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1、第一节 食品化学成分与保藏的关系 感官品质 色 香 味 形 质地 内在品质= 营养品质 碳水化合物 脂肪 蛋白质 维生素 矿物质 食品的品质与食品中的化学成分有关。食品保藏的目的除了防止腐败变质外，还要尽可能保存食品中的营养成分。一、 色素类物质 不同的食品呈现不同的颜色，是因为其所含的色素在质与量上的差异。1天然色素，包括动植物和微生物源色素。如水果和蔬菜中所含的叶绿素、叶黄素、胡萝卜素和花青素等。2食品加工和保藏过程中因某些化学变化而产生的色素。如多酚类物质酶促氧化而产生的褐色物质和美拉德反应形成的类黑质等。3按照食品卫生标准向食品中添加的人工色素。如国家列入可使用的人工色素有胭脂红，苋菜
2、红，日落黄，赤藓红，柠檬黄，新红，靛蓝，亮蓝。 （一）叶绿素 叶绿素（ chlorophyll）是绿色植物的主要色素。 叶绿素分子结构的基本单元是卟啉环，每个卟啉环中心束缚一个镁原子。 高等植物的叶绿素由叶绿素a 和b 混合组成，低等植物只含有 c 、d 、e 型。高等植物中叶绿素a 和b 的含量约为3:1。 叶绿素a为青绿色。 叶绿素b为蓝绿色 叶绿素a 和b都不溶于水，可溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。 在植物细胞中，叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中。叶绿素 酸处理加热处理 脱镁叶绿素（黄褐色）叶绿素 碱处理 叶绿酸叶绿醇甲醇 与碱反应 叶绿酸盐叶绿素 低温、干燥 叶绿素（二）类胡萝卜素 类
3、胡萝卜素（carotenoid）又称多烯色素，是一类脂溶性色素。 广泛存在于动植物食品中，呈现黄色、橙红色或红色。 类胡萝卜素按结构和溶解性质的差异可分为胡萝卜素（carotene）和叶黄素（xanthophyll ）两大类。 植物的叶绿体内除含有叶绿素外也含有类胡萝卜素，当叶绿素存在时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被掩没，一旦叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。成熟果实的颜色转变的原因就在于此。 动物的类胡萝卜素主要是脂肪、卵黄、羽毛和鱼鳞以及虾蟹的甲壳的色素。动物的类胡萝卜素一般与蛋白质结合在一起。1、胡萝卜素类 主要有番茄红素和 ， ，- 胡萝卜素，他们均含有一条八个异戊二烯单位组成的
4、共轭多烯链。 -胡萝卜素：两端分别连着一个 -紫罗酮环和一个-紫罗酮环； -胡萝卜素：两端各连着一个 - 紫罗酮环； -胡萝卜素：两端分别连着一个-紫罗酮环和一个开环； 番茄红素：两端分别连着一个开环 、-胡萝卜素等分子中含有与维生素A结构相同的-紫罗酮环，这类色素在体内经酶的作用裂解生成具有生物活性的维生素A，故称维生素A原。 番茄红素不具有维生素A的功能。2、叶黄素类 叶黄素类色素是胡萝卜类色素的含氧衍生物，大多数都在紫罗酮环上连有羟基。 这类色素包括叶黄素、玉米黄素、隐黄素、番茄黄素、柑橘黄素、虾黄素和胭脂树橙色素等。 颜色通常为黄色和橙黄色，也有少数为红色。 胡萝卜素易溶于石油醚、乙醚
5、而难溶于乙醇。 叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇，难溶于乙醚和石油醚。 就颜色的稳定性而言，类胡萝卜素在食品的加工贮藏中比较稳定，但也有轻微变化，如在有氧、酸性和加热条件下会发生类胡萝卜素的降解，影响食品的色感。 因此，食品保藏过程中应采取避光和隔氧措施，以减少类胡萝卜素的损失。（三）花青素 花青素类（anthocyanin ）存在于植物细胞液中，是构成水果、蔬菜、花卉等美丽色彩,。 花青素的基本结构母核是2-苯基苯并吡喃。 由于其上的取代基及取代基的位置不同，就形成了形形色色的花青素，在果蔬中常见的有矢车菊素、天竺葵素、飞燕草素、芍药素、牵牛素和锦葵素6种。 花青素的颜色不同，其色泽与结构有一定
6、的相关性。随着苯环上羟基数目的增加，颜色向蓝紫色方向移动。 花青素为水溶性色素，性质极不稳定，易受pH、温度、金属离子、光线和氧化剂等的影响而变色。 花青素的颜色会随pH值变化而改变，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时呈紫色，因此可作为指示剂。 不同的pH条件下，花青素的结构随之发生变化，如矢车菊素pH3.0以下为阳离子，呈红色；pH8.5时为中性分子，呈紫色；pH11.0时为阴离子，呈蓝色。 花青素对光和温度也极敏感，含花青素的食品在光照或稍高温度下会很快变成褐色。 花青素还受铁、锡、铜等金属离子的影响而呈现出蓝色、蓝紫色或黑色，并产生花青素沉淀物。 抗坏血酸和SO2会使花青素褪色。（抗坏血
7、酸分解花青素； SO2与花青素形成一种加成物）因此，食品加工和保藏过程中，为保持花青素的鲜艳色泽，应根据花青素的特点，采取低温、避光和控制pH等保藏措施，同时应避免食品与金属器皿的直接接触。（四）花黄素 广泛分布于植物花、果、茎和叶中的一类水溶性黄色色素。 其基本结构是-苯基苯并吡喃酮，属于黄酮及其衍生物的总称，所以花黄素类色素又称黄酮类（flavonoid）色素。 按结构差异，花黄素可以分为黄酮、黄酮醇、黄烷酮和黄烷醇等4类。 花黄素常见的主要有槲皮素、圣草素和橙皮素。 花黄素的颜色一般并不显著，常为浅黄色至无色，偶为鲜明橙黄色。 花黄素在加工条件下会因pH改变和金属离子的存在而产生难看的颜
8、色，影响食品的外观质量。 在pH11-12条件下，花黄素类色素生成苯基苯乙烯酮（查尔酮），颜色呈黄色、橙色以至褐色。酸性条件下，查尔酮又恢复为原来的结构，颜色消失。 无色花黄素类色素与Fe2+作用生成蓝绿色络合物，与Pb2+等重金属离子作用生成不溶性沉淀，并发生颜色变化。（五）血红素 血红素是肌肉和血液中的主要色素，是畜禽肉、鱼肉的主要来源。 血红素在血液中主要以血红蛋白的形式存在，在肌肉中主要以肌红蛋白的形式存在。血红蛋白=4分子血红素+1分子球蛋白肌红蛋白=1分子血红素+1分子珠蛋白动物屠宰后，不同化学状态肌红蛋白之间发生了转化。肌红蛋白（紫红色） 氧合肌红蛋白（鲜红色）高铁肌红蛋白（红褐
9、色） 防止和减少高铁肌红蛋白的形成是保持肉色的关键。可采取真空包装、气调包装、低温保藏和添加抗氧化剂等措施。（六）其他天然色素 1 红曲色素 红曲色素（monascorubin）来源于红曲米，是一组由红曲霉菌丝所分泌的微生物色素，属酮类色素。 红曲色素是暗红色粉末，可溶于水。 我国自古以来将其用于食品着色，它的耐光性及耐热性均较植物色素为优，现广泛用于各类食品着色。 常用于酒、糖果、熟肉制品、腐乳、雪糕、冰棍、冰淇淋、饼干，果冻、膨化食品、调味类罐头、酱菜、糕点、火腿的着色 。2 甜菜红素 甜菜红素（beet red）是从黎科红甜菜块茎中提取的一组水溶性色素，以甜菜红和甜菜黄及它们的糖苷形式存
10、在于这种植物的液泡中。 甜菜色素为吡啶衍生物，食品着色性良好，它在大多数食物pH值3.5-7.0 范围内是稳定的。 3 姜黄素 姜黄色素（turmeric）是从姜黄根基中提取的黄色色素，遇碱变红，有特有的味和芳香，耐还原性、染着性均强，但耐光性、耐热性及耐铁等金属离子性较差，用作咖哩粉等调料的着色。 天然色素还有红花黄色素、虫胶红、越橘红、辣椒红等等。二、气味物质 食品的气味包括香气(aroma)和令人不愉快的异味(odor)。 决定食品气味的主要因素是气味物质的结构，羟基（-OH）、羧基（-COOH）、醛（-CHO）、羰基（C=O）、醚（R-O-R）、酯（-COOR）、苯基（-C6H5）和酰
11、胺基（-CONH2）等都是形成气味的原子团。（一）几类主要食品的气味物质1、焙烤食品 焙烤食品的香气产生于加热过程中的羰氨反应、油脂分解和含硫化合物的分解。 香气主要成分：羰基化合物、吡嗪类化合物及少量含硫化合物。 气味主要有烘烤味、清香味和酵母味。2、油炸类食品 香气包括羰氨反应产生的各种物质、油脂分解产生的低级脂肪酸及醇等。 亚麻酸可分解生成乙烯醛、乙烯醇、壬二烯醇和壬二烯醛。 花生焙炒的香气中有羰氨化合物、5种吡嗪类化合物和N-甲基吡咯。 芝麻焙炒中产生的香气主要是含硫化合物3、乳类食品 鲜牛乳的香气主要为丙酮、乙醛、二甲硫醚及低级脂肪酸等。 鲜牛乳过度加热煮沸的臭味甲酸、乙酸和丙酮酸。
12、 鲜牛乳产生日光臭蛋氨酸降解。 乳酪香气包括游离脂肪酸、- 酮酸、甲基酮、丁二酮、醇类、酯类等。 新鲜黄油中的香气成分有挥发性脂肪酸、异戊醛、二乙酰、3- 羟基丁酮等。 4、肉类食品 生猪、牛肉基本无特殊气味； 羊肉略有膻味壬酸、癸酸； 狗肉、鱼肉略带腥味三甲胺、低级脂肪酸； 腐败肉略带臭味蛋白质分解成蛋白胨、多肽、氨基酸，进一步再分解成氨、硫化氢、酚、吲哚、粪臭素、胺及二氧化碳等 熟肉风味物质主要为脂类降解产生的几百种挥发性化合物, 包括脂肪族烃、醛、酮、醇、羧酸及酯等。 煮猪肉的基本物质为2-甲基-3-呋喃硫醇、甲硫丁胺醛和3-巯基-2-戊酮。 烤猪肉吡嗪类化合物 熏猪肉醇类、酚类化合物
13、煮牛肉硫酮、硫化物、二硫化物 煮羊肉呋喃类化合物 煮鸡肉脂质衍生物、醛类、酮类化合物5、果蔬产品 构成果实香气的物质主要包括酯类、醇类、醛类、萜类和挥发性酚类物质等。 水果有机酸酯类、醛类、萜类为主，其次是醇类、酮类及挥发酸等。 蔬菜含硫化合物、醇类、萜类。 低分子酯类物质是苹果、草莓、梨、甜瓜、香蕉和甜樱桃等许多果实香气的主要成分。 番茄果实醇类、酮类和醛类物质为主。 丁香醇、丁香醇甲酯及其衍生物等酚类物质大量存在于成熟香蕉果实的挥发性物质中。 萜类物质是葡萄香气的重要组成部分。 葱、韭菜、蒜硫化丙烯类化合物。 黄瓜黄瓜醇和黄瓜醛。 萝卜含硫化合物。6、酒类产品 白酒中的香气成分主要包括醇、
14、酯、酸、缩醛、羰基化合物、含氮化合物、含硫化合物、酚、醚等。 啤酒中的香气成分主要是醇、酯、羰基化合物、酸和含硫化合物。 泸香型酒的主要香气成分为乙酸乙酯和丁酸乙酯 特点：芳香浓郁、清爽甘冽、入口甜、落口绵、尾子干净的风味； 汾香型白酒的主要香气成分是乙酸乙酯，乳酸乙酯 特点：清香爽口、绵软淳和，纯净、醇厚回甜、饭后余香的风味； 茅香型酒香气成分极为复杂，已经定性的就有七十余种，主要有糠醛、酮醛、吡嗪类、吡喃类化合物特点：以低而不淡，香而不艳著称，酒倒杯中过夜，其成分都没有明显变化。7、酱油和食醋 酱油香气的主体是酯类，甲基硫是构成酱油特征香气的主要成分。 食醋是酵母菌和醋酸菌发酵，乙酸含量高
15、达4%，香气成分以乙酸乙酯为主。(二)食品加工和保藏中风味的生成和损失1、风味生成与营养的关系 风味物质形成：一部分是生物体直接生物合成，其余是在加工或保藏过程中的酶促反应或非酶反应生成。反应前体物质：糖类、蛋白质、脂肪、维生素等。 有利的一面，可以增加食品的多样性和商业价值如：烘炒的芝麻、花生有香味且营养物质未受到较大破坏；咖啡、可可、茶、酒类、酱、醋等在发酵、烘烤过程中虽然营养成分受到破坏但产生了有利的风味物质；美拉德反应（焙烤制品、烤鸡、烤鸭等）。 不利的一面，降低了食品的营养价值，产生不希望的褐变如：牛奶过分加热会导致营养物质损失；果蔬加热后风味物质容易损失（大蒜、洋葱）。2、食品香气
16、的控制与增强 在食品中加入生成特定香气成分的酶，如黑芥子硫苷酸酶、蒜氨酶； 特定的脱臭酶，如醇脱氢酶、醇氧化酶； 形成包含物、物理吸附作用与食品成分结合； 保持完整无损的细胞减少香气挥发； 加入软木脂或角质，降低香气成分的渗透性。三、滋味物质 日本（5种）：酸、甜、苦、咸、辣 欧美（6种）：甜、酸、苦、咸、辣及金属味 我国（7种）：甜、酸、苦、咸、辣、涩、鲜1、甜味：主要是糖与衍生物糖醇，少量氨基酸，如蔗糖、葡萄糖、果糖、核糖、木糖、乳糖、甘氨酸、丝氨酸等； 甜度与分子中的-OH数目和结构有一定关系，糖的甜度与个人味觉有关。2、咸味： 主要是无机盐、谷氨酸盐、天门冬氨酸盐等3、酸味： 由于舌黏
17、膜受H+刺激而产生。 包括无机酸和有机酸。无机酸：盐酸主要用作调味料成分和酸味加强成分；磷酸是一种对人体有益的无机质来源，主要用作饮料、调味料等的酸性成分；硫酸比较活泼，一般很少直接用于食品酸味剂。有机酸： 各种水果中均含有丰富的有机酸成分。在食品中，也将水果中的有机酸成分称作为果酸。一般主要成分为苹果酸、柠檬酸和酒石酸等。 动物性食品原料中可以检出的有机酸比较少。主要是游离的乳酸。 发酵蔬菜中的乳酸形成于发酵过程中。4、涩味： 人体舌头表面蛋白质发生凝固，从而引起味觉神经麻痹，产生的一种收敛感觉。 食品中的涩味，主要是由单宁类、铁等金属离子类、醛类、酚类等物质引起的。 常见的可能具有涩味的食
18、物有柿子、茶叶等。 涩柿的涩味成分，是一种无色花青素配糖体，易溶于水。变色时的涩柿，将逐渐地减轻涩味，以至最后为不涩的甜柿。 茶叶中的涩味成分，则主要为单宁和多酚类化合物。5、辣味 ： 辣味是一种具有强烈刺激性的味觉。1）热辣味或火辣味 辣椒、胡椒和花椒类辣椒素、胡椒碱、花椒素2）辛辣味 姜姜酮及姜脑。 芥子芥子苷在芥子酶的作用下水解生成芥子油。3）刺激性辣味 葱、蒜等蔬菜二硫化物，容易降解，煮熟后失去辛辣味而发生甜味，这是由于二硫化合物被还原成硫醇之故。6、苦味： 食物中的苦味物质主要来源于生物碱（咖啡碱、茶碱）、糖苷（苦杏仁苷、柚皮苷）、萜类（蛇麻酮）及动物的胆汁，在几种味感中，苦味是最易
19、感知的。7、鲜味： 鲜味是食物的一种复杂美味，呈味成分有谷氨酸钠、核苷酸、氨基酸、酰胺、三甲基胺、肽，有机酸等。四、食品的质地 食品的质地（texture）是一种感官特性，它反映食品的物理性质和组织结构，是构成食品品质的重要因素之一。 食品的质地与以下三方面感觉有关: （1 ）用手或手指对食品的触摸感；（2 ）目视的外观感觉；（3 ）口腔摄入时的综合感觉，包括咀嚼时感到的软硬、粘稠、酥脆、滑爽等。 对于食品质地，原本是一个感觉的表现，但为了揭示质地的本质和更准确地描绘和控制食品质地，仪器测定又成为表现质地的方法之一。 对食品质地的感官评价称为主观评价法（subjective method），把
20、用仪器对食品质地定量的评价方法称为客观评价法（objective method ）。 质地评价用语 1 与压缩、拉伸有关的词语 硬（hard ）；柔软（soft ）；坚韧（tough）；柔嫩（tender ）；柔韧耐嚼、嚼不碎（chewy ）；酥松（short）；弹性（spring ）；可塑性（plastic ）；松脆（brittle）；酥脆、粘稠（crispy）；稀薄（thin ）。 2 与食品组织有关的词语 滑腻 （smooth ）；细腻（fine ）；粉状的（powder）；砂状的（gritty）；粗糙的（coarse ）；纤维状（fibrous ）；多筋的（stringy ）；浆状的（
21、pulpy）；蜂窝状的（cellular）；蓬松的（puffed ）；结晶状的（crystalline）；玻璃状的（glassy ）；凝胶状的（gelatinous）；泡沫状的（foamed ）；海绵状的（spongy ）。 3 与口感有关的词语 浓稠（body）；干的（dry）；水的（wet）；多汁的（juicy）；油腻（oily ）；蜡质的（waxy）；粉质感（ mealy）；粘滑的（slimy）；奶油状（creamy ）；收敛感（astringent ）；烫（hot）；冰冷（cold ）；清凉（cooling）。 通过食品可以得出反映食品质地的各种参数，例如硬度、脆性、弹性、凝聚力、附着
22、性、咀嚼性、胶粘性等。 质地测试仪、压缩仪、嫩度仪、面团阻力仪、淀粉粉力仪、食品流变仪、剪压测试仪等 。贮藏过程中果蔬质构的变化：1、果胶含量 果实成熟过程中原果胶逐渐降解为可溶性果胶和果胶酸，导致组织解体和果实软化。2、纤维素含量 纤维素是细胞壁上最主要成分。幼嫩果蔬细胞壁多为含水纤维素，老熟时，纤维素多角质化或木质化，质地变硬粗糙。3、水分含量 果蔬在贮藏过程中，由于蒸腾失水，引起组织萎软和皱缩，光泽消退，食用价值降低。四、营养物质 碳水化合物 脂类物质 蛋白质 矿物质 维生素 水 -在食品加工和保藏过程中，营养成分会发生不同的变化，从而影响食品的营养价值。（一）碳水化合物 碳水化合物可分
23、为三类：单糖、低聚糖和多糖三类。 果实后熟过程中，淀粉降解变成双糖和单糖，果实甜度增加，但同时引起果实软化； 豌豆和甜玉米采后单糖合成为淀粉和纤维素，使口感变得粗糙无味； 新鲜蔬菜贮藏过程中，纤维素合成增加，组织变得生硬粗糙； 原果胶易发生酶促水解，使得果蔬组织细胞解体，肉质子变软，食用品质和保藏性大大降低。 食品的褐变与单糖的美拉德反应和焦糖化反应有关。（二）脂类物质 脂类物质包括脂肪和类脂两部分。 构成脂肪的脂肪酸包括饱和脂肪酸（硬脂酸和软脂酸）和不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸等）。 类脂包括磷脂、糖脂和固醇。 植物食品中如大豆、花生、芝麻等含油脂都较丰富，一般的谷物、蔬菜、水果类食物油脂含量
24、很少；动物性食物如肉、鱼等因部位及体脂含量的多少而有差异，动物的脑、心、肝、肾等富含磷脂。 在食品加工和保藏过程中脂肪会发生氧化、水解、裂解和异构化等化学反应，从而降低了食品的品质。1、脂肪水解 甘油三酯 高温、酸、碱、酶 甘油+脂肪酸/次级甘油酯脂肪的水解一般不会造成油脂的营养价值的降低，但当所产生的游离脂肪酸含量 0.75% 时很容易促使其他脂肪分子的水解，且当游离脂肪酸的含量 2%时，便会出现浓烈的不良气味。2、脂肪氧化 脂肪氧化是脂肪水解产生的游离脂肪酸，尤其是不饱和脂肪酸被氧化生成过氧化物，并进一步分解产生醛类、酮类以及低分子脂肪酸类的过程。 油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化
25、物, 根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的氧化划分为: 自动氧化、光氧化和酶促氧化。（1 ）自动氧化 自动氧化是化合物和空气中的氧在室温下，未经任何直接光照，未加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应，随反应进行，其中间状态及初级产物又能加快其反应速度，故又称自动催化氧化。初始阶段：RH R+ H 传递阶段：R+ O2 ROO ROO+ RH ROOH + R 终止阶段：R+ R R R R+ ROO ROOR ROO+ ROO ROOR + O2 （2 ）光氧化 不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生的氧化反应。 单线态氧是指不含未成对电子的氧，有一个未成对电子的称为双线态，有两个未
26、成对电子的为三线态，所以基态氧为三线态。 食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素，激发态光敏素与基态氧发生作用，能量转移使基态氧转变为单线态氧。 单线态氧以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位( 双键) 发生结合, 引发常规的自由基链式反应，形成氢过氧化物。（3 ）酶促氧化 自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物，植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性，它只能作用于 1,4- 顺, 顺-戊二烯基位置，且此基团应处于脂肪酸的-8 位。在脂氧合酶的作用下脂肪酸的 -8 先失去质子形成自由基，而后进一步被氧化。3 脂肪的异构化 天然油脂中所含不饱和脂肪酸的双键
27、一般为顺式，且双键的位置一般在 9 ，12 ，15 位上。油脂在受光、热、酸碱或催化剂及氧化剂的作用下，双键的位置和构型会发生变化，构型的变化称为几何异构，位置的变化称为位置异构。4. 油脂的辐照裂解 高剂量10kGy-50kGy：肉、肉制品灭菌； 中等剂量1kGy-10kGy：冷藏鲜鱼、鸡、水果、蔬菜的保藏； 低剂量低于1kGy：防止马铃薯、洋葱发芽，延迟水果蔬菜的成熟，粮食杀虫。 含油食品在辐照时其中的油脂会在临近羰基的位置发生分解，形成辐照味。生成的辐解产物有烃、醛、酸、酯等。5. 影响食品中脂类氧化的因素（1）油脂的脂肪酸组成 氧化速度：不饱和脂肪酸饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸氧化速度大小
28、与本身双键数量、位置和几何构型有关。 氧化活性：顺式脂肪酸反式脂肪酸共轭双键非共轭双键（2）温度 温度升高，氧化速度增大。 因此加工和保藏中常采用低温方式。（3）氧气 氧化速度随大气中氧分压增加而增大，达到一定值后氧化速度保持不变。 保藏过程中常隔绝氧气，利用真空或充氮包装或使用透气性低的包装材料。（4）水分活度 水分活度过高或过低时，氧化速度都很高。 水分活度控制在0.3-0.4时，食品的油脂氧化速度最低（5）光的射线 光易促进氢过氧化物分解生成自由基；还能使未氧化的脂肪酸作用引发产生自由基。 油脂和含油脂的食品宜用有色或遮光容器包装。（6）金属离子（铁、锰、铜） 金属离子对油脂的自动氧化有
29、强力的催化作用。（7）抗氧化剂抗氧化剂的三个作用： 通过自身氧化消耗食品内部和环境中的氧； 通过提供电子或氢原子阻断油脂自动氧化的链式反应； 通过抑制氧化酶活性，防止油脂的氧化活性。（三）蛋白质 组成蛋白质的氨基酸有 20 余种。体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“ 必需氨基酸” 。体内能自己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为“ 非必需氨基酸” 。 有8 种必需氨基酸须食物供给，即赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸。 食物中含有的必需氨基酸越多，其营养价值越高。 动物蛋白质所含氨基酸的种类和比例较符合人体需要，所以动物性蛋
30、白质比植物性蛋白质营养价值高。 食物中以豆类、花生、肉类、乳类、蛋类、鱼虾类含蛋白质较高，而谷类含量较少，蔬菜水果中更少。1 蛋白质的变性 定义：天然蛋白质受理化因素的作用，使蛋白质的构象发生改变，导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化，但并不影响蛋白质的一级结构，这种现象叫变性作用。 变性的实质：次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂，而形成一级结构的主键（共价键）并不受影响。 变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别：蛋白质溶解度降低，粘度增加，结晶性破坏，生物学活性丧失，易被蛋白酶分解。2 食品贮藏加工对蛋白质的影响 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类。 物理因素可以是加热、加压
31、、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等； 化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠（SDS ）等。 食品的贮藏与加工常涉及到加热、冷却、干燥、化学试剂处理、发酵和辐射或各种其他处理，在这些处理中不可避免地将引起蛋白质的物理、化学和营养的变化。（1 ）热处理的影响 影响因素：热处理的时间、温度、湿度以及有无氧化还原物质存在 有利方面：蛋白质发生变性后，可破坏酶的活性，杀灭或抑制微生物，破坏食品原料中天然存在的有毒蛋白、肽和酶抑制剂，从而使营养素免遭水解并提高了消化率。 不利方面：加热可使食品中的蛋白质与碳水化合物或脂肪相互作用。或使蛋白质分子之间或分子内发生作用。在热处理过程
32、中，蛋白质还容易与食品中的其他成分如糖类、脂类、污染物和食品添加剂等反应。（2 ）低温处理的影响 食品贮藏中常利用低温来抑制酶的活性，但过低的温度如冷冻会导致蛋白质的变性。 研究证明，冻结速度越快，形成的冰晶越小，挤压作用就越小，蛋白质的变性程度就越低。 速冻与缓冻技术（3 ）脱水干燥的影响 食品经脱水干燥时，若温度过高，时间过长，蛋白质中的结合水会受到破坏，引起蛋白质的变性。脱水干燥的方法对蛋白质的变性程度影响很大，食品的复水性降低，硬度增加，风味差。较好的干燥方法是真空冷冻干燥，它能使蛋白质的外层水化膜和蛋白质颗粒间的自由水，在低温下结冰，然后在真空下升华除去水分而达到干燥保存的目的。（4
33、 ）辐射的影响 蛋白质也会有轻微程度的辐射分解。 肉类食品在射线作用下最易发生的变化有：脱氨、脱羧、硫基氧化、交联、降解等作用，使食品风味有所降低。 （5 ）碱处理的影响 长期以来人们用碱处理多种含蛋白质食物，甚至用于蛋白质的增溶、溶解和纯化，制备植物浓缩蛋白或者将大豆蛋白质等粘稠碱液抽成纤维，制成各种模拟食品。 蛋白质经碱处理后，能发生很多变化，生成各种新的氨基酸。能引起变化的氨基酸有赖氨酸、丝氨酸、胱氨酸和精氨酸。 （四）维生素 维生素是支配动物营养、调节正常生理机能、促进完全代谢的微量有机化合物。 维生素分为水溶性和脂溶性两大类，其中以维生素 A、维生素 D、维生素 B1、维生素 B2、
34、维生素 B6及维生素C 最重要，人体最易缺乏。脂溶性维生素：1 、维生素A 只有动物体内才含有维生素A，各种动物的肝脏都含大量维生素A；奶、蛋也含维生素A；植物体中不含维生素A，只含胡萝卜素。 加工食品和贮藏食品中的维生素A 在各种条件下，通过不同的途径遭到破坏。 总体来讲，维生素A 对氧、氧化剂、脂肪氧化酶等因素较敏感，光照可以加速它的氧化。在加热、碱性条件和弱酸性条件下较稳定，但在无机强酸条件下维生素A 也是不稳定的。2 、维生素D 维生素 D 是所有具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。 维生素D 广泛存在于动物性食品中，肉、奶中含量较少，而鱼、蛋黄、奶油中的含量丰富，尤以海产鱼肝油中特别
35、丰富。 维生素D 对O2 、热、酸、碱均较稳定，在加工和贮藏时很少损失。3 、维生素E 维生素E多存在于麦胚油、豆油和玉米油等植物油及人造奶油、坚果和各种谷类中。为淡黄色油状物，在无氧条件下对热稳定，易溶于油脂和大多数有机溶剂，不溶于水，但对氧极为敏感。 维生素E不仅对氧、氧化剂不稳定，对强碱也不稳定。食品在其加工和贮藏过程均会引起所含维生素E大量损失，这种损失或是由于机械作用而损失，或是由于氧化作用而损失。维生素 E 对热和酸比较稳定，加热至200也不失去效力。水溶性维生素1 、维生素B1（硫胺素） 维生素B1主要存在于种子的外皮和胚芽中，如米糠和麸皮中含量很丰富，在酵母菌中含量也极丰富。瘦
36、肉、白菜和芹菜中含量也较丰富。 维生素B1很易被破坏，其水溶液煮沸 1h 就有1/2 被分解，在碱性条件下加热及用 SO2 （食品加工中常用的漂白剂及消毒剂）处理可使其破坏，也常因热烫、预煮而损失。但维生素B1在酸性条件下相当稳定。2 、维生素B2（核黄素） 维生素 B2（核黄素）广泛存在于植物和动物性食物中，动物性食物中核黄素的含量较植物性食物高。动物肝脏、心、肾、乳类及蛋类食物中含量尤为丰富，豆类食物中也较丰富，绿叶蔬菜和野菜中也含有大量的核黄素。 维生素B2对热较稳定，但在光的影响下，易于破坏。牛奶中的维生素 B2暴露在光中，在不正常味道发生前，光分解就已发生。将维生素 B2混入食物中，
37、在储藏过程也比较稳定。在室温中，充氨密封条件下，储存1 2 年，还能保存 50% 以上。 3、维生素C 维生素C 广泛存在于新鲜植物中，水果及蔬菜中维生素 C 较多，人缺乏维生素 C 的症状是牙龈部出血，牙齿松脱，同时皮下出血，形成瘀斑。 在烹调与储存过程中容易损失，新鲜土豆维生素C 含量较多，储存4 个月，仅剩1/2 量，绿叶蔬菜更易损失，菠菜储存 2 日后，损失 2/3。（五）矿物质 矿质元素是动物机体组织和器官构成的主要成分（如钙、磷构成骨骼和牙齿等）；能够维持体液酸碱度和渗透压的平衡（如钠、钾等离子）；维持神经、肌肉的正常功能和敏感性（如钙、镁、钠等）；同时还是酶的辅基成分和酶的激活剂
38、。 在植物体中，矿物质的含量占干重的 1%15% ，所以果品蔬菜是人类获得矿物质营养的重要来源。 动物必需的矿质元素有10 多种。一般把占体重 0.01% 以上的矿质元素称为常量元素，如钙、磷、钠等；而将占体重0.01% 以下的矿质元素称为微量元素，如铁、铜、碘、锰、锌、硒、钴等。 食物中钙的最好来源是牛奶与绿叶蔬菜、肉类、豆类、水产等。 食物中磷的主要来源有豆类、花生、肉类、核桃、蛋黄等，谷物种皮中含磷甚多，但大都是不易消化的植酸状态。 Mg2+广泛分布于植物中，叶绿素中就有，肉和脏器中也富含Mg2+，奶中则较少。 钾在食物中普遍存在，以水果和蔬菜等植物性食品中为多，此外在面包、油脂、酒、马
39、铃薯和糖浆中含钾也较丰富，一般不易缺乏。 人类很易发生缺铁症，蔬菜中生物可利用态的铁较多，应多食用，而肉类可增加铁的吸收，因为铁可与氨基酸形成可溶性的复合物，利于吸收。 肝、肾、豆类、贝类、鱼、绿叶蔬菜是铜的良好来源。 海产食物和海盐是碘的良好来源。 锌是结晶胰岛素的成分，锰能活化许多酶，氟与蛀齿有关矿物质在食品加工贮藏中的变化 食品中矿物质的损失是通过矿物质与其他物质形成一种不适宜于人和动物体吸收利用的化学形态而损失。 食品加工中，食品原料最初的淋洗、整理、除去下脚料等过程是食品中矿物质损失的主要途径，而在烹调或热烫中也会由于在水中的溶解而使矿物质有大量损失。 谷物在碾磨时会损失大量矿物质，
40、并且食品碾磨的越细，微量元素损失就越多。 大豆在加工过程中不会损失大量的微量元素，而且某些微量元素如铁、锌、硒等还可得到浓缩。因为大豆蛋白质经过深度加工后提高了蛋白质的含量，这些矿物成分可能结合在蛋白质分子上。（六）水分 水在食品中起着溶解、分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的作用，同时又是微生物生长繁殖的必需条件。 水分活度能直接影响食品的“保质期、色泽、香味、风味和质感” ，在食品防腐保藏、脱水复水上都有重要意义。 水分活度越小的食品越稳定，越少出现腐败变质现象。水分活度与食品稳定性的关系主要体现在以下几个方面：1 微生物生长细菌要求：Aw0.9酵母菌要求：Aw0.87霉菌要求：Aw0.8新鲜果
41、蔬和鱼肉Aw一般在0.98-0.99，故容易腐败。为了防止食品变质，常用的办法是降低食品的含水量，使Aw降低至0.7以下，即可长期保存。2化学及生物化学反应 影响化学及酶促反应速度，对食品保质期、色泽、香味和组织结构均有影响。 如引起食品褐变、脂肪氧化、维生素破坏、蛋白质变质 、淀粉变质等。 大多数酶在Aw0.85时活性大幅度降低，如淀粉酶和多酚氧化酶等。部分酶例外，如酯酶在Aw极低条件下仍能引起酯的水解。3 物理特性 水分活度也影响食品组织结构。 高水分活度的食品结构通常比较湿润，多汁，鲜嫩及富有弹性。若把这些食品的水分活度降低，会产生不理想食品结构变化，例如坚硬，干燥无味。 低水分活度的食
42、品结构通常比较松脆，但当水分活度提高后，这些食品就变得潮湿乏味；水分活度水分活度还改变粉状及颗粒的流动性，产生结块现象等。4 控制水分迁移 水分会由高水分活度的区域迁移到低水分活度的区域；食品组织结构变坏大多由于因水分迁移而造成。 例如带壳水果类：因水分由高水分活度的水果迁移到低水分活度的壳物，影响水果变硬，而壳物就变得潮湿乏味。【复习思考题】 1 食品中主要色素物质有哪些？在食品贮藏加工中会发生什么变化？ 2 各类食品的主要香气成分有哪些？ 3 引起食品各种风味的主要物质是什么？ 4 怎样评价食品的质地？ 5 食品中各种营养素在食品加工贮藏中有哪些变化？第二节 食品生理生化与保藏的关系 果蔬
43、、粮食采收后仍能够进行呼吸作用，是活的生物体；而宰杀后的畜肉或鱼是没有呼吸作用的，是死的生物体。它们之间在贮藏中的生理生化方面的变化差异很大。 果蔬、粮食在采收之后，其呼吸作用和蒸腾作用继续进行完全依赖自己贮藏的养料和水分生存。当所需物质无法及时供应时，变质就开始了。作为活的生命体就有成熟、衰老等有调控的大分子物质降解生理过程。 宰杀后的畜肉或鱼已经失去生命，没有生理过程，此时属于大分子有机物不能调控的生化降解过程。一、呼吸作用（一）有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸通常是呼吸的主要方式，是在有氧气参与的情况下，将本身复杂的有机物(如糖、淀粉、有机酸及其他物质)逐步分解为简单物质(水和CO2)，并释
44、放能量的过程。 在各种贮藏条件下，大气中的氧气量可能受到限制，不足以维持完全的有氧代谢。 无氧呼吸是指在无氧气参与的情况下将复杂有机物分解的过程。 无氧呼吸对于产品贮藏是不利的，一方面无氧呼吸提供的能量少，以葡萄糖为底物，无氧呼吸产生的能量约为有氧呼吸的1/32 ，在需要一定能量的生理过程中，无氧呼吸消耗的呼吸底物更多，使产品更快失去生命力。另一方面，无氧呼吸生成有害物乙醛、乙醇和其他有毒物质会在细胞内积累，造成细胞死亡。 植物产品采后的呼吸状态与采前基本相同，在某些情况下又有一些差异。 采前产品在田间生长时，氧气供应充足，一般进行有氧呼吸；在采后的贮藏条件下，果蔬主要以有氧呼吸为主，但产品可
45、能放在封闭的包装中，或埋藏在沟中，或通风不良，或其他氧气供应不足，这些都容易产生无氧呼吸。 因此，在贮藏期应防止产生无氧呼吸。但当产品体积较大时，内层组织气体交换差，部分无氧呼吸也是对环境的适应，即使在外界氧气充分的情况下，果实中可能也在进行一定程度的无氧呼吸。（二）与呼吸有关的几个概念 1 呼吸强度 (Respiration rate) 也称呼吸速率，它指一定温度下，一定量的产品进行呼吸时所吸入的氧气或释放二氧化碳的量，一般单位用O2 或CO2mg(ml)/kgh ( 鲜重)来表示。 由于无氧呼吸不消耗O2，一般用CO2 生成的量来表示更确切。 呼吸强度高，说明呼吸旺盛，消耗的呼吸底物(糖类、蛋白质、脂肪、有机酸)多而快，贮藏寿命不会太长。2 呼吸商 (Respirati
