第一章果蔬加工保藏原理及预处理 主要内容: 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。 第一节果蔬的化学成分与加工 果蔬除75一90%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。但是反映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,食用价值和营养价值 也发生改变,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。 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。水分的存在是植物完成生命活动过程的必要条件。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。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
1 第一章 果蔬加工保藏原理及预处理 主要内容: 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。 第一节 果蔬的化学成分与加工 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。但是反映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,食用价值和营养价值 也发生改变,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。 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。水分的存在是植物完成生命活动过程的必要条件。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。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
2.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12%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。 果蔬中矿物质的80%是钾、钠、钙等金属成分,此外,果蔬中还含多种微 量矿质元素,如锰、锌、钼、硼等,对人体也具有重要的生理作用。 果蔬中大部分矿物质是和有机酸结合在一起,其余的部分与果胶物质结合。 与人体关系最密切的而且需要最多的是钙、磷、铁,在蔬菜中含量也较多,菠菜 和甜菜时中的钙呈草酸盐状态存在,不能被人体吸收,而甘蓝、芥菜中的钙呈游 离状态,容易被人体吸收。 二、维生素 水果蔬菜中含有多种维生素,如Va源、V、VeVc、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。 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。 ()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V1,在沸 水中烫漂会破坏V1,有一部分溶于水中。 (2)维生素B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
2 2.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。 果蔬中矿物质的 80%是钾、钠、钙等金属成分,此外,果蔬中还含多种微 量矿质元素,如锰、锌、钼、硼等,对人体也具有重要的生理作用。 果蔬中大部分矿物质是和有机酸结合在一起,其余的部分与果胶物质结合。 与人体关系最密切的而且需要最多的是钙、磷、铁,在蔬菜中含量也较多,菠菜 和甜菜时中的钙呈草酸盐状态存在,不能被人体吸收,而甘蓝、芥菜中的钙呈游 离状态,容易被人体吸收。 二、维生素 水果蔬菜中含有多种维生素,如 VA 源、VB1、VB2 VC、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。 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。 (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。 (仔)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是从水果蔬菜中得到的,人体对 Vc的日需要量为50mg,许多产品在不到100克水解组织中就含有这么多Vc。 蔬菜中Vc含量高的有:青椒、菜花、雪里蕻、苦瓜为80毫克以上,而一般的叶 菜类及根茎菜均在60毫克以下。果实中Vc含量高约有,鲜枣270-600毫克, 野生酸枣830-1170毫克,刺玫果1000毫克,山楂80-100毫克,柑桔类40-60 毫克,苹果、梨、葡萄、杏、桃等含量少,一般在10毫克以下。 维生素C的含量与水果蔬菜的品种、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 色末熟番茄: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。 水果蔬菜中维生素C含量,随果实成热逐渐增加,水果蔬菜含促进维生素C 氧化的抗坏血酸酶,这种酶含量愈多,活性愈大,水果蔬菜贮藏中维生素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 干制时用二氧化硫熏蒸或漂烫,罐藏时密封、排气以减少氧气含量都是用来 抑制酶的活性。 有些水果蔬菜,如结球甘蓝、番茄、辣椒、柑桔等,抗坏血酸酶的含量低, 故贮藏中维生素C破坏得少,而菠菜、菜豆、青豌豆中的抗坏血酸酶含量多, 贮藏中维生素C含量极不稳定,在20℃下贮藏1-2天,抗坏血酸减少了60 70%,贮藏在0一2℃下,则下降速度减缓。 抗坏血酸在碱性溶液中较稳定,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。 2.脂溶性维生素 脂溶性维生素能溶于油脂,不溶于水。 3
3 保持活性。维生素 B2 缺乏易得唇炎、舌炎。 (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 是从水果蔬菜中得到的,人体对 VC的日需要量为 50mg, 许多产品在不到 100 克水解组织中就含有这么多 Vc。 蔬菜中 VC含量高的有:青椒、菜花、雪里蕻、苦瓜为 80 毫克以上,而一般的叶 菜类及根茎菜均在 60 毫克以下。果实中 Vc 含量高约有,鲜枣 270-600 毫克, 野生酸枣 830-1170 毫克,刺玫果 I000 毫克,山楂 80-100 毫克,柑桔类 40-60 毫克,苹果、梨、葡萄、杏、桃等含量少,一般在 10 毫克以下。 维生素 C 的含量与水果蔬菜的品种、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 色末熟番茄;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。 水果蔬菜中维生素 C 含量,随果实成熟逐渐增加,水果蔬菜含促进维生素 C 氧化的抗坏血酸酶,这种酶含量愈多,活性愈大,水果蔬菜贮藏中维生素 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。 干制时用二氧化硫熏蒸或漂烫,罐藏时密封、排气以减少氧气含量都是用来 抑制酶的活性。 有些水果蔬菜,如结球甘蓝、番茄、辣椒、柑桔等,抗坏血酸酶的含量低, 故贮藏中维生素 C 破坏得少,而菠菜、菜豆、青豌豆中的抗坏血酸酶含量多, 贮藏中维生素 C 含量极不稳定,在 20℃下贮藏 1-2 天,抗坏血酸减少了 60 一 70%,贮藏在 0 一 2℃下,则下降速度减缓。 抗坏血酸在碱性溶液中较稳定,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。 2. 脂溶性维生素 脂溶性维生素能溶于油脂,不溶于水
(山)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 含胡萝卜素较多的果蔬有:胡萝卜、菠菜、空心菜、芜荽、韭菜、南瓜、芥菜、 杏、黄肉桃、柑桔、芒果等。水果蔬菜可为人体提供日需要维生素A的40%左 右,若长期缺乏维生素A,人的视觉将受到损伤。水果蔬菜中的B-胡萝卜素能 在人体中转化为维生素A,水果蔬菜中所含胡萝卜素大部分为B胡萝卜素。100 克鲜杏中含胡萝卜素约2.0克:甜橙为0·3毫克,胡萝卜中含量最高,为8-11 毫克,菠菜中含2·5-5.0毫克。胡萝卜素耐高温,但在加热时遇氧易氧化。 罐藏及水果蔬菜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。 (2)维生素B5 即维生素PP,在维生素类中最稳定,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。 (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藏、视网膜出血、高血压等。 (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。 三、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,是影响制品风味和品质的重要因素,糖的各种特性如甜度、溶解度、水解转 化吸湿性和沸点上升等均与加工有关。 4
4 (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。 含胡萝卜素较多的果蔬有:胡萝卜、菠菜、空心菜、芜荽、韭菜、南瓜、芥菜、 杏、黄肉桃、柑桔、芒果等。水果蔬菜可为人体提供日需要维生素 A 的 40%左 右,若长期缺乏维生素 A,人的视觉将受到损伤。水果蔬菜中的в-胡萝卜素能 在人体中转化为维生素 A,水果蔬菜中所含胡萝卜素大部分为в-胡萝卜素。100 克鲜杏中含胡萝卜素约 2.0 克;甜橙为 0·3 毫克,胡萝卜中含量最高,为 8-11 毫克,菠菜中含 2·5-5。0 毫克。胡萝卜素耐高温,但在加热时遇氧易氧化。 罐藏及水果蔬菜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。 (2)维生素 B5 即维生素 PP,在维生素类中最稳定,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。 (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。 (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。 三、 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,是影响制品风味和品质的重要因素,糖的各种特性如甜度、溶解度、水解转 化吸湿性和沸点上升等均与加工有关
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,等等。 单糖和双糖主要有葡萄糖、果糖和蔗糖,是微生物可以利用的主要营养物质。 不同的果蔬所含的糖也不同,一般情况下,仁果类以果含量为多,葡萄糖和蔗糖 次之:核果类以蔗糖为主,葡萄糖和果糖次之:浆果类主要是萄萄糖和果糖:柑 橘类以蔗糖为主:葡萄、樱桃和番茄则不含蔗糖。除果实类外,叶菜类和根菜类 等含糖较少。糖分是水果蔬菜贮藏的呼吸底物,所以经过一段时间贮藏后,由于 糖分被呼吸吸消耗,其甜味下降。若贮藏方法得当,可以降低糖分的损耗,保持 果蔬品质。但有些种类的果蔬,由于淀粉水解所致,使糖含量测值有升高现象。 糖分含量的测定方法有几种,常用的方法是斐林氏氧化还原法。 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,有些果实如柑橘,充分成熟后则没有淀 粉的存在。蔬菜中含淀粉较多的有豆类、马铃薯、甘薯等。 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+ 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。马铃薯在低温下贮 藏变甜,转入较高温度下贮藏一段时间,甜味又消失,就是发生了可逆反应的结 果。 并非所有的果蔬都含有淀粉,比如菠萝、柑橘、叶菜类蔬菜基本上不积累淀 粉;有些则会随着生长的进行积累,如豌豆、甜玉米、荸荠等,这些果蔬的酶类 是使单糖、双糖逐步聚合为淀粉,从平常的观察中也可以看到,比较老的甜玉米 外观已不再是透明,荸荠断面的色泽变白,甜度明显降低,因此对这些果蔬必须 在淀粉含量低时及时采收,否则品质下降:有些果蔬中的酶类则随着生长过程的 5
5 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,等等。 单糖和双糖主要有葡萄糖、果糖和蔗糖,是微生物可以利用的主要营养物质。 不同的果蔬所含的糖也不同,一般情况下,仁果类以果含量为多,葡萄糖和蔗糖 次之;核果类以蔗糖为主,葡萄糖和果糖次之;浆果类主要是葡萄糖和果糖;柑 橘类以蔗糖为主;葡萄、樱桃和番茄则不含蔗糖。除果实类外,叶菜类和根菜类 等含糖较少。糖分是水果蔬菜贮藏的呼吸底物,所以经过一段时间贮藏后,由于 糖分被呼吸吸消耗,其甜味下降。若贮藏方法得当,可以降低糖分的损耗,保持 果蔬品质。但有些种类的果蔬,由于淀粉水解所致,使糖含量测值有升高现象。 糖分含量的测定方法有几种,常用的方法是斐林氏氧化还原法。 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,有些果实如柑橘,充分成熟后则没有淀 粉的存在。蔬菜中含淀粉较多的有豆类、马铃薯、甘薯等。 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+ 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。马铃薯在低温下贮 藏变甜,转入较高温度下贮藏一段时间,甜昧又消失,就是发生了可逆反应的结 果。 并非所有的果蔬都含有淀粉,比如菠萝、柑橘、叶菜类蔬菜基本上不积累淀 粉;有些则会随着生长的进行积累,如豌豆、甜玉米、荸荠等,这些果蔬的酶类 是使单糖、双糖逐步聚合为淀粉,从平常的观察中也可以看到,比较老的甜玉米 外观已不再是透明,荸荠断面的色泽变白,甜度明显降低,因此对这些果蔬必须 在淀粉含量低时及时采收,否则品质下降;有些果蔬中的酶类则随着生长过程的