1、第一章第一章 食用植物食用植物第一节第一节 食用植物概述食用植物概述 食用类植物资源包括直接和间接食用的食用类植物资源包括直接和间接食用的植物，间接食用植物是指饲料、饵料和蜜源植物，间接食用植物是指饲料、饵料和蜜源植物。最重要的食用植物有八类，即淀粉植植物。最重要的食用植物有八类，即淀粉植物、含糖及甜味剂植物、蛋白质植物、油脂物、含糖及甜味剂植物、蛋白质植物、油脂植物、维生素植物、食用色素植物、饲料植植物、维生素植物、食用色素植物、饲料植物和蜜源植物。物和蜜源植物。一、粮食一、粮食v我国是世界上最大的农作物起源中心之一。我国是世界上最大的农作物起源中心之一。v我国黄河流域是粟、大麦、小麦、高粱
2、、大豆等农我国黄河流域是粟、大麦、小麦、高粱、大豆等农作物的发源地。作物的发源地。v长江流域是水稻及其他喜温作物的发源地。长江流域是水稻及其他喜温作物的发源地。v粮食作物又称粮谷作物，包括谷类作物、薯类作物粮食作物又称粮谷作物，包括谷类作物、薯类作物和某些豆类作物和某些豆类作物（一）谷类作物（一）谷类作物v为人类提供淀粉、蛋白质、维生素等。v绝大多数属于禾本科，以子粒为食用对象。v分为麦类和黍类。二、蔬菜二、蔬菜（一）蔬菜的分类（一）蔬菜的分类v.耐寒蔬菜：低于耐寒蔬菜：低于不会冻死的蔬菜。菠菜、芹菜、结不会冻死的蔬菜。菠菜、芹菜、结球甘蓝、香菜、葱等。球甘蓝、香菜、葱等。v.半耐寒蔬菜：能忍
3、受短期零下半耐寒蔬菜：能忍受短期零下-低温，但适宜生长低温，但适宜生长温度在温度在-。马铃薯、蚕豆、豌豆等。马铃薯、蚕豆、豌豆等。v.耐热蔬菜：可忍受耐热蔬菜：可忍受 以上高温。西瓜、苦瓜、丝瓜、以上高温。西瓜、苦瓜、丝瓜、刀豆等。刀豆等。v.喜温蔬菜：不能忍受短期喜温蔬菜：不能忍受短期和长期和长期 低温，同化最低温，同化最强的温度是强的温度是-。番茄、辣椒、茄子、菜豆、黄瓜。番茄、辣椒、茄子、菜豆、黄瓜等。等。（二）常见蔬菜（二）常见蔬菜v.白菜类蔬菜：指一类十字花科蔬菜，白菜类蔬菜：指一类十字花科蔬菜，一二年生草本，起源与温带，喜冰凉湿一二年生草本，起源与温带，喜冰凉湿润的气候，类型和品种
4、繁多，产量高，润的气候，类型和品种繁多，产量高，是我国最多的一类蔬菜是我国最多的一类蔬菜v.茄果类蔬菜：指茄科蔬菜。本类蔬菜性喜温暖，不耐寒冷，需要在温暖季节栽培，是夏季供应的主要蔬菜之一。v.瓜类蔬菜：指一类葫芦科蔬菜。这类蔬菜要求较高的温度和充足的阳光，不耐寒，须在温暖季节栽培。v.豆类蔬菜：指豆科类的蔬菜，食用豆类蔬菜：指豆科类的蔬菜，食用部分是其嫩荚或嫩的种子。除蚕豆、豌部分是其嫩荚或嫩的种子。除蚕豆、豌豆为半耐寒性长日照蔬菜外，一般为喜豆为半耐寒性长日照蔬菜外，一般为喜温暖的短日照植物。豆类种子富含蛋白温暖的短日照植物。豆类种子富含蛋白质和脂肪，且生长期短，产量高，品种质和脂肪，且生
5、长期短，产量高，品种多，对均衡供应起一定作用。多，对均衡供应起一定作用。三、果品三、果品v我国是世界上果树栽培历史最悠久的国家之一，也我国是世界上果树栽培历史最悠久的国家之一，也是果树的起源地之一，是果树的起源地之一，v我国生长的果树和野生果树共有多科，我国生长的果树和野生果树共有多科，多属，多种，多个品种，为世界多属，多种，多个品种，为世界之冠。之冠。v原产我国的果树有：樱桃、板栗、柑橘、桃、杏、原产我国的果树有：樱桃、板栗、柑橘、桃、杏、枣、荔枝、龙眼、杨梅、枇杷梅、中国苹果、中国枣、荔枝、龙眼、杨梅、枇杷梅、中国苹果、中国梨、楸子海棠等。梨、楸子海棠等。油脂植物油脂植物一、植物油提取工艺
6、一、植物油提取工艺一）传统植物油提取工艺一）传统植物油提取工艺 传统植物油提取工艺主要有传统植物油提取工艺主要有压榨法和浸出法压榨法和浸出法两种。两种。1、压榨法压榨法 借助机械外力的作用，将油脂从油料中挤压出来的取油方法，是国内采借助机械外力的作用，将油脂从油料中挤压出来的取油方法，是国内采用的主要方法。用的主要方法。但压榨法存在出油率低，劳动强度大，生产效低的缺点。但压榨法存在出油率低，劳动强度大，生产效低的缺点。2、浸出法、浸出法 应用固液萃取的原理，选用某种能够溶解油脂的有机溶剂，经过对油料的应用固液萃取的原理，选用某种能够溶解油脂的有机溶剂，经过对油料的接触（浸泡或喷淋），使油料中油
7、脂被萃取出来的一种方法，多采用预榨饼接触（浸泡或喷淋），使油料中油脂被萃取出来的一种方法，多采用预榨饼后再浸提。后再浸提。浸出法具有出油率高，粕中残油率低，劳动强度低，生产效率高，浸出法具有出油率高，粕中残油率低，劳动强度低，生产效率高，但此法浸提出来的毛油含非油物质较多，色泽较深，质量较差，且浸出所用但此法浸提出来的毛油含非油物质较多，色泽较深，质量较差，且浸出所用溶剂易燃易爆，而且具有一定毒性。溶剂易燃易爆，而且具有一定毒性。二）二）新研究开发的植物油脂提取工艺新研究开发的植物油脂提取工艺 1、水代法水代法 将热水加到经过蒸炒和细磨的原料中，利用油、水不相溶的将热水加到经过蒸炒和细磨的原料
8、中，利用油、水不相溶的原理，以水作为溶剂，从油料中把油脂代替出来，主要用于小磨原理，以水作为溶剂，从油料中把油脂代替出来，主要用于小磨香油的生产香油的生产，缺点为出油率低，在浸提过程中易污染微生物。缺点为出油率低，在浸提过程中易污染微生物。2、水酶法水酶法 将酶制剂应用于油脂分离，通过对油料细胞壁的机械破碎作将酶制剂应用于油脂分离，通过对油料细胞壁的机械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，用和酶的降解作用提高油脂的提取率，具有处理条件温和，工艺具有处理条件温和，工艺简单、能耗低、并且能同时得到优质的植物油脂和纯度高、再利简单、能耗低、并且能同时得到优质的植物油脂和纯度高、再利用性强的蛋白质
9、等优点。用性强的蛋白质等优点。以上提取油都是毛油，不能吃，必须经过精炼才能食用。以上提取油都是毛油，不能吃，必须经过精炼才能食用。二、食用油精炼工艺流程二、食用油精炼工艺流程六道工序：六道工序：毛油过滤（离心）：除去固体悬浮物毛油过滤（离心）：除去固体悬浮物脱胶：水化和酸炼法除胶质脱胶：水化和酸炼法除胶质脱酸：碱炼和水蒸气蒸馏法除游离脂肪酸脱酸：碱炼和水蒸气蒸馏法除游离脂肪酸脱色：吸附等法除色素脱色：吸附等法除色素脱臭：高真空水蒸气饱和法除各种异味脱臭：高真空水蒸气饱和法除各种异味脱蜡：溶剂法等除蜡质脱蜡：溶剂法等除蜡质 植物性奶油植物性奶油(margarine),人造奶油人造奶油(反式脂肪酸
10、、氢化植物油)，是1869年由法国药剂师梅吉穆里斯发明的。是奶油的代用品，主要成分为精炼植物油和氢化植物油精炼植物油和氢化植物油，是普通植物油经过人工催化，向不饱和脂肪酸为主的植物油中适度引入氢分子，将液态的不饱和脂肪酸变成易凝固的饱和脂肪酸，从而使植物油变成像黄油一样的半固态甚至固态。人造奶油人造奶油原料可为棕榈仁油、椰子油、大豆油、菜油、花生油、葵花籽油、棉籽油、米糠油，还有少量的乳成分、乳化剂、抗氧化剂、防腐剂、食盐、香味剂、着色剂、维生素以及水。将人造奶油人造奶油加入黄色色素等辅料可制成人造黄油。有有200种以上。如山苍子、三尖杉、竹相、种以上。如山苍子、三尖杉、竹相、华山矾、野桐、梧
11、桐、黑亮桶、观光木、南华山矾、野桐、梧桐、黑亮桶、观光木、南三味子等的种子。三味子等的种子。马尾松种子和杆茎都含有丰富的油脂，马尾松种子和杆茎都含有丰富的油脂，山洞子，含油量为山洞子，含油量为30，竹柏林子含油量为，竹柏林子含油量为 30，野茉莉属植物的种子含油量为，野茉莉属植物的种子含油量为 25。三、我国主要油脂植物资源三、我国主要油脂植物资源香料植物资源 我国允许使用的食用香料有我国允许使用的食用香料有534534种，种，包括天然香料包括天然香料137137种种人工合成香料种种人工合成香料397397种。种。一、食用香料植物分类一、食用香料植物分类烹调香草：烹调香草：具有特有芳香的软茎植
12、物，多采用顶部枝梢部具有特有芳香的软茎植物，多采用顶部枝梢部分，用作视频赋香调味，分，用作视频赋香调味，如月桂、迭迭香、百里香等。如月桂、迭迭香、百里香等。香辛料：香辛料：利用具有刺激性香味的植物的种子、花蕾、叶茎、利用具有刺激性香味的植物的种子、花蕾、叶茎、根块等或其提取物赋予食物以风味根块等或其提取物赋予食物以风味。常用香辛料约有常用香辛料约有20种，种，如如姜、胡椒、辣椒、芫荽、小茴香等。姜、胡椒、辣椒、芫荽、小茴香等。主要成分：主要成分：烃类及其衍生物、方醇类、萜醇、醛类、烃类及其衍生物、方醇类、萜醇、醛类、酮类、醚类、酯类、酰胺类等。酮类、醚类、酯类、酰胺类等。近年发现，某些天然香料
13、中含有近年发现，某些天然香料中含有黄樟素黄樟素，动物实验发现其可引起肝脏病，动物实验发现其可引起肝脏病变，桂皮、八角、茴香和花椒均有一定的诱变性和毒性。变，桂皮、八角、茴香和花椒均有一定的诱变性和毒性。二、香料提取分离工艺二、香料提取分离工艺传统提取分离技术：传统提取分离技术：1、水蒸气蒸馏法、水蒸气蒸馏法2、浸提法：用挥发性的有机溶剂浸取、浸提法：用挥发性的有机溶剂浸取 3、压榨法：一般用于柑橘类植物精油提取，、压榨法：一般用于柑橘类植物精油提取，4、吸收法：原理与浸提法相似，只是吸收法采用非挥发性溶、吸收法：原理与浸提法相似，只是吸收法采用非挥发性溶剂或固体吸附剂。剂或固体吸附剂。5、结晶
14、法：利用低温冷冻方法使精油中某些化合物呈固体状、结晶法：利用低温冷冻方法使精油中某些化合物呈固体状结晶析出。结晶析出。色素植物资源 1、按色素的化学结构式分类按色素的化学结构式分类 类胡萝卜素类；花色甙类；查尔酮类；类胡萝卜素类；花色甙类；查尔酮类；黄酮类；醌类；叶琳类；甜菜黄酮类；醌类；叶琳类；甜菜花青类；双酮类。花青类；双酮类。2、按色素颜色分类、按色素颜色分类 天然红色素：天然红色素：高粱红；紫草红高粱红；紫草红；越桔红；其他红色素。；越桔红；其他红色素。天然黄色素：玉米黄；沙棘黄；栀子黄色素；多穗柯色素天然黄色素：玉米黄；沙棘黄；栀子黄色素；多穗柯色素 天然绿色素：由蚕砂天然绿色素：由
15、蚕砂(蚕粪蚕粪)中提取的叶绿素铜钠盐为主。中提取的叶绿素铜钠盐为主。天然黑色素：主要成分多属邻苯二酚型色素，如香蕉皮黑色素、葵花天然黑色素：主要成分多属邻苯二酚型色素，如香蕉皮黑色素、葵花 籽皮黑色素及黑芝麻黑色素等。籽皮黑色素及黑芝麻黑色素等。3、按色素的溶解性分类、按色素的溶解性分类 水溶性色素；油溶性色素；乳浊型色素；固体粉末型色素水溶性色素；油溶性色素；乳浊型色素；固体粉末型色素一、植物色素分类一、植物色素分类 二、植物色素提取技术二、植物色素提取技术 天然食用色素一般稳定性较差，对光、热、酶菌等较敏感。为天然食用色素一般稳定性较差，对光、热、酶菌等较敏感。为保持其天然性与稳定性，一般
16、都采用保持其天然性与稳定性，一般都采用物理法物理法。1、溶剂提取法溶剂提取法 最常用的方法。选用的溶剂要对色素成分溶解度大，对杂质溶解度小。最常用的方法。选用的溶剂要对色素成分溶解度大，对杂质溶解度小。2、熬煮熬煮 将本无色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如焦糖色素。将本无色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如焦糖色素。3、酶反应法酶反应法 通过酶反应产生所需要的颜色，如栀子果实用水提取出的黄色素。通过酶反应产生所需要的颜色，如栀子果实用水提取出的黄色素。4、超临界萃取法超临界萃取法 萃取剂主要为二氧化碳。目前主要用于提取胡罗卜素类色素如辣椒红等。萃取剂主要为二氧化碳。目前主要用于提取胡罗卜
17、素类色素如辣椒红等。5、压榨法压榨法 利用挤压方法将粉碎后的新鲜植物叶、果、皮中色素成分随浆液挤压出来。利用挤压方法将粉碎后的新鲜植物叶、果、皮中色素成分随浆液挤压出来。6、粉碎法粉碎法 样品干燥后，粉碎制成色素制品，如可可豆色素。样品干燥后，粉碎制成色素制品，如可可豆色素。用一般萃取工艺经浓缩而得到的天然色素产品，通用一般萃取工艺经浓缩而得到的天然色素产品，通常色价低、杂质多和有异味，这些都将直接影响天常色价低、杂质多和有异味，这些都将直接影响天然色素的然色素的稳定性、染着性及其应用。稳定性、染着性及其应用。目前目前纯化方法纯化方法主要有：主要有：萃取法、离子交换树萃取法、离子交换树脂法、吸
18、附法、超滤法和酶法脂法、吸附法、超滤法和酶法等。等。三、植物色素纯化方法三、植物色素纯化方法 溶剂分离：溶剂分离：根据色素与杂质在不同溶剂中溶解度的差异不同溶剂中溶解度的差异，以不同溶剂，由低极性到高极性分步进行提纯分离，除去杂质。如色素水提液中常含蛋白质、树胶、粘液质等，可加入一定量乙醇乙醇，沉淀这些杂质。两相萃取：两相萃取：利用色素与杂质在两相溶剂中分配系数两相溶剂中分配系数不同加以分离。如提取黄酮色素时，多采用乙酸乙酯-水两相萃取。柱层析：柱层析：利用不同吸附剂或固定相吸附剂或固定相通过柱层析分离提纯色素。如离子交换树脂柱层析纯化葡萄皮色素，可除去糖、有机酸等杂质。酶精制：酶精制：利用酶
19、催化分解作用酶催化分解作用，使杂质通过酶反应除去。如蚕纱提取叶绿素，利用酶精制方法，可除去令人不快的气味。得到优质的叶绿素。膜分离：膜分离：利用色素与杂质分子大小的差异，采用纤维超滤膜和反渗透膜纤维超滤膜和反渗透膜，可阻留各种不溶性大分子如多糖、蛋白质等。v溶解度改性：溶解度改性：是对脂溶性色素的改性，主要是通过是对脂溶性色素的改性，主要是通过薄膜和微囊技术改变色素的溶解和分散特性薄膜和微囊技术改变色素的溶解和分散特性，并可，并可提高天然色素的稳定性，目前较成功的是开发水溶提高天然色素的稳定性，目前较成功的是开发水溶性胡萝卜素。性胡萝卜素。v色调改性：色调改性：是通过是通过化学方法与生物方法改
20、进天然色化学方法与生物方法改进天然色素的色调素的色调，如用酶法将栀子黄色素改性生产出栀子，如用酶法将栀子黄色素改性生产出栀子蓝、栀子绿色素等。蓝、栀子绿色素等。四、植物食用色素的改性四、植物食用色素的改性开发利用困难及发展趋势v降低生产成本v提高植物性色素的稳定性v综合利用植物性色素资源v通过民族植物学方法发现新的色素资源v人工合成天然对应物对植物食用色素发展的展望对植物食用色素发展的展望v多功能天然食用色素是发展方向多功能天然食用色素是发展方向 Siong Tee(1992)Siong Tee(1992)发现发现一胡萝卜素具有一定的抗癌作用；人体内番茄一胡萝卜素具有一定的抗癌作用；人体内番茄
21、红素的含量与人的寿命有关红素的含量与人的寿命有关 ，天然色素将以保健品出现，而不再局限，天然色素将以保健品出现，而不再局限于着色剂。于着色剂。v加强稳定化技术的研究加强稳定化技术的研究 由于我国天然色素的生产厂家大多数技术落后，设备简陋，产品的稳定由于我国天然色素的生产厂家大多数技术落后，设备简陋，产品的稳定性差已经严重影响我国的天然色素在国际市场上的竞争力。性差已经严重影响我国的天然色素在国际市场上的竞争力。v生物技术在天然食用色素生产中的作用生物技术在天然食用色素生产中的作用 现在许多用传统溶剂萃取法生产的天然色素都改用生物技术生产，如辣现在许多用传统溶剂萃取法生产的天然色素都改用生物技术
22、生产，如辣椒红、椒红、胡箩卜素等。胡箩卜素等。饮料植物资源 茶、咖啡和可可是世界著名的三大饮茶、咖啡和可可是世界著名的三大饮料料.我国是最早发现和利用茶叶的国家。我国是最早发现和利用茶叶的国家。1、含酒精饮料含酒精饮料 经一定的发酵过程，使其中含有一定糖分和少量酒精的饮料。经一定的发酵过程，使其中含有一定糖分和少量酒精的饮料。2、无酒精饮料（软饮料）、无酒精饮料（软饮料）碳酸饮料：人工配置并充二氧化碳碳酸饮料：人工配置并充二氧化碳 果蔬汁饮料；植物蛋白饮料果蔬汁饮料；植物蛋白饮料(品品)类类 特殊用途饮料特殊用途饮料(品品)类类 固体饮料：固体饮料：以糖、食品添加剂、果汁或植物抽提物等为以糖、
23、食品添加剂、果汁或植物抽提物等为 原料，加工制成粉末状、颗粒状或块状的制品。原料，加工制成粉末状、颗粒状或块状的制品。成品水分不高于成品水分不高于5%(m5%(mm)m)一、植物饮料分类一、植物饮料分类 二、饮料加工工艺二、饮料加工工艺果汁加工工艺：果汁加工工艺：原料挑选破碎加热冷却酶解压榨或浸提粗滤原料挑选破碎加热冷却酶解压榨或浸提粗滤澄清过滤杀菌罐装澄清过滤杀菌罐装 密封冷却成品。密封冷却成品。果酒加工工艺：果酒加工工艺：红葡萄分选破碎除梗葡萄浆红葡萄分选破碎除梗葡萄浆（加（加SO2)SO2)调整（糖、酸）调整（糖、酸）浸提与发酵（浸提与发酵（加酵母加酵母）压榨后发酵倒桶苹果酸乳）压榨后发
24、酵倒桶苹果酸乳酸发酵换桶下胶（澄清）过滤贮酒过滤调整包酸发酵换桶下胶（澄清）过滤贮酒过滤调整包装装干红葡萄酒干红葡萄酒葡萄分选破碎、除梗葡萄浆葡萄分选破碎、除梗葡萄浆（加（加SO2)SO2)分离取汁澄清分离取汁澄清清汁发酵（清汁发酵（加酵母）加酵母）倒桶贮酒过滤冷处理调配倒桶贮酒过滤冷处理调配过滤过滤干白葡萄酒干白葡萄酒甜味植物资源 甜味剂概念：指具有甜味的物质，包括糖和非糖两大类。植物甜味剂可分以下几种。v糖类：甜叶菊、罗汉果、甘草等v多肽类：又称甜味蛋白。西非竹竽、夜乐果、奇遇果等v糖醇类：木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇v变味蛋白：神秘果 二、甜味剂提取工艺二、甜味剂提取工艺水提醇沉或醇提水沉法
25、水提醇沉或醇提水沉法如甘草酸提取：如甘草酸提取：甘草挑选除杂甘草挑选除杂粉碎粉碎提取提取(水水 85 85 ）过滤过滤浓缩浓缩（薄膜蒸发器进行真空浓缩）（薄膜蒸发器进行真空浓缩）分离分离(95%乙醇，过滤除乙醇，过滤除去植物蛋白、多糖等沉淀物去植物蛋白、多糖等沉淀物 ）沉淀（浓硫酸调其沉淀（浓硫酸调其PHPH值值）重结晶（重结晶（606070 70 的稀乙醇）的稀乙醇）真空干燥真空干燥成成品。品。v其它甜味剂植物：甘草甘草 野甘草野甘草 甜叶菊甜叶菊 白苏白苏 多穗柯多穗柯 （三）烟草v原产南美，明朝万历年间传入我国。v是我国主要的经济作物之一。v烟叶和烟气中含有多种有害成分，许多国家已采取法
26、律手段控制吸烟。饲用植物v抚州饲用植物主要有蓼科、十字花科、藜抚州饲用植物主要有蓼科、十字花科、藜科、蔷薇科、蝶形花科、菊科、旋花科、科、蔷薇科、蝶形花科、菊科、旋花科、玄参科、鸭跖草科、雨久花科、浮萍科、玄参科、鸭跖草科、雨久花科、浮萍科、天南星科、莎草科、禾本科、漆树科、伞天南星科、莎草科、禾本科、漆树科、伞形科、茜草科、石竹科等的一些种类。根形科、茜草科、石竹科等的一些种类。根据植物茎的质地分草本饲料和木本饲料叙据植物茎的质地分草本饲料和木本饲料叙述如下。述如下。v禾本科、蝶形花科、莎草科、菊科、藜科、禾本科、蝶形花科、莎草科、菊科、藜科、苋科、十字花科等种类多。苋科、十字花科等种类多。
27、蜜源植物v大部分植物的花能分泌一定数量的蜜汁，而成为蜜源植物，中国的蜜源植物资源十分丰富，约有1万种，是世界上养蜂最多的国家之一。v抚州有蜜源植物近千种，其中能提供大量粉、蜜的主要蜜源植物有百余种，其它多为辅助蜜源植物，还有少量有毒种类。组成抚州蜜源植物的科主要有樟科、山茶科、厚皮香科、壳斗科、乌饭树科、大戟科、蔷薇科、蝶形花科和菊科等。v油菜 Brassica campestris（见食用油脂植物类），各地栽培，粉蜜量大，是春季重要的蜜源植物，但近年种植面积在不断下降。其它还有多种蔬菜用十字花科植物也是春季的蜜源植物，如青菜、白菜、萝卜、芥菜、甘蓝等。v2.紫云英Astragalus sinicus（见饲料植物类），各地栽培，近年面积大减，富含粉蜜，是重要的蜜源植物。v3.柑橘 Citrus reticulata（见果用植物类），是抚州栽培量最大的果树，各地均有一定面积的栽培，尤其是南丰为主要出产地，是夏季重要的蜜源植物。
