一、果蔬的化學組成
果蔬的種類繁多,化學成分十分複雜,其化學組成中既有相同的成分,又有千差萬別的不同成分。果蔬采收以後果蔬內部的物質將發生很多的變化,由此而引起果蔬耐貯性和抗病性以及果蔬品質、營養價值的變化。
果蔬所含的物質成分可分為兩部分:水分和幹物質。果蔬中的可溶性成分。
(一)水分
水分包括遊離水和束縛水,遊離水是自由水,在果蔬中占大部分。這種水分在貯藏中易蒸發,造成果蔬萎蔫,失去新鮮飽滿狀態,帶來自然失重,影響經濟效益。束縛水為膠體結合水,其與膠體結合在一起,不僅不會蒸發,就是人工排除也十分困難。果蔬采收後含水分很多,大部分果蔬含水量在90%以上。
水分是果蔬的主要成分,果蔬的一切生理和生物化學變化都以水為介質,水分是一切變化的“橋梁”。果蔬中水的含量依果蔬種類和品種而異,部分果實水分的含量。
水分是影響果蔬嫩度、鮮度和味道的重要成分,與果蔬的風味品質有密切關係。果蔬含水量大,會造成果蔬貯存性差、容易變質和腐爛的現象。果蔬采摘後,水分得不到補充,在貯存過程中容易因蒸騰失水而引起萎蔫、失重和失鮮。
(二)幹物質
果蔬中的幹物質按在水中的溶解性質可分為兩大類:
(1)水溶性成分果蔬中大部分物質都溶解於水中,組成果蔬的汁液,這部分物質稱為可溶性物質,如糖、有機酸、果膠、多元醇、多縮戊糖、單寧物質、酶、某些含氮物質、部分色素、部分維生素以及大部分無機鹽類等。
(2)非水溶性成分果蔬中還有一部分幹物質不溶於水,組成了果蔬的固體部分,這部分物質稱為不溶性物質,如纖維素、半纖維素、原果膠、澱粉、不溶於水的含氮物質、某些色素、脂肪、部分維生素、某些無機物質以及某些有機酸鹽類等。幾種果實的可溶性與不溶性物質的含量。
幹物質中的糖、澱粉、果膠、纖維素、半纖維素等組成碳水化合物的主要成分。
1.碳水化合物
(1)糖類大多數果蔬都含有糖,糖是決定果蔬營養和風味的重要成分,是果蔬甜味的主要來源,也是果蔬重要的貯藏物質之一。果蔬中的糖主要包括果糖、葡萄糖、蔗糖和某些戊糖等可溶性糖,不同的果蔬含糖的種類不同。例如蘋果、梨中主要以果糖為主,桃、櫻桃、杏、番茄主要含葡萄糖,果糖次之;甜瓜、胡蘿卜主要為蔗糖;西瓜為果糖。不同種類的果蔬含糖量差異很大,而且果蔬在成熟和衰老過程中含糖量和含糖種類也在不斷地變化。一般果蔬的含糖量隨著成熟而增加,但是塊莖、塊根等蔬菜與前者相反,成熟度越高含糖量越低。
在植物體內,當葡萄糖積存到一定量的時候即形成澱粉。多縮戊糖亦能由葡萄糖組成多糖所形成。單糖和雙糖都具有甜味,是果蔬可溶性固形物中最主要的成分,也是衡量果實品質最重要的成分。
糖分是果蔬在貯藏期中呼吸作用的主要基質,經貯藏後由於糖分被呼吸所消耗,其甜味下降。據試驗,甜橙貯藏5個月損失糖分10%~20%;臍橙貯藏4個月,減少糖分3.29%。如果采用適宜的貯藏方法可減少糖分的損耗。
仁果和漿果類中還原糖較多,核果類中蔗糖含量較高,堅果類中糖含量較少,蔬菜中(除甜菜之外)糖的含量較少。
在較高的pH或較高的溫度下,蔗糖會生成羥甲基糠醛、焦糖等,還原糖易與氨基酸和蛋白質發生美拉德反應,生成黑色素,使果蔬製品發生褐變,影響產品質量。
(2)澱粉澱粉屬於多糖類,是由無數的單糖分子組成。果實在未成熟時含澱粉較多,隨著果實的成熟而減少,甚至充分成熟的果實中沒有澱粉,如柑橘果實成熟後,果實中沒有澱粉存在。未成熟的香蕉含澱粉量可達幹物質量的68%,但不含單糖和蔗糖。香蕉經采收後,用乙烯利催熟,澱粉由酶分解成葡萄糖和果糖,所以采收的香蕉要經催熟之後增加甜味。
澱粉呈白色粉末狀,是由葡萄糖分子失水縮合而成的多糖,相對分子質量大,在常溫下不溶於水,但當水溫升至53℃以上時,澱粉的物理性能發生明顯變化,其體積可增加40~60倍或更大,即高溫溶脹,這一膨脹分裂形成均勻、具有黏度的膠體糊狀溶液的過程稱為澱粉糊化。
天然澱粉有兩種,一種是直鏈結構,稱為直鏈澱粉;另一種在結構上有分支,稱為支鏈澱粉。後者比前者相對分子質量大。兩者由於分子結構及相對分子質量不同,性質也有差異,如直鏈澱粉易溶於熱水,形成不太黏稠的溶液,不能發酵製酒。豆類澱粉全是直鏈澱粉。支鏈澱粉在加熱加壓下才溶解於水,形成極黏稠的溶液。
蔬菜中薯類的澱粉含量最高(20%),水果除了香蕉基本不含。澱粉含量高的原料,加工成清汁類罐頭或果蔬汁時會引起沉澱,甚至汁液變成糊狀,這即澱粉的糊化。糊化的澱粉會進一步老化(凝沉),可利用澱粉酶將澱粉水解。