第二节 果蔬的化学成分及加工特性 一、果蔬的化学成分及与加工的关系 果蔬的化学成分十分复杂，按在水中的溶解性质可分为两大类： （1）水溶性成分：糖类、果胶、有机酸、单宁物质、水溶性维生素、酶、部分含氮物质、部分矿物质等。 （2）?非水溶性成分：纤维素、半纤维素、原果胶、淀粉、脂肪、脂溶性维生素和色素、部分含氮物质、部分矿物质和有机酸盐等。 （一）碳水化合物 ?? 主要成分: 糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。 1、糖类 ??? 主要是蔗糖、葡萄糖、果糖。 ??? 仁果和浆果类中还原糖较多，核果类中蔗糖含量较高，坚果类中糖含量较少，蔬菜中（除甜菜之外）糖的含量较少。 ??? 在较高的pH或较高的温度下，蔗糖会生成羟甲基糠醛、焦糖等，还原糖易与氨基酸和蛋白质发生美拉德反应，生成黑色素，使果蔬制品发生褐变，影响产品质量。 2、淀粉 ???? 蔬菜中薯类的淀粉含量最高（20%），水果基本不含（除了香蕉）。 ??? 淀粉糊化，影响淀粉含量高的原料加工成清汁类罐头或果蔬汁（引起沉淀，甚至汁液变成糊状）。 ??? 糊化的淀粉会进一步老化（凝沉），可利用淀粉酶将淀粉水解。 3、果胶物质 果胶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及存在形式密切相关。果胶溶液粘度较高 ???? 原果胶 原果胶酶或酸? 果胶? 果胶酶或酸、碱????? 果胶酸? 果实：脆硬????????????????? 松软??????? 软烂???? （1）果胶含量高的原料生产果汁时，取汁困难，措施：水解果胶，提高出汁率。 （2）对于浑浊型果汁具稳定作用，对果酱具增稠作用 4、纤维素与半纤维素 纤维素是植物细胞壁的主要成分，对果蔬的形态起支持作用。不能被人体消化，但能促进肠的蠕动。在加工中影响产品的口感，使饮料和清汁类产品产生浑浊。 （二）有机酸 果蔬中主要的有机酸有：柠檬酸、苹果酸、酒石酸，通称为果酸。果蔬原料及果蔬加工中主要使用有机酸，其中酒石酸酸性最强。酸感的产生与酸的种类和浓度有关，还与体系的温度、缓冲效应和其他物质的含量有关。体系缓冲效应增大，可增大酸的柔和性（加工过程中同时使用有机酸及其盐类）。糖和酸的含量及糖酸比影响果蔬制品的风味。 酸与加工工艺的选择和确定关系密切： ? 1、影响酶褐变和非酶褐变； ? 2、影响花色素、叶绿素及单宁色泽的变化； ? 3、与铁、锡反应，腐蚀设备和容器； ? 4、加热时，促进蔗糖和果胶等水解； ? 5、是确定罐头杀菌条件的主要依据之一。 （三）含氮物质 主要有：蛋白质和氨基酸，果实中的含量较少。 蛋白质和氨基酸的存在是美拉德反应的基础。控制措施：pH、还原糖含量、温度、蛋白质和氨基酸含量、亚硫酸盐。酪氨酸不参与美拉德反应，是酶促褐变的重要底物。蛋白质在加工中易发生变性而凝固、沉淀，尤其是在饮料和清汁类罐头加工中。控制措施：适当的稳定剂、乳化剂及酶法改性，蛋白质与单宁物质产生絮凝。蛋白质和氨基酸与果蔬制品的风味密切相关，尤其对饮料口味的影响。 （四）单宁物质 单宁（鞣质）是具有涩味、能产生褐变及与金属离子产生褐变的物质，属于酚类化合物，其结构单体主要是邻苯二酚、邻苯三酚及间苯三酚。单宁与果蔬极其制品的风味和色泽的变化关系密切。 1、主要类型： ??? （1）水解型单宁??? 单宁酸和绿原酸 ??? （2）缩合型单宁??? 儿茶素 2、单宁的加工特性 3、涩味 含量过高会产生很不舒服的收敛性涩感；适度的单宁含量可以给产品带来清凉的感觉，也可强化酸味的作用。 4、脱涩方法： （1）温水浸泡法：40℃ /10~15h （2）酒浸泡法：喷洒40%的蒸馏酒/密封5~10d （3）CO2脱涩法：置于CO2浓度50%的容器中 （4）乙烯脱涩法：密闭容器充入乙烯 5、变色 （1）酶促褐变??? 单宁作为多酚氧化酶的底物而发生酶促褐变使产品变红（pH中性最适）。常见苹果、香蕉、梨、桃、草莓等；而菠萝、橘、橙、番茄、南瓜等缺乏该酶。护色：果蔬中单宁含量、酶活性、供氧量三者控制其一。 （2）酸性加热条件下的自身氧化缩合??? 在较低pH（尤其pH<2.5）下，单宁能自身氧化缩合生成红粉。单宁含量较高的原料加工过程中，pH的控制十分重要。 （3）?金属离子引起变色??? 遇铁变黑色，与锡长时间共热呈玫瑰色。 （4）?碱引起变色??? 遇碱变黑色 6、与蛋白质产生絮凝??? 用于果汁澄清 （五）色素物质 （1）脂溶性色素——叶绿素、类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素、番茄红素） （2）水溶性色素——类黄酮色素（花青素、花黄素） ??? 果蔬的色泽影响产品的外观质量，果蔬加工中应尽量保持原有的色泽，防止变色。 1、叶绿素 （1）不耐光不耐热。酸性条件，光照或加热时生成脱镁叶绿素（暗绿色至绿褐色或紫褐色）护色措施：采用高温短时处理和避光保存。热烫却有利于绿色的保护，原因：驱除了组织中的空气，更易显色，同时避免了叶绿素的氧化。 （2）?叶绿素分子中的镁可被铜、锌所取代而显示出稳定的绿色。 2、类胡萝卜素（橙黄色） （1）总体上讲对热稳定，颜色不易变化。 （2）胡萝卜素在碱性介质中比在酸性介质中稳定。 3、花色素（花青素） （1）果蔬呈红紫色的主要色素，在水洗、预热等加工中易流失。 （2）对温度和光敏感，会退色或变褐，受氧化还原亦会退色。 （3）pH影响色泽，与金属离子络合生成盐类，大多为灰紫色。含花青素多的水果罐藏时宜用涂料罐。 4、花黄素 （1）通常为黄色至无色，偶为鲜橙色。 （2）遇碱呈深黄色、橙色至褐色。控制：加入少量酒石酸氢钾调pH。 （六）维生素 1、VC（抗坏血酸） 在酸性溶液和浓度较大的糖溶液中较稳定，碱性条件下不稳定，受热易破坏，也容易被氧化，高温和有Cu2+、Fe2+存在下更易被氧化。 2、VB1 酸性稳定，中性及碱性条件下易氧化，耐热，但受氧、氧化剂、紫外线的作用很易破坏。pH>4时，金属离子（如Cu2+）及亚硫酸根可使其降解。 3、VA 植物性食品中只含有胡萝卜素。VA耐热，仅在有较强氧化剂存在时，或光照时氧化。 （七）芳香物质 种类很多，含量极少。芳香性成分均为低沸点、易挥发的物质，果蔬的成熟及加工过程中的温度对其风味的影响很大。 （八）矿物质 ?? 果蔬中含有各种矿物质，以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐或与有机物结合的的盐类存在，对构成人体组织与调节生理机能起重要作用。 （九）酶 1、酶的种类 （1）氧化酶类：多酚氧化酶、VC氧化酶、过氧化氢酶及过氧化物酶等； （2）水解酶类：果胶酶、淀粉酶、蛋白酶 2、酶与果蔬加工的关系 （1）抑制酶的作用 （2）利用酶的活性 3、防止酶促褐变的方法 （1）加热破坏酶活 （2）调pH降低酶活 （3）加抗氧化剂 （4）隔绝氧 二、果蔬的成熟与采收 1、果蔬成熟过程中化学成分的变化 （1）仁果类和香蕉等? 淀粉减少，糖分增加；原果胶含量下降，可溶性果胶增加 ；甜味显著增加，硬度适当降低；酸和纤维素的含量逐渐减少。 核果类? 果核硬化，糖分迅速增加，丹宁和维生素降低，酸含量一般降低（酸樱桃例外）。 （2）?浆果类? 还原糖增加（葡萄糖、果糖），酸含量逐渐降低。 （3）?柑桔类? 果实中的糖苷经酶的水解，苦味逐渐减弱或消失；酸减少、糖酸比增大；叶绿素逐渐分解，类胡萝卜素、黄酮类等色素形成。 （4）?子实类? 酶的活性由分解趋向合成（糖分含量多淀粉少，淀粉增加糖分减少） （5）?果菜类? 2、果蔬的成熟度与采收 水果 （1）采收成熟度? 果实基本完成生长和物质积累，体积停止增长，种子已发育成熟，达到可以采收的程度。果实风味还未达到最佳，需贮藏一段时间，内含物经过转化，风味才呈现出来。适用于需长期贮存和长途运输果实的采收。 （2）?食用成熟度 果实充分表现出本品种特有的外形、色泽、风味和芳香，化学成分和营养价值达到顶峰。适用于就地销售加工及近距离运输果实的采收。 （3）?过熟 果蔬在生理上已充分成熟，由于分解作用不断进行，风味物质消失，质地松散，营养价值大大降低。适用于以种子供食用的干果（栗子、核桃、银杏）和留种的果实的采收。 蔬菜 （1）乳熟期? 采收? 刀豆、甜玉米、黄瓜； （2）罐藏成熟期? 采收?? 青豌豆、笋类、花椰菜、芦笋； （3）完全成熟期? 采收?? 番茄、莲子、甜椒。