Фрукты и овощи их характеристика и применение в пищевых технологиях
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 21.09.2024
Общие требования к качеству фруктов и овощей
Современный ассортимент фруктово-овощной группы сельскохозяйственных культур, которые используются в виде или столовых фруктов (овощей), или сырья для промышленного изготовления целого ряда пищевых продуктов, например, соков, нектаров, сокосодержащих напитков, фруктовых консервов, продуктов детского питания и др., охватывает десятки, сотни, а иногда и тысячи разнообразных ботанических или помологических сортов.
Результаты многочисленных селекционных, научных и агротехнических работ, проведенных в разные периоды развития отечественного и зарубежного АПК, позволяют сформулировать общие требования к характеристикам выращиваемых и используемых в том или ином качестве фруктов и овощей:
· технохимический состав и технологическая пригодность, определяющие технико-экономическую целесообразность использования конкретных сортов для промышленной переработки;
· урожайность, обеспечивающая достаточную экономическую эффективность для сельскохозяйственного производства;
· специальные требования (холодостойкость, зимостойкость, засухоустойчивость, отсутствие или слабовыраженная периодичность плодоношения и др.).
Успех в выполнении перечисленных требований достигается применением комплексных мер и средств, охватывающих селекционные, агротехнические, механизированные и другие способы организации и ведения производства. Целью настоящей публикации является представление нового современного способа обеспечения так называемого управляемого качества фруктов или овощей в процессе их выращивания и хранения, который позволяет выполнить целый ряд вышеперечисленных общих требований.
Химический состав ткани сельскохозяйственных растений
Основой химического состава растительной ткани (клеточных стенок) фруктов и овощей являются полисахариды – целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин. В структуру клеточной стенки входит также лигнин. Средний состав первичной клеточной стенки плодов высших растений (% от сухой массы): целлюлоза – 25, пектин (пектиновые вещества) – 30, гемицеллюлоза – 40, белки и другие вещества – 5. Вместе с тем состав клеточных стенок способен меняться и зависит, например, от степени зрелости плодов (табл. 1).
На рис. 1 приведена микрофотография растительной ткани плодов яблок, а на рис. 2 – модель ее структуры, в том числе взаимное расположение в ней полимеров – целлюлозы, ксилоглюкана, пектина, белков, арабинана, галактана и арабиногалактана. Важной особенностью структуры клеточной стенки являются химические связи между отдельными полимерами, которые скрепляют внутренние слои, придавая тем самым растительной ткани прочность. Так, например, наиболее активно в построении межслойных взаимодействий участвуют пектины (пектиновые вещества). Карбоксильные группы пектина и других некрахмальных полисахаридов прочно связаны друг с другом через химическое взаимодействие при посредстве ионов поливалентных металлов (например, кальция). Именно данное свойство внутриклеточных структурных элементов является темой прикладных научных исследований и основой новых способов целенаправленной модификации растительной ткани фруктов и овощей.
Взаимодействие компонентов клеточной ткани с ионами поливалентных металлов в модельных системах
** Избыток ионов кальция приводит к разрушению пространственной структуры геля и образованию хлопьевидного осадка пектината кальция.
Результаты проведенных модельных экспериментов подтверждают гипотезу о высокой реакционной способности и взаимодействии ионов поливалентных металлов с компонентами растительной ткани фруктов и овощей, в частности с пектинами. Показано, что данное взаимодействие происходит через комплексообразование с участием ионов поливалентного металла (например, кальция) и свободных карбоксильных групп полимерных молекул пектина. При этом ионы кальция, взаимодействуя с двумя карбоксильными группами, образуют так называемые центры связывания с четырьмя остатками галактуроновой кислоты, входящими в состав двух полимерных молекул пектина.
Следует отметить зависимость протекания реакции от количества реакционноспособного кальция и плотности модельной системы. Так, например, в системе с наибольшей плотностью для образования прочных гелей требуется незначительные количества ионов кальция, в то время, как в менее плотной системе для образования геля со сравнимой прочностью требуется увеличить количество вносимых ионов кальция не менее, чем в два раза. Вместе с тем, проведенные эксперименты показали, что повышение количества кальция до его избытка по отношению к пектину может привести к дестабилизации системы и разрушению пространственной структуры геля с образованием нерастворимой соли – пектината кальция.
Полученные результаты позволяют обосновать способ целенаправленной модификации растительной ткани с целью достижения определенных технологических эффектов, управления характеристиками и выполнения общих требований (см. выше), предъявляемым к качеству фруктов и овощей.
Практическая реализация способа целенаправленной модификации растительной ткани фруктов и овощей
В рамках НИР по изучению природных процессов, протекающих в растительной ткани сельскохозяйственных растений, в Лаборатории проведен литературный поиск и анализ опубликованных данных о практическом применении способов модификации растительной ткани фруктов и овощей с целью обеспечения их качества и повышения эффективности технологий, применяемых в АПК. В ходе этой работы было установлено, что использование комплексообразователей, например хлорида кальция для модификации растительной ткани является одним из востребованных способов обеспечения качества сельхозпродукции в современной агропромышленной отрасли.
Публикации в специализированных электронных и печатных изданиях демонстрируют результаты научных исследований, проводимых в целях разработки современных технологий обработки фруктов и овощей с помощью комплексообразователей, основным из которых является хлорид кальция. Обобщая результаты НИР научных коллективов из Португалии, США, Индии, Египта и ряда других стран, наряду с реакцией внутриклеточного взаимодействия ионов кальция с основными структурными элементами растительной ткани – пектинами (см. выше), можно выделить также следующие эффекты, оказывающие позитивное влияние на качество фруктов и овощей.
· Применение хлористого кальция в послеуборочный период предотвращает развитие микробиологической порчи на поверхности плодов (данный защитный эффект может быть обоснован снижением внутриклеточного рН и активности воды).
· Кальций участвует в формировании на поверхности плодов своеобразного барьера, регулирующего проникновение в растительную ткань атмосферного кислорода и углекислого газа, замедляя тем самым дыхание плода, что в свою очередь способствует уменьшению потерь по массе.
· Участие кальция во внутриклеточных процессах снижает потери витаминов (например, аскорбиновой кислоты – витамина С) в процессе хранения фруктов и овощей.
· В ряде исследований показан стабилизирующий эффект кальция на красящие компоненты плодов (так, обработка плодов хлоридом кальция позволяет регулировать действие этилена, способствующего распаду хлорофилла).
Приведенные выше отдельные или в совокупности эффекты были установлены в ходе исследований на различных сельскохозяйственных культурах, в том числе на цитрусовых – апельсинах, лайме; семечковых – яблоках, грушах; косточковых – абрикосах; ягодах – клубнике; овощах и бахчевых – моркови, картофеле, помидорах, дынях; тропических и субтропических фруктах – киви, авокадо, инжире, гуаве, манго, гранатах, ананасах. Примеры успешного практического применения технологии управляемого качества на основе принципа модификации состава растительной ткани с помощью комплексообразователей, например, хлорида кальция, на отдельных культурах, пригодных для выращивания и промышленной переработки в основных агропромышленных регионах России, приведены ниже.
Клубника
Обработка ягод клубники 1%ны-м водным раствором хлорида кальция при 25 оС или растворами специального состава, содержащими дополнительные компоненты, позволяет не только увеличить прочность структуры ягод, но и продлить срок их хранения, а также существенно понизить риск микробиологической порчи. Так, например, клубника, обработанная раствором специального состава, содержащего хлорид кальция и соевый белок, сохраняет прочность структуры при хранении в течение 12 дней при 0 оС. Необработанная клубника в тех же условиях хранится без потери прочности в течение 6 дней, затем происходит стремительное снижение прочности с ее полной потерей на 15-й день хранения.
Груша
Эффект повышения прочности плодов, аналогичный описанному выше на яблоках, был исследован в экспериментах с грушами. Обработка плодов на деревьях, как показывает опыт шести сезонов, позволила увеличить выход по урожаю на 13 %. Для обработки плодов использовались водные растворы хлорида кальция в концентрациях от 1 до 4 %. Установлено, что плоды, в том числе после сбора урожая, обработанные 4%-ным раствором хлористого кальция, сохраняют прочность в течение 75 дней хранения. Для сравнения: необработанные плоды сохраняли свою прочность на приемлемом уровне до 45 дней. Обработанные плоды теряли в весе от 0,52 до 3 % начиная с 3-го по 75-й день хранения, а необработанные плоды – от 1,2 до 5 % в течение того же срока хранения. Дополнительно отмечено, что при обработке плодов 2- и 4%-ными растворами хлорида кальция не наблюдается гниения сердцевины плодов в течение 45 дней хранения. В дальнейшем всего 5 % плодов было поражено гнилью в период с 60-го до 75-й день хранения. Результаты проведенного исследования позволили разработать рекомендации по условиям хранения плодов груши, обработанных хлоридом кальция.
Морковь
Опубликованные результаты работ зарубежных научных групп показывают, что основной целью исследований являлось изучение влияния обработки хлоридом кальция на текстуру (прочность) плодов и устойчивость к микробиологической порче. Так, например, показано, что обработка цельных или резаных плодов моркови путем погружения в водный раствор хлорида кальция концентрацией 0,5–1,0 % улучшает качественные характеристики продукции при ее хранении в течение 30 дней. Отмечено улучшение текстуры плодов от 69 до 93 % и уменьшение потерь веса от 25 до 60 %. При этом температура обработки (от 0 до 5 оС) хлоридом кальция оказывала прямое влияние на конечный эффект.
Картофель
Эффекты, аналогичные вышеописанным результатам по моркови, наблюдались в исследованиях с картофелем. Обработка картофеля водным раствором хлорида кальция применялась на различных этапах его выращивания, а также в послеуборочный период в отношении как цельных, так и резаных клубней. В работах показано, что после обработки резаных клубней раствором хлорида кальция наблюдается быстрое увеличение их прочности. При этом авторами рекомендуется проводить обработку урожая сразу после его сбора. Сообщается о возможностях усиления эффекта за счет применения для обработки многокомпонентного раствора, который кроме хлорида кальция содержит аскорбиновую и лимонную кислоты, полифосфат натрия. В работе рассматривается гипотеза об ингибирующем действии хлорида кальция, который подавляет активность ферментов картофеля, что в свою очередь позволяет снизить интенсивность потемнения картофеля после его очистки. Данный защитный эффект можно усилить путем введения в раствор хлорида кальция загустителей, например, камедей или пектина.
Помидоры
Значительный объем научных исследований посвящен помидорам – одному из самых популярных продуктов из группы овощей. Плоды помидоров наиболее подвержены механическим повреждениям в процессе сбора урожая и хранения. Примерно 30–50 % собранного урожая может быть потеряно в результате неправильного хранения.
Для проведения исследований были использованы плоды после сбора урожая. Отобранные плоды, свободные от механических повреждений, подвергались предварительной обработке в течение 1 мин в 1%-ном растворе гипохлорита натрия. Остатки раствора удалялись с поверхности плодов высушиванием в течение 30 мин, после чего их погружали в водные растворы хлорида кальция трех разных концентраций (2, 4 и 6 %) и выдерживали 10, 20 и 30 мин. Основные результаты обработки помидоров сводятся к накоплению кальция во внутренних тканях плодов, что приводит к увеличению их прочности. При этом следует отметить, что повышенные количества кальция (более 12 %) приводят к существенному замедлению созревания плодов. Данный эффект объясняется влиянием кальция на цикл образования этилена, который участвует в синтезе красного пигмента помидоров – ликопина.
Интересные результаты по применению хлорида кальция для послеуборочной обработки помидоров были получены в Университете Флориды (США). Целью исследований являлось обеспечение устойчивости плодов к микробиологической порче. Обработку плодов водным раствором хлорида кальция в концентрации, увеличивающейся от 1 до 3 %, проводили способом погружения и выдержки в течение 45–75 с. В результате исследований установлено, что обработка приводит к существенному снижению порчи плодов при их хранении в течение 24 дней при температуре 20 оС. В дополнительных исследованиях invitro изучалось устойчивость плесневых грибов рода Rhizopus и Alternaria к действию водных растворов хлорида кальция. Установлено, что наибольшее влияние на подавление роста колоний Rhizopus (их морфологию и спорообразование) оказывает 3%-ный раствор хлорида кальция, в то время как рост плесневых грибов рода Alternaria замедлялся при действии 2%-ного раствора хлорида кальция.
Результаты собственных лабораторных исследований, обосновывающие один из основных эффектов позитивного действия ионов кальция, используемых в форме быстрорастворимого хлорида, а также опубликованные результаты зарубежных научно-исследовательских работ и практические примеры из сферы сельскохозяйственного производства, хранения и переработки демонстрируют уверенные перспективы и преимущества технологии управляемого качества, основанной на использовании высокоактивных модификаторов растительной ткани фруктов и овощей. Основные преимущества этой технологии:
· повышение прочности плодов, что в свою очередь приводит к улучшению лежкости, устойчивости к механическим повреждениям;
Потенциал, заложенный в технологии управляемого качества на основе применения хлорида кальция, а также научный и практический задел разработок позволяют охватить широкий перечень прикладных вопросов в сфере обеспечения качества и безопасности продукции, а также способствуют эффективному решению стратегических задач, в частности, задачу импортозамещения, в том числе за счет расширения отечественной базы фруктово-овощного сырья для его промышленной переработки полного цикла (например, переработки фруктов и овощей на натуральные и концентрированные соки для снижения зависимости российского рынка соков от импорта). Это, в свою очередь приведет к повышению общей эффективности российского АПК.
1. ОВОЩИ И ФРУКТЫ, ВИДЫ, ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗНАЧЕНИЕ В ПИТАНИИ ЗДОРОВОГО И БОЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА
2. ВИДЫ ОВОЩЕЙ
Корнеплоды (морковь, свекла и др.)
Томатные (помидоры, перец и др.)
Луковые (лук, чеснок и др.)
Клубнеплоды (картофель)
Капустные (капуста)
Тыквенные (тыква, патиссоны и др.)
Бахчевые (арбузы, дыни и др.)
Бобовые (горох и др.)
Пряные овощи (укроп, петрушка, хрен и
др.)
3. Овощи являются источниками:
Углеводов (клетчатки, пектиновых веществ, крахмала)
Белков
Жиров
Минеральных элементов (в основном щелочного
характера - К, Са и др.)
Витаминов (в основном водорастворимых - витамины
С, В1, В2, РР, В6, фолиевая кислота, биотин, каротин и
др.)
Органических кислот (тартроновая, яблочная кислота,
лимонная кислоты)
Эфирных масел
Фитонцидов
Флавоноидов, изофлавоноидов, изофлавонгликозидов
Фитостеринов
4. Значение клетчатки
Активирует двигательную и секреторную функцию
желудочно-кишечного тракта (профилактика рака толстой
кишки)
Поддерживает нормальный состав микрофлоры
кишечника
Даёт чувство насыщения даже от небольших порций еды
Участвуют в образовании пищевого комка и каловых масс
Снижает уровень холестерина (уменьшает риск
появления сердечно-сосудистых заболеваний)
Снижает уровень сахара в крови (профилактика диабета)
5. Значение пектиновых веществ
Способствуют выведению из организма вредных
химических веществ (свинец, стронций)
Нормализуют кишечную микрофлору
Обволакивают стенки кишечника и предохраняют его от
химических и механических
раздражителей
6. Значение органических кислот
Вкусовое
Участвуют в обмене веществ ( тартроновая кислота
тормозит превращение углеводов в жиры)
Участвуют в процессах пищеварения
Возбуждают секрецию поджелудочной железы
Способствуют ощелачиванию организма
Активируют моторную функцию кишечника
7. Значение эфирных масел
Вкусовое
Улучшают аппетит
Улучшают пищеварение
Оказывают возбуждающее действие на ЦНС
Обладают антисептическими свойствами
8. Значение фитонцидов
Фитонциды – вещества, губительно действующие на
болезнетворные бактерии, низшие грибы и простейшие
организмы.
На возбудителей болезней фитонциды действуют
бактериостатически и бактерицидно
Местно фитонциды активируют регенераторные процессы
в тканях.
В наибольшем количестве фитонциды
содержатся в луке, чесноке,
редьке, томате, хрене.
Значение флавоноидов, изофлавоноидов,
изофлавонгликозидов
Нормализуют холестериновый обмен (снижают риск
развития сердечно-сосудистых заболеваний)
Оказывают антиоксидантное действие
Участвуют в регуляции активности ферментов
метаболизма ксенобиотиков
Способствуют нормализации обмена кальция
Способствуют нормализации гормонального баланса
Значение фитостеринов
Снижают уровень свободного холестерина в
липопротеидах низкой плотности
Способны вытеснять холестерин из мембранных структур
Значение овощей
Малокалорийны
Повышают усвояемость составных частей пищи
Влияют на секреторную функцию пищеварительных желез
Стимулируют желчеобразование и желчевыделение
Сырые овощи тормозят отделение желудочного сока, вареные
– увеличивают
Цельные соки угнетают, а разбавленные соки возбуждают
секрецию поджелудочной железы
Нормализуют кишечную микрофлору
Снижают интенсивность гнилостных процессов
Повышают моторную функцию желудка и кишечника
Рекомендуются для предупреждения и лечения
заболеваний
• сердечно-сосудистой системы
• болезней крови
• пищеварительных органов
• нервной системы
• нарушений обмена веществ
12. Отрицательное значение овощей
■
■
■
■
Накопление нитратов (онкозаболевания)
Накопление солей тяжелых металлов (отравления)
Накопление ядохимикатов (отравления)
Могут содержать яйца гельминтов (гельминтозы)
Виды
фруктов
Семечковые
Яблоко, груша
айва
Косточковые
Абрикос, слива,
вишня, персик
Цитрусовые
Апельсин, лимон,
грейпфрут
Тропические
Инжир, гранат,
банан, ананас
14. Фрукты являются источниками:
Сахаров (глюкоза, фруктоза и сахароза)
Клетчатки
Пектиновых веществ
Минеральных элементов
Витаминов группы В, С, А, РР, Е и др.
Органических кислот
Эфирных масел
Флавоноидов, изофлавоноидов,
изофлавонгликозидов
Фитостеринов
15. Значение фруктов
Малокалорийны
Влияют на секреторную функцию пищеварительных желез,
улучшают процессы пищеварения
Повышают усвоение составных частей пищи
Оказывают нормализующее влияние на микрофлору кишечника
Снижают интенсивность гнилостных процессов
Повышают моторную функцию желудка и кишечника
Поддерживают кислотно-щелочное равновесие
16. Овощи и фрукты, рекомендуемые для профилактики и лечения ряда заболеваний
Атеросклероз, ишемическая болезнь сердца
Из овощей выраженным холестериноснижающим действием
обладают баклажаны.
Рекомендуются:
яблоки
апельсины
бананы
хурма
картофель
зеленый горошек
17. Сахарный диабет
Капуста
Топинамбур
Баклажаны
Огурцы и кабачки
Морковь
Свекла
Лук
Фасоль
Грейпфрут и апельсины
Вишня
Крыжовник
18. Гипертоническая болезнь
19. Запор
Чернослив
Инжир
Финики
Клубника
Пюре из вареных овощей (моркови, свеклы)
Квашенные, соленые и маринованные овощи
Морковный сок
Отварная морская капуста
20. Противопоказания к применению овощей и фруктов
Язвенная болезнь желудка – лук, чеснок, соленые огурцы,
красный перец, ананас
Заболевания 12-перстной кишки – апельсины, арбузы,
виноград, гранаты, грейпфрукты, лимоны, слива, калина,
капустный сок, чеснок, редька, хрен, щавель
Гастрит с повышенной кислотностью – ананас
Колит и понос – арбузы, виноград, капусту, грецкие орехи,
хрен
Панкреатит, энтероколит – апельсины, лимоны, редьку,
редиску
Желчекаменная болезнь – помидоры, фасоль
Заболевания печени – репчатый лук, чеснок, соленые
огурцы, перец красный, редька, хрен, шпинат, щавель.
Сердечно-сосудитые заболевания – репчатый лук, соленые
огурцы, щавель
Гипертония – виноград
Заболевания почек – репчатый лук, чеснок, соленые огурцы,
редька, хрен, шпинат, щавель
Нефрит – малина, петрушка
Цистит – петрушка
Сахарный диабет – персики, рис, свекла, чернослив,
абрикосы
Повышенная свертываемость крови – кукуруза
Эпилепсия - чеснок
В овощах, картофеле, фруктах и ягодах содержатся весьма ценные питательные вещества — углеводы (сахара, крахмал, пектиновые вещества и др.), белки, жиры, органические кислоты, дубильные и минеральные вещества и др.
В небольшом количестве содержатся биологически активные вещества: витамины, ферменты, полифенольные соединения, органические кислоты, минеральные вещества.
Наряду с веществами, составляющими пищевую и биологическую ценность (сухие вещества), овощи и фрукты содержат много поды.
Вода. Содержание воды в сочном растительном сырье может колебаться в значительных размерах. В овощах в среднем ее содержится от 65 до 95%, в картофеле — около 75, во фруктах — от 73 до 88 %.
Вода играет огромную роль в жизнедеятельности любого организма, в том числе и растений. Все обменные процессы протекают в воде. Питательные вещества потребляются клеткой только в том случае, если они растворены в воде и раствор этот имеет определенную концентрацию, изменение которой может привести к гибели живых клеток.
Порчу пищевых продуктов, в том числе овощем, картофеля и фруктов, вызывают микроорганизмы. В процессе обмена веществ они всасывают через поверхность своего тела растворенные в воде вещества, причем концентрация этих растворов относительно невысокая. Для нормального развития бактерий требуется не менее 30 % влажности, для нормального развития плесеней — 15 %.
Если из продукта удалить воду, т. е. подвергнуть его сушке, то питание микробов станет невозможным из-за повышения концентрации растворенных в воде питательных веществ. При этом микроорганизмы могут и не погибнуть, но в таких неблагоприятных условиях развиваться не будут. В этом и состоит сущность сохранения и консервирования пищевых продуктов методом сушки.
В сочном растительном сырье вода распределена неравномерно. Наибольшее количество ее находится во внутренних тканях, покровные содержат ее значительно меньше, и совсем мало воды в семенах. Поэтому очищенные и подготовленные к дальнейшему технологическому процессу овощи и фрукты содержат больше воды, чем исходное сырье.
Активность воды измеряется в долях единицы и указывает, какая доля воды находится в продуктах в связанном состоянии.
Активность воды в пищевых продуктах зависит от характера и концентрации водорастворимых компонентов, связывающих молекулы воды, от структуры вещества, активной кислотности среды и ряда других факторов.
Установлено, что рост бактерий в пищевых продуктах прекращается при aω = 0,9. Чтобы затормозить развитие плесневых грибов, aω должна быть равна 0,6.
Сухие вещества. При обезвоживании овощей и фруктов важное значение имеет содержание в них сухих веществ (т. е. всех веществ, кроме воды). В зависимости от содержания сухих веществ установлены нормы расхода сырья на единицу готовой продукции. Содержание сухих веществ влияет на производительность оборудования, продолжительность технологических операций и другие производственные показатели. Чем больше в сырье сухих веществ, тем выше выход готовой сушеной продукции, больше производительность технологической линии и тем меньше энергетические затраты на удаление влаги. Большую часть сухих веществ картофеля, овощей и фруктов составляют углеводы, которые обусловливают вкусовые качества и консистенцию продукта, а также технологические особенности их переработки.
Углеводы в овощах и фруктах представлены сахарами, крахмалом, целлюлозой, пектиновыми веществами и др.
Плоды и овощи содержат различное количество сахаров в виде сахарозы (свекловичный сахар), глюкозы (виноградный сахар) и фруктозы (плодовый сахар). Из растительного сырья наиболее богаты сахарами фрукты (8—12 %) и виноград (17—30 %). Общее количество сахаров в огурцах, томатах, капусте 2—4 % в моркови, столовой свекле 6—15 %.
Сахара обладают сладким вкусом и в сочетании с другими веществами, главным образом с органическими кислотами, обусловливают вкус. Они легко растворяются в воде и хорошо усваиваются организмом человека.
Вследствие хорошей растворимости сахара в воде, увеличивающейся с повышением температуры, в процессах подготовки сырья, особенно при мойке и обработке горячей водой, возможны потери сахаров. Поэтому плодоовощное сырье рационально обрабатывать паром (бланшировать) в целом виде.
При сушке сахара могут подвергаться карамелизации (распаду при высокой температуре) и другим изменениям, приводящим к образованию темноокрашенных веществ (меланоидинов), в результате ухудшается вкус и цвет готовых продуктов. Эти изменения необходимо учитывать при выборе режимов тепловой обработки сырья.
Углеводы весьма гигроскопичны, т. е. обладают способностью поглощать влагу из воздуха. Особенно гигроскопичны фруктоза и смесь ее с глюкозой (инвертный сахар). Поэтому сушеные овощи (свекла, морковь, капуста и др.) и сушеные плоды, богатые фруктозой или инвертным сахаром, надо хранить в сухом месте.
Составной частью многих растительных продуктов является крахмал. Значительное количество его содержится в картофеле (14—25 % в зависимости от сорта и условий выращивания), зеленом горошке и кукурузе. В плодах и ягодах крахмала немного (около 1 %).
В холодной воде крахмал не растворяется, а в горячей (62—73 °С) образуется клейстер. Поэтому в картофеле после бланширования (обработка паром или горячей водой при температуре 95—98 °С) или варки крахмал находится в кластеризованном состоянии.
Овощи и фрукты содержат также клетчатку (целлюлозу), являющуюся основной частью клеточных оболочек растений. В отличие от других углеводов она почти не усваивается организмом человека, по способствует нормальной деятельности кишечника. Содержание клетчатки в овощах и плодах составляет 1—2%.
В состав многих фруктов и овощей входят пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. В растительном сырье они встречаются или в виде нерастворимого в воде протопектина, который входит в состав клеточных оболочек и придает им жесткость (в недозрелых плодах), или в виде растворимого в воде пектина. Пектиновые вещества обусловливают хорошее качество таких изделий, как желе, мармелад, джем, повидло.
При созревании плодов и овощей под действием ферментов протопектин переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, плоды становятся мягче.
При добавлении к клеточному соку или раствору, содержащему 1—2 % пектина, 50—60 % сахара и 0,5—1 % кислоты образуется желе (гель). При высокой температуре и длительном нагревании желирующая способность пектина ослабевает, он превращается в пектиновую кислоту. Пектин овощей желе не дает.
Общее содержание пектиновых веществ в плодах 0,1—2 %. Наиболее богаты пектиновыми веществами айва, крыжовник, черная и красная смородина, яблоки, сливы, вишня, абрикосы, персики и цитрусовые. Пектиновых веществ больше всего содержится в кожице плодов и меньше — в мякоти. При сушке количество пектиновых веществ и их желирующая способность почти не изменяются. Поэтому кожицу, являющуюся отходом при производстве соков и консервов, подвергают сушке, а затем из сушеного продукта получают пектин.
Белки в отличие от других питательных веществ в своей молекуле содержат азот, поэтому они не могут быть заменены углеводами или жирами, в молекулах которых нет азота. Кроме азота в состав белков входят углевод, кислород, водород; многие белки содержат серу, а некоторые — фосфор. Под действием кислот и ферментов белки гидролизуются на полипептиды, пептоны и аминокислоты.
Плоды и овощи содержат небольшое количество белков (в среднем около 1,5 %), хотя содержание их в петрушке достигает 3,7%, в чесноке — 6,5, а в бобовых культурах (горох, фасоль и чечевица) — 25 %.
При сушке общее содержание азотистых веществ (белков, аминокислот, полипептидов и др.) в плодах, овощах и картофеле уменьшается мало. Однако количество белков и аминокислот в них может изменяться как при сушке, так и при хранении сушеных продуктов в условиях высокой температуры.
Жиры в картофеле, овощах и фруктах содержатся в небольшом количестве (в плодах до 0,2 %, в овощах от 0,1 до 0,4 %). Наиболее богаты жиром орехи, в которых количество его доходит до 87 %.
В семенах плодов и овощей жира содержится до 45 %, откуда он может быть извлечен для получения пищевого или технического масла. Кожица плодов и некоторых овощей содержит жир в виде воскообразного вещества. Это вещество предохраняет их от проникновения микроорганизмов через кожицу, а также способствует уменьшению испарения влаги.
Витамины — очень важные для жизни и незаменимые вещества, содержащиеся в пище в незначительном количестве, но необходимые для нормального обмена веществ в клетках организма человека. Отсутствие витаминов в пище вызывает у человека тяжелые заболевания (авитаминозы).
По своим свойствам и характеру распространения в природных продуктах витамины подразделяются на водорастворимые — витамины группы В, а также витамины С и Р, и жирорастворимые — A, D, Е и К. Картофель, овощи и фрукты являются источниками витаминов — С, Р, РР и др.
При отсутствии в пище витамина С (аскорбиновая кислота) развивается цинга. Главными естественными источниками витамина С являются продукты растительного происхождения. Потребность взрослого человека в этом витамине в зависимости от характера его трудовой деятельности и состояния организма составляет 70—100 мг в сутки. Наиболее богаты витамином С плоды шиповника (от 2000 до 4000 мг в 100 г продукта), черная смородина (от 80 до 400 мг в 100 г продукта), цитрусовые плоды, сладкий стручковый и горький перец, томаты, щавель, белокочанная и цветная капуста, зеленый лук и др. В картофеле витамина С содержится от 10 до 30 мг в 100 г. Содержание витамина С в овощах и плодах колеблется в зависимости от сорта, условий выращивания, срока хранения, степени зрелости. По мере созревания овощей и плодов содержание в них витамина С повышается, но при перезревании уменьшается. При осенне-зимнем хранении сырья количество витамина С снижается.
Витамин С растворяется в воде, быстро разрушается кислородом воздуха и при нагревании, поэтому при переработке необходимо избегать длительного контакта нарезанного сырья с воздухом, водой, металлами (медь, железо), а термообработку надо проводить паром в максимально короткие сроки.
Наиболее распространенным из витаминов группы В (B1, В2, В6 и др.) является витамин B1 (тиамин). Недостаток или отсутствие его в пище вызывает расстройство нервной системы, нарушение обмена веществ (особенно углеводного) и т. п. Суточная доза витамина B1 для человека 2—3 мг. В 100 г свежих овощей и плодов содержится его 0,1—0,2 мг.
Витамин В2 (рибофлавин) содержится в цветной и белокочанной капусте, луке, шпинате, томатах. Он участвует в процессе дыхания, белковом обмене и является фактором роста. Суточная доза В2 для взрослого человека 2,5—3 мг. Важное значение имеют и другие витамины этой группы.
Витамин А в овощах и плодах в свободном виде не содержится, однако в некоторых из них в значительном количестве имеется желтый красящий пигмент — каротин, так называемый провитамин А — вещество, из которого организм синтезирует витамин А. Витамин А необходим для нормального роста и развития организма, большое влияние он оказывает на зрение. Потребность взрослого человека в витамине А 1—2 мг в сутки, в каротине 2—3 мг. Из овощей наиболее богаты каротином морковь, содержащая 6—8 мг на 100 г, репа, шпинат, салат, укроп, ботва овощных растений и др., из фруктов — абрикосы, персики, смородина.
Большое значение для организма человека имеют также витамины РР (никотиновая кислота) и Р (гиспередин).
Витамин РР содержится в плодах цитрусовых, томатах, в бобовых и овощах. Отсутствие его в пище вызывает заболевание пеллагрой, при которой поражаются кожа, желудочно-кишечный тракт и возникает психическое расстройство.
Витамин Р, как правило, сопутствует витамину С и содержится в значительном количестве в плодах шиповника, цитрусовых, рябине, сливе, черной смородине, вишне, моркови, капусте и др. Он способствует лучшему усвоению витамина С.
Органические кислоты и их соли содержатся почти во всех овощах и фруктах. Наиболее распространены яблочная кислота (в семечковых и косточковых плодах, моркови, томатах, капусте, свекле, луке, огурцах), лимонная (в цитрусовых плодах и некоторых ягодах) и винная (в винограде, где содержание ее достигает 1,7 %).
Общее количество кислот в плодах составляет от 0,1 до 4 %, а в лимонах — даже до 8,3 %. В овощах содержание кислот колеблется от 0,01 до 0,6 %, в картофеле — от 0,1 до 0,28 %. Органические кислоты и их соли улучшают вкус пищи и играют важную роль в обмене веществ в организме человека.
Полифенолы составляют целый ряд соединений, являющихся производными фенола. К ним относят дубильные вещества, катехины, красящие вещества, хлорогеновые кислоты, антоцианы и т. п. Типичным представителем полифенолов является витамин Р. Все эти вещества обладают высокой биологической активностью и играют определенную роль в образовании вкуса, запаха, цвета плодов и овощей, однако при технологической обработке полифенолы часто являются причиной потемнения продукта.
Дубильные вещества в небольшом количестве входят в состав почти всех плодов. Например, айва содержит 0,1—0,6 %, яблоки, груши, черная смородина — 0,3—0,5 %, остальные плоды — 0,2—0,6%. В овощах дубильных веществ мало.
Эти вещества придают вяжущий, терпкий вкус. В незрелых плодах их содержится больше, чем в зрелых. Фрукты с большим количеством дубильных веществ для сушки менее пригодны. Дубильные вещества растворимы в воде и под действием ферментов легко окисляются кислородом воздуха, образуя темноокрашенные соединения.
Минеральные вещества имеют для человека большое физиологическое значение и являются необходимой составной частью пищи. Они входят в состав каждой клетки. Недостаток их может вызвать различные заболевания. Важнейшими из минеральных веществ являются соли кальция, натрия, калия, железа, серы, фосфора и хлора. Особое значение в питании человека имеет поваренная соль (хлористый натрий), потребность в которой составляет 10—15 г в сутки.
В овощах, картофеле и плодах содержатся разнообразные минеральные вещества: в овощах 0,4—2,5 %, в картофеле 0,5—2 % и фруктах 0,33—1,16 %.
Солями железа богаты яблоки, персики, сливы, дыня, салат, картофель, цветная капуста. Соли кальция содержатся в капусте, картофеле, редисе, шпинате, соли фосфора и магния в картофеле, капусте, особенно их много в зернах бобовых.
В составе овощей, плодов и картофеля встречается около 60 химических элементов. Многие из них содержатся в очень малых количествах (менее 0,01 %), поэтому их называют микроэлементами. К ним относятся медь, цинк, кобальт, йод, фтор и др.
При сушке картофеля, овощей и фруктов почти все минеральные соли сохраняются. Во избежание потерь растворимых форм минеральных веществ нельзя нарезанное плодоовощное сырье долго держать в воде.
В состав овощей, картофеля, фруктов и ягод входят также ферменты, эфирные масла, красящие и другие вещества, имеющие важное значение в питании человека и подвергающиеся различным изменениям в процессе подготовки их к сушке и при сушке.
Белки, жиры и углеводы, входящие в состав овощей и плодов, в организме человека претерпевают ряд сложных биологических изменений, в результате которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности.
При переваривании 1 г чистого жира выделяется энергия, эквивалентная 9,3 ккал, 1 г углеводов и белков — по 4,1 ккал. Исходя из этих данных и химического состава продуктов, определяется калорийность пищи. Калорийность овощей или фруктов по сравнению с такими продуктами, как жиры, сахар и др., невелика, однако калорийность 100 г некоторых из них составляет от 50 ккал (свекла, лук, абрикосы, вишни) до 75 ккал (зеленый горошек, виноград) и более (картофель — до 94 ккал). Калорийность сушеных овощей и фруктов значительно выше вследствие удаления из них большого количества воды и концентрирования питательных веществ. Так, калорийность 100 г сушеного картофеля 304 ккал, сушеных плодов 243, а винограда 325 ккал.
Таким образом, овощи и фрукты представляют собой сложные соединения различных питательных веществ. Чем больше их входит в состав пищи, тем она полноценнее. Хотя овощи и плоды содержат незначительное количество белков и жиров, они богаты углеводами, витаминами, кислотами, минеральными и другими веществами, благодаря чему являются важными, а иногда и незаменимыми продуктами питания.
Правильное и рациональное использование овощей, картофеля и фруктов, выполнение установленных режимов технологической обработки при обезвоживании позволяют максимально сохранить в них питательные вещества, биологическую активность, а также увеличить их калорийность.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Плоды и овощи богаты углеводами, органическими кислотами и их солями, витаминами, минеральными элементами, поэтому они являются важными продуктами питания. Часть плодов и овощей потребляется непосредственно в пищу после кулинарной обработки или без нее, а другая часть является сырьем для промышленной переработки.
Так, сахарная свекла является основным сырьем для производства сахара. Картофель – сырье для получения спирта, крахмала, картофелепродуктов длительного хранения, крахмала, патоки, декстрина; виноград и другие ягоды – сырье для производства вина, безалкогольных напитков и соков; плоды и овощи – сырье для консервной промышленности и т.д.
Плоды по строению и характеру образования на растении делятся на 4 группы: семечковые, косточковые, ягоды и орехоподобные.
К семечковым плодам относятся яблоки, груши, все цитрусовые; к косточковым – ягоды типа вишни, черешни, сливы, абрикосов и др.; к ягодным – виноград, земляника, смородина и т.п.; к орехоподобным – орехи фундук, грецкий, фисташковые, каштан, миндаль и т.п.
Овощи подразделяются на две группы: вегетативную и плодовую. К вегетативной относятся: капуста, салат, лук, пряные растения; клубнекорневые растения (картофель, морковь, свекла и т.п.); стебельные (спаржа); цветочные (артишоки, цветная капуста). К плодовой группе овощей относятся: тыква, томаты, огурцы, бобовые (зеленый горошек) и др.
Важным показателем качества плодоовощного сырья является массовая доля сухих веществ. Содержание сухих веществ в фруктах и ягодах в большинстве случаев колеблется от l0 до 20%. В отдельных ягодах, например в винограде, оно может достигать 25% и выше. Сухими веществами богаты и овощи, сахарная свекла и картофель, их количество достигает 25%, в моркови – 14%, зеленом горошке – 20%, кукурузе – более 25%.
Для промышленной переработки используют картофель с высоким содержанием сухих веществ (в среднем 25%). Не допускается к приемке загнивший, подмороженный и замороженный картофель.
Основной показатель качества сахарной свеклы – содержание сахара. Корни сахарной свеклы содержат в среднем 75% влаги, 25% сухих веществ, в том числе 17% сахара и 7,5% несахаров. Не допускаются к приемке загнившие, подмороженные корни с почерневшей тканью.
Большая часть сухих веществ плодов и овощей представлена углеводами: крахмалом, сахарозой, фруктозой и глюкозой, на долю сахаров приходится (в % от массы сырья): в яблоках – l0. 15%, вишне – 8. 15%, землянике – 5. 8%. Крахмала в картофеле содержится 16. 18%. Белков и жиров в плодах и овощах содержится незначительное количество. Содержание белка не превышает 1% в плодах и 5% в овощах. Только орехи богаты белками и жирами. Особо важное пищевое значение имеет содержание в плодах и овощах минеральных солей и витаминов – незаменимых компонентов пищи.
В плодах и овощах большое значение имеет содержание дубильных, вкусовых и ароматических веществ. Дубильные вещества при хранении выполняют защитные функции (являются антиоксидантами). На вкус плодов и овощей влияют пищевые кислоты (лимонная, яблочная, винная, щавелевая и др.), входящие в их состав. Аромат плодов и овощей обусловлен наличием в них эфирных масел. Красящие вещества расположены в кожице плодов и реже – в мякоти.
Читайте также: