Реферат Товарные свойства плодов и овощей
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ВВЕДЕНИЕ
Человек не может существовать без пищи, которая необходима его организму, во-первых, как строительный материал, а во-вторых, для возмещения затрат энергии, постоянно и непрерывно расходуемой им в процессе жизнедеятельности. Ежедневно мы употребляем в пищу самые разнообразные продукты растительного и животного происхождения. Но несмотря на разнообразие, все пищевые продукты как растительного, так и животного происхождения состоят из жизненно важных для человека групп пищевых веществ - белков, углеводов, жиров, а также витаминов, минеральных веществ. Кроме того, в состав пищевых продуктов обычно входят соединения - ароматические, красящие, дубильные, пектиновые и др.
Важной задачей агропромышленного комплекса является расширение границ сезона потребления плодов на протяжении года, чтобы сделать их доступными не только во время созревания и заготовки, но и в зимне-весенние месяцы. Равномерное их потребление в течение всего года в значительной степени поддерживает здоровье человека.
1.Классификация и ассортимент свежих плодов и овощей.
Свежие плоды делят на следующие группы:
семечковые плоды, у которых в центре сочного околоплодника, покрытого кожицей, расположен в пяти семенных камерах семена (яблоки, груши, айва, рябина);
косточковые плоды, которые представляют собой покрытую тонкой кожицей сочную костянку, где в центре плотной мякоти находится ядро в скорлупе (абрикосы, персики, сливы, черешня, вишня, кизил);
ягоды, к которым относят: н а с т о я щ и е – состоят из кожицы, сочной мякоти с погруженным в нее семенами (виноград, смородина, крыжовник, клюква, брусника, черника); с л о ж н ы е – плод состоит из мелких, сросшихся между собой сочных костянок (малина, морошка, ежевика); л о ж н ы е – плод образуется при разрастании сочного цветоложа, на поверхности которого расположены мелкие семена (клубника, земляника);
орехоплодные характеризуются наличием твердой деревянистой оболочки, внутри которой содержится съедобное ядро их подразделяют на:
н а с т о я щ и е – сухой плод покрыт листвой оберткой, легко отделяющейся при созревании (лещина, фундук); к о с т я н к о в ы е, у которых сухой плод – костянка покрыт мясистым околоплодником, высыхающим при созревании (грецкий орех, миндаль, фисташки, каштаны и др.);
субтропические -- разнообразные по строению плоды, общими у которых являются районы выращивания с субтропическим климатом, в эту группу входят ц и т р у с о в ы е плоды (апельсины, лимоны, грейпфруты, мандарины), а также г р а н а т ы, х у р м а , и н ж и р, м а с л и н ы и др.;
тропические плоды независимо от их строения объединяют в особую группу по произрастанию в зонах с тропическим климатом (бананы, ананасы, манго, карамбола, личи и др.).
Природные, ботанические сорта плодов и ягод называют п о м о л о г и -- ч е с к и м и, а винограда – а м п е л о г р а ф и ч е с к и м и. Сорта, рекомендуемые как наиболее пригодные для выращивания в определенной зоне, называются р а й о н и р о в а н н ы м и. Помологические сорта плодов и ягод по срокам созревания и сохраняемости подразделяют на ранние, средние и поздние. Исключение составляют помологические сорта семечковых плодов, которые по срокам созревания делят на летние, осенние и зимние.
Большое разнообразие овощей (более 1200 видов), особенно их строения, сохраняемости обусловливают их к л а с с и ф и к а ц и ю по нескольким признакам.
По п р о д о л ж и т е л ь н о с т и ж и з н и: однолетние – огурцы, томаты. Арбузы, бобовые, салатно-шпинатные и др.; двухлетние корнеплодные, капустные, лук репчатый, и др.; многолетние – топинамбур, лук-батун, ревень, щавель и др.
По с п о с о б у в ы р а щ и в а н и я – грунтовые и парниково-тепличные.
По п е р и о д у в е г е т а ц и и -- раннеспелые, среднеспелые, позднеспелые.
По к о м п л е к с у п р и з н а к о в: вегетативные – съедобной частью являются клубни, корни, стебли, листья и генеративные (плодовые) – съедобной частью являются плоды и соцветия.
К вегетативным относят клубнеплоды, корнеплоды, луковые, капустные, салатно-шпинатные, пряные, десертные.
К генеративным относят тыквенные, томатные, бобовые, зерновые.
Клубнеплоды – картофель, бата, топинамбур.
Корнеплоды типа моркови – морковь, петрушка, сельдерей, пастернак; типа редиса – редис, редька, репа, брюква, хрен; типа свеклы – сортотипы Бордо, Эрфуртской и др. Типы корнеплодов различаются строением: в корнеплодах типа моркови верхняя часть (флоэма) более питательная, чем внутренняя (ксилема), а в корнеплодах типа редиса – наоборот; в свекле чередуются кольца флоэмы (темноокрашенные) и ксилемы (светлые).
Луковые – лук репчатый, лук-батун, шнитт-лук, лук-порей, многоярусный, лук-слизун, чеснок, черемша.
Капустные – капуста белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, цветная, Витамин, пекинская, кольраби, брокколи.
Салатно-шпинатные –салат, шпинат, щавель, мангольд, крапива, лебеда и др.
Пряные – укроп, петрушка, базилик, чабер, эстрагон, кориандр, мелисса, тимьян, розмарин, лаванда, любисток, майоран, тмин, календула и др.
Десертные – спаржа, артишок, ревень.
Тыквенные – огурцы, тыква, арбузы, дыни, кабачки, патиссоны.
Томатные – томаты, баклажаны, перец.
Бобовые – бобы, фасоль, горох.
Зерновые – кукуруза.
2.Химический состав плодов и овощей.
Химический состав и физические свойства свежих плодов и овощей определяются структурой и составом образующих их тканей.
В плодах и овощах, а также в продуктах переработки находятся разнообразные (в том числе и биологически активные) вещества: легкоусвояемые сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза), полисахориды
(крахмал, инулин, гемицеллюлозы), органические кислоты (яблочная, лимонная, винная и др.) полифеволы , минеральные соли, витамины, азотистые, ароматические, красящие и цектиновые вещества, гликозиды.
Некоторые овощи (салатно-шпинатные, бобовые, капустные) и картофель содержат хорошо усвояемые белки, имеющие благоприятный для организма человека аминокислотный состав. Отдельные вещества не имеют существенного значения для питания человека, но играют важную роль в таких процессах жизнедеятельности плодов и овощей, как старение, прорастание, устойчивость к болезням и др. К ним относятся, например, нуклеиновые кислоты, фитонциды, фитоалексины.
Картофель, овощи и плоды являются важными источниками аскорбиновой кислоты; они также ценятся благодаря содержанию некоторых других витаминов, минеральных солей и являются прекрасным сырьем для консервной и овощесушильной промышленности. Картофель, кроме того имеет важное значение как незаменимое сырье для получения крахмала; патоки,
этилового спирта, а также как кормовая культура. Пряные овощи широко используются в кулинарии для улучшения вкуса пищи и ее усвояемости,
а также в консервном и ликеро-водочном производстве.
Некоторые плоды и овощи имеют лечебное значение и издавна применяются в медицине. Например, малина, содержащая салициловую кислоту, обладает хорошим потогонным и мочегонными свойствами, черника и груши – закрепляющим, а слива – послабляющим действием. Установлены лечебные свойства капустного сока при язвенной болезни, а пектиновых веществ — при кишечных заболеваниях. Хорошо известны также лечебные свойства винограда, лимонов, апельсинов, земляники, смородины, чеснока, лука и др.
Красящие вещества (каротиноиды, антоцианы, флавонолы, хлорофилл) придают плодам и овощам ту или иную окраску, которая в совокупности с другими признаками влияет на потребительные достоинства плодов и овощей. Пектиновые вещества в значительной мере влияют на структурно-механические свойства плодов и овощей и их желирующую способность. Кроме того, в плодах и овощах имеются разнообразные ферменты, благоприятствующие процессам пищеварения, например в капусте (свойства пепсина желудочной железы), луке (свойства пепсина желудочного сока) и др.
Большая часть веществ, находящихся в плодах и овощах (преимущественно в клеточном соке), растворима в воде. К ним относятся сахара, органические кислоты, пектин, многоатомные спирты пентозаны, часть азотистых веществ (аминокислоты, амиды, нитраты, аммиачные соединения, водорастворимые белки), фенольные соединения, часть красящих веществ, водорастворимые витамины, а также некоторые неорганические вещества (соли кислот и оснований).
К нерастворимым в воде веществам относятся клетчатка, крахмал, инулин, липиды, протопектин, гемицеллюлозы, часть красящих и азотистых соединений, жирорастворимые витамины, некоторые минеральные вещества.
Химический состав плодов и овощей не является постоянным, а изменяется в процессе их роста, созревания и зависит также от вида, сорта,
зрелости, сроков уборки, товарной обработки, условий и продолжительности хранения и других факторов.
В среднем в плодах и овощах содержится 10—20% сухих веществ и 90—80% воды в некоторых овощах (огурцы, редис, салат) количество воды достигает 95%.
Общее содержание сухих веществ является одним из важных показателей плодов и овощей, характеризующих выход готовой продукции при их переработке. Их содержание сильно колеблется не только в зависимости от сорта, но и от погодных условий года и условий выращивания. В сухое и жаркое лето сухих веществ в плодах и овощах обычно больше, чем в холодное, дождливое.
Однако общее содержание сухих веществ еще мало характеризует достоинства плодов и овощей. Нередко они опрёделяются такими компонентами, на долю которых приходится тысячная доля процента всех сухих веществ. Какое бы вещество ни определялось, особенно в динамике, например при созревании или хранении плодов и овощей, оно имеет определенное значение для их качества, а также весьма часто для их сохраняемости.
ВОДА
Одна из важных особенностей свежих плодов и овощей заключается в том, что подавляющая часть их массы – от 75% до 95% - приходится на долю воды. Исключением являются орехи, которые содержат 10 – 14% воды.
Роль воды для качества и сохраняемости плодов и овощей исключительно велика. Это объясняется особыми физико-химическими свойствами воды, важнейшим из которых является полярность ее молекул.
С полярностью молекул воды связано такое важное свойство тканей плодов и овощей, как водоудерживающая способность. Она обусловливается степенью гидратации клеточных коллоидов (гидрофильностью), осмотическими силами и отрицательным тургорным давлением.
В плодах и овощах различают воду свободную и связанную. Свободная вода с растворенными в ней веществами составляет клеточный сок, который сосредоточен в вакуоли. На долю воды клеточного сока приходится основная часть общего количества воды плодов и овощей; она легко удаляется при обезвоживании продукта.
Связанная вода, на долю которой приходится около 10—15% общего количества, более или менее прочно удерживается клеточными коллоидами и удаляется гораздо труднее. Связанная вода имеет диэлектрическую, равную 2,2, и тепловой эффект в среднем около 80 ккал на 1 г воды. Эта величина очень близка к тепловому эффекту замерзания воды (около 85 кал/г), что, несомненно, говорит об упорядоченном состоянии воды в гидратной оболочке.
Важным свойством воды является ее высокая теплоемкость (чтобы превратить 1 г воды в пар при 100 С требуется около 2 000 Дж энергии). Поэтому в плодах, и овощах вода является стабилизирующим фактором при регулировании температурного режима хранения.
Вода обладает также высокой теплотой замерзания (при превращении в лед при 0°С 1 г воды отдает 335 Дж), и это обеспечивает определенную устойчивость плодов и овощей к переохлаждению. К. тому же плоды и овощи часть энергии тратят на поддержание определенного температурного уровня.
Высокое содержание воды снижает энергетическую ценность (калорийность) плодов и овощей, но намного повышает усвояемость растворенных в ней веществ.
АЗОТИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Азотистые вещества плодов и овощей представлены самыми разнообразными соединениями: белками, аминокислотами, ферментами, нуклеиновыми
кислотами, амидами кислот, азотсодержащими гликозидами и др.
Подавляющая часть азотистых веществ приходится на белки и свободные аминокислоты. Однако плоды и овощи сколько-нибудь заметной роли в питании человека, как источник белков и аминокислот, не играют, поскольку общее их содержание невелико. Больше всего белков и аминокислот в плодах маслины (7% сырой массы), в зеленом горошке(5%) и овощной фасоли (4%). Но эти продукты сравнительно мало потребляются.
Более важную роль в питании может играть картофель. В нем только около 2% белков, но потребление картофели во многих районах страны превышает 100 кг на человека в год. Среднее соотношение между белковым, аминным и амидным азотом в картофеле равно 6:3:1. Сравнительно богаты белками орехи, шпинатные и капустные овощи, чеснок. Большинство плодов содержит менее 1% белковых веществ.
Особенно большой интерес представляют белки как ферменты. Правда, не каждый белок является ферментом, но каждый фермент представляет собой своеобразный белок. Ввиду высокого содержания в плодах и овощах воды активность ферментов в них довольно высока, и, следовательно, разнообразны происходящие в них биохимические процессы. В различных плодах и овощах обнаружены чуть ли не все ферменты встречающиеся в растениях, их активность как в любом другом растении зависит, с одной стороны, от его видовых и сортовых особенностей, а с другой — от условий внешней среды.
УГЛЕВОДЫ В плодах и овощах содержатся разнообразные углеводы: из моносахаридов — глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза к другие; из полисахаридов первого порядка (олигосахариды) — сахароза, трегалоза (в грибах); из полисахаридов второго порядка (полиозы), молекулы которых построены из большего числа остатков молекул моносахаридов,— крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы,
инулин. По составу близки к углеводам пектиновые вещества, находящиеся во всех плодах и овощах.
Основная масса органических веществ плодов и овощей приходится на долю углеводов и в этом состоит одна из отличительных особенностей их химического состава. Человек ежедневно потребляет углеводов больше, чем других пищевых веществ. Объясняется это тем, что резервы углеводов в организме довольно малы, а главная функция, которую выполняют углеводы пищи,— снабжение организма энергией. С этой точки зрения в пищевом рационе плодам и овощам принадлежит важная роль как источника углеводов, большая часть которых к тому же представлена легко усвояемыми формами. С количественным содержанием и качественным составом углеводов связан вкус многих плодов и овощей.
Известно, что углеводы в растениях образуются в процессе фотосинтеза и из них уже затем синтезируется все остальные органические вещества. Зеленые плоды благодаря присутствию хлорофилла способны сами синтезировать часть углеводов. Но подавляющая часть углеводов поступает в плоды из листьев. Оболочки всех клеток плодов и овощей, равно как и других растений состоят главным образом из углеводов. В связи с этим ими в значительной мере определяется целостность и проницаемость клеток растений.
Отдельные виды плодов и овощей заметно различаются по содержанию и составу углеводов. Очень велики различия между сортами в пределах одного и того же вида. Нередко сортовые различия превышают даже видовые. Например, среднее содержание сахаров в яблоках составляет 14,9%, в группах — 14,6%. В то же время содержание сахаров между отдельными сортами колеблется от 10,0 до 22,6% у яблок и от 7,4 до 16,0% у груш.
Сахара. В плодах и овощах сахара представлены главным образом фруктозой, глюкозой и сахарозой. Доля тех или иных сахаров является характерным признаком для того или иного вида плодов и овощей. Так, в семечковых плодах преобладает фруктоза, в некоторых косточковых плодах (абрикосы, персики, слива), а также в бананах, ананасах — сахароза, в других косточковых плодах (вишня, черешня) и ягодах — минимум сахарозы, поровну содержится глюкозы и фруктозы.
Наиболее высоким содержанием сахаров характеризуется хурма, виноград, персики, яблоки, дыни, арбузы, репчатый лук. Но степень сладости плодов зависит не только и даже не столько от количества сахаров, сколько от их состава и присутствия других веществ. Например, острые сорта репчатого лука содержат даже больше сахаров, чем сладкие. Но в острых сортах значительно больше гликозидов, придающих луковицам более острый и менее сладкий вкус. В арбузах содержится даже меньше сахаров, чем в репчатом луке. Однако более сладкий, вкус арбузов условлен тем, что содержащиеся в них сахара представлены на 50% фруктозой, сладость которой примерно в 2,5 раза выше сладости глюкозы и в 1,5 раза выше сладости сахарозы. В репчатом же луке подавляющая часть сахаров приходятся на сахарозу.
Все сахара, содержащиеся в плодах и овощах, легко усваиваются человеческим организмом и в этом заключена их важная ролъ в питании. Вместе с тем большое содержание легко усвояемых форм сахаров при высоком содержании воды делает плоды и овощи благоприятной средой для развития фитопатогенных микроорганизмов.
Во всех плодах и ягодах, а также в таких овощах, как арбузы, дыни, капуста, морковь, зеленый горошек, высокое содержание сахаров является положительным фактором для их качества. Повышенное же содержание редуцирующих сахаров в столовом картофеле (более 1,5 % нежелательно, так как ухудшает его вкус и делает непригодным для переработки.
Крахмал. Больше всего крахмала содержится в клубнях картофеля—от 15 до 23%, что зависит прежде всего от сорта, а также от условий выращивания. В картофельном крахмале содержится 0,18% фосфорной кислоты, что в 3—4 риза больше, чем в крахмале зерновых культур. От содержания же фосфора в крахмале зависит степень его вязкости. Сорта картофеля с высоким содержанием фосфора дают более вязкий крахмал.
Во всех других овощах и плодах крахмал практически отсутствует. Лишь в зеленых плодах его содержание значительно. Но во время хранения содержание крахмала падает и за счет этого увеличивается содержание сахаров, благодаря чему возрастает сахаристость плодов. В яблоках зимних сортов в момент съема находится до 2 % крахмала. Но уже после 2-месячного хранения его содержание снижается до 0,5 %, а в дальнейшем практически вовсе исчезает. Особенно богаты крахмалом зеленые бананы. В них более 20% крахмала и менее 1% сахаров. В созревших же бананах, когда они приобретают характерные для этих плодов консистенцию, вкус и аромат, содержание крахмала снижается до 2 %, а содержание сахаров возрастает до 16%.
Клетчатка (целлюлоза) и полуклетчатка (гемицеллюлозы). Плоды и овощи являются важным источником этих веществ — до 2% сырой массы, а в некоторых из них и больше. Хотя в пищевом отношении они считаются балластными, тем не менее им принадлежит важная роль, поскольку они способствуют продвижению пищевых масс по кишечнику. Клетчатка и полуклетчатка составляют основную массу клеточных стенок растений и играют важную защитную роль. Здоровые неповрежденные клеточные стенки плодов и овощей представляют поэтому защитный барьер на пути проникновения фитопатогенных микроорганизмов. Вместе с тем растения как высшие, так и низшие располагают ферментами, способными расщеплять клетчатку и полуклетчатку до сахаров. Содержание клетчатки колеблется в плодах от 0,5 до 2,7% (в рябине), ягодах — до 5% (в малине), в овощах — от 0,3 до 3,5% (в укропе). Оно неодинаково в различных анатомических тканях плодов и овощей: в покровной ткани (кожице) ее всегда больше, чем в паренхимой (мякоти). Неодинаково содержание клетчаток также в различных анатомических частях плодов и овощей, например в белых внутренних листьях белокочанной капусты ее около 0,94%, в зеленых внешних листьях — 1,10, в кочерыге — 1,33%.
В отличие от клетчатки гемицеллюлозы участвуют не только в построении тканей, но являются также запасными веществами плодов и овощей,
К гемицеллюлозам относится большая группа высокомолекулярных полисахаридов, не растворяющихся в воде, но растворимых в щелочах, - маннаны, галактаны и пентозаны (арабан и ксилан). В плодах и овощах наиболее распространены пентозаны, образующие при гидролизе пентозы — арабинозу и ксилозу; в корнях свеклы и цикория содержатся маннаны, в бобовых овощах находится галактан.
Содержание пентозанов колеблется в плодах от 0,3 до 2,7%, в овощах — от 0,2 до 3,1 %. Большее или меньшее количество пентозанов оказывает влияние на пищевую ценность плодов и овощей , так как пентозаны организмом человека не усваиваются.
Инулин. Это запасной полисахарид, содержащийся в топинамбуре (13—20%), корнях цикория (17%), артишоках (1,9%). Он представляет собой полифруктозид, молекула которого состоит из 35—42 остатков фруктозы, связанных гликозидными связями между 1-м и 2-м углеродными атомами. Под действием фермента инулазы или разбавленных кислот инулин легко гидролизуется с образованием фруктофуранозы., Известно, что при гидролизе инулина образуется небольшое количество глюкозы. Инулин обладает слегка сладковатым вкусом и хорошо усваивается организмом человека.
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА
Важным компонентом углеводного комплекса плодов и овощей являются пектиновые вещества. Согласно современным представлениям пектиновые вещества — это полимерные соединения с молекулярным весом от 10 до несколько сотен тысяч. К ним относятся следующие соединения:
пектины — это пектиновые кислоты, карбоксильные группы которых в различной степени метоксилированы и нейтрализованы;
пектовая кислота — полигалактуроновая кислота, полностью лишенная метоксильных групп, отличающаяся от групп пектиновой кислоты меньшей растворимостью и образующая соли— пектаты;
протопектин — условное название соединений, характеризующихся в основном нерастворимостью в воде и способностью при осторожном гидролизе образовывать пектиновые кислоты. Протопектин обусловливает твердость незрелых плодов. Он содержится в наружном слое клеточных стенок между целлюлозными микрофибриллами, а также межклеточных, пространствах, образуя срединные пластинки, которые как бы склеивают прилегающие друг к другу клетки.
Общее содержание пектиновых веществ в некоторых плодах и овощах следующее, в %: яблоки — (0,8—1,3; абрикосы — 0,5 -- 1,0; сливы — 0,26—1,2; черная смородина — 0,9—1,5; крыжовник — 0,3—1,4; клюква - 0,5—1,3; сахарная свекла — 2,5; морковь— 2,5; томаты — 0,13.
ЛИГНИН И КУТИН
Лигнин обычно появляется в стареющих клеточных оболочках в качестве инкрустирующего вещества. Он пропитывает клеточные стенки, способствуя их одревеснению. Лигнин относится к числу соединений, наиболее стойких по отношению к микробам, многие из которых, не могут его разрушить.
В плодах и овощах лигнина мало. Накопление же его в мякоти делает ее грубой, например, мякоть с жесткими сосудистыми пучками богата лигнином. В плодах лигнин находится в оболочках семян, косточек и в каменистых клетках мякоти незрелых груш и айвы. Во время созревания груш содержание лигнина резко снижается, в результате этого каменистые образования в их мякоти обычно исчезают, и они приобретают нежную консистенцию.
Кутин наряду с воском входит в состав кутикулы, покрывающей наружные стенки клеток эпидермиса плодов и овощей. Скелет, или остов, кутикулы (кутикулярной мембраны) образован из Кутина, а пустоты в нем наполнены воском (включенный воск). Часть воска образует поверхностный слой (налет) на поверхности кутикулярной мембраны.
Восковой налет играет защитную роль для плодов и овощей, так как предохраняет их от потери влаги и увядания, а также от смачивания водой и поражения микроорганизмами. Удаление воскового налета с кожицы плодов при съеме и сортировке может привести к их порче.
ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ
Свежие плоды всегда имеют рН<7, т. е. кислую реакцию, Большинство овощей, за исключением томатов, щавеля и ревеня, содержат меньше органических кислот, чем плоды. В некоторых плодах (вишне, кизиле, алыче, абрикосах) имеется до 2,5% кислот, в черной смородине – до 8%. В томатах, щавеле и ревене находится 1 – 1,5% кислот.
Содержание кислот зависит не только от плодов или овощей, но также от сорта, степени зрелости и т.д.
Наиболее часто в плодах и овощах встречаются кислоты яблочная, лимонная и винная, сравнительно реже щавелевая, бензойная, муравьиная, янтарная, салициловая и др.
Особенно широко распространена в плодах и овощах яблочная кислота Она преобладает в семечковых и косточковых плодах, много ее в рябине и кизиле, в томатах, ревене и других овощах и плодах.
Очень распространена также лимонная кислота. Много ее в цитрусовых плодах, содержится она в ягодах — клюкве, малине, смородине, землянике, чернике, голубике, ежевике. Лимонная кислота часто встречается совместно с яблочной.
Винная кислота является основной в винограде. В других плодах она, содержится в очень незначительных количествах (в крыжовнике, бруснике, красной смородине) либо в виде следов (в яблоках, чернике, черной смородине).
Щавелевая кислота содержится в незначительных количествах (от 0,05 до 0,06%) в чернике, малине, черной смородине, грушах, землянике, апельсинах, вишне, яблоках. Имеется она также в щавеле, ревене, шпинате и некоторых других овощах. Эта кислота находится преимущественно в виде нерастворимой в воде кальциевой соли.
Янтарная кислота встречается главным образом в незрелых плодах вишни, крыжовника, вино града, а также в яблоках, черешне, красной смородине.
Салициловая кислота находится в малине, землянике, вишне; бензойная— в бруснике и клюкве.
Кроме кислот и сахаров, на степень сладости и вкус плодов оказывают влияние дубильные вещества, усиливающие ощущение кислого вкуса, хотя при этом рН мало изменяется. Все эли факторы следует учитывать
при определении вкуса плодов.
Во многих плодах кислоты распределены неравномерно. Например, мякоть груш ближе к сердцевине более кислая, чем в других частях, в мякоти цитрусовых плодов содержится значительно больше лимонной кислоты, чем в кожуре.
ГЛИКОЗИДЫ Многие гликозиды придают плодам и овощам, в которых они содержатся, специфический аромат и в большинстве случаев характерный горький привкус. Гликозиды выполняют также роль запасных веществ, а иногда играют и защитную роль, так как при их гидролизе, кроме сахаров, образуются и другие вещества, обладающие антибиотическими свойствами.
В плодах и овощах гликозиды преимущественно находятся в кожице и семенах, реже в мякоти. Наиболёе часто встречаются такие гликозиды, как амигдалин, гесперидин, соланин, синигрин, капсаицин, вакциниин.
ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Многие свойства плодов и овощей — цвет, вкус, аромат, устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам, пребывание в состоянии покоя и прорастании в той или иной степени связаны с содержанием и превращением в их тканях фенольных соединений. Вяжущий вкус таких плодов, как терн, хурма, черемуха, некоторых сортов груш и других плодов, зависит от содержания в них этих веществ.
Содержание фенолов зависит от вида и степени зрелости плодов. Их больше в незрелых плодах.
Особенно много фенолов в хурме — 0,02--2,35%, терне — 0,05—1,70%, рябине — 0,04—0,75%, в некоторых сортах груш, айве, кизиле. Гораздо меньше фенолов в других плодах. Например, в яблоках — 0,03—0,30%. Еще меньше их содержится в овощах.
IIИГМЕНТЫ
Разнообразная окраска плодов и овощей обусловливается растительными пигментами (красящими веществами), которые могут быть разделены на три группы: флавоноиды, хлорофиллы и каротиноиды.
ЛИПИДЫ
К липидам, содержащимся в плодах и овощах, относятся жиры, воска, фосфатиды, терпеноиды, некоторые эфирные масла. Все эти вещества различаются химическим составом, растворяются только в органических растворителях и играют важную роль в обмене веществ плодов и овощей, хотя некоторые из них содержатся в весьма малых количествах. Многие липиды входят в состав клеточных мембран, обусловливая их избирательную проницаемость; они обладают высокой энергетической ценностью, а также участвуют в некоторых защитных реакциях плодов и овощей против микроорганизмов.
АРОМАТИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
Ароматические, или пахучие, вещества представляют собой весьма разнообразную и сложную комбинацию различных соединений: терпенов, фенолов, ароматических спиртов, альдегидов, кетонов, сложных эфиров, лактонов, хинонов, азот- и серосодержащих соединений и др.
Некоторые из этих веществ входят в состав эфирных масел, от количества и состава которых зависит аромат и в некоторых случаях вкус плодов и овощей. Они легко перегоняются с водяным паром, весьма летучи, и поэтому их запах ощущается даже при ничтожно малом содержании в плодах и овощах. В клетке эфирные масла образуются как экскреторные вещества, т. е. отбросы: в цитоплазме — в виде капель, а также в межклетниках, эфировместилищах, в специальных железистых волосках и т.д. Они не растворяются в воде, но растворяются в эфире, бензине, спирте.
ФИТОНЦИДЫ
Эфирные масла, например лука и чеснока, обладают антибиотическими свойствами. Однако эфирные масла не всегда задерживают развитие микробиологических болезней, которыми обычно поражаются плоды и овощи, например лимоны — голубой плесенью, яблоки — плодовой гнилью, лук и чеснок также заболевают различными болезнями.
Фитонциды в большинстве случаев не являются индивидуальными веществами, а представляют совокупность различных веществ: эфирных масел, кислот, некоторых гликозидов. Фитонциды различаются составом и степенью активности в зависимости от вида плодов и овощей и условий их произрастания, продолжительности хранения.
Фитонциды могут быть применены для удлинения сроков хранения плодов и овощей. Так, при обработке вытяжкой из луковой чешуи улучшается сохраняемость моркови вследствие угнетающего воздействия фитонцидов лука на возбудителей белой гнили.
ВИТАМИНЫ
Плоды и овощи являются важными источниками многих необходимых для организма человека витаминов: водорастворимых — С, Р, РР, В1, В2, фолиевой и пантотеновой кислот и некоторых жирорастворимых — каротина (провитамина А), К, Е и др.
Плоды и овощи служат единственными источниками таких витаминов, как С, Р, и фолиевой кислоты.
Содержание витаминов в плодах и овощах значительно колеблется в зависимости от их вида, сорта, степени зрелости, наличия тех или иных повреждений, а также от почвенно-климатических условий выращивания, применяемой агротехники, сроков уборки, урожая, условий транспортирования и хранения. Во время хранения плодов и овощей их витаминная активность, как правило, снижается, что во многом зависит от условий, при которых они хранятся, степени их зрелости, активности окислительных ферментов и других факторов. Потери витаминов также могут быть при переработке плодов и овощей: в процессе их измельчения, при длительной обработке сырья водой, бланшировке, стерилизации, варке и особенно во время сушки.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Плоды и овощи являются источниками не только разнообразных органических соединений, но также и минеральных, играющих важную роль в обмене веществ организма. Эти вещества находятся в виде хорошо усвояемых солей различных органических и минеральных кислот (фосфорной, винной, серной, кремниевой, борной и др.), а также частично входят в состав высокомолекулярных органических соединений в виде химических элементов, например: магний — в состав зеленого пигмента хлорофилла, сера и фосфор — в состав белков, ферментов, липоидов и др., железо, медь, молибден — в состав некоторых ферментов.
Содержание минеральных веществ в большинстве плодов и овощей колеблется от 0,55 до 1,50%. В составе воды плодов и овощей найдено более 60 различных макро- и микроэлементов, в том числе калий, натрий, фосфор, кальций, магний, железо, марганец, алюминий, сера, кремний, хлор, бор, йод мышьяк, медь и др.
При хранении плодов и овощей количество воды в них не изменяется, но при консервировании и процессах, им предшествующих (измельчение, мойка, бланширование и др.), а также при варке могут быть значительные потери минеральных веществ. Для снижения потерь плоды и овощи рекомендуется для варки помещать в кипящую воду, регулируя температуру и продолжительность варки.
3.Процессы, происходящие в плодах и овощах при хранении.
Во время хранения в плодах и овощах происходят различные физические и физиолого-биохимические процессы, которые оказывают существенное влияние на их качество и сохраняемость. Эти процессы протекают в тесной взаимосвязи и зависят от природных свойств плодов и овощей, наличия повреждений, зрелости, качества товарной обработки, режима хранения и других факторов. В значительной мере процессы хранения являются продолжением процессов, происходящих в плодах и овощах во время их роста. Но есть и принципиальное различие между ними: во время роста наряду с распадом органических веществ в плодах и овощах осуществляется синтез этих веществ, а в хранящихся объектах происходит главным образом их распад и расход с выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Основными физическими процессами, происходящими в плодах и овощах при хранении, являются испарение влаги, выделение тепла, изменение температуры.
Физический процесс испарения воды зависит от степени гидрофильности коллоидов, анатомического строения и состояния покровных тканей (толщина и плотность кожицы, наличие воскового налета), характера и степени поврежденности, влажности окружающей атмосферы, скорости движения воздуха, температуры хранения, степени зрелости, упаковки, сроков и способов хранения плодов и овощей и других факторов, в том числе от интенсивности аэробного дыхания, в процессе которого также образуется вода.
Молодые корнеплоды, овощная зелень, недоразвитые плоды, в которых цитоплазменные и вакуолярные коллоидные частицы обладают слабой водоудерживающей способностью, легко отдают влагу, увядают и теряют свежесть.
Повреждения механические или грибковые, как правило, также усиливают потери воды. Так, яблоки, пораженные паршой на площади до З см2, за 6 мес. хранения теряют 2,8% воды, на площади до 6 см2 — 5,7%; здоровые за это же время теряют 0,8% воды.
Выделение влаги плодами и овощами различно в разные периоды хранения; в начале хранения обычно наблюдается активное испарение воды (период послеуборочного дозревания), в средний период оно понижается, а в конце хранения вновь повышается вследствие приближении нового вегетационного периода. Перезревание плодов сопровождается усиленной влагоотдачей, так как по мере старения коллоидов понижается их гидрофильность.
Как пониженная влажность, так и повышенная температура воздуха усиливают испарение воды. Скорость испарения влаги не находится в прямой зависимости от содержания ее в плодах и овощах, а зависит от температуры, дефицита влажности воздуха, циркуляции воздуха, степени зрелости и других факторов. Иногда наблюдается обратное явление — повышение содержания влаги в плодах и овощах при высокой относительной влажности окружающего воздуха, например при хранении корнеплодов в умеренно влажном песке. Очевидно, влага, образующаяся в процессе аэробного дыхания, остается в тканях и, кроме того, плоды и овощи поглощают ее из окружающей среды.
Однако в большинстве случаев на практике наблюдается увядание плодов и овощей, особенно при низкой влажности воздуха, усиленной вентиляции и т. д. Увядание нередко происходит не по всей массе плода и овоща, а на отдельном участке (где слабее покровные ткани), например морковь начинает увядать с конца корня, яблоки и груши — с участка около чашечки. Опыты показывают также, что увядание плодов начинается с поврежденных участков (пятна парши, уколы долгоносика и т. д.). Поэтому многие практические меры при хранении плодов и овощей имеют целью максимально уменьшить испарение влаги и предупредить увядание плодов и овощей. К таким мерам относятся: поддержание в хранилищах достаточно высокой влажности воздуха, переслойка овощей песком, применение упаковочных материалов, обертка плодов в бумагу и др.
Вместе с тем поверхность плодов и овощей должна быть сухой во избежание развития микроорганизмов. Поэтому влажные картофель и овощи перед закладкой на хранение обычно просушивают.
Выделение тепла. В процессе дыхания плодов и овощей во время хранения выделяется тепло. Однако в воздух выделяется не все тепло, так как часть его используется клеткой для обменных реакций и на процесс испарения, часть запасается в виде химически связанной энергии в АТФ.
Изменение температуры. Явное тепло, выделяемое при дыхании плодов и овощей, определенно влияет на их температурное состояние. Эту форму биологической энергии, являющейся результатом энергетического обмена клеток, учитывают при охлаждении плодов и овощей. Однако охлаждение или нагревание в процессе хранения (и не только хранения) происходит в огромной степени под влиянием температуры окружающей атмосферы. При этом скорость охлаждения зависит от температуры и скорости движения охлаждающего воздуха, подаваемого в хранилище. Процесс охлаждения овощной зелени, ягод и косточковых плодов намного ускоряется в воде со льдом или в специальной вакуум-камере.
Длительное хранение большинства плодов и овощей при низких температурах (близких к 0° С) снижает интенсивность процессов внутриклеточного метаболизма, замедляет процессы дозревания и перезревания, снижает расход запасных веществ на дыхание, а также деятельность микроорганизмов. Но снижение температуры не может быть произвольным, так как при определенных низких температурах свежие плоды и овощи замерзают и могут погибнуть. Уровень температуры хранения должен находиться где-то близко к границе замерзания тканей плодов и овощей, что зависит главным образом от содержания органических кислот, сахаров, пектина и др.
Температура замерзания многих плодов и овощей в основном коррелируется с содержанием в них сухих веществ и находится в пределах от —1 до —2,5° С. Так, средняя температура. замерзания картофеля —1,2°’С, капусты белокочанной —1,6°, моркови и свеклы —1,6°, лука-репки —1,78°, яблок —2° винограда —3,8°, вишни —3,5° С и т. д.
Процесс замерзания плодов и овощей, помещенных в среду с отрицательной температурой (ниже 0° С), имеет некоторые общие тенденции. Сначала температура в плодах и овощах падает ниже точки замерзания, но в течение некоторого времени кристаллы льда еще не образуются. Происходит так называемое переохлаждение тканей. Вода клеточного раствора при этом замерзает. При переходе воды в лед выделяется скрытая теплота, и температура тканей сразу повышается, достигая определенной высшей очки (обычно до —0,7, — 1,8° С), на которой держится некоторое время, а затем начинает вновь снижаться. Эту высшую точку, о которой поднимается температура переохлаждения, называют температурой замерзания.
В процессе замерзания тканей плодов и овощей обычно происходит ряд таких изменений внутриклеточных ультраструктур, как, например, коагуляция белков цитоплазмы и органоидов, частичное обезвоживание коллоидов и т. д. Молекулы воды, все более теряя свою подвижность по мере замораживания, перестраиваются в относительно устойчивую кристаллическую систему, соответственно уменьшается количество водородных связей молекул воды с белками. В результате глубокого замораживания происходит обезвоживание протоплазмы и в итоге — гибель живых клеток.
Хотя при этом и высвобождается большое количество энергии, называемой скрытой теплотой льдообразования (на каждый кг льда выделяется 80 ккал, или 336 кДж, тепла), но связывание молекул воды друг с другом ослабляет связь воды с белками. Кроме того, образующиеся кристаллы льда в какой-то степени разрушают клеточные оболочки, но главное при замораживании плодов и овощей (обычными способами) нарушается физическая структура живого протопласта. По-видимому, это происходит за счет образования кристаллов из водного матрикса цитоплазмы при замораживании и резкого движения воды в клетку при оттаивании (А. Леопольд). Совершенно очевидно, что при хранении свежих плодов и овощей нельзя допускать их замерзания.
ФИЗИОЛОГО--БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Наиболее важными физиолого-биохимическими процессами, проис- ходящими при хранении плодов и овощей, являются изменение в их химическом составе и дыхание.
Изменения в химическом составе плодов и овощей. Такие изменения называют также биохимическими, так как во время хранения плодов и овощей их химический состав изменяется в результате разнообразных ферментативных превращений, в том числе дыхания.
Существенны изменения в содержании углеводов и других пластических веществ, расходуемых клетками в процессе их жизнедеятельности, особенно в период послеуборочного дозревания. Содержание крахмала — основного запасного вещества у большинства плодов и овощей (томатов, моркови и др.) уменьшается в результате его ферментативного осахаривания. Общее содержание сахара при этом возрастает (в период дозревания), но, достигнув определенного максимума, уровень его начинает снижаться. Количество сахарозы, протопектина, гемицеллюлоз, кислот, как правило, снижается, количество растворимого пектина увеличивается. В результате перехода части протопектина в пектин уменьшается твердость плодов. Однако скорость превращения углеводов, а также и характер их изменений зависят от видов их и сортовых особенностей плодов и овощей, условий хранения, степени зрелости и других факторов. Увеличение общего сахара в яблоках происходит не только вследствие осахаривания крахмала плодов (1,5—2% в момент съема зимних сортов), но также за счет гидролиза гемицеллюлоз, пектиновых веществ.
В хранящихся плодах и овощах существенно изменяется количество органических кислот. Как правило, общее содержание кислот в них уменьшается, но количество отдельных из них может возрастать по разным причинам.
Содержание клетчатки в плодах и овощах при хранении почти не изменяется, количество дубильных веществ в процессе дозревания и последующего хранения быстро снижается и соответственно изменяется вкус плодов.
Количество витамина С во время хранения плодов постепенно снижается, и тем быстрее, чем меньшей устойчивостью при хранении обладают плоды. Особенно сильно аскорбиновая кислота разрушается в период перезревания плодов, что связано с нарушением восстановительных процессов в тканях и доступом воздуха к клеткам.
Красящие вещества изменяются наиболее заметно в период дозревания плодов. Содержание хлорофилла в плодах, как правило, снижается, а каротиноидов увеличивается. Дыхание плодов и овощей. Процесс дыхания является основ ной формой взаимодействия с окружающей средой. Дыхание объективно отражает состояние плодов и овощей в данный период хранения.
Биологическая роль дыхания состоит в том, чтобы обеспечивать живые ткани плодов и овощей энергией, необходимой для их жизнедеятельности. В процессе дыхания высвобождается энергия, накопленная плодами и овощами во время их роста и формирования в виде различных пластических веществ. Расход этих веществ в дыхании наряду с испарением влаги неизбежно сопровождается убылью массы плодов и овощей, поэтому такие потери называют естественными. Их можно снизить путем регулирования интенсивности дыхании и испарения влаги, что имеет важное практическое значение. Процесс дыхания является весьма сложным и протекает через ряд промежуточных превращений веществ с участием определенных ферментов.
При аэробном дыхании, протекающем с участием кислорода воздуха, конечными продуктами является углекислый газ и вода. В случае окисления одной грамм-молекулы гексозы выделяется энергия, соответствующая 674 ккал, или 2824 кДж, тепла. Теплота, выделяемая при дыхании плодов и овощей, является причиной их самосогревания, что нередко наблюдается в хранилищах. При недостаточном вентилировании и охлаждении складских помещений происходит значительное накопление тепла, что в свою очередь усиливает интенсивность дыхания плодов и овощей, т. е. процесс самосогревания их имеет автокаталитический характер. Температура в массе хранящихся картофеля и овощей может иногда достигнуть довольно высоких пределов. Процесс самосогревания усиливается иногда в результате развития термофильных микроорганизмов, обладающих весьма высокой интенсивностью дыхания.
Существенно влияет на интенсивность дыхания поражение плодов и овощей физиологическими заболеваниями.
В разные периоды роста и развития плодов и овощей характер дыхания неодинаков. Наиболее высокая активность дыхания обычно наблюдается в период созревания, особенно на первых этапах их роста, затем падает и через некоторое время вновь повышается. У некоторых плодов и овощей (яблок, груш, айвы, бананов, томатов, дынь и др.) в период дозревания при хранении наблюдается заметный подъем интенсивности дыхания, названный Ф. Киддом и С. Вестом климактерическим подъемом дыхания, или климактериком.
В конце хранения (весной) дыхание вегетативных овощей возрастает в связи с начавшимися процессами прорастания (окончанием периода покоя и переходом к генеративной стадии развития), а также в связи с повышением температуры воздуха в хранилищах без искусственного охлаждения в отличие от плодов, дыхание которых в конце хранения заметно ниже, чем в начале хранения (в период дозревания).
4.Требования к качеству плодов и овощей.
Качество плодов и овощей регламентируется государственными стандартами (ГОСТами), республиканскими стандартами (РСТ), отраслевыми стандартами (ОСТ), техническими усло-виями (ТУ), а также договорными условиями, если на продукцию отсутствуют стандарты или технические условия. ГОСТы утверждены на плоды и овощи массового производства и повсеме-стного потребления (яблоки, груши), РСТы установлены на продукцию ограниченного потреб-ления, ОСТы – на качество продуктов отраслевого производства (плоды и овощи быстроморо-женные), ТУ – на продукцию вновь освоенную, на которую отсутствуют государственные, рес-публиканские или отраслевые стандарты, например ТУ 28-6-2-79 на помидоры соленые в паке-тах из полимерной пленки, фасованные в торговой сети. Показатели качества плодов и овощей подразделяют на общие и специфические. К общим показателям качества относят внешний вид, размер и допускаемые отклонения по размерам и качеству. Специфическими показателями качества плодов и овощей считает зрелость или спелость, внутреннее строение, вкус, плотность, недоразвитость или зрелость семян и некоторые другие. При оценке качества свежих плодов и овощей химические показатели не учитывают. Особое внимание обращается на внешний вид и величину плодов и овощей. Внешний вид включает следующие свойства и овощей: форму, окраску, зрелость, све-жесть, целость, загрязненность, поврежденность механическую и сельскохозяйственными вреди-телями. Форма должна быть типичной для каждого хозяйственно-ботанического, помологическо-го, ампелографического сорта. Не допускаются плоды и овощи уродливой формы. Окраска обуславливает достоинства внешнего вида и зрелость плодов и овощей. Различа-ют основную и покровную окраску. Основная окраска может быть зеленой, желтой, оранжевой, а покровная – красной и фиолетовой. Наиболее высоко ценится ярко окрашенные плоды и овощи. Со зрелостью связаны также внутреннее строение, химический состав, потребительские досто-инства и сохраняемость плодов и овощей. Плоды должны быть однородными по степени зрело-сти, но не зелеными и недозревшими. Все плоды должны быть свежими, сочными. Слабое увядание допускается в ограниченном количестве у некоторых плодов (у яблок поздних 1-го сорта). Целость характеризует степень по-вреждения отдельных экземпляров плодов, наличие на их поверхности порезов, царапин, пятен от ушибов и других механических повреждений или повреждений сельхозвредителями, а также поражение фитопатологическими и физиологическими болезнями. Размер большинства свежих плодов определяют по наибольшему поперечному диаметру. Стандартами предусматривается обычно нижние предельные нормы размера плодов (в мм или см, не менее). К дефектам плодов относят повреждения механических и сельскохозяйственными вреди-телями, микробиологические и физиологические. Механические повреждения ухудшают внешний вид плодов, облегчают доступ к их тканям микроорганизмов, усиливают интенсивность дыхания и испарение влаги при хранении. К повреждениям сельскохозяйственными вредителями относят, например, повреждения яблок, груш, слив – плодожорками, абрикосов, яблок – казаркой. Плоды, пораженные многими вредителями, обычно бракуются, так как значительно ухудшается их товарный вид, снижается пищевая ценность и сохраняемость. Микробиологические повреждения вызывают болезни плодов. Возбудителями болезней является грибы, бактерии и вирусы, а сами болезни называются инфекционными, потому что мо-гут передаваться от больных плодов к здоровым. К наиболее распространенным болезням пло-дов относятся парша, плодовая гниль, голубая и зеленая плесени, серая гниль.
