美国食品科学专业主要学习的课程包括：

1. 基础化学、有机化学、生物化学、生物学、基础微生物学、物理学、微积分、统计、人类营养学、沟通学、人类学、食品加工、防腐、储存技术、食品的市场营销学、商学、经济学、食品和营养学研究、厨师和烹饪艺术学、消费者学、食品化学、食品工程学、奶制品加工、肉类加工、食品微生物、食品成分研究、农业与生物工程、农业企业、餐厅/餐饮服务管理、植物科学、动物科学。

2. 食品科学的高级研究提供了比其他分支更广泛、更多样化的教育，包括食品化学、食品工程和加工、食品微生物学、营养学和食品营销以及支持学科和商品领域的课程。

3. 食品科学的研究方向包括食品化学、食品微生物、食品安全、食品加工、食品工程、乳品学、葡萄酒酿造、感官科学。

4. 食品科学类硕士项目涵盖了食品科学与营养科学等领域，旨在培养学生在食品生产、加工、质量控制、营养评估、食品安全等方面的专业知识和技能。

5. 食品科学专业常设研究方向还包括食品包装、食品中的生物活性元素、食品感官和欣赏系统。

6. 营养科学的研究方向包括分子营养、人类营养、社区营养、国际营养。

这些课程和研究方向为学生提供了广泛的知识和技能基础，使他们能够在食品行业中从事生产、管理、行政、销售、检测、宣传和教育等工作。