第三章 食品的原料和材料
?一, 果蔬加工原料
? ( 一 ) 果蔬的组织结构及种类
? (二) 果蔬的化学成分与加工的关系
? 1,水分
? 2.碳水化合物
第一节 植物性食品原料
?( 1) 糖类
? 在果蔬中以果糖、葡萄糖和蔗糖分布最广,含量
也最多 。一般情况下,水果中的总糖含量为 10%左右。
? 将蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖称为转化糖, 转
化糖其味近于蜂蜜味, 而且甜度高于蔗糖 。
? 糖的甜度是一个相对的甜度,一般以蔗糖为标准,
在 20℃ 条件下,以浓度为 10%的蔗糖溶液的基数为
100来比较。
糖因种类不同而甜度差别较大, 糖的含量以及糖
酸比对制品的口味有很大影响 。
? 下表分别列出了几种糖的相对甜度和不同糖酸比
的口味 。
糖类 甜度 糖类 甜度 糖类 甜度
蔗 糖
半乳糖
转化糖
100
32
127
木 糖
葡萄糖
乳 糖
40
74
16
果 糖
甘 油
麦芽糖
173
49
32
几种糖的相对甜度
不同糖酸比的口味
口味 糖含量( %) 酸含量( %) 糖酸比 口味 糖含量( %) 酸含量( %) 糖酸比
甜味突出
酸甜

10
10
10
0.01~0.25
0.25~0.35
0.35~0.45
100.0~40.0
40.0~28.6
28.6~22.2
酸味突出
强酸
10
10
0.45~0.60
0.60~0.85
22.2~16.7
16.7~11.8
当糖液浓度大于 70% 时, 粘度高, 在生产过程中的过滤和
管道输送都会有较大的阻力, 在降低温度时还容易产生结晶析
出 。 但在浓度较低时, 由于渗透压较小, 在装载或保存时产品
容易遭受微生物的污染 。 故在生产过程中, 配料之前的糖液浓
度一般控制在 55- 65% 。
( 2) 淀粉
淀粉是由葡萄糖分子缩合而成的多糖。蔬菜中
淀粉含量高于果品中 。
( 3) 纤维素与半纤维素
纤维素和半纤维素在植物界分布极广, 数量很
多, 蔬菜中纤维素与半纤维素含量高于果品中 。 主
要存在于保护组织和厚壁组织中, 是植物的骨架物
质 。
( 4) 果胶物质
? 果胶的基本结构,D-吡喃半乳糖醛酸以 α- 1,
4苷键结果胶物质是构成细胞壁的主要成分,也是
影响果实质地的重要因素,果实的软硬程度和脆度
与原料中果胶的含量和存在形式密切相关。
? 各种植物的果胶物质随成熟度不同分为:
? 原果胶
? 果胶
? 果胶酸
? A,果胶物质的凝胶特性
? 果胶物质常以甲脂化状态存在,甲氧基含量最高为 16.3%,
把甲氧基含量为 16.3%的称为酯化度为 100%。
? 高甲氧基果胶:甲氧基含量大于等于 7%,即酯化度大于等
于 45%。
? 低甲氧基果胶:甲氧基含量小于 7%,即酯化度小于 45%。
? a,高甲氧基果胶的胶凝 (果胶-糖-酸凝胶)
① 胶凝条件:
果胶、糖、酸在一定的比例条件下才能形成胶凝,
一般果胶含量 1%左右,糖的含量大于 50%,
pH2.0~3.5( pH过低易引起果胶水解),温度在
0~50℃ 即可胶凝。
? 这里,糖起脱水的作用,酸中各果胶中的负电荷
形成胶凝的结构。
② 影响因素:
? 果胶分子量越大,胶凝强度越大,果胶分子量最大的是柠
檬果胶,为 10万 ~20万,柑桔果胶 4万 ~5万,苹果的为 2.5万
~3.5万。
? 酯化度:即甲氧基含量的高低,甲摒基含量高,从速度上
讲也很快。
若甲氧基含量达 16.3%,在缺酸的条件下也可形成。
若甲氧基含量为 11.4~16.2%,在高温下也可进行胶凝。
若甲氧基含量为 8~11.4%,必须在有果胶、糖、酸条件
下,在低温下才能形成凝胶。
? b,低甲氧基果胶的胶凝(离子结合型凝胶)
? 只有在 Ca2+, Mg 2+,或 Al 2+ 存在的条件下,才能形成
凝胶。据此,可以生产低糖果冻或果酱。
? 影响胶凝形成的条件主要有:
? ① 金属离子用量的多少
? 若 Ca 2+ 含量在 25ppm,低甲氧基果胶就可形成胶凝。在
生产上采用的制法有酸法、碱法、酶法。
? ② 对 pH要求不是很严格
? 一般在 2.5~6.5范围内都可形成凝胶。
? ③ 温度
? 一般来说胶凝的温度在 0~58℃,温度越低,胶凝强度越
大。
? B,果胶的其它特性
? a,原果胶经酸,酶,碱可水解为果胶,果胶不溶于丙酮和
乙醇等有机溶剂。根据此特点工业上用来提取果胶。
? b,原果胶在加热作用下酯化度和聚合度下降,因而可用热
力去皮。
? c,制作澄清的果汁和果酒时,要求原料中果胶的含量要低
些,因果胶含量高易引起汁液混浊。
? d,在腌制食品的加工中,对于果胶含量较多的原料,可运
用钙盐、铝盐来置换果胶的氢离子,生成不溶性的钙盐和
铝盐,来增加原料的脆度以及耐煮制性。
? ( 1) 种类
? 是果蔬中主要的有机酸有柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸。
? 酸味是氢离子的性质,有机酸是果蔬中的主要呈酸物质。但
酸的种类对酸味的呈现有很大的影响。无机酸的酸根离子大多
带有苦涩味且酸感强烈,而有机酸口感柔和
? ( 2)与加工的关系
? 酸与加工工艺的选择和确定有十分密切的关系。可按 pH值
将食品原料进行分类。
? a,一种是以 pH4.5为界,将食品分为两类,大于 4.5的称为低
酸性食品。如:蔬菜、肉类、乳制品; pH≤4.5称为酸性食品,
主要指水果或其它一些发酵类食品。
? b,另一种是按 pH将食品分为三种。
? pH>4.5 称为低酸性食品
? pH4.5~3.7 称为酸性食品
? pH<3.7 称为高酸性食品
? 酸是确定罐头杀菌条件的主要依据之一,低酸性食品一般
要采用高温杀菌,酸性食品则可以采用常压杀菌。
? 此外,在加热处理的过程中,有机酸可促使蔗糖和果胶的
水解。
4,含氮物质
? 果蔬中含氮物质的种类主要有蛋白质,氨基酸,酰胺,氨的
化合物及硝酸盐等。
? 含氮物质与加工的关系:
? ① 是加工食品的风味来源之一。
? ② 是加工食品的色泽来源之一。(酶促褐变与非酶褐变)
? ③ 一些含氮的硫化物在高温中由于硫化氢的生成使金属的容
器产生硫化斑。
? ④ 由于在原料中存在蛋白质,尤其在加热过程中它的凝固作
用会产生沉淀物或产生泡沫,在制汁中造成困难,影响品质。
5,单宁物质
? 单宁又称鞣质,属酚类化合的,其结构单体是邻苯二
酚,邻体三酚及间苯三酚。
单宁也属一种糖苷,较易被氧化,风味是涩味,与酸
共存时,对酸味有增强的作用。
? 单宁与加工的关系:
? ① 单宁是多酚类物质,在多酚氧化酶的催化下,在氧的
参与下而发生酶促褐变,从而使产品变色,pH接近中性
时该变化最易进行。
② 酸性加热条件下的自身氧化缩合
? 在较低的 pH下,尤其是在 pH小于 2.5时,单 宁能够自身氧化
缩合而生成红粉,加热时该反应更容易产生。
? ③ 单宁可与金属作用:单宁遇铁生成深兰色,与锡作用生成
玫瑰红色等。
? ④ 碱也会引起变色。单宁遇碱会变成兰黑色。
? ⑤ 原料中若有单宁,经热烫或冷冻都可减少单宁的含量,因
热烫或冷冻后,水溶性的单宁可下降,从而使其涩味降低。
? ⑥ 单宁与蛋白产生絮凝,这在果汁澄清中为常利用的一种性
质。
6,酶
? 果蔬中的酶类多种多样,食品工业中常见的主要有两大类:
一类是水解酶类,一类是氧化酶类。
? ⑴ 水解酶类
? 主要包括:果胶酶、淀粉酶、蛋白酶
? a,果胶酶:包括能够降解果胶的任何一种酶
? 在加工过程中,由于果胶酶对果胶的水解作用,有利于
果汁的澄清和出汁率的提高。
? 在加工过程中,并不都要利用果胶酶的水解作用,有时
则要抑制果胶的水解作用。
? b,淀粉酶主要包括:
? α-淀粉酶,属内切酶,可随机催化淀粉分子内部 α - 1,
4 糖苷键水解。
? β-淀粉酶,属外切酶,从淀粉分子的非还原末端水解 α
- 1,4糖苷键,依次切下麦芽糖单位。
? β-葡萄糖淀粉酶,属外切酶,它催化淀粉分子的非还原
末端,逐个水解下葡萄糖单位。
? 脱支酶:能够水解支链淀粉,糖原及相关大分子化合物
中的 α- 1,6糖苷键。
? c,蛋白酶
? 蛋白酶可以将蛋白质降解,从而降低因蛋白质的存在
而引起的浑浊和沉淀。
? ( 2) 氧化酶类
? 果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶,在苹果、梨、杏、香蕉、
葡萄、樱桃、草莓等仁果、核果、浆果中含量较高,在橙、
柠檬、葡萄柚、菠萝、番茄、南瓜等原料中含量较少。
? 该酶诱发酶促褐变,对加工中产品色泽的影响很大,
加工过程中主要采用以下几种方法来防止酶促褐变:
? ① 加热破坏酶的活力
? ② 调 pH降低酶的活力
? ③ 加抗氧化剂
? ④ 与氧隔绝
7,糖苷类物质
? 果蔬中的糖苷类物质很多,主要有以下几种:
? (1) 苦杏仁苷
? 苦杏仁苷存在于多种果实的种子中,核果类原料的核
仁中苦杏仁苷的含量较多,如在杏仁中含量为 0~3.5%。
? 苦杏仁苷在酶的作用下或在酸、热的作用下能够水解
为葡萄糖、苯甲醛和氢氰酸。因此,在利用含有苦杏仁
苷的种子食用时,应事先加以处理,除去其所含的氢氰
酸。
? (2) 柑桔苷(橙皮苷)
? 柑桔苷是柑桔类果实中普遍存在的一种苷类,在皮和络
中含量较高。
? 柑桔苷是维生素 P的重要组成部分,具有软化血管的作
用。柑桔苷不溶于水,而溶于碱液和酒精中,在碱液中
呈黄色,溶解度随 pH升高而增大。
? 原料成熟度越高,柑桔苷含量越少。
? (3) 黑芥子苷
? 黑芥子苷为十字花科蔬菜辛辣味的主要来源,含于
根、茎、叶和种子中。
? 黑芥子苷在酶或酸的作用下水解,生成具有特殊剌
激性辣味和香气的芥子油,葡萄糖和硫酸氢钾。这
种变化在蔬菜的腌制中十分重要。
? (4) 茄碱苷
? 茄碱苷又称龙葵苷,是一种剧毒且有苦味的生物碱,
含量在 0.02%时即可引起中毒。
? 茄碱苷主要存在于马铃薯的块茎中,在番茄和茄子中
也有,特别是在薯皮和萌发的芽眼附近,以及受光发
绿的部分特别多,故发芽之后的马铃薯不宜食用。在
未熟的绿色茄子和番茄中,茄碱苷的含量也较多,后
熟含量减少。
8,色素物质
? 脂溶性色素:
? 叶绿素
? 类胡萝卜素, 胡萝卜素类,α,β,γ-胡萝卜素
和番茄红素
叶黄素类:叶黄素、玉米黄素、隐黄
素、辣椒红素、虾青素等
? 水溶性色素:
? 花色素 (也称花青素或花色苷色素)
? 无色花色素
? 花黄素
9,维生素
? 果蔬中含有多种维生素,是人体维生素的主要来源之一。
加工过程中如何保持原料中原有的维生素和强化维生素是
经常遇到的问题。
10,矿物质
? 果蔬中含有多种矿物质,如钙、磷、铁、钾、钠、镁等。
11,芳香物质
? 果蔬的香味是由本身所含的芳香成分所决定的,芳香成分
的含量随果蔬成熟度的增大而提高,只有当果蔬完全成熟
的时候,其香气才能很好地表现出来,且仅在果蔬的皮中
才有较高的芳香成分含量。
二、大豆
? 大家知道,大豆不仅是优质蛋白质和油脂的重要来源,而
且它不含胆固醇。最新的研究结果表明,大豆还含有防治
癌症和冠心病、降血脂、抗衰老等多种功能,从而引起人
们的更大关注。
? 大豆产业正在向深度与广度两个方向发展。
(一) 大豆中的蛋白质
? 大豆中的蛋白质是存在于大豆中的诸多蛋白质的总称。一
般情况下,大豆中平均含有 40%的蛋白质,其中 80~ 88%
是可溶的,在豆制品的加工中主要利用的就是这一类蛋白
质。
(二) 大豆油脂
? 大豆中油脂的含量在 20%左右。大豆油脂的主要成
分为脂肪酸与甘油所形成的酯类。
? 大豆油中的不饱和脂肪酸含量为 50.8%,大豆油不
但具较高的营养价值,而且对大豆食品的风味,口感
等方面有很大的影响。
(三)碳水化合物
? 大豆中约含 25%的碳水合物
(四)矿物质和维生素
(五)抗营养因子
? 大豆中存在多种抗营养因子,如胰蛋白酶抑制素( TI),
血细胞凝集素( Hg),植酸,致甲状腺素,抗维生素因
子等,它们的存在影响到豆制品的质量和营养价值。
? 在这些抗营养因子中,胰蛋白酶抑制素对豆制品的营养价
值影响最大。一般认为,要使大豆中蛋白质的生理价值比
较高,至少要钝化 80%以上的胰蛋白酶抑制素。
? 胰蛋白酶抑制素有很强的耐热性,若需要较快的降低其活
性,则要经 100℃ 以上的温度处理。
三、谷物
谷物是人们赖以生存的最基本的食物,它在我
国国民的食物中占有很大比例,人体所需热量的 80%
粮食类食物所提供的,粮食所供的蛋白质在整个膳食
中占 70- 80%。
在食品加工中过程中,如何针对粮食中的化学
成分的营养特性和加工特性,丰富和改善其营养价值
和产品质量,是十分重要的。
第二节 动物性食品原料
? 一、畜肉和禽肉
? (一)肉的形态学
? 肉是指屠宰后的畜、禽去毛、皮、内脏、头、啼爪等所得的胴
体。肉是由肌肉组织、结缔组织、脂肪组织和骨骼组织组成。
? 在食品加工中,将动物体主要可利用的部位做如下归纳:
? 肌肉组织,平滑肌、横纹肌(骨骼肌)、心肌
? 结缔组织,皮、腱等(腱:连接肌肉与骨骼的组织,白色,
质地坚韧。也叫肌腱。)
? 脂肪组织,皮下脂肪、腹腔脂肪等
? 骨骼组织,硬骨、软骨
? (二)肉的物理性质
? 1.密度,比热容,热导率。
? 2.颜色
? 3.气味
? 4.坚实度
? (三)肉的化学组成
? 肉的化学成分主要包括糖类,脂肪,蛋白质,浸出物,
矿物质,维生素和水分等。
肉的组成随动物的脂肪和瘦肉的相对数量而改变,肥
度高,则蛋白质和水分的含量就比较低。
? (四)肉的成熟
肉的成熟 ―― 刚刚屠宰后的动物的肉是柔软的,并具
有很高的持水性,经过一段时间的放置,肉质变得粗糙,
持水性也大为降低。继续延长放置时间,则粗糙的肉又变
成柔软的肉,持水性也有所恢复,而且风味也有极大的改
善。肉这种变化过程称之为肉的成熟。
1,肉的成熟过程
(1) 僵直前期(迟滞期)
(2) 僵直期(急速期)
(3) 解僵期(僵直完成期)
? 2.加速肉成熟的方法
目前,加速成熟的主要的注意力是集中在肉的嫩度上。
根据已经被明确了的某些肉的成熟过程的理论,人们作了
大量的工作。主要根据有如下三个方面:
抑制宰后僵直的发展
加速宰后僵直的发展
加速肌肉蛋白分解的过程
? (五)肉的腐败
肉类因外界因素作用而产生大量的人体所不需要的物质
时,称为肉的腐败,它包括蛋白质的腐败、脂肪的酸败和
糖的发酵几种作用。
? 1,导致肉类腐败的原因
肉类的腐败是肉类成熟过程的继续。动物屠宰后,由
于血液循环停止,吞噬细胞的作用亦即停止,这就使得细
菌有可能传播和繁殖到整个组织中。
? 2.腐败肉的特征
由于腐败,肉蛋白质和脂肪发生了一系列变化,同时,
外观上发生料明显的改变。
色泽由鲜红、暗红变成暗褐甚至黑绿,失去光泽而显
得污浊,表面粘腻,从轻微的正常肉的气味发展到腐败臭
气甚至令人之呕的臭气,失去弹性,有的放出气体,有的
长霉。
二、水产原料
(一)水产原料的特性
? 1.水产原料的多样性
? 2.水产资源的多变性
? 3.鱼体大小、部位对成分的影响
? 5.容易腐败变质
? 4.不同季节的鱼体成分变化
? (二) 鱼贝类的主要成分
? 概略说来,鱼贝类主要成分中,水分占 70- 80%,蛋白
质 15- 20%,脂肪 1- 10%,糖 0.5- 1.0%,矿物质 1.0- 1.5
%。但鱼贝类的种类很多,受多种因素的影响(如年龄,性
别,季节,营养状态等),故也有一定差异。
? 三、乳类原料
乳是哺乳动物乳腺的分泌物,它是营养丰富、易于消
化吸收的完全食物。乳制品加工用乳主要是牛乳,其次是
山羊乳,我们主要介绍牛乳。
? 乳的组成,
乳是由复杂的化学物质所组成,主要包括水、脂肪、
蛋白质、乳糖及灰分等几大类,此外还有维生素、酶类等
一些微量成分。
正常的牛乳中各种成分的组成大体上是稳定的,但也
有个体差异,同时受外界条件的影响,其中变化最大的是
脂肪,其次是蛋白质,乳糖及灰分则比较稳定。
? 乳的酸度
酸度是反映牛乳新鲜度和稳定性质的指标,酸度高
的牛乳,新鲜度低,热稳定性差。
总酸度、自然酸度、固有酸度:主要来源于乳中蛋白
质,柠檬酸盐,磷酸盐及二氧化碳等酸性物质。新鲜乳
自然酸度为 16- 180T
发酵酸度:源于微生物繁殖分解乳糖产生的酸度。
? 我国常用 0T表示乳酸度,即滴定酸度。