03 第三章 食品的原理和材料.ppt

第1页：第三章食品的原料和材料封面

第三章《食品的原料和材料》封面。本章分植物性食品原料（果蔬、大豆、谷物）与动物性食品原料（畜禽肉、水产、乳类）两大部分。

第2页：第一节 植物性食品原料导引

第一节 植物性食品原料

一、果蔬加工原料

• （一）果蔬的组织结构及种类
• （二）果蔬的化学成分与加工的关系：水分、碳水化合物等

第3页：果蔬中的糖类

1．碳水化合物（1）糖类

• 果蔬中以果糖、葡萄糖和蔗糖分布最广、含量最多，一般情况下水果中总糖含量为10%左右。
• 蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖称为转化糖，其味近于蜂蜜味，甜度高于蔗糖。
• 糖的甜度是相对甜度，一般以蔗糖为标准，在20℃条件下以浓度为10%的蔗糖溶液为基数100来比较。

第4页：几种糖的相对甜度

糖因种类不同而甜度差别较大，糖的含量以及糖酸比对制品的口味有很大影响。下表列出几种糖的相对甜度。

说明：源文件该表为粘连排版，现按「糖类—甜度」的对应关系还原为两列对照表。

第5页：不同糖酸比的口味

下表列出不同糖酸比所对应的口味。

当糖液浓度大于70%时粘度高，过滤和管道输送阻力大，降温时还易结晶析出；浓度较低时渗透压小，产品易遭微生物污染。故配料之前的糖液浓度一般控制在55~65%。

说明：源文件该表为粘连排版，现按「口味—糖含量—酸含量—糖酸比」的对应关系还原为四列表格。

第6页：淀粉、纤维素与半纤维素

淀粉

由葡萄糖分子缩合而成的多糖，蔬菜中淀粉含量高于果品中。

纤维素与半纤维素

在植物界分布极广、数量很多，蔬菜中含量高于果品中，主要存在于保护组织和厚壁组织中，是植物的骨架物质。

第7页：果胶物质及其存在形态

（4）果胶物质

• 果胶的基本结构：D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4苷键结合。
• 果胶物质是构成细胞壁的主要成分，也是影响果实质地的重要因素，果实软硬程度和脆度与果胶含量及存在形式密切相关。

随成熟度不同分为：原果胶、果胶、果胶酸。

第8页：果胶物质的凝胶特性

A．果胶物质的凝胶特性

果胶常以甲酯化状态存在，甲氧基含量最高为16.3%，把甲氧基含量16.3%称为酯化度100%。

• 高甲氧基果胶：甲氧基含量≥7%，即酯化度≥45%。
• 低甲氧基果胶：甲氧基含量<7%，即酯化度<45%。

第9页：高甲氧基果胶的胶凝

a. 高甲氧基果胶的胶凝（果胶-糖-酸凝胶）

①胶凝条件：果胶含量1%左右，糖含量大于50%，pH 2.0~3.5（pH过低易引起果胶水解），温度0~50℃即可胶凝。

这里糖起脱水的作用，酸中和果胶中的负电荷形成胶凝结构。

第10页：果胶胶凝的影响因素

②影响因素：

• 分子量：果胶分子量越大，胶凝强度越大。柠檬果胶10万~20万，柑桔果胶4万~5万，苹果果胶2.5万~3.5万。
• 酯化度：甲氧基含量达16.3%时在缺酸条件下也可形成；含量11.4~16.2%时高温下也可胶凝；含量8~11.4%时必须在有果胶、糖、酸条件下低温才能形成凝胶。

第11页：低甲氧基果胶的胶凝

b. 低甲氧基果胶的胶凝（离子结合型凝胶）

只有在Ca²⁺、Mg²⁺或Al²⁺存在的条件下才能形成凝胶，据此可生产低糖果冻或果酱。

• 金属离子用量：Ca²⁺含量在25ppm时即可形成胶凝，生产上有酸法、碱法、酶法。
• pH要求：不很严格，一般在2.5~6.5范围内都可形成凝胶。
• 温度：胶凝温度0~58℃，温度越低胶凝强度越大。

第12页：果胶的其它特性

B．果胶的其它特性

• a. 原果胶经酸、酶、碱可水解为果胶，果胶不溶于丙酮和乙醇等有机溶剂，工业上据此提取果胶。
• b. 原果胶在加热作用下酯化度和聚合度下降，因而可用热力去皮。
• c. 制作澄清果汁和果酒时要求原料中果胶含量低些，果胶含量高易引起汁液混浊。
• d. 腌制加工中可用钙盐、铝盐置换果胶的氢离子，生成不溶性钙盐和铝盐，增加原料脆度和耐煮制性。

第13页：果蔬中的有机酸种类

3．有机酸（1）种类

• 果蔬中主要的有机酸有柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸。
• 酸味是氢离子的性质，有机酸是果蔬中的主要呈酸物质；无机酸的酸根离子大多带苦涩味且酸感强烈，而有机酸口感柔和。

第14页：按pH值划分食品酸度

（2）与加工的关系：酸与加工工艺的选择和确定关系密切，可按pH值将食品原料分类。

• a. 以pH 4.5为界：大于4.5称低酸性食品（蔬菜、肉类、乳制品）；pH≤4.5称酸性食品（水果及部分发酵类食品）。
• b. 按pH分为三种：pH>4.5为低酸性食品，pH 4.5~3.7为酸性食品，pH<3.7为高酸性食品。

酸是确定罐头杀菌条件的主要依据之一：低酸性食品一般采用高温杀菌，酸性食品可采用常压杀菌。此外加热处理中有机酸可促使蔗糖和果胶水解。

第15页：含氮物质与加工的关系

4．含氮物质：果蔬中含氮物质主要有蛋白质、氨基酸、酰胺、氨的化合物及硝酸盐等。

与加工的关系：

• 是加工食品的风味来源之一
• 是加工食品的色泽来源之一（酶促褐变与非酶褐变）
• 含氮硫化物在高温下生成硫化氢，使金属容器产生硫化斑
• 蛋白质加热凝固会产生沉淀物或泡沫，在制汁中造成困难、影响品质

第16页：单宁物质及其性质

5．单宁物质

单宁又称鞣质，属酚类化合物，结构单体是邻苯二酚、邻苯三酚及间苯三酚。单宁也属一种糖苷，较易被氧化，风味是涩味，与酸共存时对酸味有增强作用。

与加工的关系：单宁是多酚类物质，在多酚氧化酶催化下、有氧参与时发生酶促褐变使产品变色，pH接近中性时最易进行。

第17页：单宁与加工的关系（续）

• ②酸性加热条件下自身氧化缩合：pH小于2.5时单宁可自身氧化缩合生成红粉，加热更易产生。
• ③单宁可与金属作用：遇铁生成深蓝色，与锡作用生成玫瑰红色。
• ④碱会引起变色：单宁遇碱变成蓝黑色。
• ⑤经热烫或冷冻可减少单宁含量，水溶性单宁下降使涩味降低。
• ⑥单宁与蛋白产生絮凝，这在果汁澄清中常被利用。

第18页：果蔬中的水解酶类

6．酶：果蔬中的酶类主要有水解酶类和氧化酶类两大类。

⑴水解酶类：主要包括果胶酶、淀粉酶、蛋白酶。

• 果胶酶：包括能够降解果胶的任何一种酶。果胶酶对果胶的水解有利于果汁澄清和提高出汁率，但有时则要抑制果胶的水解。

第19页：淀粉酶与蛋白酶

• α-淀粉酶：属内切酶，可随机催化淀粉分子内部α-1,4糖苷键水解。
• β-淀粉酶：属外切酶，从淀粉分子非还原末端水解α-1,4糖苷键，依次切下麦芽糖单位。
• β-葡萄糖淀粉酶：属外切酶，催化淀粉分子非还原末端逐个水解下葡萄糖单位。
• 脱支酶：水解支链淀粉、糖原及相关大分子中的α-1,6糖苷键。
• 蛋白酶：可将蛋白质降解，从而降低因蛋白质存在而引起的浑浊和沉淀。

第20页：氧化酶类与酶促褐变的防止

⑵氧化酶类：果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶，在苹果、梨、杏、香蕉、葡萄、樱桃、草莓等仁果、核果、浆果中含量较高，在橙、柠檬、葡萄柚、菠萝、番茄、南瓜等原料中含量较少。

该酶诱发酶促褐变，加工中主要采用以下方法防止：

• 加热破坏酶的活力
• 调pH降低酶的活力
• 加抗氧化剂
• 与氧隔绝

第21页：苦杏仁苷

7．糖苷类物质（1）苦杏仁苷

苦杏仁苷存在于多种果实的种子中，核果类原料的核仁中含量较多，如在杏仁中含量为0~3.5%。

苦杏仁苷在酶或酸、热作用下可水解为葡萄糖、苯甲醛和氢氰酸，因此利用含苦杏仁苷的种子食用时应事先处理，除去其所含的氢氰酸。

第22页：柑桔苷（橙皮苷）

（2）柑桔苷（橙皮苷）

• 柑桔类果实中普遍存在的一种苷类，在皮和络中含量较高。
• 是维生素P的重要组成部分，具有软化血管的作用。
• 不溶于水，溶于碱液和酒精，在碱液中呈黄色，溶解度随pH升高而增大。
• 原料成熟度越高，柑桔苷含量越少。

第23页：黑芥子苷

（3）黑芥子苷

黑芥子苷为十字花科蔬菜辛辣味的主要来源，含于根、茎、叶和种子中。

在酶或酸的作用下水解，生成具有特殊刺激性辣味和香气的芥子油、葡萄糖和硫酸氢钾，这种变化在蔬菜腌制中十分重要。

第24页：茄碱苷（龙葵苷）

（4）茄碱苷

茄碱苷又称龙葵苷，是一种剧毒且有苦味的生物碱，含量在0.02%时即可引起中毒。

主要存在于马铃薯块茎中，在番茄和茄子中也有，以薯皮和萌发的芽眼附近以及受光发绿部分最多，故发芽后的马铃薯不宜食用。未熟的绿色茄子和番茄中含量也较多，后熟后含量减少。

第25页：果蔬中的色素物质

8．色素物质

• 脂溶性色素：叶绿素；类胡萝卜素（胡萝卜素类：α、β、γ-胡萝卜素和番茄红素；叶黄素类：叶黄素、玉米黄素、隐黄素、辣椒红素、虾青素等）。
• 水溶性色素：花色素（花青素或花色苷色素）、无色花色素、花黄素。

第26页：维生素、矿物质与芳香物质

• 9．维生素：果蔬含多种维生素，是人体维生素的主要来源之一；加工中如何保持和强化维生素是经常遇到的问题。
• 10. 矿物质：果蔬含钙、磷、铁、钾、钠、镁等多种矿物质。
• 11. 芳香物质：果蔬香味由所含芳香成分决定，含量随成熟度增大而提高，只有完全成熟时香气才能很好表现，且仅在果皮中芳香成分含量较高。

第27页：大豆中的蛋白质

二、大豆

大豆不仅是优质蛋白质和油脂的重要来源，而且不含胆固醇；最新研究表明其还含有防治癌症和冠心病、降血脂、抗衰老等多种功能。

（一）大豆中的蛋白质：一般情况下大豆平均含有40%的蛋白质，其中80~88%是可溶的，豆制品加工中主要利用这一类蛋白质。

第28页：大豆的主要成分

大豆油脂的主要成分为脂肪酸与甘油所形成的酯类，对大豆食品的风味、口感有很大影响。

第29页：大豆中的抗营养因子

（五）抗营养因子：大豆中存在胰蛋白酶抑制素（TI）、血细胞凝集素（Hg）、植酸、致甲状腺素、抗维生素因子等，影响豆制品质量和营养价值。

• 其中胰蛋白酶抑制素对营养价值影响最大，一般认为至少要钝化80%以上才能使蛋白质生理价值较高。
• 胰蛋白酶抑制素耐热性很强，若要较快降低其活性，需经100℃以上的温度处理。

第30页：谷物原料

三、谷物

谷物是人们赖以生存的最基本食物，在我国国民食物中占有很大比例：人体所需热量的80%由粮食类食物提供，粮食所提供的蛋白质在整个膳食中占70~80%。

在食品加工过程中，如何针对粮食中化学成分的营养特性和加工特性，丰富和改善其营养价值与产品质量，十分重要。

第31页：肉的形态学

第二节 动物性食品原料

一、畜肉和禽肉（一）肉的形态学

肉是指屠宰后的畜、禽去毛、皮、内脏、头、蹄爪等所得的胴体，由肌肉组织、结缔组织、脂肪组织和骨骼组织组成。

• 肌肉组织：平滑肌、横纹肌（骨骼肌）、心肌
• 结缔组织：皮、腱等（腱为连接肌肉与骨骼的组织，白色、质地坚韧，也叫肌腱）
• 脂肪组织：皮下脂肪、腹腔脂肪等
• 骨骼组织：硬骨、软骨

第32页：肉的物理性质

（二）肉的物理性质：肉的物理性质是判断肉品质与加工适性的重要依据，主要包括以下四项。

• 密度、比热容、热导率
• 颜色
• 气味
• 坚实度

第33页：肉的化学组成

（三）肉的化学组成

肉的化学成分主要包括糖类、脂肪、蛋白质、浸出物、矿物质、维生素和水分等。肉的组成随动物脂肪和瘦肉的相对数量而改变，肥度高则蛋白质和水分的含量就比较低。

第34页：肉的成熟

（四）肉的成熟

刚屠宰后的肉柔软且持水性很高，放置一段时间肉质变粗糙、持水性降低；继续延长放置，粗糙的肉又变柔软，持水性有所恢复，风味极大改善，这一变化过程称为肉的成熟。

成熟过程：

• 僵直前期（迟滞期）
• 僵直期（急速期）
• 解僵期（僵直完成期）

第35页：加速肉成熟的方法

2．加速肉成熟的方法

目前加速成熟的注意力主要集中在肉的嫩度上，主要依据有三个方面：

• 抑制宰后僵直的发展
• 加速宰后僵直的发展
• 加速肌肉蛋白分解的过程

第36页：导致肉类腐败的原因

（五）肉的腐败

肉类因外界因素作用产生大量人体所不需要的物质时称为肉的腐败，包括蛋白质的腐败、脂肪的酸败和糖的发酵几种作用。

动物屠宰后血液循环停止，吞噬细胞作用亦停止，使得细菌有可能传播和繁殖到整个组织中。

第37页：腐败肉的特征

2．腐败肉的特征

由于腐败，肉蛋白质和脂肪发生一系列变化，外观上发生明显改变：色泽由鲜红、暗红变成暗褐甚至黑绿，失去光泽而显得污浊，表面粘腻，从轻微的正常肉气味发展到腐败臭气甚至令人作呕的臭气，失去弹性，有的放出气体，有的长霉。

第38页：水产原料的特性

二、水产原料（一）水产原料的特性

• 水产原料的多样性
• 水产资源的多变性
• 鱼体大小、部位对成分的影响
• 不同季节的鱼体成分变化
• 容易腐败变质

第39页：鱼贝类的主要成分

（二）鱼贝类的主要成分

鱼贝类种类很多，受年龄、性别、季节、营养状态等多种因素影响，故也有一定差异。

第40页：乳类原料的组成

三、乳类原料

乳是哺乳动物乳腺的分泌物，是营养丰富、易于消化吸收的完全食物。乳制品加工用乳主要是牛乳，其次是山羊乳。

乳由复杂的化学物质组成，主要包括水、脂肪、蛋白质、乳糖及灰分等几大类，此外还有维生素、酶类等微量成分。正常牛乳中各成分大体稳定，但也有个体差异并受外界条件影响，其中变化最大的是脂肪，其次是蛋白质，乳糖及灰分比较稳定。

第41页：乳的酸度

乳的酸度：酸度是反映牛乳新鲜度和稳定性质的指标，酸度高的牛乳新鲜度低、热稳定性差。

总酸度、自然酸度、固有酸度

主要来源于乳中蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等酸性物质，新鲜乳自然酸度为16~18°T。

发酵酸度

源于微生物繁殖分解乳糖产生的酸度。

我国常用°T表示乳酸度，即滴定酸度。

说明：源文件此处的「16-180T」为数字粘连排版，按牛乳自然酸度的通用取值修正为16~18°T。

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