新鮮食物組織的生物化學(xué)公開課一等獎優(yōu)質(zhì)課大賽微課獲獎?wù)n件

1、食品生物化學(xué)第十六章新鮮食物組織生物化學(xué)第1頁概 述第2頁（一）色素、顏色、發(fā)色團、助色團能使人視覺產(chǎn)生各種色感物質(zhì)，稱為色素。人肉眼觀察到顏色是因為物質(zhì)吸收了可見光區(qū)（400800nm）一些波長光后，透過光所展現(xiàn)出顏色,即人們看到顏色是被吸收光互補色。第3頁 第一節(jié)新鮮植物組織生物化學(xué)第4頁 一、新鮮植物組織類別及特點 依據(jù)含水量高低，天然植物類食品可分為兩類： 1. 含水量低種子類食品：水分含量普通為12%15%。代謝強度很低，在采收后及貯藏過程中，組織結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成份改變很小。 2. 含水量較高果蔬類食品：水分含量普通為70%90%，代謝活躍，在采收后及貯藏過程中，組織結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成份改變較

2、大。 第5頁未發(fā)育成熟植物組織：主要是酵解-三羧酸循環(huán) 發(fā)育成熟植物組織：酵解-三羧酸循環(huán)和磷酸已糖旁路代謝并存 采收后植物深層組織中還會進行一定程度無氧呼吸。二、采收后植物組織呼吸生物化學(xué)（一）呼吸路徑第6頁第7頁酵解-三羧酸循環(huán)第8頁磷酸己糖旁路氧化階段第9頁磷酸己糖旁路非氧化階段第10頁（二）呼吸強度采收后植物組織呼吸強度逐步下降；呼吸強度與植物組織器官結(jié)構(gòu)相關(guān)：葉片組織在結(jié)構(gòu)上含有很發(fā)達細胞間隙，氣孔極多，表面積巨大，故呼吸強度大；肉質(zhì)植物組織，因為不易透過氣體，其呼吸強度遠比葉片組織低。第11頁1、溫度影響 （1）溫度對呼吸強度影響 普通情況下，降溫冷藏可降低呼吸強度，降低果蔬貯藏損

3、失。最能發(fā)揮果蔬固有耐藏性溫度，是能適應(yīng)采收前植物組織中正常新陳代謝溫度。這個溫度能夠確保植物組織不致遭受冷害或凍害，不致發(fā)生生理失調(diào)現(xiàn)象。 （2）變溫對呼吸強度影響 在平均溫度相同情況下，變溫平均呼吸強度顯著高于恒溫呼吸強度。 （三）呼吸影響原因第12頁 （3）溫度對呼吸路徑影響 各種呼吸路徑相對強度改變使植物組織對不一樣呼吸底物利用程度不一樣，即溫度影響呼吸底物利用程度。最適生長溫度下，呼吸路徑主要是酵解-三羧酸循環(huán)；伴隨溫度降低，磷酸戊糖旁路強度增加。第13頁呼吸作用溫度三基點三基點定義特征最低溫度能進行呼吸溫度低限，普通植物為0左右 低于光合和生長最低溫度，在此溫度下植物不生長，但生命

4、仍維持，呼吸作用最低溫度也是生命最低溫度。最適溫度 保持穩(wěn)態(tài)最高呼吸速率溫度，普通植物為2530高于光合和生長最適溫度，處于此溫度，凈光合積累因為呼吸消耗而降低，對生長不利。最高溫度能進行呼吸溫度高限， 普通植物為3545短時間內(nèi)可使呼吸速率較最適溫度高，但時間稍長后，呼吸速率就會急劇下降，這是因為高溫加速了酶鈍化或失活。不一樣植物三基點不一樣：熱帶植物溫帶寒帶植物第14頁（4）冰點低溫對呼吸影響 當(dāng)環(huán)境溫度降到果蔬組織冰點以下時，細胞就會結(jié)冰，冰晶形成損傷了原生質(zhì)體，使生物膜正常區(qū)域化作用遭到破壞，酶和底物游離出來，促進了分解作用，所以反而有刺激呼吸作用效果。 但果蔬受凍后，細胞原生質(zhì)遭到損

5、傷，正常呼吸系統(tǒng)功效便不能維持，使一些中間產(chǎn)物積累造成異味。 第15頁 2、濕度影響采收后果蔬仍在不停地進行水分蒸發(fā)，因為蒸發(fā)水分得不到補充，很輕易造成失水過多，致使正常呼吸作用受到破壞，促進酶活動趨向于水解作用，從而加速了細胞內(nèi)可塑性物質(zhì)水解過程。酶游離和可利用呼吸底物增多，使細胞呼吸作用增強。少許失水即可使呼吸底物消耗成倍增加。提升貯藏環(huán)境相對濕度可有效降低果蔬水分蒸發(fā)。通常情況下，相對濕度以保持在8090之間為宜。濕度過大以至飽和時，水蒸氣及呼吸產(chǎn)生水分會凝結(jié)在水果、蔬菜表面，形成“發(fā)汗”現(xiàn)象，為微生物滋生準備了條件，引發(fā)腐爛。第16頁 3、大氣組成影響改變環(huán)境大氣組成能夠有效地控制植物

6、組織呼吸強度：因為呼吸作用而造成糖類消耗平均速度，在正?？諝庵斜仍?0氧，其余為氮空氣中快1.21.4倍，在沒有CO2空氣中比在有10CO2空氣中快1.351.55倍。 第17頁降低氧含量可降低用于合成代謝ATP供給量而造成呼吸強度降低；增加CO2則能夠抑制一些氨基酸形成，這些氨基酸為一些酶合成所需要，CO2還能夠延緩一些酶抑制劑分解。 減氧與增CO2對植物組織呼吸抑制效應(yīng)是可疊加。 每種果蔬都有其特有氣體成份“臨界量”。如低于臨界需氧量，組織就會因缺氧呼吸而受到損害。對大多數(shù)果蔬而言，最適宜貯藏條件是：溫度04.4，O2 3，CO2 05。這三個貯藏條件是相互關(guān)聯(lián)：一個條件不宜，能夠增加植物

7、組織對其它原因敏感性。一個原因受到限制，就會得不到另一個適宜原因應(yīng)有效應(yīng)。第18頁氣調(diào)貯藏法：以控制大氣中氧和CO2濃度為基礎(chǔ)貯藏方法。 使植物組織為進行正常生命活動所必需合成代謝降低到最低程度，分解代謝（呼吸作用）維持在供給正常生命活動所需能量最小強度。第19頁 4、機械損傷及微生物感染影響植物組織受到機械損傷以及微生物感染后都可刺激呼吸強度提升。 5、植物組織生理狀態(tài)幼嫩正在旺盛生長組織和器官呼吸能力強，趨向成熟水果、蔬菜呼吸強度則逐步降低。第20頁第21頁 三、成熟與衰老及其生物化學(xué)改變（一）成熟與衰老成熟：果實生長最終階段，即到達充分長成時候。此時果品在色、香、味等方面已表現(xiàn)出其固有特

8、征：如含糖量增加，含酸量降低，果膠物質(zhì)改變引發(fā)果肉變軟，單寧物質(zhì)改變造成澀味減退，芳香物質(zhì)和果皮、果肉中色素生成，葉綠素分解，抗壞血酸增加等。第22頁完熟：是成熟以后階段，指果實到達完全表現(xiàn)出本品種經(jīng)典性狀，而且是食用具質(zhì)最好階段。 完熟是成熟終了時期，這時果實風(fēng)味、質(zhì)地和芳香氣味已經(jīng)到達宜于食用程度。 衰老：是指生物個體發(fā)育最終階段，開始發(fā)生一系列不可逆改變，最終造成細胞瓦解及整個器官死亡過程。 第23頁 （二）成熟與衰老生物化學(xué)改變 成熟：生物合成性質(zhì)與降解性質(zhì)并存 衰老：更多地表現(xiàn)為生物降解性質(zhì) 1、糖類糖類改變速度和程度取決于貯存條件、溫度、時間以及細胞生理狀態(tài)。 2、有機酸不一樣類型

9、果蔬處于不一樣發(fā)育時期，它們所含有機酸濃度是不一樣。 糖酸比是衡量水果風(fēng)味一個主要指標。在許多多汁果實成熟期間，伴隨溫度降低，貯存淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，而有機酸則優(yōu)先作為呼吸底物被消耗掉，因而糖分與有機酸百分比上升，風(fēng)味增濃，口味變佳。第24頁3、脂類在果蔬成熟過程中，蠟質(zhì)發(fā)生量也到達高峰。4、果膠物質(zhì) 多汁果實果肉在成熟過程中變軟是因為果膠酶活力增大而將果肉組織細胞間不溶性果膠物質(zhì)分解，果肉細胞失去相互間聯(lián)絡(luò)所致。5、色素物質(zhì) 果蔬成熟過程中，最顯著特征是葉綠體解體，葉綠素降解而消失，而類胡蘿卜素和花青素則顯現(xiàn)而呈紅色或橙色等。第25頁6、鞣質(zhì)幼嫩果實常因含有鞣質(zhì)而含有強烈澀味， 在成熟過程中澀味逐

10、步消失。其原因可能有三種： (1) 鞣質(zhì)與呼吸中間產(chǎn)物乙醛生成不溶性縮合產(chǎn)物； (2) 鞣質(zhì)單體在成熟過程中聚合為不溶性大分子； (3) 鞣質(zhì)氧化7、維生素C 果實通常在成熟期間大量積累維生素C。 8、氨基酸與蛋白質(zhì)果蔬成熟過程中，氨基酸與蛋白質(zhì)代謝總趨勢是降解占優(yōu)勢。 第26頁 （三）果蔬成熟過程中呼吸作用特征 1、呼吸躍變現(xiàn)象呼吸躍變現(xiàn)象：果實進入完熟期時，呼吸強度驟然提升，伴隨果實衰老逐步下降。這類果實稱高峰型果實，如蘋果、香蕉、桃、梨等。另一類果實進入完熟期時呼吸強度不提升，一直保持在穩(wěn)定低水平，這類果實稱非高峰型果實，如柑桔類、蔬菜類、葡萄、荔枝等。 第27頁呼吸躍變現(xiàn)象普通出現(xiàn)在果

11、實變軟變香，色澤變紅或變黃，食用價值最正確時期。躍變是果實進入完熟一個特征，在果實貯藏和運輸中，推遲呼吸躍變發(fā)生，并降低其發(fā)生強度，從而到達延遲成熟、預(yù)防發(fā)燒腐爛目標。 在果實發(fā)育和成熟過程中，有呼吸高峰和無呼吸高峰果實發(fā)展進程 第28頁 2、呼吸方向改變 果實在成熟過程中，呼吸方向發(fā)生顯著改變，由有氧呼吸轉(zhuǎn)向無氧呼吸。 第29頁四、成熟與衰老過程中形態(tài)改變（一）細胞器葉綠體開始瓦解核糖體群體在前期改變不大，在成熟后期降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞核和高爾基體在成熟后期，能夠看到產(chǎn)生很多較大液泡，最終囊泡化而消失；線粒體改變不大，有時變小或降低，有時嵴膨脹，它比其它細胞器更能抗瓦解，能保留到衰老晚期；液泡膜

12、在細胞器解體前消失；核膜和質(zhì)膜最終退化，質(zhì)膜瓦解時細胞即宣告死亡。第30頁（二）角質(zhì)層與蠟角質(zhì)層改變 在活躍生長久中角質(zhì)層逐步增厚，而且在成熟期及以后貯藏期中繼續(xù)增厚。蠟質(zhì)成份改變 在果實發(fā)育期，硬蠟增加速度遠快于油分，在呼吸高峰期，油與硬蠟比值到達最大。蠟質(zhì)超微結(jié)構(gòu)改變 發(fā)育未完全柑桔類果實，其果皮只有一層連續(xù)軟蠟薄膜，極少有表面結(jié)構(gòu)。成熟之后，當(dāng)更多更硬上表皮蠟層形成之后，便出現(xiàn)顯著結(jié)構(gòu)。 第31頁（三）細胞壁 在成熟過程中，細胞壁中微纖維結(jié)構(gòu)有所松弛。 （四）胞間空隙 細胞沿著胞間層脫離便形成胞間空隙，在果實里存在著一個顯著胞間空隙體系。 第32頁 五、果蔬成熟機理 果實整個生育過程都受

13、激素調(diào)整，在發(fā)育前期，生長素、赤霉素、細胞分裂素等起主導(dǎo)作用，從而促進果實生長；在發(fā)育后期，乙烯和脫落酸起主導(dǎo)作用，從而促進果實成熟。 對果實呼吸躍變最主要是乙烯。 第33頁 乙烯產(chǎn)量與呼吸作用第34頁 乙烯生物合成及控制第35頁乙烯對水果催熟機理引發(fā)和促進RNA合成，從而造成特定蛋白質(zhì)產(chǎn)生。乙烯還能提升線粒體膜通透性。低濃度（0.11.0ppm）乙烯即可開啟高峰型果實呼吸躍變，同時引發(fā)一系列呼吸代謝改變。氧化磷酸化加強，使能取得較多數(shù)量ATP作為促進成熟代謝能源。增加可溶性氨基酸含量，提升RNA酶活性，促進RNA合成，從而也促進了蛋白質(zhì)和一系列與促進成熟相關(guān)酶類合成。第36頁第二節(jié)新鮮動物組

14、織生物化學(xué)第37頁肉動物宰后組織，還包含一些脂肪和骨骼。 肌肉 動物性運動組織?！凹t”肉來自牛、羊、豬等“白”肉主要來自家禽海產(chǎn)類鮮肉第38頁 瘦肉組織成份 品 種水蛋白質(zhì)脂類灰分牛 肉 7073 2022 48 1 豬 肉 6870 1920 911 1.4 雞 肉 73.7 2023 47 1 羊 肉 73 20 56 1.6 鮭 魚 64 2022 1315 1.3 鱈 魚 81.2 17.6 0.3 1.2 第39頁一、活體肌肉代謝肌肉中糖原經(jīng)過呼吸作用被氧化成二氧化碳和水，同時偶聯(lián)合成ATP，這是體內(nèi)ATP主要起源。 靜止肌肉主要利用脂肪酸和乙酸乙酯作為呼吸底物，在此條件下，血液中葡

15、萄糖消耗得極少。但在運動量很大時，葡萄糖成為主要呼吸底物。第40頁（一）有氧代謝第41頁酵解偶聯(lián)三羧酸循環(huán)第42頁（二）無氧代謝 當(dāng)肌肉處于高度擔(dān)心狀態(tài)時，即處于猛烈運動、異常溫度、濕度和大氣壓，或處于很低氧分壓、電休克或受傷時，線粒體正常功效不能維持而使無氧代謝成為主要方式。第43頁 糖酵解路徑（EMP）第44頁 糖酵解路徑（EMP）第45頁二、屠宰后肌肉代謝（一）宰后肌肉物理與生物化學(xué)改變動物宰后，會發(fā)生許多死亡后特有生化過程，且在物理特征方面出現(xiàn)所謂死亡后尸僵現(xiàn)象。 動物死亡生物化學(xué)與物理改變過程能夠劃分為三個階段： （1）尸僵前期 （2）尸僵期 （3）尸僵后期 第46頁第47頁（二）宰

16、后肌肉呼吸路徑改變動物宰殺后，體內(nèi)血液循環(huán)停頓，供氧也隨之停頓，組織呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧酵解路徑，最終產(chǎn)物為乳酸。死亡動物組織中糖原降解有兩條路徑：（1）水解路徑：（2）磷酸解路徑：第48頁（三）ATP含量改變及其主要性宰后肌肉中因為糖原不能再繼續(xù)被氧化為CO2和H2O，因而阻斷了肌肉中ATP主要起源。在剛屠宰動物肌肉中，肌酸激酶與ATP酶偶聯(lián)作用可使一部分ATP得以再生：第49頁 磷酸肌酸一旦消耗完成，ATP就會在ATP酶作用下不停分解而降低： 第50頁（四）宰后肌肉組織pH值改變 （1）宰后1h左右pH降低零點幾個單位，最終pH值為6.56.8（深色肌肉）。 （2）宰后pH值逐步遲緩下降，最終pH值為5.76.0（顏色稍深肌肉）。 （3）宰后8h從pH7.0左右逐步降低到pH值為5.65.7。宰后24h降低到最終pH值為5.35.7（正常肌肉）。 （4）宰后3h，pH值比較快地降低到約5.5，最終pH值為5.35.6（輕度PSE）。 （5）宰后1h，pH值即快速降到5.45.6，最終pH值為5.35.6（高度PSE）。 （6）pH值逐步地降低到5.0附近（流汁嚴重，稍帶灰色）。第51頁第52頁（五）宰后