第一章果蔬加工保藏原理

果蔬加工工艺学海南大学食品学院施瑞城src1139@163.com13976781969第一章果蔬加工保藏原理第一节果蔬加工保藏原理一、果蔬加工保藏原理新鲜果蔬不耐贮运的原因生命活动微生物侵染果蔬加工保藏原理：通过对新鲜果蔬原料进行一定的工艺处理，使其酶完全失活或基本失活，生命活动完全停止，同时配合必要的杀菌、防腐处理及完善的包装，使果蔬的食用品质和营养价值能在较长时间内得以保存，或赋予果蔬食品新的品质或风味。果蔬加工品：果蔬原料经一定加工工艺处理所制成的产品。第一节果蔬加工保藏原理为了使果蔬加工品有较长的保存时间，加工时必须做到：①.充分杀酶使其酶完全（或基本）失活，生命活动完全停止②.充分杀菌③.防止微生物再污染及空气中氧的影响。在产品质量控制方面着重应关注的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 褐变问题品质保持问题→保藏需要二、果蔬加工品种类及其主要特点按加工方法及制成品特点分类，果蔬加工品主要有以下几大类：①.果蔬干制品依赖低水分含量，制品含水量控制在15~20%②.果蔬腌制品③.果蔬糖制品利用一定的醋酸、食盐、酒精等多种成分共同作用依赖足够高的糖含量，制品含糖量要求在60%以上④.果蔬罐藏品依赖密闭包装⑤.果蔬汁制品依赖密闭包装⑥.速冻蔬糖制品依赖超低温保藏，要求保藏温度为-20~-18℃⑦.果蔬发酵制品包括果酒、果醋等产品。依赖一定浓度的酒精或醋酸三、果蔬加工中应注意的主要问题①.确定合适的原料及其成熟度，或依果蔬的加工特性确定合适的加工产品②.进厂的原料应及时妥善处理③.选择正确的加工工艺条件④.及时进行杀菌处理或创造不利于有害微生物生长繁殖的环境条件⑤.设备及包装材料性质稳定，不与原料及辅料发生不良反应⑥.制成品包装完善，尽可能避免微生物的再污染及氧、光、水等的不良影响⑦.制成品应尽可能保存于清洁、干爽、避光及适宜的低温环境⑧.注意工厂环境卫生⑨.注意食品的食用安全问题⑩.注意环保问题第二节果蔬中主要化学成分的加工特性一、糖及淀粉（一）.糖糖是果蔬及果蔬制品最普遍存在也是最重要的成分水果中糖含量多数在10~20%，蔬菜多数在1~5%糖的性质及其变化对果蔬及其制品的风味、色泽、质地、保藏性能等多方面品质都可产生较大影响果蔬中普遍存在及加工中常用的糖主要是蔗糖、葡萄糖及果糖1.糖的溶解度常温下糖的溶解度果糖＞蔗糖＞葡萄糖10℃时蔗糖饱和溶液的浓度：65.60%出现糖结晶、返砂现象 糖种类 果糖 蔗糖 葡萄糖 常温下饱和液浓度（%） 78.94 67.13 41.72一、糖及淀粉（一）.糖2.糖的吸湿性果糖＞＞葡萄糖＞蔗糖出现回潮、流糖现象3.糖液沸点糖液沸点随其浓度的提高而升高常压下，当糖液浓度为60~65%时，其沸点约为103~105℃4.糖的甜度影响糖液甜度的主要因素糖的种类、结构、食用时温度不同糖混合共存物酸食盐增稠剂糖液甜度总的说：果糖＞蔗糖＞葡萄糖→明显降低糖的甜度→改变风味（清甜）→改变风味（浓厚） 糖种类 蔗糖 果糖 葡萄糖 转化糖 麦芽糖 乳糖 相对甜度 1 0.60~1.80 0.48~0.74 0.78~1.27 0.32~0.60 0.16~0.28 常见 1 1.73 0.74 1.27 0.32 0.16一、糖及淀粉（一）.糖5.化学性质（1）水解蔗糖酸或碱葡萄糖+果糖转化糖温度T↑→反应速度及程度↑由于水解反应甜度↑溶解度↑吸湿性↑晶析↑褐变↑保藏性↑（2）美拉德反应（羰-氨反应）类黑色素还原糖+氨基酸温度T↑→反应速度及程度↑褐变产生（3）分解糖碱或酸分解生成褐色物质温度T↑→反应速度及程度↑碱性时作用强于酸性褐变产生一、糖及淀粉（一）.糖5.化学性质（4）焦糖化蔗糖无水条件熔融△无水条件△焦糖+H2O为浅褐色至深褐色物质，有焦香味，但过分烧焦有苦味对产品的色泽及风味都会产生一定的影响可用作食品的增色剂及增香剂6.生物学特性①.糖微生物发酵作用酒精、醋酸、乳酸等②.糖微生物作用腐败③.糖液具有一定渗透压，高浓度糖液有抑菌、防腐作用一、糖及淀粉（一）.糖糖与果蔬加工品品质的关系①.是制品甜味的主要来源，并对制品的其它风味产生一定的影响。②.是制品产生褐变的基础物质之一。③.是制品出现吸潮、晶析的基础物质。④.糖若让其自然发展，多数导致腐败若能有目的给于利用和控制，则可生产出美味可口的产品，如酒、醋、乳酸制品等等。易被微生物利用高浓度糖液可抑菌糖制品得以保藏的主要原因（二）.淀粉不溶于冷水，在55~80℃的热水中溶胀形成胶体溶液产生混浊，影响汁液清晰淀粉酸或酶葡萄糖水解二、果胶物质——部分被中和和甲基化的多聚半乳糖醛酸依甲基化程度不同可将其分为两大类分子中甲氧基含量＞7%高甲氧基果胶低甲氧基果胶分子中甲氧基含量＜7%若分子中所有羧基都被甲基化，则甲氧基含量为16.32%天然植物的果胶物质分子中甲氧基的含量为9~12%，属于高甲氧基果胶果实中果胶物质的主要存在形式原果胶果胶酸盐果胶果胶酸存在于成熟度较低的果实中存在于成熟的果实中存在于过熟的果实中成熟过程中或在酸、碱、酶、热等作用下酶或酸、碱降解原果胶酶或酸、碱降解果胶果胶酸酶或酸、碱降解果胶酸盐消失二、果胶物质果胶物质加工特性1.粘结性能与钙（Ca）等多价金属离子形成网状结构使原料具有较好的耐煮制性能使产品具有一定的松脆口感硬化处理即是利用此原理2.胶体及形成凝胶特性果胶溶于水→形成胶体溶液一定条件凝胶有利于混浊果汁的稳定（果汁稳定剂）不利于澄清果汁、果酒等产品的澄清不利于果汁获取高甲氧基果胶含量0.5~1.5%溶液pH值为2.0~3.5糖含量＞50%低甲氧基果胶含量0.5~1.5%适量的多价金属离子①②二、果胶物质果胶物质对原料加工特性及产品品质的影响①.是形成原料耐煮制性能和产品松脆口感的主要基础物质之一②.是果酱、果冻、混浊果汁生产的主要依据之一③.增加果汁、果酒、果醋的汁液产品澄清的难度④.增加果汁获取的难度果胶不同存在形式主要性能比较 存在形式 原果胶 果胶 果胶酸 主要性能 不溶于水，有较强的粘结能力 溶于水并形成胶体溶液，一定条件下形成凝胶；具有一定粘结能力 微溶于水，几乎无粘结能力三、有机酸多数果蔬含有有机酸，果蔬加工时也常添加适量的有机酸。果蔬中普遍存在的有机酸主要有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸等加工中常用的有机酸是柠檬酸有机酸的存在对原料加工特性及产品品质都可产生较大的影响1.适量的有机酸存在可以形成制品清凉爽口的口感，同时可以减弱或消除因高糖含量而产生的甜腻感。但酸味过强则风味不佳。酸含量在0.5~0.8%时，风味较好一般情况酸含量在1.0~1.2%时，有明显酸味酸含量在＞1.5%时，酸味过强，难以入口酸味强弱：酒石酸＞苹果酸＞柠檬酸食盐及无机离子存在→酸味增强糖、淀粉、蛋白质、脂质等存在→酸味减弱相对而言，柠檬酸的酸味较为纯正，酒石酸略带苦涩味三、有机酸有机酸的存在对原料加工特性及产品品质都可产生较大的影响2.促进果胶物质水解原果胶果胶→胶凝能力↑果胶果胶酸→胶凝能力↓酸酸3.促进蔗糖水解蔗糖还原糖→褐变↑；吸湿↑酸4.保护Vc5.利于杀菌及防腐6.腐蚀金属→影响制品的色、香、味等品质→使加工用具及包装材料的选材受到限制，增加包装费用四、含氮化合物果蔬中含氮化合物主要包括蛋白质、氨基酸、酰胺类化合物、硝酸盐及亚硝酸盐等多种成分。其含量并不高，一般只有0.2~1.2%，但它们对加工工艺及制品的品质却有相当大的影响，其中以氨基酸的影响最为重要。1.对制品风味的影响不少氨基酸是呈味氨基酸氨基酸的组成是果蔬及果蔬制品独特风味形成的主要成分之一2.对制品外观色泽的影响①.氨基酸与还原糖发生美拉德反应生成黑色素类黑色素还原糖+氨基酸褐变②.酪氨酸在酪氨酸氧化酶作用下发生氧化生成黑色素酪氨酸氧化酶O2酪氨酸类黑色素③.含硫氨基酸及含硫蛋白质受热分解产生的硫化物可促使其它成分变色四、含氮化合物3.其它影响及作用蛋白质产生泡沫影响操作加热凝固，或与其它成分（如单宁）作用而产生沉淀影响外观用于果汁、果酒的澄清硝酸盐加速金属器具的腐蚀亚硝酸盐存在食用安全隐患酶产生褐变的主要原因之一促进其它反应五、单宁物质（多酚类化合物）单宁物质是导致果蔬制品褐变的最主要的基础物质之一。1.对制品风味的影响单宁有强烈的涩味，含量高时涩味强，难以入口。但适量的单宁物质存在可以赋予制品清凉爽口的口感。糖、酸含量适宜，若有少量的单宁物质存在则风味更好。2.对制品外观色泽的影响①.氧化褐变②.非氧化褐变Fe单宁蓝黑色物质多酚氧化酶（PPO）O2单宁（多酚类化合物）醌黑色素缩合Sn长时间共热玫瑰色物质碱性蓝色物质褐变五、单宁物质（多酚类化合物）3.其它影响与作用①.对混浊果汁的稳定不利。凝固单宁+蛋白质②.利于果酒、澄清果汁的澄清。③.对发酵产品菌种的培育及复壮不利。抑菌六、色素物质天然色素多数稳定性较差，在光、热、O2、酸、碱及金属离子等作用下将发生各种变色，从而引起制品的变色。果蔬中所含色素可分为四大类（绿色~黄绿色）（浅黄色、橙黄色、黄色）（较为鲜艳的颜色，如红色、紫色、蓝色等）（浅黄色或无色）加工中各种色素物质的可能变化情况：1.光、热、O2作用下变化叶绿素→缓慢褪色→褐色胡萝卜素相对较为稳定。但作用强度大也将缓慢变褐。花色素（苷）→红（紫、蓝）色→紫红色→红褐色→褐色花黄素→颜色逐渐加深无色花色素→逐渐显色（如红色等）六、色素物质加工中各种色素物质的可能变化情况：2.pH值引起的变化叶绿素花黄素脱镁叶绿素（褐色）温度T↑→反应速度及程度↑稀OH-叶绿酸（鲜绿色）+叶绿醇+甲醇叶绿酸盐（鲜绿色）+叶绿醇+甲醇△浓OH-△黄色、橙色、甚至是褐色OH-花色素（苷）则因pH值不同而呈现出不同的颜色胡萝卜素碱性时更为稳定 花青素不同pH值呈现的颜色 pH值 ＜3 8~9 ＞11 颜色 红色 紫罗兰色 蓝色 存在状态 阳离子 中性分子 阴离子六、色素物质加工中各种色素物质的可能变化情况：3.金属离子引起的颜色变化叶绿素花色素（苷）花黄素金属离子相应的金属叶绿素多数为鲜绿色，其中以铜叶绿素的颜色最为鲜艳，且较为稳定。金属离子相应的花色素金属盐颜色多数不好看，如灰紫色等。Fe3+绿色或蓝绿色Al3+灰黄色七、维生素维生素是果蔬主要的营养成分之一。果蔬中主要存在的维生素有VC、VA原（胡萝卜素）、VB、VE、VP等除VA原较为稳定外，其它维生素在加工中及产品贮存期间易被破坏等而损失VC是果蔬最为重要的维生素，但其损失也最为严重VC损失的可能途径：①.流失因其水溶性②.受热破坏其热稳定性很差③.氧化破坏VC易被氧化而破坏VC氧化影响因素O2VC氧化酶pH值金属离子（尤以Fe、Cu）紫外线照射（碱性条件更易被氧化）（加速）（加速）VC可作为抗氧化剂使用。八、芳香物质主要特性：①.挥发性②.热敏性③.易氧化性→易损失或变质九、油脂主要特性：①.不溶于水，形成乳浊液。②.易被氧化变味（哈变）→影响汁液清晰→影响风味十、酶主要影响或应用：①.促使褐变。②.促进VC氧化损失→用于果汁、果酒澄清处理及榨汁前处理③.酶解第三节果蔬加工品的褐变褐变——食品在加工及贮存期间的各种变色现象。在酶的催化作用下所发生的褐变。不是由酶促反应引起的褐变。褐变是食品最常见的质量问题，依是否有酶参与可将其分为两大类一、酶促褐变 产生原因：①.多酚类化合物在多酚氧化酶的作用下所发生的氧化褐变②.酪氨酸在酪氨酸氧化酶的作用下所发生的氧化褐变③.Vc的氧化产物进一步缩合而成的褐色物质一、酶促褐变 酶促褐变发生的必备条件①.褐变底物（如多酚类化合物）的存在②.具有活性的致褐氧化酶（如多酚氧化酶）的存在③.分子氧（O2）的存在这三个条件必须同时存在，缺乏任一条件，酶促褐变不发生，削弱任一条件，褐变的程度减轻。 酶促褐变防止的可能方法途径①.原料选择。②.杀酶抑酶。应选择褐变底物（如多酚类化合物）少、致褐氧化酶（如PPO酶）活性低的原料。 热烫。PPO不耐热，80~90℃处理即可钝化成熟度高则多酚化合物含量低；PPO酶活低沸水（95-100℃）处理3-5min即可一、酶促褐变 酶促褐变防止的可能方法途径②.杀酶抑酶。③.排除或隔绝空气 热烫。 调整pH值。PPO酶活动最适pH为6-7 硫处理。SO2亚硫酸及其盐类，实际起作用的是亚硫酸①.原料选择。pH↓→酶活↓当pH＜3→则酶发生不可逆变性机理a.亚硫酸与酶的活性基团结合而使酶活降低甚至失活10ppm的亚硫酸即可完全抑制PPO酶的活性b.亚硫酸是一种弱酸二、非酶促褐变可以产生非酶促褐变的反应很多。如：对非酶促褐变的反应有影响的因素很多。高温、紫外线、O2、金属离子、碱性条件等都可以加快非酶促褐变反应其中以温度的影响最为显著二、非酶促褐变为减少减轻非酶促褐变应注意以下一些问题：酶促褐变的反应较为快速明显，但防止相对较为容易；非酶促褐变反应较为缓慢，但防止难度较大，完全防止非酶促褐变几乎不可能！酶促褐变主要在加工前期发生，而非酶促褐变则主要在加工后期（加热）及产品贮存期间发生。①.尽可能减弱加热处理的强度②.避免处于碱性环境③.尽可能减少去皮、切分后的果块暴露于空中的时间④.不与有害金属接触⑤.产品尽可能贮存于清洁、凉爽的环境褐变可以发生于加工过程及产品贮存期间的所有环节。第四节果蔬加工中部分处理项目介绍一、热处理果蔬加工中需要热处理的情况很多，如热烫、杀菌、浓缩、熬煮、干燥等等。不同热处理其目的及作用不尽相同。1.热处理的目的及作用⑴.热烫处理方法：沸水（95-100℃）处理3-5min主要目的：杀酶护色（防止酶促褐变）其它作用：①.软化组织→利于辅料成分渗入；利于水分蒸发②.去除不良风味（如苦涩味等）而柑桔、番茄等去皮前热烫（10~60s）则是为了方便去皮负面影响：①.原料耐煮制性能下降②.可溶性固形物流失↑③.VC损失↑④.非酶促褐变↑一、热处理1.热处理的目的及作用⑴.热烫处理方法：产品不同方法不尽相同,处理温度多数在100℃以下主要目的：杀菌杀酶，利于产品保存负面影响：杀菌处理需热处理的强度常较大,对产品品质的影响较为严重。如褐变↑；风味明显改变；松脆口感明显减弱等。⑵.加热杀菌方法：有多种方法。方法不同则条件不同主要目的：蒸发水分，提高浓度。使产品符合质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 负面影响：其加热强度比杀菌处理更大，对产品品质的影响更为严重。⑶.加热浓缩①.营养成分（如Vc等）及香气物质损失↑②.风味口感明显改变品质↓③.非酶促褐变↑一、热处理1.热处理的目的及作用方法：有多种方法。方法不同则条件不同主要目的：蒸发水分，提高浓度。促进辅料成分渗入果肉组织负面影响：其加热强度比杀菌处理更大，对产品品质的影响更为严重。⑷.加热熬煮①.营养成分（如Vc等）及香气物质损失↑②.风味口感（特别是松脆口感）明显改变品质↓③.非酶促褐变↑④.果肉易被煮烂（外形↓）一、热处理1.热处理的目的及作用方法：温度多数控制在50~60℃主要目的：排除水分，使产品达到质量要求负面影响：虽然处理温度并不是很高，但因所需时间多数较长，对产品品质的影响也较为严重。包括对色泽、风味、口感、营养、外形等多方面品质都可能产生不利影响。尤其是褐变⑸.加热干燥①.营养成分（如Vc等）及香气物质损失↑②.风味口感明显改变品质↓③.非酶促褐变↑一、热处理1.热处理的目的及作用2.长时间高温处理对产品品质产生的负面影响①.制品的外观色泽加深②.香气损失严重③.原有风味改变较大T↑→非酶促褐变↑芳香成分多数易挥发，对热不稳定多数风味物质对热敏感④.外观形态受损果胶等结构物质降解↑及热力作用⑤.营养成分（尤其Vc）损失↑多数营养成分（尤其Vc）对热敏感⑥.松脆口感减弱甚至消失果胶等降解↑食品（尤其果蔬）加工应尽可能减少加热处理的时间和强度！！