农产品的品质及采后生理

第一章农产品的品质农产品的品质•品质就是指食品的优质程度，不仅包括外观、风味和营养成分，而且还包括加工品质、商业品质等。•营养品质：泛指农产品所含的营养成分，如蛋白质、脂肪、淀粉以及各种维生素、矿质元素、微量元素等。进一步说，就是蛋白质中所含的人畜必需氨基酸，如赖氨酸、色氨酸；脂肪中所含的不饱和脂肪酸如亚麻酸；淀粉中所含支链淀粉与直链淀粉之比值……等等。•这是优质农产品的物质基础。•加工品质：也可以称为食用品质或适口性.•商业品质：指的是产品的形态、色泽、整齐度、容重以及装饰等表观或视觉性状；也包括是否被化学物质所污染。•这三种品质既相互联系，又独立存在。联系，是指一种品质的改善可能有益于另一类品质；独立，是指其产生的原因不同，而又必须有不同的解决途径。我国农产品主要质量问题•农药残留，化肥残留，兽药残留，饲料重金属残留。•环境污染。“水脏”：长期以来污水排放量大（80%以上未经处理直接排入江河湖库水域）以及治理不力，我国水质总体上呈恶化趋势。•动植物疫病。例如，口蹄疫使我国的主要畜产品猪、牛、羊出口困难。猪肉占我国肉类产量70%，居世界产量第一，2000年约占世界产量45%，但出口量仅占世界1.75%。黄龙病、小实蝇等使水果出口困难。农产品的品质农产品品质的评价包括感官指标和理化指标两个方面。感官指标：色、香、味、形和质地等理化指标：碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分的质和量感官品质内部的感观品质外在的感观品质包括外观因素，色泽、形状、光洁度、大小等，主要由视觉感知。主要包括：风味和质地。风味由味觉和嗅觉所感知；质地是由多种感觉所感知。•感官品质就是指通过人体的感觉器官能够感受到的品质指标的总和。通过感官来测定食品的品质主要分为三类，即外观、质地和风味。•如大小、形状、颜色、光泽、汁液、硬度、新鲜度、气味等。•外观因素包括大小、形状、光泽度、色泽等。•质地因素包括对软、硬、汁液、口香以及粗、砂等状态的口感和手感。•风味因素包括用舌头感觉到的酸咸苦辣甜和鼻子嗅到的气味。一、农产品的感官指标——色•农产品的色泽是由色素物质构成的。•色素物质种类繁多，主要有以下几种：叶绿素类胡萝卜素多酚类色素1、叶绿素•叶绿素是叶绿酸(二羧酸)与叶绿醇及甲醇形成的二酯，其绿色来自叶绿酸残基。•是鲜活绿色农产品的代表色素。叶绿素的化学结构叶绿素的性质•叶绿素可分为叶绿素a和叶绿素b,都不溶于水，但叶绿素a可溶于石油醚，叶绿素b几乎不溶于石油醚。•叶绿素a为兰黑色粉末，叶绿素b为深绿色粉末，在植物细胞中叶绿素与蛋白质结合成叶绿蛋白存在，使之呈现绿色。叶绿素的性质•游离叶绿素很不稳定，对光和热都敏感，受光辐射时，由于光敏氧化作用而裂解为无色产物。•一但叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。2、类胡萝卜素•类胡萝卜素是由40个碳组成的一类化合物，根据呈色不同分为橙黄色类和红色类。•按结构和溶解性质的差异分为胡萝卜素类(caroten)和叶黄素类(xanthophy1)。类胡萝卜素的结构•胡萝卜素类色素均含有一条由八个异戊二烯单位组成的共轭多烯链•叶黄素类色素的结构是胡萝卜类色素的含氧衍生物•主要包括叶黄素、玉米黄素、隐黄素、番茄黄素、柑桔黄素、虾黄素和胭脂红色素等。类胡萝卜素的性质•类胡萝卜素是一类脂溶性色素，可溶解于脂溶性溶剂。•胡萝卜素类色素微溶于甲醇、乙醇，而叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇，可将二者分开。类胡萝卜素的性质•类胡萝卜素与蛋白质结合存在于农产品细胞中，结合态的类胡萝卜素相当稳定，经提取或与蛋白质分离后稳定性(stability)下降。•影响稳定性的因素：O2、光照、脂肪氧化酶、过氧化酶、pH和水分过低类胡萝卜素的定性检测•呈色反应：类胡萝卜素+SbCl3的CHCl3溶液兰色类胡萝卜素+浓H2SO4兰绿色胡萝卜素+浓HCl灰绿色3、多酚类色素•一类水溶性植物色素•包括三类：花青素类色素花黄素类色素儿茶素类色素花青素类•各种花青素的颜色可以随pH值的变化而变化，通常在酸性中呈红色，在碱性中呈兰色，因此可作指示剂。•如青芙蓉素在pH8.5时，以中性分子存在显紫色，在pH3.0以下则以阳离子形式存在而呈红色，在pH11时以阴离子形式存在并显兰色。花青素类•当花青素与Ca、Mg、Mn、Fe、Al等金属结合成兰色络合物时，就变得稳定而不受pH的影响。花黄素类•花黄素是广布于植物的花、果、茎、叶中的一类水溶性黄色色素。•常见的主要有：槲皮素(含于苹果、柑桔、洋葱、啤酒花、玉米、芦笋、菜叶中)、圣草素(柑桔类果实中含量最多，是维生素P的组成之一)、橙皮素(大量存在于柑桔皮中)等。花黄素类•花黄素在自然条件下，颜色一般并不显著，常为浅黄至无色，偶尔为橙黄色。•无色花黄素类色素与Fe2+作用生成兰绿色络合物。在空气中久置易被氧化成褐色沉淀。•花黄素类色素与Pb等重金属离子生成不溶性沉淀，并发生颜色变化。该色素的酒精溶液可被Mg和HCl还原成花青素。儿茶素类•儿茶素类包素广泛存在于植物界，特别是葡萄、苹果、桃、李、石榴等果实中含量较多，尤其未成熟果实中含量丰富。•儿茶素类色素易氧化聚合或与金属离子结合生成黑褐色物质。•儿茶素类物质的另一特点是具有涩味。二、农产品品质——香•许多农产品具有独特的香气，香气的类别和强度是评价农产品品质的重要指标之一。•农产品的香气(aroma)来源于各种微量的挥发性物质(volatilesubstance)由于挥发性物质的种类和数量不同，使各种农产品有各自特定的香气。•农产品中香气物质的发香基团主要有羟基（hydroxyl)、羧基(carboxyl)、醛基(aldehyde)、羰基(carbonyl)、醚(ether)、酯(ester)、苯基(phenyl)、酰胺基(amid)等。发香团表示香气的存在，但与香气的种类无关。一般而言，低级化合物的香气决定于所含气味原子团，而高级化合物的气味决定于分子的结构和大小。1、水果的香气成分•水果中具有浓郁的天然香气味，其香气成分中以有机酸酯类、醛类、萜类为主，其次是醇类、酮类及挥发酸等。水果香气成分随着果实的成熟而增加。•人工催熟的水果不及在树上成熟的水果香气成分含量高。2、蔬菜的香气成分•蔬菜类的香气不如水果类香气浓郁，它们主要含有以含硫化合物、醇、萜烯类为主体的香气成分。•例如葱、韭、蒜等香气均由硫化丙烯类化合物组成；甘蓝加热后由蛋氨酸分解生成二甲硫醚；萝卜、油菜中主要由芥子苷分解的含硫化合物；黄瓜中主要香气成分为黄瓜醇和黄瓜醛。3、动物性食品的香气成分•肉类香气是多种成分综合作用的结果。•如鸡肉香气的主体成分中含20多种羰基化合物及甲硫醚、二甲基二硫化物、微量硫化氢等物质，如将微量硫化氢去除，则鸡汤大大降低鲜香味。鱼加热后产生的鱼香，主要是一些含氮的有机物、有机酸和含硫化合物及羰基化合物。•鲜乳的香气物质，主要为挥发性脂肪酸、羰基化合物、微量的甲硫醚，它们是牛奶的主体香气成分。•鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮、3-羟基丁酮、异戊醛等。三、农产品品质——味•许多农产品具有不同特色的味，其差异决定于呈味物质的种类、数量和比例。•这些物质还关系到营养价值、耐贮性和加工适性等。•我国习惯上分为甜(sweet)。酸(sour)、苦(bitter)、咸(salty)、辣(hot)、涩(astringent)、鲜(delicious)七种，除咸味外，其余六种均与农产品有关1、甜味•凡具有甜味感的物质均称为甜味物质，农产品中的甜味物质主要是糖及其衍生物糖醇。此外，一些氨基酸、胺类等非糖物质也具有甜味，但不是重要的甜味来源。•糖的甜度(sweetness)与分子中的-OH数目和结构有一定关系，各种糖的甜度大小凭人们的味觉来判断，一般以蔗糖甜度为100作为标准，则各种糖的相对甜度为：果糖173，葡葡萄糖74，木糖40，乳糖16。•农产品的甜味除取决于糖的种类和含量外，还与含糖量与含酸量的比例糖酸比有关。比值愈高，甜味愈浓。2、酸味•农产品中的酸味主要来自一些有机酸，如柠檬酸(citricacid)、苹果酸(malicacid)、酒石酸草酸(oxalicacid)、琥珀酸、α一酮戊二酸和延胡索酸等。•各种农产品的酸感与酸根种类、PH值、可滴定酸度、缓冲效应以及其它物质特别是糖的存在有密切关系，正因为如此，形成了各种农产品特有的酸味特征。•一般而言，农产品中酸分含量的高峰值出现在发育的早期，而在成熟过程中趋于下降，但柠檬和莱姆例外。3、涩味•涩味是由于使舌粘膜蛋白质凝固、麻痹味觉神经而引起收敛作用的一种味感，涩味物质常见于果实中。•涩味的主要来源是丹宁类物质(tannin)，当果实中含有1％～2％的可溶性丹时就会有强烈的涩味。•丹宁的种类很多，根据结构特性可分为两大类：1、水解型丹宁(焦性没食子酸丹宁)有酯键或苷键，能够在稀酸、酶、煮沸等温和条件下水解2、缩合型丹宁（儿茶酚类丹宁)没有酯键或苷键，与稀酸共热时进一步缩合为高分子无定性物质4、苦味•食品中的苦味物质有生物碱类(如茶碱、咖啡碱)、糖苷类(如苦杏仁苷、柚皮苷等)，萜类(如蛇麻酮)，另外天然疏水性的氨基酸和碱性氨基酸以及无机盐类的Ca2+、NH4+等离子也具有苦味。然而，在农产品中主要的苦味成分是一些糖苷类物质。四、农产品品质——营养素•农产品含有丰富的营养素，其成分和含量依农产品的种类而异。•主要的营养素：碳水化合物脂类蛋白质和氨基酸矿物质水分维生素内在品质也称营养品质，是指产品中含有各种营养素的总和。不同品种的产品组织中含有不同种类和数量的营养要素。内在品质碳水化合物脂类蛋白质矿物质水维生素营养品质1、糖类•糖类是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。•糖类分为三大类。单糖，如葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖等。双糖，如蔗糖最常见。多糖，如淀粉、纤维素。•淀粉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农产品细胞内。•大多数水果的淀粉含量较低，有的在成熟后甚至完全消失。蔬菜中，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。大米马铃薯高粱玉米面粉富含淀粉的食物2、脂类•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2、脂类农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。脂质的种类及功能（C、H、O）种类功能备注脂肪贮存能量，保温，减少摩擦，缓冲压力贮备能源，贮存在皮下、肠系膜等处类脂主要是磷脂组成细胞膜的成分神经组织，卵和大豆中含量较多固醇类胆固醇是生物膜的组成成分之一，对维持膜的正常的流动性有重要作用胆固醇在人体内有一个正常含量，过高会导致血管硬化、高血压等性激素促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征有雌性激素和雄性激素二类，雌性激素主要由卵巢分泌，雄性激素主要由睾丸分泌维生素D促进小肠对钙和磷的吸收和利用，VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等人的皮肤的表皮中有胆固醇，在紫外线的照射下，通过酶的作用可转化成VD3、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物质。•农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、紫菜等农产品，可达11％--23％。4、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。•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