食品保鲜技术第一章(1-2)

第一章食品品质基础,第一节食品的色泽,食品的色泽主要由其所含的色素决定，食品变色现象大多数为食品色素的化学变化所致，因此，认识不同食品色素的稳定性、变化及变化条件对于控制食品色泽具有重要意义。,第一节食品的色泽,食品色素按来源的不同可分为天然色素和人工色素两大类。一、天然色素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。,第一节食品的色泽,（一）叶绿素叶绿素是鲜活绿色农产品的代表色素。在植物细胞中，叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中，与胡萝卜素、类脂物质及脂蛋白复合在一起，分布于叶绿体内的片层膜上。,第一节食品的色泽,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。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醇基叶绿素，食品呈现橄榄绿。,第一节食品的色泽,（二）类胡萝卜素类胡萝卜素又称多烯色素。广泛存在于动植物食品中，呈现黄色、橙红色或红色。植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内。植物的叶绿素内除含有叶绿素外也含有类胡萝卜素，当叶绿素存在时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被淹没，一旦叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。成熟果实的颜色转变的原因就在于此。动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。动物的类胡萝卜素一般与蛋白质结合在一起。,第一节食品的色泽,类胡萝卜素的结构可归为两大类：一类是胡萝卜素，为羟类化合物；二是叶黄素，又称胡萝卜醇，含有含氧基团如羟基、酮基、醚基、环氧基和类呋喃基等。,第一节食品的色泽,1、胡萝卜素胡萝卜类色素有很多种，其中最重要的是有番茄红素和，-胡萝卜素。这类色素含有与维生素A结构相同的-紫罗酮环，这类色素在体内经酶的作用裂解生成具有生物活性的维生素A，故称维生素A源。胡萝卜素为脂溶性色素，易溶于石油醚、乙醚而难溶于乙醇。,就颜色的稳定性而言，胡萝卜素在食品的加工贮藏中比较稳定，但也有轻微变化，如在有氧、酸性和加热条件下会发生胡萝卜素的降解，影响食品的色泽。作为维生素A源而言，上述变化有一部分是破坏性变化，使维生素A源减少。,第一节食品的色泽,第一节食品的色泽,2、叶黄素类叶黄素类色素是胡萝卜类色素的含氧衍生物，大多数都在紫罗酮环上连有羟基。这类色素包括叶黄素、玉米黄素、隐黄素、番茄黄素、柑橘黄素、虾黄素和胭脂树橙色素等。颜色通常为黄色和橙黄色，也有少数为红色。叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇，难溶于乙醚和石油醚。叶黄素比胡萝卜素的变化种类更多，变化条件也有一定差异。,第一节食品的色泽,（三）花青素花青素类存在于植物细胞液中，构成水果、蔬菜、花卉等的美丽色彩。花青素色素种类很多，如天竺葵色素、矢车菊色素、芍药色素等。花青素为水溶性色素，在自然状态下以糖苷形式存在。,第一节食品的色泽,在氧及氧化剂存在下极不稳定，氧气对花青素具有破坏作用。花青素的颜色会随pH而改变，如矢车菊色素：pH3.0时为阳离子，呈红色；pH为8.5时为中性分子，呈紫色；pH为11时为阴离子，呈蓝色。,此外，花青素还受K+，Na+和其他金属离子的影响，呈灰紫色，铝对花青素的影响不如铁那样显著，因此，水果、蔬菜加工中不能用铁器皿而必须用铝或不锈钢器皿。花青素对光和温度也极敏感，含花青素的食品在光照或稍高温度下会很快变成褐色。SO2也会使花青素褪色。,第一节食品的色泽,第一节食品的色泽,（四）花黄粉花黄素的颜色一般并不显著，常为浅黄色至无色，偶为鲜明橙黄色，它对食品感官性质的作用远不如其潜在的影响大。它的重要性仅在于它在加工条件下会因pH改变和金属离子的存在而产生难看的颜色，影响食品的外观质量。花黄素的结构母核是黄酮，发生变化可成为各种黄酮色素，如杨梅素、桷皮素及橙皮素等。,第一节食品的色泽,（五）血红素血红素是肌肉和血液中的主要色素。在血液中血红素主要是血红蛋白的形式存在，在肌肉中主要以肌红蛋白的形式存在。,第一节食品的色泽,当动物屠宰后，由于组织供氧停止，肉中原来处于还原态的紫红色的肌红蛋白受到空气中氧气的作用，形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白，肉色变的鲜红，当氧合肌红蛋白或氧合血红蛋白继续被氧化形成高铁血红素时，则肉的颜色变成棕黑色。,在鲜肉中用亚硝酸盐腌制，能保持肉的鲜红色，是因为处于还原态的亚铁血红素能与氧化氮（NO）形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白，防止血红素继续被氧化成高铁血红素。,第一节食品的色泽,第一节食品的色泽,（六）其他天然色素1、红曲色素红曲色素来源于红曲霉，是一组由红曲霉菌丝所分泌的微生物色素，属酮类色素。红曲色素是暗红色粉末，可溶于水。我国自古以来将其用于食品着色，它的耐光性及耐热性均比植物色素好，现广泛用于各类食品着色。,第一节食品的色泽,2、甜菜红素甜菜红素是从黎科红甜菜块茎中提取的一组水溶性色素，以甜菜红和甜菜黄及它们的糖苷形式存在于这种植物的液泡中。甜菜色素在食品上的着色性良好，它在大多数食品pH在3.5-7.0范围内是稳定的。,第一节食品的色泽,3、姜黄素姜黄色素是从姜黄根基中提取的黄色色素，遇碱变红，有特有的味和芳香，耐还原性、染着性均强，但耐光性、耐热性及耐铁等金属离子性较差，用作咖哩粉等调料的着色。天然色素还有红花素、虫胶红、越橘红、辣椒红等。,第一节食品的色泽,二、人工色素在食品工业中，人工合成色素被广泛地使用着，合成色素色泽鲜艳，化学性质稳定，着色力强。但由于一些色素有不同程度的毒性，所以世界各国对人工合成食用色素的品种、质量及用量等都有严格限制，我国允许使用的合成着色剂有苋菜红、胭脂红、柠檬黄、赤鲜红、新红、日落黄、靛蓝、亮蓝、铝色淀、合成-胡萝卜素及叶绿素铜钠盐。并非所有天然色素都是无毒无害的，有些植物色素有一定的药物作用，在异常摄入时也有害。,第二节食品的香气,食品的香气是由许多种挥发性的香味物质所组成的。食品中呈香物质种类繁多，但含量极微，大致在1-1000mg/kg之间。绝大多数食品均含有多种不同的呈香物质，其中某一种组分往往不能单独表现出食品的整个香气。,第二节食品的香气,判断一种物质在食品香气中所起作用的数值称为香气值（发香值）。香气值=香味物质的浓度/阈值。香气阈值是指在同空气试验作比较时，能用嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。香气值1，说明嗅觉器官对这种物质的香气无感觉。,第二节食品的香气,一、果蔬的香气果实的香气源于某些挥发性物质。挥发性物质种类很多，目前，番茄已经鉴定出400多种，苹果350多种，葡萄78种。但只有含量超过其味感阈值的少数物质对果实的风味起重要作用。,第二节食品的香气,构成果实香气的物质主要包括酯类、醇类、醛类、萜类和挥发性酚类物质等。1、酯类物质（1）低分子酯类物质是苹果、草莓、梨、甜瓜、香蕉和甜樱桃等许多果实香气的主要成分。,第二节食品的香气,苹果挥发性物质中，低分子酯类物质占78%-92%，以乙酸、丁酸和已酸分别与乙醇、丁醇和已醇形成的酯类为主。菠萝挥发性物质中，低分子酯类物质占44.9%。,草莓中共含350多种香气成分，其中低分子酯类是成熟草莓果实特征香气成分。甜瓜果挥发性物质中，低分子酯类物质占50%以上，其中最重要的是乙酸酯类，特别是乙酸乙酯。,第二节食品的香气,第二节食品的香气,在构成果实香气的低分子酯类中，一部分为甲基或甲硫基支链酯。苹果挥发性物质中含有较多的乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸乙酯和2-甲基丁酸丁酯等，它们具有典型的苹果香味，且味感阈值很低。,第二节食品的香气,甜瓜的香气成分中甲硫基乙酸甲酯、甲硫基乙酸乙酯、乙酸-2-甲硫基乙酯、3-甲硫基丙酸甲酯、3-甲硫基丙酸乙酯和乙酸-3-甲硫基丙酯等6种硫酯是重要成分。菠萝中3-甲硫基丙酸甲酯和3-甲硫基丙酸乙酯对风味影响较大。,第二节食品的香气,（2）高分子酯类物质是大枣挥发性成分的主要组成部分。其中以棕榈烯酸乙酯、肉豆蔻烯酸乙酯、亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、月桂酸乙酯和肉豆蔻酸乙酯等的含量较高。,第二节食品的香气,2、醇类、酮类和醛类物质番茄果实挥发性物质以醇类、酮类和醛类物质为主，主要有顺-3-已烯醛、已烯醛、已烯醇、顺-3-已烯醇、1-庚烯-3-酮、3-甲基丁醇、3-甲基丁醛、丙酮、2-庚烯醛。,第二节食品的香气,苹果中的醇类物质占总挥发性物质的6%-12%，主要醇类为丁醇和已醇，还有少量酮类和醛类物质。甜瓜未成熟果实中存在大量中链醇和醛类物质。,第二节食品的香气,3、挥发性酚类物质成熟香蕉果实的挥发性物质中，丁香醇、丁香醇甲酯及其衍生物等酚类物质大量存在。葡萄挥发性物质中含有苯甲醇、苯乙醇、香草醛、香草酮及衍生物。草莓成熟果实中也有肉桂酸的衍生酯，以甲酯和乙酯为主。甜瓜中含有乙酸苯酯类物质。番茄的香气成分中有2-苯基乙醇。,第二节食品的香气,4、萜类萜类物质是葡萄香气的重要组成部分，根据葡萄果实中的香气成分对萜烯类化合物的依赖程度，可将葡萄分为三类：（1）玫瑰香型芳香品种芳香物质为里那醇、橙花醇、香叶醇等萜烯类化合物，含量多（2）非玫瑰香型芳香品种芳香物质为里那醇、橙花醇、香叶醇等萜烯类化合物，含量少（3）非芳香品种芳香物质为脂肪族醛、醇,第二节食品的香气,二、动物性食物的香气1、乳品的香气鲜牛乳的香气成分主要为丙酮、乙醛、二甲硫醚及低级脂肪酸等。鲜乳在过度加热煮沸时常产生一种不好闻的加热臭味，其中含甲酸、乙酸及丙酮酸等。牛乳在日光下放置会产生所谓的日光臭，主要是甲硫氨酸的降解产物造成的。,第二节食品的香气,奶酪的风味在乳制品中最丰富，它们包括：游离脂肪酸、-酮酸、甲基酮、丁二酮、醇类、酯类等。新鲜黄油中的香气成分有挥发性脂肪酸、异戊醛、二乙酰、3-羟基丁酮等。,第二节食品的香气,2、肉香成分肉类的风味只有在加热以后才能获得，未烹调的很少或没有香味，只有血腥味。在熟肉风味物质中已发现由脂类降解产生的几百种挥发性化合物，包括脂肪族烃、醛、酮、醇、羧酸及酯。,第二节食品的香气,在烤肉当中，吡嗪是主要的挥发性物质。煮牛肉中含有更多的脂硫酮、硫化物和二硫化物，还含有更多的带有1，2，3个硫原子的五元、六元杂环化合物（例如噻吩、三硫醇、三噻烷）。许多这些含硫化合物气味阈值低，具有硫磺香气、洋葱似的香气、有时具有肉香。它们很可能是通过提供形成煮肉的部分硫磺香气来形成总体风味。,第二节食品的香气,三、发酵食品的香气1、酒类的香气白酒中的香气成分主要包括醇、酯、酸、缩醛、羰基化合物、含氮化合物、含硫化合物、酚、醚等。前四类成分多样，含量也最多。不同类型的白酒风味各异。泸香型酒、汾香型酒和茅香型酒。啤酒中的香气成分主要是醇、酯、羰基化合物、酸和含硫化合物。,第二节食品的香气,2、酱油和食醋的香气酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。食醋的香气来源于发