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工艺学第二篇第一章(1)


第二篇 果蔬食品原料 第一章 果蔬的种类及加工利用特性 第一节 果蔬的种类 一、果实的分类 (一)仁果类:果实由子房和花托膨大而成,假果,可食部分:中外果皮与花托,如苹果、 梨、海棠、木瓜、山楂等 (二)核果类:内果皮硬化为核,可食部分:中外果皮,如桃、李、杏、梅、樱桃等 (三)坚果类:干果类,果皮多坚硬,全部革质或木质,食用部分:种子或其附属物,如核 桃、栗、榛、银杏等 (四)

浆果类:果实柔软多汁,可食部分:中内果皮,但草莓为花托,如葡萄、猕猴桃、草 莓、石榴等 (五)柑桔类:外果皮含色素和油胞,中果皮为白色海绵层,可食部分:内果皮-----囊瓣(汁 胞),如柑、橘、橙、柚、柠檬等 (六)热带及亚热带水果类:香蕉、枇杷、荔枝、龙眼、凤梨等 (七)什果类:枣、柿、无花果等 二、蔬菜的分类 (一)根菜类: 直根类:萝卜、芜菁、胡萝卜、根用芥菜等 块根类:甘薯、薯蓣等 (二)茎菜类:肉质茎类、嫩茎类、块茎类、根茎类等 (三)叶菜类:散叶菜类、香辛叶菜类、结球叶菜类 (四)果菜类:瓠果类、浆果类、荚果类 (五)花菜类:花器类、花枝类 (六)其它类:食用菌、香椿等 第二节 果蔬的加工利用特性 一、果蔬原料品种与加工的关系 品种好可提高产品的色、香、味等质量 不同品种的原料消耗量不同,影响生产成本 品种适宜利于机械化生产,提高生产率及效益 要求成熟度、果形、大小、色泽、质地尽可能一致 对加工品种的一般要求 稳产、高产 保证原料有较长的供应期 便于机械化耕作,收获 品种的色、香、味等品质高、一致 品种的抗病虫能力强,耐贮运,适应性强 二、果蔬的化学组成及其加工特性 果蔬的化学组成:水和干物质 干物质:水溶性物质、非水溶性物质 水溶性物质:易溶于水,植物的汁液部分,包括糖、果胶、有机酸、单宁和部分溶于水的含 氮物质、矿物质、色素、Vit 等 非水溶性物质:组成果蔬固体部分,包括纤维素、半纤维素、原果胶、淀粉、脂肪及部分色 素、含氮物质、矿物质、维生素和有机盐类等

(一)水 果蔬的水分含量多在 80%以上 水的存在形态:游离水、束缚水 游离水在贮藏加工过程中极易失掉 束缚水与蛋白质、多糖、胶体等结合在一起,较难分离,不易失去 (二)碳水化合物(carbohydrate) 果蔬中碳水化合物主要有:糖、淀粉、纤维素和半纤维素、果胶物质四类 1. 糖类 (1) 存在与含量 果蔬中的糖主要是蔗糖、葡萄糖和果糖 仁果类:以果糖为主 核果类、柑桔类、凤梨和香蕉:以蔗糖为主 浆果类:以葡萄糖和果糖为主 蔬菜含糖量一般比水果低,块根、块茎含糖量较其它高 (2) 加工特性 ① 甜味 甜味强弱与糖的种类和含量、糖酸比有关 糖酸比=总糖量/总酸量 表1 几种糖的相对甜度

名称
果 糖 蔗 糖 转化糖 葡萄糖

相对甜度
173 100 130 74

名称
木 糖 半乳糖 乳 糖 麦芽糖

相对甜度
40 32 16 32

② 蔗糖的转化 在弱酸或转化酶的作用下蔗糖水解成果糖和葡萄糖,蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖的混合 物称为转化糖 转化糖。 转化糖 a. 甜度增加 b. 溶液的旋光性发生变化 c. 吸湿性增强(果糖>葡萄糖>蔗糖) 糖的吸湿性使果蔬干制品和糖制品易吸潮而降低保藏性 糖渍品、硬糖果、软糖果 ③ 糖的晶析 晶析是指糖液在一定的温度和浓度条件下析出结晶的现象(返砂)。 加工糖渍品时,产品中是否要求有结晶析出,取决于产品种类及其标准。 不要结晶的糖渍品,产品中糖的结晶析出对产品质量有一定影响。 ④ 糖对食品色泽的影响 a. 焦糖化作用 糖类受高温(150-200℃)发生降解,降解后产物经过聚合、缩合生成粘稠状黑褐色物质。 蔗糖 果糖、葡萄糖 羟甲基糠醛、焦糖 蔗糖 蔗糖酐( 褐色) b. 羰氨反应(Maillard 反应)

单糖或还原糖中的羰基与 AA 或胺中的氨基进行缩合反应,非酶褐变生成的褐色物 质叫黑色素。 ⑤ 其它 糖是果蔬贮藏的重要呼吸基质 糖是发酵果蔬制品的底物 糖在微生物作用下可产生酒精、乳酸等 2. 淀粉 (1) 存在与含量 果实含淀粉量较少,但未成熟果实含淀粉多,随成熟淀粉逐渐转化为糖,含量减少。 果实在储藏过程中淀粉也会转化为糖,因而甜味增加。 核果类、浆果类果实成熟时不含淀粉,故储藏时含糖量不会增加。 蔬菜含淀粉较多,块根、块茎、豆类、玉米等。 (2) 加工特性 溶解性:不溶于冷水,热水中微溶 糊化和老化:老化的淀粉难以被淀粉酶水解 淀粉的水解 淀粉在酶( 淀粉酶)和催化剂(HCl, H2SO4)作用下水解,产生各种糖浆。(麦芽糖浆、葡萄糖 浆) 富含淀粉的果蔬原料是淀粉、酿造和糖浆的原料 鉴定果实成熟度 淀粉与碘发生兰紫色反应(2%的 I2-KI 溶液涂抹果实切面) 3. 纤维素、半纤维素 (1) 存在与含量 植物细胞壁的主要成分, 植物的骨架物质,具有坚韧的性质。 纤维素: 水果 0.2-4.1% 蔬菜 0.3-2.3% 半纤维素:水果 0.7-2.7% 蔬菜 0.2-3.1% (2) 加工特性 ① 食用品质:体内没有分解纤维素的酶,不能被人体消化吸收,含纤维素过高影响食用品 质;能刺激胃肠蠕动 ② 果蔬耐贮性:越多越耐贮 ③ 对含有石细胞的原料,可通过催熟,利用自身酶的作用水解,提高原料品质 4. 果胶物质 (1) 存在与含量 主要存在于植物的果实和块根、块茎中 ① 原果胶:不溶于水,有较强的粘接性 ② 果胶:溶于水,有一定的粘性,使果实变软 ③ 果胶酸:无粘性,不溶于水,使果实呈软烂状态 (2) 加工特性 溶于水,但不溶于酒精:提取果胶 果胶的凝冻性 果胶与糖、酸按一定比例混合可以形成凝冻状的凝胶 果胶的存在有利于果蔬制品的保脆

果胶的存在对果汁生产不利于澄清,使榨汁困难 对生产蒸馏酒不利 果胶有利于果蔬贮运 (三)有机酸(organic acid) 1. 种类及其存在 水果 仁果类、核果类:含苹果酸多 柑桔、浆果类:柠檬酸 葡萄:酒石酸 蔬菜 芦笋、莴苣:苹果酸 菠菜、竹笋:草酸 甘蓝:柠檬酸 2. 加工特性 酸味:取决于果蔬的 pH 值 酸含量与食品杀菌的关系 果蔬的 pH 值是制定罐头杀菌条件的一个主要依据 pH<4.5 时 沸水常压杀菌 pH>4.5 时 高温(100℃以上)高压杀菌 酸能促进设备和金属容器壁的腐蚀 酸对品质的影响 a. 色泽:与色素类的变化有关 b. 使蔗糖转化 c. 影响果胶的凝冻性 d. 有利于 VC 的保存 (四)维生素(vitamine) 1.存在与种类 绿色菜中以 VE、VK 量多,鲜枣、猕猴桃、柑桔、柠檬含 VC 较多,蔬菜中以青椒中含 VC 较多 水溶性:VB 族、VC 脂溶性:VA、VD、VE、VK 2.影响维生素保存的因素 ⑴ 温度 B 族与 VA 较耐热,VC 易分解,但在隔氧条件下一般较耐热 ⑵ pH 值 VB1 和 VC 在酸性条件下较稳定,胡萝卜素(VA 原)在碱性条件下易保存 ⑶ 氧化 VA 原和 VC 易被氧化失去活性 ⑷ 金属离子 ⑸ 紫外光线 3.VC 的保护措施 ⑴ 保护果蔬不受机械伤 ⑵ 热烫时应沸水下锅,使酶迅速失活 ⑶ 避免与金属器具及金属离子接触 ⑷ 避免光照 ⑸ 调节 pH 值使半成品成酸性

⑹ 避免长时间浸泡漂洗 ⑺ 加热时间尽可能短些 ⑻ 真空包装及罐装密封前排气 4.抗坏血酸与褐变的关系 VC 糠醛 类黑色素 (五)含氮物质(nitrogenous substance) 1.存在与含量 主要有蛋白质、氨基酸、酰胺、硝酸盐、亚硝酸盐等 蔬菜中较多,一般 0.6-9% ,豆类>叶菜类>根菜类>果菜类 水果中较少, 0.2-1.2% , 核果类、柑桔类>仁果类、浆果类 2.加工特性 ⑴ 以色泽的影响 A.羰氨反应:防止措施----加亚硫酸盐 R-C=O + HSO3 OH-RC-SO3 B.酪氨酸引起的变色:在酪氨酸酶的作用下生成黑色素 C.含硫 AA 及蛋白质引起的变色 CuS(黑) FeS (棕黑) SnS (金黄色) ⑵ 与风味及香味的关系 A.谷氨酸、天门冬氨酸具有特殊的鲜味 B.在腌制和发酵过程中,AA 与醇发生酯化反应,生成酯,赋予制品香味 ⑶ 蛋白质与单宁结合产生沉淀,有助于果汁澄清 (六)单宁(鞣质,tannin) 1.存在与含量 多酚类化合物,具涩味 类型:水解型单宁和缩合型单宁(果蔬) 水果中单宁较多,蔬菜中含量较少 未成熟果实单宁含量高,果皮比果肉高 单宁在果蔬中以水溶态和不溶态两种方式存在 2.加工特性 ⑴ 涩味(收敛味):味觉神经麻痹感 未成熟果实大多具涩味,成熟过程中多酚类化合物逐渐形成不溶性物质,单宁逐渐减 少,涩味消失。 ⑵ 果实脱涩 用温水、CO2、乙醇等处理,诱发果实无氧呼吸产生乙醛,与水溶性单宁结合生成不溶 性单宁,使果实脱涩 ⑶ 对色泽的影响 单宁物质引起的变色是果蔬加工中最常见的变色现象之一 单宁氧化引起的变色一般要在单宁、酶、氧气三者同时存在时才进行 单宁与铁作用生成黑色物质,与锡长时间共热呈玫瑰色 ⑷ 利用单宁澄清果汁 防止单宁变色的方法: ① 选用单宁和酶含量少的品种 ② 热烫、蒸汽处理或低温操作 ③ 使用 SO2、NaSO3、VC 抑制酶的活性

④ 加酸(柠檬酸、VC 等)降低 pH 值 ⑤ 隔绝 O2:抽空处理 (七)色素物质(pigment) 色素物质为表现果蔬色彩的物质总称 果蔬的色泽在一定程度反映了果蔬的成熟度、新鲜度和品质变化 脂溶性色素:叶绿素、类胡萝卜素 水溶性色素:类黄酮色素(花青素、花黄素) 1. 叶绿素 植物中叶绿体是光合作用的场所 加工特性: ⑴ 护色(脱镁叶绿素) 2+ 2+ A. 用 Cu 取代分子中的 Mg , 变成铜叶绿素(亮绿) B. 用碱处理(石灰水、Mg(OH)2)使叶绿素水解为叶绿酸(盐)(鲜绿色) ⑵ 绿色原料的保存 A. 避光避氧 B. 60-75℃热水中烫漂(pH 6.5-7.0) 2. 类胡萝卜素 果蔬在成熟过程中叶绿素逐渐消失,而类胡萝卜素逐渐积累,从而表现出固有的成熟特 征,使果蔬呈现橙黄色。 主要有胡萝卜素(α、β、γ)、番茄红素、番茄黄素及叶黄素等,人体不能合成。 加工特性 ⑴ 对 pH 及热较稳定,光、O2 起破坏作用 ⑵ 胡萝卜素在动物体内能转变成 VA(VA 原) 3.类黄酮色素 一类溶于水的多酚类的衍生物,只存在于植物中,主要有花青素和花黄素两种 (1)花青素(花色素) ① 存在与含量 主要存在于植物的花、果实、叶及茎中,使果蔬呈现绚丽色彩 ② 加工特性 A. 色泽与 pH 值的关系 pH<3 红,pH=8.5 紫色,pH=11 兰色 B. 金属离子对色泽的影响 2+ 2+ Sn 紫色,Fe 灰色 C. 对温度、光敏感,加热促使分解破坏 D. 不能长时间浸泡原料,操作要轻 (2) 花黄素(黄酮色素) ① 存在与含量 使植物呈现浅黄色或无色 ② 加工特性 A. 遇碱变黄 B. 与金属离子结合 灰色或灰黄色 C. 空气中久置易被氧化变褐 (八)糖苷类(glucosides) 单糖分子与非糖物质结合的化合物,多具有苦味或特殊的香味,有些有剧毒

1.苦杏仁苷 杏仁(0-3.7%)、苹果(0.5-1.2%)、桃(0.8%),具强烈苦味,本身无毒 苦杏仁酶或酸 苦杏仁苷 + 2H2O 苯甲醛 + 2 葡萄糖 + HCN 2.茄碱苷(龙葵素) 主要在马铃薯、番茄、茄子中,剧毒有苦味 茄碱苷 + 3H2O 茄碱 + 葡萄糖 + 半乳糖 + 鼠李糖 茄碱有毒,对红血球有强烈的溶解作用 马铃薯发芽和阳光下暴露呈绿色部位茄碱苷含量高 防止措施 ① 避光,低温保存 ② 削去表皮 ③ 用药物、X 射线、γ射线处理,防止发芽 (九)矿物质(mineral substances) 果实中含各种矿物质,如:Ca、P、Fe、K、Na、I、Cu、Mg、S 等 果蔬中由于 K、Na、Ca、Mg 等矿物质较多,故属于生理碱性食品 生理酸性食品与碱性食品是以灰分的水溶液的酸碱性来划分的 酸性食品:肉、鱼、禽、蛋、米、面及其制品 碱性食品:大部分果蔬、豆类、牛奶等 果蔬表面上的农药残留中含铅、砷等,易引起中毒 (十)芳香物质(aromatic substances) 种类多(醇、醛、酮、酯、萜类) ,含量却很少,呈油状(volatile oil, essential oil) 作用:① 促进食欲 ② 杀菌作用 ③ 增加果蔬及制品的风味 ④ 大部分芳香物质为易挥发和热敏物质 (十一) 酶类(enzymes) 酶是机体生命活动中不可缺少的,在采后的贮藏和加工中仍起作用,是引起果蔬品质变 坏和营养成分损失的重要因素。 与果蔬加工有关的酶可分为两大类: 1.氧化酶类:多酚氧化酶、过氧化物(氢)酶、VC 氧化酶、脂肪氧化酶等 2.水解酶类:果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等 酶根据不同目的和要求可分为利用酶和抑制酶两方面: 在果蔬加工方面防褐变(钝化) 在果蔬后熟,果汁、果酒澄清,淀粉酶水解淀粉制糖,柚皮苷酶脱苦等 第三节 果蔬原料的组织结构 一、构成果蔬组织的细胞 细胞的形状、大小随果蔬种类、细胞所在部位和担负的任务不同而不同 薄壁细胞:球形或近似卵形且较大 生长点细胞:较小,近立方形 担负输送功能的细胞:管状 细胞由细胞壁、细胞膜、液泡和原生质组成 1. 细胞壁 细胞壁由纤维素、半纤维素等组成,对细胞起支撑和保护作用

相邻细胞壁间存在中胶层,由原果胶、纤维素和半纤维素等组成,在体内将细胞黏合在一起 果蔬衰老或外界环境使原果胶分解后,中胶层黏性下降,组织松弛,软化 植物细胞壁常木质化、木栓化和角质化 2. 细胞膜 细胞膜在细胞壁的内部,由磷脂双分子层和蛋白质组成 细胞膜是半透膜,具有选择透过性,对维持植物细胞的正常生理代谢起重要作用 细胞膜可维持一定的渗透压,保持酸碱平衡 将细胞置于高浓度溶液中,产生质壁分离 3. 液泡 液泡:成熟细胞内形成的充满汁液的泡状物 液泡外有液泡膜,也是一种半透膜 液泡内储存有无机盐、有机酸、糖、植物碱、单宁和花青素等水溶性物质,使果蔬呈现不同 风味和色彩 4. 原生质体 原生质体是细胞内具生命活性的物质,包括细胞质、细胞核、线粒体等 细胞质是细胞生活的基础物质,为无色半透明、有弹性和黏性的胶状物质 细胞核是遗传物质的贮存场所 线粒体:呼吸作用;叶绿体:光合作用 有色体:含大量类胡萝卜素和叶黄素,使器官呈现红、橙、黄等颜色 二、果蔬植物组织的种类 1. 分生组织 分生组织存在于植物根尖、茎尖或根茎内部 细胞排列紧密、壁薄、具分裂能力 2. 保护组织 由植物体表面一层或数层扁平、排列紧密的细胞组成,起保护作用 该组织的细胞常角质化、木质化,有的有蜡质 保护组织加工时应除去,储藏时要保护 3. 薄壁组织 吸收组织:吸收水分和营养物质 同化组织:进行光合作用,细胞含叶绿体 储藏组织:储藏营养物质 通气组织:细胞间隙发达,形成较大的气腔 传递组织:具有内突生长的细胞壁和发达的胞间连丝及适应短途运输物质的生理功能 4. 机械组织 在植物体内起机械支持作用,特点:细胞壁强烈增厚 ① 厚角组织:胞壁角隅增厚,活细胞 ② 厚壁组织:胞壁全面平均增厚并木质化,死细胞,包括纤维组织和石细胞 5. 输导组织 细胞长形,上下相连接,输送水分和营养物质 思考题: 思考题: 1. 维生素 C 的保存措施主要有哪些? 2.果实和蔬菜的种类和特点。 3.果蔬的各种化学组成的加工特性。 4.果蔬原料品种与加工的关系。


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