食品原料學7化學成分.ppt

第二章 果蔬食品原料 果蔬化學組成及特性,第三節(jié) 果蔬的化學組成及其特性,如何去評價果蔬質(zhì)量？這就需要從色、香、味、外觀（形）、質(zhì)地（脆、軟）、營養(yǎng)成分等方面加以評價構(gòu)成果蔬的品質(zhì)。這些成分與果蔬主要化學成分密切相關。 （1）味道： （酸 sour ，甜 sweet ，苦 bitter ，辣 hot ，澀 ） 來源：甜 糖和淀粉 ； 酸 有機酸 ； 苦 糖苷 ； 澀 單寧 ；辣 辣味素等 。,（2）顏色(color)：控制顏色的主要是色素物質(zhì)，包括葉綠素（綠色），花青素（紅、紫色），黃色素：包括葉黃素、胡蘿卜素（黃色）。 另外果蔬最主要的顏色變化是產(chǎn)生褐變： 酶褐變：和單寧關系最大 非酶褐變：和糖、蛋白質(zhì)關系大,（3）香：籠統(tǒng)地說就是芳香物質(zhì)，它有香氣。 （4）外觀： 水分：取決于含量的多與少。果蔬是含水量很高的產(chǎn)品，80%以上。 果蔬的形狀 果膠：果膠決定脆度。（蘋果放置后期發(fā)綿） 纖維素：太少不好，果蔬太軟化。 太多也不好。尤其蔬菜老化，如老芹菜沒法食用。 （5）營養(yǎng)成分：最主要的是維生素、礦物質(zhì)（Ca、P、Fe 等）及其它蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉。 上述五方面由下面成分決定： 品質(zhì) （色澤、狀態(tài)、硬度和鮮度）決定化學成分,另外，較重要的還有酶（催化劑）。酶能導致化學變化，而化學成分一變化，可導致品質(zhì)變化，而貯藏加工為的就是要獲得好的品質(zhì)。酶是生物催化劑，在新鮮果蔬的細胞中，所有生化作用都在酶的作用下進行，往往加速化學成分變化，最后導致品質(zhì)變化速度加快。貯藏運輸?shù)娜蝿站褪且刂茰p緩變化，達到保持品質(zhì)目的。 蔬果中所含化學成分：水和干物質(zhì) 水溶性物質(zhì)：糖、果酸、有機酸、單寧； 非水溶性物質(zhì)：纖維素、淀粉、脂肪,一、水分 果蔬中水分含量在80以上；失水達5 就會使果蔬品質(zhì)下降； 水有二種形態(tài)：游離水、結(jié)合水； 果蔬含水量80%98%，黃瓜接近98%很高，香蕉很低70%多。 水分可保持果蔬的正常代謝，是保持果蔬新鮮品質(zhì)的必要條件。因為水分使細胞處于膨脹狀態(tài)，這樣才有嫩和脆。（概念）若水分損失5%，果蔬品質(zhì)、風味就會有所下降。 水分影響果蔬中酶的活性。 失水：酶活性上升 ；風味下降（酶褐變）； 腐爛 水為微生物活動提供條件。（干制就是把大部分水去掉，使微生物無法生活，達到保存目的。糖制、腌制也有同樣原理去掉多余水分，達到保存果蔬之目的。,二、碳水化合物 （一）糖的基本性質(zhì) 糖主要是葡萄糖、果糖和蔗糖。果實的含糖量在不同種類和品種間存在較大差異。 果糖等的吸濕性很強，但可利用此特性以防止蔗糖的晶析或返砂。 還原糖與氨基酸或蛋白質(zhì)發(fā)生羰氨反應，使制品發(fā)生褐變。 1、物理性質(zhì)：糖有甜味，是決定營養(yǎng)和風味的主要成分。 糖是味道的主要指標之一。蔬菜中的西紅柿、西瓜都有糖的要求。加工中有必要調(diào)整糖含量，如果果蔬含糖量低，做罐頭的話要提高其糖度，使風味俱佳。,糖是果蔬主要貯藏的物質(zhì)之一。果蔬主要含有蔗糖、葡萄糖、果糖。 不同果蔬種類中三種糖含量差別很大，一般來說：仁果類以果糖為主，葡萄糖和蔗糖次之（蘋果、梨）；核果類以蔗糖為主，葡萄糖和果糖次之（桃、梅、杏、李）。參見幾種果糖含量表。 同量糖給人甜度不同，若蔗糖感覺為100，那么葡萄糖感覺是74，果糖感覺173。果糖最甜，葡萄糖最淡（甜味）。,2、化學性質(zhì)： A、植物的呼吸，其呼吸基質(zhì)（底物）是糖（可溶性糖），所以貯藏加工中呼吸的消耗會分解糖（放出熱量），果蔬含糖量逐漸下降趨勢，貯后風味變淡（糖度低了）。因此要盡量減少糖下降，根本要降低植物呼吸強度，故常把果蔬的含糖量作為果蔬耐貯指標之一。晚熟品種含糖量高，耐貯；早熟品種含糖量低，不耐貯。另外淀粉含量高的耐貯（因為淀粉可能化成糖），如梨、馬鈴薯、藕。 B、糖又是發(fā)酵基質(zhì)，比如，果酒、泡菜都有發(fā)酵過程。這就是利用了糖可以轉(zhuǎn)化成酒精，又可以轉(zhuǎn)化成乳酸的特性，如果含糖過低時，糖向酒精、乳酸轉(zhuǎn)化的過程就很難實現(xiàn)。,C、糖在加工中有好、有壞的一面，微生物很容易利用糖，由于果蔬本身含大量水分，這就有利于微生物能夠充分利用糖，所以在貯藏加工時應避免微生物的侵染，同時還應避免造成損口。加工切碎后，暴露部分易污染。 反之，當糖的濃度提高到一定濃度時又會有抑制微生物活動的作用，這就是糖制品（漿片、果脯、蜜餞等）何以得以保藏的原因。,（三）、淀粉。 在未成熟的果實中含有大量的淀粉，香蕉的綠果中淀粉含量為20%-25%，而成熟后下降到1%以下。 塊根、塊莖類蔬菜中含淀粉最多，有藕、菱、芋頭、山藥、馬鈴薯等，其淀粉含量與老熟程度成正比增加。凡是以淀粉形態(tài)作為貯藏物質(zhì)的蔬菜種類大多數(shù)能保持休眠狀態(tài)，便于貯藏。 淀粉應用：通常先糖化，如釀酒。,（四）、纖維素和半纖維素。 這兩種物質(zhì)都是植物的骨架物質(zhì)細胞壁的主要構(gòu)成部分，對組織起著支持作用。 纖維素在果蔬皮層中含量較多，它又能與果實的木素、栓質(zhì)、角質(zhì)、果膠合成復合纖維素。這對果蔬的品質(zhì)和貯運有重要意義。 果蔬成熟衰老時產(chǎn)生木素和角質(zhì)使組織堅硬粗糙，影響品質(zhì)。如芹菜、菜豆等老化時纖維素含量增加。 另外，許多霉菌含有分解纖維素的酶，受霉菌感染腐爛的果蔬往往變?yōu)檐洜€的狀態(tài)，就是因為纖維素和半纖維素被分解的緣故。,食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無-糖苷酶而不能對其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。,（五）、果膠物質(zhì) 在植物體內(nèi)以3種形態(tài)存在：原果膠；果膠；果膠酸。在果實成熟時含量有不同的變化：未成熟時原果膠多，成熟時轉(zhuǎn)化成果膠；熟透時變成果膠酸。 果膠與糖酸配合成一定比例時形成凝膠。 果膠溶于水，制果汁要除去。不溶于酒精。,三、有機酸 有機酸主要為檸檬酸、蘋果酸、酒石酸和抗壞血酸。 果蔬的酸味并不取決于酸的總量，而是由它的pH值決定。水果pH值在3-4之間。 1、儲藏期間，有機酸可作為呼吸底物被消耗，使果實酸味變淡。 2、果蔬加熱后酸味增強，因為加熱使蛋白質(zhì)凝固，失去緩沖能力，氫離子增加。 3、果實含酸量不僅與風味密切相關，同時對微生物的活動有重要影響。酸度增加，殺菌效果好。 4、加熱時，有機酸影響果膠等的穩(wěn)定性和凝膠特性。 5、檸檬酸等還有護色作用。,四、單寧 單寧具有收斂性的澀味，其含量與果蔬的成熟度密切相關。具有水溶性和不溶態(tài)兩種存在方式，在水果中普遍存在。 單寧物質(zhì)在蔬菜中含量極少，但對蔬菜的食用和加工品質(zhì)量有一定影響。 1、單寧與鐵（黑色）、錫（玫瑰色）、堿（藍色）等作用會變色，所以要注意設備和器具的選用。 （1）單寧含量高則變色快，所以加工時盡量選用單寧含量低的原料。采用熱燙及硫處理可以抑制酶的活性。去皮及切分后放入鹽水中或清水中可以減少氧的供給，以達防止變色目的。 （2） 單寧遇鐵后變?yōu)槟G色，遇錫變?yōu)槊倒迳Ｋ?，加工時不要用鐵、錫等器具。 （3）單寧遇堿作用很快就會變藍色至黑色。因此，蔬菜用堿液去皮后，應及時將堿洗凈。,2、單寧易與果汁、果酒中蛋白質(zhì)形成沉淀?？衫么诵再|(zhì)使酒澄清。 3、單寧是果蔬酶促褐變的重要底物。 單寧物質(zhì)能氧化生成暗紅色物質(zhì)。要防止這種變化，進行蔬菜加工時，應從單寧含量、酶(氧化酶、過氧化酶)的活性及氧的供給三方面考慮：,五、含氮物質(zhì) 蔬菜中含氮物質(zhì)遠高于果實含量。主要是蛋白質(zhì)、氨基酸等，包括酶。 1、果蔬中蛋白質(zhì)有助于其他食物蛋白質(zhì)在人體中的消化。 2、風味：如果果蔬中沒有氨基酸，那么味道就差些（淡薄），有氨基酸味道就濃郁。如鮮、甜、香味。 3、顏色：果蔬中所含的氨基酸與成品的色澤有關。如羰氨反應；酪氨酸生產(chǎn)黑色素；含硫氨基酸及蛋白質(zhì)在罐頭食品中形成硫化物，引起產(chǎn)品色變。 食品安全：蔬菜中硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。,六、糖苷類 糖苷物質(zhì)（苦味物質(zhì)）：果蔬中最常見有苦味的為柑橘類和瓜類，一般它是由糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）和配糖體（醇、酚、醌、酮等）合成的。 苦杏仁苷：存在于多種果實的種子中，以核果類含量最多，桃、梅、李、杏、蘋果、苦扁桃等果核種仁中。 （舉例：杏仁，柑橘的果皮發(fā)苦，還有檸檬汁，就是含有糖苷物質(zhì)）； 性質(zhì)：糖苷可以水解，但不能全被消除（溶于水，苦味，無色無臭晶體）。, 茄堿苷：土豆、西紅柿、茄子中有龍葵堿（茄堿苷 C45H73NO15 ），其毒性特強，口感麻辣（土豆芽眼發(fā)綠吃后的感覺），它可溶鮮紅血球，引起黏膜發(fā)炎、頭痛、嘔吐和不消化等癥，危及生命。綠色西紅柿存在較多龍葵堿，所以避免一次食用過量，主張削去芽眼（土豆）綠色部分后再食用，土豆栽培時不讓它暴露，貯藏中也不讓土豆見光，否則發(fā)綠。 橘皮苷 橘皮苷味極苦；所以在加工中要注意原料的選擇和進行必要的處理。 橘皮苷在稀酸中加熱或隨著果實的成熟，逐漸被水解，苦味減輕直至消失。,黑芥子苷：十字花科蔬菜中除含辛辣成分外，還常有苦味，如芥菜中（根、莖、葉、種子）有苦味，是含有黑芥子苷引起的。芥子苷水解后生成具有特殊風味和香氣的芥子油、葡萄糖、其它化合物，不但苦味消失，而且品質(zhì)有所改進，所以芥菜需要讓它水解才好。這種變化在蔬菜腌漬中很重要。,葫蘆素類物質(zhì)：瓜類果實中的苦味物質(zhì)總稱為葫蘆素類，生產(chǎn)生種一般均含有苦味。主要存在于果實、根、種子、葉等部位，幼小時不含或很少，隨果實成長逐漸形成，苦味物質(zhì)的形成受環(huán)境條件氣候的影響，高溫干旱形成的多。葫蘆素類物質(zhì)已研究出多種，但不十分清楚，以苷類存在，有毒，可入藥，據(jù)報道，葫蘆素能防腫瘤，又有瀉性。,七、維生素 1、維生素A原(胡蘿卜素) 植物體中無維生素A，但廣布維生素A原，在胡蘿卜、菠菜中含量最多。當維生素A原進入人體后，經(jīng)肝臟可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A。 維生素A比較穩(wěn)定，耐高溫，但在加熱時遇氧易氧化。罐藏時能很好地保存，而在長時間干制時容易損失。在堿性溶液中比在酸性溶液中穩(wěn)定。,2、影響維生素的破壞條件：蔬菜中含多種維生素，其中以VC的含量較高。 熱和光：VC怕熱、光，見光、熱后很快被氧化破壞。在堿性條件下，加熱VB1遭破壞，為了減少被破壞，要求低溫避光貯藏。VB2易被光破壞，耐熱。 酸堿度：VC、VB1、VB2在酸性條件下穩(wěn)定，VA原在堿性條件下穩(wěn)定，因此炒胡蘿卜（富含VA）時，最好少加醋。 氧氣：VC是被氧破壞最直接的，加工中盡量隔離氧氣。 某些金屬離子（Cu2+,Fe2+）的存在，促進VC的氧化，加工中不能用Cu、Fe的工具器皿保存，也有變色的可能。 抗壞血酸酶的含量越高，VC損失越大，所以貯藏加工中選擇抗壞血酸酶含量低的品種加工。,八、礦物質(zhì) 礦物質(zhì)含量與水分和有機質(zhì)相比是非常少的，在蔬菜的化學變化中起著催化劑作用。鈣、磷、鐵、硫、鎂、鉀、碘、銅等，以鹽類形式存在。礦物質(zhì)80%是K、Na、Ca等金屬成分，P酸和S酸等非金屬只不過占20%，所以果蔬是堿性食品。 蔬菜中含有各種人體必需的礦物質(zhì)(如鈣、磷、鐵等)。這些礦物質(zhì)除為人體機構(gòu)的主要成分外，并能保持人體血液和體液中一定的pH值。所以經(jīng)常食用蔬菜，才能維持人體正常的生理機能，保證身體健康。,與人體營養(yǎng)關系最密切而需要最多的是Ca、P、Fe： Ca含量高的有：酸棗、柑橘、核桃、香蕉、山楂、芥菜、莧菜、油菜、豆角、毛豆 P含量高的有：核桃、石榴、板栗、酸棗、黃瓜、青豌豆、毛豆、菜花、菠菜 Fe含量高的有：酸棗、核桃、山楂、板栗、海棠、草莓、柑橘、芹菜、韭菜、毛豆,礦質(zhì)元素生理作用： 它是主要的營養(yǎng)成分。 可保持人的體液酸堿平衡。 礦質(zhì)元素在食品原料中特點： 它們在貯藏加工中變化不大，無需進行特殊保護。 果蔬表面常含有有害的農(nóng)藥殘留金屬元素，如Cu、Se、Pb等，對人體造成中毒，所以應清洗干凈再食用。,九、芳香物質(zhì) 揮發(fā)油又稱油精，是蔬菜具有香味和其他特殊氣味的主要成分。蔬菜中揮發(fā)油含量很少，但由于它有揮發(fā)性，所以甚香，可增進風味，提高食品的可消化率。揮發(fā)油在蔬菜中的含量因蔬菜種類不同而差異甚大。揮發(fā)油的主要成分為醇、酯、醛、酮和烴類，還有醚、酚類利含硫及含氮化合物。 大多數(shù)揮發(fā)油類都具有殺菌作用，有利于加工品保藏。蔬菜腌制時添加副料和香料，一方面是為了改良風味，同時也為了增強保藏性。 加熱易使揮發(fā)物質(zhì)損失。因此，在蔬菜加工時，特別是干制，不宜采用過高溫度。,不同果蔬含不同芳香物質(zhì)，所以香味各異（蘋果香、哈密瓜香等）。芳香物質(zhì)包括醇、酯、醚等物質(zhì)，其共同特點是沸點低，所以常溫下易揮發(fā)，故能給人感覺香氣的存在。蘿卜、芹菜、姜的香味各不相同。因為沸點低，所以芳香物質(zhì)在貯藏、加工中損失嚴重，這就降低了品位，所以要求低溫貯藏、加工。同時，適當包裝也可以防止揮發(fā)。 舉例：大蒜素有殺菌作用，作為調(diào)料加入成品中起殺菌作用。蘋果貯藏中芳香物的聚集造成病害，所以應注意通風排氣，去掉芳香物質(zhì)，但又不可過度，注意防止水分損失、降低。,十、脂類物質(zhì) 油分：存在于種子和部分果實中，如油菜、核桃。 蠟質(zhì)：水果中，如蘋果、梨、李、葡萄、柿子等，果實表面在成熟時形成一層蠟質(zhì)，稱蠟質(zhì)層，蠟被或果粉，可保護果皮，減少蒸發(fā)，防止莖、葉和果實凋萎；阻止有害微生物侵害；堵塞部分氣孔和皮孔，有利于儲藏。,十一、色素物質(zhì) 蔬菜呈現(xiàn)各種不同的顏色，是由于各種色素存在的結(jié)果。 （1）綠色色素：蔬菜的綠色，是由于含有葉綠素。不溶于水，不耐熱不耐光。葉綠素在堿性條件下水解為葉綠酸等，葉綠酸等與堿反應，生成葉綠酸鹽，其綠色更為穩(wěn)定。銅葉綠素作為著色劑。 提問：顏色變化為什么能作為成熟度和新鮮度的指標？ （2）類胡蘿卜素：類胡蘿卜素分布于植物的根、葉、花、果實中，它表現(xiàn)的顏色有黃色、橙色、橙紅色，不溶于水主要有下列幾種：,胡蘿卜素：又叫維生素A原，常與葉綠素和葉黃素同時存在，呈現(xiàn)橙黃色。番茄、胡蘿卜、辣椒中都含有這種色素。 番茄紅素 ：為胡蘿卜素的