Технология консервирования

Раздел: Быт. Семья

Химический состав плодов и овощей

Плоды и овощи содержат растворимые и нерастворимые в воде вещества, большинство из которых очень важны в питании человека.

Углеводы являются основной частью сухих веществ клеточного сока (до 90% сухого остатка).

В плодах и овощах содержатся глюкоза, фруктоза, в меньшем количестве — сахароза и другие сахара.

Глюкоза (СбНлгОб) — виноградный сахар, большей частью содержится во многих плодах и овощах.

Фруктоза содержится во многих плодах и имеет тот же химический состав, что и глюкоза.

Сахароза (С12Н22О11) содержится также во многих плодах и овощах, особенно большое количество ее находится в сахарной свекле. Под действием фермента инвертазы она подвергается расщеплению на глюкозу и фруктозу. Это происходит в кислых растворах при нагревании. Данный процесс называется инверсией и протекает он по следующему уравнению:

С12Н22ОЦ + Н20 = С6Н1206 + СеН12Об.

Сахароза Вода Глюкоза Фруктоза

Полученная смесь растворов глюкозы и фруктозы называется инвертпым сахаром.

Углеводы играют важную роль в формировании вкуса консервированных продуктов. Сладость Сахаров различна. Если принять сладость сахарозы за 1,0, то сладость фруктозы — 1,73, а глюкозы — 0,54, их смеси (инвертного сахара) — около 1,3.

Еще одним важным свойством углеводов, которое определяет режим технологического процесса производства консервов, является способность их вступать в реакцию с аминокислотами и образовывать темноокрашенные соединения — меланоидины. В, большинстве случаев это нежелательный процесс, например при тепловой обработке соков, варке пасты, варенья, повидла.

Из углеводов важную роль играет крахмал. Это сложное химическое соединение, в обобщенном виде его химическая формула имеет вид (СбНю05)п. Значительное количество его содержат картофель (от 12 до 25%), зеленый горошек и кукуруза. В плодах находится менее 1% крахмала. В растительных клетках крахмал имеет вид зерен, которые состоят из амилазы, растворимой в воде, и амилопектина, который набухает и образует клейстер.

Крахмал под воздействием ферментов (амилаз) осахаривается. Примером может служить сильноохлажденный или подмороженный картофель, который имеет сладкий вкус.

Оболочка клеток состоит из целлюлозы, имеющей такой же химический состав, как и крахмал, но другое структурное строение.

Количество клетчатки в овощах составляет 0,2—3%, в плодах от 0,5 до 2%. Клетчатка обеспечивает устойчивость плодов при транспортировке и хранении, препятствует размягчению и развариванию их при стерилизации, но затрудняет процессы выпаривания, протирания и отжима сока.

Во многих плодах и овощах содержатся пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. Они играют важную роль при производстве таких консервов, как желе, варенье, повидло, джем. В основном пектиновые вещества представлены нерастворимым протопектином, содержащимся в клеточной оболочке, и растворимым в воде пектином. При созревании плодов нерастворимый .протопектин под воздействием фермента пектозиназы переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, и плоды становятся мягче. Процесс перехода протопектина в пектин при нагревании в присутствии кислот используется при консервировании плодов и овощей.

В яблоках, айве, некоторых сортах груш, слив, крыжовнике содержится до 1,5% пектиновых веществ, меньше в абрикосах, красной смородине и почти в 2 раза меньше в вишне, землянике. Имеются они в некоторых видах овощей — моркови, тыкве, капусте и др.

Органические кислоты содержатся во всех плодах и овощах и вместе с сахарами определяют их вкус. Картофель и корнеплоды содержат их крайне небольшое количество.

В различных плодах и овощах присутствует преимущественно та или иная органическая кислота. Например, в винограде — винная (0,2—1,0%), в щавеле —от 0,5 до 1% щавелевой. В яблоках и других плодах преобладает яблочная кислота, в лимонах и других цитрусовых — лимонная (до 6—8%).

Азотистые вещества хотя и содержатся в плодах и овощах, но из-за незначительного количества не могут служить источником для обеспечения полноценного питания по белкам. Однако они имеют особое значение в формировании вкуса продукта и влияют на качество консервов при их производстве.

Большинство плодов и овощей содержит азотистых веществ (белков, аминокислот, аминов, амидов и пр.) в среднем до 1,5%, зеленый горошек — до 5%, бобовые — до 25%.

Витамины — важнейшая составная часть плодов и овощей. Хотя содержание их в плодах и овощах незначительно, они играют важную роль в процессах обмена. Некоторые витамины, например С, не синтезируются организмом человека, и их поступление с пищей обязательно. Поэтому с этой точки зрения плоды и овощи являются незаменимыми компонентами питания. Недостаток витаминов (гиповитаминоз) ведет к серьезным нарушениям функции жизнедеятельности человека, а отсутствие (авитаминоз) может привести к серьезным заболеваниям.

В плодах и овощах обнаружены почти все известные в настоящее время витамины, за исключение^ витаминов В12 и D.

Основные витамины, содержащиеся в плодах и овощах, следующие:

витамин А (ретинол) образуется в организме из каротина, которым богаты морковь, абрикосы, томаты (2—10 • 10~3%). Этот витамин необходим организму человека для нормального обмена веществ;

витамин Bi (тиамин) содержится в большинстве свежих плодов и овощей (0,1—0,2 • 10~3 %). Недостаток тиамина в пище вызывает нарушение углеводного обмена;

витамин В2 (рибофлавин) содержится в овощах (капусте, луке, шпинате, томатах и т. д.) — 5—10• 10~3%. Авитаминоз В2 у человека характеризуется воспалительными явлениями слизистой оболочки ротовой полости, нарушением функции зрения;

витамин Вб найден в тыкве и свекле (0,1—0,3 • 10~3 %).

Витамин С (аскорбиновая кислота) является одним из распространенных витаминов. Он принимает участие в окислительно- восстановительных процессах, предупреждает заболевание цингой. Очень богаты витамином С плоды шиповника (200—450-10~3%), сладкий стручковый перец (200—250-10~3%), черная смородина (до 200 мг на 100 г).

Витамин С хорошо растворяется в воде, активно подвергается воздействию воздуха, разрушается под воздействием тепла. Эти особенности следует учитывать при проведении технологического процесса.

В плодах и овощах содержатся витамины РР, Р, Е, Кс

Большинство витаминов могут в той или иной степени подвергаться разрушению при обработке сырья.

Следует учитывать, что растворимые в воде витамины, такие, как С, Р, Bi, Вб, РР и пантотеновая кислота, теряются при мойке сырья, особенно при бланшировании в теплой воде.

Витамины Вб и С нестойки к солнечному свету. Разрушению витаминов способствуют тяжелые металлы. При кратковременном нагревании, обеспечивающий некоторое удаление воздуха из межклеточных пространств и инактивацию ферментной системы, сохраняются витамины в обрабатываемом продукте.

Дубильные вещества придают вяжущий вкус плодам и овощам. Ими богаты айва (до 1%), терн (до 1,6%), кизил (до 1,2%), яблоки-дички (до 0,6%), в остальных плодах — 0,1—0,2%. В овощах дубильных веществ очень мало.

Дубильные вещества при контакте с кислородом воздуха под действием фермента пероксидазы окисляются, образуя темноокра- шенные вещества флобафены. Этим и обусловливается потемнение поверхности нарезанных плодов.

Чтобы предупредить потемнение плодов, необходимо ограничить контакт плодов с воздухом или принять меры к разрушению ферментативной системы (тепловой обработкой или химическим воздействием).

Дубильные вещества могут вступать в реакцию с белками, образуя танаты — нерастворимые соединения.

Красящие вещества (пигменты) придают различную окраску плодам и овощам. Одним из представителей этого класса веществ является хлорофилл. Он обеспечивает зеленую окраску недозрелым плодам и листьям растений. Хлорофилл содержит в своей молекуле магний, который в кислой среде может замещаться водородом. В данном случае образуются феофитины, имеющие оливково-бурую окраску. Это наблюдается при стерилизации огурцов и листовых овощей в уксусной заливке.

К красящим веществам относятся антоцианы, придающие плодам и овощам окраску от розовой до фиолетовой. Они содержатся в темноокрашенном винограде, черной смородине, бруснике, свекле и т. д.

В винограде из красных сортов содержится энин, который при гидролизе распадается на глюкозу и энидин. В вишне встречается керацианин. Он содержит глюкозу, рамнозу и цианидин. В свекле содержится бетаин, состоящий из глюкозы и азотсодержащего аг- люкона бетанидина.

Часто в растениях встречаются желтые пигменты — флавоны. К производным флавона относится кверцетин, содержащийся в шелухе лука.

Антоцианы растворимы в воде и при нагревании и окислении воздухом могут разрушаться и менять свой цвет (например, красящие вещества земляники, сливы, черешни, корнеплодов). В го же время тепловая обработка почти не влияет на изменение окрас* ки черной смородины, так как окисление антоцианов сдерживает аскорбиновая кислота, принимающая на себя в первую очередь кислород воздуха.

Антоцианы в присутствии металлов могут также изменять свою окраску. При консервировании темноокрашенных плодов в металлической таре с недостаточным лаковым покрытием антоцианы соединяются с оловом и придают плодам несвойственный им синий или фиолетовый оттенок. Алюминий вызывает фиолетовое окрашивание вишни и черешни, но не влияет на изменение цвета темно- окрашенного винограда.

К пигментам, придающим плодам и овощам окраску с оттенками от желтого до красного, относятся каротиноиды — каротин, ле^- копин, ксантофилл.

Каротин является провитамином А и содержится в моркови, томатах, абрикосах, цитрусовых, зеленных овощах.

Ликопин — красное красящее вещество, содержится в томатах, шиповнике.

Ксантофилл сопутствует каротину и также придает желтую окраску некоторым плодам (например, желтым томатам) и листьям.

Эфирные масла имеют определенное значение в формировании органолептических свойств консервированных продуктов.

Содержатся в кожице, листьях и семенах различных плодов и овощей в очень небольших количествах, но их ароматическая активность очень велика. В цитрусовых плодах клетки кожицы наполнены эфирными маслами, содержание которых колеблется от 1 до 2,5%, тогда как в яблоках — 0,0007—0,0013%. Тем не менее аромат яблок при таком количестве эфирных масел весьма ощутим.

Очень богаты ароматическими веществами пряные овощи — петрушка, сельдерей, укроп, базилик и др. В них содержится до 0,5%, иногда до 1% эфирных масел.

Эфирные масла представляют собой смесь терпенов, спиртов,, альдегидов, производных терпенов — цитраля, карвона, пинена ш т. д.

Некоторые эфирные масла обладают бактерицидными свойства- ми. Такие вещества называются фитонцидами. Характерными представителями являются фитонциды чеснока (аллицин), аллило- вое (горчичное) масло. Красящие вещества — антоцианы интенсивных красно-синих тонов — также обладают бактерицидными: свойствами. Высокие фитонцидные свойства проявляют при нагревании морковь, томаты, репчатый лук, хрен, перец, укроп.

Ферменты (энзимы) —это катализаторы сложных биохимических процессов, которые происходят в растительной клетке. Эта вещества имеют сложную белковую структуру. В их составе иногда содержится небелковая группа — кофермент. Каждый фермент катализирует определенную химическую реакцию. Все ферменты делятся на следующие классы:

оксидазы — окислительно-восстановительные ферменты, способствующие перемещению водорода от одних органических соединений к другим под воздействием кислорода воздуха;

трансферазы — ферменты, катализирующие перенос химических групп (остатков фосфорной кислоты, моносахаров, аминокислот и т. д.);

гидролазы — ферменты, катализирующие гидролитический распад сложных соединений на простые (амилаза, эстераза, протеаза

и др.);

лиазы — ферменты, катализирующие негидролитический распад сложных соединений (карбоксилаза и др.);

изомеразы — ферменты, способствующие ускорению реакция изомеризации;

лигазы (синтетазы) — ферменты, катализирующие соединение двух молекул.

Для большинства ферментов оптимальной температурой действия является 30—40°С. При температуре коагуляции белков (65—70°С) ферменты инактивируются. Этот процесс называется инактивацией. Особое значение для действия ферментов имеет активная кислотность продукта, т. е. рН среды.

Жиры содержатся в растительной ткани плодов и овощей в небольших количествах. Однако они имеют большое значение, так как регулируют обмен веществ. Жиры нерастворимы в воде и обладают гидрофобностью, благодаря чему влияют на проницаемость цитоплазмы клетки. Являясь запасными питательными веществами, они откладываются в семенах, где содержание жиров достигает 30—40%. Растительные масла содержат линолевую и линолено- вую кислоты, которые хорошо усваиваются организмом. Наибольшее содержание жира (до 30%) обнаружено в оливках (маслинах).

Гликозиды — это соединения углеводов (пентоз, гексоз) со спиртами, альдегидами, фенолами и другими веществами. Представителем этих соединений является амигдалин. Амигдалин находится в семенах косточковых плодов, придает им горький вкус и запах горького миндаля. Гидролизуясь в организме человека, амигдалин выделяет синильную кислоту. Уравнение реакции выглядит «следующим образом:

С20Н27ЫОп + 2Н20 = 2С6Н1206 + С6Н5СНО + HGN.

Гликозид соланин встречается в томатах, баклажанах и картофеле. В картофеле (недозрелом) соланин находится главным образом в кожице и слое, прилегающем к ней.

Состав соланина картофеля определяется формулой C45H71NO15. В баклажанах, достигших физиологической стадии зрелости, накапливается соланин М (C31H51NO12), придающий специфический горький привкус. В зрелых томатах содержание соланина 0,004— 0,008%. Такое количество не вызывает горького вкуса. Соланин в заметных количествах содержится в зеленых томатах.

Нарингин находится в кожице и подкожном белом слое (альбедо) цитрусовых плодов, придавая им горький привкус. По мере созревания нарингин под действием фермента пероксидазы распадается на сахара (глюкозу и рамнозу) и аглюкон нарингинен (С15Н12О5), не обладающий горьким вкусом.

В бруснике и клюкве содержится гликозид вакцинин, в петрушке — апнин, в незрелых яблоках, вишне, сливах, смородине содержится глюкоянтарная кислота.

Минеральные вещества входят в состав структурных элементов клетки. Количество минеральных веществ можно определить по зольности, т. е. количеству золы после сжигания. Плоды и овощи имеют зольность 0,2—1,8%.

Минеральные вещества делят на макроэлементы (калий, кальций, фосфор, натрий, магний), содержащиеся в золе в количестве не менее сотых долей процента, и микроэлементы (железо, медь, цинк, йод, бром, алюминий, кобальт, бор и пр.), содержание которых не превышает тысячных долей процента.       %

Больше всего из макроэлементов содержится калия, который повышает водоудерживающую способность протоплазмы.

Химический состав растений. Лекарственные растения

Имеют различный химический состав. При действии разведенных кислот они растворяются, распадаясь на различные сахара.
Медь находится во многих плодах и ягодах, семенах и плодах бобовых, овощах,. картофеле и особенно в сухих яблоках и грушах.

ОВОЩИ И ПЛОДЫ. Питание

Овощи и плоды. Рациональное питание человека невозможно без овощей и плодов.
По своему химическому составу они близки к овощам и продуктам животного происхождения.

Сушка плодов и овощей

Сушка плодов и овощей. Сушение как вид заготовки имеет свои преимущества. Во-первых, получаются стойкие пищевые продукты, которые можно с гарантией использовать в течение всего года.