16 衍生物,糖分子量都很大,又分为同聚糖和杂聚糖,同聚糖为相同的单糖组成, 如淀粉、纤维素;杂聚糖则由若干不同的单糖和糖的衍生物缩合而成,如半纤维 素(hemicellulose)。 (一)淀粉 淀粉(starch)是存在于食物中能被人体利用的多糖中最主要的形式,以淀粉粒 的形态存在于园艺产品细胞内。淀粉粒的形状(圆形、卵形、多角形等)可用来鉴别 淀粉的不同来源。淀粉粒二般由两种成分即直链淀粉(amylose)和支链淀粉 (amylopectin)组成,这两种成分在淀粉粒中所占比例随园艺产品的种类不同而不 同。淀粉为白色粉末,吸湿性强,比重为 1.5~1.6 直链淀粉遇碱呈深兰色,支链 淀粉遇碱呈深红色,可用作鉴别淀粉的方法。淀粉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-葡萄糖。 一些富含淀粉的水果如香蕉、苹果, 在成熟和后熟期间由于淀粉不断水解,从而使可溶性糖分的含量有所增加。未熟 的香蕉果实中,淀粉含量可达干物质的 68%,后熟期间则大部分消失。西番莲果 实即使成熟后,也含有 2~3%的淀粉。大多数水果的淀粉含量较低,有的在成熟 后甚至完全消失。园艺产品中,以块根、块茎和豆类含淀粉较多,如藕、马铃薯、 芋头、山药等,其淀粉含量与老熟程度成正比。对于青豌豆、甜玉米等以幼嫩籽 粒供食用的园艺产品,其淀粉含量的增加会影响食用和加工产品的品质。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。 (二)纤维素 纤维素(cellulose)是由 1000~10000 个 p-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。果实中纤维素 含量约为 0.5%~2%,园艺产品中约为 0.2%~2.8%,纤维素在园艺产品组织中一 旦形成,一般不再参予物质的代谢过程,不再被代谢利用。纤维素是不能被人体 消化吸收的多糖类,它与半纤维素、木质素等被统称为粗纤维。粗纤维能刺激消 化液的分泌及肠道蠕动,故具有一定的营养保健功能。目前,已有人将纤维素作 为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之外的第七种营养素。 二、脂类
16 衍生物,糖分子量都很大,又分为同聚糖和杂聚糖,同聚糖为相同的单糖组成, 如淀粉、纤维素;杂聚糖则由若干不同的单糖和糖的衍生物缩合而成,如半纤维 素(hemicellulose)。 (一)淀粉 淀粉(starch)是存在于食物中能被人体利用的多糖中最主要的形式,以淀粉粒 的形态存在于园艺产品细胞内。淀粉粒的形状(圆形、卵形、多角形等)可用来鉴别 淀粉的不同来源。淀粉粒二般由两种成分即直链淀粉(amylose)和支链淀粉 (amylopectin)组成,这两种成分在淀粉粒中所占比例随园艺产品的种类不同而不 同。淀粉为白色粉末,吸湿性强,比重为 1.5~1.6 直链淀粉遇碱呈深兰色,支链 淀粉遇碱呈深红色,可用作鉴别淀粉的方法。淀粉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-葡萄糖。 一些富含淀粉的水果如香蕉、苹果, 在成熟和后熟期间由于淀粉不断水解,从而使可溶性糖分的含量有所增加。未熟 的香蕉果实中,淀粉含量可达干物质的 68%,后熟期间则大部分消失。西番莲果 实即使成熟后,也含有 2~3%的淀粉。大多数水果的淀粉含量较低,有的在成熟 后甚至完全消失。园艺产品中,以块根、块茎和豆类含淀粉较多,如藕、马铃薯、 芋头、山药等,其淀粉含量与老熟程度成正比。对于青豌豆、甜玉米等以幼嫩籽 粒供食用的园艺产品,其淀粉含量的增加会影响食用和加工产品的品质。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。 (二)纤维素 纤维素(cellulose)是由 1000~10000 个 p-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。果实中纤维素 含量约为 0.5%~2%,园艺产品中约为 0.2%~2.8%,纤维素在园艺产品组织中一 旦形成,一般不再参予物质的代谢过程,不再被代谢利用。纤维素是不能被人体 消化吸收的多糖类,它与半纤维素、木质素等被统称为粗纤维。粗纤维能刺激消 化液的分泌及肠道蠕动,故具有一定的营养保健功能。目前,已有人将纤维素作 为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之外的第七种营养素。 二、脂类
17 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。脂类不仅在体内氧化时供给能量而且是构成生 物膜的重要成分,可以促进脂溶性维生素的吸收利用。因此,脂类是食物中不可 缺少的成分之一。 大多数园艺产品的脂肪含量都很低,但油梨和核桃却极为丰富,如;北京核 桃的油脂含量为 65.5%,甘肃核桃为 58.0%,浙江大胡核桃为 63.7%。除此之外, 沙果、葡萄、柚、苹果、草莓和香蕉,姜、菠菜、韭菜、金针菜和小白菜等园艺 产品也含有一定的脂肪,一般在 0.5~1.0%之间。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。 园艺产品中普遍存在的类脂物质是磷脂(phosphatide),即脑磷脂(cephalin)和卵 磷脂(1ecithin)。果实中以核桃含量最高,豆类和油料种籽中含量最丰富的是大豆、 棉籽和菜籽, 各类粮食中则以糙米的含量较高。 三、蛋白质和氨基酸 从营养的角度而盲,蛋白质是维持人体生长和提供能量的重要卿质。总的说来, 园艺产品中的蛋白质含量远不如谷类和豆类作物高,一般为认 2%~1.0%,但也 有含蛋白质较丰富者,如核桃、扁桃、巴西梨、鳄梨、榛子、冬菇、紫菜等园艺 产品,可达 11%~23%。除此之外,以枣、杏、樱桃、香蕉、丝瓜、茄子、辣椒、 菜豆、马铃薯、姜、小白菜、油菜、菠菜、芹菜、韭菜、菜花、金针莱等园艺产 品稍高,一般 2%~2.5%不等。 四、矿物质 矿物质(mineral)是构成人体组织的重要材料,如骨胳中的 Ca、P 和 Mg 等,P 亦是核酸的重要组分。人体中的矿物质盐类和离子具有维持体液一定的渗透压和 pH 值的作用,许多矿物质离子还直接或间接地参与体内的生化反应。因此,缺乏 某些矿物质元素人体会产生各种疾病,如缺乏 Mn、Zn、Mg、Mo、B、Fe 等所引 起的缺素症已引起生理生化学科和医学界的普遍重视和研究。园艺产品中的矿物 质含量与水分和有机物质相比,非常之少。但由于它们在园艺产品中分布极为广 泛,故园艺产品成为人类摄取矿物质的主要来源。园艺产品的矿物质中 80%是 K
17 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。脂类不仅在体内氧化时供给能量而且是构成生 物膜的重要成分,可以促进脂溶性维生素的吸收利用。因此,脂类是食物中不可 缺少的成分之一。 大多数园艺产品的脂肪含量都很低,但油梨和核桃却极为丰富,如;北京核 桃的油脂含量为 65.5%,甘肃核桃为 58.0%,浙江大胡核桃为 63.7%。除此之外, 沙果、葡萄、柚、苹果、草莓和香蕉,姜、菠菜、韭菜、金针菜和小白菜等园艺 产品也含有一定的脂肪,一般在 0.5~1.0%之间。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。 园艺产品中普遍存在的类脂物质是磷脂(phosphatide),即脑磷脂(cephalin)和卵 磷脂(1ecithin)。果实中以核桃含量最高,豆类和油料种籽中含量最丰富的是大豆、 棉籽和菜籽, 各类粮食中则以糙米的含量较高。 三、蛋白质和氨基酸 从营养的角度而盲,蛋白质是维持人体生长和提供能量的重要卿质。总的说来, 园艺产品中的蛋白质含量远不如谷类和豆类作物高,一般为认 2%~1.0%,但也 有含蛋白质较丰富者,如核桃、扁桃、巴西梨、鳄梨、榛子、冬菇、紫菜等园艺 产品,可达 11%~23%。除此之外,以枣、杏、樱桃、香蕉、丝瓜、茄子、辣椒、 菜豆、马铃薯、姜、小白菜、油菜、菠菜、芹菜、韭菜、菜花、金针莱等园艺产 品稍高,一般 2%~2.5%不等。 四、矿物质 矿物质(mineral)是构成人体组织的重要材料,如骨胳中的 Ca、P 和 Mg 等,P 亦是核酸的重要组分。人体中的矿物质盐类和离子具有维持体液一定的渗透压和 pH 值的作用,许多矿物质离子还直接或间接地参与体内的生化反应。因此,缺乏 某些矿物质元素人体会产生各种疾病,如缺乏 Mn、Zn、Mg、Mo、B、Fe 等所引 起的缺素症已引起生理生化学科和医学界的普遍重视和研究。园艺产品中的矿物 质含量与水分和有机物质相比,非常之少。但由于它们在园艺产品中分布极为广 泛,故园艺产品成为人类摄取矿物质的主要来源。园艺产品的矿物质中 80%是 K
18 Na、Ca 等金属成分,P 和 S 等非金属成分只占 20%。园艺产品虽含有机酸,味觉 上具有酸昧,但进入人体后,园艺产品中的有机酸或参加生物氧化,或形成弱碱 性的有机酸盐,而矿物质中的 K+、Na+则与 HCO— 3 结合,增加了血浆的碱性,因而 园艺产品被称为碱性食品(basic food).相反,在谷物、肉类和鱼类食品小,矿物质 中 P、S、C1 的比例显著地高于前者,会增加体内的酸性物质,同时,这些食品中 的桔类、脂肪、蛋白质等在体内氧化后,其最终产物 COx 进入血液经肺部重新释 出,亦会使体内的酸性物质增多,所以,这些食品被称为酸性食品(acid food)。如 果食用过多的酸性食品,易造成体内酸碱度失调甚至引起酸性中毒。虹此可见, 为了保持人体正常的血液 pH 值,在我们的食物构成中,不仅要有谷类、肉类和鱼 类等酸性食品,也要有足量的碱性食品即水果和园艺产品,这在维持健康上是十 分重要的。 园艺产品中的矿物质有的成为细胞组织的组分,有的以离子的形式存在于园 艺产品细胞中,有的与果胶质结合在一起,大部分则与有机酸结合成有机酸盐。 园艺产品的矿物质含量和分布依不同的种类和品种以及栽培条件有很大的差别, 以 K 的含量最高,柑桔、苹果和葡萄则含 P、Ca 较多。与人体营养关系最密切且 需要量最多的矿物质为 Ca、P、Fe,在园艺产品中含量特别丰富,Ca 含量最多的 是萝卜(280mg/100g 食部)、P 含量最多的是黄瓜(530mg/100g 食部)和菠菜(375 mg/100g 食部)、Fe 含量最多的是芹菜(8.5mg/100g 食部)。 五、水分 是人体内含量最多的物质,也是体液的主要成分。园艺产品中的水分具有重要 的生理功能,它是植物原生质的组分之一,是植物体在新陈代谢过程中绝大部分 生化反应的媒介,也是植物体内物质运输的载体,有利于植物热量的散发与保持 体温,水还直接参加某些重要的生化反应,如光合作用(photosynthesis)、水解作用 (hydrolysis)等。园艺产品中的水分以两种状态存在,即自由水和结合水,前者呈游 离状态,显示着水的性质,容易蒸发;后者与蛋白质、多糖类、胶体等比较牢固 的结合着,一般情况下很难分离。 各类粮食在正常情况下一般含有 13%~14%左右的水分,油料一般只含 7%~ 8%的水分,而大多数水果和园艺产品的水分含量都在 80%以上,故水果和园艺产 品也是人类摄取水分的主要来源之一。此外,水分与园艺产品的嫩度(tenderness)
18 Na、Ca 等金属成分,P 和 S 等非金属成分只占 20%。园艺产品虽含有机酸,味觉 上具有酸昧,但进入人体后,园艺产品中的有机酸或参加生物氧化,或形成弱碱 性的有机酸盐,而矿物质中的 K+、Na+则与 HCO— 3 结合,增加了血浆的碱性,因而 园艺产品被称为碱性食品(basic food).相反,在谷物、肉类和鱼类食品小,矿物质 中 P、S、C1 的比例显著地高于前者,会增加体内的酸性物质,同时,这些食品中 的桔类、脂肪、蛋白质等在体内氧化后,其最终产物 COx 进入血液经肺部重新释 出,亦会使体内的酸性物质增多,所以,这些食品被称为酸性食品(acid food)。如 果食用过多的酸性食品,易造成体内酸碱度失调甚至引起酸性中毒。虹此可见, 为了保持人体正常的血液 pH 值,在我们的食物构成中,不仅要有谷类、肉类和鱼 类等酸性食品,也要有足量的碱性食品即水果和园艺产品,这在维持健康上是十 分重要的。 园艺产品中的矿物质有的成为细胞组织的组分,有的以离子的形式存在于园 艺产品细胞中,有的与果胶质结合在一起,大部分则与有机酸结合成有机酸盐。 园艺产品的矿物质含量和分布依不同的种类和品种以及栽培条件有很大的差别, 以 K 的含量最高,柑桔、苹果和葡萄则含 P、Ca 较多。与人体营养关系最密切且 需要量最多的矿物质为 Ca、P、Fe,在园艺产品中含量特别丰富,Ca 含量最多的 是萝卜(280mg/100g 食部)、P 含量最多的是黄瓜(530mg/100g 食部)和菠菜(375 mg/100g 食部)、Fe 含量最多的是芹菜(8.5mg/100g 食部)。 五、水分 是人体内含量最多的物质,也是体液的主要成分。园艺产品中的水分具有重要 的生理功能,它是植物原生质的组分之一,是植物体在新陈代谢过程中绝大部分 生化反应的媒介,也是植物体内物质运输的载体,有利于植物热量的散发与保持 体温,水还直接参加某些重要的生化反应,如光合作用(photosynthesis)、水解作用 (hydrolysis)等。园艺产品中的水分以两种状态存在,即自由水和结合水,前者呈游 离状态,显示着水的性质,容易蒸发;后者与蛋白质、多糖类、胶体等比较牢固 的结合着,一般情况下很难分离。 各类粮食在正常情况下一般含有 13%~14%左右的水分,油料一般只含 7%~ 8%的水分,而大多数水果和园艺产品的水分含量都在 80%以上,故水果和园艺产 品也是人类摄取水分的主要来源之一。此外,水分与园艺产品的嫩度(tenderness)
19 和新鲜度(freshness)以及与园艺产品的贮藏加工性能均有密切的关系。 六、维生素 维生素(vitamin)是一类维持人体健康的不可缺少的低分子有机化合物!对人体正 常的生命活动和生理代谢起着重要的作用。其中很大一部分是某些酶的辅酶成分, 有的则可能是激素的前体(如维生素 D),当人体缺乏维生素时,会引起物质代谢失 调'发生一类特殊疾病,称之为“维生素缺乏症”。维生素种类很多,目前了解的约 有 30 多种,其中已知有近 20 种与人体健康和发育有关。通常按其溶解性分为脂 溶性维生素(fat-solublevitamin)和水溶性维生素(water-soluble vitamin)两大类。脂溶 性维生素不溶于水,而溶于脂肪及脂肪溶剂如苯、乙醚、氯仿等中,在食物中, 常与脂类共同存在,故在肠道吸收时也与脂类吸收密切相关。重要的脂溶性维生 素有维生素 A、维生素 D、维生素 E 和维生奉 K,重要的水溶性维生素有维生素 B1、B2、B5、B6、B12、VifC、泛酸、叶酸等。 第五节 园艺产品之质地 关于质地评价,常见于一些园艺产品和肉质型果实如苹果、梨、桃等,多以脆、 绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等术语来形容质地好坏。一方面,对质地 的评价不仅与人们的嗜好性有关,另一方面,质地的变化往往反应着成熟度和品 质的变化,故在园艺产品品质评价中亦十分重要。园艺产品的质地主要决定于下 面三方面的因素。 一、果胶物质的质和量 园艺产品组织中细胞间的结合力与果胶物质的质量和数量有密切的关系。果 胶物质是一类成分比较复杂的多糖,根据其结合状况和理化性质分为三种类型。 (一)原果胶(protopectin) 是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子化合物,不溶于水,大量存在于未 成熟的园艺产品中。在细胞间层与蛋白质和 Ca、Mg 等形成蛋白质一果胶一阳离 子粘合剂,起连结细胞的作用,赋与未成熟的园艺产品组织较大的强度和致密度。 (二)可溶性果胶(pectin) 可溶性果胶的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量半乳糖醛酸(galacturonic acid)通过 l,4-苷键连接而成的长链高分子化合物,能溶于水。 (三)果胶酸(pecticacid)
19 和新鲜度(freshness)以及与园艺产品的贮藏加工性能均有密切的关系。 六、维生素 维生素(vitamin)是一类维持人体健康的不可缺少的低分子有机化合物!对人体正 常的生命活动和生理代谢起着重要的作用。其中很大一部分是某些酶的辅酶成分, 有的则可能是激素的前体(如维生素 D),当人体缺乏维生素时,会引起物质代谢失 调'发生一类特殊疾病,称之为“维生素缺乏症”。维生素种类很多,目前了解的约 有 30 多种,其中已知有近 20 种与人体健康和发育有关。通常按其溶解性分为脂 溶性维生素(fat-solublevitamin)和水溶性维生素(water-soluble vitamin)两大类。脂溶 性维生素不溶于水,而溶于脂肪及脂肪溶剂如苯、乙醚、氯仿等中,在食物中, 常与脂类共同存在,故在肠道吸收时也与脂类吸收密切相关。重要的脂溶性维生 素有维生素 A、维生素 D、维生素 E 和维生奉 K,重要的水溶性维生素有维生素 B1、B2、B5、B6、B12、VifC、泛酸、叶酸等。 第五节 园艺产品之质地 关于质地评价,常见于一些园艺产品和肉质型果实如苹果、梨、桃等,多以脆、 绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等术语来形容质地好坏。一方面,对质地 的评价不仅与人们的嗜好性有关,另一方面,质地的变化往往反应着成熟度和品 质的变化,故在园艺产品品质评价中亦十分重要。园艺产品的质地主要决定于下 面三方面的因素。 一、果胶物质的质和量 园艺产品组织中细胞间的结合力与果胶物质的质量和数量有密切的关系。果 胶物质是一类成分比较复杂的多糖,根据其结合状况和理化性质分为三种类型。 (一)原果胶(protopectin) 是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子化合物,不溶于水,大量存在于未 成熟的园艺产品中。在细胞间层与蛋白质和 Ca、Mg 等形成蛋白质一果胶一阳离 子粘合剂,起连结细胞的作用,赋与未成熟的园艺产品组织较大的强度和致密度。 (二)可溶性果胶(pectin) 可溶性果胶的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量半乳糖醛酸(galacturonic acid)通过 l,4-苷键连接而成的长链高分子化合物,能溶于水。 (三)果胶酸(pecticacid)
20 果胶酸是由很多半乳糖醛酸通过 1,4 苷键连结而成的长链高分子化合物。果 胶酸分子含游离的羧基,因此能与 Ca2+或 Mg2+生成不溶性的果胶酸钙或果胶酸镁 沉淀,此反应常用于果胶的定量分析。 在肉质果实成熟期间这一过程一直在起作用,引起原果胶不断降解,致使细胞 间结合力逐渐减弱,从而导致果实软化。 二、细胞壁构成物的机械强度 细胞壁由蛋白质、脂质、木质素、纤维素和果胶等物质组成。果胶质在细胞 壁中含量较多,尤以原果胶为甚,填充于纤维素组成的网状结构中,对维持细胞 壁的结构和机械强度关系很大。纤维素是细胞壁中最主要的成分,构成细胞壁的 支架,因此,质地之坚硬与松软,粗糙与细嫩,与纤维素的含量尤其是纤维素的 性质有很大的关系。例如幼嫩的园艺产品,其细胞壁多为含水纤维素,老熟时, 纤维素多角质化或木质化,故质地变得坚硬粗糙。 三、细胞的大小形状和紧张度 细胞壁的机械强度及细胞间的结合力,是以韧性和硬度表现出来的,而另一 种质地特征即“脆”,则与细胞的紧张度关系最大。另一方面,细胞的大小和形状 也是影响质地的因素,致密的组织中细胞小,细胞间隙小,多呈多面体形状。而 粗糙的,海绵状组织中细胞大,细胞间隙大,多呈球形或椭圆形。 综上所述,我们从生化的角度,就构成园艺产品品质评价的一些主要指标的 物质因素进行了讨论。须知,园艺产品.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园 艺产品品质的化学成分
20 果胶酸是由很多半乳糖醛酸通过 1,4 苷键连结而成的长链高分子化合物。果 胶酸分子含游离的羧基,因此能与 Ca2+或 Mg2+生成不溶性的果胶酸钙或果胶酸镁 沉淀,此反应常用于果胶的定量分析。 在肉质果实成熟期间这一过程一直在起作用,引起原果胶不断降解,致使细胞 间结合力逐渐减弱,从而导致果实软化。 二、细胞壁构成物的机械强度 细胞壁由蛋白质、脂质、木质素、纤维素和果胶等物质组成。果胶质在细胞 壁中含量较多,尤以原果胶为甚,填充于纤维素组成的网状结构中,对维持细胞 壁的结构和机械强度关系很大。纤维素是细胞壁中最主要的成分,构成细胞壁的 支架,因此,质地之坚硬与松软,粗糙与细嫩,与纤维素的含量尤其是纤维素的 性质有很大的关系。例如幼嫩的园艺产品,其细胞壁多为含水纤维素,老熟时, 纤维素多角质化或木质化,故质地变得坚硬粗糙。 三、细胞的大小形状和紧张度 细胞壁的机械强度及细胞间的结合力,是以韧性和硬度表现出来的,而另一 种质地特征即“脆”,则与细胞的紧张度关系最大。另一方面,细胞的大小和形状 也是影响质地的因素,致密的组织中细胞小,细胞间隙小,多呈多面体形状。而 粗糙的,海绵状组织中细胞大,细胞间隙大,多呈球形或椭圆形。 综上所述,我们从生化的角度,就构成园艺产品品质评价的一些主要指标的 物质因素进行了讨论。须知,园艺产品.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园 艺产品品质的化学成分