Товароведение однородных групп продовольственных товаров

В процессе дозревания и хранения плодов содержание кислот снижается. Снижение количества кислот происходит быстрее, чем снижение сахаров, поэтому сахарокислотный коэффициент, характеризующийся отношением массовой доли сахаров к массовой доле кислот, постоянно увеличивается, следствием чего является повышение ощущения сладкого вкуса.

Азотсодержащие вещества включают в состав белки, аминокислоты, ферменты, нитраты, амиды, нуклеиновые кислоты и другие соединения органической и неорганической природы, которые в жизнедеятельности растительных объектов и в питании человека играет большую физиологическую роль. Примерно половина азотистых веществ приходится на долю белков. Общее содержание белков в плодах и ягодах невелико и составляет 0,2…1,5 %, в овощах – 1…2 %. Наиболее богаты ими орехи – до 28 %, плоды маслин – 7 %, брюссельская капуста и зеленый горошек – более 5 %, фасоль – 4 %. В картофеле содержание белка составляет 1,5…2 %, но потребление его в некоторых регионах достигает 150 кг/год, поэтому он приобретает значение как источник белка. В белке картофеля – туберине – аминокислотный состав приближен к полноценному яичному белку.

Особую роль в питании играют азотистые соединения белковой природы – ферменты, которые являются биологическими катализаторами всех реакций, протекающих во всех живых системах. Для нормального пищеварения организм должен обладать необходимым запасом полного комплекса ферментов. При термической обработке пищи ферменты теряют свою активность и вся нагрузка ложится на ферментативную систему самого организма. В свежих плодах и овощах содержится высокоактивный комплекс активных ферментов, которые сохраняют свою активность в кишечнике и включаются в процесс гидролиза и синтеза органических веществ, это значительно облегчает работу кишечника и способствует лучшему усвоению зерномучных, кондитерских, жиросодержащих, мясных и рыбных продуктов.

Нитраты в растения поступают из почвы и не являются для них токсичными соединениями. Опасность представляет превышение содержания нитратов в продукции в результате повышения доз вносимых азотных удобрений. Способность к накоплению нитратов является генетически детерминированным фактором, по данному признаку все плоды и овощи делят на 3 группы: в первой группе остаточное содержание нитратов может достигать 200…4000 мг /кг в продукции, например в свекле, редисе, шпинате, кочанном салате, редьке, цикории; во второй – накапливаться в количестве 300…600 мг /кг (цветная капуста, морковь, картофель, сельдерей); в третьей – накапливаться до 100 мг /кг (томаты, огурцы, перец, дыня, яблоки).

Для каждого вида плодоовощной продукции установлены допустимые безопасные уровни нитратов, например для томатов – 150 (открытый грунт) и 400 мг/кг (закрытый грунт), для зеленных и лиственных овощей – 2000 мг/кг. Токсичность нитратов обусловлена превращением их в организме человека под действием ферментов в нитрит-ионы, которые взаимодействуют с двухвалентным ионом железа гемоглобина крови и переводят его в трехвалентное с образованием метгемоглобина, в результате чего снижается количество переносимого кровью кислорода. Кроме того, установлено, что нитраты в организме превращаются в нитрозосоединения. В настоящее время известно около 300 нитрозосоединений, все они обладают канцерогенным и мутагенным действием.

Гликозиды – это сложные эфиры моносахара (глюкозы) с соединениями не углеводной природы (агликонами) – спиртами, фенолами, кислотами, альдегидами и др. Они придают специфический аромат и вкус (как правило, характерный горький) плодоовощной продукции, являются запасающими веществами, так как при гидролизе образуется молекула моносахара. Гликозиды являются сильнейшими антагонистами микроорганизмов, повреждающих плодоовощную продукцию. Накапливаются главным образом в кожуре и семенах, при неблагоприятных условиях хранения могут переходить в мякоть. При варке практически всегда разрушаются. Много гликозидов накапливается в овощах семейства крестоцветных (редька, капустные, хрен), которые при распаде дают горчичные масла. Наиболее распространенными гликозидами являются следующие.

Амигдалин – содержится в ядрах горького миндаля, абрикосов (до 3 %), вишни, слив (до 1 %). При гидролизе образуется бензальдегид и синильная кислота, являющаяся сильнейшим ядом. Этим объясняется опасность использования домашних вин и настоек с косточками после длительного хранения. К цианогенным гликозидам относится также пруназин, содержащийся в черемухе. Нарингин – обусловливает горький вкус незрелых плодов, кожуры и подкожного слоя грейпфрутов и томатов, при дозревании он частично или полностью разрушается. Лимонин – содержится в семенах, в кожуре и подкожном слое лимона и других цитрусовых плодов. При подмораживании и загнивании при нарушении целостности ткани может происходить реакция с лимонной кислотой, в результате чего плоды приобретают горький вкус. Гесперидин – не имеет горького вкуса, содержится в кожуре цитрусовых плодов. Обладает выраженной Р-витаминной активностью. Соланины представлены ?-, ?-, ?-соланином и ?-, ?-, ?-чаконином, которые содержатся в картофеле, баклажанах и незрелых томатах. Соланины обусловливают устойчивость растений к фитопатогенам и повышают их сохраняемость. Соланины – ядовитые вещества, при концентрации в продукте более 20 мг/100 г могут вызывать гемолиз красных кровяных телец, отравление организма, рвоту. Высокое содержание соланина образуется при позеленении и прорастании картофеля. Синигрин – содержится в семенах черной горчицы, хрене, при гидролизе образуется аллиловое масло, характерное для вкуса горчицы и хрена.

Фенольные соединения – большой класс органических веществ, в молекулу которых входит бензольное кольцо, содержащее одну или несколько гидроксильных групп. Вещества фенольной природы играют важную роль в формировании потребительских свойств продукции: участвуют в образовании цвета, вкуса и аромата; защищают от повреждения фитопатогенными микроорганизмами, при внедрении патогена в клетке резко увеличивается синтез фенольных соединений, обладающих антимикробными свойствами, которые могут либо убить, либо подавить жизнедеятельность микроорганизмов; участвуют в регуляции продолжительности и глубины состояния покоя овощей в весенний период; активизируют реакции заживления раневых повреждений тканей; обладают Р-витаминной активностью; обладают антисептическими и антиоксидантными свойствами и подавляют нежелательные радикально-окислительные процессы в организме человека. Фенольные соединения содержатся больше всего в покровных тканях, в паренхимных тканях, внутри клетки они содержатся в вакуолях. В здоровой клетке строго определенное количество полифенолов поступает из вакуоли в цитоплазму и включается в последовательность биохимических реакций растения. При механическом повреждении клетки нарушается ее ультраструктура, в цитоплазму попадает большое нерегулируемое количество фенолов, которые не успевают окислиться и начинают конденсироваться между собой и с аминокислотами. В результате образуются темноокрашенные соединения (флобафены), этим объясняется потемнение тканей в результате ударов, нажимов, замораживания. Потемнение тканей может происходить в присутствии кислорода воздуха в результате действия фермента полифенолоксидазы с образованием темноокрашенных флобафенов, которые объясняют появление потемнения мякоти очищенных или нарезанных плодов и овощей.

Содержание фенолов зависит от вида и степени зрелости плодов и овощей: в хурме их 0,02–2,3 %, в терне – 0,05–1,7 %, много фенолов в терпких сортах груш, айве, кизиле. При созревании плодов общее содержание фенолов уменьшается, что сопровождается снижением их терпкости.

Красящие вещества обусловливают окраску плодов и овощей. Все пигменты плодоовощной продукции, обеспечивающие разнообразную палитру цветов и их оттенков, можно условно разделить на три класса соединений: флавоноиды, каротиноиды и хлорофилл. Содержание пигментов и их соотношение в клетке изменяются в зависимости от степени зрелости, условий хранения и транспортирования и технологии переработки.

Флавоноиды – водорастворимые пигменты, представляющие собой гликозиды фенольной природы. Они обладают высокой антимикробной активностью, повышают устойчивость растительных объектов к стрессовым ситуациям, многие обладают антиоксидантной активностью, выполняют защитную функцию в растительных тканях. В зависимости от химического состава флавоновые пигменты делят на две группы – антоцианы и флавоновые пигменты.

Антоцианы придают плодам и овощам все оттенки от красного до темно-фиолетового цвета. Антоцианы могут окрашивать только покровные ткани (слива, яблоки, виноград) или всю мякоть с покровными тканями. Накопление антоцианов в плодоовощной продукции происходит по мере их созревания и достигает максимума в потребительской стадии зрелости. Антоцианы могут разлагаться на свету, что приводит к частичному или полному обесцвечиванию свежей и переработанной продукции.

Цвет основных представителей плодоовощной продукции обусловлен разными видами антоцианидов, например, цанидин входит в состав пигментов сливы, краснокочанной капусты, яблок, картофеля; энин содержится в кожице и ягодах винограда; керацианин – в вишне; бетанин – в свекле и т. д. Однако цвет плодоовощной продукции чаще всего создается не одним пигментом, а целым комплексом антоцианидов.

Флавоновые пигменты находятся в плодах с желтой окраской и могут придавать продукции все оттенки от желтого до оранжевого цвета, например, кверцетин – пигмент желтого цвета – содержится в больших количествах в чешуе репчатого лука. Аналогичные пигменты находятся в кожуре яблок и других плодах.

Жирорастворимые пигменты хлорофилл и каротин наряду с флавоноидами участвуют в создании и изменении окраски плодов и овощей.

Хлорофилл находится в хлоропластах и обусловливает зеленый цвет листьев. Содержание хлорофилла составляет около 1 %, по химической структуре различают два вида хлорофилла – а и б. При созревании или дозревании многих видов плодов и овощей интенсивность зеленого цвета снижается, количество хлорофилла снижается, а каротиноидов – возрастает, появляются желтые, оранжевые, красные и часто более темные тона.

Хлорофилл очень не стоек в хранении и при переработке продукции. В кислой среде и при нагревании в водной среде он переходит феофитин, имеющий зелено-бурую окраску, ионы железа придают коричневую окраску, олова и алюминия – серую, меди – ярко-зеленую.

Каротиноиды окрашивают плоды и овощи в спектр красок от желтого до красного. Наиболее значимы в формировании окраски следующие каротиноиды. Каротин окрашивает в оранжевый цвет морковь, абрикосы, персики, облепиху, тыкву. В зеленых овощах каротин содержится совместно с хлорофиллом.

Каротиноиды хорошо сохраняются при тепловой обработке, однако при сушке окисляются кислородом воздуха и разрушается под действием УФ-лучей. Ксантофилл – желтый пигмент, продукт окисления каротина, совместно с другими пигментами содержится в зеленых овощах, кожуре цитрусовых, кукурузе, томатах. Ликопин – изомер каротина красно-оранжевого цвета, наиболее распространен в зрелых томатных овощах, оптимальными условиями синтеза ликопина является температура 22…24 °C и хорошая аэрация, что учитывается при хранении и транспортировании томатов разной стадии зрелости. Более высокие и низкие температуры замедляют синтез ликопина. Капсантин – желтый пигмент, входящий в состав пигментов красного перца. Цитроксантин – продукт окисления ?-каротина, окрашивает кожуру цитрусовых плодов.

Витамины – незаменимые пищевые вещества, которые не синтезируются в организме человека или синтезируются в недостаточном количестве, обладают высокой биологической активностью, участвуют в регуляции процессов жизнедеятельности. К витаминам относят 13 соединений или групп соединений, к витаминоподобным – 9 соединений. Как недостаток, так и избыток витаминов вызывает серьезные заболевания человека.

В плодах и овощах обнаружены все известные витамины, кроме В

и D. Наиболее богаты плоды и овощи витаминами С, В

, Р, А, Е, К и витаминоподобными соединениями В

, U.

Водорастворимые витамины. Витамин С (аскорбиновая кислота). Рекомендуемые нормы потребления витамина С в России составляют 70–100 мг в сутки. При возрастании физических нагрузок, нервно-эмоциональном стрессе потребность в витамине возрастает, а при курении норма потребления должна быть увеличена на 50 %.

Плоды и овощи являются основным источником аскорбиновой кислоты. В среднем содержание витамина С составляет в зеленых грецких орехах около 1000 мг/100 г, в плодах шиповника – 650 мг/100 г, в черной смородине – до 300 мг/100 г, перце – до 250 мг/100 г, облепихе – до 200 мг/100 г, зеленом луке – 60 мг/100 г, землянике садовой – 50–100 мг/100 г, апельсинах – 30–70 мг/100 г, лимонах – 40–65 мг/100 г, яблоках – 10–30 мг/100 г. В овощах содержание аскорбиновой кислоты не высокое, но, учитывая высокий уровень их потребления, они играют важную роль в удовлетворении организма человека витамином С, например, в сырой белокочанной капусте содержится 40–60 мг/100 г. В большинстве случаев содержание витамина С в кожуре и прилегающих к ней тканях выше, чем в мякоти. При хранении содержание витамина С уменьшается. Повышенные температуры, солнечный свет, механические повреждения, термическая обработка, особенно в присутствии кислорода, а также наличие тяжелых металлов ускоряют потери аскорбиновой кислоты.

Витамин Р (биофлавоноиды) – группа биологически активных соединений растительного происхождения, которые обладают способностью увеличивать прочность кровеносных сосудов и повышать их проницаемость. Потребность в витамине Р составляет около 30–50 мг/сут. Считается, что витамин Р проявляет свою активность только в присутствии витамина С и усиливает биологический эффект последней. Обычно оба витамина встречаются вместе и содержание одного витамина пропорционально содержанию другого. Наиболее высокой Р-витаминной активностью обладают черноплодная рябина (до 3000 мг/100 г), черная смородина (до 2000 мг/100 г), слива, брусника, черника (до 600 мг/100 г), виноград, клюква, вишня (200–300 мг/100 г).

Витамин В

(фолиевая кислота) широко распространен в природе, особенно в листовой зелени (в петрушке – 100 мг/100 г), салате (50 мг/100 г), капусте (10–20 мг/100 г). Фолиевая кислота и ее производные являются неустойчивыми соединениями и легко разрушаются при технологической и кулинарной обработке пищи. Суточная потребность составляет 0,2…0,4 мг.

Из жирорастворимых витаминов наиболее значимыми для плодоовощной продукции являются следующие.

Витамины группы А (ретинол) в растительной продукции находятся главным образом в форме провитаминов – каротиноидов, из которых наиболее активным является ?-каротин.

Нормы потребления витамина А составляют от 800 до 1000 ретиноловых эквивалентов. К продуктам, богатым ?-каротином, относятся морковь, сладкий перец, орехи, плоды шиповника, облепихи (до 15 мг/100 г), тыква, томаты, абрикосы, персики (2…8 мг/100 г), каротин сопутствует хлорофиллу и содержится во всех зеленых частях растений.

Витамин Е (соединения, обладающие активностью ?-токоферола) является одним из самых сильных антиоксидантов.

Основными растительными источниками витамина Е являются облепиха, орехи, зеленные и капустные овощи (1–15 мг/100 г), а в облепиховом масле содержание витамина Е достигает 150 мг/100 г. Рекомендуемая норма потребления – 10–15 мг/сут.

Витамины группы К участвуют в процессе свертывания крови; к ним относятся витамин К

, синтезируемый в растениях, и К

, который продуцируется различными бактериями, в том числе микрофлорой кишечника человека. Наиболее богаты витамином К шпинат (до 40 мкг/г), капустные овощи, листья крапивы (до 30 мкг/г) и томаты (до 8 мкг/г).

Витаминоподобные вещества. Витамин В

(пангамовая кислота) – биологически активное соединение, повышающее устойчивость организма к недостатку кислорода, выносливость, оказывает детоксицирующее действие при отравлении этанолом и синильной кислотой. Содержится во многих плодах и овощах.

Инозит участвует в построении мембран клеток, нервных тканей, нормализует жировой обмен. Из растительных продуктов инозитом богаты апельсины, зеленый горошек (150…250 мг/100 г), остальные фрукты и овощи содержат 20…80 мг/100 г. Потребность человека составляет 0,5…1,0 г/сут.

Витамин U (лат. ulcus – язва) обладает противоязвенным эффектом, в больших количествах содержится в спарже, капусте зелени петрушки, репе, перце, моркови. томате, луке.

Минеральные вещества. Особенностью минеральных веществ плодов и овощей является преобладание в них щелочных ионов, тем самым они поддерживают кислотно-щелочное равновесие крови и тканевых жидкостей в организме человека.

Плоды и овощи являются богатейшим источником минеральных веществ. Это более 60 макро- и микроэлементов, содержание которых составляет 0,3…1,2 % в плодах и 0,4…1,8 % в овощах, при этом преобладают калий, кальций, фосфор, железо.

На долю калия приходится более половины всех минеральных веществ (при низком содержании натрия), калий активизирует проницаемость мембран клетки, участвует в регуляции водного обмена, способствует выведению воды из организма, поэтому богатые калием курага, изюм, чернослив, картофель, бобовые, капуста, апельсины и др. рекомендуются при повышенном давлении и сердечной недостаточности. Натрий, наоборот, способствует удержанию воды в организме. Кальций и фосфор входят в состав костной ткани, участвуют в энергетическом обмене, мышечном сокращении. Соотношение (Cа + Mg + Р)/(К + Na) обусловливает буферные свойства крови. Кальций защищает мембраны от разрушения, предупреждает старение организма, он необходим для нормальной проводимости нервных волокон, сократительной деятельности мышц, системы свертывания крови, действия многих гормонов. Кальцием богаты салатно-шпинатные и зеленные овощи, морковь, ягоды. Магний наряду с калием является преобладающим элементом в клетке, входит в состав многих ферментов, участвует в регуляции эластичности мышечной ткани, недостаток магния в организме увеличивает риск заболевания инфарктом миокарда и других заболеваний сердца, повышению утомляемости, депрессии. Магний входит в состав молекулы хлорофилла и в необходимом количестве содержится во всех зеленных и других видах овощей. Фосфора много в винограде, картофеле, капустных овощах, моркови, салате и др. Железо входит в состав гемоглобина крови, им богаты ягоды, капустные овощи, яблоки, салатно-шпинатные и зеленные овощи, томаты, редька, морковь, свекла. Особое значение для профилактики и лечения малокровия имеет земляника, эффективность которой усиливается наличием фолиевой кислоты.

Микроэлементы цинк, марганец, молибден, медь и другие входят в состав ферментов, гормонов, играют роль регуляторов процессов обмена веществ. Йод входит в структуру гормонов щитовидной железы, он содержится в плодах фейхоа, хурме, яблоках, апельсинах, бананах, салате, шпинате. Селен в микроколичествах участвует в работе сложной антиоксидантной системы организма, включающей также аскорбиновую кислоту, витамин Е, антоцианы, которые играют важную роль в защите человека от целого ряда заболеваний (атеросклероз, рак, СПИД). Селен также входит в состав ферментов, регулирующих содержание и обмен йодсодержащих гормонов щитовидной железы. Трехвалентный хром в микродозах необходим для нормальной утилизации глюкозы, для обеспечения процессов роста. Селен и хром поступают в растительные продукты из почвы.

Фитонциды и фитоалексины – химические соединения, обладающие способностью подавлять жизнедеятельность или вызывать гибель микроорганизмов, поражающих свежие плоды и овощи.

Фитонциды – как правило, это легколетучие антибиотические соединения, которые постоянно находятся в растительных объектах и являются продуктами нормального обмена растительных тканей, к ним относится целый комплекс веществ – эфирные масла, гликозиды, кислоты и др. Бактерицидными свойствами обладают фитонциды лука, чеснока, горчицы, хрена, редьки, горького перца, петрушки, сельдерея и других овощей. Считается, что фитонцидной активностью обладают лимоны и некоторые сорта яблок. Например, настои из хвои, листьев черемухи, чешуи репчатого лука, сок хрена и алоэ, сухая луковая чешуя, чеснок подавляют развитие многих видов плесени.

Фитоалексины – защитные соединения, которые, как правило, отсутствуют или находятся в небольших количествах в целых неповрежденных микроорганизмами тканях и активно начинают синтезироваться в растениях в ответ на внедрение фитопатогена. В настоящее время установлено около 20 соединений, выполняющих функции фитоалексинов.

Фитонциды и фитоалексины действуют в растительной ткани по принципу синергизма, т. е. усиливают действие друг друга.

При возникновении микробиологического повреждения в растительных объектах дополнительно начинает работать целый комплекс защитных реакций, в том числе некронизация, суберинизация ткани, синтез комплекса полифенолов и др.