食品科學(xué)結(jié)合了物理，化學(xué)和生化科學(xué)來研究食品的性質(zhì)，使食品變質(zhì)的原因，我們種植農(nóng)作物和制作菜肴的基本原理以及改善食品以供公眾消費(fèi)的手段。不應(yīng)將其與食品技術(shù)相混淆，食品技術(shù)側(cè)重于用于制造食品的生產(chǎn)過程，并涵蓋諸如罐頭和巴氏滅菌法之類的程序。

研究人員在分析顆粒和纖維，研究食品保鮮，微生物學(xué)或病原體方面面臨許多挑戰(zhàn)。大多數(shù)食物是生物來源的，但是加工技術(shù)幾乎將它們的外觀改變到無法識(shí)別的地步-認(rèn)為面包與谷物，奶酪與牛奶。這些都是微小的變化，可以使用各種顯微鏡技術(shù)觀察到。透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）是確定化學(xué)成分的常用選擇。

掃描電子顯微鏡及其在食品科學(xué)中的應(yīng)用

SEM和食品科學(xué)已經(jīng)緊密地交織了多年。它已被用來研究草藥，水果，工程和天然食品。

電子顯微鏡可以提供良好的分辨率-圖像的細(xì)節(jié)-景深，圖像中可以接受的清晰聚焦的zui近物體和zui遠(yuǎn)物體之間的距離。SEM通過聚焦的電子束掃描樣品的表面來產(chǎn)生圖像。這些電子與樣品中的原子相互作用，并產(chǎn)生包含有關(guān)表面形貌和樣品組成信息的信號(hào)。

但是，它需要真空才能使電子流動(dòng)，并且真空度不能與隨時(shí)間從樣品中吸出的油或水充分混合。可以通過低溫保存或化學(xué)固定來克服這一問題，但是這也可能導(dǎo)致更多的問題而不是解決的。

樣品通常準(zhǔn)備成薄片或破裂以顯示出橫截面。它們可以清洗，固定，脫水，安裝在存根上，進(jìn)行涂層，檢查，冷凍干燥或蝕刻，或進(jìn)行其他技術(shù)處理。

案例研究：太平洋牡蠣

科學(xué)家們分析了不同干燥方法對(duì)中G養(yǎng)殖貝類太平洋牡蠣的影響，以了解每種過程如何影響表面形貌和結(jié)構(gòu)。

他們專注于牡蠣的多糖。SEM顯示，噴霧干燥產(chǎn)生較小且更均勻的多糖顆粒，而冷凍干燥和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥導(dǎo)致橢圓形和光滑的表面形貌。后者可能表明更高的生物活性和抗氧化活性。

科學(xué)家得出結(jié)論，噴霧干燥是生產(chǎn)多糖的推薦方法。

案例研究：香蕉淀粉

淀粉是葡萄糖的聚合物，葡萄糖是高等植物（如香蕉）的主要能量?jī)?chǔ)備。SEM已用于分析淀粉樣品，并顯示出細(xì)長(zhǎng)，球形和橢圓形的顆粒。

該結(jié)果證實(shí)了先前的觀察結(jié)果，并提供了有關(guān)淀粉的物理化學(xué)和功能特性的信息，從而增強(qiáng)了其在食品工業(yè)中作為可商購淀粉的替代品的應(yīng)用。

案例研究：精油

牛至是一種著名的芳香植物，生長(zhǎng)在地中海附近。盡管已經(jīng)使用了幾個(gè)世紀(jì)，但直到zui近，精油才成為流行的研究興趣。

牛至具有抗微生物，抗氧化劑和抗發(fā)炎的特性，被認(rèn)為源于其酚類成分，主要是香芹酚。SEM用于觀察干燥的牛至精油包合物。研究人員發(fā)現(xiàn)，復(fù)合物沒有表現(xiàn)出特殊的形態(tài)，只有棱柱和平行，光滑的側(cè)面。

其他成像方法

顯微鏡和成像技術(shù)的進(jìn)步主要是在食品科學(xué)之外。將生物原料轉(zhuǎn)化為食物的加工條件會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而改變食物的先天特性和行為。這意味著必須修改技術(shù)以使其與本*域相關(guān)。

技術(shù)包括共聚焦激光掃描顯微鏡，原子力光譜和磁共振成像。另一種技術(shù)是質(zhì)譜（MS），可用于確定分子及其在生物分子中的位置。例如，它可用于發(fā)現(xiàn)草藥產(chǎn)品（例如人參皂甙和辣椒素）中的功能成分和營(yíng)養(yǎng)成分。