Исключительно важная роль в различных жизненных процессах плодов и овощей принадлежит нуклеиновым кислотам рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой (ДНК), хотя содержатся они в очень малых количествах.
При переработке плодоовощного сырья азотистые вещества иногда вызывают нежелательные явления. Так, при варке варенья белки способствуют образованию пены, которая в дальнейшем может явиться хорошей питательной средой для микроорганизмов. Потемнение переработанного картофеля, многих овощей и плодов вызывается иногда взаимодействием содержащихся в них аминокислот с сахарами, при котором образуются темноокрашенные продукты - меланоидины.
Гликозиды - это сложные соединения сахаров со спиртами, альдегидами, фенолами, кислотами. В плодах и овощах они содержатся в небольшом количестве, но, несмотря на это, придают им горьковатый привкус и специфический аромат. Чаще всего они находятся в кожице, семенах, реже в мякоти. Из гликозидов в плодах и овощах имеются амигдалин, вакциниин, гесперидин, соланин, синигрин и др.
Амигдалин (C20 H27NO 11) содержится в семенах горького миндаля в количестве 2,5-3 %, слив - 0,96, вишен - 0,82, персиков - 2-3, яблок - 0,6 %.В семенах груш, сладкого миндаля, сладких косточках абрикосов амигдалин отсутствует. При гидролизе амигдалина под действием фермента эмульсина или кислот выделяются глюкоза, бензойный альдегид и ядовитое вещество синильная кислота:
C20 H27NO 11 +2H20=2C6H12O6+C6H5CHO+ HCN.
В а к ц и н и и н (С 13Н I6O 7) находится в клюкве, бруснике. При. его гидролизе выделяются глюкоза и бензойная кислота.
Г е с пер и д и н (С 50Н 60О 27) содержится в кожице цитрусовых плодов и придает ей горьковатый привкус. Наряду с гесперидином в цитрусовых имеются нарингин,. цитронин, лимонин.
С о л а н и н (C 45H 7INO I5) встречается в картофеле и является ядовитым гликоалкалоидом. Обычно в картофеле он находится в небольшом количестве (0,002-0,02 %) и при этом не оказывает ядовитого действия. Кожица клубней, а также· позеленевшие и проросшие клубни содержат его в повышенном количестве. Специфический вкус картофеля, сваренного в кожице, в значительной степени зависит от соланина, который при варке клубней частично переходит в мякоть.
С и н и г р и н (C l0H I6KNS 2О 9) содержится в корнях хрена и семенах горчицы. При добавлении воды к измельченному хрену или растертым семенам горчицы синигрин гидролизуется с выделением сахара и аллилового горчичного масла, обусловливающего острый запах и вкус хрена и горчицы.
Дубильные вещества отличаются терпким (вяжущим) вкусом. в большинстве плодов и овощей они находятся в небольшом количестве (0,1-0,2 %). в таких плодах, как терн, кизил, незрелая хурма, содержание дубильных веществ составляет 0,5-1,5 %.
Дубильные вещества способны окисляться и при этом превращаются в темноокрашенные соединения - Ф л о б а ф е н ы. Особенно быстро этот процесс происходит под действием ферментов. Этим свойством дубильных веществ обусловлено потемнение очищенных от кожицы плодов и овощей, появление темных пятен, например на яблоках, в местах нанесения ударов, нажимов и т.д.
С солями железа дубильные вещества дают черно-синее или черно-зеленое окрашивание. При соприкосновении мякоти или сока плодов и овощей с железом, цинком, медью в их окраске могут появляться неестественные оттенки. Наиболее распространенными и изученными дубильными веществами плодов и овощей являются т а н и н ы и к а т е х и н ы.
Красящие вещества в плодах и овощах встречаются в виде антоцианов, флавонов, каротиноидов и хлорофилла.
А н т о ц и а н ы представляют собой группу пигментов, которые окрашивают плоды и овощи в красный, и синий цвета с различными оттенками. Различные антоцианы в сочетании с другими пигментами обусловливают те или иные оттенки окраски плодов и овощей. По химической структуре они являются гликозидами и при гидролизе распадаются на сахар и красящие вещества агликоны, которые относятся к группе антоцианидинов.
Из этой группы известны следующие красящие вещества: цианидин, входящий в состав красящих веществ слив, яблок, краснокочанной капусты, картофеля и др.; энин, содержащийся в розовых и красных сортах винограда; керацианин - в вишнях и черешнях; идеин - в бруснике. Окраска свеклы обусловлена наличием бетаина, который по химической природе относится к беталаиновым пигментам. При гидролизе бетаин распадается на глюкозу и агликон бетанидин.
Агликоны благодаря наличию свободного положительного заряда обладают амфотерными свойствами и чувствительны к рН среды. В кислой среде они имеют красный цвет, в нейтральной - фиолетовый, в щелочной - синий. При переработке плодов и овощей чем ниже рН среды, тем лучше сохраняется натуральный цвет продукции.
Антоцианы при соприкосновении с некоторыми металлами также могут изменять свою окраску. Так, под действием солей олова или алюминия цвет черешни, вишни, сливы приобретает фиолетовый оттенок; соли железа придают черешне черную окраску. У вишен эти изменения проявляются слабее. Сок винограда с антоциановой окраской изменяет свой цвет при соприкосновении с железом, оловом, медью, никелем.
Ф л а в о н о в ы е п и г м е н т ы участвуют в образовании желтого и оранжевого цвета плодов и овощей. К этой группе относят кверцетин, содержащийся в сухих чешуях лука.
К а р о т и н о и д ы окрашивают плоды и овощи в оранжево-красный и желтый цвета. Это большая группа пигментов, которые растворимы в жирах, являются чувствительными к кислотам и окислителям и стойки к щелочам.
Распространенными каротиноидами являются каротин, ликопин, ксантофилл.
Каротин имеет оранжевую окраску, содержится в зеленых листьях растений, где он маскируется зеленым цветом хлорофилла, в моркови, абрикосах, дынях.
Ликопин имеет красную окраску, находится в томатах (5-8 мг%), шиповнике и др.
Ксантофилл - желтый пигмент, являющийся продуктом окисления каротина, содержится в зеленых частях растений. Известны также аналоги ксантофилла: криптоксантин - в кожице апельсинов и мандаринов, капсантин - в перце и др.
Х л о р о Ф и л л окрашивает плоды и овощи в зеленый цвет, в большом количестве содержится в шпинате и крапиве. В состав молекулы хлорофилла входит магний. При нагревании в присутствии кислот хлорофилл подвергается гидролизу и при этом образуется феофитинбурой окраски, а при нагревании в щелочной среде - хлорофиллиды интенсивно-зеленого цвета. Изменению окраски, хлорофилла может способствовать присутствие, ионов металлов. В присутствии железа появляется коричневая окраска, в присутствии олова и алюминия - сероватая, в присутствии меди - ярко-зеленая.
Эфирные масла обусловливают запах овощей и плодов. В состав эфирных масел входят соединения различной природы терпены, спирты, альдегиды, кетоны, фенолы, эфиры и др. Эфирные масла нерастворимы в воде, но растворяются в различных органических растворителях, весьма летучи и легко, перегоняются с водяными парами. В различных плодах и овощах состав эфирных масел неодинаков и представляет собой смесь различных веществ. Эфирные масла цитрусовых состоят из терпенов, углеводородов цитраля, линалола и других соединений; эфирные масла укропа - из лимонена, апиоля, карвона; Эфирные масла редьки - из рафанолида, метилмеркаптана.
Содержание эфирных масел в плодах и овощах очень незначительно и колеблется в пределах сотых и тысячных долей процента. Исключением являются цитрусовые, в кожице которых от 1,2 до 2,5 % эфирных масел. Много эфирных масел в семенах укропа (2,5 %) и петрушки (2,7 %), в корнях петрушки (0,05 %) и пастернака (0,35 %). Максимальное количество эфирных масел накапливается в плодах и овощах к моменту полного созревания, особенно в сезоны с большим количеством солнечных дней.
Из витаминов в плодах и овощах преобладают С, Р, А, B1, В2.
В и т а м и н С широко распространен в плодах и овощах и встречается в форме аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот.
Содержание витамина С в отдельных видах плодов и овощей колеблется в следующих пределах (в мг %): в капусте - 3565, в картофеле - 20, в огурцах - 10, в томатах - 25, в яблоках - 13, в цитрусовых - 40-60. Богатыми источниками витамина С являются плоды шиповника -- от 120 до 1200 мг %, черная смородина - 100-400, зеленые грецкие орехи - 700- , 1200 мг %. Витамин С в различных частях плодов и овощей распределяется неравномерно: в периферийных слоях его обычно больше, чем во внутренних.
В кожице цитрусовых количество витамина С примерно втрое больше, чем в мякоти.
В и т а м и н Р относится к большой группе флавоноидов, укрепляющих стенки кровеносных. сосудов. Он вместе с витамином С участвует в окислительно-восстановительных превращениях в нашем организме и усиливает биологический эффект витамина С. Из флавоноидов, обладающих Р- витаминной активностью, в плодах и овощах имеются кверцетин, рутин, эриодиктин, цианидин. Содержание витамина Р в белокочанной капусте доходит до 30 мг%,' в кожуре лимонов - до 500, в винограде - до 25-240 мг%.
К а р о т и н (п р о в и т а м и н А) в организме человека превращается в витамин А. Высоким содержанием каротина отличаются морковь, тыква, абрикосы;' персики, а также листовые овощи.
В и т а м и н В9- фолиевая кислота. Отсутствие в пище этого витамина может вызвать малокровие. Содержится он в картофеле, яблоках, абрикосах, листовых овощах. Особенно богаты этим витамином земляника и малина.
В и т а м и н U - антиязвенный фактор. Наиболее богатыми источниками этого витамина являются листья белокочанной капусты, побеги спаржи. Обнаружен он также и в других овощах, но в меньших количествах.
Картофель - это важнейшая сельскохозяйственная культура, занимающая среди растительных пищевых продуктов второе место после хлеба. Мякоть клубня имеет неодинаковое строение и состоит из нескольких слоев (рис. 4). Наружный слой мякоти толщиной 3-11 мм называется корковым, в котором различают внешний и внутренний слои. Внутренний слой состоит из живых клеток, заполненных крахмалом, а внешний - из целлюлозы и суберина, который принимает участие в образовании на клубнях защитной опробковевшей ткани во время хранения. Под корковым слоем находится кольцо сосудистых пучков, которое в месте расположения глазков приближается к поверхности клубня. Вся ткань от кольца сосудов к центру называется сердцевиной и состоит из тонкостенных клеток, в которых находятся зерна крахмала.