书城农业林业蔬菜贮藏与加工技术
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第7章 蔬菜的加工特性(2)

黑木耳:东北区、浙闽区、秦巴伏牛山区、甘肃南部、滇桂区。具体分布在黑龙江的铁力、嘉荫、海林、林口、宁安、穆棱、东宁、虎林、鸡东、五常、尚志、木兰、延寿、方正、富锦、桦川、逊克、嫩江、孙吴、呼玛、梨树区、加格达奇、安达、塔河、伊春、北安、通河、饶河,吉林的长白、抚松、柳河、通化、安图、和龙、延吉、珲春、龙井、汪清、蛟河、桦甸、靖宇、临江、舒兰、江源、磐石、敦化,内蒙古的根河、鄂伦春,福的龙海、芗城、龙文、南靖、长泰、平和、建瓯、延平、顺昌、尤溪、漳平、仙游、闽清、浦城、南安、永春,浙江的云和、龙泉、景宁、开化,陕西的留坝、镇巴、城固、南郑、宁强、佛坪、勉县、西乡、略阳、镇安、山阳、洛南、商南、丹凤、汉滨、平利、旬阳、汉阴、镇平、石泉、紫阳、宁陕,四川的青川、通江、南江、平武,湖北的谷城、远安、房县、保康、南漳、曾都、广水、兴山、夷陵,河南的卢氏、栾川、陕县、渑池、嵩县、西峡、内乡、南召、桐柏、方城、舞阳、浉河,甘肃的康县、成县、徽县、文县、武都、宁县、正宁、合水,云南的禄劝、双柏、永仁、峨山、新平、金平、丘北、富宁、景东、西盟、江城,广西的田林、乐业。

银耳:福建的福安、福鼎、寿宁、霞浦、柘荣、屏南、古田、周宁、闽清、建阳、闽侯、延平、邵武、德化、广平,陕西的镇巴、城固、略阳、平利、白河、镇坪,四川的万源、通江、南江,贵州的遵义、湄潭、正安、桐梓、绥阳、福泉、金沙。

第二节 蔬菜的化学成分及其加工特性

蔬菜中除水分以外的物质统称干物质,又可分水溶性物质和非水溶性物质两大类。水溶性物质(可溶性物质)也叫可溶性固形物或可溶性固体,它们的显著特点是易溶于水,存在于蔬菜的汁液中,影响蔬菜的风味。如糖、有机酸、果胶、单宁和一些能溶于水的矿物质、色素、维生素等。其他不溶于水的物质称为非水溶性物质,如淀粉、纤维素、原果胶、脂肪和一些其他不溶于水的矿物质、色素、维生素等。固形物含量是许多蔬菜加工品如蔬菜汁、果酱质量的重要指标之一。蔬菜的营养、色、香、味和质地都是由不同的化学物质组成的,不同的蔬菜化学成分不同,其营养价值和风味也不一样,且它们的营养价值与贮藏、运输和加工等有着密切的关系。下面就蔬菜的化学成分及加工特性进行阐述。

一、水分

水分是蔬菜的主要化学成分之一。一般蔬菜中含有65%~95%的水分,占蔬菜成分含量的第一位。有些种类和品种含水量在90%左右,黄瓜含水量高达96%以上,几种蔬菜的含水量见表2—1。水分在蔬菜中呈游离水、结合水和化合水三种状态存在。游离水含量最多,占总含水量的70%~80%,具有水的一般特性,容易蒸发损失,也容易结冰。结合水与蛋白质、多糖类、胶体等结合在一起,在一般情况下很难分离。化合水存在于蔬菜所含的化学物质中。蔬菜因含有极丰富的水分而显得新鲜、脆嫩,正常的水分含量是衡量新鲜蔬菜鲜嫩度的重要特征,同时因水分中溶有一部分干物质而有特殊的营养和风味,但水分极易蒸发损失,又是微生物滋生的有利条件,因此也是新鲜蔬菜容易失鲜、腐烂、变质、不易保藏的重要原因。

二、碳水化合物

蔬菜所含的碳水化合物是干物质的主要成分,包括糖、淀粉、纤维素和果胶物质等。

1. 糖

蔬菜中所含的糖分主要是蔗糖、葡萄糖和果糖。糖在人体的消化过程中,发生复杂的变化,多糖被人体消化时最后变成单糖——葡萄糖,然后被吸收利用,贮藏起来,大部分转化成糖原,而另一部分则经过肝脏进入血液循环。蔬菜中的含糖量因种类和品种不同而有很大的差别,其中以胡萝卜、洋葱、南瓜等含量较多。糖类是蔬菜作物中含量最大的一类有机化合物,蔬菜含糖不但使人感到甜味,而且供给人体生命活动所需的热能。蔬菜中的含糖量一般随着成熟度增加而增加,但块茎、块根蔬菜其含糖量反而随着成熟度的增高而下降。

2. 淀粉

淀粉广泛存在于植物组织中,薯类蔬菜淀粉含量高,如藕、菱、芋头、山药,其淀粉含量与老熟程度成正比例。如藕淀粉含量为12.8%,土豆14%~25%。以淀粉形态作为贮存物质的种类,均能保持休眠状态而利于贮藏。对于青豌豆、甜玉米、菜豆等以幼嫩粒供食用的蔬菜,在其成熟和贮藏过程中,糖转化为淀粉,从而影响食用品质或加工产品的品质。在这类产品加工时,采收后应及时进行处理,来不及加工处理的,应尽快放入低温下贮藏,以免原料品质发生劣变。

淀粉以颗粒的形态存在于蔬菜细胞中,它的相对密度较大,不溶于冷水,利用这一特性可用机械的方法从植物细胞中将淀粉分离出来。淀粉在热水中,则剧烈吸水膨胀,生成胶体溶液,称为糊化。工业上常利用此反应,用富含淀粉的原料生产糖浆、葡萄糖及酒精等。淀粉的糊化温度一般为55~68℃,糊化的淀粉容易被酶和酸作用生成糖,淀粉糊化是淀粉糖化的中间步骤,如糊化不完全,则糖化也不完全。因此酿酒时应首先将原料蒸煮,然后再糖化,可以增加出酒率。

富含淀粉的蔬菜,除可以制取淀粉外,也是酿造、干制和生产饴糖的加工原料。

3. 纤维素

纤维素是由葡萄糖组成的多糖类。纤维素不能被人体吸收,但可以促进肠壁的蠕动和刺激消化液的分泌,可以帮助其他营养物质的消化,也有助于排除废物。纤维素常以半纤维素结合成蔬菜细胞壁的主要成分。纤维素又常与木质、栓质、角质和果胶等结合而成为复合纤维素。角质纤维素具有耐酸、耐氧化、不易透水等特性,主要存在于蔬菜的表皮细胞内,可以保护蔬菜组织,减轻蔬菜的机械损伤,抑制微生物的侵袭,减少贮藏和运输过程中的损失。

纤维素和半纤维素是构成蔬菜“骨架”的物质,蔬菜中的含量分别为0.2%~2.8%和0.2%~3.1%,蔬菜中一般果菜类纤维素含量较低,茎菜类和根菜类含量较高。纤维素和半纤维素不能被人体直接吸收,但可促进肠道蠕动,帮助消化,并能预防和减少慢性非传染性疾病的发生。

果胶物质是构成细胞壁的重要成分之一,也是反映果实质地硬、软、绵的重要物质。蔬菜中的果胶物质有原果胶、果胶和果胶酸三种状态。果胶酸不溶于水,无黏性,它能与碱土金属作用生成不溶于水的盐类而成凝胶状态,蔬菜加工时常利用这一性质保脆。如蔬菜腌渍加工时常加入少量钙盐,使果胶酸与钙盐作用生成果胶酸钙,可以保持加工品的脆度,增进品质。

原果胶在原果胶酶的作用下可分解为果胶酸,果胶酸在果胶酸酶的作用下可分解为半乳糖醛酸,至此细胞间失去黏着力,组织解体,蔬菜软烂。

果胶能溶于水,但不溶于电解质溶液(氯化钙、硫酸镁)和有机溶剂如酒精中。利用这一特性,在蔬菜原料中提取果胶。

三、有机酸

蔬菜中的有机酸是影响风味的重要因素。主要有苹果酸、柠檬酸和草酸。除番茄等少数含酸量高外,大多含酸量很少。未成熟的果实含有机酸较多,长时间贮藏后,酸味变淡,含酸量下降的速度与果实的种类和贮藏温度等有关。

蔬菜所含的有机酸,往往是数种同时存在,例如番茄中含有苹果酸和柠檬酸,以及微量草酸、酒石酸和琥珀酸。甘蓝中以柠檬酸为主,还存在绿原酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸和桂皮酸。菠菜中除草酸外,还含有苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和水杨酸。芹菜中含有醋酸和少量丁酸。胡萝卜中含有绿原酸、咖啡酸、苯甲酸。黄瓜的清香味是由于含有绿原酸和咖啡酸。

蔬菜中有多种有机酸,但除了番茄等少数有酸味外,大都因含量很少,感觉不到有酸味。在植物生长发育过程中,有机酸的种类和含量有变化。未熟番茄发现微量草酸,正常成熟的番茄以苹果酸和柠檬酸为主,过熟软的番茄中苹果酸和柠檬酸降低,并有琥珀酸生成。洋葱鳞茎中苹果酸占61%,琥珀酸占34%,柠檬酸占5%,而在洋葱叶中相应占50%、42%、8.0%。芹菜中有机酸随植株生长而浓度增高,菠菜的老叶中含有草酸,而在幼嫩叶中则有苹果酸、柠檬酸或其他酸。

四、维生素

蔬菜是人体中维生素的最重要最直接来源。蔬菜中的维生素以维生素C和胡萝卜素最为丰富。维生素含量与蔬菜的品种、栽培条件有关,也依其成熟度和结构部位不同而异。如野生蔬菜维生素C含量多于栽培的;成熟的番茄中,维生素C和胡萝卜素含量均高于未成熟的;胡萝卜直根顶部和外围组织中胡萝卜素多于直根下部和髓部。

我国居民膳食结构中,维生素A和维生素C几乎全部或绝大多数是由蔬菜提供的。维生素C在人体不能合成,必须从外界摄取。维生素C在各种新鲜的绿叶菜中含量丰富,其次是根茎类,一般瓜类含量少。维生素C含量以青椒最多。

维生素C又称抗坏血酸,是所有具有抗坏血酸生物活性化合物的总称,它是一种无臭的片状结晶,易溶于水、乙醇、丙酮、不溶于其他有机溶剂和油脂中,抗坏血酸溶液具有强烈的酸涩味。抗坏血酸在中性和碱性溶液中极易被破坏,对热、光及金属离子也极敏感,热光及金属离子会促进抗坏血酸的破坏,蔬菜组织中含有抗坏血酸氧化酶,能迅速破坏抗坏血酸。

固体抗坏血酸及酸性溶液,比较稳定。糖类、盐类、氨基酸、果胶、明胶等物质都有保护维生素C的作用,这可能是由于降低了氧气在溶液中溶解量的缘故,蔬菜中的多酚氧化酶也有保护抗坏血酸的作用。

温度对抗坏血酸的稳定性影响很大,主要是在高温下氧化酶受到抑制和破坏,故在蔬菜速冻的加工中,烫漂时最好采用高温短时(HTST)技术,即待水沸腾后再投入原料,这是因为抗坏血酸氧化酶对热不稳定,利用高温短时将酶破坏,而维生素C破坏少;相反,如果将原料放入冷水中逐渐加热,原料受热时间长,维生素C损失严重。为了更好地保存蔬菜的维生素C,采用冷冻贮藏和冻结干燥的方式较好。另外,维生素C的分解速度还受pH、金属离子及紫外线等的影响,Cu、Ag、Fe等离子及紫外线能促进氧化,所以加工蔬菜应使用不锈钢的工具和设备,并将蔬菜贮藏在避阳光处。在蔬菜加工过程中,为了更好地保存维生素,样品处理时宜在酸性环境下进行。

由于抗坏血酸具有强还原性质,故食品工业上广泛用作抗氧化剂,虽然抗坏血酸四种异构体的生物效价差异很大,但抗氧化性能却相同。因生产D—异抗坏血酸的成本大大低于L—抗坏血酸,所以食品工业及其他工业多采用D—异抗坏血酸作为抗氧化剂。

胡萝卜素也称维生素A原,在人体中可以转变为维生素A。在各种绿色、黄色及红色尤其是深色的蔬菜中含量较多,这正是蔬菜的营养价值与蔬菜的颜色有密切相关的原因。一般来说,颜色深的蔬菜营养价值高,颜色浅的蔬菜营养价值低,其排列顺序是绿色、黄色、无色。蔬菜中的胡萝卜素可转化为维生素A,可使皮肤柔嫩,有光泽,具有营养皮肤的作用。

食物中维生素A的含量以视黄醇当量表示,有两种方法。一种为:1μg视黄醇=6μgβ-胡萝卜素=12μg其他具有维生素A活性的胡萝卜素。另一种表示方法为国际单位(IU),1μg视黄醇=3.3IU,即一个国际单位=0.3μg视黄醇。维生素A是淡黄色,溶于脂肪和有机溶剂,因其分子高度不饱和,易被空气、氧化剂氧化,特别在高温条件下,紫外线和金属均可促进其氧化。但维生素A对热、碱相当稳定。

此外,蔬菜还含有少量的B族维生素,如维生素B1、维生素B2、维生素B5、泛酸及叶酸等,核黄素一般在绿叶蔬菜中含量较多,每100g蔬菜含核黄素0.1mg左右,如雪里蕻、油菜、菠菜、苋菜、青蒜和四季豆等。

维生素B1也称做硫胺素,极易被破坏。在碱性条件下加热及二氧化硫处理均可遭到破坏,但在酸性条件下,相对稳定。故在加工蔬菜时,为减少维生素B1的损失,不宜用碱或亚硫酸盐处理。

维生素B2又称为核黄素。蔬菜中的维生素B2常与磷酸或蛋白质结合而形成复合物。维生素B2为橙黄色结晶,溶于水和乙醇,对热较稳定,在中性和酸性溶液中,即使短期高温加热,也不被破坏,但在碱性溶液中则容易破坏。维生素B2是生物体内许多重要辅酶的组成成分,在生物体内氧化还原过程中传递氢离子。

维生素E及维生素K常存在于蔬菜的绿色部分,莴苣富含维生素E,菠菜、卷心菜、花椰菜富含维生素K。各种豆类蔬菜中含有较多维生素E,它是一种黄色油状物,不溶于水,溶于脂肪及脂溶性溶剂中。油脂酸败加速维生素E的破坏,维生素E对防止不饱和脂肪酸被氧化成过氧化脂质有重要作用。过氧化脂质对细胞膜有一定的损害作用,而维生素E对细胞膜起到了保护性作用。维生素K是一种黄白色结晶的脂溶性物质,具有止血功能,它是凝血酶的主要成分。