Материал: Рогожин В.В., Рогожина Т.В. Биохимия сельскохозяйственной продукции

17.7. Овощные культуры

Следует охарактеризовать некоторые свойства консерванта. В частности, консервант должен обладать относительно низкой токсичностью, что предотвращает возможность отравления животных при скармливании им корма, содержащего консервант. Наиболее перспективными консервантами служат вещества биогенной природы, легко утилизирующиеся в метаболических процессах в клетках живых организмов. При этом консервант может быть использован как дополнительный пищевой субстрат (пищевая добавка), повышая пищевую ценность консервированных продуктов. Кроме того, желательно, чтобы консервант легко растворялся в воде, что обусловит быструю его десорбцию с поверхности продукта. При этом можно будет легко нейтрализовать его действие в водной среде.

В основе действия консерванта — его способность подавлять развитие микрофлоры, воздействуя преимущественно только на токсинобразующие формы. При этом консервант должен легко проникать в продукт консервации и по возможности длительно находиться в нем, не оказывать влияния на органолептические свойства продукта, т. е. не изменять вкус, запах и цвет продукции. Кроме того, он должен быть простым в применении, недорогим по стоимости, иметь разрешение на применение в пищевых продуктах, использоваться в высокоочищенном состоянии, а также соответствовать по качеству международным нормам и требованиям.

Перед использованием консерванты должны быть проверены на генотоксичность, т. е. способность оказывать вредное воздействие на наследственность, вызывать нежелательные мутации. Последние проявляются вследствие действия генотоксинов, которые, связываясь с ДНК, нарушают структуру и функционирование генного аппарата. Одновременно проводятся исследования по выявлению репродуктивной токсичности консервантов. В частности, изучается влияние консерванта на плодовитость и общую способность к продолжению рода, на внутри- и послеутробное развитие. Особое внимание уделяется проверке консерванта на канцерогенность, т. е. способность соединений вызывать развитие различных опухолей. Инициаторами этих процессов преимущественно являются вещества, обладающие генотоксичным действием, способные модифицировать ДНК. К этой группе веществ относятся формальдегид, фенол, нитраты и др.

Некоторые консерванты, такие как салициловая, бензойная кислоты, n-оксибензойная кислота и ее эфиры, могут вызывать аллергические реакции. К аллергенам относятся сульфиты и парабены. Поэтому Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ (JECFA) и Научная комиссия по пищевым добавкам Европейского сообщества (SCF) устанавливают на основе токсикологических исследований величину допустимого суточного поступления (ДСП) консервантов в организм человека. Токсичность консервантов может возрастать при их совместном использовании и проявляться в синергическом эффекте. Так, сочетанное использование

363

Глава 17. Биохимия растительных продуктов

бензойной кислоты и сульфита приводит к повышению токсичности, превышающей действие этих веществ в отдельности.

Действие консервантов преимущественно направлено на клеточные оболочки и мембраны, нарушая их целостность. При консервировании предпочтительнее использовать сразу несколько консервантов или сочетать действие консервантов с физическими методами (нагреванием, охлаждением, облучением, давлением, сушкой и др.).

Использование в качестве консерванта летучего органического соединения преимущественно с низкой температурой кипения позволило бы быстро заполнить им весь полезный объем, а также легко избавиться от консерванта при проветривании продукта на воздухе. Для консервации можно использовать и многокомпонентные смеси, в составе которых два и более консерванта. Комбинируя и подбирая в определенных пропорциях соединения, можно создавать компоненты, способные обеспечить пролонгированное действие консервирующей смеси. Например, совместное использование соединений с низкой и высокой температурами кипения, последние из которых обычно являются вязкими жидкостями, легко адсорбирующимися на поверхности нерастворимого в воде носителя.

В качестве консервантов могут быть использованы соединения, которые способны выполнять роль дополнительного пищевого субстрата. Однако к использованию этого термина необходимо относиться с большой осторожностью. В ряде случаев для консервирования используются органические кислоты (уксусная, пропионовая, молочная, лимонная и др.), однако содержание их в организме животных и человека очень незначительно, тогда как для консервации используются высокие концентрации этих соединений. При этом увеличение содержания кислот в организме крайне нежелательно в связи с тем, что они могут резко повышать кислотность биогенной среды, обусловливая протекание процессов кислотной денатурации функциональных белков, в частности ферментов, вызывая нарушение целостности структуры биологических мембран.

17.8. ФРУКТОВЫЕ И ЯГОДНЫЕ КУЛЬТУРЫ

К фруктово-ягодным культурам относят растения, способные продуцировать плоды и ягоды, образованные из завязи покрытосеменных растений после оплодотворения яйцеклетки и используемые человеком

иживотными в качестве продуктов питания. Фруктовые и ягодные культуры накапливают в своих плодах комплекс биогенных соединений, в составе которых углеводы, органические кислоты, витамины, дубильные

иароматические соединения. Последние определяют вкусовые свойства фруктов и ягод, которые используются в качестве пищи человеком и жи-

364

17.8. Фруктовые и ягодные культуры

вотными, а также для медицинских, фармацевтических, биотехнологических и технологических производств.

17.8.1. Химический состав фруктово-ягодных культур

Химический состав фруктов и ягод сильно гетерогенен, но преобладающими тут являются углеводы. Большинство плодов содержат до 80…85% воды. Основными компонентами фруктов и ягод среди углеводов являются глюкоза, фруктоза и сахароза. Суммарное содержание моно- и олигосахаридов в плодах может составлять 0,5…28,0 % сырой массы. Низкое содержание углеводов (в %) отмечается: у лимона — до 2,5, апельсина — 7,0, смородины — 8,0, крыжовника — 7,0. Больше всего углеводов накапливается в плодах винограда — в пределах 14…28%, земляники — 12…24, яблок — 5…20, груш — 7…14 % (табл. 17.13).

Та б л и ц а 1 7 . 1 3

Химический состав (% сырой массы) плодов фруктово-ягодных культур

Количество моно- и олигосахаридов также варьируется в плодах фрук- тово-ягодных культур (табл. 17.14). Содержание углеводов у фруктово-ягод- ных культур очень сильно зависит от вида, сорта, условий и места произрастания. Высокое содержание фруктозы отмечается в плодах яблок, груши, айвы и винограда, а сахарозы — у абрикосов, персиков, слив и вишни.

В незрелых плодах происходит накопление крахмала, содержание которого в яблоках и грушах может доходить до 4…6 %, а затем в процессе созревания он может расщепляться до моно- и олигосахаридов. Много крахмала содержится в зеленых плодах банана (15…20 %).

365

Глава 17. Биохимия растительных продуктов

Та б л и ц а 1 7 . 1 4

Состав моно- и олигосахаридов (% сырой массы) в плодах фруктово-ягодных растений

Вбольшинстве плодов количество целлюлозы очень низкое и может варьироваться в пределах 0,5…2,0%. Только в плодах малины и шиповника целлюлозы может накапливаться соответственно до 6 и 20 %.

Пектиновые вещества содержатся во всех плодах, но количество их может составлять всего 0,3…0,5 %. Однако некоторые фруктово-ягодные культуры могут накапливать в своих плодах пектиновые вещества. Так,

вкожуре апельсина и лимона количество пектиновых веществ может быть соответственно 4,7 и 7,0%, а в ягодах крыжовника — 1,1, черной смородины — 1,5%.

Вплодах фруктово-ягодных растений могут накапливаться в значительных количествах органические кислоты (яблочная, янтарная, лимонная, щавелевая и др.). Так, в яблоках содержание яблочной кислоты может составлять 0,3…0,4%, а в плодах рябины и барбариса — 2,5 и 6,0% соответственно. Лимонная кислота преобладает в ягодах малины, смородины, земляники и в плодах цитрусовых. В мякоти плодов лимона содержание лимонной кислоты достигает 6…7 %, в мандарине — 1,0, в апельсине — 1,5 %. В винограде накапливается винная кислота, количество которой может составлять 0,02…0,04%, а в виде солей натрия и калия — до 0,45%. Щавелевая кислота присутствует в плодах преимущественно в виде солей калия и кальция. Так, в ягодах малины содержится 0,05%, смороди-

366

17.8. Фруктовые и ягодные культуры

ны — 0,03, а в плодах груши — 0,02% солей щавелевой кислоты. Янтарная кислота в основном содержится в незрелых плодах вишни, яблок, черешни, а также в смородине, крыжовнике и винограде. Бензойная кислота накапливается в плодах клюквы (0,02…0,06%) и брусники (0,08…0,2%). Проявляя антисептические свойства, бензойная кислота обеспечивает длительную сохранность этих ягод.

Фрукты и ягоды являются основными источниками витаминов для человека и животных. Так, наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержится в черной смородине и шиповнике, накапливаясь в ягодах этих растений соответственно до 300…400 и 1000…4000 мг%. Кроме того, витамина С содержится (в мг%): в плодах винограда — около 3,0, апельсинах — 40,0, ананаса — 40,0, айвы — 18,0, бананов — 11,0, абрикос — 9,0, брусники — 150,0, вишни — 15,0, земляники — 60,0, клюквы — 10,0, крыжовника — 50,0, лимона — 40,0, малины — 30,0, мандарина — 30,0, облепихи — 120,0, персиков — 10,0, рябины — 50,0, сливы — 5,0, смородины красной — 30,0, яблок — 7,0.

Витамин Р накапливается в ягодах черной смородины, а также в плодах цитрусовых и яблок. Фолиевая кислота обнаруживается во фруктах и ягодах в следующем количестве (в мкг/г): арбуз — 0,5, дыня — 0,5, яблоки — 1,4, лимоны — 2,5, виноград — 1,0, абрикосы — 1,3, черная смородина — 1,4, шиповник — 1,4.

Очень бедны плоды фруктово-ягодных культур азотистыми веществами, количество которых может сильно колебаться — от 0,06 до 0,3%. При этом более половины азотистых веществ обычно составляет белковый азот. В плодах содержатся все незаменимые аминокислоты.

В плодах фруктовых растений содержится ограниченное количество дубильных веществ. Так, в плодах груши количество дубильных веществ равно 0,03…0,05 %, яблони — 0,08…0,13, вишни — 0,03…0,08, айвы — 0,12…0,36 %.

17.8.2.Особенности строения плодов и распределение в них химических веществ

Основу всех фруктов составляет плодовая мякоть, которая покрыта кожицей и заключает в себе семена. Содержание зольных элементов

вплодах может варьироваться в пределах 0,3…0,8%. Обычно в покровных тканях их больше, чем в плодовой мякоти. Так, в кожуре мандарина содержится 0,87 % зольных элементов, а в мякоти — 0,45 %. Железо может накапливаться в ягодах земляники, черники и винограда.

Аромат и вкусовые свойства плодов зависят от наличия в них эфирных соединений. Причем высокое содержание эфирных веществ отмечается

вплодах цитрусовых, где они преимущественно присутствуют в кожуре.

367