2.7. Барвні речовини

Найбільше барвних речовин у листі (петрушка, салат, шпинат, щавель, кріп, селера, цибуля зелена та ін.), стеблах (ревінь, кольрабі) і покривних тканинах плодів. Під час росту і зберігання барвні речовини надають фруктам і овочам забарвлення. Наприклад, яблука різних сортів можуть бути одна - і багатокольорові (мають основне забарвлення і допоміжне). Недостиглі плоди мають інше забарвлення, ніж достиглі.

Каротиноїди включають близько 100 різних речовин, які мають жовтий або оранжевий колір. Найголовніші з них – каротин, лікопин, ксантофіли.

Каротин знаходиться у фруктах і овочах в трьох ізомерах - a-, b-, y-каротинів. Найбільш високу провітамінну активність має b-каротин (він розкладається на дві молекули вітаміну А, а інші ізомери – тільки на одну молекулу). Каротини зумовлюють забарвлення абрикосів, персиків, динь, моркви та інших фруктів і овочів. Каротини при зберіганні свіжих, перероблених фруктів та овочів внаслідок приєднання водню (відновлення) знебарвлюються, чим пояснюється зміна кольору деяких продуктів переробки фруктів і овочів.

Лікопин належить до каротиноїдів, але має оранжево-червоний колір, чим зумовлює забарвлення томатів, хурми, шипшини та інших овочів і фруктів.

Ксантофіли (лютеїн, кріпоксантин, рубіксантин, капсантин) – це окиснені каротиноїди, які надають фруктам і овочам оранжевого забарвлення. Вони містяться у зелених, стиглих плодах, і разом з іншими пігментами формують їхнє забарвлення. Капсорубін і капсантин зумовлюють забарвлення перцю, рубіксантин – шипшини, кріпоксантин – мандаринів.

Каротини беруть участь в окисно-відновних процесах і фотосинтезі. При зберіганні фруктів і овочів кількість каротиноїдів зменшується. У деяких овочів (морква) при зберіганні кількість каротиноїдів може збільшуватись внаслідок його біосинтезу, а також при загоюванні ран (раневий біосинтез) і проростанні (ростовий біосинтез) овочів при виході із спокою.

Хлорофіли забарвлюють фрукти і овочі у зелений колір (хлорофіл а має синьо-зелений, хлорофіл б – жовто-зелений колір). Хлорофіли містяться у хлоропластах (75% а-хлорофілу). Фотосинтетичну активність має тільки а-хлорофіл.

При достиганні фруктів і овочів хлорофіл здебільшого руйнується і переходить у хромопласти.

При зберіганні фруктів і овочів хлорофіл руйнується під дією ферменту хлорофілази з утворенням хлорофільної кислоти, метанолу і фітолу. Під час нагрівання у кислому середовищі хлорофіл перетворюється в феофітин, який має бурний колір. При стерилізації, варінні плодів і овочів вони змінюють зелений колір на бурий.

Флавонові пігменти за хімічною природою належать до фенольних глікозидів. Їхні молекули складаються з глюкози, галактози, рамноза і аглюкону - похідного флавону або оксифлавону. До них відносять антоціани, флавони і флавонони. Більш з цих пігментів містяться в покривних тканинах і надають їм характерного забарвлення. Входять ці пігменти також до складу клітинного соку. Флавонові пігменти мають бактерицидні властивості.

Антоціани забарвлюють фрукти і овочі у кольори від червоного до темно-синього. Антоціани – це глікозиди, утворені із залишків цукрів і забарвлених агліконів, які належать до групи антоціанідинів. Ціанідин є у вишнях, черешнях, сливах, смородині, чорниці, брусниці, ожині. В останніх трьох видах ягід є також пелагронідин, а в чорниці – дельфінідин. Поширені також такі антоціані дини: мальвідин, пеонідин, петунідин. У шкірочці винограду міститься енін, вишні – кераціанін, буряків – бетанін.

Колір антоціанів залежить від будови антоціані дину і комплексоутворення їх з іонами металів. У кислому середовищі вони червоні, а в лужному – сині.

Антоціани накопичуються при достиганні фруктів, овочів і свідчать про ступені їхньої стиглості. При термічній обробці (кип’ятіння, стерилізація) вони частково руйнуються, чим пояснюється зміна кольору страв і консервів. Антоціани взаємодіють з металами і набувають синюватого відтінку. Це має місце при контакті антоціанів з металами у нелакованій металевій тарі (приготування страв, консервів).

Флавони і флавонони мають жовте забарвлення. За хімічною природою вони близькі до антоціанів і конденсованих дубильних речовин. Флавонони близькі до антоціанів, від флавонів відрізняються наявністю гідроксильної групи. Знаходяться ці пігменти у вигляді глікозидів, в яких аглюконами є апігенін, лютеолін, кверцетин, мірицетин. Кверцетин міститься у обліписі, цибулі, і особливо багато його у лусці. Він надає золотистого забарвлення і має бактерицидні властивості.

Полімерні фенольні сполуки – це суміш фенольних полімерів з молекулярною масою найчастіше від 1000 до 5000 (у полі фенолів першої і другої групи молекулярна маса 100 - 300). Ці сполуки називають дубильними. Серед дубильних речовин фруктів і овочів переважають гідролізовані – таніни і конденсовані не гідролізовані – катехіни.

Таніни – це сполуки які є поліефірами вуглеводів (здебільшого глюкози) і фенол карбонових кислот (найчастіше галової). До складу різних видів танінів крім галової і дигалової кислот, можуть входити інші фенол карбонові кислоти: протекатехова, елагова, хлорогенова, кавова. При гідролізі танінів ці кислоти вивільняються.

Таніни гідролізуються під дією ферменту танази або кислот. Із солями важких металів таніни дають темно-синє забарвлення.

Катехіни - катехін, епікатехін (ізомер катехіну), катехінгалати, галокатехінгалати, епікатехінгалати (похідні катехіну) – безбарвні. У молекулах цих речовин фенольні (ароматичні) кільця з’єднані через атоми вуглецю. При нагріванні з розведеними кислотами, на відміну від танінів, катехіни не гідролізуються, а ущільнюються – конденсуються. Можлива не окисна конденсація у перестиглих плодах. При окисненні і взаємодії з солями заліза катехіни дають темно-зелене забарвлення.

Дубильні сполуки відіграють важливу роль у життєдіяльності фруктів та овочів, у формуванні їхніх органолептичних властивостей (смак, аромат) і мають лікувально-профілактичну дію.

Під впливом ферменту поліфенолоксидази дубильні речовини, хлорогенова кислота та інші окислюються і утворюють сполуки – флабофени, які мають коричнево-червоний колір. Фрукти і овочі, що містять дубильні речовини, при очищенні, нарізанні, протиранні темнішають внаслідок окиснення дубильних речовин. Щоб запобігти цьому процесу ін активують поліфенолоксидази, а також інші окисні ферменти.

Терпкий, в’яжучий смак деяких плодів – хурми, терену, дикорослих яблук, кизилу, айви, горобини – зумовлений вмістом у них дубильних речовин (0,6-2,0%). В овочах міститься значно менше дубильних речовин, ніж у фруктах, тому вони не мають такого смаку.

Система поліфеноли – поліфенолоксидази діє як захисна при механічних пошкодженнях фруктів, овочів, втіленні в пошкоджені тканини мікроорганізмів і поширенні захворювань при зберіганні.

Дубильні сполуки разом з лігніном створюють механічну стійкість фруктів і овочів яка змінюється із перетворенням цих сполук.

Поліфеноли затримують проростання овочів при їхньому зберіганні. При зберіганні фруктів і овочів кількість дубильних речовин зменшується. Вони витрачаються на дихання і гідролізуються. Тому стійкість фруктів і овочів проти паразитів та проростання зменшується, особливо в кінці строку зберігання.

Дубильні речовини з важкими металами утворюють сполуки, які виводяться з організму.

При переробці фруктів і овочів дубильні речовини, вступаючи у взаємодію з іонами важких та інших металів, утворюють темнозабарвлені комплекси і зумовлюють потемніння продуктів переробки.