9.2. Содержание протопектина в некоторых овощах до и после варки

Овощи	Протопектин, % галактуроно-вой кислоты на сырую массу		Степень изменения, %
	до варки	после варки
Свекла Морковь Репа Петрушка Капуста белокочанная	0,49 0,53 1,08 0,75 0,48	0,21 0,32 0,71 0,58 0,36	57,3 40,2 34,4 23,0 25,0

Согласно современным представлениям о строении студней пектиновых веществ деструкция протопектина обусловлена в первую очередь распадом водородных связей и ослаблением гид­рофобного взаимодействия¹ между этерифицированными остат­ками галактуроновои кислоты, а также разрушением хелатных связей с участием ионов Са²⁺ и Mg²⁺ между неэтерифицирован-ными остатками галактуроновои кислоты в цепях рамногалакту-ронана.

Важно, что распад водородных связей между этерифицирован­ными остатками галактуроновои кислоты различных цепей рам-ногалактуронана возможен только при наличии определенного количества влаги, которая может поступать в клеточные стенки после денатурации белков мембранных клеточных структур.

Хелатные связи распадаются только в ходе ионообменных ре­акций по схеме

Сдвиг реакции вправо может быть обусловлен образованием нерастворимых или малорастворимых солей кальция и магния с различными органическими кислотами (щавелевой, фитиновой, лимонной и др.) и пектинами, которые присутствуют в клеточ­ном соке овощей и плодов. При тепловой обработке продуктов клеточные мембраны разрушаются вследствие денатурации бел­ков, облегчаются диффузионные процессы с проникновением указанных веществ в клеточные стенки, и реакция протекает в направлении разрушения солевых мостиков с образованием малорастворимых продуктов (соли органических кислот, в том числе оксалаты и пектаты).

Кроме того, происходит гидролиз гликозидных связей в са­мих цепях рамногалактуронана, в результате чего макромолеку­лы последнего деполимеризуются. Это подтверждается накопле­нием в овощах и плодах полигалактуроновых кислот различной степени полимеризации и рамнозы.

Следует отметить, что высокометоксилированные пектино­вые вещества подвергаются гидролизу легче, чем низкометоксили-рованные. В результате этих превращений образуются продукты деструкции протопектина, обладающие различной растворимо­стью в воде. Продукты деструкции, содержащие неметоксилиро-ванные и неионизированные остатки галактуроновои кислоты, не растворяются или слабо растворяются в воде, а продукты де­струкции, содержащие метоксилированные и ионизированные остатки галактуроновои кислоты, растворимы.

Следовательно, особенность механизма деструкции прото­пектина отдельных видов овощей и плодов определяется прежде всего степенью этерификации остатков галактуроновои кислоты в цепях рамногалактуронана. Чем выше степень этерификации (при прочих равных условиях), тем дольше срок тепловой обра­ботки. Если степень этерификации полигалактуроновой кисло­ты в протопектине свеклы составляет 72 %, капусте белокочан­ной — 65, моркови — 59 %, то можно предположить, что ионооб­менные процессы в деструкции протопектина моркови при ее тепловой обработке играют бблыпую роль, чем в деструкции протопектина свеклы и капусты белокочанной. Особенно важ­ную роль ионообменные процессы играют в деструкции таких продуктов, как картофель, кабачки и др., в которых степень эте­рификации полигалактуроновых кислот близка к 40 %.

Действительно, при удалении из картофеля, моркови, капу­сты белокочанной и свеклы части водорастворимых веществ, принимающих участие в ионообменных процессах, путем выще­лачивания продолжительность их варки до готовности увеличи­лась соответственно в 6; 3; 2,5 и 1,25 раза. И наоборот, при насы­щении выщелоченных образцов моркови и свеклы раствором оксалата натрия продолжительность их тепловой обработки со­кратилась соответственно в 3 и 1,75 раза.

Образующиеся в результате деструкции протопектина раство­римые в воде продукты вымываются из клеточных стенок, что приводит к их разрыхлению и ослаблению связей между клетка­ми. Механическая прочность тканей овощей и плодов при этом снижается.

Деструкция протопектина начинается при 60 °С, с повыше­нием температуры процесс интенсифицируется. На рис. 9.6 представлен график изменения содержания протопектина и ме­ханической прочности тканей корнеплодов в процессе их варки. На каждом этапе тепловой обработки механическая прочность

Рис. 9.6. Степень изменения содержания протопектина и механической прочности тканей корнеплодов в процессе варки:

1 — свекла; 2 — морковь; 3 — петрушка; протопектин; механическая прочность

тканей корнеплодов снижается в значительно большей степени, чем содержание протопектина. Это свидетельствует о том, что на процесс размягчения растительной ткани при тепловой обработ­ке кроме деструкции протопектина могут оказывать влияние и другие факторы, в частности изменения гемицеллюлоз и струк­турного белка экстенсина.

Деструкция гемицеллюлоз

При тепловой кулинарной обработке овощей наряду и парал­лельно с деструкцией протопектина происходит деструкция ге­мицеллюлоз также с образованием растворимых продуктов. Ге-мицеллюлозы клеточных стенок при тепловой обработке расти­тельных продуктов частично набухают, подвергаются гидролизу, что подтверждается накапливанием в отварах и готовых продук­тах нейтральных Сахаров — арабинозы, галактозы и др.

Наличие уроновых кислот в гемицеллюлозах позволяет предпо­лагать, что другим элементом механизма их деструкции при гидро­термической обработке овощей и плодов являются ионообменные процессы, подобные протекающим в пектиновых веществах.