《食品感知科学》是国家科学技术学术著作出版基金资助项目、十四五国家重点出版物出版规划项目、食品科学与技术前沿丛书的重要分册。本书旨在系统构建食品感知科学的理论框架与技术体系,全面回应在美味需求驱动和健康导向背景下,食品产业对风味形成机制与感知评价原理的迫切需求。
《食品感知科学》共十六章,逻辑层次分明,内容由浅入深。开篇阐述了食品感知科学的学科内涵、发展历程及研究意义。随后,以人体感知系统为核心展开详细论述:第二至十二章,依次深入剖析了口腔加工过程,以及嗅觉、味觉(酸、甜、咸、鲜、苦涩)、视觉、听觉和其他特殊感知(如浓厚味、脂肪感、化学物理觉)的生理基础、分子机制、关键物质及其在食品中的作用,构建了完整的感官生物学基础图景。
第十三至十五章是本书的技术创新与应用精华部分。第十三章聚焦食品智能感知,系统介绍了电子鼻、电子舌、机器视觉、触觉传感器等仿生与智能化仪器的原理与应用,展现了感知评价技术的自动化、客观化前沿。第十四章则整合了从食品物理化学特性分析、传统人工感官评价到智能感官与脑信号评价的完整方法论体系。第十五章专门探讨了不同感官模态之间复杂的交互作用(如味嗅互作、视听对味觉的影响),这部分内容是实现风味协同优化与健康化设计(如减盐不减咸)的关键科学依据。
最后,第十六章对全书进行了总结,并对食品感知科学的未来发展趋势进行了前瞻性展望。本书由教育部长江学者特聘教授刘源主编,汇集了国内二十余所高校和科研机构的四十余位知名专家学者共同撰写,内容涵盖广泛、资料新颖翔实、理论结合实践,是我国食品感知科学领域一部具有里程碑意义的权威著作。它不仅适合作为食品科学与工程、感官科学、烹饪科学等相关专业的高年级本科生、研究生参考书籍,也是食品企业研发人员、感官评价专业人员以及所有对食品风味奥秘感兴趣读者的必备高端参考书。
在消费升级与健康中国战略交汇的时代,如何吃得更好、更美、更愉悦已成为全社会关注的焦点。《食品感知科学》一书的适时出版,恰如为这场关于美味的深刻变革提供了一部精准的导航仪与动力引擎。
《食品感知科学》并非一本寻常的学术汇编,它是一次对风味本质的系统性远征。它带领我们从最微小的味蕾受体与嗅觉神经元出发,穿越复杂的神经信号通路,直达大脑中形成愉悦与记忆的皮层,清晰地揭示了一口美食如何转化为一段美好体验的全过程。更难能可贵的是,它超越了传统的色香味描述,将浓厚感脂肪感、口腔触觉乃至听觉对风味的影响纳入科学考察的范畴,极大地拓展了我们对食品感官认知的边界。
面对食品工业减糖、减盐、减脂而又不减风味的全球性挑战,以及个性化营养与美味兼顾的未来需求,本书提供的不仅是理论,更是工具与方法论。关于不同感官之间如何协作或欺骗大脑的深入阐述,为产品创新提供了无限灵感;而对电子鼻、电子舌、脑电分析等智能感知技术的全面介绍,则展示了如何将主观的感觉转化为客观的、可量化的数据,真正实现风味的精准设计与控制。
《食品感知科学》由长江学者刘源教授领衔,国内本领域几乎所有的精锐力量共同撰写,其权威性与代表性毋庸置疑。无论是食品科学领域的研究者、高校师生,还是身处产业一线的研发工程师、感官分析师、产品经理,乃至对美食背后的科学充满好奇的美食爱好者,都能从这部体系严谨、内容前沿的著作中获得深刻的启发与切实的指导。它标志着中国食品科学界在感知这一核心领域取得了重要的阶段性成果,也必将为未来食品产业的发展注入强大的科学动能。
食品是维持人类生存与发展所必需的物质基础,是生命之源。在当代社会,食品的角色已远超果腹之需,更承载着人们对美好生活的向往。随着人类社会快速发展,人们对高品质的生活水平和丰富的物质要求日益增长,食品作为实现物质和精神享受的重要途径也面临着日益严峻的挑战。在保证食品安全和营养的基本诉求之上,消费者追求更加美味食品的脚步始终没有停止,而消费升级也对食品科学技术和食品行业提出了更高要求。在此背景下,食品感知科学应运而生,并迅速成为未来食品科学研究的核心方向之一。
食品感知科学是一门研究人类对食品感受和认知的新兴学科,它整合了生物学、化学、物理学、心理学和社会学等多个学科的理论和方法,旨在探究人类感知食品的过程、内在机制和变化规律,为食品质量评价和食品创新提供理论支持和实践指导。近年来,随着新思路、新技术、新方法的不断涌现,食品感知领域的研究取得了诸多瞩目成果,极大地促进了该领域科学的发展。为了使广大读者系统全面地了解食品感知科学相关知识,特组织国内食品感知科学相关领域的专家学者共同编写本书,旨在系统介绍食品感知科学的发展历程、研究进展、理论方法和高新技术,以期帮助相关从业人员与学者构建完整的知识体系,提高其对食品感知科学的整体认知。本书的出版将有利于读者把握关键研究动态,进而促进本领域的理论深化、学科融合、创新发展和产业应用。《食品感知科学》以食品感知科学及其相关学科和高新技术作为主要阐述对象,结合相关领域最新研究成果和产业动态,围绕食品感知科学理论和先进的评价技术等方面的研究进展、实际应用及发展趋势进行系统总结和探讨。全书共十六个章节。第一章至第二章主要概述了食品感知科学相关概念、发展历程及食品感知的影响因素等内容;第三章至第十二章分别介绍了嗅觉、味觉、视觉和听觉等感知系统的生理基础、研究进展及它们在食品感知中发挥的作用等;第十三章主要介绍了食品智能感知,包括电子鼻、电子舌和机器视觉等智能感知仪器的工作原理、研究进展及未来的发展趋势等;第十四章主要介绍了整个食品感知过程的评价,阐述了食品感知从客体(食品)到主体(人)的过程评价,包括评价技术、研究进展和相关应用案例等;第十五章主要介绍了多种感知系统之间的相互作用及其在食品领域中的应用;第十六章对全书内容进行了总结,并对食品感知科学领域的未来发展进行了展望。
本书第一章由刘源、朱忆雯、姜水、冯笑笑编写;第二章由王鑫淼、陈建设编写;第三章由余逸群、马振杰、徐芮、巴广益、李学文编写;第四章由刘源、刘静、张宁龙编写;第五章由田师一、毛岳忠、秦玉梅、秦子涵编写;第六章由刘波、窦存丽、杨少龙编写;第七章由张玉玉、蒲丹丹、梁莉、张莉莉编写;第八章由王文利、王悦明编写;第九章由许勇泉、曹青青编写;第十章由王蓓编写;第十一章由钟葵编写;第十二章由许飞、陈妍妍、刘银花、朱成胜、王志莹编写;第十三章由刘晶晶编写;第十四章由姜水编写;第十五章由陈艳萍编写;第十六章由刘源、师锦刚、姜水编写。全书由姜水统稿。由于食品感知科学发展迅速,编者水平有限,书中难免有疏漏和
不妥之处,敬请广大同行及读者批评指正。
刘源 中共党员,工学博士,二级教授。宁夏大学食品学院院长、副书记,生命与食品学部副部长,兼任上海交通大学客座教授、博士生导师。教育部长江学者计划特聘教授,国家优秀青年基金获得者,澳大利亚联邦科工组织(CSIRO)访问科学家。担任中国食品科学技术学会食品风味专业委员会主任,中国畜产品加工研究会副会长,中国分析测试协会食品分析分会副主任委员,中国中医药信息学会药食质量安全数字化检验分会名誉会长,宁夏回族自治区食品安全专家委员会主任委员,10 余种一区SCI期刊及EI中文期刊副主编、编委等,兼任肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室、烟草行业重点实验室、上海交通大学农业与生物学院、中国轻工业食品感知科学与技术重点实验室、上海食品风味与品质控制工程技术研究中心等学术/技术委员会委员,入选全球2%顶尖科学家、中国知网高被引学者(TOP1%)名单。
针对食品复杂的风味特性以及消费者生理、心理特征开展研究,包括食品关键风味的物质基础、风味形成机制,以及客观刺激感受与消费者反馈的关系等。先后主持国家级项目近10项,以第一作者/通讯作者发表SCI收录论文160余篇,授权发明专利14项,联合主译、副主编教材和专著共8部。获中国食品科学技术年会科技创新奖杰出青年奖、海南省自然科学奖二等奖(排名第3)、中共上海市委组织部五带头共产党员等荣誉。组织举办了首届中国食品风味科学青年论坛等系列食品风味与感官科技论坛。
第一章 绪论
一、食品感知科学的起源和发展
二、食品感知科学的研究内容和方法
三、食品感知科学的应用领域
第二章 食品口腔加工
第一节 口腔加工环节在食品感知中的作用
一、食品的物理性质在食品感知中的作用
二、个体的口腔生理性质在食品感知中的作用
第二节 食品口腔加工过程中的感官感知评判
一、感官感知的概念
二、感官感知的评判
第三节 小结?展?
第三章 嗅觉感知
第一节 嗅觉及嗅觉系统
一、嗅觉
二、嗅觉系统
三、哺乳动物鼻腔解剖学结构
四、嗅觉黏膜
五、嗅上皮
六、嗅觉受体
七、主嗅觉系统和犁鼻嗅觉系统的解剖学结构和神经生物学功能
八、嗅觉神经系统
九、嗅觉皮层解剖学和生理学
第二节 嗅觉感知机制
一、嗅探
二、嗅觉信息传导
三、嗅觉感知的精确度与灵敏度
第三节 小结与展望
第四章 味觉感知
第一节 基本味觉及其系统
一、基本味觉
二、味觉系统解剖学
第二节 味觉感知机制
一、味觉受体
二、味觉信息传导
第三节 小结与展望
第五章 酸味感知
第一节 酸味感知的生理基础
一、酸味受体
二、酸味信息在外周器官和中枢神经中的传递
三、酸味刺激与味觉行为
四、酸味感知的探索研究
第二节 酸味物质在食品中的作用
一、不同食品中的酸味物质及其在食品风味形成中的重要作用
二、酸味物质在食品中的交互作用
三、酸味物质在食品工业中的应用
四、未来酸味食品探索
第三节 食品中酸味的感官评价方法
一、酸度的定义
二、酸度的感官评价
三、智能感官技术及其在酸味评价中的应用
第四节 小结与展望
第六章 甜味感知
第一节 甜味化合物
一、天然甜味化合物
二、人工合成甜味化合物
三、甜味抑制剂与甜味增强剂
四、复配型甜味化合物
第二节 甜味产生的机制
一、甜味感知机制的早期探索
二、甜味受体的发现及其信号转导机制
三、甜味受体的结构特征
四、甜味受体的功能及其研究方法
五、甜味受体的作用机制
六、甜味受体的物种分类及分子进化
第三节 代表性甜味化合物的感知机制与构效关系
一、天然甜味化合物
二、寡肽类甜味化合物
三、其他化学合成甜味化合物
四、甜味蛋白质
五、甜味化合物构效关系研究新进展
第四节 甜味感知与人类健康
一、甜味化合物的体内代谢与安全性
二、代谢
三、甜味与人类遗传及个性化甜味食品设计
四、未来甜味化合物的应用及其发展前景
第五节 小结与展望
第七章 咸味感知
第一节 咸味概述
一、咸味在食品中的作用
二、氯化钠的功能特性与过量摄入的危害
三、食品中的呈咸与增咸物质
第二节 咸味感知机制与评价
一、咸味受体及咸味信号转导
二、咸味评价方法
三、咸味增强效应
第三节 小结与展望
第八章 鲜味感知
第一节 鲜味感知的物质基础
一、游离氨基酸
二、核苷酸
三、有机酸
四、鲜味肽
五、新型鲜味物质
第二节 鲜味感知的生理基础
一、鲜味受体
二、鲜味受体的表达与分布
三、信息传递员神经元
四、信号终端接收器初级味觉皮层
第三节 鲜味感知机制
一、鲜味分子与受体的相互作用
二、鲜味分子与味觉细胞/组织层面的相互作用
三、鲜味传导的信号通路
四、鲜味感知的响应与反馈
第四节 鲜味感知特点
一、鲜味感知规律及生理作用
二、鲜味对机体的作用
第五节 小结与展望
第九章 苦味与涩味感知
第一节 苦涩味的物质基础
一、苦涩味食物
二、苦味化合物
三、涩味化合物
第二节 苦涩味感知机制
一、苦味感知机制
二、涩味感知机制
第三节 小结与展望
第十章 其他感知
第一节 淀粉味
一、淀粉味的感知
二、淀粉味对风味的影响
三、淀粉味在食品中的感知
四、淀粉味的应用
第二节 浓厚味
一、浓厚味物质
二、浓厚味物质制备技术
三、浓厚味物质的测定方法
第三节 金属味
一、含有金属味的食品
二、其他因素引起的金属味
三、金属味的应用
四、金属味的口腔受体
第四节 腥味
一、鱼腥味
二、豆腥味
三、肉腥味
四、蛋腥味
五、奶腥味
第五节 脂肪感
一、脂肪感的感知机制
二、脂肪感的测量
三、脂肪感的意义
四、食物中脂肪的特性
第六节 小结与展望
第十一章 化学物理觉
第一节 概述
一、化学物理觉术语的由来
二、化学物理觉感知和喜好的影响因素
第二节 化学物理觉的类型和感知特征
一、化学物理觉的主要类型
二、感知特性
第三节 化学物理物质的检测与感官评价
一、化学物理物质的检测
二、化学物理觉感官评价
第四节 化学物理觉感知机制
一、神经传导通路
二、TRP通路
三、非TRP通路
第五节 小结与展望
第十二章 视觉和听觉感知
第一节 视觉感知
一、引言
二、视觉感知相关定义
三、视觉感知在食品行业的应用
四、食品质量视觉鉴别方法的注意事项
五、外观属性对消费者感知和食品被接受的重要性
六、包装视觉设计对食品质量感知的影响
第二节 听觉感知
一、听觉概述
二、听觉感知的原理和作用
三、听觉与食品感知
第三节 小结与展望
第十三章 食品智能感知
第一节 机器视觉
一、概述
二、图像的采集与处理
第二节 机器味觉电子舌
一、电子舌的基本原理及系统构成
二、味觉传感器阵列
三、味觉信号处理
第三节 机器嗅觉电子鼻
一、电子鼻概述
二、图谱输出及分析
第四节 机器触觉触觉传感器
一、触觉传感器概述
二、口腔内力学信息原位检测方法
三、触觉传感器在食品领域中的应用
第五节 小结与展望
第十四章 食品感知的评价
第一节 食品物理化学??评?
一、物理特性评价
二、化学特性评价
第二节 人工感官评价
一、感知的基本定律及其应用
二、人工感官评价方法
第三节 智能感官评价
一、仿生传感技术
二、智能感官技术
三、多信息融合技术
第四节 大脑信号评价
第五节 小结与展望
第十五章 不同感知的交互作用
第一节 感官互作产生的生理基础
第二节 嗅觉与味觉的互作
一、嗅觉与味觉互作的心理物理学研究
二、嗅觉与味觉互作对阈值的影响
三、嗅觉与味觉互作效应的应用前景
第三节 不同味觉之间的互作
一、味觉在三个层面的相互作用
二、同种味觉感知之间的相互作用
三、不同味道之间的相互作用
四、其他影响因素
第四节 视觉与味觉的互作
一、颜色对食品口味/风味感知的影响
二、餐具/容器对味道/风味感知的影响
第五节 触觉和其他感觉的互作
一、触觉与味觉/嗅觉之间的互作
二、触觉和视觉的互作
三、触觉与其他感觉互作在食品减盐减脂中的应用
四、触觉与其他感觉互作在饮料产品开发中的应用
第六节 听觉与风味感知的互作
第七节 小结与展望
第十六章 总结与展望
第一节 总结
第二节 展望