二、食品的營養(yǎng)成分及食品衛(wèi)生

(一)食品的營養(yǎng)成分

食品的化學(xué)成分十分復(fù)雜，其中能供應(yīng)人體正常功能所必需的物質(zhì)稱為食品的營養(yǎng)成分，它們主要有水分、蛋白質(zhì)、脂類、維生素、糖類、礦物質(zhì)等。

1．水分

水在食品中有兩種狀態(tài):一種是游離態(tài)，與普通水性質(zhì)相同，可被微生物利用，也稱為游離水；另一種是結(jié)合態(tài)，它與食品成分中的親水基因以氫鍵結(jié)合，也稱為結(jié)合水。

游離水在食品中會因為蒸發(fā)而失去，也會因吸濕而增重，可以自由流動，也可以溶解各種可溶性的物質(zhì)。結(jié)合水與食品中的親水基因以氫鍵結(jié)合在蛋白質(zhì)或者淀粉類膠體物質(zhì)上，無水的三態(tài)變化，不能被微生物利用，在一般干燥和潮濕條件下不易發(fā)生變化。

實踐證明:要延長食品儲藏期，就要設(shè)法減少食品中的游離水，以防止微生物繁殖。但食品中游離水降低到何種程度，才能使微生物生長受到抑制，人們通常用水分活度(A_w)直接反映食品儲存的安全條件。水分活度是指溶液中水的蒸氣壓與純水蒸氣壓之比: A_w等于P/P₀(P:溶液中水的蒸氣壓，P₀:純水蒸氣壓)，對純水來說P等于P₀，故A_w等于1；而食品中的游離水因其中溶有無機鹽和有機物，P總是小于P₀，所以A_w小于1。顯然，A_w值越大，食品中的游離水被微生物利用的可能性越大。各種食品都有一定的A_w值，各種微生物在A_w的一定范圍內(nèi)繁殖。經(jīng)測定，某些食品適合某些微生物發(fā)育的最低A_w值，詳見表3-1。

表3-1　某些食品適合微生物發(fā)育的A_w值

從表3-1中可見，一些鮮活食品A_w值均在0.9以上，即處于微生物繁殖的水分活動范圍之內(nèi)，故容易變質(zhì)。因此，我們可以采用干燥或冷藏法以降低食品A_w值，抑制微生物繁殖，以延長食品儲藏期。

2．蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命的基本物質(zhì)，是人體組織中除水以外第二個主要成分，蛋白質(zhì)含量占人體總固體量的45%。人體中的蛋白質(zhì)是由20種氨基酸以不同順序構(gòu)成的天然高分子化合物。通常人體所攝入的蛋白質(zhì)必須在體內(nèi)由蛋白酶消化為各種氨基酸，經(jīng)血液輸送到人體各組織，再重新合成人體所需要的各種蛋白質(zhì)。食品中的蛋白質(zhì)包含20多種氨基酸。人體所需的8種必需氨基酸(亮氨酸、異亮氨基酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和頡氨酸)不能在人體內(nèi)合成或轉(zhuǎn)換，必須由食品中攝取。

人體在利用各種蛋白質(zhì)時，不僅要求必需氨基酸種類齊全，而且要求各種必需氨基酸之間的相互比例也要符合人體需要，這種相互比例亦稱為必需氨基酸模式。必需氨基酸模式越接近于人體蛋白質(zhì)組成，并易為人體所消化吸收，就越能適應(yīng)人體要求，其營養(yǎng)價值越高。研究表明，動物性蛋白質(zhì)的必需氨基酸比較接近人體需要量模式，并以雞蛋最為理想。植物性蛋白質(zhì)的必需氨基酸比例與人體需要相差較大。通常將雞蛋蛋白質(zhì)中的氨基酸的相互比例作為評定蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的參考標(biāo)準(zhǔn)。將評分結(jié)果列于表3-2，若蛋白質(zhì)的氨基酸評分越接近100，表示其越接近人體需要。

表3-2　幾種食品蛋白質(zhì)氨基酸構(gòu)成比例評分結(jié)果

3．糖類

糖類也稱碳水化合物。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的不同，可分為單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、雙糖(蔗糖、麥芽糖、乳糖)和多糖(淀粉、糖原、纖維素和半纖維素)三類。糖類是最經(jīng)濟的供能物質(zhì)，發(fā)熱量與蛋白質(zhì)相近，普遍存在自然界中，很容易獲取。攝入的雙糖和多糖，在體內(nèi)經(jīng)過酶的催化，水解成單糖后再被吸收。只有多糖中的纖維素和半纖維素，不能被人體消化，但仍有特殊的保健作用。

糖類理化性質(zhì)中有一些與食品工業(yè)關(guān)系密切。這些性質(zhì)是水解、焦糖化、發(fā)酵性和水溶性。

水溶性。不同糖在水中的溶解度不同。糖的溶解度一般取決于分子量的大小，分子量越大，溶解度越低。溫度對溶解過程和溶解速度具有決定性影響作用。

水解。糖在酸和酶的作用下可發(fā)生水解。蔗糖的水解稱為轉(zhuǎn)化，水解的產(chǎn)物稱為轉(zhuǎn)化糖。

焦糖化。將蔗糖進行干燥加熱，蔗糖即開始熔融，并變成黃色乃至褐色，這種特性稱為焦糖化，焦糖化的蔗糖與水混合即為焦糖色素，是很好的食品著色劑。

發(fā)酵。糖在不同微生物作用下可以進行不同的發(fā)酵。在酵母菌作用下進行酒精發(fā)酵；在乳酸菌作用下進行乳酸發(fā)酵。工業(yè)上還利用特殊的微生物用單糖生產(chǎn)氨基酸和檸檬酸等產(chǎn)品。

膳食中糖類物質(zhì)主要是淀粉和少量雙糖，它們存在于各種糧谷、薯類食品中。蔬菜和水果不含有大量纖維素和果膠，僅含少量的單糖。

4．脂類

脂類包含脂肪和類脂兩類物質(zhì)。其中脂肪是高效的供能物質(zhì)，同時也在人體內(nèi)發(fā)揮著保護肌體和內(nèi)部臟器、調(diào)節(jié)體溫、參與代謝、抵御疾病等生理功能。

脂肪是發(fā)熱量高的營養(yǎng)物質(zhì)，高于糖類和蛋白質(zhì)近一倍，是人體內(nèi)最佳的儲能物質(zhì)。飲食中攝入的超出人體需求量的糖類和蛋白質(zhì)會轉(zhuǎn)化為脂肪類物質(zhì)儲備起來。脂肪是油和脂的總稱，亦稱油脂，一般不溶于水，微溶于熱水，易溶于有機溶劑。油是指含不飽和脂肪酸、熔點低、室溫下為液態(tài)的脂肪，如多數(shù)植物性脂肪；脂是指含飽和脂肪酸多、室溫下為固態(tài)、溶點高的脂肪，如多數(shù)動物性脂肪。

脂肪是復(fù)雜的有機化合物，基本構(gòu)成物質(zhì)與糖類相似，即碳、氫、氧三類元素。脂肪需分解為脂肪酸后才能被人體吸收。在脂肪酸中，亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等是人體所必需的，且不能由人體合成，須直接取之于食物。

類脂是指性質(zhì)類似于油脂的物質(zhì)，主要有磷脂、糖脂、固醇和蠟質(zhì)。類脂在生物學(xué)上具有重要意義，但在食品營養(yǎng)上，重要性不如脂肪。

5．維生素

維生素是人和動物維持身體健康的低分子有機化合物，對人體內(nèi)營養(yǎng)成分的消化吸收、能量的轉(zhuǎn)換及其他正常的生理活動，都具有十分重要的功能。人體缺乏維生素，會引起各種維生素缺乏癥。

目前，已知人體內(nèi)所需的維生素約30種，除某些維生素B和維生素K能在體內(nèi)合成外，大多數(shù)必須由食品中攝取。維生素一般分為脂溶性和水溶性兩大類。脂溶性維生素可以在體內(nèi)大量存在，主要包括維生素A、維生素A原、維生素D、維生素E、維生素K等。水溶性維生素在體內(nèi)不易儲存，需要隨時提供，主要包括維生素B族、維生素C族、維生素H族等。

6．礦物質(zhì)

食品中除去有機成分外，還有無機成分，即各種礦物元素，對人體有重要的營養(yǎng)功能。

食品中的礦物元素按其在人體內(nèi)含量多少分為常量元素、微量元素和超微量元素。含量在0.01%以上的稱常量元素，如鈣、鎂、鉀、鈉、磷、氯、硫等；含量低于0.01%的稱為微量元素，如鐵、碘、氟、銅、鋅、錳、鉬、鈷、鉻、鎳、錫、硅等；含量在微克數(shù)量級的稱為超微量元素，如鉛、汞、鐳等。

(二)食品衛(wèi)生

食品類商品最起碼的質(zhì)量要求是對人體健康有利無害。但是工業(yè)污染和化肥農(nóng)藥的使用，使各種有毒有害物質(zhì)通過空氣、水、土壤等進入農(nóng)產(chǎn)品中，經(jīng)過食物鏈及食品加工直接、間接進入人體，侵害健康。

1．食品的生物性污染及防治

食品的生物性污染是指食品在生產(chǎn)、運輸、貯藏和烹調(diào)的各個環(huán)節(jié)中，受到致病微生物和寄生蟲、卵的污染。各種生物致病源中，黃曲霉素是一種嚴(yán)重的致癌毒素，可以破壞肝臟功能，并可誘發(fā)肝癌、骨癌、直腸癌等。黃曲霉素耐熱，一般的烹調(diào)加熱處理是不可能破壞除去的。

防止食品生物性污染的主要措施是加強食品衛(wèi)生監(jiān)督，提高食品衛(wèi)生的科學(xué)管理水平，改善食品加工、貯藏、運輸、銷售環(huán)節(jié)的衛(wèi)生條件和環(huán)境條件等，比如防止黃曲霉素的污染，控制食品的貯藏環(huán)境是防止食品發(fā)生霉變的極為有效的措施。

2．食品的化學(xué)性污染及防治

食品的化學(xué)性污染是指在生產(chǎn)、加工、貯藏、運輸和烹調(diào)過程中被化學(xué)有害物質(zhì)污染。主要包括以下幾方面:

(1)化肥農(nóng)藥殘留對食品的污染

由于農(nóng)業(yè)上廣泛使用、過量使用農(nóng)藥、化肥、殺蟲劑、除草劑、動、植物生長促進劑，使一些有害物質(zhì)對食品造成了污染。

(2)重金屬對食品的污染

工業(yè)生產(chǎn)中的“三廢”是造成重金屬污染的主要途徑。重金屬對人體危害較大的是汞、鎘、砷、鉛等。重金屬進入人體后，與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性鹽而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，使人體出現(xiàn)中毒癥狀。

(3)添加劑對食品的污染

食品添加劑主要有防腐劑、抗氧化劑、發(fā)色劑、漂白劑、凝固劑、疏松劑、著色劑、香精等。食品添加劑有天然和人工合成兩類，使用不當(dāng)會對人體造成危害。如防腐劑苯甲酸可引起過敏性哮喘，某些香料也可引起呼吸系統(tǒng)過敏性反應(yīng)，出現(xiàn)草麻疹、關(guān)節(jié)痛等癥狀。另有一些添加劑會誘發(fā)癌癥，如腌臘肉制品中所加的硝酸鹽、亞硝酸鹽。它們雖然能使食品增色，也能防腐、防霉，但亞硝酸鹽可與蛋白質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物——仲胺生成亞硝胺，亞硝胺有很強的致癌性。

(4)食品的放射性污染

食品的放射性污染源于放射性物質(zhì)的開采、冶煉以及國防、醫(yī)療、生產(chǎn)中的應(yīng)用與排放。放射性物質(zhì)可污染大氣、水、土壤及食物，通過呼吸、皮膚和進食等途徑危害人體健康。

(三)綠色食品

綠色食品是指無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品。在我國，有關(guān)部門確定了四個必備標(biāo)準(zhǔn)。即產(chǎn)品或產(chǎn)品的原料的產(chǎn)地必須符合綠色食品的生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；農(nóng)作物的種植、畜禽飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖及食品加工必須符合綠色食品生產(chǎn)操作規(guī)程；產(chǎn)品必須符合農(nóng)業(yè)部制定的綠色食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品外包裝必須符合國家食品標(biāo)簽通用標(biāo)準(zhǔn)，符合綠色食品特定的包裝、裝潢和標(biāo)簽規(guī)定。

在世界上我國是第一個以國家行為發(fā)展綠色食品的。1990年農(nóng)業(yè)部成立國家綠色食品開發(fā)辦公室。1992年11月正式成立中國綠色食品發(fā)展中心。中心申請注冊了我國第一例質(zhì)量證明標(biāo)志——綠色食品標(biāo)志，如圖3-1所示。1993年，中國綠色食品發(fā)展中心正式加入有機農(nóng)業(yè)國際聯(lián)盟。我國已有綠色食品出口海外。全國目前有正常生產(chǎn)的綠色食品2 000多個品種。國家從2001年10月1日開始執(zhí)行新頒布的無公害農(nóng)副產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)8項，涉及食用農(nóng)產(chǎn)品品種多。

圖3-1　綠色食品標(biāo)志