果蔬的成熟过程及化学成分的变化

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来源：中国果品网 　作者：佚名　 　时 间：2006-12-22

1、果蔬的成熟到衰老         果蔬的成熟过程可以分为3个阶段：         （1）成熟阶段         成熟是指采收前果实生长的最后阶段，既达到充分长成的时候。在这一时期果实中发生了明显的变化，如含糖量增加，含酸量降低，淀粉减少（苹果、梨、香蕉等）果胶物质变化引起果肉变软，单宁物质变化导致涩味减退，芳香物质和果皮、果肉中的色素生成，叶绿素降解，维生素C增加，类胡罗卜素增加或减少，果实长到一定大小和形状，这些都是果实开始成熟的表现。有些果实在这一阶段开始出现光泽和带果霜，这是由于果皮上逐渐形成蜡质，能减少水分蒸发。随着果实含糖量的增加，果实可溶性固形物相应增多，这些性状表明果实达到可以采摘的程度，但这是并不是果实食用品质最好的阶段。         （2）完熟阶段         完熟阶段是指果实达到成熟以后的阶段，这时的果实完全表现出该品种最典型的性状，体积已经完全长大，这时果实的风味、质地和芳香气味已经达到适宜食用的程度。果实成熟阶段大都是生长在树上时发生的，而完熟阶段则是成熟的终了时期，可以发生在树上，也可以发生在采摘后。例如香蕉、芒果和鳄梨往往不能等到完熟时就需要采摘，然后进行催熟才能食用.         在成熟度与可食性关系方面，蔬菜和水果是不同的。对于许多水果来讲，成阶段并不是果实最佳的食用时期，只有果实达到完全成熟时才是最佳食用期。而蔬菜一般来讲最佳的成熟期也是最佳的食用期。         （3）衰老阶段         衰老阶段是指果实生长已经停止，完熟阶段的变化基本结束，即将进入衰老时期。衰老可能发生在采收之前，但大多数是发生在采收之后。一般认为，果实的呼吸作用骤然升高，也就是果实呼吸跃变的出现代表衰老阶段的开始。衰老阶段是果实个体发育的最后阶段，是分解过程旺盛进行，细胞趋向崩溃，最终导致整个器官死亡的过程。 2、果蔬的内在物质及在采后贮藏时的变化         果蔬中含有许多物质，果蔬采收以后果蔬内部的物质将发生很多的变化，由此而引起果蔬耐贮性和抗病性以及果蔬品质、营养价值的变化。了解果蔬中物质的变化对于搞好果蔬的贮藏具有十分重要的作用。         果蔬所含的物质成分可分为二部分，水分和干物质，水分包括游离水和束缚水，干物质包括可溶性固性物和非可溶性固性物，可溶性固性物主要有：糖、有机酸、果胶和一部分含氮化合物、色素和微生物。非溶性固性物主要有：淀粉、原果胶、纤维素、脂肪、和部分色素、维生素等。这些物质各有各的特性，这些特性是决定果蔬本身品质的重要因素。         （1）水分         水分是果蔬的主要成分，果蔬中水的含量依果蔬种类和品种而异，部分果蔬水分的含量见下表： 不 同 果 实 的 水 分 含 量 种类 数额% 种类 数额% 草莓 90.50 柿子 80.21 杏 86.28 梨 80.10 李子 84.86 山楂 64.48 桃 83.44 鲜枣 55-75 苹果 82.32 板栗 8.46-26.31         水分是影响果蔬嫩度、鲜度和味道的重要成分，与果蔬的风味品质有密切关系。如果果蔬含水量大，会造成果蔬贮存性差、容易变质和腐烂的现象。果蔬采摘后，水分得不到补充，在贮存过程中容易因蒸腾失水而引起萎蔫、失重和失鲜。         （2）干物质         ①碳水化合物         碳水化合物包括：糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶质。         a.糖         大多数果蔬都含有糖，糖是决定果蔬营养和风味的重要成分，是果蔬甜味的主要来源，也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、胡罗卜主要为蔗糖；西瓜为果糖。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的变化。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         b.淀粉。         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%，而成熟后下降到1%以下。块根、块茎类蔬菜中含淀粉最多，有藕、菱、芋头、山药、马铃薯等，其淀粉含量与老熟程度成正比增加。凡是以淀粉形态作为贮藏物质的蔬菜种类大多数能保持休眠状态，便于贮藏。         C.纤维素和半纤维素。 这两种物质都是植物的骨架物质细胞壁的主要构成部分，对组织起着支持作用。 纤维素在果蔬皮层中含量较多，它又能与果实的木素、栓质、角质、果胶合成复合纤维素。这对果蔬的品质和贮运有重要意义。果蔬成熟衰老时产生木素和角质使组织坚硬粗糙，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。         D.果胶。         果胶物质的含量以及种类直接影响果蔬的硬度以及坚实度。不同种类的果蔬果胶物质的含量是不同的。详见下表： 部 分 果 蔬 果 胶 含 量 品种 马铃薯 白球甘蓝 胡罗卜 洋葱 青豌豆 西瓜 甜瓜 葡萄 含量% 0.7 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6 品种 苹果 梨 樱桃 李 杏 桃 草莓 橘子 含量% 1.1 0.8 0.5 0.6 0.7 0.6 1.6 0.7 品种 甜橙 柠檬 柿子 含量% 0.9 1.1 0.9         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，在果实中原果胶酶作用下，分解为果胶。果胶易溶于水，存在于细胞液中。成熟的果实为何会变软、变绵以至水烂解体？是原果胶与纤维素分离变成了果胶，使细胞间失去了黏结作用，因而形成松弛组织。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、衰老时果胶继续被果胶酸酶作用，分解为果胶酸和甲醇，果胶酸没有粘结能力，这时的果实会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，借以判断成熟度并作为果实的贮藏效果的指标。         ② 酚类物质         酚类物质与果蔬的风味、褐变和抗病性相关，随着果蔬的成熟，酚类物质含量降低。果蔬在贮藏过程中的褐变是由酶促褐变引起的，例如梨果皮以及果肉变褐主要由于酚类物质在多酚氧化酶的作用下氧化成醌，醌进一步聚合成黑色的物质。控制褐变应从控制单宁含量、酶（氧化酶、过氧化酶）的活性及氧的供给三个方面去考虑。实践中，使用英国森柏尔保鲜剂可以有效的抑制苹果和梨的褐变。这两种保鲜剂都是通过给果实覆涂一层生物膜，阻隔氧气进入果实，抑制果实发生氧化，从而达到减少果实褐变的效果。         ③ 芳香物质         果实的芳香物质是一些微量的挥发油和油质。果蔬所含的芳香物质是由多种组分构成，同时有随地区的栽培条件、气候条件和生长发育阶段的不同而变化。挥发油的主要成分为醇类、脂类、醛类、酮类以及醚、酚类和含硫含氧化合物。         果蔬的香味是其本身含有的各种芳香物质的气味和其他特性结合的结果，也是决定品质的重要因素。由于果蔬的种类不同，芳香物质的成分也各异。芳香物质也是判断果蔬成熟的一种标志。         ④ 有机酸         果蔬中有多种有机酸，其中主要有柠檬酸、苹果酸和酒石酸，此外还有草酸、酮戊二酸等。通常果实发育完成后有机酸的含量最高，随着成熟和衰老含量呈下降趋势。果蔬成熟及衰老过程中，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的速度比糖快，而且温度越高有机酸的消耗也越多，造成糖酸比逐渐增加，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的变化快慢，通常作为判断果蔬成熟和贮藏环境是否适宜的一个指标。         ⑤ 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。          a.叶绿素          叶绿素是2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。          b.类胡罗卜素         这是一类脂溶性的色素，构成果蔬的、橙色或橙红色。它们都可以在各种果实中发现，随着果蔬的成熟，胡罗卜素的含量迅速增加。         c.花青素（也称花色素）苷         它是果实和花等呈现红、蓝、紫等颜色的水溶性色素，总称花青素苷。它存在于植物体内，溶于细胞质或液泡中。         ⑥ 维生素         维生素C是植物体在光的作用下合成的，因此果蔬在生长过程中，光照时数以及光的质量对于果蔬中的维生素C的含量影响很大。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高于果肉的含量。         维生素C在酸性条件下比较稳定，由于果蔬本身含有促进抗坏血酸氧化的酶，因而在贮藏过程中会逐渐被氧化减少。减少的快慢与贮藏条件有很大的关系，一般在低温、低氧中贮藏的果蔬，可以降低或延缓维生素C的损失。         ⑦ 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。果蔬中蛋白质以及氨基酸的含量并不高，因此对果蔬的影响较小。         ⑧酶         果蔬细胞中含有各种各样的酶，溶解在细胞汁液中。果蔬中所有的生物化学作用都是在酶的参与下进行的。例如苹果、香蕉、芒果、菠萝、番茄等在成熟中变软，是由于果胶脂酶和多聚半乳糖醛酸酶活性增强的结果。         a. 抗坏血酸氧化酶         在香蕉、胡罗卜和莴苣中广泛分布着这种酶，它对维生素C的消长有很大关系。         b. 过氧化氢酶和过氧化物酶         这2种酶广泛地存在于果蔬组织中，在成熟时期随着果蔬氧化活性的增强，这2种酶的活性都显著增强。芒果的呼吸作用的增强直接和酶的活性有关系。         c. 多酚氧化酶         植物受到伤害，即会发生褐变，这种现象多是由于多酚氧化酶进行催化的结果。         d. 果胶酶类         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重要作用。果实成熟时硬度降低，与半乳糖醛和果胶脂酶的活性增加相关。梨在成熟过程中，果胶脂酶活性增加时，即已达到初熟阶段。番茄果肉成熟时变软，是受果胶酶类作用的结果。