第一章食品贮藏中的变化

1 内容提要 本章主要介绍了食品的色泽及色素物质 香气及香气物质 食品的各种滋味及呈味物质 食品的质地及其评价的主要方法 并介绍了食品中的各种营养素及其在食品贮藏加工中的变化 教学目标 1 了解食品包括色泽 香气 风味 质地和营养素在内的各种品质的基本特性 2 掌握食品中主要色素物质 香气成分 引起各种食品风味的主要物质 掌握食品中各种营养素的基本特性及其在食品加工贮藏中的变化 重要名词 天然色素人工色素香气值甜味剂酸味剂食品质地 第一章食品的品质基础 2 品质的评价包括感官指标和理化指标两个方面 感官指标 主要指其色 香 味 形和质地等 理化指标 包括碳水化合物 脂肪 蛋白质 维生素 矿物质等营养成分的质和量 3 第一节食品之色 色泽是由色素物质构成的 色素物质种类繁多 构成食品特有的颜色特征 天然色素分为植物色素 如叶绿素 类胡萝卜素 花青素等 动物色素 如血红素 卵黄和虾壳中的类胡萝卜素 微生物色素 如红曲色素等 4 1 叶绿素的结构叶绿素 chlorophyll 是鲜活绿色食品的代表色素 叶绿素是叶绿酸 二羧酸 与叶绿醇及甲醇形成的二酯 其绿色来自叶绿酸残基 一 叶绿素 5 2 叶绿素的性质在食品加工贮藏中 叶绿素会由于酸 碱 热或者叶绿素酶的作用发生一系列变化 如由于酸的作用 叶绿素发生脱镁反应 生成脱镁叶绿素 并进一步生成焦脱镁叶绿素 食品的绿色向橄榄绿到褐色转变 叶绿素在稀碱溶液中较稳定 加热则水解成叶绿醇 甲醇和叶绿酸盐 食品呈现鲜绿色 较稳定 在叶绿素酶的作用下 叶绿素被转化为脱镁脱植叶绿素 食品呈现橄榄绿色 6 类胡萝卜素 carotenoids 广泛存在于动植物性食物中 是一类呈现黄 橙 红色的脂溶性色素 类胡萝卜素多与叶绿素和蛋白质共同结合成色素蛋白体存在于鲜活食品中 二 类胡萝卜素 根据呈色不同分为橙黄色类和红色类 按结构和溶解性质的差异分为胡萝卜素类 carotene 和叶黄素类 xanthophyll 7 胡萝卜素类色素均含有一条由八个异戊二烯单位组成的共轭多烯链 叶黄素类色素的结构是胡萝卜类色素的含氧衍生物 1 类胡萝卜素的结构 类胡萝卜素是一类脂溶性色素 胡萝卜素类色素微溶于甲醇 乙醇 而叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇 可将二者分开 类胡萝卜素与蛋白质结合存在于园艺产品细胞中 结合态的类胡萝卜素相当稳定 2 类胡萝卜素的性质 8 3 呈色反应类胡萝卜素与三氯化锑的氯仿溶液反应多呈兰色 类胡萝卜与浓硫酸作用均显兰绿色 类胡萝卜与浓盐酸反应则只有胡萝卜素呈灰绿色 由此常用作对这类色素进行定性检测 9 水溶性植物色素 包括花青素类色素 花黄素类色素和儿茶素类色素三种类型 三 多酚类色素 10 存在于植物细胞液中 是构成水果 蔬菜 花卉等美丽色彩 无色花青素 存在于植物的花 茎和果实中的 可以转化成相应的花青素 anthocyanidin 也是园艺产品中主要的涩味成分之一 1 花青素类 anthocyan 随pH值的变化而变化 酸性中呈红色 在碱性中呈兰色 11 2 花黄素类水溶性黄色色素 分布于植物的花 果 茎 叶中 包括400多种 常见的主要有 槲皮素 圣草素 橙皮素等 花黄素类色素的基本结构是 苯基苯并吡喃酮 所以花黄素类色素又称黄酮类色素 12 1 自然条件下 常为浅黄至无色 偶尔为橙黄色 2 碱性条件下 呈黄色 橙色以至褐色 酸性条件下 颜色消失 3 无色花黄素类色素与Fe2 作用生成兰绿色络合物 4 花黄素类色素与Pb等重金属离子生成不溶性沉淀 并发生颜色变化 5 其酒精溶液可被Mg和HCl还原 reduction 成花青素 其中黄酮类花黄素还原成橙红色 黄酮醇类还原成红色 黄烷酮醇以及黄烷酮类还原后变成紫红色 6 在空气中久置易被氧化成褐色沉淀 13 食品的香气 aroma 来源于各种微量的挥发性物质 volatilesubstance 挥发性物质的种类和数量不同 使各种园艺产品有各自特定的香气 香气物质的结构复杂 分子中都含有形成气味的原子团 这些原子团称为发香团 第二节食品的香气 14 食品中香气物质的发香团主要有羟基 hydroxyl 羧基 carboxyl 醛基 aldehyde 羰 carbonyl 醚 ether 酯 ester 苯基 phenyl 酰胺基 amid 等 发香团表示香气的存在 但与香气的种类无关 15 一 水果的香气成分 水果中具有浓郁的天然香气味 其香气成分中以有机酸酯类 醛类 萜类为主 其次是醇类 酮类及挥发酸等 水果香气成分随着果实的成熟而增加 16 二 蔬菜的香气成分 蔬菜类的香气不如水果类香气浓郁 它们主要含有以含硫化合物 醇 萜烯类为主体的香气成分 例如 葱 韭 蒜等香气均由硫化丙烯类化合物组成 黄瓜中主要香气成分为黄瓜醇和黄瓜醛 17 三 动物性食品的香气成分 鱼加热后产生的鱼香 主要是一些含氮的有机物 有机酸和含硫化合物及羰基化合物 肉类香气是多种成分综合作用的结果 如 鸡肉香气的主体成分中含20多种羰基化合物及甲硫醚 二甲基二硫化物 微量硫化氢等物质 18 鲜乳的香气物质 主要为挥发性脂肪酸 羰基化合物 微量的甲硫醚 它们是牛奶的主体香气成分 鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮 3 羟基丁酮 异戊醛等 19 四 焙烤食品的香气成分 焙烤食品的香气产生于加热过程中的羰氨反应 油脂的分解和含硫化合物 维生素B1含硫氨基酸 的分解 羰基化合物 吡嗪类化合物及少量含硫有机物 是焙烤香气的重要组成部分 20 第三节食品的滋味许多食品具有不同特色的味 其差异决定于呈味物质的种类 数量和比例 这些物质还关系到营养价值 耐贮性和加工适性等 味的分类在世界各国并不一致 我国习惯上分为甜 sweet 酸 sour 苦 bitter 咸 salty 辣 hot 涩 astringent 鲜 delicious 七种 除咸味外 其余六种均与食品有关 21 一 甜味物质1 甜味物质能给人一种舒适可口的味感 主要是糖及其衍生物糖醇也包括一些氨基酸 胺类等非糖物 但不是重要的甜味来源 2 甜味物质的性质与糖的种类和含量有关 与糖酸比有关 其他 22 酸味是由于舌粘膜受到氢离子的刺激而产生的味觉 它是无机酸 有机酸和酸性盐具有的特有的味 但是酸的浓度与酸味强度并非简单的相关关系 酸感与酸根种类 pH值 缓冲效应 可滴定酸度及其它物质特别是糖的存在有关 同一浓度的酸 其酸味增强的顺序为 盐酸 蚁酸 柠檬酸 苹果酸 乳酸 乙酸 酪酸 乙醇和糖可减弱酸味 pH值为6 6 5时无酸味感 pH值3以下则难适口 二 酸味物质 23 1 柠檬酸又叫枸椽酸 是园艺产品中分布最广的有机酸 尤以柑桔类果实含量最丰富 柠檬酸为无色透明结晶 溶于水和乙醇 可与金属成盐 除碱金属盐外 其它金属盐不溶或难溶于水 柠檬酸的酸味爽快可口 广泛用作清凉饮料 水果罐头 果酱等的酸味剂 24 存在于水果中 尤以苹果 梨 桃含量较多 天然存在的苹果酸都是L型苹果酸为白色针状结晶 易溶于水和乙醇 吸湿性强 其酸味比柠檬酸强 在口中的呈味时间亦长于柠檬酸 酸味爽口 常用作饮料和果冻加工品的增酸剂 2 苹果酸 25 多以钙盐或镁盐的形式存在 有三种旋光异构体 果实中天然存在的多为右旋体 尤以葡萄中含量最多 酒石酸为无色透明的棱柱状结晶或粉末 易溶于水和乙醇 其酸味比柠檬酸 citrate 苹果酸都强 3 酒石酸 26 三 苦味物质苦味是四种基本味感 酸 甜 苦 咸 中味感域值最小的一种 是最敏感的一种味觉 单纯的苦味并不是令人愉快的味感 但当与甜 酸或其它味感恰当组合时 却形成了一些食品的特殊风味 如茶 咖啡 啤酒 苦瓜 莲子等 27 食品中的苦味物质有生物碱类 如茶碱 咖啡碱 糖苷类 如苦杏仁苷 柚皮苷等 萜类 如蛇麻酮 另外天然疏水性的氨基酸和碱性氨基酸以及无机盐类的Ca2 NH4 等离子也具有苦味 然而 在食品中主要的苦味成分是一些糖苷类物质 28 苦杏仁苷是苦杏仁素 氰苯甲醇 与龙胆二糖所形成的苷 存在于桃 李 杏 樱桃 苦扁桃 苹果等果实的果核及种仁中 尤以苦扁桃最多 种仁中同时还含有分解苦杏仁苷的酶即苦杏仁酶 苦杏仁苷具强烈的苦味 在医疗上有镇咳作用 苦杏仁苷本身无毒 但生食桃仁 杏仁过多会引起中毒 1 苦杏仁苷 29 2 黑芥子苷为十字花科蔬菜的苦味来源 含于根 茎 叶与种子中 在芥子酶的作用下可水解生成具有特殊辣味和香气的芥子油以及葡萄糖和其它化合物 苦味即消失 此种变化在蔬菜的腌制中很重要 30 存在于马铃薯块茎中 番茄和茄子亦含有之 一般含量超过0 01 就会感到明显的苦味 茄碱苷 solanine 不溶于水 而溶于热酒精和酸的溶液中 水解后生成葡萄糖 半乳糖 鼠李糖和一种非糖部分即茄碱 茄碱是一种有毒物质 对红血球有强烈的溶解作用 马铃薯所含的茄碱苷集中在薯皮和萌发的芽眼附近 受光发绿的部分特别多 薯肉中较少 如块茎中茄碱苷含量达到0 02 即可使人食后中毒 3 茄碱苷 或称龙葵苷 31 存在于柑桔类果实中 尤以白皮层 种子 囊衣和轴心部分为多 具有强烈的苦味 当溶液中含量达20mg kg时就会感到苦味 柚皮苷和新橙皮苷均属黄烷酮糖苷类 4 柚皮苷和新橙皮苷 32 第四节食品中的营养成分营养素丰富 其成分和含量依食品的种类而异 如 禾谷类粮食富含淀粉 豆类富含蛋白质 油料种子富含脂肪 水果蔬菜则含有丰富的维生素 此外 食品中还有大量的水分和各种矿物质 它们都是人类生命活动中必不可少的营养物质 食品所含营养素的质与量 是品质评价的重要指标 33 能量来源 34 一 糖类也称碳水化合物 carbohydrate 分为单糖 双糖和多糖三大类 1 直链淀粉遇碱呈深兰色 支链淀粉遇碱呈深红色 1 淀粉 2 在酸或酶的催化作用下 可水解生成一系列的物质 最后生成D一葡萄糖 3 大多数水果的淀粉含量较低 有的在成熟后甚至完全消失 4 影响食用和加工产品的品质 5 淀粉是粮食种子中最重要的贮藏性多糖 尤以禾谷类粮食籽粒中含量最高 35 2 纤维素纤维素 cellulose 是由1000 10000个D 葡萄糖通过1 4 苷键连接而成的一条没有分支的长链 为白色纤维状固体 不溶于水 仅能吸水膨胀 也不溶于稀酸 稀碱和一般的有机溶剂 其性质比较稳定 纤维素大量地存在于园艺产品的细胞壁中 影响着细胞壁的伸缩强度 弹性及可塑性等物理性质 36 二 脂类脂类是脂肪和类脂的总称 脂肪是脂肪酸与甘油 glycerin 生成的酯 类脂包括磷脂 糖脂 固醇和固醇脂等 作用 在体内氧化时供给能量 构成生物膜的重要成分 促进脂溶性维生素的吸收利用 37 大多数食品的脂肪含量都很低 但油梨和核桃却极为丰富 粮油籽粒中以油料种子含脂肪最多 油料和豆类种籽的脂肪大都分布在子叶中 而谷类粮食中的脂肪则主要分布在糊粉层中 故许多谷类粮食的加工副产品 也是重要的榨油原料 38 综上所述 我们从生化的角度 就构成食品品质评价的一些主要指标的物质因素进行了讨论 须知 食品中各种化学成分有着相互联系 相互渗透的关系 存在于变化的动态之中 因此 我们必须用动态的观点来看待构成食品品质的化学成分 39 采收后的果蔬在贮藏过程中 化学成分仍会发生一系列的变化 由此引起果蔬耐贮性 食用品质和营养价值等的改变 第五节 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 40 1 风味物质变化 1 糖果蔬在贮藏过程中糖分会因生理活动的消耗而逐渐减少 贮藏越久 果蔬风味越淡 有的果蔬贮藏后口味变淡 是由于含酸量降低的速度比含糖量降低更快 引起糖酸比值增大 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 41 2 有机酸有机酸在果蔬贮藏中因呼吸作用的消耗逐渐减少 特别是在氧气不足的情况下消耗的更多 酸分的变化会影响到果蔬中的酶的活动 色素物质的变化和抗坏血酸的保存 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 风味物质变化 42 3 单宁在果蔬贮藏过程中 采收 贮藏运输中受到机械伤或衰老时 单宁物质易发生氧化褐变 生成暗红色的根皮鞣红 影响外观色泽 降低品质 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 风味物质变化 43 4 芳香物质随着时间的延长 在果蔬的贮运过程中大多数芳香物质由于挥发和酶的分解而降低 进而香气降低 积累过多的散发的芳香物质 会加快果蔬的成熟 甚至引起某些生理病害 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 风味物质变化 44 2 色素物质变化叶绿素不耐光 不耐热 光照和高温都能促进果蔬体内叶绿素的分解 花青素不耐光 热 氧化剂与还原剂的作用 在贮藏中绿色蔬菜中的叶绿素逐渐分解 类胡萝卜素 类黄酮色素和花青素逐渐显现 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 45 3 质地物质变化 1 水分在果蔬贮运过程中水分含量最多 其中的游离水容易蒸发散失 水分损失会引起果蔬失鲜 变软 萎蔫 食用品质下降 大部分果蔬可采取涂蜡 涂被剂 塑料薄膜包装等措施 保持果蔬中的水分 各种化学成分在果蔬贮运中的变化 46 2 果胶物质果胶物质