第二章-食品品质基础

第二章食品品质基础中山职业技术学院李志锐本章主要介绍1、食品的色泽及色素物质；2、香气及香气物质；3、食品的各种滋味及呈味物质；4、食品的质地及其评价的主要方法；5、食品的营养成分食品的品质包括感官品质和内在品质两个方面。感官品质主要是指食品的色、香、味、形和质地内在品质主要指营养价值，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。1.食品的色泽2.食品的香气3.食品的滋味4.食品的质地5.食品的营养成分第一节食品的色泽食品的色泽主由其所含的色素决定，在食品贮藏加工中，常常遇到色泽变化的情况，因此，认识不同食品色素的稳定性、变化及变化条件对于控制食品色泽具有重要意义。食品中的色素物质按照来源可以分为三类：1.天然色素包括动植物色素（如叶绿素、花青素、血红素等）和微生物色素（如红曲色素）2.人工色素（如胭脂红、柠檬黄、日落黄等）3.食品加工和保藏过程中因化学变化产生的色素（如酚类物质氧化产生的褐色物质、美拉德反应产生的色素物质）一、天然色素优点（1）天然着色剂都来自动物、植物组织，因此，一般来说对人安全性较高。（2）有的天然着色剂本身是一种营养素，具有营养效果，有些还具有一定的药理作用。（3）能更好地模仿天然物的颜色，着色时的色调比较自然。缺点（1）溶解度小，不易着色均匀。（2）色素浓度一般较小，染着性较差，某些天然食用着色剂甚至于食品原料发生化学反应而变色。（3）坚牢度较差，受pH值、氧化、光照、温度等影响较大。（4）因为从天然物中提取出来的，故有时受其共存成分的影响或自身就有异味。（5）较难于调色。不同的着色剂相溶性差，很难调配出任意的色调。（6）易受金属离子和水质影响。食用天然着色剂易在金属离子催化作用下发生分解、变色或形成不溶的盐。（7）成分复杂，食用不当易产生沉淀、混浊，而且纯品成本较高。（8）产品差异较大，天然着色剂基本上都是多种成份的混合物，而且同一着色剂由于来源不同，加工方法不同，所含成分也有差别。如从蔬菜中提取和从蚕沙中提取的叶绿素，用分光光度计进行测定，会发现两者最大吸收峰不同，这样就造成了配色时色调的差异。（9）天然着色剂性质不如合成着色剂稳定，使用中要加入保护剂，这对色素的使用产生一些不良影响。（10）在大多数情况下，天然色素的成本远远高于合成色素的成本。（1）叶绿素(德国化学家韦尔斯泰特)叶绿素是一类与光合作用有关的最重要的色素光合作用是通过合成一些有机化合物,将光能转变为化学能的过程。叶绿素实际上存在于所有能营造光合作用的生物体，包括绿色植物、原核的蓝绿藻（蓝菌）和真核的藻类。叶绿素从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。叶绿素稳定性:酸性条件下，性质不稳定，容易失去镁原子而生成黄褐色的脱镁叶绿素。热处理后，叶绿体中的蛋白质变性而使叶绿素成为游离状态，变成脱镁叶绿素。碱性条件下，叶绿素水解成绿色的叶绿酸、叶绿醇和甲醇，叶绿酸与碱反应生成性质稳定的叶绿酸盐，使产品保持鲜绿色。低温或干燥条件下，性质稳定。（二）类胡萝卜素是一类脂溶性色素，广泛的存在于动植物食品中，呈现黄色、橙红色或者红色。当叶绿素存在时，绿色占优势，类胡萝卜素的颜色被掩盖，一旦叶绿素被分解，则呈现类胡萝卜素的颜色。类胡萝卜素对热较稳定，加热时不易被破坏。但由于含较多的双键，易被氧化变成褐色，尤其是PH和水分较低时更容易氧化。天然类胡萝卜素大多以结合态存在，比较稳定，例如胡萝卜存放和加工时不易变色。从各种原料中提取的类胡萝卜素系列天然食用色素，现已广泛用于食品着色。稳定性类胡萝卜素对热、酸和碱等均具有稳定性，所以富含这类色素的果蔬如柑橘、杏、哈密瓜和南瓜等在贮藏期间色泽变化不大。虾和蟹等节肢动物的甲壳中所含的胡萝卜素，在受热后由青灰色变成红色。类胡萝卜素类色素含双键多，在氧气存在时，易在光线下发生氧化裂解，使食品褪色。因此，在保藏过程中要注意采取避光和隔氧措施，以减少类胡萝卜素的损失。（三）花青素花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，属类黄酮化合物。常以糖苷形式存在于细胞液中，又称花色苷。目前，在植物中已经发现的天然花青素有18种，在果蔬中常见的有矢车菊素，天竺葵素、飞燕草素、芍药素、牵牛素和锦葵素等6种。花青素为水溶性色素，性质极不稳定，易受PH、温度、金属离子、光线和氧化剂等的影响而变色。蓝莓花青素在酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时呈紫色。如矢车菊素在PH3.0以下时为阳离子，呈红色；PH8.5时为中性分子，呈紫色；PH11时为阴离子，呈蓝色。花青素对光和温度也很敏感，含花青素的食品在光照或稍高温度下保藏时会很快变成褐色。铁、锡和铜等金属离子可使花青素呈现蓝色、蓝紫色或黑色，并产生花青素沉淀物。在抗坏血酸存在条件下，花青素也会分解褪色；糖苷酶可以将花色苷分解成糖和配基而使其褪色。因此，在保藏时，应采取低温、避光和控制PH等保藏措施，同时避免食品与铁、锡和铜等金属器具的直接接触。（四）花黄素广泛存在于植物花、果、茎和叶中的一类水溶性色素。目前已知的花黄素类色素有400多种，常见的主要有圣草素、橙皮素等，又称为黄酮类色素。自然条件下，颜色不显著，常为浅黄至无色，偶尔是橙黄色。在空气中久置，易被氧化成褐色沉淀。花黄素在加工条件下会因PH改变和金属离子的存在而产生难看的颜色，影响食品的感官品质。无色花黄素类色素与铁离子作用生成蓝色络合物，与铅离子等重金属离子作用生成不溶性沉淀，并发生颜色变化。酒精溶液可被Mg和HCl还原成花青素。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。虎杖牵牛花（五）儿茶素又称儿茶精，茶单宁。儿茶素为无色结晶形固体；能溶于水；其水溶液受热或在无机酸存在下，容易聚合（见聚合反应）成无定形鞣质。和咖啡因同属茶叶中的两大重要机能性成分，但是又以儿茶素为茶汤中最主要的成分。有些研究报告认为儿茶素具有药效，所以近来大家都愈来愈重视茶叶对人体的保健功效了。儿茶精广泛存在于植物界，特别是葡萄、苹果、桃、李、石榴等果实中含量丰富，尤其是未成熟的果实中含量丰富。易氧化聚合或与金属离子结合生成黑褐色物质，具有涩味。(六)血红素血红素是一种有血红蛋白形成的血色素。其核心是亚铁离子，具有携氧能力，维持人体各器官正常工作。肌肉和血液中的主要色素，是畜肉、禽肉和某些红色鱼肉红色的主要来源。血红素主要存在于肌肉与血液的红血球中，它以复合蛋白的形式存在，分别称为肌红蛋白和血红蛋白。他们是肉类红色的主要来源，其中以肌红蛋白为主。动物屠宰放血后，由于肌体对肌肉组织供养终止，新鲜肉中的肌红蛋白则保持为还原状态，使肌肉的颜色呈稍暗的紫红色。鲜肉存放在空气中，肌红蛋白和血红蛋白与氧结合形成鲜红的氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白。他们本身比较稳定，鲜红色可以保持相当长的时间。但是，随着肉的储藏时间延长或在悠扬的条件下加热，血红色中的Fe2+被氧化成Fe3+，则生成黄褐色的变性肌红蛋白。但在缺氧条件下贮存时，则因球蛋白的弱氧化作用又将Fe3+还原为Fe2+，因而又变成粉红色，成为血色质。肌红蛋白及血红蛋白还能与一氧化氮作用，生成红色的亚硝基肌红蛋白及亚硝基血红蛋白，他们受热可生成稳定而鲜红的亚硝基肌色素原。亚硝基肌红蛋白对于氧和热的作用远比氧合肌红蛋白稳定，肉食品加工正是利用这个原理来保持肉制品的鲜艳颜色。冻肉的颜色在保藏过程中逐渐变暗，主要是由于血红素的氧化以及表面水分的蒸发而使色素浓度增加。冻藏温度越低则颜色的变化越小，在-80到-50℃下变色几乎不再发生。（七）黄酮类色素广泛分布于植物的花、果实、茎、叶中。黄酮类色素易溶于碱性溶液（PH11---12）。在碱液中，生成苯丙烯酰苯，颜色自浅黄、橙色至褐色，在酸性条件下颜色消失。制作点心时，面粉中加碘过量，蒸出的面点和油炸食品的外皮都呈黄色，就是黄酮类色素在碱性溶液中呈黄色的缘故。黄酮类色素久至于空气中，易氧化生成深褐色的沉淀，这是果汁久放変褐的原因之一。黄酮类化合物可与铁、铝、锡、铅等金属配合，生成蓝色、蓝黑色、蓝绿色、棕色等不同颜色的配合物。二、人工色素优点：资源丰富，色泽鲜艳、化学性质稳定、着色力强，成本低，使用方便。缺点：存在安全性问题，使用剂量过大时会对人体产生毒害。种类：人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素，主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的。（一）按结构，人工合成着色剂又可分类偶氮类、氧蒽类和二苯甲烷类等。（二）按溶解性，可分为脂溶性着色剂和水溶性着色剂。（三）按来源，国家列入卫生使用标准的人工色素为以下8种：1，胭脂红2，苋菜红3，日落黄4，赤藓红5，柠檬黄6，新红7，靛蓝8，亮蓝用途人工色素是为了促进人们的食欲，提高食品的商品价值而使食品着色的一类食品添加剂。主要用于碳酸饮料、果汁饮料类、配制酒、糕点上的彩装、糖果、山楂制品、腌制小菜、冰淇淋、果冻、巧克力、奶油、速溶咖啡等各类食品的着色。也用于化妆品的着色，如口红等。危害大量的研究报告指出，几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质，某些合成色素甚至会危害人体健康，导致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人体内可能转换成致癌物质。危害包括一般毒性、致泻性、致突性（基因突变）与致癌作用。第二节食品的香气大多数食品的风味和香味处在一个连续变化的状态中，在处理、加工和贮存过程中一般会逐渐变差。但也有例外，例如，香蕉等水果后熟、干酪成熟、葡萄酒陈化或肉成熟时风味得到改善。食品中的气味物质种类繁多，但含量极微。挥发性物质的种类和数量的不同，使得各种农产品具有各自特定的香气。一、果蔬的香气成分果蔬中具有浓郁的天然香味，其香气成分中以有机酸酯类、醛类、萜类为主，其次是醇类、酮类以及挥发酸等。芳香成分均为低沸点、易挥发的物质，因此果蔬贮藏过久，一方面会造成芳香成分的含量因挥发和酶的分解而降低，使果蔬的风味变差；另一方面，散发出的芳香成分会加快果蔬的生理活动，破坏果蔬的正常生理代谢，降低贮藏性。另外，在加工过程中，主要是在高温处理和真空浓缩过程中，若控制不好，会造成果蔬芳香成分的大量损失，使其品质下降。二、动物性食品的香气肉加热后产生的香气，主要是一些含氮的有机物、含硫化物及羟基化合物。肉类香气是多种成分综合作用的结果。目前以测的牛肉中的香气成分有300多种，其中主要是多种羟基化合物和少量含硫化合物。此外，炖牛肉的香气成分还有双乙酰等。羊肉香气的主题成分是羟基化合物及C8---C10的不饱和脂肪酸。鸡肉香气的主体成分是20多种羟基化合物及甲硫醚、二甲基二硫化物、微量硫化氢等，如果将微量硫化氢去除，则鸡汤的鲜香味大大降低。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。鲜乳的香味物质主要为挥发性脂肪酸、羟基化合物、微量的甲硫醚，（他们是牛奶的主体香气成分。过度加热会产生一种臭味，主要含有甲酸、乙酸和丙酮酸；在阳光下放置时间过长，也会因为蛋氨酸的降解产生臭味。）他们是牛奶的主要香气成分。鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羟基化合物中的丁二酮、3-羟基丁酮、异戊醛等。鲜奶酪的香气物质主要有挥发性脂肪酸和羰基化合物、丁二酮、3-羟基丁酮、异戊醛等。三、焙烤、油炸食品的香气成分食品焙烤时都会散发出特有的香气，香气产生于加热过程中羟胺反应、油脂的分解和含硫化合物（维生素B1、含硫氨基酸）的分解。羟胺反应的产物随参加反应的氨基酸与还原糖的种类和反应温度而变化，反应产生的大量羟基化合物、吡肽类化合物及少量含硫有机物，是焙烤香气的重要组成部分。油炸类食品香气中包括羟胺反应产生的各种物质、油脂分解产生的部分低级脂肪酸、羟基化合物及醇等物质。例如，亚麻酸可分解成乙烯醛、壬二烯酰等。四、发酵类食品的香气各种发酵食品香气成分及其组合是非常复杂的，主要是由微生物作用于蛋白质、糖类、脂肪及其它物质而产生的，包括醇、酰、酮、酸、脂类等化合物。由于微生物代谢产物繁多，各种成分的比例不同，从而使发酵食品的气味也可有特点。例如，白酒中的香气成分约有200多种，以脂类为主体香气成分。茅台酒以乙酸和乳酸乙酯为主体香气成分；黄酒的主要香气