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文檔簡介

園藝產(chǎn)品貯藏運(yùn)銷學(xué)教案

任課教師秦文教授

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)系

二零零七年

緒論

一、貯藏運(yùn)銷業(yè)概念的引出

當(dāng)今世界,在科技、經(jīng)濟(jì)、社會不斷發(fā)展的同時,也產(chǎn)生了一些影響著甚至

威脅著人類生存的危機(jī),需要各國政府和人民共同努力,一起尋求解決的途徑和辦

法。人口、食物、環(huán)境、能源是目前世界公認(rèn)的四大危機(jī),其中人口和食物的危機(jī)

是許多國家特別是發(fā)展中國家急需解決和處理的難題。在一定條件下,人口和食

物的問題是一個人口和食物之間的平衡問題,可以通過兩個途徑解決:增加食物的

供給;控制人口的增長。增加食物的供給又可包括:增加園藝產(chǎn)品的產(chǎn)量;減少

園藝產(chǎn)品的采后損失。

近20多年來,園藝產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,人民對生活質(zhì)量的要求不斷提高。

水果、蔬菜和花卉的生產(chǎn)及消費(fèi)不僅僅是單純的滿足于產(chǎn)量的增加,更重要的是

滿足消費(fèi)的需要。2000年我國水果產(chǎn)量由1952年的200多萬t增加到6000萬t,

這是世界上前所未有的發(fā)展速度。2003年達(dá)7千萬噸。蔬菜和花卉的發(fā)展水平與

果樹同步,1997年蔬菜總產(chǎn)量達(dá)3.45億32004年全國蔬菜產(chǎn)量達(dá)到5.49億噸,

比2003年增長1.7%。1999年鮮花總產(chǎn)量為45億枝,生產(chǎn)形勢喜人。

其實(shí),農(nóng)產(chǎn)品的采后損失是相當(dāng)驚人的。據(jù)世界FAO估計(jì),世界糧食采后損

失達(dá)收獲量的20%,某些高溫多濕地區(qū)達(dá)50%?新鮮易腐水果蔬菜等達(dá)25-80%,

這些已超過了發(fā)展中國家所能承受的平均極限水平,使本來就不充足的食品更為

緊張。人口和食物的矛盾更為突出。

重視園藝產(chǎn)品產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后的管理技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備,保持收獲后新鮮

原料的品質(zhì),延長貯藏期,從而獲得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,是當(dāng)前迫切的任務(wù)。要做

好園藝產(chǎn)品貯藏運(yùn)銷工作,必須掌握園藝產(chǎn)品的市場前景、生理特性和它們對環(huán)

境條件的特殊要求,以及滿足這些條件所需設(shè)施、設(shè)備、原理、性能和操作技術(shù),

才能最大限度地延緩產(chǎn)品的衰老,保證優(yōu)良品質(zhì)是前提。

二、我國園藝產(chǎn)品貯藏業(yè)的存在的問題和不足

(1)果蔬貯藏能力不足

1978年到1998年,我國果品產(chǎn)量從657萬t增加到5452.9萬t,增長了7.3

倍。而目前果品貯藏能力僅為1700萬t左右,約為總產(chǎn)的31.18%,其中冷藏能力

1000萬t左右,約為總產(chǎn)的18.34%。據(jù)有關(guān)專家分析預(yù)測,到2010年,我國果品

總產(chǎn)將達(dá)到9300萬3人均占有量達(dá)到67.7kg,接近80年代世界發(fā)達(dá)國家人均70kg

的水平,因此,貯藏設(shè)施的配套問題必須引起高度重視。

(2)尚未建立適合我國國情、科學(xué)合理的果蔬流通鏈

為了進(jìn)一步提高果蔬質(zhì)量,減少采后損失,解決采前采后脫節(jié)的問題,應(yīng)盡快

研究并提出適合我國國情的果蔬流通綜合技術(shù),建立合理的流通體系,在有條

件的地方,率先實(shí)行“冷鏈”流通。

(3)貯運(yùn)保鮮技術(shù)的推廣普及率較低

(4)名、特、優(yōu)果品貯運(yùn)理論和技術(shù)研究不足

荔枝、龍眼、板栗、大棗等果品是我國加入WTO后的優(yōu)勢水果品種,但首先

要解決貯藏保鮮問題才能

與國外水果競爭。目前荔枝、大棗的保鮮技術(shù)尚未攻克,板栗的產(chǎn)地貯藏保鮮尚

未解決,而我國龍眼的保

鮮技術(shù)相當(dāng)落后。因此,要加大科研資金投入和先進(jìn)貯藏保鮮技術(shù)的推廣,突破

傳統(tǒng)的貯藏保鮮模式,這

對進(jìn)一步促進(jìn)我國水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高經(jīng)濟(jì)效益有著非常重要的意義。

(5)采后商品化處理意識淡薄,采后處理設(shè)施缺乏

研究建立適合我國國情的果蔬采后商品化處理技術(shù)體系,改進(jìn)包裝裝潢,制

訂與國際接軌的水果標(biāo)準(zhǔn),使果蔬產(chǎn)品商品化、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化,是提高我國果

蔬在國際市場上競爭力的重要措施之一。

三、發(fā)達(dá)國家園藝產(chǎn)品貯運(yùn)保鮮業(yè)的現(xiàn)狀與趨勢

1)生產(chǎn)專業(yè)化、區(qū)域化

在最適宜的地區(qū)栽種(佛州的加工用柑橘、芒果、荔枝、草莓等;加州的鮮食

用柑橘;加州、佛州蔬菜等區(qū)域化;荷蘭的花卉)

(1)按品種劃分專門蔬菜場

(2)按氣候變化與市場要求增加或變換蔬菜品種

(3)生產(chǎn)蔬菜經(jīng)初加工后投放市場或交給加工廠

(4)生產(chǎn)、加工、銷售一條龍的聯(lián)合公司(大型、專業(yè))

2)技術(shù)與設(shè)備先進(jìn)配套

基因工程技術(shù)在保鮮的商業(yè)應(yīng)用

3)健全的質(zhì)量和食品安全監(jiān)控體系

美國1963年開始建立了一套完整的檢測體系,三個部門共同負(fù)責(zé):環(huán)保局:

農(nóng)藥登記與最高殘留量限定;FDA:監(jiān)督實(shí)施農(nóng)藥殘留限量、進(jìn)口與國內(nèi)市場食

品農(nóng)殘檢測;農(nóng)業(yè)部:農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘檢測與調(diào)查。食品安全質(zhì)量越來越被重視(出口

內(nèi)銷);

4)依靠產(chǎn)業(yè)協(xié)會和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營

美國果業(yè)服務(wù)組織類型:農(nóng)業(yè)推廣體系:聯(lián)邦、州、縣、大學(xué)。以公司為核心

的股份制包裝加工企業(yè),果品包裝后統(tǒng)一運(yùn)到市場,按果農(nóng)的果品數(shù)量和質(zhì)量分

紅由農(nóng)場主參加和繳會費(fèi)的行業(yè)協(xié)會(新奇士橙協(xié)會)。引導(dǎo)發(fā)展生產(chǎn)和銷售、制

定生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),電腦統(tǒng)計(jì)每周果樹成熟情況,確保產(chǎn)量各時期的分布全球的代

表將訂單傳給總部,總部發(fā)到各包裝廠,向果農(nóng)收購,總部分訂單3天裝貨柜質(zhì)

檢員15人/廠,每箱有標(biāo)記,出問題可追究;

5)完善成熟的市場體系

產(chǎn)銷緊密結(jié)合:市場訂合同生產(chǎn),加工商按規(guī)格加工后交市場;批發(fā)業(yè)務(wù)規(guī)模

化;軟件(信息)和硬件(冷庫/冷鏈完善先進(jìn))。

四、園藝產(chǎn)品貯藏運(yùn)銷學(xué)的研究內(nèi)容及任務(wù)

本課程主要講解園藝產(chǎn)品的采后生理過程、病理過程;園藝產(chǎn)品貯藏保鮮技

術(shù)及其商品化處理程序,對園藝產(chǎn)品采后在分級、包裝、貯藏、運(yùn)輸?shù)冗^程中,

如何調(diào)節(jié)和控制其生命活動,以達(dá)到降低損耗,延長保藏期,保持品質(zhì)的目的,

對實(shí)際生產(chǎn)中有著非常重要的指導(dǎo)意義。

本課程主要講授果蔬采前環(huán)境因素對果蔬采后壽命及品質(zhì)的影響,果蔬成熟

過程中組織結(jié)構(gòu)和理化變化,果蔬的呼吸作用,乙烯的生物合成及其調(diào)控,環(huán)境

溫度及果蔬失水,果蔬貯藏期間的生理失調(diào),冷害、凍害、氣體傷害及防止的辦

法,果蔬采收及采后處理,果蔬的貯藏設(shè)施及其運(yùn)輸要求,果蔬的貯藏特點(diǎn)及方

法等。

本學(xué)科集有關(guān)的自然科學(xué)、社會科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)科學(xué)為一-體,專門研

究果品、蔬菜和花卉的貯藏和運(yùn)輸、市場與營銷等問題。主要內(nèi)容包括園藝產(chǎn)品

的營養(yǎng)價值及作用、采后生理生化的變化規(guī)律;周年供給、減少損耗和增進(jìn)商品

價值的技術(shù)手段;開拓國內(nèi)外市場,創(chuàng)造新產(chǎn)品,促進(jìn)銷售,增加收入,發(fā)展經(jīng)

濟(jì)等策略,以及解決園藝產(chǎn)品品質(zhì)差、產(chǎn)品難賣等重要問題的經(jīng)驗(yàn)和方法。

通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握果蔬采后生理變化規(guī)律、影響果蔬貯藏效果因

素及果蔬貯藏保鮮的技術(shù),并要求學(xué)生了解果蔬采后生理與貯藏的進(jìn)展和研究方

法。

參考文獻(xiàn):

1、劉道宏果蔬采后生理中國農(nóng)業(yè)出版社1995

2、張維…果蔬采后生理中國農(nóng)業(yè)出版社1993

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7、李喜宏實(shí)用園藝產(chǎn)品保鮮技術(shù)科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社2000

8、余善鳴園藝產(chǎn)品保鮮與冷凍干燥技術(shù)黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社1999

第一章園藝產(chǎn)品品質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成

[教學(xué)目標(biāo)]

1、了解構(gòu)成園藝產(chǎn)品品質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)及特點(diǎn)。

2、掌握園藝產(chǎn)品采后色澤、香味、營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律及控制措施。

園藝產(chǎn)品品質(zhì)的評價包括感官指標(biāo)和理化指標(biāo)兩個方面。感官指標(biāo)主要指園

藝產(chǎn)品的色、香、味、形和質(zhì)地等;理化指標(biāo)包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、

維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分的質(zhì)和量。從園藝產(chǎn)品的商品價值考慮,還包括產(chǎn)品

的整齊度、耐藏性和加工運(yùn)輸適性等。園藝產(chǎn)品的品質(zhì)主要決定于種屬遺傳因素,

同時又隨栽培環(huán)境、管理水平和貯藏加工條件而變化。

第一節(jié)園藝產(chǎn)品之色

園藝產(chǎn)品因種類、品種、栽培條件、成熟度和貯藏加工條件不同而呈現(xiàn)不同

的顏色,這是因?yàn)樗?pigment)的種類及其含量和比例不同而引起的。?般

情況下,水果、園藝產(chǎn)品和糧食種子的綠色隨著成熟度提高或貯藏時間的延長而

由深變淺,最終完全消失而呈現(xiàn)不同顏色。所以,色澤以及顏色深淺是評價園藝

產(chǎn)品成熟度、新鮮度以及品質(zhì)和商品價值的重要感官指標(biāo)之一。園藝產(chǎn)品的色素

主要包括葉綠素、類胡蘿卜素和多酚類色素三大類。

一、葉綠素

1、葉綠素的結(jié)構(gòu)

葉綠素(chlorophyll)是鮮活綠色園藝產(chǎn)品的代表色素。葉綠素是葉綠酸(二竣酸)

與葉綠醇及甲醇形成的二酯,其綠色來自葉綠酸殘基。

2、葉綠素的性質(zhì)

葉綠素a和b都不溶于水,可溶于乙醇、丙酮、乙醛、氯仿、苯等有機(jī)溶劑。

葉綠素a可溶于石油酸,葉綠素b兒乎不溶于石油酸。葉綠素a為蘭黑色粉末,熔

點(diǎn)為117?120℃,其乙醇溶液顯蘭綠色,并有深紅色瑩光(fluorescence)。葉綠素b

為深綠色粉末,熔點(diǎn)120?130℃,其乙醇溶液顯黃綠色,有紅色瑩光。在植物細(xì)

胞中.葉綠素與蛋白質(zhì)結(jié)合成葉綠蛋白存在,使之呈現(xiàn)綠色。當(dāng)細(xì)胞死亡后,葉

綠素則從葉綠體中游離出來。游離葉綠素很不穩(wěn)定,對光和熱都敏感,受光輻射

時,由于光敏氧化作用而裂解為無色產(chǎn)物。

葉綠素用稀酸處理時,生成褐色的去鎂葉綠素a或褐綠色的去鎂葉綠素b,原

有的綠色消失。去鎂葉綠素能很快地與其他金屬鹽(如銅鹽或鋅鹽)作用,Cu或Zn

進(jìn)入葉綠素分子中填補(bǔ)原先Mg的位置而再次呈現(xiàn)綠色,而園藝產(chǎn)品品質(zhì)的化學(xué)構(gòu)

成且比原來的綠色更穩(wěn)定,不被光所氧化(oxidation)。葉綠素在稀堿溶液中較穩(wěn)定,

加熱則水解成葉綠醇、甲醇和葉綠酸鈉(鉀)鹽,葉綠酸呈鮮綠色,較穩(wěn)定。用CuSO4

處理葉綠酸(鹽),便可制得易溶于水的葉綠素銅鈉(鉀)鹽。在葉綠素分解酶的作用

下,葉綠素分解成綠色的葉綠酸甲酯和葉綠醇。此時若用堿處理,葉綠酸甲酯則

水解成葉綠酸鹽和甲醇。

二、類胡蘿卜素

類胡蘿卜素(carotenoid)廣泛存在于動植物性食物中,是一類呈現(xiàn)黃、橙、紅色

的脂溶性

色素。類胡蘿卜素多與葉綠素和蛋白質(zhì)共同結(jié)合成色素蛋白體存在于鮮活園藝產(chǎn)

品中,當(dāng)葉綠素存在時,綠色占優(yōu)勢,類胡蘿卜素的顏色被掩沒,一旦葉綠素被

分解,則呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色。成熟果實(shí)的顏色轉(zhuǎn)變以及秋天綠葉變黃的原因

都在于此。

類胡蘿卜素是由40個碳組成的一類化合物,根據(jù)呈色不同分為橙黃色類和紅

色類。按結(jié)構(gòu)和溶解性質(zhì)的差異分為胡蘿卜素類(caroten)和葉黃素類(xanthophyl)。

(一)類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)

胡蘿卜素類色素均含有一條由八個異戊二烯單位組成的共軀多烯鏈,葉黃素

類色素的結(jié)構(gòu)是胡蘿卜類色素的含氧衍生物,包括葉黃素、玉米黃素、隱黃,素、

番茄黃素、柑桔黃素、蝦黃素和胭脂樹橙色素等。

(二)類胡蘿卜素的性質(zhì)

類胡蘿卜素是一類脂溶性色素,可溶解于脂溶性溶劑。胡蘿卜素類色素微溶

于甲醇、乙醇,而葉黃素類色素易溶于甲醇和乙醇,所以可將二者分開。類胡蘿

卜素與蛋白質(zhì)結(jié)合存在于園藝產(chǎn)品細(xì)胞中,結(jié)合態(tài)的類胡蘿卜素相當(dāng)穩(wěn)定,經(jīng)提

取或與蛋白質(zhì)分離后,穩(wěn)定性Gtability)下降。此類色素對熱較穩(wěn)定,即使在Za、

Cu、Fe等金屬存在的條件下也不易破壞。由于此類色素含雙鍵多,在02的存在下,

特別是在光線中易被氧化裂解失去顏色,因此在透明塑料或玻璃缸中容易褪色。

此外,不飽和雙鍵易被脂肪氧化酶、過氧化酶氧化褪色褐變,尤其是在pH和水分

過低時更易氧化。

3.呈色反應(yīng)類胡蘿卜素與三氯化鑲的氯仿溶液反應(yīng)多呈蘭色,與濃硫酸作

用均顯蘭綠色,與濃鹽酸反應(yīng)則只有胡蘿L素呈灰綠色。由此常用作對這類色素

進(jìn)行定性檢測。

三、多酚類色素

一類水溶性植物色素,包括花青素類色素、花黃素類色素和兒茶素類色素三

種類型。

(一)花青素類

花青素類(anthocyan)存在于植物細(xì)胞液中,是構(gòu)成水果、園藝產(chǎn)品、花卉等美

麗色彩的一類天然色素?,F(xiàn)已知的此類色素有20多種,其中最重要的花青素類色

素有天竺葵素(為草莓、蘋果、玉米花中的重要色素)、青芙蓉素(又叫矢車菊色素

為無花果、葡萄、櫻桃、桑棋、茶葉、玉米花中的重要色素)和飛燕草素(存在于茄

子、石榴、茶葉等中)。此外,還有一種廣泛存在于植物的花、莖和果實(shí)中的無色

花青素(leucoanthocyanidin),在實(shí)驗(yàn)條件下,無色花青素,可以轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的花青

素(anthocyanidin)。無色花青素也是園藝產(chǎn)品中主要的澀味成分之一。

花青素的基本結(jié)構(gòu)是苯基苯并毗喃鎂鹽的多羥基衍生物,苯基位碳上取代基

的種類和數(shù)目不同,便形成不同的花青素,現(xiàn)已知的花青素有十兒種。不同的花

青素顏色不同,其色澤與結(jié)構(gòu)有一定的相關(guān)性。隨著苯環(huán)上羥基數(shù)目的增加,顏

色向紫蘭方向移動。如苯環(huán)上只有一個羥基的氯化天竺葵素顯紅色,苯環(huán)上帶兩

個羥基的氯化青芙蓉素呈紫蘭色,苯環(huán)上連接三個羥基的氯化8燕草素呈現(xiàn)蘭色。

苯環(huán)上甲氧基(methoxy)數(shù)目增多,顏色向紅色方向移動,如氯化匕燕草素苯環(huán)上

的羥基被甲基(methyl)取代后顏色由蘭轉(zhuǎn)紅。

各種花青素的顏色可以隨pH值的變化而變化,通常在酸性中呈紅色,在堿性

中呈蘭色,因此可作指示劑。其變化的原因是在不同的pH值下,花青素的結(jié)構(gòu)隨

之變化的結(jié)果。如青芙蓉素在pH8.5時,以中性分子存在顯紫色,在pH3.0以下

則以陽離子形式存在而呈紅色,在pHll時以陰離子形式存在并顯蘭色。所以,同

一種花青素在不同的園藝產(chǎn)品中或在同一種園藝產(chǎn)品中,由于產(chǎn)品本身的酸堿度

不同可以表現(xiàn)出不同的顏色。但是,當(dāng)花青素與Ca、Mg、Mn、Fe、Al等金屬結(jié)

合成蘭色絡(luò)合物時,就變得穩(wěn)定而不受pH的影響。

一般情況下,花青素極不穩(wěn)定,易受pH值、氧化劑、抗壞血酸、溫度和光線

的影響而變E色、SO2可使花青素褪色,其原因可能是與花青素形成一種加成物,

若經(jīng)加熱或加入與之親和力更強(qiáng)的甲醛將SO2除去,則可恢復(fù)花青素原來的顏色。

在抗壞血酸存在下,花青素也會分解褪色。糖甘酶可將花青甘分解成糖和配基而

使之褪色。各種園藝產(chǎn)品中所含花青素的種類取決于遺傳因素,但含量則受環(huán)境

因子的左右。光照可促進(jìn)花青素的形成,如紅蘋果在高海拔地區(qū)栽培比低海拔地

區(qū)著色更鮮艷。低溫可促進(jìn)花青素的積累,如秋禾紅葉形成的原因之一就是由于

夜間低溫促進(jìn)了花青素積累的結(jié)果。此外,花青素的形成和積累還與植物缽內(nèi)的

營養(yǎng)狀況和含水量有關(guān)。

(二)花黃素類

花黃素是廣布于植物的花、果、莖、葉中的一類水溶性黃色色素。已知的花黃

素類色素約之400種之多,常見的主要有:懈皮素(含于蘋果、柑桔、洋蔥、啤酒

花、玉米、蘆筍、菜葉中)、圣草素(柑桔類果實(shí)中含量最多,是維生素P的組成之

一)、橙皮素(大量存在于柑桔皮中)等。花黃素類色素的基本結(jié)構(gòu)是a一苯基苯并

毗喃酮(phenylbenzopyrone),屬于黃酮及其衍生物的總稱,所以花黃素類色素乂稱

黃酮類(flavonoid)色素。這類色素包括黃酮({lavone}、黃酮醇(flavonOl)、黃烷酮

(flavanone)以及黃烷酮醇(flavano1)的衍生物。

花黃素在自然條件下,顏色一般并不顯著,常為淺黃至無色,偶爾為橙黃色。

黃酮以及黃酮醇類花黃素為黃色結(jié)晶,黃烷酮以及醇的衍生物為無色結(jié)晶。在pH

11?12條件下,這類色素生成苯基苯乙烯酮(即查耳酮),顏色呈黃色、橙色以至褐

色。在酸性條件下,查耳酮又可恢復(fù)到原來的結(jié)構(gòu),顏色消失。無色花黃素類色

素與Fe2+作用生成蘭綠色絡(luò)合物?;S素類色素與Pb等重金屬離子生成不溶性沉

淀,并發(fā)生顏色變化。該色素的酒精溶液可被Mg和HC1還原(reduction)成花青素,

其中黃酮類花黃素還原成橙紅色,黃酮醇類還原成紅色、黃烷酮醇以及黃烷酮類

還原后變成紫紅色。此類色素在空氣中久置易被氧化成褐色沉淀。

機(jī)皮素、橙皮素、圣草素等均有維生素P的生理功能,橙皮素又是柑桔果實(shí)

中主要的苦味成分。

(三)兒茶素類

兒茶素類包素廣泛存在于植物界,特別是葡萄、蘋果、桃、李、石榴等果實(shí)中

含量較多,尤其未成熟果實(shí)中含:量豐富。兒茶索類色素易氧化聚合或與金屬離

子結(jié)合生成黑褐色物質(zhì)。兒茶素類物質(zhì)的另一特點(diǎn)是具有澀味.

第二節(jié)園藝產(chǎn)品之香

許多園藝產(chǎn)品具有獨(dú)特的香氣,香氣的類別和強(qiáng)度是評價園藝產(chǎn)品品質(zhì)的重要

指標(biāo)之一。

一、園藝產(chǎn)品中的幾種主要香氣物質(zhì)

園藝產(chǎn)品的香氣(aroma)來源于各種微量的揮發(fā)性物質(zhì)(volatilesubstance),由于

揮發(fā)性物質(zhì)的種類和數(shù)量不同,使各種園藝產(chǎn)品有各自特定的香氣。香氣物質(zhì)的

種類較多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。以香氣物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析來看,分子中都含有形成氣味的原

子團(tuán),這些原子團(tuán)稱為發(fā)香團(tuán)。園藝產(chǎn)品中香氣物質(zhì)的發(fā)香團(tuán)主要有羥基(-0H,

hydroxyl)>竣基(-COOH,carboxyl)>醛基(-CHO,aldehyde)、城基(>C=0,carbonyl)、

奧(R-OR,ether)、酯(-COOR,ester)、苯基(-C6H5,phenyl)、酰胺基(一CONH2,

amid)等。發(fā)香團(tuán)表示香氣的存在,但與香氣的種類無關(guān)。一般而言,低級化合物

的香氣決定于所含氣味原子團(tuán),而高級化合物的氣味決定于分子的結(jié)構(gòu)和大小。

二、各類食品的香氣特點(diǎn)

1、水果的香氣成分

水果中具有濃郁的天然香氣味,其香氣成分中以有機(jī)酸酯類、醛類、帖類為主,

其次是醇類、酮類及揮發(fā)酸等。水果香氣成分隨著果實(shí)的成熟而增加。人工催熟

的水果不及在樹上成熟的水果香氣成分含量高。

2、蔬菜的香氣成分

蔬菜類的香氣不如水果類香氣濃郁,它們主要含有以含硫化合物、醇、菇烯類

為主體的香氣成分。例如蔥、韭、蒜等香氣均由硫化丙烯類化合物組成;甘藍(lán)加

熱后由蛋氨酸分解生成二甲硫酸;蘿卜、油菜中主要由芥子昔分解的含硫化合物;

黃瓜中主要香氣成分為黃瓜醇和黃瓜醛。

3、動物性食品的香氣成分:魚加熱后產(chǎn)生的魚香,主要是一些含氮的有機(jī)物、

有機(jī)酸和含硫化合物及鍛基化合物。肉類香氣是多種成分綜合作用的結(jié)果。如雞

肉香氣的主體成分中含20多種默基化合物及甲硫酸、二甲基二硫化物、微量硫化

氫等物質(zhì),如將微量硫化氫去除,則雞湯大大降低鮮香味。

鮮乳的香氣物質(zhì),主要為揮發(fā)性脂肪酸、談基化合物、微量的甲硫酸,它們

是牛奶的主體香氣成分。鮮奶酪的香氣物質(zhì)主要有揮發(fā)性脂肪酸和皺基化合物的

丁二酮、3-羥基丁酮、異戊醛等。

焙烤食品的香氣成分:焙烤食品的香氣產(chǎn)生于加熱過程中的談氨反應(yīng),油脂的

分解和含硫化合物(維生素&含硫氨基酸)的分解。談基化合物、毗嗪類化合物

及少量含硫有機(jī)物,是焙烤香氣的重要組成部分。

油炸類食品中包括堤氨反應(yīng)產(chǎn)生的各種物質(zhì),油脂分解產(chǎn)生的低級脂肪酸、默氨

化合物及醇等物質(zhì)。例如:亞麻酸可分解成已烯醛、已烯醇和壬二烯醇、壬二烯

醛?;ㄉ椭ヂ楸撼春笥泻軓?qiáng)的香氣?;ㄉ撼串a(chǎn)生的香氣中,除了跋氨化合物

以外,還發(fā)現(xiàn)五種毗嗪類化合物和N-甲基毗咯;芝麻焙炒中產(chǎn)生的主要香氣成分

是含硫化合物。

第三節(jié)園藝產(chǎn)品之味

許多園藝產(chǎn)品具有不同特色的味,其差異決定于呈味物質(zhì)的種類、數(shù)量和比

例。這些物質(zhì)還關(guān)系到營養(yǎng)價值、耐貯性和加工適性等。味的分類在世界各國并

不一致,如日本分酸、甜、苦、咸、辣五味,歐美各國分甜、酸、咸、苦、辣及

金屬味等六味,我國習(xí)慣上分為甜(sweet)。酸(sour)、苦(bitter)、咸(salty)、辣(hot)、

澀(astringent)、鮮(delicious)七種,除咸味外,其余六種均與園藝產(chǎn)品有關(guān)。

從生理學(xué)的角度看,只有甜、酸、苦、咸四種基本味感,它們是直接刺激味蕾

內(nèi)的味覺細(xì)胞而產(chǎn)生的味感。味蕾由40?150個味細(xì)胞組成,分布于口腔上皮,

成人約有數(shù)千個,嬰兒約有1萬個。不同的味感物質(zhì)在味蕾上有不同的結(jié)合部位,

因而在舌頭上不同的部位會有不同的敏感性。一般來說,人的舌前部對甜味最敏

感,舌尖和邊緣對咸味較為敏感,而靠腮兩邊對酸味敏感,舌根部則對苦味最為

敏感。但是這不是絕對的,會因人而異。其它呈味物不是通過味蕾而產(chǎn)生味感的。

如辣味是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮膚和三叉神經(jīng)而引起的一種燒痛感。澀味

是口腔蛋白質(zhì)受到刺激而凝固時所產(chǎn)生的一種收斂感。味感閾值(CT)從人對4

種基本味的感覺速度來看,以咸味感覺最快,對苦味反映最慢。但從人們對味的

敏感性來看,苦味卻往往最易被察覺到,這涉及味感強(qiáng)度問題,在此引入味感閾

值(CT)。閾值是指能感覺到該物質(zhì)的最低濃度(mol/n?,%或mg/kg)。一種物質(zhì)

的閾值越小,表明其敏感性越強(qiáng)。

一、園藝產(chǎn)品之甜味

(一)甜味物質(zhì)

甜味能給人一種舒適可口的味感。凡具有甜味感的物質(zhì)均稱為甜味物質(zhì),園藝

產(chǎn)品中的甜

味物質(zhì)主要是糖及其衍生物糖醇。此外,一些氨基酸、胺類等非糖物質(zhì)也具有甜

味,但不是重要的甜味來源。

(二)甜味物質(zhì)的性質(zhì)

糖的甜度(sweetness)與分子中的-OH數(shù)目和結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系,各種糖的甜度大

小憑人們的味覺來判斷,一般以蔗糖甜度為100作為標(biāo)準(zhǔn),各種糖的相對甜度為:

果糖173,葡葡萄糖74,木糖40,乳糖16。園藝產(chǎn)品的甜味除取決于糖的種類和

含量外,還與含糖量與含酸量的比例糖酸比有關(guān)。比值愈高,甜味愈濃。

二、園藝產(chǎn)品之酸味

酸味是因舌粘膜受氫離子刺激而引起的一種味感,因此,凡是在溶液中能解

離出氫離子的化合物都有酸味,包括所有無機(jī)酸(inorganicacid)和有機(jī)酸

(organicacid)o園藝產(chǎn)品中的酸味主要來自一些有機(jī)酸,如檸檬酸(citrate)、蘋果酸

(malate)>酒石酸(tartrate)、草酸(oxalate)>琥珀酸(succinate)>a-酮戊二酸

(etoglutarate)和延胡索酸({amarate}等。有機(jī)酸大多具有爽快的酸味,對果實(shí)的

風(fēng)味影響很大。相比之下,園藝產(chǎn)品的含酸量很少(菠菜中含有較多的草酸),糧食

中則更少,往往感覺不到酸味的存在。

1、檸檬酸又叫枸椽酸,是園藝產(chǎn)品中分布最廣的有機(jī)酸,尤以柑桔類果實(shí)含

量最豐富。檸檬酸為無色透明結(jié)晶,溶于水和乙醇,可與金屬成鹽,除堿金屬鹽

外,其它金屬鹽不溶或難溶于水。檸檬酸的酸味爽快可口,廣泛用作清涼飲料、

水果罐頭、果醬等的酸味劑。

2、蘋果酸存在于水果中,尤以蘋果、梨、桃含量較多,天然存在的蘋果酸都

是L型蘋果酸為白色針狀結(jié)晶,易溶于水和乙醇,吸濕性強(qiáng)。其酸味比檸檬酸強(qiáng),

在口中的呈味時間亦長于檸檬酸,酸味爽口,常用作飲料和果凍加工品的增酸劑,

蘋果酸的鈉鹽有咸味,可代食鹽供腎臟病及糖尿病患者使用。

3、酒石酸多以鈣鹽或鎂鹽的形式存在,有三種旋光異構(gòu)體,果實(shí)中天然存在

的多為右旋體,尤以葡萄中含量最多。酒石酸為無色透明的棱柱狀結(jié)晶或粉末,

易溶于水和乙醇,其酸味比檸檬酸(citrate)、蘋果酸都強(qiáng)。

各種園藝產(chǎn)品的酸感與酸根種類、PH值、可滴定酸度、緩沖效應(yīng)以及其它物質(zhì)

特別是糖的存在有密切關(guān)系,正因?yàn)槿绱?,形成了各種園藝產(chǎn)品特有的酸味特征。

在各種永果和園藝產(chǎn)品中,其酸分的種類和含量有所差異。一般而言,園藝產(chǎn)品

中酸分含量的高峰值出現(xiàn)在發(fā)育的早期,而在成熟過程中趨于下降,但檸檬和萊

姆例外。

三、園藝產(chǎn)品之澀味

(一)園藝產(chǎn)品中的澀味物質(zhì)

澀味是由于使舌粘膜蛋白質(zhì)凝固、麻痹味覺神經(jīng)而引起收斂作用的?種味

感,澀味物質(zhì)常見于果實(shí)中。澀味的主要來源是丹寧類物質(zhì)(tannin),當(dāng)果實(shí)中含

有1%?2%的可溶性丹時就會有強(qiáng)烈的澀味。丹寧是一類存在于植物中并具鞅革

性質(zhì)的物質(zhì),故乂稱植物糅質(zhì)(pianttannin),簡稱糅質(zhì)。其組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是一

類分子較大的(分子量通常在300?3000之間)多酚衍生物。實(shí)際上,除丹寧類物質(zhì)

外,兒茶素(catechin)、無色花青素以及一些羥基酚酸也具有澀味。所以,在食品

化學(xué)中,食物丹寧(foodtannin)是指一切有澀味,能與金屬離子反應(yīng)或因氧化而

產(chǎn)生黑色的物質(zhì)。

(二)丹寧的種類和性質(zhì)

丹寧的種類很多,根據(jù)結(jié)構(gòu)特性可分為兩大類。

1、水解型丹寧(焦性沒食子酸丹寧,pyrogalloltannin)這類丹寧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:

分子中都具有酯鍵或昔鍵的結(jié)構(gòu)形式,它們能夠在稀酸、酶、煮沸等溫和條件下

水解為構(gòu)成其分子的各單體。屬此類型的如丹寧酸、沒食子葡萄糖甘、糅花酸等。

2、縮合型丹寧(兒茶酚類丹寧,catecholtannin)這類丹寧多數(shù)為兒茶素的衍

生物,分子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,一般不含糖,所以沒有酯鍵或首鍵,分子中的芳環(huán)以

C-C方式相連,當(dāng)與稀酸共熱時,不分解為單體,而是進(jìn)一步縮合為高分子無定性

物質(zhì)。屬此類型的如根皮酚兒茶酚酮、兒茶素、沒食子兒茶素、兒茶素沒食子酸

等。自然界中以縮合型丹寧分布最廣,園藝產(chǎn)品中的丹寧亦以縮合型為主。

丹寧是無色、無定形粉末,有潮解性,易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、丁酮

和乙酸乙酯中,但不溶于蜂類、二硫化碳、氯仿、四氯化碳和無水乙醛中。其水

溶液顯酸性,有澀味。

丹寧溶液與高鐵鹽和FeC13溶液作用產(chǎn)生藍(lán)黑色或藍(lán)綠色反應(yīng),量多時產(chǎn)生沉

淀,可用于制藍(lán)、黑墨水。丹寧與鐵氟化鉀的氨溶液產(chǎn)生深紅色反應(yīng),很快轉(zhuǎn)變

成棕色。丹寧溶液與白明膠生成沉淀或渾濁物,可用此法檢驗(yàn)丹寧的存在。

在空氣中,丹寧易被氧化成黑褐色的加氧化合物,堿能強(qiáng)化這一-反應(yīng)。止匕外,

在園藝產(chǎn)品內(nèi)氧化酶的作用下,也能氧化聚合而成黑褐色物質(zhì),這是一些園藝產(chǎn)

品切開后褐變的主要原因。澀味是丹寧處于可溶性狀態(tài)時發(fā)生的現(xiàn)象,由于某些

原因使之變?yōu)椴蝗苄詴r,則失去澀味。生產(chǎn)上常采用溫水、酒精、CO2o來進(jìn)行脫

澀處理,因這些方法均可促進(jìn)果實(shí)的無氧呼吸;利用無氧呼吸的不完全氧化產(chǎn)物

乙醛與丹寧結(jié)合使之成為不溶性丹寧,故有脫澀的作用。

四、園藝產(chǎn)品之苦味

苦味是四種基本味感(酸、甜、苦、咸)中味感域值最小的一種,是最敏感的一

種味覺。單純的苦味并不是令人愉快的味感。但當(dāng)與甜、酸或其它味感恰當(dāng)組合

時,卻形成了一些食品的特殊風(fēng)味,如茶、咖啡、啤酒、苦瓜、蓮子等。在園藝

產(chǎn)品方面,如果苦味過大,會給園藝產(chǎn)品的風(fēng)味帶來不良的影響。食品中的苦味

物質(zhì)有生物堿類(如茶堿、咖啡堿)、糖甘類(如苦杏仁背、柚皮甘等),菇類(如蛇麻

酮),另外天然疏水性的氨基酸和堿性氨基酸以及無機(jī)鹽類的Ca2\Mg2\NH+等

離子也具有苦味。然而,在園藝產(chǎn)品中主要的苦味成分是一些糖甘類物質(zhì)。

(一)苦杏仁背

苦杏仁甘(amygdalin)是苦杏仁素(氟苯甲醇)與龍膽二糖所形成的甘,存在于桃、

李、杏、櫻桃、蘋果等果實(shí)的果核及種仁中,尤以苦扁桃最多。種仁中同時還含

有分解苦杏仁甘的酶即苦杏仁酶??嘈尤矢示邚?qiáng)烈的苦味,在醫(yī)療上有鎮(zhèn)咳作用。

苦杏仁昔本身無毒,但生食桃仁、杏仁過多會引起中毒,其原因是同時攝入的苦

杏仁酶使苦杏仁背水解為二分子葡萄糖、一分子苯甲醛和一分子氫氟酸,氫氟酸

有劇毒作用。

(二)黑芥子背

為十字花科園藝產(chǎn)品的苦味來源,含于根、莖、葉與種子中。在芥子酶的作用

下可水解生成具有特殊辣味和香氣的芥子油以及葡萄糖和其它化合物,苦味即消

失,此種變化在園藝產(chǎn)品的腌制中很重要。

(三)茄堿甘(或稱龍葵首)

存在于馬鈴薯塊莖中,番茄和茄子亦含有之。一般含量超過0.01%,就會感

到明顯的苦味。茄堿昔(solanine)不溶于水,而溶于熱酒精和酸的溶液中,水解后

生成葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和一種非糖部分即茄堿。茄堿是一種有毒物質(zhì),對

紅血球有強(qiáng)烈的溶解作用。馬鈴薯所含的茄堿甘集中在薯皮和萌發(fā)的芽眼附近,

受光發(fā)綠的部分特別多,薯肉中較少。如塊莖中茄堿甘含量達(dá)到0.02%即可使人

食后中毒。故發(fā)芽的馬鈴薯一般不適于食用,須將皮部及芽眼部完全削去方可食。

(四)柚皮甘和新橙皮首

存在于柑桔類果實(shí)中,尤以白皮層、種子、囊衣和軸心部分為多,具有強(qiáng)烈的

苦味,當(dāng)溶液中含量達(dá)20mg/kg時就會感到苦味。柚皮甘和新橙皮背均屬黃烷酮

糖甘類。

柚皮昔(naringin)和新橙皮背(aurantiamarin)均不溶于乙醛,而溶于乙醇、丙酮、

熱水和堿性溶液,在酸性溶液中則析出白色結(jié)晶。在柚皮背酶的作用下可水解成

糖基和配基,從而失去苦味,這是果實(shí)在成熟過程中苦味逐漸減少的原因之一。

據(jù)此,柑桔加工業(yè)中常利用酶制劑對柚皮甘和新橙皮甘進(jìn)行水解,以降低橙汁的

苦味。

(五)檸堿

為柑桔類果實(shí)苦味的主要來源,當(dāng)柑桔汁中檸堿(Imonin))含量達(dá)6—9rng/kg

以上就會感覺到苦味。柑桔果實(shí)中的檸堿主要分布在種子、白皮層、囊衣和軸心

部分。與柚昔不同,檸堿是以一種非苦味的前體物質(zhì)存在于完整的果實(shí)中,在一

定條件下便轉(zhuǎn)化成苦味物質(zhì)檸堿,所以,為區(qū)別之有人把柚皮昔叫作前苦味物質(zhì),

而把檸堿叫做后苦味物質(zhì)。已證實(shí)檸堿的前體物質(zhì)為檸堿A一環(huán)內(nèi)酯酸鹽,當(dāng)果

實(shí)組織破碎時,檸堿A-環(huán)內(nèi)酯酸鹽便在檸堿D-環(huán)內(nèi)酯水解酶與酸的作用下迅速轉(zhuǎn)

化為檸堿,形成后苦味。而且發(fā)現(xiàn),果實(shí)中不僅存在催化檸堿形成的酶類,同時

也存在檸堿與前體的可逆轉(zhuǎn)化及降解為非苦味物質(zhì)(17-脫氫檸堿A一環(huán)內(nèi)酯酸鹽)

的不可逆過程。

柑桔類果實(shí)成熟過程中苦味物質(zhì)有逐漸減少的趨勢,證明從檸堿f檸堿A-環(huán)

內(nèi)酯酸鹽一17-脫氫檸堿A-環(huán)內(nèi)酯酸鹽這一代謝途徑在果實(shí)成熟乃至貯藏期間一

直在起作用。所以,在柑桔脫苦工藝中,有時用乙烯來處理果實(shí),以加速其成熟

進(jìn)程和內(nèi)酶系催化苦味類檸堿及其前體的轉(zhuǎn)化降解,稱之為代謝脫苦。

另一種方法是在橙汁中加入一定的酶制劑,加速此代謝過程向著非苦味物質(zhì)的

方向進(jìn)行,稱之為酶法脫苦。

第四節(jié)園藝產(chǎn)品之營養(yǎng)素

園藝產(chǎn)品含有豐富的營養(yǎng)素,其成分和含量依園藝產(chǎn)品的種類而異。如禾谷

類糧食富含淀粉,豆類富含蛋白質(zhì),油料種子富含脂肪,水果園藝產(chǎn)品則含有豐

富的維生素。止匕外,園藝產(chǎn)品中還有大量的水分和各種礦物質(zhì),它們都是人類生

命活動中必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。無論從栽培育種、還是貯藏加工的角度,園藝產(chǎn)

品所含營養(yǎng)素的質(zhì)與量,都是品質(zhì)評價的重要指標(biāo)。

一、糖類

也稱為碳水化合物(carbohydrate),實(shí)際上,糖類是多羥醛或多羥酮及其縮聚

物和某些衍生物的總稱。糖類分為單糖、雙糖和多糖三大類。

單糖(monosaccharide)是構(gòu)成各種糖分子的基本單位,不能再水解為更簡單的

糖。如園藝產(chǎn)品中常見的葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖等。

雙糖(disaccharide)由兩個單糖分子結(jié)合而成,水解后生成單糖,園藝產(chǎn)品中以

蔗糖最為常見。

多糖(polysaccharide)由多分子糖或其衍生物組成,水解后生成原來的單糖或其

衍生物,糖分子量都很大,乂分為同聚糖和雜聚糖,同聚糖為相同的單糖組成,

如淀粉、纖維素;雜聚糖則由若干不同的單糖和糖的衍生物縮合而成,如半纖維

素(hemicellulose)。

(一)淀粉

淀粉(starch)是存在于食物中能被人體利用的多糖中最主要的形式,以淀粉粒

的形態(tài)存在于園藝產(chǎn)品細(xì)胞內(nèi)。淀粉粒的形狀(圓形、卵形、多角形等)可用來鑒別

淀粉的不同來源。淀粉粒二般由兩種成分即直鏈淀粉(amylose)和支鏈淀粉

(amylopectin)組成,這兩種成分在淀粉粒中所占比例隨園藝產(chǎn)品的種類不同而不

同。淀粉為白色粉末,吸濕性強(qiáng),比重為L5?1.6直鏈淀粉遇堿呈深蘭色,支鏈

淀粉遇堿呈深紅色,可用作鑒別淀粉的方法。淀粉在酸或酶的催化作用下,可水

解生成一系列的物質(zhì),最后生成D-葡萄糖。一些富含淀粉的水果如香蕉、蘋果,

在成熟和后熟期間由于淀粉不斷水解,從而使可溶性糖分的含量有所增加。未熟

的香蕉果實(shí)中,淀粉含量可達(dá)干物質(zhì)的68%,后熟期間則大部分消失。西番蓮果

實(shí)即使成熟后,也含有2?3%的淀粉。大多數(shù)水果的淀粉含量較低,有的在成熟

后甚至完全消失。園藝產(chǎn)品中,以塊根、塊莖和豆類含淀粉較多,如藕、馬鈴薯、

芋頭、山藥等,其淀粉含量與老熟程度成正比。對于青豌豆、甜玉米等以幼嫩籽

粒供食用的園藝產(chǎn)品,其淀粉含量的增加會影響食用和加工產(chǎn)品的品質(zhì)。淀粉是

糧食種子中最重要的貯藏性多糖,尤以禾谷類糧食籽粒中含量最高。

(二)纖維素

纖維素(cellulose)是由1000~10000個p-D-葡萄糖通過1,4-背鍵連接而成的一

條沒有分支的長鏈,為白色纖維狀固體,不溶于水,僅能吸水膨脹,也不溶于稀

酸、稀堿和一般的有機(jī)溶劑,其性質(zhì)比較穩(wěn)定。纖維素大量地存在于園藝產(chǎn)品的

細(xì)胞壁中,影響著細(xì)胞壁的伸縮強(qiáng)度、彈性及可塑性等物理性質(zhì)。果實(shí)中纖維素

含量約為0.5%?2%,園藝產(chǎn)品中約為0.2%?2.8%,纖維素在園藝產(chǎn)品組織中一

旦形成,一般不再參予物質(zhì)的代謝過程,不再被代謝利用。纖維素是不能被人體

消化吸收的多糖類,它與半纖維素、木質(zhì)素等被統(tǒng)稱為粗纖維。粗纖維能刺激消

化液的分泌及腸道蠕動,故具有一定的營養(yǎng)保健功能。目前,已有人將纖維素作

為除糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水之外的第七種營養(yǎng)素。

二、脂類

脂類是脂肪和類脂的總稱,脂肪是脂肪酸與甘油(glycerin)生成的酯,類脂包

括磷脂、糖脂、固醇和固醇脂等。脂類不僅在體內(nèi)氧化時供給能量而且是構(gòu)成生

物膜的重要成分,可以促進(jìn)脂溶性維生素的吸收利用。因此,脂類是食物中不可

缺少的成分之一。

大多數(shù)園藝產(chǎn)品的脂肪含量都很低,但油梨和核桃卻極為豐富,如;北京核

桃的油脂含量為65.5%,甘肅核桃為58.0%,浙江大胡核桃為63.7%。除此之外,

沙果、葡萄、柚、蘋果、草莓和香蕉,姜、菠菜、韭菜、金針菜和小白菜等園藝

產(chǎn)品也含有一定的脂肪,一般在0.5?1.0%之間。糧油籽粒中以油料種子含脂肪最

多,油料和豆類種籽的脂肪大都分布在子葉中,而谷類糧食中的脂肪則主要分布

在糊粉層中,故許多谷類糧食的加工副產(chǎn)品,也是重要的榨油原料。

園藝產(chǎn)品中普遍存在的類脂物質(zhì)是磷脂(phosphatide),即腦磷脂(cephalin)和卵

磷脂(lecithin)。果實(shí)中以核桃含量最高,豆類和油料種籽中含量最豐富的是大豆、

棉籽和菜籽,

各類糧食中則以糙米的含量較高。

三、蛋白質(zhì)和氨基酸

從營養(yǎng)的角度而盲,蛋白質(zhì)是維持人體生長和提供能量的重要卿質(zhì)??偟恼f來,

園藝產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)不如谷類和豆類作物高,一般為認(rèn)2%?1.0%,但也

有含蛋白質(zhì)較豐富者,如核桃、扁桃、巴西梨、鱷梨、榛子、冬菇、紫菜等園藝

產(chǎn)品,可達(dá)11%?23%。除此之外,以棗、杏、櫻桃、香蕉、絲瓜、茄子、辣椒、

菜豆、馬鈴薯、姜、小白菜、油菜、菠菜、芹菜、韭菜、菜花、金針萊等園藝產(chǎn)

品稍高,一般2%?2.5%不等。

四、礦物質(zhì)

礦物質(zhì)(mineral)是構(gòu)成人體組織的重要材料,如骨胳中的Ca、P和Mg等,P

亦是核酸的重要組分。人體中的礦物質(zhì)鹽類和離子具有維持體液一定的滲透壓和

pH值的作用,許多礦物質(zhì)離子還直接或間接地參與體內(nèi)的生化反應(yīng)。因此,缺乏

某些礦物質(zhì)元素人體會產(chǎn)生各種疾病,如缺乏Mn、Zn、Mg、Mo、B、Fe等所引

起的缺素癥已引起生理生化學(xué)科和醫(yī)學(xué)界的普遍重視和研究。園藝產(chǎn)品中的礦物

質(zhì)含量與水分和有機(jī)物質(zhì)相比,非常之少。但由于它們在園藝產(chǎn)品中分布極為廣

泛,故園藝產(chǎn)品成為人類攝取礦物質(zhì)的主要來源。園藝產(chǎn)品的礦物質(zhì)中80%是K、

Na、Ca等金屬成分,P和S等非金屬成分只占20%。園藝產(chǎn)品雖含有機(jī)酸,味覺

上具有酸昧,但進(jìn)入人體后,園藝產(chǎn)品中的有機(jī)酸或參加生物氧化,或形成弱堿

性的有機(jī)酸鹽,而礦物質(zhì)中的K+Na+則與HCO3結(jié)合,增加了血漿的堿性,因而

園藝產(chǎn)品被稱為堿性食品(basicfood).相反,在谷物、肉類和魚類食品小,礦物質(zhì)

中P、S、C1的比例顯著地高于前者,會增加體內(nèi)的酸性物質(zhì),同時,這些食品中

的桔類、脂肪.、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)氧化后,其最終產(chǎn)物COx進(jìn)入血液經(jīng)肺部重新釋

出,亦會使體內(nèi)的酸性物質(zhì)增多,所以,這些食品被稱為酸性食品(acidfood)。如

果食用過多的酸性食品,易造成體內(nèi)酸堿度失調(diào)甚至引起酸性中毒。虹此可見,

為了保持人體正常的血液pH值,在我們的食物構(gòu)成中,不僅要有谷類、肉類和魚

類等酸性食品,也要有足量的堿性食品即水果和園藝產(chǎn)品,這在維持健康上是十

分重要的。

園藝產(chǎn)品中的礦物質(zhì)有的成為細(xì)胞組織的組分,有的以離子的形式存在于園

藝產(chǎn)品細(xì)胞中,有的與果膠質(zhì)結(jié)合在一起,大部分則與有機(jī)酸結(jié)合成有機(jī)酸鹽。

園藝產(chǎn)品的礦物質(zhì)含量和分布依不同的種類和品種以及栽培條件有很大的差別,

以K的含量最高,柑桔、蘋果和葡萄則含P、Ca較多。與人體營養(yǎng)關(guān)系最密切且

需要量最多的礦物質(zhì)為Ca、P、Fe,在園藝產(chǎn)品中含量特別豐富,Ca含量最多的

是蘿卜(280mg/100g食部)、P含量最多的是黃瓜(530mg/100g食部)和菠菜(375

mg/100g食部)、Fe含量最多的是芹菜(8.5mg/100g食部)。

五、水分

是人體內(nèi)含量最多的物質(zhì),也是體液的主要成分。園藝產(chǎn)品中的水分具有重要

的生理功能,它是植物原生質(zhì)的組分之一,是植物體在新陳代謝過程中絕大部分

生化反應(yīng)的媒介,也是植物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體,有利于植物熱量的散發(fā)與保持

體溫,水還直接參加某些重要的生化反應(yīng),如光合作用(photosynthesis)、水解作用

(hydrolysis)等。園藝產(chǎn)品中的水分以兩種狀態(tài)存在,即自由水和結(jié)合水,前者呈游

離狀態(tài),顯示著水的性質(zhì),容易蒸發(fā);后者與蛋白質(zhì)、多糖類、膠體等比較牢固

的結(jié)合著,-一般情況下很難分離。

各類糧食在正常情況下一般含有13%?14%左右的水分,油料一般只含7%?

8%的水分,而大多數(shù)水果和園藝產(chǎn)品的水分含量都在80%以上,故水果和園藝產(chǎn)

品也是人類攝取水分的主要來源之一。止匕外,水分與園藝產(chǎn)品的嫩度(tenderness)

和新鮮度(freshness)以及與園藝產(chǎn)品的貯藏加工性能均有密切的關(guān)系。

六、維生素

維生素(vitamin)是一類維持人體健康的不可缺少的低分子有機(jī)化合物!對人體正

常的生命活動和生理代謝起著重要的作用。其中很大一部分是某些酶的輔酶成分,

有的則可能是激素的前體(如維生素D),當(dāng)人體缺乏維生素時,會引起物質(zhì)代謝失

調(diào)發(fā)生一類特殊疾病,稱之為“維生素缺乏癥”。維生素種類很多,目前了解的約

有30多種,其中已知有近20種與人體健康和發(fā)育有關(guān)。通常按其溶解性分為脂

溶性維生素(fat-solublevitamin)和水溶性維生素(water-solublevitamin)兩大類。脂溶

性維生素不溶于水,而溶于脂肪及脂肪溶劑如苯、乙醛、氯仿等中,在食物中,

常與脂類共同存在,故在腸道吸收時也與脂類吸收密切相關(guān)。重要的脂溶性維生

素有維生素A、維生素D、維生素E和維生奉K,重要的水溶性維生素有維生素

Bi、B2、B5、B6、Bi2、Vifc、泛酸、葉酸等。

第五節(jié)園藝產(chǎn)品之質(zhì)地

關(guān)于質(zhì)地評價,常見于一些園藝產(chǎn)品和肉質(zhì)型果實(shí)如蘋果、梨、桃等,多以脆、

綿、硬、軟、細(xì)嫩、粗糙、致密、疏松等術(shù)語來形容質(zhì)地好壞。一方面,對質(zhì)地

的評價不僅與人們的嗜好性有關(guān),另一方面,質(zhì)地的變化往往反應(yīng)著成熟度和品

質(zhì)的變化,故在園藝產(chǎn)品品質(zhì)評價中亦十分重要。園藝產(chǎn)品的質(zhì)地主要決定于下

面三方面的因素。

一、果膠物質(zhì)的質(zhì)和量

園藝產(chǎn)品組織中細(xì)胞間的結(jié)合力與果膠物質(zhì)的質(zhì)量和數(shù)量有密切的關(guān)系。果

膠物質(zhì)是一類成分比較復(fù)雜的多糖,根據(jù)其結(jié)合狀況和理化性質(zhì)分為三種類型。

(一)原果膠(protopectin)

是可溶性果膠與纖維素縮合而成的高分子化合物,不溶于水,大量存在于未

成熟的園藝產(chǎn)品中。在細(xì)胞間層與蛋白質(zhì)和Ca、Mg等形成蛋白質(zhì)一果膠一陽離

子粘合劑,起連結(jié)細(xì)胞的作用,賦與未成熟的園藝產(chǎn)品組織較大的強(qiáng)度和致密度。

(二)可溶性果膠(pectin)

可溶性果膠的主要成分是半乳糖醛酸甲酯以及少量半乳糖醛酸(galacturonic

acid)通過1,4-首鍵連接而成的長鏈高分子化合物,能溶于水。

(三)果膠酸(pecticacid)

果膠酸是由很多半乳糖醛酸通過1,4背鍵連結(jié)而成的長鏈高分子化合物。果

膠酸分子含游離的竣基,因此能與Ca2+或Mg2+生成不溶性的果膠酸鈣或果膠酸鎂

沉淀,此反應(yīng)常用于果膠的定量分析。

在肉質(zhì)果實(shí)成熟期間這一過程一直在起作用,引起原果膠不斷降解,致使細(xì)胞

間結(jié)合力逐漸減弱,從而導(dǎo)致果實(shí)軟化。

二、細(xì)胞壁構(gòu)成物的機(jī)械強(qiáng)度

細(xì)胞壁由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、木質(zhì)素、纖維素和果膠等物質(zhì)組成。果膠質(zhì)在細(xì)胞

壁中含量較多,尤以原果膠為甚,填充于纖維素組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,對維持細(xì)胞

壁的結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度關(guān)系很大。纖維素是細(xì)胞壁中最主要的成分,構(gòu)成細(xì)胞壁的

支架,因此,質(zhì)地之堅(jiān)硬與松軟,粗糙與細(xì)嫩,與纖維素的含量尤其是纖維素的

性質(zhì)有很大的關(guān)系。例如幼嫩的園藝產(chǎn)品,其細(xì)胞壁多為含水纖維素,老熟時,

纖維素多角質(zhì)化或木質(zhì)化,故質(zhì)地變得堅(jiān)硬粗糙。

三、細(xì)胞的大小形狀和緊張度

細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度及細(xì)胞間的結(jié)合力,是以韌性和硬度表現(xiàn)出來的,而另一

種質(zhì)地特征即“脆”,則與細(xì)胞的緊張度關(guān)系最大。另一方面,細(xì)胞的大小和形狀

也是影響質(zhì)地的因素,致密的組織中細(xì)胞小,細(xì)胞間隙小,多呈多面體形狀。而

粗糙的,海綿狀組織中細(xì)胞大,細(xì)胞間隙大,多呈球形或橢圓形。

綜上所述,我們從生化的角度,就構(gòu)成園藝產(chǎn)品品質(zhì)評價的一些主要指標(biāo)的

物質(zhì)因素進(jìn)行了討論。須知,園藝產(chǎn)品.中各種化學(xué)成分有著相互聯(lián)系,相互滲

透的關(guān)系,存在于變化的動態(tài)之中。因此,我們必須用動態(tài)的觀點(diǎn)來看待構(gòu)成園

藝產(chǎn)品品質(zhì)的化學(xué)成分。

第二章園藝產(chǎn)品采后生理作用

[教學(xué)目標(biāo)]

1、掌握園藝產(chǎn)品采后生理的有關(guān)概念

2、了解園藝產(chǎn)品采后生理的基本理論

3、理解園藝產(chǎn)品采后生理變化的相關(guān)過程

主題詞:呼吸作用呼吸躍變呼吸強(qiáng)度呼吸系數(shù)呼吸高峰乙烯生

物合成蛋氨酸循環(huán)自由基茉莉酸成熟系統(tǒng)I乙烯系統(tǒng)n乙烯

蒸騰作用結(jié)露現(xiàn)象休眠生長

第一節(jié)呼吸作用

農(nóng)產(chǎn)品采收后,光合作用停止,但仍是一個有生命的有機(jī)體,在商品處理、

運(yùn)輸、貯藏過程中繼續(xù)進(jìn)行著各種生理活動,呼吸作用成為新陳代謝的主導(dǎo)過程。

由于農(nóng)產(chǎn)品采收以后,脫離了母體,不能再繼續(xù)獲得水分和養(yǎng)料,而是不斷地失

去水分和分解在生長過程中所累積的營養(yǎng)物質(zhì),同時也有新物質(zhì)的合成,但這種

合成是建立在分解農(nóng)產(chǎn)品體內(nèi)原有物質(zhì)的基礎(chǔ)上,隨著這些物質(zhì)的消耗,農(nóng)產(chǎn)品

步入后熟和衰老的歷程。呼吸作用是農(nóng)產(chǎn)品采后最主要的生理活動,也是生命存

在的重要標(biāo)志。在貯藏和運(yùn)輸中,保持農(nóng)產(chǎn)品盡可能低而又正常的呼吸代謝,是

新鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏和運(yùn)輸?shù)幕驹瓌t和要求。因此,研究農(nóng)產(chǎn)品成熟期間的呼吸作

用及其調(diào)控,不僅具有生物學(xué)的理論意義,而且對控制農(nóng)產(chǎn)品采后的品質(zhì)變化、

生理失調(diào)、貯藏壽命、病原菌侵染、商品化處理等多方面具有重要意義。

一、呼吸作用(respiration)的概念

呼吸作用是指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在酶的參與下,逐步氧化分解并釋放出能

量的過程。依據(jù)呼吸過程中是否有氧的參與,可將呼吸作用分為有氧呼吸和無氧

呼吸兩大類型,其產(chǎn)物因呼吸類型的不同而有差異。

(一)有氧呼吸(aerobicrespiration)

有氧呼吸(aerobicrespiration)是指生活細(xì)胞利用分子氧,將某些有機(jī)物質(zhì)徹

底氧化分解,形成C02和H2。,同時釋放出能量的過程。呼吸作用中被氧化的有機(jī)

物稱為呼吸底物,碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、脂肪都可以作為呼吸底物,其

中淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖等碳水化合物是最常被利用的呼吸底物。以葡萄糖

作為呼吸底物,則有氧呼吸的總反應(yīng)如下:

6

C6Hl2O6+6O2f6CO2+6H2O+2.82X10J(674kcal)

這一過程實(shí)際上需要經(jīng)過50多個生物化學(xué)反應(yīng)步驟,在有氧呼吸時,呼吸底

物被徹底氧化為CO2和H2。,。2被還原為H2。。呼吸作用中,氧化作用分為多個步

驟進(jìn)行,呼吸底物在氧化分解過程中形成各種中間產(chǎn)物,能量逐步釋放,一部分

轉(zhuǎn)移到ATP和NADH分子中,成為隨時可利用的貯備能,另一?部分則以熱的形式釋

放。

有氧呼吸是高等植物進(jìn)行呼吸的主要形式,通常所提到的呼吸作用,主要是

指有氧呼吸。

(二)無氧呼吸(anaerobicrespiration)

無氧呼吸(anaerobicrespiration)一般是指生活細(xì)胞在無氧條件下,把某些有機(jī)

物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放能量的過程。對于高等植物,這一過程

習(xí)慣上被稱為無氧呼吸,在微生物學(xué)中則習(xí)慣上被稱為發(fā)酵。高等植物無氧呼吸

可產(chǎn)生酒精,其過程與酒精發(fā)酵是相同的,反應(yīng)式如下:

6

C6Hl2。6f2C2H5OH+2CO2+1.00X10J(24kcal)

馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、胡蘿卜葉子和玉米胚在進(jìn)行無氧呼吸時,則產(chǎn)生乳

酸。反應(yīng)式如下:

C6Hl2。6-2cH3cHOHCOOH+自甘量(18Kcal)

無氧呼吸的結(jié)果除少部分呼吸底物的碳被氧化成CO2外,大部分底物仍以有

機(jī)物的形式存在,因而所釋放的能量遠(yuǎn)比有氧呼吸少。為了獲得等量的能量,就

需要消耗更多的呼吸底物來補(bǔ)充,且無氧呼吸的終產(chǎn)物為乙醛和酒精,對細(xì)胞有

毒害作用。因此,在農(nóng)產(chǎn)品貯藏中,無氧呼吸對產(chǎn)品是不利的。但是,農(nóng)產(chǎn)品的

某些內(nèi)層組織,氣體交換比較困難,經(jīng)常處于缺氧的條件,進(jìn)行部分的無氧呼吸,

這正是植物對環(huán)境的適應(yīng),只是這種無氧呼吸在整個呼吸中所占的比重不大。在

農(nóng)產(chǎn)品貯藏中,不論由何種原因引起的無氧呼吸作用加強(qiáng),都被看作是正常代謝

被干擾和破壞,對貯藏都是有害的。

某些農(nóng)產(chǎn)品由于貯藏時間過長、包裝過嚴(yán)、涂果蠟過厚或涂果蠟后存放的時

間過久等原因,使其長期處于無氧或氧氣不足的條件下,通常會產(chǎn)生酒味,這是

農(nóng)產(chǎn)品在缺氧情況下,酒精發(fā)酵的結(jié)果。

(三)呼吸代謝的途徑

在高等植物中存在著多條呼吸代謝的生化途徑,這是植物在長期進(jìn)化過程中,

對環(huán)境條件適應(yīng)的體現(xiàn)。植物的呼吸途徑主要有糖酵解途徑、三竣酸循環(huán)、戊糖

磷酸途徑、乙醛酸循環(huán)等。

糖醇解途徑的反應(yīng)程序簡圖(3-1)如下:

葡萄糖

I

6-磷酸葡萄糖

6-磷酸果糖

I

1,6-磷酸果糖

磷酸二羥基丙酮一3-磷酸甘油醛

I

1,3-二磷酸廿油酸

I

3-磷酸甘油酸

I

2-磷酸甘油酸

I

磷酸烯醇式丙酮酸

I

丙酮酸一三竣酸循環(huán)

圖糖酵解途徑

1.糖酵解(glycolysis)

糖酵解,是糖的磷酸化衍生物形成的過程,將己糖轉(zhuǎn)化為兩個分子丙酮酸,

其反應(yīng)式如下:

C6Hl2O6+2H3Po4+2NAD+2ADP-2cH3COCOOH+ZATP+2NADH+2H++2H2。

葡萄糖丙酮酸

由于每摩爾的NADH+H+產(chǎn)生3moiATP,上式可知Imol的葡萄糖,通過糖酵解

氧化為丙酮酸時,可以釋放出8moi的ATP為各種代謝作用提供能量。以后植物以

分裂磷酸鹽鍵的方式利用能量,其反應(yīng)式如下:

ATP-ADP+Pi+能量

無機(jī)磷酸鹽

2.三竣酸循環(huán)(Tricarboxylicacidcycle,TCA)

糖酵解途徑的最終產(chǎn)物

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