化学与食品.ppt
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- 化学 食品
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1、化学与食品化学与食品STS教育的基本概念教育的基本概念 STSSTS教育即科学(教育即科学(Science)Science)、技术、技术(Technology)Technology)、社会(、社会(Society)Society)教育的缩教育的缩写。是建立在科学、技术与社会相互作用写。是建立在科学、技术与社会相互作用基础上的一种新的教育形式。基础上的一种新的教育形式。STSSTS教育主要强调以下几个观点:第一,主教育主要强调以下几个观点:第一,主要强调教育应该主要面向社会大众;第二要强调教育应该主要面向社会大众;第二强调教育应该从学生身边接触的事物和问强调教育应该从学生身边接触的事物和问题开始
2、。第三强调技术教育。第四强调带题开始。第三强调技术教育。第四强调带着明显的价值目标进行教育。着明显的价值目标进行教育。STS教育目前应该从以下三个方面加以教育目前应该从以下三个方面加以落实:一是课程设置;二是教学内容;三落实:一是课程设置;二是教学内容;三是教学方法;是教学方法;课程设置方面主要是开设面课程设置方面主要是开设面向大众的,以普及科学技术知识为主要内向大众的,以普及科学技术知识为主要内容的课程;课程内容以发生在学生周围的容的课程;课程内容以发生在学生周围的事物及问题为主线,将科学概念及科学知事物及问题为主线,将科学概念及科学知识融会于其中的教学内容;教学方法则强识融会于其中的教学内
3、容;教学方法则强调应用各种先进的直观教学手段与传统的调应用各种先进的直观教学手段与传统的直观教学手段相结合,寓教育于学生喜闻直观教学手段相结合,寓教育于学生喜闻乐见的,生动活泼的教学活动中。乐见的,生动活泼的教学活动中。社会化学的产生及研究范畴社会化学的产生及研究范畴 社会化学是介绍和研究化学在人类生活社会化学是介绍和研究化学在人类生活和社会活动各个领域应用的原理、方法和技和社会活动各个领域应用的原理、方法和技术的一门实用化学。术的一门实用化学。社会化学的教学目标:第一扩大学生的社会化学的教学目标:第一扩大学生的知识面;第二使学生具体深刻地认识化学无知识面;第二使学生具体深刻地认识化学无所不在
4、、无处不在;所不在、无处不在;第三使学生掌握一定第三使学生掌握一定的实用技术;的实用技术;化学与生活化学与生活 一、世纪的化学教育一、世纪的化学教育 化学教育应以培养学生的创新精神和实践能力为目化学教育应以培养学生的创新精神和实践能力为目标,发挥学生自身的优势,将科学探索作为课程改革的标,发挥学生自身的优势,将科学探索作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,从学生和社会突破口,激发学生的主动性和创新意识,从学生和社会的需要出发,革新教学观念,改变课程内容过于强调偏的需要出发,革新教学观念,改变课程内容过于强调偏重学科知识的倾向,努力改变过于强调接受学习,机械重学科知识的倾向,努力改变
5、过于强调接受学习,机械训练的现象促使学生积极主动学习,使获得化学知识和训练的现象促使学生积极主动学习,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探索、联系社会实技能的过程成为理解化学、进行科学探索、联系社会实际和科学价值观的过程,增强学生对自然和社会的责任际和科学价值观的过程,增强学生对自然和社会的责任感。化学教学要体现时代性、突出主体性、重视实践性、感。化学教学要体现时代性、突出主体性、重视实践性、倡导创新性、贯彻多样性。倡导创新性、贯彻多样性。二、化学与生产、生活及科学技术的联系二、化学与生产、生活及科学技术的联系 科学技术是第一生产力,科学技术的教育可以通过学校、科学技术是第一生产
6、力,科学技术的教育可以通过学校、通过自学、通过教科书、通过科普读物、通过专题讲座。在科通过自学、通过教科书、通过科普读物、通过专题讲座。在科教兴国的形势下,需要人们更新观念、更新知识,了解高新的教兴国的形势下,需要人们更新观念、更新知识,了解高新的科学技术,去抢占世界高新科技及其产生的制高点。科学技术,去抢占世界高新科技及其产生的制高点。我们赖以生存的环境我们赖以生存的环境地球,乃至宇宙,是一个由物质构地球,乃至宇宙,是一个由物质构成的世界。自古以来,人们一直不懈地努力探索着这个物质世成的世界。自古以来,人们一直不懈地努力探索着这个物质世界,在可能到达的范围内已经发现自然界存在的天然元素共有界
7、,在可能到达的范围内已经发现自然界存在的天然元素共有90多种,他们千变万化的组合形成了我们所能见到的形形色色多种,他们千变万化的组合形成了我们所能见到的形形色色的物质,使这个世界变得绚丽多彩、千姿百态、变幻无穷。的物质,使这个世界变得绚丽多彩、千姿百态、变幻无穷。化学是一门基础科学,可以说现代生活离不开化学,现代化学是一门基础科学,可以说现代生活离不开化学,现代科学发展离不开化学,就是信息技术、空间技术、海洋技术、科学发展离不开化学,就是信息技术、空间技术、海洋技术、生物技术、新材料新能源等等高新技术及其产业的发展都离不生物技术、新材料新能源等等高新技术及其产业的发展都离不开化学,化学与人类的
8、生活密不可分,生活中处处能够接触到开化学,化学与人类的生活密不可分,生活中处处能够接触到化学物质。化学物质。第一讲第一讲 化学与食品化学与食品 1 1 食品的主要化学成分食品的主要化学成分食品:食品:可食的、含有易消化营养素的物质。可食的、含有易消化营养素的物质。营养素:营养素:能被人体吸收后产生热量、促进发育、能被人体吸收后产生热量、促进发育、修复组织的物质。修复组织的物质。食品中的化学成分:食品中的化学成分:水、脂肪、蛋白质、糖、水、脂肪、蛋白质、糖、无机盐、维生素无机盐、维生素 1 1 食品的主要化学成分食品的主要化学成分食物名称食物名称数量数量主要供给主要供给谷类制品500克;1/4为
9、杂粮碳水化合物、蛋白质、粗纤维和维生素 蔬菜、水果500克;黄绿叶菜占1/3-1/2无机盐、维生素和纤维素E食用油2550克必需脂肪酸和纤维素动物肉类 50克蛋白质黄豆类及制品75克 蛋白质 最好能加1个鸡蛋或250克牛奶:(一)食品中的水分及其作用(一)食品中的水分及其作用v 水是人体中水是人体中不可缺少不可缺少的物质,也是构成的物质,也是构成人体组织人体组织的的重要部分。成年人体内水占体重重要部分。成年人体内水占体重65左右,儿童左右,儿童可达可达75。人体所有器官都含水,如血液占。人体所有器官都含水,如血液占80、肌肉肌肉70、骨胳、骨胳3。v 水在人体中的作用至关重要,如水在人体中的作
10、用至关重要,如促进促进食物消化、运输养料、调节体温、维持食物消化、运输养料、调节体温、维持酸碱度、保持电解质平衡等。酸碱度、保持电解质平衡等。每人每天每人每天最低要补充水量最低要补充水量1500mL。(一)食品中的水分及其作用(一)食品中的水分及其作用蔬菜蔬菜 85 85 9797蛋类蛋类 73 73 7575水果水果 80 80 90 90 乳类乳类 87 87 8989鱼类鱼类 67 67 81 81 猪肉猪肉 43 43 5959食品的含水量除食品的含水量除谷物和豆类谷物和豆类等种子外(等种子外(1216),一),一般都比较高(般都比较高(6090),),水是食物各种组分中数量最水是食物
11、各种组分中数量最多的组分多的组分。(二)油脂及其结构(二)油脂及其结构 油:室温下呈液态的油脂。油:室温下呈液态的油脂。脂肪:室温下程固态的油脂。脂肪:室温下程固态的油脂。油脂主要成分:油脂主要成分:甘油和脂肪酸形成的甘油和脂肪酸形成的甘油三酸酯甘油三酸酯。人体脂肪有三种不饱和脂肪酸人体脂肪有三种不饱和脂肪酸亚麻油酸、亚亚麻油酸、亚麻油烯酸和花生油烯酸麻油烯酸和花生油烯酸。它们是人体不能合成的必。它们是人体不能合成的必需脂肪酸,有促进发育、减少血小板粘性、保护皮需脂肪酸,有促进发育、减少血小板粘性、保护皮肤和溶解脂溶性维生素等功用。肤和溶解脂溶性维生素等功用。油脂及其结构油脂及其结构油脂烘烤食
12、物v 脂肪是在常温下呈固态的脂肪是在常温下呈固态的甘油酯甘油酯。成年人约占。成年人约占体重的体重的13.2。每天需摄入约。每天需摄入约60g脂肪,每克脂肪在脂肪,每克脂肪在人体内能产生人体内能产生37.7kJ热量,比糖和蛋白质热量要高热量,比糖和蛋白质热量要高一倍多。一倍多。v 脂肪是人体内储存和供应能量的重要物质,对脂肪是人体内储存和供应能量的重要物质,对人体起人体起保暖作用保暖作用能帮助脂溶性维生素(能帮助脂溶性维生素(A、D、E、K)等的消化吸收,耐饥饿,能延长食物在体内的)等的消化吸收,耐饥饿,能延长食物在体内的消化过程。消化过程。维生素维生素D的合成就是以胆固醇为原料的,人体内的合成
13、就是以胆固醇为原料的,人体内激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。血液中含量高于标准值时可引起动脉硬化,并血液中含量高于标准值时可引起动脉硬化,并导致高血压病症。导致高血压病症。类脂化合物类脂化合物胆固醇胆固醇脂肪摄入过少脂肪摄入过少,皮肤可因缺少脂肪的充盈和滋润,皮肤可因缺少脂肪的充盈和滋润,而显得干涩无光泽。而显得干涩无光泽。脂肪摄入过多脂肪摄入过多,易使皮下脂肪堆积,引起肥胖。又,易使皮下脂肪堆积,引起肥胖。又可造成皮肤脱屑、脂溢性皮炎、痊疮等皮肤病,影可造成皮肤脱屑、脂溢性皮炎、痊疮等皮肤病,影响皮肤健美及美容。响皮肤健美及美容。(三)蛋白质(三)蛋白质v
14、 1839年,德国年,德国Mulder GT 将将细胞结构里复杂多变的,细胞结构里复杂多变的,存在于一切活细胞中的一类存在于一切活细胞中的一类大分子大分子定义为定义为(Protein)。)。v 所有的蛋白质都含有所有的蛋白质都含有C、N、O、H等元素,大多数含等元素,大多数含有有S、P。分子量范围在。分子量范围在1.2万至万至100万之间,蛋白质是氨万之间,蛋白质是氨基酸类聚合物,水解时产生的单体叫氨基酸。基酸类聚合物,水解时产生的单体叫氨基酸。v人体肌肉、肝脏、酶直到毛发,无一不是蛋白质。在人体肌肉、肝脏、酶直到毛发,无一不是蛋白质。在人体中约有人体中约有1万多种蛋白质,占人体细胞干重的万多
15、种蛋白质,占人体细胞干重的80。蛋白质是蛋白质是维持生长维持生长和和修补更新修补更新的主要材料。的主要材料。蛋白质在人体内起调节消化、呼吸、血液循环、神经蛋白质在人体内起调节消化、呼吸、血液循环、神经活动等作用,维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。活动等作用,维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。蛋白质是人体热量来源之一。每克蛋白质在体内氧化蛋白质是人体热量来源之一。每克蛋白质在体内氧化后能产生后能产生16.7kJ热量。热量。成年人每天摄入蛋白质不得少于成年人每天摄入蛋白质不得少于60g,否则会引起营养,否则会引起营养缺乏症,如体重减轻、发育迟缓、乏力,浮肿等症状。缺乏症,如体重减轻、发育迟
16、缓、乏力,浮肿等症状。蛋白质约由蛋白质约由20种不同种不同氨基酸氨基酸组成。组成。必需氨基酸:必需氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等等8种是人体不能合成的,必须靠食物摄入(婴儿还种是人体不能合成的,必须靠食物摄入(婴儿还需组氨酸)。需组氨酸)。含以上含以上8种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质(如蛋蛋白、酪蛋白、球蛋白),否则叫半完全(如蛋蛋白、酪蛋白、球蛋白),否则叫半完全和不完全蛋白质(如玉米蛋白、胶蛋白)。和不完全蛋白质(如玉米蛋白、胶蛋白)。o 主要由
17、主要由碳、氢和氧碳、氢和氧三种元素组成,分子通式为三种元素组成,分子通式为 Cn(H2O)no 人们吃任何糖类化合物后,必须在体内水解成人们吃任何糖类化合物后,必须在体内水解成葡葡萄糖萄糖,才能被人体吸收和利用。每克葡萄糖氧化后,才能被人体吸收和利用。每克葡萄糖氧化后能产生能产生16.7kJ热量。当糖类化合物进入体内时,一热量。当糖类化合物进入体内时,一部分被氧化而供身体热能消耗,另一部分以糖原形部分被氧化而供身体热能消耗,另一部分以糖原形式储藏在肝和其他部分,供紧急时用。式储藏在肝和其他部分,供紧急时用。(四)糖类(四)糖类1、单糖:单糖:凡不能被水解成为更小分子的糖。凡不能被水解成为更小分
18、子的糖。如:葡萄糖、果糖、半乳糖。如:葡萄糖、果糖、半乳糖。2、寡糖:寡糖:凡能水解成少数(凡能水解成少数(26个)单糖分子的糖。个)单糖分子的糖。如:蔗糖、麦芽糖和乳糖。如:蔗糖、麦芽糖和乳糖。单糖和寡糖能溶于水,多有甜味。单糖和寡糖能溶于水,多有甜味。3、多糖:多糖:凡能水解为多个单糖分子的糖。凡能水解为多个单糖分子的糖。如:淀粉、纤维素等。如:淀粉、纤维素等。糖类物质的分类糖类物质的分类人体的血糖:血液中的葡萄糖。人体的血糖:血液中的葡萄糖。来源:食物中的糖类、肝糖原的蓄积、以来源:食物中的糖类、肝糖原的蓄积、以及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。人体正常
19、血糖含量为:每人体正常血糖含量为:每100毫升血液中毫升血液中约约80100毫克葡萄糖。毫克葡萄糖。o 人体中只有人体中只有淀粉酶淀粉酶而没有而没有纤维素酶纤维素酶,因此人类只,因此人类只能吃五谷杂粮生存。牛、马等动物体内既有淀粉酶能吃五谷杂粮生存。牛、马等动物体内既有淀粉酶,又有纤维素酶。,又有纤维素酶。o 纤维素纤维素在体内不易消化,主要功能是刺激肠蠕动在体内不易消化,主要功能是刺激肠蠕动,有助于防止阑尾炎、心脏病和直肠癌。主要来源,有助于防止阑尾炎、心脏病和直肠癌。主要来源是干果、鲜果、蔬菜及全谷类。是干果、鲜果、蔬菜及全谷类。(五)无机盐(五)无机盐v 人体中已知有几十种元素,其中人体
20、中已知有几十种元素,其中氧、碳、氢、氮氧、碳、氢、氮占人体质量的占人体质量的96,钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁7种元素占种元素占3.95,上述,上述11种元素叫种元素叫必需常量元素必需常量元素。v 锰、铁、钴、铜、锌、钼、碘、钒、铬、硒、氟、锰、铁、钴、铜、锌、钼、碘、钒、铬、硒、氟、硅硅等叫等叫必需痕量元素必需痕量元素,在人体中含量不到,在人体中含量不到1。钙约占成人体重的钙约占成人体重的2%,人体中的钙,人体中的钙99%以上存在以上存在于骨骼和牙齿中,其余于骨骼和牙齿中,其余1%存在于体液及柔软组织中。存在于体液及柔软组织中。成人每日钙的需要量为成人每日钙的需要量为
21、600800毫克,孕妇及发育毫克,孕妇及发育期儿童每日的摄入量为期儿童每日的摄入量为15002000毫克。毫克。虾米、小鱼等海产品和乳制品中含量较多。虾米、小鱼等海产品和乳制品中含量较多。(1)钙)钙人体中最多的常量元素人体中最多的常量元素 磷约占成年人体重的磷约占成年人体重的1%,是人体中除了钙以外最,是人体中除了钙以外最多的矿物元素。多的矿物元素。磷和钙一起构成骨骼和牙齿,占身体总磷量的磷和钙一起构成骨骼和牙齿,占身体总磷量的80%,其余其余10%在肌肉中,在肌肉中,10%存在于脑、神经、内脏中。存在于脑、神经、内脏中。食品的钙磷比例以食品的钙磷比例以1:1.5最合适,有利于骨骼的发最合适
22、,有利于骨骼的发育。育。(2)磷)磷来自大多数食物来自大多数食物 成人体内含有约成人体内含有约75克克钠,在细胞外液中钠,在细胞外液中以氯化钠、以氯化钠、磷酸氢二钠、碳酸钠、碳酸氢钠磷酸氢二钠、碳酸钠、碳酸氢钠等形式存在。等形式存在。它的主要作用是调节细胞内外它的主要作用是调节细胞内外渗透压渗透压,使细胞膜对,使细胞膜对体液保持通透性。它们还是体液保持通透性。它们还是酶的激活剂酶的激活剂,能增进酶的,能增进酶的催化能力。人不吃盐,食欲就会减退,甚至四肢无力,催化能力。人不吃盐,食欲就会减退,甚至四肢无力,这就因为氯离子有提高淀粉酶催化的能力。这就因为氯离子有提高淀粉酶催化的能力。人体每天排尿和
23、排汗中含氯化钠约人体每天排尿和排汗中含氯化钠约4.5g,所以人体每,所以人体每天应补充天应补充410g食盐。食盐。(3)钠)钠来自食盐来自食盐成人身体中约含有成人身体中约含有170克克钾,它在细胞内液中以钾,它在细胞内液中以氯化钾、氯化钾、磷酸二氢钾、碳酸钾、碳酸氢钾磷酸二氢钾、碳酸钾、碳酸氢钾等形式存在,与钠一起等形式存在,与钠一起调节体内组织液的调节体内组织液的酸碱平衡酸碱平衡及细胞的及细胞的渗透压渗透压。钾是细胞内液中的主要阳离子,同时也是血液中的重要钾是细胞内液中的主要阳离子,同时也是血液中的重要组成。组成。钾能加强肌肉的兴奋性,维持心跳规律。钾能加强肌肉的兴奋性,维持心跳规律。植物性
24、食品中含量高,如黄豆、榨菜、紫菜。植物性食品中含量高,如黄豆、榨菜、紫菜。(4)钾)钾心肌的保护神心肌的保护神 成人身体内约含成人身体内约含25克克,微量的镁以磷酸镁的形式存在,微量的镁以磷酸镁的形式存在于骨骼和牙齿中,肌肉、血液中也存在。于骨骼和牙齿中,肌肉、血液中也存在。镁是细胞内液中的重要阳离子,它能镁是细胞内液中的重要阳离子,它能维持核酸结构维持核酸结构的的稳定性,还能激活人体各种酶,如肽酶、磷酸酯酶等。稳定性,还能激活人体各种酶,如肽酶、磷酸酯酶等。镁的主要功能是镁的主要功能是抑制神经的兴奋性抑制神经的兴奋性。植物性食品中镁的含量以花生、豌豆、小麦为多,动植物性食品中镁的含量以花生、
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