项目一 果蔬的化学特性和质量评价
【知识目标】
1.了解果蔬的化学特性及采后变化规律。
2.掌握果蔬品质的构成与影响因素。
3.掌握果蔬质量评价的方法与内容。
【技能目标】
1.能正确测定果蔬的色泽、大小和硬度等指标,对果蔬进行感官质量评价。
2.能正确测定果蔬的维生素成分以及含酸量等,对果蔬进行营养质量评价。
3.能进行果蔬农药残留快速检测,对果蔬进行卫生质量评价。
一、果蔬的化学特性
(一)果蔬的化学组成
果蔬的化学成分十分复杂,可分为水分和干物质(固形物)两部分,水分包括游离水和结合水,干物质包括水溶性成分和非水溶性成分。水溶性成分主要是糖类、果胶物质、有机酸、单宁物质、水溶性维生素、水溶性色素、酶、部分含氮物质、部分矿物质等;非水溶性成分主要是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、淀粉、脂肪、脂溶性维生素、脂溶性色素、部分含氮物质、部分矿物质和部分有机酸盐等。这些物质各有特性,它们是决定果蔬本身品质的重要因素。
(二)果蔬化学成分在贮运中的变化
采收后,果蔬内部的许多物质会发生很大的变化,由此引起果蔬耐贮性、抗病性及果蔬品质、营养价值的变化。熟悉果蔬中物质的变化对于做好果蔬的贮运工作具有十分重要的意义。
1.水分
水分是维持果蔬正常生理活性和新鲜品质的必要条件,也是果蔬的重要品质特性之一。果蔬的含水量因果蔬种类和品种而异,部分果蔬水分的含量见表1-1。
表1-1 部分果蔬的水分含量
果蔬采收后,水分供应被切断,而呼吸作用仍在进行,由于一部分水分被带走,造成果蔬的萎蔫,从而促使酶的活力增加,加快了一些物质的分解,造成营养物质的损耗,并且减弱了果蔬的耐贮性和抗病性,引起品质劣变。为防止失水,贮藏室内应进行地面洒水、喷雾,或用塑料薄膜覆盖,增大空气中的相对湿度,使果蔬的水分不易蒸发散失。
2.碳水化合物
碳水化合物是果蔬中干物质的主要成分,包括糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质等。
(1)糖类 大多数果蔬都含有糖,糖不仅是决定果蔬营养和风味的重要成分,也是果蔬甜味的主要来源,还是果蔬重要的贮藏物质之一。果蔬中的糖主要包括果糖、葡萄糖、蔗糖和某些戊糖等可溶性糖,不同的果蔬含糖的种类不同。例如苹果、梨中主要以果糖为主;桃、樱桃、杏、番茄主要含葡萄糖,果糖次之;甜瓜、胡萝卜主要含蔗糖;西瓜主要含果糖。不同种类的果蔬含糖量差异很大,而且果蔬在成熟和衰老过程中含糖量和含糖种类也在不断地变化。一般果蔬的含糖量随着成熟而增加,但是块茎、块根等蔬菜与前者相反,成熟度越高含糖量越低。
(2)淀粉 淀粉是由α-葡萄糖分子经缩合而成的多糖,分子量很大。在未成熟的果实中含有大量的淀粉,香蕉的绿果中淀粉含量为20%~25%,成熟后下降到1%以下。块根、块茎类蔬菜中含淀粉最多,如藕、菱、芋头、山药、马铃薯等,其淀粉含量与老熟程度成正比。淀粉在成熟及后熟过程中,在酶的作用下可转化为糖。
(3)纤维素和半纤维素 纤维素和半纤维素在植物界分布极广,数量很多,它们是植物的骨架物质,也是细胞壁和皮层的主要成分,对果蔬的形态起支持作用。纤维素不能被人体吸收,但能刺激肠道蠕动,有助于消化。纤维素具有很大的韧性,不溶于水、稀酸、稀碱,但能溶于浓硫酸。半纤维素在水果、蔬菜中既有类似纤维素的支持功能,又有类似淀粉的贮藏功能。半纤维素也不溶于水,能溶于稀碱,也易被稀酸水解成单糖。
纤维素和半纤维素含量高的原料在加工过程中除了会影响产品的口感外,还会使饮料和清汁类产品产生混浊现象。果蔬成熟衰老时产生木质化、角质化组织,使质地坚硬、粗糙,影响品质,如芹菜、菜豆等老化时纤维素含量增加。另外,许多霉菌含有分解纤维素的酶,受霉菌感染腐烂的果蔬往往变为软烂的状态,就是因为纤维素和半纤维素被分解的缘故。
(4)果胶物质 果胶物质的含量及种类直接影响果蔬的硬度和坚实度。不同种类果蔬果胶物质的含量不同,部分果蔬果胶物质的含量见表1-2。
表1-2 部分果蔬果胶物质的含量
原果胶是一种非水溶性物质,存在于植物和未成熟的果实中,常与纤维素结合,也称为果胶纤维素,它使果实显得坚实脆硬。随着果实成熟,在果实中原果胶酶的作用下,原果胶分解为果胶。果胶易溶于水,存在于细胞液中。成熟的果实之所以会变软、变绵以至水烂解体,就是因为原果胶与纤维素分离变成了果胶,使细胞间失去了黏结物质,形成了松弛组织。果胶的降解受果实成熟度和贮藏条件双重影响。当果实进一步成熟、衰老时,果胶继续在果胶酸酶的作用下,分解为果胶酸和甲醇,果胶酸没有黏结能力,会使果实变得绵软以至于水烂。当果胶进一步分解成为半乳糖醛酸时,果实腐烂解体。
果实硬度的变化与果胶物质的变化密切相关。用果实硬度计来测定苹果、梨等的果实硬度,可以判断成熟度并作为判断果实贮藏效果的指标。
3.有机酸
有机酸是果蔬酸味的主要来源,其中柠檬酸、苹果酸和酒石酸在果实中的含量较高。蔬菜的含酸量较少,除番茄外,大多都感觉不到酸味的存在,但在有些蔬菜如菠菜、苋菜、竹笋中含有较多的草酸。不同种类和品种的果蔬产品,有机酸种类和含量不同。常见果蔬产品有机酸的含量及种类见表1-3、表1-4。
表1-3 几种果实中有机酸的种类及含量
表1-4 常见果蔬中的主要有机酸种类
通常果蔬发育完成后有机酸的含量最高,随着成熟和衰老,有机酸的含量呈下降趋势。有机酸含量降低主要是由于有机酸参与果蔬呼吸,作为呼吸的基质而被消耗掉。在贮藏中果实的有机酸下降速度比糖快,而且温度越高有机酸的消耗也越多,造成糖酸比逐渐升高,这也是为什么有的果实贮藏一段时间以后吃起来变甜的原因。
果蔬中有机酸的含量以及有机酸在贮藏过程中变化的快慢,通常作为判断果蔬是否成熟和贮藏环境是否适宜的一个指标。
4.含氮化合物
果蔬中的含氮物质主要是蛋白质,其次是氨基酸、酰胺及某些胺盐和硝酸盐。果实中除了坚果外,含氮物质一般比较少,为0.2%~1.5%。蔬菜则较多,叶菜类蔬菜富含含氮物质,甘蓝类和豆类蔬菜也含有很多,其中以抱子甘蓝、羽衣甘蓝和花椰菜为最多。
5.单宁
单宁也称鞣质,是一种多酚类化合物,易溶于水,有涩味,大多数水果、蔬菜中都含有单宁。单宁与果蔬的风味、褐变和抗病性密切相关。单宁是引起涩味的主要成分,含量高时会给人带来很不舒服的收敛性涩感,但是适度的单宁含量可以给产品带来清凉的感觉,也有强化酸味的作用,这一点在清凉饮料的配方设计中具有很好的使用价值。
6.酶
果蔬中含有各种各样的酶,溶解在细胞汁液中,其中主要有两大类:一类是水解酶类;一类是氧化酶类。
(1)水解酶类 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酶,主要有四类:果胶酯酶、果胶酸酯水解酶、果胶裂解酶和果胶酸酯裂解酶。果实在成熟过程中,质地变化最为明显,其中果胶酶类起着重要作用。果实成熟时硬度降低,与半乳糖醛酸酶和果胶酯酶的活性增加有关。梨在成熟过程中,果胶酯酶活性增加时,即已达到初熟阶段。番茄果肉成熟时变软,是果胶酶作用的结果。淀粉酶主要包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、β-葡萄糖淀粉酶和脱支酶,它们都不能使淀粉完全降解。蛋白酶可以将蛋白质降解,从而减少因蛋白质的存在而引起的混浊和沉淀。
(2)氧化酶类 果蔬中的氧化酶是多酚氧化酶,俗称有酪氨酸酶、儿茶酚酶、酚酶、儿茶氧化酶、马铃薯氧化酶等。该酶诱发酶促褐变,对加工中产品色泽的影响很大。加工过程中主要采用加热破坏酶的活力、调节pH降低酶的活力、加抗氧化剂及隔绝氧气等方法来防止酶促褐变。
7.色素
色素构成了果蔬的色泽,色泽是人们感官评价果蔬质量的一个重要因素,也是检验果蔬成熟衰老的依据。果蔬中色素种类很多,有的单独存在,有的几种色素同时存在,或显现,或被掩盖。各种色素随着成熟期的不同及环境条件的改变而有各种变化。果蔬的色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和花青素。其中叶绿素与类胡萝卜素为非水溶性色素,花青素为水溶性色素。
(1)叶绿素 叶绿素是两种结构很相似的物质,即叶绿素a和叶绿素b的混合物。叶绿素的含量以及种类直接影响果蔬的外观质量。对于大多数果蔬来讲,随着果蔬的成熟,叶绿素含量逐渐减少;果蔬中叶绿素的含量随着贮藏期的延长而降低。
(2)类胡萝卜素 类胡萝卜素主要有胡萝卜素、番茄红素、番茄黄素、辣椒黄素、辣椒红素、叶黄素等。其性能稳定,使果蔬表现为黄、橙黄、橙红等颜色,广泛存在于水果和蔬菜的叶、根、花、果实中。类胡萝卜素中有一些化合物可以转化成维生素A,它们又称作“维生素A原”。当果蔬进入成熟阶段时,类胡萝卜素的含量增加,使其显示出特有的色彩。
(3)花青素(也称花色素) 花青素在果蔬中多以花青苷的形式存在,常表现为紫、蓝、红等色。它存在于植物体内,溶于细胞质或液泡中。花青素在日光下形成,生长在背阴处的蔬菜,花青素含量会受影响。
8.维生素
维生素是活细胞为维持正常生理功能所必需的、需要极微的天然有机物质。维生素在水果、蔬菜中含量极为丰富,它们是人体维生素的重要来源之一,包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C、烟酸等,其中主要是维生素A、维生素C。据报道,人体所需维生素C的98%、维生素A的57%左右来自于果蔬。贮运加工过程中如何保持原料中原有的维生素和强化维生素是经常遇到的问题。
维生素C是植物体在光的作用下合成的,光照时数以及光的质量对果蔬中维生素C含量的影响很大。果蔬种类不同,维生素C含量有很大差异。果蔬的不同组织部位其含量也不同,一般是果皮的维生素C含量高于果肉的含量。
由于果蔬本身含有促进维生素C氧化的酶,因而维生素C在贮藏过程中会逐渐被氧化减少。其减少的快慢与贮藏条件有很大的关系,一般在低温、低氧条件下贮藏的果蔬,可以降低或延缓维生素C的损失。
9.矿物质
水果、蔬菜中含有丰富的钾、钠、铁、钙、磷和微量的铅、砷等元素,与人体有密切的关系。在植物体中,这些矿物质大部分与酸结合成盐类(如硫酸盐、磷酸盐、有机酸盐);小部分与大分子结合在一起,参与有机体的构成,如蛋白质中的硫、磷以及叶绿素中的镁等。
10.芳香物质
果蔬的香味是由其本身所含有的芳香成分所决定的,芳香成分的含量随果蔬成熟度的增大而提高,只有当果蔬完全成熟的时候,其香气才能很好地表现出来,没有成熟的果蔬缺乏香气。但即使在完全成熟的时候,芳香成分的含量也是极微的,一般只有万分之几或十万分之几。只有在某些蔬菜(如胡萝卜、芹菜)、仁果和柑橘的皮中,才有较高的芳香成分的含量,故芳香成分又称精油。果蔬所含的芳香物质是由多种组分构成的,同时又随栽培条件、气候条件、生长发育阶段、种类等的不同而变化。芳香物质的主要成分为醇类、脂类、醛类、酮类和醚类、酚类以及含硫、含氧化合物等,它们是决定果蔬品质的重要因素,也是判断果蔬成熟程度的指标之一。
芳香性成分均为低沸点、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,使果蔬风味变差;另一方面,散发的芳香成分会加快果蔬的生理活动过程,破坏果蔬的正常生理代谢,使保存困难。在果蔬的加工过程中,若控制不好,会造成芳香成分的大量损失,使产品品质下降。
11.糖苷类物质
果蔬中的糖苷类物质很多,主要有以下几种。
(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苦杏仁苷的含量较多,在食用含有苦杏仁苷的种子时,应事先加以处理,除去所含的氢氰酸,以防中毒。
(2)橘皮苷(橙皮苷) 橘皮苷是柑橘类果实中普遍存在的一种苷类,在皮和络中含量较多,其次是囊衣中含量较多。橘皮苷是维生素P的重要组成部分,具有软化血管的作用。橘皮苷不溶于水、溶于碱液和酒精。橘皮苷在碱液中呈黄色,溶解度随pH升高而增大。当pH降低时,溶解了的橘皮苷会沉淀出来,形成白色的混浊沉淀,这是柑橘罐头中白色沉淀的主要成分。原料成熟度越高,橘皮苷含量越少。在酸性条件下加热,橘皮苷会逐渐水解,生成葡萄糖、鼠李糖和橘皮素。
(3)黑芥子苷 黑芥子苷是十字花科蔬菜辛辣味的主要来源,存在于根、茎、叶和种子中。黑芥子苷可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,这种变化在蔬菜的腌制中十分重要。
(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。茄碱苷主要存在于马铃薯的块茎中,在番茄和茄子中也有。在马铃薯中,此物质正常的含量为0.001%~0.002%,主要集中在薯皮和萌发的芽眼附近,受光发绿的部分特别多,故发芽之后的马铃薯不宜食用。在未熟的绿色茄子和番茄中,茄碱苷的含量也较多,成熟后含量减少。茄碱苷不溶于水,溶于热的酒精和酸溶液,在酶的作用下能够水解为葡萄糖、半乳糖、鼠李糖和茄碱。
二、果蔬的质量评价
果蔬质量评价是在对果蔬质量全面了解的基础上,按相关质量标准对其做出公正、合适的评定。
(一)果蔬质量的构成
果蔬质量指果蔬产品品质的优质程度,不仅包括风味、外观和营养成分,而且还包括卫生品质等,也称为果蔬品质。果蔬质量是果蔬产品的综合特征,直接决定了果蔬产品的可接受性。果蔬质量的构成包括感官质量、卫生质量、营养质量和商品化处理质量。在果蔬质量评价中主要评价果蔬的感官质量和卫生质量。
1.感官质量
感官质量指通过人体的感觉器官能够感受到的品质指标的总和,主要包括外观、质地、风味三方面。外观包括大小、形状、色泽、光泽等;质地包括对软、硬、汁液及粗、砂等状态的手感和口感;风味包括了舌头感觉的酸、甜、苦、辣、鲜和鼻子嗅到的由芳香化合物赋予的气味。
2.卫生质量
卫生质量指直接关系到人体健康的品质指标的总和,包括果蔬表面的清洁程度,组织中的重金属含量、农药及其他限制性物质如亚硝酸盐等的残留量。它们主要来自三个方面:一是果蔬原料本身或某些成分经转化而成的有毒物质;二是微生物污染所致;三是水、大气、土壤的污染和农药残毒。果蔬中的有毒有害物质超过一定的限度即可影响人体的健康。
3.营养质量
营养质量指果蔬产品中含有的各种营养素的总和,包括碳水化合物、脂类、蛋白质、维生素、矿物质等,特别是维生素和矿物质的含量。
4.商品化处理质量
商品化处理质量指果蔬在采收后和销售环节进行分级、包装、贮藏、运输的质量水平。
(二)果蔬质量标准
果蔬质量标准是对果蔬质量及其相关因子所提出的准则。果蔬质量标准是评定果蔬质量的依据,通过果蔬标准的制定和执行,就能够保证质量达到当前应有的水平,能够刺激生产者改进栽培措施,促进质量和商品率的提高。它可以给果蔬生产者、收购者和流通渠道中各环节提供贸易语言,是生产和流通中评定果蔬产品质量的技术准则和客观依据,有助于生产者和经营管理者在果蔬上市前做好准备工作和标价。等级标准还可以为优质优价提供依据,能够以同一标准对不同市场上销售的产品进行比较,便于市场信息的交流。当果蔬质量发生争议时,可根据标准做出裁决,为果蔬的期货贸易奠定基础。标准一经批准发布就成为技术法规,无论工、农、商部门,还是各级生产、科研、管理部门或企事业单位,都不得擅自更改或降低标准。对违反标准以致造成损失者,应追究责任,进行处分或经济制裁,同时标准管理部门应尽量创造执行的条件,以促进标准早日执行,增强果蔬的竞争力。不过要制定包含所有构成品质因素的标准,困难非常多。制定适宜的标准是今后果蔬质量标准化的一项重要工作。
为了提高我国水果和蔬菜保鲜加工和安全水平,国家制定了很多标准,如:
GB 5009食品理化指标检验标准
GB/T 8210《出口柑桔鲜果检验方法》
GB/T 8855《新鲜水果和蔬菜的取样方法》
GB/T 10547《柑桔储藏》
GB/T 13607《苹果、柑桔包装》
GB 14875《食品中辛硫磷农药残留的测定方法》
GB 14877《食品中氨基甲酸酯类农药残留量的测定方法》
GB/T 14929.6《大米和柑桔中喹硫磷残留量的测定方法》
GB/T 17331《食品中有机磷和氨基甲酸酯类农药多种残留的测定》
GB/T 17332《食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留的测定》
(三)感官质量评价
感官质量评价主要是指能凭借人的耳、目、口、鼻、手等感觉器官来进行评价的一种质量特性,包括色泽、缺陷(伤残、污点)、大小、形状、口和手的触感、气味和风味等。感官检验的优点是快速简便,不需复杂和特殊的仪器和试剂,不受地点限制;缺点是受检验人员的生理条件、工作经验和外界环境的影响较大,具有一定的主观性。通过对样品色泽、气味、滋味、外形等指标的观察,可判定样品是否达到标准的要求。
1.色泽
果蔬成熟时表现出特有的色泽,良好的色泽可增强其吸引力,在多数情况下色泽常作为判断果蔬成熟度的指标。色泽经常与风味、质地、营养价值、营养成分的完整性相关。果蔬良好的色泽能诱发人的食欲,因此,保持果蔬固有的色泽是果蔬贮藏的一个重要内容。
2.大小和形状
一般要求果蔬大小和形状比较整齐,便于大规模地进行机械化处理,废料少,生产快速,易获得均匀一致的果形规格。
果品生产上,以大果实为最好,因为果实个体的大小与亩产量成正比。在加工上,果形较大,去皮、去心等的损失小,数量特性较好,出汁率高,这与生产上的要求相同,但有些产品却有例外,例如制作橘瓣罐头的温州蜜柑,以中等大小的果实为宜,过大、过小都不能制成高质量的橘瓣罐头。果实的形状以果形适于机械处理,能减少加工处理损失为好,如梨以圆球果形最佳;制作糖水橘瓣罐头的温州蜜柑以扁圆形最好。
3.质地
果蔬的质地特性即对果肉组织的各种接触感觉,如硬度、柔嫩性、汁液性、沙砾性、纤维性和淀粉性等,表现出致密、粗硬、柔软的不同,它关系到食用品质、加工品质、耐藏性和抗压能力。以果实而言,果皮和果肉的构造不同,成熟时的变化也不同,果肉由薄壁细胞构成,其细胞大小、细胞间隙大小、水分含量以及果皮厚薄及韧度均与其组成有关。果蔬的质地关系到产品品质和采后处理,通过植物组织解剖学的研究和多糖类的含量测定,可以了解质地变化的实质,并对果蔬质地进行评价。
表1-5~表1-7是一些常见果蔬的感官质量评价标准。
表1-5 无公害蔬菜的感官质量指标
表1-6 无公害苹果的感官指标
表1-7 葡萄的感官指标
(四)理化分析
理化分析是指利用各种仪器设备和化学试剂来鉴定果蔬质量的方法。与感官法相比,结果较为精确,用具体数字表示,能深入地测定果蔬产品的成分、结构和性质等。随着科技的发展,理化检验将朝着快速、少损或无损的方向发展。理化检验具体又可分为物理检验和化学检验两种方法,前者多用于检验果蔬产品的长度、强度、体积、颜色、质量等物理和形态指标;后者多用于检验果蔬产品的营养成分和生理生化指标。
果蔬中所含的化学成分较为复杂,按照各种化合物与人体营养和加工工艺的关系可分为三类:①维持人体健康所必需的物质——营养素;②能影响人体感官的色、香、味感物质;③与加工工艺和加工品质量相关的物质。表1-8~表1-12列出了几种常见果蔬的理化分析标准。
表1-8 葡萄的理化指标
表1-9 苹果的理化指标
注:1kgf/cm2=98.0665kPa。
表1-10 桃的理化指标
表1-11 绿色食品鲜梨的理化指标
注:1kgf/cm2=98.0665kPa。
表1-12 绿色食品茄果类蔬菜的理化指标
(五)农药残留量检验
农药残留是指农药使用后残存于生物体、农副产品和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。残存的数量称残留量,一般以每千克中有多少毫克(mg/kg)表示。农药残留是施药后的必然现象,但如果超过最大残留量,对人畜产生不良影响或通过食物链对生态系统中的生物造成毒害,则称为农药残留毒性(简称残毒)。
农药残留检测主要使用的是气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、毛细管区带电泳技术(CZE)、薄层色谱(TLC)等。现代化学分析技术的发展,使得农药残留检测正朝着快速筛选检测技术的方向发展。如农药检测专用试剂盒,可以对某些农药进行快速筛选检测;采用酶抑制法的速测卡法、检测箱法、pH测量法、传感器法及酶催化动力学光度法等,可以实现有机磷及氨基甲酸酯类农药的快速筛选检测。这些快速筛选检测方法的优点是可以进行现场原位的粗筛检测,具有很强的实用价值。
表1-13~表1-17列出一些常见果蔬的安全质量检验检查标准。
表1-13 果蔬中几种农药的允许残留量和污染物的限量
注:不同果蔬品种的农药允许残留量和污染物限量不同,具体使用时请分别查阅食品安全标准GB 2763—2014《食品中农药最大残留量》和GB 2762—2012《食品污染物限量》。
表1-14 落叶核果类的安全指标
注:其他有毒有害物质的指标应符合国家有关法律、法规、行政规章和强制性标准。
表1-15 苹果的安全指标
表1-16 绿色食品茄果类蔬菜的安全指标
注:NY/T 393—2013规定的禁用农药不得检出,其他农药残留限量应符合NY/T 393—2013的规定。
表1-17 无公害白菜类蔬菜的安全指标
注:1.按照《中华人民共和国农药管理条例》,剧毒和高毒农药不得在蔬菜生产中使用。
2.以上涉及指标的表格和表格中涉及的规定如NY/T 393—2013规定等均引自《无公害食品标准汇编》、《绿色食品标准汇编》。
任务一 果蔬含酸量的测定与化学特性评价
【任务描述】
采用滴定法测定果蔬中的含酸量,了解含酸量及其他化学成分对果蔬品质的影响。
可溶性固形物的测定
【任务准备】
1.材料
苹果、桃、柑橘、番茄、黄瓜等果蔬。
2.用具
分析天平、50mL或10mL碱式滴定管、100mL三角瓶、200mL容量瓶、1000mL容量瓶、20mL移液管、研钵或组织捣碎机、漏斗、棉花或滤纸、纱布、小刀等。
3.试剂
0.1mol/L NaOH标准溶液、1%酚酞指示剂等。
4.相关标准
GB 5009《食品理化指标检验标准》;GB/T 8210《柑橘鲜果检验方法》等各类果蔬鲜果理化检验方法。
【作业流程】
【操作要点】
1.采样
采样就是在待检样品(原料或半成品或成品)中,抽取少量具有代表性的样品对其分析检验,检验结果代表整批原料的结果。因此采样具有代表性就特别重要,否则检验结果毫无价值,甚至得出错误的结论。抽样方法及数量在各类标准检验条款中有具体的规定。
2.样品的制备
将采集到的样品,在经过感官鉴定之后,剔除非可食部分,处理后用于分析检验,这个过程称为样品的制备,其目的是保证样品的均匀性,分析时取制备样的任何一部分均能代表全部被检物的成分。如水果应去除果皮、果核、种子,然后捣碎;蔬菜应剔除老、黄、烂叶及根系等。
3.测定
称取均匀样品20g,置研钵中研碎,注入200mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度。混合均匀后,用棉花或滤纸过滤。
吸取滤液20mL放入100mL三角瓶中,加酚酞指示剂2滴,用0.1mol/L NaOH滴定,直至成淡红色为止。记下NaOH液用量。重复滴定三次,取其平均值。对于容易榨汁的果蔬,其汁液含酸量能代表果蔬含酸量。榨汁后,取定量汁液5~10mL,稀释后(加蒸馏水20mL),直接用0.1mol/L NaOH滴定。
4.结果计算
记录滴定结果,并按下式计算结果。
果蔬含酸量(%)=×100%
式中 V ——NaOH溶液用量,mL;
C——NaOH溶液浓度,mol/L;
W——滴定时所取样液中样品的量,g;或用于测定时的果蔬汁液的量,mL;
折算系数 ——以果蔬主要含酸种类计算,如苹果或番茄为0.067g/mmol或0.067mL/mmol,柑橘为0.064g/mmol或0.064mL/mmol,猕猴桃为0.064g/mmol或0.064mL/mmol。
5.查阅资料
了解果蔬其他化学成分及化学特性,综合分析评价化学成分在果蔬贮运过程中的变化以及化学特性对果蔬品质的影响。
【成果提交】
《果蔬贮藏与加工技术项目学习册》任务工单。
任务二 果蔬感官品质的评定
【任务描述】
使用游标卡尺、硬度计等工具测定果蔬的大小、色泽、形状、硬度、出汁率等指标,综合评定果蔬的感官品质。
【任务准备】
1.材料
苹果、桃、柑橘、番茄、黄瓜等果蔬。
2.用具
游标卡尺、硬度计、手持糖度计、天平等。
3.相关标准
GB/T 8210《柑橘鲜果检验方法》、NY/T 2316《苹果品质指标评价规范》等各类果蔬鲜果检验方法及品质指标评价规范。
【作业流程】
【操作要点】
1.单果重测定
取10个果实,分别在电子天平上称量,记录每个果实的重量。计算果实平均单果重。
2.果形指数的测定
取10个果实,用游标卡尺分别测量果实腰部最大处的横径和果实的高度或纵径。计算每种果形指数(果形指数=纵径/横径)。
3.色泽的测定
观察记录果实果皮底色和面色状态,果实底色可分为深绿、绿、浅绿、绿黄、浅黄、黄、乳白等,也可用特制的颜色卡片进行比较,分为若干级;果实因种类不同,显出的面色也不同,如紫、红、粉红等。也可用色差仪,测定果实六个点以上的L、a、b值记录果皮的颜色及深浅程度。
4.可食率(出汁率)的测定
取10个果实,称量后除去果皮、果心、果核或种子,再分别称量,计算果肉(或可食部分)占全部果实的百分率。汁液多的果实,可将果汁榨出,称果汁重量,求该果实的出汁率。
5.果实密度的测定
先称取果实的重量,再利用排水法测出果实的体积,然后计算出果实的密度(g/cm3)。
6.硬度测量
使用GY-1型果实硬度计(图1-1)测量,将硬度计的压头垂直对准待测部位削皮处果肉,均匀将压头压入果肉至刻度线,此时表针所指的刻度即为果实硬度(单位是kgf/cm2)。
图1-1 果实硬度计(GY-1型)
1—回零旋钮;2—刻度盘;3—调整转盘;4—压头;5—压头刻度线
7. 可溶性固形物测定
手持糖度计(如图1-2)完成校正调零后,切取待测材料一块,挤出果蔬汁数滴置于折光仪检测镜上,合上盖板,对向光源,进行读数,即可得出样品的可溶性固形物的含量。重复测定3次,取其平均值,以百分数计算。
图1-2 糖度计
柑橘感官检验
【成果提交】
《果蔬贮藏与加工技术项目学习册》任务工单。
任务三 果蔬维生素C含量测定与营养品质评价
【任务描述】
采用2,6-二氯靛酚法测定果蔬的维生素C,查阅果蔬产品的营养成分,综合评定果蔬的营养品质。
【任务准备】
1.材料
苹果、桃、柑橘、番茄、黄瓜等果蔬。
2.用具
分析天平、碱式滴定管、100mL三角瓶、200mL容量瓶、10mL移液管、研钵或组织捣碎机、烧杯、漏斗、棉花或滤纸等。
3.试剂
2%草酸、抗坏血酸(纯)、2,6-二氯靛酚钠盐等。
4.相关标准
GB/T 6195《水果、蔬菜维生素C含量测定法》;GB 5009《食品理化指标检验标准》;GB/T 8210《柑橘鲜果检验方法》等各类果蔬鲜果理化检验方法及品质指标评价规范。
【作业流程】
【操作要点】
1. 样品采集与预处理
称取切碎的果蔬样品20g,放在研钵中加2%草酸溶液少许研碎(或称取100g±0.1g样品加2%草酸100g倒入打碎机中打成浆,然后称取40g),注入200mL容量瓶中,加2%草酸溶液稀释至刻度,过滤备用。如果滤液有颜色,在滴定时不易辨别终点,可先用白陶土脱色,过滤或用离心机沉淀备用。
2.标定
(1)标准抗坏血酸溶液 精确称取抗坏血酸50mg(±0.1mg),用2%草酸溶解,小心移入250mL容量瓶中,并加草酸稀释至刻度,计算出每毫升溶液中抗坏血酸的量(mg)。
(2)2,6-二氯靛酚溶液标定 称取2,6-二氯靛酚钠盐50mg,溶于50mL热水中,冷后加水稀释至250mL,过滤后盛于棕色药瓶内,保存在冰箱中,同时用刚配好的标准抗坏血酸溶液标定。
3.测定
吸取滤液10mL于烧杯中,用已标定过的2,6-二氯靛酚钠盐溶液滴定,至桃红色15s不褪为止,记下染料的用量。吸取2%草酸溶液10mL,用染料作空白滴定并记下用量。
4.结果计算
结果代入以下公式,计算维生素C的含量。
W=××100
式中 W——100g样品中所含的抗坏血酸质量,mg/100g;
V——滴定样品所用的染料体积,mL;
V1 ——空白滴定所用的染料体积,mL;
A——1mL染料溶液相当的抗坏血酸质量,mg/mL;
B——滴定时吸取的样品溶液体积,mL;
b——样品液稀释后总体积,mL;
a——样品的质量,g。
5.查阅《食物成分表》等资料,了解果蔬产品其他营养成分含量,并对产品进行营养品质综合评价。
【成果提交】
《果蔬贮藏与加工技术项目学习册》任务工单。
任务四 果蔬农药快速检测与卫生品质评价
【任务描述】
运用速测卡快速检测果蔬中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量。判定检测结果并综合评价果蔬的卫生品质。
【任务准备】
1.材料
苹果、桃、柑橘、番茄、黄瓜等果蔬。
2.用具
常量天平等,有条件时配备37℃±2℃恒温装置。
3.试剂
(1)速测卡 固化有胆碱酯酶和靛酚乙酸酯试剂的纸片。
(2)pH7.5缓冲溶液 分别取15.0g磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)与1.59g无水磷酸二氢钾(KH2PO4),用500mL蒸馏水溶解。
4.相关标准
GB/T 5009.20—2003《食品中有机磷农药残留量的测定》;GB/T 5009.199—2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量快速检测》;NY/T 448—2001《蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法》。
【作业流程】
【操作要点】
1.整体测定法
选取有代表性的蔬菜样品,擦去表面泥土,剪成0.5cm左右见方碎片,取5g放入带盖瓶中,加入10mL缓冲溶液,振摇50次,静置2min以上。取一片速测卡,用白色纸片蘸取提取液,在37℃温度中放置10min,有条件时在恒温装置中放置,预反应后的纸片表面必须保持湿润。将速测卡对折,用手捏3min或用恒温装置恒温3min,使红色纸片与白色纸片叠合反应。每批测定应设一个缓冲液的空白对照。
2.表面测定法(粗筛法)
擦去蔬菜表面泥土,滴2~3滴缓冲溶液在蔬菜表面,用另一片蔬菜在滴液处轻轻摩擦。取一片速测卡,将蔬菜上的液滴滴在白色纸片上。在37℃温度中放置10min,有条件时在恒温装置中放置,预反应后的纸片表面必须保持湿润。将速测卡对折,用手捏3min或用恒温装置恒温3min,使红色纸片与白色纸片叠合反应。每批测定应设一个缓冲液的空白对照。
3.结果判定
结果以酶被有机磷或氨基甲酸酯类农药抑制(为阳性)、未抑制(为阴性)表示。与空白对照卡比较,白色纸片不变色或略有浅蓝色均为阳性结果。白色纸片变为天蓝色或与空白对照卡相同,为阴性结果。对阳性结果的样品,可用其他分析方法进一步确定具体农药品种和含量。
速测卡对部分农药的检出限及我国限量标准见表1-18。
表1-18 部分常见农药的检出限及最大残留限量表
4.注意事项
(1)韭菜、生姜、葱、蒜、辣椒、胡萝卜等蔬菜中,含有破坏酶活性或使蓝色产物褪色的物质,处理这类样品时,不要剪得太碎,浸提时间不要太长,必要时可采取整株蔬菜浸提的方法。
(2)当温度条件低于37℃时,酶反应的速率随之放慢,纸片加液后放置反应的时间应相应延长,延长时间的确定,应以空白对照卡用(体温)手指捏3min时可以变蓝,即可继续操作。注意样品放置的时间应与空白对照卡放置的时间一致才有可比性。
(3)空白对照卡不变色的原因
① 纸片表面缓冲溶液加得少,预反应后的纸片表面不够润湿。
② 测定环境的温度太低。
5.利用网络资源查阅了解果蔬产品的其他卫生指标,并综合评价其卫生品质。
【成果提交】
《果蔬贮藏与加工技术项目学习册》任务工单。