第12章食品加工储藏中的生物化学_第1页
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文档简介

1、食品蛋白质在食品体系中的功能作用食品蛋白质在食品体系中的功能作用功能功能机制机制食品食品蛋白质种类蛋白质种类溶解性溶解性亲水性亲水性饮料饮料乳清蛋白乳清蛋白粘度粘度水结合,流体动力学分子大小和水结合,流体动力学分子大小和形状形状汤、肉汁、色拉调味料和甜汤、肉汁、色拉调味料和甜食食明胶明胶水结合水结合氢键、离子水合氢键、离子水合肉、香肠和面包肉、香肠和面包肌肉蛋白质和鸡蛋蛋白质肌肉蛋白质和鸡蛋蛋白质凝胶作用凝胶作用水截留和固定、网状结构形成水截留和固定、网状结构形成肉、凝胶、蛋糕、焙烤食品肉、凝胶、蛋糕、焙烤食品和奶酪和奶酪肌肉蛋白质、鸡蛋和乳蛋白质肌肉蛋白质、鸡蛋和乳蛋白质粘结粘结-粘合粘合疏

2、水结合、离子结合和氢键疏水结合、离子结合和氢键肉、香肠和焙烤食品肉、香肠和焙烤食品肌肉蛋白质、鸡蛋和乳清蛋白质肌肉蛋白质、鸡蛋和乳清蛋白质弹性弹性疏水结合和二硫交联疏水结合和二硫交联肉和焙烤食品肉和焙烤食品肌肉蛋白质和谷物蛋白质肌肉蛋白质和谷物蛋白质乳化乳化在界面上吸附和形成膜在界面上吸附和形成膜香肠、大红肠、汤、蛋糕和香肠、大红肠、汤、蛋糕和调味料调味料肌肉蛋白质、鸡蛋和乳蛋白质肌肉蛋白质、鸡蛋和乳蛋白质起泡起泡界面吸附和形成膜界面吸附和形成膜搅打起泡的浇头、冰淇淋、搅打起泡的浇头、冰淇淋、蛋糕和甜食蛋糕和甜食鸡蛋蛋白质和乳蛋白质鸡蛋蛋白质和乳蛋白质脂肪和风味物脂肪和风味物的结合的结合疏水结

3、合和残留疏水结合和残留低脂烘焙食品和油炸面包圈低脂烘焙食品和油炸面包圈乳蛋白质、鸡蛋蛋白质和谷物蛋白质乳蛋白质、鸡蛋蛋白质和谷物蛋白质 蛋白质的功能性质(蛋白质的功能性质(Functionality) 一般是指使蛋白质成为人们所需要的食品特征而具有的物理化学性质,即对食品的加工、贮藏、销售过程发挥作用的那些性质,这些性质对食品的质量及风味起着重要的作用。 ConceptTextTextText 水分子能与蛋白质分子的一些基团相结合,这些基团包括带电基团(离子-偶极相互作用)、主链肽基团、Asn和Gln的酰胺基、Ser、Thr和Tyr残基的羟基(偶极-偶极相互作用)和非极性残基(偶极-诱导偶极相

4、互作用、疏水相互作用)。 蛋白质与水结合的性质,主要是蛋白质分子中极性基团的含量及极性的强弱决定的,影响蛋白质与水结合的因素包括:蛋白质的氨基酸组成、构象特征、表面性质、PH值、温度、离子的种类和浓度。 蛋白质的水和能力部分地与它的氨基酸组成有关,带电的氨基酸残基数目愈多,水合能力愈大。影响蛋白质溶解性质的因素:影响蛋白质溶解性质的因素:a.a.疏水作用和离子的本质疏水作用和离子的本质 疏水相互作用促进蛋白质疏水相互作用促进蛋白质- -蛋白质相互作用,蛋白质相互作用,使蛋白质溶解度降低,而离子相互作用促进蛋白质使蛋白质溶解度降低,而离子相互作用促进蛋白质- -水相互作用,使蛋白质水相互作用,使

5、蛋白质溶解度增加。溶解度增加。b.pHb.pH 在低于和高于等电点在低于和高于等电点pHpH时,蛋白质分别带有净的正电荷或负电荷时,蛋白质分别带有净的正电荷或负电荷, ,带带电的氨基酸残基的静电推斥和水合作用促进了蛋白质的溶解电的氨基酸残基的静电推斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。c.c.温度温度 大多数蛋白质的溶解度在大多数蛋白质的溶解度在0 40 范围内随着温度的升高而范围内随着温度的升高而提高。提高。d.离子强度离子强度 在相同的离子强度下,各种离子对蛋白质溶解度的相对影响在相同的离子强度下,各种离子对蛋白质溶解度的相对影响规律如下:规律如下:SO42- F- Cl- Br-Cl4- SC

6、N- ,阳离子降低蛋白质溶解度阳离子降低蛋白质溶解度的能力按下列顺序:的能力按下列顺序: NH4+ K+ Na+Li+Mg2+Ca2+。e.有机溶剂(如乙醇和丙酮有机溶剂(如乙醇和丙酮 ) 可降低水介质的介电常数,提高分子内和可降低水介质的介电常数,提高分子内和分子间的静电作用(推斥和吸引)。分子间的静电作用(推斥和吸引)。 蛋白质的起泡性质蛋白质的起泡性质指它在汽指它在汽-液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并液界面形成坚韧的薄膜使大量气泡并入和稳定的能力。蛋白质稳定的泡沫一般是蛋白质溶液经吹气泡、搅打或入和稳定的能力。蛋白质稳定的泡沫一般是蛋白质溶液经吹气泡、搅打或者摇振而形成。者摇振而形成。与

7、起泡性质相关的蛋白质分子性质与起泡性质相关的蛋白质分子性质 分子性质影响的结果溶解度快速扩散至界面疏水性(或两亲性)带电、极性和非极性残基的分布促进界面相互作用分子(或链段)的柔性推进在界面的选择具有相互作用活性的链段具有不同功能性链段的配置促进在气、水和界面的相互作用带电基团的配置在邻近气泡之间的电荷排斥极性基团的配置防止气泡的紧密靠近,水和作用、渗透和空间效应影响蛋白质起泡性质的环境因素影响蛋白质起泡性质的环境因素 1) pH 在蛋白质在蛋白质pI时,如果蛋白质的溶解性好,其泡沫的稳定性最好,时,如果蛋白质的溶解性好,其泡沫的稳定性最好,在在pI以外的以外的pH,蛋白质的起泡能力往往是好的

8、,但是泡沫的稳定性是差的。,蛋白质的起泡能力往往是好的,但是泡沫的稳定性是差的。 2) 盐盐 盐对蛋白质形成泡沫的影响取决于盐的浓度。在低浓度时,盐盐对蛋白质形成泡沫的影响取决于盐的浓度。在低浓度时,盐提高了蛋白质的溶解度,在高浓度时产生盐析效应。这两种效应都会影响提高了蛋白质的溶解度,在高浓度时产生盐析效应。这两种效应都会影响蛋白质的起泡性质和泡沫的稳定性。乳清蛋白质的起泡能力和泡沫稳定性蛋白质的起泡性质和泡沫的稳定性。乳清蛋白质的起泡能力和泡沫稳定性随着随着NaCl浓度的提高而降低。浓度的提高而降低。 3) 糖糖 蔗糖、乳糖和其他糖加入至蛋白质溶液往往会损害蛋白质的蔗糖、乳糖和其他糖加入至

9、蛋白质溶液往往会损害蛋白质的起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。起泡能力,却改进了泡沫的稳定性。 4) 脂脂 脂类物质,如磷脂,具有比蛋白质更大的表面活性,它们以脂类物质,如磷脂,具有比蛋白质更大的表面活性,它们以竞争的方式在界面上取代蛋白质,于是减少了膜的厚度和粘合性并最终因竞争的方式在界面上取代蛋白质,于是减少了膜的厚度和粘合性并最终因膜的消弱而导致泡沫稳定性下降。膜的消弱而导致泡沫稳定性下降。 5) 蛋白质浓度蛋白质浓度 蛋白质浓度愈高,泡沫愈坚硬。泡沫的硬度是由小蛋白质浓度愈高,泡沫愈坚硬。泡沫的硬度是由小气泡和高粘度造成的。起泡能力是随着蛋白质浓度的提高在某一浓度值达气泡和高粘度造成的。

10、起泡能力是随着蛋白质浓度的提高在某一浓度值达到最高值。到最高值。 6) 温度温度 蛋白质的部分变性能改进蛋白质的起泡性质蛋白质的部分变性能改进蛋白质的起泡性质 如乳清分离蛋如乳清分离蛋白在白在70 加热加热1 min时,它的起泡性质得到改进。时,它的起泡性质得到改进。 人类使用色素的历史:人类使用色素的历史: 早在公元早在公元10世纪以前,古人就开始利用植物性天然色素给食品世纪以前,古人就开始利用植物性天然色素给食品着色,最早使用色素的是大不列颠的阿利克撒人。着色,最早使用色素的是大不列颠的阿利克撒人。 美洲的托尔铁克人与阿芒特克族人相继从雌性胭脂虫中提取胭美洲的托尔铁克人与阿芒特克族人相继从

11、雌性胭脂虫中提取胭脂红。脂红。 我国自古就有将红曲米酿酒、酱肉、制红肠等习惯。西南一带我国自古就有将红曲米酿酒、酱肉、制红肠等习惯。西南一带用黄饭花、江南一带用乌饭树叶捣汁染糯米饭食用。用黄饭花、江南一带用乌饭树叶捣汁染糯米饭食用。 食品中能够吸收和反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质食品中能够吸收和反射可见光波进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品的色素。统称为食品的色素。吡咯衍生物(卟啉类色素吡咯衍生物(卟啉类色素 ):包括叶绿素和血红素包括叶绿素和血红素 异戊二烯衍生物:如:类胡萝卜素异戊二烯衍生物:如:类胡萝卜素 多酚类衍生物:花青素、花黄素多酚类衍生物:花青素、花黄素 酮类衍生物

12、:红曲色素,姜黄素等酮类衍生物:红曲色素,姜黄素等醌类衍生物:虫胶色素,胭脂虫红色素醌类衍生物:虫胶色素,胭脂虫红色素按来源分类按来源分类 植物色素植物色素 动物色素动物色素 微生物色素微生物色素按溶解性质分类按溶解性质分类水溶性色素水溶性色素脂溶性色素脂溶性色素按结构分类按结构分类天然色素天然色素人工合成色素人工合成色素 吡咯色素由四个吡咯环的吡咯色素由四个吡咯环的-碳原子通过次甲基相连而形成的共碳原子通过次甲基相连而形成的共轭体系,也就是卟啉环。中间通过共价键或配位键与金属元素形轭体系,也就是卟啉环。中间通过共价键或配位键与金属元素形成配合物,而呈现各种颜色。成配合物,而呈现各种颜色。2.

13、1.2.1 叶绿素叶绿素 吡咯环中间为镁原子。吡咯环中间为镁原子。 叶绿素对酸敏感,在酸性条件下,叶绿素中的镁原子叶绿素对酸敏感,在酸性条件下,叶绿素中的镁原子会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的去镁叶绿素,但会被氢原子代替而形成暗绿色或绿褐色的去镁叶绿素,但在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐,在碱性溶液中叶绿素会被水解为仍为鲜绿色的叶绿酸盐,且形成的绿色更为稳定,因此在蔬菜技术工艺中可用石灰且形成的绿色更为稳定,因此在蔬菜技术工艺中可用石灰水或氢氧化镁处理,以提高溶液的水或氢氧化镁处理,以提高溶液的pH,保持蔬菜的鲜绿色。而在适当条件下叶绿素中,保持蔬菜的鲜绿色。而在适当条件下

14、叶绿素中的的Mg还可以被其他元素如:还可以被其他元素如:Cu、Fe、Zn 等取代或置换,形成的取代物的颜色仍为鲜等取代或置换,形成的取代物的颜色仍为鲜绿色,且稳定性大为提高,尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。绿色,且稳定性大为提高,尤其以叶绿素铜钠的颜色最为鲜亮。 2.1.2.2 血红素血红素 血红素吡咯环中是铁原子。肉的颜色是由两种物质血红蛋白和肌红血红素吡咯环中是铁原子。肉的颜色是由两种物质血红蛋白和肌红蛋白形成的。蛋白形成的。 合,而亚铁原子不被氧化,这种作用被称为氧合作用。合,而亚铁原子不被氧化,这种作用被称为氧合作用。 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当动物

15、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色,是因为处于还原态的亚铁血红素能与NO形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白,防止血红素血红蛋白,防止

16、血红素继续被氧化成高铁血红素。血红素中的亚铁与一分子氧以继续被氧化成高铁血红素。血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结配位键结2.1.2.3 多烯色素多烯色素 多烯色素是以多烯色素是以异戊二烯异戊二烯残基为单位的共轭链为基础的一类色素,习惯上又称为残基为单位的共轭链为基础的一类色素,习惯上又称为类胡箩卜素类胡箩卜素,属于脂溶性色素,大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中,是,属于脂溶性色素,大量存在于植物体中、动物体中和微生物体中,是一类使动植物食品显现黄色和红色、橙色的脂溶性色素。一类使动植物食品显现黄色和红色、橙色的脂溶性色素。 类胡箩卜素能在体内转变形成类胡箩卜素能在体内转变形成VA,所以

17、又称为,所以又称为VA 前体。如前体。如-胡箩卜素。类胡胡箩卜素。类胡箩卜素分为箩卜素分为胡箩卜素胡箩卜素和和叶黄素叶黄素两大类,加工条件下会发生降解,原因主要是氧化作两大类,加工条件下会发生降解,原因主要是氧化作用,包括酶促氧化、光敏氧化和自动氧化用,包括酶促氧化、光敏氧化和自动氧化3种历程。大多数水果和蔬菜中的类胡萝卜种历程。大多数水果和蔬菜中的类胡萝卜素在一般加工和贮藏条件下是相对稳定的。冷冻几乎不改变类胡萝卜素的含量,热素在一般加工和贮藏条件下是相对稳定的。冷冻几乎不改变类胡萝卜素的含量,热烫通常可以增加类胡萝卜素的含量,油脂在挤压蒸煮和高温加热的精炼过程中,类烫通常可以增加类胡萝卜素

18、的含量,油脂在挤压蒸煮和高温加热的精炼过程中,类胡萝卜素不仅会发生异构化,而且产生热降解,当有氧存在时则加速反应进行。因胡萝卜素不仅会发生异构化,而且产生热降解,当有氧存在时则加速反应进行。因此,精炼油中类胡萝卜素含量往往降低。类胡萝卜素异构化时,产生一定量的顺式此,精炼油中类胡萝卜素含量往往降低。类胡萝卜素异构化时,产生一定量的顺式异构体,虽然不会影响色素的颜色,但却降低了维生素异构体,虽然不会影响色素的颜色,但却降低了维生素A原的活性。原的活性。2.1.2.4 酚类色素酚类色素 酚类色素是一类水溶性色素,有花青素、花黄素、儿茶素和鞣酚类色素是一类水溶性色素,有花青素、花黄素、儿茶素和鞣质四

19、大类。花青素多以糖苷的形式存在于生物体中,其基本结构为质四大类。花青素多以糖苷的形式存在于生物体中,其基本结构为2-苯基并吡喃。花黄素主要指类黄酮及其衍生物,其基本结构为苯基并吡喃。花黄素主要指类黄酮及其衍生物,其基本结构为2-苯并苯并吡喃酮。吡喃酮。 花青素是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色。花青素是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝。细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝。 光可增加花青素含量;高温会使花青素降解。光可增加花青素含量;高温会使花青素降解。 1O8765432654321+BA 原花色素原花色素 无色,结构与花色素

20、相似,在食品处理和加工过程中可转变成有颜色的物质。无色,结构与花色素相似,在食品处理和加工过程中可转变成有颜色的物质。主要存在于苹果、梨、柯拉果、可可豆、葡萄、莲、高梁、荔枝、沙枣、蔓越桔、主要存在于苹果、梨、柯拉果、可可豆、葡萄、莲、高梁、荔枝、沙枣、蔓越桔、山楂属浆果和其他果实中。山楂属浆果和其他果实中。原花青素的主要生物功能原花青素的主要生物功能 具有很强的抗氧化活性。具有很强的抗氧化活性。 抗癌抗癌 清除自由基。清除自由基。 抑菌及抗病毒作用。抑菌及抗病毒作用。 (1)pH 花青素分子中的花青素分子中的O为四价,是碱性,而苯基上的酚羟基具有酸性,为四价,是碱性,而苯基上的酚羟基具有酸性

21、,从而使花青素分子具有两性,在不同从而使花青素分子具有两性,在不同pH 介质中呈现不同的颜色,如矢车菊色素:介质中呈现不同的颜色,如矢车菊色素:pH3.0 为红色,为红色,pH8.5 呈紫色,呈紫色,pH11 呈蓝色。呈蓝色。 (2)结构)结构 不同花青素的区别主要为苯基上的取代不一样,并直接影响花不同花青素的区别主要为苯基上的取代不一样,并直接影响花青素的呈色,羟基越多,颜色越深(蓝色),甲氧基越多,颜色越浅(红色)。青素的呈色,羟基越多,颜色越深(蓝色),甲氧基越多,颜色越浅(红色)。 (3)金属盐)金属盐 花青素与金属盐呈灰紫色,因此含有花青素的蔬菜在加工时要花青素与金属盐呈灰紫色,因此

22、含有花青素的蔬菜在加工时要尽量避免与金属容器的接触。尽量避免与金属容器的接触。 (4)二氧化硫)二氧化硫 二氧化硫能于花青素形成发生加成反应,使花青素褪色。二氧化硫能于花青素形成发生加成反应,使花青素褪色。 (5)在光、热作用下花青素很快变成褐色,在氧或氧化剂的作用下褪色,)在光、热作用下花青素很快变成褐色,在氧或氧化剂的作用下褪色,在糖苷酶的作用下也褪色。在糖苷酶的作用下也褪色。 高温影响,在烹制植物食品时,由于温度不当,会使绿叶菜食高温影响,在烹制植物食品时,由于温度不当,会使绿叶菜食物组织的叶绿蛋白变性,细胞中有机酸被释放,镁被脱出,生成黄物组织的叶绿蛋白变性,细胞中有机酸被释放,镁被脱

23、出,生成黄褐色或黑色的脱镁叶绿素。褐色或黑色的脱镁叶绿素。 叶绿素对酸性介质也不稳定。叶绿素对酸性介质也不稳定。 食品中的类胡卜素对酸碱不敏感;对常温也不敏感。食品中的类胡卜素对酸碱不敏感;对常温也不敏感。 在加热反应时,虾、蟹甲壳的类胡萝卜素氧化分解成红色或黄色;类在加热反应时,虾、蟹甲壳的类胡萝卜素氧化分解成红色或黄色;类胡萝卜素有对光敏感的特点,是由于含多双键结构,分子的酮环和异戊二胡萝卜素有对光敏感的特点,是由于含多双键结构,分子的酮环和异戊二烯结构(烯结构(CH2=C(CH3)CH=CH2)在)在h氧化作用发生异构化的氧化作用发生异构化的5.6 -环氧型环氧型结构,也使食物材料的类胡

24、萝卜素变淡、消解;如新鲜的黄玉米颜色变淡;结构,也使食物材料的类胡萝卜素变淡、消解;如新鲜的黄玉米颜色变淡;仓储中新面粉由于类胡萝卜素氧化作用变白,以及在面粉增白工艺中添加仓储中新面粉由于类胡萝卜素氧化作用变白,以及在面粉增白工艺中添加的过氧化苯甲酰的过氧化苯甲酰(BPO) 剂量不当时,也会破坏面粉中极微量的剂量不当时,也会破坏面粉中极微量的VE 、VK等,等,同时,同时,BPO还可使类胡萝卜素不饱和的双键处发生氧化,使面粉变白,失还可使类胡萝卜素不饱和的双键处发生氧化,使面粉变白,失去原有的色香味,并将面粉的脂肪酸分解成低级的醛、酮物质。水果,蔬去原有的色香味,并将面粉的脂肪酸分解成低级的醛

25、、酮物质。水果,蔬菜色素消解变化也与光照有关。菜色素消解变化也与光照有关。 由于在花青素中的金属离子可生成多种颜色的配位体。因此在果蔬罐由于在花青素中的金属离子可生成多种颜色的配位体。因此在果蔬罐头中常发生多种颜色变化,导致罐头食品变色。还有试验认为,在面粉中头中常发生多种颜色变化,导致罐头食品变色。还有试验认为,在面粉中加入过量的碱形成的黄色物质,也属于此类色素。不仅如此,花青素也对加入过量的碱形成的黄色物质,也属于此类色素。不仅如此,花青素也对光热表现不稳定,在光热表现不稳定,在h 作用下可导致食物的花青素沉淀消失。作用下可导致食物的花青素沉淀消失。 动物食品色素主要是肌红蛋白动物食品色素

26、主要是肌红蛋白(mb),是一个亚铁的血红素,即一,是一个亚铁的血红素,即一个结合亚铁原卟啉基团。肉食材料在充氧、缺氧过程颜色变化是可逆的,个结合亚铁原卟啉基团。肉食材料在充氧、缺氧过程颜色变化是可逆的,而氧化还原一般是不可逆的。根据而氧化还原一般是不可逆的。根据Mohler (1974) 提出的亚硝盐在腌肉提出的亚硝盐在腌肉中的变化机理中的变化机理, 可促使酶系统活力将高铁氧化肌红蛋白可促使酶系统活力将高铁氧化肌红蛋白(mmb) 还原成鲜还原成鲜红色红色(mbO2)。作为刚刚屠宰的动物胴体颜色。作为刚刚屠宰的动物胴体颜色(mb) 并不好看,还需经过并不好看,还需经过短时发酵短时发酵,才能成鲜红

27、色的氧合肌红蛋白才能成鲜红色的氧合肌红蛋白(mbO2)。虽然。虽然CO2 储存肉制品储存肉制品可以阻止微生物生长,但不能阻断氧化反应发生,肉制品的褐变形成似可以阻止微生物生长,但不能阻断氧化反应发生,肉制品的褐变形成似乎更快。乎更快。2.3 食品的褐变食品的褐变 v酶促褐变酶促褐变酶促褐变一般发生于水果、蔬菜等新鲜植物性食酶促褐变一般发生于水果、蔬菜等新鲜植物性食物。如上述的削皮的苹果和桃、去皮的香蕉、马铃薯片等,物。如上述的削皮的苹果和桃、去皮的香蕉、马铃薯片等,以及这些食品受机械损伤(如压伤、虫咬、磨浆)或处于异以及这些食品受机械损伤(如压伤、虫咬、磨浆)或处于异常环境(如受冻。受热等),

28、在有氧情况下,经酶的催化,常环境(如受冻。受热等),在有氧情况下,经酶的催化,氧化而呈褐色,这种褐变称酶促褐变。氧化而呈褐色,这种褐变称酶促褐变。v催化产生酶促褐变的酶类:催化产生酶促褐变的酶类: 主要是主要是酚酶酚酶,其次是,其次是抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶和和过氧化物酶类过氧化物酶类等氧化酶类。等氧化酶类。 植物组织中含有酚类物质,植物组织中含有酚类物质,在完整的细胞中作为呼吸作用在完整的细胞中作为呼吸作用中质子中质子H”的传递物质,在酚与的传递物质,在酚与醌之间保持着动态平衡,因此,醌之间保持着动态平衡,因此,褐变不会发生。但当组织、细褐变不会发生。但当组织、细胞受损时,氧气进入,酚类

29、在胞受损时,氧气进入,酚类在酚酶作用下氧化为邻醌,转而酚酶作用下氧化为邻醌,转而又快速地通过聚合作用形成褐又快速地通过聚合作用形成褐色素或黑色素。醌的形成需要色素或黑色素。醌的形成需要酶促和氧气,当醌形成后,以酶促和氧气,当醌形成后,以后的反应就能自动地进行了。后的反应就能自动地进行了。v邻二酚和一元酚:是酚酶最丰富的底物。在酚酶作用下,反应最快的是邻二酚和一元酚:是酚酶最丰富的底物。在酚酶作用下,反应最快的是邻羟基结构的酚类,对位二酚类也可氧化,但间位二酚不能被氧化,间邻羟基结构的酚类,对位二酚类也可氧化,但间位二酚不能被氧化,间位二酚对酚酶还有抑制作用。可作为酚酶底物的还有其他一些结构比较

30、位二酚对酚酶还有抑制作用。可作为酚酶底物的还有其他一些结构比较复杂的酚类衍生物,如花青素、黄酮类、鞣质等。红茶加工过程中鲜叶复杂的酚类衍生物,如花青素、黄酮类、鞣质等。红茶加工过程中鲜叶中的儿茶素经过酶促氧化,缩合生成茶黄素和茶红素等有色物质,它们中的儿茶素经过酶促氧化,缩合生成茶黄素和茶红素等有色物质,它们是构成红茶色泽的主要成分。是构成红茶色泽的主要成分。 v氨基酸及类似的含氮化合物:与邻二酚作用可产生颜色很深的复合物。氨基酸及类似的含氮化合物:与邻二酚作用可产生颜色很深的复合物。其机理是酚类物质先经酶促氧化形成相应的醌,然后醌和氨基发生非酶其机理是酚类物质先经酶促氧化形成相应的醌,然后醌

31、和氨基发生非酶的羰氨缩合反应。白洋葱、大蒜、大葱等在加工中出现的粉红色就属于的羰氨缩合反应。白洋葱、大蒜、大葱等在加工中出现的粉红色就属于这类型的变化。这类型的变化。v绿原酸:许多水果,特别是桃、苹果等褐变的关键物质。绿原酸:许多水果,特别是桃、苹果等褐变的关键物质。 2.3.1.2 抗坏血酸氧化酶抗坏血酸氧化酶 抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸的氧化,其作用产物脱氢抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸的氧化,其作用产物脱氢抗坏血酸经脱羧形成羟基糠醛后可聚合形成黑色素。抗坏血酸氧抗坏血酸经脱羧形成羟基糠醛后可聚合形成黑色素。抗坏血酸氧化酶广泛存在于水果、蔬菜的细胞中。化酶广泛存在于水果、蔬菜的细胞中。2.3.

32、1.3 过氧化物酶过氧化物酶 过氧化物酶类可催化酚类化合物的氧化,引起褐变,也过氧化物酶类可催化酚类化合物的氧化,引起褐变,也可将抗坏血酸间接氧化。可将抗坏血酸间接氧化。v食品发生酶促褐变,必须具备食品发生酶促褐变,必须具备3个条件:个条件: 酚类物质、氧和氧化酶类。这酚类物质、氧和氧化酶类。这3个条件缺一不可。个条件缺一不可。v酶促褐变的程度主要取决于酚类的含量。酶促褐变的程度主要取决于酚类的含量。v比较有效的是抑制氧化酶类的活性,其次是防止与氧接触。比较有效的是抑制氧化酶类的活性,其次是防止与氧接触。 短时高温处理可使食物中所有的酶都失去活性,是最广泛使用的控制酶促褐变短时高温处理可使食物

33、中所有的酶都失去活性,是最广泛使用的控制酶促褐变的方法。的方法。9095加热加热7s可使大部分氧化酶类失活。可使大部分氧化酶类失活。 多数酚酶的最适多数酚酶的最适 pH为为 67,在,在 pH 30以下,酚酶几乎完全失去活性。一以下,酚酶几乎完全失去活性。一般多采用柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸以及其他有机酸的混合液降低般多采用柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸以及其他有机酸的混合液降低pH。 SO2及亚硫酸盐是酚酶的强抑制剂,广泛应用于食品工业中。及亚硫酸盐是酚酶的强抑制剂,广泛应用于食品工业中。 将去皮切开的水果、蔬菜用清水、糖水或盐水浸渍;或用真空将糖水、盐水将去皮切开的水果、蔬菜用清水、糖水或盐水浸渍

34、;或用真空将糖水、盐水渗入组织内部,驱除空气;也可用浓度较高的抗坏血酸浸泡,以达到除氧目的。渗入组织内部,驱除空气;也可用浓度较高的抗坏血酸浸泡,以达到除氧目的。 利用甲基转移酶,将邻二羟基化合物进行甲基化,生成甲基取代衍生物,可利用甲基转移酶,将邻二羟基化合物进行甲基化,生成甲基取代衍生物,可有效防止褐变。有效防止褐变。 在食品加工过程中,可用酚酶底物类似物如肉桂酸、对位香豆酸、阿魏酸等在食品加工过程中,可用酚酶底物类似物如肉桂酸、对位香豆酸、阿魏酸等酚酸竞争性地抑制酚酶活性,从而控制酶促褐变。酚酸竞争性地抑制酚酶活性,从而控制酶促褐变。酶促褐变在天然食品和加工食品中的作用酶促褐变在天然食品

35、和加工食品中的作用 红茶的制作、葡萄干、枣的晒制红茶的制作、葡萄干、枣的晒制 酶促褐变是其中有益的过程,如酶促褐变是其中有益的过程,如将鲜茶叶变成红茶的发酵过程涉及到多酚氧化酶将鲜茶叶变成红茶的发酵过程涉及到多酚氧化酶PPO PPO 作为主要反应的催作为主要反应的催化剂。化剂。 果汁生产水果蔬菜的运输和处理期间的损伤,或当将其以块状、片果汁生产水果蔬菜的运输和处理期间的损伤,或当将其以块状、片状暴露于空气中,或在装罐、干制、冷冻之前,以果肉状态处于空气中状暴露于空气中,或在装罐、干制、冷冻之前,以果肉状态处于空气中时,褐变就会发生。时,褐变就会发生。 当食品在冻结后解冻时,酶促褐变非常迅速。当

36、食品在冻结后解冻时,酶促褐变非常迅速。 未烫漂的蘑菇,干制后再复水时,也迅速变黑。未烫漂的蘑菇,干制后再复水时,也迅速变黑。 酶促脱色在甜菜糖和甘蔗糖的制造上也是不利的,它不仅可影响到酶促脱色在甜菜糖和甘蔗糖的制造上也是不利的,它不仅可影响到终产品的色泽,而且所形成的聚合物使糖结晶发生困难并降低产量。终产品的色泽,而且所形成的聚合物使糖结晶发生困难并降低产量。指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生反应而使食品颜色加深的反应。间发生反应而使食品颜色加深的反应。 葡萄糖与甘氨酸溶液共热时,即形成褐色色素,称为类黑精,后来葡萄糖与甘氨酸

37、溶液共热时,即形成褐色色素,称为类黑精,后来就把胺、氨基酸、蛋白质与糖、醛、酮之间的这类反应统称为就把胺、氨基酸、蛋白质与糖、醛、酮之间的这类反应统称为Maillard反应,又称碳(基)氨(基)反应。反应,又称碳(基)氨(基)反应。(法国化学家 Maillard, 1912年)分子重排 羰氨缩合 还原糖的羰基与还原糖的羰基与氨基之间进行加氨基之间进行加成,加成物迅速成,加成物迅速失去失去1分子水转变分子水转变为希夫碱为希夫碱(Shiff base),再经环化,再经环化形成相应的形成相应的N-取取代的醛基胺,经代的醛基胺,经Amadori重排转重排转成有反应活性的成有反应活性的1-氨基氨基-1-

38、脱氧脱氧-2-酮酮糖。糖。 Strecker(斯特勒克)降解作用 在氨基酮糖和氨基醛糖在氨基酮糖和氨基醛糖等重要的不挥发性香味等重要的不挥发性香味前驱物形成之后,美拉前驱物形成之后,美拉德反应变得更为复杂,德反应变得更为复杂,经历还原酮路线、还原经历还原酮路线、还原型葡糖醛酮和糠醛路线、型葡糖醛酮和糠醛路线、Strecker降解三条反应降解三条反应路线,产生还原酮、糠路线,产生还原酮、糠醛(醛(HMF)和不饱和羰)和不饱和羰基化合物等,这些不同基化合物等,这些不同的化合物依次反应,开的化合物依次反应,开始形成无氮及含氮褐色始形成无氮及含氮褐色可溶性化合物。可溶性化合物。糠醛路线还原型葡糖醛酮路

39、线包括两类反应:包括两类反应: 一类是两分子醛经缩合脱水生成更不稳定的不饱和醛的醇醛缩合反应。一类是两分子醛经缩合脱水生成更不稳定的不饱和醛的醇醛缩合反应。 另一类反应是经过中期反应后,产物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、另一类反应是经过中期反应后,产物中有糠醛及其衍生物、二羰基化合物、还原酮类、由还原酮类、由Strecker(斯特勒克(斯特勒克)降解和糖裂解所产生的醛类等,这些产物降解和糖裂解所产生的醛类等,这些产物进一步随机缩合、聚合形成复杂的高分子有色物质,称为进一步随机缩合、聚合形成复杂的高分子有色物质,称为类黑精或黑色素类黑精或黑色素等。等。 咖啡咖啡 风味风味调味料调味料 1)温

40、度)温度 温度升高,美拉德反应趋于强烈;温度升高,美拉德反应趋于强烈;2)还原糖(葡糖糖、果糖)含量)还原糖(葡糖糖、果糖)含量 含量越多,美拉德反应越强烈;含量越多,美拉德反应越强烈;3)pH值值 pH值呈碱性,可加快美拉德反应的进程。值呈碱性,可加快美拉德反应的进程。4)糖的种类)糖的种类 果糖发生美拉德反应最强,葡萄糖次之,故中性的果糖发生美拉德反应最强,葡萄糖次之,故中性的葡萄糖浆、转化糖浆、蜂蜜极易发生美拉德反应;非还原性的蔗糖葡萄糖浆、转化糖浆、蜂蜜极易发生美拉德反应;非还原性的蔗糖不起美拉德反应,呈色作用以焦糖化为主,但在面包类发酵制品中不起美拉德反应,呈色作用以焦糖化为主,但在

41、面包类发酵制品中由于酵母分泌的转化酶的作用,使部分蔗糖在面团发酵过程中转化由于酵母分泌的转化酶的作用,使部分蔗糖在面团发酵过程中转化成了葡萄糖和果糖,而参与美拉德反应。成了葡萄糖和果糖,而参与美拉德反应。 (1)氨基酸因形成色素和在)氨基酸因形成色素和在Strecker(斯特勒克(斯特勒克)降解反应中被破坏降解反应中被破坏而损失;而损失; (2)色素以及与糖结合的蛋白质不易被酶所分解,故氮的利用率低,)色素以及与糖结合的蛋白质不易被酶所分解,故氮的利用率低,尤其是赖氨酸在非酶促褐变中最易损失,从而降低蛋白质的营养效价;尤其是赖氨酸在非酶促褐变中最易损失,从而降低蛋白质的营养效价; (3)水果加

42、工品中维生素)水果加工品中维生素C也因氧化褐变而减少,奶粉和脱脂大豆粉也因氧化褐变而减少,奶粉和脱脂大豆粉中加糖贮存时,蛋白质的溶解度也随着褐变而降低。中加糖贮存时,蛋白质的溶解度也随着褐变而降低。 (4)食品褐变反应会生成醒、酮等还原性物质,可防止食品氧化,尤)食品褐变反应会生成醒、酮等还原性物质,可防止食品氧化,尤其对防止食品中油脂的氧化较为显著。其对防止食品中油脂的氧化较为显著。 (5)非酶促褐变的产物中有一些是呈味物质,它们能赋予食品以优或)非酶促褐变的产物中有一些是呈味物质,它们能赋予食品以优或劣的气味和风味。劣的气味和风味。 (6)由于非酶促褐变过程中伴随有)由于非酶促褐变过程中伴

43、随有CO的产生,会造成罐装食品出现不的产生,会造成罐装食品出现不正常的现象,如粉末酱油、奶等装罐密封,发生非酶促褐变后会出现正常的现象,如粉末酱油、奶等装罐密封,发生非酶促褐变后会出现“胖听胖听”现象。现象。 目前对非酶褐变产生的有害成分研究较为清楚只有丙烯酰胺。目前对非酶褐变产生的有害成分研究较为清楚只有丙烯酰胺。 丙烯酰胺(丙烯酰胺(acrylanmide)是制造塑料的化工原料,为己知的一种致癌物,是制造塑料的化工原料,为己知的一种致癌物,并能引起神经损伤。因此食品中丙烯酞胺的问题引起了全球的关注。从目前并能引起神经损伤。因此食品中丙烯酞胺的问题引起了全球的关注。从目前所报道所报道 的数据

44、看,几乎所有的食品都含有丙烯酰胺。对的数据看,几乎所有的食品都含有丙烯酰胺。对200多种煎、炸或烤多种煎、炸或烤等高温加工处理的碳水化合物食品进行的多次重复检测结果表明,热加工碳等高温加工处理的碳水化合物食品进行的多次重复检测结果表明,热加工碳水化合物食品可产生高过饮水限量数千万倍的丙烯酰胺。水化合物食品可产生高过饮水限量数千万倍的丙烯酰胺。 食品中丙烯酰胺主要产生于高温,经食品中丙烯酰胺主要产生于高温,经120加工的食品即会产生丙烯酰加工的食品即会产生丙烯酰胺。热加工食品中形成丙烯酰胺的机理尚未完全阐明。目前认为,丙烯酰胺胺。热加工食品中形成丙烯酰胺的机理尚未完全阐明。目前认为,丙烯酰胺主要

45、通过美拉德反应产生,反应机制可能是:氨基酸与还原糖反应产生席夫主要通过美拉德反应产生,反应机制可能是:氨基酸与还原糖反应产生席夫碱,后者经过几步反应产生丙烯酰胺,碱,后者经过几步反应产生丙烯酰胺, 2002年6月25日世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)联合紧急召开了食品中丙烯酰胺污染专家咨询会议,对食品中丙烯酰胺的食用安全性进行了探讨。2005年2月,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)第64次会议根据近两年来的新资料,对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估。 儿童丙烯酰胺的摄入量为成人的2-3倍。其中丙烯酰胺主要来源的食品为炸

46、土豆条16-30%,炸土豆片6-46%,油炸食品中其含量高达1000ug/kg,炸透的薯片更达12800ug/kg。而每天每人暴露量不能超过每公斤体重0. 5微克 。 卫生部公布的卫生部公布的食品中丙烯酰胺的危险性报告食品中丙烯酰胺的危险性报告中指出,丙烯酰胺具有中指出,丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性。潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性。 神经毒性作用表现为周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他神经毒性作用表现为周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他认知功能部位的退行性变化;也就是说如果孩子摄入太多的丙烯酰胺就会使认知功能部位的退行性变化;也就是说如果孩子摄入太多的丙烯

47、酰胺就会使其学习效率降低,反应迟钝,记忆力下降等等。其学习效率降低,反应迟钝,记忆力下降等等。 殖毒性作用表现为雄性大鼠精子数目和活力下降及形态改变和生育能力殖毒性作用表现为雄性大鼠精子数目和活力下降及形态改变和生育能力下降。也就是说可能造成动物不孕。下降。也就是说可能造成动物不孕。 此外,试验还显示丙烯酰胺是一种可能致癌物,可致动物多种器官肿瘤,此外,试验还显示丙烯酰胺是一种可能致癌物,可致动物多种器官肿瘤,包括乳腺、甲状腺等。包括乳腺、甲状腺等。 报告还指出,职业接触人群的流行病学观察表明,长期低剂量接触丙烯报告还指出,职业接触人群的流行病学观察表明,长期低剂量接触丙烯酰胺会出现嗜睡、情绪

48、和记忆改变、幻觉和震颤等症状,伴随末梢神经病如酰胺会出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等症状,伴随末梢神经病如手套样感觉、出汗和肌肉无力。手套样感觉、出汗和肌肉无力。 温度相差温度相差10 ,褐变反应的速度相差,褐变反应的速度相差35 倍。一般在倍。一般在30 以上褐变较快,而以上褐变较快,而20 以下则进行较慢。以下则进行较慢。 水分在水分在1015最易发生褐变最易发生褐变 。羰氨反应中缩合物在酸性条件下易于水解,降低羰氨反应中缩合物在酸性条件下易于水解,降低pH 就可就可以防止褐变。碱性条件利于羰氨反应,降低以防止褐变。碱性条件利于羰氨反应,降低pH值则是控制褐变的有效方法之一。值则是控

49、制褐变的有效方法之一。 羰氨反应中缩合物在酸性羰氨反应中缩合物在酸性条件下易于水解,降低条件下易于水解,降低pH 就可以防止褐变。所以碱性条件利于羰氨反应,而降就可以防止褐变。所以碱性条件利于羰氨反应,而降低低pH值则是控制褐变的有效方法之一。值则是控制褐变的有效方法之一。 用亚硫酸盐处理可以抑制羰氨反应。用亚硫酸盐处理可以抑制羰氨反应。 钙盐有协同钙盐有协同SO2抑制褐变的作用。抑制褐变的作用。 动物肌肉呈红色,这是由肌肉细胞中的肌红蛋白(动物肌肉呈红色,这是由肌肉细胞中的肌红蛋白( 70 80)和微血管中的血红蛋白(和微血管中的血红蛋白(2030)构成的。当动物屠宰放血后,)构成的。当动物

50、屠宰放血后,肌肉的颜色稍呈暗红色,这是由于机体对肌肉组织的供氧停止,肌肉肌肉的颜色稍呈暗红色,这是由于机体对肌肉组织的供氧停止,肌肉中的肌红蛋白处于还原状态的缘故。新鲜肉存放在空气中时,由鲜红中的肌红蛋白处于还原状态的缘故。新鲜肉存放在空气中时,由鲜红色逐渐变成褐色,这是由于肌红蛋白和血红蛋白与氧结合形成了鲜红色逐渐变成褐色,这是由于肌红蛋白和血红蛋白与氧结合形成了鲜红色的氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白,并进一步形成棕褐色的高铁肌红色的氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白,并进一步形成棕褐色的高铁肌红蛋白和高铁血红蛋白的缘故。蛋白和高铁血红蛋白的缘故。虾、蟹等甲壳类动物受热后即变成红色。这是因为甲壳虾、蟹等

51、甲壳类动物受热后即变成红色。这是因为甲壳类色素属虾黄素,其天然存在时,虾黄素与蛋白质结合呈新类色素属虾黄素,其天然存在时,虾黄素与蛋白质结合呈新鲜的青蓝色,当加热后,虾黄素与蛋白质分离并氧化,由虾鲜的青蓝色,当加热后,虾黄素与蛋白质分离并氧化,由虾黄素变成了红色虾黄素(虾红素)。黄素变成了红色虾黄素(虾红素)。植物细胞里的叶绿素与蛋白质形成复合体而存在于叶绿体中。叶植物细胞里的叶绿素与蛋白质形成复合体而存在于叶绿体中。叶绿素本身是不稳定的化合物,在酸性介质中,分子中的镁可被绿素本身是不稳定的化合物,在酸性介质中,分子中的镁可被H+置换置换形成脱镁叶绿素,由本来的绿色转变成黄色。此反应可因加热而

52、加剧。形成脱镁叶绿素,由本来的绿色转变成黄色。此反应可因加热而加剧。例如炒菠菜时,加盖则易使之变黄,开盖可保持绿色,这是因为开盖菠例如炒菠菜时,加盖则易使之变黄,开盖可保持绿色,这是因为开盖菠菜中的挥发性酸挥发出去而不能置换叶绿素中的镁。若在碱性中加热,菜中的挥发性酸挥发出去而不能置换叶绿素中的镁。若在碱性中加热,叶绿素则分解成叶绿醇、叶绿酸和甲醇,绿色较稳定,其钠盐也为绿色。叶绿素则分解成叶绿醇、叶绿酸和甲醇,绿色较稳定,其钠盐也为绿色。如果镁被铜或钾取代,则生成更稳定的绿色盐。此法常用于蔬菜加工中如果镁被铜或钾取代,则生成更稳定的绿色盐。此法常用于蔬菜加工中的染色。另外,在腌菜时,可先浸以

53、石灰水以保持其绿色。烹煮绿色蔬的染色。另外,在腌菜时,可先浸以石灰水以保持其绿色。烹煮绿色蔬莱时,先将菜用弱碱液处理可保持绿色。再则,绿叶中含有叶绿素分解莱时,先将菜用弱碱液处理可保持绿色。再则,绿叶中含有叶绿素分解酶,能把叶绿素分解成甲基叶绿酸,使绿色消失,所以通常在蔬菜加工酶,能把叶绿素分解成甲基叶绿酸,使绿色消失,所以通常在蔬菜加工中,采用热烫法杀酶,同时也可使与叶绿素结合的蛋白质凝固而达到保中,采用热烫法杀酶,同时也可使与叶绿素结合的蛋白质凝固而达到保持叶绿素绿色的目的持叶绿素绿色的目的 。3.1 呼吸途径呼吸途径 水果、蔬菜采收后,其深层组织中水果、蔬菜采收后,其深层组织中还会进行一

54、定程度的无氧呼吸。还会进行一定程度的无氧呼吸。 在贮藏的水果、蔬菜中,呼吸的主要途在贮藏的水果、蔬菜中,呼吸的主要途径有糖酵解、三羧酸循环、磷酸己糖支路径有糖酵解、三羧酸循环、磷酸己糖支路 。 -2(2H)C6H12O62CH3COCOOH2CH3CH(OH)COOH+2(2H)-2CO22CH3CH2OH例如:水稻的呼吸作用,未成熟时主例如:水稻的呼吸作用,未成熟时主要是要是酵解酵解- -三羧酸循环三羧酸循环,成熟后有相,成熟后有相当部分被当部分被磷酸己糖支路磷酸己糖支路代替。代替。成熟度不同,呼吸途径不同成熟度不同,呼吸途径不同3.2 呼吸强度呼吸强度 采收后呼吸强度下降。从呼吸强度来看,

55、不同种类植物的呼吸强度采收后呼吸强度下降。从呼吸强度来看,不同种类植物的呼吸强度不同,同一种类的水果、蔬菜,呼吸强度不同,同一种类不同器官呼吸不同,同一种类的水果、蔬菜,呼吸强度不同,同一种类不同器官呼吸强度也不同。叶片组织有很发达的细胞间隙,气孔多,表面积极大,因强度也不同。叶片组织有很发达的细胞间隙,气孔多,表面积极大,因而叶片随时受到大量空气的洗刷,表现为一是呼吸强度大,二是叶片内而叶片随时受到大量空气的洗刷,表现为一是呼吸强度大,二是叶片内部组织间隙内的气体组成很接近于大气,正是叶片的呼吸强度大,所以部组织间隙内的气体组成很接近于大气,正是叶片的呼吸强度大,所以叶菜类不易在普通条件下保

56、存。肉质植物组织,不易透过气体,呼吸强叶菜类不易在普通条件下保存。肉质植物组织,不易透过气体,呼吸强度相对较叶片组织低,组织间隙度相对较叶片组织低,组织间隙CO2比大气中多,而氧则稀少得多,组比大气中多,而氧则稀少得多,组织间隙中的织间隙中的CO2是呼吸作用产生的,由于气体交换不畅而滞留在组织中。是呼吸作用产生的,由于气体交换不畅而滞留在组织中。3.3 影响呼吸的因素影响呼吸的因素 影响呼吸的因素有:温度、湿度、大气组成、机械损伤及微生物感染、影响呼吸的因素有:温度、湿度、大气组成、机械损伤及微生物感染、植物组织的龄期。植物组织的龄期。3.3.1 温度温度 温度对呼吸强度影响很明显,通常随温度

57、升高而加快。环境温度愈高,温度对呼吸强度影响很明显,通常随温度升高而加快。环境温度愈高,组织呼吸愈旺盛。蔬菜在室温下放置组织呼吸愈旺盛。蔬菜在室温下放置24 h,可损失其所含糖的,可损失其所含糖的1/31/2。一般。一般在接近零度时,呼吸缓慢,可减少水果、蔬菜贮藏损失。低温贮藏也不是温在接近零度时,呼吸缓慢,可减少水果、蔬菜贮藏损失。低温贮藏也不是温度越低越好,要防止低温伤害。应掌握好降低呼吸强度又不导致低温伤害的度越低越好,要防止低温伤害。应掌握好降低呼吸强度又不导致低温伤害的下限温度,不同贮藏对象有不同的最适温度。如蒜苔、大白菜下限温度,不同贮藏对象有不同的最适温度。如蒜苔、大白菜0 左右

58、,蕃左右,蕃茄茄12 左右。低温伤害,是由于低温会损伤原生质,破坏线粒体膜结构,呼左右。低温伤害,是由于低温会损伤原生质,破坏线粒体膜结构,呼吸和磷酸化过程紊乱,使组织损伤解体和死亡。吸和磷酸化过程紊乱,使组织损伤解体和死亡。 低温保藏(如冰箱冷藏)低温保藏(如冰箱冷藏)温度升高温度升高一一般般情情况况下下呼吸强度升高呼吸强度升高产乙烯速度加快产乙烯速度加快代谢速度加快代谢速度加快加快衰老加快衰老(如果胶酶、风味酶等(如果胶酶、风味酶等)大蒜剪切过程中香味加剧大蒜剪切过程中香味加剧 冰点以下保藏冰点以下保藏果蔬细胞结冰异常膨胀果蔬细胞结冰异常膨胀细胞质损坏细胞质损坏酶和底物游离出来酶和底物游离

59、出来刺激呼吸加快刺激呼吸加快加速衰老加速衰老一般水果、蔬菜汁液的冰点在一般水果、蔬菜汁液的冰点在-4-2.5-4-2.5,因此大多数蔬因此大多数蔬菜、水果可以在菜、水果可以在0 0 附近保存附近保存( (实际保存温度是实际保存温度是4-54-5。) )如香蕉贮藏的最适温度是如香蕉贮藏的最适温度是11-1411-14,放入冰箱反而会受放入冰箱反而会受“冷害冷害”,造,造成果皮上起斑点或变成黑褐色,成果皮上起斑点或变成黑褐色,破坏品质和风味。破坏品质和风味。 3.3.2 湿度湿度 采收后的水果、蔬菜和采收前一样,仍在不断地进行水分蒸发,采收后的水果、蔬菜和采收前一样,仍在不断地进行水分蒸发,但采后

60、果实不能像采前果实蒸发的水分可以通过根部吸收水分而得到但采后果实不能像采前果实蒸发的水分可以通过根部吸收水分而得到补偿,水分得不到补充而很容易造成失水过多而萎蔫,致使正常的呼补偿,水分得不到补充而很容易造成失水过多而萎蔫,致使正常的呼吸作用受到破坏,促进酶的活动趋向于水解作用,从而加速了细胞内吸作用受到破坏,促进酶的活动趋向于水解作用,从而加速了细胞内可塑性物质的水解过程,酶的游离和可利用的呼吸底物增多,使细胞可塑性物质的水解过程,酶的游离和可利用的呼吸底物增多,使细胞的呼吸作用增强。少量失水即可使呼吸底物的消耗成倍增加。的呼吸作用增强。少量失水即可使呼吸底物的消耗成倍增加。 影响水果、蔬菜的

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