第三节-果蔬的化学组成及其

第三节果蔬的化学组成及其特性果蔬的化学组成一般分为水和干物质两大部分，干物质又可分为水溶性物质和非水溶性物质两大类。水溶性物质也叫可溶性固形物，显著特点是易溶于水，组成植物体的汁液部分，影响果蔬的风味，如糖、果胶、有机酸、单宁和一些能溶于水的矿物质、色素、维生素、含氮物质等。非水溶性物质是组成果蔬固体部分的物质，包括纤维素、半纤维素、原果胶，淀粉、脂肪以及部分维生素、色素、含氮物质、矿物质和有机盐类等。水果蔬菜水分干物质水溶性水不溶性糖、果胶、有机酸、单宁、矿物质、色素、维生素含氮物质纤维素、半纤维素、原果胶，淀粉、脂肪部分维生素、色素、含氮物质、矿物质和有机盐类一、水1.含量：80％以上，有些可达90%。2.存在形态：①游离水：占总含水量的70％～80％，极易失掉；②束缚水：胶体微粒周围水膜，与蛋白质、多糖类、胶体等结合在一起。失水达到5％就会使许多种类的果蔬萎蔫、皱缩，食用品质下降。失水也减少果蔬重量，直接造成经济损失。二、碳水化合物（一）糖类1.糖的种类：蔗糖、葡萄糖和果糖。①果实种类不同，3种糖的含量差别很大。②果实的含糖量在不同种类和品种间存在较大差异。③同一品种生长在不同的气候和土壤环境中也表现出含糖量的差别。④不同生育期含糖量不同。⑤蔬菜含糖量一般比果实低。蔬菜中以地下储藏器官如块根、块茎等的含糖量较其他为高。常见果蔬糖的种类及含量名称转化糖（%）蔗糖（%）总糖（%）苹果7.35~11.621.27~2.998.62~14.61梨6.52~8.001.85~2.008.37~10.00桃1.77~3.678.61~8.7410.38~12.41甜樱桃13.18~16.750.17~0.4313.45~17.00酸樱桃11.52~12.300.17~0.4011.69~12.70葡萄16.83~18.04-------16.83~18.04甜橙4.823.017.99橘子2.144.536.61草莓5.56~7.111.48~1.767.41~8.59枣56.008.0064.00香蕉10.007.0017.00菠萝3.008.0011.00胡萝卜3.30~12.00甜菜9.60~13.3洋葱2.50~14.30番茄1.50~4.20甜椒4.20~7.40茄子2.20~4.60黄瓜5.50~9.80甜瓜4.00~5.192.糖的特性：（1）赋予甜味。甜味的强弱取决于糖的种类和含量，另外还与糖酸比有关。（2）糖具有吸湿性，其中果糖的吸湿性最大，蔗糖最小。（3）糖是果蔬储藏的重要呼吸基质。（4）还原糖与氨基酸或蛋白质发生羰氨反应生成黑色素，使果蔬制品发生褐变，影响产品质量。（二）淀粉1、果实中含淀粉量较少，未成熟果实含淀粉多，而糖分较少，经过储藏淀粉转化为糖增加甜味。2、蔬菜含淀粉量较多，且与老熟程度成正比3、凡是以淀粉形态作为储存物质的种类，均能保持休眠状态而利于储藏。4、对于青豌豆、甜玉米等以幼嫩粒供食用的蔬菜，其淀粉的形成会影响食用品质及加工产品品质。5、富含淀粉的果蔬，除可制取淀粉外，也是酿造、干制和生产饴糖的加工原料。（三）纤维素和半纤维素1、纤维素可以保护果蔬，减轻机械损伤，抑制微生物的侵袭，减少储藏和运输中的损失。2、纤维素质地坚硬，就果蔬加工品质而言，含纤维素多的果蔬质粗多渣，品质较差。果实中纤维素含量一般为0.2%~4.1%。蔬菜中纤维素的含量为0.2%~2.3%。芹菜、甘蓝较高。（四）果胶物质1、含量：山楂、苹果、柑橘、南瓜、胡萝卜等果实中含量丰富，山楂含果胶高达6.4%。2、存在形态：原果胶、果胶、果胶酸。原果胶原果胶酶成熟阶段果胶纤维素过熟阶段果胶酶果胶酸甲醇3、性质①果胶与糖酸配合成一定比例时形成凝胶。②果胶能溶于水，但不溶于酒精，提取果实中的果胶时常被利用。③制造澄清的果汁时，由于果胶的存在，致使果汁混浊，故应设法除去果胶。三、有机酸1、种类果实内主要是苹果酸、柠檬酸、酒石酸。还有少量的草酸、水杨酸和醋酸等。蔬菜中主要有苹果酸、柠檬酸、草酸、醋酸和苯甲酸等。2、存在状态：游离或酸式盐。3、含量：不同种类和品种的果实含酸量不同。如仁果类、核果类以苹果酸，葡萄以酒石酸，柑橘类以柠檬酸表示。4、作用：①赋予酸味A果蔬的酸味并不取决于酸的总含量，而是由它的pH决定。新鲜果实的pH一般在3~4之间，蔬菜在5.0~6.4之间。B不同有机酸酸度不同。酒石酸的酸度最强，其次为苹果酸和柠檬酸。C果蔬所含的有机酸往往数种同时存在。D果蔬中含有蛋白质、氨基酸等成分，能阻止酸过多的离解，因而可限制氢离子的形成。②抑菌③呼吸底物④护色5、特性：①果实含酸量不仅与风味密切相关，同时对微生物的活动也有着重要的影响。②储藏过程中，有机酸亦可作为呼吸底物被消耗，使果实酸味逐渐变淡。③在原料加热时有机酸能促进蔗糖、果胶等物质水解，降低果胶的凝胶度。④加工处理时，有机酸能与铁、锡等金属反应，促进设备和容器的腐蚀作用，影响制品的色泽和风味。⑤有机酸还与果蔬中的色素物质的变化和抗坏血酸的保存性有关系。四、单宁（鞣质）1、分类：①水解型单宁②缩合型单宁2、含量：与果蔬的成熟度密切相关未熟的果实是成熟果实的5倍，果皮通常比果肉高3~5倍。果实含有1~2％的可溶性单宁时就会产生强烈的涩味，含量在0.25％(涩柿)及以上时可尝出明显的涩味，一般水果可食部分含0.03~0.10％时具清凉口感。3、存在形式：①水溶态②不溶态表2—3—4几种果实中单宁含量果实名称最小量（%）最大量（%）平均量（%）苹果梨李桃杏樱桃草莓0．0250．0150．0650．0630．0630．0530．1200．2700．1700．2000．2200．1000．1510．4100．1000．0320．1270．1000．0740．0980．2004、性质：①单宁分子可溶于水或乙醇，不溶于乙醚、氯仿等。②用温水，CO2、乙醇等处理，可使果实脱涩。③单宁在空气中易被氧化成黑褐色醌类聚合物。④单宁与金属铁作用能生成黑色化合物，与锡长时间共热呈玫瑰色，遇碱则变蓝色。⑤在酿造果酒时，单宁与果汁、果酒中的蛋白质形成不溶性物质而沉淀，即消除酒液中的悬浮物质而使酒澄清。五、含氮物质1、含量：果实中普遍较低，一般在0.2％~1.2％之间。核果、柑橘类含量较多，仁果类和浆果类含量较少。蔬菜中的含氮物质远高于果实中的含量，一般含量在0.6％~9％。其中以豆类含量最多，叶菜类次之，根菜类和果菜类含量最低。食用菌的蛋白质含量较高，在1.7％~3.6％。2、特性：①有助于其他食物蛋白质在人体中的吸收。②在加工工艺上有重要影响。a果蔬中所含的氨基酸与成品的色泽有关。氨基酸与还原糖发生糖氨反应，使制品产生褐变。酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，氧化产生黑色素(如马铃薯切片后变色)。b含硫氨基酸及蛋白质，在罐头高温杀菌时受热降解形成硫化物，引起罐壁及内容物变色。c氨基酸对食品的风味也起着重要作用。果蔬中所含的谷氨酸、天门冬氨酸等都呈特有的鲜味，甘氨酸具特有的甜味。另外，氨基酸与醇类反应生成酯，是食品香味来源之一。d蛋白质与单宁结合则发生聚合作用，能使汁液中的悬浮物质随同沉淀。在果汁、果酒的澄清处理中常被采用。六、糖苷类苷又称甙，是由糖与醇、醛、酚、硫的化合物等构成的酯类化合物。1、苦杏仁苷2、茄碱苷3、橘皮苷4、黑芥子苷（一）苦杏仁苷1、含量：存在于多种果实的种子中，以核果类含量最多。苦扁桃2.5~3.0%，杏0~3.7%，李0.9~2.5%，樱桃1.3~2.4%，桃0.8%，苹果0.5~1.2%。2、特性：苦杏仁苷本身无毒，具有止痰镇咳作用。苦杏仁苷氢氰酸-----剧毒苯甲醛-----香味（二）茄碱苷（龙葵苷）存在于马钤薯块茎、番茄和茄子中，是一种有毒且有苦味的生物碱。≥0.02％时，即能强烈破坏人体的红血球，因而引起黏膜发炎、头痛、呕吐，严重时可以致死。茄碱苷酶或酸糖类茄碱（不溶于水，溶于热酒精和酸）（三）橘皮苷橘皮苷是存在于柑橘类果实的一类苦味成分。1、含量：在橘皮、橘络中含量最多，其次是囊衣和砂囊，汁液中含量极少。2、特性：①橘皮苷味极苦，其纯晶比奎宁还要苦，味感阈值为20mg/100ml纯水，在果汁中的呈味浓度界限大约为30mg/100mL。②橘皮苷在稀酸中加热或者随着果实成熟，逐渐水解为橘皮素、葡萄糖和鼠李糖，其苦味相应减轻直至消失.③橘皮苷难溶于水，易溶于酒精和碱液中，溶解度随温度和pH的增高而加大。④橘皮苷具有维持人体血管正常渗透作用的功效，它是维生素P的重要组成部分。（四）黑芥子苷黑芥子苷本身呈苦味，是十字花科蔬菜中普遍存在的一种苷，含于根、茎、叶、种子中，芥菜、萝卜中含量较多。食用或磨碎时，经芥子苷酶水解生成具辛辣和香味的芥子油，苦味消失，这种变化在蔬菜腌渍加工过程中具有重要意义。七、维生素维生素种类很多，目前已知的有30多种，其中发现近20种与人体健康和发育有关。八、矿物质1、存在形式：弱碱性有机酸盐。2、特性：①果蔬有碱性食品之称，经常食用可调节体内酸、碱平衡，有益于身体健康。②果蔬中的钙不但是营养物质，而且对果实自身品质和耐储性影响很大。③豆类、花生、谷类、核桃中含磷较多。④果蔬中的钾、钠主要存在于细胞液中，参加糖代谢，调节细胞渗透压和细胞膜造性。九、芳香物质普遍含有挥发性的芳香油，因含量极少，故又称精油.成份：不是单一的，而是多种组分的混合物，主要香气成分为酯、醇、醛、酮、萜及烯等。水果香气成分随着果实的成熟而增加，而人工催的果实不及在树上成熟的水果香气成分含量高。加热易使挥发物质损失。因此，在蔬菜加工时，特别是干制，不宜采用过高温度。十脂类物质1、种类：包括脂肪、蜡质、碘脂、萜类化合物等，其中与果蔬储藏加工关系密切的是脂肪和蜡质。2、特性：①脂肪暴露在空气中会自发进行氧化作用，产生酸臭和口味变苦的现象。②植物的茎、叶和果实表面常有一层薄薄的蜡，它的主要成分是高级脂肪酸和高级一元醇所组成的酯.十一、色素物质色素物质为表现果蔬色彩物质的总称。叶绿素、类胡萝卜素、花青素、花黄素（一）叶绿素一切果蔬绿色的来源，其最重要的生物学作用是光合作用。1、组成：叶绿素a（青绿色）和叶绿素b（黄绿色）的混合物。两者大约成3：1的比例。叶绿素不溶于水，易溶于有机溶剂。叶绿素酸性介质碱性介质去镁叶绿素褐色叶绿酸（绿色）叶绿醇甲醇叶绿酸盐（绿色）与碱反映叶绿素不耐热也不耐光。绿色果蔬短时间放于沸水中则绿色转深，这是由于细胞壁的空气被排除，致使细胞壁更为透明，色泽也就转深。2、物理性质（二）类胡萝卜素是一类以异戊二烯为残基的具有共轭双键的多烯色素，现已在果蔬中发现了300种以上，主要有胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、叶黄素等。类胡萝卜素常与叶绿素共同存在于植物组织中，其颜色由黄、橙到红。(1)胡萝卜素：呈黄色，主要存在于杏、黄桃、胡萝卜、番茄、辣椒中。胡萝卜素本身不具有生理活性，在人和动物肝脏及肠壁中能转化成具生物活性的维生素A。它有α、β、γ三种异构体，其中以β—胡萝卜素的含量最高(占全部胡萝卜素的85％)和维生素A原功效最大。(2)番茄红素：番茄红素是胡萝卜素的同分异构体，又称茄红素。在红色番茄中，茄红素与胡萝卜素共同存在，平均含量为4.0％～7.8％，是胡萝卜素平均含量(0.40％～0.75%)的10倍。番茄中这两种色素的含量随着果实的成熟而逐渐增加，至番茄完全成熟时胡萝素含量最高，过熟果实中又显著下降(减少25%～40％)。茄红素的产生与温度的高低关系密切，产生的最适温度为24℃，30℃以上茄红素即不能形成。(3)番茄黄素和叶黄素：呈黄色，是胡萝素或茄红素的加氧衍生物，易溶于甲醇和乙醇，难溶于乙醚，利用这一性质可将其与胡萝素分开。番茄黄素是黄色辣椒与番茄中的主要色素。苹果成熟时的底色主要是叶黄素颜色，这在金冠苹果上表现得最为明显。类胡萝卜素在色素类物质中是性质比较稳定的一类色素。由于类胡萝卜素不溶解于水而溶于有机溶剂，故果蔬细胞液中不存在此类色素，它们存在于有色体中。类胡萝卜素耐pH变化，在碱性溶液中比在酸性溶液中更稳定，且耐高温，即使在锌、铜、