Овощи и плоды имеют большое значение в народном питании. Они являются пищевыми и вкусовыми продуктами. Кроме того, плоды и многие овощи могут служить лечебными средствами.
Пищевая ценность картофеля, овощей и плодов обусловливается содержанием в них углеводов (крахмала, сахара), белков и других азотистых веществ, минеральных или зольных веществ и витаминов. Углеводы и белки в организме служат источником жизнедеятельной энергии. Белок необходим также для построения и восстановления тканей тела. Минеральные вещества нужны для правильного кровообращения, регулирования внутриклеточного давления, построения костяка, различных органов и нервной ткани.
Плоды и овощи как вкусовые средства применяются потому, что они содержат различные фруктовые кислоты, дубильные или вяжущие вещества (в плодах) и эфирные или ароматические вещества, от которых зависит запах плодов и многих овощей - укропа, петрушки, сельдерея, пастернака, эстрагона, хрена, лука, чеснока и т. п.
Ароматические вещества и фруктовые кислоты, дубильные и красящие вещества плодов и овощей возбуждают аппетит, улучшают пищеварение, повышают усвояемость мясной и хлебной пищи. Улучшению пищеварения способствуют также ферменты, которые содержатся в свежих плодах и овощах.
Многие плоды и овощи используются как лечебные средства потому, что они богаты витаминами, содержат минеральные вещества, из которых некоторые - железо, фосфор, йод, калий, кальций и др. играют большую роль в обмене веществ организма.
Лук, чеснок, редька, хрен содержат фитонциды - вещества, убивающие заразных бактерий.
При лечении ряда болезней используют виноград, лимоны, апельсины, яблоки, груши, сливы, землянику, малину, чернику, клюкву, шиповник, черную смородину, свеклу, морковь, редьку, чеснок, лук, шпинат, томаты и др.
Плоды и овощи находят широкое применение в лечебном питании больных, страдающих расстройством нервной системы, кровообращения, нарушением обмена веществ, болезнями сердца, печени, подагрой, а также авитаминозами.
Авитаминозом называется заболевание, вызванное отсутствием в организме витамина.
Потребность человека в витаминах ничтожная - несколько миллиграммов (тысячных долей грамма) в сутки, но, несмотря на это, роль витаминов для здоровья, жизни - огромна.
Известно около 20 витаминов. Некоторые из них пока еще недостаточно изучены. Витамины обозначаются буквами, так как раньше не была точно установлена их химическая природа. В настоящее время большинство витаминов не только выделено в чистом виде из растений или органов животных (печени), богатых витаминами, но и получено искусственно-химическим путем.
В обмене веществ организма исключительно большую роль играют ферменты, которыми богаты свежие плоды и овощи.
Химический состав овощей и плодов
В состав плодов и овощей входят разнообразные вещества, из которых большинство растворимо в воде. Содержащиеся в плодах и овощах сахара, некоторые из белков, минеральных веществ и витаминов, а также все фруктовые кислоты, дубильные вещества, красящие вещества черной смородины, вишни и т. п. находятся в клеточном соке в растворенном состоянии. Другие вещества - крахмал, клетчатка, большая часть белков, некоторые минеральные соли, ряд витаминов, жиры, ароматические и красящие вещества томатов, абрикосов, моркови и т. п. в воде нерастворимы. Они находятся в клетках плодов и овощей в нерастворенном виде.
Вода . Овощи и плоды содержат много воды - от 75% (в картофеле и зеленом горошке восковой зрелости) до 95% (в огурцах, томатах, салате и т. п.). В этой воде находятся в виде слабых растворов разнообразные питательные вещества. Вследствие этого свежие плоды и овощи сравнительно легко поражаются микроорганизмами - плесенями, дрожжами и бактериями - мельчайшими животными существами, невидимыми простым глазом. Ввиду содержания большого количества воды и быстрой повреждаемости микроорганизмами, свежие плоды и овощи относятся к продуктам скоропортящимся и малотранспортабельным.
Сахара . В плодах и овощах встречаются свекловичный сахар, или сахароза, фруктовый, или плодовый, сахар (фруктоза) и виноградный сахар (глюкоза). Плодовый сахар значительно слаще свекловичного сахара, а этот последний слаще виноградного сахара, или глюкозы. Виноградный и плодовый сахара легко усваиваются организмом человека, который использует их в качестве источника энергии (тепловой, механической - при работе) и для образования в теле запасов - жира.
В семечковых плодах из сахаров преобладает фруктоза, в абрикосах и персиках - сахароза. В ягодах сахарозы почти нет, в них содержится (почти в равных количествах) глюкоза и фруктоза. В арбузах из сахаров преобладает фруктоза, а в свекле, моркови и дынях - сахароза.
Крахмал в большом количестве имеется в картофеле (от 14 до 22% и больше). Много крахмала в батате, перезрелых зеленом горошке и сахарной кукурузе, в бобах и зернах фасоли. В остальных овощах и плодах крахмала мало, например в моркови около 1%. В незрелых плодах содержание его доходит до 1,5%.
Клетчатка содержится в картофеле и во всех овощах и плодах в количестве от 0,5 до 3%, в зависимости от вида, сорта и места выращивания. Чем грубее плоды и овощи, тем больше в них клетчатки. Клеточные стенки состоят главным образом из клетчатки и других нерастворимых в воде веществ. Клетчатка не усваивается организмом человека, но она придает чувство сытости и способствует пищеварению (улучшает перистальтику кишок).
Фруктовые или органические кислоты (яблочная, лимонная и винная) находятся в плодах в различных количествах - от 0,10% в грушах и до 3,5% в смородине. Больше всего кислот содержится в лимонах - до 8%. В овощах фруктовые кислоты - лимонная и яблочная - имеются в большом количестве только в томатах (от 0,22 до 1,39%).
В щавеле, ревене и шпинате содержится щавелевая кислота. В бруснике, клюкве имеется бензойная кислота, действующая губительно на бактерии. Поэтому эти ягоды хорошо сохраняются в свежем виде.
В малине и землянике содержится салициловая кислота (наряду с яблочной) в ничтожных количествах. Салициловая кислота является потогонным средством. Поэтому малину употребляют для лечения простудных заболеваний. Для плодов и овощей кислоты являются запасными веществами и могут быть использованы при дыхании.
Минеральные соли или зольные вещества имеются в плодах и овощах в незначительных количествах - от 0,3 до 1,8%.
Белки и другие азотистые вещества, близкие к ним, содержатся в плодах и овощах в незначительных количествах. Но белками богаты зеленый горошек, бобы и фасоль, т. е. бобовые овощи. Капуста, особенно цветная, а также шпинат, салат содержат много белковых и азотистых веществ (1,43-3,28%). Белки являются важнейшей составной частью пищи.
Витамины . Картофель, овощи и плоды являются такими продуктами, за счет которых человек покрывает свою потребность в витамине С. Мясо, хлеб, крупы, рыба этого витамина не содержат. При отсутствии в пище витамина С человек заболевает цингой. Витамином С богаты: шиповник, зеленые незрелые грецкие орехи, черная смородина, земляника и др., а из овощей - сладкий перец, капуста, хрен, шпинат, салат, щавель, зелень петрушки и др. В огурцах, свекле, луке, чесноке витамина С мало.
При отсутствии в пище витамина А, или каротина, человек заболевает куриной слепотой (болезнь глаз - ксерофтальмия); у молодых задерживается рост. При недостатке этого витамина понижается сопротивляемость организма заболеваниям. В плодах и овощах витамина А не имеется, но в организме этот витамин образуется из каротина. Каротином богаты морковь, облепиха, персики с желтой мякотью, абрикосы, репа, а также вся зелень. Каротин по своему строению близок к хлорофиллу и поэтому всегда встречается вместе с ним.
Плоды и овощи содержат витамины: B 1 , В 2 , РР, К и пр., которые также предупреждают различные расстройства организма и его заболевания.
Суточная потребность взрослого человека в витамине С в среднем 50 мг, в витамине А - 1 мг. Витамин А можно заменить каротином (2 мг в сутки).
Дубильные вещества придают плодам терпкий вкус. Содержание их в плодах бывает от 0,02% (в грушах) до 1,31% (в чернике). Ввиду большого содержания дубильных веществ, черника используется при лечении желудочных заболеваний.
Красящие вещества обусловливают окраску плодов и овощей. Они содержатся в очень малых количествах в окрашенных яблоках и грушах, в абрикосах и персиках, в рябине, моркови, свекле, томатах и др. Зеленый цвет овощей и плодов зависит от присутствия в них хлорофилла, красный и желтый - от каротина (красящее вещество моркови, абрикосов, облепихи и др.), ликопина (красящее вещество томатов и шиповника), ксантофилла (красящее вещество кожицы окрашенных яблок) и антоцианов (красящие вещества свеклы, вишен, слив, смородины, красного крыжовника и др.).
Эфирные или ароматические вещества содержатся в незначительных количествах в плодах, во многих овощах (пряные корнеплоды, укроп и др.). Особенно богата ароматическими веществами кожица плодов.
В овощах и плодах имеются также другие вещества: ферменты, фитонциды и др. С помощью ферментов в клетках живых организмов, в том числе в овощах и плодах, совершаются жизненные процессы - дыхание, рост и развитие. Фитонциды - особые вещества, действующие губительно на бактерии. Эти вещества выделяются клетками овощей и плодов, например при их повреждении. Следовательно, фитонциды в овощах и плодах играют защитную роль. Весьма активны фитонциды лука, чеснока, моркови, горчицы, редьки, хрена, черемухи, рябины, черной смородины, апельсинов.
Если пожевать чеснок или лук в течение 5 минут, то в полости рта все микробы будут убиты.
Свежие плоды и овощи, а также пищевые продукты, получаемые при их переработке, имеют исключительно важное значение в полноценном питании людей. Они являются источником биологически ценных и жизненно необходимых соединений: минеральных веществ, незаменимых аминокислот, ферментов, витаминов, фитонцидов. Многие их виды способны длительно храниться, не теряя пищевой ценности. Являясь повседневными продуктами рациона питания, плоды и овощи способствуют более полному усвоению мясных и молочных продуктов, повышают сопротивляемость организма человека к простудным заболеваниям, способствуют долголетию. С помощью плодов и овощей лечат сердечные и желудочные заболевания, а также болезни, связанные с нарушением обменных процессов в организме. Большинство продуктов детского питания вырабатывается из плодов и овощей. Среднегодовые нормы потребления составляют (в кг): плодов - около 100; овощей - 126; картофеля - 100-115.
Значительное внимание уделяется наращиванию производства плодов и овощей, которое будет достигнуто за счет реализации комплекса организационно-хозяйственных мероприятий, позволит к 1990 г. довести производство плодов в стране до 15 млн. т, овощей - до 41, картофеля - до 90-92 млн. т.
Химический состав плодов и овощей
Химический состав овощей и плодов определяет важнейшие показатели их качества: внешний вид, вкус, аромат, лежкоспособность, а также пищевую ценность и калорийность. Он формируется под влиянием почвенно-климатических условий, сортовых особенностей плодоовощной продукции и агротехники выращивания. Химический состав изменяется по мере роста и формирования плодов и овощей, достигая оптимального сочетания отдельных химических веществ в период созревания.
Вода является основной составной частью овощей и плодов. В плодах ее содержится от 72 до 90 %, а в овощах и картофеле - от 65 до 96 %. В ней растворены органические и минеральные вещества. В процессе хранения плоды и овощи теряют воду. Это может оказать самое неблагоприятное влияние на храпение, так как увядшие ткани плодов и овощей теряют товарный вид, поражаются болезнями. Поэтому при хранении плодоовощной продукции необходимо соблюдать условия, препятствующие потерям влаги.
Сахаров в плодах и овощах содержится неодинаковое количество. В плодах оно варьирует от 0,5 (в лимонах) до 25 % и выше (в винограде). В овощах их значительно меньше - от 0,2 до 10- 12 %. В семечковых плодах в количественном отношении преобладают моносахара - глюкоза и фруктоза. По этой причине яблочных сок даже при средней сахаристости кажется сладким. Косточковые плоды, наоборот, более богаты сахарозой. Ягоды содержат примерно одинаковое количество глюкозы и фруктозы - по 3-4 %, а сахарозы в них менее 1 %. В овощах общее содержание растворимых Сахаров колеблется в следующих пределах (в %): в луке - 3,5- 12,2; в моркови - 3,3- 12; в свекле - 5,3- 9,2; в капусте- 1,5-4,5.
Из моносахаров в плодах и овощах содержатся глюкоза и фруктоза. Из дисахаров - сахароза и тригалоза (в грибах). Среди полисахаридов преобладают крахмал, гемицеллюлоза, целлюлоза, пентозаны, входят также и пектиновые вещества.
Крахмал является важнейшим запасающим углеводом. Наибольшее количество крахмала содержится в картофеле (12- 25 %) ив незрелых плодах бананов (18-20 %). Есть он и в незрелых яблоках, грушах, томатах. При созревании плодов крахмал гидролизуется в растворимые сахара. Гидролиз его происходит и в клубнях картофеля при нарушении режима хранения.
Пектиновые вещества в плодах и овощах представлены пектином, пектиновой кислотой и протопектином.
Пектин растворим в воде; в присутствии Сахаров и органических кислот образует желе, что широко используется при изготовлении джемов, повидла, мармелада.
Пектиновая кислота - менее сложное по строению химическое соединение, растворимое в воде.
Протопектин в химическом отношении является самым сложным среди пектиновых веществ. В процессе хранения плодов и овощей он постепенно гидролизуется с образованием клетчатки и пектина.
Протопектин обычно заполняет межклеточные пространства, связывая между собой отдельные клетки мякоти плодов. В результате его гидролиза клетки обособляются друг от друга и мякоть плодов и овощей размягчается. При хранении плодов и овощей содержание пектиновых веществ в них постепенно уменьшается. Превращение протопектина в пектин можно замедлить при хранении плодов при пониженной температуре (близкой к 0°С).
Азотистые вещества содержатся в плодах и овощах в небольших количествах и представлены преимущественно аминокислотами и белками. Среди овощей наиболее богаты белками зеленый горошек (до 5 %), а также картофель (до 2 %) и корнеплоды - свекла столовая и морковь, а из плодовых культур - маслины и орехи. В плодах и овощах белки входят в основном в состав ферментов, регулирующих обмен веществ при хранении этих продуктов. Суточное потребление картофеля в количестве 300-400 г примерно на 30 % удовлетворяет потребности человека в белках.
Органические кислоты в сочетании с сахарами определяют вкус плодов и большинства овощей. Обычно каждый вид плодов содержит не одну, а несколько органических кислот с преобладанием одной из них. Так, в яблоках, грушах и косточковых плодах преобладает яблочная кислота, в цитрусовых - лимонная. У большинства овощей (кроме щавеля) содержится много яблочной кислоты. Некоторые кислоты (бензойная, салициловая и др.) обладают бактерицидными (антисептическими) свойствами, предохраняя плоды и овощи от заболеваний. Органические кислоты в период хранения плодов и овощей окисляются быстрее, чем сахара в процессе дыхания. В результате плоды становятся безвкусными или же слишком сладкими.
Витамины также содержатся в плодах и овощах. Различают витамины водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые содержатся только в продуктах растительного происхождения.
Среди водорастворимых витаминов жизненно необходимым является витамин С (аскорбиновая кислота). Плоды и овощи богаты витаминами группы В (В, B L >, B:i , Bg, Bis), которые входят в состав ферментов в качестве активной группы и играют исключительно важную роль в регулировании обменных процессов в организме человека.
Витамин U (антиязвенный фактор) в наибольшем количестве содержится в капустных овощах.
Плоды и овощи богаты каротином (провитамином А). В организме человека и животных он превращается в витамин А. Богаты каротином морковь, перец сладкий, зелень петрушки, щавель, дыни, а из плодов - облепиха, абрикосы, персики.
Минеральные вещества плодов и овощей являются основным источником минеральных веществ для человека. Сосредоточены они в основном в клеточном соке. По количественному содержанию их подразделяют на две группы: макро- и микроэлементы.
К макроэлементам относят: К, Са, Р, Na, Mg, CI, S, Fe; к микроэлементам - Pb, Cu, Zn, Mo, J, Co, Mn и др. Макро- и микроэлементы входят в состав ферментов, регулирующих водный и солевой обмен в организме человека. В плодах и овощах минеральные вещества находятся в легкоусвояемой для организма форме, а общее их содержание колеблется от 0,2 до 1,5 %. Овощи наиболее богаты калием, кальцием, фосфором, натрием, железом.
Липиды и жиры в плодах и овощах содержатся в ничтожных количествах и сосредоточены преимущественно в семенах и кожице плодов. Липиды кожицы предохраняют плоды от потери влаги.
Гликозиды - это сложные органические соединения, часто выполняющие защитные функции. В плодах и овощах они сосредоточены в кожице и семенах. Многие гликозиды имеют горький или острый вкус и специфический запах. Большинство из них для человека ядовиты. Наиболее часто встречаются следующие гликозиды:
амигдалин - в семенах горького миндаля, абрикосов, персиков, вишни, сливы;
соланин - в кожице клубня картофеля, незрелых плодах томатов и перца;
капсаицин - в остром перце;
лимонин и нарингин - в кожуре и подкожном слое цитрусовых плодов;
синигрин - в хрене и семенах горчицы.
Плоды и овощи содержат также красящие вещества, определяющие их окраску, а следовательно, и товарный вид. По химической природе большинство красящих веществ являются производными фенола.
Современная наука о питании рассматривает овощи и плоды как жизненно необходимые продукты, поскольку они являются основным источником многих витаминов, минеральных солей, органических кислот, ароматических веществ и легко усвояемых углеводов.
Многие вещества, содержащиеся в плодах и овощах, могут не иметь в пищевом отношении значения, но определяют такие важные свойства, как устойчивость к болезням, преждевременному прорастанию и быстрому созреванию. Химический состав плодов и овощей зависит от многих факторов: условий выращивания, агротехники, климатических условий, зоны выращивания и т.д.
Вода и сухие вещества. По содержанию воды различные виды плодов и овощей заметно отличаются: от 75% в картофеле, до 97% в огурцах, особо следует выделить орехоплодные - до 7-8%.
Способность сохранять определенную форму при высоком содержании воды объясняется присутствием белков и пектиновых веществ, способных удерживать большое количество воды.
Большая часть воды в плодах и овощах находится в свободном состоянии, и лишь незначительная часть - в связанном. По этой причине легко высушить плоды и овощи до 10-12% влажности. Дальнейшее удаление каждого процента сопряжено с определенными трудностями и может быть достигнуто с помощью специальных методов сушки.
Плоды и овощи испаряют воду как на материнском растении, так и после уборки урожая. Однако на материнском растении потеря влаги компенсируется корневой системой, а после уборки - не компенсируется. Поэтому испарение влаги во время хранения может оказать самое неблагоприятное влияние на нормальное течение процессов обмена веществ.
Испарение влаги вызывает ослабление тургора клеток, увядание тканей, усиление расхода питательных веществ, является основной причиной уменьшения их массы при хранении.
Для успешного хранения нужна эффективная защита плодов и овощей от увядания, поэтому в хранилищах необходимо поддерживать высокую относительную влажность воздуха -85-95%. В воде растворены многие химические вещества: углеводы, часть минеральных веществ, витаминов, кислоты, дубильные вещества. Они составляют растворимые сухие вещества и определяются рефрактометром.
При среднем содержании влаги в различных плодах и овощах от 75 до 95% воды на долю сухих веществ приходится от 5 до 25%, большая часть их представлена углеводами. Содержание сухих веществ зависит от сорта, климатических условий (в жаркое лето их больше чем в дождливое), степени зрелости (в незрелых меньше, чем в зрелых). Содержание сухих веществ учитывается при переработке плодов и овощей, по ним рассчитываются выход готового продукта, расход сахара и т.д.
Азотистые вещества включают белки и соединения небелкового азота - амиды, аминокислоты и другие соединения. Общее количество в плодах и ягодах невелико и колеблется от 0,2 до 1,5%. В овощах азотистых веществ больше - в среднем 1-2%, а в таких, как зеленый горошек - 6,6%, брюссельская капуста - 5,3%, цветная - 2,5%; в плодах меньше. Исключение составляют орехи - 15-22%, маслины - 7%, ежевика - 2%.
Большую часть азотистых соединений составляют белки, меньшую - небелковые азотистые соединения. Наиболее полно изучен белок картофеля - туберин. Соотношение аминокислот в нем приближается к яичному белку, что позволяет считать его полноценным. Полноценными считаются белки овощных бобовых культур, шпината, салата, капустных овощей.
Из амидов в плодах и овощах содержатся аспарагин и глу-тамин. Ничтожно малая часть приходится на нуклеиновые кислоты, гликозиды, витамины группы В, ферменты и другие соединения.
Важное биологическое значение имеют нуклеиновые кислоты и сложные белки - нуклеопротеиды.
Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярные соединения, впервые выделенные из ядра клеток.
Представлены они двумя типами соединений: ДНК - де-зоксирибонуклеиновой кислотой (дезоксирибоза), РНК - рибонуклеиновой кислотой (рибоза).
Молекулы ДНК являются носителями наследственности и находятся в ядрах, РНК содержится как в ядре, так и в цитоплазме.
Важные превращения с нуклеиновыми кислотами происходят при хранении плодов и овощей. Прорастание почек картофеля сопровождается увеличением содержания нуклеиновых кислот.
Определенные превращения происходят с нуклеиновыми кислотами при формировании зародышей семян плодов и связанные с этим созреванием околоплодника.
К особым белкам относят и ферменты. Они играют важную роль при хранении и переработке плодов и овощей.
Так, под действием окислительных ферментов полифено-локсидазы, в хранящихся плодах могут окисляться полифенолы с образованием темно-окрашенных веществ (потемнение тканей).
Углеводы - основной энергетический материал плодов и овощей. Содержание их в расчете на сырую массу невысокое, поэтому и калорийность овощей не превышает 25-40 ккал в 100 г, плодов - 50-70 ккал.
Однако такие распространенные углеводы, как глюкоза, фруктоза, сахароза хорошо усваиваются организмом, что и обусловливает значение плодов и ягод в питании.
Из углеводов в плодах и овощах содержатся сахара, крахмал, клетчатка (целлюлоза), полуклетчатка (гемицеллюлоза), пектиновые вещества.
Сахара. Из моносахаров встречаются в плодах и овощах пектозы (арабиноза и ксилоза), гексозы - (глюкоза, фруктоза). Глюкоза (виноградный сахар) содержится в винограде, черешне, вишне, малине, смородине (в сочетании с фруктозой), фруктоза преобладает в семечковых плодах. Из дисахаридов в плодах и овощах содержится сахароза, она преобладает в абрикосах, персиках, сливах.
В плодах и ягодах довольно высокое содержание Сахаров -от 19 до 30% в винограде, от 3,2 до 12,8% - в плодах.
Все сахара растворимы в воде, сладкие на вкус, сбраживаются дрожжами и молочнокислыми бактериями, при сильном
и продолжительном нагревании карамелизуются, с аминокислотами и белками образуют меланоидины, что является причиной потемнения плодов и овощей при хранении.
Сахара имеют большое значение в обмене веществ в плодах и овощах. Они затрачиваются на дыхание, дают энергию и большое количество промежуточных продуктов, которые используются в послеуборочном дозревании плодов, определяют устойчивость к микроорганизмам.
Близки к сахарам и сахароспирты: сорбит - в рябине, абрикосах, сливе, яблоках; маннит - в ананасах, моркови, грушах, грибах. При их окислении образуются сахара.
Крахмал - основное запасное вещество в клубнях картофеля. Встречается в бобовых, зерновых, в незрелых семечковых плодах, в бананах.
Так в зеленом горошке по содержанию крахмала определяют ранний срок уборки, чтобы получить продукт высокого качества.
Клетчатка (целлюлоза) и полуклетчатка (гемицеллюлоза) составляют основную массу клеточных стенок. Содержание их значительно колеблется в хрене, укропе, шиповнике, орехах, малине, смородине, облепихе - от 2,5 до 5%, меньше - в огурцах, кабачках, патиссонах, салате, в вишнях, яблоках, сливах - от 0,5 до 8%.
Инулин содержится в чесноке - от 15 до 20%, топинамбуре - от 13 до 20%, заменяя в них крахмал. При гидролизе инулина образуется фруктоза.
Пектиновые вещества содержатся в плодах и овощах в виде протопектина (в основном в незрелых плодах и овощах), пектина и пектиновых кислот.
В овощах пектиновых веществ меньше - в моркови, тыкве -около 1%, капусте, дыне - до 0,4%, картофеле - до 0,2%.
Основной особенностью пектиновых веществ (пектина) является образование желе в присутствии сахара и кислоты. Это учитывается при приготовлении желе, джемов, цукатов, мармелада и т.д., когда получают продукт желеобразной консистенции. Пектин овощей желирует слабее.
Определенные изменения пектиновых веществ наблюдаются при созревании плодов.
Протопектин по мере созревания переходит в растворимый пектин клеточного сока, в результате изменяется консистенция плодов.
При хранении также происходит распад пектиновых веществ. С этим связано появление различного типа потемнений кожицы и мякоти плодов.
В настоящие время установлена важная роль пектиновых веществ как лечебно-профилактического фактора. Пектиновые вещества, легко образуя коллоидные растворы, обладают обволакивающими свойствами. Благодаря этому они способствуют локализации и заживлению язвенных поражений желудка и кишечного тракта.
Большое значение имеет свойство пектиновых веществ осаждать ионы двухвалентных металлов (нейтрализуют и удаляют из организма соли свинца, цинка и др.).
Установлено защитное действие пектиновых веществ при радиоактивном поражении.
Органические кислоты имеют важное значение в обмене веществ в плодах и овощах. В соотношении с сахарами они в значительной степени определяют вкус плодов и овощей.
Органические кислоты оказывают сильное действие на выделение пищеварительных соков в организме человека. Поэтому они способствуют лучшему усвоению компонентов пищи, в которых содержание кислот невелико (рыбные, мясные, мучные, крупяные изделия и т.д.).
Наиболее распространенными являются яблочная, лимонная и винная кислоты, менее распространены - щавелевая, салициловая, бензойная, янтарная, пировиноградная, хлороге-новая, уксусная и др.
Яблочная кислота преобладает в семечковых и косточковых плодах (в яблоках - до 1,5%, рябине - 1,5-3%), винная - в винограде До 1,7%, лимонная - в лимонах 6-8% и других цитрусовых, щавелевая - в щавеле, ревене, томатах, бензойная -в клюкве, бруснике.
Больше кислот содержится в плодах и ягодах, меньше -в овощах. Кислоты содержатся в таких овощах, как томаты, щавель, ревень.
Вкус плодов и овощей выражается сахарно-кислотным коэффициентом. Это отношение содержания Сахаров к содержанию кислот, выраженное в процентах.
Гликозиды представляют соединения Сахаров со спиртами (агликон) и другими веществами: фенольными, сернистыми, азотистыми. В растениях гликозиды широко распространены и часто обусловливают их специфический вкус и аромат, а также устойчивость к фитопатогенной микрофлоре. Наиболее распространены: амигдалин, пруназин, вакцинин, соланин, синиргин, глюконастурцин, апинин, гликонапирин.
Амигдалин содержится в семенах косточковых и семечковых плодов, у некоторых видов может достигать до нескольких процентов: в абрикосах - 0,37%, в вишнях - 1,3-2,4%.
В состав агликона амигдалина входит синильная кислота и бензойный альдегид. Под действием ферментов или при кислотном гидролизе амигдалин распадается на глюкозу, бензойный альдегид и синильную кислоту (сильнейший яд). Известны отравления настойками из вишни с косточками.
Пруназин имеется в черемухе.
Вакцинин содержится в бруснике и клюкве, состоит из глюкозы и бензойной кислоты, обладающей антибиотическими свойствами, обусловливает высокую устойчивость к микроорганизмам.
Соланин встречается в баклажанах, в незрелых томатах, в коре картофеля. С соланином связана устойчивость клубней к микроорганизмам. Озеленение клубней (выдержка на свету)
приводит к значительному увеличению соланина в коровой части, благодаря чему картофель хорошо сохраняется. Однако этот способ применим только к семенному картофелю, увеличение соланина в продовольственном картофеле нежелательно. Нормальное содержание соланина не превышает 0,002-0,01%, при увеличении до 0,02% и выше присутствие соланина заметно влияет на вкус (появляется горечь), а при более высоком может вызвать отравление.
Синиргин встречается в хрене. Его агликон содержит серу. Под действием ферментов отщепляется эфирное масло жгучего вкуса.
Глюконастурцин содержится в репе, апинин - в петрушке; гликонапин - в брюкве.
Красящие вещества. Красящиеся вещества делят на три группы: флавоновые пигменты, хлорофиллы. каратиноиды.
Флавоновые пигменты - водорастворимые фенольные гли-козиды широко распространены в листьях, стеблях, корнях, плодах, участвуют в процессе фотосинтеза, дыхания, росте растений, некоторые обладают бактерицидными свойствами.
К группе флавоновых пигментов относят антоцианы, фла-воны, флавонолы.
Антоцианы растворимы в воде, содержатся в клеточном соке плодов и овощей. Окраска их может меняться от красной до синей и фиолетовой. Содержание в плодах и овощах колеблется от 0,02 до 2,35%.
Наиболее распространены в плодах и овощах следующие антоцианы: малиновый цианидин (содержится в вишне, сливе, ежевике, черной смородине), красный пеларгонидин (в малине, бруснике), розово-лиловый дельфинидин (в чернике), мальвидин (в столовой свекле).
Цвет антоцианов может меняться при изменении рН среды. В плодах и овощах при созревании антоцианы накапливаются и служат признаком степени их зрелости.
Флавоны и флавонолы - желтые водорастворимые красящие вещества плодов и овощей содержатся в хурме, абрикосах, желтых томатах, облепихе, луке. Наиболее распространенным флавонолом является кверцетин, придающий золотистую окраску сухим чешуям лука.
Хлорофиллы окрашивают плоды и овощи в зеленый цвет. Хлорофиллы находятся в хлоропластах листьев. Наибольшим
При созревании плодов и овощей хлорофиллы в большинстве случаев разрушаются или переходят в хромопласты, что изменяет окраску плодов. При нагревании, при варке, при консервировании происходит изменение окраски до темно-бурой.
Каратиноиды - нерастворимые в воде, но растворимые в жирах пигменты желтого и оранжевого цвета. Подразделяют их на две группы: каротины и ксантофиллы.
Каротины придают плодам и овощам оранжевую окраску, исключение составляет ликопин (имеет красную окраску). Каротин является провитамином А, из него в организме человека образуется витамин А.
Наиболее распространен p-каротин. Им обусловлена оранжевая окраска моркови, персиков, абрикосов.
Ксантофиллы придают плодам и овощам желтую окраску. В эту группу входят: крипоксантин - пигмент кожуры мандарина, капсантин - пигмент перца, рубиксантин - пигмент плодов шиповника.
При переработке происходит разрушение каратиноидов в результате окисления кислородом, растворения в жирах. При хранении количество каратиноидов у большинства плодов и овощей уменьшается.
Дубильные вещества относятся к группе полимерных полифенолов, обладают высокой молекулярной массой, растворимы в воде, осаждают белки, обладают вяжущим свойством и придают характерный терпкий оттенок вкуса.
Дубильные вещества подразделяются на гидролизуемые (танины) и конденсированные (катехины). Дубильные вещества содержатся в терне (до 1,7%), хурме, кизиле, айве, черной смородине (0,4%).
Дубильные вещества обусловливают многие технологические особенности плодов и овощей.
С солями железа они дают черно-синее или черно-зеленое окрашивание. Поэтому не следует допускать контакта мякоти и сока плодов с железом, оловом, цинком, медью и другими металлами. Дубильные вещества легко окисляются с участием
ферментов, образуя флабофены, имеющие темную окраску. Это является причиной потемнения на воздухе разрезанных плодов.
Важное значение имеют дубильные вещества при производстве соков: они способны осаждать белки и другие вещества коллоидной природы и тем самым осветлять его.
Эфирные масла представляют смесь веществ различной природы: углеводородов, альдегидов, кетонов, ароматических спиртов, терпенов, фенолов и других соединений и обусловливают аромат плодов и овощей.
Эфирные масла накапливаются в цитоплазме и в межклетниках. Они являются вторичными продуктами обмена веществ.
Состав эфирных масел отдельных плодов и овощей неодинаков. Так, эфирные масла яблок состоят из спиртов, карбо-нилсодержащих веществ и эфиров, кожица цитрусовых включает лимонен, цитраль, октиловый, нониловый и другие альдегиды, листья петрушки - апноль, лук репчатый - аплилпро-пилдисульфид, адельгиды - уксусный и масляный, кетоны - бу-танон, пропанон.
Эфирные масла чеснока и лука обладают фитонцидным действием. Таким веществом является аллицин, придающий чесноку характерный острый запах.
Сосредоточены эфирные масла в основном в кожице, в мякоти их мало. Они содержатся в сотых и тысячных долях процента, исключение составляют пряные овощи, кожица цитрусовых. Их состав достигает от 1,2% до 2,5%.
Максимальное накопление эфирных масел происходит при созревании. На их накопление влияют погодные условия -в ясную солнечную погоду их образуется больше, чем в пасмурную дождливую. Эфирные масла улетучиваются при хранении и переработке, обладают антибиотическими свойствами.
Жиры и воск. Содержание жиров в плодах и овощах невелико. Значительно больше их в семенах (до 23-60%). Большим содержанием жиров отличаются орехи (до 70%), плоды маслин (до 55%), ягоды облепихи (до 8%).
В составе жиров плодов и овощей преобладают такие жирные кислоты, как олеиновая, линолевая. линоленовая, обнаружены также пальмитиновая и стеариновая.
Эпидермис кожицы плодов, листьев покрывают воск - жироподобные вещества, представляющие сложные эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот.
Частично воск выполняет защитную функцию, предохраняя от испарения влаги, внедрения микроорганизмов.
Однако восковой защитный барьер у многих плодов и овощей развит слабо и не может эффективно выполнять защитную функцию.
При хранении на поверхности плодов и овощей наносят восковые и масляные эмульсии. Воск не растворим в воде, при обычной температуре плохо растворяется даже в органических растворителях, но при нагревании растворяется в щелочах, что используется при сушке слив, винограда.
Витамины. Плоды и овощи являются важнейшими источниками витаминов: С, Е, К, каротина, РР, группы В и др.
Наиболее распространен в плодах и овощах витамин С. Витамин С находится в трех формах:
♦ аскорбиновая кислота - восстановленная;
♦ дегидроаскорбиновая - окисленная;
♦ аскорбиноген - связанная форма аскорбиновой кислоты с белками, нуклеиновыми кислотами.
♦ с высоким - 100-2500 мг % (черная смородина - 100-400, грецкие орехи - 100-1000. шиповник - 100-2500, хрен -150-200, петрушка (зелень) - 100-190);
♦ со средним - 30-90 мг % - капустные овощи, лук - зеленое перо,земляника, цитрусовые;
♦ с низким - до 25 мг % - семечковые, косточковые, бананы, морковь, свекла и др.
Витамин С распределен в тканях неравномерно, больше содержится в кожуре и прилегающих тканях, в кочерыге капусты. Поэтому рекомендуют кочерыгу тщательно измельчать и использовать при квашении капусты.
В процессе хранения и переработки (сушке, консервировании) содержание витамина С уменьшается. Сравнительно хорошо витамин С сохраняется при квашении, быстром замораживании.
Витамин В1 (тиамин) содержится в горохе, шпинате, цветной капусте, витамин В 2 (рибофлавин) - в землянике, грушах,
зеленных овощах, цветной капусте, витамин Bз (пантотеновая кислота) - в пряных овощах, витамин В 5 (никотиновая кислота) - в значительном количестве в картофеле, витамин В 9 (фо-лиева кислота - в землянике, малине, вишне, моркови, капусте, витамин В12 - в зеленых овощах, ягодах, витамин Е - в зеленых овощах, облепихе, рябине, витамин К - в зеленых частях растений, в яблоках, винограде.
Р-витаминной активностью обладают многие вещества фе-нольной природы (антоцианы, флавонолы, каротиноиды, дубильные вещества). Высоким содержанием Р-активных веществ обладают черная смородина (1000-2140 мг %), черная рябина (1000-3000 мг %), брусника (320-800 мг %).
В плодах и овощах содержатся и витаминоподобные вещества: витамин U, инозит, тартароновая кислота.
Витамин U является антиязвенным фактором; наиболее богаты им листья белокочанной капусты, побеги спаржи.
Инозит нормализует жировой и холестериновый обмены, применяется для улучшения функций желудочно-кишечного тракта. Источниками инозита являются зеленый горошек, апельсины, яблоки, дыни, картофель.
Тартароновая кислота предотвращает отложения жира. Содержится в основном в свежих плодах и овощах.
Минеральные вещества. Содержание минеральных веществ в плодах и овощах небольшое и колеблется в пределах 0,25-3,0%. Минеральные вещества находятся в легкоусвояемой форме, имеют щелочную реакцию, содержат ряд микроэлементов, редко встречающихся в других продуктах: йод, бром, бор, цинк, кобальт, медь, свинец и др.
Из всех зольных элементов наибольший удельный вес занимает калий, затем идут с постепенным уменьшением кальций, фосфор, натрий, магний, марганец, алюминий, железо, в меньших количествах содержатся марганец, алюминий, сера, кремний.
Наиболее богаты кальцием, фосфором и железом ягоды, морковь, зеленый лук, салат. Капустные овощи, морковь богаты солями кальция, солей железа много в яблоках, землянике, малине, йод содержат в больших количествах хурма, фейхоа, яблоки, меди больше всего в вишне, айве, ежевике, фосфором богаты сушеные грибы, магнием - зеленые овощи, свекла, черная смородина.
Фитонциды. По химической природе фитонциды представляют совокупность различных соединений: эфирных масел, кислот, гликозидов, альдегидов, кетонов, углеводородов этилового ряда. Наиболее активные фитонциды обнаружены в луке, чесноке, хрене.
Фитонциды, угнетая или убивая микроорганизмы или даже насекомых (вредителей), повышают устойчивость растений против бактериальных и грибковых болезней. Однако многие микроорганизмы в процессе эволюции приспособились жить в фитонцидной среде, поэтому могут преодолевать фитонцидный барьер и поражать растения, в том числе плоды и овощи, богатые фитонцидами.
Фитонцидные свойства некоторых растений применяют для улучшения сохраняемости плодов и овощей. Положительные результаты получены при использовании фитонцидов хрена при хранении моркови, фитонцидов хрена и черной редьки для предотвращения шейковой гнили лука.
Таким образом, плоды и овощи являются важным источником легко усвояемых углеводов, органических кислот, витаминов, минеральных соединений, вкусовых и ароматических веществ. Играют большую роль в питании человека.
Биологически активные соединения, входящие в состав свежих плодов и овощей, определяют эффективность их применения для предупреждения и лечения заболеваний сердеч-но-сосудистой системы, болезней крови, нервной системы, нарушений обмена веществ и др. Свежие плоды и овощи улучшают пищеварение, вызывая обильное поступление в кишечник сока поджелудочной железы и желчи.
Химический состав свежих плодов и ягод зависит от их вида, степени зрелости, сроков уборки, способов хранения и др.
Свежие плоды и ягоды отличаются высоким содержанием воды - 72 - 96%. Она обусловливает физиологические процес-сы в плодах и ягодах, а также способствует развитию различ-ных микробиологических процессов, которые приводят к их порче. При хранении плодов вода может испаряться, что при-водит к снижению лежкости и уменьшению срока их хранения.
Основным энергетическим материалом плодов и ягод явля-ются углеводы — сахара, крахмал, целлюлоза (клетчатка), пек-тиновые вещества, гемицеллюлоза. Калорийность углеводов невысока, но наличие в плодах и ягодах Сахаров из-за легкой усвояемости делает их особенно полезными для человека.
Из Сахаров в плодах и ягодах чаще всего и в наибольшем количестве содержатся глюкоза, фруктоза и сахароза. Общее количество Сахаров зависит от многих факторов: культуры, сорта, зоны выращивания, методов агротехники, почвенных и погодных условий и т. п. Соотношение же различных Сахаров в основном зависит от вида плодов и ягод. Например, в яблоках и грушах содержится 6 - 12% фруктозы, 1 - 5% глюкозы и 0,5 - 5,5% сахарозы; в абрикосах - соответственно 0,1 - 3,2, 0,1 - 3,2 и 4,5 - 10%, а в вишне - 3,3 - 4,4, 3,8 - 5,3 и 0 - 0,8 %. Содержание крахмала в плодах и ягодах достигает 1%. Больше всего крахмала содержится в недозрелых яблоках. По мере созревания плодов он гидролизуется с образованием сахаров и других веществ.
Оболочки клеток плодов и ягод построены в основном из целлюлозы (клетчатки), которая представляет собой поли-сахарид. Содержание ее в плодах и ягодах составляет около 1 - 2%. Клетчатка почти не усваивается организмом человека, но способствует нормальной деятельности кишечника.
Пектиновые вещества - это высокомолекулярные соедине-ния углеводной природы. В плодах и ягодах они встречаются в виде пектина, протопектина и пектиновой кислоты. Содержа-ние их в яблоках 0,8 - 1,3%, в сливах - 0,5 - 1,3, в малине - 0,1 - 0,7%. Протопектин содержится в межклеточных простран-ствах и в оболочках клеток, не растворяется в воде и обуслов-ливает твердость плодов. По мере созревания протопектин рас-щепляется с образованием пектина и гемицеллюлозы. Такой процесс идет при варке плодов, так как при температуре 80 - 85 °С протопектин гидролизуется. Это свойство используют при бланшировании плодов для удаления с них кожицы.
Распространенными органическими кислотами , содержащи-мися в плодах, являются яблочная, лимонная и винная. Реже и в небольшом количестве в плодах содержатся бензойная, салициловая, янтарная кислоты и др. Общая кислотность плодов и ягод колеблется от 0,4 до 8 %.
Отдельные виды и сорта плодов одновременно могут содер-жать одну, две и более кислот. В косточковых и семечковых плодах, например, встречаются яблочная и лимонная кислоты. Яблочной кислоты особенно много (до 6%) в кизиле и барба-рисе. Лимонная кислота содержится главным образом в лимо-нах (до 7%), клюкве и гранатах. В винограде преобладает вин-ная кислота (0,3 - 1,7%). Бензойная кислота содержится в не-большом количестве (0,1%) в бруснике и клюкве, салицило-вая - в малине и землянике. Благодаря тому, что бензойная кислота обладает антисептическими свойствами, клюква и брус-ника хорошо сохраняются. Мало кислот в черешне, грушах, аб-рикосах.
На вкусовое ощущение кислот в плодах значительное влия-ние оказывают сахара , дубильные вещества . Сахар, содержа-щийся в мякоти плодов, как бы маскирует ощущение кислого вкуса, а дубильные вещества, наоборот, подчеркивают его. Так, в плодах кизила 9% сахара, но они кажутся очень кислыми и терпкими, так как содержат сравнительно много яблочной кис-лоты и дубильных веществ.
Значительна роль кислот при консервировании или кулинар-ной обработке плодов. Так, количество кислот в сырье оказы-вает влияние на режим стерилизации: чем выше кислотность сырья, тем быстрее при прогревании консервов погибают в нем микроорганизмы.
В плодово-ягодном виноделии успешно используют как культурные, так и дикорастущие съедобные плоды и ягоды. Плодовые и ягодные культуры условно разделяют на три группы: семечковые, косточковые и ягодные.
Плоды семечковых культур разнообразны по форме, размеру, окраске, вкусу, сочности и аромату. Из них в виноделии используют яблоки, груши, айву, рябину. Плоды семечковых культур состоят из кожицы, мякоти, пятигнездной семенной камеры и плодоножки (рис. 1). Толщина и окраска кожицы, строение мякоти, масса семян и семенного гнезда зависят от особенностей культуры, сорта, агротехники и зоны возделывания.
К косточковым плодам, используемым в виноделии, относятся абрикос, алыча, вишня, кизил, слива, терн, ткемали, черешня. Их плоды являются одногнездной сочной костянкой, состоящей из кожицы различной окраски и толщины, мякоти (основная часть плода) и косточки (рис. 2). Косточка состоит из скорлупы (внешняя оболочка) и семени (ядро). Размер косточки в большой степени зависит от культуры и сорта. Чем меньше косточка, тем больше выход сока.
Ягодные растения - кустарники, полукустарники, иногда травы со съедобными плодами, которые называются ягодами. По строению ягоды отличаются от плодов семечковых и косточковых: у них семена погружены в сочную мякоть (рис. 3).
В зависимости от того, какие органы цветка участвуют в формировании ягоды, их разделяют на настоящие, сложные и ложные. К настоящим ягодам, которые образуются из верхней или нижней завязи, относятся брусника, голубика, калина, клюква, крыжовник, смородина и черника. У сложной ягоды (ежевика, малина, морошка) плоды-костянки развиваются из сросшихся между собой сочных костянок. Земляника и клубника относятся к ложным плодам, ягода у них формируется из разросшегося цветоложа, семена погружены в мякоть на поверхности плода.
У большинства плодов всех групп мякоть составляет 80-90% общей массы. При выработке соков и вин семена и косточки являются отходами, однако их часто используют для выращивания сеянцев в питомниках или для получения масла. Кожицу плодов непосредственно для производства соков не используют, и чем толще она, тем меньше выход сока. Однако у многих культур в кожице содержится повышенное количество красящих, дубильных и ароматических веществ, что очень ценно для виноделия.
Пищевая ценность сока и вина определяется содержанием в сырье различных веществ. Химический состав плодов и ягод зависит от вида культуры, сорта, зоны выращивания, погодных условий, от применяемой в садах агротехники и т.п.
Вода. В плодах и ягодах обычно содержится 72-96% воды (табл. 1). Она необходима для прохождения физиологических процессов, но облегчает размножение микробов, т.е. развитие различных микробиологических процессов, которые могут вызвать порчу продукции.
В воде растворены различные вещества, находящиеся в плодах и ягодах, в результате образуется сок. Часть воды связана (иногда прочно) с другими веществами сока или мякоти, часть свободна и может легко испаряться. Чем больше свободной воды в плодах и ягодах, тем легче отделяется сок при его отжатии на прессах. Во время хранения сырья вода испаряется, что ведет к снижению лежкости и срока хранения продукции, к уменьшению выхода сока.
Кроме воды, в состав плодов и ягод входят азотистые вещества, углеводы, органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические соединения, жиры, витамины, минеральные вещества.
Азотистые вещества. Представлены белками и продуктами их распада, солями азотной и азотистой кислоты и другими соединениями. Они содержат азот. Встречаются соединения, которые, несмотря на содержание в них азота, не относят к азотистым веществам (отдельные гликозиды, фенольные соединения). Их выделяют в отдельные группы. Азотистые вещества играют большую роль в виноделии. Они необходимы для питания винных дрожжей при брожении и в сочетании с дубильными веществами способствуют осветлению сока и вина. В плодах и ягодах количество азотистых веществ колеблется от 0,2 до 1,5%.
Углеводы. В эту группу входят сахара, крахмал, целлюлоза (клетчатка), пектиновые вещества. Они являются основной составной частью плодов и ягод - до 80% сухого вещества сырья. В виноделии из углеводов наибольшее значение имеют сахара и пектиновые вещества.
Сахара сбраживаются винными дрожжами до спирта, они необходимы также для получения вина с определенной сахаристостью. Из сахаров в плодах и ягодах чаще всего содержатся глюкоза, фруктоза и сахароза. Общее количество сахаров колеблется от 3 до 15% и зависит от культуры, сорта, агротехники, погодных условий и других факторов (см. табл. 1). Сахара различаются по своим свойствам. Так, фруктоза очень гигроскопична, хорошо сбраживается дрожжами, разрушается щелочами. Глюкоза также хорошо сбраживается дрожжами, устойчива к кислотам и щелочам. Сахароза сбраживается дрожжами только после расщепления ее ферментами до глюкозы и фруктозы.
Процесс расщепления сахарозы под воздействием кислот и ферментов сопровождается присоединением молекулы воды (называется инверсией), поэтому масса полученного инвертного сахара (глюкозы и фруктозы) больше массы сахарозы. Из 100 г сахарозы получается 105,26 г инвертного сахара. Сахара обладают неодинаковой сахаристостью: самая сладкая фруктоза, затем сахароза и глюкоза.
Крахмал в плодах и ягодах содержится в небольшом количестве. Больше всего его в недозрелых яблоках, особенно зимних сортов. По мере созревания плодов крахмал под воздействием ферментов гидролизуется (расщепляется с присоединением воды) з сахара. Поэтому плоды зимних сортов яблок целесообразно перерабатывать после некоторого их хранения.
Целлюлоза (клетчатка) является основной составной частью оболочек клеток растительных тканей. Содержание ее в плодах и ягодах составляет около 1-2%. При переработке сырья клетчатка является отходом производства.
Пектиновые вещества - гелеобразные (студенистые) высокомолекулярные соединения углеводной природы. В плодах и ягодах встречаются в виде пектина, протопектина, пектиновой и пектовой кислот. Их количество в сырье колеблется в широких пределах (см. табл. 1). Протопектин содержится в межклеточных пространствах и в оболочках клеток, не растворяется в холодной воде и обусловливает твердость плодов. При созревании или термической обработке протопектин расщепляется с образованием пектина и других веществ. В результате этого уменьшается прочность ткани и увеличивается выход сока.
Пектин хорошо растворим в воде, в присутствии кислот.и сахара дает желе. В перезревших плодах он разрушается с образованием пектиновой кислоты и метилового спирта, что ухудшает качество сока и вина, так как метиловый спирт ядовит. Пектиновые растворы обладают высокой вязкостью, что ухудшает выделение и фильтруемость сока. Пектиновые вещества вызывают помутнение соков и вина, выпадают в осадок. Поэтому плоды и ягоды с большим содержанием пектина (яблоки, абрикосы, крыжовник и др.) после дробления немедленно направляют на прессование без предварительного настаивания на мезге, чтобы избежать обогащения сока пектином.
Органические кислоты играют важную роль в физиологических процессах растений, активно участвуют в процессах, происходящих при выработке вин. Кислотность плодово-ягодного сырья чаще выше кислотности вина. Поэтому количество кислот, имеющихся в плодах и ягодах, существенно влияет на технологию приготовления вин и их качество.
В плодах и ягодах чаще всего встречаются яблочная, винная и лимонная кислоты. Яблочная кислота имеется почти во всех плодах, особенно много ее в кизиле и барбарисе; лимонная кислота - главным образом в лимонах, клюкве и гранатах. В клюкве и бруснике содержится в небольших количествах бензойная кислота, которая обладает антисептическими свойствами. Поэтому эти ягоды не гниют и трудно сбраживаются. В землянике и малине имеется салициловая кислота.
Дубильные вещества - фенольные соединения. Они встречаются во всех частях плодов (кожице, мякоти, семенах и т.д.), легко растворяются в воде. С солями железа дают черно-синее или черно-зеленое окрашивание, взаимодействуют и с другими металлами. Поэтому нельзя допускать контакта сырья с железом и другими металлами, так как произойдет изменение окраски продукции. То же самое наблюдается и при использовании воды, содержащей соли железа, для мойки сырья и приготовления растворов, добавляемых в сок и вино.
Дубильные вещества в присутствии воздуха легко окисляются под воздействием фермента полифенолоксидазы, и содержащие их соки темнеют. Термическая обработка сырья или добавление в строго определенных количествах сернистой кислоты разрушает полифенолоксидазу и препятствует окислению дубильных веществ. Дубильные соединения способствуют свертыванию и выпадению в осадок белковых веществ, что используют при осветлении соков и вин. Они имеют сильновяжущий терпкий вкус и существенно влияют на качество получаемого вина. Количество дубильных веществ в плодах и ягодах колеблется в широких пределах (см. табл. 1).
Красящие вещества (антоцианы) также относятся к фенольным соединениям. Они придают плодам и ягодам разнообразную окраску - от розовой до черно-фиолетовой (оранжево-желтый цвет зависит от содержания каротина). Наибольшее их количество находится в кожице плодов и ягод.
Ароматические вещества - эфирные масла, количество их в плодах и ягодах невелико. Они сосредоточены в основном в кожице плодов и ягод. Для увеличения содержания в соке и вине дубильных, красящих и ароматических веществ в виноделии практикуют настаивание соков или сусла на кожице.
Жиры. В плодах и ягодах содержатся в незначительных количествах, но в семенах и ядрах косточек их может быть до 14%. Поэтому косточки необходимо собирать и использовать для получения масла.
Витамины - необходимые и незаменимые вещества, регулирующие процессы обмена в живых организмах. Потребность человека в них незначительна, но при длительном отсутствии в пище того или иного витамина наступает заболевание - авитаминоз, а при недостатке витаминов - гипоавитаминоз. Основным источником многих витаминов являются плоды и ягоды.
Витамины входят в состав ферментов и активно участвуют в ферментативных процессах, происходящих на различных этапах приготовления вина, т. е. влияют на формирование его органолептических качеств. Поэтому важно не допускать разрушения витаминов при переработке сырья и приготовлении вина. Витамины разделяют на две группы: водорастворимые (С, Р, РР, группы В) и жирорастворимые (А, группы D, Е, группы К).
Наибольшее количество витамина С (аскорбиновая кислота) содержится в черной смородине, шиповнике, лимоне, землянике. Он легко разрушается в присутствии воздуха, при нагревании, на свету. Небольшие примеси металлов, особенно меди и железа, полностью разрушают витамин С. Поэтому контакт сырья или вина с железными или медными частями аппаратов и оборудования недопустим. Разрушение витамина С возможно и при содержании солей железа в воде, используемой для мойки сырья или приготовления сиропа (раствор сахара в воде). Витамин В, (тиамин) хорошо растворим в воде, неустойчив к нагреванию в щелочной или нейтральной среде. Участвует в спиртовом брожении. Кроме того, в плодах и ягодах содержатся витамины В2; (рибофлавин), В6 (пиродоксин), В9 (фолиевая кислота), В12, Р, РР и др. Из жирорастворимых витаминов особое значение имеет витамин А, который образуется в организме человека из каротина. Каротин (провитамин А) имеет красную окраску, термоустойчив. Содержится в абрикосах, персиках, рябине, шиповнике.
Количество витаминов в соке существенно изменяется при брожении. Винные дрожжи могут как потреблять, так и синтезировать отдельные витамины. В готовых винах количество витаминов всегда несколько меньше, чем в сырье.
Минеральные вещества характеризуют зольность (несгораемый остаток) плодов и ягод. Сюда входят соли кальция, калия, хлориды, фосфаты и др. Их содержание в плодах и ягодах составляет 0,3-0,5%. В виноделии определенное значение имеют соли железа, магния и кальция: железо может вызвать помутнение сока, а калий, кальций, магний могут дать осадки.
Влияние условий выращивания на химический состав плодов и ягод
Плоды и ягоды отдельных культур или сортов различаются по химическому составу. При этом многое зависит и от условий выращивания. Например, яблоки одного и того же сорта на юге созревают быстрее и из осенних становятся летними, с меньшим содержанием кислот и более интенсивной окраской. На севере, наоборот, они более кислые, менее ароматичные, с пониженным количеством сахаров. Чем выше садоводство поднимается в горы, тем менее качественной получается продукция, так как в горах более холодные условия.
Существенное влияние на химический состав плодов и ягод оказывают погодные условия. В дождливое и прохладное лето в сырье накапливается больше кислот, уменьшается их сахаристость, снижается количество дубильных, красящих и ароматических веществ, ухудшается лежкость плодов. В жаркое лето плоды и ягоды быстрее созревают, засуха может вообще сильно изменить физиологические процессы растений и тем самым повлиять на состав плодов.
Плодородие почвы, дозы и формы применяемых в саду удобрений также влияют на качество плодов и ягод. Бедные почвы не способствуют нормальному росту растений. Повышенные дозы азота затягивают развитие культур, увеличивают вегетативную массу, что снижает качество урожая (содержание сахаров, витаминов, ароматических веществ и др.) и его лежкость, то есть способность длительное время храниться. Калийные и фосфорные удобрения ускоряют созревание плодов, но без азотных могут снизить урожайность.
Качество плодов яблони, груши, айвы и других пород зависит также от степени обрезки кроны, системы содержания почвы в садах.
Для получения высокого урожая с качественным химическим составом необходимо своевременно выполнять все агроуказания по выращиванию сырья в той или иной зоне страны. Однако погодные условия пока еще не удается регулировать (кроме применения орошения, либо осушения). Поэтому изменение химического состава плодов и ягод в зависимости от погодных условий выявляют путем анализов сырья и учитывают при установлении пригодности его для выработки различных видов соков и вин.
Характеристика отдельных видов сырья
Яблоки. Выращивают повсеместно, ассортимент сортов многообразен. По срокам созревания различают сорта летние (Папировка, Налив белый, Грушовка московская, Мелба), осенние (Апорт, Анис полосатый, Боровинка, Коричное полосатое, Пепинка литовская, Уральское наливное) и зимние (Антоновка обыкновенная, Уэлси, Пепин шафранный, Пармен зимний золотой, Джонатан, Северный синап, Ренет Симиренко, Розмарин белый).
Плоды летних сортов отличаются, как правило, пониженной кислотностью, быстро перезревают и дают выход сока меньший, чем осенних сортов. Кислотность и сахаристость плодов различных сортов сильно варьируют, что необходимо учитывать при переработке. Плоды мелкоплодных форм яблони (китайки, ранетки) отличаются высоким содержанием кислот, сахаров, полифенолов и дают соки более полноценные, чем крупноплодных сортов. Из большинства мелкоплодных сортов культурных, полукультурных и дикорастущих форм получают соки с высокой кислотностью и большим количеством дубильных веществ. Поэтому их чаще используют для купажирования (смешивания) с бедными по химическому составу соками из летних и осенних крупноплодных сортов яблок.
Груши. Для плодово-ягодного виноделия используют плоды сортов и дикорастущих форм груши. Плоды сортов характеризуются сочностью, сахаристостью, высоким содержанием дубильных веществ и низкой кислотностью. Имеются летние сорта (Бессемянка, Вильямс, Тонковетка, Любимица Клаппа), осенние (Александровка, Бере Боек, Лесная красавица, Бергамот осенний) и зимние (Бере Арданпон, Деканка зимняя, Кюре, Оливье де Серр). Плоды дикорастущих груш отличаются повышенным количеством дубильных веществ. Для груши характерны каменистые клетки в мякоти плодов. Из-за повышенного содержания дубильных веществ и низкой кислотности сок груши используют главным образом для купажирования с соками, содержащими мало Дубильных веществ и много кислот.
Айва. Выращивают в южных районах страны. Имеет крупные, опушенные плоды с ароматной и вяжущей мякотью. Лучшие качества сока проявляются после некоторого хранения плодов, когда крахмал гидролизуется в сахара. Сок из айвы используют в основном для купажирования. Наиболее распространенные сорта: Анжерская, Изобильная, Мускатная, Крупноплодная самаркандская, Совхозная.
Рябина. Широко распространена во многих зонах страны. Плоды мелкие, шарообразные, оранжево-желтые, черные и красные. Для переработки успешно используют плоды крупноплодной рябины сортов Невежинская, Ликерная, Десертная, Гранатная. Для выработки соков и вин особую ценность представляет черноплодная рябина (арония черноплодная). Плоды дикой рябины мелкие, горькие, поэтому они менее ценны.
Абрикосы. Выращивают в Средней Азии, на юге страны. Широкое распространение получили сорта Комсомолец, Арзами, Краснощекий, Курсадык.
Вишня. Плоды различаются как по окраске кожицы, сока, так и по кислотности, и сахаристости. Сорта с высокой сахаристостью и низкой кислотностью (Владимирская, Жуковская, Шубинка) дают плоды, пригодные для выработки высококачественных сортовых вин. В производстве широко распространены сорта Подбельская, Полевка, Шпанка крупная.
Черешня. Выращивают на юге. Отличается низкой кислотностью и слабой окраской сока. Сок используют для купажирования с вишневым. Хорошо известны сорта Бахор, Дайбера черная, Дрогана желтая, Ревершон.
Слива. К ботаническому роду слива относятся алыча, терн, тернослива, ткемали и собственно слива. Слива имеет повышенное содержание пектина, белка, слизистых веществ, в результате чего сок трудно осветляется. Для увеличения выхода сока и лучшего осветления обязательна ферментация или термическая обработка мезги (раздробленной массы плодов). Алыча, тернослива и особенно терн имеют высокую кислотность и терпкость. В производстве широко известны сорта сливы: Анна Шпет, Венгерка ажанская, Венгерка домашняя, Венгерка итальянская, Местная красная, Желтая Хопты, Ренклод Альтона, Эдинбургская; алычи: Десертная, Ароматная, Кок султан, Курортная, Малиновая, Пионерка, Фиолетовая десертная.
Смородина. Наибольшее распространение имеет черная смородина. Отличается высоким содержанием кислот, дубильных и красящих веществ. Сок отделяется только после соответствующей обработки мезги. Золотистую, белую и красную смородину выращивают меньше. Сок этих видов является хорошим сырьем для приготовления сортовых вин. Наиболее распространены сорта черной смородины: Алтайская десертная, Боскопский великан, Голубка, Лакстона, Лия плодородная, Память Мичурина, Стахановка Алтая.
Малина, ежевика. Как культурная, так и дикорастущая является прекрасным сырьем для выработки высококачественных вин. Содержит умеренное количество кислот и дубильных веществ. Сок малины хорошо ассимилирует спирт. Сорта малины: Барнаульская, Вислуха, Калининградская, Куберт, Мальборо, Новость Кузьмина.
Земляника. Плоды отличаются невысокой сахаристостью, умеренной кислотностью и нестойкостью красящих веществ. Используют для выработки сиропов и вин. Ягода нестойкая в хранении, быстро портится. Небольшое количество загнивших ягод резко ухудшает качество всей партии сока. Распространенные сорта земляники: Зенга-Зенгана, Киевская ранняя, Кульвер, Ташкентская, Фестивальная, Ясна.
Крыжовник. Плоды различаются по форме, окраске и размеру. Содержат много сахаров и пектиновых веществ. При сбраживании сок хорошо осветляется. Из него получают высококачественные вина. Основные сорта крыжовника: Корсунь-Шевченковский, Московский красный, Мысовский 37, Русский, Смена, Финик, Хаутон.
Дикорастущие ягоды широко используют в виноделии. К ним относятся голубика, морошка, облепиха, брусника, клюква, калина и черника.
Голубика. Используют для купажных вин, так как ягоды содержат много красящих и до 3 г на 1 л дубильных веществ. Растет на торфяных болотах.
Морошка произрастает на моховых болотах северной части СССР. Ягода желтой окраски, содержит около 5% сахара, 10 г на 1 л кислот.
Облепиха встречается на Алтае, в Тувинской АССР и Бурятской АССР, на Кавказе и в Средней Азии. Ценна высоким содержанием масла, применяемого в медицине. Сахаристость 3%, кислотность 16-30 г на 1 л. Имеются сорта.
Брусника и черника распространены в северной и средней полосе СССР. Черника богата красящими веществами, брусника обладает горьковатым вкусом.
Кроме рассмотренных культурных и дикорастущих пород, в виноделии используют (в небольшом количестве) плоды апельсина, лимона, мандарина, кизила, шиповника, барбариса, граната, ткемали.
Сырье для приготовления сортовых вин
Сортовые вина вырабатывают из сока одного сорта или смеси соков нескольких помологических сортов одного вида плодов и ягод. Добавление других соков допускается не более 20%, в том числе дикорастущих плодов и ягод. Сортовые вина должны иметь ярко выраженный вкус и букет, например земляники, вишни, яблок и т.д. Поэтому для выработки таких вин используют наиболее качественное сырье по вкусовым и ароматическим признакам, а также химическому составу.
Почти из всех рассмотренных плодовых культур могут быть приготовлены сортовые вина, если полученный сок отвечает необходимым требованиям. В отдельные годы из-за погодных условий, нарушения агротехники, сроков уборки и других факторов можно получить низкокачественное сырье. В этом случае вырабатывают купажные (смешанные) вина. Для производства купажных вин можно использовать плоды и ягоды сортов или диких пород с каким-либо отклонением по химическому составу. Например, повышенная или пониженная кислотность, высокое или низкое содержание дубильных веществ и т.п. При смешивании двух или более видов соков невысокая кислотность одного сока восполняется повышенной кислотностью другого и т.д.
Особые требования предъявляют к сырью для марочных, т.е. выдержанных, вин. Для этого используют плоды и ягоды только районированных в данной зоне сортов. Сырье должно отличаться высоким содержанием экстрактивных (растворенных в соке) и ароматических веществ.