2.园艺产品主要化学成分及变化

第一章园艺产品贮藏保鲜基础知识31园艺产品主要化学成分及其变化2园艺产品的呼吸作用影响果蔬贮藏质量的因素园艺产品的化学组成•叶绿素•类胡萝卜素•花青素•类黄酮素色素物质风味物质营养物质质构物质•糖•酸•单宁•糖苷•氨基酸•辣味物质•维生素•矿物质•水分•糖类•脂肪•蛋白质•果胶类物质•纤维素•水分质构物质果蔬的质地（texture）主要表现为：脆、绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等，与品质密切相关，也是判断果蔬成熟度、确定采收期的重要参考依据。一、水分是影响果蔬新鲜度、脆度和口感的重要成分，与风味品质关系密切。水分含量多在75%-95%之间，少数可达95%以上，如黄瓜、西瓜、番茄等。含水量高的果蔬：细胞膨压大、组织饱满、品质好、商品价值高。采后易发生：失水萎蔫和腐烂变质现象。贮藏过程中采取的措施：塑料薄膜包装、高湿贮藏、低温气调、防腐、保鲜等。二、果胶物质一类多糖的总称。存在于植物的细胞壁和中胶层,为内部细胞的支撑物质。特性是胶凝。原果胶原果胶酶纤维素可溶性果胶果胶酶甲醇果胶酸果胶酸酶还原糖（己糖、戊糖）D-半乳糖醛酸果胶形态的变化是导致果蔬硬度下降的主要原因，也是影响果蔬贮运性能的重要因素。山楂中果胶含量较高并富含甲氧基（强凝胶能力），通常用于制作山楂糕。三、纤维素和半纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，是构成细胞壁的骨架物质，决定着细胞壁的弹性、伸缩强度和可塑性。纤维素具有保持细胞形状、维持组织形态的作用，并具有支持功能。很少参与代谢。半纤维素既具有支持功能又具有淀粉的贮藏功能。少：口感细腻；多：促进消化贮藏期间如何变化？菜叶：纤维素木质化、角质化香蕉：半纤维素10%减少至1%色素类物质色泽是感官评价果蔬的一个重要指标，它在一定程度上反映了其新鲜程度、成熟度及品质。一、叶绿素类叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），3:1不溶于水，不稳定，在酸性介质中形成脱镁叶绿素，呈褐色。碱性介质中分解生成叶绿酸等，叶绿酸与碱结合可形成绿色的盐（叶绿酸钠/钾盐），因此加工中可用碱进行护绿。贮藏期间如何变化？成熟期和采收以后，叶绿素合成终止，水果显现其特有的色泽，蔬菜则随着绿色的消退而品质下降。不耐光，不耐热。二、类胡萝卜素广泛存在于果蔬中，颜色为：黄、橙、红。主要有胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒红素、辣椒黄素、叶黄素。胡萝卜素：VA原，常与叶黄素、叶绿素同时存在，85%为β-胡萝卜素，具有防癌、抗癌的保健作用。番茄红素、番茄黄素：存在于番茄、西瓜、柑橘、葡萄柚等果蔬中。高温会抑制番茄红素的合成。叶黄素：存在于果蔬的绿色部分，叶绿素分解后才显现。各种果蔬中均存在。二、类胡萝卜素贮藏期间如何变化？类胡萝卜素耐热性强，不易被金属离子破坏，但在有氧、有光条件下易使其脱色。完整的果蔬细胞，以结合态形式存在；果蔬遭病虫害，组织破坏时，易氧化脱色。贮运过程中：避光、隔氧。三、花青素水溶性色素，以糖苷形式存在于细胞液中，随着细胞液的酸碱而呈红（酸）、蓝（碱）、紫色。一般在果实成熟时才合成。紫甘薯花青素在不同pH值下的颜色变化光照有利于花青素的形成，此外还受营养状况的影响，着色状况是判断果蔬品质和营养状况的重要参考指标。性质不稳定，加热、酸碱、金属离子、酶、抗坏血酸等均对其有破坏作用。是强抗氧化剂，可增强血管弹性，改善循环系统和增进皮肤的光滑度，抑制炎症和过敏，改善关节的柔韧性。蓝莓是花青素含量最多的水果。三、花青素四、黄酮类色素为水溶性色素，呈无色或黄色，以游离或糖苷形式存在。较花青素稳定。可直接从食物中获得，如大豆、橙、洋葱等。较重要的黄酮类色素有：橙皮苷，存在于柑橘、芦笋、杏、番茄等果实中，橙皮苷还是柑橘皮苦味的主要来源。风味物质风味是构成果蔬品质的主要因素之一，果蔬的基本风味有：香、甜、酸、苦、辣、涩、鲜等。1、香味物质果蔬的香味物质主要由醇、酯、醛、酮和萜类等挥发性化合物构成，其中单萜类化合物是嗅觉最为敏感的芳香物质。多在成熟时开始合成，进入完熟阶段时大量形成，风味达最佳，但大多不稳定，易挥发和分解。水果的香气成分特点：比较单纯，是天然食品中具有高度爽快的香气。香气成分：萜类、醇类、酯类和醛类。蔬菜的香气成分特点：总体香气较弱，但气味多样。香气成分：不同的蔬菜不尽相同，香气物质有：含硫化合物（硫醚、硫醇、异硫氰酸酯、亚砜）、不饱和醇醛、萜烯类、杂环衍生物（吡嗪衍生物、吡喃）等。水果香味主体成分蔬菜香味主体成分苹果异戊酸乙酯，乙醛和反2己烯醛萝卜甲硫醇、异硫氰酸烯丙酯梨甲酸异戊酯叶菜类叶醇香蕉乙酸戊酯、乙戊酸异戊酯花椒天竺葵醇、香茅醇桃乙酸乙酯、γ-癸酸内酯蘑菇辛烯-1-醇柑橘蚁酸、乙醛、乙醇丙酮、苯乙醇及甲酯和乙酯蒜二烯丙基二硫化物、甲基烯丙基二硫化物、烯丙基2、甜味物质糖及其衍生物糖醇类物质是构成果蔬甜味的主要物质，蔗糖、果糖、葡萄糖是主要的糖类物质。水果的含糖量：7%-18%；蔬菜：小于5%果蔬的甜味与以下因素有关：含糖量及糖的种类糖酸比几种糖的相对甜度名称相对甜度名称相对甜度果糖173木糖40蔗糖100半乳糖32葡萄糖74麦芽糖32果蔬糖酸比值与风味的关系风味糖含量（g/100g鲜重）酸含量（g/100g鲜重）糖酸比值甜100.01-0.25100.0-40.0甜酸100.25-0.3540.0-28.6微酸100.35-0.4528.6-22.2酸100.45-0.6022.2-16.7强酸100.60-0.8516.7-11.83、酸味物质主要是一些有机酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸等。酸味强弱与含酸量、酸根种类、解离度（pH）、缓冲物质的有无、含糖量等有关。幼嫩果蔬含酸量较高，成熟后酸味下降（呼吸消耗）。例：苹果、番茄等贮藏后由酸变甜。在加工中，凡与果蔬原料接触的容器、设备部件，均要求采用不锈钢制作。4、涩味物质口腔粘膜蛋白质凝固使之发生收敛性作用而产生的味感。如柿子、香蕉等。来源主要来自单宁类物质。含量为0.25%时就感觉到明显涩味。1%-2%强烈涩味。此外，儿茶素、无色花青素及一些羟基酚酸也具有涩味。一般成熟果蔬中含量为0.03%-0.1%之间。减少涩味的原理：将可溶性单宁→不溶性单宁方法：提高果蔬成熟度、温水浸泡、乙醇、高浓度CO2等。贮藏期间如何变化？单宁物质易发生氧化褐变，影响果蔬的外观色泽，降低商品品质。采收前后应尽量避免机械伤，控制衰老，防止褐变。5、苦味物质主要来自于一些糖苷类物质，由糖基与苷配基通过糖苷键连接而成。柠碱、诺米林酸类黄酮类柠檬苦素柚苷苦味常见的苦味物质苦杏仁苷多数果仁中含有，在核果类的果仁中含量较多。黑介子苷主要存在于十字花科蔬菜的根、茎、叶、种子中。水解后生成具有特殊辣味和香气的物质，苦味消失。茄碱苷又名龙葵苷，存在于马铃薯、番茄、茄子中。有毒的生物碱。柚皮苷和新橙皮苷6、辣味物质舌根部表皮感受到的一种尖的刺痛和特殊的烧灼感。适度的辣味(Hotness)可增进食欲，促进消化液分泌。分为：热辣、辛辣和其他刺激味热辣辛辣辣椒、胡椒、花椒、姜、葱、蒜、芥末生姜(Ginger)中的辣味成分主要是姜酮(Zingerone)、姜酚、姜醇等芳香物质。葱、蒜等蔬菜中的辣味成分是含硫化合物。（组织破坏后，在酶的作用下转换具有强烈刺激性气味物质）芥菜中的芥子油，属于异硫氢酸酯类物质。7、鲜味物质主要来自于一些具有鲜味的氨基酸、酰胺和肽，以L-谷氨酸、L-天门冬氨酸、L-谷氨酰胺和L-天门冬酰胺最为重要。在梨、桃、葡萄、柿子、番茄中含量较为丰富。味精的主要成分：谷氨酸钠营养物质一、维生素1、维生素C（VitaminC）维生素C又名抗坏血酸(ascorbicacid)，是含有内脂结构的多元醇类，为水溶性维生素。抗坏血酸氧化酶还原型VC氧化型VC低pH、还原剂VC的作用：1、参与体内的羟化反应：如胶元的生成、类固醇的合成与转变、有机药物或毒物的生物转化等。2、是体内重要的还原剂，如保护疏基和使疏基再生、促进铁的吸收和利用、促进叶酸变为四氢叶酸、有利于抗体的形成等。人体不能合成VC，所需VC必须依赖食物供给，其中98%来自于果蔬。且在人体内无累积作用。广泛存在于水果及蔬菜中,猕猴桃、柑橘,枣,山楂；西兰花，番茄,辣椒,豆芽等中尤其多。此外，不同果蔬中含有的VC类型也有不同，如柑橘中主要是还原型VC，而苹果和柿中氧化型VC较多。2、维生素C的降解因素及机理氧化、光、金属离子（Cu2+,Fe2+）等可加速他的氧化,PH、氧浓度和水分活度AW等因素也对反应速度有很大的影响。很容易水解,形成一系列不具营养价值的物质，维生素C降解的最终产物被认为参与风味物质形成或非酶褐变。2、维生素A（VitaminA）又称视黄醇，是一个具有酯环的不饱和一元醇，为脂溶性维生素。不溶于水，120℃下经过12h加热无损失。视黄醇可由植物来源的β-胡萝卜素在人和动物的肠壁及肝脏中合成，故β-胡萝卜素也称为维生素A原。人体缺乏维生素A，影响暗适应能力，如儿童发育不良、皮肤干燥、干眼病、夜盲症等。VA的食物来源：1、动物性食物如动物肝脏、奶及奶制品（未脱脂奶）及禽蛋中。2、新鲜果蔬中含有大量的胡萝卜素，含量较丰富的有菠菜、苜蓿、豌豆苗、红心甜薯、胡萝卜、青椒、南瓜等。冷藏、避免光照有利于减少胡萝卜素的损失。二、矿物质是人体内无机物的总称。是地壳中自然存在的化合物或天然元素。矿物质的生理作用：1、构成机体组织的重要成分，Ca、Mg、P是构成牙齿的主要成分。2、为多种酶的活化剂、辅因子或组成成分。3、某些具有特殊生理功能物质的组成部分：碘--甲状腺素、铁--血红蛋白4、维持机体的酸碱平衡及组织细胞渗透压。5、维持神经肌肉兴奋性和细胞膜的通透性。人体内不能自行合成，果蔬是人体摄取矿物质的重要来源。人体健康关系最密切的三种矿物质：Ca、P、Fe此外，Ca对果蔬自身的品质和耐贮性影响也很大，许多病害与植物缺钙有关，采前喷钙和采后浸钙有助于提高果蔬的品质和耐贮性。含Ca丰富的蔬菜：芥菜、芹菜、雪里蕻、小白菜、萝卜叶、绿苋菜、豌豆苗、扁豆、毛豆等含Ca丰富的水果：柚子、橄榄、苹果、山楂等。矿物质的功能及部分来源种类功能主要来源钙骨和牙齿的形成；神经和肌肉的正常活动；伤口和断骨的愈合；凝血作用葡萄，山楂，梨，桔，枣，猕猴桃，南瓜，油菜，芸豆，芹菜，白菜。钾蛋白质的合成；体液平衡的维持；神经和肌肉的正常功能香蕉，芒果，葡萄,柿子,杏,苹果,柠檬,柑桔,甜瓜,南瓜,绿豆,菠菜,大蒜。钠酸碱平衡；酶系活动枇杷，荔枝，椰子，桃,枣，葡萄，桔，橄榄，柿子，芹菜，白菜。铁体液平衡；神经功能；形成血红蛋白；预防贫血；能量代谢；酶的成分苹果，龙眼，樱桃，椰枣，芹菜茎，豌豆苗，毛豆，香椿，桃花，木槿花。磷与钙共同形成骨骼和牙齿；核苷酸的必要成分；参与能量代谢果仁，龙眼，榛子，橄榄，葡萄，柚子，毛豆，鲜蚕豆，香椿，木槿花镁许多酶的活化剂；参与蛋白质合成榛子，山核桃，核桃，椰子，板栗，南瓜，姜，芹菜，菠菜。硒延缓衰老；增强抗性；提高人体的免疫力；保护眼睛等核桃，白果，杏仁，桂圆，大蒜，芹菜，胡萝卜，豌豆。铜制造血红蛋白；维持正常血管榛子，山核桃，猕猴桃，桃，芹菜，豆角，芋头，豌豆。三、淀粉是人类膳食的重要营养物质。淀粉含量与果蔬的品质和贮运性能强弱密切相关。富含淀粉的果蔬，其淀粉含量越高，耐贮性越强；地下根茎菜类淀粉含量越高，品质和加工性能越好；而鲜食蔬菜则淀粉含量增加品质下降（甜玉米、青豌豆）。成熟的香蕉中淀粉几乎全部转化为糖分，非洲等地区，香蕉作为主食来消费。酶酶是由生物的活细胞产生的具有催化能力的蛋白质，果蔬中所有的生物化学作用，都是在酶的参与下进行的。它是有机体生命活动中不可缺少的因素，决定着体内的新陈代谢。酶的种类：1、氧化酶：多酚氧化酶（导致果蔬发生酶褐变）、抗坏血酸氧化酶（使维生素C遭受损失）、过氧化物酶2、水解酶：果胶酶、淀粉酶、纤维素酶。酶的作用1、防止氧化酶引起的氧化褐变：抑制或钝化其活性2、利用其活性：澄清果汁、果酒（果胶酶）、分解淀粉制糖（淀粉酶）、脱苦（柚皮苷酶）