Биохимия овощей

Биохимия  овощей

      В последнее время биохимии уделяется  все большее внимание. Необходимость контроля качества продуктов, поставляемых на потребительский рынок, вызвало всплеск интереса к биохимическому составу как традиционных, так и малораспространенных овощных культур. Свежие овощи являются неотъемлемым компонентом в питании человека, входят в рацион кормов сельскохозяйственных животных благодаря содержанию в них ряда питательных, биологически активных, минеральных веществ и органических кислот. Однако некоторые овощи могут накапливать ряд антипитательных веществ, таких как нитраты, щавелевая кислота, различные алкалоиды, выше предельно допустимых концентраций (ПДК).

      Овощи относятся к культурам с активным метаболизмом не только в процессе роста и развития, но и в период хранения. Понимание изменчивости количественного и качественного биохимического состава необходимо для выращивания и сохранения урожая овощей. Эти проблемы связаны со многими факторами внешней среды, такими как температура, влажность, особенности питания, количество и качество света, почвенные условия, агротехника.

Классификация овощей

      Овощи могут быть классифицированы различными путями. Обычно они классифицируются согласно приспособляемости:

      - адаптация к жаре и холоду

      - защищенный грунт или выращивание в полях

      - сезоны выращивания и уборки  для различных зон

      - адаптивность к почвам и климатическим  условиям.

      Наиболее  часто классификация дается по ботаническим признакам. Овощные культуры относятся к различным ботаническим семействам, видам, родам.

      В некоторых случаях используют следующие  классификации:

      - по использованию в пищу вегетативных  органов: корнеплоды, листовые овощи, цветные овощи, плодовые овощи, бахчевые культуры, луковые овощи, прянокорнеплодные культуры, эфиромасличные культуры;

      - по периоду хранения: короткий срок хранения, менее двух недель (спаржа, огурцы, латук, перец, редис, шпинат, томаты); средний срок хранения – от двух до восьми недель (брюссельская, цветная, китайская капусты, кольраби, турнепс, кабачки), хорошая сохраняемость – от двух до шести месяцев (белокочанная и краснокачанная капусты, свекла, морковь, лук, скорцонера, тыква, крукнек);

      - по интенсивности процессов метаболизма;

      - по способности к частичному  порционному давлению газов в  атмосфере при хранении: углекислый газ, кислород, этилен.

      При поставке продукции на потребительский  рынок основным критерием является товарное качество овощей. Под товарным качеством мы понимаем совокупность отдельных свойств плодоовощной продукции, характеристика которых регламентируется нормативной документацией.

      Все показатели, применяемые при оценке качества продукции, можно подразделить на определяющие и специфические. Определяющие применяются за основу при оценке качества плодов и овощей. К ним относят внешний вид, величину, допускаемые к ним отклонения, а также вкус и запах.

      Свежую  плодоовощную продукцию подразделяют на стандартную, нестандартную и отход (технический для овощей и брак для плодов).

      Основными документами, кроме стандартов и  ГОСТов, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, являются Санитарные правила и нормы, названные "Гигиенические требования к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов". Эти требования устанавливают гигиенические нормативы качества и безопасности для человека продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также требования по соблюдению указанных нормативов при обращении пищевой продукции.

      Что же мы понимаем под качеством пищевой  продукции? Качество пищевой продукции - это совокупность характеристик, которые обуславливают потребительские свойства пищевой продукции и обеспечивают ее безопасность для человека. Безопасность пищевой продукции - это отсутствие опасности для жизни и здоровья людей нынешнего и будущих поколений, определяемое соответствием пищевой продукции требованиям настоящих Санитарных правил, других санитарных правил, норм и гигиенических нормативов. Потребительские свойства пищевых продуктов - это свойства пищевых продуктов, обеспечивающие физиологические потребности человека, а также соответствующие целям, для которых данный вид продуктов предназначен и обычно используется. Пищевая ценность - это комплекс свойств пищевых продуктов, обеспечивающих физиологические потребности человека в энергии и основных пищевых веществах. Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Биологическая эффективность - это показатель качества жировых компонентов пищевых продуктов, отражающий содержание в них полиненасыщенных жирных кислот. Энергетическая ценность - количество энергии (ккал, кДж), высвобождаемой в организме человека из пищевых веществ продуктов питания для обеспечения его физиологических функций.

      Состав  и свойства пищевой продукции, которые  характеризуют ее потребительские свойства и безопасность для человека, определяются по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим, паразитологическим и радиологическим показателям, содержанию потенциально опасных химических соединений и биологических объектов, а также по показателям пищевой ценности продукции.

      Органолептические свойства продовольственного сырья  и пищевых продуктов определяются показателями вкуса, цвета, запаха, консистенции и внешнего вида, характерными для каждого вида продукции. Органолептические свойства должны удовлетворять традиционно сложившимся вкусам и привычкам населения и не вызывать жалоб со стороны потребителей. Продовольственное сырье и пищевые продукты не должны иметь посторонних запахов, привкусов, включений, отличаться по цвету и консистенции, присущих данному виду продукции. Требования, которым должны соответствовать органолептические свойства пищевой продукции, устанавливаются в нормативной и технической документации на ее производство.

      Органолептические свойства не должны ухудшаться при хранении, транспортировке и в процессе реализации.

      Гигиенические нормативы включают потенциально опасные  химические соединения и биологические объекты, присутствие которых в пищевой продукции не должно превышать допустимых уровней их содержания в заданной массе (объеме) исследуемой продукции. В продовольственном сырье и пищевых продуктах регламентируются содержание основных химических загрязнителей, представляющих опасность для здоровья человека. Гигиенические требования к допустимому уровню содержания токсичных элементов предъявляются ко всем видам продовольственного сырья и пищевых продуктов. Приоритетным загрязнителем для фруктов и овощей - является патулин (микотоксин).

      Во  всех видах продовольственного сырья  и пищевых продуктов нормируются, как глобальные загрязнители пестициды, гексахлорциклогексан, ДДТ и его метаболиты. Не допускается для производства растениеводческого сырья применение пестицидов, удобрений и других агрохимикатов, не зарегистрированных в установленном порядке.

      В продовольственном сырье и пищевых продуктах нормируется содержание азотных соединений: в плодоовощной продукции - содержание нитратов. Радиационная безопасность пищевой продукции определяется ее соответствием допустимым уровням удельной активности радионуклидов цезия-137 и стронция-90.

      В продовольственном сырье и пищевых  продуктах не допускается наличие патогенных микроорганизмов, вызывающих инфекционные болезни животных и человека, и паразитарных организмов. В свежей и свежезамороженной зелени, овощах, фруктах и ягоде не допускается наличие яиц и личинок гельминтов и цист кишечных патогенных простейших.

      Одним из главных критериев качества овощей является уровень содержания в них биологически ценных веществ: витаминов, органических кислот, минеральных элементов и других полезных соединений, необходимых человеку для нормальной жизнедеятельности.

Морковь

      В зависимости от длины корнеплодов  сорта моркови подразделяют на каротели (5-8 см), полудлинные (10-20 см) и длинные (более 20 см).

      Особая  ценность моркови объясняется высоким содержанием в ней провитамина А - каротина. В организме человека и животных каротин превращается в ретинол - витамин А.

      Потребность человека в витамине А колеблется в зависимости от физической нагрузки, а также от метеорологических условий. Минимальная суточная доза витамина А для человека составляет 1 мг чистого витамина или 2 г каротина.

      Из  других пигментов в моркови могут  присутствовать ликопины (ярко-красная  окраска плода), а также хлорофиллы и антоцианы (соответственно, зеленая и фиолетовая окраска). Образование хлорофиллов и антоцианов связано с нарушением технологии возделывания, когда корнеплоды находятся на поверхности почвы.

      Ценность  корнеплодов зависит, прежде всего, от количества в них сахаров.

      Содержание  азотистых и других веществ в  корнеплодах довольно низкое, и они не определяют их питательную ценность. Однако морковь содержит ряд аминокислот, в том числе и незаменимые – лизин, треонин, метионин, лейцин.

      Морковь содержит почти все известные  в настоящее время витамины: В1, В2, В6, РР, Н (биотин), фолиевую кислоту, инозит, Р, Е, К. Стеролы корнеплода моркови состоят на 0.1% из провитаминов D. По сравнению с другими овощами концентрация никотиновой кислоты в моркови очень высокая - от 2 до 15 мг/кг сырого вещества.

      В корнеплодах моркови содержатся органические кислоты, обладающие фунгицидным действием: хлорогеновая, кофейная, галловая, бензойная и n- оксибензойная.

      Из  минеральных веществ морковь  содержит больше всего калия, натрия и фосфора, а также – кальций, магний, марганец, медь, цинк, алюминий, йод, бром, накапливает барий, по содержанию бора она стоит на первом месте среди овощей.

      Основные  лечебные свойства моркови связаны  с комплексом витаминов, аминокислот и микроэлементов. Повышение устойчивости тканей к гипоксии обеспечивают флавоноиды, витамины С и группы В, аминокислоты, которые быстро включаются в синтез дыхательных ферментов.

      Особенностью  корнеплода моркови является содержание в ней эфирных масел, которые придают ей специфический вкус и терпкость, фенольные соединения - придают горечь. Хотя эфирные масла благоприятно воздействуют на желудочно-кишечный тракт человека, возбуждая аппетит, но при неправильном хранении, в корнеплодах моркови начинают накапливаться канцерогенные вещества эфирных масел фенольной природы: фалкаринол, фалкариндиол и миристицин. Эти вещества выполняют функцию антигрибкового агента при ответном механизме на болезнь моркови, а также увеличивают активность определенных инсектицидов. В организме человека они являются стимуляторами центральной нервной системы.

      По мере приближения к концу вегетации в корнеплодах моркови усиливаются синтетические процессы. При этом содержание сахарозы в мякоти постепенно увеличивается до конца августа, после чего уменьшается, в сердцевине содержание сахарозы не изменяется до конца августа, а затем постепенно увеличивается до конца октября. Концентрация каротиноидов по мере роста постепенно увеличивается до достижения определенного максимума.

      Особенностями моркови, влияющими на сохраняемость, являются тонкие покровные ткани, низкая водоудерживающая способность, вследствие чего морковь при хранении легко увядает и поражается микроорганизмами. Наряду с этим, тканям корнеплодов моркови присуща высокая воздухопроницаемость. Снижение температуры хранения моркови до крайних пределов, исключающих лишь подмерзание корнеплодов, не нарушает обмена веществ в них. Общий уровень активности дыхания резко уменьшается по мере снижения температуры хранения.

      Лежкость  корнеплодов моркови (способность плодов и ягод определенное время сохранять пищевые и питательные свойства) значительно повышается при внесении в почву калия и фосфора.

Капуста

      Среди овощных культур капуста имеет  как пищевое, так и кормовое значение. В пределах видового разнообразия капусты наибольшее значение имеет капуста белокочанная из-за ее высокой урожайности, хорошей транспортабельности, способности длительно сохраняться в свежем виде. Кроме того, она легко подвергается различным видам консервирования, в том числе путем замораживания.