第4章果蔬制品的冷加工

一、化学组成
（一）水分 水分是水果、蔬菜的主要成分之一，是维持 果蔬正常的生理活性和新鲜品质的必需条件。 同时也是决定水果、蔬菜性质和耐藏性的重要 因素。研究水果、蔬菜在冷藏中的质量变化， 是以研究水分的性质和状态变化为基础的。因 此，了解水果、蔬菜中水分含量及其存在的性 质和状态，对研究水果、蔬菜的保藏性和冷藏 工艺具有重要的意义。

（二）矿物质

水果、蔬菜中矿物质的含量不多，一般仅占总重的 0.2%～2.0%。用燃烧法可以测定食品中矿物质的含 量，因此，矿物质又称之为灰分或无机盐。水果、 蔬菜中有十多种矿物质，其中最主要的有钙、钾、 钠、铁、镁、磷、硫、锌、锰等。这些元素多数是 以游离状态存在，少数以硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐 、硼酸盐和有机酸盐的状态存在，有的则和果胶质 等有机物质结合在一起。这些矿物质的80％是钠、 钾、钙等金属元素，其中磷酸和硫酸等非金属只不 过占20％，因此，水果、蔬菜为碱性食品，对人体 的健康是非常重要的。
生产设备现状
速冻蔬菜主要生产设备有进料输送机、果蔬 浮洗机、烫漂器、水冷却器、检验带、沥水及 均匀进料提升机、冻结器、包装机等。冻结器 作为速冻蔬菜加工的关键设备，一般采用空气 强制循环，如隧道式连续速冻器、螺旋式连续 速冻器和流化床式速冻器。近年来也开始使用 液化气体喷淋式，如液氮速冻器。而流化床速 冻器是目前单体速冻工艺条件下的主流设备。

蔗糖是由两个分子的单糖组成的，故称
双糖。蔗糖水解之后可产生两个分子的 单糖(果糖和葡萄糖)： C12H22O11十H2O一→2C6H12O6 蔗糖广泛地分布于水果、蔬菜之中，特 别是在甘蔗和甜菜中含量最高，甘蔗中 约含12％～18％，甜菜约含16％～18％ 。
2.多糖
果蔬中的多糖有淀粉、纤维素和半纤维素和果胶物 质。 （1）淀粉 在植物体内可转化为糖，糖也可转化为 淀粉，储藏温度对淀粉和糖的转化影响很大。如青 豌豆采收后储存在高温下，经二天后糖转化为淀粉 。因此，在加工速冻甜玉米、速冻豆类过程中，采 收后应注意马上加工。不能马上加工的，应放在低 温下储藏。 淀粉广泛存在于植物中，谷物和薯类中含量最高。 马铃薯中含14％～25％。水果、蔬菜的成熟度不同 ，其淀粉含量也不同。如未成熟的香蕉淀粉达25％ 左右，成熟时仅为1％左右。

3.维生素B1(硫胺素)
维生素B1也叫硫胺素或抗脚气病维生素。维生素B1 为无色晶体，易溶于水，在碱性溶液中最容易被热 破坏。 饮食中缺乏硫胺素引起脚气病，这种病使肌肉 萎缩，产生多神经炎，成年患者会四肢瘫痪，少年 患者生长受阻。 硫胺素主要存在于种子的胚、皮等部位，因此 ，精制的面粉、大米维生素B1损失较多。
2.维生素C(抗坏血酸)
维生素C具有防治人体坏血病的作用，也称抗坏血酸 。它参与人体的新陈代谢，能促进各种酶的活性，加 强人体对蛋白质的利用率，具有软化血管，保护心脏 的作用。维生素C缺乏的早期症状是全身无力、口腔 损害、牙龈出血，还可能造成牙齿脱落。长期缺乏维 生素C可引起惊厥，并降低人体对传染病的抵抗力， 严重者造成死亡。 维生素C成人每日需要量为45mg，若每天摄取量低于 10mg时就会发生坏血病。维生素C易溶于水，呈酸味 。有还原型和氧化型两种，氧化型抗坏血酸的效力是 还原型的1/2。维生素C广泛存在于水果、蔬菜中。
第4章 果蔬的速冻加工
第一节
速冻蔬菜发展现状 第二节 果蔬的化学组成及分类 第三节 果蔬的速冻加工
一、我国速冻果蔬加工的发展现状
速冻果蔬的定义
速冻果蔬是指采用专业设备，将符合加 工要求的果蔬原料经清洗、切分、漂烫、冷 却、沥水等工艺预处理后在低于一30℃的环 境中，迅速通过其最大冰晶区域，使被冷冻 产品的热中心温度达到一18℃以下的果蔬产 品。


水果、蔬菜中水分存在的形式有自由水和结合水两 种。自由水又叫游离水，存在于水果、蔬菜的细胞 内外，经压榨或切断可以和细胞分离。它具有一般 水的性质：0℃下能结冰，能自由移动，可作为溶剂 ，也能参与生物学反应。其中常溶有糖、酸和无机 盐等可溶性物质。果蔬中的水分大多数是以自由水 的状态而存在的。这部分水分影响新鲜果蔬正常的 生理生化活动，也影响果蔬的商品性状，与储藏保 鲜关系密切。
速冻果蔬近10多年来发展较快，主 要品种有速冻玉米粒、毛豆、薯类、菠 菜、青豆、板栗、西兰花、菠萝、苹果 、草暮等，而速冻蓝梅、黑梅等高端产 品市场前景十分看好，目前主要出口国 外市场。
企业分布
我国现拥有出口速冻蔬菜企业300余家，这些企 业隶属于商业、农业、轻工、外贸、合资、个体 等行业，产地主要分布在福建、山东、浙江、广 东江苏、安徽、天津、辽宁、上海等20多个省市 ，其中大部分分布在适宜四季生长蔬菜的东南沿 海地区。从品种上看，东南沿海地区主要生产绿 叶菜类和豆类速冻蔬菜，而北方则主要生产薯类 和蒜类速冻蔬菜。在江浙、福建山东一带主要出 口豆类、笋类、蘑菇、菠菜、山芋、马蹄、马铃 薯、青椒等速冻蔬菜品种。

（3）果胶物质

水果、蔬菜中的果胶物质分为原果胶、可溶性果胶和果胶酸三 种。果胶是构成细胞壁的重要物质，起着将细胞黏在一起的作 用。1）原果胶存在于未成熟的水果、蔬菜的细胞壁中，不溶于 水，质地较硬，水解后生成果胶。它与纤维素和半纤维素结合 在一起，因此也称之为果胶纤维。 2）可溶性果胶存在于水果、蔬菜细胞内的汁液中，溶于水，与 细胞汁一起呈溶液状态。 3）果胶酸是羰基完全游离的多聚半乳糖醛酸长链，不溶于水。 果胶酸可与碱土金属结合成为不溶于水的盐类，使水果、蔬菜 的硬度增加。利用这一性质，在加工速冻蔬菜、水果及其罐头 时，常添加一定量的钙盐，产生果胶酸钙，使加工后的制品不 发疲、不软且具有一定的脆度。
果蔬中还有部分被生物大分子如淀粉、果胶物质、 蛋白质及其他胶体分子吸附而失去纯水特征的水分 ，即结合水，又称束缚水，其比例在新鲜果蔬中通 常不足1/3。 果蔬中的水分尤其是自由水是衡量果蔬新鲜程度的 一个重要指标，一般新鲜的水果、蔬菜水分减少5％ 以上，就会失去鲜嫩饱满的外观，发生萎蔫，食用 品质下降。而且由于水分的减少，水果、蔬菜中酶 的活性增强，加强了水果、蔬菜的化学反应速度， 使营养物质减少，水果、蔬菜的耐藏性和抗病性减 弱，易发生腐烂变质，使储藏期大大缩短。因此， 如何防止水果、蔬菜在整个储藏过程中水分的损失 ，是水果、蔬菜保藏中研究的重要内容。

（2）纤维素和半纤维素 是由葡萄糖组成的多糖类 ，是植物细胞壁的主要成分。水果中纤维素含量为 0.2％～4.1％，半纤维素含量为0.7％～2.7％，蔬 菜中纤维素含量为0.3％～2.3％，半纤维素含量为 0.2％～3.1％。通常蔬菜要比水果和瓜等含量高些 。 纤维素和半纤维素作为膳食纤维的主要组成对人体 的健康具有重要的作用，是果蔬的骨架物质之一。 虽不能被人体直接吸收，但可促进肠道蠕动，帮助 消化。 纤维素和半纤维素的存在与果蔬的质地有很大关系 。含量越高，品质越差，但储藏性越强。

果蔬中的矿物质不仅是人体需要的重要营养成 分，而且在自身的生理生化等代谢活动中起着 调节作用，人体若缺乏矿物质就会发生各种疾 病。钙和磷是构成骨骼和牙齿的主要成分，当 食品中缺乏钙质，就会引起骨骼病症；铁是人 体血红蛋白的成分，是人类所需的最重要的微 量元素。人体铁的含量摄取不足，将会得缺铁 性贫血症。另外，钾和钠能够调整血压，氯是 构成胃液中盐酸的成分之一。
中国蔬菜产业经过多年的发展，已经发展 成为全球最大的蔬菜市场，目前中国蔬菜的 产销量占全球市场的比重均在50%以上。初 步形成了以华南冬春蔬菜、长江上中游冬春 蔬菜、黄土高原夏秋蔬菜、云贵高原夏秋蔬 菜、黄淮海与环渤海设施蔬菜、东南沿海出 口蔬菜、西北内陆出口蔬菜以及东北沿边出 口蔬菜等为核心的八大蔬菜重点生产区域。
果蔬产品完成速冻后应迅速运至低 于一18℃的冷藏库中进行冷藏，为保持 品质，运输和销售环节均应处于规定的 冷链环境中，避免常温条件下存放。
果蔬产量
我国是世界水果和蔬菜生产大国，据统计， ２０１４年，中国水果总产量２６１４２.２万 吨，比上年增长４.２％。其中，园林水果产量 １６５８８.２万吨，比上年增长５.２％；瓜果 产量９５５４万吨，比上年增长２.５％。2014 年，我国蔬菜面积达到3亿多亩，年产量超过7 亿吨，人均占有量500多公斤，均居世界第一位 。
第二节果蔬的化学组成及分类源自 水果、蔬菜由多种化学物质组成，这些物质是维
持人体正常生理机能，保持人体健康不可缺少的 营养物质。但是，这些物质在水果、蔬菜收获之 后，不断地发生变化，影响水果、蔬菜的色、香 、味及营养价值。因此，掌握水果、蔬菜的化学 组成、分类及性质，使其在运输、储藏和加工中 变化最小，以保持水果、蔬菜最高的商品价值。

维生素C
温度对抗坏血酸的氧化影响很大，这主要是在高温 下氧化酶受到抑制和破坏的缘故。在蔬菜速冻的加 工中，烫漂时要求水煮沸之后再投入蔬菜，这是因 为沸水能破坏氧化酶类，不至使维生素C氧化。若蔬 菜在冷水中逐渐加热，当通过90℃以下的温度时间 愈长，维生素C的破坏就愈严重。为了更好地保存水 果、蔬菜的维生素C，冷冻储藏比常温储藏要好；冻 结干燥比热力干燥要好。 另外，维生素C的分解速度还受pH值、金属离子 及紫外线等的影响。它在酸性条件下比较稳定，在 中性或碱性介质中反应快。重金属盐类的离子Cu2+ 、Ag+ 、Fe2+等少量存在时能促进氧化过程。正因 为如此，加工水果、蔬菜的工具和设备要求尽可能 使用不绣钢制作。维生素C对紫外光不稳定，因此， 不宜将水果、蔬菜放在有阳光的地方。

4.维生素B2(核黄素)
维生素B2是一种桔黄色针状晶体，相当耐热，
但极易被阳光破坏。它具有促进机体细胞的氧 化作用，能预防口角炎、角膜炎等，严重缺乏 者，眼里会长出白内障，引起皮肤病、贫血病 以及未老先衰症。主要分布在蔬菜、黄豆、花 生中。
（四）碳水化合物

碳水化合物是水果、蔬菜的主要成分，占 干重的50％～80％，其种类很多，含量差 异很大。大致分为单糖，低聚糖和多糖。 糖是水果、蔬菜呼吸时所消耗的主要物质 ，又是微生物的营养物质，正因为如此， 新鲜水果、蔬菜在常温下不易储藏。