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
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
（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
（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
（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
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