Главная / Для предприятия общепита / Товароведение пищевых продуктов / Овощи, фрукты и ягоды. Химический состав

Овощи, фрукты и ягоды. Химический состав

Овощи (к ним следует отнести и картофель, хотя он строго говоря не овощ, а корнеплод), фрукты и ягоды потребляются как в сыром виде, так и после кулинарной обработки. Они являются важнейшим источником углеводов, витаминов и минеральных веществ в питании. Чтобы продлить сезон их потребления, эти продукты хранят в особых условиях или консервируют тем или иным образом. Поэтому вначале рассмотрим химический состав исходного сырья и способы консервации, а в заключение — способы кулинарной обработки.

 Сырые продукты

Рассмотрим химический состав натуральных овощей, фруктов и ягод. Хотя, как указывалось выше, основная роль в питании этой группы продуктов определяется содержанием углеводов, витаминов и минеральных веществ, мы все же коротко начнем с рассмотрения азотистых веществ, поскольку именно они являются основой роста и развития всех растительных продуктов.

Азотистые вещества. Азотистых веществ (в пересчете на белок) содержится в овощах (1,0-2,0 %) и особенно во фруктах (0,5-1,0%) и ягодах (около 0,5%) сравнительно немного. При этом непосредственно белков среди азотистых веществ обнаруживается меньше половины (например, в капусте — 40 %, картофеле — 30, а в винограде — 7 %). Основную часть азотистых веществ этой группы продуктов представляют свободные аминокислоты и полипептиды.

К тому же аминокислотный состав этих продуктов весьма неблагоприятный. Для таких важнейших овощей, как картофель, лук, морковь, огурцы, капуста, свекла, и для основных фруктов и ягод характерно низкое (50- 70 % от нормы, даже еще меньше) содержание незаменимых серосодержащих аминокислот. Поэтому значение овощей, фруктов и ягод как источника белка в  питании незначительно. Единственное исключение составляет картофель. Хотя общее содержание азотистых веществ в нем всего 2 %, потребление картофеля в нашей стране довольно значительно: в среднем 330 г в день. Таким образом, с картофелем в среднем удовлетворяется примерно 6-8 % общей потребности  человека в белке, что, конечно, существенно.

Азотистые вещества овощей, фруктов и ягод имеют существенное значение для формирования потребительских свойств  этих продуктов.

В этой статье  мы рассмотрим ферменты, относящиеся к азотистым веществам, так как все они являются белками. Хотя ферменты составляют ничтожную часть белков растений, их роль при созревании и хранении огромна. Сохранность овощей и фруктов в основном зависит от активности ферментов, участвующих в дыхании, и будут рассмотрены меры, подавляющие эту активность. Будет также объяснено что другие ферменты, например неполитические, наоборот, способствуют размягчению некоторых плодов, что улучшает их органолептические свойства. Все это вызывает необходимость рассмотрения некоторых общих понятий о растительных ферментах,

В зависимости от вида растения, степени созревания и внешних условий клетки растений из имеющегося общего «аминокислотного пула» синтезируют те, которые ей в настоящий момент нужны. Они относятся главным образом к двум классам: окси-доредуктазам и гидролазам.

Анаэробные дегидрогеназы. Эти дегидрогеназы не могут реагировать непосредственно с кислородом, а передают водород  или электрон другим акцепторам, например аэробным дегидрогеназам или субстратам окисления.

В растениях содержатся активные дегидрогеназы яблочной, янтарной, лимонной и винной кислот.

Кислородактивирующие оксидоредуктазы. Эти оксидоредуктазы способны активировать молекулярный кислород: их делят яа электроитрансферирующие оксидоредуктазы и оксигеназы.

Электронтрансферирующие оксидоредуктазы (оксидазы, аэробные дегидрогеназы) катализируют восстановление молекулярного кислорода либо в воду (путем трансферирования — переноса четырех электронов), либо в пероксид водорода (путем трансферирования только двух электронов).  

Особенность этих ферментов заключается в том, что в их активном центре имеется железо или другой металл. Примером диоксигеназ может служить липоксигеназа. Химизм процесса, катализируемого липоксигеназой, сводится к образованию комплекса фермент — субстрат — кислород в результате взаимодействия фермента с каждой молекулой окисляемого вещества.

Образующиеся в результате действия липоксигеназы  окисляемого субстрата обладают высокой окислительной способностью. С их участием в клетке осуществляется деление фенолов, а получающиеся при этом хиноны участвуют во вторичном окислении продуктов распада белков, углеводов, аскорбиновой кислоты и других соединений.

Монооксигеназы (гидроксилазы, оксидазы смешанной функции) активируют молекулярный кислород и внедряют лишь один атом кислорода в субстрат. Второй атом кислорода восстанавлавается в воду за счет двух электронных доноров.

Внедрение одного атома в субстрат приводит обычно к образованию новой гидроксильной группы (ОН).

Монооксигеназы в отличие от диоксигеназ могут содержать в активном центре не только тяжелые металлы, но и нуклеотиды К монооксигеназам относятся оксидаза L-молочной кислот, лизинооксигеназа и др.

К пероксидазам относится каталаза, окисляющая одну молекулу пероксида водорода другой молекулой пероксида водорода с образованием двух молекул воды и молекулы кислорода.

Аскарбатоксидаза окисляет аскорбиновую кислоту обратимо в дегидроаскорбиновую кислоту с образованием воды. В ее простетическую группу входит медь в двух формах: 75 % Си+ и 25 % Си2+.

Оксидаза диоксифумаровой кислоты катализирует реакцию окисления диоксифумаровой кислоты в дикетоянтарную.

Цитохромоксидаза считается главным ферментом при дыхании клеток. Цитохромоксидазная система завершает дыхательный процесс у животных, растений и дрожжей и сопряжена с синтезом аденозинтрифосфата, благодаря чему живая клетка приобретает энергию. Сосредоточена цитохромоксидазная система в митохондриях.

Наряду с каталитическим действием, осуществляемым за счет кислорода пероксида, пероксидаза способна функционировать как оксидаза, катализируя окисление субстрата за счет молекулярного кислорода в отсутствие пероксида водорода. Оксидазное действие пероксидазы происходит в аэробных условиях, кофакторами реакции являются ионы Мп2+ и ряд ферментов.

Каталаза наряду с каталазной (разложением пероксида водорода до Н20 и 02) обладает пероксидазиой активностью. Способна катализировать окисление доноров водорода (например, спиртов, альдегидов) пероксидом водорода.

Пероксидазную активность каталаза проявляет при низкой концентрации пероксида водорода и непрерывном поступлении доноров водорода.

Гидролазы. Гидролазы делят на ряд подклассов: одни действуют на сложноэфирные связи (сюда относятся различные эстеразы); другие действуют на гликозильные соединения (к ним относятся полигалактуроназа, fi-глюкозидаза, Рфруктофурано-зидаза); имеются такие, которые действуют на пептидные связи (сюда относятся протеолитические ферменты). В растениях встречаются представители всех указанных подклассов.

Пектолитические ферменты. К пектолитическим фермента» относится группа ферментов, расщепляющих пектиновые веше ства. Из них важнейшим ферментом является пектинэстеразз (пектаза), гидролизующая в растворимом пектине сложноэфирные связи с образованием метилового спирта и пектовой (полигалактуроновой) кислоты.

В плодах и ягодах найдены р-фруктофуранозидаза (инвергаза), расщепляющая сахарозу на глюкозу и фруктозу, и кислая фосфатаза, гидролизующая моноэфир ортофосфорной кислоты на спирт и ортофосфорную кислоту.

Липиды. Липидов в рассматриваемых растительных продуктах обычно содержится немного: 0,1-0,3 %. В основном (на 70-80 %) они представлены суммой гликолипидов и фосфолипидов. В большинстве овощей, фруктов и ягод содержится 1 — 3 мг % р-ситостерина.

Углеводы. Как уже отмечалось, овощи, фрукты и ягоды являются важным источником углеводов в питании. Они содержат как легкоусвояемые сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал), так и пищевые волокна (клетчатку, пектин).

Если в зависимости от вида растительного продукта состав усвояемых углеводов довольно разнообразен (например, в картофеле преобладает крахмал, в свекле — сахароза, в ягодах — глюкоза или фруктоза), то в отношении органических кислот Разнообразия много меньше — в большинстве случаев преобладает яблочная кислота. Имеются всего два исключения: цитрусовые, где доминирует лимонная кислота, и виноград -винная.

Для большинства фруктов и ягод большое значение с точки зрения органолептических свойств имеет определенное соотношение простых Сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы) и суммы Панических кислот. Однако для каждого вида и даже сорта их Оптимальное соотношение различно.

Витамины. Свежие овощи, фрукты и ягоды являются важнейшими источниками наиболее дефицитного в питании витамина, а также других витаминов.

Важнейшим источником витамина С помимо цитрусовых являются ягоды, особенно земляника (60 мг %), черная смородина и облепиха (200 мг %) и, конечно, шиповник (до 2000 мг %).  Из овощей следует выделить капусту белокочанную (45 мг %), которая при хранении и квашении теряет, в отличие от других овощей, относительно мало витамина С. В свежем картофеле находится около 30 мг % витамина С, но так как его употребляют обычно довольно много и поэтому он осенью (но не весной когда витамин С распадается) тоже считается важным источником витамина С.

Богатейшим источником витамина А является морковь, в которой в среднем содержится 9 мг % р-каротина (провитамина А). Действительно, достаточно съесть одну морковку массой 50-100 г, чтобы полностью удовлетворить суточную потребность человека в витамине А. Важным источником р-каротина являются также помидоры — около

1,2 мг %,  так как  потребляют в сезон довольно много. Из ягод (3-каротина больше всего в облепихе — до 10 мг % и хурме — около 1,2 мг %,  что в общем довольно значительно.

Витаминами группы В  большинство овощей (кроме листовых), фруктов и ягод не богаты. Однако следует отметить, что во многих овощах, фруктах и ягодах содержатся весьма важные «витаминоподобные» вещества, которые, не являясь истинными витаминами, проявляют заметное фармакологическое действие. Так, в капусте обнаружен противоязвенный фактор (способствует заживлению ран), называемый иногда «витамином О». В черной смородине, шиповнике, в яблоках и многих других ягодах и фруктах обнаружены биофлавоноиды, повышающие эффективность витамина С («витамин Р»). В черноплодной рябине и шиповнике обнаружены вещества, производные нафтохинона, обладающие эффективностью витамина К (способствует повышению свертываемости крови). Кстати, это не всем полезно, а в некоторых случаях при повышенной свертываемости крови — даже вредно.

Минеральные вещества. Хотя общее содержание минеральных веществ в овощах, фруктах и ягодах невелико (0,5-1,0 %), они находятся, как правило, в легкоусвояемой форме и поэтом) играют заметную роль в питании.

Из макроэлементов необходимо отметить калий. Его много (в мг %’) в картофеле (570), персиках (360), черной смородине (350) и абрикосах (305). Поэтому в диетах больных, страдающих гипертонией, часто используют эти продукты, так как кали» обладает свойством нормализовать кровяное давление. Из микроэлементов (в мг %) следует указать на железо в черни* (7,0), груше (3,2), айве (3,0), хурме (2,5), яблоках (2,2). Имей; но эти продукты рекомендуются в питании больных, страдающих малокровием, обусловленном дефицитом железа. Из других микроэлементов отметим рубидий, который накапливается в картофеле и красном винограде, кобальт — в грушах, марганец — в крыжовнике и абрикосах, молибден — в черной смородине.

Овощи, фрукты и ягоды помимо перечисленных компонентов обладают рядом других физиологически активных веществ. К ним относятся фенольные вещества, гликозиды, эфирные маета и другие соединения. Такие фенольные вещества, как антоцианы, катехины и продукты их конденсации — танины, флавонолы, лейкоантоцианидины и др., обусловливают разнообразную окраску плодов и ягод. Хотя их общее количество невелико — в зависимости от вида овоща, фрукта или ягоды и степени его созревания может находиться в пределах 0,3-1,5 % (редко выше, например терн — 1,6 %), они влияют на органолептические свойства (цвет и вкус), сохранность (так как обладают некоторым бактерицидным действием) и физиологические свойства продукта. (Выше уже отмечалась Р-витаминная активность биофлавонидидов, относящихся к фенольным веществам.)

Эфирные масла большинства овощей, фруктов и ягод обладают бактерицидным действием. Особенно сильным действием славятся эфирные масла чеснока и лука. До установления состава эти вещества называли «фитонцидами». В настоящее время состав фитонцидов многих растительных продуктов установлен. Так, выявлен фитонцид чеснока и лука — аллицин (аллилтио-сульфинат). Несмотря на наличие лекарственных препаратов, многие предпочитают во время простудных эпидемий проводить, профилактику с помощью чеснока и лука. Конечно, окружающим это не всегда нравится, однако собственное здоровье тоже важно. Но следует предостеречь и от избытка использования лука и чеснока в питании. Алицин и его производные при систематическом потреблении больших количеств лука и чеснока (а также капусты, где также обнаруживаются эти соединения) могут вызвать базедовую болезнь.

После рассмотрения химического состава лука и чеснока остановимся и на других пряностях и специях. Они не обладают практически пищевой ценностью, хотя эти продукты содержат определенное количество белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ, так как потребляются в незначительных количествах. Поэтому рассматривать состав пищевых веществ, пряностей и специй мы не будем. Однако кратко рассмотрим особенности химического состава некоторых пряностей и специй: хрена, горчицы и перца.

Хрен — ответственным за острый вкус является тот же аллицин, содержащийся в чесноке и луке, но в концентрациях на , порядок выше. Кроме того, в хрене есть и другие вещества, придающие ему особый вкус. Хрен отличается от других пряностей ‘также относительно высоким содержанием клетчатки.

Горчица содержит значительные количества гликозидов синигрина и синальбина, дающие при ферментном гидролизе ряд соединений аллицинового ряда (до 1,1 % так называемого аллилового масла), которые и придают специфический вкус и антисептические свойства горчичному порошку. Действующее начало — аллилизотиоцианат. (Кстати, порошок получают из жмыха семян горчицы после отделения масла. Непосредственно семена горчицы в питании не используют.)

Перец бывает двух видов: черный и красный. В черном перце вкус обусловливается за счет эфирных масел и пиперина (д0 7 %), а в красном перце (паприке) — капсаицина.

Все перечисленные пряности в диетическом питании не используются, так как раздражают слизистую желудка и печень. Более широкое распространение в общем и диетическом питании получили так называемые пряные листовые овощи — укроп, петрушка, кориандр (кинза), мелиса и др., а также лавровый лист. Они придают пище привлекательный аромат и вкус, улучшают тем самым аппетит, способствуют выделению желудочного сока и стимулируют пищеварение. Особенно необходимо применение таких пряностей в диетическом питании. Ведь диетическая пища в основном безвкусна, так как содержит мало экстрактивных веществ и поваренной соли.

Получайте все новости отрасли первыми



Читать далее