Общая характеристика химического состава плодов и овощей

При консервировании плодов и ягод необходимо особое внимание уделять соблюдению условий переработки, чтобы избежать нежелательного изменения цвета. Например, в присутствии олова антоцианы придают фиолетовые и черные оттенки сиропам и плодам, такие консервы приходится браковать. Нежелательные измен нения окраски вызывают и другие металлы, в первую очередь железо, цинк, медь. Антоциановые пигменты черешни, вишни н земляники подвергаются изменениям при нагревании и храпении; в условиях повышенной температуры. Поэтому консервы из них бывают менее интенсивно окрашены по сравнению с ягодами. Например, количество фрагарина в ягодах земляники в процессе варки варенья уменьшается с 23,2 до 14,8 мг%, а после 20-дневного хранения — до 12,1 мг%. Очень быстро обесцвечиваются консервированные продукты из земляники, малины, вишни в стеклянной таре на свету, по этой причине хранить их следует в темных складах.

Жирорастворимые пигменты наряду с антоцианами обуславливают изменение окраски плодов и овощей, особенно наружных зон и покровных тканей. Наиболее распространенные среди них — хлорофилл, каротин, ксантофилл, ликопин.

Хлорофилл находится в хлоропластах — сложных структурах листьев, обуславливающих их зеленый цвет. Важнейшие фазы фотосинтеза происходят в гранах хлоропластов. В основе строения хлорофилла лежит порфириновое кольцо, в молекулу которого входит ион магния. Существуют две формы хлорофилла — а и b.

По мере созревания плодов, как и при старении листьев, содержание хлорофилла уменьшается, одновременно в них возрастает количество каротиноидов. Происходят взаимные превращения пигментов. Это обуславливает изменение окраски яблок и многих других плодов при созревании — от зеленых и бело-зеленых тонов до желтых и оранжевых.

Изменения цвета продукта при консервировании и кулинарной Обработке плодов и овощей также связаны с превращениями хлорофилла. Так, в кислой среде магний хлорофилла замещается водородом, образуется феофитин и окраска плодов из зеленой становится зелено-бурой. Это наблюдается при длительной варке листовых овощей, однако в первый момент зеленый цвет в горячей воде проявляется ярче, что, по-видимому, связано с удалением воздуха из межклетников. В присутствии ионов других металлов цвет хлорофилла изменяется вследствие замещения ими магния. Ионы железа придают ему коричневую окраску, олова и алюминия сероватую, меди — ярко-зеленую. Соли меди добавляют в растворы при приготовлении демонстрационных образцов для фиксации зеленой окраски.

Каротиноиды — группа ненасыщенных углеводородов терпенового ряда с 40 атомами углерода в молекуле. Характерная особенность их — наличие шестичленного кольца. Известно более 50 представителей каротиноидов, по-видимому, генетически связанных  между собой. Физиологические функции их выяснены не до конца. Поглощая сине-фиолетовые лучи спектра, они защищают  хлорофилл от разрушения; энергия, поглощенная каротиноидами, используется в фотосинтезе при осуществлении его темной фазы. Каротиноиды играют определенную роль в механизме явления фототропизма. Установлено, что наибольшее искривление побегов наблюдается при той же длине волны, что и максимум поглощения света ß-каротином. В пыльце и рыльце пестика растений содержится повышенное количество каротиноидов, поэтому считают, что эти пигменты определенным образом влияют на процесс оплодотворения.

Каротин — существует в трех формах, из которых наиболее распространен ß-каротин. Оранжевая окраска моркови, абрикосов, персиков в значительной степени обусловлена присутствием в них каротина. Он содержится также в листовых овощах, где его присутствие маскируется хлорофиллом: в среднем в зеленых листьях содержится 0,1—0,2 % каротиноидов, главным образом каротина, а хлорофилла примерно в десять раз больше — 0,5— 1,5 % сухой массы. Поэтому лист по зрительному восприятию кажется зеленым. Каротин — провитамин А, из него в организме животного и человека образуется витамин А.

Ксантофилл — продукт окисления каротина, желтый пигмент листьев. Его аналоги содержатся в кожуре плодов цитрусовых, желтозерной кукурузе, цветках анютиных глазок, розы и в значительной степени обуславливают их окраску.

Ликопин — изомер каротина, красно-оранжевый пигмент плодов томата, где его содержание доходит до 5—8 мг%. Биосинтез ликопина, происходящий по мере созревания томатов, лучше всего осуществляется при хорошем доступе кислорода и температурном оптимуме 22—24 °С. При более низкой и более высокой температурах образование ликопина замедляется. В некоторых районах Среднеазиатских республик нашей страны в жаркие годы плоды томатов вследствие слишком высокой температуры в период их созревания (30 °С и выше) остаются желтыми, хотя остальные показатели зрелости плодов, в частности вкус и консистенция, присутствуют.

Капсаицин содержится в плодах перца. Обнаружены также бесцветные каротиноиды.

 

Дубильные вещества относятся к группе полимерных полифенолов, обладают высокой молекулярной массой, растворимы в воде, осаждают белки, обладают вяжущим свойством и придают характерный терпкий оттенок вкуса.

Дубильные вещества подразделяются на гидролизуемые (танины) и конденсированные (катехины). Дубильные вещества содержатся в терне (до 1,7%), хурме, кизиле, айве, черной смородине (0,4%).

Дубильные вещества обусловливают многие технологические особенности плодов и овощей.

С солями железа они дают черно-синее или черно-зеленое окрашивание. Поэтому не следует допускать контакта мякоти и сока плодов с железом, оловом, цинком, медью и другими металлами. Дубильные вещества легко окисляются с участием ферментов, образуя флабофены, имеющие темную окраску. Это является причиной потемнения на воздухе разрезанных плодов.

Важное значение имеют дубильные вещества при производстве соков: они способны осаждать белки и другие вещества коллоидной природы и тем самым осветлять его.

 

Эфирные масла представляют смесь веществ различной природы: углеводородов, альдегидов, кетонов, ароматических спиртов, терпенов, фенолов и других соединений и обусловливают аромат плодов и овощей.

Эфирные масла накапливаются в цитоплазме и в межклетниках. Они являются вторичными продуктами обмена веществ.

Состав эфирных масел отдельных плодов и овощей неодинаков. Так, эфирные масла яблок состоят из спиртов, карбо-нилсодержащих веществ и эфиров, кожица цитрусовых включает лимонен, цитраль, октиловый, нониловый и другие альдегиды, листья петрушки - апноль, лук репчатый - аплилпро-пилдисульфид, адельгиды - уксусный и масляный, кетоны - бу-танон, пропанон.

Эфирные масла чеснока и лука обладают фитонцидным действием. Таким веществом является аллицин, придающий чесноку характерный острый запах.

Сосредоточены эфирные масла в основном в кожице, в мякоти их мало. Они содержатся в сотых и тысячных долях процента, исключение составляют пряные овощи, кожица цитрусовых. Их состав достигает от 1,2% до 2,5%.

Максимальное накопление эфирных масел происходит при созревании. На их накопление влияют погодные условия -в ясную солнечную погоду их образуется больше, чем в пасмурную дождливую. Эфирные масла улетучиваются при хранении и переработке, обладают антибиотическими свойствами.

 

Жиры и воск. Содержание жиров в плодах и овощах невелико. Значительно больше их в семенах (до 23-60%). Большим содержанием жиров отличаются орехи (до 70%), плоды маслин (до 55%), ягоды облепихи (до 8%).

В составе жиров плодов и овощей преобладают такие жирные кислоты, как олеиновая, линолевая. линоленовая, обнаружены также пальмитиновая и стеариновая.

Эпидермис кожицы плодов, листьев покрывают воск - жироподобные вещества, представляющие сложные эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот.

Частично воск выполняет защитную функцию, предохраняя от испарения влаги, внедрения микроорганизмов.

Однако восковой защитный барьер у многих плодов и овощей развит слабо и не может эффективно выполнять защитную функцию.

При хранении на поверхности плодов и овощей наносят восковые и масляные эмульсии. Воск не растворим в воде, при обычной температуре плохо растворяется даже в органических растворителях, но при нагревании растворяется в щелочах, что используется при сушке слив, винограда.

 

Витамины. Плоды и овощи являются важнейшими источниками витаминов: С, Е, К, каротина, РР, группы В и др.

Наиболее распространен в плодах и овощах витамин С. Витамин С находится в трех формах:

♦ аскорбиновая кислота - восстановленная;

♦ дегидроаскорбиновая - окисленная;

♦ аскорбиноген - связанная форма аскорбиновой кислоты с белками, нуклеиновыми кислотами.

По содержанию витамина С плоды и овощи делят на следующие группы:

♦ с высоким - 100-2500 мг % (черная смородина - 100-400, грецкие орехи - 100-1000. шиповник - 100-2500, хрен -150-200, петрушка (зелень) - 100-190);

♦ со средним - 30-90 мг % - капустные овощи, лук - зеленое перо,земляника, цитрусовые;

♦ с низким - до 25 мг % - семечковые, косточковые, бананы, морковь, свекла и др.

Витамин С распределен в тканях неравномерно, больше содержится в кожуре и прилегающих тканях, в кочерыге капусты. Поэтому рекомендуют кочерыгу тщательно измельчать и использовать при квашении капусты.

В процессе хранения и переработки (сушке, консервировании) содержание витамина С уменьшается. Сравнительно хорошо витамин С сохраняется при квашении, быстром замораживании.

Витамин В1 (тиамин) содержится в горохе, шпинате, цветной капусте, витамин В2 (рибофлавин) - в землянике, грушах,

зеленных овощах, цветной капусте, витамин Bз (пантотеновая кислота) - в пряных овощах, витамин В5 (никотиновая кислота) - в значительном количестве в картофеле, витамин В9 (фолиевая кислота - в землянике, малине, вишне, моркови, капусте, витамин В12 - в зеленых овощах, ягодах, витамин Е - в зеленых овощах, облепихе, рябине, витамин К - в зеленых частях растений, в яблоках, винограде.

Р-витаминной активностью обладают многие вещества фенольной природы (антоцианы, флавонолы, каротиноиды, дубильные вещества). Высоким содержанием Р-активных веществ обладают черная смородина (1000-2140 мг %), черная рябина (1000-3000 мг %), брусника (320-800 мг %).

В плодах и овощах содержатся и витаминоподобные вещества: витамин U, инозит, тартароновая кислота.

Витамин U является антиязвенным фактором; наиболее богаты им листья белокочанной капусты, побеги спаржи.

Инозит нормализует жировой и холестериновый обмены, применяется для улучшения функций желудочно-кишечного тракта. Источниками инозита являются зеленый горошек, апельсины, яблоки, дыни, картофель.

Тартароновая кислота предотвращает отложения жира. Содержится в основном в свежих плодах и овощах.

 

Минеральные вещества. Содержание минеральных веществ в плодах и овощах небольшое и колеблется в пределах 0,25-3,0%. Минеральные вещества находятся в легкоусвояемой форме, имеют щелочную реакцию, содержат ряд микроэлементов, редко встречающихся в других продуктах: йод, бром, бор, цинк, кобальт, медь, свинец и др.

Из всех зольных элементов наибольший удельный вес занимает калий, затем идут с постепенным уменьшением кальций, фосфор, натрий, магний, марганец, алюминий, железо, в меньших количествах содержатся марганец, алюминий, сера, кремний.

Наиболее богаты кальцием, фосфором и железом ягоды, морковь, зеленый лук, салат. Капустные овощи, морковь богаты солями кальция, солей железа много в яблоках, землянике, малине, йод содержат в больших количествах хурма, фейхоа, яблоки, меди больше всего в вишне, айве, ежевике, фосфором богаты сушеные грибы, магнием - зеленые овощи, свекла, черная смородина.

Фитонциды. По химической природе фитонциды представляют совокупность различных соединений: эфирных масел, кислот, гликозидов, альдегидов, кетонов, углеводородов этилового ряда. Наиболее активные фитонциды обнаружены в луке, чесноке, хрене.

Фитонциды, угнетая или убивая микроорганизмы или даже насекомых (вредителей), повышают устойчивость растений против бактериальных и грибковых болезней. Однако многие микроорганизмы в процессе эволюции приспособились жить в фитонцидной среде, поэтому могут преодолевать фитонцидный барьер и поражать растения, в том числе плоды и овощи, богатые фитонцидами.

Фитонцидные свойства некоторых растений применяют для улучшения сохраняемости плодов и овощей. Положительные результаты получены при использовании фитонцидов хрена при хранении моркови, фитонцидов хрена и черной редьки для предотвращения шейковой гнили лука.

Таким образом, плоды и овощи являются важным источником легко усвояемых углеводов, органических кислот, витаминов, минеральных соединений, вкусовых и ароматических веществ. Играют большую роль в питании человека.

Биологически активные соединения, входящие в состав свежих плодов и овощей, определяют эффективность их применения для предупреждения и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, болезней крови, нервной системы, нарушений обмена веществ и др. Свежие плоды и овощи улучшают пищеварение, вызывая обильное поступление в кишечник сока поджелудочной железы и желчи.