农产品贮藏加工学

绪论•一、果蔬加工和果蔬加工品•1、果蔬加工：以新鲜的果蔬为原料，经过一定的加工工艺处理，消灭或抑制果蔬中存在的有害微生物，保持或改进果蔬的食用品质，制成不同于新鲜果蔬的产品的过程。•2、果蔬加工品的类型•（1）不同的分类方法•按物态：固态、液态、混合态、粘弹体态•按酸度：低酸性（PH≧4、5）酸性（PH﹤4、5）•按含水量：干制品（AW﹤0、65）、半干制品（AW＝0、65－0、85）、湿制品（AW﹥0、85）•按原料：体现原料特征•强化食品：根据人体生理活动的需要添加一些原料中没有或缺少的营养素。•功能食品（保健食品）：食品对于人体的生理活动具有调节、协调的性质。•果蔬罐头•果蔬汁•果蔬发酵制品•果蔬糖渍品•果蔬干制品•速冻制品•其它类：鲜切果蔬加工、超微果蔬粉、新含气调理果蔬产品、调味品类、油炸类、膨化食品类、药用类、下脚料中提取的有价值成分等。（2）按加工工艺分按加工工艺分类dehydratedgarlicflake干制类芋籽冷冻类CannedMushroom罐头类黄瓜腌渍类辐射制品果酒制品3、为什么搞果蔬加工•可从营养、卫生、社会效益、经济效益几方面来理解。•2000年以来，全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。果蔬含水量大，营养丰富，易受微生物侵染、虫害，采后呼吸消耗大。•果蔬加工的作用：•（1）它是果蔬产品生产与销售、消费的重要环节。•（2）它是保证农业丰产和丰收的重要手段。•（3）果蔬加工可调节地区平衡，实行周年供应，丰富市场。季节性地区性问题•（4）果蔬加工促进了农业生产和经济发展。二、果蔬加工工艺学研究的内容应用科学研究果蔬资源的利用、贮藏、运输、加工、生产等•1、研究利用现有资源，开发新资源。•2、探索果蔬加工品生产、贮运、分配过程中加工品质变化的原因及控制途径。•3、改善加工品包装，提高加工品保藏质量以便于贮运、食用。•4、开发新产品。•5、以提高产品的质量和劳动生产率为目标研究合理的生产组织、先进的生产方法以及合理的生产工艺。•6、原料的综合利用。尤其对下脚料、残次落果的利用。三、对产品的基本要求•1、清洁卫生•2、营养丰富•3、美味可口•4、形态美观•5、长期保存•6、食用方便即食性、易开启性等四、加工特点•1、受环境影响大温度、湿度、光照、空气成分•2、与时间有一定关系季节性•3、与投料顺序有关工艺•4、原料的组成•5、企业规模设备•果蔬加工业作为食品工业的一个重要部门，原料、工艺、和设备三者缺一不可。在一定的工艺、设备条件下，原料的产量和质量非常重要。反之亦然。五、我国果蔬加工业的现状和发展•1、现状•优势•2000年以来，全国每年产水果6000多万吨、蔬菜4亿多吨。分别占世界年产量的13％－14％和66％－69％；•果品加工量不足10％、损耗25％－30％•蔬菜加工量35％左右，创汇16、149亿美元。其中保鲜菜219万吨、速冻菜32、7万吨、腌渍菜、干制品18、8万吨、其他罐头、果汁等30、6万吨。出口150多个国家和地区，美国占4％、德国4％、日本40％、韩5％、东南亚国家30％、其他国家地区17％•山东省水果2002年1000万吨、蔬菜8300万吨。出口占全国总量的四分之一，有机蔬菜产量占全国的25﹑7％。•山东蔬菜70％在市场流通，从事蔬菜生产的有100多万农民，50多万人从事果蔬保鲜加工、从事运销的150多万。缺点：•（1）加工利用率低，尤其深加工不足。总体加工能力低，损失率高，采后的贮运保鲜不及时。•（2）加工原料的品种选育、引种和原料基地的发展不快。•（3）机械化、现代化速度较慢。•（4）果蔬加工业中科技人员的比例极低“十一五”食品发展规划：着力开拓果蔬食品加工产业：——积极引导果蔬产区结构调整和生态环境保护建设，因地制宜而有序地开发特色林果生产基地，培育发展适宜食品工业大规模生产所需果蔬、食用菌类及野生果蔬等优质特种原料资源，提高综合利用率，开发附加值高的特色品种。——大力扶持知名民族品牌，企业加快果蔬精深加工和新产品品种更新换代步伐，发展营养保健类果蔬原汁饮料、小罐头、调理食品、速冻和膨化果蔬产品、干果蜜饯等适宜国内国际市场需求的新型产品。第一章果蔬加工原理及原料的预处理第一节果蔬品质与加工的关系•果蔬加工：•果蔬品质：色泽、风味、营养、质地•化学组成•依化学成分功能的不同，通常分为四类•色素物质•营养物质•风味物质•质构物质一、色素类物质单独存在或几种色素同时存在（一）叶绿素类1、分类：叶绿素a蓝绿色C55H72O5N4Mg叶绿素b黄绿色C55H70O6N4Mg叶绿素a:叶绿素b=3:12、特点（1）不溶于水，易溶于乙醇、丙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂中。（2）不稳定：a氧气及阳光下极易遭受破坏失绿。b在酸性介质中形成脱镁叶绿素如用稀盐酸、草酸处理，叶绿素四吡咯环中间的Mg2+即可被H+取代生成脱镁叶绿素。C碱性介质中，常温下较稳定，加热后可被分解：叶绿素叶绿酸（绿色）甲醇+叶绿醇强碱性下，叶绿酸还可生成钠盐、钾盐，亦呈绿色且更稳定。利用此特性，通常所用的叶绿素染色剂即为叶绿素铜盐、钠盐、钾盐，以铜盐色泽最好。在一定的PH条件下，脱镁叶绿素原发色环上的N－位氢原子可以被铜离子或锌离子置换，使此环又成为发色基团而呈现绿色（复绿）。铜置换物较锌置换物稳定。这是某些蔬菜加工品复绿工艺的理论依据。（二）类胡萝卜素300多种黄、橙、红1、主要种类：胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、叶黄素等2、结构及性质（1）化学结构：分子中皆含有一条有异戊二烯组成的共轭多烯链胡萝卜素：VA源四萜化合物α胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VAβ胡萝卜素：两个紫罗酮环，人体内转化为2分子VAγ胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA其他无紫罗酮环的不具VA活性（2）特性：共性：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；在有氧条件下，易被脂肪氧化酶、过氧化物酶等氧化脱色，紫外线尤促其氧化；完整果蔬细胞中较稳定。胡萝卜素番茄红素叶黄素其他胡萝卜：“小人参”之美誉，防癌抗癌。加工：脱臭、不溶于水、在人体内利用率低等问题。（三）花青素（花色苷）：水溶性，呈红、蓝、紫。以糖苷形式存在于植物细胞液中。1、基本结构：2－苯基苯并吡喃环苯环上取代基的种类、数目决定着颜色。羟基增多时，趋向蓝紫；甲氧基增多时，趋向红色。2、特性（1）颜色随PH值变化，酸红、中紫、碱蓝（2）感光色素（3）其合成受营养状况的影响（4）很不稳定：加热可被破坏；氧气、光线等作用促其解；遇铁铜锡变色。（5）能被亚硫酸及其盐褪色。与亚硫酸生成无色的色烯－2－磺酸，此反应可逆，一旦加热脱硫，又可复色。3、果蔬中的花色素有：天竺葵花色素、芍药花色素、矢车菊花色素、牵牛花色素、飞燕草花色素（四）黄酮类色素：水溶性、酚类、涩味、苦味。以游离或糖苷形式存在于果蔬中。1、基本结构：2－苯基苯并吡喃酮2、性质：比花青素稳定。酸性无色、碱性黄色、与铁盐变绿色或紫褐色。3、种类：主要有圣草苷、芸香苷、橙皮苷二、风味物质酸、甜、苦、辣、香、涩、鲜（一）香味物质1、来源：挥发性物质或精油：醇醛酯酮萜等其发香团：羟基、羧基、醛基、羰基、醚基、酯基、苯基、酰胺基等。2、种类多、含量微。百万分之几水果中酯类、醇类、酸类为主蔬菜中主要含硫化合物和高级醇、醛、萜等。3、特性（1）多在成熟时开始形成，完熟时大量形成。（2）多不稳定，在加工过程中易受热、氧化或在酶的作用下挥发或分解。（思考：加工过程中如何避免风味的损失？）（二）甜味物质1、来源（1）主要甜味物质：糖及其衍生物糖醇类物质。主要：蔗糖、果糖、葡萄糖此外还含有甘露糖、半乳糖、木糖、核糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇等（2）次要甜味物质：一些氨基酸、胺等非糖物质2、含量及种类：水果7％－15％蔬菜﹤5％3、影响果蔬含糖量的因素：气候、土壤、栽培措施、不同的生长发育阶段4、影响果蔬甜度的因素：（1）糖的含量（2）糖的种类及比例相对甜度：蔗糖100、果糖173、葡萄糖74（3）糖酸比（三）酸味物质1.来源：有机酸，主要柠檬酸、苹果酸、酒石酸，另外少量其它酸。蔬菜含量少，个别草酸多。2.各种果蔬中的含量及种类。表1－43.影响果蔬酸味强弱的因素：含酸量、酸根的种类、解离度、缓冲物质的有无、糖的含量。（四）果蔬的涩味1、来源（1）单宁类物质为主0.25%涩味0.03-0.1%清凉感（2）儿茶素、无色花青素、羟基酚酸等。2、单宁：高分子聚合物单体：邻苯二酚、邻苯三酚（1）分类水解型单宁：焦性没子食酸单宁或可溶性单宁缩合型单宁：儿茶酚类单宁或不溶性单宁（2）涩味的产生及脱涩•可溶性单宁→不溶性单宁•无氧呼吸：温水浸泡、乙醇或高二氧化碳浓度（3）与加工的关系•a酶促氧化褐变（铁等金属离子促进变色）•b遇碱变黑（五）苦味物质1、来源：主要是糖苷类物质2、种类苦杏仁酶（1）苦杏仁苷＋2H2O2葡萄糖＋苯甲醛＋氢氰酸芥子酶（2）黑芥子苷芥子油（3）茄碱苷（龙葵苷）茄碱茄碱：有毒，超过0.01％会感到明显苦味，超过0.02％使人中毒。（4）柚皮苷和新橙皮苷（六）辛辣味物质生姜：姜酮、姜酚、姜醇C、H、O组成的芳香物质辣椒：辣椒素C、H、O、N组成的芳香物质葱、蒜：硫化物、异硫氰酸酯类蒜氨酸酶作用下生成大蒜素，具有强烈刺激味，杀菌。芥菜：芥子油异硫氰酸酯类（七）鲜味物质来源：氨基酸、酰胺、肽类L-天门冬氨酸、L-谷氨酰胺L-天门冬酰胺最重要谷氨酸及谷氨酸钠120℃焦性谷氨酸三、营养物质（一）维生素：1、维生素c（1）两种形态：还原型和氧化型氧化型维生素C的生理活性仅为还原型的1／2（2）水溶性（3）易氧化。铁、光照、强碱加工中常用作抗氧化剂2、维生素A胡萝卜素肠壁和肝脏中转化理论上：α胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VAβ胡萝卜素：两个紫罗酮环，人体内转化为2分子VAγ胡萝卜素：只有一个紫罗酮环1分子VA实际上，转化率和吸收率很低性质较稳定，对高温和碱性条件稳定，但其分子高度不饱和，易被氧化。（二）矿物质约占果蔬干重的1％－5％，叶菜可达10％－15％，80％为K、Na、Ca。果蔬食品为什么被称为碱性食品？谷物、肉、鱼、蛋类食品为什么被称为酸性食品？食品矿物质中，钙、磷、铁与健康关系最密切，所以通常以这三种元素的含量来衡量食品的矿物质价值。（三）淀粉果蔬成熟过程中：淀粉与糖之间的转化与其品质的关系。四、质地因子果蔬的质地主要体现为脆、绵、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等，是评价品质的重要指标，是判断果蔬成熟度、确定加工适性的重要参考依据。（一）水分新鲜度、脆度、口感75％－95％（二）果胶物质：存在于细胞壁与中胶层三种形态：原果胶、可溶性果胶与果胶酸•原果胶酶纤维素原果胶果胶酶甲醇•可溶性果胶聚半乳糖醛酸酶还原糖•果胶酸半乳糖醛酸•1、原果胶：不溶于水，具粘结性，在胞间层与蛋白质、钙、镁等形成蛋白质－果胶－阳离子粘合剂•2、可溶性果胶：仍具一定的粘结性•3、果胶酸：无粘结性（三）纤维素和半纤维素是构成细胞壁的骨架物质，幼嫩果蔬多为水合纤维素，老熟果蔬多为复合纤维素。•纤维素：•半纤维素：不很稳定•粗纤维：纤维素、半纤维素、木质素。膳食纤维，“第七大营养素”。第二节果蔬的败坏及加工保藏措施•一、引起果蔬产品败坏的原因•败坏(Deterioration)：一种食品，凡是改变了原来的性质和状态而质量变差即可认为是败坏。•其含义较广：变质、变味、变色、分解、腐烂•1、表现：生霉、酸败、发酵、软化、腐烂、膨胀、产气、变色、混浊•2、引起果蔬败坏的主要微生物：细菌、霉菌、酵母菌•3、败坏后果：轻则产品变质，重则不能食用，甚至误食后造成中毒死亡。(一）微生物败坏：•4、引起感染的原因：•（1）原料不洁•（2）杀菌不完全•（3）卫生条件不符合要求，使得原料和加工用水被污染。•（4）包装、密封不严。•（5）保藏剂浓度不够。（二）化学败坏：1、原因：加工、贮藏过程中发生各种不良的化学变化引起的。如：氧化、还原、分解、合成、溶解等。内部反应果蔬与氧气、与加工设备、包装容器、加工用水的作用•（1）正常情况下•酸碱反应变色、沉淀•氢化反应：Fe