新鲜食物组织的生物化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

食品生物化学食品生物化学第十六章新鲜食物组织生物化学第1页概 述第2页（一）色素、颜色、发色团、助色团（一）色素、颜色、发色团、助色团能使人视觉产生各种色感物质，称为色素色素色素色素。人肉眼观察到颜色是因为物质吸收了可见光区（400800nm）一些波长光后，透过光所展现出颜色,即人们看到颜色是被吸收光互补色。第3页 第一节第一节新鲜植物组织生物化学新鲜植物组织生物化学第4页 一、新鲜植物组织类别及特点一、新鲜植物组织类别及特点 依据含水量高低，天然植物类食品可分为两类：1.含水量低种子类食品：水分含量普通为12%15%。代谢强度很低，在采收后及贮藏过程中，组织结构和营养成份改变很小。2.含水量较高果蔬类食品：水分含量普通为70%90%，代谢活跃，在采收后及贮藏过程中，组织结构和营养成份改变较大。第5页未发育成熟植物组织：主要是酵解-三羧酸循环 发育成熟植物组织：酵解-三羧酸循环和磷酸已糖旁路代谢并存 采收后植物深层组织中还会进行一定程度无氧呼吸。二、采收后植物组织呼吸生物化学二、采收后植物组织呼吸生物化学（一）呼吸路径（一）呼吸路径第6页第7页酵解酵解-三羧酸循环三羧酸循环第8页磷酸己糖旁路氧化阶段磷酸己糖旁路氧化阶段第9页磷酸己糖旁路非氧化阶段磷酸己糖旁路非氧化阶段第10页（二）呼吸强度（二）呼吸强度采收后植物组织呼吸强度逐步下降；呼吸强度与植物组织器官结构相关：叶片组织在结构上含有很发达细胞间隙，气孔极多，表面积巨大，故呼吸强度大；肉质植物组织，因为不易透过气体，其呼吸强度远比叶片组织低。第11页1 1、温度影响、温度影响、温度影响、温度影响 （1）温度对呼吸强度影响 普通情况下，降温冷藏可降低呼吸强度，降低果蔬贮藏损失。最能发挥果蔬固有耐藏性温度，是能适应采收前植物组织中正常新陈代谢温度。这个温度能够确保植物组织不致遭受冷害或冻害，不致发生生理失调现象。（2）变温对呼吸强度影响 在平均温度相同情况下，变温平均呼吸强度显著高于恒温呼吸强度。（三）呼吸影响原因（三）呼吸影响原因第12页（3）温度对呼吸路径影响 各种呼吸路径相对强度改变使植物组织对不一样呼吸底物利用程度不一样，即温度影响呼吸底物利用程度。最适生长温度下，呼吸路径主要是酵解-三羧酸循环；伴随温度降低，磷酸戊糖旁路强度增加。第13页呼吸作用温度三基点呼吸作用温度三基点呼吸作用温度三基点呼吸作用温度三基点三基点定义特征最低温度能进行呼吸温度低限，普通植物为0左右 低于光合和生长最低温度，在此温度下植物不生长，但生命仍维持，呼吸作用最低温度也是生命最低温度。最适温度 保持稳态最高呼吸速率温度，普通植物为2530高于光合和生长最适温度，处于此温度，净光合积累因为呼吸消耗而降低，对生长不利。最高温度能进行呼吸温度高限，普通植物为3545短时间内可使呼吸速率较最适温度高，但时间稍长后，呼吸速率就会急剧下降，这是因为高温加速了酶钝化或失活。不一样植物三基点不一样：热带植物温带寒带植物第14页（4）冰点低温对呼吸影响 当环境温度降到果蔬组织冰点以下时，细胞就会结冰，冰晶形成损伤了原生质体，使生物膜正常区域化作用遭到破坏，酶和底物游离出来，促进了分解作用，所以反而有刺激呼吸作用效果。但果蔬受冻后，细胞原生质遭到损伤，正常呼吸系统功效便不能维持，使一些中间产物积累造成异味。第15页 2 2、湿度影响、湿度影响、湿度影响、湿度影响采收后果蔬仍在不停地进行水分蒸发，因为蒸发水分得不到补充，很轻易造成失水过多，致使正常呼吸作用受到破坏，促进酶活动趋向于水解作用，从而加速了细胞内可塑性物质水解过程。酶游离和可利用呼吸底物增多，使细胞呼吸作用增强。少许失水即可使呼吸底物消耗成倍增加。提升贮藏环境相对湿度可有效降低果蔬水分蒸发。通常情况下，相对湿度以保持在8090之间为宜。湿度过大以至饱和时，水蒸气及呼吸产生水分会凝结在水果、蔬菜表面，形成“发汗”现象，为微生物滋生准备了条件，引发腐烂。第16页 3 3、大气组成影响、大气组成影响、大气组成影响、大气组成影响改变环境大气组成能够有效地控制植物组织呼吸强度：因为呼吸作用而造成糖类消耗平均速度，在正常空气中比在10氧，其余为氮空气中快1.21.4倍，在没有CO2空气中比在有10CO2空气中快1.351.55倍。第17页降低氧含量可降低用于合成代谢ATP供给量而造成呼吸强度降低；增加CO2则能够抑制一些氨基酸形成，这些氨基酸为一些酶合成所需要，CO2还能够延缓一些酶抑制剂分解。减氧与增CO2对植物组织呼吸抑制效应是可叠加。每种果蔬都有其特有气体成份“临界量”。如低于临界需氧量，组织就会因缺氧呼吸而受到损害。对大多数果蔬而言，最适宜贮藏条件是：温度04.4，O2 3，CO2 05。这三个贮藏条件是相互关联：一个条件不宜，能够增加植物组织对其它原因敏感性。一个原因受到限制，就会得不到另一个适宜原因应有效应。第18页气调贮藏法：气调贮藏法：以控制大气中氧和CO2浓度为基础贮藏方法。使植物组织为进行正常生命活动所必需合成代谢降低到最低程度，分解代谢（呼吸作用）维持在供给正常生命活动所需能量最小强度。第19页 4 4、机械损伤及微生物感染影响、机械损伤及微生物感染影响、机械损伤及微生物感染影响、机械损伤及微生物感染影响植物组织受到机械损伤以及微生物感染后都可刺激呼吸强度提升。5 5、植物组织生理状态、植物组织生理状态、植物组织生理状态、植物组织生理状态幼嫩正在旺盛生长组织和器官呼吸能力强，趋向成熟水果、蔬菜呼吸强度则逐步降低。第20页第21页 三、成熟与衰老及其生物化学改变三、成熟与衰老及其生物化学改变三、成熟与衰老及其生物化学改变三、成熟与衰老及其生物化学改变（一）成熟与衰老（一）成熟与衰老成熟：果实生长最终阶段，即到达充分长成时候。此时果品在色、香、味等方面已表现出其固有特征：如含糖量增加，含酸量降低，果胶物质改变引发果肉变软，单宁物质改变造成涩味减退，芳香物质和果皮、果肉中色素生成，叶绿素分解，抗坏血酸增加等。第22页完熟：是成熟以后阶段，指果实到达完全表现出本品种经典性状，而且是食用具质最好阶段。完熟是成熟终了时期，这时果实风味、质地和芳香气味已经到达宜于食用程度。衰老：是指生物个体发育最终阶段，开始发生一系列不可逆改变，最终造成细胞瓦解及整个器官死亡过程。第23页 （二）成熟与衰老生物化学改变（二）成熟与衰老生物化学改变 成熟：生物合成性质与降解性质并存 衰老：更多地表现为生物降解性质 1 1、糖类、糖类、糖类、糖类糖类改变速度和程度取决于贮存条件、温度、时间以及细胞生理状态。2 2、有机酸、有机酸、有机酸、有机酸不一样类型果蔬处于不一样发育时期，它们所含有机酸浓度是不一样。糖酸比糖酸比是衡量水果风味一个主要指标。在许多多汁果实成熟期间，是衡量水果风味一个主要指标。在许多多汁果实成熟期间，伴随温度降低，贮存淀粉转变为糖，而有机酸则优先作为呼吸伴随温度降低，贮存淀粉转变为糖，而有机酸则优先作为呼吸底物被消耗掉，因而糖分与有机酸百分比上升，风味增浓，口底物被消耗掉，因而糖分与有机酸百分比上升，风味增浓，口味变佳。味变佳。第24页3 3、脂类、脂类、脂类、脂类在果蔬成熟过程中，蜡质发生量也到达高峰。4 4、果胶物质、果胶物质、果胶物质、果胶物质 多汁果实果肉在成熟过程中变软是因为果胶酶活力增大而将果肉组织细胞间不溶性果胶物质分解，果肉细胞失去相互间联络所致。5 5、色素物质、色素物质、色素物质、色素物质 果蔬成熟过程中，最显著特征是叶绿体解体，叶绿素降解而消失，而类胡萝卜素和花青素则显现而呈红色或橙色等。第25页6 6、鞣质、鞣质、鞣质、鞣质幼嫩果实常因含有鞣质而含有强烈涩味，在成熟过程中涩味逐步消失。其原因可能有三种：(1)鞣质与呼吸中间产物乙醛生成不溶性缩合产物；(2)鞣质单体在成熟过程中聚合为不溶性大分子；(3)鞣质氧化7 7、维生素、维生素、维生素、维生素C C 果实通常在成熟期间大量积累维生素C。8 8、氨基酸与蛋白质、氨基酸与蛋白质、氨基酸与蛋白质、氨基酸与蛋白质果蔬成熟过程中，氨基酸与蛋白质代谢总趋势是降解占优势。第26页 （三）果蔬成熟过程中呼吸作用特征（三）果蔬成熟过程中呼吸作用特征 1、呼吸跃变现象、呼吸跃变现象 呼吸跃变现象：呼吸跃变现象：呼吸跃变现象：呼吸跃变现象：果实进入完熟期时，呼吸强度骤然提升，伴随果实衰老逐步下降。这类果实称高峰型果实高峰型果实高峰型果实高峰型果实，如苹果、香蕉、桃、梨等。另一类果实进入完熟期时呼吸强度不提升，一直保持在稳定低水平，这类果实称非高峰型果实非高峰型果实非高峰型果实非高峰型果实，如柑桔类、蔬菜类、葡萄、荔枝等。第27页呼吸跃变现象普通出现在果实变软变香，色泽变红或变黄，食用价值最正确时期。跃变是果实进入完熟一个特征，在果实贮藏和运输中，推迟呼吸跃变发生，并降低其发生强度，从而到达延迟成熟、预防发烧腐烂目标。在果实发育和成熟过程中，有呼吸高峰和无呼吸高峰果实发展进程 第28页 2、呼吸方向改变、呼吸方向改变 果实在成熟过程中，呼吸方向发生显著改变，由有氧呼吸转向无氧呼吸。第29页四、成熟与衰老过程中形态改变四、成熟与衰老过程中形态改变四、成熟与衰老过程中形态改变四、成熟与衰老过程中形态改变（一）细胞器（一）细胞器叶绿体开始瓦解核糖体群体在前期改变不大，在成熟后期降低内质网、细胞核和高尔基体在成熟后期，能够看到产生很多较大液泡，最终囊泡化而消失；线粒体改变不大，有时变小或降低，有时嵴膨胀，它比其它细胞器更能抗瓦解，能保留到衰老晚期；液泡膜在细胞器解体前消失；核膜和质膜最终退化，质膜瓦解时细胞即宣告死亡。第30页（二）角质层与蜡（二）角质层与蜡角质层改变 在活跃生长久中角质层逐步增厚，而且在成熟期及以后贮藏期中继续增厚。蜡质成份改变 在果实发育期，硬蜡增加速度远快于油分，在呼吸高峰期，油与硬蜡比值到达最大。蜡质超微结构改变 发育未完全柑桔类果实，其果皮只有一层连续软蜡薄膜，极少有表面结构。成熟之后，当更多更硬上表皮蜡层形成之后，便出现显著结构。第31页（三）细胞壁（三）细胞壁 在成熟过程中，细胞壁中微纤维结构有所松弛。（四）胞间空隙（四）胞间空隙 细胞沿着胞间层脱离便形成胞间空隙，在果实里存在着一个显著胞间空隙体系。第32页 五、果蔬成熟机理五、果蔬成熟机理五、果蔬成熟机理五、果蔬成熟机理 果实整个生育过程都受激素调整，在发育前期，生长素、赤霉素、细胞分裂素等起主导作用，从而促进果实生长；在发育后期，乙烯和脱落酸起主导作用，从而促进果实成熟。对果实呼吸跃变最主要是乙烯。第33页 乙烯产量与呼吸作用乙烯产量与呼吸作用第34页 乙烯生物合成及控制乙烯生物合成及控制第35页乙烯对水果催熟机理乙烯对水果催熟机理引发和促进RNA合成，从而造成特定蛋白质产生。乙烯还能提升线粒体膜通透性。低浓度（0.11.0ppm）乙烯即可开启高峰型果实呼吸跃变，同时引发一系列呼吸代谢改变。Q氧化磷酸化加强，使能取得较多数量ATP作为促进成熟代谢能源。Q增加可溶性氨基酸含量，提升RNA酶活性，促进RNA合成，从而也促进了蛋白质和一系列与促进成熟相关酶类合成。第36页第二节第二节新鲜动物组织生物化学新鲜动物组织生物化学第37页肉动物宰后组织，还包含一些脂肪和骨骼。肌肉 动物性运动组织。“红”肉来自牛、羊、猪等“白”肉主要来自家禽海产类鲜肉第38页 瘦肉组织成份瘦肉组织成份 品品 种种水水蛋白质蛋白质脂类脂类灰分灰分牛牛 肉肉 7073 2022 48 1 猪猪 肉肉 6870 1920 911 1.4 鸡鸡 肉肉 73.7 2023 47 1 羊羊 肉肉 73 20 56 1.6 鲑鲑 鱼鱼 64 2022 1315 1.3 鳕鳕 鱼鱼 81.2 17.6 0.3 1.2 第39页一、活体肌肉代谢一、活体肌肉代谢肌肉中糖原经过呼吸作用被氧化成二氧化碳和水，同时偶联合成ATP，这是体内ATP主要起源。静止肌肉主要利用脂肪酸和乙酸乙酯作为呼吸底物，在此条件下，血液中葡萄糖消耗得极少。但在运动量很大时，葡萄糖成为主要呼吸底物。第40页（一）有氧代谢（一）有氧代谢第41页酵解偶联三羧酸循环酵解偶联三羧酸循环酵解偶联三羧酸循环酵解偶联三羧酸循环第42页（二）无氧代谢（二）无氧代谢 当肌肉处于高度担心状态时，即处于猛烈运动、异常温度、湿度和大气压，或处于很低氧分压、电休克或受伤时，线粒体正常功效不能维持而使无氧代谢成为主要方式。第43页 糖酵解路径（糖酵解路径（EMP）第44页 糖酵解路径（糖酵解路径（EMP）第45页二、屠宰后肌肉代谢二、屠宰后肌肉代谢（一）宰后肌肉物理与生物化学改变（一）宰后肌肉物理与生物化学改变动物宰后，会发生许多死亡后特有生化过程，且在物理特征方面出现所谓死亡后尸僵尸僵尸僵尸僵现象。动物死亡生物化学与物理改变过程能够划分为三个阶段：（1）尸僵前期 （2）尸僵期 （3）尸僵后期 第46页第47页（二）宰后肌肉呼吸路径改变（二）宰后肌肉呼吸路径改变动物宰杀后，体内血液循环停顿，供氧也随之停顿，组织呼吸转变为无氧酵解路径，最终产物为乳酸。死亡动物组织中糖原降解有两条路径：（1）水解路径：（2）磷酸解路径：第48页（三）（三）ATP含量改变及其主要性含量改变及其主要性宰后肌肉中因为糖原不能再继续被氧化为CO2和H2O，因而阻断了肌肉中ATP主要起源。在刚屠宰动物肌肉中，肌酸激酶与ATP酶偶联作用可使一部分ATP得以再生：第49页 磷酸肌酸一旦消耗完成，ATP就会在ATP酶作用下不停分解而降低：第50页（四）宰后肌肉组织（四）宰后肌肉组织pH值改变值改变 （1）宰后1h左右pH降低零点几个单位，最终pH值为6.56.8（深色肌肉）。（2）宰后pH值逐步迟缓下降，最终pH值为5.76.0（颜色稍深肌肉）。（3）宰后8h从pH7.0左右逐步降低到pH值为5.65.7。宰后24h降低到最终pH值为5.35.7（正常肌肉）。（4）宰后3h，pH值比较快地降低到约5.5，最终pH值为5.35.6（轻度PSE）。（5）宰后1h，pH值即快速降到5.45.6，最终pH值为5.35.6（高度PSE）。（6）pH值逐步地降低到5.0附近（流汁严重，稍带灰色）。第51页第52页（五）宰后肌肉组织中蛋白质改变（五）宰后肌肉组织中蛋白质改变 蛋白质对于温度和pH值都很敏感，因为宰后动物肌肉组织中酵解作用，在一短时间内，肌肉组织中温度升高，pH值降低，肌肉蛋白质很轻易所以而变性。1、肌肉蛋白质变性 伴随ATP浓度降低，肌动蛋白及肌球蛋白逐步结合成没有弹性肌动球蛋白。肌浆蛋白质在屠后很轻易变性，使肌肉展现一个浅淡色泽。第53页 2、肌肉蛋白质持水力改变 肌肉蛋白质在尸僵前含有高度持水力，伴随尸僵发生，在组织pH值降到最低点（pH5.35.5）时，持水力也降到最低点；尸僵以后，肌肉持水力又有所回升。3、尸僵缓解与肌肉蛋白质自溶第54页