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.
Классификация плодов 1 .
Класс плодов объединяет виды продукции, съедобным органом которым является истинные и ложные плоды десертного назначения. истинными называются плоды, развившиеся из завязи в сочных околоплодник; ложные плоды образуются из разросшихся цветоложа, оснований тычинок, лепестков, чаши листиков.
Класс плодов подразделяют на два подкласса: сочные и сухие.
Сочные плоды с учётом их строения, назначения и других признаков подразделяют на шесть групп:
Субтропические разноплодные;
Цитрусовые;
Тропические.
Семечковые;
Косточковые;
Сухие плоды представлены орехоплодными.
Классификация овощей.
По продолжительности жизни овощные растения подразделяются на однолетние, двулетние и многолетние. По способу получения урожая овощи бывают грунтовые и парниковые-тепличные. По продолжительности вегетационного периода из подразделяют на раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые.
По ботаническим признакам класс овощей подразделяют на два подкласса - вегетативные и плодовые. У вегетативных овощей съедобной частью являются вегетативные органы растений: корни, стебли, побеги с листьями, почками и соцветиями. У плодовых - только плоды.
Вегетативные овощи подразделяют на семь групп:
Салатно-шпинатные;
Пряно-вкусовые;
Десертные.
Клубнеплоды;
Корнеплоды;
Капустные;
Плодовые овощи разделяют на три группы:
Тыквенные;
Томатные;
Зернобобовые.
1.2. Химический состав свежих плодов и овощей, их пищевая ценность.
Химический состав и физические свойства свежих плодов и овощей определяются структурой и составом образующих их тканей.
В плодах и овощах, а так же в продуктах их переработки, находятся разнообразные вещества: легкоусвояемые сахара (глюкозы, фруктоза, сахароза), полисахариды (крахмал, клетчатка, инулин), органические кислоты (яблочная, лимонная, винная и др.), полифенолы, минеральные соли, витамины, азотистые, ароматические, красящие и пектиновые вещества. Некоторые вещества не имеют существенного значения для питания человека, но играют важную роль в таких процессах жизнедеятельности плодов и овощей, как старение, прорастание, устойчивость к болезнями и др. К ним относятся, например, нуклеиновые кислоты.
Некоторые плоды и овощи имеют лечебное значение и используются в медицине. Например, малина, содержащая салициловую кислоту, обладает хорошими потогонными и мочегонными свойствами; черника и груши - закрепляющим, а слива - послабляющим действием. Установлены лечебные свойства капустного сока при язвенной болезни, сахарном диабете, гипертонии, а пектиновых веществ - при кишечных заболеваниях. Хорошо известны также лечебные свойства винограда, лимона, апельсина, земляники, смородины, чеснока, лука и др.
Химический состав плодов и овощей не является постоянным, а может изменяться в процессе их роста, созревания и зависит от ряда факторов: вида, сорта, степени зрелости, сроков уборки, товарной обработки, условии продолжительности хранения и др.
Вода
Входит в состав всех плодов и овощей. при этом ее содержание в некоторых из них, например в огурцах, доходит до 98%. Роль воды для качества и сохраняемости плодов и овощей исключительно велика.
Минеральные вещества .
Неорганические (минеральные) вещества являются составной частью минеральных солей и органических соединений. Они присутствуют во всех плодах и овощах, играя важную роль в обменных процессах и построении тканей организма человека.
К макроэлементам относят кальций, фосфор, магний, калий, натрий и серу.
Кальций (Са) необходим для формирования костной ткани, поддержания нормальной деятельности нервной системы и сердца.
Фосфор (F)принимает участие в обмене белков и жиров. влияет на функции центральной нервной системы, входит в состав костей.
Магний (Mg) обладает сосудорасширяющим свойством, оказывает влияние на нервную систему, нормалтзыет деятельность мышц сердца, улучшает его кровоснабжение.
Сера (S) входит в состав некоторых аминокислот, витамина В1, гормона инсулина, который регулирует усвоение глюкозы в организме человека.
Микроэлементы - это йод, фтор, марганец, медь, цинк, бром, алюминий, хром, никель. Большинство микроэлементов также важны для питания человека, как и макроэлементы.
Йод (I) необходим для нормальной работы щитовидной железы.
Фтор (F) играет важную роль в формировании костей, зубов.
Марганец (Mn) принимает активное участие в кроветворении, костеобразовании, влияет на иммунитет и обмен веществ.
Медь (Cu) принимает участие в кроветворении.
Цинк (Zn) входит в состав всех тканей, влияет на функцию поджелудочной железы и жировой обмен, способствует росту молодого организма, волос, ногтей.
Углеводы - это группа природных органических соединений, в состав которых входит углерод, водород и кислород. Углеводы - первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях. Поэтому в основном они содержатся в продуктах растительного происхождения. Углеводы составляют существенную часть пищевого рациона человека. В плодах и в овощах они представлены в следующих формах:
моносахариды: глюкоза (виноградный сахар), фруктоза (фруктовый сахар), манноза (содержится в плодах);
Дисахариды : сахароза (свекловичный сахар), мальтоза (солодовый сахар);
Полисахариды : крахмал, клетчатка (целлюлоза), инулин;
Пектиновые вещества : протопектин (нерастворимое высокомолекулярное соединение, обусловливающее твердость незрелых плодов и овощей), пектин (растворимое в клеточном соке плодов высокомолекулярное вещество, способствующее размягчению их тканей при созревании) пектиновая и пектовая кислота.
Белки - природные высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатков аминокислот. В состав сложных белков кроме аминокислот входят углеводы, аминокислоты и т. д.
Жиры - органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот. Это один из главных компонентов клеток и тканей живых организмов. Жиры являются источником энергии в организме.
Ферменты - это особые белки, увеличивающие скорость протекания всех химических реакций в клетках всех живых организмов. Ферменты участвуют в осуществлении всех процессов обмена веществ, в реализации генетической информации. Без участия ферментов невозможно переваривание и усвоение пищевых веществ, синтез и распад белков, жиров, углеводов и других соединений в клетках и тканях всех организмов.
Органические кислоты - придают пищевым продуктам вкус, могут улучшать их сохраняемость, способствуют пищеварению.
Витамины - представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. В незначительных количествах они необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов. Все витамина подразделяют на все группы:
Водорастворимые - В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В12 (цианкобаламин), Вс (фолиевая кислота), С (аскорбиновая кислота), РР (никотиновая кислота);
Жирорастворимые - А (ретинол), D (кальциферолы), Е (токоферолы), Н (биотин), К (филлохинон).
Красящиеся вещества (пигменты) определяют цвет плодов и овощей.
Хлорофилл обусловливает зеленый цвет свежих плодов и овощей.
Ароматические вещества . В плодах и овощах содержатся различные эфирные масла, придающие им характерный запах.
Фитонциды . Фитонцидами называют образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов, иными словами укрепляет иммунитет как растений, так и человека и животных.
Современная наука о питании рассматривает овощи и плоды как жизненно необходимые продукты, поскольку они являются основным источником многих витаминов, минеральных солей, органических кислот, ароматических веществ и легко усвояемых углеводов.
Многие вещества, содержащиеся в плодах и овощах, могут не иметь в пищевом отношении значения, но определяют такие важные свойства, как устойчивость к болезням, преждевременному прорастанию и быстрому созреванию. Химический состав плодов и овощей зависит от многих факторов: условий выращивания, агротехники, климатических условий, зоны выращивания и т.д.
Вода и сухие вещества. По содержанию воды различные виды плодов и овощей заметно отличаются: от 75% в картофеле, до 97% в огурцах, особо следует выделить орехоплодные - до 7-8%.
Способность сохранять определенную форму при высоком содержании воды объясняется присутствием белков и пектиновых веществ, способных удерживать большое количество воды.
Большая часть воды в плодах и овощах находится в свободном состоянии, и лишь незначительная часть - в связанном. По этой причине легко высушить плоды и овощи до 10-12% влажности. Дальнейшее удаление каждого процента сопряжено с определенными трудностями и может быть достигнуто с помощью специальных методов сушки.
Плоды и овощи испаряют воду как на материнском растении, так и после уборки урожая. Однако на материнском растении потеря влаги компенсируется корневой системой, а после уборки - не компенсируется. Поэтому испарение влаги во время хранения может оказать самое неблагоприятное влияние на нормальное течение процессов обмена веществ.
Испарение влаги вызывает ослабление тургора клеток, увядание тканей, усиление расхода питательных веществ, является основной причиной уменьшения их массы при хранении.
Для успешного хранения нужна эффективная защита плодов и овощей от увядания, поэтому в хранилищах необходимо поддерживать высокую относительную влажность воздуха -85-95%. В воде растворены многие химические вещества: углеводы, часть минеральных веществ, витаминов, кислоты, дубильные вещества. Они составляют растворимые сухие вещества и определяются рефрактометром.
При среднем содержании влаги в различных плодах и овощах от 75 до 95% воды на долю сухих веществ приходится от 5 до 25%, большая часть их представлена углеводами. Содержание сухих веществ зависит от сорта, климатических условий (в жаркое лето их больше чем в дождливое), степени зрелости (в незрелых меньше, чем в зрелых). Содержание сухих веществ учитывается при переработке плодов и овощей, по ним рассчитываются выход готового продукта, расход сахара и т.д.
Азотистые вещества включают белки и соединения небелкового азота - амиды, аминокислоты и другие соединения. Общее количество в плодах и ягодах невелико и колеблется от 0,2 до 1,5%. В овощах азотистых веществ больше - в среднем 1-2%, а в таких, как зеленый горошек - 6,6%, брюссельская капуста - 5,3%, цветная - 2,5%; в плодах меньше. Исключение составляют орехи - 15-22%, маслины - 7%, ежевика - 2%.
Большую часть азотистых соединений составляют белки, меньшую - небелковые азотистые соединения. Наиболее полно изучен белок картофеля - туберин. Соотношение аминокислот в нем приближается к яичному белку, что позволяет считать его полноценным. Полноценными считаются белки овощных бобовых культур, шпината, салата, капустных овощей.
Из амидов в плодах и овощах содержатся аспарагин и глу-тамин. Ничтожно малая часть приходится на нуклеиновые кислоты, гликозиды, витамины группы В, ферменты и другие соединения.
Важное биологическое значение имеют нуклеиновые кислоты и сложные белки - нуклеопротеиды.
Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярные соединения, впервые выделенные из ядра клеток.
Представлены они двумя типами соединений: ДНК - де-зоксирибонуклеиновой кислотой (дезоксирибоза), РНК - рибонуклеиновой кислотой (рибоза).
Молекулы ДНК являются носителями наследственности и находятся в ядрах, РНК содержится как в ядре, так и в цитоплазме.
Важные превращения с нуклеиновыми кислотами происходят при хранении плодов и овощей. Прорастание почек картофеля сопровождается увеличением содержания нуклеиновых кислот.
Определенные превращения происходят с нуклеиновыми кислотами при формировании зародышей семян плодов и связанные с этим созреванием околоплодника.
К особым белкам относят и ферменты. Они играют важную роль при хранении и переработке плодов и овощей.
Так, под действием окислительных ферментов полифено-локсидазы, в хранящихся плодах могут окисляться полифенолы с образованием темно-окрашенных веществ (потемнение тканей).
Углеводы - основной энергетический материал плодов и овощей. Содержание их в расчете на сырую массу невысокое, поэтому и калорийность овощей не превышает 25-40 ккал в 100 г, плодов - 50-70 ккал.
Однако такие распространенные углеводы, как глюкоза, фруктоза, сахароза хорошо усваиваются организмом, что и обусловливает значение плодов и ягод в питании.
Из углеводов в плодах и овощах содержатся сахара, крахмал, клетчатка (целлюлоза), полуклетчатка (гемицеллюлоза), пектиновые вещества.
Сахара. Из моносахаров встречаются в плодах и овощах пектозы (арабиноза и ксилоза), гексозы - (глюкоза, фруктоза). Глюкоза (виноградный сахар) содержится в винограде, черешне, вишне, малине, смородине (в сочетании с фруктозой), фруктоза преобладает в семечковых плодах. Из дисахаридов в плодах и овощах содержится сахароза, она преобладает в абрикосах, персиках, сливах.
В плодах и ягодах довольно высокое содержание Сахаров -от 19 до 30% в винограде, от 3,2 до 12,8% - в плодах.
Все сахара растворимы в воде, сладкие на вкус, сбраживаются дрожжами и молочнокислыми бактериями, при сильном
и продолжительном нагревании карамелизуются, с аминокислотами и белками образуют меланоидины, что является причиной потемнения плодов и овощей при хранении.
Сахара имеют большое значение в обмене веществ в плодах и овощах. Они затрачиваются на дыхание, дают энергию и большое количество промежуточных продуктов, которые используются в послеуборочном дозревании плодов, определяют устойчивость к микроорганизмам.
Близки к сахарам и сахароспирты: сорбит - в рябине, абрикосах, сливе, яблоках; маннит - в ананасах, моркови, грушах, грибах. При их окислении образуются сахара.
Крахмал - основное запасное вещество в клубнях картофеля. Встречается в бобовых, зерновых, в незрелых семечковых плодах, в бананах.
Так в зеленом горошке по содержанию крахмала определяют ранний срок уборки, чтобы получить продукт высокого качества.
Клетчатка (целлюлоза) и полуклетчатка (гемицеллюлоза) составляют основную массу клеточных стенок. Содержание их значительно колеблется в хрене, укропе, шиповнике, орехах, малине, смородине, облепихе - от 2,5 до 5%, меньше - в огурцах, кабачках, патиссонах, салате, в вишнях, яблоках, сливах - от 0,5 до 8%.
Инулин содержится в чесноке - от 15 до 20%, топинамбуре - от 13 до 20%, заменяя в них крахмал. При гидролизе инулина образуется фруктоза.
Пектиновые вещества содержатся в плодах и овощах в виде протопектина (в основном в незрелых плодах и овощах), пектина и пектиновых кислот.
В овощах пектиновых веществ меньше - в моркови, тыкве -около 1%, капусте, дыне - до 0,4%, картофеле - до 0,2%.
Основной особенностью пектиновых веществ (пектина) является образование желе в присутствии сахара и кислоты. Это учитывается при приготовлении желе, джемов, цукатов, мармелада и т.д., когда получают продукт желеобразной консистенции. Пектин овощей желирует слабее.
Определенные изменения пектиновых веществ наблюдаются при созревании плодов.
Протопектин по мере созревания переходит в растворимый пектин клеточного сока, в результате изменяется консистенция плодов.
При хранении также происходит распад пектиновых веществ. С этим связано появление различного типа потемнений кожицы и мякоти плодов.
В настоящие время установлена важная роль пектиновых веществ как лечебно-профилактического фактора. Пектиновые вещества, легко образуя коллоидные растворы, обладают обволакивающими свойствами. Благодаря этому они способствуют локализации и заживлению язвенных поражений желудка и кишечного тракта.
Большое значение имеет свойство пектиновых веществ осаждать ионы двухвалентных металлов (нейтрализуют и удаляют из организма соли свинца, цинка и др.).
Установлено защитное действие пектиновых веществ при радиоактивном поражении.
Органические кислоты имеют важное значение в обмене веществ в плодах и овощах. В соотношении с сахарами они в значительной степени определяют вкус плодов и овощей.
Органические кислоты оказывают сильное действие на выделение пищеварительных соков в организме человека. Поэтому они способствуют лучшему усвоению компонентов пищи, в которых содержание кислот невелико (рыбные, мясные, мучные, крупяные изделия и т.д.).
Наиболее распространенными являются яблочная, лимонная и винная кислоты, менее распространены - щавелевая, салициловая, бензойная, янтарная, пировиноградная, хлороге-новая, уксусная и др.
Яблочная кислота преобладает в семечковых и косточковых плодах (в яблоках - до 1,5%, рябине - 1,5-3%), винная - в винограде До 1,7%, лимонная - в лимонах 6-8% и других цитрусовых, щавелевая - в щавеле, ревене, томатах, бензойная -в клюкве, бруснике.
Больше кислот содержится в плодах и ягодах, меньше -в овощах. Кислоты содержатся в таких овощах, как томаты, щавель, ревень.
Вкус плодов и овощей выражается сахарно-кислотным коэффициентом. Это отношение содержания Сахаров к содержанию кислот, выраженное в процентах.
Гликозиды представляют соединения Сахаров со спиртами (агликон) и другими веществами: фенольными, сернистыми, азотистыми. В растениях гликозиды широко распространены и часто обусловливают их специфический вкус и аромат, а также устойчивость к фитопатогенной микрофлоре. Наиболее распространены: амигдалин, пруназин, вакцинин, соланин, синиргин, глюконастурцин, апинин, гликонапирин.
Амигдалин содержится в семенах косточковых и семечковых плодов, у некоторых видов может достигать до нескольких процентов: в абрикосах - 0,37%, в вишнях - 1,3-2,4%.
В состав агликона амигдалина входит синильная кислота и бензойный альдегид. Под действием ферментов или при кислотном гидролизе амигдалин распадается на глюкозу, бензойный альдегид и синильную кислоту (сильнейший яд). Известны отравления настойками из вишни с косточками.
Пруназин имеется в черемухе.
Вакцинин содержится в бруснике и клюкве, состоит из глюкозы и бензойной кислоты, обладающей антибиотическими свойствами, обусловливает высокую устойчивость к микроорганизмам.
Соланин встречается в баклажанах, в незрелых томатах, в коре картофеля. С соланином связана устойчивость клубней к микроорганизмам. Озеленение клубней (выдержка на свету)
приводит к значительному увеличению соланина в коровой части, благодаря чему картофель хорошо сохраняется. Однако этот способ применим только к семенному картофелю, увеличение соланина в продовольственном картофеле нежелательно. Нормальное содержание соланина не превышает 0,002-0,01%, при увеличении до 0,02% и выше присутствие соланина заметно влияет на вкус (появляется горечь), а при более высоком может вызвать отравление.
Синиргин встречается в хрене. Его агликон содержит серу. Под действием ферментов отщепляется эфирное масло жгучего вкуса.
Глюконастурцин содержится в репе, апинин - в петрушке; гликонапин - в брюкве.
Красящие вещества. Красящиеся вещества делят на три группы: флавоновые пигменты, хлорофиллы. каратиноиды.
Флавоновые пигменты - водорастворимые фенольные гли-козиды широко распространены в листьях, стеблях, корнях, плодах, участвуют в процессе фотосинтеза, дыхания, росте растений, некоторые обладают бактерицидными свойствами.
К группе флавоновых пигментов относят антоцианы, фла-воны, флавонолы.
Антоцианы растворимы в воде, содержатся в клеточном соке плодов и овощей. Окраска их может меняться от красной до синей и фиолетовой. Содержание в плодах и овощах колеблется от 0,02 до 2,35%.
Наиболее распространены в плодах и овощах следующие антоцианы: малиновый цианидин (содержится в вишне, сливе, ежевике, черной смородине), красный пеларгонидин (в малине, бруснике), розово-лиловый дельфинидин (в чернике), мальвидин (в столовой свекле).
Цвет антоцианов может меняться при изменении рН среды. В плодах и овощах при созревании антоцианы накапливаются и служат признаком степени их зрелости.
Флавоны и флавонолы - желтые водорастворимые красящие вещества плодов и овощей содержатся в хурме, абрикосах, желтых томатах, облепихе, луке. Наиболее распространенным флавонолом является кверцетин, придающий золотистую окраску сухим чешуям лука.
Хлорофиллы окрашивают плоды и овощи в зеленый цвет. Хлорофиллы находятся в хлоропластах листьев. Наибольшим
При созревании плодов и овощей хлорофиллы в большинстве случаев разрушаются или переходят в хромопласты, что изменяет окраску плодов. При нагревании, при варке, при консервировании происходит изменение окраски до темно-бурой.
Каратиноиды - нерастворимые в воде, но растворимые в жирах пигменты желтого и оранжевого цвета. Подразделяют их на две группы: каротины и ксантофиллы.
Каротины придают плодам и овощам оранжевую окраску, исключение составляет ликопин (имеет красную окраску). Каротин является провитамином А, из него в организме человека образуется витамин А.
Наиболее распространен p-каротин. Им обусловлена оранжевая окраска моркови, персиков, абрикосов.
Ксантофиллы придают плодам и овощам желтую окраску. В эту группу входят: крипоксантин - пигмент кожуры мандарина, капсантин - пигмент перца, рубиксантин - пигмент плодов шиповника.
При переработке происходит разрушение каратиноидов в результате окисления кислородом, растворения в жирах. При хранении количество каратиноидов у большинства плодов и овощей уменьшается.
Дубильные вещества относятся к группе полимерных полифенолов, обладают высокой молекулярной массой, растворимы в воде, осаждают белки, обладают вяжущим свойством и придают характерный терпкий оттенок вкуса.
Дубильные вещества подразделяются на гидролизуемые (танины) и конденсированные (катехины). Дубильные вещества содержатся в терне (до 1,7%), хурме, кизиле, айве, черной смородине (0,4%).
Дубильные вещества обусловливают многие технологические особенности плодов и овощей.
С солями железа они дают черно-синее или черно-зеленое окрашивание. Поэтому не следует допускать контакта мякоти и сока плодов с железом, оловом, цинком, медью и другими металлами. Дубильные вещества легко окисляются с участием
ферментов, образуя флабофены, имеющие темную окраску. Это является причиной потемнения на воздухе разрезанных плодов.
Важное значение имеют дубильные вещества при производстве соков: они способны осаждать белки и другие вещества коллоидной природы и тем самым осветлять его.
Эфирные масла представляют смесь веществ различной природы: углеводородов, альдегидов, кетонов, ароматических спиртов, терпенов, фенолов и других соединений и обусловливают аромат плодов и овощей.
Эфирные масла накапливаются в цитоплазме и в межклетниках. Они являются вторичными продуктами обмена веществ.
Состав эфирных масел отдельных плодов и овощей неодинаков. Так, эфирные масла яблок состоят из спиртов, карбо-нилсодержащих веществ и эфиров, кожица цитрусовых включает лимонен, цитраль, октиловый, нониловый и другие альдегиды, листья петрушки - апноль, лук репчатый - аплилпро-пилдисульфид, адельгиды - уксусный и масляный, кетоны - бу-танон, пропанон.
Эфирные масла чеснока и лука обладают фитонцидным действием. Таким веществом является аллицин, придающий чесноку характерный острый запах.
Сосредоточены эфирные масла в основном в кожице, в мякоти их мало. Они содержатся в сотых и тысячных долях процента, исключение составляют пряные овощи, кожица цитрусовых. Их состав достигает от 1,2% до 2,5%.
Максимальное накопление эфирных масел происходит при созревании. На их накопление влияют погодные условия -в ясную солнечную погоду их образуется больше, чем в пасмурную дождливую. Эфирные масла улетучиваются при хранении и переработке, обладают антибиотическими свойствами.
Жиры и воск. Содержание жиров в плодах и овощах невелико. Значительно больше их в семенах (до 23-60%). Большим содержанием жиров отличаются орехи (до 70%), плоды маслин (до 55%), ягоды облепихи (до 8%).
В составе жиров плодов и овощей преобладают такие жирные кислоты, как олеиновая, линолевая. линоленовая, обнаружены также пальмитиновая и стеариновая.
Эпидермис кожицы плодов, листьев покрывают воск - жироподобные вещества, представляющие сложные эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот.
Частично воск выполняет защитную функцию, предохраняя от испарения влаги, внедрения микроорганизмов.
Однако восковой защитный барьер у многих плодов и овощей развит слабо и не может эффективно выполнять защитную функцию.
При хранении на поверхности плодов и овощей наносят восковые и масляные эмульсии. Воск не растворим в воде, при обычной температуре плохо растворяется даже в органических растворителях, но при нагревании растворяется в щелочах, что используется при сушке слив, винограда.
Витамины. Плоды и овощи являются важнейшими источниками витаминов: С, Е, К, каротина, РР, группы В и др.
Наиболее распространен в плодах и овощах витамин С. Витамин С находится в трех формах:
♦ аскорбиновая кислота - восстановленная;
♦ дегидроаскорбиновая - окисленная;
♦ аскорбиноген - связанная форма аскорбиновой кислоты с белками, нуклеиновыми кислотами.
♦ с высоким - 100-2500 мг % (черная смородина - 100-400, грецкие орехи - 100-1000. шиповник - 100-2500, хрен -150-200, петрушка (зелень) - 100-190);
♦ со средним - 30-90 мг % - капустные овощи, лук - зеленое перо,земляника, цитрусовые;
♦ с низким - до 25 мг % - семечковые, косточковые, бананы, морковь, свекла и др.
Витамин С распределен в тканях неравномерно, больше содержится в кожуре и прилегающих тканях, в кочерыге капусты. Поэтому рекомендуют кочерыгу тщательно измельчать и использовать при квашении капусты.
В процессе хранения и переработки (сушке, консервировании) содержание витамина С уменьшается. Сравнительно хорошо витамин С сохраняется при квашении, быстром замораживании.
Витамин В1 (тиамин) содержится в горохе, шпинате, цветной капусте, витамин В 2 (рибофлавин) - в землянике, грушах,
зеленных овощах, цветной капусте, витамин Bз (пантотеновая кислота) - в пряных овощах, витамин В 5 (никотиновая кислота) - в значительном количестве в картофеле, витамин В 9 (фо-лиева кислота - в землянике, малине, вишне, моркови, капусте, витамин В12 - в зеленых овощах, ягодах, витамин Е - в зеленых овощах, облепихе, рябине, витамин К - в зеленых частях растений, в яблоках, винограде.
Р-витаминной активностью обладают многие вещества фе-нольной природы (антоцианы, флавонолы, каротиноиды, дубильные вещества). Высоким содержанием Р-активных веществ обладают черная смородина (1000-2140 мг %), черная рябина (1000-3000 мг %), брусника (320-800 мг %).
В плодах и овощах содержатся и витаминоподобные вещества: витамин U, инозит, тартароновая кислота.
Витамин U является антиязвенным фактором; наиболее богаты им листья белокочанной капусты, побеги спаржи.
Инозит нормализует жировой и холестериновый обмены, применяется для улучшения функций желудочно-кишечного тракта. Источниками инозита являются зеленый горошек, апельсины, яблоки, дыни, картофель.
Тартароновая кислота предотвращает отложения жира. Содержится в основном в свежих плодах и овощах.
Минеральные вещества. Содержание минеральных веществ в плодах и овощах небольшое и колеблется в пределах 0,25-3,0%. Минеральные вещества находятся в легкоусвояемой форме, имеют щелочную реакцию, содержат ряд микроэлементов, редко встречающихся в других продуктах: йод, бром, бор, цинк, кобальт, медь, свинец и др.
Из всех зольных элементов наибольший удельный вес занимает калий, затем идут с постепенным уменьшением кальций, фосфор, натрий, магний, марганец, алюминий, железо, в меньших количествах содержатся марганец, алюминий, сера, кремний.
Наиболее богаты кальцием, фосфором и железом ягоды, морковь, зеленый лук, салат. Капустные овощи, морковь богаты солями кальция, солей железа много в яблоках, землянике, малине, йод содержат в больших количествах хурма, фейхоа, яблоки, меди больше всего в вишне, айве, ежевике, фосфором богаты сушеные грибы, магнием - зеленые овощи, свекла, черная смородина.
Фитонциды. По химической природе фитонциды представляют совокупность различных соединений: эфирных масел, кислот, гликозидов, альдегидов, кетонов, углеводородов этилового ряда. Наиболее активные фитонциды обнаружены в луке, чесноке, хрене.
Фитонциды, угнетая или убивая микроорганизмы или даже насекомых (вредителей), повышают устойчивость растений против бактериальных и грибковых болезней. Однако многие микроорганизмы в процессе эволюции приспособились жить в фитонцидной среде, поэтому могут преодолевать фитонцидный барьер и поражать растения, в том числе плоды и овощи, богатые фитонцидами.
Фитонцидные свойства некоторых растений применяют для улучшения сохраняемости плодов и овощей. Положительные результаты получены при использовании фитонцидов хрена при хранении моркови, фитонцидов хрена и черной редьки для предотвращения шейковой гнили лука.
Таким образом, плоды и овощи являются важным источником легко усвояемых углеводов, органических кислот, витаминов, минеральных соединений, вкусовых и ароматических веществ. Играют большую роль в питании человека.
Биологически активные соединения, входящие в состав свежих плодов и овощей, определяют эффективность их применения для предупреждения и лечения заболеваний сердеч-но-сосудистой системы, болезней крови, нервной системы, нарушений обмена веществ и др. Свежие плоды и овощи улучшают пищеварение, вызывая обильное поступление в кишечник сока поджелудочной железы и желчи.
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.
Свежие плоды и овощи, и продукты их переработки имеют значительный удельный вес в питании человека. На различных этапах истории человечества значение овощей и плодов неизменно оценивалось высоко. Полезные свойства овощей и плодов обусловлены их химическим составом.
Пищевая ценность свежих овощей и плодов
Химический состав свежих плодов и овощей. Пищевая ценность свежих плодов и овощей обусловлена наличием в них углеводов, органических кислот, дубильных, азотистых и минеральных веществ, а также витаминов. Плоды и овощи улучшают аппетит, повышают усвояемость других пищевых продуктов. Некоторые плоды и овощи имеют лечебное значение (малина, черная смородина, виноград, черника, земляника, гранат, морковь и др.), так как содержат дубильные, красящие и пектиновые вещества, витамины, фитонциды и другие соединения, выполняющие определенную физиологическую роль в организме человека. Многие плоды содержат антибиотики и лучезащитные вещества (антирадианты), которые способны связывать и выводить из организма радиоактивные элементы. Содержание отдельных веществ в плодах и овощах зависит от их сорта, степени зрелости, условий произрастания и других факторов.
Вода . В свежих плодах находится 72--90% воды, в орехоплодных -- 6--15, в свежих овощах -- 65--95%. Благодаря высокому содержанию воды свежие плоды и овощи нестойки в хранении, а потеря воды приводит к снижению качества, утрате товарного вида (увяданию) их. Много воды содержится в огурцах, томатах, салате, капусте и др., поэтому многие овощи и плоды относятся к скоропортящимся продуктам.
Минеральные вещества . Содержание минеральных веществ в плодах и овощах колеблется от 0,2 до 2%. Из макроэлементов в плодах и овощах присутствуют: натрий, калий, кальций, магний, фосфор, кремний, железо; из микро- и ультрамикроэлементов содержатся: свинец, стронций, барий, галлий, молибден, титан, никель, медь, цинк, хром, кобальт, йод, серебро, мышьяк.
Углеводы . В плодах и овощах содержатся сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза), крахмал, клетчатка и др. Процентное содержание Сахаров в плодах составляет от 2 до 23%, в овощах -- от 0,1 до 16,0%. Крахмал накапливается в плодах и овощах в период их роста (в картофеле, зеленом горошке, сахарной кукурузе). По мере созревания овощей (картофель, горох, фасоль) массовая доля крахмала в них увеличивается, а в плодах (яблоки, груши, сливы) -- снижается.
Клетчатки в плодах и овощах -- 0,3--4%. Она составляет основную массу их клеточных стенок. При перезревании некоторых овощей (огурцы, редис, горох) количество клетчатки увеличивается и снижаются их пищевая ценность и усвояемость.
Органические кислоты . В плодах имеется от 0,2 до 7,0% кислот, в овощах -- от 0,1 до 1,5%. Наиболее распространенными кислотами плодов являются яблочная, лимонная, винная. В меньших количествах встречаются кислоты щавелевая, бензойная, салициловая и муравьиная.
Дубильные вещества придают плодам вяжущий вкус. Особенно их много в айве, хурме, рябине, грушах, яблоках. Окисляясь под действием ферментов, эти вещества вызывают потемнение плодов при разрезании и надавливании, снижение их качества.
Красящие вещества (пигменты) придают плодам и овощам определенную окраску. Антоцианы окрашивают плоды и овощи в различные цвета от красного до темно-синего. Они накапливаются в плодах в период их полной зрелости, поэтому окраска плодов является одним из показателей ее степени. Каротиноиды окрашивают плоды и овощи в оранжево-красный или желтый цвет. К каротиноидам относятся каротин, ликопин, ксантофилл. Хлорофилл придает плодам и листьям зеленую окраску. При созревании плодов (лимоны, мандарины, бананы, перец, томаты и др.) хлорофилл разру- щается и за счет образования других красящих веществ появляется свойственная зрелым плодам окраска.
Эфирные масла (ароматические вещества). Они придают плодам Ииовощам характерный аромат. Особенно много ароматических веществ в пряных овощах (укроп, петрушка, эстрагон), а из плодов -- в цитрусовых (лимоны, апельсины).
Гликозиды (глюкозиды) придают овощам и плодам острый, горький вкус и специфический аромат, некоторые из них ядовиты. К гли- козидам относится соланин (в картофеле, баклажанах, незрелых томатах), амигдалин (в семенах горького миндаля, косточковых, яблок), капсаицин (в перце), синегрин (в хрене) и др.
Витамины. Плоды и овощи являются основными источниками витамина С (аскорбиновая кислота) для организма человека. Кроме того, в них имеются каротин (провитамин А), витамины группы В, РР (никотиновая кислота), витамин Р и др.
Азотистые вещества содержатся в овощах и плодах в незначительном количестве; больше всего их в бобовых (до 6,5%), в капусте (до 4,8%).
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%).
Фитонциды о бладают бактерицидными свойствами, губительно действуют на микрофлору, выделяя токсичные летучие вещества. Наиболее активны фитонциды лука, чеснока, хрена.
Классификация свежих овощей.
В зависимости от того, какая часть растения используется в пищу, овощи делятся на две группы: вегетативные и плодовые.
Вегетативные овощи . В эту группу входят овощи нескольких подгрупп:
клубнеплоды (картофель, топинамбур, батат);
корнеплоды (свекла, морковь, редис, редька, репа, брюква, петрушка, сельдерей, пастернак);
капустные (капуста белокочанная, краснокочанная, савой- екая, брюссельская, кольраби, цветная);
луковые (лук репчатый, лук-порей, лук-шалот, лук-батун, чеснок и др.);
салатно-шпинатные (салат, шпинат, щавель и др.);
пряные (укроп, петрушка, сельдерей, чабер, эстрагон, хрен, базилик и др.);
десертные (спаржа, ревень, артишок).
Плодовые овощи . В эту группу входят следующие подгруппы овощей:
тыквенные (огурцы, кабачки, тыквы, патиссоны, арбузы, дыни);
томатные (томаты или помидоры, баклажаны, перец);
бобовые (незрелые горох, фасоль, бобы);
зерновые (незрелая кукуруза).
По срокам созревания овощи делят на ранние, средние, и поздние; по способу выращивания -- на тепличные, парниковые и грунтовые.
По способу использования некоторые виды овощей делят на столовые (употребляют в пищу), технические (используют для переработки на крахмал, сахар и другие продукты), универсальные и кормовые
