Ферментативное потемнение плодов и овощей связано с

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 20.09.2024

Все, наверное, замечали, как разрезанное яблочко (или картошка) достаточно быстро темнеет и становится не очень привлекательным. Многие даже знают, почему это происходит. Половина из многих, как показывает личная практика, думает, что во всем виновато железо, которым богаты яблоки. Это не совсем так — железо тут ни при чем.

Часть первая, из которой мы узнаем о полифенолах в яблоках.

Если вы когда-нибудь смотрели телевизор, то наверняка слышали о полезности антиоксидантов. Связать полезность любого фрукта или овоща с содержанием в нем антиоксидантов (они же антиокислители) очень легко. Потому что они действительно содержатся в любом фрукте или овоще.

Одна из наиболее распространенных групп таких веществ — полифенолы. Их в природе встречается огромное количество разновидностей. Поли + фенолы. Много фенольных групп.

Самые известные из них — это, пожалуй, катехины, которым особенно часто приписывают разные полезные свойства. Вопрос этот неоднозначен, и, поскольку не имеет напрямую отношения к теме нашей истории, отложим его на другой раз. Сегодня больше о химии и о том, какое отношение все это имеет к потемневшим яблокам.

Часть вторая, в которой мы познакомимся с полифенолоксидазой

Дело в том, что в мякоти яблока (и не только) содержатся не только полифенолы. Есть еще фермент, так называемая полифенолоксидаза (в дальнейшем PPO). Сам фермент примечателен тем, что является металлокомплексным катализатором. Каждая молекула его содержит 4 атома натуральной, не побоюсь этого слова, органической меди. Основная функция этого фермента — окислить кислородом воздуха полифенол в соответствующий хинон.

опубликовано 01/01/2017 16:14
обновлено 05/01/2017
— Питание, витамины, Разное

Многие рестораны и предприятия, осуществляя приготовления к торжеству, отказываются от определенных продуктов во фруктовых нарезках по причине их потемнения. И действительно, потемневшие яблоки и бананы выглядят крайне не эстетично. Как уберечь продукты от потемнения? Для того, что бы ответить на этот вопрос, нужно разобраться что же все-таки происходит.

Ферментативное потемнение очищенных продуктов

Процесс потемнения свежей нарезки объясняется взаимодействием ферментов клеток, известных как phenolase или полифенолоксидазы и кислорода. Они отличаются повышенной реакцией при взаимодействии с кислородом. Фермент катализирует биохимические процессы и образует фенольные соединения в пищевых продуктах, известные как меланины. Результатом этого процесса становится ухудшение внешнего вида продукта, его вкуса и запаха.

Потемнению подвержены продукты растительного происхождения — фрукты, овощи и грибы. В частности, это яблоки, бананы, виноград, груши, баклажаны, картофель и т.д.

Существует множество способов сохранения нарезки от потемнения, но не всем они подойдут.

Купить средство для продления свежести грибов

Функциональная пищевая добавка BIOSERVAL CH останавливает процесс потемнения свежих нарезанных шампиньонов.

Позволяет сохранить естественный белый цвет свежих грибов в салатах и овощных смесях в течение достаточно длительного времени.

Рецепт раствора для сохранения цвета грибов:

Растворить 2 - 4 % BIOSERVAL CH в теплой воде;
Хорошо перемешать;
Дать постоять 3 минуты;
Повторно перемешать.

Как правильно обработать шампиньоны добавкой от ферментирования:

Шампиньоны необходимо тщательно вымыть. Далее не замачивать, а просто ополоснуть водой;
Порезать шампиньоны и сразу сложить в большой дуршлаг;
Обработать из распылителя нарезанные грибы приготовленным составом BIOSERVAL CH;
Дать нарезанным грибам обсохнуть.

Обращаем Ваше внимание на то, что раствора не нужно делать слишком много — срок его хранения составляет 4-6 часов.

Норма расхода состава для предотвращения шампиньонов от потемнения: Примерно 20 мл раствора для опрыскивания на 1 кг грибов (соответственно 200 мл на 10 кг шампиньонов).

Добавка для фруктов и овощей

Добавки для свежести нарезки в СПб

OBST-SERVAL II - это комплексная пищевая функциональная добавка, для обработки яблок, груш и прочих семечковых плодов. Препятствует ферментативному потемнению нарезанных фруктов и овощей, сохраняет сочность и хрустящую консистенцию плодов, естественный свежий запах и красивый вид.

Теперь Ваши нарезки буду долго сохранять первозданный вид!

Подходит для использования в промышленных масштабах,так и для ресторанов, карвинга.

Приготовление функционального состава от потемнения:

2-4% OBST-SERVAL II необходимо растворить в теплой воде. Нужно хорошо перемешать состав, дать ему постоять 3 минуты и снова перемешать.

Методы обработки нарезанных фруктов и овощей

Представляем Вам основные способы обработки овощных и фруктовых нарезок.

Полное погружение продукта

Метод погружения в ванну. Дозировка 2 - 4 %. Фрукты следует хорошо вымыть и нарезать как обычно. На 2-5 минут погрузите продукты в ванну с раствором и легкими движениями перемешайте. Извлеките фрукты или овощи, хорошо встряхните, дайте высохнуть. Больше фрукты можно не ополаскивать.

Раствор в ванне можно использовать до 5 раз.

Метод душирования или опрыскивания

Дозировка 2 - 4 %. Как и в первом методе, сделайте процедуру мытья и чистки фруктов или овощей. Далее необходимо обрызгать их раствором в течении 1-2 минут. Если нет возожности опрыскать, можно пролить разведенным составом в течение такого же времени. Очень удобно это делать из пульверизатора. После этой процедуры следует хорошо встряхнуть продукты, дать высохнуть. Ополаскивать больше не нужно.

Срок хранения разведенного раствора:примерно 4 - 8 ч.

Где купить добавку для свежести нарезки

Физико-химические и биохимические процессы, которые протекают в замороженных плодах, обусловливают изменение цвета, формы, вкуса, аромата. Срок хранения замороженных плодов существенно влияет на их органолептическую оценку. В период заморозки главным образом изменяются внешний вид и окраска, а при хранении — аромат, вкус и консистенция.

У многих видов плодов может происходить потемнение (покоричневение) цвета, что обусловлено активностью фермента полифенолоксидазы. Степень потемнения коррелирует с уровнем герметичности тары, воздухонепроницаемостью упаковочного материала и наличием свободного пространства в упаковке, являющегося источником кислорода для данного вида продукции. Интенсивность потемнения продукции обратно пропорциональна содержанию аскорбиновой кислоты в быстрозамороженном продукте.

В зеленых овощах при длительном хранении при температуре -18°С отмечалось снижение содержания пигмента — хлорофилла. Изменение цвета зеленых овощей вызвано окислением α - β -каротина в α - β -фефитин. Например, в зеленой фасоли и в зеленом горшке, хранившихся при низких отрицательных температурах в течение 6 мес., происходила потеря 20% хлорофилла. Увеличение температуры хранения приводило к ускорению процессов окисления хлорофилла. На скорость разрушения хлорофилла при хранении большое влияние оказывают ботанический сорт и режимы бланширования зеленых овощей.

Аналогичные изменения установлены для антоциановых пигментов. Например, пигменты свеклы — бетацианиды — разрушаются в большей степени при бланшировании, чем при замораживании. При замораживании в сахарном сиропе или в сахаре антоцианы практичеки не разрушаются.

При хранении при температуре выше -6. -7°С отмечены ощутимые изменения вкуса замороженной плодоовощной продукции, особенно ягод. При исследовании изменения вкуса зеленой фасоли и горошка в диапазоне температур хранения от -4 до -18°С было установлено увеличение скорости изменения вкуса при каждом увеличении температуры на 3°С.

При длительном хранении овощей при температурах выше -10°С может увеличиваться их жесткость. При колебании температуры хранения, наоборот, происходит размягчение тканей, особенно у плодов и ягод.

Изменения химического состава

Изменения химического состава замороженных плодов и овощей происходят уже в процессе заморозки. С учетом потерь массы содержание сухих растворимых веществ, сахаров, кислот также уменьшается на 5-7%. На протяжении хранения уровень сухих растворимых веществ, сахаров может продолжать снижаться. Одновременно наблюдается увеличение массовой доли органических кислот на 6-16% по сравнению с содержанием кислот сразу после заморозки плодов. Но с учетом снижения их количества на протяжении процесса заморозки результирующая кислотность плодов остается в пределах свежих или возрастает на 0,1-0,2%.

Самое большое достижение при производстве замороженных плодов и овощей — это низкие потери витаминов. Много внимания уделяется изучению стабильности самого лабильного и легко окисляющегося витамина С. В динамике аскорбиновой кислоты наблюдается резкое снижение его массовой доли на этапе бланширования — на 10-20%. В процессе хранения при -18°С снижение составляет 15-20% в быстрозамороженных и 22-24% в медленно замороженных продуктах. Потери аскорбиновой кислоты в быстрозамороженной плодоовощной продукции пропорциональны времени хранения и возрастают в логарифмической зависимости при увеличении температуры хранения. Причины нежелательного снижения аскорбиновой кислоты в замороженных плодах связаны с нарушением ферментативного окислительно-восстановительного процесса. При заморозке активность ферментов резко снижается. При размораживании окислительные ферменты частично восстанавливают свою активность и аскорбиновая кислота необратимо окисляется.

На сохранность витамина С большое влияние оказывает вид упаковки и упаковочного материала — чем выше степень герметичности и меньше доступ кислорода, тем ниже потери витаминов. Однако необходимо учитывать, что при последующей кулинарной обработке замороженные плоды и овощи теряют витамина С меньше, чем при приготовлении сырых продуктов, так как время кулинарной обработки замороженных продуктов сокращается в 2-4 раза. Витамин С легко разрушается при соприкосновении с металлами, при медленном нагревании в присутствии кислорода.

Витамины группы В, РР (никотиновая кислота) устойчивы к переработке и хорошо сохраняются при длительном хранении.

При хранении замороженных плодов и овощей при температурах -18°С и ниже практически не изменяется содержание макро- и микроэлементов, пищевых волокон и пектиновых веществ, не происходит значительных, резко ухудшающих качество продукции изменений белков и жиров. Считается, что эфирные масла плодов и овощей сохраняются при заморозке. При более высоких температурах происходит инверсия сахарозы, дестабилизация белковых веществ и окисление липидов. Происходит гидролиз сложных органических соединений — протопектина, гликозидов, крахмала, окисление дубильных веществ и др., это вызывает снижение потребительских свойств, размягчение консистенции, изменение цвета и органолептических показателей. Замораживание действует в первую очередь на липопротеиновые комплексы, происходит разрыв водородных связей в совокупности с повышением ионной силы внутриклеточных растворов, что приводит к разрушению комплексов и снижению влагоудерживающей способности растительных тканей (ВУС). Структура и состав пектиновых веществ также в значительной степени определяют криорезистентность и ВУС растительных тканей. При быстром замораживании в растительных тканях не успевают произойти значительные гидролитические деструктивные повреждения гидрофильных полимеров, таких как крахмал, пектиновые вещества и гемицеллюлозы, поэтому лучше сохраняется структура клеток и выше ВУС тканей. Плоды и овощи, содержащие большое количество этих соединений, хорошо, без заметных изменений структуры выдерживают быстрое замораживание и оттаивание.

Эндогенные ферменты являются основной причиной деструктивных процессов, протекающих в замороженных плодоовощных продуктах. В замороженных продуктах, когда микробиологическая активность подавлена, может проявляться активность некоторых ферментов, обусловленная наличием части незамороженной воды в растительной клетке. Низкие температуры (-18. -30°С) не приводят к необратимой инактивации ферментов, происходит только частичное подавление их активности. При бланшировании и замораживании легче других ферментов растительных объектов повреждаются те, которые образуют сложные мультиферментные системы, локализованные на внутренних мембранах внутриклеточных структур: ферментные системы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования митохондрий. При этом нарушаются координация и сбалансированность отдельных реакций, а также их синхронность взаимодействия. В результате окислительных процессов происходит окисление моносахаров с образованием ацетальдегида, спирта, кислот, разложение сложных органических соединений, обусловливающих аромат, вкус и цвет плодов и ягод. В результате происходит изменение органолептических свойств и пищевой ценности продуктов. Активность полифенолоксидазы и липолитических ферментов не прекращается в процессе быстрого замораживания. Действие липазы может проявляться даже при температуре -40°С.

Фенолоксидазы и полифенолоксидазы вызывают потемнение тканей замороженных продуктов и появление неприятного запаха и вкуса.

Липооксидазы катализируют окисление липидов, пероксиды, образующиеся под действием липооксидаз, могут обесцвечивать каротин, антоцианы или вызывать нежелательный привкус при хранении небланшированных замороженных продуктов.

В вакуолях локализована инвертаза, которая сохраняет высокую активность в широком диапазоне рН (3,0-7,5). Поэтому изменение кислотности среды при замораживании не снижает ее активности. Инверсия сахарозы является начальным этапом распада сахаров, с которого начинается последующая цепь окислительно-восстановительных реакций.

Пектолитические ферменты также могут сохранять свою активность в замороженных растительных тканях, они могут вызывать размягчение тканей, например, в яблоках. Сохранение активности пектолитических ферментов способствует повышению гидрофильных свойств коллоидов, поддержанию влагоудерживающей способности растительных тканей и уменьшению степени повреждения клеточных стенок. При гидролизе протопектина образуется пектин, который обладает высокими гидрофильными свойствами: он связывает большие количества воды и способствует образованию гелеобразной структуры, что положительно сказывается на обратимости процесса замораживания.

Каталаза и пероксидаза катализируют дегидрирование фенолов, аминов, флавонов и аминокислот. Их действие иногда является причиной появления у замороженных плодов и овощей постороннего привкуса. Из этих ферментов пероксидаза наиболее устойчива к действию отрицательных температур.

Приведены теоретические положения, цели, методы определения органолептических показателей растительного сырья и продуктов питания. Включает пять лабораторных работ по курсам "Технологические основы производства полуфабрикатов и кулинарной продукции" и "Химия вкуса, цвета и аромата". Предназначено для магистрантов направления 260100.62 Продукты питания из растительного сырья, профили подготовки "Технология продуктов общественного питания" и "Технология функциональных продуктов".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.

Пример ферментативного потемнения кожуры бананов: это прогрессирующее потемнение является результатом образования меланинов, коричнево-черных пигментов, возникающих в результате окисления фенольных соединений.

"> Читать СМИ

Ферментативное потемнение естественным процесс коричневый делая некоторые организации, особенно пищу. Это потемнение может быть желательным, например, для улучшения вкуса чая , или нежелательным, например, когда яблоко становится коричневым после разрезания или после того, как он получил простой синяк. Пища, включая напитки, может подвергаться ферментативному или неферментативному потемнению ( реакция Майяра ).

Резюме

Механизм

Botrytis cinerea - это гриб- некротроф, ответственный за серую гниль, которая является примером ферментативного потемнения и заживления слоя.

Ферментативное потемнение - это химический процесс, в котором участвуют полифенолоксидазы ( катехолоксидаза (en) , тирозиназа . ), которые окисляют фенольные соединения и вакуолярные танины в поврежденных, атакованных (микробная атака) или стареющих (en) тканях растений . Эти дубильные вещества представляют собой полифенолы, которые играют антиоксидантную роль (они окисляются, образуя бензохиноны и меланины, которые дают коричневый цвет) и улавливают свободные радикалы, образующиеся во время травмы, атаки или старения. Кроме того, они связываются с цитозольными белками и полисахаридами, образуя защитный молекулярный кластер, связанный химическими связями. Эта масса, которая останавливает поток межклеточного сока, имеет лечебную функцию. Ферментативное потемнение требует воздействия кислорода, что происходит, например, когда яблоко разрезают или даже просто травмируют. Окисленные танины также могут стать более летучими и смешиваться с запахом, который исходит от них.

Концентрация железа или меди также играет важную роль (например, в авокадо ).

Этот процесс также влияет на грибы, рыбу и морепродукты.

Ферментативное потемнение может быть полезным при:

Ферментативное потемнение часто губительно для:

свежие фрукты и овощи, включая яблоки , авокадо , картофель и бананы ;
морепродукты, такие как креветки .

Профилактика

Классические техники

Существует множество методов предотвращения ферментативного потемнения, каждый из которых использует разные аспекты биохимического процесса.

лимонный сок или другие кислоты понижают pH и удаляют кофактор меди, необходимый для функционирования ответственных ферментов. Его витамин С в первую очередь поглощает кислород и, таким образом, предотвращает окисление.
быстрое повышение температуры ( приготовление овощей на пару , бланширование ) денатурирует ферменты и разрушает задействованные реагенты.
холод также может предотвратить ферментативное потемнение за счет снижения скорости реакции (следовательно, хранение овощей в холодильнике).
создание модифицированной атмосферы (инертный газ, например, азот), которая предотвращает реакцию необходимого кислорода.
использование антиоксидантов, улавливающих кислород ( аскорбиновая кислота , бисульфит натрия , цитраты,добавляемые в промышленные продукты питания).
использование процессов консервирования пищевых продуктов ( аппертизация , лактоферментация, обеспечивающая удаление кислорода путем хранения в воде; соление и, в основном, подслащивание фруктов, которые снижают активность воды ).

Генетическая модификация

Неферментативное потемнение

Неферментативное потемнение или окислительное потемнение - это химический процесс, при котором продукты приобретают коричневый цвет без активности ферментов. За коричневый цвет отвечают меланины и другие химические вещества. Двумя основными формами неферментативного потемнения являются карамелизация и реакция Майяра . Оба варианта различаются по скорости реакции в зависимости от активности воды .

Читайте также: