Товароведная характеристика плодов и овощей

. Пищевая ценность  и значение плодов  и овощей в питании

     Об  уникальной пищевой и физиологической  ценности плодоовощной продукции свидетельствует факт многовекового успешного существования вегетарианства. Первая вегетарианская ассоциация была создана Пифагором (570…470 гг. до н.э.), последователями которого были Платон, Сократ, Овидий, Диоген, Гиппократ, Сенека, Вольтер, Руссо, Байрон, Репин, Толстой и др. В настоящее время этой теории питания придерживается около 1 млрд.человек. 

     Плодоовощные  продукты способны практически полностью обеспечить пищевой статус человека основными пищевыми, биологически активными веществами и энергией. В институте питания АМН РФ разработаны научно-обоснованные нормы потребления плодоовощной продукции, в соответствии с которыми годовая потребность человека в картофеле составляет 110 кг, овощах – 122, плодах и ягодах -106, бахчевых культурах – 31 кг. Энергетическая ценность в среднем составляет (на 100 г) для овощей – 25-40 ккал, для плодов и ягод – 50-70 ккал (1 ккал=4,19 кДж).

     Главной особенностью свежей плодоовощной продукции является высокое содержание воды в сочных растительных тканях - 80…90% от массы, а у некоторых видов, например, у огурцов и зеленных овощей может достигать 95…97% (Исключение составляют орехоплодные, зерно-бобовые культуры, бананы, финики). В сочных плодах и овощах находится 80-90% воды в свободном состоянии. В ней растворены органические и минеральные вещества, она легко удаляется при высушивании и переходит в лед при замораживании. Высокое содержание свободной влаги обуславливает упругость тканей, их тургор. При несоблюдении режимов и сроков хранения может происходить чрезмерное испарение влаги, и продукция теряет свои потребительские свойства. Чем выше содержание свободной влаги в растительных тканях, тем активней протекают процессы жизнедеятельности.

     Вода  играет важную физиологическую роль в организме человека, она принципиально отличается от обычной водопроводной воды так как имеет определенную структуру диполей в пространстве аналогичную структуре воды в организме человека. И если бы плоды и овощи содержали только одну структурированную воду, на структурирование которой организм не затрачивает дополнительно энергию, то они являлись бы необходимыми и целебными для человека продуктами питания. Кроме воды в состав плодов и овощей входят сухие вещества. Растворимые в воде сухие вещества составляют 5…20% и нерастворимые -2…5%.

     Структурированная вода с растворенными в ней  питательными веществами представляет собой клеточный сок сочных растительных объектов. Химический состав растительных тканей определяют их высокую пищевую ценность, диетические и лечебно-профилактические свойства.

     Углеводы в плодах и овощах образуются в результате фотосинтеза, они составляют основную массу органических веществ и находятся в легкоусвояемой форме. Углеводы являются основным источником энергии, а также используется в качестве строительного материала клеток и растительных тканей. В организме человека сахара используются для синтеза энергии, которую все живые системы запасают в процессе дыхания в виде молекул АТФ. Количество и состав углеводов определяют вкусовые и структурно механические свойства плодов и овощей, их устойчивость при хранении и пригодность к переработке.

     Преобладают моносахара – глюкоза и фруктоза, которые входят в состав дисахарида сахарозы. По степени сладости они расположены в следующем порядке: глюкоза – 100%, сахароза – 145% и фруктоза – 220%. В среднем в плодах и ягодах содержится от 4 (в лимонах и клюкве) до 23% (в бананах, финиках, винограде) сахаров. В овощах - от 2% (картофель, огурцы) до 9% (дыня, лук репчатый острых сортов, свекла).

     Глюкоза (виноградный сахар) – моносахарид находится в плодах и овощах в свободном виде, а также входит в состав важнейших ди- и полисахаридов – сахарозы, крахмала, гликогена, целлюлозы, инулина и др. Она лучше других сахаров усваивается организмом, и относится к наиболее легко и быстро усваиваемым источникам энергии, в этой связи глюкозу используют в медицине для внутривенных инъекций. Для усвоения глюкозы требуется инсулин. Глюкоза при поступлении в организм всасывается в кровь, откуда поступает в клетки органов, где происходит ее окисление с образованием энергии (молекул АТФ), она необходима для питания тканей мозга, мышц (в том числе сердечной мышцы миокарда), участвует в поддержании уровня сахара в крови, накоплении гликогена в печени, незаменима для восстановления сил при физических нагрузках и при тяжелых заболеваниях.

     Фруктоза (плодовый сахар) –  относится к легко усвояемым углеводам, быстро выводится из крови, однако усваивается в кишечнике медленнее, чем глюкоза, при этом быстрее переходит в запасающее вещество «животный крахмал» - гликоген. Фруктоза лучше переносится больными сахарным диабетом, рекомендуется людям, ведущим малоподвижный образ жизни, при ожирении и при стрессах.

     Сахароза (свекловичный сахар) – представляет собой наиболее распространенный дисахарид, под влиянием кислот и ферментов легко подвергается гидролизу до глюкозы, фруктозы.

     Соотношение глюкозы, фруктозы и сахарозы является видовым признаком плодов и овощей, например, в семечковых плодах преобладает фруктоза, в абрикосах, персиках, сливе – сахароза, в ягодах, вишне и черешне минимальное содержание сахарозы, а фруктоза и глюкоза находятся в равных соотношениях. Содержание сахаров в плодах и овощах постоянно уменьшается так как расходуется на обеспечения жизнедеятельности растительных тканей.

     Высокомолекулярные  полисахариды.  Крахмал состоит из остатков молекул глюкозы, он является основным запасным питательным веществом некоторых плодов и овощей и откладывается в цитоплазме клеток в виде крахмальных зерен. Содержание крахмала зависит от вида и степени зрелости плодов и овощей. Высокое содержание крахмала в картофеле (12…25%), в зеленом горошке, бобовых овощах и сахарной кукурузе – 5%, в остальных овощах - в среднем 0,1…1,0%. Форма и размер крахмальных зерен зависят от вида культуры. Зерна крахмала картофеля наиболее крупные (1…100мкм), яйцевидной формы, имеют внутри ярко очерченные концентрические окружности, наиболее часто встречается размер 20-40 мкм. Клубни с размером крахмальных зерен меньше 20 мкм при варке сильно набухают, разрываются и образуется мажущаяся консистенция. При хранении картофеля содержание крахмала и размер крахмальных зерен уменьшаются, в результате снижается развариваемость картофеля.

     В плодах и ягодах крахмал практически отсутствует, в незрелых плодах яблок зимних сортов при уборке содержится около 2% крахмала, в процессе дозревания его содержание снижается практически до 0%, по скорости гидролиза крахмала судят о скорости дозревания яблок. Много крахмала содержится в зеленых бананах 16-20% сухого вещества (менее 1% сахара), в дозревших бананах соотношение этих веществ изменяется соответственно до 1-2% крахмала и 16-18% сахара. В овощном горохе, фасоли и сахарной кукурузе, при их созревании происходит обратный процесс – превращение сахара в крахмал.

     Инулин  – полисахарид, который состоит из остатков фруктозы, выполняет функции запасающего вещества. В большом количестве содержится в клубнях топинамбура (до 20%), в чесноке, корнях цикория, артишоках (около 17%). Инулин легко подвергается гидролизу, поэтому его используют для производства фруктозы.

     Пектиновые  вещества – это высокомолекулярные соединения, представляют собой полимеры галактуроновой кислоты. В состав пектиновых веществ входят: пектин – водорастворимые, высокомолекулярные соединения, состоящие из частично или полностью метоксилированных остатков галактуроновой кислоты (метиловых эфиров галуктуроновой кислоты); пектиновая кислота - полностью деметоксилированные пектины; пектаты- соли пектовых кислот; протопектин – нерастворимое в воде сложное соединение, включающее молекулы пектина, цепочки которых связаны между собой ионами Са⁺², Мg⁺² и фосфорными мостиками, может образовывать комплексы с целлюлозой, гемицеллюлозой и др.

     Содержание  пектиновых веществ в плодах и овощах довольно высокое, в яблоках, сливе, черной смородине, персиках, абрикосах, клюкве, крыжовнике содержится 1,0…1,8 % пектина. В овощах пектиновых веществ содержится меньше, например, в репе, свекле, тыкве, моркови – около 1%, в остальных овощах - 0,4…0,2%. Причем в кожуре большую часть пектиновых веществ представляет протопектин, а в мякоти - растворимый пектин.

     Пектиновые  вещества имеют коллоидную структуру, играют важную роль в обеспечении  водного обмена, отвечают за влагоудерживающую способность тканей. Пектиновые вещества определяют лежкоспособность и консистенцию плодов и овощей в свежем и переработанном виде. Протопектин обуславливает твердость незрелых плодов. Он находится в наружном слое клеточных стенок и в межклеточном пространстве, и «цементирует» клетки растительных тканей придавая им механическую прочность, а по мере созревания переходит в растворимый пектин клеточного сока и хорошо удерживает клеточную влагу. При этом связь между клетками ослабевает, стенки клеток становятся тоньше, ткани разрыхляются. В этот период продукция отличается самыми высокими потребительскими свойствами – сочностью и хорошей консистенцией. При перезревании происходит дальнейший гидролиз пектиновых веществ, полное обособление клеток, которое сопровождается размягчением тканей и потерей сочности. Например, при съеме с дерева яблоки осенних сортов жесткие, малосочные, в процессе хранения становятся сочными и вкусными, а перезревшие яблоки приобретают кашеобразную консистенцию и теряют потребительские свойства. У малолежких сортов этот процесс протекает быстрее. Аналогичные процессы протекают при термической обработке плодоовощной продукции, в результате гидролиза протопектина до пектина ткани приобретают мягкую консистенцию в вареном или жареном виде. Растворимые пектины в среде содержащей сахар и кислоты образует желе (пектин:сахар:кислота – 1:60:1), это явление используется при производстве желе, мармелада и повидла.

     Важную  роль пектиновые вещества играют в  питании человека как энтерособент экологически вредных веществ: радионуклидов, солей тяжелых металлов, многих токсичных органических соединений, которые сорбируются и выводятся из организма.

     Целлюлоза (клетчатка ) - полисахарид с высокой степенью полимеризации остатков глюкозы. Молекулы целлюлозы объедены в переплетенные микофибриллы, имеют высокую химическую устойчивость – не растворимы в воде, гидролиз молекулы происходит только при нагревании, при высоком давлении в присутствии сильных кислот. Лежкоспособность и транспортабельность плодоовощной продукции коррелирует с содержанием целлюлозы в продукции. Содержание целлюлозы составляет в плодах 0,5…2%, в овощах – достигает почти 3%. К гемицеллюлозам относится большая группа высокомолекулярных соединений, которые совместно с клетчаткой образуют клеточные стенки. Гемицеллюлозы не растворимы в воде, но растворяются в щелочах и подвергаются гидролизу в слабых кислотах. Содержание гемицеллюлоз коррелирует с содержанием клетчатки и составляет от 0,2 до 3%. При созревании и переработке плодов и овощей гемицеллюлозы подвергаются гидролизу, что приводит к размягчению тканей.

     Пищевые волокна, включают клетчатку, гемицеллюлозу, лигнин и пектиновые вещества, относятся к группе биополимеров, имеющих важное значение в рационе питания современного человека. Роль пищевых волокон в питании состоит в выведения целого ряда метаболитов пищи и загрязняющих ее веществ из организма человека, в регуляции водного обмена, уровня холестерина, они сорбируют и выводят из организма желчные кислоты, активизируют перистальтику и очистку кишечника от продуктов гнилостного разложения пищи, стимулируют процесс всасывания ряда минеральных веществ.

      Органические  кислоты  содержатся во всех плодах и овощах и придают каждому виду свой специфический вкус. Органические кислоты активизируют секрецию поджелудочной железы, активизируют функции желудка, процессы пищеварения и усвоения разнообразной пищи, тормозят развитие гнилостных и патогенных микроорганизмов.

     Все звенья обмена в живой клетке связаны  с превращением органических кислот. Реакции обмена углеводов, белков, жиров происходит с образованием органических кислот. Суточная потребность в органических кислотах – 2 г, она удовлетворяется в основном за счет плодоовощной продукции.

     Содержание  кислот в плодах и ягодах колеблется в среднем от 0,5 (груша) до 3,0% (кизил, алыча), исключение составляет лимон - 7 %, в овощах содержание кислот ниже и составляет в среднем 0,3-1 %, исключение - щавель и ревень (1,5 %). В растениях содержатся в основном органические кислоты. Кислоты могут быть летучие (муравьиная, масляная, уксусная), они в свободном состоянии или в виде эфиров участвуют в формировании аромата (метиловые эфиры муравьиной и масляной кислот участвуют в создании аромата яблок).

     В плодоовощной продукции находится  широкий спектр органических кислот, необходимых для обеспечения жизнедеятельности растительного организма, но в каждом растительном виде преобладает одна кислота. В этой связи содержание кислот выражают в пересчете на преобладающую кислоту. В яблоках 70% составляет яблочная кислота, лимонная -20%, янтарная - 7%, остальные кислоты составляют 3%. Поэтому содержание кислоты в яблоках выражают в пересчете на яблочную кислоту.

     В зависимости от вида плодов и овощей в них преобладают следующие кислоты: яблочная – в плодах семечковых и косточковых плодов; лимонная – в цитрусовых, клюкве, малине; винная кислота – в основном в винограде; щавелевая – в щавеле, шпинате, ревене, в незначительных количествах в ягодах и плодах; салициловая кислота – в малине и землянике; бензойная кислота – в бруснике, клюкве; янтарная кислота содержится главным образом в незрелых плодах, сорбиновая – в рябине. В овощах преобладает яблочная кислота, исключение составляет картофель, в котором преобладает лимонная кислота. Салициловая кислота является природным жаропонижающим средством малины, а бензойная и сорбиновая кислоты – консервантами, поэтому брусника, рябина и клюква хорошо сохраняются. Порог ощущения кислого вкуса индивидуален для каждой кислоты и составляет для лимонной кислоты – 0,0154, для яблочной – 0,0107, для винной – 0,0075 г в 100 мл раствора. Вкус плодов и овощей обусловлен общим количеством кислот, содержанием и видом преобладающей кислоты, содержанием сахаров, с учетом их коэффициента сладости, наличием дубильных веществ, эфиров, гликозидов и других соединений, способных влиять на вкусовые ощущения.