新能源电子教案 5-6章（合集5篇）

第一篇：新能源电子教案 5-6章

第21讲

第5章：电动汽车能量管理与回收系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

电池管理系统

0.5学时 纯电动及混合动力汽车电池管理系统

1.5学时

2..教学目的

通过本次教学，让学生掌握电动汽车电池管理系统的分类；并了解纯电动及混合动力汽车电池管理系统。3.教学重难点

重点：电池管理系统。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容 教学内容： 0.导入

回顾上一节讲过的内容导入本节新内容。1.电动汽车能量管理系统

 能量管理系统在电动汽车中非常重要，它由硬件系统和软件系统组成，如图所示。能量管理系统具有从电动汽车各子系统采集运行数据，控制完成电池的充电、显示蓄电池的荷电状态(SOC)、预测剩余行驶里程、监控电池的状态、调节

车内温度、调节车灯亮度以及回收再生制动能量为蓄电池充电等功能。能量管理系统中最主要的是电池管理系统。

2.电池管理系统的功能

 电池管理系统是集监测、控制与管理为一体的复杂的电气测控系统，也是电动汽车商品化、实用化的关键。电池管理的核心问题就是SOC的预估问题，电动汽车电池操作窗SOC的合理范围是30~70%，这对保证电池寿命和整体的能量效率至关重要。

 典型的电池管理系统应具备如下功能：

（1）实时采集电池系统运行状态参数。实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流以及电池组总电压等。由于电池组中的每块电池在使用中的性能和状态不一致，因而对每块电池的电压、电流和温度数据都要进行监测。

（2）确定电池的SOC。准确估测动力电池组的SOC，从而随时预报电动汽车储能电池还剩余多少能量或储能电池的SOC，使电池的SOC值控制在30%~70%的工作范围。

（3）故障诊断与报警。当蓄电池电量或能量过低需要充电时，及时报警，以防止电池过放电而损害电池的使用寿命；当电池组的温度过高，非正常工作时，及时报警，以保证蓄电池正常工作。

（4）电池组的热平衡管理。电池热管理系统是电池管理系统的有机组成部分，其功能是通过风扇等冷却系统和热电阻加热装置使电池温度处于正常工作温度范围内。

（5）一致性补偿。当电池之间有差异时，有一定措施进行补偿，保证电池组表现能力更强，并有一定的手段来显示性能不良的电池位置，以便修理替换。一般采用充电补偿功能。设计有旁路分流电路，以保证每个单体都可以充满电，这样可以减缓电池老化的进度，延长电池的使用寿命。

（6）通过总线实现各检测模块和中央处理单元的通讯。在电动汽车上实现电池管理的难点和关键在于如何根据采集的每块电池的电压、温度和充放电电流的历史数据，建立确定每块电池剩余能量的较精确的数学模型，即准确估计电动汽车蓄电池的SOC状态。3.纯电动汽车能量管理系统

（1）纯电动汽车能量管理系统的组成

 纯电动汽车能源管理系统主要由电池输入控制器、车辆运行状态参数、车辆操纵状态、能源管理系统ECU、电池输出控制器、电机发电机系统控制等组成。

（2）电池荷(充)电状态指示器

 电池荷(充)电状态指示器是能源管理系统的一个重要组成。电动汽车蓄电池中储存有多少电能，还能行驶多少里程，是电动汽车行驶中必须知道的重要参数。与燃油汽车的油量表类似的仪表就是电池荷(充)电状态指示器，它是能源管理系统的一个重要装置。因此，在电动汽车中装备满足这一需求的仪表即电池荷(充)电状态指示器。

 电池管理系统是能源管理系统的一个子系统。蓄电池管理系统主要任务是保持电动汽车蓄电池性能良好，并优化各蓄电池的电性能和保存、显示测试数据等。 目前，主要是根据实际情况，确定具体纯电动汽车的电池管理系统的功能和形式。电池管理系统包括硬件系统的设计和软件系统的设计。

4.混合动力电动汽车能量管理系统

 1）混联式混合动力电动汽车的能量管理策略

 混联式混合动力电动汽车由于其特有的传动系统结构，如采用行星齿轮传动，除了采用瞬时优化能量管理策略、全局优化能量管理策略和模糊能量管理策略(与并联式混合动力汽车能量管理策略原理类似)以外，还有一些特有的能量管理策略：

(1)发动机恒定工作点策略。由于采用了行星齿轮机构，发动机转速可以独立于车速变化，这样使发动机工作在最优工作点，提供恒定的转矩输出，而剩余的转矩则由电动机提供。这样电动机来负责动态部分，避免了发动机动态调节带来的损失，而且与发动机相比，电动机的控制也更为灵敏，易于实现。(2)发动机最优工作曲线策略。发动机工作在万有特性图中最佳油耗线上，只有当发电机电流需求超出电池的接受能力或者当电动机驱动电流需求超出电动机或电池的允许限制时，才调整发动机的工作点。 2）并联式混合动力电动汽车的工作模式

 并联式混合动力电动汽车主要蕴含以下工作模式：

(1)纯电动模式。当混合动力电动汽车处于起步、低速等轻载工况且动力电池的电量充足时，若以发动机作为动力源，则发动机燃油效率较低，并且排放性能很差。因此，关闭发动机，由动力电池提供能量并以电机驱动车辆。但当动力电池的电量较低时，为保护电池，应当切换到行车充电模式。

(2)纯发动机模式。在车辆高速行驶等中等负荷时，车辆克服路面阻力运行所需的动力较小，一般情况下主要由发动机提供动力。此时，发动机可工作于高效区域，燃油效率较高。

(3)混合驱动模式。在加速或爬坡等大负荷情况下，当车辆行驶所需的动力超过发动机工作范围或高效区时，由电机提供辅助动力同发动机一同驱动车辆。若此时动力电池的剩余电量较低，则转换到纯发动机模式。

(4)行车充电模式。在车辆正常行驶等中低负荷时，若动力电池的剩余电量较低，发动机除了要提供驱动车辆所需的动力外，还要提供额外的功率通过电机发电以转换成电能给动力电池充电。

(5)再生制动模式。当混合动力电动汽车减速/制动时，发动机不工作，电机尽可能多地回收再生制动能量，剩余部分由机械制动器消耗。

(6)怠速/停车模式。在怠速/停车模式中，通常关闭发动机和电动机，但当动力电池剩余电量较低时，需要开启发动机和电机，控制发动机工作于高效区并拖动电机为动力电池充电。

5.作业及小结

并联式混合动力电动汽车主要蕴含几种工作模式？

第22讲

第5章：电动汽车能量管理与回收系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

再制动能量回收系统

0.5学时 再制动能量回收的方法和类型

1.5学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握再制动能量回收的方法和类型；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：再制动能量回收系统工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.电动汽车再生制动能量回收系统

 再生制动是指电动汽车在减速制动(刹车或者下坡)时将汽车的部分动能转化为电能，转化的电能储存在储存装置中，如各种蓄电池、超级电容和超高速飞轮，最终增加电动汽车的续驶里程。如果储能器已经被完全充满，再生制动就不能实现，所需的制动力就只能由常规的制动系统提供。

2.制动能量回收的方法和类型

 制动能量回收的基本原理是先将汽车制动或减速时的一部分机械能（动能）经再生系统转换（或转移）为其它形式的能量（旋转动能、液压能、化学能等），并储存在储能器中，同时产生一定的负荷阻力使汽车减速制动；当汽车再次启动或加速时，再生系统又将储存在储能器中的能量再转换为汽车行驶所需要的动能（驱动力）。

 1）制动能量回收方法

 根据储能机理不同，电动汽车制动能量回收的方法也不同，主要有3种，即飞轮储能、液压储能和电化学储能。

 飞轮储能是利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量，能量转换过程如图所示。当汽车制动或减速时，先将汽车在制动或减速过程中的动能转换成飞轮高速旋转的动能；当汽车再次启动或加速时，高速旋转的飞轮又将存储的动能通过传动装置转化为汽车行驶的驱动力。

 液压储能是先将汽车在制动或减速过程中的动能转换成液压能，并将液压能储存在液压蓄能器中；当汽车再次启动或加速时，储能系统又将蓄能器中的液压能以机械能的形式反作用于汽车，以增加汽车的驱动力。

 电化学储能先将汽车在制动或减速过程中的动能，通过发电机转化为电能并以化学能的形式储存在储能器中；当汽车再次启动或加速时，再将储能器中的化学能通过电动机转化为汽车行驶的动能。储能器可采用蓄电池或超级电容，由发电机/电动机实现机械能和电能之间的转换。系统还包括一个控制单元，用来控制蓄电池或超级电容的充放电状态，并保证蓄电池的剩余电量在规定的范围内。

2）制动能量回收系统的类型

 制动能量回收系统的类型因储能方法不同而不同，主要有电能式、动能式和液压式。

 电能式主要由发电机、电动机和蓄电池或超级电容组成，一般在电动汽车上使用；动能式主要由飞轮、无级变速器构成，一般在公交汽车上使用；液压式主要由液压泵/液压马达、蓄能器组成，一般在工程机械或大型车辆上使用。 在电动汽车上采取制动能量回收方法，有如下作用：

(1)在目前电动汽车的储能元件没有大的突破与发展的实际情况下，制动能量回收装置可以提高电动汽车的能量利用率，延长电动汽车的行驶里程；

(2)电制动与传统主动相结合，可以减轻传统制动器的磨损，增长其使用周期，达到降低成本的目的；

(3)可以减少汽车制动器在制动，尤其是缓速下长坡以及滑行过程中产生的热量，降低汽车制动器的热衰退，提高汽车的安全性和可靠性。

 再生制动系统的结构由驱动轮、主减速器、变速器、电动机、AC/DC转换器、DC/DC转换器、能量储存系统以及控制器组成。 ①Eco-Vehicle制动控制系统

 Eco-Vehicle是日本开发的一款电动车，该车制动系统使用了传统制动系统不具有的制动压力控制阀单元，控制单元安装在主缸和前后制动器之间的液压回路中，同时压力控制阀还包括主缸压力传感器和两个由制动控制器控制的电磁调节器。

 ②本田EV Plus制动控制系统

本田EV Plus的制动控制系统与传统的液压（气压）制动系统有所区别，它使用电动真空泵给制动助力器提供动力源；制动过程中将回收能量传递到动力电池中。

 ③丰田Prius制动控制系统

 丰田Prius是丰田汽车公司研制的一款混合动力轿车，它的制动系统包括能量回收制动和液压制动，能量回收制动由整车ECU控制，液压制动则是由制动控制器控制。

 ④再生—液压混合制动系统

 它只在前轮上进行制动能量回收，前轮上的总制动力矩大小等于电机产生的再生制动力矩与机械制动系统产生的摩擦制动力矩的和。

6.作业及小结

电动汽车上采取制动能量回收方法有何作用？

第23讲

第6章：电动汽车充电技术

课前分析：

1.教学内容及时间分配

电动汽车充电装置

0.5学时 电动汽车充电方法和方式

1.5学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握电动汽车充电装置的组成；并掌握各种充电方法和充电方式。

3.教学重难点

重点：充电方法和充电方式 4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容 教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.电动汽车充电装置

电动汽车产业能否得到快速发展，充电技术是关键因素之一。智能、快速的充电方式成为电动汽车充电技术发展的趋势。

蓄电池充电装置是电动汽车不可缺少的系统之一，它的功能是将电网的电能转化为电动车车载蓄电池的电能。

2.电动汽车对充电装置的要求

（1）安全性。电动汽车充电时，要确保人员的人身安全和蓄电池组的安全。（2）使用方便。充电装置应具有较高的智能性，不需要操作人员过多干预充电过程。

（3）成本经济。成本经济、价格低廉的充电设备有助于降低整个电动汽车的成本，提高运行效益，促进电动汽车的商业化推广。

（4）效率高。高效率是对现代充电装置最重要的要求之一，效率的高低对整个电动汽车的能量效率具有重大影响。

（5）对供电电源污染要小。采用电力电子技术的充电设备是一种高度非线性的设备，会对供电网及其它用电设备产生有害的谐波污染，而且由于充电设备功率因数低，在充电系统负载增加时，对其供电网的影响也不容忽视。3.电动汽车充电装置的类型

电动汽车充电装置的分类有不同的方法。总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置。

车载充电装置是指安装在电动汽车上的采用地面交流电网或车载电源对电池组进行充电的装置。包括车载充电机、车载充电发电机组和运行能量回收充电装置。它将一根带插头的交流动力电缆线直接插到电动汽车的插座中给电动汽车充电。车载充电装置通常使用结构简单、控制方便的接触式充电器，也可以是感应充电器。它完全按照车载蓄电池的种类进行设计，针对性较强。

非车载充电装置，即地面充电装置，主要包括专用充电机、专用充电站、通用充电机、公共场所用充电站等。它可以满足各种电池的各种充电方式。通常非车载充电器的功率、体积和重量均比较大，以便能够适应各种充电方式。

另外，根据对电动汽车蓄电池充电时的能量装换的方式不同，充电装置可以分为接触式和感应式。

随着电力电子技术和变流控制技术的飞速发展，高精度可控变流技术的成熟和普及，分阶段恒流充电模式已经基本被充电电流和充电电压连续变化的恒压限流充电模式取代。直到目前，主导充电工艺的还是恒压限流充电模式。接触式充电的最大问题在于安全性和通用性，为了使它满足严格的安全充电标准，必须在电路上采用许多措施使充电设备能够在各种环境下安全充电。恒压限流充电和分阶段恒流充电均属于接触式充电技术。

近年来，新型的电动汽车感应充电技术发展很快。感应充电器是利用高频交流磁场的变压器原理，将电能从离车的原方感应到车载的副方，以达到给蓄电池充电的目的。感应充电的最大优点是安全，这是因为充电器与电动汽车之间并无直接的点接触，使得即使电动汽车在恶劣的气候下，如雨雪天，进行充电也无触电的危险。4.电动汽车充电方法

电动汽车蓄电池充电方法主要有恒（定）流充电、恒（定）压充电和脉冲快速充电，可根据具体情况选择一种充电方法或几种方法的组合方法，现代智能型蓄电池充电器可设置不同的充电方法。

1)恒流充电

恒流充电是指充电过程中使充电电流保持不变的方法。恒流充电具有较大的适应性，容易将蓄电池完全充足，有益于延长蓄电池的寿命。缺点是在充电过程中，需要根据逐渐升高的蓄电池电动势调节充电电压，以保持电流不变，充电时间也较长。

恒流充电是一种标准的充电方法，有如下4种充电方法：

（1）涓流充电，即维持电池的满充电状态，恰好能抵消电池自放电的一种充电方法，其充电电率对满充电的电池长期充电无害，但对完全放电的电池充电，电流太小。

（2）最小电流充电，是指在能使深度放电的电池有效恢复电池容量的前提下，把充电电流尽可能地调整到最小的方法。

（3）标准充电，即采用标准速率充电，充电时间为14h。

（4）高速率（快速）充电，即在3h内就给蓄电池充满电的方法，这种充电方法需要自动控制电路保护电池不损坏。

2)恒压充电

恒压充电是指充电过程中保持充电电压不变的充电方法，充电电流随蓄电池电动势的升高而减小。合理的充电电压，应在蓄电池即将充足时使其充电电流趋于0。如果电压过高会造成充电初期充电电流过大和过充电，如果电压过低则会使蓄电池充电不足。充电初期若充电电流过大，则应适当调低充电电压，待蓄电池电动势升高后再将充电电压调整到规定值。

恒压充电的优点是充电时间短，充电过程无需调整电压，较适合于补充充电。缺点是不容易将蓄电池完全充足，充电初期大电流对极板会有不利影响。

3)脉冲充电

脉冲充电是先用脉冲电流对电池充电，然后让电池短时间、大脉冲放电，在整个充电过程中使电池反复充、放电。5.电动汽车充电方式

电动汽车充电方式主要有常规充电方式、快速充电方式、无线充电方式、更

换电池充电方式和移动式充电方式。

1)常规充电方式

常规充电方式采用恒压、恒流的传统充电方式对电动汽车进行充电。车载充电机是纯电动轿车的一种最基本的充电设备。

小型充电站是电动汽车的一种最重要的充电方式，如图所示，充电机设置在街边、超市、办公楼、停车场等处。采用常规充电电流充电。

2)快速充电方式

快速充电方式以150～400A的高充电电流在短时间内为蓄电池充电，其目的是在短时间内给电动汽车充满电，充电时间应该与燃油车的加油时间接近。大型充电站（机）多采用这种充电方式。

3.)无线充电方式

电动汽车无线充电方式是近几年国外的研究成果，其原理就像在车里使用的移动电话，将电能转换成一种符合现行技术标准要求的特殊的激光或微波束，在汽车顶上安装一个专用天线接收即可。有了无线充电技术，公路上行驶的电动汽车或双能源汽车可通过安装在电线杆或其它高层建筑上的发射器快速补充电能。电费将从汽车上安装的预付卡中扣除。

4)更换电池充电方式

除了以上几种充电方式外，还可以采用更换电池组的方式，即在蓄电池电量耗尽时，用充满电的电池组更换已经耗尽的电池组。电动汽车用户把车停在一个特定的区域，然后用更换电池组的机器将耗尽的蓄电池取下，换上已充满电的电池组。由于电池更换过程包括机械更换和蓄电池充电，因此有时也称它为机械“加油”或机械充电。电池更换站同时具备正常充电站和快速充电站的优点，也就是

说可以用低谷电给蓄电池充电，同时又能在很短的时间内完成“加油”过程。通过使用机械设备，整个电池更换过程可以在10min内完成，与现有的燃油车加油时间大致相当。

5)移动式充电方式

对电动汽车蓄电池而言，最理想的情况是汽车在路上巡航时充电，即所谓的移动式充电(MAC)。这样，电动汽车用户就没有必要去寻找充电站、停放车辆并花费时间去充电了。MAC系统埋设在一段路面之下，即充电区，不需要额外的空间。

接触式和感应式的MAC系统都可实施。对接触式的MAC系统而言，需要在车体的底部装一个接触拱，通过与嵌在路面上的充电元件相接触，接触拱便可获得瞬时高电流。当电动汽车巡航通过MAC区时，其充电过程为脉冲充电。对于感应式的MAC系统，车载式接触拱由感应线圈所取代，嵌在路面上的充电元件由可产生强磁场的高电流绕组所取代。很明显，由于机械损耗和接触拱的安装位置等因素的影响，接触式的MAC对人们的吸引力不大。6.作业及小结

电动汽车对充电装置的要求有哪些？

第24讲

第6章：电动汽车充电技术

课前分析：

1.教学内容及时间分配

充电机类型及技术要求

1.5学时 充电机实例分析

0.5学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握充电机的类型结构及其技术要求；了解充电机的实例分析。

3.教学重难点

重点：充电机类型及技术要求。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容 教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.电动汽车充电机

充电机是电动汽车充电装置最主要的设备，它的性能好坏直接影响电动汽车的充电效果。本节参照电动汽车有关标准，介绍电动汽车用锂离子电池充电的充电机。

2.电动汽车充电机类型

根据安装位置不同，可以分为车载充电机和地面充电机；根据输入电源不同，可以分为单相充电机和多相充电机；根据连接方式不同，可以分为传导式充电机和感应式充电机；根据功能不同，可以分为普通充电机和多功能充电机。

车载充电机是安装在电动汽车上，通过插头和电缆与交流插座连接，因此也称为交流充电机。车载充电机的优点是在蓄电池需要充电的任何时候，只要有可用的供电插座，就可以进行充电。缺点是受车上空间的限制，因而功率处理能力有限，只能提供小电流慢速充电，充电时间较长。

地面充电机一般安装在固定的地点，已事先做好输入电源的连接工作，直流输出端与需要充电的电动汽车相连接，所以也称为直流充电机。地面充电机可以提供多达上百千瓦的功率处理能力，可以对电动汽车进行快速充电。

传导式充电机的输出直接连接到电动汽车上，两者之间存在实际的物理连接，电动汽车上不装备电力电子电路。

感应式充电机是利用电磁感应耦合方式向电动汽车传输电能，两者之间没有实际的物理连接，充电机分为地面部分和车载部分。

普通充电机只提供对蓄电池的充电功能，多功能充电机除了提供对蓄电池的充电功能外，还能提供诸如对蓄电池进行容量测试、对电网进行谐波抑制、无功率补偿和负载平衡等功能。当前实际运行的充电机基本上以交流电源作为输入电源，因此，充电机的功率转化单元实质上是一个AC—DC变换器。

目前，地面充电机使用的是传导式大功率三相充电机。3.电动汽车充电机的电气参数和技术指标

电动汽车充电机铭牌标识的电气参数和技术指标主要有： 输入电源：AC380V；

稳流精度：1% 稳压精度：1%； 满载效率：>91% 满载功率因数：>0.9； 使用环境温度：-20~50℃；

最高输出电压：串联电池的个数×电池充电限制电压×k（k为系数，由电池厂家提供）；

最低输出电压：串联电池的个数×电池放电限制电压； 最大输出电流：按蓄电池厂家提供数据确定； 最低充电电流：按蓄电池厂家提供数据确定； 最大输出功率：最高输出电压×最大输出电流。4.电动汽车充电机的技术要求

（1）充电机和电池管理系统之间能够进行通讯，接收电池数据，充电过程中应采用适当方法保证串联电池中的单体电池电压不超过上限。

（2）充电机应具有面板操作和远程操作功能，充电机及其监控系统相连，在监控计算机上能完成除闭合和切断输入电源外的所有功能。

（3）充电机应能通过监控网络向监控计算机传送对应电池管理系统发送的数据。

（4）充电机应具有故障报警功能，能主动向监控系统发送故障信息。（5）充电机应具有输入欠压、输入过压、输出短路、电池反接、输出过压、过温、电池故障等保护功能。

（6）在脱离电池管理系统的情况下，充电机应停止充电。

（7）充电机应提供一条充电电缆连接确认信号。一方面，在充电期间，当充电插头连接到汽车后，汽车控制逻辑可通过此信号来禁止在充电期间汽车驱动系统工作，保证充电安全；另一方面，此确认线与充电线形成闭锁，保证充电人员安全。

（8）提供良好的人机界面，完成充电机充电过程的闭环控制，并显示故障类型，提供一定的故障排除指示；提供开放式充电过程参数（包括充电模式、充电参数、阶段数）设定功能，并按照参数完成对充电过程的自动控制；当充电机的保护系统动作，引起充电过程中断，此时应能显示故障类型，对比较容易排除的故障提供简单的处理方法。

（9）整车充电时要为电池管理系统提供所需的直流电源，目前一般取24V/50A。

（10）充电机的监控系统应具备事件记录功能，为事故分析和运行测试提供历史数据。对于有多台充电机的充电站，充电机还需要为充电站监控系统提供事件记录数据。

（11）充电机的可靠性必须满足一定的指标，综合考虑成本和利用率，建议充电机要保证5年70000~80000h的充电小时数。

（12）充电机的设计必须充分保证人身安全，其带电部分不可外露，同时保证车体和大地等电位；充电机与充电站接地连接，充电机与车体外壳连接、充电站接地网连接等要可靠方便。5.电动汽车充电机实例

某企业生产的电动汽车车载充电机。它采用高频开关电源技术，具有浮充、均匀自动切换、短路、过载等保护功能，可以实现涓流横流/快速横流/恒压自动

切换功能，确保蓄电池电量充足，延长蓄电池的使用寿命。

电动汽车车载充电机的充电过程为：

（1）此充电机根据锂离子电池特性，对电压要求严格，电压过高会导致电池过充甚至电池爆炸而设定充电过程。

（2）充电初期，先要小电流对电池激活，使得电池内部化学反应充分建立起来，为大电流充电做准备。

（3）此后进入18A恒流充电阶段，当电压充到400V时，充电机减小充电恒流值后而不进入稳压阶段，此后继续检测充电电压，当电池电压再次达到400V时，充电机再次减小充电电流，反复以上充电过程直到充电电流很小，充电机认为电池已经充满并关机。

（4）充电机关机只是关闭充电处于空载状态而不是整机停机。该充电机的主要特点有：

（1）根据电池特性设计充电曲线，可以延长蓄电池的寿命；（2）使用方便，维护简单，智能充电，无需人工职守；

（3）保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热、短路、输出反接等保护功能；

（4）直观性强，充电过程和故障采用指示灯，能一目了然；（5）采用高频开关技术，使得充电机效率高，体积小，重量轻；

（6）充电机风扇由45℃温控开关控制，当散热器温度低于45℃时，风扇不转动，当散热器温度高于45℃时，风扇开始转动，可以减少噪声和延长风扇寿命；整机温度保护为65℃，当机内温度达到65℃时，充电机停止工作，等待散热后，低于65℃后，自动恢复工作。

该充电机的主要技术指标：

（1）输入电压：AC220V±10%，50~60Hz；（2）输出电压：200~400VDC；（3）输出电流：0~18A；（4）最大功率：3.5kW；（5）输出纹波：≤1%；（6）电压电流温度精度：≤1%；（7）工作效率：≥90%；

（8）指示状态：电源指示、充电指示、故障指示；

（9）保护功能：过压、欠压、过流、过热、短路、反接保护；（10）12V输出：DC13.5V/150W；（11）CAN接口：波特率9600bps；

（12）安全指标：绝缘电阻≥200MΩ，耐压1500V/min；（13）冷却方式：风冷；

（14）外形尺寸：330×300×140mm；（15）重量：10kg。6.作业及小结

简述电动汽车充电机的技术要求。

第二篇：新能源电子教案 4章

第15讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配 电机驱动系统概述

2学时

2..教学目的

通过本次教学，让学生掌握电动汽车电机驱动系统的分类；并了解其主要参数。3.教学重难点 重点：电机分类。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容 教学内容： 0.导入

回顾上一节讲过的内容导入本节新内容。1.电动汽车电机驱动系统的组成与类型 1）电动汽车电机驱动系统的组成

 电机驱动系统是电动汽车的心脏，它由电机、功率转化器、控制器、各种检测传感器和电源（蓄电池）组成，其任务是在驾驶员的控制下，高效率地将蓄电

池的电量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。2）电动汽车电机驱动系统的类型

 电动汽车电机驱动系统按所选电动机的类型可分为: (1)直流电动机;(2)无刷直流电动机;(3)异步电动机;(4)永磁同步电动机;(5)开关磁阻电动机等。 2.电动机的额定指标

(1)额定功率。额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机械功率(W或kW)。(2)额定电压。额定电压是指外加于线端的电源线电压(V)。

(3)额定电流。额定电流是指电动机额定运行(额定电压、额定输出功率)情况下电枢绕组(或定子绕组)的线电流(A)。(4)额定频率。

 额定频率是指电动机额定运行情况下电枢(或定子侧)的频率(Hz)。(5)额定转速。额定转速是指电动机额定运行(额定电压、额定频率、额定输出功率)的情况下，电动机转子的转速(r/min)。 3 电动汽车对电动机的要求

 电动汽车在行驶过程中，经常频繁地启动/停车、加速/减速等，这就要求电动汽车中的电动机比一般工业应用的电动机性能更高，基本要求如下：

(1)电动机的运行特性要满足电动汽车的要求，在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足电动汽车起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度，以满足电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求；

(2)电动机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能力强，加速性能好，使用寿命长的特点；

(3)电动机应在整个运行范围内，具有很高的效率，以提高一次充电的续驶里程；

(4)电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈给蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用率；

(5)电动机应可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作； (6)电动机应体积小，重量轻，一般为工业用电动机的1/2~1/3； (7)电动机的结构要简单坚固，适合批量生产，便于使用和维护； (8)价格便宜，从而能够减少整体电动汽车的价格，提高性价比； (9)运行时噪声低，减少污染。 4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势

（1）电机的功率密度不断提高，永磁电机应用范围不断扩大。（2）电机的工作转速不断提高，回馈制动的高效区不断拓宽。

（3）电驱动系统的集成化和一体化趋势更加明显。（4）电驱动系统的混合度与电功率比不断增加。

（5）车用电驱动控制系统的集成化和数字化程度不断加大。5.作业及小结

电动汽车电机驱动系统有哪几种？

第16讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

直流电动机的分类及结构

1学时 直流电动机的工作原理

1学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握直流电动机的结构；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：直流电动机结构及工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.直流电动机的分类

 直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。在电动汽车所采用的直流电动机中，小功率电动机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机采用的是绕组励磁式直流电动机。

 绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同，可分为他励式、并励式、串励

式和复励式四种类型。 1）他励式直流电动机

 他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其它直流电源对励磁绕组供电。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。永磁直流电动机也可看作他励直流电动机。

 他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制，容易实现电动汽车的再生制动要求。但当采用永磁激励时，虽然电动机效率高，重量和体积较小，但由于励磁磁场固定，电动机的机械特性不理想，驱动电动机产生不了足够大的输出转矩来满足电动汽车起动和加速时的大转矩要求。 2）并励直流电动机

 并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相并联，共用同一电源，性能与他励直流电动机基本相同。并励绕组两端电压就是电枢两端电压，但是励磁绕组用细导线绕成，其匝数很多，因此具有较大的电阻，使得通过它的励磁电流较小。 3）串励直流电动机

 串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源，这种直流电动机的励磁电流就是电枢电流。这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越

好，所以串励直流电动机通常用较粗的导线绕成，它的匝数较少。 4）复励直流电动机

 复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组，电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料钕铁硼，运行效率高。由于电动机永磁励磁部分有稳定的磁场，因此用该类电动机构成驱动系统时易实现再生制动功能。同时由于电动机增加了增磁绕组，通过控制励磁绕组的励磁电流或励磁磁场的大小，能克服纯永磁他励直流电动机不能产生足够的输出转矩来满足电动汽车低速或爬坡时的大转矩要求，而电动机的重量或体积比串励电动机的小。2直流电动机的结构

直流电动机由定子与转子两大部分构成，定子和转子之间的间隙称为气隙。3直流电动机的特点

(1)调速性能好。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。

(2)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节，因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都可用直流电动机拖动。

(3)控制比较简单。一般用斩波器控制，它具有高效率、控制灵活、重量轻、体积小、响应快等优点。

(4)有易损件。由于存在电刷、换向器等易磨损器件，所以必须进行定期维护或更换。

4直流电动机的工作原理

 直流电动机的工作原理图所示。图中，定子有一对N、S极，电枢绕组的末端分别接到两个换向片上，正、负电刷A和B分别与两个换向片接触。5直流电动机的控制

 直流电动机转速控制方法主要有电枢调压控制、磁场控制和电枢回路电阻控制。电枢调压控制是指通过改变电枢的端电压来控制电动机的转速。这种控制只适合电动机基速以下的转速控制，它可保持电动机的负载转矩不变，电动机转速近似与电枢端电压成比例变化，所以称为恒转矩调速。直流电动机采用电枢调压控制可实现在宽广范围内的连续平滑的速度控制，调速比一般可达1:10，如果与磁场控制配合使用，调速比可达1:30。6.作业及小结

常见的直流电动机有哪几种？

第17讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

无刷电动机的分类及结构

1学时 无刷电动机的工作原理

1学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握无刷电动机的结构；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：无刷电动机结构及工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.无刷直流电动机的分类

无刷直流电动机按照工作特性，可以分为具有直流电动机特性的无刷直流电动机和具有交流电动机特性的无刷直流电动机。

具有直流电动机特性的无刷直流电动机，反电动势波形和供电电流波形都是矩形波，所以又称为矩形波同步电动机。这类电动机由直流电源供电，借助位置

传感器来检测主转子的位置，由所检测出的信号去触发相应的电子换相线路以实现无接触式换相。显然，这种无刷直流电动机具有有刷直流电动机的各种运行特性。具有交流电动机特性的无刷直流电动机，反电动势波形和供电电流波形都是正弦波，所以又称为正弦波同步电动机。这类电动机也由直流电源供电，但通过逆变器将直流电变换成交流电，然后去驱动一般的同步电动机。因此，它们具有同步电动机的各种运行特性。2．无刷直流电动机的结构

无刷直流电动机主要由电动机本体、电子换相器和转子位置传感器三部分组成。

(1)电动机本体。无刷直流电动机的电动机本体由定子和转子两部分组成。(2)电子换相器。电子换相器是由功率开关和位置信号处理电路构成，主要用来控制定子各绕组通电的顺序和时间。

(3)位置传感器。位置传感器在无刷直流电动机中起着检测转子磁极位置的作用，为功率开关电路提供正确的换相信息，即将转子磁极的位置信号转换成电信号，经位置信号处理电路处理后控制定子绕组换相。3.无刷直流电动机特点

无刷直流电动机作为电动汽车用电动机，具有以下优点：

(1)外特性好，非常符合电动汽车的负载特性，尤其是具有低速大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足电动汽车的加速要求；

(2)可以在低、中、高宽速度范围内运行，而有刷电动机由于受机械换向的影响，只能在中低速下运行；

(3)效率高，尤其是在轻载车况下，仍能保持较高的效率，这对珍贵的电池能量是很重要的；

(4)过载能力强，比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足电动汽车的突起堵转需要；

(5)再生制动效果好，因无刷直流电动机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电动机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹车负担；

(6)体积小、重量轻、比功率大，可有效地减轻重量、节省空间；(7)无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电动机内部，可靠性高；

(8)控制系统比异步电动机简单。

缺点是电动机本身比交流电动机复杂，控制器比有刷直流电动机复杂。4 无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机的工作原理与有刷直流电动机的工作原理基本相同。它是利用电动机转子位置传感器输出信号控制电子换向线路去驱动逆变器的功率开关器件，使电枢绕组依次馈电，从而在定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动电动机转子旋转。同时，随着电动机转子的转动，转子位置传感器又不断送出位置信号，以不断的改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向保持不变，这样电动机就旋转起来了。5.无刷直流电动机的控制

按照获取转子位置信息的方法划分，无刷直流电动机的控制方法可以分为有位置传感器控制和无位置传感器控制两种。

有位置传感器控制方法是指在无刷直流电动机定子上安装位置传感器来检测转子旋转过程中的位置，将转子磁极的位置信号转换成电信号，为电子换相电路提供正确的换相信息，以此控制电子换相电路中的功率开关管的开关状态，保证电动机各相按顺序导通，在空间形成跳跃式的旋转磁场，驱动永磁转子连续不断地旋转。无刷直流电动机中常用的位置传感器有霍尔元件位置传感器、磁敏晶体管位置传感器、光电式位置传感器等。

无刷直流电动机的无位置传感器控制，无需安装传感器，使用场合广，相对于有位置传感器方法有较大的优势，因此，无刷直流电动机的无位置传感器控制

近年来己成为研究的热点。无刷直流电动机的无位置传感器控制中，不直接使用转子位置传感器，但在电动机运转过程中，仍然需要转子位置信号，以控制电动机换相。因此，如何通过软硬件间接获得可靠的转子位置信号，成为无刷直流电动机无位置传感器控制的关键。为此，国内外的研究人员在这方面作了大量的研究工作，提出了多种转子位置信号检测方法，大多是利用检测定子电压、电流等容易获取的物理量实现转子位置的估算。归纳起来，可以分为反电动势法、电感法、状态观测器法、电动机方程计算法、人工神经网络法等。、磁敏晶体管位置传感器、光电式位置传感器等。6.作业及小结

无刷电机有何优点？

第18讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

异步电动机的分类及结构

1学时 异步电动机的工作原理

1学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握异步电动机的结构；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：异步电动机结构及工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.异步电动机的结构

异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，定子和转子之间存在气隙，此外，还有端盖、轴承、机座和风扇等部件。2．异步电动机的特点

异步电动机的基本特点是，转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其它电动机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。

异步电动机的局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率，因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合，不如直流电动机经济、方便。此外，异步电动机运行时，从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。因此，在大功率、低转速场合不如用同步电动机合理。

3.异步电动机的工作原理

当异步电动机的三相定子绕组通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电动势，电动势的方向由右手定则来确定。由于转子绕组是闭合通路，转子中便有电流产生，电流方向与电动势方向相同，而载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机旋转方向与旋转磁场方向相同。4.异步电动机的运行特性

异步电动机的运行特性包括工作特性和机械特性。

异步电动机的工作特性是指电动机在保持额度电压和额定频率不变的情况下，电动机的转速、电磁转矩、定子电流、效率和功率因数随输出功率变化的特性。一般通过负载试验来测取。

异步电动机的机械特性分为自然机械特性和人为机械特性。

在电源电压和电源频率恒定且定、转子回路不接入任何附加设备时的机械特性称为自然机械特性，电源电压、电源频率、电动机极对数、定子或转子回路接入其它附属设备，其中任意一项改变得到的机械特性称为人为机械特性。

由于电源频率不变，所以同步转速点不变，电磁转矩与电源电压的平方成比例变化，但各条曲线的最大转矩点对应的转差率基本保持不变。5.异步电动机的控制

目前对异步电动机的调速控制主要有恒压频比开环控制、转差控制、矢量控制以及直接转矩控制等。

恒压频比开环控制实际上只控制了电动机磁通而没有控制电动机的转矩，采用这样的控制系统对异步电动机来讲根本谈不上控制性能，通常只用于对调速性能要求一般的通用变频器上。

转差控制是根据异步电动机电磁转矩和转差频率的关系来直接控制电动机的转矩的，可以在一定的转差频率范围内、一定程度上通过调节转差来控制电动机的电磁转矩，从而改善调速系统的控制性能，但其控制理论是建立在异步电动机的稳态数学模型基础上的，它适合于电动机转速变化缓慢或者对动态性能要求不高的场合。

1）异步电动机的矢量控制

矢量控制理论采用矢量分析的方法来分析交流电动机内部的电磁过程，是建立在交流电动机的动态数学模型基础上的控制方法。它模仿对直流电动机的控制技术，将交流电动机的定子电流解耦成互相独立的产生磁链的分量和产生转矩的分量。分别控制这两个分量就可以实现对交流电动机的磁链控制和转矩控制的完

全解耦，从而达到理想的动态性能。

2）异步电动机直接转矩控制

直接转矩控制是将电动机输出转矩作为直接控制对象，通过控制定子磁场向量控制电动机转速。它不需要复杂的坐标变换，也不需要依赖转子数学模型，只是通过控制PWM型逆变器的导通和切换方式，控制电动机的瞬时输入电压，改变磁链的旋转速度来控制瞬时转矩，使系统性能对转子参数呈现鲁棒性。并且这种方法被推广到弱磁调速范围。逆变器的PWM采用电压空间向量控制方式，性能优越。但同时不可避免地产生转矩脉动，调速性能降低的问题。该方法对逆变器开关频率提高的限制较大，定子电阻对电动机低速性能也有较大影响，如在低速区，定子电阻变化引起的定子电流和磁链的畸变，以及转矩脉动、死区效应和开关频率等问题。6.作业及小结

简述异步电机的工作原理。

第19讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

永磁同步电动机的分类及结构

1学时 永磁同步电动机的工作原理

1学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握永磁同步电动机的结构；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：永磁同步电动机结构及工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.永磁同步电动机的结构

永磁同步电动机分为正弦波驱动电流的永磁同步电动机和方波驱动电流的永磁同步电动机。这里介绍的主要是三相正弦波驱动的永磁同步电动机。永磁同步电动机的结构主要由定子和转子两大部分构成。按照永磁体在转子上位置的不同，永磁同步电动机的磁极结构可分为表面式和内置式二种。

(1)表面式转子磁路结构。表面式转子磁路结构中，永磁体通常呈瓦片形，并位于转子铁心的外表面上，永磁体提供磁通的方向为径向。表面式结构又分为凸出式和嵌入式两种。

(2)内置式转子磁路结构。按永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系，内置式转子结构又可分为径向式、切向式和混合式三种。2.永磁同步电动机的特点

永磁同步电动机与其它电动机相比，具有以下优点：

(1)用永磁体取代绕线式同步电动机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、滑环和电刷，以电子换向实现无刷运行，结构简单，运行可靠；

(2)永磁同步电动机的转速与电源频率间始终保持准确的同步关系，控制电源频率就能控制电动机的转速；

(3)永磁同步电动机具有较硬的机械特性，对于因负载的变化而引起的电动机转矩的扰动具有较强的承受能力，瞬间最大转矩可以达到额定转矩的三倍以上，适合在负载转矩变化较大的工况下运行；

(4)永磁电动机转子为永久磁铁无需励磁，因此电动机可以在很低的转速下保持同步运行，调速范围宽；

(5)永磁同步电动机与异步电动机相比，不需要无功励磁电流，因而功率因

数高，定子电流和定子铜耗小，效率高；

(6)体积小、重量轻。近些年来随着高性能永磁材料的不断应用，永磁同步电动机的功率密度得到很大提高，比起同容量的异步电动机来，体积和重量都有较大的减少，使其适合应用在许多特殊场合；

(7)结构多样化，应用范围广。永磁同步电动机还存在以下缺点：

(1)由于永磁同步电动机转子为永磁体，无法调节，必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场，这会增大定子的电流，增加电动机的铜耗；

(2)永磁电动机的磁钢价格较高。

由此可见，永磁电动机体积小，重量轻，转动惯量小，功率密度高(可达1kW/kg)，适合电动汽车空间有限的特点；另外，转矩惯量比大，过载能力强，尤其低转速时输出转矩大，适合电动汽车的起动加速。因此，永磁电动机得到国内外电动汽车界的广泛重视，并已在日本得到了普遍应用，日本新研制的电动汽车大都采用永磁电动机驱动。比较典型的是在丰田Prius混联式混合动力轿车上的应用。

3.永磁同步电动机的工作原理与运行特性

1）电枢反应

永磁同步电动机带负载时，气隙磁场是永磁体磁动势和电枢磁动势共同建立的。电枢磁动势对气隙磁场有影响，电枢磁动势的基波对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应不仅使气隙磁场波形发生畸变，而且还会产生去磁或增磁作用，因此，气隙磁场将影响永磁同步电动机的运行特性。

对永磁同步电动机进行分析时，需要采用双反应理论，即需要把电枢电流和电枢电动势分解成交轴和直轴两个分量。交轴电枢电流产生交轴电枢电动势，发生交轴电枢反应；直轴电枢电流产生直轴电枢电动势，发生直轴电枢反应。

2）运行特性

永磁同步电动机的运行特性主要是机械特性和工作特性。

永磁同步电动机稳态正常运行时，转速始终保持同步速不变，因此，其机械特性为平行于横轴的直线，调节电源频率来调节电动机转速时，转速将严格地与频率成正比例变化。永磁同步电动机的工作特性是指当电源电压恒定时，电动机的输入功率、电枢电流、效率、功率因数等随输出功率变化的关系。4.永磁同步电动机的控制

1）恒压频比开环控制(VVVF)VVVF的控制变量为电动机的外部变量即电压和频率。控制系统将参考电压和频率输入到实现控制策略的调制器中，最后由逆变器产生一个交变的正弦电压施

加在电动机的定子绕组上，使之运行在指定的电压和参考频率下。按照这种控制策略进行控制，使供电电压的基波幅值随着速度指令成比例的线性增长，从而保持定子磁通的近似恒定。VVVF控制策略简单，易于实现，转速通过电源频率进行控制，不存在异步电动机的转差和转差补偿问题。但同时，由于系统中不引入速度、位置等反馈信号，因此无法实时捕捉电动机状态，致使无法精确控制电磁转矩；在突加负载或者速度指令时，容易发生失步现象；也没有快速的动态响应特性。因此，恒压频比开环控制控制电动机磁通而没有控制电动机的转矩，控制性能差。通常只用于对调速性能要求一般的通用变频器上。

2）矢量控制

矢量控制理论的基本思想为；以转子磁链旋转空间矢量为参考坐标，将定子电流分解为相互正交的两个分量，一个与磁链同方向，代表定子电流励磁分量，另一个与磁链方向正交，代表定子电流转矩分量，分别对其进行控制，获得与直流电动机一样良好的动态特性。因其控制结构简单，控制软件实现较容易，已被广泛应用到调速系统中。

永磁同步电动机矢量控制策略与异步电动机矢量控制策略有些不同。由于永磁同步电动机转速和电源频率严格同步，其转子转速等于旋转磁场转速，转差恒等于零，没有转差功率，控制效果受转子参数影响小。因此，在永磁同步电动机

上更容易实现矢量控制。

3）智能控制

为了提高永磁同步电动机的控制性能和控制精度，模糊控制、神经网络控制等开始应用于同步电动机的控制。

采用智能控制方法的永磁同步电机控制系统，在多环控制结构中，智能控制器处于最外环充当速度控制器，而内环电流控制、转矩控制仍采用PI控制、直接转矩控制这些方法，这主要是因为外环是决定系统的根本因素，而内环主要的作用是改造对象特性以利于外环的控制，各种扰动给内环带来的误差可以由外环控制或抑制。6.作业与小结

永磁电机的控制方式有哪些？

第20讲

第4章：电动汽车电机驱动系统

课前分析：

1.教学内容及时间分配

轮毂电机的分类及结构

1学时 轮毂电机的工作原理及关键技术

1学时

2.教学目的

通过本次教学，能够掌握轮毂电机的结构；理解其工作原理。3.教学重难点

重点：轮毂电机结构及工作原理。4.教学方法

本教学环节采用理论讲授的方法。5.板书布置 详见教学内容

教学内容： 0.导入

通过回顾上一节课程导入本节课程。1.轮毂电机的结构

轮毂电机驱动系统通常由电动机、减速机构、制动器与散热系统等组成。轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构形式：内转子型和外转子型。

2.轮毂电机应用类型

轮毂电机系统的驱动电机按照电机磁场的类型分为轴向磁场和径向磁场两种类型。轴向磁通电机的结构更利于热量散发，并且它的定子可以不需要铁心；径向磁通电机定转子之间受力比较均衡，磁路由硅钢片叠压得到，技术更简单成熟。

轮毂电机的电机类型主要分为永磁、感应、开关磁阻式。其特点如下：（1）无刷永磁同步电机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁场结构，具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围，发展前景十分广阔，已在国内外多种电动汽车中获得应用；

（2）感应（异步）电机结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，转矩脉动小，噪声低，不需要位置传感器，转速极限高；缺点是驱动电路复杂，成本高，相对永磁电机而言，异步电机效率和功率密度偏低；

（3）开关磁阻式电机具有结构简单，制造成本低廉，转速/转矩特性好等特点，适用于电动汽车驱动；缺点是设计和控制非常困难和精细，运行噪声大。3.轮毂电机驱动方式

轮毂电机的驱动方式可以分为直接驱动和减速驱动两种基本形式。直接驱动方式采用低速外转子电动机，轮毂电机与车轮组成一个完整部件总成，电机布置在车轮内部，直接驱动车轮带动汽车行驶。其主要优点是电机体积

小，质量轻，成本低，系统传动效率高，结构紧凑，既有利于整车结构布置和车身设计，也便于改型设计。

减速驱动方式采用高速内转子电动机，适合现代高性能电动汽车的运行要求。这种电动轮采用高速内转子电动机，其目的是为了获得较高的功率。减速机构布置在电动机和车轮之间，起减速和增矩的作用，保证电动汽车在低速时能够获得足够大的转矩。4.轮毂电机驱动系统的特点

轮毂电机驱动系统作为一种新兴的电机驱动形式，其布置非常灵活，可以根据汽车驱动方式分别布置在电动汽车的两前轮、两后轮或四个车轮的轮毂中。和其它驱动形式的电动汽车相比，轮毂电机驱动式电动汽车在动力源配置、底盘结构等方面有其独特的技术特征和优势，具体体现在以下几个方面：

（1）动力控制由硬连接改为软连接型式。通过电子线控技术，实现各电动轮从零到最大速度的无级变速和各电动轮间的差速要求，从而省略了传统汽车所需的机械式操纵换档装置、离合器、变速器、传动轴和机械差速器等，使驱动系统和整车结构简洁，有效可利用空间大，传动效率提高。

（2）各电动轮的驱动力直接独立可控，使其动力学控制更为灵活、方便；能合理控制各电动轮的驱动力，从而提高恶劣路面条件下的行驶性能。

（3）容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈，还能对整车能源的高效利用，实施最优化控制和管理，节约能源。

（4）底架结构大为简化，使整车总布置和车身造型设计的自由度增加，若能将底架承载功能与车身功能分离，则可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化，从而缩短新车型的开发周期，降低开发成本。

（5）若在采用轮毂电机驱动系统的四轮电动汽车上导入线控四轮转向技术，实现车辆转向行驶高性能化，可有效减小转向半径，甚至实现零转向半径，大大增加了转向灵便性。

5.轮毂电机驱动系统的关键技术

（1）轮毂电机系统集驱动、制动、承载等多种功能于一体，优化设计难度大；

（2）车轮内部空间有限，对电机功率密度性能要求高，设计难度大；（3）电机与车轮集成导致非簧载质量较大，恶化悬架隔振性能，影响不平路面行驶条件下的汽车操控性和安全性。同时，轮毂电机将承受很大的路面冲击载荷，电机抗振要求苛刻；

（4）汽车大负荷低速爬长坡工况下容易出现冷却不足导致的轮毂电机过热烧毁问题，电机的散热和强制冷却问题需要重视；

（5）车轮部位水和污物等容易集存，导致电机的腐蚀破坏，寿命可靠性受影响；

（6）轮毂电机运行转矩的波动可能会引起汽车轮胎、悬架以及转向系统的振动和噪声，以及其他整车声振问题。6.作业及小结

轮毂电机有何特点？

第三篇：2-8章电子教案

思 考 与 练习题

第一章 人体中的化学

1、举例说明人体中的必需化学元素及其功能。

第二章 营养与健康的化学

1、如何保持合理的营养？

第3章 食品与化学

1．生活能量的概念是什么？生活能量的主要来源有哪些？

2． 怎样从能量角度表述温饱问题？怎样通过进食来调节能量平衡？ 3． 怎样理解能量的转化和利用问题？

4． 了解常见主食、副食及果品的种类及其它们的化学特征。5． 人为什么会饥饿或口渴？

6． 食物贮存中主要会发生哪些化学作用？它们受哪些因素的影响？ 7． 食物贮存主要有哪些方法？化学法保鲜或贮存的方法主要有哪些？ 8． 合成食品主要有哪些类型？合成食品的发展趋势怎样？ 第4章 烹饪与化学

1． 了解厨房中常用燃料的主要化学成分和特征。

2． 了解燃烧的化学原理。初步掌握灭火的原理与方法。3． 初步掌握煤气中毒的原理和防护办法。

4． 了解熟食的意义。初步掌握烹饪的概念和主要方法。5． 常用烹饪助剂有哪些？各有哪些特点？

6． 天然食用色素主要有哪些？了解它们各自的特性和用途。7． 常用的合成食用色素有哪些？了解它们各自的特性。8． 生活中常用的香料主要有哪些？在化学上有何特点？ 9． 主要的滋味有哪种？它们是怎么产生的？ 10． 了解酸味的概念和常用酸味物质。11． 了解甜味的概念和常用甜味物质。12． 了解鲜味的概念和常用鲜味物质。13． 了解风味化学的概念、意义和应用。

第5章 饮料与化学

1． 按我国食物构成实际，饮料主要有哪些类型？ 2． 了解豆浆及其制品的主要种类及其特征。3． 了解奶及其制品的主要种类及其特征。

4． 酒的主要组成和功效。常见烈性酒、低度酒的种类及其特征。5． 茶、咖啡、可可的主要组成、功效和特征有哪些？ 6． 何为软饮料？主要有哪些类型？

第7章 保健与化学

1． 生命的必需元素主要有哪些？这些化学元素的主要功能有哪些？ 2． 化学元素主要通过什么途径进入人体？

3． 营养素包含哪几类物质？它们各有什么作用？ 4． 人体需要哪些维生素？通过什么途径补充它们？ 5． 人体缺铁或铁过量对健康有何影响？

6． 人体缺碘有何症状？为什么建议用碘盐？碘盐中加的是碘的什么化合物？ 7． 你认为纤维素是维持人体健康所需要的营养素吗？ 为什么？ 8． 什么是平衡营养观念？如何做到平衡营养？ 9． 你认为实现人类健康长寿的关键是什么？

10.药膳学的基本内容有哪些？药膳制作的要点怎样？常用的家用药膳食谱有哪些？ 11.常见老年病有哪些？怎样科学合理地防治？

12.肥胖与苗条的概念是怎样的？怎样采取合理、科学的减肥方法？

第6章 毒物与化学

1． 有毒化学物质的主要类型、进入人体的主要途径以及对人体的危害有哪些？ 2． 日常生活中的毒物主要有哪些种类？对人体有哪些危害？

3． 烟草的化学成分主要有哪些？烟气中的毒物主要有哪些？吸烟对人体有哪些危害？ 4． 常见毒品有哪些？它们的危害性怎样？

第8章 服装化学

1． 天然纤维的类型及特性。

2． 人造纤维有哪些类型？它们各自有哪些主要特性？

3． 什么是合成纤维？它们有哪些类型？它们各自有哪些主要特性？ 4． 常见纺织品的使用特点主要有哪些？怎样加工、保养纺织品？ 5． 纤维和织物的鉴别方法主要有哪些？怎样鉴别？ 6． 常见皮革及其制品的种类和性能。7． 常见橡胶及其制品的种类和性能。8． 常见塑料及其制品的种类和性能。

9． 皮革、橡胶和塑料制品的保养和修补知识。

第9章 保健化妆品化学

1． 请简述洗涤剂的洗涤原理和洗涤过程。

2． 按化学结构来分，表面活性剂主要有哪些类型？在化学结构上各有什么特点？ 3． 家庭常用洗涤剂主要有哪些类型？各有哪些特点？ 4． 什么叫盐浴？盐浴有哪些好处？

5． 化妆和化妆品主要指什么？化妆品的效用主要有哪些？ 6． 常用化妆品主要有哪些类型？各自有哪些特点？

7． 黄金的性质如何？怎样辨别黄金饰品的真伪和成色？

8． 常见的宝石主要有哪些品种？了解它们的化学组成、主要特性及其功能。9． 请概述人造宝石的制备方法。

10．了解银饰品、镀金饰品、化石饰品的化学组成及特点。怎样去除黄金或其它饰品上的汗渍、污物或表面氧化层？

第10章 环境与化学

1． 了解环境的基本概念。主要的环境问题和环境疾病有哪些？ 2． 主要的环境污染有哪些？各有哪些危害？ 3． 影响环境舒适度的因素主要有哪些？

4． 居室的污染物主要有哪些？怎样营建卫生居室？ 5． 庭院美化的方法主要有哪些？怎样美化庭院环境？ 6． 请论述铅污染和“白色污染”的成因和危害。

小 论 文 参 考 选 题

一、论文要求

1．凡学习本课程的学生，均需在学习期间完成至少一篇小论文。论文题目自拟。鼓励提出自己的观点、意见、建议或学习某专题的心得体会。

2．论文要用A4纸打印（并用电子邮件发到主讲老师信箱），字数在1500～5000之间，应参阅过不少于3篇（本）参考资料，并按一定格式将其列于论文之后。

二、参考选题

每章教材之后的某些“思考与练习题”均可直接或由你自行修改后作为小论文的题目。此外，再列举下列28个题目，供参考或选用。

1． 对改善我国（或全球）大气质量的意见和建议 2． 试论我国进行汽车尾气监控的必要性和紧迫性 3． 从吸烟有害健康谈青少年禁烟的必要性

4． 在保护臭氧层的国际行动中，发达国家理应承担更多更大的责任 5． 试论在防治全球性大气污染中，发达国家和发展中国家的责任问题 6． 试论保护臭氧层的全球对策 7． 防止酸雨威胁

8． 节水减污，势在必行

9． 环境保护与中国的可持续发展战略 10．缓冲溶液之功效 11．向“白色污染”开战 12．中国能源政策之我见

13．能源开发与可持续发展战略 14．琳琅满目的化学电源 15．方兴未艾的燃料电池 16．21世纪的能源 17．超导材料的未来

18．未来的“第三金属”――钛

19．论发展沼气对解决我国农村能源和环境保护的意义 20．试论能源、材料、人口、粮食和环境保护的意义

21．（从药物的有效性和安全性出发）试论对药物开发和生产以及医药市场进行严格管理的必要性 22．试论将生命科学列为未来优先发展领域的原因 23．基因工程漫谈

24．合理营养，增强体质――从改变偏食习惯谈起 25．我虽不富裕，但我很健康――谈平衡膳食的体会 26．催化剂漫话

27．化学使明天的生活更美好

28．我对“化学是一门满足社会需要的中心科学”的体会

第 2 章 食 品 与 化 学

人的生活，即生存、发展，首先需要解决温饱问题。生活化学首先探讨的是“食品与化学”的问题，了解如何从食品（物）中获取展开生命活动所必需的、足够的能量和营养。2．1 生活中的能量及其来源

生活能量包括维持人体生化反应所需的化学能、保证这些反应正常进行的环境所需的热能（体温），以及日常活动所消耗的能量等，这些能量都靠食物供给。

一、日常活动的能量消耗 1．基础代谢率（BMR）

人体空腹静卧于18～25℃环境中，维持体温和器官最基本生命活动所需的能量称为基础代谢能量。每千克体重每小时所耗的能量称为基础代谢率（BMR）。相当于人绝对休息时的能耗，正常成年人的相应功率为67～87焦/秒。

2．一些主要活动的能量消耗

开展一般活动的成年人，每天约消耗1万千焦能量。对大学生而言，一个60千克体重的男生，平均每天能量消耗大约为12600千焦（按1千卡＝4.184千焦，大约为3000千卡）能量；一个55千克体重的女生，平均每日能量消耗大约为8820千焦（2100千卡）。

国际卫生组织规定人均日摄取热量达到1万千焦（合约2400千卡），就算达到了温饱线。美、俄、法、加、澳为1.4～1.5万千焦，日本为1.2万千焦。我国于1982年第二次营养调查结果显示，全国男女老少平均日摄入热量为1.04万千焦，表明我国人民的温饱问题早已基本解决。

二、能量的来源

人体能量来源于食物。食物通常包括主食、维生素和无机物质（特别是微量元素）三种成分。其中食物主体指糖、蛋白质和脂肪，是它们提供人体正常能量需求。维生素及微量元素则在能量的转换和保证机体的正常运行中发挥独特作用。1．主食

糖、蛋白质和脂肪都属于碳水化合物。这些碳水化合物被氧气氧化成二氧化碳和水，同时放出大量的热。我们平时讲的“消化”，实质上就是这种氧化。由于每种成分的作用不同，因而食物需要保证适当的配比。按上述温饱水平的日摄取能量要求，一个成年每天需要摄取： ① 糖，300～400克

1克糖约提供17千焦能量，300～400克糖理论上可提供5100～6800千焦能量，即可满足人体需要。其中1/3为食糖，2/3为淀粉，占总能量的35－45％。②蛋白质，80～120克

1克蛋白质也大约可提供17千焦能量，每天摄入46～56克蛋白质（相当于310克瘦肉或3个鸡蛋）就可达到要求。但考虑到实际吸收效率，一般每天应供给80～120克蛋白质，放出1360～2040千焦能量，相当于饮食总热量的10～15％。③脂肪，100～150克

每克脂肪可提供37千焦能量，每天摄取100～150克脂肪，可放出3700～5550千焦，占总能量的35～50％。由于脂肪的摄入量与心脏病有关，故有人建议应将其降至30～35％。2．微量成分

维生素和微量元素被称为生物催化剂，起促进化学反应、转换能量及维持各种代谢的重要作用。①维生素

上世纪初就认识到吃蔬菜、水果不仅是为了调味，而且是为了吸取维生素。1907年维丹斯（德，1928年诺贝尔奖得主）在研究胆固醇过程中合成了维D3，从而开创了维生素研究的新纪元。维生素在机体内的作用与酶有密切关系，缺乏某种维生素会引起特定的疾病。例如，缺维生素A会导致夜盲症；缺维生素D会生佝偻病；缺维生素E导致不孕；缺维生素B、C会贫血等。②微量元素

通常指铁、锌、铜、锰、铬、钴、钼、钒、硒、氟、硼、碘等元素，是动植物生命体系的营养元素或

必需元素，它们都有重要的生理功能。例如，人们早就知道缺铁会导致耳聋；缺碘会导致甲状腺肿。近来报道长期饮用含镉量较高的水会“只生女，不生男”，即影响到染色体的活动能力。

三、能量的转换和利用

食物主体和微量成分虽可提供能量，但它们本身还不是能量，需要经过转换而加以利用。1．消化和吸收

从化学观点看，消化作用是指被摄入的食物通过水解得到断裂产物，进而通过肠壁吸收到体液中并参与新陈代谢的过程。这些水解反应需要酶催化，每种水解反应都有特定的酶作催化剂。糖、蛋白质和脂肪的水解分别产生单糖、氨基酸和脂肪酸，进而在酶的催化下氧化（或称燃烧）释放出热量。（1）糖

糖是快速能源。唾液中的淀粉酶作用于淀粉或糖元，产生二糖(如麦芽糖)，这是消化作用的第一步。进入胃后，食物被胰脏分泌的酶作用，使糖继续水解成麦芽糖，再水解成葡萄糖，最后形成一些单糖的混合物。然后这些单糖被吸收进入血液，成为血糖，其浓度受激素胰岛素的调节和控制。如果血糖含量过高，单糖将在肝中转化为多糖糖元，成为肝糖，在人肝中约为6％。如果血糖含量太低，则肝中贮藏的糖元被水解，从而提高血糖水平。在酶催化下，被吸收后转化产生的单糖(如葡萄糖)才被“氧化”(燃烧)，提供人体所需要的能量。葡萄糖氧化的反应式为：

C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）＋2889千焦（2）蛋白质

在胃蛋白酶的作用下，蛋白质的水解从胃中开始，并且延续到小肠中。食物蛋白质在胃酸的协助下，由胃蛋白酶分解为朊及胨。食物在胃内的滞留时间，随蛋白质的质地而异。肉的蛋白质含量高，停留3～4小时，此时胃液酸性强；蔬菜和水果的蛋白质含量低，停留1.5～2小时，胃液酸度亦低。吃肉不容易肚子饿，就是这个原因。

经胃加工后出来的蛋白质，经多种蛋白酶的作用最后分解为氨基酸，通过肠壁吸收。（3）脂肪

与糖和蛋白质不同，脂肪的消化主要在肠道中进行。帮助脂肪水解的酶是水溶性的，然而脂肪又不溶于水，这个矛盾怎么解决呢？靠肝脏分泌的胆盐使油乳化生成的小油珠，为酶提供了化学反应的表面，其作用很像洗涤剂分子。主要的胆盐（如甘氨胆酸钠）就具有亲油、亲水的双亲结构。

唾液中不含脂肪分解酶，所以此时脂肪不被水解。进入胃后，在胃液中脂肪分解酶的作用下，一部分脂肪分解为甘油与脂肪酸。但该酶的最适宜PH为5.0，而胃液的PH约为1～2，故其作用很弱。因为婴儿胃液的PH值比成人高，约为4.5～5.0，故易将乳汁中的脂肪分解消化。2．能量的转换

在能量的转换中，酶起专一的催化作用，参与一切生化过程。(1)酶的作用

酶的基体是蛋白质，但光有基体，还不具备活性。须有活动辅助剂存在或分子结构中有相当于此辅助剂的活性基团才可产生效力。前者称为酶朊，后者称为辅酶。要使酶活化（即发生作用），酶朊必须先和辅酶结合。正像要打开银行保险箱需要两把钥匙一样。被酶作用的物质称为底物。

酶催化作用除了具有极好的专一性外，还有一个显著的优点是速率巨大。据测算，一个β－淀粉酶分子一秒钟能催化断裂直链淀粉中4000个键。这不能单纯用随机碰撞或用钥匙插入锁孔来解释，而要求有某种成分?quot;钥匙“吸入”锁孔“内，这种成分就是酶、辅酶或底物上的电极性区域特定的离子部位。（2）最重要的辅酶――三磷酸腺甙（ATP）

1980年日本学者葛西道生在研究生物体运动(包括从肌肉运动到精神活动)中的能量转换问题时指出，所有的细胞都有1～15毫摩尔的ATP。它的特点是随时可发生反应，释出193千焦/摩尔的反应热：ATP＋H2O===ADP＋H3PO4＋193千焦

这个热量就是我们赖以生存的能量。那么ATP又是从何而来的呢？它由葡萄糖那样的高能物质通过能量代谢而制得：在氧存在下，葡萄糖氧化的同时生成ATP；在无氧存在时，葡萄糖能在糖酵解体系中分解生成乳酸的同时生成ATP。反应式为：

C6H12O6＋6O2＋34ADP＋34H3PO4===6CO2＋34ATP＋40H2O

C6H12O6＋2ADP＋2H3PO4===2CH3CHOHCOOH＋2ATP＋H2O 这类反应大约和70种反应同时进行，但是生成ATP的反应是主要反应（式中ADP为二磷酸腺甙）。食物产生能量的反应可以归结为：

食物＋O2－→ATP（＋CO2＋H2O）－→△H（＋ADP＋H3PO4）式中，△H＝生化合成＋肌肉运动＋热（体温）＋其它能耗

所以ATP被戏称为生物体内的能量通货，相当于将难以花费的大钞（食物）兑换成常用的硬币（ATP）。有人曾对ATP进行过研究，已测定其pK值、电离度等。在通常的细胞中，由于Mg2+浓度较高，所以大都以MgATP2－或MgATP－的1：1配合物形式存在。它们的性质均很活泼。ATP端的两个磷酸基和ADP末端的一个磷酸基的链称为酐键，是辅酶最活泼的部位，是”锁孔“吸引”钥匙“的某种活性区域所在。

人体消化液中的这种酶，虽能将食物中的主成分淀粉水解成为人体能吸收的葡萄糖。但不能催化纤维素水解。牛、羊等吃草动物的消化系统中寄生了某些衍生物，可以分泌出使纤维素水解的酶，这种酶可使纤维素迅速水解转化为葡萄糖。用这种酶催化的专一性理论可以解释人不能靠吃草过活而牛羊可以靠吃草生活的原因。

C.J.斐德逊等人，在酶和底物相互作用（契合）的基础上逐步发展形成了主客体化学和超分子化学因而荣获1987年诺贝尔化学奖。他们制成了冠醚（二苯并18－冠－6）和穴醚（大二环、大三环、大四环）化合物，其特点是可作为Na+或K＋的载休。已用以制成脱盐的海水淡化膜及提取钾的萃取剂，并有可能据此制成模拟细胞膜。3.人的饥饿和口渴（1）饥饿

饥饿是指一段禁食期之后对食物的生理欲求，而食欲则是对现存食物的认识反应或习惯反应。摄入食物是为了向体内补充能源，由食欲来自行调节。当胃中有食物时，它会不停地蠕动，而一旦空腹，胃就强烈收缩，伴有不适即饥饿感。对这种作用目前有两种解释：

①化学静力学说。认为下丘脑对血液中营养成分如糖、脂肪等特别敏感，一旦浓度下降，下丘脑外侧的进食中枢受到刺激，就发出求食信号；浓度高时，进食中枢抑制，同时下丘脑中下区域的饱感中心受到刺激，发出拒食信号。

②热学说。认为下丘脑在人体热量调节中起重要作用，当其温度降低时，引起饥饿感。

动物试验表明，用电极刺激下丘脑的上述两个部位，就会作出相应反应；如果进食或饱感中心受到损害，就会不知道饿，甚至饿了也拒食，最终导致饿死；相反，则使食欲不可遏制。此外，血糖值低是饥饿的自然信号，人在清晨空腹时血糖量约为80毫克%，感到饿；进食后，血糖值可达140毫克%，几小时内都感到饱，并且精力充沛。（2）口渴

所谓口渴是指有意识地想喝水。这种心理感受在控制体内水分和钠离子浓度上极为重要。它影响体内的水平衡，调节水的摄入。饮水中枢位于下丘脑的视上核前面的视前区两侧。用埋藏电极刺激此中枢，动物在几秘钟内就开始喝水；注入高渗盐水（由于使水分子从神经细胞中渗出，从而造成脱水），可使它们狂饮。

当体液中钠离子浓度比正常值高2毫摩尔/升时，就会刺激饮水中枢，表示口渴。饮水的目的主要是使钠离子浓度恢复常态（组织液中钠离子浓度为137毫摩尔/升）。深入的研究表明，止渴分暂时止渴和长久止渴两种。前者指胃肠道还未吸收水分前就不渴了，因而不想喝了，一般可维持15分钟；后者则指水进入消化道，胃充盈时的停喝。由于水吸收到组织液中需要半小时以上，如果口渴的感觉不能在喝水后暂时解除，人就会饮入过量水，最终造成营养严重流失。所以暂时止渴有重要生理意义。试验表明，某种物理原因或心理原因也可止渴，例如把一个气球放入胃中并充气，可使人在5～30分钟内消渴。2.2 常见食物的化学特征

食物的构成与各国的生产特点和各民族的文化传统有关。根据我国的实际情况，将食物分为主食和副食两类。

一、主食

即通常的粮食，包括谷物和豆类，其共同特点是均为干品。湿存水含量一般在2%以下。

1．谷物

谷物包括米、面、玉米、高梁、小米、荞麦等，它们的的主成分为糖质，以淀粉为多。淀粉是由葡萄糖为单元连接而成的大分子，结构上有直链与支链之分（直链遇碘呈蓝色，支链则呈红褐色）。通常大米、小麦、玉米等主要为直链淀粉。粳米与糯米淀粉结构略异，前者支链占20％，后者则几乎全为支链。由于支链物加热后易缠结，所以糯米饭粘性比粳米饭好。

麦类谷物含相当多的蛋白质，但缺少某些重要的氨基酸，含脂肪也较少。其脂肪酸为油酸（45％）、亚麻油酸（33％）。因此以谷物为主食时，必须补足副食，以保证蛋白质和脂肪的全面供应。

2.豆类

豆类包括大豆、花生、芝麻、葵子及杂豆等，其化学成分较为复杂。下面仅择大豆和花生略作分析。

（1）大豆

除表中所述者外，大豆所含的氨基酸中除胱胺酸及甲硫胺酸较少外，其它与动物性蛋白相似，故有植物蛋白之称。且含大量维B及多种别的维生素、较多的磷脂质（达1.5％，大部分为卵磷质及少量脑磷脂），所以其营养价值很高。其中的磷脂质呈浆状，提取后可作食品加工的乳化剂；经精制后可作营养强壮剂、高血压预防剂等。

（2）花生

营养价值很高，其所含蛋白质中含有人体必需的8种氨基酸，脂肪含量也很高，还有约占1％的钾、磷和较丰富的维B及菸碱酸。唯缺维C。此外其消化率仅次于牛肉及蛋类，优于大豆。消化时间较谷类长一些。

二、副食

副食可分肉、蔬菜及水果三类。按其来源可分为陆产与水产两类；按宗教习惯分为荤、素两类；有的西方国家则分为动物与植物性两大类。

1． 肉

常指鸡、鸭、鱼及其它禽兽（家养及野生）的可食用部分，包括肌肉、结缔组织、脂肪及脏器（脑、舌、心、肺、肝、脾、肾、肠、胃等）以及血、骨、筋、胶原等，以肌肉为主。

（1）肌肉

即瘦肉，其主成分为蛋白质（20％），干物中约占80％，氨基酸甚多，且组成匹配好，因而肉成为营养之必备品。肝脏中富含维生素，特别是鸡肝、牛肝中最丰富，其维A可达400～500毫克％（指100克基体所含微量成分的毫克数）。考虑到牛肝占体重1.1％，可知维生素的实际含量确实很大。由于肉的消化吸收率在95％以上，尤其以牛肉最高，猪、羊、鸡稍次，所以更提高了肉的地位。肉中均含有胆固醇，以鹿肉和马肉最低（1％），牛、猪肉亦不高（1.5％），其它较高的有鲸鱼（3.91％）、兔（4.38％）和袋鼠肉（7.85％）。

（2）鱼及水产品

不论是淡水或海水产品，除含高蛋白外，均以维生素多及无机微量元素高为特点。例如乌贼的肝脏含铜、锌、钴、镍（其中铜占其灰分的4％）。另一特点是水产品蛋白质中的硫等非氮化合物约占30％，赋予其味道鲜美。

（3）蛋

各类禽蛋主成分均为蛋白质（约18％），其中鹌鹑蛋和鹅蛋的含量较高。常见蛋的主要成分如表1－3。蛋的食用部分为蛋清和蛋黄，二者成分不同。蛋清除水分外（占86％）几乎全为蛋白质；蛋黄则含多种成分：脂肪18.0％，卵磷脂及其它磷脂11.0％，蛋黄磷蛋白质14.5％，蛋黄素、胆固醇、血蛋白元共5.7％，灰分1.0％，其余为水分49.5％（pH约为6.3）。蛋含的氨基酸品种最全（18种），消化率95％以上，胃内停留时间最短。蛋的维生素甚多，维A、维B、菸碱酸、泛酸丰富（后者达3.1毫克％），微量元素也多，如铁7毫克％，主存于蛋黄中。营养价值很高。

人体能合成许多自身构成需要的氨基酸和脂肪酸，但仍有好几种为正常生长、发育必需的成分要由食物供给，它们被称必需氨基酸和必要脂肪酸，而肉、鱼、蛋中这两类营养素最丰富。必需氨基酸有组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、缬氨酸、亮氨酸，体内能自制的重要氨基酸有丙氨酸、精氨酸、（半）胱氨酸、谷氨酸、酪氨酸等14种。必要脂肪酸有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸，缺乏它

们时会得皮炎、生长缓慢、水分消耗增加和生殖能力下降等病。

在肉、鱼、蛋中均含有胆固醇。生理上细胞膜的组成、激素合成都需要它，维D的合成也需要以胆固醇为原料。有人把胆固醇同心血管病联系起来，只吃蛋白不吃蛋黄，完全是一种误解。

２．蔬菜

指含水分90％以上，可作维生素、无机质和纤维之源的植物。按外观可分叶（白菜、菠菜）、茎（芹、笋）、根（萝卜、薯）、果（茄、瓜）四类，其中也包括各种海菜以及蕈类等。

蔬菜的价值还在于其特殊成分及其特殊作用。纤维素和果胶质使肠蠕动，促进消化；蔬菜中酶含量较多，有助于消化及各种生理功能；多种维生素（尤其是维C）有鲜味及各种刺激性成分，如蕈类之鲜味、葱类之辛辣味等。以下几种重要蔬菜的特点值得注意。

（1）豆制品

豆浆、豆腐脑、豆腐、豆腐干等都是豆制品。豆制品的特点是蛋白质含量高、胆固醇低（1％以下），宜于老年人及心脏病患者食用，因而近年风靡西方及东南亚市场。

大豆起源于中国，古称”菽“。大豆是营养之花，豆中之王。近年来，日本和美国出现了”豆浆热“，男女老幼都喜爱喝豆浆。商店里出售各种各样的豆浆制品：如桔子豆浆、咖啡豆浆……。各种豆腐菜、豆腐罐头一跃成为畅销的新颖食品。

豆腐是怎样做成的呢？先把黄豆经浸泡、磨浆、滤渣等步骤制成”胶体“溶液，再经点卤就可做成豆腐。所谓点卤就是利用盐卤或石膏使大豆的水溶性蛋白质凝固。现在有的豆制品厂已改用葡萄糖酸δ－内酯作凝固剂，制得的豆腐更鲜嫩，不易变质。盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸钙，它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集成为豆腐脑。豆腐、豆腐脑就是凝聚的豆类蛋白质。豆腐脑滤去水，变成豆腐。将豆腐压紧，再榨干去水，就成了豆腐干。将豆腐其切成小块油炸成焦黄色，成为油豆腐。将豆腐干涂以酱色佐料，适当燻烤，即得香干。酱豆腐又称腐乳，是一种发酵品。

（2）豆芽菜。

有黄、绿豆芽两种。通常将豆在32℃时背光用水泡胀约10日，根芽可达15厘米，以长约2厘米者营养较佳；其维C丰富，达25～30毫克％。蛋白质、糖含量亦高；每日见光半小时，维C及磷含量将有所提高。

（3）萝卜叶。

是一种高营养蔬菜，其营养价值优于其根。干品含蛋白质达30％，且易消化，尤富含苏氨酸等氨基酸，可补谷物蛋白质之不足；富含维生素，维C达90毫克％；并富含微量元素铁。

（4）甜椒。

或称柿子椒、灯笼椒，以其肥大肉厚似灯笼状而得名，通常呈翠绿色，过熟者亦有呈鲜红色的。除主含蛋白质及糖外，维生素含量也丰富，特别是维C高达200毫克％，是蔬菜及果品中最多的，有高营养价值。

（5）洋葱。

除含蛋白质、糖等外，其特点是有特殊的刺激性及辣味，与蒜、韮类似，有特殊香味。呈味物的主成分为丙烯硫化物，有催泪、抗菌作用，兼有维B之功效，助消化。

（6）芦笋。

干品含蛋白质30－35％，主含天冬素。分绿、白两种，含多种维生素，尤绿色者更多，其中维C达31毫克％。磷含量亦丰富，尖端为100毫克％，茎部较少亦有30毫克％。罐装芦笋有特殊香味，因含二巯基异丁酸，有抗癌效果，备受推崇。

（7）木耳。

有黑、白两种，前者可生长于桑、榕枯木上，后者为银耳，在芸果木上繁殖较多，均可人工栽培。它们不含叶绿素，无合成淀粉功用，寄生于高等植物内，利用其营养成长发育。白木耳富含蛋白质和维生素，有特殊芳香风味，增进食欲。白木耳可入药，有强精补肾、止咳润肺、提神健脑、娇嫩皮肤和防癌之功效。

3．果品

分浆果（葡萄、草莓、凤梨）、仁果（苹果、柿、枇杷、柑桔）、核果（桃、梅、杏、李）、坚果（栗、核桃、白果、榛子）四类，除后者为干果外，前三者约含90％水分，故称水果。主要成分为糖（10％），发热量约200焦/克，多数缺脂肪及蛋白质，但含某些特殊营养成分。

此外，瓜子及果仁也是一类重要的瓜果产品，常见的有南瓜子、西瓜子及杏仁等。它们均富含蛋白质及脂肪，且多为必需氨基酸和脂肪酸，故营养价值很高。2．3 食物的贮存和保鲜

食物的贮存和保鲜既是家庭生活中的重要事项，也是农业以及其它相关行业的一大问题。

一、食物贮存中的化学作用

由于食物不能及时消耗，必需贮存和加工，主要涉及食物的防腐。食物腐败主要原因是氧化作用和微生物作用引起变质和分泌毒素。

1．氧化作用。包括大气氧化和呼吸作用。

（1）大气氧的作用。大气氧是破坏脂肪、糖、蛋白质、维生素的主要因素。

①脂肪。氧与脂肪作用生成过氧化物。温度、光线及微量金属均会影响脂肪的氧化速度。在100℃以下空气中加热发生的反应为自动氧化；在真空或仅有二氧化碳、氮气但无氧存在下，200～300℃高温生成聚合物；空气中加热至200～300℃会发生热氧化聚合。上述氧化作用除生成二聚体有致癌作用外，还使油脂降解成脂肪酸、醛及烃类化合物(如丙烯醛、甲基戊酮、正丙烷等)而呈各种异味（俗称”变哈“）。

②糖。加热氧化时拌随有脱水分解成羟甲基糠醛，进而与氨基酸作用生成褐色物，常用于酱油等着色。

③蛋白质。加热后部分变性，生化功能并未显著改变，主要是溶解度减小甚至凝固。加热会破坏鸡蛋白中的卵粘蛋白及抗生物素蛋白和大豆中的抗胰蛋白酶及凝结红血球蛋白，从而消除了生蛋白毒性。但过度加热，氨基酸损失，与糖共存则损失更多。

④维生素。在空气中加热会使各类维生素不同程度地破坏。如维A对热相当稳定，但易氧化成环氧维A，进而分解。维B，虽油炸几天无损失但文火燉煮，可破坏50％。维C本身对热稳定，但因蔬菜中常含维C氧化酶，初热时易破坏。该酶分解后，维C分解减少。

（2）呼吸作用。植物类食物如谷物、蔬菜、水果等在存放期间继续其呼吸作用（吸收氧气呼出二氧化碳）而熟化。

①调节作用。减少空气中的氧气与增加二氧化碳的浓度，可抑制蔬菜及果体的呼吸，降低其氧化分解，藉以保持其鲜度，称为充气贮藏法。

②催熟作用。研究发现空气中含0.1％乙烯时，生西红柿的呼吸作用加剧，原来要15～20天才成熟的，现在只要4～5天就可以了。生柿子的成熟期（变红软）由20～30天提前为2～3天。但乙烯易逃逸且不安全，故常用”乙烯利“（2－氯乙基磷酸胺）代替乙烯，使用更方便。只需把它溶于水，喷淋在水果上即可。乙烯利之所以能催熟，是由于它能被水果吸收而释出乙烯。乙烯催熟的机理尚无定论

2．微生物作用。微生物可分酶和细菌两类。

（1）酵解。指食物在酶作用下的分解现象。生物体中本来含有多种酶（蔬菜中尤多），如氧化酶、过氧化酶、酚酶等，特别是维C氧化酶分布甚广，易使维C氧化失效，导致物质腐败。

①动物酶。屠宰或收藏甚至加工后，即使无任何外来微生物感染，肉类也会因本身的动物酶作用而变质，其适宜温度为40℃。但脂解酶在－30～―15℃仍有活性，故肉、油脂即使冷藏还可变质。大米中亦含此酶，久存后其脂肪酸分解，出现陈米特有之味。

②植物酶。在50～60℃下，糖酵解通常生成酸，称为酸败。蛋白质酵解时氨基酸分解成胺类、酮酸、硫化氢等，气味难闻且有毒。这些作用都是配合空气氧、紫外线、水共同作用的。

（2）细菌作用。在合适的湿度（10～70％）和温度（25～40℃或10～60℃）以及不同的pH值条件下，细菌迅速繁殖。因为细菌是单细胞生物，会不断分裂，一般每30分钟就能增加一倍。如果把食物在室温下经过3～4小时，细菌数目将十分庞大。贮存中危害食物的细菌主要有各种霉菌，它们附着于受主上，长成绒毛状物，并且分泌各种酶，可溶解蛋白质、纤维素等。因此细菌除损坏食物外，还使衣物、书籍等发生霉变（天然纤维素与丝毛是角蛋白质，比棉麻纤维抗霉变能力强，但也会发霉。人造纤维虽经化学加工，但基质未变，仍易霉变。合成纤维抗霉力强，但混纺品亦难逃霉害）。除产生异味、生蛆、发馊变质，使衣物虫蛀粉糌外，还进一步分泌病毒如黄曲霉素、赫曲霉素以及病毒螨，导致各种病变。故对发馊的食物或发霉的衣料宜彻底处理。

二、贮存的一般方法

1．保鲜的主要原则

（1）物理方法

①低温冷藏。大多数病菌和腐败菌均属嗜中温（10～60℃）类，10℃以下繁殖速度和活性均降低，0℃以下一般已无力分解蛋白质和脂肪。急速冷冻效果更好，如速冻至－30℃，啤酒酵母存活率0.0017％，而缓冻至相同温度则为46.4％。

②高温杀菌。通称巴氏灭菌法，即在60～70℃处理20分钟或80～90℃热1分钟，杀菌率均达99.9％。

③脱水或干燥。细菌繁殖需要水分，对于细菌、酵母、霉菌，食物中水含量应分别控制在10、20、30％以下，奶粉、干鱼、干菜、干果、粮食和面粉均应如此。

④辐射杀菌。用源强为2万克镭当量的60Co,剂量为2兆伦琴，灭菌效率达100％。

⑤提高渗透压。用盐腌、糖渍，可使微生物脱水而亡。如各种腌肉、蜜饯的桃、杏等。

⑥密封罐装。1810年法国的阿珀特发明用罐头保存食物的办法，加热杀菌以后防止再与空气和其它细菌接触，有些罐头肉已保存了一个世纪以上。

（2）化学方法

用加入化学药品或通过化学加工来达到保鲜或贮存的方法，主要有：

①防腐剂。亦称保存剂、抗微生物剂、抗菌剂，应用于食物贮存时，其效果随食品之pH值、成分、保存条件而异。通常微生物在pH＝5.5～8.0最易繁殖，故加入适量酸使pH低于5。常用的有苯甲酸及其钠盐，pH＝3.5时0.05％溶液可阻止酵母繁殖。丙酸之钠盐及钙盐，在酸性时可防霉变。脱水乙酸及其钠盐，对糖类食物具有防霉变、防酵解效果。对热稳定，热至120℃、20分钟仍有抗菌作用。

②抗氧化剂。动植物原体中常含天然抗氧化剂如没食子酸、抗坏血酸、黄色素类以及小麦胚芽中的维E、芝麻油中芝麻油酚、丁香酚等。食品为防腐坏常加的人工抗氧化剂有：L－抗坏血酸或其异构体，肉中添加0.5克/1000克，可防肉制品变色。水果罐头中加0.03％，可防变褐。果汁及啤酒中加0.02～0.003％，有助于维持风味。本品为水溶性还原剂，无毒，可提高营养价值。油溶性的有丁基羟基甲苯（BHT）、丁基化羟基甲氧苯（BHA）、没食子酸丙酯、维E等，当它们的用量为0.005％时即可以防止油脂酸败，对杀死葡萄球菌等卓有成效。

③配合剂。如柠檬酸、磷酸、酒石酸、EDTA等可抑制微量金属对氧化作用的催化性能。

④漂白剂。可去掉食物的杂色并有杀菌作用，主要有：还原性的亚硫酸盐，常用于水果、糖、酒等。氧化性的过氧化氢（0.3％溶液），用于面粉、鱼肉等。溴酸钾、过氧化二苯甲酰、过硫酸铵均可用以改善面粉的保存效果。

（3）保鲜作用机制。食物的保存和防腐，通常思路是：①阻止腐蚀剂的作用。这类腐蚀剂通常是大气、灰尘、水分、盐及各种化学药品，办法是改善包装，如充以惰性气体等。②防止细菌作用。办法是阻挠微生物细胞膜透过食物或营养素，使细菌饿死。设法干扰其遗传机制，抑制细菌繁殖；阻挠细菌内酶的活性，停止代谢过程；清除菌源，杀灭细菌。③洗涤功能。近几年联邦德国从岩盐层中提出天然保鲜剂比奥斯蒙（含钙37.2％），是一种特殊功效的洗涤剂。

2．某些容易腐坏的物品的贮存办法

（1）谷类。谷类在贮存中因氧化、呼吸、酶作用而发生各种变质。

①稻米。脂解酶分解米中脂肪而释出酸，该酸包藏于螺旋构造的直链淀粉中，阻碍米吸水，蒸饭时淀粉粒细胞膜不易破裂，故陈米粗硬。过高的水分促进呼吸与发热及虫害。谷温15℃，水分14％以下，可抑制害虫繁殖，而超过20℃则不会抑制。粗米在10℃以下的干燥处密封贮存，可数年不变，但精制白米则难以久存。前几年在西安曾发现隋炀帝时代的谷仓，其中的谷粒仍完好。

②小麦。小麦的显著特点是蛋白质含量高于其它谷物，且主要为麸蛋白（主成分为麸胺酸），结构中含－SH键，在湿润时柔韧而粘着力强（结合成－S－S－桥），放置适当时间后因氧化而成团，是为发面。但捏和太久，其分子间的－S－S－结合转化为分子内的结合，则粘性降低，成为碎块，失去加工性能。故小麦贮存切忌受潮。

（2）肉、乳、蛋类。即荤食类，其特点是蛋白质及脂肪含量高，贮存时易发生细菌作用和酵解。

①肉。贮藏的主要问题是控制腐败细菌的活动。通用的方法是酸化（因酸性环境不利细菌生长。如醋泡猪蹄、香肠等）、排除空气（或充二氧化碳、氮气包装，以防氧化）、干燥（烘干、风干、速冻以降低

水分）、腌制（盐、糖渍）、辐射等。用芥末油大蒜汁涂抹鲜肉，其中的大蒜素可有效抑制细菌活动，加入其它香料还可掩盖臭味，这是值得推荐的家用香料调制法。

②水产品。鱼贝及其它动物的贮存，应先去除内脏（因为这些最易腐坏），然后尽快冷冻。鲜鱼在0～1℃可保存1～2月，肉类为10～20日。深度冷冻（－9～－18℃）可达数月至半年。

③奶及乳制品。由于营养丰富，极易变质。鲜奶1～2℃可保存1～2日，酸奶0～1℃可保存3～5日。家庭保管奶时应在避光下及时冷藏，容器要密封（因牛奶容易溶解异味物）。奶粉打开后应保持干燥、凉爽并迅速密封，如因吸湿而结块，则不能直接冲服，而应煮沸。

④蛋。在低温（0℃，湿度75～80％）下冷藏可达1年，但出库后易腐，应在1周内用完。浸入3％硅酸钠溶液或石灰乳中，可保存5～8个月，因该碱性溶液可杀菌，且蛋呼出的二氧化碳可堵住壳面气孔受保护。涂凡士林或石蜡等盖住气孔，再冷藏可防止水分损失及外界细菌侵入。用草木灰、稻壳等覆盖，置于通风良好的阴凉处，亦可保存1个月。于二氧化碳或氮气氛下冷藏，可长期存放。二氧化碳降低PH值防止蛋白质自消化。

（3）蔬菜水果。通用的存放办法是在10℃以下保干（因10℃以下酶及细菌活动减弱），但随物而异。

①马铃薯。附有较强的马铃薯菌，贮存的适宜温度为7～8℃，湿度85～90％，两者过低、过高均易发芽而毒变（生成一种微苦配糖物茄碱）。碰伤后易变色，那是因为所含的酪氨酸、绿原酸等受氧化酶作用或与Fe3+作用之故。还可导致”空心“、”黑心“或”内部黑斑“，是由于收获期过早或日光曝晒所致。

②甘薯。贮存中的最大问题是黑斑病。由黑斑菌从伤口侵入寄生虫而得，斑的组成是多酚类物质积累后经氧化产生的聚合物。克服办法是保温32～35℃及湿度90％经4～6日，使伤口及表皮干燥收缩，然后在10～15℃正常贮藏于地窖。甘薯经蒸煮加工后变暗，干燥后表面出现白粉。即经β－淀粉酶作用生成的麦芽糖。久浸于水中的甘薯会硬化，这是由于细胞死后钙质通过细胞膜在膜上形成果胶酸钙所致。再经水煮亦不能软化，故烹制前不应沾水。

③香蕉。11～14℃可较久存放（2周）。超过25℃，果肉软黑。温度过低，亦易变质。但剥皮后深度冷冻（－10℃）可达数周，迅速食用而无害。

④柿。可冰冻或在10～15℃时窖藏脱涩。其涩味来自以无色花青素为基本结构的配糖物，易溶于水。成熟后气化或聚合成为不溶于水的物质而失去涩味。其它脱涩法还有温水浸（40℃水浸10～15小时）、酒浸（40％酒喷洒，密封置于暖处5～10日）、干燥（剥皮后悬置徐徐阴干）等法，旨在使花青素挥发或溶解。还有气体法，如将生柿置于含50％二氧化碳的容器内数日可去涩，也可置于含0.1％乙烯的容器内催熟。

（4）茶及中草药

①茶。宜先在通风处干燥后分装于铁盒中。如已发霉，可干炒后复原。亦可置于底部放有石灰的坛内，用布或铁丝网等与石灰隔开，利用石灰的吸湿性和杀菌作用以长期贮存而不变质。

②名贵药材。人参、西洋参、当归、枸杞等名贵药材，由于含糖、蛋白质较高，易受潮、发霉、虫蛀，通常先阴干，再装入广口瓶内密封于4℃时保存。亦可在小坛内装入2/5的生石灰，然后将药材用纸或布包严捆绑后吊在瓶中。还可在缸底放半杯酒（约200毫升），盖上布，放药材后，在缸口放一小布袋花椒，封严等。

③大枣、肉桂等应保持色香味，将药材置于缸中，在其底部已放一层食盐的布上散开，再隔布放盐，如此交替存放，耗盐量约为药材的10％。由于细盐实际上弥漫于整个缸，酵母、细菌等难以繁殖。也可以在远红外干燥箱内于30～40℃烘烤40～48小时，取出后存放于冰箱内，由于在红外线照射下，产生分子转动，使微生物细胞变性，从而达到干燥防腐的目的。在阴凉处凉干后，喷约3～5％的乙醇密封，因乙醇可渗入微生物细胞膜内而使其死亡.2.4 合成食品的现状和发展趋势

前面讲的食物都是天然的。为了解决粮食生产的工业化问题，人们想到了合成食品。目前一般有生物制备和化学合成两种。

一、生物制备 1．食用酵母

食用酵母是一类微生物，除含蛋白质外还含有糖类（干体的10～60%，似动物体之肝糖）、油脂（2～

3%）、灰分（2.5～14%），富含多种微量元素。这类酵母的特色之一是富含维生素，如维B1多达200毫克%，菸碱酸30～40毫克%，泛酸20毫克%。干燥酵母中含维D2 100～250万国际单位。2．石油蛋白

以烃类化合物代替糖为培养细菌或酵母之碳源，蛋白质含量可达60～70%。由于原料来源广阔，意义重大。

在70年代，美国ESSO公司以C6～C15正烷烃培养酵母及菌种，干物中含蛋白质54%。后来，我国台湾石油公司用C9～C20为原料，配以适当的辅料，在36～38℃、PH＝7.0的中性条件下通气培养出含蛋白质70%的菌体。3．微生物油脂

在”二战“期间，德国曾用微生物工业生产油脂。用正烷烃C16～C18为原料，油脂生产率最高达57%；用葡萄糖为原料，则达61～74%。4．藻类

以绿藻类为主，与菌类同属单细胞植物，可进行光合作用。在简单的无机物组成的培养液中，在阳光或人工荧光下，通过含二氧化碳2～5%的空气进行光合作用，反应期为1周。

以上这类试验，均因成本太高，目前尚无实用价值。然而，化学家们确信，人工合成粮食只是时间问题。

二、化学合成食品

人们知道，地球上生命的物质基础是蛋白质和核酸。在细胞中蛋白质合成需要核酸来编码；核酸的合成和复制，需要蛋白质（酶）来催化。因此蛋白质的人工合成意义重大。1965年，我国化学家合成了具有生物活性的牛胰岛素，突破了一般有机分子和生物大分子的界限。1983年，重复了人工合成牛胰岛素的试验，其分子量接近6000，是典型的蛋白质。同年还完成了猪胰岛素结构测定。

有人提出幻想，将来人们可以在食品商店里买到”植物蛋白肉“。”植物蛋白肉“这个名字听起来有点古怪，既然是肉，怎么又是植物蛋白呢？

我们的食物不论来自植物、动物还是微生物，在化学家的眼里不过是一些糖、蛋白质、脂肪、维生素、无机盐和水，而这些营养物质大部分是碳、氢、氧和氮四种化学元素构成的化合物，再配合少量的硫、磷、铁、氯、钠、碘、镁、钴等，常见的不超过20种元素。

植物油和动物油都是由碳、氢、氧三种元素组成的脂肪酸和油组成的混合物。植物油通常是液态的，而动物油却是固态或冻状的，这是由于植物油含的氢比动物油少。于是，人们就用来源广泛的植物油做原料，通入氢气，在化学催化剂的帮助下，增加含氢量，再配上一些香精，便制造出了和奶油差不多?quot;人造奶油”。人造奶油的发明曾获拿破仑金奖。由于它不含胆固醇，而且价格低廉，颇受人们欢迎。全世界每年生产人造奶油近600万吨，已经超过天然奶油的供应量。

“植物蛋白肉”是由豆类蛋白质加工而来的。配上味精等调料，可赋予肉味。利用植物蛋白或者石油微生物蛋白做原料，加工成鸡、鸭、鱼、肉的形状，淋洒点化学香精如鸡味素、鱼鲜精，再涂抹上食用色素，就成为以假乱真的“人造佳肴”了。

对于化学家来说，模仿自然物质、合成各种各样的香精和色素并不难。比如，用醋酸和酒精合成的醋酸乙酯有梨香味，戊酸异戊酯飘散出菠萝香，油酸和香草醛散发出浓郁的奶油芬芳。当然，人造食物要做到完全和天然食物一模一样是不太容易的。食品化学家用灵敏的化学分析仪器检验过，每种食品里含有几十种到上百种化合物，它们的品种和数量又是那么千差万别，稍有一点变化，风味就大不相同。但人们可以预料，将来，从化工厂里可以源源不断地生产出“人造牛排”或“全素烤鸭”。化学将使“人造食物”摆满餐桌！

第6章 烹 饪 与 化 学

我国人民的饮食习惯十分重视烹饪和食品加工，其中含有丰富的化学知识。本章主要讨论厨房中的化学知识和烹饪过程及有关炊事中的化学问题。

6.1厨房化学概述

一、厨房用品 1．锅子

厨房里有各种各样的锅：煮饭锅、炒菜锅、蒸锅、高压锅、平底锅等等。从制造的原料来看，一般只有铁锅和铝锅两种。

由于人类发现和使用铜比铁早得多，所以古代人用铜锅烧水做饭。铜有光泽，比铁美观，传热能力强。但是，用铜做炊具，易产生有毒的锈――铜绿，还会破坏食物中的维生素C，且价格较贵。后来，铁锅就取代了铜锅。铁有熟铁和生铁之分，其主要区别在于含碳量不同。生铁含碳量超过1．7％，熟铁含碳量在0．2％以下。生铁又硬又脆，熟铁软而有韧性。熟铁可以做炒菜锅和铁勺。

铁锅具有价格便宜、可预防缺铁性贫血等优点，但也有笨重、易锈、传热性差等缺点。

现在厨房里的用具很多是铝或铝合金制品，锅、壶、铲、勺几乎全是铝质的。和铁相比，铝的传热本领强，既轻盈又美观。因此，铝是制炊具的理想材料。有人以为铝不生锈。其实，铝是活泼的金属，它很容易和空气里的氧化合，生成一层透明的、薄薄的铝锈--三氧化二铝（Al2O3）。不过，这层铝锈和疏松的铁锈不同。它十分致密，好象皮肤一样保护内部不再被锈蚀。可是，这层铝锈薄膜既怕酸，又怕碱。

因为铝盐有神经性毒性，所以使用铝锅时需小心。在铝锅里存放菜肴的时间不宜过长，不要用来盛放醋、酸梅汤、碱水和盐水等。若用铝锅煮茶水会溶出较多的铝，原因是由于茶中含有较多的氟，易与铝形成可溶性的氟铝配合物。正常自来水中含氟量大约是1毫克/升，往这种自来水中加柠檬酸调成PH=3的水溶液在铝锅中煮沸10分钟，即溶出200毫克/升的铝，为无氟时的1000倍。西红柿中的维C、糖醋鱼中的醋都呈酸性，均会加重铝的溶出，所以不宜用铝锅来烹制。

铝合金是在纯铝里掺进少量的镁、锰、铜等金属冶炼而成的，抗腐蚀本领和硬度都比纯铝高。用铝合金制造的高压锅、水壶，质量比纯铝制品好。近年来，商店里又出现了电化铝制品。这是铝经过电极氧化，加厚了表面的保护层（铝锈Al2O3），同时形成疏松多孔的附着层，可以牢牢地吸附住染料。因此，这种铝制的饭盒、饭锅、水壶等表面可以染上鲜艳的色彩，使铝制品更加美观，惹人喜爱。2．点火用具

厨房中点火，以前常用火柴，现在多用打火机或电子点火装置。

人类发明火柴，经历了漫长曲折的过程。200多年前，在意大利的威尼斯出现了第一支火柴。那是一支巨型火柴，很象一根敲大鼓的木槌，槌头由一团氯酸钾药面做成。只要把火柴头浸到盛浓硫酸的瓦盆里，火柴就燃烧起来。这种原始的火柴价格昂贵，使用起来很不方便，而且浓硫酸溅在人身上会烧坏衣服、伤害皮肤。19世纪初，瑞典人发明了在火柴头上涂了一层白磷的摩擦火柴。只要往粗糙的地方轻轻地一擦，火柴就燃着了。但白磷有毒。后来，人们改用三硫化四磷代替白磷做火柴头，使毒性和自动着火的危险性大大降低。1855年，瑞典人用红磷代替白磷制造出了世界上第一盒安全火柴。在火柴盒外侧涂上红磷，火柴头上有氯酸钾和三硫化二锑这两种引火药。借助火柴头与红磷的摩擦生热，先是使擦下的红磷粉末着火，引燃三硫化二锑，再由氯酸钾受热分解放出氧气使燃烧更旺。火柴杆用松木或白杨木做成，前端又浸透了石蜡和松香，使火柴头擦着后能及时烧到火柴杆而延长发火时间。点燃火柴的关键因素是红磷的低燃点及无毒性，加上其它物质的协同作用。

打火机或点火装置点火的原理与火柴相似。打火时，手指按下按钮，带动齿轮摩擦火石（主要是电石或称碳化钙，还有着火点较低的金属镧和铈），迸射出火花，引燃易燃气体（主要是丁烷）。3．燃料

家庭使用的燃料有多种，有固体的、液体的或是气体的。其共同点是它们都是碳或碳氢化合物。

人类最早使用的燃料是木柴。在国外，有些科学家呼吁发展“绿色能源”，建议多种可以当柴烧的“树木”。木柴中约有一半是纤维素。纤维素是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，其中碳元素占了近一半。

煤是由古代的植物变来的。大量的蕨类、植物死亡后，遗体沉进水里，深埋地下，由于厌氧菌的作用和地壳的起伏运动，使氢、氧、氮的含量慢慢减少，碳的含量相对增加，植物遗体就逐渐变成了泥炭、褐煤、烟煤，以至无烟煤。泥炭和褐煤的含碳量比较低，变成烟煤以后，碳的含量已经占到80％，无烟煤的含碳量高达95％左右。燃烧1千克无烟煤可以获得30000多千焦的热量，是1千克木柴发的热量的2倍多。不过，由于煤是重要的化工原料，所以用煤做燃料是很大的浪费。况且，烧煤做饭，热量四散，燃

料的有效利用率很低。将煤“干馏”就可得到煤气，同时又得到了焦炭、煤焦油和氨气。

煤气的主要成分是一氧化碳和甲烷（又称天然气或沼气）。用煤气做燃料既方便又安全。在农村，可使用沼气或天然气。沼气的原料是粪便、秸秆和杂草，经过发酵得到了甲烷和肥料。现在大多数城市使用液化石油气，那是炼油厂的副产品----丙烷和丁烷的混合气。为了便于运输，人们把气体压缩成液体，贮存在结实的钢罐里。有的直接用管道输送到居民家的厨房，要用就开，要停就关，方便极了。

二、厨房安全 1．燃烧原理

燃烧的化学原理就是燃料中的碳或者碳的化合物与空气里的氧气之间发生了剧烈的、放热发光的化学反应。这种燃烧反应的化学机制是链式反应。链式反应是在引发可燃物生成游离基后产生并得以维持的。例如天然气中的甲烷和空气中的氧混合并点火(即引火)，可产生游离基H、O、OH等。游离基是含有未成对电子的电中性实体，其特点是有很高的反应活性，并且在与别的分子反应时会产生新的游离基，即形成游离基转移――燃烧链。

产生游离基的方法有光照(光化学反应)、电子转移(常温氧化还原反应如塑料老化、油脂酸败)及热裂等，其中热裂（即点火）用得最多。就是把化学键能较低的物质在易得温度(50～150℃)下分解为活性物以引发游离基。这类物质都是着火点（或称燃点）低的物质，如白磷（40℃）、硫化磷（100℃）、打火石（一种含铈、镧的合金，150℃）、三硫化锑（195℃）等，它们构成火柴的主要材料，在轻微摩擦下即能着火。大多数的有机物燃点都较低，容易燃烧。常见的易燃物有乙醚（30℃）、纸张（130℃）、棉花（150℃）、草（200℃）、松木（250℃）、木材（190～266℃）、涤纶（390℃）、泡沫塑料(400℃)等。燃着的香烟蒂表面温度达300℃、中心温度达700－800℃，是构成火灾的严重隐患。

要使火烧起来，必须有氧气或氧化剂与可燃物共存。以煤气为例，当空气供给不当时会发生飘火、脱火及回火现象。“飘火”指火焰的上部出现黄色亮光的无力飘焰，这样的燃烧不充分，应加大通入空气量。“脱火”指煤气火焰悬空，而且发出吼声，原因是空气量太大，煤气压力太高或火口周围风太大，应予适当调整。“回火”指火焰缩进火眼，其原因是煤气压力太低，燃烧器内的油污太多或燃烧管道内温度太高。2．化学灭火

家里煮饭、取暖，如果用火不当或不慎会造成火灾。发生小火灾时，可以自己及时用灭火器灭火。发生大火灾时，应打“119”电话报警，请消防队扑救。

火器有多种，如泡沫灭火器、二氧化碳灭火器、1211灭火器、四氯化碳灭火弹等。泡沫灭火器的钢筒里分装着碳酸氢钠、硫酸铝和发泡剂等化学物质，使用时要把灭火器倒立过来使里面的化学物质充分混合而发生化学反应，产生大量二氧化碳气体和泡沫。二氧化碳气体比空气重得多，它既不能燃烧又不助燃，它盖在燃烧物上面，使燃烧物质和空气隔绝开来，火就被扑灭了。二氧化碳灭火器钢瓶内装着液体的二氧化碳，救火时一开阀门，强大的二氧化碳气流就通过连接着的喇叭口喷灭火焰。1211灭火器很适宜居民家庭使用，它体积小巧，使用方便。内装二氟一氯一溴甲烷。这种物质在高温下能分解产生游离基，参与燃烧反应而中止燃烧，是典型的化学抑制法灭火。灭火弹里装的是四氯化碳，一般适用于新村或单位。常温下的四氯化碳是液体，一旦靠近火焰很容易变成气体。它比同体积的空气重得多，且能紧紧地包围住火焰而隔断氧气。因四氯化碳不导电和不污损室内陈设，故尤其适用于电线、电器着火时的扑救。3．煤气中毒

气温寒冷的冬天，人们习惯于紧闭门窗，生炉取暖。每逢此时，谨防“煤气中毒！”

煤气中毒，轻者头晕心慌、四肢无力；重者昏迷不醒，呼吸微弱，抢救不及时甚至可能死亡。煤气的有毒成分是什么呢？煤气主要来自灶具或火炉中的不完全燃烧，有毒成分主要是一氧化碳。一氧化碳无色、无味，可使人不知不觉地中毒。它被人吸入后，透过肺泡进入血液，抢先和负责输送氧气的血红蛋白牢牢结合，使血红蛋白丧失了和氧结合的能力。人断绝了氧气的供应，就会头晕心慌，昏迷不醒，甚至死亡。空气中一氧化碳的含量达到万分之几的时候，人就会中毒。

人们往往有一种错觉，认为一氧化碳有呛鼻味。其实，煤气里散发出的刺鼻气味并不是一氧化碳的味道，而是二氧化硫之味。因此，用闻味来判断有无一氧化碳是不科学的。既然煤气没有臭味，为什么管道煤气和液化石油气都有一股难闻的臭味呢？其实，煤气或者液化石油气都没有臭味。

煤气里的主要成分--一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)或者氢气(H2)都是无色无臭的气体。液化石油气的主要成分丙烷、丁烷、丙烯、丁烯虽有点汽油味，但并不臭。正是因为有臭味可以使人警觉，所以人们就特意在燃料气里掺进一点臭得出奇的、对人的嗅觉非常敏感的醇硫，充当臭味报警员，以便及时发现漏气并采取措施，防止发生爆炸、火灾和中毒事故。

三、洗菜淘米的学问

厨房里准备饭菜，头一件事是洗菜淘米。从化学角度看，水是最普通、最好的溶剂。“脏不脏，一水净”，“泥水洗出白萝卜”这是对水的洗涤能力的一个形象说明。

蔬菜土生土长，沾附着泥沙、粪便、病菌等污物，这是不能入口的。洗菜时有水的机械冲刷作用，也有溶解作用。洗菜的较好办法是把菜放在水盆里洗净，拿出来沥干，再换清水洗。绿色、黄色蔬菜的汁液里，含有宝贵的维生素和矿物质等营养成分。其中不少物质很容易溶解在水里。菜切碎了再洗，会损失掉许多营养成分，而且污物沾染到切口上，更难洗干净。所以，蔬菜要洗干净再切。

淘米，究竟多搓洗好还是少搓洗好？米的外表皮含有丰富的维生素B（人缺少它会得脚气病）和人体必需的矿物质。从这个角度看，淘米搓洗的次数太多，就会损失一些营养成分。可是，久存的米表面上可能生长出黄曲霉菌，它会分泌致癌毒素。淘米能减轻黄曲霉菌素的污染。权衡利弊，淘米还是不可马虎，多搓洗几遍为好。现在有一种袋装米，不用淘米，又省事又富营养，这是值得提倡的。

6．2 烹饪基础知识

烹饪化学是从普通化学和食品生物化学中衍生而来的一门年轻的学科，主要研究和讨论烹饪原料的化学成分和烹饪过程中相互反应和变化的化学现象，是进一步了解烹饪加工制作和烹饪营养卫生的重要基础。简单地讲，所谓烹饪就是指烧饭做菜，后者即烹炒调制菜蔬又称为烹调。

一、熟食的作用

熟食在人类进化上具有重要作用。熟食缩短了消化过程，扩展了食物的品种（由野果到肉类），促进了人的体力和智力的形成和发展，尤其是对脑髓的影响更大。熟食的作用主要有分解、解毒、杀菌和提味四点。1．分解

把食物烧熟，主要是将原来的大分子转化为较小的分子，使体内的消化和吸收容易进行。所谓“熟”，是凭经验判定的，指没有“生”感，达到可以食用的程度。2．解毒

加热可分解某些食物中的有害物质，如大豆和鸡蛋中的抗胰蛋白酶（它妨碍人体内胰蛋白酶的活动）、杏仁中的氰化物等。3．杀菌

一般食物尤其是蔬菜中带有大量由于肥料及存放时引入的病原体、寄生虫卵及各类细菌，虽经洗涤也未能除净，而加热煮沸3～5分钟，均可全部杀灭。尤其是消化道传染病菌，必须加热消除。4．提味

通过加热改善色、香、味，生成新的更富营养的化合物，提高食品的质量。

二、烹饪的方法

随食物的品种（主食或副食，肉或蔬菜）及食用要求而异，主要有干法和湿法两种。1．湿法烹饪

指煮、蒸、闷、燉、煨及氽等的总称。其中煮、蒸、闷主要用于主食如米、面的加工，也适于肉、鱼的烹调。湿法加热的特点是火小、水多、时间长。比较富特色的有：

（1）文火缓烧。先把食物（如肉）浸没在放好调料的冷水中徐徐加热，肉汁、脂肪和蛋白质从肉的表面逐渐渗出，得到的肉较烂，汤里的营养比较丰富。如武汉的八卦汤（以甲鱼或乌龟为主要原料）是这类烹调方式的名品。

（2）氽、焯、涮。这三种方法的共同点是先把汤烧开，再投入食物。这样可使食物表面上的蛋白质凝固，将大部分脂肪、蛋白质保存在内部。氽的特点是原料下锅时间短、汤汁清淡、食品脆嫩、味道爽香。焯相对于氽而言加热时间较长，一般达到八、九成熟，多用于蔬菜。用于肉食时称为涮，要求刀工好、切得薄，如北京的涮羊肉。

（3）红烧。在烧制肉、鱼等食品时，为适当增加汤的稠度，将水分用小火（85℃左右）加热慢慢蒸发收汁，使汤汁浓稠、色泽红棕、味道醇美。2．干法烹饪

包括烤、烧、燻、煎、炒等。其中烤常用于面食(如烤面包和烧饼)。各种干法烹饪除通用于鱼、肉外，多用于蔬菜的烹制。其特点是火大（称为武火）、水少、时间短。先用油和调料炸锅后，放入菜肴迅速翻动。蛋白质、脂肪和无机盐大部留在菜内，只有小部分进汤汁，但维生素有些损失。干烧应注意防焦。因肉在烧焦后，蛋白质中的色氨酸分解，可引起食物中毒。所以烧焦的菜肴不宜吃。此外，火若太大油中会出现怪味，这是由于温度太高时，由脂肪水解生成的甘油分解成丙烯醛（军事上用作催泪瓦斯）挥发之故，有毒性。

3．微波炉加热法

其特点是不用炉火或电热，而用微波作热源。微波是一种不会导致电离的高频电磁波，可被封闭在炉箱的金属壁内，形成一个类似小型电台的电磁波发射系统。由磁控管发出的微波能量场不断转换方向，象磁铁一样在食物分子的周围形成交替的正、负电场，使其正、负极以及食物内所含的正、负离子随之换向，即引起剧烈快速的振动或振荡。当微波作用时，这种振荡可达每秒25亿次，从而使食物内部产生大量的摩擦热。最高可达200℃，4～5分钟内可使水沸腾。其加热温度、快慢及均匀性由食物本身的特点决定，对含糖、油脂量较高的食物效率高。作用深度为2～3.5厘米，食物大小一般不宜超过5厘米。特点是微波从各表面、顶端及四周同时作用，所以均匀性好。

陶、瓷、硬纸、塑料薄膜、玻璃等容器均可作为微波加热器皿，它们本身不受热。铝、不锈钢及其它金属或某些塑料容器，反射微波，引起火花飞溅而且器皿变热，所以不能用以加热食物。

三、刀法与火候

烹饪技术非常讲究刀法与火候，其中不乏化学道理。

熟练的厨师操刀，把整块的瘦肉飞快地切成丝，多长、多宽、多厚，都有一定的分寸，均匀、整齐。不同的菜，块是块，丝是丝，片是片，斜刀，连花，都有讲究。在炉灶上，厨师掌握火候，争分夺秒，几翻、几颠、几铲，都恰到好处。烧、煮、爆、炒，各是各味。?quot;嫩“的要嫩，该”酥“的酥透，该”脆“的松脆。”不到火候不揭锅“。

我们在生活中都有这样的经验：一块冰糖在水里溶解的速度比一匙绵白糖慢得多。如果预先把冰糖研磨成粉末，再溶解就快得多了。炒菜时大家都喜欢用粉盐，而不喜欢用大颗粒的粗盐。糖或盐的大颗粒与细粉末，其差别主要是表面积的大小不同。蔬菜和肉切成细丝，增大了和水接触的表面，营养物质容易溶解到水里去，一些化学变化也容易进行。炒肉片比炖大块的猪肉快，也是因为表面积增大，受热机会多的缘故。化学反应的速度和物质互相接触的表面积大小有密切的关系。化学中有一种解释化学反应速度的理论叫做分子碰撞理论。物质之间只有通过有效碰撞，才能发生化学反应。

所谓讲究火候，主要指控制火力的大小，掌握加热时间的长短和时机，说到底，也就是控制温度。温度是化学变化的重要条件之一。同样一匙白糖，在凉水里不如在开水里溶解得快。面条只有在开水锅里才能煮熟。提高温度往往会加快溶解和化学反应的速度。烧水时，水的温度会逐渐上升，在标准气压(101325pa)下，水开的温度是100oC。再不断加热，不论火力多大，温度不再升高，直至烧干。炖肉时，烧开后改用文火，维持沸腾。肉的香味主要是由于蛋白质中的肽键断裂生成了氨基酸。性急用猛火，并不能使肉提前炖熟。若采用高压锅，水的沸腾温度可以升高到120oC以上，这样可以大大缩短炖肉所需时间。油锅的温度可以达到200～300oC，所以在油锅里炒肉丝，速度要快，否则会烧焦。氨基酸焦化，就变成”木炭“了。在青藏高原旅行，在高山上烧开水，温度升到80～90oC时水就沸腾了。这种条件下，炸油饼、做烙饼是可以的，而做米饭需要用高压锅。

四、烹饪助剂

包括主食和副食加工用的添加剂和佐料。1．添加剂

（1）发酵粉（疏松剂）

发酵粉用于馒头、面包、糕点的制作，其作用是中和发酵生成的酸并通过发泡使制品膨松。发酵粉的主成分为碳酸氢钠（小苏打）和某些酸式盐（如酒石酸氢钾、磷酸二氢钠）的混合物，前者的作用是中和

面糊中的酸性配料和生成二氧化碳，后者则可防止生成碱性太大的碳酸钠。作用原理是先由酵母中的淀粉酶使淀粉变成糖分，再由其中的酒化酶使葡萄糖变成二氧化碳。二氧化碳气体进一步膨胀就形成松软的多孔物，并生出少量酒精和酯类，使食品松软可口。由于鲜酵母作寐也灰卓刂疲视梅⒔头邸?br>（2）嫩化剂

嫩化剂本身是一种水解酶，是一种在难煮熟的肉(如牛肉特别是牛胃等)烹调前的添加剂，它能在室温下加速食物的水解，使蛋白质中的肽链催化断裂。由于这种酶的作用，食物达到相同”煮沸“程度所需的时间大为缩短，对结缔组织如骨胶原和弹性蛋白质（牛蹄筋）这类聚合物尤其有效，对肌肉纤维蛋白也有一定作用。主要的肉类嫩化剂有木瓜酶类或真菌（即微生物）蛋白酶类。一种作为牛肉表面处理的典型嫩化剂配方为：2％商品木瓜酶或5％真菌蛋白酶，15％葡萄糖，2％谷氨酸一钠（味精）和食盐。

（3）稳定剂、增稠剂和防结块剂

前两者可使某些脂肪类或液态食物（如果汁）粘稠度增大，大多是多糖物，其分子结构中含多个羟基。由于羟基易与水形成氢键，从而防止水与极性较小的脂肪分层，并能起乳化作用使水和油在食品中混合得更均匀。常用的稳定剂和增稠剂有D－山梨糖醇和D－甘露糖醇，它们对糖果和奶酪特别有效。也作保湿剂、甜味控制剂和软化剂。还有一类添加剂（如硅酸镁）可与水结合（成结晶水），从而防止食物受潮结块，称为防结块剂。2．佐料

包括烹调时的调料和食用时的辅料两大类。

（1）调料

调料通常分油溶性和水溶性两类。前者适于温度较高时炸锅，即放在油中加热释出香味或其它味素，宜先加；后者分子量较小，易挥发，烹调时宜后加。主要的调料有：

①一般调料。如八角、花椒（油溶性）、葱、姜、蒜、辣椒、胡椒、糖、味精、盐（水溶性）等，它们不仅呈味、赋香，而且有杀菌功能（如蒜苷受热或在消化器官内酵素的作用下生成蒜素或丙烯亚磺酸，有强杀菌力），还含有多种维生素（如葱头含大量维B）。市场上有干粉调料如姜粉、洋葱泥、胡椒粉等供应。

②其它调料。主要有酒、醋、酱油等。酒常用于解鱼腥（酒可使鱼体中的三甲胺溶出而挥发）；醋主要用于杀菌（特别是流感及其它病毒）、溶解鱼刺和骨（促进钙、铁的磷酸盐溶解和体内吸收）、去腥（鱼和切鱼刀具用醋擦洗，可去由呋喃、杂醇和硫化物引起的膻味）、去碱和增加胃酸等。通过酒和醋之间发生酯化作用可产生香味；酱油不是油，而是好几种氨基酸、糖类、芳香酯和食盐的水溶液，主要用作赋香剂和着色剂。酱油分酿制酱油和化学酱油两类。我们的祖先早在3000多年前就能酿造酱油。最早是用牛、羊、鹿和鱼虾等动物性蛋白质酿制，后改用土豆和谷物的植物性蛋白质酿制而成。酿制酱油中除含丰富的氨基酸（呈鲜味）外，还含有芳香酯类、有机酸、乙醇、戊糖和甲基戊糖，后两者和氨基酸结合，显鲜艳的红褐色。化学酱油是用盐酸分解大豆内的蛋白质变成单个氨基酸，再经中和、着色等步骤制成。在低压条件下蒸去酱油中的水分而做成的固体酱油，是我国特有的美味调料，畅销全球。

（2）辅料

辅料一般不直接单独食用，但可用于就餐提味的固体或液体成品，通常熟制。主要有：

①花椒盐。由花椒500克和盐150克混合拌匀即得，通常与榨菜同用；

②花椒油。将香油烧至七成熟，投入花椒炸至呈深红色，捞出花椒而成。500克油用15克花椒，香色均佳；

③辣椒油。先将200克辣椒面用100克凉开水调成稠粥状，另用600克香油烧至八成熟，倒在调好的辣椒粥内，边倒边搅成红油即得；

④葱姜油。用1000克花生油或猪油烧至四成热，投入100克姜片稍炸，再放100克葱段（寸长），炸至金黄色出香味后，捞出葱姜即可；

⑤清汤。又分一般和高级两种：前者为将老母鸡和猪骨投入冷水锅中，旺火烧沸，撇去浮沫，再用文火（即维持刚沸之小火）长时间煨后，捞出骨体，用纱布滤去骨渣而得；后者则为将鸡腿肉去皮剁成茸，和葱、姜、料酒一起投入滤好的汤中，用旺火加热，同时用勺顺一个方向搅动，汤将沸时改用文火（不可滚沸），使汤中渣状物与鸡茸粘结，浮出汤面，用勺撇净而成；

⑥奶汤。将骨放入冷水锅中，用旺火烧沸后，撇去上面血沫。然后加葱、姜、料酒等，用中火继续煮至汤呈似奶状白色而成；

⑦高汤。加骨入锅内，加清水至刚浸没原料，先用旺火烧沸，撇去浮沫，再用文火煮2～3小时，使原料鲜味全溶于汤汁中即得高汤；

⑧各种酱。如豆瓣酱。通常用豆如蚕豆、大豆等发酵，先煮熟制成糜状物，与焦糖、辣椒油、酱油混匀而得；再如北京有名的炸酱，系将肥肉拌上酱油、淀粉搅匀爆炒，另用油炸锅放入用水调稀之甜面酱拌炒后，两者混炒而成。提倡的。

6.3 色香味与化学

随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们的饮食越来越讲究食物的色香味，以达到愉悦心情、增进食欲、提高生活质量之目的。

一、食物的颜色

人们发现可用于食物的色素主要有天然色素、合成色素和人工着色物质三类。1．天然食用色素

指未加工的自然界的花、果和草木的色源。常用的天然食用色素主要有：

（1）红曲色素。系用乙醇浸泡红曲米所得到的液体红色素，或者从红曲霉的深层培养液中通过结晶精制而得的晶体。该色素耐光、耐热性好，不受金属离子或多种氧化剂以及还原剂的影响和干扰，色调不象一般自然色素那样易随PH值而显著改变。比如，红曲米就是将籼米或糯米先用水浸泡、蒸熟，再加入红曲霉发酵而制得的，可直接用于红香肠、红腐乳、各种酱菜、糕点的制作和呈色。

（2）姜黄素。从姜黄茎中提取的一种黄色色素，为含三个双键的羟基化合物。本品着色力、抗还原性能力强，但耐光、耐热和耐铁离子性能差。由于太辣，除用于咖喱粉外，不宜直接用。

（3）虫胶色素。是紫胶虫分泌的原胶中的一种红色成分，易和各种金属离子生成色淀。在酸性条件下，对光和热稳定。颜色随介质PH而改变：PH＜4.5，橙色；4.5～5.5，红色；＞5.5，紫红。适用于酸性食品如鲜桔汁、红果汁、红果罐头和桔味露的着色。

（4）甜菜红。由紫甜菜中提取的红色水溶液浓缩而得，呈红或紫红色，在酸性条件下稳定，着色力好，但耐光、耐热、耐氧化性差。

（5）红花黄色素。从中药红花中提取，可溶于水。PH2～7时呈鲜艳的黄色，碱性时呈红色。耐光、耐热、耐微生物性均佳，但耐热性及着色力较差，遇铁呈灰黑色。多用于清凉饮料和糖果、糕点等的着色。

（6）β－胡萝卜素。由胡萝卜素中提取，呈橙红色，是含9个双键的多烯类化合物，性能较稳定，属油溶性物质，多用于肉类及其制品着色。2.合成食用色素

由于毒理方面的原因，合成的食用色素商品使用受到限制，而且不断被淘汰。目前在用的主要是以下5种：

（1）苋菜红。紫红色粉末，可溶于水和多元醇，不溶于油脂。有较好的耐光、耐热、耐盐和耐酸功能，缺点是耐菌性、耐氧化还原性差，不适宜在发酵食品中使用。国家卫生标准规定最大使用量为每千克0.05克。

（2）胭脂红。深红色粉末，易溶于水及甘油，不溶于油脂。耐光性、耐酸性好，在碱性条件下呈褐色，缺点是耐热性、耐氧化还原性和耐菌性差。

（3）柠檬黄。黄色粉末，为世界各国广泛采用。能溶于水和甘油，不溶于油脂。耐热、耐光、耐盐、耐酸性均好；耐氧化还原性较差，还原后褪色，遇碱稍变红。

（4）日落黄。橙黄色粉末，溶于水、醇，不溶于油脂，遇碱变红褐色；耐还原性差，还原后褪色。

（5）靛蓝。蓝色粉末，各国广泛采用。溶于丙二醇和甘油，水溶性较差，不溶于油脂，着色力强，耐光、热、酸、碱性均好，但耐氧化还原及抗菌性差。

我国规定以上色料可使用于果味水、果味粉、果子露、汽水、色酒以及糖果、糕点和罐头等，用量一般不得超过0.1克/千克。3．人工着色物质

人工色素虽然品种极多，但由于对毒性、致癌性和污染卫生的要求，在生活中实用的还不多。

（1）酱色。用蔗糖或葡萄糖经高温焦化而得的赤褐色色素。它不是单一的化合物，而是在180～190℃加热后的糖脱水缩合物，称为焦糖，包含了100多种化合物。工业上常用淀粉为原料制备。

（2）腌色。火腿、香肠等肉类腌制品，因其肌红蛋白及血红蛋白与亚硝基作用而显示艳丽的红色。为了产生亚硝基，常加入硝酸盐，也有用亚硝酸钠的，称为发色剂。发色剂中常混合抗坏血酸作还原剂。由于亚硝基与肉中的胺基作用生成亚硝胺会致癌，故近年来腌制品用得少了。通常规定腌肉、腊味之亚硝基残留量不得超过70PPM。

（3）金属盐发色。将硫酸铜溶液喷洒于蔬菜、水果上，则铜离子与植物的蛋白质结合成较稳定的蓝色或绿色物。此时铜离子将镁离子自卟啉环中心替换出，形成铜叶绿素，其纯品色基艳丽。在瓜豆贮藏品中，铜盐用量不超过每千克0.1克，海带中为0.15克。用干燥的绿叶、蚕粪、海藻为原料，用有机溶剂抽提其所含之叶绿素，加铜盐水溶液经加热后处理可制得铜叶绿素。本品主要用于口香糖及泡泡糖的着色，用量不超过每千克0.04克。如再经氢氧化钠的甲醇溶液处理可得铜叶绿素钠，是一种蓝黑色物。将上述叶绿素溶液与氯化亚铁作用，可制得铁叶绿素钠。

二、食物的香和臭

尽管香料化合物具有含量低、组分复杂、反应活性大、浓缩或富集过程中易变等特点，给香臭化学研究增加了困难。但是，人们经过长期的探索和研究，对香或臭的化学基础已经有了一定的认识。1．香或臭的化学基础

从化学结构上看，各种香料组分的分子量均较低、挥发性及水溶性仍有相当差异。碳原子为5及以下的烷烃衍生物如甲硫醚、乙酸乙酯等易挥发，水溶性较好；而分子量较高的芳香烃衍生物如苯基醛类、香豆素等则较难挥发，油溶性好。这些特点拓宽了香料的选用范围。它们通常具有某种特征官能团。以含两个碳原子的化合物为例：乙烷，无臭；乙醇，酒香；乙醛，辛辣；乙酸，醋香；乙硫醇，蒜臭；二甲醚，醚香；二甲硫醚，西红柿或蔬菜香。此外，如乙酸乙酯等酯类化合物呈水果香，甲硫基丙醛呈土豆、奶酪或肉香。

人的鼻腔内有一个嗅觉敏感区，其面积仅5平方厘米，但约有1³107个细胞。细胞上的香臭感受器是一种蛋白质，当气态的香、臭分子作用于其上时，使该蛋白质分子的构象发生变化，进而引起表面电位等发生变化，实现与刺激相适应的神经兴奋。通过兴奋的传递，使神经中枢感知香或臭的存在，敏感地感受食物中各种挥发成分提供的嗅觉信息。当感冒而鼻塞时，食物无味，是因为在咀嚼食物时挥发出的化学物质由于鼻孔通道阻塞而不能触及嗅觉细胞所致。由于这种接受过程中的相互作用非常专一而特殊，因此各人对香臭的感受程度是不同的。2．常见食用香料及其化学成分

（1）天然香料

我国的香料品种很多，例如甘肃省永登县的苦水玫瑰，花香由280种化合物组成，其质量可与闻名世界的保加利亚玫瑰媲美。广东、福建的茉莉有80多种化学成分。贵州的茅台酒香成分有100多种。蘑菇香成分有79种。常用的天然香料有八角、茴香、花椒、姜、胡椒、薄荷、橙皮、丁香、桂花、玫瑰、肉豆蔻和桂皮等。它们既可直接用于烹调，也可从中提取精油，作为调配香料的原料。这类精油有甜橙油、桔子油、柠檬油、留兰香油、薄荷油、辣椒油以及桂花浸膏，它们均无毒。不同的化学成分赋予香料不同的香味。如芥菜或芥末含有丙烯基芥子油；葡萄含努开酮；丁香含丁子香酚；冬青油含水杨酸甲酯；糖、果含麦芽醇；梨含葵二烯酸乙酯；薄荷含薄荷酮；花椒主含戊二烯、香茅醇，其辣味成分为一种不饱和酰胺化合物花椒素；胡椒的主成分为水芹烯胡椒碱；辣椒含辣椒素；紫苏油、蒜油、姜油含硫化丙烯；八角、茴香以及洋茴香油、苦杏仁油、小豆蔻油、芹菜子油等含茴香脑、茴香酮等。

（2）人工香料

主要有香兰素，具有香荚兰豆特有的香气；苯甲醛，又称人造苦杏仁油，有苦杏仁的特殊香气；柠檬醛，呈浓郁柠檬香气，为无色或黄色液体；α－戊基桂醛，为黄色液体，类似茉莉花香；乙酸异戊酯，人称香蕉水；乙酸苄酯，为茉莉花香；丙酸乙酯，凤梨香气；异戊酸异戊酯，苹果香气；麦芽酚，又称麦芽醇，系微黄色针晶或粉末，有焦甜香气，虽然本身香气并不浓，但具有缓和及改善其它香料香气的功能，常用作增香剂或定香剂。

（3）食用香精

分水溶性和油溶性两种。前者用水或乙醇调制，多用于冷饮制品、酒料的调香，不适宜于高温赋香；后者用精炼植物油、甘油调制，耐热性较好，适于饼干、糕点食品的加香。香精一般指用水、乙醇或某些质地较好的植物油从天然香料中提取的香物，也可以用人工合成的香物制成合适的溶液，作为各种调香的原料。其中以香猫酮、香叶醇、甲酸香叶酯为基体的香精最为重要。

通常直接从某种植物体中提取出的液汁赋香更为方便，例如从冬青、薄荷、柑桔、柠檬、生姜、芝麻中都可提出香油，均可作为香料添加剂。用黄樟树根制出的黄樟油是淡酒的主要香味源；许多花如桂花、茉莉花均是上等的香源，用于提取香料。

调香是一种专门技术，香型极多，主要有两种类型：①花香型。如玫瑰、茉莉、兰花、桂花、麝香型等，模仿自然界各种名花的香；②想象型。如清香、水果、芳芳（兰花型）、东方、菲菲（清草香型）、科隆（柑桔香型）以及美加净等，即在调香的基础上用合适的美名，强化心理效果。3．其它异味

指生活中由其它不明原因引起的异味。例如：

（1）酯化反应产生酯香味

蔬菜和瓜果常有香味，那是通过生物合成而产生的。水果中的脂肪酸由酰基辅酶A中间体生成，它能与醇反应生成酯；脂肪酸经氧化及脱酸作用可生成甲基甲酮。这两种物质均可赋香。烹制鱼类等水产品时，加点醋和酒，可达到既去腥又赋香的目的。去腥是由于具有腥味的二甲胺、三甲胺是碱性物质，能与醋酸发生中和反应，赋香是借助了醋酸与乙醇发生酯化反应产生的乙酸乙酯。

（2）各种分解引起异味

将大蒜、洋葱切片时，原先的保护膜被破坏。原来不能挥发且无臭的氨基酸亚砜遇氧而分解，散发出如硫化氢、硫醇、二硫化物等一系列有臭味的化合物。咖啡及烤肉特别是烤牛、羊肉特有香味。是因为葡萄糖与氨基酸加热生成吡嗪，有坚果味及烤香。甘油三酸酯及蛋白质在加热时相互作用，生成巯基及羟基噻吩、二氢及四氢呋喃，这些化合物有烤羊肉及烤牛肉的特征香味。咖啡的香味中已鉴别出的挥发性化学物质超过500种。烤牛肉香味中已经分辨出的化合物超过360种，其中包括44种烷烃和烯烃、30种醇、32种酮、22种酸、23种呋喃、34种吡嗪、22种噻吩、10种吡啶、16种内酯等。

家庭生活也会有各种臭味，主要来自于粪便和垃圾。例如来自厕所的臭味主要是由于粪便中的刺激性气体氨气和具有恶臭的吲哚类化合物。烂白菜和坏蛋的臭味主要是由于散发出硫化氢气体等。还有油类物质的酸败臭，鱼、肉的腐臭和人的汗臭等，主要由二甲胺、三甲胺及各种低级脂肪胺、酚、醛或硫化氢、二硫化碳等所引起。

三、食物的味道

味是由舌尝到的酸、甜、苦、辣、咸的味感，是由其可溶性物质溶于唾液，作用于舌面味觉神经之味蕾产生的味觉。合适的味感可使消化液分泌旺盛而增加食欲，有助消化。1．酸

酸味来源于溶解的氢离子（H＋）。酸有无机酸和有机酸之分，又有强酸和弱酸之别。常见的盐酸、硫酸、硝酸都是无机强酸，醋酸、乳酸、柠檬酸等为有机弱酸。强酸在水溶液中全部电离（或称离解），产生的H＋浓度大，酸度大；弱酸在水溶液中只能部分电离，产生的H＋浓度较小，酸度也就较小。为了表示不同酸的酸度，人们引进了”酸的味度“这一概念来表示相同浓度的各种酸的相对酸度：盐酸100，甲酸84，柠檬酸78，苹果酸72，乳酸65，乙酸（醋酸）45，丁酸32。

另一种定量表示各种酸溶液的酸度的方法是用PH值。所谓PH值就是氢离子浓度的负对数，即 PH＝－lgC（H＋）

PH的取值范围一般为1～14。PH＜7为酸性，＝7为中性，＞7为碱性。

大多数食品是微酸性的，PH值在5～6.5之间，人们一般感觉不到酸味。但PH＜3.0时，则就会觉得太酸而难以适口。

（1）常用合成酸料

酸味料除作重要调料外，兼有防腐、防霉、杀菌之功效。

①乙酸（俗称醋酸）。常用30％的稀溶液，作酸菜、蕃茄酱、辣酱油等的酸味料。纯品在16.7℃凝

固，称冰醋酸，有强杀菌力，可用于治脚癣、熏屋杀菌、预防感冒及其它传染病。

②乳酸。常作清凉饮料、酸乳、合成酒、辣酱油、酱菜之酸味料，又可用于发酵过程中防止杂菌之繁殖。

③柠檬酸。味爽。广泛用于清凉饮料、水果、罐头、果酱、辣酱油，性质稳定，多用于配制粉末果珍。

④酒石酸。酸味为柠檬酸的1.3倍，适于作发泡性饮料，配制膨胀剂。

⑤苹果酸。原从苹果中提取，多用作饮料、糕点之酸味料，适于果冻，可代替食盐供动脉硬化或高血压患者使用。

⑥葡萄糖酸。味爽，熔点131℃，作袋装营养豆腐的凝固剂、饼干的膨胀剂，须经烘烤方可发挥作用。

（2）常用家庭调料

1）食醋。以粮食、糖或酒作原料，用发酵法制成，分别称为米醋、糖醋和酒醋。除含少量（3～5％）乙酸外，还有其它有机酸、氨基酸、糖等。用酱色着色者为熏醋。我国的名醋主要有：

①山西老陈醋。产于山西清源县，用高粱和大粬制成。其特点为浓稠、黑黄色、酸、香，存放3年以上者更佳。

②四川保宁醋。四川阆中产，有300年历史，原料为麸皮、大米并加62种中药材。

③江苏镇江醋。有浓香味，除发酵外，还加酒及红枣酿制并着色。

2）其它调料

各地均有特殊调料，大都以酸、香为特点，兼有其它味。较著名的有：

①贵州独山盐酸。为一清香美味的酸性调料，并赋甜、咸、辣味。

制法：主原料为青菜，风干后使水分降低50％，切成寸长。通常取干菜30千克，加糯米甜酒30千克，鲜嫩大蒜5千克，冰糖2.5千克混匀后压汁，在坛内密封2月发酵变酸成熟。

②广西玉林酸料。为玉林县的土特产，品种有酸梅酱、酸辣酱、酸萝卜、酸椰菜、牛甘子、酸梅桃、杨桃干、酸木瓜、姜糖、酸姜，采用特殊方法制成。

酸萝卜制法：将食盐4斤放缸内，开水冲化成盐水；再将洗净不去皮、切片的萝卜100斤放入盐水中浸泡3天（夏季）或7天（冬季），然后取出洗净，放入另一已含冰醋酸250克的冷开水50千克中，加糖精30克，柠檬酸50克，白矾50克搅匀，浸泡3－7天后，即可启用。其固体可直接食用，液汁可作佐料。

③湖南湘潭龙牌酱油。本品已有200年历史，着色力强，富含氨基酸，味道鲜美，颜色悦目，为著名赋香调料。

制法：由黄豆200斤、面粉150斤、盐100斤混合发酵后，可提取浓度在30°（波美）以上的酱油100斤。其制作特点是发酵期间须太阳晒，使充分自然酵解。2．甜

甜味是与糖联系在一起的。蔗糖、葡萄糖、麦芽糖是大家熟悉的糖。它们不仅味道甜，而且还供应人体能量。

1）甜味剂的化学特征及甜度

甜味剂多系脂肪族的羟基化合物，如醇、糖及其衍生物，但也包括氨基酸、卤代烃以至某些无机盐及配合物（如乙酸铅）等。一般说来，分子结构中羟基越多，味就越甜。如分子中含2个羟基的乙二醇，略有甜味；含3个羟基的丙三醇（俗称甘油），较乙二醇甜；葡萄糖分子含6个羟基，就比较甜了。可见，并不是凡有甜味的物质都是糖。在化学上，一般把多羟基醛或多羟基酮或水解后能变成以上两者之一的有机化合物称为糖。这种定义与甜味并没有必然的联系。当然，糖是主要的甜味剂。不同甜味剂产生甜的效果用甜度表示，它是以蔗糖为基准的一种相对标度。常见糖的甜度见表2－2。从表中可见，果糖是最甜的糖。按甜度比较，果糖、蔗糖、葡萄糖的比例大约是9：5：4。甜味的感觉由静电力引起，氢键的作用可加强甜感。

2）常用合成或人工甜料

作为甜味物质，人们常用的是白糖、红糖和冰糖。虽然这三种糖名称各异，但其本质上都是蔗糖，只不过纯度不同罢了。制糖的方法并不复杂，把甘蔗或甜菜压出汁，滤去杂质，往滤液中加适量的石灰水，中和其中所含的酸，过滤除去沉淀，再往滤液中通入二氧化碳，使石灰水沉淀为碳酸钙。再重复过滤，所

得滤液就是蔗糖的水溶液了。将蔗糖水溶液放在真空器里减压蒸发、浓缩、冷却，就有红棕色略带粘性的结晶析出，这就是红糖。将红糖溶于水，加入适量的骨炭或活性炭，将其中的有色物质吸附掉，再过滤、加热、浓缩、冷却，得到的白色晶体就是白糖。白糖比红糖纯得多，但还含有一定的结晶水。若把白糖加热到适当的温度除去结晶水，就可得到无色透明的大晶体--冰糖。可见，冰糖的纯度最高，也最甜。蔗糖是含有最高热值的碳水化合物，过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病以及龋齿等疾病。

说到甜味物质，人们很自然会想到糖精。糖精的化学名为邻苯甲酰磺亚胺，分子式C7H5NO3S，无色单斜晶体，熔点229℃，难溶于水。甜度为蔗糖的450～700倍，稀释10000倍仍有甜味。但是，糖精并非”糖之精华“，它不是从糖里提炼出来的，而是以又黑又臭的煤焦油为基本原料制成的。糖精的钠盐称为糖精钠，分子式C7H4NNaO3S，溶于水，甜味约相当于蔗糖的300～500倍，可供糖尿病患者作为食糖的代用品。还有一种叫甜精的物质(化学名为乙氧基苯基脲)，甜度为蔗糖的200～250倍。与糖精混用，因协同作用而使甜味倍增。糖精和甜精都没有营养价值，它们在用量超过0.5％以上时均显苦味，煮沸以后分解亦有苦味。通常不消化而排出。少量食用无害，过量食用有害健康。

3）主要天然甜料

（1）蜂蜜

市售品系淡黄至红色的浓粘性透明浆汁，低温时有结晶生成而呈白浊状，为蜜蜂自花的蜜腺采集的花蜜，贮于巢中备冬日食用之物。花蜜的主要成分为蔗糖（40％）和水分（19％）。经蜜蜂口中之酶转换成蜂蜜后，甜度超过蔗糖。蜂蜜的主要成分约为葡萄糖（36.2％）、果糖（37.1％）、蔗糖（2.6％）、糊精（3.0％）、含氮物（1.1％）、花粉及蜡（0.7％）、灰分（0.2％）、蚁酸（0.1％），其余为水分。各成分含量因花之种类及产地而异。

（2）甘草

甜味的主成分为甘草精（C42H62O16）。另含蔗糖（5％）、淀粉（20～30％）、天冬素（2～4％）、甘露糖醇（6％）、树脂（1.5～4％）、精油（0.03％）及纤维素等。甘草精的甜度约为砂糖的100倍，可分离提取；也可用甘草的浸出物制成”甘草膏“。优点是不易发酵变质，可充作多种食品加工的甜味剂。

4）其它新甜料举例

由于糖易使人发胖，且糖尿病患者禁食，所以提出了不少新型甜料作为代用品。

（1）异性化糖浆。因为果糖之甜度为蔗糖之1.4倍，所以人们企图用淀粉制成果糖，此过程称为异性化，所得产品称为异性化糖浆。

（2）山梨糖醇。在天然果实中分布很广，除作甜味剂外，还可用作蛋糕、巧克力糖之湿润调整剂，藉以保特其鲜度，又可防止鱼类等冷冻食品的蛋白质变性与水分之蒸发，亦可防止面制食品的老化。

（3）双胜（双缩胺酸）。甜度为蔗糖的150倍。它由几种氨基酸合成，是一种重要的新的人工甜味剂。

（4）二氢查耳酮（DHC）。甜度为糖精的200倍，是目前已知的最甜品。

（5）甜蜜素

甜度为蔗糖的50倍，系由甘草等多种中药中提取，对人体无害。本品属低热值甜味添加剂，既有蔗糖风味，又兼有蜂蜜馨香，性质稳定，无回潮现象，适于制作各种饮料、糖果等食品，尤其可作为糖尿病患者的代糖食物。3．鲜

从化学角度讲，鲜味的产生与氨基酸（通式H2N²R²COOH）、缩胺酸、甜菜碱、核苷酸、酰胺、有机碱等类物质有关。鲜味剂的主要代表性物质有味精、核苷酸等。”鲜“是表明荤素菜营养信息的主要味征，它们是优良的配合剂，可有效地抑制苦味。鸡、鸭、鱼、肉等类食物烹调煮熟后，其中的蛋白质分解为各种氨基酸，不少氨基酸味道很鲜。蔬菜中蛋白质含量少，菜汤自然不如肉、鱼汤鲜。蟹、螺、蛤汤鲜是含有琥珀酸钠（丁二酸钠 C4H4Na2O4）的缘故。

（1）味精

又叫味素，化学名为谷氨酸钠（分子式C5H8NO4Na），白色晶体或结晶性粉末，含一分子结晶水，无气味，易溶于水，微溶于乙醇，无吸湿性，对光稳定，中性条件下水溶液加热也不分解，一般情况下无毒性。有肉类鲜味，是商品味精的主要成分。谷氮酸钠也可制成医用针剂，在临床上静脉滴注治疗肝昏迷和

由血氨引起的精神症状。

作为调味品的市售味精，为干燥颗粒或粉末，因含一定量的食盐而稍有吸湿性，故应密封防潮贮存。商品味精中的谷氨酸钠含量分别有90％、80％、70％、60％等不同规格。以80％最为常见，其余为精盐。食盐起助鲜作用兼作填充剂。也有不含盐的颗粒较大的”结晶味精“。

烹调中味精用量要适当，一般浓度不超过5‰，多了反而不鲜。味精略呈碱性，宜在弱酸或中性条件下使用。在pH＝3.2即味精的等电点，鲜味最低；pH＝6时，全部离解，鲜味最高；pH＞7，则变为二钠盐，鲜味消失。使用味精的适宜温度为80℃左右，最高不超过120℃，一般在食用之前添加，效果最佳。味精在150℃会失去结晶水，210℃会发生吡咯烷酮化生成有害的焦谷氨酸盐。达到熔点（270℃）左右则分解。在pH值小于5的酸性或碱性条件下加热，味精也会发生吡咯烷酮化，使鲜度下降。味精能被吸收、进入体内参与合成人体所需要的蛋白质，可刺激食欲促进消化，但不宜多食。成人每日摄入量一般不宜超过6克。过多食用会使血液中谷氨酸含量升高，影响人体对新陈代谢必需的二价钙、镁离子的利用，造成短时间的头痛、心跳加速、恶心等症状。婴幼儿更应少食。

（2）核苷酸

味精虽鲜但还有比它更鲜的物质。在核苷酸类中的肌苷酸、鸟苷酸、黄苷酸以及它们的许多衍生物都呈强鲜味。如肌苷酸钠比味精鲜40倍，鸟苷酸钠比味精鲜160倍，特别是2－呋喃甲硫基肌苷酸比味精鲜650倍。

肌苷酸钠是在60年代兴起的鲜味剂，它又名肌苷磷酸二钠，分子式为C10H11O8N4PNa2，含5～7.5分子结晶水，是用淀粉糖化液经肌苷菌发酵制得的无色或白色结晶。易溶于水，不溶于乙醇、乙醚，其水溶液对热稳定，安全性高，增强风味的效率是味精的20倍以上，可添加在酱油、味精之中。在市场上看到的”强力味精“、”加鲜味精“就是由88～95％的味精和12～5％的肌苷酸钠组成的，鲜度在130之上。

鸟苷酸钠又名鸟苷磷酸二钠，分子式C10H12O8N5PNa2，为白色至无色晶体或白色结晶性粉末，含4～7分子结晶水，无气味，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚、丙酮。作调味品比肌苷酸钠鲜数倍，有香蘑菇鲜味。鸟苷酸钠和适量味精混合会发生”协同作用“，可比普通味精鲜100多倍。80年代初我国市场上出现的”特鲜味精“就是普通味精中掺入少量鸟苷酸钠的混合物。

前几年，人们又制造出了新的超鲜物质，名叫甲基呋喃肌苷酸（C15H18O9N4P）。它的鲜度超过60000，可谓是当今世界鲜味之最了。

（3）其它呈鲜物

不仅简单的氨基酸和核苷酸这两类化合物有鲜味，现在已知几个氨基酸综合起来的二肽或三肽，特别是谷氨酸与其它氨基酸连接形成的多肽鲜味较强。值得注意的是谷氨酸与亲水性氨基酸如甘氨酸、天冬氨酸、丝氨酸形成的肽呈现鲜味，而与疏水性的氨基酸如酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸连接形成的肽，则不但不呈鲜味，有的反而呈苦味，其原因尚不清楚。物质呈鲜的机制，可能是由于带负电的基团对感官起刺激作用所致。4．其它味

除了上述酸、甜、鲜三味以外，还有苦、辣、咸等味。

（1）苦味

”苦“主要来自分子量大于150的盐、胺、生物碱、尿素、内酯等物质，主要有各种生物碱（包括有机叔胺）和含－SH、－S－S－基团的化合物。此外，桔皮中之苦味来源于黄烷酮，啤酒苦味来源于啤酒花中之葎草酮，花生仁中之皂素亦有苦涩味。此外无机物如钙、镁的氯化物及硫酸盐、铵盐，碘化钾亦有苦味，因无食用意义而不被注意。

（2）涩味

明矾或不熟的柿子那种使舌头感到麻木干燥的味道，称为涩味。柿子、绿香蕉、绿苹果有涩味，其原因是由于在这些物质中存在涩丹宁之故。在丹宁细胞中存在无色花色素，其主要成分为表儿茶酸、儿茶酸－3－棓酸酯、表棓儿茶酸和棓儿茶酸－3－棓酸酯等4种成分，它们通过复杂反应结合成分子量为14000以上的高分子多元酚，呈强烈涩味。”涩味“的产生主要是在涩味作用下部分细胞膜蛋白变性所致。

（3）辣味

产生辣味的物质主要是两亲（亲水、亲油）性分子，如辣椒中的辣椒素，肉豆蔻中的丁香酚，生姜中的姜

酮、姜酚、姜醇及大蒜中的蒜苷、蒜素等。一般说来，有机化合物中含醛、酮、硫、硫氰基团者常有辣味。丙酮酸常用作辣味比较的定性尺度，每克物质含相当于丙酮酸10～20微摩尔时，为强辣；8～10微摩尔，中辣；2～4微摩尔，微辣。

（4）咸味

”咸味“来自于分子量小于150的阴离子钠盐，主要是食盐。此外还有氯化钾、氯化铵及硝酸钠亦呈咸味。

四、对色、香、味的鉴别

目前只有颜色的鉴别已定量化，可用吸光度表征。香和味的鉴别仍停留在主要依靠感官评价的定性化阶段（仅对单个组分可用气相色谱法和液相色谱法测定）。例如对被分离出的香作品味，用统计方法找出感受性能和仪器数据（如含量）之间的相关性。曾提出用下式来判别：

式中的香味单位由主观感受确定，虽然等式右边可用仪器定量化，但仍存在选用标准感受问题。又如把恶臭分级，用直接嗅觉法；酒的品尝，也凭经验。总的说，这类鉴别的仪器量化问题亟待解决。1．香和味的作用特点

通常认为香由鼻反映，味由舌反映，但有下述共同特点：

（1）香和味常同时作用。例如某些食品的香通常要咀嚼以后才感到或加强。

（2）靠体液作用加强感受。如香的感受是靠鼻的分泌物，而味则由于唾液的作用。不论甜、苦，呈味物首先均应溶于唾液，接触味蕾的感受器，产生脉冲，由神经传到中枢（此过程在1.4毫秒内完成），才有味感。

（3）由神经电信号刺激而传递。无论是香或味的有关神经在鼻和舌的分布都不均衡，因而可感受不同的香或味。人的嗅觉接受器只能区别樟脑、麝香、花香、薄荷、刺激、醚、腐臭等7类不同的气味。不同动物的嗅觉接受器大小、形状、结构不同，感受亦异。例如人对大粪的感觉是臭的，狗却感觉是香的。2．影响香感和味感的因素

（1）敏感区域。酸味在舌的边缘，苦味在舌根，甜味在舌前端，咸味则自舌尖以至边缘。所以食品的味应通过舌的全面检查方能判定，对于一些复合味的物质（如硫酸钠），在舌尖有咸味，在舌根则呈苦味。

（2）温度。一般在10～40℃较易感受，尤以30℃最敏锐。随着温度降低，味觉减弱，尤以苦味为最。甜味在50℃以上味感迟钝。

（3）呈味极限。呈味极限就是呈味物质使人产生味觉的最低浓度，也称味觉阀值。呈味极限与物质及温度和介质有关。几种代表性呈味物质在常温水溶液中的呈味极限（g/kg食物）为：食盐，咸，2；醋酸，酸，0.012；砂糖，甜，5；奎宁，苦，0.003。3．色、香、味的相互作用

一是对比现象。如含杂质的糖（如红糖）比纯净的白砂糖甜；尝过食盐或奎宁后，饮无味的清水，有甜感（称为变调现象）；用发酵法制成的酱油是含多种氨基酸、糖类、芳香酯和食盐的水溶液，它颜色好看，味道鲜美，但经人工混配而成的白酱油，则风味大不相同。这是烹调技艺中重视色、香、味的基础。

二是协同作用。如味精与食盐共存，或味精与核苷酸混合使用时，鲜味大增。麦芽醇与糖混合物用于果汁、巧克力，可提高其甜度，省糖且风味醇厚。15％的砂糖与0.017％食盐混合物的甜度较同量的砂糖大，且不显咸味。再如往汤中加酒，则甜味、苦味增强，而咸味与酸味减弱。

还有拮抗或阻塞作用。如单吃橙子有酸味，但如和草莓同吃，则其酸味消失而增加甜感。这些影响的原因尚不明。

4．色香味鉴别的进展

人们在感官鉴别的仪器化方面作过不少努力。例如：

（1）嗅觉膜。制成一种模拟嗅觉细胞工作原理的生物膜，当它接触某异味物质时，就改变其表面电荷，给出电信号。

（2）家庭煤气报警器。利用一氧化碳、巯基（－SH）化合物的反应性能制成。

（3）酒味检测器。利用乙醇气体与敏感件的作用，用以判定司机是否醉酒。

把呈黄色的酸化的三氧化铬载带在硅胶上。因为黄色的三氧化铬是一种强氧化剂，而乙醇（酒精）具有还原性，两者发生如下反应：

2CrO3（黄色）+ 3C2H5OH + 3H2SO4 == Cr2(SO4)3（绿色）+ 3CH3CHO + 6H2O 生成绿色的硫酸铬。利用这一由黄色转变成绿色的颜色变化，就可达到检测酒精蒸气的目的。这就是验酒器的化学原理。5．味的分类与功效

（1）味的分类

味指各物质对味蕾引起的感觉的总称，但东、西方略有差异。东方大都沿用中医医理的五味即辛、甘、酸、苦、咸；西方则认为皮肤或某些器官也能感受辣，所以它不能正式入味。笼统地讲，可将味分为单一味和复合味两大类。

单一味是指味觉器官所感受到的独立味，主要包括酸、甜、苦、辣、鲜、咸、麻、涩、碱等9种。其中味蕾上所能感受到的只有酸、甜、苦、咸四种味感，称为基本味。涩味是涩味物质对舌膜的收敛作用引起的，鲜味是与其它味配合后的整体味觉，辣味是辣味物质刺激口腔、皮肤、鼻腔等处引起的痛觉，麻味是麻味物质刺激舌膜引起的，碱味是氢氧根离子对口腔的刺激作用引起的。

复合味是指多种呈味物质刺激味觉器官所产生的两种或多种单一味的综合味感。例如菜肴中的麻辣豆腐、酸辣汤等就是双复合味；中草药煎汁、各种烹调用的调料等就是多复合味或综合味。

（2）味的功效

每种味有多种功效，有时甚至有相反的作用，通常分主作用与副作用。

中药中瓜蒂味苦，能催吐，又可退黄疸。当它用来治疗黄疸时，催吐成为副作用。杏仁、桃仁味苦，能止咳平喘，又能润肠通便，当它用来治咳喘时，润肠即为副作用。气味对于人的情绪具有明显的影响。据研究发现：蜂蜜、花香使人清醒、情绪平稳；肉香、水果令人舒畅、愉快；酒精、乙醚使人迟钝、麻木；薄荷、母菊使人兴奋、清晰等。有人在此基础上提出了气味疗法。如苹果与香料混合，对肾上腺有调节功能，有助于控制激动、焦虑和发怒。

（3）毒物与味的关系

无毒物中，以纯甜味最多（98.5％），纯咸95％，纯酸88.5％，纯苦85.5，纯辣77.4％；有毒物中，辣、苦味分别占22％和14.5％，且味杂者居多。因此如滋味不纯正且苦涩时，宜多加小心。

*6.4 风味化学简介

风味化学是从理论上研究食物风味的形成和变化规律的一门新兴学科，是食物或食品化学的一个分支。它是在人民生活水平提高后对饮食的要求日益精美化和现代食品分析技术发展日益完善的背景下逐渐形成的。

所谓风味，就是指一定地区的食品特色，是地区、民情风俗、文化背景等在食物加工和烹制上的反映。任何风味的形成都是诸多呈味物协调作用的结果，也是烹调的化学基础。主要取决于佐料的配比和加工的程式，例如北京烤鸭佐料精美、制作独特，各种呈味物相得益彰。各种风味往往由一类特征呈味体现，例如湘菜的辣，川菜的麻辣，晋菜的酸，粤菜的甜，而这些特征都是由历史上的抗病、气侯适应或其它地域性原因形成的。任何风味的形成必有某种特产的依托，如粤菜中的猫、蛇，湘菜中的犬、鸡，东北的鹿及其它野味，它们的肉和内脏分别入食谱。

风味化学的发展有重要的理论意义和实用价值。作为一门学科，风味化学研究有其化学学科意义，也有相当的社会文化意义。

从化学的角度来讲，主要涉及：①味感。味感的实质、定量化，味征的选择和灵敏性。②呈味物。为何一类物质呈特征味，该物的分子结构，如官能团、母体、尺寸、极性、构象及在体液中的形态有何特征。③反应。呈味物在体内的化学反应类型和机制等。这些问题的解决不仅对风味化学本身，而且对有关学科如食品化学、生物化学甚至医药化学均有作用。

从社会文化的角度来看，风味的形成是各种社会及文化因素长期作用的结果，有民族传统和地区风俗的深刻背景。研究风味化学对于宏扬民族文化，加强民族的凝聚力，开发地区资源，扩大社会影响均有意义。

风味化学的应用领域比较广泛。例如：（1）改善添加剂性能。研制出新的风味调料、风味增效剂等，以丰富食品品种；（2）仿制特效食品。仿造出价值更高的山珍海味如素鸡、仿熊掌、海参、鱼翅等；（3）改善合成食物风味。将人工合成调料和增效剂与合成淀粉、蛋白质、油脂相结合，改善人工食物的味道和特征，使之易于为人们接受，清除社会对这类食品的心理障碍；（4）研制出新的宇航食品。等等。

我国地大物博，佳肴名点品种繁多，大体可分冷制品及热熟品两类。罐头食品是二者的综合，并在贮存方法上作了改进。其中有名的风味腌制品主要如腐乳、泡菜、松花蛋等；风味家常菜如游龙嬉凤、八宝豆酱、砂锅全鱼豆腐煲等。还有各式各样的风味名点如新加坡星洲炒粉、美国汉堡包、意大利比查、日本寿司等。

第 3 章 饮 料 与 化 学

饮料泛指为饮用而制作的任何液体，分类较复杂。本书根据我国食物构成的实际情况分为豆浆、奶及其制品，酒，茶、咖啡及可可，软饮料四类。3．1 豆浆、奶及其制品

一、豆浆及其制品

由豆类特别是大豆制成。由于豆中含有胰蛋白酵素阻碍剂和凝血素，前者阻碍胰蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，后者则可使动物的红血球凝结，它们均须加热以除去其活性。生品及低温脱脂者，不得作食品及饲料。1．豆桨

豆桨即豆腐的前体，1份泡过的大豆加3份热水碾磨成浆，用沙布滤掉残渣即得。每200毫升原汁含6克蛋白质，相当于儿童每天需要量的一半。这是一种良好的代乳品，特别适合对牛奶蛋白质过敏或不能利用乳糖的婴儿。但必须煮沸后食用。由于含糖量低，需要补足。豆浆中含有钾、钙、镁等矿物质，还起码含有5种抗癌物质，其中的饴黄酮专门预防、治疗乳腺癌、直肠癌和结肠癌。

有人建议我们黄种人吃豆浆比牛奶更合适，因为豆浆富含钙，其中的寡糖可以完全被人体吸收。牛奶中没有抗癌物质，黄种人对牛奶中的乳糖吸收不好。2．浓缩豆蛋白

浓缩豆蛋白即豆中蛋白质的浓缩物，其蛋白质含量可达40～80％，而糖及脂肪含量很少，特别适合作婴儿食品如代乳粉的配料。通常是先将干豆浸泡并去皮，干燥后磨成粉；再将粉末悬浮于盐溶液中，通入蒸气使蛋白质凝结，离心分出蛋白质凝块，再干燥研磨成粉即得。3．强化豆浆

这是将原汁豆浆进行加工得到的一系列制品。液体的有香草豆浆、蜂蜜豆浆、红萝卜豆浆及其它类似物。由原味豆浆加入相应的强化汁制成，除原味及原来的营养成分外又引入了多种新的维生素及微量元素，因而味道好，营养更丰富。固体物有豆浆晶，即原汁豆浆减压蒸发得的固体物。经强化（加入其它配料）加工，可制得代乳粉。豆浆晶（或原汁豆浆适当浓缩后）加入维生素（如维C）、糖及其它营养素，无菌包装，得维他奶。

二、奶及乳制品

包括人奶及各种动物奶，主要是牛奶及其制品（常见奶的成分如表3－1）。此外，各种奶中还富含钙、磷、钾、锌等矿物质及多种维生素。由于哺乳动物的幼雏几乎全靠其母奶为生，而它们消化道尚未发育完善，新生动物生长快，所以其食物必须是营养全面、容易消化和吸收。从表3－1可见，诸奶中以鹿奶最名贵，兔和山羊奶营养亦丰富，牛奶的成分与人奶最接近（只是糖份较低），因而牛奶是最受人们欢迎的奶品。下面只讨论牛奶及其制品。1．鲜奶

主要含乳糖、酪蛋白及乳脂。乳糖为奶所特有，水解后成干乳糖及葡萄糖，有α及β型呈4：6平衡状态，其甜度为蔗糖的1/6，微溶于水。在小肠中乳糖分解，生成的葡萄糖吸收快，半乳糖吸收慢而作为小肠细菌的生长促进剂，有利于肠内合成维生素。乳糖使钙易于吸收，并在转化为乳酸时有杀菌作用。酪蛋白占牛奶总蛋白质的82％，含有全部人体所需的氨基酸和大量免疫球蛋白而有助于新生儿免疫；奶呈白色是由于酪蛋白及其与钙结合成的钙盐与脂肪形成微球悬浮体，微量油溶性叶红素及水溶性黄色素则使原汁牛奶白中透黄。乳脂是高度乳化的，其熔点低于体温，富含低级脂肪酸，故极易消化和有效利用，因而是快速能源。生奶有很多细菌（如天花病毒），故需煮沸消毒方可饮用。煮的时间不宜太长，以防破坏胶体和营养成分。新鲜奶含乙酸乙酯，有芳香气味。陈奶则因乳酸的作用而沉淀变质。除煮沸外，牛奶的消毒还取决于奶源和运送方式。对鲜奶现场处理的主要方式有：①低温消毒，63℃至少30分钟；②高温消毒，71.5℃至少15秒钟，随后立即冷却；③超高温消毒，88.5℃，1秒钟（国外普遍采用）；④灭菌奶，无菌包装的消毒奶。

2．加工奶

对鲜品经均化、消毒和维D强化后，再加工而得。

1)多维奶。除每升加400单位维D（牛奶中已有钙，为了牙齿和骨的正常钙化，还要加维D）外，还加入2000～4000单位维A（防夜盲症）及必要的其它维生素和矿物质；

(2)低脂或脱脂奶。从鲜奶中去除大部分乳脂（使其含量低于2.0％），加入无脂固体达10％，维A≥2000单位/升及维D，这种奶可用于特殊要求（如减肥者）；

(3)巧克力及加香奶。用巧克力糖浆、可可、巧克力粉或草莓、樱桃、菠萝、苹果、桔、香蕉汁或粉剂加香，使巧克力固体量达1～1.5％，还加入5～7％蔗糖及维D、维A等；

(4)淡炼乳。预热稳定蛋白质，在平底锅中真空浓缩（50～55℃）除去约60％水分后密封，在116.5～118.5℃热15分钟即得；

(5)浓缩乳。同淡炼乳但不作进一步的高温灭菌处理，而加奶量40～45％的蔗糖防腐。这些奶营养价值高，便于贮存和运输。3．酸奶及其制品

指产生乳酸的细菌使牛奶或其制品发酸的粘稠体或液体。因为黄种人对鲜奶中的乳糖吸收不好，所以人们改喝酸奶等奶制品。例如：

(1)酸奶。鲜奶经消毒、均质、接种，并保温（42～46℃）直到所需要的酸度和滋味，然后冷到7℃以下停止发酵。分加香、加水果及原汁几种。经过发酵无脂固体（即蛋白质和糖）及增加香味（酯）等步骤，成为低热能的高级营养品。

(2)酸乳酒。包括马奶酒，用马、山羊或牛的奶经酸和乙醇发酵制得。除保持原奶的成分外，增加了酵素、维生素和香酯，营养价值进一步提高。4．奶粉

将原汁奶消毒后在真空下低温脱水得的固体粉末。在干燥过程中维C、维B和硫胺素损失10～30％，但对其它营养成分没有明显影响，这些损失可通过维生素强化弥补。采用氮气氛包装或真空包装来消除因脂肪氧化而引起的变质。水分降低有利运输和保存。5．其它奶制品

(1)奶油。从鲜奶中分离出的含乳脂18％以上的高脂肪液体乳制品。

(2)冰琪淋。主要由乳脂、脱脂固体奶、糖、香味剂和稳定剂组成。

(3)麦乳精。由牛奶、麦精、奶油、砂糖加热熔化后，加入强化剂进行均质乳化、干燥而得。

(4)黄油。由稀奶油制成。市售品含乳脂肪80％。

(5)酪乳。搅拌和离心稀奶油制作黄油后留下的液体。

(6)干酪。由牛奶、奶油、酪乳等结合凝聚后脱水制得，其特点是高酪蛋白，富含钙、磷及微量元素，热值高，乳糖低。通常用专门的细菌发酵牛奶或酶处理来凝聚蛋白质。其特有的香味来源于细菌的生长及制造过程中生成的酸并转化成的酯。

(7)凝乳。脱脂乳加酸或凝乳酵素得到比重较小的凝聚物，主成分为蛋白质。

(8)乳清。指分离凝乳后得到的透明黄绿色水溶液。由于大部分不溶于水的组分已进入凝乳（蛋白质、钙、磷、维A增加到普通奶的8～10倍），而大多数水溶性物如乳糖、盐类、水溶性蛋白质则进入乳清中。通过加热，使这些蛋白沉淀而分离。乳清品种很多，有浓缩及干品之分，富营养、易消化。

3.2 酒

所谓酒，就是指含乙醇的饮料。酒的品种很多，已发展为某种文化标志。中国是世界上最早酿酒的国家之一。大多数人认为我国人工酿酒起源于周代的杜康或仪狄，距今已有4000多年的历史了。白酒一类的蒸馏酒是我国首创的。

酒以其特有的醇香色味而著称。酒中除乙醇外还有很多其它成分如糖、维生素等，因而有复杂的功能。其主要作用有：刺激作用，加速血液循环，有温热感；药用功效，如减轻疼痛、促进睡眠和镇静作用；调味和营养作用，如去腥（溶出其成分并助其挥发）、赋香（与各种有机酸作用生成酯）、助消化（酵母、维生素及溶解其它食物中的营养素），以酒佐餐，有开胃之功；调节作用。节假日饮酒，可增添喜庆欢乐、平和安祥的气氛，促进人际交往等。少量饮酒者患缺血性心脏病的几率低于完全不饮酒者，这可能是因为酒有扩张冠脉血管的作用。

酒类饮料的基本成分是酒精，学名为乙醇。它是一种无色透明、易燃、易挥发的液体，具有特殊的芳香味，能与水及大多数有机溶剂混溶，因此可以调制成各种浓度。对酒精饮料的度量，一般用含酒精的体积百分率（V/V或L/L）表示。通常可按酒精（乙醇）含量将酒饮料分为高度酒（酒精含量在40%以上）、中度酒（酒精含量在20～40%之间）和低度酒（20%以下）三大类。标准酒度是指20℃条件下，每100毫升酒液中所含纯酒精的毫升数。通常用百分比表示，或用GL表示。啤酒的度数是指麦芽汁含糖的度数。各种酒的特色取决于所用的水质和制作工艺。

根据酒的商品特性，可将酒饮料分为白酒、果酒、黄酒、露酒和啤酒等五类。根据酒的酿造工艺不同又可将酒饮料分为发酵酒、蒸馏酒和配制酒等三类。

一、高度酒

均为蒸馏酒以保证足够高的乙醇含量，其中最高者为美国伊州的”永不醉“酒，达95o（含乙醇95％V/V）。通常用含糖的食物如谷物、薯类等为原料，煮熟后在温度为24～29℃时发酵。此时糖酵解为乙醇，发酵产物称为麦芽浆。再经压汁（其固体的称为酒糟）、蒸馏（温度应介于78～100℃之间）、陈化和勾兑而得。有些酒新蒸出时因含某些芳香族物质而涩口，通过陈化步骤可改变其味道，使难闻的酸和杂醇油作用生成香酯。在木桶中陈化数年，醇香味更浓。也可用活性炭吸附除去异味。1．中国名酒

我国具有悠久的酿酒历史，各代都有咏酒名诗，如”对酒当歌“、”酒旗想望大堤头“、”吴刚捧出桂花酒“，成为璀灿中华文化的一枝花。中国名酒主要有：

(1)贵州茅台。已有2000多年历史。以高粱、小麦为原料，系酱香型曲白酒。采用多次加曲、多次摊凉、多次堆积、多次发酵，取酒后精心勾兑，再经3年以上贮存陈化（用坛密封埋在地下数年取出分装），为世界名品。

(2)山西汾酒。系高粱酒。其再制品竹叶青即以汾酒为基酒，配砂仁、当归、竹叶等10多种名贵中药材和纯净冰糖泡制而成。

(3)四川五粮液。用高粱、大米、糯米、玉米、荞麦等5种粮食按一定比例混合，以小麦制成的曲药为糖化发酵剂，贮于老窖内发酵后蒸馏出的大曲酒。特点是发酵周期长，贮存老熟、严格、有悠香。

(4)陕西西凤酒。以高粱为原料，大麦、豌豆做曲，配以著名的柳林井水，用土窖固态续楂法发酵14天，蒸馏后经”酒海“贮存3年以上，精心勾兑而成。本酒始于周秦，盛于唐宋，特点是”回味愉快，不上头，不干喉“。

(5)江苏洋河大曲。用优质高粱为原料，以小麦、大麦、豌豆培养的大曲为糖化发酵剂。酒厂内有1000年古井”美人泉“，水质纯正，含有一种能产生窖香前驱物质的杆菌（芽孢杆菌）的红色粘土作发酵池，有此好水好土，从而使酒香甜兼备。

其它还有许多极富特色的佳酿如四川的剑南春、泸州大曲，安徽的古井贡酒，贵州的董酒，江苏的双沟，北京的二锅头等等。2．外国名酒

世界之大，名酒很多。主要有：

(1)爱尔兰的威士忌（Whisky，意指”生命之水“）。以谷物特别是玉米、黑麦作原料，发酵芽浆分多步（一般为4步）蒸馏，在木桶中陈化3～4年，有独特香味，可直接饮用（先放冰块后放酒，以防热量过大）。

(2)俄国的伏特加。以马铃薯为主原料，其淀粉需用酶转化为糖，其特点是酒精含量高且无香味，通常用木炭除去杂质，经冰冻后饮用。

(3)法国的白兰地。以苹果、草莓、葡萄等为原料，由水果发酵浆蒸馏而得，陈化2年以上去涩，与水、咖啡、苏打水配用。

(4)美国的杜松子。以谷物和麦芽混合物为原料，发酵后重蒸得高酒精含量的混合液，并掺以松属植物的浆果、柠檬或橙皮等香料，可直接饮用或与其它烈性酒配用。

二、低度酒

用葡萄、大麦、稻米等原料，经发酵、澄清（不经蒸馏）、加工制得的乙醇含量较低的酒。由于含有大量酵素、维生素、微量元素，所以这类酒不会中毒，有明显的抗病毒作用和其它营养作用，主要有葡萄酒及各种果酒、啤酒、甜酒。1．葡萄酒及各种果酒

葡萄酒是世界上最古老的药物之一，它是一种优质补血饮料，治疗缺铁性贫血的一个古药方就是”牛肉、铁盐、葡萄酒“。葡萄酒含有多种维生素，常饮（以每天50～100毫升为宜）可改变血液胆固醇和脂肪，具有降血压、降血脂的功效，可减少粥样硬化的心脏病的发病率，并有很好的放松作用和可口的味道刺激欲。红葡萄的皮中有一种”逆转醇“具有抗衰老作用。葡萄酒的制法是先制作优质果汁（如把鲜葡萄放入”去梗压碎机“提取待发酵的汁），然后用二氧化硫处理，杀死不需要的野酵母。把最好的酵母菌株培养基加到发酵罐的葡萄汁中，使糖分转化成酒。加胶或蛋清作为澄清剂并滤去悬浮物质得新酿的酒，即可供饮用。也可用陈化法去掉涩味。如有必要，在杀菌后装瓶。葡萄酒和各种果酒品种极多，主要有：

(1)法国的波尔多葡萄酒。有红色、白色或玫瑰色（由不同颜色的葡萄制成）。进餐或进甜食时饮用。饮时稍微冷却，效果更佳。

(2)美国的香槟酒。是将原酒加少量糖经第二次发酵后制成的一种开胃酒，冷却后上桌，尽可能保持气泡。

(3)意大利红葡萄酒。用意大利红葡萄制成，适于进肉食或面糊时饮用。

(4)法国苹果酒。是经发酵的苹果汁，放在近冰点的温度中保存，倒出结冻的浓缩液体，以增加其乙醇含量，可冷饮也可热饮。

(5)希腊的树脂酒。用希腊葡萄制成，含树脂松香味，特别适合食用鱼、猪肉或家禽等淡味菜肴时饮用。

(6)中国的丁香葡萄酒。用藏红花、丁香等中药和葡萄鲜汁发酵制成，可滋阴补脾、健胃驱风、舒筋活血、益气安神，尤其适宜妇女饮用。2．啤酒

啤酒是一种主要由大麦为原料制成的在其泡沫中富含蛋白质和有机酸的发酵饮料（乙醇含量通常为2～8％），俗称”液体面包“，营养丰富。饮用少量啤酒（以每天不超过300毫升为宜），可松弛血管壁，使血管口径变大，血流增加；如与合适的膳食配合，边吃边饮，因啤酒酵母中含有微量元素硒和铬，可促进身体更好地利用碳水化合物，并搭配好各类维生素。

啤酒的制作是使麦粒发芽后去根粉碎，加入碎米（以增加糖分）煮熟制成麦芽浆，由麦芽中的酶使淀粉转化成糖。过滤后将所得糖汁与啤酒花共煮，随后用酵母发酵。将澄清后的发酵麦芽汁过滤即得啤酒。在糖化过程中，淀粉酵素分解淀粉成麦芽糖和糊精，蛋白质分解酵素使高分子蛋白质分解为可溶性低分子蛋白质。最后糖酵解成酒，并含有戊糖、氨基酸、色素、丹宁及酸与醇反应生成的酯。因此啤酒有浓厚的香味和宜人的苦味。

啤酒主要是第二次世界大战后德国医学家研究了啤酒酵母的营养价值后才得以迅速发展的，牌号甚多，质地因酵母、水质及工艺而异，驰名于世的主要有：

(1)国产青岛啤酒

青岛啤酒始产于1903年。凭崂山矿泉水及其它优势，品质上乘，久盛不衰。另外还有北京啤酒、上海啤酒亦为佳制。

2)德国白啤酒

用小麦、大麦芽、啤酒花、酵母和水在瓶中发酵制成的浑浊酒，其酵母颗粒悬浮于酒中，营养价值高于别的啤酒，特别是富含复合维生素B。

(3)美国黑啤酒

因烤得重而使麦芽呈黑色。它比其它大多数啤酒浓度大、味甜、更富营养。

(4)日本清酒

又称稻米酒，酒精含量达14～16％，相当于葡萄酒，超过大多数啤酒。由于稻米中淀粉在发酵前须转化为糖，且所用的稻谷霉曲菌与通常酿制的啤酒相同，所以这种酒确实是啤酒。不同的是除乙醇含量高

以外，它不加碳酸饱和，而且适于热饮，而其它啤酒则宜为冷饮。3．甜酒

以糯米或其它糖源为原料制成的含糖、有机酸、蛋白质、维生素、酵素、香料以至药料的甜味饮料（乙醇含量通常不超过10％），富有营养，适于易醉酒者饮用。

甜酒的制法通常是：将糯米1000克泡软蒸熟成较干而稍硬的饭后，置于铝盆或竹筲箕中，用冷水冲透且不粘为止。然后将辗成粉状的酒粬（酵母），洒散拌匀于糯米饭中，盛于瓦缸或小碗中（因发酵时会膨胀，故不要装满），于中心处挖一小洞，密封，置于暖处（如暖气片上或覆盖棉被，29～32℃）24小时，即可成为甜酒酿直接食用或加工，冷热均可饮。我国此名产甚多，主要有：

(1)湖南长沙的甜酒冲蛋

此酒由洞庭湖滨产的糯米加上本地特制的甜酒药（主要为酵母菌和糖化菌）发酵，并用著名的长沙沙水配制而成。用其冲成”半熟蛋“，动、植物蛋白兼备，极易消化。所谓半熟蛋是利用蛋中各成分凝固特殊而烹制的：蛋清于58℃开始浑浊，62～65℃失去流动性，白蛋白于63℃凝固，蛋黄之磷蛋白67℃凝固，蛋白在65～70℃完全凝固，80℃整个蛋凝固结实。若将蛋长期浸于65～68℃的水中，则蛋黄凝固而蛋白为半流动体。如将蛋短时间热到80℃，则蛋白凝固而蛋黄尚未固化。这两种情况均为半熟蛋。

(2)浙江绍兴的黄酒

绍兴黄酒已有2500多年历史，兼饮料、药用和调味之效。由精白糯米、优质黄皮小麦配以鉴湖水制成的原汁酒，又称料酒。黄酒的乙醇含量较低，脂肪含量较高，故香味浓郁。黄酒有加饭、元红、善酿、香雪4大品种，其特点在于酒药（或称小曲、酒饼即菌种）分白药、黑药两种。白药作用较猛，适于严寒季节用。黑药用米粉、辣寥草、陈皮、花椒、甘草、苍术等药末制成，适于秋夏季用。绍兴黄酒含各种氨基酸达21种之多，每升含量约6700毫克以上，仅赖氨酸就有400毫克之多。经3年以上陈酿者，醇香更浓。

(3)福建龙岩的沉缸酒、福建福安的密沉沉

都是以糯米为原料，糖化发酵的曲蘖为古田红曲，配制30多种中草药，埋坛3年，富维生素、酵素等。

(4)蜜酒

世界许多国家均有蜜酒，西方多系将蜂蜜发酵后加香草酿制而成，进餐时饮用。我国的制法则更简单：将沙蜜500克，糯米500克，面曲200克，凉开水5000毫升在瓶内混匀，密封7天成酒。

3.3 无酒精兴奋饮料

包括茶、咖啡、可可，是一类无酒精的中等刺激性饮料。它们主含各种生物碱，还含有相当多的维生素、蛋白质、微量元素、纤维素、糖等，也可以和其它营养物一起加工成多种食品。除了某些特殊功能（如绿茶及乌龙茶防癌）外，它们对头脑、心脏、肾脏等均有作用，还助消化。

一、茶

最早源于中国。780年唐代陆羽著《茶经》，对茶叶加工利用作了系统介绍。茶很早就是中国与域外民族的贸易商品，成为世界流行的饮料。一些游牧民族还把茶作为不可缺少的副食。1．茶的化学成分及功用

1931年曾分析过我国58种名茶，其干品中含水浸出物约40％，其中包括鞣质20％、茶素3％及水溶性矿物质3～4％，它们赋予茶以某些特殊功能。

(1)鞣质

系多元酚类，是为茶丹宁，其中的儿茶素是涩味及色素的来源。茶丹宁对人体有重要作用，是增强微血管壁抵抗力的有效药物，并有利抗坏血酸的吸收。临床观察结果表明：微血管壁抵抗力降低的患者（易内出血和瘀血），只要日服100～200毫克茶丹宁，就会迅速痊愈。给病人内服500毫克抗坏血酸，其尿中排出的维生素C有逐日增加的趋势，到第6天尿维C达260毫克。在继续内服同量抗坏血酸的同时，如每日在食物中加650毫克茶丹宁，则尿排维C立即减少。

(2)茶素

又称茶碱，是构成茶苦味的主要成分，富刺激性，有提神强心之效，可强化筋骨伸缩功能并有利尿作

用，也是吗啡碱、烟碱及酒精的有效减毒剂和醒酒剂，服之使人感到心清（头脑清醒）目明。还可中和由于偏食蛋白质或脂肪过多引起的酸。牧区人们常食肉喝奶，故必须饮茶。

(3)维生素

茶叶中含多种维生素，尤富胡萝卜素、维A、核黄素、维B2、烟碱酸（又名尼克酸），它们与所含的芳香油一起，能溶解臭味物从而除口臭，可解油腻，并能降低血脂，软化血管，增强血管的韧性和弹力，预防脑溢血及血管硬化。

(4)微量元素

如氟，茶中含量高达100PPM，有固齿作用。此外据上海商检局分析浙江地区的茶叶，蛋白质含量达17～35％。已证明其中至少有17种氨基酸。近年来还报道某些茶叶中富含硒（陕西汉中、湖北恩施）因而促进了茶的新用途的开拓。2．茶的种类

茶的制作屡经革新，目前主要品种有：

(1)绿茶

将采到的茶叶尽快蒸或炒烤（称为蒸青或杀青），破坏酵素和防止变色，再经揉捻和干燥直到爽手为止；经这样处理，可抑制破坏抗坏血酸氧化酶的活动，维持绿茶中含较高的维C（达数百毫克％）。原茶成分在绿茶中保存最多，如各种醇（β、γ－已烯醇、苯乙醇），为茶赋香；各种糖及胶质（阿聚糖、半乳聚糖、糊精、果胶）给茶添味。我国的绿茶名品主要有浙江龙井、洞庭碧罗春、武夷铁罗汉、婺源绿茶等。常饮绿茶有三大好处：一是绿茶中的茶坨酚能抗癌，二是内含的氟能坚固牙齿，三是丹宁能提高血管韧性，预防脑血管破裂。

(2)红茶

亦称发酵茶。先将新茶叶摊放在空气流通的萎凋架上除去1/3的水分（称为萎凋），使叶柔软而有韧性；将萎凋的叶揉破细胞放出汁液，铺开并保持适当高湿度以发酵，此过程形成红茶特有的香气，且叶子变成古铜色；最后干燥除去水分即得红茶。经过发酵，维C几乎全被破坏，但含果糖、葡萄糖、麦芽糖以及游离氨基酸较多，因而富甜、鲜味，其香优雅且有刺激性（含酵素、醇等引起）。其名品有宁?quot;毛尖”、祁门“樟片”、正山“小种”；印度的阿萨姆、大吉岭红茶和斯里兰卡的“伯爵灰”等。

(3)乌龙茶

界于红、绿茶之间，为半发酵茶，先经萎凋（部分发酵）。然后杀青（即停止发酵），制得红棕色带绿（绿叶镶红边色似乌龙的叶片。其香较绿茶浓而较红茶醇和，且兼有二者的优点。例如我国黄心乌龙茶维C含量高达712毫克％。据研究乌龙茶有防癌功效，我国台湾乌龙、祁门乌龙驰名全球。3．其它茶制品

在上述3种茶叶加工技术的基础上用茶叶或其它植物叶可制得许多别的茶或类似茶的饮料。主要有：

(1)珠茶。是一种绿茶名品，又称云雾茶。用茶叶的嫩尖制成，烘炒时卷成小珠状，极其香雅味醇；

(2)砖茶。是一种红茶。将红茶碎粉或新茶碎末在发酵后趁湿加压制成硬砖状再烘干，饮用时掰下一小块用沸水冲泡即得味道浓烈的深色液汁；

(3)速溶茶。将茶在大桶里沏好，然后去渣，烘干留下粉末即得；

(4)马黛茶。产于巴西，是一种刺激性饮料。由南美的马黛或冬青的干叶仿茶叶加工法制得，含咖啡因；

(5)绞股蓝。是近年我国浙江地区开发的一种药茶。绞股蓝叶是一种含70多种皂甙（超过高丽参）和高量硒（1.3毫克％）的不含咖啡因的珍品，有第二人参之称，具抗癌保肝、滋补强壮、镇静安神、清热解毒等功效；

(6)药茶及花茶。著名的有人参茶、茉莉花茶等，是将制好的茶加入已精制的药物及花，或将含有茶叶（及不含茶叶）的药物经粉碎后混合而成的粗制品，或加入粘合剂制成块，在应用时只要用沸水泡汁或稍加煎煮即可服用。近年国内外市场出现了袋泡茶、香料茶、减肥茶、中药茶、桑菊感冒茶、参和茶、八珍茶、泻下茶、止咳茶等。4．茶文化

所谓茶文化主要指饮茶的方式和习惯，世界各地各有特色。如日本的茶道，具有一整套饮茶的礼仪和

体制，讲究将茶放在精美的陶器中煮后取汁饮用。

(1)沏茶。通常选用质地好的瓷器（传热适中，保温性适于茶叶中有效成分浸取），放入约5毫升的散装茶，用开水150毫升沏上3～5分钟，此时茶色、香、味均佳。如浸泡时间过长，则丹宁释出过多就有苦涩味，咖啡碱含量也高。长江流域（川、湘、江、浙）人喜喝绿茶；福建、汕头的人则嗜乌龙茶；北京人欣赏香气浓烈的花茶，特别是茉莉花茶；湖南人沏茶时放入炒好的大豆，称为“豆汁茶”；江苏、浙江人则放入橄榄，是为“元宝茶”，既赋香、提味，又象征好运气。

(2)奶茶。是蒙古族每餐必备的饮料。系将剁碎的砖茶和牛、羊奶及盐放在铜壶或铁罐里煮开制成。由于含动、植物营养素及微量元素特别是维生素和酵素等，有利于脂肪的吸收。

(3)酥油茶。是西藏人每日必需品。即将煮过的砖茶、黄油和盐充分搅和直至变稠，和糌粑（用大麦做成的面包）、牛肉及羊肉一起吃。

(4)煮茶。是俄国的古***惯。用一只铜或银制的大而优美的火壶，装约6升开水煮沸；火壶的顶部为盘形，可放一只小茶壶，内盛保持滚烫的浓茶，在饮用时，取1/4杯浓茶，再用大壶中的开水倒满。

(5)冰茶。西方人喜欢将沏出的浓茶汁注入有2/3冰的高脚玻璃杯中，根据各人的口味加糖、牛奶、柠檬、丁香、威士忌酒等。

(6)袋泡茶。由日本人提出并取得专利，这是将药粉粉碎为10～32目后装入能耐沸水的滤纸袋中，用沸水冲泡10分钟后，有效成分即浸出。由于药渣留于袋内，故药液澄明，可代茶作饮料用，通常浸泡二汁后即弃袋及渣。

二、咖啡

咖啡是热带的咖啡豆经200～250℃烘烤和磨碎后制成的饮料。咖啡的主要成分是：蛋白质（14％）、脂肪（12.3％）、糖（47.5％）、纤维（18.4％）、灰分（4.3％）。当制成饮料后，溶于水的有用成分有：咖啡碱（提供刺激性）、咖啡酸（又称绿原酸，提供咖啡色素）、蛋白质、丹宁（涩味）。咖啡的特点及其质地优劣的依据是其特有的咖啡香和味，这是由咖啡中的碱和酸及脂肪在烘焙过程中酯化形成的。市场上常见的品种有：

1．咖啡粉。原封罐装咖啡粉是真空包装的，在不冷藏条件下可保存几个月，然而一旦打开就只能保存7～10天（常温）或1个月（冰箱），并且香味很快消失。为了得到19％的提取物，标准用量是180毫升（即1杯）水加15～20毫升（1～2匙）咖啡，要用新鲜的凉开水，千万别煮沸，否则会产生讨厌的味道。煮好后要尽快饮用，凉了不要重新加热。一般煮6～8分钟足够，不宜过长，以防变味。咖啡渣应弃去，不可煮第二次。

2．速溶咖啡。用温水冲开磨碎的咖啡，制成浓液。真空蒸发或热气流喷雾除去水分，也可用冷冻干燥法，或加些焙烤咖啡豆时出现的油，使其看上去像磨碎的咖啡粉，但经鉴定、品尝质量还是较差。

3．掺和咖啡。将各种咖啡掺和，能创造色、香、味更佳的混合物。有时也掺和别的物质如菊苣（即法国苣荬菜）、淀粉、豆粉、果晶、花生炒面等，用开水冲开即可食用。还可加入蛋黄粉、肉松、鱼松，制成质地更高的掺和咖啡。如巧克力咖啡属于名品。

三、可可

将热带可可树之果实----可可豆，经发酵、洗净、干燥、焙炒而生香后，去掉壳和胚芽，将留下的胚乳磨成细粉，此时产生的热量足以使其中所含的脂肪溶化，生成溶脂（可可脂，熔点约37℃）和果肉粉形成稠状物，称为可可浆，这是制作可可系列食品的基础。其主要成分为糖（38％）、脂肪（22％）、蛋白质（22％）、灰分（8％）。还有6％的丹宁、3％的有机酸及少量咖啡碱、可可碱和酵素等，后一类特征成分使可可具有苦、香、涩味、刺激性及深色。本品营养丰富，可加工成多种美食。其特点是脂肪含量高，属于高能食品。

1．可可粉。往可可浆中加入碱性化合物（钠、钾、铵、镁的碳酸盐）以改变其味和色。经压榨挤出可可脂，再经冷却、粉碎和过筛，即成可可粉。其脂肪含量在10～22％，是牛奶等饮料的香味添加剂，可和麦乳精调制成各种可可饮料。

2．巧克力。是可可浆、糖、可可脂和香草香精的混合物。在高温（54～80℃）空气流中进行混合，称为“巧克力精炼”，这样可提高其香味（脂肪分解成较小分子），颜色变深，促使可可脂覆盖所有颗粒物。最后用模子铸成人们喜欢的形状。

3．4 软饮料

以充碳酸气的矿泉水为基础制得的汽水、果汁等饮料，为了与含酒精的“硬”饮料相区别，故称“软饮料”。也可以是用增甜剂、可食性酸、天然的或人工的调味品调制、加工而得的加味水。其特点是富维生素、微量元素、有机酸等，具有优良的助消化功能，主要有苏打水和各种果汁。

一、苏打水

由饮用水吸收二氧化碳制成，包括矿泉水、汽水和可乐。1．矿泉水

指来自地壳深处的天然露出或经人工开采适于饮用的水，其特点是含盐量低(每升8克以下)、富微量元素、溶有二氧化碳。长期饮用含盐量高的矿泉水，易患高血压病，而饮用含盐量低的水，则几乎不发生高血压病。北京房山十渡的西太平村泉水，含钠低至2.5毫克/升，是一种很有开发前景的饮用矿泉水。

世界的名泉水主要有：①中国崂山泉水。碳酸氢根含量高（每升4.7克），具有较强的助消化作用。②法国维希斯莱斯丁矿泉水。碳酸氢根含量也较高（每升3.18克），且含锂、铁、锰、锶、碘、磷等元素，以助消化闻名遐迩。③西班牙阿波科纳里斯泉水和奥地利维也纳矿泉水。泉水中具有较高含量的钙、镁碳酸氢盐混合物，可供人体的必须矿物质。近年来在我国黑龙江新开采的五大莲池水，含钠量低，且含丰富的人体必须微量元素（铁、锌、铜量超过上述名泉水30～100倍），值得重视。2．汽水

由矿泉水或煮沸过的凉饮用水或经紫外线照射消毒的水充入二氧化碳制成，其品位受水质主要是硬度高低、氯化物含量多寡的影响。首先要选择合适的水，经消毒、过滤。酸甜味料溶液要多次过滤，务求清沏透明，以保证存放不变质。香料的调制也十分重要，应根据不同的品种确定比例。小苏打的加入量应精确控制，通常应经小型兑制、品尝、鉴定、消毒等程序以保证质量。关键是所用二氧化碳的量不少于1大气压下、15.5℃的饱和浓度（随汽水质地而异，通常为1～4.5体积）。不含酒精或只含作为调味用的酒精，其量不超过0.5％。我国东北沈阳酿造厂1922年开始生产的八王寺汽水，汽多泡大，清凉爽品，称东北第一甘泉，属于名牌汽水之一。3．可乐

亦称可口可乐。起初由可乐豆提取汁制得。其特点是含少量咖啡因（不超过0.002％）。因近年来在包装上不断改进（如采用易拉罐），启开时嘶嘶作响的碳酸气的震感和轻微的刺激作用，臻于佳境的美味，使这种饮料消费量在食品中占据首位，并成为世界各国最赢利的行业之一。除了对水质、作料混合、兑制和消毒乃至装瓶程序严格把关以外，制备可乐的奥秘集中在配料的选用上，主要有：①甜味剂。营养型有干糖、转化糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆、山梨醇等，单独或混合使用（占9～14％），也可用非营养型的糖精或其它甜剂；②香料。可用从水果、蔬菜、树皮、根、叶等提取的天然味料，也可用食用香精；③酸。单独或混合使用的食用酸有醋酸、柠檬酸、葡糖酸、乳酸、苹果酸及磷酸等；④刺激剂。乙醇及咖啡因。后三者及其它防腐剂、乳化剂、稳定剂和发泡剂、粘稠剂只占小部分（约1％），所以主要还是甜味剂的选择及其它成分的配比。早期的可乐专指从可乐果提取液配以酸橙油、香料油、磷酸制得的含二氧化碳3.5体积的焦糖色饮料，而现在市场上销售的可乐泛指任何含咖啡因（天然来源或人工加入均可）的苏打水。国产可乐主要是各种药草可乐，多以冬青油、香草、肉豆蔻、丁香或茴香赋香，除焦糖色外，还可染成不同的较淡颜色。

二、果汁

由各种果压汁制成，保持了原果的营养或更强化，按其质地及加工方式可分为原汁、强化汁、干燥果粉等。1．原汁。

将洗净的原果压汁。有的在压汁前通过适当装置将果皮、茎和种子同果肉和果汁分开，再将肉及汁适度预热，通过酶促反应使果肉分解后再榨汁。取汁过滤，短时间的巴氏灭菌（57.2℃加热），以便久存。果原汁通常含有糖、维生素及矿物质等营养成分，是婴儿及老年人的良好饮料。

常见的果汁有：①鲜苹果汁。富钾、铁，少维C；②葡萄汁。富铬、钾，缺维C；③桔汁。富钾及维C、维A；④菠罗汁。富钾和维C；⑤红果汁。富维C和铁。2．强化汁

①浓缩汁。在40℃真空浓缩至体积为原来的1/3～1/6，再加入强化剂（主要是维C），即得强化汁。所用维C以生理活性最高的L型为主，D型的生理功能仅为L型的5％，但有助于保持化学稳定，故亦应少量加入。强化汁除营养价值高外，还有助于保持原汁的色泽。

②掺和汁。多种果汁混合，例如两种或多种柑桔汁混合或呈冰冻浓缩剂形式，使其营养互补。也可和饮料混合，如桔乳即由桔汁、干酪乳清蛋白（含量3～3.5％，几乎与牛奶同）组成，再加糖、香料等，营养极丰富。

③花粉或蜜汁饮料。是由不同花的特殊腺体分泌的糖浆状液体加果酱、果汁、甜味剂、柠檬酸和维C强化制成。如不强化，花粉及蜂蜜营养主要限于糖分，其特点是香味浓郁，可引起良好的生理效果。3．果晶

即干燥的果粉或果片，含98％固体物的脱水果汁的精品，可用低温干燥或冷冻干燥，果粉可加维C、微量元素及酸甜剂和香料进一步强化。市售各种果珍、果宝均属此类。市场上供应的香蕉干（即将香蕉去皮后烘干）、葵籽（将向日葵子脱壳）、核桃肉（将核桃去壳取肉）均富各种营养，且食用方便。我国各地特产如桂圆肉（将龙眼肉用糖渍成粘状物）、荔枝干（荔枝干燥后去壳）、枣糕（将酸枣煮熬成泥后摊片晒干）、果丹皮（山楂煮熟加工成片或块状）、果脯等均为果制佳品。与果粉类似含水分稍大的有果酱，由果肉与淀粉及糖分制成。它们的特点是营养成分更高，且包装方便。

第 1章 保 健 与 化 学

健康长寿是人类的共同愿望。许多资料表明，危害人类健康的疾病都与体内某些元素的平衡失调有关。因此，了解生命元素的功能，并正确理解饮食、营养与健康的关系，树立平衡营养观念，对于预防疾病、增强体质、保持健康具有重要意义。1．1 人体内的化学元素概述

一、人体中化学元素的分类

存在于人体内的元素大致可分为必需元素（按其体内的含量不同，又可分为常量元素和微量元素）、非必需元素和有毒（有害）元素三种。人体内大约含30多种元素，其中有11种为常量元素，如碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯、钙、镁、钠等，约占99.95％，其余0.05％为微量元素或超微量元素。

必需元素主要指以下四类：（1）生命过程的某一环节需要该元素的参与，即元素存在于所有健康的组织中；（2）生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素；（3）存在于体内的生物活性化合物的有关元素；（4）缺乏该元素时会引起生化生理变化，当补充后又能恢复的元素。

哪些是构成人体的必需元素呢？19世纪初，化学家开始分析有机化合物，清楚地认识到活组织主要由碳、氢、氧和氮4种元素组成。仅这4种元素就约占人体体重的96％。此外，体内还有少量磷。将人体内这5种元素的化合物挥发后就会留下一些白灰，大部分是骨骼的残留物，这些灰乃是无机盐的集合，在灰里可找到普通的食盐（NaCl）。食盐不单是增进食物味道的调味品，而且是人体组织中的一种基本成分。食草动物有时为了弥补食物中所缺的盐竟要舔吃盐渍地。

有20～30种普遍存在于组织中的元素，它们的浓度是变化的，而它们的生物效应和作用还未被人们所认识，所以称它们为非必需元素。另外一些是能显著毒害机体的元素。如血液中非常低浓度的铅、镉或汞，对人体有害，就称为有毒或有害元素。

二、人体内化学元素的功能

人类在漫长的进化中，逐渐形成一套摄入、排泄和适应这些元素的保护机制，即人体内的元素，维持平衡状态是经过人类长期进化形成的。许多元素是否是必需还是有害，和摄入量（即在体内的浓度）有关。每一种必需元素在体内都有其合适的浓度范围，超过或不足都不利于人体健康。例如，人们对碘的最小量为0.1毫克/天，耐受量为1000毫克/天，当大于10000毫克/天时就会中毒。

若人体自身用以维持稳定状态的调节机制出现障碍，便会发生疾病。有时元素的过量可能比缺乏更令人担忧，因为某个元素的缺乏易于补充，而过量往往难以排除，或排除过程中会产生副作用。另外，在生物体内还存在协同作用或拮抗作用，即一种元素促进或抑制另一种元素的生物学作用的现象。例如，铜可以促进、锌可以抑制镉的毒性和吸收。

在人体中，除碳、氢、氧、硫和氮参与各种有机化合物外，其他生物元素各具有一定的化学形态和功能，这些形态包括它们的游离水合离子、与生物大分子或小分子配体的配合物，以及构成硬组织的难溶化合物等。

这些元素在人体内所起到的生理和生化作用，主要有以下几个方面：

（1）结构材料。无机元素中钙、磷构成硬组织，碳、氢、氧、氮、硫构成有机大分子结构材料，如多糖、蛋白质等。

（2）载体作用。人对某些元素和物质的吸收、输送以及它们在体内的传递等物质和能量的代谢过程往往不是简单的扩散或渗透过程，而需要载体。金属离子或它们所形成的一些配合物在这个过程中担负重要作用。如含有Fe2+的血红蛋白对O2和CO2的运载作用等。

（3）激活作用。人体内约有1/4的酶的活性与金属离子有关。有的金属离子参与酶的固定组成，称为金属酶。有一些酶必需有金属离子存在时才能被激活以发挥它的催化功能，这些酶称为金属激活酶，金属离子充当了酶的激活剂。

（4）调节作用。体液主要是由水和溶解于其中的电解质所组成。生物体内大部分生理、生化活动是在体液中进行的，因此需要维持体液中水、电解质平衡和酸碱平衡等。存在于体液中的Na+、K+、Cl-等

离子在调节体液的物理、化学特性方面发挥了重要作用。

（5）“信使”作用。生物体需要不断地协调机体内各种生物过程，这就要有各种传递信息的系统。细胞间的沟通即信号的传递需要接受器。化学信号的接受器是蛋白质。Ca2+作为细胞中功能最多的信使，它的主要受体是一种由很多氨基酸组成的单肽链蛋白质，称钙媒介蛋白质（分子量为16700）。氨基酸中的羧基可与Ca2+结合。钙媒介蛋白质与Ca2+结合而被激活，活化后的蛋白质可调节多种酶的活力。因此Ca2+能激活多种酶起到传递生命信息的作用。

钙既具有信使作用，还是骨骼和牙齿的主要成分，能调控人体正常肌肉收缩和心肌收缩。如果血液中Ca2+过多，就会造成神经传导和肌肉反应的减弱，使人对任何刺激都无反应；如果血液中Ca2+太少，又会造成神经和肌肉的超常激活，即便微小的刺激，比如一个响声、咳嗽，就会使人陷入痉挛性抽搐。

磷也是骨骼和牙齿的一种重要元素。体内90％的磷是以磷酸根（PO43-）的形式存在的。如牙釉质中的主要成分是羟基磷灰石Ca20(OH)2(PO4)6和少量的氟磷灰石Ca20F2(PO4)

6、氯磷灰石Ca10Cl2(PO4)6等。磷酸可以和有机化合物中的羟基形成磷酸脂。如ATP就是三磷酸腺苷。磷的化学控制着核糖、核酸以及氨基酸、蛋白质的化学规律，从而控制着生命的化学进化。

K+、Na+和Cl-在体内的作用是错综复杂而又相互关联的。K+和Na+ 常以KCl和NaCl形式存在。K+、Na+和Cl-的首要作用是控制细胞、组织液和血液内的离子浓度、渗透压和电解质平衡。这种平衡对保持体液的正常流通和调节、维持体内的酸碱平衡都是必要的。K+和Na+（与Ca2+和Mg2+一起）有助于使神经和肌肉保持正常应激水平。KCl和NaCl的作用还在于能使蛋白质大分子保持在溶液之中，并调节血液的粘性或稠度处于适当状态。消化食物的胃酸和其他胃液、胰液及胆汁内某些助消化化合物的形成，都有血液里的钠盐和钾盐的参与。另外，视网膜对光脉冲反应的生理过程，也依赖于K+、Na+和Cl-有适当的浓度。

微量元素与人体健康关系极大、情况复杂。它们的浓度、价态、摄入肌体的途径等对人体健康都有影响。有些疾病的发生和微量元素的平衡失调关系密切。体内任何一种离子浓度失衡，都会对身体产生影响。例如，过度运动或炎热天气里大量出汗，在流失水分的同时就会带走K+、Na+和Cl-等许多离子。因此出汗太多会导致这些离子浓度下降，破坏离子平衡，使肌肉和神经反应发生异常，出现恶心、呕吐、衰竭或肌肉痉挛现象。因此，运动员在训练或比赛前后，需喝特别配制的饮料，用以补充失去的盐分。再如，缺碘会引起甲状腺肿等。微量元素还和人体免疫功能、生理缺陷、肿瘤、血液病、眼疾等有关。

人体中也含有非必需微量元素，甚至有害元素，如镉、汞、铅等。这和食物、水质及大气的污染关系很大。如经口腔、呼吸道吸收的镉通过血液转移后，大部分蓄积于肾脏和肝脏中，会引起肌体对有益元素锌和钙的吸收和利用的紊乱，导致骨痛病。人体中镉的主要来源是食物。人从环境摄取镉的途径及比率大致为：食品约占50％，饮用水约占1％，空气约占1％，香烟约占46％。烟草中含镉量很高，一包香烟含镉达30毫克，长期吸烟造成的人体内镉积累会对健康带来影响。

1．2 营养与健康

世界卫生组织给予健康的定义是：“一个人只有在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康四个方面健全，才是健康的人。”我们平时常讲的身体健康一般指人体生理上的健康，要求能抵抗一般性感冒和传染性疾病等。改善营养是增强民众体质的物质基础，人民的营养状况是衡量一个国家经济和科学文化发达程度的标志。

近代营养学是在生理学和生物化学的基础上逐渐形成的一门综合性学科。营养学研究不同人的不同营养要求，以便使儿童发育健壮、聪明，使成年人精力充沛，使老年人健康长寿。营养素就是食物的组分，主要包含糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐和水等六类物质。兹将人体需要的主要营养素简介如下： 1．糖类

糖类包括葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉、纤维素等，它们是人体重要的能源和碳源。糖分解时释放能量，供生命活动的需要。糖代谢的中间产物又可以转变成其他的含碳化合物如氨基酸、脂肪酸、核苷等。糖的磷酸衍生物可以生成DNA、RNA、ATP等重要的生物活性物质。植物光合作用产生的糖类是动物的重要营养来源，因为动物体自身没有产生这些糖类的机能。2．脂肪

脂肪属于类脂物质。类脂包括的范围很广。这些物质在化学组成和化学结构上有很大差异，但是它们都有一个共同的特性，即不溶于水、易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂中。脂类具有重要的生物功能，它是构成生物膜的物质。类脂物质（主要是油脂）是代谢所需燃料的贮存形式和运输形式。人们吃的动物油脂（如猪油、牛油、羊油、鱼肝油、奶油等）、植物油（如豆油、菜油、芝麻油、棉子油等）和工业、医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于类脂物质。动物（包括人类）腹腔的脂肪组织、肝组织、神经组织和油料作物种子中的脂质含量都很高。

脂肪酸是生物体的重要能源。由它组成的甘油三酯（三脂酰甘油）可在动物的脂肪组织、植物种子果实中大量储藏。动物性食物的脂类主要是甘油三酯。最普通的脂肪是烹饪用的油脂如猪油、豆油、菜籽油、花生油、麻油和肥肉等。每种食物也都含有或多或少的脂肪。脂肪的主要功能是供给人类生活所需的能量及促进脂溶性维生素的吸收。体重为70千克成人贮存的脂肪可产生2008320千焦的能量，而贮存的蛋白质和葡萄糖相应可产生105000和168千焦的能量。脂肪的热值较高，在体内氧化1克脂肪所产生的热量为39千焦，是蛋白质或糖的2～3倍。

脂肪虽是营养素成分之一，但人类的一些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝等都与脂类代谢紊乱有关。3．蛋白质

蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子，它存在于一切活细胞中。蛋白质（Protein）是“头等重要的”意思。所有蛋白质都含有C、N、O、H元素，大多数蛋白质还含有如Fe、Cu、Zn等其他元素。多数蛋白质的分子量在1.2万－100万之间。蛋白质是氨基酸的聚合物，水解时产生的单体叫做氨基酸。蛋白质的种类繁多，功能迥异，各种特殊功能是由蛋白质分子里氨基酸组合和顺序决定的。

蛋白质的营养价值决定于所含的氨基酸种类和数量。人体必需的氨基酸有8种――赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸。凡含有全部必需氨基酸、能维持生命正常生长的蛋白质（当然在其他营养素适当的情况下）称为完全蛋白质；缺少一种或一种以上必需氨基酸的蛋白质称不完全蛋白质。蛋白质是构成肌体组织（特别是肌肉）的重要部分，日常食用的豆腐、大豆、瘦肉、鱼、蛋白、奶等都含较多的蛋白质。人们膳食中的蛋白质有很大一部分是由米、麦等粮食中得来的。加入少量鸡蛋蛋白可提高大豆蛋白质的生理价值。

人体若缺少必需蛋白质，就会导致生长发育迟缓、体重减轻、容易疲劳、对传染病抵抗力下降、病后难恢复，甚至贫血、营养不良性水肿等疾病。实验表明，一个体重60千克的成年人，按从事劳动的轻重不同，每天约需补充80～120克蛋白质。若以60克为需要的最低量，大约2升牛奶便可提供此量。肉、蛋、奶等动物性食品和许多植物性食品中都含有丰富的蛋白质。各种农作物中，大豆的蛋白质含量最高。营养学认为，动物蛋白在总蛋白量中至少占1/3，若达不到时可尽量多吃些豆制品，使两者加起来达到总蛋白的1/3到1/2。在一定意义上说，蛋白质在粮食中所占的比重越高，则这种粮食质量也就越好。4．维生素

维生素是维持正常生命过程所必需的一类有机物。需要量很少，但对维持健康十分重要。维生素不能供给机体热能，也不能作为构成组织的物质，其主要功能是通过作为酶的成分调节机体代谢。长期缺乏任何一种维生素都会导致某种营养不良症及相应的疾病。人类的保健、儿童的发育都需要维生素。人类每天必须从膳食（或维生素制剂）中摄入一定量的维生素，参阅表4－2。不同年龄或职业的人对维生素的需求量是不同的。例如化工厂和高温车间工人需要较多的维生素C，老年人需求维B较多，需要视力集中的人（如射手、领航员、精密机器制造工人）一般需要较多的维生素A等等。不过，人体摄入的维生素并非愈多愈好。例如超量的维生素D会引起乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等，还可使总血脂和血胆固醇量增加，妨碍心血管功能。

5．无机盐

无机盐又称矿物质，人体及动物所需的矿质元素有钾、钠、钙、镁、铜、锰、钴、磷、硫、氯、碘、氟、硒等，是构成骨、齿和体液（血液、淋巴）的重要成分。体内许多生理作用也靠无机盐来维持。例如酸、碱平衡的调节和渗透压等就需要Na+、K+参与。含有Mg2+、Mn2+、Na+、Fe3+、Ca2+的矿物质还有促进酶活性的功能。有的酶本身就含有金属元素如Fe、Cu、Zn、Mn、Mo等。人体内的酶有近1000种之多，60%以上含有微量元素。酶是人体新陈代谢的生物催化剂，如果消化道中没有酶，消化一餐饭需

要花费50年时间！

膳食中若长期缺乏某些无机盐就会导致营养不良症。例如，缺铁会导致缺铁性贫血，缺钙会得佝偻病和龋齿，缺碘会导致甲状腺肿（俗称大脖子病），严重者还会影响儿童的智力发育。

人体中有30多种蛋白质、酶含有Cu。现在已经知道Cu的最重要生理功能是人血

清的铜蓝蛋白可以协同Fe的功能，在Fe的生理代谢过程中，Fe2＋ 氧化为Fe3＋时需要铜蓝蛋白的催化氧化，以利Fe3＋与蛋白质结合成铁蛋白。因此，有足够的Fe而缺乏Cu，Fe的生理代谢造血机能也会发生障碍而导致贫血。

随着我国国民温饱问题的基本解决，人们在饮食上注重营养是必然的趋势。但要做到膳食平衡，饮食有节。多样化的膳食既是获得各种适量基本营养素的最好办法，也是避免食品中有毒物质达到有害剂量的有效方法之一。

1．3 膳食平衡与营养效能

营养学是一门结合实际的应用科学。合理的营养可以防治多种疾病。食物是营养素的“载体”，人体所需要的营养素必须通过食物获得。营养学家主张用食物来满足人体对营养的需求，提倡合理的膳食是营养之本。合理营养是健康长寿和力量的保证。所谓合理营养就是使人体的营养生理需求与人体通过膳食摄入的各种营养物质之间保持平衡。

一、膳食平衡

从现代化学看，人体是一个巨大而精巧的化学反应器，生化反应速度及其控制是防范这部“人体机器”出现故障的核心，也是宏观上预防和保健的重要内容，而膳食平衡是其关键关节。

对于营养的要求随年龄、性别、体质、体重、工种而异。按照单位重量的糖、蛋白质和脂肪提供的热量及它们在总热量中应占的比例计算，一个成人每天的基本需要量大致为：碳水化合物300～400克，其中1/3为食糖，2/3为淀粉，占总能量的34～45%；蛋白质80～120克，大约相当于400克瘦肉或4个鸡蛋所提供的量，占总能量的20～35%；脂肪约需84～100克，占总能量的30～35%。其它如维生素、矿物质也应充分供应。对于运动训练者、重体力劳动者或各类膳食疗法用餐者，需要调整营养素配比。例如，重体力劳动者，应根据体力消耗强度增加10～50%的营养素；胆固醇偏高者应少吃蛋；高血脂患者宜用人造黄油或植物油部分代替动物油；需要低钠饮食者则应限制盐和味精的用量。

值得指出的是现在有些地方的食物消费上存在着明显的不文明饮食、营养过剩与营养不良、营养失衡的两极状况。在一些大中城市和富裕地区“高档膳食”备受推崇，暴饮暴食，越吃越高级，结果吃出了不少“肥胖儿”和“大肚皮”，甚至因此患病。另一方面，一些经济落后地区的农民到集市上卖了鸡蛋换回麦乳精、巧克力给小孩吃，非但没有补充营养反而造成营养失衡。专家认为，多样化的膳食是获得各种适量营养素的最好方法。随着对必需营养素及其相互关系知识的丰富和深入，对有效地利用食物资源、科学加工食品、合理调配膳食和充分发挥营养效能等提供了科学基础。表4－4列出了科学界公认的人体必需的14种微量元素功能与平衡失调症。

二、进食方法与膳食组成

科学地搭配膳食是营养学研究的中心课题。我国小康人家的“四菜（葷、素、半素半葷、开胃菜各一）一汤”以及粗细搭配的食谱与现代饮食改革的新趋势不谋而合。1．消化周期

胃的工作通常分三个阶段：一是早晨（5：00～12：00）。糖的酵解作用强烈，消化快，食物一般停留3～4小时，主要消化前晚的积食和当日的早餐；二是午后（1：00～6：00）。肠、胃的功能全面启动，适宜处理脂肪、蛋白质；三是晚上（7：00～睡前）。消化能力较弱，易于积食，宜吃易消化的食物。民间流传的“早吃饱，中吃好，晚吃少”、“晚餐过饱发福早”、“晚饭少一口，活到九十九”等谚语，正是这种消化周期的反映。食物可分为易消化和难消化两类，前者为水果、蔬菜和流质等，后者为其它浓缩食物，如谷类、肉、蛋等。在不同的消化时间段，要注意合理搭配不同类型的主、副食，以减轻胃的负担和维护合理的营养比例。2．指导原则

主要应遵循“清淡、守时、多餐、多样、安全”的原则。吃了过于丰盛特别是油腻的菜肴，由于需消耗大量血液用于消化，从而使脑血供应不足，导致饭后疲软，体温、血糖、工作效率下降。定时、定量进食，可保持白天和夜晚合理的热量分配。丰富的早餐能增加整个上午的脑力反应速度，也能使体力劳动得到改善。“少吃多餐”比“多吃少餐”具有较高的工作效率。任何时候都要尽量避免过食。过食会导致肥胖、糖尿病、小儿弱智、老年痴呆等病。丰富多样的饮食比固定单一的饮食容易满足人体多种营养成分的需要。“安全”就是不食变质、有毒、有害物质。

1993年6月13日经国务院批准颁布实施的《九十年代中国食物结构改革与发展纲要》号召建立科学、合理的膳食与营养结构，提出了“食物要多样，粗细要搭配，三餐要合理，饥饱要适当，甜食不宜多，油脂要适量，饮酒要节制，食盐要限量”的基本原则（简称40字诀）。总的原则是“吃得越杂，获得健康所需的全面营养的机会就越多”。3．膳食组成

根据食物营养素的特点，现代平衡膳食的组成必须包括以下四个方面的食物：

1）谷类、薯类和杂粮。统称粮食，是我国传统的主食。南方以稻米为主，北方以小麦、玉米和杂粮为主。粮食是供给碳水化合物的主要来源，碳水化合物是供给热能的热源质。粮食中也含有蛋白质，虽含量不高，但因食用量大，故也是蛋白质的主要来源，约占人体所需蛋白质的半数。还含有维生素B族和无机盐。一个人每天吃多少粮食，应根据热能需要来决定，它与年龄、劳动强度等因素有关，也受副食供应量的影响。因此，粮食的消耗应与体力消耗相适应。从事中等体力劳动的成年人，每天需要粮食500～600克，占膳食总量的51%。

2）动物肉类和豆类。如猪、牛、羊、兔肉，脏器类，鸡、鸭、鹅肉，水产类，蛋类，奶类及黄豆和豆制品等。这类食物主要供给蛋白质，而且是生理价值高的优质蛋白质，以弥补主食中蛋白质供应之不足。从事中等体力劳动的成年人，这类食物每天应供给50～100克瘦肉、50克鸡蛋和50克黄豆或相应的豆制品。这些肉、蛋、奶、豆制品也可以互相替换，但必须保持蛋白质的数量和质量。动物肉类和蛋、奶、豆类在膳食中的比重以6%为宜。

3）蔬菜类和水果类。其中以新鲜蔬菜为主。水果是辅助食品。之所以是辅助食品，不是指它所含营养素的数量、质量及种类，而是因其来源和价格因素，以致还不能每餐或每天成为我国大众餐桌上的食品。在合理膳食中是不能缺少新鲜蔬菜的，否则就不能满足人体所需的维生素、食物纤维和无机盐，并且也不易维持体液的酸碱平衡。从事中等体力劳动的成年人，每天最好能吃400～500克新鲜蔬菜，其中应多用些绿叶蔬菜和橙黄色蔬菜，尽量多食不同品种的蔬菜。可吃一些适于生吃的蔬菜，如西红柿、黄瓜、萝卜等用凉拌的方法则可减少烹饪过程中营养素的损失。若条件许可，应每天进食1～2个水果是有益的。蔬果类在膳食中所占的比重应为41%。

4）油脂类。主要是烹调用油。烹调油在膳食中一是增加食物的香味，二是补充部分热能并供给必需的脂肪酸，还可以促进脂溶性维生素的吸收。一般烹调用油以多用植物油为好，当然也要照顾各种脂肪酸的比例。每人每天约需烹调油25克，占膳食总量的2%。

三、营养效能

随着科学技术的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，人们在饮食上的追求目标必然从“吃得饱”向“吃得好”攀升。在提高食品质量的思想指导下，人们为了加强营养效能，研制了营养强化剂和强化食品。所谓营养强化剂是指为增强营养成分而加入食品中的天然或者人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂。所谓强化食品就是指在食品加工中添加营养强化剂制成的食品。

营养强化剂不仅能提高食品的营养质量，而且还可提高食品的感官质量和改善其保藏性能。食品经强化处理后，食用较少种类和单纯的食品即可获得全面的营养，从而简化膳食。营养强化剂主要可分为维生素、氨基酸和无机盐三大类： 1．维生素强化食品

常用的维生素有维生素A、B1、B2、C、D、PP及其衍生物。如牛奶中加维生素A、D（AD钙奶），面粉中加维生素B，某些饮料中加维生素C等。2．氨基酸强化食品

常用的氨基酸有8种人体必须氨基酸及其衍生物。因赖氨酸在谷物蛋白质和一些其他植物蛋白质中含

量很少；蛋氨酸在大豆、花生和肉类蛋白质中相对偏低，所以赖氨酸和蛋氨酸（尤其是赖氨酸）是按人体需要及其比例，在食物蛋白质中最显缺乏的氨基酸（称为限制氨基酸）。目前世界上许多国家普遍采用赖氨酸加入大米、面条、面包、饼干以及饮料中，如市场上供应的赖氨酸面包和饼干等。3．无机盐强化食品

近年来推出的“平衡健身盐”或称“健康平衡盐”是微量元素应用的典型产品。根据高血压患者是由于钠高钾低镁钙不足等原因造成的论断，人们有意识地改变食盐中钠、钾、镁、钙的配比，并增加其他有益微量元素的含量，补充和调节人体内几十种元素的平衡。经临床应用和上千万人食用证明有多种疗效。一是能调节体液中钾钠等多种元素的平衡，使人体处于最佳的元素构成状态，它能使92%的高血压患者血压降至正常，也能使78%的低血压患者血压升至正常，并具有双向调节心律的作用。二是可促进儿童生长发育，改善儿童厌食症，并可延缓机体的衰老而减少老年病的发生。三是可降低胆固醇和甘油三酯，对心脏病有辅助疗效。健康人食用这种盐无不利影响。现在，全国各地已通过食物链生产和研制出如富硒营养蛋、富锌菜叶、葡萄糖酸锌等多种强化食品。

在使用营养强化剂时，应注意不要影响食品原有风味，并保持营养素的合理平衡，防止过量摄入而导致代谢紊乱，甚至中毒。其用量必须?quot;中华人民共和国食品营养强化剂使用隆重标准“为依据予以严格控制。

1．4 食疗学与药膳学

一、食疗学

所谓食疗学，就是以营养理论为指导，系统地探讨和研究饮食和养生的方法和规律的科学。

（一）、特殊要求的食疗

出于减少医疗开支、延长工作年限和增强身体活力的愿望，人们提出了许多食疗和食补方案。1．调剂饮食。对正常饮食作某些变动为那些不宜采用普通饮食的人提供营养的模式。

（1）普通流质。将食物烹调、匀浆，滤去渣后取汁，适用于无牙齿者、不能咀嚼和吞咽固体物的病人、运动员（因赛前和比赛期间液体食物比固体食物更易从胃中排出）、减轻体重者。①清流质。包括饮料、脱脂的清炖肉汤，用于需要清除结肠中的残留物、严重腹泻失去消化力者或病危者恢复初期练习用口进食，其特点是缺乏各种主要营养素，但可维持机体的水分平衡。②全流质。匀制很细的食物，大多用家庭食品加工器打碎，包括鱼、肉馅及肉汁、菜汁、果泥等，用于需管饲的病人及临赛的运动员，特点是营养丰富、消化吸收快。

（2）软食。是全流质膳后向正常饮食过渡的食物，适用于中期恢复的病人、咀嚼或吞咽有困难者，主要有专用面糊、汤粉，即精制的全麦粉、玉米粉。煮烂的肉泥及鸡蛋羹等，其特点是富营养，稀稠可调节，可适当掺入菜汁、果汁。

2．专用膳食。针对特殊情况设计的饮食。

（1）要素膳食。其特点是没有纤维和其它不消化的物质，而含有充分的营养”要素“，不经消化即被完全吸收。实际上是饮食学和医学结合推出的新型医疗制剂，应用得当可挽救垂危病人。主要有：①低渗制剂。低摩尔渗透压浓度（300单位）的膳食制剂，典型配方为60％糖（葡萄糖和蔗糖）、12％蛋白质（如鸡蛋蛋白）、28％脂肪（植物油）以及添加的矿物质和维生素；②高渗制剂。即高摩尔渗透压浓度（810单位）的制剂，典型配方为80％糖（葡萄糖）、15％以上的纯氨基酸（若病人不能消化蛋白质，就必须提供氨基酸的纯品）及少量蛋白质和其它添加剂。要素膳食适合严重腹泻、烧伤、肠炎、胰腺炎患者，短期内效果明显，但不可久用。

（2）清淡饮食。用于结肠炎、食道炎和溃疡等患者，这些病的共同点是消化器官运动过激，消化液分泌太多，应选择无刺激性、可发酵的糖类和难消化物质含量低者，通常为奶制品、嫩蛋、马铃薯泥、软烂的蔬菜等食品。但这类饮食易导致营养不良，只能用于急性期。

（3）限制性饮食。针对特殊要求改变某些营养素的摄入，主要有：①限糖。主要用蛋、鱼、肉及奶，不加糖，适合胃切除患者的倾倒综合症（由于已没有胃。食物迅速淤积即倾倒在小肠里，引起交感神经系统反应，导致恶心、发抖等）及幼年期糖尿病的治疗。②限脂。主要用水煮蛋、瘦肉、果汁及脱脂奶，适合胆道和胰病变造成的脂肪性腹泻（脂肪痢）患者。③限制胆固醇和饱和脂肪。主要用面包、谷物、蛋白、41

鱼、瘦肉、青豆等，适合防治某些高脂蛋白血症如有早期心血管病或血管病家族史、有意外心脏病或中风趋势、体重超标过多并有高血脂及血液过稠、异常快速凝结的患者。④限钠。饮食中不加盐，适用于高血压病及充血性心衰。肝硬化及一些肾脏疾病、营养不良引起的浮肿。

（4）特殊病的饮食措施。①糖尿病。应进行严格饮食控制以减少对胰岛素的需要，可用高碳水化合物（淀粉，不是糖）、低脂肪饮食以改善其葡萄糖耐量。②心脏病。用低胆固醇、低热能、低脂肪、低钠、低糖的饮食，如每周最多4只蛋，不超过5～10毫升油脂，高蛋白如瘦肉、绿叶蔬菜和低脂奶制品，适量面包和土豆。③贫血。用富铁食物如人造奶油炒猪肝（29毫克％）、小麦－大豆粉（21毫克％）、甘蔗废糖蜜、麦麸、煎牛肝、炖牛肾、脱脂大豆粉等。

（5）特定要求的食补

①婴幼儿。含铜的食物如牡蛎肉、龙虾、苹果酱、香蕉、燕麦粥、鸡肉面、梨和菠萝汁、牛肝等有助长高。在保证蛋白质供应的条件下，蜂王浆、维B、海带有助于发育。硫酸锌糖浆及含锌量高的食物如羔羊肉、肝、小牛肉、速溶茶、麦芽、脱脂豆粉、蛋黄粉、蟹、鳟鱼、芹菜、可可粉，炖牛尾等适用于食欲低、偏食、佝偻的小儿。另据报道，花粉是助长儿童发育的好食品，由蜂蜜和花粉制成的保灵蜜有提高血红蛋白及红血球功能的作用。钙和磷的补充在生长的各阶段均极重要，而牛奶、骨汁、鱼能提供丰富的钙、磷。

②孕妇。孕妇对铁的需要量很高，若不加注意就会得妊娠贫血。妊娠期间既要维特母体的血红蛋白，又要供给婴儿铁贮存以生成血液，大约每日应补足30～60毫克的铁。宜用的富铁食物除前已述及的外，还有麝香草、芹菜、鱼粉、人造黄油炒猪肝等。应增加膳食容积的食物如生吃的蔬菜、燕麦粉、全麦麸等粗粮以防止便泌。适当减少食盐量以防止浮肿和妊娠血症。丰富的牛奶及强化的维D和钙、磷质。

③运动员。长跑运动员需要较慢地产生能量而不致形成可引起痉挛的乳酸。大雁可连续飞行数百千米，是由于肌肉纤维中的脂肪和糖元标准高，便于缓慢而持续地释能。为了提高耐力，常常利用糖负荷的技巧，即在长跑前3～4天主食高脂肪、低糖的饮食，从而耗尽体内的糖元。然后在竞赛前一天改用高糖饮食，可使肌肉中的糖元比正常高3～4倍，因而提供比赛时的高能。短跑、举重运动员，则需要短期内爆发巨大的能量。近距离飞行的野鸡，肌肉纤维中糖元高，有很好的爆发力。为快速供能，使用含葡萄糖和近似血液组成的流汁（一般不含脂肪），可迅速进入肠道被吸收，在0.5～1小时内释能。由于运动加快了乳酸的代谢，阻止了疲劳的发展，是各类运动共同的优点。为此，运动员可在训练时食用大量发酵的奶制品（如含乳酸多的酸乳酪）。为防止运动员在退役后发胖及职业病，应当注意从开始运动生涯起就使饮食合理而平衡。每天饮用如牛奶、汤、炖菜等2升液体，以减慢心跳和补偿失水。经常检查运动时身体失水情况（用称量运动前后的失重计算），并用含糖、盐、矿物质和维生素的饮料补足。用盐片比在水中加盐好，因为可防止过量用盐，而且习惯性用盐会引起高血压及老年疾病。

（二）、饮食不当引起的病症

饮食不当包括特定成分的欠缺或过量，常会引起疾病，这是现代营养学研究的重点内容之一。1．由多种营养素失当引起的常见病

（1）糙皮病。由主食玉米缺乏烟酸及色氨酸引起。患者皮粗糙，严重者类似蛇皮，遍及全身，最后蔓延至脸，也称癞皮病。这种病源于饮食而不是传染。玉米中含烟酸，但其50～80％呈结合态，以无生物活性的尼克酸－糖配合物形式存在。已用狗证明烟酸和烟酰胺是有效的治疗剂。大量食用玉米饼的黑西哥人以及哥伦比亚人却不得糙皮病，原因是他们在加工玉米粉时加了石灰水或碳酸钾，从而释出烟酸，在营养上得以利用。

玉米含10％蛋白质，但是一半是油溶性的，不能被有效利用，尤其缺乏两种必需氨基酸即赖氨酸及色氨酸，前者欠缺造成负氮平衡，使蛋白质分解并被排出；后者是生成重要神经传递物质5－羟色胺的前体，影响更大。用多样化的特别是丰富的肉、奶、蛋的饮食可有效防治糙皮病，尤其要注意儿童不能单靠玉米喂养和生存。

（2）脚气病。由主食大米及慢性酒精中毒引起。患者脚发生水肿、腿上有钉刺感、婴儿叫声微弱等，引起腹泻、心悸、呕吐直至死亡（2～5个月的婴儿死亡率很高）。其原因是缺乏硫胺素（维B1）、核黄素（维B2）及钴胺素（维B12）等复合维B。这是一类水溶性的维生素，是糖代谢产物丙酮酸、乳酸进一步分解的辅酶。当维B1缺乏时，体内这些酸就会积累而手足麻木、神经衰弱等，由于是水溶性的，它们

常保存在米汤中，所以蒸饭中维B损失严重。

有时即使饮食均衡，慢性酒精中毒也会引起脚气病。因为酒精像糖代谢一样消耗维B1。此外，它的利尿作用加速了这种营养素的排泄。

（3）坏血病。由于缺乏新鲜蔬菜和水果引起的普遍营养不良症。患者开始感到虚弱，继而牙龈肿胀出血、全身不同部位皮下血瘀，有时突然死亡。这种病早年在远洋船队中很流行，同糙皮病、脚气病一起构成死亡率极高的饮食疾病，造成过整个船队、地区甚至民族的人烟绝迹。但是也是通过这些病的防治研究，于1912年产生了维生素概念，开创了现代营养学的新时代。已知坏血病主要由缺乏维C（也称抗坏血酸）而引起，但它的特殊生化作用迄今尚不清楚。它有助于骨胶原的形成和保养，促进酪氨酸和色氨酸代谢和铁的吸收，作为抗氧化剂保护维A和维E及不饱和脂肪酸发挥作用。

美国的鲍林（L²Pauling）于1970年出版了《感冒与维C》的专著，盛行一时。在他的倡导下，抗坏血酸片剂备受青眯。据称每天服大剂量维C（200～300毫克为正常量的5倍）可防感冒，而且还可预防癌症。然而有人认为超量维C会增加尿液中的草酸和尿酸，促进铁的过量吸收，从而导致尿结石和缺铁。

维C最丰富的天然来源是西印度樱桃、蔷薇果（含量高达1743毫克％），可将它们提汁或酿制成茶。此外，松尖也富含维C，常用于防坏血病。食物中生红辣椒、欧芹、芥菜等均是其优质来源。桔汁、葡萄汁、西红柿汁等甚至成为维C的同义语。

（4）结石。主要有胆结石和肾结石等。按其化学成分结石分有机类和无机类，前者为胆固醇硬变，后者则为不溶性钙盐（胆色素、尿酸、草酸或磷酸的钙盐或结合物）。形成结石的确切原因尚不很清楚，估计饮食不济是重要因素。

①胆结石。是过量摄入胆固醇、脂肪，而纤维、卵磷脂、各类氨基酸和维生素太少的缘故。因为胆汁中的胆盐和卵磷脂的联合作用能使胆固醇乳化并增溶，两者缺一都可能使胆固醇析出，而维C是形成胆盐不可缺少的。

②肾结石。是高磷低钙、高钾、动物蛋白食物过多，而维A过少、脱水严重的结果。预防办法是不偏食钙、磷、动物蛋白、胆固醇过高的食物，多饮水防止体液及尿液过浓稠。2．特殊症。由某种营养素不当引起。

（1）维A不当。①夜盲症。是常见的维A缺乏症。轻者为干眼病，角膜发炎，因为维A是眼球视红质的前体。维A缺乏不能生出足够的引起视感的化合物。②皮肤粗糙。损伤上皮组织及粘膜，使它们变干。维A过多会引起食欲不振、掉头发、骨髓增生等有害症状。从食品特别是肝和胡萝卜摄入的营养素不会致毒，因它们不会快速转化成维A，但若过量使用鱼肝油丸等补品而不搭配维C，则可招致维A过多。

（2）维D不当。维D称为阳光维生素，其重要性在于调节钙和磷的代谢作用，促进它们在肠道的吸收，影响骨髓无机化过程。与维D有关的病有：①佝偻病。即使饮食有足够的钙和磷，若缺少维D，骨仍不能正常钙化，钙盐和磷酸盐的沉淀不正常，于是骨骼软、易弯、易变形，在机体的压力下造成螺圈腿、鸡胸等，还会手足抽搐、骨折。②血钙增高。这是由维D摄取过多引起的。这时钙在肠内的吸收不正常地增加，在软组织（心脏、肾小管等）内不规则地沉积而钙化，通常会过度口渴、体弱、便秘，儿童生长缓慢，引起血钙过多综合症，最终也会致命。正常地晒太阳、摄取富含维D的食物（如各种鱼、牛奶、肝）就不会引起维D过剩，只有在大量使用药物如饮食补充剂后才会中毒。维D的剂量每日不应超过400单位，考虑到食物及晒太阳等，每日补充量不宜超过100单位，相当于1克鱼肝油。

（3）生物素。是一类水溶性含硫复合维生素，也是转移二氧化碳的辅酶，参与脱羧和脱氨作用。当服用生蛋清（含抗生物素蛋白）或食用缺生物素膳食同时服用磺胺药时，会得生物素缺乏症。其症状是干燥的鳞状皮炎、呕吐、舌炎、肌肉疼痛等。优质生物素食物有啤酒酵母、煨鸡肝、大豆粉、羊肾、花生酱、炒鸡蛋等。

（4）钙。占人体2％，维持骨和牙齿的构架和强度，调节心搏（要是没有钙，心脏就不能保持连续交替地收缩和舒张），传递神经冲动，保持肌肉的收缩能力，激活脂肪酶，有助于血凝（防止由于血管壁破裂引起的致死性出血）。①缺钙。病症有生长发育迟缓、骨和齿疏松、骨骼畸变，有关的疾病有佝偻病、骨质软化症、骨质疏松症（常见于50岁以上老年人）、高钙血症（维D剂量过高）、低钙血症（手足抽搐、肌肉痉挛）、肾结石等。②干扰钙吸收。膳食因素有维D缺乏（使吸收钙所必需的钙结合蛋白质减少）、钙－磷比例失调（大多为1：1.5～1：1.6，理想值是1：1，过多或过少会干扰其中之一的吸收并增加其

排泄）。草酸、植酸（形成不溶性钙盐）、脂肪过多（皂化作用成脂肪酸钙排出）、精神因素（神经极度紧张、担忧）、运动少、老年人可导致负钙平衡，即使膳食中钙很充足也无济于事。③增进钙吸收。膳食因素有充分的维D供应（维D或其衍生物2，5－羟胆钙化醇可以诱导体内合成钙结合蛋白质，有利于钙通过肠壁、蛋白质（释出的氨基酸特别是赖氨酸形成易吸收的可性钙盐）、乳糖（钙的吸收增加与小肠中水解乳糖酶活性有关）、酸性介质（大部分钙吸收作用在十二指肠中进行）。④富钙磷食物。牛奶、冰琪淋、酸奶、海产品中的Ca－P比值合适。绿叶菜中钙多磷少，肉类钙少磷多，它们分别是钙、磷的极好来源。废糖蜜和大豆粉也有类似匹配关系。蛋黄钙贫磷富，也应和蔬菜搭配。

（5）某些微量元素或其它成分

①氟。缺氟引起龋齿，并使老年人骨骼更易形成空洞而疏松。但是氟过量的危害更大，会导致氟牙斑、骨折等。饮水中氟量不应超过2.5ppm。海味和茶叶中氟通常高达30～100ppm，间或食用不构成危害。

②碘。其唯一功能是用于合成甲状腺分泌的含碘激素，该激素可在细胞内调节氧化速率。当碘缺乏时，出现甲状腺肿。1914年，美国的肯德尔分离出含碘65％的晶体甲状腺素，开创了微量元素医学的新时代。某些食物如萝卜、油菜籽含有致甲状腺肿因子，它可干扰甲状腺素的利用而产生甲状腺肿。烹调可破坏上述因子的活性，足够的碘供给也可抑制消除这种活性。成人每日需50～70微克碘，1斤蔬菜即可满足。经常食用海带（干品含碘60000微克％）更佳。

③镁。有多种功能：是骨与牙齿的组分之

一、细胞代谢的必需元素、是转移酶的激活剂，能缓解神经冲动和肌肉收缩。缺镁的特征是肌肉痉挛、心跳过速、精神错乱、幻觉、厌食和呕吐。疾患通常起因于酒清中毒、严重的肾脏疾病、急性腹泻和恶性营养不良。镁的推荐量约300毫克/日。可可粉、速溶咖啡、大豆粉、花生是其优质来源。

④锰。参与骨骼形成和其它结缔组织生长、凝血、胰岛素作用，并激活代谢中的许多酶，为生命所必需。缺锰的症状有生殖能力差、生长受阻、后代先天性畸形、骨形成异常等。特别是当维K缺乏时如不补充锰，则仅补充维K不能纠正血凝不正常现象。每日摄入量应控制在2～9毫克，其丰富来源有大米、小麦、大豆粉、花生等，尤以核桃（15.2毫克％）、生姜（17.8毫克％）为高。近来发现绿茶也富含锰（约10毫克％）。

⑤硒。是体内有毒物质如砷、汞、镉的有效解解毒或拮抗剂，存在于肝、心、肺、眼睛水晶体和血浆中，保护其细胞不受损伤。和维E有协同作用。缺硒可能导致癌、白内障、肝、心脏病变，并影响衰老过程。硒的日推荐量为50～200微克。富硒食物有鱼粉、黄油、啤酒酵母、龙虾、猪肾、胡萝卜、牡蛎等。

⑥锌。参与各种代谢，为人体全面发展所必需，对于骨化、伤口愈合尤为重要。缺锌的特征是食欲不振、儿童生长停滞、味觉消退、毛发颜色变淡、指甲白斑等，严重者会出现性腺机能低下和侏儒症。锌日推荐量为10～15毫克。富锌食物有牡蛎、芝麻、芹菜、蛋黄、牛肉等。

⑦铁。人体含铁约4.3克，遍布于血液和肌肉中。缺铁导致贫血从而影响人体的全面生理功能。据1989年报道，我国上海第二军医大学在耳聋治疗方面取得突破性进展，首次提出缺铁可以引起感觉神经性耳聋的观点。患者血清铁含量明显低于正常人。数百名耳聋者用铁剂为主治疗后，听力明显好转，血清中铁量升高。研究表明，缺铁时内耳含铁酶活性降低，导至血管萎缩、螺旋神经节细胞减少和听力细胞静纤毛损伤，从而引起感觉神经性耳聋。富铁的食物有海带（88毫克％）、海参（78毫克％）、紫菜（36毫克％）、牛肝（10毫克％）等，宜定期食用。

二、药膳学

药膳学就是研究以中药为配料的膳食的科学，为我国所特有，是食品化学的一个分支，与中药学有密切关系。药膳学的基本内容包括药膳学的基础理论和药肴的一般制作方法。

（一）、药膳学概说 1． 医食同源论

中医药学发展史上曾有一阶段是将医和食紧密结合的，将医分为食、疾、疡、兽四种而以食医为首，迄今中医仍重视膳食疗法，这种方法在日本很盛行。医食同源论继承了这一思想，并发展成为药膳学特有的病源论和食医论。

（1）病源论。药膳学认为”病从口入“，所以应以预防为主，从食物防病着手。一旦得病，亦”先以食疗，食疗不愈，后乃用药“。药膳学认为应”寓药于食“，药可以食。从广义看，食也是药。对老年人尤其

如此，因老人一般厌药而喜食。就抗衰防老而言，医与食是”异曲同功“的。

（2）食医论。药膳学的食医包括食补、食治、食疗诸方面。所谓”药膳“，就用有滋补、保健或治疗作用的药物，通过单独或与一般食物一起精心烹制既是药物又是食品的主副食，特别是菜肴，可称为药肴。2．药肴的制作

药肴不同于一般菜肴，其制作要求和制作方法均有相应的特点。

（1）要求。①保持或强化药效。这是首要的基本要求；②可食性(最好味道精美)。由于中药大多有明显异味，这一要求限制了药物的选用范围也提高了对入膳药物的选用规格；③慎重考虑药、食之间的相克作用和复杂化学反应可能引起的毒性及不良后果。

（2）一般方式。主要有3种投料方式：①药、食同时上席。如人参清蒸鸡、虫草（冬虫夏草）鸭，要求药物有较好的色、香、味。通常这类药材较名贵；②药不上席。烹制前将药物用特制的纱布包好，煮后撤去，再经调味上席。如参芪砂锅鱼头、归地烧羊肉等，这类药滋补效果好但有异味，且药渣不宜食用；③药食分制。将药煎汁后加入菜中再上席。如山楂肉片、首乌肝尖，这类药中有某些油溶性成分不宜与菜同煮。

（二）、中药养生方法 1．中药的生理功能

（1）一般生理功能。中药的养生作用是通过它对人体各系统的特定生理功能体现的，主要有：①中枢神经系统。疲劳和衰老首先受中枢神经控制，用刺五加根片及酊剂治疗神经官能症有效率达90％；②内分泌系统。疲劳或衰老时各处腺体功能减退，当归、白术、三七等扶正固本药物，实际上是使机体内分泌能力提高；③对代谢的影响。生命活力的特征是代谢旺盛，补虚名药如人参、黄芪、生地等有促进代谢的功能；④免疫功能。由于各种疾病，特别是艾滋病使机体抵抗力下降，即其细胞免疫能力大大减弱，?quot;支柱”T细胞减少到正常情况下的70％或50％，甚至更低。如日本东京大学伊藤正彦证实甘草的有效成分甘草甜素对艾滋病有疗效。

（2）某些特殊功能。某些中药对人体有特殊作用，主要有：①抗肿瘤。绞股蓝、人参、白术有抗基因突变及防癌变功效；②增强细胞分裂。美学者海尔弗利早在1961年就做过实验，他将胎儿的细胞放在培养液中不断分裂和繁殖可达50代，而用黄芪作培养液组分，传代次数可增加到88～98；③抗血凝。生蒜可防止动脉粥样硬化、冠状动脉血栓和中风，现已阐明大蒜含有由蒜素缩合而成的阿霍烯，有抑制血小板凝聚的活性。

＊2．中药养生药物和方剂

（1）养生药物。著名的有：①人参。2000年来积累了不少人参应用知识，《本草纲目》称人参“能大补元气、固脱生津、安神益智、补五脏、止惊悸”等。即使在夜间，人参亦能增强脑力作用而不影响正常睡眠。可抗疲劳提高体力劳动能力。将小白鼠置水中游泳直至疲劳沉没，给予一定剂量人参，1小时后再使游泳，时间可延长34％，其机理可能是降低耗氧量所致。具强壮作用即提高机体适应性。人参可显著提高对气温变化、失血的耐受力，如用人参治疗刀伤效果很好，可能是人参皂甙影响垂体肾上腺皮质系统。②西洋参。作用类似人参，原产美国（称花旗参），现我国京郊怀柔亦引进生产，药性较人参温和，男女老少皆宜。

（2）养生方剂。主要有：①独参汤。据《景岳全书》称，用15～30克人参煎服，可治气衰濒死、妇女难产昏厥、手足已僵冷、脉微欲绝者；②参附汤。人参、制附子各15克，加生姜3片，红枣3枚，水煎分次温服，治衰竭虚脱；③养营汤。黄芪、熟地、当归、白术、茯苓、远志、桂心、五味子、炙甘草、人参、生姜、大枣各15克，水煎服，治身倦体瘦、惊悸健忘、气血蛔恪⒋诓涣病⑵⒎纹榈龋鍪视糜谏硖逍槿跽撸虎芸顾ジ唷Ｂ谷住⑷伺摺⑼踅扔肴瞬位旌咸崛≡偌庸ぶ聘啵虎菘估戏浪サぁＳ苫凭⑹孜凇㈣坭健⒆虾映怠⒘廴狻⑵咸迅伞⒘印④褪怠⑸ｉ⑸揭┌局贫伞?

（三）、常见的药膳食谱

我国药膳历史悠久。东汉张仲景提出了百合鸡子汤、当归生姜羊肉汤等典型名品。唐代孙思邈《千金要方》中列举了中医药膳241种，后来发展成《补养方》、《食疗本草》。宋代王怀隐《太平圣衷方》记载了28种病的药膳疗法。如鲤鱼粥、黑豆粥（治水肿），枣仁粥（治咳嗽）等。元代宫廷御医忽思慧《饮

膳正要》介绍了药肴94种，汤类35种，抗衰老处方24个。明代李时珍《本草纲目》、清代袁枚《随园食单》等更臻完善。历经各代膳学家的不断丰富和改进，迄今包括菜肴、汤羹、甜点、米面食品、药粥、饮料汁液、蜜膏、药酒等药膳品种已达300种以上，每种药食的制作均有讲究，下面介绍几个共同的注意点及若干名谱特征。

1.5 老年保健

一、年龄和寿命 1．老年

迄今生物学界尚未对“老”作出定义。我国典籍就年龄的划分有艾（50岁）、耆（60岁）、老（70岁）、耋（80岁）、耄（90岁）和颐（100岁）之别。杜甫名句“酒债寻常行处有，人生七十古来稀”，也把70岁定为老年。目前，国际老龄化社会的标志是65岁以上人口占总数的7%。据人口普查显示，2000年我国老龄人口已达8600万人，达7.2%，说明我国已进入老龄化社会。这里把65岁划入老年行列。其实，随着人们生活水平和生活质量的提高，现在65岁的人身体状况和精神状态都还不错，很多人总体上看并不显老。2．寿命

指生存的期限。人到底能活多久？目前有3种推算方法：①成熟系数法。根据动物试验推测，按照性成熟年龄和胎龄的对比，确定成熟系数为8～10，人的寿命应为125～144年；②寿命系统法。日本人蒲丰根据大量实验和经验提出哺乳动物的寿命约等于生长期（即生长发育年龄）乘以寿命系数（大约为5～7）的推算方法。例如人的生长期为25年，则寿命应为125～175岁。也可以用“寿命＝青春期＊13”的公式来推算；③细胞分裂法。由美国人海尔弗利提出。他根据胎儿羊毛膜细胞分裂约50次，周期为2.4年推算出人的寿命应为120年。尽管现在大部分人的寿命还远低于以上理论值，但这为人们指明了努力的方向和目标。事实上，世界范围内120岁以上的长寿人已经为数不少。我国100岁以上的老人已经超过3000多人，其中2/3是女性。

二、老化因素及病变 1．老化因素

人体内存在并不断产生许多引起老化的因素。主要有：

(1)残余不洁物质在体内积累。例如呼吸充满尘粒的空气，使灰尘在肺内积存，最终达到破坏细胞和组织正常功能的程度；

（2）胶原蛋白的硬化。构成血管壁、骨骼、皮肤和肌腱主要成分的胶原蛋白由于氧化、聚合，逐渐失去弹性而萎缩；

（3）固有的老化过程。细胞在不断的死亡和再生，某些重要组织的细胞死亡速率大于再生速率，而营养不能及时跟上或营养素不能被充分利用，这时组织就会老化甚至死亡；

（4）神经组织的退化。神经在人出生前就开始发育，并在人的一生中发挥作用，但由于营养不够或各种刺激，使神经细胞受到损害、失控和不能修复。例如糖尿病、肥胖症、精神分裂症等都加速神经组织的老化，实际上几乎任何疾病都影响到神经；

（5）自体免疫。人体产生一些进攻自己组织的抗体，如关节炎、肾炎、心肌炎等都部分地由自体免疫引起。2．病变因素

年龄老化过程中体内的病变是全面发生的，主要有：

（1）体格构成失调。肌肉消耗，脂肪比重增加。由于肌肉是人体氨基酸和蛋白质的主要仓库，可以应付生命危急时的能量需求。而身体构成的这一改变，降低了老年人的应变能力和对病变的抵抗力；

（2）骨骼。钙质损失加剧导致骨腔变空而薄，骨质疏松，内多脂肪；

（3）脑及神经功能降低。由于不可能有新的神经细胞形成，所以随着年龄老化，老年色素沉积，人体其它部位的代谢物对脑的毒害加重，脑组织逐渐减少，神经冲动传导速度降低，反射迟钝，感官如耳、舌、眼的功能均衰退；

（4）皮肤及头发老态明显。由于皮下脂肪损失，皮肤变薄、松弛，色素沉积为老年斑。由于营养供

应不够，头发黑色素难以维持而发白，甚至脱落；

（5）循环和内分泌系统失调。40岁以上的人分泌胃酸的细胞开始萎缩，从而影响消化。心肌纤维的弹性降低，心搏率和泵血量都逐渐减少。其它体液如胰液、胆液等也都减少。

三、老年保健

（一）常见老年病 1．骨质疏松症

由于年老而发生的骨头大量损耗称为骨质疏松，通常按颌骨牙槽骨、背脊柱和长骨的顺序依次劣化，造成掉牙、骨折，且难以愈合，身高降低。（1）致病原因

缺钙、缺维D、缺少运动等。因为缺少运动，就会导致钙从尿中大量排出。妇女绝经后因雌性激素停止分泌必然引起骨骼失去补充钙的刺激作用。多种原因造成骨损的自发倾向。（2）治疗和预防

主要措施有：补充每日膳食含钙量达1000毫克，用氟化物、维D及钙进行联合作用（含氟的骨骼对去矿物质化作用有更好的抵抗能力），经常运动使骨骼改善钙的利用，控制每日蛋白质摄取量（每天46～56克）或补充钙维持平衡。2．老龄关节炎

即骨关节炎。由于关节劳损所致，最易受损的是负重关节如膝关节、踝关节和脊柱。症状主要有：膝盖、背部和手指疼痛，很少引起畸形或变瘸，受损关节能发出嘎吱响声，活动时疼痛加剧而休息时减轻。和风湿性关节炎不同的地方在于不产生皮下结节，也不伴有发烧和体重下降等。可采用节制活动、热敷、服用阿斯匹林、在关节疼痛处注射可的松或促肾上皮质激素等方法治疗和预防。3．老年性痴呆

其症状主要表现为遗忘、判断能力、计算能力减退等，以精神敏锐性降低为特征，俗称“老小孩”。与所有退化性疾病一样，对老年性痴呆也是“防胜于治”。通常食用胆碱和烟酰胺丰富的食品如肝、肾、瘦肉、坚果、花生酱等及维B丰富的食品如心脏、鱼等。这种病主要属于精神和心理病态，也就是“心理老化”。研究表明，人的智力的维持和发展与年龄并无直接联系，而主要取决于文化素质和大脑的运用，所以老年人多从事智力活动有益健康。

（二）衰老的防治

1．返老还童的药物

从秦皇汉武甚至更遥远的古代起，人们就在寻找某种仙丹妙药，企图使人长生不老或返老还童。这种幻想驱使人们进行种种探索与实验，炼丹术曾盛行一时，但在古代和近代都没有得到很好的成功。现代科学认为研究某些特殊的药物或疗法，使人恢复青春，在垂老之年仍保持健康和活力是有意义的，也是可能的。例如：

（1）人参

人参作为药用已有数千年的历史了。明朝李时珍所著《本草纲目》称人参有“久服轻身延年”之效。用人参治疗因年老智力减退、记忆力衰退、思维迟钝者，一周见效，二周有明显改善，一月后可见稳定的强壮作用。尽管人参中“轻身延年”的化学组成和作用机制尚未十分清楚，但人参具有防止细胞衰老的功能已为人们所公认。

（2）年轻素

这是日本学者提出的一种细胞融合技术，可使人的衰老细胞复新。实际上这是一种借助遗传工程技术来解决衰老问题。比如有一种金鱼的鳍部细胞可以不断分裂达8年之久，原因是这种细胞含有年轻素。有人就设想把它植入人的细胞中，则人的返老还童之梦想就有望成为现实。

（3）注射某种激素

1869年法国物理学家布朗²基卡尔曾用豚鼠睾丸的提取物给自己注射，获得短期的复壮效果，现在认为这是雄性激素睾甾酮的作用。20世纪30年代，某些体质虚弱者通过切除输精管和植入动物睾丸，可在一定程度上达到恢复青春之目的。后来有人服用干的“猴子腺体”或甲状腺制品作为滋补品以加速代谢速率。

（4）降温药物

使用某些药物于下丘脑体温调节中枢，可望因降低体温而延长寿命。据模式研究表明，如能体温降低2.3℃，人的寿命可达百多岁；如能降低7℃，则可达200岁高龄。有人曾做过动物试验：注射适量的巯基乙胺、维E、维B12可延长大鼠寿命5～30%；注射二甲乙醇胺对乙酰胺苯甲酸（胆碱的前体）、亚硒酸盐或某些抗氧化剂，可延长40～80%；注射核酸、溴化钠、磷酸强的松龙等制剂，可使寿命成倍增长。

（5）微量元素

老年人与年轻人相比，某些营养元素如肾中的铁、锰，肝中的溴、钼、铷，血清中的硒、锌等逐渐下降，而有毒元素如铅、镉、锑、铝则增加。从理论上讲，只要能适当补充营养元素，减少有毒元素，就可以延缓衰老。如日本人用苹果治疗锌失衡症，取得明显疗效，称为苹果疗法。

（6）超氧化物歧化酶（SOD）

SOD有防止皱纹、色斑等衰老现象的效果。本品可从动物血液中提取，并加入人参、黄芪等中草药及部分天然植物营养成分，制成护肤用品，可防止色素沉着、局部炎症；也可制成浴液，促进皮肤血液循环，脂质丰富以防皱。

1.6 减肥研究

肥胖是一种病态，易导致高血压、内分泌失调、气喘症状；由于行动不便，限制了人的活动能力，降低了体质，影响到免疫功能；老年肥胖者更容易瘫痪；从美容方面考虑，人们普遍不喜欢肥胖。减肥已成为一个世界性课题。以食肉为主的国家，肥胖者约占20%，尤以中老年为多。一般只有在体重超过由身高计算得到的正常体重（身高厘米数－100，千克）的1.5倍时，才认为需要减肥。有人提出用苗条指数来表征身高和体重的匹配性或身材的匀称性。

肥胖的表现是皮下脂肪积累，通常集中在腹部、臀部和大腿。主要原因是摄入热量过多，也与从幼年时代起饮食不协调（脂肪摄入过多），然后导致内分泌失调，使分解脂肪的酶功能受抑有关。由于肥胖者人体中各种营养已形成平衡，所以减肥只能是渐进的。

人们对减肥问题的研究由来已久。1．限食试验

所谓限食就是限制进食热量。尤其是脂肪，但保证其它营养。1934年，美国的马凯伊研究了限食对幼鼠寿命和活动的影响。结果表明：任意取食的对照组大鼠的骨架在175天龄停止生长，而限食组到500、700乃至1000天后仍在生长；当对照组在两年半内全数死亡时（它们的一般寿命为2年），限食还刚刚在生育，后来普遍活了3～4年，即寿命延长50～100%。后者的活动能力高，而且肿瘤发病率低得多。直到1976年还有人重复了类似试验。但对人的实验证据欠缺，而且缺少理论解释和限食程度的说明。然而，这一结果仍表明一定的限食并无坏处。2．专用减肥疗法

这是近60年来主要在美国推行的一些减肥疗法。如：

（1）斯蒂尔曼饮食法

这是一种主要控制糖的饮食法。除糖以外，其它均不限制。实践证明，此法初期可减重，但长期效果不佳。

（2）梅奥饮食法

在餐前吃一个葡萄柚。据称葡萄柚含有特殊的可为人体吸收并能溶解脂肪的酶，但尚未证实。

（3）其它饮食法

如“女乘务员饮食”、“滑雪队饮食”、“嗜酒者饮食”等方案，都是以抑制食欲从而达到减肥的目的，实际上没有取得很大的成功。3．药疗和手术

药物减肥主要是内服脂解酶或服用某种生物碱以加速脂肪水解。国内市场上曾出现减肥茶或减肥霜，后者是通过皮肤渗入脂解的药物。手术减肥即切除皮下脂肪。由于肥胖是长期形成的，涉及消化、能量转换、体内代谢等各个方面，并非短期减食所能奏效。目前研究的重点放在饮食控制和适当体力活动上。

世界卫生组织以及国内外的营养学家在研究了以往的减肥方案后，大都认为应从改善饮食习惯入手，48

调整体内的代谢和分泌使之建立起新的健康的平衡。这不仅对减肥者，而且对治疗糖尿病很重要。以美国营养学家ToPo拉布扎提出的减肥膳食疗法效果较好。其要点如下：

（1）不过食。饮食的热量应定为正常人的一半，约5000千焦，多吃蔬菜，如仍不够饱，可补充去油的肉汤（如鸡汤、鱼汤），宜吃煮、炖、蒸、烘和凉拌的食物，不吃油炸食物。

（2）食欲。饮食的色、香、味要好，能引起食欲，满足人的正常愿望，使人觉得舒畅。

（3）营养要充足。除脂肪外，其它成分的配比要正常，维生素、微量元素要丰富，这样可以逐渐消解和吸收体内已积存的脂肪，逐步建立代谢平衡。

（4）少吃多餐。要经常保持轻微的饥饿感，约七、八成饱，但不要过饿（否则会引起低血糖症）。把同热量的食物分几次摄入能更好吸收，因而可进一步减少食物量，有助于降低胆固醇，而且会防止脂肪作新的聚集。

（5）节律。饮食守时，限酒戒烟，不吃零食和甜食，吃蛋白质高的食物如瘦肉、鱼、豆制品、鸡肉等，过一种有规律的生活。

第 4 章 毒 物 与 化 学

“病从口入”这一古训，迄今仍然值得我们牢记。本章主要讨论常见的毒物、毒品及其对人体的危害。4．1 有毒化学物质概述

目前世界上大约有800万种化学物质，其中常用的化学品就有7万多种，每年还有上千种新的化学品问世。在品种繁多的化学品中，有许多是有毒化学物质，在生产、使用、贮存和运输过程中有可能对人体产生危害，甚至危及人的生命。因此，了解和掌握有毒化学物质对人体危害的基本知识，对于加强有毒化学物质的管理，防止其对人体的危害和中毒事故的发生，无论对管理人员还是一般公民，都是十分必要的。

一、有毒化学物质的分类

1.金属或类金属毒物。常见的金属和类金属毒物有铅、汞、锰、镍、铍、砷、磷及其化合物等。

2.刺激性气体。是指对眼和呼吸道粘膜有刺激作用的气体，它是化学工业常遇到的有毒气体。刺激性气体的种类甚多，最常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等。

3.窒息性气体。是指能造成机体缺氧的有毒气体。窒息性气体可分为单纯窒息性气体、血液窒息性气体和细胞窒息性气体三类。如氮气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸气、氰化氢、硫化氢等。

4.农药。包括杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、除草剂等。农药的使用对保证农作物的增产起着重要作用，但如生产、运输、使用和贮存过程中不采取有效的预防措施，可引起中毒。

5.有机化合物。大多数属有毒有害物质，例如应用广泛的有机溶剂苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、汽油、甲醇、丙酮等，苯的氨基和硝基化合物，如苯胺、硝基苯等。

6.高分子化合物。高分子化合物本身无毒或毒性很小，但生产中常用的单体多数对人体有危害。在加工和使用过程中，可释放出游离单体对人体产生危害，如酚醛树脂遇热释放出苯酚和甲醛，具有刺激作用。某些高分子化合物由于受热、氧化而产生毒性更为强烈的物质，如聚四氟乙烯塑料受高热分解出四氟乙烯、六氟丙烯、八氟异丁烯，吸入后引起化学性肺炎或肺水肿。

二、毒物进入人体的途径及其体内过程 1．毒物进入人体的途径

毒物可经呼吸道、消化道和皮肤三种途径进入体内。在工业生产中，毒物主要经呼吸道和皮肤进入体内，亦可经消化道进入。

（1）呼吸道是工业生产中毒物进入体内的最重要的途径。凡是以气体、蒸气、雾、烟、粉尘形式存在的毒物，均可经呼吸道侵入体内。人的肺脏由亿万个肺泡组成，肺泡壁很薄，壁上有丰富的毛细血管。毒物一旦进入肺脏，很快就会通过肺泡壁进入血液循环而被运送到全身。通过呼吸道吸收最重要的影响因素是其在空气中的浓度，浓度越高，吸收越快。

（2）毒物经皮肤吸收引起中毒亦比较常见。脂溶性毒物经表皮吸收后，还需有水溶性才能进一步扩散和吸收，所以水、脂皆溶的物质(如苯胺)易被皮肤吸收。

（3）毒物经消化道吸收多半是由于个人卫生习惯不良，手沾染的毒物随进食、饮水或吸烟等而进入消化道。进入呼吸道的难溶性毒物被清除后，可经由咽部被咽下而进入消化道。2．毒物在体内的过程

（1）随血液迅速分布到全身。毒物被吸收后，随血液循环(部分随淋巴液)分布到全身。当在作用点达到一定浓度时，就可发生中毒。毒物在体内各部位分布是不均匀的，同一种毒物在不同的组织和器官分布量有多有少。有些毒物相对集中于某组织或器官中，例如铅、氟主要集中在骨质，苯多分布于骨髓及类脂质。

（2）生物转化。毒物吸收后受到体内生化过程的作用，其化学结构发生一定改变，称之为毒物的生物转化。其结果可使毒性降低(解毒作用)或增加(增毒作用)。毒物的生物转化可归结为氧化、还原、水解及结合。经转化形成毒物代谢产物排出体外。

（3）毒物的排出。毒物在体内可经转化后或不经转化而排出。毒物可经肾、呼吸道及消化道途径排出，其中经肾随尿排出是最主要的途径。尿液中毒物浓度与血液中的浓度密切相关，常通过测定尿中毒物及其代谢物，以监测和诊断毒物吸收和中毒程度。

（4）毒物的蓄积。毒物进入体内的总量超过转化和排出总量时，体内的毒物就会逐渐增加，这种现

第四篇：电子与新能源技术工程工作总结

电子与新能源技术工程系2010-2011学年第二学期期末工作总结

本学期以来，在院团委领导的关怀和指导下，在老师和同学们的大力支持和配合下，我系团总支锐意进取，开拓创新，围绕着本学期的工作计划，结合工作开展中的实际情况，积极推进学院共青团工作及相关活动的顺利进行。

一、思想政治教育方面

本学期以来，我系为提高学生的政治思想觉悟，结合当前实际，开展了一系列学生思想教育工作。

为进一步加强同学们的安全意识，提高自我保护和防范能力，我系举办了“安全知识教育”讲座，从防火安全、交通安全、人身安全、财产安全、心理安全等几大方面进行了详细的讲解。为更好的促进学生们的生活和学习，更好地把握大学生活的航舵，我系从学习、生活、心理等几方面开展工作，举办了3次思想教育讲座。为防止网络诈骗和用工欺诈，我系开展了反传销，反诈骗的知识讲座。几次讲座均受到同学们的好评，成效显著。

二、团的日常工作

1、系团总支新成员的选拔和加入，为系学生会注入了新的“血液”。我系始终坚持着一个理念，即优秀团队的建立是高质量完成工作的重要保障。通过系团总支、学生科和学生会在工作中的积极配合，我们将职责更加明确化，分工更加合理化，考核更加公开化，团结互助，以高度的责任感和进取心开展工作，以期取得更好的成绩。

2、团员信息的整理和保存是团的基本工作。档案的整理需要繁琐细致的统计、核对，我们任劳任怨，从不放过一点疏漏。

3、坚持党带团走，做好入党积极分子选拔、汇总以及推优入党的工作，发挥好团与党沟通纽带的重要作用。

三、团的活动

开展“安全文明伴我行”活动

为了贯彻我院关于加强校园文明安全建设的精神，落实相关文件，我系从培养学生的安全意识，提高学生的安全防范能力入手开展了一系列活动：3月3日我系李文平书记组织召开了“安全文明伴我行”动员会议；并开展了以“当文明学生，创文明班级，树校园新风”为主题的校园安全文明活动周。3月7日我系李文平书记带队对我系全体学生宿舍进行了刀具及违章电器安全检查。为营造健康、文明、和谐的校园氛围贡献了自己的一份力量。

女生节活动

我系开展“关爱女生，欢度女生节”系列活动，班级自行组织了送女生礼物活动。“第五届春季田径运动会”

我系李文平书记召开了关于 “第五届春季运动会”运动员动员大会，在我系在校人数少、工作难度大的情况下，经过团委领导的大力鼓励和支持下，我系老师、学生的共同努力，最后取得可喜成绩，获得“体育道德风尚奖”和“最佳风采奖”。院校园文化节系列活动：

1.举办“歌〃舞青春，唱响未来”校园歌手大赛初赛，并推选4名优秀选手参加院校园歌手大赛，取得良好成绩。

2.校园吉尼斯活动中，我系学生在两个单项中获得一等奖。3.汽车宝贝大赛中，两名学生在比赛中获得三等奖。庆祝“建党九十周年”系列活动：

1.我系参加院“建党九十周年”红歌比赛，获三等奖 2.我系承办院“建党九十周年墙报设计大赛”

3.化轻系承办的“建党九十周年手工艺作品大赛”中，我系学生或的三等奖

4.大学生公寓文化节，举行了“宿舍内务比赛”等活动，促进了学生公寓文化的建设，同时营造了一个积极向上的氛围。

四、其他方面

社团部，三个社团都开展了相应的活动，“博雅文学社”，组织学生投稿，参加征文比赛。“慈善义工”走进敬老院，为老年人献出一片温暖。“武术社团”为晚会献出精彩的武术表演。我系在社团活动月的“知识在线”活动中，获得一等奖，卓雅文学社在第三届社团活动中，被评为“十佳社团”。我系举办“乒乓球”比赛初赛，从所有参赛同学中选拔了5名优秀同学选送到院里参加社团乒乓球活动。学生在社团活动中不断丰富自己，提高自己。

我系主动带领本系学生，打扫“地下通道”等实践活动，既促进了学院建设也提高了自己的思想境界。在创卫工作中，我系学生虽少，但任劳任怨，不怕吃苦，取得了良好成绩。

本学期取得的良好成绩只代表过去，我们会在以后的工作中，积极发现自身不足，及时改正，在原有的良好工作中，继续稳中求发展的同时，不断创新，坚定服务意识，在上级团组织的领导和监督下，把我系共青团工作推向更高的层次。

电子与新能源技术工程系团总支

2011年6月14日

第五篇：电子新能源科技协会简历

电子新能源科技协会成立及发展简介

德州职业技术学院电子新能源科技协会成立于2011年6月。在此之前，学院已有10余个协会、社团，但多为文体娱乐类。一部分同学虽然爱好技术与制作，但他们单影独行，进步缓慢，影响面很小。电子新能源科技协会成立之初的目的：在于为电子制作爱好者提供一个活动场所，为学生制作提供一定的物质条件。

电子新能源科技协会（以下简称协会）由我院电子新能源技术工程系发起成立。电子新能源技术工程系领导对此给予了很大的人力与资金的支持。共选出5名教师作为协会的指导教师，其中教授1人，讲师2人，助理讲师2人。每名教师都具有自己的专业特长，以便解决学生遇到的专业问题。协会总负责人是华晓峰老师，华晓峰老师在2009年山东省高校技能比赛中是我院唯一的带领学生获奖的老师，在2009年、2011年中获山东省教育厅授予的优秀指导教师荣誉称号，有着丰富的技术知识和学生管理经验，便于指导学生开展协会工作。硬件方面，以电子新能源技术工程系的开放实验室为协会的主活动场所，向学生免费提供常规电子元器件，无偿使用仪器仪表和微机。对于在各类比赛中获奖的学生，分别给予不同程度的表彰和奖励。激励学生的学习与创新意识。

协会成立后，最初阶段，发展比较缓慢，主要问题是人手少，工作多。更有部分学生浅尝辄止，不去努力。针对这种情况，指导教师组织了座谈会，座谈中，对电子新能源协会名称中的“新能源”赋予了更深的含义：即心之能源。同时播放了一段网络流传的主人公是刘

子键的励志视频。指明了学习的动力源自内心，源自对善的感悟，对自己成长的负责。时至今日，当时在座的协会成员对视频画面仍然记忆犹新，刘子键，一个中国式的阿甘，以自己的磨砺，诠释自己的价值。也正是从这次座谈会开始，我们协会慢慢形成了最鲜明的特色：关注心理成长，培养乐观情绪，让学习动力发自内心。

协会的开始活动是一些基础技能训练与比赛，虽然水平不高，但搞得有声有色，调动了学生的学习气氛，扩大了协会在系内的影响。而后，协会组织了太阳能志愿者活动，奇瑞特公司节能产品参观活动，扩大了协会在全院的影响。近半年来，电子新能源技术工程系贷款70万元购置了光伏、风能试验设备两套，机器人设备一套，经指导教师与部门协商，在满足正常教学外，设备均可供给协会学生学习。优越的学习条件，使本来就爱好这一专业学习的同学如鱼得水，个人技能得到大幅度的提高。如今，协会已有专业能手30余人，其中本系20余人。这20余人，在电子新能源技术工程系里已经成了一个鲜明的集体，成了一根无形的标杆，影响着更多的同学积极的规划自己的生活。协会有形与无形的影响进一步扩大，其目的也由最初的“技术制作、交流”进一步拓展到“倡导学习之风，建设校园文化。”

“服务社会，普及环保”是协会近期提出的新举措。我们一部分会员总是不愿更多的接触社会，在老师与学生的共同商议下，我们决定充分利用现有条件，向中小学普及电子基础常识、太阳能常识，向市民普及环保节能常识。而这过程中联系、组织、筹备、宣传全由我们协会学生去做，老师不做参与。其目地是锻炼我们个人融入社会的能力，提升协会的价值。这项举措的服务对象多，联系单位多，耗时多，麻烦事也多。但我们认为：大学生的协会，不应只是固守在象牙塔里，他像一个孩子，一旦长大，就要经历风雨，担当责任。

回顾协会成立之初到现在，我们庆幸自己的选择与付出，累积起来，协会举办院系专场5次，组织院级活动2次，最重要的，是他接纳并关怀学生，居于校园着想社会，当初，我们师生一起种下了幼苗，何曾想，在今朝的四月，能迎来春意盎然，看见花绽枝头。