37. Состав и свойства полисахаридов клеточных стенок овощей и плодов

В состав клеточных стенок входят в основном полисахариды - клетчатка, гемицеллюлозы и протопектин.

Количество пектиновых веществ в овощах и плодах колеблется от десятых долей процента до 1,1%, (на сырую массу подобной части). Пектиновые вещества в растительных продуктах представлены двумя формами нерастворимой в холодной воде протопектином и растворимой — пектином. Основную массу пектиновых веществ составляет протопектин (около 75%).

Молекула протопектина представляет собой гетерополимер, имеющий сложную разветвленную структуру. Главная цепь этого полимера состоит из остатков молекул галактуроновой и полигалактуроновой кислот, частично этерифицированных метиловым спиртом, и рамнозы (главную цепь протопектина называют рамногалактуронан). К главной цепи ковалентными связями присоединены боковые цепи гемицеллюлоз — галактанов и арабинанов.

Количество галактуроновых и политалактуроновых кислот и других составляющих молекулы протопектина, а также молекулярная масса его пока неизвестны, так как протопектин не удалось выделить из растительных тканей в неизмененном состоянии. При извлечении протопектина, различными способами обычно получают продукты его распада, в частности полигалактуроновые кислоты различной степени полимеризации, галактуроновую кислоту, рамнозу и др.

Молекулы пектина представляют собой цепочки рамногалактуронана, содержащие от 20 и более остатков галактуроновой щелочи. Пектин обладает желирующими свойствами которые проявляются тем значительнее, чем больше в его молекуле метоксильных групп.

38. Механизм размягчения паренхимной ткани плодов и овощей

Размягчение овощей и плодов при тепловой кулинарной обра­ботке обусловлено частичной деструкцией клеточных стенок. Микрофотографии ткани сырой и ва­реной свеклы свидетельствуют о том, что клеточные стенки по­следней отличаются более разрыхленной структурой.

Однако при доведении овощей и плодов до готовности клеточ­ные стенки не разрываются. Более того, клеточные оболочки вареных овощей не разрушаются при протирании, так как облада­ют достаточной прочностью и эластичностью. При протирании ткань разрушается по срединным пластинкам, которые подвер­гаются деструкции в большей степени.

Благодаря этому не ощущается, например, вкус крахмального студня при разжевывании вареного картофеля. Клеточные обо­лочки не разрушаются даже при очень длительной тепловой обра­ботке овощей и плодов, когда может происходить частичная маце­рация их тканей (распад на отдельные клетки).

38(А). Механизм размягчения паренхимной ткани плодов и овощей

Нецелюлозные полисахариды подвергаются деструкции, в результате которой образуются продукты, обладающие различной растворимостью. Именно степень, деструкции полисахаридов и растворимость продуктов деструкции обусловливают изменение механической прочности ткани клеточных стенок овощей и плодов при тепловой кулипарной обработке. Известно, что пектовая кислота в воде нерастворима, а ее соли щелочных металлов, а также пектины со средней и высокой степенью метоксилирования хорошо растворимы. Иными словами, продукты деструкции, содержащие неметокснлированные и неионизнрованные остатки галактуроновой кислоты, не обладают растворимостью или слабо растворимы, а продукты деструкции, содержащие метоксилированные и ионизированные остатки галактуроновой кислоты, растворимы.

В процессе тепловой обработки овощей и плодов в зависимости от pН среды степень метоксилирования (или этерификации) пектиновых в-в может изменяться: при тепловой обработке в щелочной среде происходит деметоксилирование пектиновых в-в при обработке в кислой среде деметоксилированне пектиновых веществ наблюдается в значительно меньшей степени; при обработке продуктов в присущей им среде деметоксилированне происходит под влиянием пектинметилэстеразы. Так, при варке моркови под влиянием пектинметилэстеразы степень метоксилирования пектиновых веществ снижается на 10-12%.

Наличие уроновых кислот в гемицеллюлозах позволяет говорить о возможности и деструкции подобно пектиновым веществам. Следует отметить, также растворимость в воде арабинанов и ксиланов. В цепи рамногалактуронана устойчивостьть гликозидной связи к гидролизу зависит от степени метоксилирования галактуроновой кислоты. Высокометоксилированные пектиновые вещества, содержащие незначительное количество свободных остатков галактуроновой кислоты подвергаются гидролизу легче, чем низкометоксилированные. Согласно современным представлениям о строении студней пектиновых веществ деструкция протопектина обусловлена в первую оче­редь распадом волородных связей между этерифицированными остатками галактуроновой кислоты и хелатных связей с участием ионон Са'* и Mg" между неэтерифициронанными остатками галактуроновой кислоты в цепях рамногалактуронана. Кроме того, идет гидролиз гликозидных связей.

Важно, что распад водородных связей между этерифициронанными остатками галактуроновой кислоты возможен при наличии определенного количества влаги. Хелатные связи распадаются только в ходе ионообменных реакций. .

Сдвиг реакции вправо обусловлен образованием нерастворимых или малорастворнмых солен кальция и магния с различными органическими к-ми (щавелевой, фитиновой, лимонной и др.). которые присутствуют в клеточном соке овощей и плодов. При тепловой обработке продуктов клеточной мембраны разрушаются и образуются диффузионные процессы с проникновением указанных кислот в клеточные стенки и реакция протекает с образованием малорастворимых продуктов.

Следовательно, особенность механизма деструкции клеточных стенок различных овощей и плодов определяется прежде всего степенью этерификации остатков галактуроновой кислоты в протопектине.

При тепловой кулинарной обработке овощей наряду и параллельно с деструкцией протопектина происходит деструкция гемицеллюлоз также с образованием растворимых продуктов. Деструкция гемицеллюлоз начинается при более высоких температурах, чем деструкция протопектина, — от 70 до 80"С при более высоких температурах процесс усиливается.