在一般食品加工和烹调中,不希望淀粉老化,但对粉丝、粉皮、龙虾片等的加工,却需要利用淀粉的老化,因而就要选用含直链淀粉多的淀粉作为原料。如绿豆淀粉含直链淀粉达33%,就是制作优质粉丝的原料。由于该淀粉易于发生老化,因而产品具有较强的韧性,表面富有光泽,加热后不易断碎,口感有韧性。
(二)糖原
糖原又称动物淀粉,是人及动物体内贮存性多糖。它以肝脏和肌肉中含量为最高,肝脏中糖原含量为5%左右,肌肉中的含量约为1%。即人和动物将从食物中消化所得的葡萄糖以糖原的形式贮存于肝脏和肌肉之中,它们的含量随各人的生理状况而异。
正常人体所含糖原在400g左右,其中肝糖原用以维持血液中葡萄糖含量的恒定,肌糖原则为肌肉内的能量储备形式之一。当人体摄入过量的碳水化合物和脂肪时,就将多余的部分转化成糖原贮存在肝脏和肌肉中;当人体内因运动等原因缺糖时,糖原再分解为葡萄糖供给身体的需要。
糖原的分子结构与支链淀粉很相似,但它的链比支链淀粉更短,支链数目更多,结构更紧密。糖原以胶体颗粒形式存在于人及动物体内,在电子显微镜下呈球形。糖原相对分子质量在100~200万。糖原可溶于冷水,与碘作用呈红褐色,水解的最终产物也是葡萄糖。
糖原除了存在于人及动物体中,也存在于微生物细胞内,高等植物中少见,近来发现在甜玉米和糯米中也含有一些类似于糖原的物质。
(三)纤维素
纤维素是植物组织中的一种结构性多糖,是组成植物细胞壁的主要成分,对细胞壁的机械物理性能起着重要的作用。纤维素是自然界分布最广的多糖,每年通过光合作用产生的有机物,其中有一半是纤维素,可见其数量之大。植物中以棉花含纤维素最多,麻、木材、稻草、麦秆以及其他植物的茎、杆中都含有大量的纤维素。
1.性质
纤维素是白色纤维状固体,不溶于水,但能吸水膨胀。纤维素不溶于稀酸、稀碱和一般的有机溶剂中。纤维素的化学性质稳定,但也可以水解,只是需要高浓度的强酸存在才能进行。人的消化道不能消化纤维素,但食草动物都能消化它,因为在食草动物的消化道里,有一种特殊的微生物能分泌出纤维素酶,从而使纤维素水解成葡萄糖,作为动物的营养要素。
2.纤维素的作用
从现代营养学的观点来看,虽然人的消化器官不能消化纤维素,但膳食中必须要含有适量的纤维素。因为它具有促进肠道蠕动,防止便秘,防止结肠病变的作用。根据流行病学的调查结果,在膳食中含有适量纤维素的人群中,出现结肠炎和结肠癌的机会要少得多。
(四)果胶质
果胶质也是植物细胞壁的组成成分之一,存在于两相邻细胞壁的胶层中,起着黏结细胞的作用,广泛分布在水果和蔬菜中。
果胶质属于多糖胶质。植物体内的果胶质一般以三种形式存在。
1.原果胶
它是与纤维素和半纤维素结合在一起的甲酯化聚半乳糖酸苷链。存在于植物的细胞壁中,在未成熟的果蔬中含量较多。未成熟的果蔬比较硬挺,这与原果胶的存在直接有关。原果胶不溶于水,但在酸或果胶酶的作用下可水解生成果胶。
2.果胶
它存在于植物的汁液中,能溶于水,不溶于乙醇,溶解度随甲酯化程度和聚合度而变化。果胶溶液是亲水胶体溶液,并能形成坚韧的凝胶,制成果酱、果冻等。成熟的果蔬中,由于果胶的含量增多,溶于植物的细胞液中,细胞彼此分离,细胞壁变薄,果肉变得软而有弹性。但同一品种中由于果胶含量不同,软硬程度亦不同,如“红富士”苹果比较硬而脆,而“黄元帅”果胶含量多而软绵。果胶能在酸碱条件下发生水解,生成果胶酸和甲醇。
3.果胶酸
果胶酸稍溶于水,是果胶的甲酯基完全水解后生成的一种酸,遇钙可形成不溶于水的沉淀,黏性很小,不形成凝胶。
未成熟的果蔬细胞间含有大量的原果胶,组织硬挺,随着果蔬的成熟,原果胶水解成纤维素和可溶于水的果胶,且深入到细胞汁液中,使得果实的组织变软而有弹性。当果胶被去甲酯化变成果胶酸时,则果实变得更软而失去弹性。在腌渍咸菜时,若采用硬水(含Ca2+、Mg2+),则可使腌制成的黄瓜等质地脆嫩。这是由于生成了果胶酸钙,钙的交联起到粘连组织的作用。受到水浸后的马铃薯、甘薯等不易煮烂,也是因为有果胶酸钙生成的缘故。
果胶是一种亲水的胶体物质,其水溶液在有适量糖、有机酸存在时,能够形成凝胶。
利用这一特性,可用来加工果酱、果冻等食品,只要果胶溶液中蔗糖、甘油或乙醇的含量达50%以上,pH值在3.5以下,都能形成凝胶。
(五)琼胶
琼胶有琼脂、洋菜、洋粉等多种名称,它是存在于海藻(如石花菜)细胞壁中的一种杂多糖胶质。在烹饪中被广泛用作果冻、果糕和某些冻制冷菜的胶凝剂。琼胶的主要成分是由半乳糖缩合而成的多糖。
琼胶是由某些红藻类物质如石花菜中提制的,它溶于热水而不溶于冷水,与水有很强的结合力,其1%溶液在35~50℃时即形成坚韧的凝胶,熔点为80~100℃,并可反复熔化与凝固。
琼胶广泛用于制作微生物培养基。在烹饪中的应用,是基于其不能被人体消化和能形成耐热凝胶,当制作风味小吃如小豆羹、方豆糕等夏令凉点时,用它作为增稠剂和凝固剂。
琼胶的凝胶有光泽,透明度好,能完成很好的造型。例如“金鱼戏莲”,是用琼胶将刻好的金鱼及莲蓬冻在其中,从而产生金鱼在水中戏耍之感。由于琼胶的凝胶爽口、滑溜,常用它增加肉冻的韧性,制成冷肴,如凉拌鸡丝冻粉、水晶冻鸡、冻蹄等,均为夏天菜谱中之美肴。
第四节 脂类
一、概述
在人体和动植物组织中,含有脂肪和类脂两类化合物,总称为脂类。脂类是组成生物细胞必不可少的物质,与蛋白质、糖类一起构成食物的主要营养成分。脂类化合物包括脂肪、磷脂、糖脂、固醇等,其元素组成主要为碳、氢、氧三种,有的还含有氮、磷和硫。
在动物体内,脂肪一般都贮存于皮下结缔组织、大网膜、肠系膜等处,动物的脂肪可以达到干重的80%或更多。植物体内,脂肪主要是集中贮存在果实和种子内,如花生含油40.2%~60.7%,大豆含油10%~25%等。
脂类化合物种类繁多,结构各异,但都具有下列三个共同特征:
(1)不溶于水而溶于乙醚、氯仿、热酒精、丙酮等有机溶剂;
(2)都是由脂肪酸和醇构成的酯;
(3)都是由生物体所产生,并能为生物体所利用。
脂和酯的概念必须明确区别。脂,即脂肪,是指甘油与脂肪酸所构成的酯,是天然动植物油脂中的主要成分;酯则是指一切羧酸与醇作用的产物。
脂类按化学组成可分类为单脂(如脂肪、蜡)、复合脂(如磷脂、硫脂等)和衍生脂(如固醇类等)三类。
烹饪中所用的油脂都是来自动植物体中的天然油脂,它以甘油酯为主,并含有其他衍生脂类的混合物。本节重点介绍油脂。
(一)油脂的化学组成与结构特征
油脂是指动植物组织中存在的甘油酯,如猪脂、牛脂、羊脂、花生油、豆油、芝麻油等。常温下,植物油多数为液态,习惯上称为油;动物油脂多为固态、半固态,习惯上称为脂。有时把它们统称为油脂或脂肪。
由动物和植物组织中提取出的油脂都是多种物质的混合物,其主要化学成分是由三分子高级脂肪酸和一分子甘油形成的甘油酯。
若构成甘油酯的三个脂肪酸相同,这种甘油酯称为单纯甘油酯,如三硬脂肪酸甘油酯、三油酸甘油酯等。若由不同的脂肪酸构成的甘油酯则称为混合甘油酯,如α油酸-β‐软脂酸‐α’‐硬脂酸甘油酯等。烹饪中常见的天然油脂都是单纯甘油酯和混合甘油酯组成的复杂混合物,由一种单纯甘油酯所组成的油脂极为罕见。猪油中三油酸甘油酯的含量较高,可达70%左右。
(二)天然油脂中的脂肪酸
油脂的性质及其营养价值与组成它的脂肪酸有很大关系。含不饱和脂肪酸多的油脂,在常温下为液态;而含饱和脂肪酸多的油脂,在常温下则为固态。
构成油脂的脂肪酸种类很多,已知存在于天然油脂中的脂肪酸有70~80种,大多数是偶数碳原子的直链脂肪酸,带侧链的极少。奇数碳原子的直链脂肪酸也少,但在微生物产生的脂肪中有相当数量的C15、C17、C19的酸,还有少数含环状的烃类。组成油脂的脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类。
1.饱和脂肪酸
饱和脂肪酸是分子中碳原子间以单键相连的一元羧酸。天然油脂中的饱和脂肪酸的通式为CnH2nO2,自丁酸开始至38碳酸止。从4个碳原子至24个碳原子的脂肪酸常常存在于油脂中,而24个碳原子以上的则存在于蜡中。动植物油脂中最常见的饱和脂肪酸有丁、己、辛、癸酸,高级饱和脂肪酸有十六酸(软脂酸)与十八酸(硬脂酸);其次为十二酸(月桂酸)、十四酸(豆蔻酸)、二十酸(花生酸)等。
2.不饱和脂肪酸
凡是碳链中含有碳碳双键的脂肪酸都称为不饱和脂肪酸。根据分子中含双键的数目又分为一烯酸、二烯酸、三烯酸和多烯酸。个别油脂中还含有炔酸。脂肪酸分子中双键的数目越多,其不饱和程度越高。
不饱和脂肪酸在一般动植物油脂中也都有存在,植物油脂中,不饱和脂肪酸的含量比饱和脂肪酸更多。鱼油含有多种三烯以上的多烯酸,而陆地动物的脂肪中,则只含有少量的二烯和多烯的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸在常温下为液态,所以植物油脂在常温下也多为液体。
在动植物油脂中常见的不饱和脂肪酸有:十四碳‐烯酸‐9(豆蔻油酸)、十六碳‐烯酸‐9(棕榈油酸)、十八碳‐烯酸‐9(油酸)、二十二碳‐烯酸‐13(芥酸)、十八碳‐二烯酸‐9,12(亚油酸)、十八碳‐三烯酸‐9,12,15(亚麻酸)以及花生油酸等。
3.必需脂肪酸
人体自身能够合成大多数的脂肪酸。有几种不饱和脂肪酸是维持人体正常生长所必需的,而人体内又不能合成的,这些脂肪酸称为必需脂肪酸。
从营养学的观点来看,属于必需脂肪酸的有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。但亚油酸是最主要的必需脂肪酸,必须由食物来供给。必需脂肪酸具有重要的生理意义,它不仅是组成组织细胞的成分,而且还起着重要的代谢作用。
必需脂肪酸的最好来源是植物油,但菜子油和茶油中的必需脂肪酸含量少。动物油脂中必需脂肪酸的含量一般比植物油低,但相对来说,猪油中比羊、牛的多,禽类脂肪(鸭油、鸡油)又比猪油多。鸡蛋黄中含量也较多。动物心、肝、肾和肠等内脏中的含量高于肌肉,而瘦肉中含量比肥肉多。几种食物中亚油酸含量。
关于人体对必需脂肪酸的需要量问题,一般认为至少应占每日总热量的2%,即每日至少需要8g左右,婴儿对必需脂肪酸的需要较成人更为迫切,缺乏时也较敏感。
二、油脂
(一)油脂的分类
1.按油脂来源分类
油脂根据其来源分为植物油脂和动物油脂两大类。植物油脂又可根据在常温下存在的状态,分为植物油(如芝麻油、花生油等)和植物脂(如可可脂、椰子脂等)。根据动物油脂在常温下存在的状态,分为动物油(如鱼油)和动物脂(猪脂、牛脂、羊脂、乳脂等)。
2.按油脂中亚油酸含量分类
根据油脂亚油酸含量可分为低亚油酸含量油脂(0~15%),如棕榈油、羊、牛脂;中亚油酸含量油脂(15%~35%),如杏仁油、花生油;高亚油酸含量油脂(35%~65%),如芝麻油、葵花油等。
(二)油脂的性质
1.油脂的物理性质
色泽和气味。纯净的油脂是无色透明的,天然油脂之所以带有颜色,往往与油脂溶有色素物质有关,如叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等。一般来讲,动物油脂中含色素物质少,所以动物脂肪色泽较浅,如猪油为乳白色、鸡油为浅黄色等。而植物种子中色素物质含量较高,所以植物油的颜色比动物脂要深些,如芝麻油为深黄色、菜子油为红褐色等。油脂中杂质也对颜色有一定的影响,杂质越多颜色越深,油脂的透明度就越差,质量也越低劣。
纯净的油脂是没有特殊气味的,但烹饪中所用的各种天然油脂都有其固有气味。
除了极少数是由低级脂肪酸构成的油脂引起外,一般是由所含的特殊非脂成分引起的,例如椰子油的香气是由于含有壬基甲酮,棕榈油中含有β-紫罗酮而具有香气,芝麻油由于加工时在高温下产生的乙酰吡嗪而具有特殊芳香气味,而菜子油的气味成分主要是甲基硫醇。
油脂在长期贮存后,由于空气中氧或者油脂中所含有微生物作用的缘故,也会使油脂中的脂肪酸发生氧化分解,生成低级的醛类、酮类、酸类等,导致油脂产生不正常的酸败气味。故烹饪所用的各种油脂一般不宜长久贮藏,以防酸败变质。
油脂的熔点和凝固点。由于天然优质是多种甘油酯的混合物,因此不会像单纯有机化合物那样具有明显的熔点和凝固点,仅有一定的熔化温度范围。