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果蔬加工保藏原理及预处理
第一章果蔬加工保藏基础本章内容第一节果蔬组织结构与加工第二节果蔬化学成分与加工第三节果蔬败坏及加工保藏措施
第一节果蔬组织结构与加工一、果蔬组织细胞的构成二、植物组织的种类和加工三、各种果蔬的组织特性
一、果蔬组织细胞的构成
果蔬组织由各种不同的细胞组成,细胞的形状、大小随果蔬种类和组织结构的不同而不同,一般细胞的直径约在10~100μm。细胞由细胞壁、细胞膜、液泡及内部的原生质体组成,它们的性质、结构与果蔬的加工有一定的关系。(一)细胞壁
细胞壁由纤维素、半纤维素等组成,有弹性,较坚韧。细胞壁的构造是植物细胞与动物细胞的一大区别。
作用:(a)对细胞内部物质起支撑和保护作用;(b)全透性,水和营养物质可以自由进出。(二)细胞膜
细胞壁内部的一层生物膜,主要由磷脂双分子层构成,具有半透性,对于维持植物细胞的正常生理代谢起重要作用。(二)细胞膜
在食品加工过程中的意义:(a)在低温或不良环境的作用下,细胞膜结构易遭到破坏,是发生冷害的主要原因。(b)细胞膜的半透性在果蔬的干制、糖制及冷冻加工中起着重要作用。
成熟细胞内充满汁液的泡状物,它是细胞成长过程中逐步形成的。其外围为液泡膜,内含细胞液。细胞液除90%左右的水分,还含有无机盐、有机盐、糖类、植物碱、单宁、花色素等水溶性物质,使果蔬具有酸、甜、苦、涩的味道,花色素则使果蔬呈现一定的色彩。(三)液泡主要作用:(a)营养物质的贮存场所;(b)有利于维持细胞的正常膨压,保证正常生理活动。
植物细胞(四)原生质体原生质体是细胞内具有生命活性的物质,是细胞生命活动的物质基础。细胞中原生质的组成如表1-1所示。
(四)原生质体物质含量(%)平均分子量水8518蛋白质1036000DNA0.4107RNA0.74.0×105脂类2700其他有机物0.4250无机物1.555表1-1组成原生质的各类物质的相对数量
原生质中水含量很高,往往占细胞全重的绝大部分,而蛋白质、核糖、碳水化合物和脂类则是有机物质的主体。
原生质体包括细胞质、细胞核、线粒体、高尔基体、质体等。(四)原生质体
(四)原生质体
细胞质为生命的基本物质,为无色半透明有弹性和粘性的胶状物;细胞核是遗传物质的贮存场所;线粒体和高尔基体等细胞器也各自担负着一定的代谢功能;质体由线粒体产生,有白色体、叶绿体和有色体之分。白色体叶绿体有色体
二、植物组织的种类和加工
组织:植物细胞形成以后,不断成长、分化,形成不同的能行使共同机能的各种细胞群,这些细胞群即称为组织。植物组织可以分为:分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织。
(一)分生组织主要存在于植物根、茎顶部,为几层薄壁细胞组成,细胞充满原生质,核大,液泡小。二、植物组织的种类和加工主要功能:不断分裂新细胞,使植物体不断成长。部分蔬菜的食用部分也包括分生组织,其加工特性与一般的薄壁组织类似。
又称营养组织,在植物体内分布最广,常存在于其他组织之间。(二)薄壁组织
特征:细胞壁较薄,成熟细胞有很大的液泡,细胞间隙大,结合疏松,有利于物质的贮藏和交换。构成果蔬的绝大部分食用部分,其食用价值和营养价值均高,是果蔬加工中应进行利用的主要部位。(二)薄壁组织
由植物表面一层或数层扁平、排列紧密的细胞组成,起保护作用,防止体内水分过分蒸发和外界风雨、病虫的侵害。这部分组织常角质化、木栓化,食用品质低下,加工时应予以去除。(三)保护组织
(四)机械组织
由一类细胞壁增厚的细胞组成,起支撑作用。根据细胞壁的增厚方式不同可有厚角组织和厚壁组织两种。
厚角组织:通常在彼此接触的角部分增厚,细胞为活体,有原生质和质体活动。厚壁组织:细胞壁全面平均加厚,由纤维素和木质素组成,含水量低,原生质全部消失,只留下狭小的胞腔。其典型的为纤维组织和石细胞。(四)机械组织
细胞为长形,主要有导管和维管束,蔬菜的茎中分布着很多导管,叶及仁果类果实的果肉中广泛分布着维管束,起输送养分的作用。
(五)输导组织此类组织一般能食用,但品质不及薄壁组织。
(一)水果组织特性三、各种果蔬的组织特性
根据组织特性不同,可将水果分为四类:核果类、仁果类、浆果类、柑橘类
三、各种果蔬的组织特性食用品质:
可食部分由大型的薄壁细胞组成,细胞多汁;果实纤维的多少与粗细是果品质量的重要指标,直接影响食用性和加工品质量。1、核果类代表:桃、油桃、李、梅、杏等组成:果皮、薄壁的果肉组织、木质化的核特征:顶部无残存的花萼;有合缝线。
代表:苹果、梨等组成:果皮、果肉、维管束、种子等2、仁果类
果皮由几层厚的角质化细胞组成。外表皮典型角质化,且有蜡的聚集,食用粗硬,含有丰富的果胶和单宁。
果肉细胞由大型的薄壁细胞组成,含有大量的水分和营养物质。果肉靠种子部分有一周维管束,是外界水分、养分的输送通道,在加工中对品质有一定的影响。种子深藏于种腔内,种腔外为一层厚壁的机械组织,对食用品质不利,加工时应全部剔除。2、仁果类
(2)醋栗与乌饭树3、浆果类
是一类多汁、浆状且柔嫩的果品的总称,不耐贮藏,适合于制取果酱和果汁。典型的几类:(1)聚合果如草莓、树莓、黑莓等树莓黑莓乌饭树黑加仑(3)葡萄与番茄
4、柑橘类代表:柑桔、橙、柠檬、柚子等果实结构与其他种类相差较大,大致可以分为黄皮层、白皮层、囊瓤、中心柱几部分。
4、柑橘类
外表皮不规则,细胞高度木质化并覆重蜡,其上含有圆球状的油腺,压碎后可释放精油。白皮层厚度和结构随种类不同而异,含有果胶质、苦味物质、橙皮苷等糖苷。囊瓣为可食部分,内含许多小汁胞,成熟后汁胞内含果汁及其他营养成分。
以食叶、叶从或叶球的蔬菜。普通散叶菜类:白菜、芥菜、菠菜、苋菜、油菜等香辛叶菜类:大葱、韭菜、芹菜、香菜等结球叶菜类:结球白菜、结球甘蓝、结球莴苣、孢子甘蓝等(二)蔬菜组织特性
按照食用器官的不同,蔬菜可分为叶菜类、根菜类、茎菜类、果菜类、花菜类。1、叶菜类结球甘蓝结球莴苣结球白菜孢子甘蓝
以肥大的根部为产品。肉质根类:萝卜、芜菁、胡萝卜、根甜菜、根用芥菜、芜菁甘蓝等;块根菜:甘薯、葛等2、根菜类芜菁根甜菜根用芥菜
以肥大的地上或地下茎为产品的蔬菜。肉质茎类:莴笋、茎用芥菜、球茎甘蓝等;嫩茎类:石刁柏、茭白、竹笋、香椿等;鳞茎类:洋葱、大蒜、百合等;块茎类:马铃薯、菊芋、草石蚕等;根茎类:姜、莲藕等;球茎类:慈姑、芋、荸荠等。3、茎菜类茎用芥菜草石蚕球茎甘蓝
3、茎菜类
百合石刁柏(芦笋)茭白菊芋(洋姜)慈姑
瓠果类:黄瓜、南瓜、西瓜、葫芦、冬瓜、甜瓜、丝瓜、苦瓜等浆果类:茄子、番茄、辣椒等;荚果类:菜豆、豇豆、扁豆、豌豆、蚕豆等杂果类:甜玉米、菱角等4、果菜类
5、花菜类以花器或肥嫩的花枝为产品。花器类:黄花菜、朝鲜蓟等花枝类:花椰菜、青花菜、菜苔等朝鲜蓟
黄花菜花椰菜青花菜(西兰花)果蔬原料特性:1、生物学特性:呼吸作用2、多样性:组织结构的多样性和化学成分的多样性3、易腐性:微生物引发和化学作用果蔬原料有三方面的特性,即多样性、生物性和易腐性。
第一章果蔬加工保藏原理及预处理果蔬除75—90%的水分外,含有各种化学物质,某些成分还是一般食物中所缺少的。果蔬所含的这些化学成分构成了果蔬的固形物,这些物质主要包括:碳水化合物(包括糖、淀粉、果胶物质、纤维素和半纤维素)、有机酸、维生素、含氮物质、色素物质、单宁物质、糖苷、矿物质、脂类、及挥发性芳香物质和酶等。第二节果蔬的化学成分与加工的关系
果蔬的各种化学组成成分的质和量决定了果蔬的外观和内在品质,即:颜色、风味、质地、营养、耐贮藏性和加工适应性。
同时,果蔬品质的各种化学物质,在果蔬采收、贮藏、运输和加工等过程中仍会发生一系列变化,从而引起耐贮性和抗病性的变化,导致果蔬的食用品质和营养价值也发生改变,一般来说是朝着坏的方向变化。因此为了更好地指导生产,科学地组织果蔬的运销、贮藏,充分发挥其应有的经济价值,就必须了解这些化学成分的含量、特性及其变化规律,以便控制采后果蔬化学成分的变化,保持其应有的营养价值和商品价值。因此,果蔬加工贮藏的目的:实质上就是控制果蔬化学成分的变化,控制其朝着劣变的方向变化。一、水分及无机成分1.水分水分是果蔬的主要成分,其含量依果蔬种类和品种而异,大多数的果蔬组成中水分占80%-90%。西瓜、草莓、番茄、黄瓜可达90%以上。含水分较低的如山楂也占65%左右。水分是影响果蔬嫩度、鲜度和味道的重要成分,与果蔬的风味品质有密切关系。但是果蔬含水量高,又是它贮存性能差、容易变质和腐烂的重要原因之一。
含水量90%以上含水量65%果蔬采收后,水分得不到补充,在贮运过程中容易蒸散失水而引起萎蔫、失重和失鲜。一般新鲜的果蔬水分减少5%,就会失去鲜嫩特性和食用价值,而且由于水分的减少,果蔬中水解酶的活性增强,水解反应加快,使营养物质分解,果蔬的耐贮性和抗病性减弱,常引起品质变坏,贮藏期缩短。其失水程度与果蔬种类、品种及贮运条件有密切关系,因此在采后的一系列操作中,要密切注意水分的变化,除保持一定的湿度外,还要采取控制微生物繁殖的措施。一、水分及无机成分
1。果蔬中水分存在的状态
(1)
游离水(自由水)
占总水量70-80%,细胞间隙和液泡中,干燥过程最易脱除、冻结过程最易结冰。
(2)结合水占总水量20%,与蛋白质、多糖结合
(3)化合水在加工过程中一般不发生任何变化2。水分活度
指果蔬组织中的自由水分子与纯水中的自由水分子之比。纯水的Aw=1,果蔬的水分活度是从0~1之间的数值,Aw值越小,果蔬贮藏性能好对不不同食品而言,含水量相同的食品水分活度不一定相同,水分活度相同的食品含水量也不一定相同。实际生产中对水分的控制与应用:1.需要控除一部分水分
例如:在蔬菜腌制发酵加工过程中,需要风干或晒的方式脱水一部分,让蔬菜萎蔫,然后再加盐腌制发酵,以避免蔬菜撕裂或断裂。另外,还有干制品,需要脱水水分2.需要保持果蔬的水分(大多数情况下)例如,保鲜果蔬,如保鲜蒜苔、各种保鲜水果、净菜等大部分果蔬可采取涂蜡,塑料薄膜包装等措施保持果蔬中的水分。二、碳水化合物
碳水化合物是干物质中的主要成分,其含量仅次于水。它包括糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质等。
(1)糖类果蔬中的糖类可分为单糖、双糖和多糖。糖类是果蔬体内贮存的主要营养物质,果蔬主要的糖为葡萄糖、果糖和蔗糖,及少量的核糖、木糖及阿拉伯糖等。是影响制品风味和品质的重要因素,
糖的甜度与含糖种类有关,若以蔗糖的甜度为100计,则果糖的甜度为173,葡萄糖为74,麦芽糖为32。单糖(葡萄糖、果糖)和双糖(蔗糖)是微生物可以利用的主要营养物质。
(1)糖类单糖葡萄糖果糖
不同的果蔬所含的单糖、双糖的量也不同。仁果类:苹果、梨以含果糖为主核果类:大樱桃、桃、李、杏以蔗糖为主浆果类:葡萄、草莓、猕猴桃主要含葡萄糖、果糖柑橘类:红橘、橙子、柚、柑以蔗糖为主糖的各种特性如甜度、水解转化吸湿性、变色、糖的抑菌和沸点上升等均与加工有关。
多糖为大分子物质,果蔬中所含的多糖主要有淀粉、纤维素、半纤维素和果胶类物质。
(2)淀粉
淀粉是一种多糖,因为它是由多个单糖分子组成的,未成熟的果实含淀粉教多,随着果实的成熟或后熟而逐渐减少,因为在成熟和后熟过程中,由于淀粉酶的作用将其转化为了糖。有些果实如柑橘,充分成熟后则没有淀粉的存在。二、碳水化合物
淀粉在采收后贮藏期间会在酶的作用下变成麦芽糖和葡萄糖。
淀粉酶麦芽糖酶淀粉麦芽糖葡萄糖或H+或H+二、碳水化合物
提取淀粉的农产品应防止酶解,以提高淀粉产量。淀粉在酶的作用下生成葡萄糖,也可在一定条件下发生可逆反应,由葡萄糖合成淀粉。淀粉某些未成熟的水果以及根茎类蔬菜含有大量的淀粉,如未成熟的香蕉和马铃薯。一般果蔬中淀粉含量较少。淀粉的加工特性:高温膨胀:淀粉不溶于冷水,当加温至55-60℃时,受热膨胀变成带黏性的半透明凝胶或胶体溶液,易引起罐头加工中汤汁的浑浊或产品的开裂。分解:与稀酸共热或在淀粉酶作用下水解成低聚糖和单糖,影响果蔬后熟、酒精发酵和并有可能导致马铃薯制品色变。二、碳水化合物
(3)纤维素和半纤维素
这两种物质都是植物的骨架物质细胞壁的主要构成部分,对组织起着支持作用。纤维素在果蔬皮层中含量较多,它又能与木素、角质、果胶等结合成复合纤维素。这对果蔬的品质与贮运有重要意义。果蔬成熟衰老时产生木素和角质使组织坚硬粗糙,影响品质。
二、碳水化合物
半纤维素在植物体中有着双重作用,既有类似纤维素的支持功能,又有类似淀粉的贮存功能。果蔬中分布最广的半纤维素为多缩戊糖,其水解产物为己糖和戊糖。半纤维素在香蕉初采时,含8%--10%(鲜重计),但成熟果内仅存1%左右,它是香蕉可利用的呼吸贮备基质。人体胃肠中没有分解纤维素的酶,因此不能被消化,但能刺激肠的蠕动和消化腺分泌,因此有帮助消化的功能。二、碳水化合物
(4)果胶物质果蔬中另一类非常重要的多糖是果胶物质。果胶物质主要以原果胶、果胶和果胶酸三种形式存在,这三种形式不同的特性,影响着果蔬的感官和加工特性。原果胶:不溶于水,常与纤维素和半纤维素结合,称为果胶纤维,起着粘接细胞作用,是水果蔬菜硬度的决定因素。果胶:存在于细胞液中,可溶于水,无粘接作用。果胶酸:果胶在果胶酶的作用下分解为果胶酸和甲醇,果胶酸不具粘性,不溶于水,使得果蔬变成软烂状态。
果胶酸原果胶半乳糖醛酸成熟与老化果胶果胶酯酶多聚半乳糖醛酸酶
原果胶性质:不溶于水,存在于植物细胞壁之间的中胶层内,功能是使细胞之间粘接;在酸、碱或酶的作用下可水解生成果胶,可利用此性质提取果蔬中的果胶;用酸、碱去皮或去囊衣。
果胶性质:果胶物质为白色无定形物,无味,能溶于水成为胶体溶液,不溶于酒精和硫酸镁、硫酸铵等盐类,在酸、碱和酶的作用下可脱脂化形成低甲氧基果胶和果胶酸;利用此性质可提取或精制果胶和低甲氧基果胶。具有很好的凝胶能力,在适当条件下可形成凝胶,果冻、果酱及某些糖果生产即是利用此性质。
原果胶不溶于水,在未成熟的果蔬中含量丰富,使果蔬质地坚硬。随着果蔬的成熟与老化,原果胶水解为水溶性果胶,组织崩溃,在苹果和某些梨中表现为发绵。果胶在果胶酯酶的作用下脱酯而成为果胶酸,它不溶于水,无粘性。这一系列的变化是果实成熟后逐渐变软的原因。
果胶酸性质:不溶于水,会使果汁出现澄清现象,有时甚至出现絮状物。果汁和果酒可用此方法进行澄清。
果胶与加工的关系:能与钙等多价离子形成不溶于水的盐类,在加工过程中利用此性质增加制品的硬度和保持块形,贮藏中利用此性质保持硬度和新鲜度。果胶水解后的甲氧基在果酒酿造中会生成甲醇,故含果胶非常丰富的某些原料在制酒时可能导致甲醇含量过高。果胶含量高的原料生产果汁时,取汁困难,要提高出汁率则需将果胶水解。果胶含量高,有利于混浊型果汁的稳定;对果酱具有增稠作用。
种类果胶含量(%)种类果胶含量(%)梨李子杏山楂桃柚皮柠檬皮0.5~1.20.6~1.50.5~1.23.0~6.40.6~1.36.04.0~5.0干橘皮橘皮苹果芯苹果渣苹果皮向日葵托盘20~251.5~3.00.451.5~2.51.2~2.01.6
不同的果蔬及其皮、渣等下脚料等均含有较多的果胶。下表给出了几种常见果实中果胶含量。表几种常见果实的果胶含量
水果蔬菜在贮藏加工期问,其体内的果胶物质不断地变化,可简单表示为:原果胶成熟阶段
原果胶酶
纤维素
果胶
过熟阶段
果胶酶
甲醇
果胶酸
果胶酸酶
还原糖
半乳糖醛酸
三、有机酸
果蔬中所含有机酸主要有:柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸,而且常以一两种为主。柑橘、番茄主要含柠檬酸,苹果、樱桃含苹果酸,桃、杏含苹果酸和柠檬酸,葡萄含有酒石酸,草酸多含于蔬菜中,如菠菜、竹笋等。
不同种类和品种的果蔬,有机酸种类和含量不同。名称有机酸种类名称有机酸种类苹果桃梨葡萄樱桃柠檬杏菠萝苹果酸苹果酸、柠檬酸、奎宁酸苹果酸、果心含柠檬酸酒石酸、苹果酸苹果酸柠檬酸、苹果酸苹果酸、柠檬酸柠檬酸、苹果酸、酒石酸菠菜甘蓝石刁柏莴苣甜菜叶番茄甜瓜甘薯草酸、苹果酸、柠檬酸柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、草酸柠檬酸、苹果酸苹果酸、柠檬酸、苹果酸草酸、柠檬酸、苹果酸柠檬酸、苹果酸柠檬酸草酸表常见果蔬中的主要有机酸种类有机酸⑴一般以游离酸或酸式盐的形式存在,在水果中含量较多,在蔬菜中含量较少;⑵果酸主要有柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酸等,不同水果的酸含量、种类不同;⑶有机酸的存在会影响水果的风味,酸味的强弱与酸的含量、种类、离解程度、缓冲物质的存在与否有关。72三、有机酸
各种不同的酸在相同的用量下,给人的感觉不一,其中以酒石酸最强,其次为苹果酸、柠檬酸。在味觉上酸有降低糖味的作用,通常以果蔬中总糖含量与总酸含量的比值,即糖酸比作为果蔬风味的指标。果蔬里的有机酸,还可以作为呼吸基质,它是合成能量ATP的主要来源,同时它也是细胞内很多生化过程所需中间代谢物的提供者,在贮藏中会逐渐减少,从而引起果蔬风味的改变,如苹果、番茄等贮藏后变甜了。
有机酸的加工特性:对风味的影响:果蔬中主要的呈酸物质,酸味强弱与含酸的种类(酒石酸)和浓度、酸根、解离度、缓冲效应、糖酸比有关。对杀菌条件的影响:可降低微生物的热致死温度。在罐头生产中,常将pH4.5作为区分低酸性食品与酸性食品的界限(肉毒梭状芽孢杆菌)。有机酸除了赋予果蔬酸味外,也影响加工过程,如影响果胶的稳定性和凝胶特性,影响色泽和风味等。对容器、设备的腐蚀作用:采用不锈钢容器、设备。对制品色泽的影响:与色素等物质的稳定性有密切关系(叶绿素、花青素、单宁),对酶褐变和非酶褐变具有很大影响。其他:抗氧化作用,防止维生素C的氧化损失;促进蔗糖和果胶等物质的水解。75四、单宁物质(多酚类物质)
果蔬原料中的单宁物质是指具有涩味,且能够产生褐变或与金属离子反应产生变色的物质,通常包括水解型单宁和缩合型单宁两种类型。果蔬中的涩味物质主要是单宁物质,即多酚类化合物。结构单体主要是邻苯二酚、邻苯三酚及间苯二酚。绝大部分的果品中都含有单宁物质,单宁物质普遍存在于未成熟的果品内,果皮部的含量多于果肉。柿子和葡萄中单宁较多。单宁有涩味,具有一定的抑菌作用,易与蛋白质发生作用,产生絮状沉淀,这一特性常被以来澄清果汁和果酒。单宁可溶性单宁有涩味不溶性单宁没有涩味单宁有水溶性和水不溶性两种。前者有涩味,在未成熟的果蔬里含量较多。脱涩1.脱涩原理:可溶性单宁→不溶性单宁
2.脱涩的作用:脱涩的作用大致分两种:直接作用和间接作用。直接作用:用酒精,石灰水、食盐等化学物质,渗入单宁细胞中。这些物质与单宁作用,使可溶性单宁发生沉淀,变成不溶性单宁而脱涩。
间接作用(无氧呼吸):将柿果置于水、二氧化碳、乙烯气体中,使其处于密闭的环境中,由于呼吸作用,先把容器内空气中的氧消耗掉,再由分子间的内呼吸而分解果实内的糖分,放出二氧化碳,同时产生酒精、乙醛等物质,使单宁细胞内可溶性单宁发生沉淀,变成不溶性单宁而脱涩。3.温水浸泡脱涩脱涩的方法石灰水脱涩酒精脱涩或高二氧化碳浓度单宁的含量与成熟度有密切关系,未成熟的果实中含量较高,常常是成熟果实的几倍。果皮通常比果肉高3-5倍。单宁的加工特性:对风味的影响:单宁与糖酸共存,且比例适当时,能给产品带来清爽的感觉,也可强化酸味的作用。涩味的产生是由于可溶性的单宁使口腔黏膜蛋白质凝固,使之发生收敛性作用而产生的一种味感。人为采取措施使可溶性单宁转变为不溶性单宁时,涩味减弱、消失。单宁的加工特性:单宁的变色:
单宁物质和酶引起酶褐变。在单宁含量较高的果蔬原料中,pH的控制十分重要。pH较高时,易发生酶褐变;pH低时,易发生氧化缩合,均会对产品色泽产生影响(破坏或抑制氧化酶)。
单宁在加工过程中遇到金属离子也可引起变色。单宁的絮凝作用:与蛋白质结合,可使蛋白质由亲水胶体变为疏水胶体,从而形成不溶性沉淀。五、色素果蔬产品及原料的色泽对人们有着很大的影响,正常的鲜艳的色泽对人们有很强的吸引力,而且在大多数情况下,色泽作为判定成熟度的一个指标,同时,果蔬的色泽同其风味、组织结构、营养价值和总体评价也有一定的关系。色素一般按其溶解性分为:脂溶性色素(叶绿素、类胡萝卜素)和水溶性色素(花青素、黄酮类色素)。叶绿素是多数绿色果蔬的主要色素物质,这些色素物质的性质和含量同果蔬的护色工艺有着重要关系。
叶绿素是所有绿色蔬菜和果品所含的主要色素,有a、b之分。(一)叶绿素叶绿素a(C55H72MgN4O5)叶绿素b(C55H70MgN4O6)
叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b为黄绿色,在植物体内的比例通常为3:1;不溶于水,易溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂;叶绿素的性质
不稳定:在有氧或见光条件:极易遭到破坏失绿;酸性介质:叶绿素可转变成脱镁叶绿素,呈褐色;碱性介质:常温下叶绿素较稳定;加热可使叶绿素分解成叶绿醇、甲醇和水溶性的叶绿酸,叶绿酸呈鲜绿色,较稳定;在强碱下,叶绿酸还可以生成更稳定的钠盐、钾盐,亦呈绿色;还可以采用添加一类盐类:如ZnCl2、MgSO4、CaCl2等进行护绿。叶绿素的性质
在正常生长发育的果蔬中,叶绿素合成作用大于分解作用,而果蔬进入成熟期或采收以后,叶绿素的合成停止,原有的叶绿素逐渐减少或消失,绿色消退,表现出果蔬的特有色泽;而对于绿色蔬菜来说,绿色的消退意味着品质的下降,低温、气调贮藏可有效抑制叶绿素的降解。叶绿素的性质思考:绿色蔬菜在加工过程中常常会有绿色变为黄褐色,这是什么原因?采取什么措施进行护色?绿色蔬菜护色:加入小苏打;以铜、锌离子取代叶绿素镁离子;挑选优良原料,尽快加工低温贮藏。
类胡萝卜素广泛存在于果蔬中,颜色表现为黄、橙、红;非水溶性,溶于有机溶剂;果蔬中的类胡萝卜素结构不同,大概有300多种,主要是胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、辣椒黄素和叶黄素等;(二)类胡萝卜素
耐热性强,即使与锌、铜、铁等金属共存时也不易破坏;遇碱稳定,但在有氧条件下,易被脂肪酶、过氧化物酶等氧化脱色,尤其是紫外线也会促进其氧化;完整果蔬中的类胡萝卜素比较稳定;胡萝卜素常与叶黄素、叶绿素同时存在,胡萝卜、南瓜、番茄、辣椒、绿叶蔬菜、杏、黄桃等果蔬中含量较高;果蔬中胡萝卜素的85%为β-胡萝卜素,是人体膳食维生素A的主要来源;除胡萝卜素外,其他色素均不具维生素A活性。(二)类胡萝卜素
β-胡萝卜素在多烯链的两端分别连有一个α-紫罗酮环和β-紫罗酮环,故从理论上讲,一分子的β-胡萝卜素在人体内可以转变成2分子的维生素A;而α-、γ-胡萝卜素因分子结构中只有一个紫罗酮环,所以只能分解成1分子维生素A;(二)类胡萝卜素
番茄红素,又称番茄烯,广泛存在于番茄、西瓜、柑桔、葡萄、柚等果蔬中。(二)类胡萝卜素
番茄红素不具有维生素A的生理活性,但近年研究证实番茄红素抗氧化能力是天然类胡萝卜素中最强的;研究证实,番茄红素具有预防癌症、减少心血管疾病、延缓衰老、提高人体免疫力等多种功效。番茄红素也是一种重要的食品添加剂。(二)类胡萝卜素
叶黄素为胡萝卜素的衍生物,广泛存在于苹果、柑桔、玉米等所有果蔬中,不具有维生素A功能;与胡萝卜素、叶绿素共同存在于果蔬的绿色部分中,只有叶绿素分解以后,才能表现出黄色;辣椒黄素、辣椒红素存在于辣椒。(二)类胡萝卜素
花青素是一类水溶性色素,以糖苷形式存在于植物细胞液中;呈现红、蓝、紫色;基本结构是一个2-苯基苯并吡喃环,即花色素元;(三)花青素R1=R2=H天竺葵花色素R1=HR2=OCH3芍药花色素R1=HR2=OH矢车菊花色素R1=OHR2=OCH3牵牛花色素R1=R2=OH飞燕草花色素R1=R2=OCH3锦葵花色素
花青素的色彩随着苯环上取代基的种类和数目不同而变化;当苯环上羟基取代数目增加时,颜色向蓝紫方向移动;而当甲氧基数目增加时,颜色向着红色方向移动。花青素的颜色还随着pH值不同而变化,呈现出酸红、中紫、碱蓝等趋势;同一种花青素在不同果蔬中可表现出不同的颜色;而不同的色素在不同果蔬中可表现出相同的色彩。花青素的性质
花青素:水溶性,感光色素,营养状况越好,着色越好,常作为判断果蔬品质和营养状况的重要指标。加工特性:水溶性:清洗、烫漂加工中易流失;呈色:酸性条件下呈红色,中性、微碱性条件下呈紫色,碱性条件下呈蓝色。
花青素是一种感光色素,充足的光照有利于花青素的形成;花青素的形成和累积还受体内营养状况的影响,所以着色状况也是判断果蔬品质和营养状况的重要参考指标。花青素很不稳定,加热对它有破坏作用,遇金属铁、铜、锡则变色,因此在果蔬加工过程中要避免使用这些金属器具;可与钙、镁、锰、铁、铝等金属结合形成蓝色或紫色的络合物,色泽变得稳定而不受pH的影响。花青素的性质
花青素具有较强的抗氧化能力,从而有助于预防多种与自由基有关的疾病,包括癌症、心脏病、过早衰老和关节炎等;增强血管弹性,改善循环系统,改善高血压增进皮肤的光滑度预防视力受损等花青素的主要生理功能
花青素的主要来源:葡萄,尤其是葡萄皮、红醋栗、黑醋栗、草莓、苹果、樱桃、蓝莓、山桑子等红、紫、紫红、蓝色颜色的蔬菜、水果或浆果。花青素的主要生理功能
也是一类水溶性色素,水溶液呈苦味或涩味,以游离或糖苷形式存在于果蔬中;基本结构为2-苯基苯并芘喃酮,与花青素一样属于“酚类色素”;(四)黄酮类色素
比花青素稳定,在酸性条件下无色,在碱性环境下呈黄色,与铁盐作用会变成绿色或紫褐色;存在于柑橘、芦笋、杏、番茄等果实中,是维生素P的重要组分,具有调节毛细血管透性的功能。(四)黄酮类色素六、芳香物质果蔬中芳香物质含量极微,但其成分非常复杂,且随着果实的成熟而增加。果蔬芳香物质大多系油状挥发性物质,又称挥发油、精油。
果蔬特有的芳香是由其所含的多种芳香物质所致,主要成分分为醇、酯、醛、酮、烃、萜类和烯烃等,大多为油状挥发性物质,故又称挥发性油;果蔬中芳香物质的含量极其复杂、种类繁多、含量极微;六、芳香物质
种类所含部位含量(ppm)主要致香成分苹果柠檬甜橙桔草莓大蒜番茄果实果实果皮果皮果实球茎果实7~1715000~2000012000~2100019000~250005~1050~902~52-甲基丁酸乙酯、乙酸异戊酯等135种柠檬醛、辛醛、柠檬烃等柠檬醛、葵醛、辛醇等155种柠檬醛、橙花醇等1-甲基-2-苯丙环氧丙酸乙酯等150种二硫化二丙烯酯乙醛、2及3-甲基丁醇、各种不饱和醛50种几种果蔬芳香物质含量及主要成分
许多果蔬含有特有的芳香物质,故可利用各种工艺技术提取已作香料使用;在果汁加工中可设置回收装置进行回收。
提取香精油:柑橘类的外果皮及花、核果类的果核、大蒜、生姜等。芳香物质与果蔬加工关系大部分果蔬的芳香物质为易氧化物质和热敏性物质,在加工过程中易挥发或分解,使芳香物质消失或改变;芳香物质在制品中的含量应在其风味表现的合适值为宜,过高或过低均有损风味;某些芳香物质具有一定的抑菌作用。抑菌作用:大蒜精油、橘皮油、姜油等具有防腐抑菌作用。七、维生素
水果蔬菜中含有多种维生素,如VA源、VB1、VB2VC、VD及Vp等,果蔬是食品中维生素的重要来源,对维持人体的正常生理机能起着重要作用。虽然人体对维生素需要量甚微,但缺乏时就会引起各种疾病。果蔬中维生素种类很多,一般可分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类,其中以B族维生素和维生素C最为重要,现将主要维生素的功能和特性分述如下。七、维生素
1.水溶性维生素
此类维生素,易溶于水,所以在果蔬加工过程中应特别注意保存。
(1)维生素B1(硫胺素)
豆类中维生素B1含量最多,维生素B1是维持人体神经系统正常活动的重要成分,也是糖代谢的辅酶之一。当人体中缺乏维生素B1,常引起脚气病,发生周围神经炎、消化不良和心血管失调等。在酸性环境中稳定,在中性和碱性环境中对热敏感,易发生氧化还原反应。罐藏蔬菜或干制品能较好地保存VB1,在沸水中烫漂会破坏VB1,有一部分溶于水中。七、维生素
(2)维生素B2(核黄素)
甘蓝、番茄中含量较多。维生素B2耐热、耐干燥及氧化,在果蔬加工中不易被破坏;但在碱性溶液中遇热不稳定。它是一种感光物质,存在于视网膜中,是维持眼睛健康的必要成分,在氧化作用中起辅酶作用。干制品中维生素B2能保持活性。维生素B2缺乏易得唇炎、舌炎。
七、维生素
(3)维生素C(抗坏血酸)
维生素C在水果蔬菜中是次要成分,但在人类营养中对防止坏血病起着重要作用。事实上,人类饮食中90%的维生素C是从果蔬中得到的,人体对VC的日需要量为50mg。
七、维生素
维生素C的含量与果蔬的品种、栽培条件等有关,也因水果蔬菜的成熟度和结构部位不同而异。如野生的水果蔬菜维生素C含量多于栽培品种;在蔬菜中露地栽培的品种又多于保护地栽培的,成熟的番茄维生素C含量高于绿色未熟番茄;苹果表皮中维生素C含量高于果肉,果心中维生素C含量最少。(3)维生素C(抗坏血酸)
果蔬中维生素C含量,随果实成熟逐渐增加,果蔬含促进维生素C氧化的抗坏血酸酶愈多,活性愈大,果蔬贮藏中维生素C保存量愈少,而且温度增高,充分氧的供给会加强酶的活性,所以用减少氧的供给、降低温度等措施,以抑制抗坏血酸酶的活性,减少水果蔬菜贮藏中维生素C的损失是十分必要的。
维生素C对紫外线不稳定,因此,不宜将玻璃瓶罐头放在阳光下。干制品应密封包装以免维生素C被氧化。铜与铁具有催化作用,加速维生素C氧化,故在加工时应避免使用铜铁器具。维生素C氧化后,还导致食品发生褐变。
七、维生素
2.脂溶性维生素
脂溶性维生素能溶于油脂,不溶于水。
(1)维生素A原(胡萝卜素)
植物体中不含维生素A,但有维生素A原即胡萝卜素。果蔬中的胡萝卜素被人体吸收后,在体内可以转化为维生素A。它在人体内能维持粘膜的正常生理功能,保护眼睛和皮肤等,能提高对疾病的抵抗性。它在贮藏中损失不显著。胡萝卜素耐高温,但在加热时遇氧易氧化。罐藏及果蔬汁能很好地保存胡萝卜素,干制时易损失,漂洗和杀菌均无影响,在碱性溶液中较稳定。七、维生素
(2)维生素B5
维生素B5,是维生素类中最稳定,不受光、热、氧破坏,绿叶蔬菜中含量较高,缺乏维生素B5主要症状是癞皮病。
七、维生素
(3)维生素P
又称抗通透性维生素,在柑桔、芦笋中含量多,维生素P能纠正毛细血管的通透性和脆性,临床用于防治血管性紫癜、视网膜出血、高血压等。七、维生素
(4)维生素E和维生素K
这两种维生素存在于植物的绿色部分,性质稳定。葛根、莴苣富含维生素E;菠菜、甘蓝、花椰菜、青番茄中富含维生素K。维生素K是形成凝血酶原和维持正常肝功能所必需的物质,缺乏时会造成流血不止的危险病症。
果蔬含有多种维生素,是人体维生素物质的主要来源之一。果蔬中主要维生素及其加工有关特性如表所示。营养素pH值影响空气或氧气光线热主要生理功能中性酸碱维生素A抗坏血酸(Vc)维生素H胡萝卜素胆碱维生素B12维生素D叶酸肌醇维生素K尼克酸泛酸维生素B6核黄素硫胺素维生素Esusssssussssssusussuss-usususssssussssussususuusuusuuuuussssssuuuususuuusussuusuuuuussuuussuuuuu参与视觉作用、抗癌延缓衰老,改善铁、钙、叶酸的利用防止脱发、白发,维持皮肤健康可转化成维生素A,有益眼睛和皮肤促进脑发育,提高记忆力改善贫血、神经疾患促进钙的吸收,有益骨骼生长抗肿瘤,对孕妇尤为重要降低胆固醇,促进毛发生长控制血液凝结
缺乏会得糙皮病生长不良,皮炎、肾脏损伤、贫血等辅酶成分,参与多种代谢缺乏可出现唇、舌、口角黏膜病参与糖代谢,缺乏可致脚气病促进性激素分泌,抗衰老表维生素的加工稳定性及主要生理功能注:s-稳定;u-不稳定无机成分、灰分或矿质元素
果蔬中矿质元素含量不多,一般为1.2%左右,但在果蔬的化学变化中,却起着重要作用,对人体也非常重要,是构成人体的成分,并保持人体血液和体液有一定的渗透压和pH值,对保持人体血液和体液的酸碱平衡,维持人体健康上是十分重要的。所以常吃水果蔬菜,才能维持人体正常的生理进机能,保持身体健康。
八、矿物质
果蔬中矿物质的80%是钾、钠
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