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1、 第一章 农产品的品质 教学目标 1、了解构成农产品品质的化学物质的性质及特点。2、掌握农产品采后色泽、香味、营养物质的变化 规律及控制措施。1 农产品品质的评价包括感官指标和理化指标两个方面。感官指标：主要指其的色、香、味、形和质地等 理化指标：包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分的质和量。从农产品的商品价值考虑，还包括产品的整齐度、耐藏性和加工运输适性等。农产品的品质主要决定于种属遗传因素，同时又随栽培环境、管理水平和贮藏加工条件而变化。2第一节农产品之色农产品的色泽是由色素物质构成的。色素物质种类繁多，构成农产品特有的颜色特征。3 1、叶绿素的结构叶绿素(chlorop
2、hyll)是鲜活绿色农产品的代表色素。叶绿素是叶绿酸(二羧酸)与叶绿醇及甲醇形成的二酯，其绿色来自叶绿酸残基。一、叶绿素42、叶绿素的性质 叶绿素a和b都不溶于水，可溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。叶绿素a可溶于石油醚，叶绿素b几乎不溶于石油醚。叶绿素a为兰黑色粉末，叶绿素b为深绿色粉末，在植物细胞中叶绿素与蛋白质结合成叶绿蛋白存在，使之呈现绿色。当细胞死亡后，叶绿素则从叶绿体中游离出来。游离叶绿素很不稳定，对光和热都敏感，受光辐射时，由于光敏氧化作用而裂解为无色产物。5 类胡萝卜素(carotenoid)广泛存在于动植物性食物中，是一类呈现黄、橙、红色的脂溶性色素。类胡萝卜素多与叶
3、绿素和蛋白质共同结合成色素蛋白体存在于鲜活农产品中，当叶绿素存在时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被淹没，一但叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。二、类胡萝卜素6类胡萝卜素是由40个碳组成的一类化合物，根据呈色不同分为橙黄色类和红色类。按结构和溶解性质的差异分为胡萝卜素类(caroten)和叶黄素类(xanthophy1)。7(一)类胡萝卜素的结构 胡萝卜素类色素均含有一条由八个异戊二烯单位组成的共轭多烯链，叶黄素类色素的结构是胡萝卜类色素的含氧衍生物，包括叶黄素、玉米黄素、隐黄素、番茄黄素、柑桔黄素、虾黄素和胭脂红色素等。8 (二)类胡萝卜素的性质 类胡萝卜素是一类脂溶性色素，可溶解于脂溶性
4、溶剂。胡萝卜素类色素微溶于甲醇、乙醇，而叶黄素类色素易溶于甲醇和乙醇，可将二者分开。类胡萝卜素与蛋白质结合存在于农产品细胞中，结合态的类胡萝卜素相当稳定，经提取或与蛋白质分离后稳定性(stability)下降。9 此类色素对热较稳定，即使在Zn、Cu、Fe等金属存在的条件下也不易破坏。此类色素含双键多，在O2的存在下，特别是在光线中易被氧化裂解失去颜色，因此在透明塑料或玻璃缸中容易褪色。不饱和双键易被脂肪氧化酶、过氧化酶氧化褪色褐变，尤其是在pH和水分过低时更易氧化。103呈色反应 类胡萝卜素与三氯化锑的氯仿溶液反应多呈兰色，与浓硫酸作用均显兰绿色，与浓盐酸反应则只有胡萝卜素呈灰绿色。由此常用
5、作对这类色素进行定性检测。11 一类水溶性植物色素 包括花青素类色素、花黄素类色素 和儿茶素类色素三种类型。三、多酚类色素12(一)花青素类 花青素类(anthocyan)存在于植物细胞液中，是构成水果、蔬菜、花卉等美丽色彩的一类天然色素。现已知的此类色素有20多种，其中最重要的花青素类色素有天竺葵素(为草莓、苹果、玉米花中的重要色素)、青芙蓉素又叫矢车菊色素为红皮洋葱、无花果、葡萄、樱桃、桑椹、茶叶、玉米花中的重要色素)和飞燕草素(存在于红皮茄子、石榴、茶叶等中)。13 此外，还有一种广泛存在于植物的花、茎和果实中的无色花青素(1eucoanthocyanidin)，在实验条件下，无色花青素
6、，可以转化成相应的花青素(anthocyanidin)。无色花青素也是农产品中主要的涩味成分之一。14 各种花青素的颜色可以随pH值的变化而变化，通常在酸性中呈红色，在碱性中呈兰色，因此可作指示剂。其变化的原因是在不同的pH值下，花青素的结构随之变化的结果。如青芙蓉素在pH 85时，以中性分子存在显紫色，在pH 30以下则以阳离子形式存在而呈红色，在pH11时以阴离子形式存在并显兰色。15 所以，同一种花青素在不同的农产品中或在同一种农产品中，由于产品本身的酸碱度不同可以表现出不同的颜色。当花青素与Ca、Mg、Mn、Fe、Al等金属结合成兰色络合物时，就变得稳定而不受pH的影响。16(二)花黄
7、素类 花黄素是广布于植物的花、果、茎、叶中的一类水溶性黄色色素。已知的花黄素类色素约之400种之多，常见的主要有：槲皮素(含于苹果、柑桔、洋葱、啤酒花、玉米、芦笋、菜叶中)、圣草素(柑桔类果实中含量最多，是维生素P的组成之一)、橙皮素(大量存在于柑桔皮中)等。花黄素类色素的基本结构是一苯基苯并吡喃酮，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色素。这类色素包括黄酮、黄酮醇、黄烷酮以及黄烷酮醇的衍生物。17 花黄素在自然条件下，颜色一般并不显著，常为浅黄至无色，偶尔为橙黄色。黄酮以及黄酮醇类花黄素为黄色结晶，黄烷酮以及醇的衍生物为无色结晶。在pH 1l一12条件下，这类色素生成苯基苯乙
8、烯酮(即查耳酮)，颜色呈黄色、橙色以至褐色。在酸性条件下，查耳酮又可恢复到原来的结构，颜色消失。无色花黄素类色素与Fe2+作用生成兰绿色络合物。18 花黄素类色素与Pb等重金属离子生成不溶性沉淀，并发生颜色变化。该色素的酒精溶液可被Mg和HCl还原(reduction)成花青素，其中黄酮类花黄素还原成橙红色，黄酮醇类还原成红色、黄烷酮醇以及黄烷酮类还原后变成紫红色。此类色素在空气中久置易被氧化成褐色沉淀。19 桷皮素、橙皮素、圣草素等均有维生素P的生理功能，橙皮素又是柑桔果实中主要的苦味成分。20儿茶素类包素广泛存在于植物界，特别是葡萄、苹果、桃、李、石榴等果实中含量较多，尤其未成熟果实中含量
9、丰富。儿茶索类色素易氧化聚合或与金属离子结合生成黑褐色物质。儿茶素类物质的另一特点是具有涩味。(三)儿茶素类21 许多农产品具有独特的香气，香气的类别和强度是评价农产品品质的重要指标之一。第二节 农产品之香22 农产品的香气(aroma)来源于各种微量的挥发性物质(volatile substance)由于挥发性物质的种类和数量不同，使各种农产品有各自特定的香气。香气物质的种类较多，结构复杂。以香气物质的结构分析来看，分子中都含有形成气味的原子团，这些原子团称为发香团。23农产品中香气物质的发香团主要有羟基（hydroxyl)、羧基(carboxyl)、醛基(aldehyde)、羰 基(car
10、bonyl)、醚(ether)、酯(ester)、苯基(phenyl)、酰胺基(amid)等。发香团表示香气的存在，但与香气的种类无关。一般而言，低级化合物的香气决定于所含气味原子团，而高级化合物的气味决定于分子的结构和大小。241、水果的香气成分水果中具有浓郁的天然香气味，其香气成分中以有机酸酯类、醛类、萜类为主，其次是醇类、酮类及挥发酸等。水果香气成分随着果实的成熟而增加。人工催熟的水果不及在树上成熟的水果香气成分含量高。252、蔬菜的香气成分蔬菜类的香气不如水果类香气浓郁，它们主要含有以含硫化合物、醇、萜烯类为主体的香气成分。例如葱、韭、蒜等香气均由硫化丙烯类化合物组成；甘蓝加热后由蛋氨
11、酸分解生成二甲硫醚；萝卜、油菜中主要由芥子苷分解的含硫化合物；黄瓜中主要香气成分为黄瓜醇和黄瓜醛。263、动物性食品的香气成分鱼加热后产生的鱼香，主要是一些含氮的有机物、有机酸和含硫化合物及羰基化合物。肉类香气是多种成分综合作用的结果。如鸡肉香气的主体成分中含20多种羰基化合物及甲硫醚、二甲基二硫化物、微量硫化氢等物质，如将微量硫化氢去除，则鸡汤大大降低鲜香味。27鲜乳的香气物质，主要为挥发性脂肪酸、羰基化合物、微量的甲硫醚，它们是牛奶的主体香气成分。鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羰基化合物的丁二酮、3-羟基丁酮、异戊醛等。28焙烤食品的香气成分焙烤食品的香气产生于加热过程中的羰氨反应,
12、油脂的分解和含硫化合物（维生素B1含硫氨基酸）的分解。羰基化合物、吡嗪类化合物及少量含硫有机物，是焙烤香气的重要组成部分。29油炸类食品中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、羰氨化合物及醇等物质。例如：亚麻酸可分解成已烯醛、已烯醇和壬二烯醇、壬二烯醛。30花生和芝麻焙炒后有很强的香气。花生焙炒产生的香气中，除了羰氨化合物以外，还发现五种吡嗪类化合物和N-甲基吡咯；芝麻焙炒中产生的主要香气成分是含硫化合物。31 第三节 农产品之味 许多农产品具有不同特色的味，其差异决定于呈味物质的种类、数量和比例。这些物质还关系到营养价值、耐贮性和加工适性等。味的分类在世界各国并不一致，如日本
13、分酸、甜、苦、咸、辣五味，欧美各国分甜、酸、咸、苦、辣及金属味等六味。32 我国习惯上分为甜(sweet)。酸(sour)、苦(bitter)、咸(salty)、辣(hot)、涩(astringent)、鲜(delicious)七种，除咸味外，其余六种均与农产品有关33从生理学的角度看，只有甜、酸、苦、咸四种基本味感，它们是直接刺激味蕾内的味觉细胞而产生的味感。味蕾由40150个味细胞组成，分布于口腔上皮，成人约有数千个，婴儿约有1万个。34不同的味感物质在味蕾上有不同的结合部位，因而在舌头上不同的部位会有不同的敏感性。一般来说，人的舌前部对甜味最敏感，舌尖和边缘对咸味较为敏感，而靠腮两边对酸
14、味敏感，舌根部则对苦味最为敏感。但是这不是绝对的，会因人而异。35其它呈味物不是通过味蕾而产生味感的。如辣味是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮肤和三叉神经而引起的一种烧痛感。涩味是口腔蛋白质受到刺激而凝固时所产生的一种收敛感。36味感阈值（CT）从人对4种基本味的感觉速度来看，以咸味感觉最快，对苦味反映最慢。但从人们对味的敏感性来看，苦味却往往最易被察觉到，这涉及味感强度问题，在此引入味感阈值（CT）。阈值是指能感觉到该物质的最低浓度（mol/m3,%或mg/kg）。一种物质的阈值越小，表明其敏感性越强。37各种物质的阈值基本味物质阈值/%基本味物质阈值/%咸味食盐0.2苦味奎宁0.00005甜味砂
15、糖0.5鲜味谷氨酸钠0.03酸味柠檬酸0.00338一、农产品之甜味 (一)甜味物质 甜味能给人一种舒适可口的味感。凡具有甜味感的物质均称为甜味物质，农产品中的甜味物质主要是糖及其衍生物糖醇。此外，一些氨基酸、胺类等非糖物质也具有甜味，但不是重要的甜味来源。39（二)甜味物质的性质 糖的甜度(sweetness)与分子中的-OH数目和结构有一定关系，各种糖的甜度大小凭人们的味觉来判断，一般以蔗糖甜度为100作为标准，则各种糖的相对甜度为：果糖173，葡葡萄糖74，木糖40，乳糖16。农产品的甜味除取决于糖的种类和含量外，还与含糖量与含酸量的比例糖酸比有关。比值愈高，甜味愈浓。40 酸味是因舌粘
16、膜受氢离子刺激而引起的一种味感，因此，凡是在溶液中能解离出氢离子的 化 合 物 都 有 酸 味，包 括 所 有 无 机 酸(inorganicacid)和有机酸(organicacid)。二、农产品之酸味41 农产品中的酸味主要来自一些有机酸，如柠檬酸(citric acid)、苹果酸(malic acid)、酒石酸草酸(oxalic acid)、琥珀酸、一酮戊二酸和延胡索酸等。有机酸大多具有爽快的酸味，对果实的风味影响很大。相比之下，蔬菜的含酸量很少(菠菜中含有较多的草酸)，粮食中则更少，往往感觉不到酸味的存在.421、柠檬酸 又叫枸椽酸，是农产品中分布最广的有机酸，尤以柑桔类果实含量最丰富。柠檬酸为无色透明结晶，溶于水和乙醇，可与金属成盐，除碱金属盐外，其它金属盐不溶或难溶于水。柠檬酸的酸味爽快可口，广泛用作清凉饮料、水果罐头、果酱等的酸味剂。43 存在于水果中，尤以苹果、梨、桃含量较多，天然存在的苹果酸都是L型苹果酸为白色针状结晶，易溶于水和乙醇，吸湿性强。其酸味比柠檬酸强，在口中的呈味时间亦长于柠檬酸，酸味爽口，常用作饮料和果冻加工品的增酸剂，苹果酸的钠盐有咸味，可代食盐供肾脏
