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第二章蔬菜的化學(xué)成份 蔬菜化學(xué)成分特點(diǎn) 含水量高 干物質(zhì)少 最高可達(dá)98 有機(jī)物中 淀粉 蛋白質(zhì) 脂肪含量少 纖維素含量高 綠色蔬菜中含大量葉綠素 富含調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的維生素 礦物質(zhì)和其他物質(zhì) 色香味物質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜 但對蔬菜本身和加工非常重要 一 蔬菜水分形態(tài) 蔬菜組織中含水量很高 一般在65 96 含水量并不是固定不變的 隨蔬菜的種類 生長發(fā)育時期 器官組織以及外界環(huán)境條件而變化 總體而言 凡是蔬菜生命活動旺盛的部位 其含水量較高 水分在蔬菜中有兩種形態(tài) 游離水和結(jié)合水 第一節(jié)水分 游離水 又稱為自由水 占蔬菜水分的80 以上 距離膠體顆粒較遠(yuǎn) 是可以自由移動的水分 溶解糖 酸等多種物質(zhì) 在腌漬過程中容易被排出 也是腌漬脫水的主要對象 同時也是蔬菜容易萎蔫的根本原因 游離水含量高 新陳代謝活躍 因此 新鮮 柔嫩的蔬菜組織 如花 葉 膨大的莖 根等含游離水量高 同一蔬菜品種 游離水含量高低決定蔬菜含水量高低 不同蔬菜 同一蔬菜不同品種 同一品種不同栽培區(qū)域 不同收獲時間 游離水含量有較差異 結(jié)合水 又稱束縛水 較牢固地被細(xì)胞膠體顆粒吸附 不易流動的水分 腌漬中該水不能排出 第二節(jié)營養(yǎng)物質(zhì) 營養(yǎng)物質(zhì)主要指碳水化合物 有機(jī)酸 含氮物質(zhì) 脂肪 維生素等一 碳水化合物碳水化合物是由碳 氫和氧三種元素組成 由于它所含的氫氧的比例為2 1 和水一樣 故稱為碳水化合物 后來發(fā)現(xiàn)有些化合物按其構(gòu)造和性質(zhì)應(yīng)屬于糖類化合物 可是它們的組成并不符合Cm H2O n 糖類化合物是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源 是光合作用的初期產(chǎn)物 一 碳水化合物 1 單糖和寡糖 低聚糖 蔬菜中的兩類糖 主要是葡萄糖 果糖 蔗糖和戊糖 是蔬菜可溶性有機(jī)物的主要部分 影響蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)與風(fēng)味 不同蔬菜品種 同種蔬菜不同部位含糖量及種類差異較大 一般地下部分含糖量高于地上部分 單糖是醬腌菜加工中發(fā)酵初期主要底物 制作泡菜 酸菜中 含糖量決定初期發(fā)酵速度 同時 單糖也是有害微生物利用的能源 造成醬腌菜腐敗 還原性糖尤其是戊糖與氨基酸或蛋白質(zhì)發(fā)生羰氨反應(yīng) 生成黑色素 稱為非酶促活變 進(jìn)而影響品質(zhì) 2 纖維素與半纖維素 纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分 蔬菜中纖維素的含量為0 3 2 8 其中以根菜類的辣根 芥菜等的含量較多 半纖維素一般在0 2 3 1 之間 纖維素和半纖維素雖然不能被人體消化 但有促進(jìn)腸蠕動的作用 預(yù)防高血糖和高血脂 利于減肥 還可防治便秘 含纖維素和半纖維素少 脆嫩 但不耐貯藏 易腐 含量高 在加工中需要進(jìn)行處理 蔬菜過渡成熟 纖維素木質(zhì)化 堅(jiān)硬粗糙 不宜加工 3 果膠 原果膠多存在于未成熟蔬菜的細(xì)胞壁間的中膠層中 具有不溶于水和黏著的性質(zhì) 常和纖維素結(jié)合使細(xì)胞黏結(jié) 隨著蔬菜的成熟 原果膠在原果膠酶的作用下 分解為果膠 果膠溶于水 與纖維素分離 滲入細(xì)胞內(nèi) 使細(xì)胞間的結(jié)合力松弛 蔬菜質(zhì)地變軟 成熟的蔬菜向過熟期變化時 果膠在果膠酶的作用下轉(zhuǎn)換為果膠酸 果膠酸無黏性 不溶于水 因此蔬菜呈軟爛狀態(tài) 了解果膠性質(zhì)的變化規(guī)律 可掌握蔬菜采收成熟度 以適應(yīng)加工需要 3 果膠 蔬菜的種類不同 果膠的含量和性質(zhì)亦有差異 果膠占干物質(zhì)含量為 南瓜7 17 胡蘿卜8 10 成熟番茄2 2 9 果膠與鈣鹽結(jié)合 生成硬明膠 因此 鹽漬前用少量CaCl2浸泡 可保持蔬菜脆度 4 有機(jī)酸 蔬菜中含有多種有機(jī)酸 因而具有酸味 各種有機(jī)酸在蔬菜組織中是以游離或酸式鹽的狀態(tài)存在 它們的含量不僅由于蔬菜的種類和品種不同而異 即使同一品種 在不同成熟期 或同一蔬菜的不同部位 其含量亦有所差異 蔬菜中主要含蘋果酸 檸檬酸 草酸 苯甲酸和水楊酸等 蘋果酸 以萵苣 番茄含量較多 檸檬酸 以番茄含量較多 草酸 是蔬菜中普遍存在的一種有機(jī)酸 在菠菜 竹筍等蔬菜中含量較多 4 有機(jī)酸 蔬菜加工時 要經(jīng)常了解氫離子的濃度 蔬菜中除番茄的pH值在4 1 4 8外 其他均在5 6 4 提高食品的酸度 降低pH值 能減弱微生物的抗熱性和抑制其生長 所以果蔬的pH值是制定蔬菜加工中殺菌條件的主要依據(jù)之一 蔬菜加熱時 有機(jī)酸能與鐵 錫等金屬反應(yīng) 促進(jìn)設(shè)備和容器的腐蝕作用 影響蔬菜制品的風(fēng)味和色澤 此外 有機(jī)酸還與蔬菜中的色素物質(zhì)的變化和抗壞血酸的保存性有關(guān)系 在蔬菜加工時 應(yīng)掌握這些特性 二 含氮物質(zhì) 蔬菜中存在的含氮物質(zhì)種類很多 其中主要的是蛋白質(zhì)和氨基酸 此外還有酰胺 銨鹽 硝酸鹽及亞硝酸鹽等 蔬菜中含氮物質(zhì)一般在0 6 9 其中以豆類含量最多 葉菜類次之 根菜類和果菜含量最低 蔬菜 除豆類外 中含氮物質(zhì)雖少 但對加工工藝常有重要影響 其中關(guān)系最大而影響最多的就是氨基酸 蔬菜中所含的氨基酸與成品的色澤有關(guān) 氨基酸會與還原糖產(chǎn)生羰氨反應(yīng) 使制品產(chǎn)生褐變 非酶促褐變 例如 酪氨酸在酪氨酸酶的作用下 會氧化產(chǎn)生黑色素 有些醬腌菜的褐變是形成獨(dú)特色澤的重要因素 如冬菜褐色 二 含氮物質(zhì) 在腌制過程中 蛋白質(zhì)水解生成各種氨基酸 氨基酸與新鮮蔬菜及其制品的風(fēng)味有密切關(guān)系 蔬菜中所含的谷氨酸 天門冬氨酸等都具特有的鮮味作用 甘氨酸具有特有的甜味 另外氨基酸與醇類反應(yīng)時生成酯 是食物香味來源之一 由于蛋白質(zhì)的存在 在加工菜汁中常發(fā)生泡沫 凝固沉淀等現(xiàn)象 從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量 蛋白質(zhì)與單寧結(jié)合 則發(fā)生聚合作用 能使汁液中的懸浮物質(zhì)隨同沉淀 蛋白質(zhì)過度水解 或者在有害微生物作用下 會腐敗 產(chǎn)生惡臭 第三節(jié)色素物質(zhì) 色澤是評價蔬菜質(zhì)量的一個重要的指標(biāo) 在一定程度上反映了蔬菜的新鮮度 成熟度和品質(zhì)變化 構(gòu)成蔬菜色素的種類很多 有時單獨(dú)存在 有時幾種同時存在 在加工過程中也會發(fā)生變化 因此色素是某種蔬菜的重要特征 也是加工的重要內(nèi)容 除提取色素外 腌漬保藏中需要保護(hù) 一 葉綠素 葉綠素有造血 提供維生素 解毒 抗病等多種用途 蔬菜的葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種 葉綠素a呈藍(lán)綠色 而葉綠素b呈黃綠色 葉綠素是一種酯 不溶于水 而溶于有機(jī)溶劑 如乙醇 丙酮 乙醚 氯仿等 蔬菜在正常生長中 葉綠素的合成大于分解而呈綠色 成熟期葉綠素合成停止 因分解而褪綠 因而對要求綠色的蔬菜 收獲延遲或收獲后不及時加工都意味著品質(zhì)下降 一 葉綠素 葉綠素不穩(wěn)定 其中鎂離子容易被H Cu2 Zn2 所置換 當(dāng)為H 所置換后 即形成褐色的去鎂葉綠素 在堿性介質(zhì)中 葉綠素分解成葉綠酸 甲醇 葉綠醇 葉綠酸呈鮮綠色 較穩(wěn)定 與堿進(jìn)一步結(jié)合形成葉綠酸鈉鹽 或鉀 更穩(wěn)定 蔬菜在發(fā)酵性的腌制過程中 產(chǎn)生的乳酸使葉綠素Mg 與H 交換從而失綠 為防止變色 可加小蘇打護(hù)綠 此外 加工中人們還加入一些鹽 如ZnCl2 MgSO4 CaCl2護(hù)綠 二 類胡蘿卜素 類胡蘿卜素包括胡蘿卜素 葉黃素 番茄紅素 番茄黃素 辣椒紅素 辣椒黃素等 主要是胡蘿卜素 葉黃素 胡蘿卜素呈橙黃色 有 三種同分異構(gòu)體 其中以 胡蘿卜素約占85 胡蘿卜素在動物體內(nèi)經(jīng)水解轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A 近來有報道稱胡蘿卜素具有抗癌 防癌之保健功能 葉黃素呈黃色 是胡蘿卜素衍生的醇類 也叫胡蘿卜醇 通常葉片中葉黃素與胡蘿卜素的含量之比約為2 1 二 類胡蘿卜素 一般來說 葉片中葉綠素與類胡蘿卜素的比值約為3 1 所以正常的葉子總呈現(xiàn)綠色 葉綠素較易降解 而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定 類胡蘿卜素總是和葉綠素一起存在于蔬菜的葉綠體中 此外也存在于果實(shí) 花冠 花粉 柱頭等器官的有色體中 三 花青素 花青素是構(gòu)成花瓣和果實(shí)顏色的主要色素之一 是水溶性色素 隨著細(xì)胞液的酸堿改變顏色 細(xì)胞液呈酸則偏紅 呈堿性偏藍(lán) 中性為偏紫 花青素是一種感光色素 充足的光照有利于花青素形成 因此高山地蔬菜果實(shí)著色較平壩好 此外 營養(yǎng)越好 著色越好 風(fēng)味品質(zhì)越好 因此 著色狀況也是判斷蔬菜品質(zhì)和營養(yǎng)狀況的重要參考指標(biāo) 花青素很不穩(wěn)定 加熱對它有破壞作用 遇鐵 銅 錫則變色 所以腌制中應(yīng)避免使用此類金屬器具 四 黃酮類色素 水溶性色素 溶液呈澀味或苦味 酸性下無色 堿性下黃色 與鐵鹽反應(yīng)呈綠色或紫褐色 較花青素穩(wěn)定 受加工影響較小 主要存于洋蔥 番茄 辣椒等果實(shí)中 此外 是柑桔皮苦味的主要來源 比較重要的黃酮素有圣草苷 蕓香苷 橙皮苷 是維生素P的重要組分 具有調(diào)節(jié)毛細(xì)管透性的功能 第四節(jié)風(fēng)味類物質(zhì) 一 香味物質(zhì)醇 酯 硫化物等化合物是構(gòu)成蔬菜香味的主要物質(zhì) 大多是揮發(fā)性物質(zhì) 具有芳香味 有人也稱為精油 蘿卜中甲硫醇 大蒜中硫化二酸烯 二硫化二丙烯 三硫化二丙烯 生姜中姜酮 洋蔥則主要是各類醇 硫化物 醛 酮等 一種蔬菜是多種香味化合物的混合作用的結(jié)果 一 香味物質(zhì) 有些芳香物質(zhì)是在加工過程中 經(jīng)酶水解生成 如青菜頭中的黑芥子苷 硫代葡萄苷 經(jīng)蛋白酶水解生成芥子油 酯類 腈類等芳香物質(zhì) 蒜素系蒜氨酸水解生成 揮發(fā)精油有刺激食欲幫助消化的作用 也是營養(yǎng)成分之一 多數(shù)精油具有抗菌素或植物殺菌素 有利于加工品保藏 蔬菜腌制時普遍加應(yīng)用香料 一是改進(jìn)風(fēng)味 二是提高保藏性 防止泡菜 生化 可在鹽水液面上滴少許丁香油 肉桂油或芥子油 二 甜味物質(zhì) 糖及衍生物糖醇類物質(zhì)是構(gòu)成蔬菜甜味的主要物質(zhì) 一些氨基酸 胺類等非糖物質(zhì)也具有甜味 不同蔬菜種類含糖量差異很大 番茄 胡蘿卜含糖量較高 其它含糖量很低 栽培措施與環(huán)境對糖分影響較大 三 酸味物質(zhì) 蔬菜含酸量較小 除番茄外 大都感覺不到酸味存在 菠菜 茭白 莧菜 竹筍含有較多的草酸 由于草酸對人體消化道的黏膜蛋白有損傷作用 還與體內(nèi)的鈣形成草酸鈣沉淀 降低對鈣的吸收 故不宜多食 四 苦味物質(zhì) 蔬菜中的苦味物質(zhì)主要來自一些糖苷類物質(zhì) 蔬菜中主要的是黑芥子苷和茄堿苷 黑芥子苷普遍存在于十字花科蔬菜中 在種子中含量最多 其次 在莖尖含量較高 加工中由芥子酶水解生成辛辣味和香氣的芥子油 葡萄糖等物質(zhì) 這種變化在腌制中很重要 四 苦味物質(zhì) 茄堿苷又稱龍葵苷 主要存于茄科蔬菜 以馬鈴薯塊莖中含量最多 又集中在薯破和萌芽的芽眼部位 當(dāng)其受日光照射呈淡綠色時以及萌發(fā)時 茄堿苷含量顯著增加 變綠由0 006 可增加到0 024 發(fā)芽可增加到0 73 茄堿苷是具有苦味而有毒的物質(zhì) 對紅血球有強(qiáng)烈的溶解作用 超過0 02 就會中毒 所以已發(fā)芽或變綠的馬鈴薯不宜加工 另外 茄子和番茄中茄堿苷含量以未成熟的綠色中含量為高 選取原料時應(yīng)考慮 六 辛辣味物質(zhì) 適度的辛辣味具有增進(jìn)食欲 促進(jìn)消化液分泌之功效 姜中的辛辣味物質(zhì)主要是姜酮 姜酚和姜醇 蒜 蔥等蔬菜辛辣味物質(zhì)含硫 芥菜中辛辣味是芥子油 辛辣味在各自器官中以母體形式存在 只有在組織被破壞后 母體在酶作用下轉(zhuǎn)化才能形成 如蒜氨酸轉(zhuǎn)化為蒜素 黑芥子苷轉(zhuǎn)化為芥子油