МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

^{____________________________}

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

« БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

С ЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Г.А. Жолик, Н.А. Козлов

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Ч А С Т Ь 2

Допущено Министерством образования Республики Беларусь

в качестве учебного пособия для студентов специальности «Агрономия» учреждений, обеспечивающих получение

высшего образования

Горки 2004

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Д ЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

^{_ ___________________________}

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

« БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

С ЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Г.А. Жолик, Н.А. Козлов

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ

РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Ч А С Т Ь 2

Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов специальности «Агрономия» учреждений, обеспечивающих получение высшего образования

Горки 2004

УДК 663 + 664 (075)

ББК 36Я7

Ж7

Одобрено научно-методическим Советом по агрономическим специальностям и дисциплинам Учебно-методического объединения в отраслях природопользования и сельского хозяйства 23.09.2002.

Жолик Г.А., Козлов Н.А.

Ж 7 Технология переработки растительного сырья: Учебное пособие. Ч.2. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйст-венная академия, 2004. 140 с.

ISBN 985 – 467 – 103 – 8

Рассмотрены общие вопросы переработки и технологии производства различных видов консервированных продуктов из плодов ягод и овощей. Приведены данные по химическому составу основных видов плодоовощной продукции. Особое внимание уделено требованиям к сырью для переработки и к готовой продукции. Изложены основные причины получения брака и низкокачественных продуктов при переработке и пути их устранения.

Для студентов вузов агрономических специальностей.

Таблиц 16. Рисунков 14. Библиогр. 22.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор Н. И. БОХАН, канд. техн. наук А.М. РАБЧИНСКИЙ (Белорусский государственный аграрно-технический университет); канд. техн. наук, доцент Л.В. РУКШАН (Могилевский государственный университет продовольствия); ст. преподаватель Л.П. ЗОЗУЛЯ (Гродненский государственный аграрный университет).

УДК 663+664 (075)

ББК 36Я7

 Г.А. Жолик, Н.А. Козлов, 2004

 Учреждение образования

«Белорусская государственная

Isbn 985 – 467 – 103 – 8 сельскохозяйственная академия», 2004 введение

Плоды и овощи являются основными источниками многих витаминов, минеральных солей, вкусоароматических и физиологически активных веществ, необходимых для полноценного питания человека.

Некоторые вещества, входящие в состав плодов и овощей, имеют лечебное значение. Широко известно благоприятное действие малины при простудных заболеваниях, что обусловлено наличием в ней салициловой кислоты. При малокровии рекомендуется употреблять землянику, содержащую большое количество легкоусвояемого железа. Важная роль принадлежит пектиновым веществам как лечебно-профилактическому фактору при желудочно-кишечных заболеваниях. Установлено также защитное действие этих веществ при радиоактивном поражении.

Поэтому плоды и овощи должны быть обязательной составной частью пищи человека в течение всего года как в свежем, так и в переработанном виде.

Учитывая сезонность производства свежей плодоовощной продукции в Республике Беларусь, снабжение населения в течение 5 – 6 месяцев в году невозможно без чёткой организации её рационального хранения в свежем и переработанном виде.

С незапамятных времен для хранения корнеплодов, капусты, яблок, картофеля использовали такие простейшие хранилища, как бурты, ямы, погреба, подвалы, лабазы. Позднее стали применять ледники и снегование.

Те виды овощей, плодов и особенно ягод, которые невозможно хранить в свежем виде длительное время, перерабатывают и консервируют. Наибольшей популярностью для заготовки продукции впрок пользовались простейшие способы переработки и консервирования плодов и овощей: квашение капусты, соление огурцов, мочение плодов, сушка и дымление лука. Лишь в начале прошлого века стали строить холодильники и начала развиваться консервная промышленность.

При переработке многие плоды и овощи становятся более пригодными к употреблению: они развариваются, из них удаляются грубые части (кожица, семенная камера, косточка и т.д.), они становятся более калорийными (за счет добавления сахара, растительного масла), более концентрированными и т.д. Во время переработки в сырье протекают сложные процессы. При нарушении технологии они могут ухудшить пищевую ценность продуктов или вызвать их порчу. Переработанные плоды и овощи должны сохранить максимальное количество витаминов и других биологически активных веществ, обладать высокими питательными качествами.

В настоящее время высокими темпами развивается производство новых видов продуктов из плодов и овощей, продуктов детского и диетического питания, пищевых концентратов, полуфабрикатов, свежезамороженных овощей и фруктов, используются новые виды упаковочных материалов.

Развитие перерабатывающей отрасли в специализированных плодо- и овощеводческих хозяйствах даёт возможность полностью и с большой экономической выгодой использовать нестандартную (механически поврежденную, невызревшую, частично поврежденную морозом, болезнями и вредителями) продукцию, помогает рационально использовать рабочую силу и, наконец, обусловливает экономическую и финансовую стабильность хозяйства.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с программой курса «Технология переработки растительного сырья» для студентов высших учебных заведений по специальности «Производство, хранение и переработка продукции растениеводства». Оно также может быть использовано для подготовки специалистов по другим агрономическим специальностям.

Целью учебного пособия является теоретическая подготовка будущих специалистов сельскохозяйственного производства в области технологии переработки плодов и овощей. Вместе с тем необходимое внимание уделено простейшим способам переработки плодов и овощей в домашних условиях (квашение капусты, соление огурцов и томатов, мочение яблок, варка варенья, повидла и др.).

2 Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

1. 1. Химический состав, пищевая и биологическая

ценность плодов, овощей и картофеля

Плоды и овощи – особая группа растительных пищевых продуктов, отличающаяся специфическими качественными показателями и химическим составом. Основная их особенность – высокое содержание воды (в среднем 80…90 %). В некоторых случаях оно достигает 93…97% (огурцы, редис, салат). Из-за высокого содержания воды плоды и овощи выделяют в особую группу «сочных растительных объектов». Этим подчёркивается их отличие от зерновых, бобовых культур и других продуктов.

Насыщенность клеток и тканей плодов и овощей водой обусловливает высокую интенсивность обмена веществ, увеличение потерь воды за счёт испарения, низкую устойчивость к механическим повреждениям и фитопатогенным микроорганизмам.

Эти особенности имеют большое значение в технологии хранения и консервирования плодов и овощей.

Вода в плодах и овощах находится в виде клеточного сока с растворёнными питательными и физиологически активными веществами, важными для питания человека. Благодаря высокой степени разбавления и сочетанию многих компонентов, усвояемость их организмом высокая, что и обусловливает применение многих видов плодов и овощей в качестве диетических и даже лекарственных средств. Большая часть воды (85…90 %) непрочно связана с тканями плодов и овощей, легко испаряется при сушке и называется «свободной», меньшая часть (10…15 %) – более прочно удерживается гидрофильными коллоидами, входит в состав молекул, трудно удаляется и называется «связанной».

Соотношение «свободной» и «связанной» воды при переработке изменяет качество некоторых продуктов. Например, при варке картофеля часть «свободной» воды переходит в «связанное» состояние с крахмальными зёрнами, в результате чего картофель становится рассыпчатым и приятным на вкус. При транспортировании и хранении мармелада наблюдается такое нежелательное явление, как отмокание, когда часть «связанной» воды переходит в «свободную».

Содержание влаги в продуктах переработки плодов и овощей – важный технологический показатель, от которого зависит качество продукта. Так, например, сушёные плоды должны содержать влаги не более 15…20 %, овощи – 12…14, крахмал – 18…20 %. При более высокой влажности эти продукты в процессе хранения повреждаются фитопатогенными микроорганизмами, в результате чего плесневеют, загнивают и приходят в негодность.

Остальную часть химического состава плодов и овощей представляют собой сухие вещества, которые определяют высушиванием навески до постоянной массы. Их содержание колеблется от 4 до 37 %. В свою очередь, сухие вещества подразделяются на растворимые и нерастворимые в воде.

В группу растворимых сухих веществ входят сахара, азотистые вещества, кислоты, дубильные и другие вещества фенольной природы, пектины, ферменты, витамины, минеральные соли и др. Суммарное количество растворимых сухих веществ определяют чаще всего при помощи рефрактометра.

Нерастворимые сухие вещества – это главным образом те, которые составляют клеточные стенки и механические элементы тканей: клетчатка, полуклетчатка, протопектин, крахмал, жирорастворимые пигменты, витамины и др. Они определяют главным образом механическую прочность тканей, их консистенцию, иногда цвет кожицы. Содержание нерастворимых сухих веществ невелико (в среднем 2…8 %).

Значение компонентов химического состава плодов и овощей различно, но все они в той или иной мере необходимы для рационального питания человека. По медицинским нормам для правильного питания взрослый человек должен потреблять в год картофеля 110 кг, овощей – 122, бахчевых – 31, плодов и ягод – 106 кг.

Азотистые вещества. К важнейшим представителям азотистых веществ относятся белки, ферменты, а также свободные аминокислоты.

Количество азотистых веществ составляет в среднем в овощах 0,5…3 %, в плодах – 0,2…2 %. Однако некоторые овощи отличаются повышенным их содержанием: горошек – 6,6 %, фасоль – 4, капуста брюссельская – 5,3, савойская – 2,7, цветная – 2,5, шпинат – 2,5 %. Картофель имеет сравнительно немного азотистых веществ (около 2 %), но так как доля этого продукта в потреблении велика, то он является важным источником азота для человека.

Доля белкового азота в сумме азотистых веществ составляет в среднем: в томатах – 30 %, в яблоках – 40, в капусте – 50 %, что значительно ниже, чем в пище животного происхождения. Сравнительно высокое содержание небелкового азота в плодах и ягодах играет важное значение в виноделии, так как дрожжи в первую очередь для своей жизнедеятельности используют свободные аминокислоты и амиды. Если в соке плодов и ягод азотистых веществ недостаточно, то для приготовления качественных вин в сусло добавляют соли аммония.

Белки в питании человека играют важную роль. Они являются незаменимым пластическим материалом, из которого восстанавливаются разрушенные и строятся новые клетки организма.

Средняя суточная потребность взрослого человека в белке составляет около 110 г, причём половина должна быть животного происхождения.

Наиболее полно изучен белок клубней картофеля – туберин. В его состав входят все незаменимые аминокислоты в соотношении, близком к белку куриного яйца – альбумину, считающемуся эталоном полноценного белка. К незаменимым аминокислотам, которые не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей, относят лейцин, лизин, валин, фенилалалин, метионин, гесцидин, триптофан, аргинин, треонин, изолейцин. Кроме картофеля полноценными считаются белки бобовых, капустных овощей, шпината.

При хранении и переработке плодов и овощей в комплексе азотистых веществ происходят существенные изменения. Белки могут подвергаться ферментативному и кислотному гидролизу с образованием разнообразных аминокислот. Аминокислоты могут дезаминироваться или декарбоксилироваться с образованием аммиака и аминов. При дальнейшем разложении аминокислот и аминов образуются продукты конечного распада, которые обладают неприятным запахом аммиака, сероводорода, меркаптана.

К особым белкам живой клетки относятся ферменты, которые играют важную роль при переработке и хранении плодов и овощей. Так, под действием окислительного фермента полифенолоксидазы в хранящихся плодах могут окисляться дубильные вещества с образованием тёмноокрашенных веществ, что нежелательно. Поэтому сырьё в процессе переработки бланшируют, что приводит к инактивации ферментов.

Ферменты, выделенные в виде препаратов, могут катализировать соответствующие реакции и вне клетки. Так, применение ферментного препарата пектиназы в производстве соков и виноделии повышает выход готового продукта на 7…15 %.

Углеводы плодов и овощей представлены главным образом сахарами. Лишь в составе бобовых овощей значительная доля приходится на крахмал, а в картофеле этот запасной углевод преобладает. Кроме того, имеются клетчатка, полуклетчатка и пектиновые вещества. Среднее содержание основных углеводов представлено в табл. 1.

Т а б л и ц а 1. Среднее содержание основных углеводов в некоторых плодах

и овощах (% на сырую массу)

Плоды, овощи	Сумма сахаров	Крахмал	Клетчатка	Пектиновые вещества
Картофель Капуста белокочанная Морковь Лук-репка Томаты Горошек зелёный Яблоки Груши Вишня Слива Земляника	0,9 4,3 6,6 8,0 2,7 5,2 14,9 11,6 8,9 9,6 6,5	17,7 0,1 0,0 0,0 0,1 5,1 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0	1,0 1,2 1,0 0,8 0,9 0,8 0,6 0,6 0,5 0,6 1,4	0,7 0,3 0,4 0,3 0,1 0,3 1,1 0,8 0,5 0,6 1,6

Углеводы претерпевают характерные изменения при хранении и переработке плодов и овощей, что оказывает значительное влияние на качество продукции.

Сахара в плодах и овощах представлены главным образом моносахаридами (глюкозой и фруктозой) и дисахаридом (сахарозой). Их свойствами и превращениями определяются многие качественные показатели плодов и овощей, продуктов их переработки.

При взаимодействии моносахаридов с некоторыми аминокислотами могут образовываться тёмноокрашенные вещества – меланоидины. Этой реакцией объясняется потемнение внутренних тканей клубней картофеля в результате нажимов, ударов, особенно при низкой температуре хранения, при производстве жареного хрустящего картофеля. При сильном и продолжительном прогревании наблюдается карамелизация сахаров с образованием веществ коричневого цвета. Это может происходить при неправильной варке варенья, джема.

Сахара являются основным веществом, от которого зависит интенсивность брожения при производстве вин и солёно-квашеной продукции.

По степени сладости сахара различают следующим образом: самый сладкий – фруктоза (коэффициент 1,73), затем сахароза (1,0) и глюкоза (0,71).

Сахароза под действием фермента инвертазы или при нагревании в кислой среде легко расщепляется на глюкозу и фруктозу:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆.

глюкоза фруктоза

Эта реакция называется инверсией, а получаемый продукт – инвертным сахаром. Инвертный сахар широко применяется в кондитерской промышленности. Кондитерские изделия, приготовленные с инвертным сахаром, не так быстро черствеют вследствие его гигроскопичности. Варенье, содержащее в определённых соотношениях инвертный сахар и сахарозу, не подвергается засахариванию.

Крахмал – высокомолекулярный полисахарид, молекула которого состоит из большого числа остатков глюкозы. Содержится он в клетках в виде крахмальных зёрен, размер и форма которых специфичны для каждого вида растительных продуктов. Например, крахмальные зёрна картофеля – яйцевидной формы с эксцентричной слоистостью и имеют размер от 6 до 100 микрон.

Крахмальные зёрна состоят их амилозы и амилопектина. Например, картофельный крахмал состоит из 19…22 % амилозы и 78…81 % амилопектина.

Крахмал нерастворим в холодной воде, а в горячей он сильно набухает, образуя густой коллоидный раствор. В зависимости от вида крахмала температура его клейстеризации различна. Например, картофельный крахмал клейстеризуется при температуре 55…65⁰С, а пшеничный – при 65…68⁰С.

Из плодоовощной группы наибольшим содержанием крахмала отличается картофель (14…25 %).

Довольно много крахмала (6…7 %) накапливается в бобовых овощах: фасоли, зелёном горошке, бобах. Причём по мере созревания бобов наблюдается снижение содержания сахаров в семенах и увеличение количества крахмала. Зелёный горошек становится менее вкусным и грубеет, поэтому для получения высококачественной консервированной продукции его убирают до перезревания семян, о котором судят по содержанию крахмала.

В семечковых плодах, наоборот, по мере созревания количество крахмала уменьшается, а содержание сахаров возрастает.

При нагревании с разбавленными кислотами или под действием ферментов (диастаз) огромные молекулы крахмала расщепляются сначала на более мелкие молекулы того же состава (декстрин х < n). Деполимеризация проходит через стадию образования мальтозы и заканчивается получением глюкозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n→ (С₆Н₁₀О₆)_x → (С₁₂Н₂₂О₁₁) → (С₆Н₁₂О₆).

крахмал декстрин мальтоза глюкоза

Клетчатка (целлюлоза) – полисахарид высокой степени полимеризации, из которого в основном построены клеточные стенки растительных тканей. Молекула клетчатки состоит из большого количества остатков глюкозы (от 2 до 10 тыс.), прочно связанных между собой.

Химическая стойкость клетчатки высокая. Она не растворяется в воде и других растворителях, а только в аммиачном растворе окиси меди (реактив Швейцера). Гидролизуется под действием сильных кислот при нагревании под давлением. Этот процесс используется для получения спирта из непищевого сырья.

Повышенное содержание клетчатки коррелирует с механической прочностью тканей овощей и плодов, их транспортабельностью и лёжкостью.

При хранении и переработке плодов и овощей клетчатка не претерпевает значительных изменений. Однако каменистые клетки в недозрелых плодах айвы и груши в процессе послеуборочного дозревания исчезают.

Ранее считалось, что клетчатка не усваивается организмом человека и проходит через пищеварительный тракт в неизменном виде. В настоящее время установлено, что нежная клетчатка, например, ягод – не инертный продукт. В процессе пищеварения она расщепляется и в достаточной степени усваивается организмом человека. Клетчатка усиливает перистальтику кишечника, улучшает секреторную деятельность пищеварительных желез, способствует выводу из организма холестерина и нормализует деятельность кишечной микрофлоры.

Содержание клетчатки в мякоти плодов и ягод колеблется в пределах 0,5…2 %, в овощах – 0,2…2,8 %.

Полуклетчатка (гемицеллюлоза) – сопутствующее вещество клетчатки, химически менее стойкое, нерастворимое в воде, но растворяется в едких щелочах и гидролизуется в более слабых растворах кислот. При гидролизе гемицеллюлоз получаются гексозы (галактоза, манноза) и пентозы – арабиноза и ксилоза. Пентозы растворимы в воде и дают клейкие коллоидные растворы.

При различных видах переработки гемицеллюлоза подвергается более или менее полному гидролизу, поэтому может влиять на качество (консистенцию) готового продукта.

Пектиновые вещества – это сложные высокомолекулярные соединения углеводной природы, которые подразделяются на две основные группы – протопектин и пектин.

Протопектин не растворяется в воде, откладывается преимущественно в клеточных стенках, склеивая их между собой. При созревании плодов, ягод и овощей он превращается в растворимый пектин, чем объясняется размягчение их тканей.

Основная особенность пектиновых веществ (пектина) – образовывать желе в присутствии необходимого количества сахара и кислоты. Для образования пектинового желе благоприятно содержание сахара в пределах 45…70 %, кислот – около 1 и пектина – 0,5…1,5 %. Быстрое желирование и образование плотного желе происходит при использовании слив, смородины, крыжовника, клюквы и земляники.

Гидролизом пектиновых веществ объясняется разваривание плодов и овощей при кулинарной обработке и консервировании. В кислой среде разваривание усиливается. Его можно уменьшить добавлением солей кальция, так как это приводит к уплотнению пектина. Этот приём используют при сульфитации земляники (к раствору сернистой кислоты добавляют бисульфид кальция), при консервировании томатов (в заливку добавляют хлористый кальций).

Однако при производстве соков и вин необходимо добиться наибольшего выхода сока и быстрого его осветления, условием чего является разложение пектиновых веществ. В этом случае вносят ферментные препараты, получаемые из опредёленных видов плесневых грибов. Под их действием пектин гидролизуется, выход сока увеличивается, и он быстрее осветляется.

Значение пектина в консервной промышленности настолько велико, что налажено его заводское производство из жома сахарной свёклы и отходов при переработке семечковых плодов.

В последнее время установлена важная лечебно-профилактическая роль пектиновых веществ в локализации и заживлении язвенных поражений желудочно-кишечного тракта (применение яблочных диет), нейтрализации и удалении из организма солей цинка и свинца. Установлено также защитное действие пектиновых веществ при радиоактивном поражении.

Органические кислоты являются существенной составной частью плодов, ягод и овощей и служат связующим звеном отдельных групп веществ, а также играют большую роль в обмене веществ. Кислотность плодов и ягод значительно выше, чем овощей, многие из которых почти её не содержат. Повышенной кислотностью отличаются только ревень, щавель, брюссельская капуста и томаты (0,5…1 %).

К числу кислот, наиболее распространенных в плодах, ягодах и овощах, относятся яблочная, лимонная и винная. Яблочная кислота встречается во многих растениях, но преобладает в семечковых и косточковых плодах. В плодах рябины и барбариса содержится в основном только яблочная кислота (соответственно около 2 и 6 %). В ягодах преобладает лимонная кислота. Лимонной кислотой богаты лимоны (6…8 %) и клюква (до 3 %). Винной кислоты больше всего в винограде ( 0,3…1,7 %). В других плодах и ягодах её очень мало или она совсем отсутствует.

В отдельных видах плодов, ягод и овощей в небольшом количестве имеются и другие органические кислоты: щавелевая, уксусная, молочная, муравьиная, янтарная и др. Щавелевой кислоты много в щавеле (до 0,5…0,9 %) и ревене (до 0,2…0,4 %), особенно в старых растениях. Эти овощные растения лучше всего употреблять в пищу в молодом возрасте, когда в них больше всего содержится яблочной и лимонной кислоты.

Уксусная и молочная кислоты в свежих плодах и овощах находятся в небольшом количестве, но имеют важное значение как консервирующие и ароматические вещества при некоторых видах переработки. Уксусную кислоту добавляют в маринады (0,2…0,9 %), что предохраняет их от порчи и придает специфический кисло-острый вкус. В значительном количестве уксусная кислота образуется при порче столовых вин и пива.

Молочная кислота образуется в результате молочнокислого брожения при изготовлении солёно-квашеной продукции. Она придает продукту приятный вкус и предохраняет от порчи.

От кислотности плодов и овощей зависит выбор режима стерилизации при консервировании. Так как микроорганизмы быстрее гибнут в кислой среде, то для тепловой обработки кислого плодоовощного сырья достаточно температуры 80…85⁰С (пастеризация), а для пресных овощей нужна более высокая температура (100⁰С и выше).

Органические кислоты во многом определяют вкус плодов, ягод и овощей. Однако общее содержание кислот еще не характеризует в полной мере кислого вкуса этих продуктов. В значительной степени вкус зависит от соотношения в клеточном соке кислот и сахаров. Для количественного выражения этого соотношения процентное содержние сахаров делят на процентное содержание кислот. Если это соотношение будет в пределах 25…30, то кислотность не ощущается (груша); 10…20 – вкус слабокислый (яблоки, апельсины); 5…10 – вкус кислый (вишня); менее 5 – сильнокислый (лимон). Например, для яблок с содержанием сахаров 9 % и кислот 0,7 % это соотношение составит:

.

Ежесуточная потребность человека в органических кислотах составляет в среднем 2 г и удовлетворяется в основном за счет использования плодов, ягод, солёно-квашеных, кисломолочных продуктов и столового вина.

Гликозиды. Значительная доля сахаров в плодах и овощах находится не в свободном состоянии, а в виде гликозидов (сахар связан со спиртовыми, фенольными веществами, азотистыми соединениями и др.) Гликозиды широко распространены. Многие из них токсичны для болезнетворных микроорганизмов. Они имеют важное значение в формировании специфических особенностей вкуса и аромата.

К наиболее распространенным гликозидам относятся амигдалин, вакциниин, синигрин, соланин и др.

Амигдалин содержится в семенах семечковых и косточковых плодов. Больше всего его содержится в косточках сливы (0,9…2,5 %) и вишни (1,3…2,4 %). Под действием фермента эмульсина, а также при кислотном гидролизе амигдалин распадается с образованием синильной кислоты, которая является сильнейшим ядом (летальная доза для человека 1 мг на 1 кг массы тела). Известны случаи отравления спиртовыми настойками на вишне с косточкой и винами из нее.

Вакциниин содержится в бруснике, клюкве. Он состоит из глюкозы и бензойной кислоты, которая обладает антибиотическими свойствами, обусловливая высокую устойчивость к микроорганизмам. Вот почему брусника и клюква, залитые холодной водой, хорошо сохраняются.

Синигрин – это гликозид, в состав которого входит сера. Под действием фермента мирозина от синигрина отщепляется серосодержащее эфирное масло жгучего вкуса. Содержится синигрин в семенах, листьях и корнях некоторых крестоцветных растений (горчицы, редьки, редиса, хрена и др.).

Соланин состоит из глюкозы, галактозы, рамнозы и аглюкона соланидина. Состав соланинов разных растений неодинаков. Встречаются соланины в растениях семейства пасленовых. Больше всего соланина содержится в картофеле, особенно в наружном слое и ростках (мг %): ростки – 420…730, наружный слой – 30…64, очистки – 15, внутренняя часть – 1,2…10. При увеличении содержания соланина во внутренней части до 20 мг % ощущается появление горечи. Соланин ядовит (разрушает красные кровяные тельца). Симптомы отравления – головные боли, рвота. Образуется соланин при хранении клубней картофеля на свету.

Фенольные соединения представляют собой вещества, в состав которых входят шестичленные циклические группировки – бензольные кольца. Они широко распространены в плодах и овощах и оказывают влияние на устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам, вкусовые и ароматические достоинства, а также на окраску плодов и овощей. Фенольные соединения различают по числу бензольных колец.

Салициловая кислота включает одно бензойное кольцо. Её натриевая соль – жаропонижающее средство. Вот почему малина, в которой содержится салициловая кислота, применяется в народной медицине как потогонное и жаропонижающее средство. В незначительных количествах она находится в землянике и вишне.

Бензойная кислота содержится в бруснике, клюкве как в свободном виде, так и в соединении с глюкозой (вакциниин).

Кофейная и хинная кислоты содержатся в плодах и овощах в незначительных количествах в виде хлорогеновой кислоты.

Хлорогеновая кислота легко окисляется и восстанавливается, поэтому играет важную роль в обмене веществ, обладает фунгитоксичным действием.

Кверцетин – красящее вещество жёлтого цвета, которое содержится в наружных сухих чешуях лука, в цветах жёлтого левкоя, жёлтой и красной розы, хмеля, чая.

Геспередин встречается в кожуре цитрусовых плодов, обладает Р-витаминной активностью.

Антоцианы – это пигменты клеточного сока различного цвета – от ало-красного до лилово-фиолетового. Цвет антоцианов меняется при изменении кислотности среды в присутствии ионов металлов, повышенной температуре стерилизации, хранении на свету. Поэтому свойства антоцианов изменять окраску продуктов необходимо учитывать при консервировании плодов и овощей. Для предотвращения потери цвета необходимо хранить яркоокрашенные плодово-ягодные консервы в тёмном помещении.

Дубильные вещества – высокомолекулярные соединения фенольной природы. Содержатся в плодах и ягодах в небольшом количестве (до десятых долей процента, в некоторых видах (тёрн, рябина) – 1 % и более). В овощах их мало или вообще нет.

Дубильные вещества растворимы в воде, придают плодам вяжущий вкус, осаждают белки и другие коллоиды из растворов, поэтому они способствуют осветлению соков и вин.

Дубильные вещества при участии ферментов полифенолоксидаз легко окисляются с образованием тёмноокрашенных веществ – флобафенов. Реакция происходит при участии кислорода. Поэтому плоды, богатые дубильными веществами, при деформации и измельчении могут потемнеть. Чтобы этого избежать, применяют бланширование (ошпаривание плодов кипящей водой или паром). Обработку подготовленных для сушки плодов проводят сернистым ангидридом. При домашнем консервировании дольки плодов опускают в подсолённую (2 %) холодную воду.

Эфирные масла – жирорастворимые летучие вещества, обусловливающие аромат плодов и овощей. Содержатся они в овощах и плодах в небольших количествах, но по мере созревания органов растений их количество возрастает. Некоторые из них обладают антибиотическими свойствами (лук, чеснок, пряные растения). Добавление таких растений при производстве солений и маринадов имеет не только вкусовое значение, но и препятствует развитию гнилостных микроорганизмов.

Воска и жиры. Воска – жироподобные высокомолекулярные вещества, химически устойчивы, не смачиваются водой. Обычно они покрывают плоды и овощи в виде кутикулярного слоя и выполняют защитную роль, предохраняя их от воды и поражения микроорганизмами. Растворяются в щёлочах при нагревании. Это свойство восков используется при сушке слив, винограда. Плоды, обработанные в горячей щёлочи, быстрее высушиваются, так как нарушается целостность воскового налёта, и влага быстрее испаряется.

Жиры в минимальном количестве содержатся в каждой клетке. Они также сопутствуют воскам в кутикулярном слое. Большое количество жира накапливается в семенах плодов и овощей. В семенах косточковых и бахчевых в среднем содержится 20…60 % жира.

Особый интерес представляет масло плодов (2,5…8 %) и семян (10…12 %) облепихи, которое содержит каротин (до 100 мг %) и витамин Е (до 120 мг %).

Жирорастворимые пигменты – вещества, с которыми связаны жизненно важные физиологические функции. Наряду с антоцианами они определяют окраску плодов и овощей. К ним относятся хролофилл, каротин, ксантофилл, ликопин и др.

Хлорофилл – зелёный пигмент растений, в молекуле которого содержится магний. По мере созревания плодов его содержание уменьшается, а количество каротиноидов увеличивается, чем и объясняется изменение окраски у яблок и других плодов от зелёных тонов к жёлтым и оранжевым.

Изменение окраски при консервировании и кулинарной обработке связано с превращениями хлорофилла. Так, в кислой среде магний, входящий в молекулу хлорофилла, замещается водородом, и образуется феофитин бурого цвета (окраска переходит из зелёной в бурую). Это наблюдается при варке зеленных овощей.

Каротин (провитамин А) – пигмент оранжевого цвета, обусловливающий окраску моркови, персиков, тыквы. Он содержится также во всех зелёных частях растений, но здесь его присутствие маскируется хлорофиллом, количество которого в листьях в 10 раз больше. Из каротина в организме человека и животных образуется витамин А.

Ксантофилл – пигмент жёлтого цвета, продукт окисления каротина. Находится он в зелёных частях растений вместе с каротином и хлорофиллом.

Ликопин – пигмент красно-оранжевого цвета. Содержится в зрелых плодах томата. Процесс созревания плодов томата и, следовательно, накопление ликопина лучше всего происходит при температуре 22…24⁰С и хорошем доступе кислорода. При более низкой температуре созревание плодов замедляется, а при более высокой – нарушается образование ликопина, в результате чего плоды желтеют, а не краснеют.

Витамины – органические вещества разнообразной химической природы. Они, не являясь источником энергии или пластического материала, необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности человека. Основной источник витаминов – растения.

Витамины подразделяются на водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые витамины участвуют в окислительно-восстано-вительных реакциях распада органических веществ (способствуют их превращениям и усвоению).

Витамин В₁ (тиамин). Недостаток его в пище нарушает нормальную функцию нервной системы и вызывает полиневрит, расстройства сердечной деятельности, функций желудочно-кишечного тракта. Он содержится в цветной и брюссельской капусте, пастернаке, шпинате, бобах, горохе. Суточная потребность человека в витамине В₁ составляет 2…3 мг. В процессе переработки тиамин мало разрушается.

Витамин В₅ (РР) – никотиновая кислота и никотинамид. Предохраняет организм человека от заболевания пеллагрой (воспалением кожи) особенно на участках, которые освещаются солнцем. Богатыми источникоми витамина В₅ (РР) являются печень и почки животных. В небольших количествах (от 0,5 до 2 мг %) он содержится в плодах и овощах.

Витамин В₆ (пиридоксин). Регулирует обмен белков, а также липидов в организме человека. При его недостатке нарушается кроветворение и развиваются дерматиты. Неустойчив к действию света. В значительном количестве содержится в зеленных овощах.

Витамин В_С (фолиевая кислота). Он назван так потому, что впервые был выделен из листьев шпината. Физиологическая роль его заключается в благотворном действии на рост и кроветворение. Наиболее богата фолиевой кислотой земляника. Фолиевая кислота легко разрушается при кулинарной обработке. Суточная доза для человека составляет 2 мг.

Витамин С (аскорбиновая кислота). При недостатке этого витамина наблюдается утомляемость, снижение устойчивости к заболеваниям, а в крайних случаях – кровотечение из дёсен и выпадение зубов (цинга). Витамин С не накапливается в организме и должен поставляться в организм ежедневно. Суточная потребность человека в витамине С находится в пределах 70…100 мг, но для детей, беременных женщин, больных она должна составлять 150…200 мг.

Основным источником витамина С являются плоды и овощи. Наибольшее количество его содержится в шиповнике (1000…1500 мг %), чёрной смородине (100…1100 мг %), землянике (30…100 мг %), перце овощном (200…400 мг %), хрене (150…200 мг %), капусте цветной (50…100 мг %).

Аскорбиновая кислота легко окисляется, поэтому при переработке плоды и овощи бланшируют. Благодаря этому из тканей удаляется воздух, инактивируются ферменты. Сохранению витамина С способствует и консервирование в вакуумных аппаратах.

Хорошо сохраняется витамин С в квашеной капусте, в быстрозамороженных плодах и овощах.

Витамин Р (рутин). Под этим понятием подразумевают ряд веществ, которые повышают эластичность сосудов. Это цитрин (в лимонах), рутин (в листьях гречихи), катехин (в чае). Многие флавоноиды также обладают Р-витаминной активностью. Суточная потребность человека в витамине Р составляет 50 мг.

В процессе обмена веществ витамины Р и С тесно взаимосвязаны. Отсутствие или недостаток одного из них ослабляет действие другого. В плодах и овощах оба витамина встречаются совместно, и, как правило, чем больше содержание одного из них, тем больше и другого. Наибольшее количество витамина Р содержится в чёрноплодной рябине (1000…3000 мг %), чёрной смородине (1000…2140 мг %), бруснике (320…600 мг %), чернике (320…540 мг %).

Витамин U. Название этого витамина дано по первой букве латинского слова ULCER., что означает язва. Он открыт сравнительно недавно. Химическая природа его точно неизвестна. Содержится в соке белокочанной капусты, который используется для лечения язв желудка и двенадцатипёрстной кишки.

Жирорастворимые витамины своё действие на организм человека проявляют медленно и оказывают влияние на процессы роста, формирование тканей и устойчивость организма.

Витамин А. В плодах и овощах содержится в виде каротина (провитамин А). В печени человека провитамин А превращается в витамин А. В отличие от других витаминов он может откладываться в организме в запас (главным образом в печени). Витамин А стимулирует процессы роста, формирование и укрепление костяка. При его недостатке ухудшается зрение.

Каротин из свежего сырья усваивается не полностью. Усвоение его происходит намного лучше после обжарки овощей (моркови, томатов) в масле. При этом каротин растворяется (капельки масла становятся оранжевыми). Он относительно термоустойчив, но при окислении разрушается. Суточная потребность человека в витамине А составляет 2,5 мг.

Витамин D (кальциферол). Этот витамин обусловливает нормальное образование костной ткани и формирование скелета человека и животных. При его недостатке развивается рахит. В плодах и овощах содержится в небольших количествах. Главный источник этого витамина – рыбий жир, печень животных, молоко. Суточная потребность в витамине D – 0,025 мг.

Витамин Е (токоферол). Он регулирует функцию полового размножения. При его недостатке наблюдается бесплодие, мышечная дистрофия, нарушается деятельность спинного мозга. Источник витамина Е – масло облепихи, салат, капуста, зеленные овощи. Суточная потребность в нём составляет 5 мг.

Витамин К (филлохинон). При недостатке витамина К теряется способность крови свёртываться. Содержится он в капусте, томатах, зеленных овощах. Суточная потребность человека в витамине К – 0,05 мг.

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты). Витамин участвует в регулировании жирового обмена и предотвращает избыточное отложение холестерина в тканях. Содержится он в растительных маслах, орехах. Суточная потребность человека в этом витамине составляет 1000 мг.

Минеральные вещества. Специфической особенностью минеральных веществ плодов и овощей является то, что в них преобладают щелочные ионы, в то время как другие продукты отличаются кислым характером минеральных веществ. Щелочно-кислотное равновесие крови и других жидкостей организма зависит от соотношения в рационе плодов и овощей, с одной стороны, и зерномучных и животных продуктов – с другой. Часто из-за недостатка в рационе питания плодов и овощей кислотно-щелочное равновесие нарушается, в результате чего ослабляется иммунитет организма, снижается работоспособность.

Наибольшее значение для организма имеют кальций, фосфор, калий, натрий, железо. Кальций и фосфор необходимы для образования костной ткани. Суточная потребность человека в них составляет 0,8…1,5 мг.

Соотношение, с одной стороны, калия и натрия, а с другой – кальция и магния обусловливает буферные свойства крови, в чём и заключается их физиологическое значение.

Калий регулирует водный обмен. Повышенное потребление продуктов с высоким содержанием калия способствует выведению воды из организма. Поэтому плодоовощные диеты рекомендуются при сердечной недостаточности, повышенном кровяном давлении. Суточная потребность человека в калии – 2 мг.

Натрий удерживает воду в организме. Потребность человека в натрии (15…20 г в сутки) не восполняется продуктами питания, поэтому с пищей потребляется хлористый натрий (поваренная соль).

Железо входит в состав гемоглобина. При его недостатке может возникнуть малокровие. Ежесуточная потребность в железе составляет 10…15 мг. Высоким содержанием этого элемента отличаются зеленные и капустные овощи, редька, томаты, земляника.

В плодах и овощах в небольшом количестве содержится ряд микроэлементов: марганец, молибден, медь, цинк, йод, сера, бор и др. Установлена их важная роль в жизнедеятельности человека. Они способствуют образованию соединений с белками и нуклеиновыми кислотами, которые влияют на различные биологические функции. Например, гормон поджелудочной железы инсулин становится более активен в присутствии цинка; йод входит в состав гормона поджелудочной железы – тироксина. При недостатке йода в пище синтез этого гормона нарушается и развивается зобная болезнь.

Потребность человека в микроэлементах невелика (мг в сутки): йода – 0,1…0,3, марганца и меди – 1…2, цинка – 5…8.

Избыток микроэлементов также вреден, особенно если они представляют собой механические примеси к сырью в результате обработки растений пестицидами или попадают в готовый продукт из аппаратуры при консервировании.