Хим состав плодов и овощей. Химический состав плодов и овощей
Химический состав овощей и плодов зависит от их сорта, вида, степени зрелости, сроков уборки и других факторов.
В состав овощей входят органические и минеральные вещества, как растворимые, так и не растворимые в воде.
К водорастворимым веществам относятся сахара, органические кислоты, пектин, большинство витаминов, некоторые азотистые вещества, гликозиды, часть минеральных веществ и другие, которые находятся главным образом в клеточном соке плодов и овощей.
К нерастворимым в воде веществам относятся клетчатка, протопектин, гемицеллюлозы, крахмал, часть азотистых и минеральных веществ.
Вода .
Значительное количество воды в плодах и овощах способствует лучшему их усвоению. Однако из-за большого содержания влаги в плодах и овощах легко развивается вредные микроорганизмы, вызывающие быструю порчу. Усиленное испарение влаги ведет к увяданию, поэтому плоды и овощи относят к скоропортящимся продуктам.
Углеводы .
На долю углеводов приходится около 90% общего содержания сухих веществ плодов и овощей.
Из углеводов плодов и овощей особое внимание имеют собственно сахара, крахмал, инулин, клетчатка и пектиновые вещества.
Сахара представлены в основном глюкозой, фруктозой и сахарозой и определяют главным образом пищевую ценность плодов и овощей. Из овощей наиболее богаты сахарами дыни, арбузы, свела.
Крахмал встречается в значительном количестве в картофеле, ядрах орехоплодных, в незрелых зернах бобовых. Много его в бананах и финиках.
Инулин , близкий по составу к крахмалу, содержится в земляной груше и в цикории.
Крахмал и инулин являются запасными веществами, нерастворимыми в воде, поэтому содержащие их плоды и овощи обладают лучшей сохраняемостью. Вместе с тем следует отметить, что крахмал и инулин обладают повышенной гигроскопичностью. Это обстоятельство следует учитывать при хранении сушеного картофеля и других крахмалосодержащих плодов и овощей.
Клетчатка составляет основную массу клеточных стенок плодов и овощей. Она почти не усваивается организмом человека, но разрыхляет пищу и вызывает усиленную перистальтику кишечника, способствуя лучшему пищеварению.
Пектиновые вещества. Пектин обладает способностью в присутствии кислоты и сахара в водном растворе образовывать желе. Это свойство пектина используют при изготовлении желе, мармелада, пастилы, зефира. Высокой желеобразной способностью отличается пектин некоторых сортов яблок, айвы, черной смородины, абрикосов.
Органические кислоты.
В плодах и овощах содержатся различные органические кислоты, которые находятся в свободном состоянии или в виде солей.
Наиболее распространены в плодах и овощах яблочная, винная, лимонная и щавелевая кислоты. Реже встречаются бензойная, салициловая, муравьиная и др. Органических кислот в плодах значительно больше, чем в овощах.
Дубильные вещества.
В плодах и овощах они являются не только запасными, но и защитными веществами против различных микроорганизмов. Участвуют в образовании вкуса плодов, но значительное содержание их придает плодам вяжущий вкус.
Особенно много дубильных веществ в незрелых плодах, например в хурме. По мере созревания плодов и овощей количество в них дубильных веществ резко снижается.
Красящие вещества.
Из красящих в плодах и овощах содержится главным образом хлорофилл, каротин, ксантофилл и разные виды антоцианов.
Хлорофилл придает растениям зеленый цвет. В начале своего созревания почти все плоды имеют зеленую окраску, но по мере их созревания хлорофилл исчезает. Этими свойствами распада хлорофилла и образования другой окраски пользуются для определения срока уборки плодов и овощей.
Антоцианы окрашивают плоды и овощи в различные цвета – от красного до темно-синего. Они встречаются в растворе клеточного сока мякоти или в кожице.
Каротин (провитамин А) придает плодам и овощам оранжево-желтую окраску. Этот пигмент в значительном количестве имеется в моркови, тыкве, абрикосах. Близкий к каротину его изомер ликопин , имеющий красную окраску, совместно с каротином придает томатам оранжево-красную окраску.
Ксантофилл способствует образованию желтой окраски яблок, груш, абрикосов, персиков и т.п.
Глюкозиды.
По химическому составу представляют собой соединение сахара со спиртом, альдегидами, фенолами или кислотами.
Все глюкозиды, встречающиеся в плодах и овощах, обладают горьким вкусом.
Азотистые вещества.
В состав плодов и овощей азотистые вещества входят в виде белков и соединений небелкового азота (аминокислоты, аммиачные соединения и др.). Наиболее богаты ими орехоплодные и незрелые бобовые.
Жиры.
Эфирные масла.
Запах овощей и плодов зависит от наличия в них эфирных масел, которые представляют собой смесь химических веществ. Максимальное накопление эфирных масел происходит при созревании плодов. При хранении и переработке плодов и овощей эфирные масла улетучиваются.
Минеральные вещества.
В основном это соли органических кислот, которые хорошо усваиваются организмом человека и способствуют его росту, развитию, повышают устойчивость против различных заболеваний.
Витамины.
Наиболее распространен в плодах и овощах витамин С. кроме витамина С, большое распространение плодах и овощах получили витамин А (в моркови, абрикосах, тыкве и т.п.), витамины группы В (особенно в зелени, томатах) и витамин К (в овощной зелени и капусте). Все эти витамины отличаются большей усвояемостью по сравнению с витамином С во время хранения плодов и овощей, но в значительной степени распадаются при термическом воздействии.
Свежие овощи .
В зависимости от того, какая часть растения употребляется в пищу, свежие овощи подразделяют на вегетативные и плодовые. Овощи, у которых в пищу идут продукты роста – лист, стебель, корень и их видоизменения, - относятся к вегетативным. Овощи, у которых в пищу используются продукты оплодотворения – плоды, называются плодовыми.
Вегетативные овощи. По используемой части растения эту группу овощей подразделяют на следующие подгруппы:
клубнеплоды (картофель, батат, топинамбур);
корнеплоды (морковь, свекла, редис, редька, репа, брюква, петрушка, пастернак, сельдерей);
луковые (лук репчатый, лук-порей, лук-батун, чеснок и др.);
капустные (капуста белокочанная, краснокочанная, цветная, савойская, брюссельская, кольраби);
салатно-шпинатные (салат, шпинат, хрен и др.);
десертные (спаржа, артишок, ревень);
пряные (укроп, чабер, эстрагон, хрен и др.)
Плодовые овощи. Эта группа овощей состоит из следующих подгрупп
тыквенные (огурцы, кабачки, тыква, арбузы, дыни, патиссоны);
томатные (томаты, баклажаны, перец);
бобовые (горох, фасоль, бобы);
зерновые (сахарная кукуруза).
Свежие плоды.
В зависимости от того, какие части цветка участвуют в их образовании (завязь или плодоложе), плоды подразделяют на группы, отличающиеся товарными свойствами.
Различают семечковые плоды, косточковые, ягоды, орехоплодные, субтропические и тропические плоды.
Семечковые плоды отличаются тем, что в внутри мясистого плода находится пятигнездная камера, в которой содержатся семена. К ним относятся яблоки, груши, айва, рябина, мушмула.
Косточковые плоды состоят из кожицы, плодовой мякоти и косточки с заключенным в ней ядром. В эту группу входят абрикосы, персики, сливы, вишня, черешня, кизил.
Ягоды делят на настоящие, ложные и сложные. К настоящим относят виноград, смородину, крыжовник, клюкву, чернику, голубику, бруснику. у ягод этой подгруппы семена погружены непосредственно в мякоть. К ложным ягодам относят землянику и клубнику. Они имеют мясистый сочный плод, образованный из разросшегося плодоложа. К сложным ягодам относят малину, ежевику, костянику, морошку. Они состоят из сросшихся мелких плодиков на одном плодоложе.
К субтропическим и тропическим плодам относят лимоны, мандарины, апельсины, гранаты, хурму, инжир, бананы, ананасы и др. Перечисленные плоды относятся к различным ботаническим семействам, но в торговой практике их выделяют обычно в отдельную группу – по зоне выращивания.
Орехоплодные состоят из ядра, заключенного в сухую деревянистую оболочку. К ним относят лещину, фундук, грецкий орех, миндаль, фисташки, арахис.
Естественная убыль плодов и овощей при хранении.
В процессе хранения и перевозки плоды и овощи испаряют влагу и расходуют органические вещества на дыхание, в результате чего происходит потеря их массы. Такие потери относят к естественным, причем значительная их часть приходится на испарение влаги (65-90%) и расходование органических веществ на дыхание (10-35%). Эти потери неизбежны при любых условиях хранения и транспортирования плодов и овощей.
В нормы естественной убыли не входят потери, образующиеся вследствие повреждения тары, а также брак и отходы, получаемые в процессе подготовки, обработки и хранения плодов и овощей.
Размеры естественной убыли нормируют, они различны для отдельных видов плодов и овощей, способов и сроков хранения, времени года, дальности перевозок.
Естественная убыль плодов и овощей списывается с материально ответственных лиц по фактическим размерам, но выше установленных норм, которые являются предельными и применяются только в том случае, когда при проверке фактического наличия товаров окажется недостача против учетных данных, подтвержденная сличительной ведомостью.
ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ.
Наряду с использованием овощей и плодов в свежем виде значительную часть этих продуктов консервируют, что позволяет не только предохранять их от порчи, но и получать продукцию с новым пищевыми и вкусовыми свойствами.
Наибольшее распространение имеют следующие способы консервирования: квашение, соление, мочение, маринование, сушка, замораживание, консервирование высокими температурами в герметичной таре.
Квашение, соление и мочение – это различные названия одного и того же способа переработки плодов и овощей. В основе этого способа лежит молочно-кислое брожение сахаров, в результате которого образуется молочная кислота. Она препятствует жизнедеятельности вредных микроорганизмов, способных вызывать порчу продукта. Разница в названиях объясняется тем, что в прошлом капусту т свеклу заквашивали без соли (из-за ее нехватки) и называли такую обработку квашением, а все другие овощи квасили с добавлением соли. Переработку ягод и плодов, достаточно кислых и в свежем виде, называют мочением.
Сушеные овощи и плоды.
Сушка – это удаление влаги из свежих плодов и овощей под действием высоких температур. Овощи считаются законсервированными, если содержание влаги в них доведено до 12-14%, в плодах – до 15-20%. Одно из важных преимуществ сушенных плодов и овощей по сравнению со свежими – высокая экономичность перевозок. Однако следует иметь в виду, что при сушке могут происходить значительные изменения состава плодов и овощей, потери витаминов, ухудшение органолептических показателей.
Для сушки могут быть использованы все виды плодов и овощей, но в основном производятся сушеные яблоки, груши, абрикосы, слива, виноград, картофель, морковь, лук, капуста и др.
Сушеные абрикосы поступают в продажу под следующими названиями: урюк, кайса, курага
Урюк – это целые абрикосы, высушенные с косточкой.
Кайса – это абрикосы, у которых до сушки выдавлена косточка через надрез у плодоножки.
Курага – этот абрикосы, разрезанные или разорванные вдоль плода пополам и высушенные без косточки.
Виноград сушенный с семенами называется изюмом, без семян – кишмишем.
Хранение сушеных плодов и овощей.
Сушеные плоды и овощи гигроскопичны и при хранении в сыром помещении увлажняются, плесневеют и портятся. Поэтому их необходимо сохранять в сухом помещении при температуре не выше 20 о С и относительной влажностью не более70%.
Кроме того, сушеные плоды и овощи необходимо предохранять от повреждения различными вредителями (молью, жуками, клещами), которые быстро размножаются при высокой влажности продукта. При обнаружении на отдельных экземплярах повреждений вредителями товар необходимо просушить в течение 12-20 минут при температуре 95 о С.
Овощные и плодовые консервы в герметической таре.
Консервирование в герметической таре заключается в том, что обработанное и изолированное от окружающего воздуха сырье подвергают тепловой обработке 9при температуре 85-120 о С), в результате которой уничтожаются микроорганизмы и разрушаются ферменты. Такие продукты могут храниться без изменения качества длительное время.
Все плодоовощные консервы делят на овощные, плодовые и смешанные. Отдельно выделяют группу консервов детского и диетического питания.
Овощные консервы . В зависимости от способа производства их делят на натуральные, закусочные, обеденные, концентрированные томатные продукты, овощные соки, напитки, а также маринады.
Натуральные консервы – это бланшированные и уложенные в банки овощи, залитые раствором соли или томатным соком, закупоренные и стерилизованные. Овощи должны составлять не менее 55-65%. К натуральным консервам относятся фасоль стручковая, зеленый горошек, цветная капуста, морковь, свекла. По качеству натуральные консервы делят на высший и 1-й сорт.
Закусочные консервы – это готовые к употреблению закусочные блюда, содержащие от 6-15% растительного масла, различное количество пряной зелени, моркови, лука и пряностей, залитые томатным соусом. Изготавливают их из перца, томатов, кабачков, баклажанов: овощную икру из протертых обжаренных баклажанов, кабачков и патиссонов; овощи, нарезанные кружками, обжаренные и залитые томатным соусом (баклажаны, кабачки, перец); овощи фаршированные; овощные салаты и винегреты – смеси нарезанных овощей (капуста, томаты, перец и др.).
Консервы фаршированные и нарезанные выпускают высшего и 1-го сортов. Овощную икру и салаты на товарные сорта не подразделяют.
Обеденные консервы представляют собой законсервированные готовые блюда из свежих, квашеных или соленых овощей с добавлением мяса или без него, с добавлением жира, томатной пасты, соли, сахара, пряностей. Обеденные консервы делят на первые и вторые блюда. К первым блюдам относят борщ, щи, рассольник, супы, ко вторым – овощные или овоще-грибные солянки, мясо с овощами, голубцы и др.
К концентрированным томатным продуктам относят томатное пюре, томат-пасту, томатные соусы, сухой томатный порошок.
Томат-пюре и томат-пасту приготавливают из протертой массы томатов, которую уваривают до определенной концентрации. Томат-пасту выпускают с добавлением соли и без нее. По качеству томат-пюре и томат-пасту делят на высший и первый сорта.
Томатные соусы изготавливают из томатов или из концентрированных томатных продуктов. В соусы добавляют сахар, специи, уксус, используют в кулинарии как приправу.
Овощные соки изготавливают натуральные и с сахаром; из томатов, моркови и свеклы, а также купажированные.
Плодовые консервы. К ним относят компоты, фруктово-ягодное пюре, пасты, соусы, соки, плодово-ягодные маринады.
Компоты представляют собой консервы из одного или нескольких видов плодов и ягод в сахарном сиропе и подвергнутые тепловой стерилизации. Их наименования соответствуют названиям основного вида сырья, из которого они изготовляются (вишневый, персиковый, абрикосовый). Кроме того выпускают компот Ассорти – из смеси нескольких плодов и ягод, а также компоты диетические (вместо сахара вводится сироп на сорбите и ксилите).
По качеству компоты делят на высший, 1-й и столовые сорта. Различаются они по органолептическим признакам – внешнему виду, консистенции плодов, качеству сиропа.
Пюре из плодов и ягод представляет собой протертую массу с содержанием сухих веществ. Пюре также используют в качестве полуфабриката для приготовления повидла, соуса, кондитерских изделий.
Пасты фруктовые получают путем уваривания пюре без сахара.
Консервы для детского питания изготавливают в следующем ассортименте: овощные, фруктовые, фруктово-овощные, мясоовощные. Они должны иметь отличные вкусовые качества, необходимую калорийность. содержать витамины и минеральные вещества.
Консервы диетические предназначаются для лечебного питания больных. Разрабатывают состав диетических консервов, учитывая, какие химические вещества желательны и какие противопоказаны для данной категории потребителей.
Хранение овощных и плодовых консервов. Плодовые и овощные консервы фасуют в стеклянные банки или в алюминиевые тубы. После стерилизации консервы охлаждают водой, подсушивают, наклеивают этикетку и укладывают в ящики.
Маркировка. На крышке банки последовательно в один ряд выштамповывают три-шесть знаков. В начале ставится индекс, обозначающий, кому принадлежит завод (К –индекс министерства рыбной промышленности); затем номер завода-изготовителя; год изготовления, обозначаемый последней цифрой текущего года. Например, ЦС546 – означает, что консервный завод №54 принадлежит Центросоюзу, консервы выпущены 1986 году.
На донышке банки штампуют пять-семь знаков: первый – номер смены, два вторых – дата изготовления (до 9 числа впереди ставят 0), четвертый (буква) – месяц изготовления (А – январь, Б – февраль и т.д. исключая букву З), следующие три цифры знака – ассортиментный номер консервов. Например, консервы «Кукуруза», вырабатываемые во вторую смену 25 июля, будут иметь знак 225Ж007.
Хранят плодоовощные консервы при температуре 0-20 о С. При температуре ниже 0 о С консервы замерзают, что приводит к потери органолептических свойств продуктов. При хранении плодоовощных консервов по разным причинам часто возникают следующие виды дефектов: бомбаж, скисание, потемнение содержимого, размягчение плодов и овощей, подтеки, ржавление металлических банок и крышек.
Быстрозамороженные плоды и овощи.
В последние годы резко увеличилась выработка свежих быстрозароженных плодов и овощей. Замораживают плоды и овощи в быстроморозильных камерах при температуре от –25 до 50 о С.
При быстром замораживании до низкой отрицательной температуры почти полностью прекращаются биохимические процессы в продукте и развитие микроорганизмов. Качество продукции зависит от быстроты замораживания. При быстром замораживании в межклетниках и клетках образуются мелкие кристаллы льда, не вызывающие значительной деформации структуры тканей. При замораживании сохраняются почти все без изменения и ароматические достоинства и витамины плодов и овощей.
Не все виды и сорта плодов и овощей подходят для замораживания. Продукты высокого качества получаются при замораживании зеленого горошка, овощного перца, моркови, свеклы, томатов, шпината, молодых грибов, земляники, малины, вишни, сливы, абрикосов, яблок и груш.
Овощи перед замораживанием чистят, моют, нарезают, бланшируют. Кроме отдельных видов овощей, замораживают овощные смеси для приготовления первых и вторых блюд.
Плоды замораживают целыми или резанными на части, с сахаром или без сахара.
Быстрозамороженные плоды и овощи фасуют в картонные коробки, пакеты из полиэтилена. Хранят замороженную продукцию при температуре –18 о С и относительной влажности воздуха 90-95%.
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Самарский Государственный Экономический Университет»
Кафедра сервиса
Курсовая работа
по дисциплине
Товароведение и экспертиза продовольственных товаров
на тему
Студентки 2 курса
Дневной формы обучения
Специальность «Сервис»
Яковишеной Евгении Валерьевны
Самара 2008г.
Введение
I.IХимический состав овощей и плодов
I.II Групповая характеристика овощей и плодов
II.IПольза овощей и плодов
II.IIВред овощей и плодов
III.IВред и польза арбузов
Заключение
Приложения
Использованные источники
Введение
Актуальность выбранной темы
В XX столетии в питании людей произошли существенные изменения. В пищевом рационе стали преобладать рафинированные продукты, резко возросло потребление продуктов животного происхождения и снизилась доля овощей и фруктов. Присоединившаяся гиподинамия довершила картину: от переедания и малоподвижности человек стал болеть тяжело и часто.
Овощи являются важнейшими поставщиками витаминов С, Р, некоторых витаминов группы В, провитамина А - каротина, минеральных солей (особенно солей калия), ряда микроэлементов, углеводов - сахаров, фитонцидов, способствующих уничтожению болезнетворных микробов, и, наконец, балластных веществ, необходимых для нормального функционирования кишечника.
Замечательным свойством овощей является их способность значительно увеличивать секрецию пищеварительных соков и усиливать их ферментную активность.
Мясные и рыбные блюда лучше усваиваются организмом, если их употребляют с овощами. Овощные блюда усиливают секрецию пищеварительных желез и тем самым подготовляют пищеварительный тракт к перевариванию белковой и жирной пищи. Поэтому обед полезно начинать с овощных закусок: винегретов и салатов, а затем уже переходить к супам, борщам и пр.
Овощи не только поставщики важных пищевых веществ и витаминов, они являются и динамическими регуляторами пищеварения, повышают способность усвоения пищевых веществ, а стало быть, и пищевую ценность большинства продуктов. Овощи весьма ценны и необходимы организму каждый день во все времена года.
В большинстве районов РФ потребление овощей и фруктов резко колеблется и зависит от времени года. Как правило, их достаточно во второй половине лета и осенью и несколько не хватает в конце зимы и ранней весной. К тому же пищевая ценность овощей и фруктов урожая предыдущего года в весенние месяцы значительно снижена. Недостаток в питании овощей зимой и ранней весной является одной из причин снижения общей сопротивляемости организма простудным и инфекционным заболеваниям Дневная норма потребления овощей, кроме картофеля, должна составлять для взрослого человека во все времена года от 300 до 400 граммов. Это количество ни в коем случае нельзя уменьшать в зимние и весенние месяцы.
Выращивание ранних овощей, развитие пригородного тепличного хозяйства, а также усовершенствование методов хранения и консервирования обеспечивают возможность их потребления круглый год. Лучшим способом консервирования овощей и фруктов, наиболее совершенным для сохранения их пищевой ценности и вкусовых свойств, является замораживание. Быстрозамороженные фрукты и помидоры очень полезны. Отрадно, что за последнее время все больше и больше появляется их на прилавках наших магазинов. К сожалению, мы еще недостаточно используем огромное разнообразие овощей и фруктов, которые дарит нам природа. Достаточно сказать, что из множества разновидностей капусты наиболее распространена в нашей стране белокочанная. Но она вовсе не является самой полезной: значительно богаче витамином С цветная, брюссельская, кольраби и другие виды капусты. В весенний период незаслуженно мало используются в нашем питании разнообразные овощи: зеленый лук, салат, шпинат, ревень и др. Особенно полезен в это время года зеленый лук, в 100 граммах которого содержится около 30 миллиграммов витамина С и 2 миллиграмма каротина - провитамина А, что в значительной мере помогает удовлетворить дневную потребность взрослого человека в витамине С.
Глава I
I . I Химический состав овощей и плодов
Учитывая большое разнообразие овощей и плодов, познакомимся с их классификацией.
Овощи делятся на:
клубнеплоды (картофель, батат),
корнеплоды (редька, редис, брюква, морковь, свекла, сельдерей),
капустные (капуста белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, цветная, кольраби),
луковые (лук репчатый, лук-порей, черемша, чеснок),
салатно-шпинатные (салат, шпинат, щавель),
тыквенные (тыква, кабачок, огурец, патиссон, дыня),
томатные (помидор, баклажан, перец),
десертные (спаржа, ревень, артишок),
пряные (базилик, укроп, петрушка, эстрагон, хрен),
бобовые (бобы, горох, фасоль, чечевица, соя).
Плоды делятся на косточковые (абрикосы, вишня, кизил, персики, сливы, черешня), семечковые (айва, груши, рябина, яблоки), субтропические и тропические культуры (ананасы, бананы, гранаты и др.), ягоды настоящие (виноград, крыжовник, смородина, барбарис, брусника, черника, голубика, клюква, малина, ежевика, облепиха) и ложные (земляника).
Овощи, фрукты, ягоды и другие съедобные растения обладают высокой способностью возбуждать аппетит, стимулировать секреторную функцию пищеварительных желез, улучшать желчеобразование и желчевы-деление.
Выраженным сокогонным действием отличаются растения, богатые эфирными маслами, - помидоры, огурцы, редис, лук, чеснок, хрен. Из квашеных и засоленных овощей наиболее сильным свойством возбуждать аппетит обладает капуста, затем огурцы, свекла, меньше всего морковь.
Овощи повышают усвояемость белков, жиров, минеральных веществ. Добавленные к белковой пище и крупам, они усиливают секреторный эффект последних, а употребляемые вместе с жиром снимают его тормозящее действие на желудочную секрецию. Важно отметить, что неразбавленные соки овощей и фруктов снижают секреторную функцию желудка, а разбавленные - повышают ее.
Ягоды и фрукты также оказывают различное действие на секреторную функцию желудка. Одни (большая часть) повышают ее (виноград, чернослив, яблоки, клубника), другие (особенно сладкие сорта) - понижают (черешня, малина, абрикосы и др.).
Сокогонное действие овощей, фруктов и ягод объясняется наличием в них минеральных солей, витаминов, органических кислот, эфирных масел, клетчатки. Овощи активизируют желчеобразовательную функцию печени: одни слабее (свекольный, капустный, брюквенный соки), другие сильнее (сок редьки, репы, моркови). При соединении овощей с белками или углеводами в двенадцатиперстную кишку поступает меньше желчи, чем при чисто белковой или углеводистой пище. А сочетание овощей с маслом увеличивает образование желчи и поступление ее в двенадцатиперстную кишку, овощи являются стимуляторами панкреатической секреции: неразведенные соки овощей тормозят секрецию, а разведенные стимулируют ее.
Вода - важный фактор, обеспечивающий течение различных процессов в организме. Является составной частью клеток, тканей и жидкостей организма и обеспечивает поступление питательных и энергетических веществ в ткани, выведение продуктов обмена, теплообмен и т. д. Без пищи человек может жить более месяца, без воды - всего несколько дней.
В состав растений вода входит в свободном и в связанном виде. В свободно циркулирующей воде (сок) растворены органические кислоты, минеральные вещества, сахар. Связанная вода, входящая в ткани растений, выделяется из них при изменении их структуры и в организме человека всасывается медленнее. Вода растений быстро выводится из организма, так как растения богаты калием, который усиливает мочеотделение. С мочой выводятся продукты обмена, различные токсические вещества.л
Углеводы растений делятся на моносахариды (глюкозу и фруктозу), дисахариды (сахарозу и мальтозу) и полисахариды (крахмал, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества). Моносахариды и дисахариды
растворяются в воде и обусловливают сладкий вкус растений.
Глюкоза входит в состав сахарозы, мальтозы, крахмала, целлюлозы. Она легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кровь, усваивается клетками различных тканей и органов. При ее окислении образуется АТФ - аденозинтрифосфорная кислота, используемая организмом для осуществления различных физиологических функций как источник энергии. При избыточном поступлении глюкозы в организм она превращается в жиры. Наиболее богаты глюкозой вишня, черешня, виноград, затем малина, мандарины, слива, земляника, морковь, тыква, арбуз, персики, яблоки. Фруктоза также легко усваивается организмом и в большей степени, чем глюкоза, переходит в жиры. В кишечнике она всасывается медленнее, чем глюкоза, и для своего усвоения не нуждается в инсулине, поэтому лучше переносится больными сахарным диабетом. Фруктозой богаты виноград, яблоки, груша, вишня, черешня, затем арбуз, черная смородина, малина, земляника. Основным источником сахарозы является сахар. В кишечнике сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза содержится в свекле, персиках, дыне, сливах, мандаринах, моркови, грушах, арбузах, яблоках, землянике.
Мальтоза - промежуточный продукт расщепления крахмала, в кишечнике расщепляется на глюкозу. Мальтоза содержится в меде, пиве, хлебобулочных и кондитерских изделиях.
Крахмал является основным источником углеводов. Им наиболее богаты мука, крупы, макаронные изделия и, в меньшей степени, картофель.
С давних времён овощи используют не только в качестве пищи, но и как лечебное и диетическое средство. При этом растительная пища занимает одно из первых мест в питании большинства, а для некоторых она является основной.
Если правильно подобрать разнообразные растения, то можно обеспечить свой организм не только углеводами, жирами, витаминами и минералами, но и белками, содержащими необходимые аминокислоты. Правда, очень сложно сбалансировать свой рацион с помощью овощей, фруктов, орехов и бобов.
С овощами человеческий организм получает довольно большое количество витаминов, минералов, углеводов, органических кислот, азотистых и дубильных веществ.
Овощи возбуждают аппетит : при употреблении овощей с мясом, творогом, рыбой и другой белковой пищей вдвое увеличивается отделение желудочного сока. При этом намного лучше усваивается белок. Какие витамины в овощах содержатся, рассмотрим далее.
Химический состав овощей
В зависимости от вида, сорта и зрелости химический состав овощей очень разнообразен: витамины в овощах способны предотвратить авитаминоз. Единственное, что общего среди всех видов - это высокое содержание воды - от 70 до 95%. Именно вода придаёт тканям сочность и упругость.
Минеральные вещества присутствуют в овощах в виде солей органических и минеральных кислот. Доминирующее место занимают калий, железо, медь, кальций, натрий и фосфор.
Железом богаты: салат, зелень петрушки, фасоль, горох, помидоры.
Медь можно отыскать в капусте, картофеле, баклажанах, зелёном горошке, шпинате, петрушке, кабачках, брюкве, моркови. Медь очень важна при малокровии и для беременных, так как она является постоянной составляющей частью крови.
Кальций и его соли в достаточном количестве содержатся в петрушке, зелёном луке, луке-порее, салате, кабачках, репе, капусте, моркови. Этот элемент необходим для сложных процессов свёртывания крови, поддержания равновесия между возбуждением и торможением в центральной нервной системе.
90% веществ, содержащихся в овощах, составляют углеводы, крахмал, сахара, клетчатка и пектиновые вещества.
Сахара представлены глюкозой, фруктозой и сахарозой. Например, в арбузах преобладает фруктоза, в моркови и дыне - глюкоза, в сахарной свекле - сахароза.
Клетчатка представляет собой основной материал растительных клеток. Наибольшее количество клетчатки содержится в укропе (до 3,5%) и в хрене (до 2,8%). Клетчатка, набухая в кишечнике, впитывает в себя аммиак, желчные пигменты. Недостаток клетчатки в организме может привести к различным заболеваниям ЖКТ, атеросклерозу и сахарному диабету.
Пектиновые вещества в в достаточном количестве содержатся в тыкве, кабачках, моркови, свекле, фасоли и редьке. Пектиновые соединения сорбируют в кишечнике избыток холестерина, ядовитые и токсичные вещества, выводя их из нашего организма.
Кислоты в овощах представлены щавелевой, яблочной, лимонной - они придают овощам характерный кислый вкус. Высоким содержание кислот обладает ревень, щавель, томаты. В сочетании с пектинами кислоты подавляют гнилостные процессы в кишечнике, а в сочетании с клетчаткой помогают кишечнику опорожняться.
Азотистые вещества входят в состав в виде аминокислот, белков и других соединений. Особенно много азотистых веществ в бобовых, капусте, шпинате, картофеле и в различных салатах.
Терпкий (вяжущий) вкус овощам придают дубильные вещества (но их немного - всего 0,1 - 0,2%).
Цвет овощам придают красящие вещества . Так, синюю и красную окраску овощам придают антоцианы, оранжевую и жёлтую окраску - каротиноиды, а хлорофилл окрашивает овощи в зелёный цвет.
Ещё овощи могут похвастаться содержанием особого вещества - тартроновой кислоты , которая является отличным средство от ожирения - она сдерживает процесс превращения углеводов в жиры в нашем организме.
Эфирные масла придают овощам различный специфический запах. Эфирные масла в небольших количествах возбуждают аппетит, повышают секрецию пищеварительных желез. А вот в больших количествах могут нанести вред - они раздражают стенки желудка, почки и кишечник.
Некоторым овощам антибактериальные свойства придают фитонциды . Эти вещества содержатся в чесноке, луке, хрене, редьке, пряной зелени. Недаром эти растения называют природными целителями.
Овощи являются богатым источником витаминов С (капуста, картофель, огурцы, томаты), Р (белокочанная капуста), А (морковь, тыква, листовые овощи), В1 (капуста, картофель, морковь, шпинат), В2 (шпинат). Витамины в овощах легче усваиваются, чем их аналоги в лекарственной форме.
Овощи необходимо включать в наш рацион ежедневно, но также нужно учитывать их свойства при составлении лечебных диет и правил питания.
Химический состав свежих овощей и плодов
В питании человека овощи и плоды занимают исключительно важное место, так как представляют собой основной и часто незаменимый источник разнообразных витаминов, минеральных солей, легкоусвояемых углеводов, органических кислот, фитонцидов и других веществ.
Состав овощей и плодов зависит от их вида, сорта, зрелости, сроков уборки, способов хранения и других факторов. Химический состав также является важным идентификационным признаком при экспертизе.
Вода является главной составной частью свежих овощей и плодов: ее содержание колеблется от 70 до 95 % (кроме орехов - 5–8 %). Она придает растительной ткани сочность, упругость (тургор), в ней растворены органические и минеральные вещества. Вода является средой и активным участником различных ферментативных процессов, происходящих в тканях плодов и овощей. Значительная часть воды находится в свободном состоянии, содержится главным образом в клеточном соке и легко удаляется при обезвоживании свежих овощей и плодов. Часть воды (около 20 %) находится в связанном состоянии и трудно испаряется.
Из-за высокого содержания воды овощи и плоды представляют собой благоприятную среду для развития микроорганизмов, поэтому их часто относят к скоропортящимся товарам. Во время хранения овощи и плоды за счет испарения теряют некоторое количество воды. При потере воды свыше допустимых пределов (в основном 5–7 %) свежие плоды и овощи увядают, теряют свежесть и качество их резко снижается.
Минеральные вещества находятся в овощах и плодах в виде хорошо усвояемых солей органических и минеральных кислот (фосфорной, серной, винной и др.), а также могут являться составной частью некоторых высокомолекулярных соединений - витаминов, белков, пигментов и др.
Углеводы являются веществами, от содержания и изменчивости которых зависят вкус, консистенция, сохраняемость плодов и овощей. Среди сухих веществ овощей и плодов на долю углеводов приходится до 90 %.
Органические кислоты влияют на степень сладости и вкус плодов и овощей. В плодах обычно больше кислот, чем в овощах (кроме щавеля, ревеня и томатов). В среднем в овощах их находится около 0,1 %.Наиболее распространенными кислотами овощей и плодов являются яблочная, лимонная и винная. Реже и в небольшом количестве встречаются щавелевая, бензойная, салициловая, янтарная и др.
Азотистые вещества в составе плодов и овощей представлены в основном в виде белков, а также аминокислотами, ферментами, нуклеиновыми кислотами и др.
В целом, овощи более богаты белковыми веществами, чем плоды. Количество белков в овощах и плодах невелико, но они хорошо усваиваются. Больше всего (до 7 %) содержится в маслинах, в бобовых овощах (4–5 %), сравнительно богаты белком орехи, шпинатные и капустные овощи, чеснок.
Витамины. Плоды и овощи являются источниками витаминов С, Р, В 1 , В 2 , РР, К, Е, пантотеновой (В 3) и фолиевой (В 9) кислот, а также провитамина А (β-каротина). Содержание витаминов зависит от вида плодов и овощей, условий выращивания и хранения, степени зрелости и других факторов.
Красящие вещества (пигменты) находятся в пластидах клеток (в хлоропластах, хромопластах и др.), отличаются большим многообразием и обычно сопутствуют друг другу. Они подразделяются на следующие группы: хлорофиллы, каротиноиды, флавоновые пигменты и антоцианы.
Липиды. Содержание жиров в мякоти овощей и большинства плодов не превышает 1 %. Жиры носят ненасыщенный характер, преобладают олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Много жира содержат орехоплодные (60 – 69 %), мякоть маслин (до 50 %) и облепихи (до 8,0 %).
Растения играют исключительно важную роль в питании человека, снабжая организм всеми необходимыми веществами. Практически все многообразие веществ, содержащихся в растениях, образуется из углеводов, которые, в свою очередь, образуются из диоксида углерода и воды под действием солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Азотистые и минеральные вещества поступают в растения из почвы.
Отдельные виды плодов и овощей различаются между собой качественным и количественным составом входящих в них химических компонентов, но все они характеризуются незначительным содержанием сухих веществ и, соответственно, высоким содержанием воды, что и определяет их поведение при хранении и переработке. В плодах содержится сухих веществ больше (10...20%), чем в овощах (5...10%). Лишь некоторые виды овощей характеризуются сравнительно высоким содержанием сухих веществ (зеленый горошек - до 20 %, картофель - до 25 %). Особое значение имеют содержащиеся в значительных количе- лвах в плодах и овощах незаменимые компоненты пищи - во до- и жирорастворимые витамины, макро- и микроэлементы и в меньших - незаменимые жирные кислоты и аминокислоты.
Углеводы. В плодах и овощах углеводы составляют 80...90% сухой массы. Для человека углеводы служат основным источником энергии, необходимой для жизнедеятельности всех тканей и органов, а также пластическим материалом.
Из углеводов в плодах и овощах содержатся моносахариды (в основном глюкоза и фруктоза) и полисахариды (полиозы) первого (в основном дисахарид сахароза) и второго (крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества) порядков. Кроме того, в небольших количествах в них содержатся моносахариды манноза, арабиноза, сорбоза, ксилоза, рибоза, галактоза и многоатомные спирты (сорбит и маннит), которые при окислении могут образовывать глюкозу, фруктозу и др.
Моносахариды и полисахариды первого порядка называют просто сахарами. Содержание сахаров в плодах составляет в среднем 8...12%, но в отдельных видах достигает 15...20% (виноград, хурма, бананы). В овощах сахаров содержится в среднем 2...6 %.
Сахара хорошо усваиваются организмом человека и при избыточном потреблении углеводов (особенно сахарозы) приводят к резкому подъему уровня глюкозы в крови. Потребление фруктозы замедляет этот процесс, поэтому она имеет важное значение для питания больных сахарным диабетом, так как в ее обмене принимают участие ферменты, активность которых не зависит от наличия инсулина. Питание продуктами, являющимися источниками фруктозы, предпочтительнее еще и потому, что глюкоза и фруктоза имеют различную степень сладости. Если принять показатель сладости сахарозы за 100, то для фруктозы он будет составлять 173, а для глюкозы 74. Поэтому для получения одного и того же вкуса продукта фруктозы надо значительно меньше, чем глюкозы или сахарозы.
Существует понятие порога ощущения сладости, т. е. минимальной концентрации, при которой ощущается сладкий вкус. Для глюкозы порог ощущения сладости составляет 0,55%, для сахарозы - 038 %, а для фруктозы - 0,25 %. К плодам, в которых фруктоза преобладает над глюкозой, относятся яблоки, груши, арбузы, дыни, черная смородина и др. Из овощей таким источником является земляная груша (топинамбур), содержащая полисахариды инулин (около 14%),синантрин и др., которые при гидролизе дают фруктозу. Так, при гидролизе инулина образуется 94...97 % фруктозы и 3...6 % глюкозы.
Вкус плодов и овощей зависит не только от содержания сахаров, но и от присутствия в них других компонентов - кислот, фенольных соединений, эфирных масел, гликозидов, алкалоидов и других веществ. Существует показатель вкусовых качеств плодов и овощей - сахарокислотный индекс, под которым понимают отношение процентного содержания сахара к процентному содержанию кислоты.
Сахара по сравнению с другими компонентами плодов и овощей, например витаминами, считаются сравнительно стабильными. Но и они претерпевают изменения в процессе технологической переработки. Дисахарид сахароза может подвергаться гидролизу в водных растворах в присутствии кислоты с образованием инвертного сахара - смеси глюкозы и фруктозы.
Сахара хорошо растворяются в воде и обладают гигроскопичностью, особенно фруктоза, что предполагает хранение их в герметичной упаковке или в условиях пониженной влажности воздуха. Потери сахаров вследствие их хорошей растворимости могут возникать при мойке, замочке, бланшировании сырья.
Крахмал в растениях находится в амилопластах клеток в виде крахмальных зерен, которые различаются по химическому составу и свойствам. Крахмальные зерна имеют овальную, сферическую или неправильную форму размером 0,002...0,15 мм. Крахмал накапливается главным образом в клубнях и зернах овощей. В картофеле содержание крахмала составляет в среднем 18%, в зеленом горошке - около 7, в бобах - 6, а в большинстве остальных плодов и овощей - менее 1 %.
Углеводная часть крахмала представлена двумя типами полисахаридов - амилозой (около 20 %) и амилопектином (около 80 %), которые различаются по своему химическому строению и свойствам. Содержание амилозы и амилопектина колеблется в зависимости от сорта и части растения, из которой получен крахмал. Крахмал яблок, например, состоит только из амилозы. При кислотном гидролизе крахмал распадается с присоединением воды, образуя глюкозу:
(С 6 Н 10 О 5) п + (п-1 ) Н 2 О → п С 6 Н 12 О 6
Амилоза легко растворяется в воде и дает растворы сравнительно невысокой вязкости. Амилопектин растворяется лишь в теплой воде и дает очень вязкие растворы.
При ферментативном гидролизе под действием фермента амилазы крахмал осахаривается с образованием мальтозы. В качестве промежуточных продуктов образуются различные декстрины (амилодекстрин, эритродекстрин и др.), мало чем отличающиеся от крахмала по размерам молекулы и свойствам. Мальтоза под действием фермента мальтазы превращается в глюкозу.
Крахмал в холодной воде нерастворим. С повышением температуры крахмал набухает, образуя вязкий коллоидный раствор. При охлаждении этот раствор дает устойчивый гель, который называется клейстером. Клейстеризация растворов крахмала ухудшает условия теплообмена и влияет на продолжительность технологических процессов, связанных с тепловой обработкой продуктов.
Целлюлоза (клетчатка) - это полисахарид, который является основной составной частью клеточных стенок плодов и овощей. Содержание целлюлозы зависит от вида растений, составляя у большинства плодов и овощей 1..2%, а в бобах, кабачках, огурцах, арбузах, дынях, вишне - всего 0,1...0,5 %.
Целлюлоза нерастворима в воде. При полном кислотном гидролизе целлюлозы образуется практически только глюкоза, при неполном - целлобиоза и другие продукты распада.
Целлюлоза не переваривается ферментами кишечника человека, но играет важную роль в качестве стимулятора перистальтики кишечника. Она входит в комплект веществ, составляющих исключительно важную часть пищи человека - пищевые волокна. Основными компонентами пищевых волокон в плодах и овощах являются полисахариды (целлюлоза, теми целлюлоза, пектиновые вещества) и лигнин. Целлюлоза и другие балластные вещества способствуют связыванию и выведению из организма некоторых метаболитов пиши, например стеринов, в том числе холестерина, нормализации состава микрофлоры кишечника, препятствуют всасыванию ядовитых веществ.
Вместе с тем высокое содержание целлюлозы в пище делает ее грубой и хуже усваиваемой. Сырье для производства детских и диетических консервов подбирают с меньшим содержанием целлюлозы (кабачки, тыква, рис). Высокое содержание целлюлозы мешает также проведению ряда технологических процессов (протиранию, увариванию,стерилизации).
Целлюлоза обладает влагоудерживающей и сорбционной способностью. Продукт частичного гидролиза целлюлозы - микрокристаллическая целлюлоза, состоящая из агрегатов макромолекул, имеющих высокое отношение длины к толщине (длина 1 мкм и толщина 0,0025 мкм), используется для осветления сока цитрусовых, экстракции эфирных масел из растений и др.
Гемицеллюлозы образуют стенки растительных тканей. В группу гемицеллюлоз входят различные ксиланы, арабинаны, маннаны и галактаны. Содержание гемицеллюлоз в плодах и овощах составляет в среднем 0,1...0,5 %, несколько больше в свекле (0,7 %) , винограде (0,6%).
Гемицеллюлозы нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в щелочных растворах и гидролизуются в водных растворах кислот. При гидролизе образуют сахара (маннозу, галактозу, арабинозу или ксилозу). Как и целлюлоза, гемицеллюлозы входят в состав пищевых волокон.
Пектиновые вещества содержатся во всех частях растений, входя в состав клеточных стенок и межклеточных образований (срединных пластинок) тканей плодов и овощей. Обнаружены они также в цитоплазме и соке вакуолей растительных клеток. В клеточной стенке пектиновые вещества ассоциированы с целлюлозой, гемицеллюлозами и лигнином. В плодах и овощах содержится в среднем 03 -1 % пектиновых веществ. Больше всего их содержится в яблоках (1,0%), черной смородине (1,1 %), крыжовнике (0,7 %),свекле (1,1 %).
Пектиновые вещества в основном состоят из остатков галактуроновой кислоты, которые образуют длинную молекулярную цепь. В зависимости от степени этерификации пектин может быть высоко- и низ- коэтерифицированным, т. е. представляет собой частично или полностью метоксилированную полигалактуроновую кислоту. Для яблок, например, характерна высокая степень этерификации.
В растениях пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина, который представляет собой метоксилированную полигалактуроновую кислоту, связанную с галактаном и арабаном клеточной стенки растения. Протопектин играет роль склеивающего клетки вещества, входя в состав срединных пластинок; в набухшем состоянии предохраняет цитоплазму клетки от обезвоживания. По мере созревания большинства плодов количество протопектина уменьшается и он переходит в растворимый пектин, чем объясняется размягчение ткани плодов.
Как гидрофильный коллоид, растворимый пектин повышает влагоудерживающую способность клетки, состояние ее тургора. Технологические свойства пектина обусловлены его способностью растворяться в воде. Растворимость пектина зависит от степени полимеризации (размера молекулы) и этерификации. Пектин с меньшей молекулярной массой (короткой цепью) и большим количеством метоксильных групп растворяется легче.
Из протопектина под действием фермента протопектиназы или разбавленных кислот образуется растворимый пектин, состоящий из частично метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. Растворимый пектин в присутствии сахара и кислоты дает студни, благодаря чему его используют в пищевой промышленности для производства желе, повидла, мармелада, конфитюров, конфет.
При щелочном или ферментативном гидролизе растворимый пектин легко теряет почти все метоксильные группы и превращается в свободную пектиновую (полигалактуроновую) кислоту, которая уже практически нерастворима в воде и не способна давать студни в присутствии сахара. При полном деметоксилировании пектины превращаются в полностью нерастворимые пектиновые кислоты.
Пектин обладает важными биологическими свойствами, которые обусловлены наличием свободных карбоксильных групп галактуроновой кислоты, способных связывать тяжелые металлы, в том числе радионуклиды, с образованием нерастворимых комплексов, которые выводятся из организма. Именно эта способность пектиновых веществ адсорбировать тяжелые металлы определяет их ценность в профилактическом и диетическом питании.
Пектиновые вещества регулируют также содержание холестерина, повышают устойчивость к аллергическим факторам. Для изготовления пектинсодержащих продуктов диетического, профилактического и лечебного питания используют различные плоды и ягоды (яблоки, айву, клубнику и др.) с добавлением сухого пектина или пектинового концентрата (яблочного, цитрусового, свекловичного). В то же время наличие пектиновых веществ в плодах затрудняет некоторые технологические процессы, например осветление и фильтрование плодовых соков.
Белки и другие азотистые вещества. В плодах и овощах содержится сравнительно небольшое количество белков. Биологическая ценность белков определяется наличием в их составе незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Из 20 природных аминокислот незаменимыми являются восемь: лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, валин. В настоящее время к ним причислены также гистидин и аргинин, которые не синтезируются в детском организме.
Наряду с белками в плодах и овощах содержатся свободные аминокислоты, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), гликозиды, аммиачные соли и другие небелковые азотистые вещества. Содержание последних в овощах выше (в среднем 2...5 %), чем в плодах (менее 1 %). Сравнительно много белков в бобах (6 %), зеленом горошке (5) , брюссельской капусте (4,8), петрушке (зелень 3,7%). Белки во многих овощах содержат все незаменимые аминокислоты.
Строение и физико-химические свойства белков влияют на технологические процессы переработки плодов и овощей. Являясь высокомолекулярными гидрофильными соединениями и амфотерными электролитами, белки образуют стойкие коллоидные растворы, затрудняя процессы получения и осветления соков. Разрушение коллоидной системы белков можно вызвать действием факторов, способствующих дегидратации белковых глобул и нейтрализации зарядов на их поверхности. Для этого применяют нагрев, обработку кислотами, солями, спиртом, таннином, электрическим током и др.
Липиды. Содержание липидов (жиров) в плодах и овощах в отличие от продуктов животного происхождения незначительно, поэтому они не могут считаться источником этих веществ для человека. Вместе с тем липиды выполняют ряд важнейших функций в организме: являются источниками энергии и растворителями витаминов A, D, Е, К, способствуя их усвоению.
Жиры накапливаются в больших количествах в семенах растений, которые используются для получения растительных масел. Растительные масла содержат до 99,7 % жира, обладают низкой температурой плавления, поэтому легкоусвояемы (97...98 %).
Органические кислоты. В плодах и овощах органические кислоты находятся в свободном виде или в виде солей, придавая им специфический вкус и способствуя лучшей усвояемости. Кислый вкус продукта зависит не только от общего содержания кислот, но и от степени их диссоциации, т. е. от значения pH (активной кислотности), который для большинства плодов и ягод составляет в среднем около 3-4, для овощей - 4-6,5. В зависимости от величины pH свежие плоды и овощи делят на кислотные (pH 2,5-4,2) и некислотные (pH 43-6,5).
Кислотность плодов и овощей влияет на проведение ряда технологических процессов - выбор режима стерилизации консервов, варку желе, производство соков и др. Например, консервы из некислотного сырья, в которых могут развиваться бациллы и клостридии, необходимо стерилизовать при температуре выше 100 °С.
Кислотность - один "из показателей доброкачественности плодов и овощей. От значения этого показателя зависит гармоничный вкус продукта, его сахарокислотный индекс (отношение процентного содержания сахара к процентному содержанию кислоты). В организме человека кислоты, кроме щавелевой, растворяют нежелательные соли и выводят их из организма.
В плодах и овощах чаще всего встречаются яблочная, лимонная и винная кислоты, в меньших количествах присутствуют щавелевая, янтарная, салициловая, бензойная и др. Яблочная кислота преобладает в косточковых и семечковых плодах (0,4...13%); из овощей наибольшее количество ее содержится в томатах (0,24%). Лимонной кислоты много в цитрусовых, особенно в лимонах (5,7%), черной смородине и клюкве (1...2%). Винная кислота содержится в большом количестве в винограде (до 1,7 %). Щавелевой кислоты много в щавеле, ревене, шпинате и незначительное количество ее обнаружено в томатах, черной смородине, луке, моркови.
Большинство из перечисленных кислот и их солей хорошо растворяются в воде. Плохо растворимы в воде средняя кальциевая соль лимонной кислоты и кислый гидротартрат калия (винный камень); кальциевая соль щавелевой кислоты (оксалат кальция) нерастворима в воде, поэтому она может выпадать в осадок, образуя камни (оксалаты). Из летучих кислое в плодах и овощах в небольших количествах обнаружены уксусная и муравьиная.
Полифенольные соединения. В плодах и овощах содержатся разнообразные полифенольные вещества, в том числе мономерные (флавоноиды, производные коричной и фенол карбоновой кислот) и полимерные (дубильные вещества).
Ф л а в о ноиды, которые включнот ряд производных флавана (катехины, лейкоантоцианы, антоцианы, флавоны, флавонолы, флаваноны), содержатся в плодах и ягодах. Полимерные формы флавоноидов, а также низкомолекулярные соединения, обладающие терпким вяжущим вкусом. В технической биохимии и технологии их часто называют дубильными веществами. Содержание дубильных веществ в большинстве плодов и ягод 0,05...0,2 %, в овощах их еще меньше. Много дубильных веществ находится в терне (до 1,7%), айве (до 1), кизиле (до 0,6), черной смородине (03-0,4%), в плодах дикорастущих яблонь и груш.
Дубильные вещества подразделяются на гидролизуемые и конденсированные. Гидролизуемые дубильные вещества в кислой среде распадаются до более простых соединений. Например, галлотаннин расщепляется на глюкозу и галловую кислоту. Конденсированные дубильные вещества изучены недостаточно. В отличие от гидролизуемых дубильных веществ они не гидролизуются, при нагревании в кислой среде подвергаются дальнейшему уплотнению, являются производными катехинов или лейкоантоцианов.
Наиболее полно изучены катехины. Их характерная особенность- присоединение остатков галловой кислоты, большая P-активность. В большом количестве катехины обнаружены в чайном листе, много их также в яблоках, боярышнике, клюкве, чернике.
Дубильные вещества, несмотря на сравнительно небольшое содержание в плодах и ягодах, существенно влияют на их технологические особенности. Они легко окисляются при участии полифенол оксид аз в присутствии кислорода воздуха с образованием сначала хинонов, а затем темноокрашенных веществ - флобафенов. Чтобы предотвратить это нежелательное явление, необходима инактивировать ферментные системы плодов, изолировать их от кислорода воздуха или обработать диоксидом серы.
Потемнение мякоти плодов или сока может быть также следствием взаимодействия дубильных веществ с солями железа, оловом, цинком, медью и другими металлами. При длительном нагревании дубильные вещества могут конденсироваться с образованием соединений красного цвета. Способность дубильных веществ давать с белками нерастворимые соединения и осаждать их используется при производстве соков.
Пигменты. В составе плодов и овощей содержатся различные пигменты, придающие им окраску (красящие вещества), особенно наружным слоям и покровным тканям. Многие пигменты относятся к флавоноидам и хорошо растворяются в воде (антоцианы, флавоны, флавонолы).
Антоцианы - красящие вещества растений, придающие им окраску от розовой до черно-фиолетовой. В отличие от хлорофилла они сосредоточены не в пластидах, а в вакуолях клеток, присутствуют в тканях в виде гликозидов, которые при гидролизе дают сахар и окрашенные агликоны - антоциацидины.
Из этой группы красящих веществ известны цианидин, входящий в состав яблок, слив, вишен, винограда, краснокочанной капусты, керацианин - вишен и черешни, энин - винограда, идеин - брусники, бетаин - свеклы. Антоцианидины обладают амфотерными свойствами и чувствительны к pH: чем ниже pH среды, тем лучше сохраняется натуральный цвет перерабатываемых плодов.
На окраску антоцианов влияют некоторые металлы: под действием олова вишни, сливы, черешни приобретают фиолетовый оттенок; железо, олово, медь, никель изменяют окраску винограда. Длительный нагрев плодов также может привести к разрушению антоцианов и потере цвета (земляника, черешня).
Флавоны и флавонолы - желтые красящие вещества, образуют много различных гликозидов, которые при гидролизе дают окрашенные агликоны: апигенин (петрушка, апельсин), кверцитрин (виноград) , кверцитрин (лук) и др.
Хлорофиллы - пигменты, нерастворимые в воде, но растворяющиеся в жирах. Хлорофиллы играют исключительно важную роль в процессе фотосинтеза, придают зеленую окраску растениям, сосредоточены в пластидах (хлоропластах) клеток. Содержание хлорофилла достигает 0,1 %. У высших растений и зеленых водорослей найдены два вида хлорофилла - хлорофилл а и хлорофилл в.
Превращение хлорофиллов при консервировании плодов и овощей также может влиять на изменение их цвета. При нагревании в кислой среде магний хлорофилла замешается водородом с образованием фео- фитина, имеющего зелено-бурую окраску. При нагревании в щелочной среде образуются хпорофиллиды интенсивного зеленого цвета. Аналогично действуют ионы металлов: железо придает хлорофиллу коричневую окраску, олово и алюминий - серую, медь - ярко-зеленую.
Каротиноиды - это пигменты, придающие плодам и овощам желтую, оранжевую и красную окраску. К ним относятся прежде всего каротин, ликопин и ксантофилл. Содержание каротиноидов в плодах и овощах различно: в зрелых томатах в среднем 0,002...0,008 %, среди них преобладает ликопин красного цвета. Много каротиноидов в моркови, абрикосах, персиках, лиственных овощах, где они маскируются хлорофиллом. Ксантофилл обнаружен в кожуре цитрусовых, кукурузе.
В растениях каротиноиды сопутствуют хлорофиллу и защищают его от разрушения. Энергия, поглощаемая каротиноидами, используется для фотосинтеза. Для каротина характерно наличие в молекуле β-иононового кольца, обусловливающего его витаминные свойства. В организме человека каротин превращается в витамин А.
Гликозиды . В растениях гликозиды представляют собой соединения типа простых эфиров, образованных моносахаридами за счет соединения своего гликозидного гидроксила со спиртом неуглеводной природы (агликоном). В качестве агликона могут быть самые разнообразные соединения (спирты, альдегиды, фенолы, серо- и азотсодержащие вещества и др.), от которых зависят свойства гликозидов. Некоторые из агликонов сильно токсичны.
Гликозиды растворимы в воде и спирте. При гидролизе в кислой среде или с участием ферментов они расщепляются на сахар и соответствующий агликон. Многие из гликозидов имеют горький вкус или специфический аромат. В плодах и овощах гликозиды чаще всего находятся в кожице и семенах, реже в мякоти.
Известны следующие гликозиды: амигдалин (в семенах косточковых и семечковых плодов), гесперидин и нарингин (в мякоти и кожуре цитрусовых), соланин (в картофеле, баклажанах, томатах) , вакцинин (в бруснике, клюкве) , апиин (в петрушке), глюкоянтарная кислота (в крыжовнике, яблоках, сливах, вишне и др.). К гликозидам относятся также дубильные (гидролизуемые) и красящие вещества плодов - антоцианы.
Амигдалин(С 20 Н 27 NO 11) является одним из наиболее токсичных представителей гликозидов. Ядовитые свойства амигдалина проявляются после его кислотного или ферментативного гидролиза (с участием эмульсина, содержащегося в семенах) и образования синильной кислоты. Для предотвращения отравления амигдалином необходимо ограничить потребление ядер косточек в сыром виде или подвергать их тепловой обработке.
Соланины (глюкоалкалоиды) - это гликозиды, содержащие агликон стероидной природы. В состав соланинов картофеля (С 45 Н 71 NO 15) входит один и тот же агликон соланидин, а сахара могут быть разными (остатки глюкозы, галактозы или рамнозы).
Гесперидин - флаваноновый глюкозид - обусловливает очень высокую Р-витаминную активность цитрусовых плодов. Нарингин придает плодам цитрусовых, особенно недозрелым, горечь. Удалить горечь можно нагреванием плодов в кислой среде. В результате гидролиза нарингина образуется аглюкон нарингенин, не имеющий горького вкуса.
Ароматообразующие вещества. Из таких веществ в растениях чаще всего присутствуют кислородсодержащие производные терпенов - альдегиды и спирты, а также другие летучие соединения, которые составляют так называемые эфирные масла. Они образуются и выделяются главным образом в железистых волосках (чешуйках) кожицы плодов, придавая им характерный аромат.
Эфирные масла в большинстве случаев нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях. Они летучи и поэтому могут теряться при тепловой обработке сырья.
Наиболее распространены следующие эфирные масла: лимонен (цитрусовые плоды, укроп), карвон (тмин, петрушка, укроп), линалоол (цитрусовые, кориандр). Некоторые эфирные масла обладают бактерицидными свойствами и образуются лишь после механического повреждения тканей (аллицин чеснока и лука). До этого они находятся в виде гликозидов и физиологически неактивны. После повреждения клеток ранее разобщенные гликозиды и гидролитические ферменты вступают в контакт, в результате чего и освобождаются эфирные масла.
Минеральные вещества. Плоды и овощи являются существенным источником минеральных веществ в питании человека. Многие элементы входят в состав живой материи в качестве пластического материала, принимают участие в кроветворении, являются составными частями ряда витаминов, ферментов и гормонов.
Все минеральные вещества в зависимости от содержания в организме и потребности в них подразделяют на макро- и микроэлементы. Потребность в макроэлементах (натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор, сера и др.) исчисляется в граммах, а в микроэлементах (железо, кобальт, цинк, йод, фтор, медь, марганец и др.) - в миллиграммах или микрограммах в сутки. Содержание микроэлементов в плодах и овощах находится в пределах тысячных долей процента.
Минеральные вещества в плодах и овощах находятся в форме, легкоусвояемой организмом человека. Содержание минеральных веществ в плодах и овощах определяют по количеству золы, образующейся после их сжигания. Оно колеблется от 0,2 до 2,3%- Из овощей больше всего золы дают укроп (2,3 %) и шпинат (13%).
Витамины. Плоды и овощи являются поставщиками витаминов для человека. Витамины представляют собой группу органических веществ разного химического строения, различающихся по биологической активности.
По растворимости витамины подразделяются на водорастворимые и жирорастворимые. Из водорастворимых в плодах и овощах содержатся витамины С, B 1 , В 2 , В 3 , В 5 (витамин РР), В 6 , В с (фолиевая кислота), Н (биотин); из жирорастворимых-А, Е, К; из витаминоподобных веществ - витамины Р (цитрин), В 4 (холин), В 8 (инозит), U (метилметионин сульфоний).
Витамин С (аскорбиновая кислота) принимает участие в процессах обмена веществ как переносчик водорода, легко превращаясь из гидроформы в дегидроформу (дегидроаскорбиновую кислоту). Процесс этот обратимый и обе формы физиологически активны. Но дегидроаскорбиновая кислота менее стойка и при дальнейшем окислении превращается в дикетогулоновую кислоту, которая физиологически неактивна.
Аскорбиновая кислота предупреждает заболевание цингой, способствует окислению холестерина, укреплению иммунной системы организма. Содержание витамина С в большинстве плодов и овощей составляет в среднем 20...40 мг/100 г. Особенно много его в перце сладком (150...250 мг/100 г), черной смородине (до 200 мг/100 г). Богаты витамином С петрушка (зелень), капуста, цитрусовые, земляника (садовая), бедны - корнеплоды, бахчевые.
Витамин С очень лабилен и легко разрушается в результате окисления, особенно в щелочной среде, при нагревании, сушке, на свету; окисление ускоряется в присутствии железа, меди, а также с участием окислительных ферментов, в частности при измельчении сырья, способствующего высвобождению ферментов.
Для снижения потерь витамина С при консервировании сырье подвергают бланшированию, проводят обработку под вакуумом, кратковременную стерилизацию токами высокой частоты, сульфитацию. Большой эффект дает замораживание сырья и хранение при отрицательной температуре, обеспечивающее сохранение около 90 % витамина С.
Витамин U (противоязвенный фактор) также чувствителен к длительной тепловой обработке. Богаты витамином U соки из сырых овощей, особенно капусты (16,4...20,7 мг/100 г), а также соки из плодов.
Витамин А (ретинол) влияет на рост организма, зрительную функцию глаза, содержится в плодах и овощах в виде провитаминов- каротиноидов. Из нескольких изомеров каротина (α, β, γ) физиологической активностью обладает β-каротин. β-Каротином богаты оранжевые или красные овощи, плоды и ягоды (морковь, абрикосы, томаты, тыква, смородина), а также зелень петрушки, зеленый горошек, шпинат и др.
При консервировании сырья 0-каротин сравнительно термоустойчив, однако чувствителен к окислению, особенно при нагревании и действии света; неустойчив в кислой среде. Так как β-каротин не растворяется в воде, то он практически не теряется при мойке и бланшировании сырья.
Витамины группы В и витамин К более устойчивы к нагреванию, действию кислорода воздуха, но разрушаются в щелочной среде. Витамин В 3 (пантотеновая кислота) стабилен в нейтральной среде, но быстро разрушается в горячих кислых и щелочных растворах. Витамины В 2 , В 6 , В с (фолиевая кислота), К разрушаются при длительном воздействии света, витамины В 2 и Е чувствительны к ультрафиолетовому облучению.
Для максимального сохранения витаминов при переработке растительного сырья сокращают длительность высокотемпературного воздействия на продукт, удаляют воздух из продукта, предотвращают контакт продукта с металлами, катализирующими процесс окисления (медь, железо), инактивируют ферменты, создают соответствующую реакцию среды (pH), применяют стабилизаторы витаминов, антиокислители, сульфитацию, сокращают технологический цикл производства. Каждый из этих приемов реализуется в зависимости от вида сырья и конечного продукта. Особенно эффективен способ сохранения витаминов путем замораживания сырья и хранения его при низких температурах.
Большинство витаминов плодов и овощей, являясь источниками пектиновых веществ, калия и др., также выступают в роли защитных компонентов, обеспечивающих функции барьерных тканей (витамины А, С, Р, группы В, Е, U) , в качестве компонентов, проявляющих антиканцерогенный эффект (витамины (С, А, Е, К), в качестве веществ, улучшающих функцию печени (витамины B 1 , В 2 , С Р, РР). Основными источниками защитных компонентов являются морковь, свекла, тыква, капуста, листовые овощи, черная смородина, крыжовник, шиповник, цитрусовые, другие фрукты.
Ферменты. Эти соединения представляют собой биологические катализаторы, регулирующие жизненные процессы в живых организмах. Наряду с белком в состав многих ферментов входит небелковая часть (кофермент). В качестве коферментов выступают многие витамины, (С, В 1 , В 2 , В 6 , Е и др.).
В плодах и овощах содержатся ферменты, которые играют положительную роль, например, при созревании плодов. Но есть и такие, которые при хранении и переработке сырья могут вызывать ухудшение качества или порчу продукта, разрушение витаминов. Так, некоторые окислительные ферменты (аскорбиноксидаза, полифенолоксидаза и др.) выступают как антивитамины для аскорбиновой кислоты, особенно при измельчении сырья. Фермент полифенолоксидаза действует на полифенолы, тирозин, в результате чего образуются темноокрашенные соединения, продукт темнеет и т. д. Очевидно, каталитическую активность ферментов, которая приводит к ухудшению качества продуктов, необходимо подавлять, применяя для этого различные технологические приемы (нагревание, изменение pH и др.).
