Пищевая наука (или броматология [1] ) является фундаментальной и прикладной наукой о продуктах питания ; ее сфера деятельности начинается с пересечения с сельскохозяйственной наукой и наукой о питании и проходит через научные аспекты безопасности пищевых продуктов и их переработки , информируя о развитии пищевых технологий .
Пищевая наука объединяет несколько научных дисциплин. [2] Она включает в себя концепции из таких областей, как химия , физика , физиология , микробиология и биохимия . Пищевая технология включает в себя концепции из химической инженерии , например.
Деятельность ученых-пищевиков включает разработку новых пищевых продуктов, проектирование процессов их производства, выбор упаковочных материалов, исследования сроков годности , сенсорную оценку продуктов с использованием опросных групп или потенциальных потребителей, а также микробиологические и химические испытания. [3] Ученые-пищевики могут изучать более фундаментальные явления, которые напрямую связаны с производством пищевых продуктов и их свойствами.
Институт пищевых технологов определяет пищевую науку как «дисциплину, в которой инженерные, биологические и физические науки используются для изучения природы пищевых продуктов , причин ухудшения их качества , принципов, лежащих в основе обработки пищевых продуктов , и улучшения продуктов питания для потребителей». [4] Учебник «Пищевая наука» определяет пищевую науку более простыми терминами как «применение наук и инженерии для изучения физической, химической и биохимической природы пищевых продуктов и принципов обработки пищевых продуктов». [5]
Ниже описаны некоторые из разделов науки о питании.
Пищевая химия — это изучение химических процессов и взаимодействий всех биологических и небиологических компонентов пищевых продуктов. [6] [7] Биологические вещества включают такие элементы, как мясо , птица , салат , пиво и молоко . Она похожа на биохимию в своих основных компонентах, таких как углеводы , липиды и белки , но также включает такие области, как вода, витамины , минералы , ферменты , пищевые добавки , ароматизаторы и красители . Эта дисциплина также охватывает то, как продукты изменяются при определенных методах обработки пищевых продуктов , и способы либо улучшения, либо предотвращения этих изменений.
Пищевая физическая химия — это изучение физических и химических взаимодействий в пищевых продуктах с точки зрения физических и химических принципов, применяемых к пищевым системам, а также применение физико-химических методов и приборов для изучения и анализа пищевых продуктов.
Пищевая инженерия — это промышленные процессы, используемые для производства продуктов питания . Она включает в себя разработку новых подходов к производству, упаковке, доставке, обеспечению качества, обеспечению безопасности и разработке методов преобразования сырых ингредиентов в полезные варианты пищи. [8]
Пищевая микробиология — это изучение микроорганизмов , которые населяют, создают или загрязняют пищевые продукты , включая изучение микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов. [9] Однако «хорошие» бактерии, такие как пробиотики , становятся все более важными в пищевой науке. [10] [11] [12] Кроме того, микроорганизмы необходимы для производства таких продуктов, как сыр , йогурт , хлеб , пиво , вино и другие ферментированные продукты .
Технология пищевых продуктов — это технологический аспект. Ранние научные исследования в области технологии пищевых продуктов были сосредоточены на сохранении продуктов питания. Разработка Николя Аппертом в 1810 году процесса консервирования была решающим событием. Тогда этот процесс не назывался консервированием, и Апперт на самом деле не знал принципа, на котором работал его процесс, но консервирование оказало большое влияние на методы сохранения продуктов питания.
В 2009 году фудомика была определена как «дисциплина, изучающая области продовольствия и питания посредством применения и интеграции передовых технологий -омики для улучшения благополучия, здоровья и знаний потребителей». [13] Фудомика требует сочетания пищевой химии, биологических наук и анализа данных.
Foodomics в значительной степени помогает ученым в области пищевой науки и питания получить лучший доступ к данным, которые используются для анализа влияния пищи на здоровье человека и т. д. Считается, что это еще один шаг к лучшему пониманию разработки и применения технологий и продуктов питания. Более того, изучение foodomics ведет к другим субдисциплинам омики, включая нутригеномику, которая является интеграцией изучения питания, генов и омики.
Молекулярная гастрономия — это раздел пищевой науки, который стремится исследовать физические и химические преобразования ингредиентов, происходящие в процессе приготовления пищи. Его программа включает три оси, поскольку кулинария, как было признано, имеет три компонента: социальный, художественный и технический.
Контроль качества включает в себя причины, профилактику и коммуникацию, связанную с пищевыми заболеваниями . Контроль качества также гарантирует, что продукт соответствует спецификациям, чтобы гарантировать, что клиент получит то, что он ожидает от упаковки и физических свойств самого продукта.
Сенсорный анализ — это изучение того, как органы чувств потребителя воспринимают пищу.
Пять наиболее распространенных дипломов колледжа, ведущих к карьере в области пищевой науки, это: пищевая наука/технология (66%), биологические науки (12%), бизнес/маркетинг (10%), питание (9%) и химия (8%). [14]
Карьера, доступная ученым в области пищевых продуктов, включает в себя должности технолога пищевых продуктов, специалиста по исследованиям и разработкам (НИОКР), специалиста по контролю качества, специалиста по химии вкусовых добавок, директора лаборатории, химика-аналитика пищевых продуктов и технического специалиста по продажам. [15]
Пять наиболее распространенных должностей для ученых-пищевиков — это ученый-технолог (19%), разработчик продукта (12%), директор по контролю/обеспечению качества (8%), другие должности в сфере НИОКР/научно-технического персонала (7%) и директор по исследованиям (5%). [14]
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) — федеральное правительственное агентство по научным исследованиям в Австралии . CSIRO обслуживает более 50 объектов по всей Австралии и станции биологического контроля во Франции и Мексике. В штате около 6500 сотрудников.
Корейское общество пищевой науки и технологии, или KoSFoST, утверждает, что является первым обществом в Южной Корее, занимающимся пищевой наукой. [16] [ необходим неосновной источник ]
В Соединенных Штатах наука о продуктах питания обычно изучается в университетах, получающих земельные гранты . Некоторые из пионеров науки о продуктах питания в стране были женщинами, которые посещали программы по химии в университетах, получающих земельные гранты, которые были государственными и в значительной степени подчинялись государственным предписаниям, позволяющим принимать людей без учета пола. Хотя после окончания университета им было трудно найти работу из-за широко распространенного сексизма в химической промышленности в конце 19-го и начале 20-го веков. Обнаружив, что обычные карьерные пути заблокированы, они нашли альтернативную работу в качестве преподавателей на факультетах домоводства и использовали это как базу для запуска фундамента многих современных программ по науке о продуктах питания. [ необходима цитата ]
Основной организацией США, занимающейся пищевой наукой и пищевыми технологиями, является Институт пищевых технологов (IFT) со штаб-квартирой в Чикаго, штат Иллинойс , который является американской организацией-членом Международного союза пищевой науки и технологий (IUFoST). [ необходима ссылка ]
Наука о питании — академическая тема, поэтому большинство книг по ней представляют собой учебники.