Глава 1. Классификация растительного сырья

Все растительное сырье подразделяется на четыре группы: овощи, плоды, ягоды и орехи.

По комплексу признаков (ботанических, хозяйственно-ценных, продуктивных) выделяют две группы овощей; вегетативные, у которых объектом потребления и хранения являются различные вегетативные органы — клубни, корни, корневища, стебли, черешки, листья; генеративные — плоды и соцветия.

К вегетативной группе относятся:

• клубнеплоды — картофель, топинамбур (земляная груша), батат (сладкий картофель);

• корнеплоды — морковь, свекла, редька, редис, репа, брюква, петрушка, сельдерей, пастернак, условно к этой группе отнесен хрен, представляющий собой корневище;

• капустные — капуста белокочанная, краснокочанная, цветная, брюссельская, брокколи, кольраби, савойская;

• луковые — лук репчатый, чеснок;

• овощная зелень:

• шпинатные — шпинат, щавель, крапива, мангольд; салатные — салат листовой, кочанный, цикорный; пряные — укроп, эстрагон, майоран, базилик, чабер, кориандр (кинза);

• десертные — ревень, спаржа, артишоки.

К генеративной группе овощей относятся:

• тыквенные — огурцы, кабачки, патиссоны, тыквы, арбузы, дыни;

• томатные — томаты, баклажаны, перец горький и сладкий;

• бобовые — горох, фасоль, бобы, соя;

• зерновые — сахарная кукуруза.

Плоды — это семечковые, косточковые, субтропические, тропические, ягоды и орехи. К ним относятся:

• семечковые — яблоки, груши, айва, рябина, боярышник, муш­мула, ирга;

• косточковые — черешня, слива, алыча, терн, чернослив, абри­косы, персики, кизил, вишня.

К субтропическим относятся цитрусовые (мандарины, лимоны, апельсины, грейпфруты), гранаты, инжир, хурма, фейхоа, маслины, финики.

К тропическим — бананы, ананасы, манго.

Ягоды

Настоящие ягоды (сложные, образованные из мелких срос­шихся плодиков-костянок) — это виноград, смородина, крыжов­ник, клюква, брусника, черника, голубика.

Ложные ягоды (состоящие из сочного разросшегося плодо-ложа) — малина, ежевика, земляника, клубника, костяника, мо­рошка.

Орехи

Настоящие (состоящие из твердой скорлупы) — фундук, ле­щина (лесной орех).

Костянковые (покрыты верхней мясистой оболочкой, высы­хающей по мере созревания плода)— грецкий, кедровый орех, миндаль, фисташки, каштан, арахис (земляной орех).

1.2. Химический состав растительных пищевых продуктов

Несмотря на большое разнообразие, пищевые продукты имеют много общего как в химическом составе, так и в процессах, проис­ходящих во время хранения, транспортирования и технологической обработки. Все эти процессы происходят под влиянием одних и тех же факторов — влаги, температуры, света, воздуха, ферментов са­мих продуктов и микроорганизмов, в результате чего пищевые продукты могут быстро менять свой состав и свойства. Такие про­дукты относят к группе скоропортящихся. Многие пищевые про­дукты потребляются в свежем виде, но они, как правило, не могут долго храниться, да и производство продуктов локализовано. Что­бы предупредить их порчу и увеличить сроки хранения, а также для равномерного распределения между различными регионами продукты подвергают консервированию. Цель консервирования — превратить нестойкое сырье в стойкие пищевые продукты.

В процессе консервирования создаются условия, препятствую­щие развитию микроорганизмов и деятельности ферментов. При этом обеспечивается безвредность продуктов, сохраняются их пи­щевая ценность и качество.

Вода

Вода является основным компонентом многих пищевых про­дуктов и оказывает преобладающее влияние на многие показатели качества. Пищевые продукты сильно различаются по содержанию воды. Так, в зерне и муке ее содержится 12-15%, в хлебе — 23-48, в плодах свежих— 75-90, в плодах сушеных— 12-25, в свежих овощах — 65-95%.

Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хране­нии, так как в них быстро развиваются микроорганизмы, ускоря­ются химические, биохимические и другие процессы. Продукты с малым содержанием воды сохраняются лучше.

Свежие плоды и овощи при значительной потере воды увядают, сморщиваются, отчего их качество резко снижается.

В продуктах растительного и животного происхождения име­ются соединения с резко выраженными коллоидными свойствами, способные при набухании воспринимать огромное количество во­ды. Примером таких соединений могут служить белки. В коллоид­ном состоянии могут находиться некоторые жироподобные веще­ства, например лецитины, а также высокомолекулярные углеводы (крахмал, пектиновые и другие вещества), которые тоже могут свя­зывать воду. Скорость набухания и максимум поглощения воды за­висят от многих причин – характера коллоидов, их индивидуаль­ной гидрофильности, концентрации, присутствия различных солей.

Различные виды связи воды пищевых продуктов обусловлива­ют механизм удаления этой воды при их сушке. Так, адсорбционно связанная вода, прежде чем будет удалена из продукта, должна быть превращена в пар. Осмотически связанная вода большей ча­стью перемещается внутри материала в виде жидкости. Капилляр­ная влага перемещается при сушке в материале в виде как пара, так и жидкости.

В начале 50-х годов XX в. появилось понятие «активность во­ды», которая выражает отношение давления паров воды к давле­нию водяных паров чистой воды при одной и той же температуре.

Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах и определяет доступность ее для химических, физиче­ских и биологических реакций. Обычно чем больше воды находит­ся в связанных состояниях, тем меньше ее активность. Но даже связанная вода при некоторых условиях может обладать известной активностью. Прочно связанная вода не является растворителем для других соединений, не вступает в реакцию и не служит катали­затором.

Зола

Зольность является важным показателем для оценки качества многих пищевых продуктов, в том числе плодов и овощей. В действующих стандар­тах приводятся допустимые максимальные нормы содержания золы.

Обычно различают два понятия — «общая (сырая) зола» и «чистая зола». Под общей золой подразумевают сумму минераль­ных элементов или их окислов, входящих в состав пищевых про­дуктов, а также внесенных в продукт при его производстве или по­павших случайно в качестве примесей. Чистая зола — это сумма минеральных элементов или их окислов без примесей.

Около 50% золы пищевых продуктов составляет окись кальция. В более или менее значительных количествах находятся соедине­ния фосфора, кальция, магния, натрия. Из-за преобладания окислов щелочных металлов (калия и натрия) зола плодов и овощей имеет щелочную реакцию. Под щелочностью золы понимают количество миллилитров 0,1 N раствора кислоты, расходуемое на нейтрализа­цию 1 г золы. Щелочность золы фруктов и плодов, используемых для получения соков, колеблется от 10 до 13. Концентрация мине­ральных веществ в растворе изменяет температуру его кипения и замерзания. Минеральные вещества оказывают влияние на pH среды и протекание ферментативных процессов в растительной клетке.

Белки

Потребность человека в белке удовлетворяется примерно на 60% за счет зерновых, на 20% за счет картофеля, бобовых культур и на 20% за счет животного белка. Суточная потребность человека в белках — 1,5 г на 1 кг массы.

Плоды и овощи бедны белками по сравнению с продуктами жи­вотного происхождения. Так, например, содержание белка в кар­тофеле, моркови, свекле составляет 1-2%, в бобовых (горох, фа­соль) – 6-7, в сое – 18-24, в капусте белокочанной – 1,4, в пше­нице — от 3 до 9%. Количество азотистых соединений в плодах и ягодах меньше, чем в овощах, и в среднем составляет 0,2-1,5%.

Альбумины и глобулины являются белками растительных и животных клеток. Они содержатся в зернах ржи, бобовых и масляничных культурах. В картофеле преобладает туберин, который от­носится к глобулинам.

Глютелины и проламины являются растительными белками. В пшенице, кукурузе, рисе преобладают глютелины. Они содержатся в картофеле, бобовых (горох, фасоль, соя) и относятся к полноцен­ным, так как содержат весь необходимый набор аминокислот. А вот, например, в кукурузе нет лизина, в моркови нет триптофана, поэтому эти белки называют неполноценными.

Наличие незаменимых аминокислот в продуктах не является гарантией их поступления в организм человека, так как на сохран­ность аминокислот влияет режим тепловой обработки продукта.

Как известно, плоды и овощи в техноло­гических процессах подвергаются определенному воздействию ки­слот, щелочей, тепла. Белки под таким воздействием теряют свои первоначальные (нативные) свойства, что выражается в свертыва­нии белка и выпадении его в осадок. При этом изменяется про­странственная структура белка и теряются его биологические свой­ства. Это явление называется денатурацией.

Термическая денатурация имеет важное практическое значение при обработке плодов и овощей, так как при этом разрушаются ферменты и продукты могут храниться значительно дольше. Ки­слотная денатурация приводит к разрушению ионных и водород­ных связей, что ведет к разрыхлению структуры и изменению фор­мы белка.

Незави­симо от вида воздействия на белок денатурация сопровождается нарушением его нативной структуры, происходит развертывание полипептидных цепей молекулы белка из состояния плотно упа­кованного клубка сначала до рыхлого состояния, а затем до обра­зования отдельных нитей. Поэтому растворы белка образуют кол­лоидную систему, что влияет на скорость прогревания этой систе­мы, а также на ее проницаемость (например, при варке варенья и т. д.).

Растворимость белков значительно зависит от температуры среды: одни белки лучше растворяются при низких температурах, другие – при более высоких. Несмотря на то, что плодовые соки содержат белки в незначительных количествах, однако и они обра­зуют коллоидные системы, которые придают мутность соку.

Усвояемость разных белков неодинакова. Если усвояемость белков молока принять за 100%, то усвояемость белков мяса соста­вит 90, картофеля— 80, пшеницы— 50, белков некоторых ово­щей — более 25%. Растительные белки усваиваются хуже, чем жи­вотные, потому что в клетках растений они защищены клетчаткой и другими соединениями.