[科普中国]-果蔬质地因子

简介

果蔬是典型的鲜活易腐产品，它们的共同特性是含水量高，细胞膨压大。对于这类商品，人们希望它们新鲜饱满、脆嫩可口。而对于叶菜、花菜等除脆嫩饱满外，组织致密、紧实也是重要指标。因此，果蔬的质地主要体现为脆、绵、硬、软、细嫩、粗糙、致密、疏松等，它们与品质密切相关，是评价品质的重要指标。在生长发育不同阶段，果蔬质地会有很大变化，因此质地又是判断果蔬成熟度、确定加工适性的重要参考依据1。

影响果蔬质地因子的主要物质果蔬质地的好坏取决于组织的结构，而组织结构由与其化学组成密切有关，化学成分是影响果蔬质地的最基本因素。

水分水分是影响果蔬新鲜度、脆度和口感的重要成分，与果蔬的风味品质有密切关系。新鲜果品、蔬菜的含水量大多在75%～95%之间，少数蔬菜，如：黄瓜、番茄、西瓜含水量可高达96%，甚至98%。含水量高的果蔬，细胞膨压大、组织饱满脆嫩、食用品质好、商品价值高；但采后由于水分的蒸发，果蔬会大量失水，失水后的果蔬会变得疲软、萎蔫，品质下降。另外，很多果蔬采后一旦失水，就难以再恢复新鲜状态。因此，为了有利于更好地加工，一定要保持采后果蔬进厂的新鲜品质。

正因为含水量高，果蔬产品的生理代谢非常旺盛，物质消耗很快，极易衰老败坏；同时，含水量高也给微生物的活动创造了条件，使得果蔬产品容易腐烂变质。为了减少损耗，一定要将加工厂建在原料基地的附近，且原料进厂后最好要马上加工处理2。

1、果蔬中水分的存在状态

果蔬中的水分根据其物理、化学性质，可以定性地分成两种存在形式：一种为自由水，这种水没有被非水物质化学结合、存在于果蔬的组织细胞中，容易结冰，并具很强的溶剂能力，对微生物、酶、化学反应起作用的就是这部分水。第二种为结合水，通常是指存在于溶质或其自由水组分附近的、与之通过化学键结合的那部分水，如与蛋白质、碳水化合物等相结合的水，与自由水相比在果蔬加工中较难失去，不易结冰(冰点约-40℃)，不能作为溶剂，不能为微生物所利用，占果蔬水分总量的比例较小。显然，从果蔬中水分的存在状态可以看出，只有自由水(有效水分)会对果蔬及其加工制品的品质有影响。

2、水的加工特性

①水对果蔬品质的影响。水分是影响果蔬嫩度、鲜度和风味的重要成分。在果蔬加工过程中，品质的稳定性与水分活度有着密切的关系。果蔬中存在许多能够引起果蔬品质变化的化学反应，大多数化学反应必须在水中进行或是必须有水分子参加才能够进行，水分活度还影响淀粉的老化、蛋白质变性以及水溶性色素的分解。低水分活度能够减少果蔬的化学变化．有利于保持果蔬品质。

②水对微生物的影响。各种微生物的生长繁殖都有最低限度的水分活度，大多数细菌为0.99-0.94，霉菌为0.94-0.80，耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65-0.60。在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。在果蔬加工期间降低水分活度能够防止微生物的生长3。

果胶物质果胶物质存在于植物的细胞壁与中胶层，果蔬组织细胞间的结合力与果胶物质的形态、数量密切相关。果胶物质有三种形态即原果胶、可溶性果胶与果胶酸。在不同生长发育阶段，果胶物质的形态会发生变化。如图1所示。

原果胶存在于未成熟的果蔬中，是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子物质，它不溶予水，具有黏结性，它们在胞间层与蛋白质、钙、镁等形成蛋白质一果胶一阳离子黏合剂，使相邻的细胞紧密黏结在一起，赋予未成熟果蔬较大的硬度。

随着果实成熟，原果胶在原果胶酶的作用下，分解为可溶性果胶与纤维素。可溶性果胶是由多聚半乳糖醛酸甲酯与少量多聚半乳糖醛酸连接而成的长链分子，存在于细胞汁液中，相邻细胞间彼此分离，组织软化。但可溶性果胶仍具有一定的黏结性，故成熟的果蔬组织还能保持较好的弹性。当果实进入过熟阶段时，果胶在果胶酶的作用下，分解为果胶酸与甲醇。果胶酸无黏结性，相邻细胞间没有了黏结性，组织就变得松软无力，弹性消失。

果胶物质形态的变化是导致果蔬硬度的下降的主要原因，在生产中硬度是影响果蔬贮运性能的重要因素。人们常常借助硬度来判断某些果蔬，如苹果、梨、桃、杏、柿果、番茄等的成熟度，确定它们采收期，同时也是评价它们贮藏效果的重要参考指标。

不同果蔬及它们的皮、渣等下脚料均含有较多的果胶。一般水果的果胶含量在0.2%～6.4%左右，山楂的果胶含量最高，可达6.4%，并富含甲氧基，甲氧基具有很强凝胶能力，人们常常利用山楂的这一特性来制作山楂糕。虽然有些蔬菜果胶含量很高，但由于甲氧基含量低，凝胶能力很弱，不能形成胶胨，当与山楂混合后，可利用山楂果胶中甲氧基的凝胶能力，制成混合山楂糕，如胡萝卜山楂糕4。

1、果胶物质的存在形式

果胶物质存在于植物的细胞壁与中胶层，以原果胶、果胶和果胶酸三种不同的形态存在于果蔬组织中。原果胶存在于未成熟的果蔬中与纤维素相结合，不溶于水，具有黏结性，使未成熟果蔬具有较大的硬度。当果胶在果胶酶的作用下分解成果胶酸及甲醇时，由于果胶酸不溶于水、不具黏结性，而且果胶酸可以进一步分解为半乳糖醛酸，导致果蔬组织软烂、解体。

2、果胶物质的主要加工特性

①原果胶在酸、碱或酶的条件下可水解生成果胶，在pH5时最慢，偏酸或碱的条件下很快，果胶溶于水而不溶于酒精，据此性质可从富含果胶的果蔬组织提取果胶。

②果蔬加工过程中，可溶性果胶可分解为甲醇和果胶酸，故含果胶丰富的原料在制酒时应防止甲醇含量过高。

③果胶物质具有很好的胶凝能力，在适当的条件下可形成凝胶，果冻、果酱、浑浊果蔬汁以及因此特性生产某些糖果。

④果胶酸不溶于水，能与Ca2+、Mg2+等结合，生成果胶酸钙、果胶酸镁。利用此性质可以增加果蔬的硬度及块形，会使果汁出现澄清现象，有时甚至出现絮状物，借此可用来澄清果汁和果酒5。

纤维素和半纤维素纤维素、半纤维素是植物细胞壁中的主要成分，是构成细胞壁的骨架物质，它们的含量与存在状态，决定着细胞壁的弹性、伸缩强度和可塑性。幼嫩的果蔬中的纤维素，多为水合纤维素，组织质地柔韧、脆嫩，老熟时纤维素会与半纤维素、木质素、角质、栓质等形成复合纤维素，组织变得粗糙坚硬，食用品质下降。角质纤维素具有耐酸、耐氧化、不易透水等特性，主要存在于果蔬表皮细胞内，可保护果蔬，减轻机械损伤，抑制微生物侵染6。

纤维素是由葡萄糖分子通过β一1，4糖苷键连接而成的长链分子，主要存在于细胞壁中，具有保持细胞形状，维持组织形态的作用，并具有支持功能。它们在植物体内一旦形成，就很少再参与代谢，但是对于某些果实如番茄、鳄梨、荔枝、香蕉、菠萝等在其成熟过程中，需要有纤维素酶与果胶酶及多聚半乳糖醛酸酶等共同作用才能软化。半纤维素是由木糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖等多种五碳糖和六碳糖组成的大分子物质，它们不很稳定，在果蔬体内可分解为单体。刚采收的香蕉中，半纤维素的含量约为8%～10%，但成熟香蕉果肉中，半纤维素含量仅为1%左右，所以半纤维素既具有纤维素的支持功能，又具有淀粉的贮藏功能。

纤维素和半纤维素是影响果蔬质地与食用品质的重要物质，同时也是维持人体健康不可缺少的辅助成分。纤维素、半纤维素和木质素等统称为粗纤维，虽然它们不具营养功能，但能刺激肠胃蠕动，促进消化液的分泌，提高蛋白质等营养物质的消化吸收率，同时还可防止或减轻如肥胖、便秘等许多现代“文明病”的发生，是维持人体健康必不可少的物质，故有人又将纤维素与水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质一起，统称为维持生命健康的“七大要素”。

人体所需的膳食纤维主要来自于果蔬，随着生活水平的不断提高，动物产品食用量的增加，果蔬在人们日常膳食中的作用也将日趋重要7。