Химический состав плодов и овощей. Биохимические процессы, происходящие при хранении плодов и овощей

Фрукты, ягоды и овощи играют большую роль в питании человека. Благодаря содержанию в них углеводов, главным образом сахаров, органических кислот, витаминов, дубильных веществ и пр. они представляют собой ценные продукты питания. Все плоды и овощи в зависимости от их строения делят на несколько групп, которые значительно различаются по пищевым свойствам и по стойкости в хранении.

Овощи подразделяются на плодовые (семечковые) и вегетативные, фрукты - на семечковые, косточковые и ягоды. Фрукты и плодовые овощи - это сочные плоды растений. Основную часть их составляет плодовая мякоть, содержащая в большей или меньшей степени клеточный сок. Поэтому плоды, особенно зрелые, быстро теряют свою устойчивость и подвергаются порче под действием самых разнообразных микроорганизмов.

Другая группа - вегетативные овощи: листовые, луковичные, капустные - представляют собой развитые в различной степени побеги растения или его листья (шпинат, щавель, лук, чеснок, капуста). Корнеплоды и клубнеплоды - измененные разросшиеся и наполненные резервными питательными веществами корни и подземные стебли овощных растений (морковь, свекла, картофель).

Овощи, относящиеся к клубнеплодам и корнеплодам, являются органами растения, цикл развития которых не закончен, так как в будущем они должны дать плодоносящие растения (образовать семена), поэтому их естественная сопротивляемость (естественный иммунитет) воздействию микроорганизмов значительно выше, чем у плодов.

Химический состав плодов и овощей довольно сложен. Так, овощи и фрукты содержат много воды - от 65 до 95% в зависимости от степени зрелости и сорта. Вода составляет основную массу клеточного сока, в ней растворены сухие вещества - органические и минеральные соединения.

Содержание сухих веществ в плодах и овощах колеблется в пределах 10-20%. Исключением являются некоторые сорта винограда, способные накапливать много сахара и заизюмливаться. Содержание сухих веществ в соке таких сортов винограда может достигать 30% и выше. Сравнительно много сухих веществ содержат овощи: морковь (в среднем 14%), зеленый горошек (до 20%), кукуруза (25% и выше).

Важнейшей составной частью клеточного сока является сахар (моно- и дисахариды - глюкоза, фруктоза, сахароза). Плоды накапливают от 8 до 12% сахара, лишь виноград, как указывалось, может накапливать гораздо больше: в среднем 16-18%, а некоторые сорта (например, Мускаты) до 25-30%. Овощи содержат сахара значительно меньше - в среднем 4%. Более высокой сахаристостью обладают корнеплоды (морковь, свекла).

Значительная часть сухих веществ в плодах и овощах приходится на долю крахмала. К моменту полной зрелости в ягодах и фруктах крахмал исчезает, а во многих овощах, наоборот, накапливается. Так, богаты крахмалом картофель (12-15%), зеленый горошек и другие бобовые культуры, а также сахарная кукуруза. Как сахар, так и крахмал являются энергетическими материалами пищи, расходуемыми при дыхании, и играют в жизни человека исключительно важную роль. Из других углеводов, встречающихся в плодах и овощах, следует отметить целлюлозу, пентозы, пентозаны, пектиновые вещества, входящие в состав клеточных оболочек.

Очень важной составной частью плодового сока являются и органические кислоты, содержание которых сильно колеблется в зависимости от сорта и степени зрелости плодов. В диких яблоках содержание яблочной кислоты достигает 2%, тогда как в некоторых сладких (культурных) сортах содержание ее не превышает 0,05%. Наиболее распространены яблочная и лимонная кислоты. Винная кислота в большом количестве обнаружена только в винограде, а в других фруктах и ягодах обычно отсутствует либо содержится в незначительных количествах.

Многие плоды и овощи накапливают ароматические вещества (эфирные масла), определяющие их аромат и, по-видимому, влияющие на вкус. Очень богаты ароматическими веществами пряные овощи - петрушка, сельдерей, укроп, а также луковые овощи - лук, чеснок и, наконец, цитрусовые плоды - лимоны, апельсины и пр. Содержание ароматических веществ в овощах колеблется от 0,05 до 0,5%: Так, например, в луке их содержится 0,05%, в чесноке - около 0,01%, в кожице мандаринов эфирного масла содержится от 1,8 до 2,5%.

Если учесть, что плоды и овощи содержат различные ферменты и витамины, способствующие нормальному протеканию жизненных и пищеварительных процессов, то их пищевая ценность еще более возрастет. Если продукты животного происхождения являются поставщиками белков, то плоды и овощи являются поставщиками витаминов - исключительно важных, жизненно необходимых для человека веществ. Недостаток витаминов в пище животных и человека вызывает нарушение обмена веществ в организме, а полное их отсутствие приводит к различным тяжелым заболеваниям (авитаминозам). Многие витамины, соединяясь с белками, образуют ферменты, способствующие пищеварению. Лук, например, содержит протеолитический фермент, способный расщеплять белки до пептонов. Капуста и некоторые корнеплоды содержат фермент, подобный трипсину. Почти все овощи содержат амилазу, осахаривающую крахмал, богаты оксидазой, каталазой. Достаточное количество оксидазы и каталазы содержится и во фруктах.

Красящие вещества, придающие плодам и овощам тот или иной цвет, также имеют большое значение. Имеются данные, свидетельствующие о том, что яркоокрашенные плоды обладают большей сопротивляемостью к действию микроорганизмов.

Соки различных высших растений содержат и некоторые летучие фракции - фитонциды, обладающие бактерицидным действием. У отдельных растений присутствие фитонцидов связано с наличием сильно выраженного запаха и вкуса (лук, чеснок), у других растений этого не наблюдается (томаты, морковь).

Помимо органических соединений, в растительных тканях содержатся и минеральные вещества. Минеральных, или зольных, элементов плоды содержат от 0,2 до 1,8%. Минеральные вещества имеют большое физиологическое значение и являются необходимыми составными элементами пищи. Так, железо входит в состав гемоглобина крови, кальций - в состав костей, фосфор необходим для нормальной деятельности нервных тканей и пр. Благодаря своему химическому составу плоды и овощи являются превосходным питательным субстратом для многих микроорганизмов.

В состав фруктов и овощей входят разнообразные органические и неорганические вещества - вода, минеральные вещества, углеводы, органические кислоты, витамины, ферменты, азотистые, дубильные, пектиновые вещества и другие.

Вода

Свежие фрукты и овощи содержат 72-95 % воды, исключение составляют орехи (5-8 %). Вследствие высокого содержания воды свежие фрукты и овощи имеют невысокую калорийность, но в то же время обладают высокой биологической ценностью, так как вещества, растворенные в воде, хорошо усваиваются организмом. Высокое содержание воды определяет сочность, свежесть фруктов и овощей. Кроме того, вода является средой, в которой протекают основные биохимические процессы, характерные для фруктов и овощей. В некоторых биохимических процессах вода сама принимает непосредственное участие. При потере 5…7 % воды многие фрукты и овощи увядают, теряют свежесть и товарный вид. Некоторые овощи (листовые) увядают при потере 2…3 % воды.

Сухие вещества

Сухие вещества подразделяют на нерастворимые и растворимые в воде.

К нерастворимым веществам относятся целлюлозаи сопут­ствующие ей гемицеллюлозаи протопектин, нерастворимые в воде азотистые соединения, крахмал, жирорастворимые пиг­менты. Все эти вещества определяют главным об­разом механическую прочность тканей, их консистенцию, ино­гда цвет кожицы. Содержание нерастворимых сухих веществ в ово­щах и фруктах невелико, в среднем 2…5 %. Количество растворимых сухих веществ в овощах и фруктах колеблется от 5 до 18 %. К ним относят растворимые углево­ды, азотистые вещества, кислоты, дубильные и другие веще­ства фенольной природы, растворимые формы пектинов и витаминов, ферменты, минеральные соли. Большая часть этой группы соединений представлена углево­дами – главным образом, сахарами.

Важность плодоовощной продукции определяется не толь­ко присутствием в ней сахаров, поскольку она ценится не за калорийность и питательные вещества, а за высокоароматиче­ские свойства, наличие витаминов, минеральных и других ве­ществ которых либо нет в других пищевых продуктах, либо их значительно меньше, чем в овощах и фруктах.

Углеводы

Углеводы фруктов и овощей довольно разнообразны как по своим физико-химическим свойствам, так и по значимости для человека. Наиболее часто встречаются следующие виды углеводов: сахара, крахмал, инулин, клетчатка и пектиновые вещества.

Количество углеводов в свежих фруктах и овощах изменяется в зависимости от почвенных и климатических условий их выращивания, агротехнических приемов, частоты полива, условий и сроков уборки, степени зрелости, условий перевозки, хранения и т.д. Например, в картофеле при хранении в условиях низкой температуры (0 °С) увеличивается содержание сахара (иногда до 6 %) и уменьшается количество крахмала; в яблоках в процессе созревания на дереве сначала происходит увеличение количества крахмала, а затем в период дозревания – увеличение сахара.

Сахара - это углеводы, наиболее распространенные в фруктах и овощах. Различают моносахариды (глюкоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза).

Глюкоза, или виноградный сахар, находится в свободном виде во фруктах и овощах. Фруктоза, или фруктовый сахар, из всех сахаров наиболее сладкая на вкус, хорошо растворяется в воде. Остатки молекул глюкозы и фруктозы образуют одну молекулу сахарозы.

Из дисахаридов в плодах и овощах наиболее распространена саха­роза - основной сахар, содержащийся в корнеплодах сахарной свеклы и стеблях сахарного тростника. Сахароза, или свекловичный сахар, содержится в сахарной свекле (12-24 %), сахарном тростнике (14-26 %), яблоках (2-6 %) и других фруктах и овощах: хорошо растворяется в воде и под воздействием фермента сахаразы или кислот расщепляется с образованием равных количеств глюкозы и фруктозы, т.е. инвертного сахара.

Полисахариды в сочной продукции представлены крахма­лом, инулином, целлюлозой (клетчаткой ), гемицеллюлозой, лиг­нином, пектиновыми веществами.

Крахмал находится в картофеле, овощах и фруктах в виде мелких зерен различной формы и величины, видимых под микроскопом. В значительном количестве он содержится в картофеле (15-25 %), батате (до 20 %), зеленом горошке (до 6 %), сахарной кукурузе (до 10 %). В зрелых фруктах, за некоторыми исключениями (орехи до 3,5 %, бананы до 2 %), крахмал практически отсутствует, так как по мере созревания и хранения фруктов крахмал подвергается ферментативному осахариванию и постепенно гидролизуется. В фасоли, зеленом горошке, бобах количество крахмала может возрастать до нескольких процентов, причем особенно резко при их перезревании. Одновременно сокращается количество сахаров, продукт огрубевает, вкус его ухудшается. По темпам убывания крахмала можно су­дить о созревании яблок: в недозрелых плодах зимних сортов яблок и груш его может быть 4-5 %, а при полной зрелости – менее 1 %. Кулинарные свойства картофеля во многом определяются содержанием в нем крахмала: чем его больше, тем лучше развариваемость клубней.

Инулин является близким к крахмалу веществом, состоящим из остатков молекул фруктозы, растворяется в воде; в земляной груше (топинамбуре) его 11-13% и корнях цикория - до 17 %. Крахмал и инулин играют роль запасных веществ растительной ткани.

Клетчатка (целлюлоза) содержится в овощах в количестве от 0,2 до 2,8 %, фруктах - от 0,5 до 2,0 %. Она нерастворима в воде, органических растворителях, слабых кислотах и щелочах. Организмом человека клетчатка не усваивается, но она усиливает перистальтику кишечника и тем самым способствует лучшему усвоению пищи. Повышенное содержание целлюлозы связывают с механи­ческой прочностью тканей, транспортабельностью и лежкостью фруктов и овощей.

Гемицеллюлоза (или полуклетчатка) участвует в построении тканей наряду с клетчаткой и являются запасными веществами фруктов и овощей. В овощах и фруктах содержится от 0,2 до 3% гемицеллюлоз. Общее содер­жание гемицеллюлозы в овощах и фруктах, как правило, тем выше, чем больше в них клетчатки.

Пектиновые вещества, относящиеся к высокомолекулярным соединениям, находятся в овощах и фруктах в пределах от 0,8 до 2,5 %. Они содержатся в яблоках (0,82-1,3%), сливе (0,96-1,14 %), черной смородине (0,5-1,52 %), клюкве (0,5-1,3 %), абрикосах (1,03 %), моркови (2,5 %), ревене (0,8-2,0 %) и других фруктах и овощах. В пектиновом комплексе различают пектин и протопектин. Протопектин содержится в межклеточных пространствах и в клеточных стенках, не растворяется в воде и определяет твердость незрелых фруктов и овощей. Пектин является продуктом расщепления протопектина и составляет основную массу пектиновых веществ, содержащихся в зрелых фруктах и овощах. Он растворяется в холодной воде и входит в состав клеточного сока фруктов и овощей. Пектин обладает способностью образовывать желе в присутствии сахара и кислоты, благодаря чему его широко используют в производстве мармелада, джема, фруктовых карамельных начинок, пастилы и т. п.

Азотистые вещества

К ним относятся белки, аминокислоты, амиды, нитраты, нитриты и другие азотсодержащие вещества. Большинство фруктов содержит до 1 % азотистых веществ и только некоторые (виноград, абрикосы, вишни, малина, смородина, гранаты, бананы) - до 1,5 %; исключение составляют орехи (18-20 %), маслины (6 %), финики (до 3%). В овощах обычно содержится азотистых веществ больше, чем во фруктах: в бобовых - 4,5-5,5 %, шпинатных - 2,7-3,7 %, капустных - 2,5-4,5 %, чесноке - 6,5 %, картофеле, моркови, луке - 1,5-2 %, тыквенных и томатных - 0,5-1,3 %. Большую часть азотистых веществ фруктов и овощей составляют белки. Белки многих растительных продуктов не могут считаться полноценными с точки зрения аминокислотного состава. Во время хранения и при переработке плодов и овощей комплекс азотистых веществ подвергается существенным из­менениям.

Особую группу азотистых веществ белковой природы, регулирующих обмен веществ в живых клетках, составляют ферменты. Они играют важную роль в процессах, протекающих во время хра­нения и переработки продукции, и часто определяют ее каче­ство.

Ферменты. В овощах и фруктах находятся особые белковые вещества, которые участвуют во всех биологических процессах, происходящих в организме. Эти вещества получили название ферментов или энзимов . Дыхание и созревание фруктов и овощей, прорастание семян – ферментативные процессы. В ряде случаев ферменты могут играть отрицательную роль, например под действием ферментов происходит перезревание и разрыхление тканей, скисание вина, порча консервов. Каждый фермент действует только на определенное вещество или группу веществ. Такое свойство ферментов называется специфичностью действия. Все ферменты проявляют свою активность даже в малых концентрациях. Высокая активность каждого фермента проявляется при определенных условиях внешней среды. Для большинства ферментов оптимальная температура находится в пределах от 20 до 50 °С, при температуре 60-70 °С ферменты инактивируются. При охлаждении продуктов до 0 °С активность ферментативных процессов сильно снижается, поэтому фрукты и овощи хранят при температурах, близких к 0 °С.

Воски и жиры - это соединения, покрывающие поверхность фруктов, листьев. Они выполняют защитную роль: предохраня­ют органы растений от испарения влаги, внедрения болезне­творных организмов, проникновения излишнего количества воды.

Воски - жироподобные вещества; они покрывают кожицу яблок, ягод винограда, листья капусты и другие органы сочной продукции. Все воски химически устойчивы и плохо растворимы. Они растворяются в щелочах при нагревании. Это учитывается при подготовке к сушке слив, винограда. Продукт, обработанный в горячей щелочи, быстрее высыхает, так как нарушается целостность воскового налета, на кожице образуются трещинки, так назы­ваемая сеточка, благодаря чему влага испаряется быстрее.

Жиров во фруктах и овощах очень мало, они в основном сопут­ствуют воскам, покрывающим поверхность. В значительном ко­личестве жиры присутствуют в семенах, например в косточковых и бахчевых культур. Поэтому семена таких культур используют для получения масел. Особый интерес представляет облепиховое масло. В плодах облепихи его от 2,5 до 8 %, в семенах - от 10 до 12 %. В мякоти других фруктов и овощей жира содержится до 1 %, а в семенах – от 4 до 51 %. Богаты жиром орехи (50-68 %), ядро абрикосов (30-58 %), мякоть маслин (до 55 %).

Органические кислоты

Вкусовые свойства фруктов, некоторых овощей и продуктов их переработки в значительной степени определяются соотношением сахаров и органических кислот, которые содержатся в них как в свободном виде, так и в виде солей. Кислоты оказывают существенное влияние на степень сладости фруктов и овощей, которую выражают как отношение общего количества сахара к общему количеству кислот. Большинство овощей, за исключением томатов, щавеля и ревеня, содержат меньше органических кислот, чем фрукты. В некоторых фруктах содержится до 2,5 % кислот (вишне, кизиле), в черной смородине - до 3,5 %, лимонах - до 8 %. Наиболее часто в овощах и фруктах встречаются яблочная, лимонная и винная кислоты, реже щавелевая, бензойная, муравьиная, янтарная, салициловая.

Яблочная кислота содержится почти во всех фруктах. Она преобладает в семечковых и косточковых. Хорошо раство­рима в воде, безвредна для организма человека, ее широко при­меняют при изготовлении сладких вод и кондитерских из­делий. Много ее в рябине садовой (до 2,2 %), в черноплодной (до 1,3 %), кизиле (до 2 %) и облепихе (до 2 %), а также в ревене (до 1 %), томатах (до 0,5 %). Вкус имеет слабокислый.

Лимонная кислота обычно встречается во фруктах вместе с яблочной и иногда с винной кислотами. Содержится главным образом в цитрусовых плодах (в лимоне – до 6 %, в других цитрусовых 1…2 %) и клюкве (3 %). Вкус имеет мягкокислый.

Винная кислота содержится в винограде (0,3-1,7 %), где она находится в виде кислой калиевой соли, называемой винным камнем, а также в небольшом количестве в свободном состоянии. В других фруктах и ягодах ее или мало (крыжовник, брусника, земляника, черешня, слива), или она совсем отсутствует.

Бензойная кислота содержится в ягодах клюквы (до 0,01 %) и брусники. Свободная бензойная кислота является антисептиком, и поэтому брусника и клюква хорошо сохраняются в свежем виде.

Щавелевая кислота встречается во многих фруктах и овощах, но в малых количествах. Много ее в щавеле (до 0,7 %) и ревене (до 0,2 %), шпинате (до 0,2 %), землянике содовой (до 0,01 %), чернике (0,06 %) где она содержится большей частью в виде щавелевокислого калия. Щавелевая кислота, будучи сильной кислотой, даже в неболь­ших концентрациях в растворах раздражает слизистые оболочки в организме человека.

Янтарная кислота содержится в очень небольшом количестве в незрелой вишне, (в зрелой отсутствует), красной смородине, крыжовнике, винограде, яблоках, черешне. Янтарная кислота, даже в виде 3 %-ного раствора, не оказывает раздражающего действия на слизистую оболочку желудка, но имеет неприятный вкус.

Салициловая кислота обнаружена в землянике (0,0001 %) и малине (0,00011 %), обладает жаропонижающими свойствами. Культурные сорта этих ягод со­держат больше салициловой кислоты, чем дикорастущие.

В состав плодоовощной продукции в незначительных ко­личествах входят также кофейная, хинная и хлорогеновая кислоты.

Витамины

Фрукты и овощи, особенно при потреблении их в свежем виде, - важный источник витаминов, а в отношении витаминов С, Р, фолиевой кислоты (витамин В 9) - единственный источник, что дает ос­нование считать фрукты и овощи необходимой и незаменимой частью пищевого рациона человека.

Витамины подразделяются на водорастворимые и жирора­створимые.

Водорастворимые витамины. Витамин В 1 (тиамин) в небольшом количестве содержится в овощах и фруктах (0,01-0,34 мг на 100 г), тепловая обработка вызывает незначи­тельное разрушение этого витамина.

Витамин В 2 (рибофлавин) в основном поступает в организм человека с продуктами животного происхождения. В плодоовощной продукции этот витамин содержится в грушах (0,05 мг на 100 г), персиках (0,02 мг на 100 г), томатах (0,04 мг на 100 г), моркови (0,02-0,07 мг на 100 г), свекле (0,04 мг на 100 г) и других фруктах и овощах. Рибофлавин очень чувствителен к воздействию ультрафиолетовых лучей, поэто­му продукты следует хранить в защищенном от прямого сол­нечного света месте.

Основным источником витамина С (аскорбиновой кисло­ты) являются овощи, фрукты и ягоды. Наиболее богаты этим витамином шиповник свежий (до 650 мг на 100 г, сушеный до 2000 мг на 100 г), сладкий перец (зеленый 150 мг на 100 г, красный 250 мг на 100 г), черная смородина (250 мг на 100 г), облепиха (60 мг на 100 г), лимон (40 мг на 100 г), петрушка зелень (150 мг на 100 г), укроп (100 мг на 100 г) и др. На содержание витамина С в пищевых продуктах значи­тельное влияние оказывают продолжительность их хранения и вид кулинарной обработки. При различных способах стерилизации плодоовощной продукции значи­тельное количество витамина С разрушается, осо­бенно в присутствии кислорода и на свету. Данному разруше­нию способствует наличие металлов. По этой причине при консервировании не следует использовать металлическую и не покрытую лаком посуду. Особенно велики потери витами­на при сушке – до 70 %. Лучше сохраняется витамин при бы­стром замораживании и последующем хранении плодов, ово­щей и ягод при отрицательной температуре. В таких продук­тах сохраняется до 90 % первоначального содержания вита­мина С.

Жирорастворимые витамины. В растениях содержится провитамин А (ретинол) – пигмент каротин. Богаты каротином морковь 8 мг на 100 г, абрикосы и персики 1,7…9,0 мг на 100 г, тыква (1,5 мг на 100 г), шиповник свежий (2,6 мг на 100 г), петрушка (5,7 мг на 100 г), укроп (1,0 мг на 100 г). Каротин до­вольно термоустойчив и хорошо сохраняется при консервиро­вании продуктов.

Витамином D (калъциферол) называют несколько соединений, близких по химической структуре (витамины D 2 , D 3). Во фруктах и овощах витаминов группы D очень мало, но присутствуют их провитамины - стеролы или стерины.

Витамин Е (токоферол) - это группа, состоящая из семи витаминов. Важным источником витамина Е являются расти­тельные масла, облепиха, салат и другие зеленные и капустные овощи. Токоферолы обладают высокой устойчивостью и не разрушаются при нагревании и под действием ультрафиолето­вых лучей.

Существуют и другие незаменимые органические веще­ства, поступающие с пищей и обладающие специфическим биологическим действием. К числу таких веществ относятся витамин К, витамин Р, витамин F. В настоящее время их при­нято называть витаминоподобными веществами.

Минеральные вещества

Количество минеральных веществ определяют по со­держанию золы, остающейся после сжигания навески сырья. Большинство фруктов и овощей имеет зольность от 0,25 до 2,50 %. Специфическая особенность минеральных веществ фруктов и овощей – щелочная реак­ция, в то время как минеральные вещества зерновых и жи­вотных продуктов питания отличаются кислой реакцией.

В овощах и фруктах содержится от 0,5 до 2 % минеральных веществ. Все они делятся на макроэлементы - составляют калий, кальций, натрий, магний, фосфор, сера, хлор; микроэлементы - составляют железо, йод, фтор, хром, бром, марганец, цинк, никель, кобальт, селен, медь и др.; ультрамикроэлементы - золото, свинец, ртуть, серебро, радий, рубий. Макроэлементы содержатся в сравнительно больших количествах, измеряются в долях процента или миллиграммах на 100 г продукта.

Плодоовощная продукция содержит соли калия (тыква, ка­бачок, арбуз, яблоко), кобальта (свекла, клубника, красная смо­родина), йода (фейхоа), железа (зеленные и капустные овощи (0,6…1,4 мг на 100 г), томаты (0,9 мг на 100 г), земляника (1,2 мг на 100 г).

Лигнин и кутин

Лигнин и кутин очень распространены в растениях. Лигнин – сложное вещество, пропитывающее клеточные стенки и способствующее их одревеснению. Иногда лигнин накапливается в мякоти фруктов и овощей, делая ее грубой, например в одревесневших корнеплодах, каменистых грануляциях мякоти некоторых груш и айвы. Кутин относится к воскообразным веществам, покрывающим поверхность фруктов и овощей. Такой восковой налет предохраняет их от увядания, от действия микроорганизмов и от смачивания водой.

Дубильные вещества

В овощах и фруктах дубильные вещества встречаются очень часто, но в небольших количествах. Богаты этими веществами терн, алыча и хурма, в которых содержание их достигает 2 %; много дубильных веществ в айве, кизиле и рябине (до 0,6 %). Однако, несмотря на незначительное содержание, дубильные вещества придают вяжущий вкус фруктам (особенно при содержании свыше 0,5 %). В незрелых фруктах обычно содержится больше дубильных веществ, но по мере созревания фруктов количество их уменьшается, так как они расходуются на дыхание наряду с сахарами и кислотами. Под действием ферментов в присутствии кислорода дубильные вещества легко окисляются, и при этом образуются темноокрашенные соединения – флобафены. Этой реакцией объясняется потемнение мякоти яблок, груш, айвы и других фруктов, а также картофеля при разрезании.

Гликозиды

Содержатся гликозиды в овощах и фруктах в очень малых количествах, например в картофеле от 0,002 до 0,1 %. Они безвредны в небольших дозах, по опасны в больших количествах. Многие гликозиды придают фруктам и овощам горький привкус или специфический аромат. Гликозиды могут быть локализованы в кожице, мякоти или семенах фруктов и овощей. Наиболее часто в овощах и фруктах встречаются следующие гликозиды:

· амигдалин – гликозид, содержащийся в семенах косточко­вых и семечковых плодов.

· вакциниин - гликозид, содержащийся в бруснике и клюкве, вместе с бензойной кислотой обусловливает высокую устойчи­вость этих ягод к действию микроорганизмов: брусничный и клюквенный соки не сбраживаются.

· гесперидин содержится в кожице цитрусовых фруктов, обладает свойствами витамина Р.

· соланины содержатся в картофеле, баклажанах, томатах. В картофеле они находятся главным образом в кожице и наружных слоях, которые удаляются при очистке.

· синигрин содержится в хрене и в семенах черной горчицы. В семенах белой горчицы содержится глюкозид синальбин .

Из других глюкозидов следует отметить глюконастурцин , находящийся в репе, а также капсаицин , придающий жгучий вкус перцу.

Красящие вещества

Красящие вещества (пигменты) придают фруктам и овощам различных видов и сортов ту или иную окраску. По окраске можно определить зрелость фруктов и некоторых овощей, например цвет томатов по мере созревания изменяется от зеленого до красного, цвет яблок - от зеленого до желтого разных оттенков. Различают несколько групп растительных пигментов.

Хлорофилл - зеленый пигмент растений, придающий многим фруктам и овощам зеленую окраску; играет большую роль в процессе усвоения зеленым растением углекислого газа из воздуха под действием солнечного света. Этот процесс получил название фотосинтеза.

Каротиноиды - группа пигментов, придающих фруктам и овощам оранжевую, желтую, иногда красную окраску. К каротиноидам относятся: каротин, ликопин, ксантофилл и др.

Каротин придает оранжевую окраску моркови и абрикосам; находится в томатах, персиках, цитрусовых плодах, а также в овощной зелени, но в ней цвет каротина маскируется хлорофиллом.

Ликопин представляет собой изомер каротина; он обусловливает красную окраску зрелых томатов, но витаминной активностью не обладает.

Ксантофилл - желтый пигмент, но светлее каротина. Ксантофилл совместно с хлорофиллом и каротином содержится в зеленых овощах и вместе с каротином и ликопином - в томатах.

Антоцианы - это красящие вещества, придающие фруктам, овощам, лепесткам цветов самую различную окраску - от розовой до черно-фиолетовой. Они находятся либо в кожице фруктов (виноград), либо в кожице и мякоти одновременно (малина, черника, смородина, некоторые сорта винограда, свекла и др.). В овощах и фруктах наиболее распространены следующие антоцианы: энин (красно-коричневый цвет) (виноград), идеин (брусника), керацианин (вишня), бетаин (свекла). Антоцианы хорошо растворяются в воде; при длительном нагревании разрушаются. Накопление антоцианов во фруктах может служить одним из признаков спелости.

Флавоны и флавонолы - вещества, обеспечивающие желтой окраской фрукты и овощи, встречаются в виде гликозидов. К флавонолам относится апигенин, который содержится в петрушке, плодах апельсина. К флавонолам относится, например, кверцетин - красящее вещество сухих чешуй лука.

Эфирные масла

Жирорастворимые летучие вещества, придающие аромат фруктам и овощам. Содержание эфирных масел возрастает по мере роста и созревания плодов растений. Многие фрукты и овощи, в том числе цитрусовые (лимоны, ман­дарины) и пряные овощи (лук, чеснок, редька, сельдерей, пе­трушка, укроп, хрен и др.), содержат значительное количество эфирных масел. Эфирные масла пряных растений не только обусловливают специфический вкус и аромат солено-кваше­ных и маринованных продуктов, но и препятствуют развитию процессов гниения при молочнокислом брожении, а также при мариновании.

Наиболее богаты эфирными маслами цитрусовые плоды (от 1,2 до 2,%), пряные овощи (зелень петрушки, сельдерея, укропа - в среднем 0,05-0,%), а также чеснок (0,01 %) и хрен (0,0%).

Фитонциды

Само название означает, во-первых, что это вещества растительного происхождения, а во-вторых, что они обладают губительными для других организмов свойствами. Фитонцидными свойствами обладают многие растения. Одни растения выделяют в окружающую среду большое количество летучих, токсических для многих микроорганизмов веществ, а другие выделяют ничтожное количество фитонцидов, но часто их тканевые соки обладают очень сильными бактерицидными свойствами. Наибольшими фитонцидными свойствами обладают лук и чеснок. Однако многие микроорганизмы приспособились к фитонцидной среде и поэтому могут вызывать заболевания растений.

Свежие плоды и овощи, а также пищевые продукты, получаемые при их переработке, имеют исключительно важное значение в полноценном питании людей. Они являются источником биологически ценных и жизненно необходимых соединений: минеральных веществ, незаменимых аминокислот, ферментов, витаминов, фитонцидов. Многие их виды способны длительно храниться, не теряя пищевой ценности. Являясь повседневными продуктами рациона питания, плоды и овощи способствуют более полному усвоению мясных и молочных продуктов, повышают сопротивляемость организма человека к простудным заболеваниям, способствуют долголетию. С помощью плодов и овощей лечат сердечные и желудочные заболевания, а также болезни, связанные с нарушением обменных процессов в организме. Большинство продуктов детского питания вырабатывается из плодов и овощей. Среднегодовые нормы потребления составляют (в кг): плодов - около 100; овощей - 126; картофеля - 100-115.

Значительное внимание уделяется наращиванию производства плодов и овощей, которое будет достигнуто за счет реализации комплекса организационно-хозяйственных мероприятий, позволит к 1990 г. довести производство плодов в стране до 15 млн. т, овощей - до 41, картофеля - до 90-92 млн. т.

Химический состав плодов и овощей

Химический состав овощей и плодов определяет важнейшие показатели их качества: внешний вид, вкус, аромат, лежкоспособность, а также пищевую ценность и калорийность. Он формируется под влиянием почвенно-климатических условий, сортовых особенностей плодоовощной продукции и агротехники выращивания. Химический состав изменяется по мере роста и формирования плодов и овощей, достигая оптимального сочетания отдельных химических веществ в период созревания.

Вода является основной составной частью овощей и плодов. В плодах ее содержится от 72 до 90 %, а в овощах и картофеле - от 65 до 96 %. В ней растворены органические и минеральные вещества. В процессе хранения плоды и овощи теряют воду. Это может оказать самое неблагоприятное влияние на храпение, так как увядшие ткани плодов и овощей теряют товарный вид, поражаются болезнями. Поэтому при хранении плодоовощной продукции необходимо соблюдать условия, препятствующие потерям влаги.

Сахаров в плодах и овощах содержится неодинаковое количество. В плодах оно варьирует от 0,5 (в лимонах) до 25 % и выше (в винограде). В овощах их значительно меньше - от 0,2 до 10- 12 %. В семечковых плодах в количественном отношении преобладают моносахара - глюкоза и фруктоза. По этой причине яблочных сок даже при средней сахаристости кажется сладким. Косточковые плоды, наоборот, более богаты сахарозой. Ягоды содержат примерно одинаковое количество глюкозы и фруктозы - по 3-4 %, а сахарозы в них менее 1 %. В овощах общее содержание растворимых Сахаров колеблется в следующих пределах (в %): в луке - 3,5- 12,2; в моркови - 3,3- 12; в свекле - 5,3- 9,2; в капусте- 1,5-4,5.

Из моносахаров в плодах и овощах содержатся глюкоза и фруктоза. Из дисахаров - сахароза и тригалоза (в грибах). Среди полисахаридов преобладают крахмал, гемицеллюлоза, целлюлоза, пентозаны, входят также и пектиновые вещества.

Крахмал является важнейшим запасающим углеводом. Наибольшее количество крахмала содержится в картофеле (12- 25 %) ив незрелых плодах бананов (18-20 %). Есть он и в незрелых яблоках, грушах, томатах. При созревании плодов крахмал гидролизуется в растворимые сахара. Гидролиз его происходит и в клубнях картофеля при нарушении режима хранения.

Пектиновые вещества в плодах и овощах представлены пектином, пектиновой кислотой и протопектином.

Пектин растворим в воде; в присутствии Сахаров и органических кислот образует желе, что широко используется при изготовлении джемов, повидла, мармелада.

Пектиновая кислота - менее сложное по строению химическое соединение, растворимое в воде.

Протопектин в химическом отношении является самым сложным среди пектиновых веществ. В процессе хранения плодов и овощей он постепенно гидролизуется с образованием клетчатки и пектина.

Протопектин обычно заполняет межклеточные пространства, связывая между собой отдельные клетки мякоти плодов. В результате его гидролиза клетки обособляются друг от друга и мякоть плодов и овощей размягчается. При хранении плодов и овощей содержание пектиновых веществ в них постепенно уменьшается. Превращение протопектина в пектин можно замедлить при хранении плодов при пониженной температуре (близкой к 0°С).

Азотистые вещества содержатся в плодах и овощах в небольших количествах и представлены преимущественно аминокислотами и белками. Среди овощей наиболее богаты белками зеленый горошек (до 5 %), а также картофель (до 2 %) и корнеплоды - свекла столовая и морковь, а из плодовых культур - маслины и орехи. В плодах и овощах белки входят в основном в состав ферментов, регулирующих обмен веществ при хранении этих продуктов. Суточное потребление картофеля в количестве 300-400 г примерно на 30 % удовлетворяет потребности человека в белках.

Органические кислоты в сочетании с сахарами определяют вкус плодов и большинства овощей. Обычно каждый вид плодов содержит не одну, а несколько органических кислот с преобладанием одной из них. Так, в яблоках, грушах и косточковых плодах преобладает яблочная кислота, в цитрусовых - лимонная. У большинства овощей (кроме щавеля) содержится много яблочной кислоты. Некоторые кислоты (бензойная, салициловая и др.) обладают бактерицидными (антисептическими) свойствами, предохраняя плоды и овощи от заболеваний. Органические кислоты в период хранения плодов и овощей окисляются быстрее, чем сахара в процессе дыхания. В результате плоды становятся безвкусными или же слишком сладкими.

Витамины также содержатся в плодах и овощах. Различают витамины водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые содержатся только в продуктах растительного происхождения.

Среди водорастворимых витаминов жизненно необходимым является витамин С (аскорбиновая кислота). Плоды и овощи богаты витаминами группы В (В, B L >, B:i , Bg, Bis), которые входят в состав ферментов в качестве активной группы и играют исключительно важную роль в регулировании обменных процессов в организме человека.

Витамин U (антиязвенный фактор) в наибольшем количестве содержится в капустных овощах.

Плоды и овощи богаты каротином (провитамином А). В организме человека и животных он превращается в витамин А. Богаты каротином морковь, перец сладкий, зелень петрушки, щавель, дыни, а из плодов - облепиха, абрикосы, персики.

Минеральные вещества плодов и овощей являются основным источником минеральных веществ для человека. Сосредоточены они в основном в клеточном соке. По количественному содержанию их подразделяют на две группы: макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относят: К, Са, Р, Na, Mg, CI, S, Fe; к микроэлементам - Pb, Cu, Zn, Mo, J, Co, Mn и др. Макро- и микроэлементы входят в состав ферментов, регулирующих водный и солевой обмен в организме человека. В плодах и овощах минеральные вещества находятся в легкоусвояемой для организма форме, а общее их содержание колеблется от 0,2 до 1,5 %. Овощи наиболее богаты калием, кальцием, фосфором, натрием, железом.

Липиды и жиры в плодах и овощах содержатся в ничтожных количествах и сосредоточены преимущественно в семенах и кожице плодов. Липиды кожицы предохраняют плоды от потери влаги.

Гликозиды - это сложные органические соединения, часто выполняющие защитные функции. В плодах и овощах они сосредоточены в кожице и семенах. Многие гликозиды имеют горький или острый вкус и специфический запах. Большинство из них для человека ядовиты. Наиболее часто встречаются следующие гликозиды:

амигдалин - в семенах горького миндаля, абрикосов, персиков, вишни, сливы;

соланин - в кожице клубня картофеля, незрелых плодах томатов и перца;

капсаицин - в остром перце;

лимонин и нарингин - в кожуре и подкожном слое цитрусовых плодов;

синигрин - в хрене и семенах горчицы.

Плоды и овощи содержат также красящие вещества, определяющие их окраску, а следовательно, и товарный вид. По химической природе большинство красящих веществ являются производными фенола.

Углеводы - это важнейшая составная часть плодов и овощей. На долю углеводов приходится около 90% от общего содержания сухих веществ. В плодах и овощах содержатся сахара, крахмал, клетчатка (от 0,3 до 4%). При созревании и перезревании некоторых овощей (фасоль, редис, бобы, огурцы) количество клетчатки увеличивается, что и придает им деревянистый вкус.

Крахмал накапливается в плодах и овощах во время их роста (в зеленом горохе, картофеле, сахарной кукурузе). По мере созревания массовая доля крахмала в плодах снижается, в овощах - увеличивается.

Витамины. Плоды и овощи содержат почти все известные в настоящее время витамины. Витамин С (аскорбиновая кислота) содержится в перце овощном, в зелени петрушки; черной смородине, шиповнике и др. По мере созревания плодов и овощей количество витамина С увеличивается, при хранении - уменьшается.

Каротин (провитамин А) - каротином богаты морковь, томаты, листовые и зеленые овощи (салат, петрушка, лук-порей), абрикосы, дыни, персики.

Витамин В 1 (тиамин) содержится в бобовых и зерновых растениях.

Витамин В 2 (рибофлавин) - в зерновых, бобовых и относительно богаты им капустные овощи.

Фолиевая кислота - наиболее богата фолиевой кислотой земляника. Фолиевая кислота участвует в кроветворении.

Минеральные вещества. Количество минеральных веществ колеблется в овощах и плодах от 0,25 до 2%. Овощи и плоды являются ценным источником минеральных веществ в рационе питания. Овощи и плоды содержат кальций, железо, магний, серу, фосфор, калий, цинк, а также йод, кобальт, мышьяк, медь и другие микроэлементы.

Капустные, листовые овощи, морковь богаты солями кальция.

Йод содержится в наибольших количествах в хурме, фейхоа, апельсинах, бананах, зеленом горошке. Медью богаты бананы, маслины, ежевика, айва, вишня.

Красящие вещества. Окраска овощей и плодов зависит от хлорофилла, антоцианов и каратиноидов.

Хлорофилл окрашивает овощи и плоды в зеленый цвет. Хлорофилл может образовываться только на свету. Высоким содержанием хлорофилла отличаются листья шпината и крапивы. Антоцианы окрашивают овощи и плоды от красного до темно-синего цвета. Они накапливаются в овощах и плодах по мере их созревания. Антоцианы обладают антибиотическими свойствами и защищают овощи и плоды от повреждения их микроорганизмами.

Каратиноиды - пигменты окрашивают овощи и плоды в желтый и оранжевый цвета.

В организме человека каратиноиды играют важную роль, там как являются исходными веществами, из которых образуются витамины группы А.

Дубильные вещества имеют вяжущий, терпкий и чуть горьковатый вкус. Высокое содержание дубильных веществ в рябине, хурме, кизиле, терне (свыше 0,5%). Некоторые дубильные вещества обладают антибиотическими свойствами.

Пектиновые вещества. В овощах и плодах встречаются в виде протопектина (нерастворимое в воде вещество) и пектина (растворимое в воде). Пектин обладает коллоидными свойствами: при нагревании с сахаром и кислотой образует желе (гель).

Наибольшей желирующей способностью обладает черная смородина, крыжовник, некоторые сорта яблок, цитрусовые, сливы.

Желирующие свойства пектина широко используются в кондитерском производстве для получения мармелада, желе, джема, пастилы.

Эфирные масла (ароматические вещества). Они придают плодам и овощам характерный аромат. Особенно много ароматических веществ в пряных овощах (укроп, петрушка, эстрагон), а из плодов - в лимонах, апельсинах и других цитрусовых.

Эфирные масла сосредоточены главным образом в коже плодов и овощей, в мякоти их мало. Максимальное накопления эфирных масел проходит при созревании плодов. При хранении и переработке плодов и овощей эфирные масла улетучиваются.

Фитонциды обладают бактерицидными свойствами, губительно действуют на микрофлору, выделяя токсичные летучие вещества. Наиболее активны фитонциды лука, чеснока, хрена. Фитонциды, защищая растения, повышают их устойчивость против бактериальных и грибковых болезней.

Азотистые вещества содержатся в овощах и плодах в незначительном количестве; больше всего их в бобовых-(до 6,5%), в капусте (до 4,8%).

При переработке плодов и овощей азотистые вещества могут играть положительную и отрицательную роль. При производстве вин наличие азотистых веществ способствует развитию дрожжей, лучшему сбраживанию соков. При варке варенья, если не снять пену, в ней может развиться плесень.

Жиры. В большинстве плодов и овощей находится очень мало жиров (0,1-0,5%). Много их в ядрах орехов (45-65%), в мякоти маслин (40-55%), а также в косточках абрикосов (20-50%), в ягодах облепихи (8%), в семенах плодов (23-60%).

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.