。车厢内无不良气味、异味。如对温度有要求的食品应确定食品的温度，并选择符合要求的运输工具，记录送货过程车辆温度。

（2）独立包装的杂货类食品：应该具备符合安全卫生和运输要求的独立外包装，装车后应有严格全面的覆盖，避免风吹雨淋和阳光直晒；运输过程中不得与其他对食品安全和卫生有影响的货物混载。有条件的单位推荐使用箱式车辆运输。

（3）直接食用的熟食产品：必须采用定型包装或符合卫生要求的专用密闭容器包装，并采用专用车辆运输，严禁与其他商品、人员混载。推荐使用专用冷藏车运输。

（4）冷藏、冷冻食品：必须用专用冷藏、冷冻运输工具，应当有必要的保温设备并在整个运输过程中保持安全的冷藏、冷冻温度。有条件的单位推荐使用温度跟踪器进行记录，特别是对于长途运输的食品，保证食品在运输全过程处于合适的温度范围。

整个运输过程应科学合理。食品在运输过程中，冷藏车应全程开机制冷，冷藏温度应在－2～5℃，冷冻温度应低于－18℃，以防变质。不得将有冷藏、冷冻要求的食品在无冷藏、冷冻的条件下运输。

（二）相关标准

有关食品运输的标准：冷藏食品物流包装、标志、运输和贮藏（GB/T 24616—2009），易腐食品控温运输技术要求（GB/T 22918—2008），白酒检验规则和标志、包装、运输、贮存（GB/T 10346—2006），一般货物运输包装通用技术条件（GB/T 9174—2008），鲜、冻肉运输条件（GB/T 20799—2006），花椰菜冷藏和冷藏运输指南（GB/T 20372—2006），良好农业规范第11部分：畜禽公路运输控制点与符合性规范（GB/T 20014.11—2005），香蕉包装、贮存与运输技术规程（NY/T 1395—2007），铁路食品运输承运站场及车辆卫生标准（TB/T 3008—2002）。

第三节　食品添加剂及非食品添加物

一、食品添加剂

（一）食品添加剂的定义

食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质，营养强化剂、食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂也属食品添加剂。

（二）食品添加剂的种类

（1）按来源分类：有天然食品添加剂和人工化学合成品两大类。天然食品添加剂又分为由动植物提取制得和利用生物技术方法由发酵或酶法制得两种；人工合成法又可分为一般化学合成品与人工合成天然等同物，如天然等同香料、天然等同色素等。

（2）按生产方法分类：化学合成、生物合成（酶法和发酵法）、天然提取物三大类。

（3）根据食品添加剂的功能分类：在《食品添加剂使用卫生标准》中将食品添加剂分为23大类，包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶基糖果中基础剂物质、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、稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、食品用香料、食品工业用加工助剂、其他。

23大类食品添加剂共有2　300多种，包括食用香料1　800多种、食品添加剂400多种、食品加工助剂100多种。食品添加剂对于食品工业及其发展具有核心作用。但由于食品添加剂的安全因素，食品添加剂的使用需要严格控制，按照我国公布的《食品添加剂使用卫生标准》进行使用。需要注意食品添加剂的使用范围（即允许使用的食品种类）、添加量或残留量，否则都是违法使用食品添加剂。

（三）食品添加剂的使用原则

1.食品添加剂使用时应符合的基本要求

（1）不应对人体产生任何健康危害。

（2）不应掩盖食品腐败变质。

（3）不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。

（4）不应降低食品本身的营养价值。

（5）在达到预期目的前提下尽可能降低在食品中的使用量。

2.可使用食品添加剂的情况

（1）保持或提高食品本身的营养价值。

（2）作为某些特殊膳食用食品的必要配料或成分。

（3）提高食品的质量和稳定性，改进其感官特性。

（4）便于食品的生产、加工、包装、运输或者储藏。

3.带入原则

在下列情况下食品添加剂可以通过食品配料（含食品添加剂）带入食品中：

（1）根据《食品添加剂使用卫生标准》，食品配料中允许使用该食品添加剂。

（2）食品配料中该添加剂的用量不应超过允许的最大使用量。

（3）应在正常生产工艺条件下使用这些配料，并且食品中该添加剂的含量不应超过由配料带入的水平。

（4）由配料带入食品中的该添加剂的含量应明显低于直接将其添加到该食品中通常所需要的水平。

（四）食品添加剂使用范围及用量查询

《食品添加剂使用卫生标准》对食品添加剂的使用范围及用量都进行了严格的规定，如何在规定的范围内正确使用食品添加剂可以通过查询GB 2760来完成。其中：

1.附录A规定了食品添加剂的使用范围及用量

（1）表A.1规定了食品添加剂的允许使用品种、使用范围以及最大使用量或残留量。

（2）表A.1列出的同一功能的食品添加剂（相同色泽着色剂、防腐剂、抗氧化剂）在混合使用时，各自用量占其最大使用量的比例之和不应超过1。

例如：酱油中苯甲酸钠、山梨酸钾、乳酸链球菌素单独使用时允许的最大用量分别为1.0g/kg、1.0g/kg、0.2g/kg；如果混合使用时的用量分别为0.4g/kg、0.4g/kg、0.2g/kg，则苯甲酸钠、山梨酸钾、乳酸链球菌素用量占其最大使用量的比例为0.4/1.0、0.4/1.0、0.2/0.2，三者比例之和为1.8，说明其用量已超出规定用量的1.8倍。

（3）表A.2规定了可在各类食品中按生产需要适量使用的食品添加剂。

（4）表A.3规定了表A.2所列以外的食品类别，这些食品类别使用添加剂时应符合表A.1的规定。同时，这些食品类别不得使用表A.1规定的其上级食品类别中允许使用的食品添加剂。

（5）上述各表中的“功能”栏为该添加剂的主要功能，供使用时参考。

2.已知某类食品，查询其允许的添加剂使用量

（1）查询方法

（2）营养强化剂等食品添加剂使用的查询

①营养强化剂的使用应符合《营养强化剂卫生标准》（GB 14880—2009）相关规定。

②用于生产食品用香精的食品用香料的使用应符合附录B的规定。

食品用香料包括天然香料和合成香料两种，允许使用的食品用天然香料名单见表B.2；允许使用的食品用合成香料名单见表B.3。

食品用香料、香精在各类食品中按生产需要适量使用，表B.1中所列食品没有加香的必要，不得添加食品用香料、香精，法律、法规或国家食品安全标准另有明确规定者除外。除表B.1所列食品外，其他食品是否可以加香应按相关食品产品标准规定执行。

③食品工业用加工助剂的使用应符合附录C的规定。

加工助剂是指保证食品加工能顺利进行的各种物质，与食品本身无关。如助滤、澄清、吸附、脱模、脱色、脱皮、提取溶剂、发酵用营养物质等。加工助剂应在食品生产加工过程中使用，使用时应具有工艺必要性，在达到预期目的前提下应尽可能降低使用量；加工助剂一般应在制成最终成品之前除去，无法完全除去的，应尽可能降低其残留量，其残留量不应对健康产生危害，不应在最终食品中发挥功能作用。

表C.1以加工助剂名称汉语拼音排序规定了可在各类食品加工过程中使用，残留量不需限定的加工助剂名单（不含酶制剂）；表C.2以加工助剂名称汉语拼音排序规定了需要规定功能和使用范围的加工助剂名单（不含酶制剂）；表C.3以酶制剂名称汉语拼音排序规定了食品加工中允许使用的酶，各种酶的来源和供体应符合表中的规定。

④胶基糖果中基础剂物质及其配料的使用应符合附录D的规定。

（五）食品添加剂的监管重点

根据《食品安全法》及其实施条例，食品添加剂分部门进行监管，卫生部负责食品添加剂的安全性评价和制定食品安全国家标准；质检总局负责食品添加剂生产和食品生产企业使用食品添加剂监管；工商部门负责依法加强流通环节食品添加剂质量监管；食品药品监管局负责餐饮服务环节使用食品添加剂监管；农业部门负责农产品生产环节监管工作：商务部门负责生猪屠宰监管工作；工信部门负责食品添加剂行业管理，制定产业政策和指导生产企业诚信体系建设。各部门监管职责明确。

（1）重点监管食品添加剂源头。对食品添加剂经营者批发配送环节，对食品添加剂的采购、流转、供应等环节进行监管。一旦出现问题食品添加剂，可以立即查明进货渠道和市场流向。

（2）突出标签、包装标志情况检查。包括食品添加剂产品的标签及食品的标签、包装。按照《食品安全法》食品添加剂产品必须在标签上载明“食品添加剂”字样，食品添加剂的标签、说明书应当清楚、明显，容易辨识，必须如实载明相关内容。食品标签上如实注明所使用的食品添加剂名称。

（3）注重食品添加剂的滥用监管。要加大对已公布的48种违法添加非食用物质和22种易滥用食品添加剂品种的检测和监测。防止非法添加物在食品上的非法应用和确保食品添加剂的合理应用，防止超范围、超量使用，并处于可控的状态。

（4）注意食品添加剂混合。《食品添加剂使用卫生标准》中关于附录A中规定：同一功能添加剂（相同色泽着色剂、防腐剂、抗氧化剂）混合使用时，各自用量占其最大使用量的比例之和不应超过1。

二、非食品添加物

（一）非食品添加物的定义

非食品添加物指食品生产经营者在食品中违法使用的食品添加剂以外的任何化学物质和其他可能危害人体健康的物质，以及在农产品种植、养殖、加工、收购、运输中使用的违禁药物或其他可能危害人体健康的物质。包括可能在食品中“违法添加的非食用物质”、“易滥用食品添加剂”和“禁止在饲料、动物饮用水和畜禽水产养殖过程中使用的药物和物质”。

（二）非食品添加物的种类

截至2011年6月1日，卫生部、农业部等部门根据风险监测和监督检查中发现的问题，公布了152种食品和饲料中非法添加名单，包括48种可能在食品中“违法添加的非食用物质”、22种“易滥用食品添加剂”和82种“禁止在饲料、动物饮用水和畜禽水产养殖过程中使用的药物和物质”的名单。

48种可能在食品中违法添加的非食用物质及其可能添加的食品种类见下表。

食品中可能违法添加的非食用物质名单及其可能添加的食品种类

续表

续表

注：＊邻苯二甲酸酯类物质，主要包括：邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DEHP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二戊酯（DPP）、邻苯二甲酸二己酯（DHXP）、邻苯二甲酸二壬酯（DNP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二（2－甲氧基）乙酯（DMEP）、邻苯二甲酸二（2－乙氧基）乙酯（DEEP）、邻苯二甲酸二（2－丁氧基）乙酯（DBEP）、邻苯二甲酸二（4－甲基－2－戊基）酯（BMPP）等。

22种易滥用食品添加剂及其食品见下表。

食品中可能滥用的食品添加剂品种名单

续表

注：滥用食品添加剂的行为包括超量使用或超范围使用食品添加剂的行为。