果蔬的化学组成与特性详解

果蔬的化学组成一般分为水和干物质两大部分，干物质又可分为水溶性物质和非水溶性物质两大类。水溶性物质也叫可溶性固形物，它们的显著特点是易溶于水，组成植物体的汁液部分，影响果蔬的风味，如糖、果胶、有机酸、单宁和一些能溶于水的矿物质、色素、维生素、含氮物质等。非水溶性物质是组成果蔬固体部分的物质，包括纤维素、半纤维素、原果胶、淀粉、脂肪以及部分维生素、色素、含氮物质、矿物质和有机盐类等。

（一）水分

水分是水果和蔬菜中的主要成分，其含量平均为80%～90%，黄瓜、冬瓜、南瓜和番茄等含水量高达96%以上。水分在果蔬中以两种形态存在：一种为游离水（Free water），主要存在于液泡和细胞间隙，其含量最多，占总含水量的70%～80%，具有水的一般特性，在果蔬加工过程中极易失掉。在游离水总量中，与结合水相毗邻的部分，其性质与普通游离水不同，是以自由氢键结合的水。这部分水不能完全运动，但加热时仍较易除去，占水分总量的7%～17%。另一种为结合水（Bound water），是果蔬细胞里胶体微粒周围结合的一层薄薄的水膜，它与蛋白质、多糖类、胶体等结合在一起，不能溶解溶质，不能自由移动，不能被微生物所利用，冰点降至-40℃以下。游离水和结合水的比例可以用水分活度（Aw）表示，水分活度可以看作是食品表面的蒸气压与同温度下纯水的蒸气压之比。纯水的Aw为1.0，Aw越小，游离水所占的比例越小，结合水所占比例越大。

（二）碳水化合物

果蔬中的碳水化合物主要有糖类、淀粉、纤维素、半纤维素和果胶物质。果蔬中所含的主要是蔗糖、葡萄糖和果糖。仁果类中以果糖为主，葡萄糖和蔗糖次之，苹果中果糖含量可达11.8%。核果类中，杏、桃、李以蔗糖为主，可达10%～16%。浆果类主要含葡萄糖和果糖，二者的含量比较接近。

果实中含淀粉量较少，但未成熟果实多含有淀粉，而糖分较少，经过储藏淀粉转化为糖增加甜味，这种现象在香蕉及晚熟苹果中更为显著。蔬菜含淀粉量较多，如马铃薯（14%～25%）、藕（12.8%）、荸荠、芋、薯蓣等，其淀粉含量与老熟程度成正比。凡是以淀粉形态作为储存物质的种类，均能保持休眠状态而利于储藏。对于青豌豆、甜玉米等以幼嫩粒供食用的蔬菜，其淀粉的形成会影响食用品质及加工产品品质。

纤维素和半纤维素主要存在于果蔬的表皮细胞内，可以保护果蔬，减轻机械损伤，抑制微生物的侵袭，减少储藏和运输中的损失。但又因纤维素质地坚硬，就果蔬加工品质而言，含纤维素多的果蔬质粗多渣，品质较差。

果实中多含有果胶物质，以山楂、苹果、柑橘、南瓜、胡萝卜等果实中含量丰富，山楂含果胶高达6.4%。果胶质以原果胶、果胶、果胶酸等3种不同的形态存在于果实组织中。原果胶多存在于未成熟果蔬的细胞壁间的中胶层中，不溶于水，所以未成熟的果实显得脆硬。随着果蔬的成熟，原果胶在原果胶酶的作用下分解为果胶，果胶溶于水，与纤维素分离，转渗入细胞内，使细胞间的结合力松弛，具黏性，使果实质地变软。成熟的果蔬向过熟期变化时，果胶在果胶酶的作用下转变为果胶酸。果胶酸无黏性，不溶于水，因此果蔬呈软烂状态。

果胶与糖酸配合成一定比例时形成凝胶，果冻、果酱的加工就是依据这种特性。普通果胶溶液必须在糖含量50%以上时方可形成凝胶，而低甲氧基果胶溶液和果胶酸一样，具有与钙、镁等多价金属离子结合而形成胶冻状沉淀的特性。因而，低甲氧基果胶溶液，只要有钙离子存在，即使在糖含量低至1%或不加糖的情况下仍可形成凝胶。

（三）有机酸

酸味是果实的主要风味之一，是由果实内所含的各种有机酸引起的，主要是苹果酸、柠檬酸、酒石酸。此外，还有少量的草酸、水杨酸和醋酸等。这些有机酸在果蔬中以游离或酸式盐的状态存在。

每种果实一般有其含量最多的一种有机酸，作为分析该种果实含酸量的计算标准。如仁果类、核果类以苹果酸表示，葡萄以酒石酸表示，柑橘类以柠檬酸表示。

果蔬的酸味并不取决于酸的总含量，而是由它的pH决定。新鲜果实的pH一般在3～4之间，蔬菜在5.0～6.4之间。果蔬中含有蛋白质、氨基酸等成分，能阻止酸过多的离解，因而可限制氢离子的形成。果蔬加热处理后，蛋白质凝固，失去缓冲能力，氢离子增加，pH下降，酸味增加。这就是果蔬加热后经常出现酸味增强的原因所在。

果实含酸量不仅与风味密切相关，同时对微生物的活动也有着重要的影响。在加工中对pH＜4.8以下的原料，在100℃以下就可获得良好的杀菌效果。储藏过程中，有机酸也可作为呼吸底物被消耗，使果实酸味逐渐变淡，例如番茄储藏后由酸变得酸甜。

在原料加热时有机酸能促进蔗糖、果胶等物质水解，降低果胶的凝胶度。加工处理时，有机酸能与铁、锡等金属反应，促进设备和容器的腐蚀作用，影响制品的色泽和风味。有机酸还与果蔬中的色素物质的变化和抗坏血酸的保存性有关系，果蔬加工时，应掌握这些特性。

（四）单宁

单宁（鞣质）具有收敛性的涩味，对果蔬及其制品的风味起着重要的作用。单宁在果实中普遍存在，在蔬菜中含量较少。

单宁物质可分为两类：一类是水解型单宁，具有酯的性质；另一类是缩合型单宁，不具有酯的性质，果蔬中的单宁即属于此类。单宁在空气中易被氧化成黑褐色醌类聚合物，去皮或切开后的果蔬在空气中变色，即由于单宁氧化所致。要防止切开的果蔬在加工过程中变色，就应从果蔬中单宁含量、氧化酶和过氧化酶活性以及氧气的供应量三方面考虑，如能有效地控制三者之一，就能抑制变色。

单宁与金属铁作用能生成黑色化合物，与锡长时间共热呈玫瑰色，遇碱则变蓝色。因此果蔬加工所用的器具、容器设备等的选择十分重要。在酿造果酒时，单宁与果汁、果酒中的蛋白质形成不溶性物质而沉淀，即消除酒液中的悬浮物质而使酒澄清。

（五）含氮物质

果实中存在的含氮物质普遍较低，一般含量在0.2%～1.2%。其中以核果、柑橘类含量较多，仁果类和浆果类含量较少。蔬菜中的含氮物质远高于果实中的含量，一般含量在0.6%～9.0%。食用菌的蛋白质含量较高，在1.7%～3.6%。

果蔬中存在的含氮物质虽少，但在加工工艺上也有重要影响，其中影响最大的是氨基酸。氨基酸与还原糖发生羰氨反应，使制品产生褐变。酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，氧化产生黑色素（如马铃薯切片后变色）。含硫氨基酸及蛋白质，在罐头高温杀菌时受热降解形成硫化物，引起罐壁及内容物变色。氨基酸对食品的风味也起着重要作用。果蔬中所含的谷氨酸、天门冬氨酸等都呈特有的鲜味，甘氨酸具特有的甜味。另外氨基酸与醇类反应生成酯，是食品香味来源之一。(www.xing528.com)

（六）糖苷类

糖苷为糖与其他物质脱水缩合的产物，其中糖的部分为糖基，非糖部分称配基。果蔬中存在着许多糖苷物质，例如花青素、花黄素都以糖苷形式存在；苦杏仁苷存在于多种果实的种子中，以核果类含量较多；茄碱苷（龙葵苷）存在于马铃薯块茎、番茄及茄子中；黑芥子苷存在于十字花科蔬菜中，芥菜、萝卜含量较多；橙皮苷、柚皮苷、枸橘苷和圣草苷等存在于柑橘类果实中，均是一类具有活性的黄酮类物质。苦杏仁苷和茄碱苷的水解产物有毒，食用或加工时要除去。黑芥子苷具有特殊的苦辣味，在酶作用下可水解成特殊的芳香物质，使蔬菜腌制品产生特殊香气。橙皮苷是引起糖水橘片罐头白色混浊、沉淀的主要原因。

（七）维生素

大多数维生素必须从植物体内合成，所以果蔬是人体获得维生素的主要来源。果蔬含有各种维生素，其中脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K；水溶性维生素包括B族维生素（维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸、维生素B6、叶酸、生物素、胆碱）和维生素C。

维生素C具有较强的还原性，在食品上广泛用作抗氧化剂。与其他种类的维生素相比，维生素C还有代谢快，需要量大的特点。因此，食物中应有足够量的维生素C，这对维持人体健康是十分重要的。果蔬中含有极丰富的维生素C，是人类摄取维生素C最重要的来源，如辣椒、甘蓝、菠菜、大白菜、萝卜等蔬菜都含有较多的维生素C，水果中的鲜枣、山楂、草莓、柑橘类果实、猕猴桃、刺梨等，维生素C含量都极为丰富。

果蔬组织中并不存在维生素A，只含有胡萝卜素。蔬菜中胡萝卜素的含量与颜色有明显的相关关系。深绿色叶菜和橙黄色蔬菜中的胡萝卜素含量较高，而浅色蔬菜中其含量最低。果蔬中的胡萝卜素，不溶于水，而溶于脂肪，一般情况下对热烫、高温、碱性、冷冻等处理均相当稳定。

此外，果蔬中还含有除维生素D和维生素B12之外的各种维生素，包括维生素B1、维生素B6、烟酸、泛酸、生物素、叶酸、维生素E和维生素K，蔬菜还是维生素B2和叶酸的重要膳食来源。

（八）矿物质

果实和蔬菜中含有各种矿物质，并以磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐或与有机物结合的盐的形式存在，如蛋白质中含有硫和磷、叶绿素中含有镁等。其中与人体营养关系最密切的矿物质如钙、磷、铁等。

豆类、花生、谷类、核桃中含磷较多。果蔬中的钾、钠主要存在于细胞液中，参加糖代谢，调节细胞渗透压和细胞膜透性。果蔬中K+、Na+进入人体后与HCO3-结合，使血浆碱性增强。

（九）芳香物质

果蔬中普遍含有挥发性的芳香油，由于含量极少，故又称精油，是每种果蔬具有特定香气的主要原因。各种果实中挥发油的成分不是单一的，而是多种组分的混合物，主要香气成分为酯、醇、醛、酮、萜及烯等。

水果香气比较单纯，其香气成分中以酯类、醛类、萜类为主，其次是醇类、酮类及挥发酸等。水果香气成分随着果实的成熟而增加，而人工催熟的果实不及在树上成熟的水果香气成分含量高。

蔬菜的香气不及水果浓，但有些蔬菜具有特殊的气味，如葱、韭、蒜等均含有特殊的辛辣气味。

（十）脂类物质

在植物体中，脂肪主要存在于种子和部分果实中，根、茎、叶中含量很少，其中与果蔬储藏加工关系密切的是脂肪和蜡质。各种果蔬种子是提取植物油的极好原料，故在果蔬加工中应重视种子的收集与利用。

（十一）色素物质

色素物质为果蔬色彩物质的总称，可刺激人们的食欲，有利于对食物的消化吸收。果蔬的色泽也是品质评价的重要指标，它在一定程度上反映了果蔬的新鲜度、成熟度和品质变化等。

叶绿素是一切果蔬绿色的来源，它最重要的生物学作用是光合作用。在酸性介质中叶绿素分子中镁易被氢取代，形成脱镁叶绿素，呈褐色；叶绿素分子中的镁可为铜、锌等所取代。铜叶绿素色泽亮绿，较稳定，食品工业中作为着色剂。

类胡萝卜素是广泛存在于果蔬中的一大类脂溶性色素，是一类以异戊二烯为残基的具有共轭双键的多烯色素，现已在果蔬中发现了300种以上，主要有胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、叶黄素等。

花青素是果蔬呈现红、紫等绚丽色彩的主要色素，对苹果、葡萄、桃、李、樱桃、草莓、石榴等的外观质量影响很大。花青素能与金属离子反应生成盐类。大多数花青素金属盐为灰紫色，因此含花青素多的水果罐藏时宜用涂料罐。铝对花青素的作用不像铁、锡那样显著，因而果蔬加工宜用铝或不锈钢器具。