圖解食品化學

1-1 水概述
水是生命所必需之成分，在成年人身體中大約有60%是由水所組成，它存在我們的細胞、血液、骨骼、牙齒和皮膚中。當人體缺乏水比缺乏其他營養素更容易造成死亡，因身體中每個化學反應皆須有水的參與；另水亦可調節體溫、運送營養素和代謝廢棄物及溶解營養素。一般成年人每天需喝2000毫升左右之水，但若身體活動量大，則補充之水分量就需更多。
水的化學式為H2O，是由二個氫原子(H)和一個氧原子(O)組成，氧原子為中心原子，其電子組態為1S22S22P4，氫原子的電子組態為1S1。由中心原子周圍電子群數目可決定水分子之形狀，水分子有4個電子群，依價層電子對排斥理論可形成正四面體，鍵角為1090；但氧原子周圍有兩對未共用電子對，其排斥力大於O-H間形成共價鍵之兩共用電子對；因此，O-H間的角度會被壓縮，使得鍵角變小為104.50，故形成彎曲形狀。
由於氧原子之陰電性為3.5，而氫原子之陰電性為2.1，故O-H鍵上的電子雲會較靠近氧原子，造成分布不均勻；使得氧原子周圍電子密度較氫原子周圍高，氧原子會帶有部分負電荷，而氫原子則帶有部分正電荷；造成兩原子間具有僅次於共價鍵的吸引力，此引力所產生之鍵結稱為氫鍵。水分子間因具有許多氫鍵，故較其他分子量相近分子(如甲烷)有較高之沸點和熔點，另固化時體積膨脹亦與氫鍵有關。水分子為高極性分子，分子間會產生許多氫鍵，非常適合做為帶有極性基團化合物之溶劑。
水是食品的主要組成分，一般食品主要分為兩部分，一部分是水，另一部分是固形物，包括碳水化合物、脂質、蛋白質、礦物質和維生素等。水分含量多寡會直接影響食品的質地、結構、外觀、呈味及新鮮度；另食品中水分含量會直接會間接影響食品中化學或生化反應，亦會影響微生物生長繁殖，與食品加工品質及儲藏安定性有密切相關性。因此，水之物理及化學性質不僅與食品之結構、適口性及應用性有關，亦是食品加工品質及貯藏安定性之重要因子。

小博士解說
價層電子對排斥理論(valence shell electronpair repulsion theory; VSEPR)：中心原子周圍電子群會盡可能遠離彼此，以降低電子群之排斥力；分子之形狀則取決於中心原子及與其鍵結之原子數。
電子群：未共用電子對、單鍵、雙鍵及三鍵皆可視為電子群。
陰電性(electronegativity, 亦稱電負度)：是原子的化學特性之一，用來描述原子吸引電子的能力；陰電性越大，原子吸引電子的能力越強。

1-1 水概述
水是生命所必需之成分，在成年人身體中大約有60%是由水所組成，它存在我們的細胞、血液、骨骼、牙齒和皮膚中。當人體缺乏水比缺乏其他營養素更容易造成死亡，因身體中每個化學反應皆須有水的參與；另水亦可調節體溫、運送營養素和代謝廢棄物及溶解營養素。一般成年人每天需喝2000毫升左右之水，但若身體活動量大，則補充之水分量就需更多。
水的化學式為H2O，是由二個氫原子(H)和一個氧原子(O)組成，氧原子為中心原子，其電子組態為1S22S22P4，氫原子的電子組態為1S1。由中心原子周圍電子群數目可決定水分子之形狀，水分子有...

序言

本書由本人邀請三位專長食品方面的好友梁志弘副教授、孫藝玫副教授及陳祖豐助理教授共同研究、編撰而成，適合各階層讀者閱讀使用。
作者們秉持著多年的教學經驗，維持理論與實務並重的風格，加入近期食品營養領域的新知識，內容豐富，食品與營養學習者，適合以本書為修習基礎。
本書的完成要感謝各方的支持，作者們多年教授食品專業，然而，編輯總有缺漏之處，承蒙學界及業界的支持，希望對於本書錯漏與不妥的地方，予以指正。

程仁華
開南大學保健營養學系

序言

本書由本人邀請三位專長食品方面的好友梁志弘副教授、孫藝玫副教授及陳祖豐助理教授共同研究、編撰而成，適合各階層讀者閱讀使用。
作者們秉持著多年的教學經驗，維持理論與實務並重的風格，加入近期食品營養領域的新知識，內容豐富，食品與營養學習者，適合以本書為修習基礎。
本書的完成要感謝各方的支持，作者們多年教授食品專業，然而，編輯總有缺漏之處，承蒙學界及業界的支持，希望對於本書錯漏與不妥的地方，予以指正。

程仁華
開南大學保健營養學系

第一章　水
1-1 水概述　
1-2 食品中的水分　
1-3 水活性
1-4 等溫吸濕曲線
1-5 水活性對微生物之影響　
1-6 水活性與食品化學反應　
第二章　碳水化合物
2-1 碳水化合物概述　
2-2 碳水化合物之生成及其角色　
2-3 碳水化合物之分類　
2-4 單醣之結構　
2-5 單醣之種類　
2-6 雙醣之種類　
2-7 常見寡醣之種類　
2-8 常見多醣之種類　
2-9 常見之多醣水合膠體　
2-10 果膠之結構及其凝膠機制　
第三章　脂類
3-1 脂類分類與油脂結構　
3-2 脂肪酸結構（一）　
3-3 脂肪酸結構（二）　
3-4 油脂的化學變化（一）　
3-5 油脂的化學變化（二）　
3-6 油脂品質鑑定（一）　
3-7 油脂品質鑑定（二）　
3-8 油脂品質鑑定（三）　
第四章　蛋白質
4-1 胺基酸的一般性質　
4-2 蛋白質的一般性質　
4-3 蛋白質營養價值評估（一）　
4-4 蛋白質營養價值評估（二）　
4-5 蛋白質的變性作用（一）　
4-6 蛋白質的變性作用（二）　
4-7 蛋白質的呈色反應及定量分析（一）　
4-8 蛋白質的呈色反應及定量分析（二）　
4-9 食品蛋白質的功能性質（一）　
4-10 食品蛋白質的功能性質（二）　
4-11 蛋白質的化學反應及其衍生物（一）　
4-12 蛋白質的化學反應及其衍生物（二）　
4-13 蛋白質的側鏈基因和修飾作用　
第五章　維生素
5-1 維生素概論　
5-2 脂溶性維生素（一）　
5-3 脂溶性維生素（二）　
5-4 脂溶性維生素（三）　
5-5 水溶性維生素：維生素B群（一）　
5-6 水溶性維生素：維生素B群﹙二﹚　
5-7 水溶性維生素：維生素B群﹙三﹚　
5-8 水溶性維生素：維生素B群﹙四﹚　
5-9 水溶性維生素：維生素B群﹙五﹚　
5-10 水溶性維生素：維生素C（抗壞血酸）　
第六章　礦物質
6-1 定義及分類　
6-2 磷與鎂　
6-3 硫與鐵　
6-4 鈉、鉀、氯、碘　
6-5 鋅、銅、氟、硒、鉻　
第七章　酵素
7-1 酵素的特徵（一）　
7-2 酵素的特徵（二）　
7-3 酵素的命名和分類　
7-4 酵素與食品科學　
7-5 固定化酵素　
7-6 擫與消費者安全　
第八章　色素
8-1 概述　
8-2 四吡咯（卟啉）色素（一）　
8-3 四吡咯（卟啉）色素（二）　
8-4 類胡蘿蔔素（一）　
8-5 類胡蘿蔔素（二）　
8-6 多酚類色素（一）　
8-7 多酚類色素（二）　
8-8 多酚類色素（三）　
8-9 多酚類色素（四）　
8-10 多酚類色素（五）　
8-11 多酚類色素（六）　
8-12 其他天然食品色素（一）　
8-13 其他天然食品色素（二）　
8-14 其他天然食品色素（三）　
8-15 其他天然食品色素（四）與人工合成色素　
第九章　肉之特性
9-1 肉的來源、組織結構、化學成分與營養（一）　
9-2 肉的化學成分與營養（二）　
9-3 肉的色澤　
9-4 肉蛋白質的特性及其作用　
9-5 肉的風味（一）　
9-6 肉的風味（二）　
9-7 肉的風味（三）　
第十章　乳之特性
10-1 乳的來源與飲用好處　
10-2 牛乳特性與鮮乳　
10-3 酪蛋白與乳清蛋白　
10-4 乳製品的製作處理方式　
10-5 乳的成分、乳酪組成與冰淇淋的製造　
10-6 牛乳中的酵素、維生素與礦物質　
10-7 牛乳微生物（一）　
10-8 牛乳微生物（二）　
10-9 牛乳的殺菌滅菌與其他乳品　
10-10 乳品添加物與機能性乳品　
第十一章　食品添加物
11-1 食品添加物介紹與定義　
11-2 食品添加物之使用歷史及目的　
11-3 食品添加物之安全性評估　
11-4 臺灣食品添加物之管理　
11-5 臺灣食品添加物之分類及其主要功能　
11-6 防止食品腐敗變質，維持新鮮度目的之各類食品添加物介紹　
11-7 食品製造或加工所需之各類食品添加物介紹　
11-8 增加食品吸引力目的之各類食品添加物介紹　
11-9 強化或補充營養物質及其他目的之各類食品添加物介紹　
11-10 使用食品添加物可能違規之處　

第一章　水
1-1 水概述　
1-2 食品中的水分　
1-3 水活性
1-4 等溫吸濕曲線
1-5 水活性對微生物之影響　
1-6 水活性與食品化學反應　
第二章　碳水化合物
2-1 碳水化合物概述　
2-2 碳水化合物之生成及其角色　
2-3 碳水化合物之分類　
2-4 單醣之結構　
2-5 單醣之種類　
2-6 雙醣之種類　
2-7 常見寡醣之種類　
2-8 常見多醣之種類　
2-9 常見之多醣水合膠體　
2-10 果膠之結構及其凝膠機制　
第三章　脂類
3-1 脂類分類與油脂結構　
3-2 脂肪酸結構（一）　
3-3 脂肪酸結構（二）　
3-4 油脂的化學變化（一）　
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