Оболочка клетки состоит из к л е т ч а т к и (целлюлозы) и п р о т о п е к т и н а . Эти вещества нерастворимы в воде, придают клетке форму и механическую прочность. В состав оболочки могут в.ходить также лигнин, суберин и кутин.
Л и г н и н, откладываясь в стенках юіетки, повышает их проч- ность и эластичность, вызывает одревеснение ткани (например, жесткость мякоти плодов айвы связана с наличием клеток с сильно утолщенными одревесненными оболочками).
В некоторых растениях наблюдается опробковение клеточных оболочек, являющееся результатом пропитывания их жироподоб- ным веществом — с у б е р и н о м . Появление слоя опробковевших клеток на поверхноста корнеплодов и картофеля способствует хорошей сохраняемости их в течение нескольких месяцев после уборки.
6
К у т и н — воскообразное ве- щество, которое содержится в клетках кожицы некоторых пло- дов (яблок, слнв), повышает их прочность, а также устойчивость против воздействия микроорга- низмов.
Протоплазма являсгся од- ной из важнейших частей клетки. Она представляет собой про- зрачную студенистую массу (водный раствор белковых ве- ществ, жиров, углеводов и ми- неральных солей), занимающую большую или меньшую часть
Рис. 1. Растительная клетка:
а —строение клет-ки: I —протоплазма; 2 — обо- лочка; 3 —ядро; 4 —вакуоль; 6 — тургор и плаз- молиз клетки; I —клетка в состоянииіургора;2 — клетка в состоянии плазмолиза.
клетки. В клетках зрелых плодов и овощей протоплазма тонким зернистым слоем выстилает изнутри оболочку и в виде отдельных нитей (плазматических тяжей) пересекает клетку. В протоплазме расположено клеточное ядро, которое является как бы ее вклю- чением, но имеет более плотную консистенцию. Поверхность ядра покрыта собственной оболочкой. Ядро играет важную роль в процессах обмена вешеств клетки, а также при размножении (делении) клеток, которое начинается обычно с деления ядра.
В промежутках между клетками, так называемых межклеточных пространствах, скапливается воздух и углекислый газ, выделяемый клетками при дыхании.
В протоплазме клеток осуществляется обмен веществ. Протоп- лазма обладает свойством полупроницаемости — пропуская воду, задерживает растворенные в ней вещества, т. е. протоплазма яв- ляется как бы мембраной, препятствующей выравниванию концен- траций растворов питательных веществ в клетках и в межклеточном пространстве. В юіетках концентрадия этих веществ выше, поэтому они оказывают на протоплазму давление, прижимая ее к оболочке клетки и растягивая оболочку во все стороны. Это напряженное состояние клетки носит название т у р г р р а . В юзетка.х зрелых плодов и овошей осмотическое давленне находится в пределах от 0,5 до 1 МПа. Если межклеточные пространства насыщать конпентри- рованными растворами сахара или соли (более высокой концен- трации, чем клеточный сок), то часть влаги переходит из клетки в межклеточные просгранства, протоплазма клеток сжимается и отслаивается от оболочки. Такое состояние клетки называется п л а з м о л и з о м. На рис. 1,6 показана растнтельная клетка в состоянии тургора и плазмолиза.
Явление тургора и плазмолиза клеток гшодов и овощей лежит в основе многих методов сохранения их от гюрни (сушки, добавления больших количеств соли или сахара и др.) и учитывается при выборе режимов технологической обработки сырья в процессах консер- вирования.
7
По мере роста и созревапия в клетках плодов и овощей появляются вакуоли — полости, заполнепные клеточным соком, представляющим собой водный раствор различных органических и минеральных веіцеств — углеводов, белков, оргапических кислот, дубильных веществ, витаминов и т. д. Некоторые из них являются запасными питательными всществами, которые растение использует по мере необходимости. В процессе роста и жизнедеятельности клеток состав клеточного сока и количество его постоянно меня- ются: в зрелых илодах и овощах содержится больше сока, чем в недозрелых.
Химический соетав и пищевая ценность плодов и овощей
Плоды и овощи разнообразны по своему составу и содержат воду и сухие вещества — углеводы, белки, жиры, органические кислоты, витамины, минеральные вещества и др.
Вода является преобладающей составной частью плодов и овощей. Она входит в состав всех шііцевых продуктов, причем содержание ее колеблется в значительных пределах: от 1% и менее (в сахаре или жирах) до 75—95% (в различных плодах, ягодах и овощах). Вода имеет очень важное значение для организма человека, суточная потребность которого в воде составляет 1750—2200 г.
В растениях, как в любом живом организме, все обменные процессы (и прежде всего питание и усвоение пищи) лротекают в воде. Питательные вещества потребляются клеткой только в том случае, если они растворены в воде и раствор'этот имеет опреде- ленную концентрацию, нарушение которой может привести к гибели живых клеток. ІІри этом вода может быть не только средой для обменных процессов, но и сама принимать в них участие.
При промышленной переработке плодов и овощей важное
значение имеет содержание в них сухих веществ (т. е. всех веществ, кроме воды). Для многих плодов и ягод содержание сухих веществ находится в пределах от 10 ло 20% (в отдельных сортах винограда до 25% и более), в овощах их сравнитедьно немно- го — от 4 до 14%, но в некоторых из них (зеленый горошек, кукуруза) до 20% и выше. В зависимости от содержания сухих веществ в плодах и овощах устанавливаются нормы расхода сырья и качественные показатели готовой продукции для таких консервов, как концептрированные томатоиродукты, джем, повидло и т. д. Содержание сухих веществ влияет также на производительность оборудования, продолжительность технологического цикла и другие показатели.
У г л е в о д ы являются главной составной частью сухих ве- ществ плодов, ягод и овощей (до 90% общей массы сухого остатка)
и находятся в них в виде сахаров, крахмала, целлюлозы и пекти- новых веществ. Углеводы являются основным источником энергии в пище. В суточный рацион питания человека должно входить
400—500 г углеводов. Плоды и овощи содержат различные сахара — сахарозу (свекловичный сахар), глюкозу (виноградный сахар) и фруктозу (плодовый сахар). Наиболее богаты сахарами из расти- тельного сырья плоды, содержагцие в среднем 8—12%, а виноград отдельных сортов — до 20% сахара и более, Содержание сахаров в овощах составляет в среднем около 4%, наиболее сахаристыми являются свекла, морковь, арбузы и дыии. Сахара обладают сладким вкусом и в сочетании с другнми веществами плодов и овощей (главным образом органическими кислотами) обуслов- ливают их вкус. Они легко растворяются в воде и хорошо усваи- ваются в организме человека.
Вследствие хорошей растворимости сахара в воде, которая с повышенисм темперагуры воды повышается, в процессах пере- работки, особенно при мойке и обработке в горячей воде (блан- шировании), возможны потери сахаров. Поэтому плодоовощное сырье по возможности бланшируют паром.
В процессе технологической обработки (при варке, уваривании, обжарке, пастеризации и стерилизации) сахара, содержащиеся в растительном сырье, претерпевают различпые химические измене- ния, влияющие на качество готового продукта. При нагревании сахароза в растворе под действием органических кислот подвергается инверсии (т. е. расщеатению на более простые сахара). При этом образуется инвертный сахар, представляющий собой смесь равных количеств глюкозы и фруктозы. Эта реакция имеет значение при варке варенья, в котором содержание сахарозы и инвертного сахара должно быть в соотношении 1:1. Иногда искусственно ускоряют инверсию, добавляя в продукты пищевую кислоту (лимонную, винную). Инверсия сахарозы частично происходит при созревании плодов под действием фермента инвертазы.
Длительное нагревание при температурах 160°С и выше про-
дуктов, богатых сахарами, вызывает их карамслизацию (частичный распад сахаров с отщеплением воды). На первых стадиях этого процесса образуются вещества, придаюище продукту приятный вкус (образование корочки при обжарке овошей), при дальнейшем на- гревании продукт темнеет и нриобретает горький привкус. Кроме того, при нагревании в продуктач, содержащих сахар, происходят меланоидиновые реакции — реакции между сахарами и аминокисло- тами с образованием вешеств, вызывающих потемненне и придаю- щих продукту специфическшй «вареный» привкус. Меланоидиновые реакции ускоряются при многократном подогреве и особенно не- желательны для штодовой продукции (соков, джема и др.).
Все эти возможные изменения сахаров необходимо учитывать при выборе оптимальных режимов обработки плодоовощного сырья.
К р а х м а л является составной частыо многих раститель- ных продуктов. Значителыюе колнчество его содержат картофель (от 12 до 25%), зеленый горошек и кукуруза. В плодах и ягодах крахмала немного (менее 1%). В холодной воде крахмал не рас- творяется, а в горячей (от 62 до 73°С) образует клейстер.
В связи с этим консервы, богатые крахмалом, очень медленно прогреваются в процессе стерилизации.
Плоды и овощи содержат также к л е т ч а т к у (целлюлозу), являюгцуюся основной частью клеточных оболочек растений. Со- держание ее в плодах и овощах составляет 1—2%. Клетчатка повышает устойчивость сырья при транспортировке и хранении, препятствует размягчению и развариванию при стерилизации, за- трудняет процессы выпаривания и протирания. Для выработки консервов детского и диетического питания предпочтительно сырье, бедное клетчаткой (тыква, кабачки и др.). В отличие от других углеводов она нерастворима в воде и почти во всех органических и неорганических растворителях, не усваивается организмом чело- века, но способствует нормальной деятельности кишечника.
В состав многих плодов и овощей входят п е к т и н о в ы е в е щ е с т в а , являюшиеся производными углеводов. В раститель- ном 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 раство- римого в воде пектина. При созревании плодов и овощей под действием ферментов протопектин частично переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, плоды становятся мягче. Процесс перехода протопектина в пектин может проходить и при нагревании (особенно в растворе кислот), что используют при консервировании плодов и овощей.
Пектиновые веіцества влияют на консистенцию плодов и раз- вариваемость их при тепловой обработке, на процесс осветления плодово-ягодных соков. Способность пектина в присутствии саха- ров и кислот образовывать студни (желе) используют при изго- товлении джема, повидла, желе и других видов продуктов. Плоды (яблоки, айва, абрикосы, сливы и т. п.) содержат значительное количество пектиновых веществ (до 1,5%), имеются они и в некоторых видах овощей (морковь, тыква, капуста и др.). Пекти- новые вещества играют важную роль в питании человека при лечении желудочно-кишечных и других заболеваний.
Белки по своему химическому составу отличаются от других питательных веществ тем, что в их молекулах содержится азот. Поэтому белки не могут быть заменены углеводами или жирами, в молекулах которых нет азота. Кроме азота в состав белков входят углерод, кислород, водород, сера и другие элементы. В процессе жизнедеятельности при отмирании клеток и тканей организм рас- ходует собственные белки на образование новых клеток и тканей. Для покрытия этих расходов необходимо, чтобы в суточном рационе питания человека содержалось 80—100 г белка. Большинство плодов и овощей содержит небольшое количество белков (в среднем 1,5%), хотя содержание их в зеленом горошке достигает 5%, а в сухих бобовых культурах (горохе, фасоли и чечевице) — до 25,0%
Жиры содержатся главным образом в продуктах животного происхождения. В тканях плодов и овощей их содержится немного. Однако, несмотря на это, они играют болыпую роль в процессах обмена веществ в растительных клетках, так как входят в состав их протоплазмы. Жиры являются ценным источником энергии: сред- несуточная потребность человека в жнрах составляет 80—100 г. В производстве овощных, закусочных и обеденных консервов ис- пользуют растигельные масла и животные жиры. Животные жиры имеют, как правило, твердую консистенцию, растительные — жид- кую. В результате впитывания жира и маала при обжарке и пассеровании овощей содержание жира в них значительно повы- шается и в готовых консервах составляет около 5% в обеденных, от 6,5 до 15°/о — в закусочных. Обжарка овощей способствует улучшенйю их вкуса и аромата и повышению знергетической ценности пищи.
Белки, жиры и углеводы, часть которых человек получает при потреблении плодов и овощей, в процессе пищсварения претерпе- вают ряд сложных биохимических изменений, в результате чего выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности человека. При переваривании 1 г чистого жира выделяется энергия, эквива- лентная 37,7 кДж, 1 г углеводов 15,7 кДж, 1 г белков 16,7 кДж.
Исходя из этих данных и химического состава продуктов, определяют энергетическую ценность пищи, которая для большин- ства плодов и овощей составляет 100—300 кДж/1 г, для овощных закусочных консервов до 700 кДж/1 г, первых обеденных блюд до 500 кДж/1 г, сушеыых овощей и плодов 1000—1300 кДж/1 г.
Для покрытия энергетических затрат организма состав пищи не имеет особого значения, так как отдельные составные части продуктов (белки, жиры или углеводы) могут заменять друг друга с учетом их энергегической ценности. Но для роста и развития организма, построения его клеток и тканей важное значение имеет не только количественный, но и качественный состав пищи, т. е. наличие в ней тех или иных компонентов, из которых особую ценность представляют белки и минеральные соли.
Кроме белков, углеводов и жиров плоды и овощи содержат также
вещества, регулирующие процессы обмена в организме человска. Эго витамины, ферменты, минеральные соли и др.
Достарыңызбен бөлісу: |