Факультет

Студентам

Посетителям

Химический состав, пищевая и биологическая ценность овощей и фруктов

В овощах, картофеле, фруктах и ягодах содержатся весьма ценные питательные вещества — углеводы (сахара, крахмал, пектиновые вещества и др.), белки, жиры, органические кислоты, дубильные и минеральные вещества и др.

В небольшом количестве содержатся биологически активные вещества: витамины, ферменты, полифенольные соединения, органические кислоты, минеральные вещества.

Наряду с веществами, составляющими пищевую и биологическую ценность (сухие вещества), овощи и фрукты содержат много поды.

Вода. Содержание воды в сочном растительном сырье может колебаться в значительных размерах. В овощах в среднем ее содержится от 65 до 95%, в картофеле — около 75, во фруктах — от 73 до 88 %.

Вода играет огромную роль в жизнедеятельности любого организма, в том числе и растений. Все обменные процессы протекают в воде. Питательные вещества потребляются клеткой только в том случае, если они растворены в воде и раствор этот имеет определенную концентрацию, изменение которой может привести к гибели живых клеток.

Порчу пищевых продуктов, в том числе овощем, картофеля и фруктов, вызывают микроорганизмы. В процессе обмена веществ они всасывают через поверхность своего тела растворенные в воде вещества, причем концентрация этих растворов относительно невысокая. Для нормального развития бактерий требуется не менее 30 % влажности, для нормального развития плесеней — 15 %.

Если из продукта удалить воду, т. е. подвергнуть его сушке, то питание микробов станет невозможным из-за повышения концентрации растворенных в воде питательных веществ. При этом микроорганизмы могут и не погибнуть, но в таких неблагоприятных условиях развиваться не будут. В этом и состоит сущность сохранения и консервирования пищевых продуктов методом сушки.

В сочном растительном сырье вода распределена неравномерно. Наибольшее количество ее находится во внутренних тканях, покровные содержат ее значительно меньше, и совсем мало воды в семенах. Поэтому очищенные и подготовленные к дальнейшему технологическому процессу овощи и фрукты содержат больше воды, чем исходное сырье.

В последнее время наряду с обычным понятием «влажность продукта» введено новое понятие «активность воды» (aω). Активность воды характеризуют отношением парциального давления паров воды над данным продуктом (ρ1) к давлению паров воды над чистой водой (ρ0) при одной и той же температуре т. е. aω = ρ10. Парциальным называется давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси.

Активность воды измеряется в долях единицы и указывает, какая доля воды находится в продуктах в связанном состоянии.

Активность воды в пищевых продуктах зависит от характера и концентрации водорастворимых компонентов, связывающих молекулы воды, от структуры вещества, активной кислотности среды и ряда других факторов.

Установлено, что рост бактерий в пищевых продуктах прекращается при aω = 0,9. Чтобы затормозить развитие плесневых грибов, aω должна быть равна 0,6.

Сухие вещества. При обезвоживании овощей и фруктов важное значение имеет содержание в них сухих веществ (т. е. всех веществ, кроме воды). В зависимости от содержания сухих веществ установлены нормы расхода сырья на единицу готовой продукции. Содержание сухих веществ влияет на производительность оборудования, продолжительность технологических операций и другие производственные показатели. Чем больше в сырье сухих веществ, тем выше выход готовой сушеной продукции, больше производительность технологической линии и тем меньше энергетические затраты на удаление влаги. Большую часть сухих веществ картофеля, овощей и фруктов составляют углеводы, которые обусловливают вкусовые качества и консистенцию продукта, а также технологические особенности их переработки.

Углеводы в овощах и фруктах представлены сахарами, крахмалом, целлюлозой, пектиновыми веществами и др.

Плоды и овощи содержат различное количество сахаров в виде сахарозы (свекловичный сахар), глюкозы (виноградный сахар) и фруктозы (плодовый сахар). Из растительного сырья наиболее богаты сахарами фрукты (8—12 %) и виноград (17—30 %). Общее количество сахаров в огурцах, томатах, капусте 2—4 % в моркови, столовой свекле 6—15 %.

Сахара обладают сладким вкусом и в сочетании с другими веществами, главным образом с органическими кислотами, обусловливают вкус. Они легко растворяются в воде и хорошо усваиваются организмом человека.

Вследствие хорошей растворимости сахара в воде, увеличивающейся с повышением температуры, в процессах подготовки сырья, особенно при мойке и обработке горячей водой, возможны потери сахаров. Поэтому плодоовощное сырье рационально обрабатывать паром (бланшировать) в целом виде.

При сушке сахара могут подвергаться карамелизации (распаду при высокой температуре) и другим изменениям, приводящим к образованию темноокрашенных веществ (меланоидинов), в результате ухудшается вкус и цвет готовых продуктов. Эти изменения необходимо учитывать при выборе режимов тепловой обработки сырья.

Углеводы весьма гигроскопичны, т. е. обладают способностью поглощать влагу из воздуха. Особенно гигроскопичны фруктоза и смесь ее с глюкозой (инвертный сахар). Поэтому сушеные овощи (свекла, морковь, капуста и др.) и сушеные плоды, богатые фруктозой или инвертным сахаром, надо хранить в сухом месте.

Составной частью многих растительных продуктов является крахмал. Значительное количество его содержится в картофеле (14—25 % в зависимости от сорта и условий выращивания), зеленом горошке и кукурузе. В плодах и ягодах крахмала немного (около 1 %).

В холодной воде крахмал не растворяется, а в горячей (62—73 °С) образуется клейстер. Поэтому в картофеле после бланширования (обработка паром или горячей водой при температуре 95—98 °С) или варки крахмал находится в кластеризованном состоянии.

Овощи и фрукты содержат также клетчатку (целлюлозу), являющуюся основной частью клеточных оболочек растений. В отличие от других углеводов она почти не усваивается организмом человека, по способствует нормальной деятельности кишечника. Содержание клетчатки в овощах и плодах составляет 1—2%.

В состав многих фруктов и овощей входят пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. В растительном сырье они встречаются или в виде нерастворимого в воде протопектина, который входит в состав клеточных оболочек и придает им жесткость (в недозрелых плодах), или в виде растворимого в воде пектина. Пектиновые вещества обусловливают хорошее качество таких изделий, как желе, мармелад, джем, повидло.

При созревании плодов и овощей под действием ферментов протопектин переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, плоды становятся мягче.

При добавлении к клеточному соку или раствору, содержащему 1—2 % пектина, 50—60 % сахара и 0,5—1 % кислоты образуется желе (гель). При высокой температуре и длительном нагревании желирующая способность пектина ослабевает, он превращается в пектиновую кислоту. Пектин овощей желе не дает.

Общее содержание пектиновых веществ в плодах 0,1—2 %. Наиболее богаты пектиновыми веществами айва, крыжовник, черная и красная смородина, яблоки, сливы, вишня, абрикосы, персики и цитрусовые. Пектиновых веществ больше всего содержится в кожице плодов и меньше — в мякоти. При сушке количество пектиновых веществ и их желирующая способность почти не изменяются. Поэтому кожицу, являющуюся отходом при производстве соков и консервов, подвергают сушке, а затем из сушеного продукта получают пектин.

Белки в отличие от других питательных веществ в своей молекуле содержат азот, поэтому они не могут быть заменены углеводами или жирами, в молекулах которых нет азота. Кроме азота в состав белков входят углевод, кислород, водород; многие белки содержат серу, а некоторые — фосфор. Под действием кислот и ферментов белки гидролизуются на полипептиды, пептоны и аминокислоты.

Плоды и овощи содержат небольшое количество белков (в среднем около 1,5 %), хотя содержание их в петрушке достигает 3,7%, в чесноке — 6,5, а в бобовых культурах (горох, фасоль и чечевица) — 25 %.

При сушке общее содержание азотистых веществ (белков, аминокислот, полипептидов и др.) в плодах, овощах и картофеле уменьшается мало. Однако количество белков и аминокислот в них может изменяться как при сушке, так и при хранении сушеных продуктов в условиях высокой температуры.

Жиры в картофеле, овощах и фруктах содержатся в небольшом количестве (в плодах до 0,2 %, в овощах от 0,1 до 0,4 %). Наиболее богаты жиром орехи, в которых количество его доходит до 87 %.

В семенах плодов и овощей жира содержится до 45 %, откуда он может быть извлечен для получения пищевого или технического масла. Кожица плодов и некоторых овощей содержит жир в виде воскообразного вещества. Это вещество предохраняет их от проникновения микроорганизмов через кожицу, а также способствует уменьшению испарения влаги.

Витамины — очень важные для жизни и незаменимые вещества, содержащиеся в пище в незначительном количестве, но необходимые для нормального обмена веществ в клетках организма человека. Отсутствие витаминов в пище вызывает у человека тяжелые заболевания (авитаминозы).

По своим свойствам и характеру распространения в природных продуктах витамины подразделяются на водорастворимые — витамины группы В, а также витамины С и Р, и жирорастворимые — A, D, Е и К. Картофель, овощи и фрукты являются источниками витаминов — С, Р, РР и др.

При отсутствии в пище витамина С (аскорбиновая кислота) развивается цинга. Главными естественными источниками витамина С являются продукты растительного происхождения. Потребность взрослого человека в этом витамине в зависимости от характера его трудовой деятельности и состояния организма составляет 70—100 мг в сутки. Наиболее богаты витамином С плоды шиповника (от 2000 до 4000 мг в 100 г продукта), черная смородина (от 80 до 400 мг в 100 г продукта), цитрусовые плоды, сладкий стручковый и горький перец, томаты, щавель, белокочанная и цветная капуста, зеленый лук и др. В картофеле витамина С содержится от 10 до 30 мг в 100 г. Содержание витамина С в овощах и плодах колеблется в зависимости от сорта, условий выращивания, срока хранения, степени зрелости. По мере созревания овощей и плодов содержание в них витамина С повышается, но при перезревании уменьшается. При осенне-зимнем хранении сырья количество витамина С снижается.

Витамин С растворяется в воде, быстро разрушается кислородом воздуха и при нагревании, поэтому при переработке необходимо избегать длительного контакта нарезанного сырья с воздухом, водой, металлами (медь, железо), а термообработку надо проводить паром в максимально короткие сроки.

Наиболее распространенным из витаминов группы В (B1, В2, В6 и др.) является витамин B1 (тиамин). Недостаток или отсутствие его в пище вызывает расстройство нервной системы, нарушение обмена веществ (особенно углеводного) и т. п. Суточная доза витамина B1 для человека 2—3 мг. В 100 г свежих овощей и плодов содержится его 0,1—0,2 мг.

Витамин В2 (рибофлавин) содержится в цветной и белокочанной капусте, луке, шпинате, томатах. Он участвует в процессе дыхания, белковом обмене и является фактором роста. Суточная доза В2 для взрослого человека 2,5—3 мг. Важное значение имеют и другие витамины этой группы.

Витамин А в овощах и плодах в свободном виде не содержится, однако в некоторых из них в значительном количестве имеется желтый красящий пигмент — каротин, так называемый провитамин А — вещество, из которого организм синтезирует витамин А. Витамин А необходим для нормального роста и развития организма, большое влияние он оказывает на зрение. Потребность взрослого человека в витамине А 1—2 мг в сутки, в каротине 2—3 мг. Из овощей наиболее богаты каротином морковь, содержащая 6—8 мг на 100 г, репа, шпинат, салат, укроп, ботва овощных растений и др., из фруктов — абрикосы, персики, смородина.

Большое значение для организма человека имеют также витамины РР (никотиновая кислота) и Р (гиспередин).

Витамин РР содержится в плодах цитрусовых, томатах, в бобовых и овощах. Отсутствие его в пище вызывает заболевание пеллагрой, при которой поражаются кожа, желудочно-кишечный тракт и возникает психическое расстройство.

Витамин Р, как правило, сопутствует витамину С и содержится в значительном количестве в плодах шиповника, цитрусовых, рябине, сливе, черной смородине, вишне, моркови, капусте и др. Он способствует лучшему усвоению витамина С.

Органические кислоты и их соли содержатся почти во всех овощах и фруктах. Наиболее распространены яблочная кислота (в семечковых и косточковых плодах, моркови, томатах, капусте, свекле, луке, огурцах), лимонная (в цитрусовых плодах и некоторых ягодах) и винная (в винограде, где содержание ее достигает 1,7 %).

Общее количество кислот в плодах составляет от 0,1 до 4 %, а в лимонах — даже до 8,3 %. В овощах содержание кислот колеблется от 0,01 до 0,6 %, в картофеле — от 0,1 до 0,28 %. Органические кислоты и их соли улучшают вкус пищи и играют важную роль в обмене веществ в организме человека.

Полифенолы составляют целый ряд соединений, являющихся производными фенола. К ним относят дубильные вещества, катехины, красящие вещества, хлорогеновые кислоты, антоцианы и т. п. Типичным представителем полифенолов является витамин Р. Все эти вещества обладают высокой биологической активностью и играют определенную роль в образовании вкуса, запаха, цвета плодов и овощей, однако при технологической обработке полифенолы часто являются причиной потемнения продукта.

Дубильные вещества в небольшом количестве входят в состав почти всех плодов. Например, айва содержит 0,1—0,6 %, яблоки, груши, черная смородина — 0,3—0,5 %, остальные плоды — 0,2—0,6%. В овощах дубильных веществ мало.

Эти вещества придают вяжущий, терпкий вкус. В незрелых плодах их содержится больше, чем в зрелых. Фрукты с большим количеством дубильных веществ для сушки менее пригодны. Дубильные вещества растворимы в воде и под действием ферментов легко окисляются кислородом воздуха, образуя темноокрашенные соединения.

Минеральные вещества имеют для человека большое физиологическое значение и являются необходимой составной частью пищи. Они входят в состав каждой клетки. Недостаток их может вызвать различные заболевания. Важнейшими из минеральных веществ являются соли кальция, натрия, калия, железа, серы, фосфора и хлора. Особое значение в питании человека имеет поваренная соль (хлористый натрий), потребность в которой составляет 10—15 г в сутки.

В овощах, картофеле и плодах содержатся разнообразные минеральные вещества: в овощах 0,4—2,5 %, в картофеле 0,5—2 % и фруктах 0,33—1,16 %.

Солями железа богаты яблоки, персики, сливы, дыня, салат, картофель, цветная капуста. Соли кальция содержатся в капусте, картофеле, редисе, шпинате, соли фосфора и магния в картофеле, капусте, особенно их много в зернах бобовых.

В составе овощей, плодов и картофеля встречается около 60 химических элементов. Многие из них содержатся в очень малых количествах (менее 0,01 %), поэтому их называют микроэлементами. К ним относятся медь, цинк, кобальт, йод, фтор и др.

При сушке картофеля, овощей и фруктов почти все минеральные соли сохраняются. Во избежание потерь растворимых форм минеральных веществ нельзя нарезанное плодоовощное сырье долго держать в воде.

В состав овощей, картофеля, фруктов и ягод входят также ферменты, эфирные масла, красящие и другие вещества, имеющие важное значение в питании человека и подвергающиеся различным изменениям в процессе подготовки их к сушке и при сушке.

Белки, жиры и углеводы, входящие в состав овощей и плодов, в организме человека претерпевают ряд сложных биологических изменений, в результате которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности.

При переваривании 1 г чистого жира выделяется энергия, эквивалентная 9,3 ккал, 1 г углеводов и белков — по 4,1 ккал. Исходя из этих данных и химического состава продуктов, определяется калорийность пищи. Калорийность овощей или фруктов по сравнению с такими продуктами, как жиры, сахар и др., невелика, однако калорийность 100 г некоторых из них составляет от 50 ккал (свекла, лук, абрикосы, вишни) до 75 ккал (зеленый горошек, виноград) и более (картофель — до 94 ккал). Калорийность сушеных овощей и фруктов значительно выше вследствие удаления из них большого количества воды и концентрирования питательных веществ. Так, калорийность 100 г сушеного картофеля 304 ккал, сушеных плодов 243, а винограда 325 ккал.

Таким образом, овощи и фрукты представляют собой сложные соединения различных питательных веществ. Чем больше их входит в состав пищи, тем она полноценнее. Хотя овощи и плоды содержат незначительное количество белков и жиров, они богаты углеводами, витаминами, кислотами, минеральными и другими веществами, благодаря чему являются важными, а иногда и незаменимыми продуктами питания.

Правильное и рациональное использование овощей, картофеля и фруктов, выполнение установленных режимов технологической обработки при обезвоживании позволяют максимально сохранить в них питательные вещества, биологическую активность, а также увеличить их калорийность.

Источник: З.А. Кац. Производство сушеных овощей, картофеля и фруктов. Изд. 2-е, перераб. и доп. «Легкая и пищевая промышленность». Москва. 1984

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: