1.1.1 果蔬原料的化学组成

菜 类	化学成分	气 味
萝 卜	甲基硫醇、异硫氰酸丙烯酯	刺激气味
蒜	二丙烯基二硫化物、甲基丙烯基二硫化物、丙烯硫醚	辛辣气味
葱 类	丙烯硫醚、丙基丙烯基二硫化物、甲基硫醇、二丙烯基二硫化物、二丙基二硫化物	香辛气味
姜	姜酚、水芹烯、姜萜、茨烯	香辛气味
花 椒	天竺癸醇、香茅醇	蔷薇香气
芥 类	硫氰酸酯、异硫氰酯、二甲基硫醚	刺激性辣味
叶菜类	叶醇	青草臭
黄 瓜	2，6-壬二烯、2-醛基壬烯、2-醛基己烯	青臭气

(9) 果蔬中的糖苷类物质及其特性 苷又称甙，是由糖与醇、醛、酚、含硫化合物等构 成的酯类化合物。在酶或酸的作用下，苷可水解为上述成分糖和苷配基。

果蔬中存在各种各样的苷，大多数都具有苦味或特殊的香味，其中一些苷类不只是果 蔬独特风味的来源，也是食品工业中主要的香料和调味料。其中也有一部分苷类有剧毒， 在食用时应予以注意。常见的苷类有下面几种。

① 苦杏仁苷： 苦杏仁苷存在于多种果实的种子，以核果类含量最多。几种果实种仁中 苦杏仁苷含量为：苦扁桃2.5%～3.0%，杏0%～3.7%，李0.9%～2.5%，樱桃1.3%～ 2.4%，桃0.8%，苹果0.5%～1.2%。

苦杏仁苷在酶或酸作用下水解，生成葡萄糖、苯甲醛和氢氰酸，反应式如下：

苦杏仁苷本身无毒，具有止痰镇咳作用。食用苦杏仁时，在同时摄入的苦杏仁酶的作 用下，苦杏仁苷在人体即可发生上述反应，生成剧毒的氢氰酸。所以，生食苦杏仁过多时， 人会发生中毒甚至死亡。一般人食用苦杏仁0.85g左右(相当于服用0.05g氢氰酸)就有 可能中毒死亡。因此，在食用苦杏仁苷含量高的种仁时，应先进行必要的处理，促使苦杏 仁苷水解，使生成氢氰酸逸出，方为安全。水解产物苯甲醛具有特殊的香味，是重要的食 品香料，故工业中多利用苦杏仁等为提取苯甲醛的原料。

② 橘皮苷： 橘皮苷是存在于柑橘类果实的一类苦味成分，其含量因果实种类和品 种、果实部位、砧木、成熟度等不同而有差异。在橘皮、橘络中含量最多，其次是囊衣和砂 囊中，汁液中含量极少。橘皮苷味极苦，其纯品比奎宁还要苦，味感阈值为20mg/100mL 纯水，在果汁中的呈味浓度界限大约为30mg/100mL。故在柑橘类果实加工中应该注意 原料的选择和进行必要的处理，以减轻产品不愉快的苦味。

橘皮苷在稀酸中加热或者随着果实成熟，逐渐水解为橘皮素、葡萄糖和鼠李糖，其苦 味相应减轻以致消失。

橘皮苷难溶于水，易溶于酒精和碱液中，溶解度随着温度和pH的增高而加大，反之， 当pH及温度降低时，溶解的橘皮苷成为白色沉淀的主要成分之一。用酶制剂对原料进 行脱苦味处理时，并结合适当升温，可减轻橘皮苷对产品质量的影响。

橘皮苷具有维持人体血管正常渗透作用的功效，它是维生素P的重要组成部分。柑 橘的果皮是提取橘皮苷的主要原料。

③ 柚苷： 柚果富含柚苷，其含量达1%左右，主要存在于果皮、囊衣和种子中，它是 柚果中的主要苦味物质。柚苷具有较高的经济价值，可用来制做二氢查尔酮类甜味剂以 及防治心血管疾病、过敏和炎症等药剂。

柚苷易溶于酒精和碱液，也能溶于热水，根据这一特性，通常采用碱法和热水法提取。

④ 芥子苷： 芥子苷为十字花科蔬菜的苦味来源。水解后生成具有特殊辣味和香气 的芥子油、葡萄糖等物质，使苦味消失，品质改进。

⑤ 茄碱苷： 茄碱苷有毒性，存在于马铃薯块茎中，集中在皮层和萌发的芽眼附近。 生芽和受光照发绿的马铃薯不能食用，如要食用应将皮和芽眼完全削去，并充分漂洗。番 茄和茄子果实中茄碱苷含量在成熟果实中是很少的。

(10)果蔬中的植物激素及其特性 果蔬中的植物激素包括乙烯、脱落酸、生长素、赤 霉素、细胞分裂素五类。根据激素对果实生长发育的作用分为两类，一类表现为抑制呼 吸、延迟后熟，如生长素、赤霉素;另一类表现为促进呼吸，加快后熟，如乙烯、脱落酸。两 类激素的作用表现为对抗的关系。乙烯在控制及调节成熟、衰老方面起着重要作用。生 长素、激素、赤霉素和脱落素对后来果蔬组织的成熟、衰老也起着积极的辅助作用。总之， 果实生长、发育、成熟和衰老取决于整个激素平衡中某些具体激素所占的相对地位，即某 些激素的含量水平。

① 植物生长素： 天然植物激素中最普遍存在的植物生长素为吲哚乙酸(简称LA或 IAA)。生长素存在于植物生长旺盛的部位，能促使植物细胞的生长。但不同的器官所需 的最适度不同，在农业上广泛使用的多为合成的植物生长素，这些生长素包括萘乙酸(简 称NNA)，2，4-二氯苯氧乙酸(简称2，4-D)等。

② 赤霉素： 目前已发现有40多种赤霉素。它们的结构中都有一个赤霉核。在高等 植物的所有器官和组织中，几乎都能发现有赤霉素活性物质的存在，但赤霉素主要是在幼 叶、幼果及根尖中合成。赤霉素能促进植物生长和形态生成，打断种子休眠期，诱导果实 生长，形成单性结实等。啤酒生产中制麦芽时使用赤霉素，可提高麦芽中α-淀粉酶的 含量。

③ 细胞分裂素： 细胞分裂素或称细胞激动素，泛指具有与激动素有同样生理活性的 一类嘌呤衍生物。细胞分裂素能促进细胞的分裂和分化，促进细胞横向增粗、打断休眠、 促进坐果。主要在根尖和幼果中合成。激动素是早期在酵母中发现的化合物。

④ 脱落酸： 脱落酸(简称ABA)亦称离层酸。年幼的绿叶组织中，同时有脱落酸、赤 霉素与细胞分裂素。而在衰老和休眠的器官中，只有脱落酸存在。脱落酸是植物生长抑 制剂，可促使植物离层细胞成熟，从而引起器官脱落，它与赤霉素有拮抗作用。

⑤ 乙烯： 乙烯是高等植物体内正常代谢的产物。乙烯有降低生长速度，促进果实成 熟，促进细胞径向生长，抑制纵向生长，诱导种子萌芽，促进器官脱落等效应。生产实际上 利用2-氯乙基膦(商品名为乙烯利)作为乙烯发生剂进行水果催熟。

(11) 果蔬中的植物抗菌素及其特性 植物抗菌素，广义的是指所有与抗病有关的化 学物质，狭义的是指病原物或其他非生物因子刺激后寄主才产生的一类对病原物有抑制 作用的物质。最早发现的是从豌豆荚内果皮分离出来的避杀酊，至今已发现100多种，其 中已明确结构的48种，大多是属于异黄酮类和萜类化合物。

果蔬中主要的植物抗菌素有大蒜抗生素、花青素、番茄素和马铃薯素等。大蒜抗生素 是存在于大蒜和大葱内的一种杀菌物质，起主要杀菌作用的是蒜素。配比为1/250000的 蒜素溶液，便具有抑制细菌的作用。花青素是一种植物色素，有明显的抗菌作用。花青 素在植物体内可以发生某些化学变化，因之呈现不同的颜色，其抗菌作用也不一样。例 如，红色的苹果品种比黄色或绿色的苹果品种的抗病力要强。紫红色的葡萄品种对白 粉病、霉菌病、炭疽病的抵抗力比白色品种要强。含有花青素的豌豆对褐斑病的抵抗性 较高，红色洋葱的抗病性比白色洋葱要强。番茄素和马铃薯素对某些害虫和真菌有抑 制作用。

(12) 果蔬风味的形成及其变化 味觉是由位于舌头上的味蕾感知的。风味物质的 刺激多数是复合的，有时是单一的。人的味蕾一般约9000～10000个，且随着人的年龄增 长而逐步减少。重要的味感有甜、酸、咸、苦、鲜、涩、凉、辣、金属味等，基本味感是甜、酸、 咸、苦四种。

引起甜味的主要是糖，存在于果蔬中的主要有： 糖及其衍生物糖醇如D-木糖醇、 D-山梨醇、D-甘露醇、麦芽糖醇等，糖苷如甘草苷、甜叶菊苷、苷茶素等。

酸味的感觉取决于氢离子浓度即pH。甜味与酸味的组合是构成水果及饮料风味的 重要因素。果蔬中的酸味成分有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、延胡索酸、水杨酸等。

咸味物质是人体生理上不可缺少的物质。氯化钠是惟一带纯咸味的物质。

苦味是最易感知的呈味物质。果蔬中重要的苦味物质有咖啡碱、可可碱、苦杏仁苷、 柚皮苷等。苦味不一定是一种坏味道。当苦味与甜酸及其他味感适当组合即形成了果蔬 的特殊风味。果蔬中的苦、麻味，一般由柚皮苷、柠檬烯、苦杏仁苷等物质所形成。

果蔬的涩味是由单宁所形成，含有1%～2%可溶性单宁就会具有强烈的涩味，催熟 处理可以加速脱涩。果蔬中的鲜味是由氨基酸所形成，例如葡萄中含有20种氨基酸，合 计272mg/100g，其中谷氨酸占15.1mg/100g。通常食用的味精是谷氨酸钠。辣椒具有辣 味，是由辣椒素形成，随品种和成熟度而异，充分成熟的小朝天椒，其味极辣。

果蔬的风味随其品种及成熟度不同而异。随着果蔬的成熟，一些苦味物质往往水解 成为糖类，从而减少苦、麻味。

果蔬的风味是构成果蔬感官品质的重要因素，对人的食欲、营养的摄入、消化吸收有 直接的影响，它是由气味、滋味、口感等感觉混合而成的综合作用。风味物质成分繁多而 其含量甚微，大多数是非营养性的物质，成分极不稳定，易破坏。

1.1.1.2 果蔬在加工过程中的变化

(1)果蔬中维生素的变化 果蔬中许多维生素在表皮或老叶中含量丰富，因而进行 去皮、切分、清洗、挤去菜汁等前处理后，原料中维生素含量降低。水果加工中采用碱液去 皮法会破坏表皮附近的维生素，包括维生素C、硫胺素和叶酸，但对水果内部的维生素含 量影响不大。

热烫是水果和蔬菜加工中的一个重要步骤。热烫处理可钝化对产品品质有不良影响 的酶类、降低微生物的数量和除去组织中的氧气，因而有利于产品中维生素的保存。但热 烫时维生素又因溶于水、热降解和氧化而大量损失。由于热烫处理通常为进一步加工的 必要准备，这种损失往往在所难免。

热加工中的高温使维生素降解反应速度加快，高温造成维生素的损失受到许多因素 的影响，包括食品的化学环境(如pH、相对湿度、金属离子、反应活性物质和溶氧浓度等) 和维生素的具体存在形式等。

脱水干燥的方式对维生素的保存率影响较大，真空冷冻干燥时维生素损失最少。例 如，采用真空冷冻干燥方式，水果制品中维生素C的损失少于10%，胡萝卜素损失小于 5%。热风干燥时维生素C损失较多，而日晒干燥因为长时间暴露于氧气和紫外线下，使 维生素C和胡萝卜素的损失更为严重。

高温短时杀菌可以在杀灭微生物的同时相对较多地保存营养素，因而已经为现代食 品加工广泛采用。食物本身的热传导速度快则对实现高温短时杀菌有利。食物的pH低 时允许降低杀菌的温度，也有利于维生素C和硫胺素的保存。隔绝氧气、除去食物中的 过渡金属离子如Fe²⁺、Cu²⁺等可以提高维生素C的保存率。在蔬菜烹调中，急火快炒或 沸水速煮可以较好地保存维生素，加醋烹调可以保护维生素C。

加工中常用的化学物质也对维生素的保存有影响，如氯气、二氧化硫、亚硝酸盐、化学 消毒剂、酸碱性物质等。总的来说，氧化性物质会造成维生素C、胡萝卜素、维生素E和叶 酸等的损失，而还原性物质会保护这些维生素;果蔬加工中常用的有机酸会增加维生素C 和硫胺素的保存率，碱性物质则会降低维生素C、硫胺素、泛酸等的保存率。次氯酸离子、 二氧化氯等具有强反应性，它们与维生素发生亲核取代、双键加成、氧化等反应。但在加 工中氯气主要用来做设备消毒，对食物内部的维生素影响不大。

(2) 果蔬中色素物质的变化 果蔬中所含的色素很多，在加工过程中变化最为明显 的是叶绿素。收获后的果蔬中，叶绿素的合成作用基本消失，且在有氧和阳光的条件下， 叶绿素即迅速地遭到破坏，本身具有的绿色也逐渐减退或消失。所以，在绿叶蔬菜的干燥 或贮藏期间，为了保持它们的绿色，就必须考虑以上两项因素的影响。

在以绿色蔬菜为原料加工罐头和一些发酵性腌制品的过程中产品的颜色经常变为黄 色或黄褐色，这一变化的原因，系由于在高温密闭杀菌时引起pH降低和发酵性腌制过程 中产生乳酸的结果。叶绿素在酸性环境中，其结构中的镁离子被氢离子所替换，因而形成 一种新产物——黑籽酸盐(又名植物黑素)。黑籽酸盐a呈黄色，黑籽酸盐b呈红色。由 于各种绿叶菜中叶绿素a、b的比值不同，形成的黑籽酸盐a和黑籽酸盐b也有所差异，因 此在色泽上表现为黄色或黄褐色。

绿色蔬菜在腌制过程中为了防止由酸所引起的变色，经常采用碱处理。

在果蔬干制时，为使产品获得鲜艳，多利用沸水热烫。原因之一是由于果蔬在高温处 理下，其组织中的空气被排出，透明度增加。

(3)酶促反应引起的褐变 在果蔬加工中果蔬本身所含的酶系统使加工品变褐这种 现象称为褐变。在果蔬中含有酚类物质，儿茶酚是果蔬中分布非常广泛的酚类，在酚酶 (多酚氧化酶、儿茶酚酶)作用下很容易氧化成醌，再进一步形成羟醌，羟醌进行聚合，随聚 合程度增大，色泽由红变褐，最后形成黑色素物质。这种现象称为酶促褐变，主要发生在 果蔬破碎、取汁、粗滤、泵输送等工序过程中。由于果蔬组织破碎，酶与底物的区域化被打 破，所以在有氧气的条件下果蔬中的氧化酶如多酚氧化酶催化酚类物质氧化变色。产品 发生褐变不仅影响外观，降低营养价值，而且是果蔬加工品发生败坏的一个标志。果蔬加 工中酶促褐变通常发生在以下几个环节：

① 去皮、打浆、压榨等使植物组织或细胞破坏，促进了酶与底物的接触(酶促反应)， 促进了氧气进入(氧化反应)，促进了有机酸从液泡中流出(依赖pH的反应加速)，促进了 脂类、亲水物和水的分离及可溶成分与不可溶成分的分离，还增加了微生物污染的机会。

② 热烫、杀菌等促进了非酶促反应，改变了不同反应在食品中的地位，促进了大分子 构象改变和分子扩散，也破坏了组织和细胞，常引起组织软化、色泽劣变、风味变化和营养 损失，但最终抑制了酶催化反应和微生物活动。

③ 脱水、浓缩等增大了非水物间的反应机会，引起聚集、大分子构象变化、降低复水 性、促进褐变、促进氧化，但最终使食品处于较稳定的状态。

④ 冻藏可造成脱水、浓缩和冰晶形成，冰晶可破坏细胞。冻结脱水或浓缩的作用仍 然是增大了非水物间的反应机会。

⑤ 发酵可改变pH和溶剂极性，增加某些微生物污染机会，控制不好常引起大分子 聚集、色泽劣变、产生异味和营养损失。但控制良好时可改善风味和营养品质。

在果蔬加工工艺中破坏或钝化酶及其酶系统，防止酶促褐变成为保证加工品质量的 一项重要措施。常用的防止措施有： 加热处理尽快钝化酶的活力;破碎时添加抗氧化剂 如维生素C或异维生素C，消耗环境中的氧气，还原酚类物质的氧化产物;添加有机酸如 柠檬酸抑制酶的活力，因为多酚氧化酶最适pH为6.8左右，当pH降到2.5～2.7时就基 本失活;隔绝氧气，破碎时充入惰性气体如氮气创造无氧环境和采用密闭连续化管道 生产。

(4)羰氨反应引起的褐变 羰氨反应是没有酶参与情况下出现的褐变现象，凡是含 有氨基(如食品所含蛋白质中的肽、氨基酸以及胺类化合物中的氨基等)和羰基(如食品中 所含的糖、醛、酮中的羰基以及脂肪氧化后生成的羰基化合物中的羰基等)的食品，在加热 处理的过程中都会发生非酶褐变，所以非酶褐变又称羰氨反应，也称糖氨反应。非酶褐变 除影响食品的感官质量外，还会降低营养价值，甚至会产生毒性，影响人体正常的新陈代 谢功能。

如在果蔬干制过程中，原料中的糖分和其他有机物因高温而分解或焦化，有损成品外 观和风味。在蔬菜的腌制和后熟过程中，蛋白质在蛋白质水解酶和微生物的作用下逐渐 分解为氨基酸。蛋白质水解生成的氨基酸能与还原糖作用发生非酶褐变形成黑色物质; 酪氨酸在酪氨酸酶或微生物的作用下，可氧化生成黑色素，这是腌制品在腌制和后熟过程 中色泽变化的主要原因。腌制和后熟时间越长，温度越高，制品色泽越深。

在果蔬汁的贮藏过程中，容易发生非酶褐变，特别是浓缩汁中更为严重。因为还原糖 和氨基酸都是果蔬汁本身所含的成分，因此较难控制，主要防止措施是：

① 避免过度的热处理，防止羟甲基糠醛(hydroxymethyl furfural，HMF)的形成，根据 其值的大小可以判断果蔬汁是否加热过度。

② 用亚硫酸处理，因亚硫酸根可与羰基生成加成产物，来抑制羰氨反应。羰氨反应 在碱性条件下较易进行，所以降低pH可以抑制褐变的发生。

③ 用不易发生褐变的糖类如蔗糖。

④ 适量增加钙盐，因钙盐有协同SO₂抑制褐变的作用。另外钙可与氨基结合生成不 溶化合物，降低褐变的几率。

⑤ 降低产品浓度可降低褐变速率。在果蔬汁生产上降低浓缩比有利于阻止褐变的 发生。柠檬汁、葡萄柚汁的适宜浓缩比通常为4：1，橘子汁可达6：1。

⑥ 产品贮藏过程中一般采用低温贮藏或冷冻贮藏方式，以尽量延缓糖氨反应发生的 过程。

另外，焦糖化褐变也是非酶褐变。糖类在无氨基化合物存在的情况下加热到褐变，也 属非酶褐变。它的褐变在很大程度上依据于pH及抗坏血酸的浓度。在pH2.0～3.5范 围内更易发生焦糖化褐变。

为了保证加工品质量，要严格控制外界环境条件如空气、日光等，以免引起一系列不 良变化，防止加工品品质劣变。

(5)橙皮苷引起的白色沉淀析出 有些水果如柑橘类果实有一层很厚外皮，它是由 外果皮、中果皮、瓣瓤、维管束等部分构成。中果皮中含有果胶物质、配糖体(糖苷)以及半 纤维素等，有色果皮内含有大量的橘皮苷和各种黄酮类化合物。它们的存在会使橘子罐 头贮藏4～5个月后汤汁中出现白色浑浊，其主要成分是橙皮苷，它约占沉淀物质的 57.3%，其次是果胶及少量蛋白质。橙皮苷以可溶性与不溶性两种形式存在。橙皮苷溶 于碱性溶液中呈黄色，随温度和pH增加，溶解度加大。pH及温度降低时，溶解的橙皮苷 又呈白色沉淀析出，当pH为4时溶解度最小。为了避免白色沉淀产生，应选用橘皮苷、 橙皮苷含量低的，成熟度高的原料进行加工，严格掌握浸酸、碱的加工过程。添加羧甲基 纤维素(CMC)和甲基纤维素(MC)，以增强橘皮苷的溶解度，防止其晶析。还可以将橙皮 苷分解酶直接添加罐头中，使难溶于水的橙皮苷分解为可溶性的橘皮素-7-葡萄糖苷， 再由黄酮类葡萄糖苷分解成橙皮素，防止白色浑浊的出现。