食品保鲜技术第一章(1-2)

第一章食品品质基础第一节食品的色泽食品的色泽主要由其所含的色素决定，食品变色现象大多数为食品色素的化学变化所致，因此，认识不同食品色素的稳定性、变化及变化条件对于控制食品色泽具有重要意义。第一节食品的色泽食品色素按来源的不同可分为天然色素和人工色素两大类。一、天然色素天然色素分为植物色素，如叶绿素、类胡萝卜素、花青素等；动物色素，如血红素、卵黄和虾壳中的类胡萝卜素；微生物色素，如红曲色素等。第一节食品的色泽（一）叶绿素叶绿素是鲜活绿色农产品的代表色素。在植物细胞中，叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中，与胡萝卜素、类脂物质及脂蛋白复合在一起，分布于叶绿体内的片层膜上。第一节食品的色泽在食品加工贮藏中，叶绿素会由于酸、碱、热或者叶绿素酶的作用发生一系列变化。由于酸的作用，叶绿素发生脱镁反应，生成脱镁叶绿素，并进一步生成焦脱镁叶绿素，食品的绿色向橄榄绿到褐色转变。叶绿素在稀碱溶液中较稳定。加热则水解成叶绿醇、甲醇和叶绿酸盐，食品呈现鲜绿色，较稳定。在叶绿素酶的作用下，叶绿素被转化为脱镁脱植醇基叶绿素，食品呈现橄榄绿。第一节食品的色泽（二）类胡萝卜素类胡萝卜素又称多烯色素。广泛存在于动植物食品中，呈现黄色、橙红色或红色。植物的类胡萝卜素存在于各种黄色质体或有色质体内。植物的叶绿素内除含有叶绿素外也含有类胡萝卜素，当叶绿素存在时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被淹没，一旦叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。成熟果实的颜色转变的原因就在于此。动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。动物的类胡萝卜素一般与蛋白质结合在一起。第一节食品的色泽类胡萝卜素的结构可归为两大类：一类是胡萝卜素，为羟类化合物；二是叶黄素，又称胡萝卜醇，含有含氧基团如羟基、酮基、醚基、环氧基和类呋喃基等。第一节食品的色泽1、胡萝卜素胡萝卜类色素有很多种，其中最重要的是有番茄红素和α，β，γ-胡萝卜素。这类色素含有与维生素A结构相同的β-紫罗酮环，这类色素在体内经酶的作用裂解生成具有生物活性的维生素A，故称维生素A源。胡萝卜素为脂溶性色素，易溶于石油醚、乙醚而难溶于乙醇。就颜色的稳定性而言，胡萝卜素在食品的加工贮藏中比较稳定，但也有轻微变化，如在有氧、酸性和加热条件下会发生胡萝卜素的降解，影响食品的色泽。作为维生素A源而言，上述变化有一部分是破坏性变化，使维生素A源减少。第一节食品的色泽第一节食品的色泽2、叶黄素类叶黄素类色素是胡萝卜类色素的含氧衍生物，大多数都在紫罗酮环上连有羟基。这类色素包括叶黄素、玉米黄素、隐黄素、番茄黄素、柑橘黄素、虾黄素和胭脂树橙色素等。颜色通常为黄色和橙黄色，也有少数为红色。叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇，难溶于乙醚和石油醚。叶黄素比胡萝卜素的变化种类更多，变化条件也有一定差异。第一节食品的色泽（三）花青素花青素类存在于植物细胞液中，构成水果、蔬菜、花卉等的美丽色彩。花青素色素种类很多，如天竺葵色素、矢车菊色素、芍药色素等。花青素为水溶性色素，在自然状态下以糖苷形式存在。第一节食品的色泽在氧及氧化剂存在下极不稳定，氧气对花青素具有破坏作用。花青素的颜色会随pH而改变，如矢车菊色素：pH3.0时为阳离子，呈红色；pH为8.5时为中性分子，呈紫色；pH为11时为阴离子，呈蓝色。此外，花青素还受K+，Na+和其他金属离子的影响，呈灰紫色，铝对花青素的影响不如铁那样显著，因此，水果、蔬菜加工中不能用铁器皿而必须用铝或不锈钢器皿。花青素对光和温度也极敏感，含花青素的食品在光照或稍高温度下会很快变成褐色。SO2也会使花青素褪色。第一节食品的色泽第一节食品的色泽（四）花黄粉花黄素的颜色一般并不显著，常为浅黄色至无色，偶为鲜明橙黄色，它对食品感官性质的作用远不如其潜在的影响大。它的重要性仅在于它在加工条件下会因pH改变和金属离子的存在而产生难看的颜色，影响食品的外观质量。花黄素的结构母核是黄酮，发生变化可成为各种黄酮色素，如杨梅素、桷皮素及橙皮素等。第一节食品的色泽（五）血红素血红素是肌肉和血液中的主要色素。在血液中血红素主要是血红蛋白的形式存在，在肌肉中主要以肌红蛋白的形式存在。第一节食品的色泽当动物屠宰后，由于组织供氧停止，肉中原来处于还原态的紫红色的肌红蛋白受到空气中氧气的作用，形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白，肉色变的鲜红，当氧合肌红蛋白或氧合血红蛋白继续被氧化形成高铁血红素时，则肉的颜色变成棕黑色。在鲜肉中用亚硝酸盐腌制，能保持肉的鲜红色，是因为处于还原态的亚铁血红素能与氧化氮（NO）形成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白，防止血红素继续被氧化成高铁血红素。第一节食品的色泽第一节食品的色泽（六）其他天然色素1、红曲色素红曲色素来源于红曲霉，是一组由红曲霉菌丝所分泌的微生物色素，属酮类色素。红曲色素是暗红色粉末，可溶于水。我国自古以来将其用于食品着色，它的耐光性及耐热性均比植物色素好，现广泛用于各类食品着色。第一节食品的色泽2、甜菜红素甜菜红素是从黎科红甜菜块茎中提取的一组水溶性色素，以甜菜红和甜菜黄及它们的糖苷形式存在于这种植物的液泡中。甜菜色素在食品上的着色性良好，它在大多数食品pH在3.5-7.0范围内是稳定的。第一节食品的色泽3、姜黄素姜黄色素是从姜黄根基中提取的黄色色素，遇碱变红，有特有的味和芳香，耐还原性、染着性均强，但耐光性、耐热性及耐铁等金属离子性较差，用作咖哩粉等调料的着色。天然色素还有红花素、虫胶红、越橘红、辣椒红等。第一节食品的色泽二、人工色素在食品工业中，人工合成色素被广泛地使用着，合成色素色泽鲜艳，化学性质稳定，着色力强。但由于一些色素有不同程度的毒性，所以世界各国对人工合成食用色素的品种、质量及用量等都有严格限制，我国允许使用的合成着色剂有苋菜红、胭脂红、柠檬黄、赤鲜红、新红、日落黄、靛蓝、亮蓝、铝色淀、合成β-胡萝卜素及叶绿素铜钠盐。并非所有天然色素都是无毒无害的，有些植物色素有一定的药物作用，在异常摄入时也有害。第二节食品的香气食品的香气是由许多种挥发性的香味物质所组成的。食品中呈香物质种类繁多，但含量极微，大致在1-1000mg/kg之间。绝大多数食品均含有多种不同的呈香物质，其中某一种组分往往不能单独表现出食品的整个香气。第二节食品的香气判断一种物质在食品香气中所起作用的数值称为香气值（发香值）。香气值=香味物质的浓度/阈值。香气阈值是指在同空气试验作比较时，能用嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度。香气值1，说明嗅觉器官对这种物质的香气无感觉。第二节食品的香气一、果蔬的香气果实的香气源于某些挥发性物质。挥发性物质种类很多，目前，番茄已经鉴定出400多种，苹果350多种，葡萄78种。但只有含量超过其味感阈值的少数物质对果实的风味起重要作用。第二节食品的香气构成果实香气的物质主要包括酯类、醇类、醛类、萜类和挥发性酚类物质等。1、酯类物质（1）低分子酯类物质是苹果、草莓、梨、甜瓜、香蕉和甜樱桃等许多果实香气的主要成分。第二节食品的香气苹果挥发性物质中，低分子酯类物质占78%-92%，以乙酸、丁酸和已酸分别与乙醇、丁醇和已醇形成的酯类为主。菠萝挥发性物质中，低分子酯类物质占44.9%。草莓中共含350多种香气成分，其中低分子酯类是成熟草莓果实特征香气成分。甜瓜果挥发性物质中，低分子酯类物质占50%以上，其中最重要的是乙酸酯类，特别是乙酸乙酯。第二节食品的香气第二节食品的香气在构成果实香气的低分子酯类中，一部分为甲基或甲硫基支链酯。苹果挥发性物质中含有较多的乙酸-2-甲基丁酯、2-甲基丁酸乙酯和2-甲基丁酸丁酯等，它们具有典型的苹果香味，且味感阈值很低。第二节食品的香气甜瓜的香气成分中甲硫基乙酸甲酯、甲硫基乙酸乙酯、乙酸-2-甲硫基乙酯、3-甲硫基丙酸甲酯、3-甲硫基丙酸乙酯和乙酸-3-甲硫基丙酯等6种硫酯是重要成分。菠萝中3-甲硫基丙酸甲酯和3-甲硫基丙酸乙酯对风味影响较大。第二节食品的香气（2）高分子酯类物质是大枣挥发性成分的主要组成部分。其中以棕榈烯酸乙酯、肉豆蔻烯酸乙酯、亚油酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、月桂酸乙酯和肉豆蔻酸乙酯等的含量较高。第二节食品的香气2、醇类、酮类和醛类物质番茄果实挥发性物质以醇类、酮类和醛类物质为主，主要有顺-3-已烯醛、已烯醛、已烯醇、顺-3-已烯醇、1-庚烯-3-酮、3-甲基丁醇、3-甲基丁醛、丙酮、2-庚烯醛。第二节食品的香气苹果中的醇类物质占总挥发性物质的6%-12%，主要醇类为丁醇和已醇，还有少量酮类和醛类物质。甜瓜未成熟果实中存在大量中链醇和醛类物质。第二节食品的香气3、挥发性酚类物质成熟香蕉果实的挥发性物质中，丁香醇、丁香醇甲酯及其衍生物等酚类物质大量存在。葡萄挥发性物质中含有苯甲醇、苯乙醇、香草醛、香草酮及衍生物。草莓成熟果实中也有肉桂酸的衍生酯，以甲酯和乙酯为主。甜瓜中含有乙酸苯酯类物质。番茄的香气成分中有2-苯基乙醇。第二节食品的香气4、萜类萜类物质是葡萄香气的重要组成部分，根据葡萄果实中的香气成分对萜烯类化合物的依赖程度，可将葡萄分为三类：（1）玫瑰香型芳香品种芳香物质为里那醇、橙花醇、香叶醇等萜烯类化合物，含量多（2）非玫瑰香型芳香品种芳香物质为里那醇、橙花醇、香叶醇等萜烯类化合物，含量少（3）非芳香品种芳香物质为脂肪族醛、醇第二节食品的香气二、动物性食物的香气1、乳品的香气鲜牛乳的香气成分主要为丙酮、乙醛、二甲硫醚及低级脂肪酸等。鲜乳在过度加热煮沸时常产生一种不好闻的加热臭味，其中含甲酸、乙酸及丙酮酸等。牛乳在日光下放置会产生所谓的日光臭，主要是甲硫氨酸的降解产物造成的。第二节食品的香气奶酪的风味在乳制品中最丰富，它们包括：游离脂肪酸、β-酮酸、甲基酮、丁二酮、醇类、酯类等。新鲜黄油中的香气成分有挥发性脂肪酸、异戊醛、二乙酰、3-羟基丁酮等。第二节食品的香气2、肉香成分肉类的风味只有在加热以后才能获得，未烹调的很少或没有香味，只有血腥味。在熟肉风味物质中已发现由脂类降解产生的几百种挥发性化合物，包括脂肪族烃、醛、酮、醇、羧酸及酯。第二节食品的香气在烤肉当中，吡嗪是主要的挥发性物质。煮牛肉中含有更多的脂硫酮、硫化物和二硫化物，还含有更多的带有1，2，3个硫原子的五元、六元杂环化合物（例如噻吩、三硫醇、三噻烷）。许多这些含硫化合物气味阈值低，具有硫磺香气、洋葱似的香气、有时具有肉香。它们很可能是通过提供形成煮肉的部分硫磺香气来形成总体风味。第二节食品的香气三、发酵食品的香气1、酒类的香气白酒中的香气成分主要包括醇、酯、酸、缩醛、羰基化合物、含氮化合物、含硫化合物、酚、醚等。前四类成分多样，含量也最多。不同类型的白酒风味各异。泸香型酒、汾香型酒和茅香型酒。啤酒中的香气成分主要是醇、酯、羰基化合物、酸和含硫化合物。第二节食品的香气2、酱油和食醋的香气酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。食醋的香气来源于发酵过程中缓慢产生的各种酯类，以乙酸乙酯为主，另外还有乙酸异戊酯、乙酸丁酯和琥珀酸乙酯等。第二节食品的香气四、焙烤食品的香气通常当食品色泽从浅黄色变为金黄时，焙烤风味达到最佳，当继续加热使色泽变褐时就出现了焦糊气味和苦辛滋味。第二节食品的香气焙烤或烘烤香气是综合特征类香气。吡嗪类、吡咯类、呋喃类和噻唑类中都发现多种具有此类香气的物质。然而，还无法说明实际的焙烤或烘烤食品的主要香气贡献成分是由哪几种挥发物组成，任何一种焙烤或烘烤而制成的食品中都发现了非常多的香气成分。