เคมีของอาหาร: ประวัติองค์ประกอบการใช้งาน

เคมีของอาหาร เป็นสาขาวิชาเคมีที่ศึกษาสารเคมีที่ทำอาหารองค์ประกอบคุณสมบัติกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในพวกเขาและปฏิกิริยาของสารเหล่านี้ระหว่างพวกเขาและกับองค์ประกอบทางชีวภาพอื่น ๆ ของอาหาร .

วินัยนี้ยังรวมถึงแง่มุมที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของสารเหล่านี้ในระหว่างการเก็บรักษาการแปรรูปการปรุงอาหารและแม้กระทั่งในปากและในระหว่างการย่อยอาหาร

เคมีของอาหารเป็นส่วนหนึ่งของวินัยที่กว้างขึ้นเช่นวิทยาศาสตร์การอาหารซึ่งเกี่ยวข้องกับชีววิทยาจุลชีววิทยาและวิศวกรรมอาหาร

ในแง่มุมพื้นฐานที่สุดเคมีพื้นฐานของอาหารเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบหลักในพวกเขาเช่นน้ำคาร์โบไฮเดรตไขมันโปรตีนและวิตามินและแร่ธาตุ

เคมีของอาหารที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันเป็นวินัยที่ค่อนข้างใหม่ แต่มีขอบเขตวัตถุประสงค์และผลลัพธ์ที่ทุกคนสามารถใช้ได้

ประวัติศาสตร์

วิทยาศาสตร์ของอาหารเป็นวินัยทางวิทยาศาสตร์ถูกสร้างขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่สิบเก้าอันเป็นผลมาจากการพัฒนาที่สำคัญของเคมีในศตวรรษที่สิบแปดและสิบเก้า

Lavoisier (1743-1794) นักเคมีชาวฝรั่งเศสนักชีววิทยาและนักเศรษฐศาสตร์ได้สร้างหลักการพื้นฐานของการเผาไหม้และการวิเคราะห์สารอินทรีย์และพยายามครั้งแรกเพื่อกำหนดองค์ประกอบองค์ประกอบของแอลกอฮอล์และการปรากฏตัวของกรดอินทรีย์ในผลไม้ต่างๆ

Scheele (1742-1786) เภสัชกรชาวสวีเดนค้นพบกลีเซอรีนและกรดซิตริกและกรดมาลิกที่แยกได้จากผลไม้ต่างๆ

Justus von Liebig (1801-1873) นักเคมีชาวเยอรมันแบ่งอาหารออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ (ไขมันโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต) และคิดค้นวิธีที่จะได้รับสารสกัดจากเนื้อสัตว์ที่ใช้ทั่วโลกจนถึงกลางศตวรรษที่ 20 .

ตีพิมพ์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่สิบเก้าสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นหนังสือเล่มแรกเกี่ยวกับเคมีอาหารการ วิจัยเกี่ยวกับเคมีอาหาร

จนถึงสิ้นศตวรรษที่ 19 การพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีและความก้าวหน้าทางสรีรวิทยาและโภชนาการทำให้ความรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีหลักของอาหารมีความลึกซึ้งยิ่งขึ้น

อีกก้าวสำคัญในทิศทางนี้คือการค้นพบของจุลินทรีย์และกระบวนการหมักที่ดำเนินการโดย Louis Pasteur (1822-1895)

การขยายตัวที่โดดเด่นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมและการเปลี่ยนแปลงจากสังคมชนบทสู่สังคมเมืองการผลิตอาหารดัดแปลงและสร้างปัญหาสุขภาพของประชาชนเนื่องจากสภาวะสุขอนามัยที่ไม่เหมาะสมบ่อยครั้งและการปลอมปนและการปลอมแปลง

สถานการณ์นี้นำไปสู่การเกิดของสถาบันโดยมีวัตถุประสงค์ในการควบคุมองค์ประกอบของอาหาร ความสำคัญที่วินัยนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในสาขาเคมีอาหารและการจัดตั้งสถานีทดลองทางการเกษตรห้องปฏิบัติการควบคุมอาหารสถาบันวิจัยและรากฐานของวารสารวิทยาศาสตร์ในสาขาเคมีอาหาร .

ปัจจุบันโลกาภิวัตน์ของการบริโภคอาหารการปรากฏตัวของวัตถุดิบใหม่เทคโนโลยีใหม่และอาหารใหม่ควบคู่ไปกับการใช้ผลิตภัณฑ์เคมีอย่างกว้างขวางและความสนใจที่เพิ่มขึ้นในความสัมพันธ์ระหว่างอาหารและสุขภาพทำให้เกิดความท้าทายใหม่สำหรับวินัยนี้

องค์ประกอบของการศึกษา

อาหารเป็นเมทริกซ์ที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากส่วนประกอบทางชีวภาพและไม่ใช่ชีวภาพ ดังนั้นการค้นหาคำตอบสำหรับแง่มุมต่าง ๆ เช่นพื้นผิวกลิ่นสีและรสชาติของอาหารเกี่ยวข้องกับการบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์จากสาขาวิชาอื่นที่ปกติจะแยกออกจากกัน

ตัวอย่างเช่นการศึกษาเคมีของสารเคมีที่ใช้เพื่อการอนุรักษ์ไม่สามารถแยกออกจากการศึกษาจุลชีววิทยาของจุลินทรีย์ที่อาจมีอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่กำหนด

องค์ประกอบหลักที่ปัจจุบันเป็นเป้าหมายของการศึกษาและการวิจัยในสาขานี้คือ:

ออกแบบอาหาร

กว่าสามทศวรรษที่ผ่านมาอุตสาหกรรมอาหารได้พยายามอย่างยิ่งใหญ่ในการคิดค้นอาหารเพื่อลดต้นทุนหรือส่งเสริมสุขภาพ

หน้าที่, โปรไบโอติก, prebiotic, transgenic, อาหารอินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของแนวโน้มนี้

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอาหารและสิ่งแวดล้อม

ประเด็นเหล่านี้ครอบคลุมถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนผสมที่ประกอบขึ้นเป็นอาหารระหว่างอาหารและบรรจุภัณฑ์หรือความมั่นคงต่ออุณหภูมิเวลาหรือสภาพแวดล้อม

สารเคมี

เฉพาะในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการประเมินว่ามีการเพิ่มสารเคมีอย่างน้อยสองถึงสามพันรายการซึ่งเป็นของกักกันประเภทตามหน้าที่ของพวกเขา

สารเติมแต่งเหล่านี้สามารถสกัดได้จากแหล่งธรรมชาติมีแหล่งกำเนิดสังเคราะห์เพื่อให้สารที่มีลักษณะทางเคมีเหมือนกันของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติหรือสารประกอบสังเคราะห์ที่ไม่มีอยู่ตามธรรมชาติ

มีทุ่งกว้างในการตรวจสอบสารประกอบที่ปรับปรุงลักษณะทางประสาทสัมผัสของอาหารหรือเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการหรือการทำงานของพวกเขา

ส่วนประกอบ

การปรับปรุงวิธีการและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการช่วยให้ความรู้ลึกลงไปในระดับโมเลกุลของอาหารสร้างลักษณะทางเคมีและหน้าที่เฉพาะของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องได้ดียิ่งขึ้น

สิ่งสำคัญคือต้องระบุว่ามีสารพิษในอาหารที่หลากหลายนับไม่ถ้วน:

• เป็นเจ้าของการเผาผลาญของสัตว์หรือพืชผักธรรมชาติ
• ผลิตภัณฑ์สลายตัวโดยตัวแทนทางกายภาพหรือเคมี
• อันเนื่องมาจากการกระทำของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค
• สารอื่น ๆ ที่อาจมีอยู่และเป็นผลมาจากการสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์ที่ปนเปื้อนคุณ

การใช้งาน

ตัวอย่างทั่วไปของเคมีอาหารในชีวิตประจำวันมีสองประเภทของผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงในตลาดเช่นไขมันต่ำและน้ำตาล

สิ่งแรกคือผลผลิตของการใช้สารทดแทนที่หลากหลายที่ทำจากวัตถุดิบของทั้งสามกลุ่ม: คาร์โบไฮเดรตโปรตีนและไขมัน

ในหมู่พวกเขามีอนุพันธ์โปรตีนที่จัดทำขึ้นอยู่กับเวย์หรือจากไข่ขาวและนมพร่องมันเนยที่ได้มาจากเจลาตินหรือเหงือก (กระทิง, carrageenan, xanthan) จุดประสงค์คือการเสนอ rheology และ mouthfeel ของไขมันเหมือนกัน แต่มีปริมาณแคลอรี่ต่ำกว่า

สารให้ความหวานที่ไม่ได้คุณค่าทางโภชนาการอาจเป็นไปตามธรรมชาติหรือสังเคราะห์ในโครงสร้างที่หลากหลาย ในบรรดาธรรมชาตินั้นมีโปรตีนและ terpenes ในบรรดาสารสังเคราะห์นั้นสารให้ความหวานซึ่งมีความหวานมากกว่าซูโครสสองเท่าและมาจากกรดอะมิโนเป็นตัวอย่างคลาสสิก