Вещества, входящие в состав плодов и овощей подразделяются на неорганические - вода, минеральные вещества и органические - белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты, ароматические вещества (рисунок 2).

Рис. 2. Классификация веществ, обуславливающих химический состав плодов и овощей

К неорганическим веществам относятся вода и минеральные вещества.

Вода - необходимая составная часть животных и растительных организмов. Она составляет в среднем 2/3 массы человеческого тела и участвует в процессе обмена веществ. Поэтому вода в питании имеет исключительное значение. Потребность организма человека в воде составляет 1,75-2,2 л в сутки.

Вода содержится во всех плодах и овощах, но в различных количествах и разных состояниях:

-свободном - клеточный сок между клетками, макрокапиллярах и на поверхности продукта (легко удаляется при высушивании и замораживании), ее количество достигает 85%;

-связанном - в соединении с веществами продуктов (клеточными коллоидами) и почти не удаляется при высушивании), на ее долю приходится около 10-12%.

Свежие плоды и овощи отличаются высоким содержанием воды, которая выполняет различные функции. Она придает растительным тканям сочность, упругость, является растворителем основной массы сухих веществ и создает благоприятную среду для высокой активности различных биохимических процессов в плодах и овощах как в период их роста, так и при хранении. В тоже время большое содержание воды способствует развитию микроорганизмов. Высокая теплоемкость воды обеспечивает лучшую сохраняемость плодов и овощей при колебании температуры.

С высоким содержанием свободной воды (90-98%) - огурцы, арбузы, тыква;

Со средним содержанием свободной воды (82-89%) - картофель, свекла, апельсины;

Количество воды, содержащееся в продуктах, существенно влияет на сроки их хранения и питательную ценность. Чем больше в продуктах воды (свободной), тем ниже их питательная ценность и меньше срок хранения.

Это связано с тем, что вода входит в состав клеточного сока, при высушивании она удаляется, соответственно плоды и овощи теряют свою свежесть, т.е. качество плодоовощных товаров связано с насыщенностью клеток водой (с тургорным состоянием). Тургор - напряженное состояние клеток - поддерживается осмотическим давлением воды, вызванным растворенными в клеточном соке веществами.

Минеральные вещества - человек с пищей получает различные минеральные вещества, которые находятся в ней в виде солей органических и минеральных кислот, а также в составе органических соединений.

О количестве минеральных веществ судят по количеству золы, оставшейся после полного сжигания продукта. Общее содержание минеральных веществ в плодах и овощах колеблется от 0.2 до 2%.

Минеральные вещества необходимы человеку, так как они входят в состав тканей организма (костей, нервных тканей, крови и т.д.) и принимают активное участие в обмене веществ. Потребность человека в минеральных веществах невелика, она исчисляется граммами и миллиграммами, но полное их отсутствие может вызвать тяжелые заболевания.

В зависимости от количественного содержания в пищевых продуктах минеральные вещества подразделяются на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.

Макроэлементы, т.е. это минеральные вещества, которые содержатся в

плодах и овощах в сравнительно больших количествах. Например, кальций, магний, фосфор, железо, калий, железо.

Микроэлементы, т.е. минеральные вещества, содержатся в плодах и овощах в ничтожно малых количествах, однако их роль в питании человека очень велика, так как они участвуют в обмене веществ, входят в состав крови, регулируют деятельность различных органов. Это - медь, цинк, йод, кобальт и т.д.

Самое минимальное количество в плодах и овощах составляют уран, радий, мышьяк, т.е. это ультрамикроэлементы. Они содержатся в очень малых дозах или в виде следов.

Фосфор. Его содержание в плодах и овощах невелико - 16-59мг%, лишь сушеные грибы содержат до 600 мг%.

В живом организме фосфор участвует в фотосинтезе, дыхании и многих биохимических реакциях; соли фосфорной кислоты нормализуют рН клеточного сока. Содержание его косвенно влияет на сохраняемость овощей. Например, зрелая, лежкоспособная морковь содержит больше фосфора, чем незрелая.

Магний находится в плодах и овощах в относительно небольших количества - 10-40мг%. Больше всего его найдено в зеленых овощах, моркови, свекле. Магний входит в состав хлорофилла, участвующего в фотосинтезе, а также кальций-магний-пектат со всеми функциями, присущими пектинам. Ему принадлежит важная роль в активизации ферментов регулирующих распад и превращение углеводов Он увеличивает вязкость цитоплазмы.

Железо содержится в плодах и овощах в малых количествах - 05-6.5мг%; входит в состав ферментов, участвующих в процессах дыхания, фотосинтеза, образовании хлорофилла. Как источники железа представляют интерес грибы, шиповник, абрикосы и т.д.

Марганец содержатся в значительных количествах в бобовых и орехах, а также дикорастущих ягодах (брусника, черника, красника). Он активизирует многие ферменты. В растениях марганец усиливает фотосинтез и образование аскорбиновой кислоты. В организме человека он участвует в формировании костей, кроветворении, влияет на метаболизм инсулина и стимулирует рост.

Медь содержится в плодах и ягодах в ультрамикроколичествах - 0.01-4.1мг/кг. В растениях медь усиливает окислительные процессы, ускоряет рост и повышает урожайность многой плодоовощной продукции. Медь входит в состав ряда ферментов. Дефицит меди приводит к анемии и нарушению роста.

Химический состав и пищевая ценность овощей

В химический состав овощей входят органические и неорганические соединения, количественное и качественное соотношение которых определяет их пищевую ценность.

Подбор в ежедневном питании разнообразных овощей и плодов способствует улучшению обмена веществ и влияет на здоровье человека. Правильное развитие и рост детей во многом зависят от обеспечения их организма веществами, содержащимися почти только в плодах и овощах. У людей пожилого возраста, в связи с ухудшением обмена веществ, овощи и фрукты выступают в роли своеобразного стимулятора обмена.

При систематическом потреблении плодоовощной продукции можно регулировать поступление в организм витаминов, минеральных элементов и других биологически активных веществ, тем самым улучшая свое состояние или даже излечивая себя от того или другого заболевания.

Отсутствие овощей в рационе питания во время экспедиции на Север, дальних путешествий еще издавна приводило к нарушению обмена веществ в организме человека, которое выступало в виде цинги, полиневрита, анемии и других заболеваний.

Высокое содержание воды обусловливает сравнительно с другими продуктами низкую энергетическую ценность овощей (за исключением картофеля, богатого крахмалом), концентрация же в овощах биологически активных веществ - витаминов, микроэлементов, антимикробных веществ, лучезащитных антирадиантов, фенольных и других соединений - выделяет овощи в важнейшую группу пищевых продуктов, необходимую для ежедневного питания. Отсутствие или недостаток этих веществ приводит к частым заболеваниям, быстрой утомляемости, вялости и повышенной чувствительности к холоду, ослаблению зрения и другим нарушениям в человеческом организме. Наоборот, наличие овощей в рационе питания улучшает аппетит, усиливает выделение желудочного сока, что способствует лучшему перевариванию пищи.

Овощи, наряду с фруктами, рассматриваются прежде всего как источник витаминов. Наука о биологически ценных овощах широко вошла в быт. Сегодня каждой домашней хозяйке, матери известно, что морковь богата провитамином А - каротином, но далеко не все знают, что этот витамин усваивается почти полностью только при потреблении продукта с жирами.

Селекция овощных культур в настоящее время направляется учеными не только на выведение новых сортов, отличающихся хорошими вкусовыми качествами, высокой урожайностью и морозостойкостью, но и высоким содержанием в них витаминов и других биоактивных веществ.

Перед перерабатывающей промышленностью ставится задача выявить лучшие способы консервирования, создать более "мягкие" технологические режимы, позволяющие сохранить наиболее полно биологически ценные вещества, снизить отходы при промышленной обработке сырья.

Медицина ставит задачу не лечить, а предупреждать заболевания путем рекомендации рационов пищи, в которые бы входили богатые лечебными свойствами овощи, фрукты и ягоды.

Специальными исследованиями давно установлено, что лечебное действие натуральных биологически активных веществ плодоовощей значительно выше, чем готовых медицинских препаратов. Так, чеснок содержит эфирные масла, способные убить вирусы гриппа, и используется населением как профилактическое средство против заболевания. Витамин С усваивается лучше в присутствии Р-витаминных веществ, которые сосредоточены, в основном, в плодоовощной продукции.

Разберем химический состав овощей более конкретно.

Вода составляет в среднем около 85-87% от массы овощей. Нормальное содержание воды обеспечивает сочность овощей, испарение влаги приводит к их увяданию, ухудшению внешнего вида и консистенции. Вода в овощах находится, в основном, в свободном состоянии в виде клеточного сока, в котором растворены ценные питательные вещества; лишь 5% воды связано с белками и другими веществами.

Вода является средой, в которой интенсивно протекают различные гидролитические процессы, играющие важную роль в жизнедеятельности овощей, сохранении их товарного качества. В то же время необходимо отметить, что повышенное содержание воды снижает их энергетическую ценность (калорийность) и процент выхода готового продукта при переработке овощей.

Вода - благоприятная почва для развития микроорганизмов. Ранние сорта овощей, отличающиеся повышенным содержанием воды по сравнению с поздними сортами, легче подвергаются микробиологическим и физиологическим заболеваниям и к длительному хранению не пригодны.

Углеводы составляют около 80% от общего количества сухих веществ, содержащихся в овощах. В картофеле много крахмала (в среднем 18%), в остальных овощах (за исключением бобовых) преобладают легкоусвояемые сахара: сахароза, глюкоза и фруктоза. Их содержание может находиться в значительных пределах: от 1,5-2,5% у картофеля, огурцов, салата и шпината до 6-9,5% у моркови, свеклы, арбузов и дынь.

Наряду с клетчаткой в кожице овощей содержится полуклетчатка или геммицеллюлоза, представляющая собой соединение целлюлозы с сахарами. При гидролизе полуклетчатки образуются свободные сахара, которые могут вовлекаться в процессы дыхания как запасной материал растения. Однако, чем больше геммицеллюлозы, тем грубее консистенция, ниже усвояемость, но лучше сохраняемость, так как наряду с клетчаткой, эти вещества обеспечивают механическую прочность овощей. Содержание полуклетчатки находится в тех же пределах, что и клетчатки, - от 0,5 до 2%.

Гликозиды . Это - сложные соединения Сахаров (глюкозы, рамнозы, галактозы и т.п.) с различными веществами неуглеводной природы: кислотами, спиртами, азотистыми, сернистыми и другими соединениями.

Гликозиды придают овощам специфичный вкус, иногда вяжущий, кислый или горький. Гликозид соланин может накапливаться в позеленевшем картофеле при прорастании клубней, корнеплодов и в других овощах. Содержание соланина в позеленевшем картофеле до 0,02% вызывает сильное отравление, поэтому наличие позеленевших клубней в партии картофеля строго регламентируется (не более 2%). Клубни с позеленением более одной четверти поверхности относятся к отходу.

Гликозиды в жизнедеятельности овощей играют роль запасных веществ, образующиеся при их гидролизе сахара вовлекаются в процессы дыхания. Многие гликозиды обладают антимикробным, то есть бактерицидным действием, подавляя развитие бактерий и грибов. Горечь многих овощей, обусловленная содержанием гликозидов, рассматривается как защитное средство растения от поедания птицами и другими животными. Так, жгучий вкус перца создается гликозидом капсаицином, а хрена и горчицы - синигрином.

Пектиновые вещества . По своей химической природе пектиновые вещества близки к углеводам и представляют собой высокомолекулярные соединения. Входят в срединные пластинки и клеточные стенки, а в растворенном состоянии - в клеточный сок овощей. К этой группе соединений относятся протопектин, пектин, пектиновая и пектовая кислоты.

Протопектин состоит из пектина и целлюлозы. По данным некоторых исследователей, в его состав входит геммицеллюлоза арабан, в которой содержится сахар арабиноза. Протопектин нерастворим в воде и обусловливает жесткость незрелых овощей. При созревании протопектин расщепляется с выделением свободного пектина, легко растворимого в воде, при этом консистенция переходит из жесткой в мягкую, свойственную зрелым овощам; эти изменения, например, легко прослеживаются при созревании помидоров.

Пектин - полигалактуроновая кислота, карбоксильные группы которой насыщены остатками метилового спирта. Гидролиз пектина происходит обычно на стадии перезревания и старения овощей в результате отцепления метоксильных групп и разрыва полигалактуроновой цепи молекулы. При этом вначале образуется пектиновая, затем пектовая кислоты. Клеточная структура овощей разрушается, они приобретают дряблую консистенцию и быстро поражаются болезнями.

Современные представления о роли пектиновых веществ претерпели значительные изменения. Исследования показали, что они весьма важны для поддержания нормального физиологического состояния овощей. Разрушение структуры протопектина и пектина находится в прямой зависимости от качества и сохраняемости овощей.

Для организма человека из балластных (неусвояемых веществ), как считалось раньше, они превратились в вещества, которым отводится роль антитоксикантов и антирадиантов. Пектиновые вещества, связывая соли тяжелых металлов (свинца, никеля и т. п.), осуществляют детоксикацию организма. Особенно важна их роль как защитных антирадиантов, выводящих из организма радиоактивные изотопы стронция, радия и т. п.

В нынешних условиях наличие в пище лучезащитных антирадиантов, которыми являются пектиновые вещества овощей, особенно важно.

Органические кислоты . Они имеют большое вкусовое значение, повышая усвояемость как самих овощей, так и остальной пищи при их совместном употреблении. Играют защитную роль против микробиологических заболеваний самих овощей. Органические кислоты, как более окисленные вещества, легко вовлекаются в процессы дыхания и наряду с сахарами являются важнейшим субстратом растительной клетки. Вот почему во время хранения кислый вкус овощей уменьшается: это особенно заметно в плодах и ягодах.

Многие органические кислоты летучи, создают аромат овощей, обладают фитонцидными, то есть антимикробными свойствами. В овощах преобладает в основном яблочная кислота, щавелевая (в щавеле). Общее содержание кислот колеблется в овощах 0,1-2%.

Интенсивность кислого вкуса зависит от концентрации свободных ионов водорода, обозначаемых знаком рН. В нейтральной среде рН равно 7, в кислой - ниже 7, в щелочной - выше. В овощах рН меньше 7, то есть преобладает кислая среда.

Кислый вкус может нейтрализоваться сахарами, а усиливаться - наличием дубильных (вяжущих) веществ. Показатель рН для многих консервов регламентируется, так как повышенная кислотность свидетельствует о признаках порчи продукта.

Дубильные вещества . Они представляют собой разнообразные фенольные соединения, придающие овощам терпкий, вяжущий вкус; содержатся они преимущественно в незрелых овощах. По мере созревания овощей содержание дубильных веществ уменьшается. Эти соединения растений называются дубильными из-за их свойства дубить кожу.

Фенольные соединения играют важную роль в процессах дыхания и иммунитета картофеля и овощей против микробиологических заболеваний, обладают антимикробными свойствами.

Исследованиями установлена прямая связь между накоплением фенольных соединений и устойчивостью отдельных сортов картофеля и овощей против микробиологических болезней.

Для организма человека некоторые фенольные соединения весьма важны благодаря их Р-витаминной активности (катехины, танины и др.).

Под действием кислорода воздуха фенольные соединения легко окисляются с образованием темноокрашенных веществ - флобафенов.

Эти процессы нежелательны, особенно при сушке и консервировании овощей, так как при этом внешний вид готовой продукции ухудшается. Чтобы предупредить потемнение разрезанных овощей во время переработки, их бланшируют, то есть обрабатывают паром или кипящей водой. При этом разрушаются окислительные ферменты, кроме натурального цвета в овощах лучше сохраняются витамины. Общее содержание фенольных соединений колеблется в значительных пределах - от сотых долей до 1-2%.

Красящие вещества . Многообразная окраска овощей создается в основном четырьмя группами органических соединений: хлорофиллом, каротиноидами, антоцианами и флавоновыми веществами.

Хлорофилл - зеленый пигмент, участвующий в фотосинтезе растений, представляет собой сложный эфир хлорофиллиновой кислоты с двумя спиртами - фитолом и ментолом. В центре сложной молекулы хлорофилла расположен атом магния. При отщеплении магния, что происходит во время варки овощей, образуется феофитин, придающий сваренным овощам сначала желто-коричневую, затем темно-бурую окраску. Это изменение цвета особенно заметно при длительной варке овощной зелени.

По мере созревания овощей количество хлорофилла в них уменьшается, а каротиноидов - увеличивается.

Каротиноиды придают окраску овощам от желтой до оранжево-красной. Основным представителем этой группы пигментов является каротин, свойства которого разобраны в разделе "Витамины". Чем больше двойных связей в углеводородной цепи каротиноидов (7-13), тем ярче окрашены овощи.

Антоцианы относятся к классу гликозидов, состоят из остатка сахара и пигмента антоцианидина, вещества фенольной природы. Окраска овощей в зависимости от вида пигмента и рН среды может быть красной, синей, фиолетовой, с разнообразными промежуточными оттенками. Многие антоцианы обладают Р-витаминной активностью и антимикробными свойствами.

Флавоновые вещества (желто-оранжевые пигменты) объединяют большую группу фенольных соединений, но окраску овощам придают, в основном, флавонолы. По своей химической природе и свойствам флавонолы во многом сходны с антоцианами.

Лейкоантоцианы представляют собой бесцветные предшественники антоцианов и флавонолов. По строению и свойствам они близки к дубильным веществам и могут образовываться путем их ферментативного окисления. При гидролизе с соляной кислотой и созревании овощей лейкоантоцианы переходят из бесцветной формы в окрашенную - антоцианы.

Ароматические вещества . Запах овощей создается большим и разнообразным по химическому составу количеством различных веществ (терпенов, альдегидов, кетонов, спиртов, органических кислот, сложных эфиров и других). Много ароматических веществ содержат пряные овощи - петрушка, пастернак, сельдерей, лук репчатый, чеснок и другие. Общим свойством ароматических веществ является их летучесть. Выделяемые при возгонке, они еще носят название эфирных масел. Многие из них обладают сильным бактерицидным действием и считаются фитонцидами. Так, одной дольки чеснока достаточно, чтобы на сутки стерилизовать полость рта от вируса гриппа. Вот почему потребление лука и чеснока является важнейшим профилактическим средством против этого вида заболеваний.

Азотистые вещества . Они содержатся в овощах в незначительных количествах - от 0,5 до 1-2%, за исключением бобовых (до 5%), цветной капусты (4,5%), чеснока (6,5%), шпината (3,5%). Белки этих овощей весьма ценны по аминокислотному составу. Кроме белков в состав азотистых веществ входят свободные аминокислоты, амиды кислот, аммиачные соединения и другие.

Однако, находясь в незначительных количествах, белки играют важную роль в жизнедеятельности самих овощей. Биосинтез белка лежит в основе иммунитета, то есть устойчивости овощей против микробиологических и физиологических заболеваний. Умея регулировать "биосинтез белка, ученые направляют выведение новых хозяйственно-ботанических сортов овощей с заданными свойствами, обусловливающими высокую урожайность, морозо- и засухоустойчивость, невосприимчивость к микробиологическим заболеваниям, повышенную пищевую ценность.

Особо важную роль в жизнедеятельности овощей играют своеобразные белки - ферменты, регулирующие все биохимические процессы, которые оказывают значительное влияние на качество и сохраняемость картофеля и овощей. Процессы дыхания, изменения химического состава при созревании и старении овощей протекают при участии многообразных ферментов; их инактивация, то есть разрушение, приводит к резким изменениям качества овощной продукции.

Жиры . В овощах содержатся в очень незначительном количестве. Их общее содержание в мякоти овощей не более 1%, у бахчевых овощей - тыквы, арбуза, дыни - жир сосредоточен в семенах.

Витамины . Все витамины принято подразделять по их растворимости на две группы - водорастворимые и жирорастворимые. К первой группе относятся витамины В 1 В 2 , В 3 , В 6 , В 9 (фолиевая кислота), B 12 , B 15 , РР, С (аскорбиновая кислота); ко второй - А, Д, Е, К. Кроме того, ряд веществ составляют группу витаминоподобных соединений.

Овощи особенно богаты такими водорастворимыми витаминами, как аскорбиновая кислота, а также в несколько меньшем количестве - витаминами Р и В 9 ,% капуста - витамином U. Витамины группы В (за исключением В 9), как правило, содержатся в овощах в десятых и сотых долях миллиграмма и существенной роли в витаминном балансе питания не играют.

Из жирорастворимых витаминов в овощах содержится в основном каротин (провитамин А).

Витамин С открыт венгерским биохимиком Сцент-Дъердьи, который назвал его аскорбиновой кислотой, то есть действующей против заболевания скарбутом или цингой.

Характерным признаком появления цинги является общая слабость всего организма со значительным понижением аппетита и работоспособности, при этом десны зубов начинают кровоточить, особенно заметно появляются точечные кровоизлияния под кожей ног, ухудшается деятельность сердца, печени, почек. Многочисленными исследованиями установлено, что витамин С оказывает обезвреживающее действие различных лекарств и ядовитых веществ, подавляя их токсичность, ускоряет заживление ран и костных переломов.

Аскорбиновая кислота частично разрушается под действием металлического оборудования при промышленной переработке, металлической посуды, при кулинарном приготовлении пищи. Поэтому контакт овощной продукции с металлом должен быть сведен к минимуму. Разрушение витаминов ускоряется при длительном воздействии на продукт высоких температур. Зато аскорбиновая кислота хорошо сохраняется в кислой среде, поэтому, например, квашеная капуста является прекрасным источником этого витамина на протяжении длительного периода.

Сохранению витамина С в продукте способствует содержание Сахаров, белков, аминокислот, сернистых соединений, которые подавляют активность фермента аскорбино-ксидазы, разрушающе действующего на аскорбиновую кислоту.

Много витамина С содержится в перце красном сладком - 250 мг на 100 г съедобной части, в перце зеленом - 150, петрушке-зелени - 150, укропе - 100, шпинате - 55, щавеле - 43, капусте белокочанной и кольраби - 50, цветной - 70, луке зеленом (перо) - 30. Наличие витамина С в картофеле сравнительно невелико - от 7 до 20 мг%. Однако при потреблении в день 300 г клубней, даже учитывая разрушение аскорбиновой кислоты при кулинарной обработке на 1 / 4 первоначального содержания, мы получаем из картофеля 30-40% требуемого количества витамина.

Витамин Р. Как и аскорбиновую кислоту, витамин Р впервые открыл ученый Сцент-Дъёрдьи, который в 1936 году выделил из кожуры лимона кристаллический порошок и назвал его цитрином. Под витамином Р объединяется обширная группа веществ полифенольной природы, получившая название биофлавоноидов. Лечебные свойства биофлавоноидов заключаются в их способности нормализовать проницаемость и эластичность кровеносных капилляров. Предполагается, что витамин Р предохраняет от окисления гормон адреналин, от которого зависит целостность кровеносных капилляров. В настоящее время известно более 150 полифенолов, обладающих Р-витаминной активностью. Способствуя расширению сосудов, Р-витаминные вещества оказывают также противовоспалительное и антиаллергическое действие на организм человека. Все эти вещества не только предупреждают склероз кровеносных сосудов, но и снижают кровяное давление, предупреждая кровоизлияние в сердечной мышце и коре головного мозга.

Витамин Р способствует повышенному лечебному действию аскорбиновой кислоты, поэтому он еще называется витамином С 2 . Их совместное использование в профилактике и лечении многих инфекционных, язвенных и других заболеваний наиболее эффективно, чем каждого в отдельности.

Витамин В 9 в литературе чаще упоминается под названием фолиевой кислоты. При недостатке его в крови резко уменьшается количество гемоглобина и появляется анемия или белокровие. Снижение процента количества гемоглобина в крови замедляет также ее свертывание, что приводит к внутренним кровоизлияниям. Установлено, что фолиевая кислота способствует лучшему усвоению в желудочно-кишечном тракте витамина B 12 .

Эти витамины, действуя совместно, обеспечивают процессы нормального кровообращения. Синергизм, то есть совместное лечебное влияние фолиевой кислоты и витамина Р, рекомендуется при профилактике и лечении лучевой болезни, атеросклероза, заболеваний печени и ожирения.

Много фолиевой кислоты в лиственных овощах. При термической обработке овощей она легко разрушается, поэтому зелень, как источник витаминов, лучше потреблять в сыром виде, особенно салаты из зелени.

Витамин U. Выделен из сока белокочанной капусты; является важным источником метильных групп, используемых организмом в процессах обмена веществ. Он оказывает лечебное действие при гастритах и других желудочно-кишечных заболеваниях.

Наряду с белокочанной капустой витамина U содержится много в овощной зелени: петрушке, укропе, луке (перо), шпинате, салате; имеется он и в других овощах - картофеле, томатах, огурцах.

Витамин А - витамин роста, необходим особенно детям; еще его называют аксерофтолом, способствующим предупреждению глазной болезни ксерофталмии. При слабом освещении ослабевает зрение вплоть до полной утраты его в сумерках, по-простонародному "куриной слепоты". Роговая оболочка глаз подвергается высыханию (ксероз - по лат. "высыхание"), при этом нарушаются защитные функции слезных желез и глаза легко поражаются болезнетворными микроорганизмами. При недостатке витамина А происходит также воспаление слизистой оболочки дыхательных органов, при этом повышается опасность заболевания воспалением легких, туберкулезом, корью. Экспериментально установлено, что витамин А оказывает влияние на окислительно-восстановительные процессы дыхания, белковый и углеводный обмен, на функции желез внутренней секреции.

Однако следует учесть, что излишнее потребление витамина А не желательно, так как это может привести к отравлению организма - гипервитаминозу.

В отличие от продуктов животного происхождения - мяса, молока, содержащих непосредственно витамин А, в овощах имеется его провитамин - каротин. Каротин является пигментом, придающим овощам желто-оранжевую окраску.

Наиболее богаты каротином (в мг на 100 г съедобной части): морковь - 9; шпинат - 4,5; щавель - 2,5; салат - 2,75; лук зеленый (перо) - 2; перец красный сладкий - 2; перец зеленый сладкий - 1; зелень петрушки - 1,7; тыква - 1,5.

Витамин К (нафтохинон) способствует нормальному свертыванию крови (К - от слова "коагуляция" или свертывание).

Недостаток этого витамина может привести к снижению свертывания крови и внутренним кровоизлияниям.

Кроме того, витамин К оказывает положительное действие при лечении заболеваний печени и кишечного тракта.

Витамина К много содержится в салатно-шпинатных овощах и другой зелени, а также в картофеле, капусте белокочанной.

Микроэлементы . Минеральные вещества в овощах содержатся в пределах от 0,5 до 1,5%. В зависимости от количественного содержания в продуктах питания они делятся на две группы - макро- и микроэлементы. К макроэлементам относятся калий, натрий, фосфор, сера, магний, содержащиеся в овощах в десятых и сотых долях процента. Человек получает эти элементы в достаточном количестве также из хлебных и других злаков и пищи животного происхождения, поэтому не испытывает их дефицита в питании. Микроэлементы же содержатся в овощах в тысячных и миллионных долях процента, но для человеческого организма каждый из них имеет наиважнейшее значение.

Исследования академика В. И. Вернадского о тесной взаимосвязи химического состава органического мира и минеральных веществ окружающей среды послужили основой для всестороннего изучения биологической роли микроэлементов. Еще в 1916 году ученый отмечал, что жизнь каждого живого организма теснейшим образом связана ее строением земной коры.

Всего в организме человека выявлено около 70 химических элементов, из них 14 микроэлементов в настоящее время считаются незаменимыми. Это - железо, йод, медь, цинк, марганец, молибден, селен, хром, никель, олово, кремний, фтор, ванадий, кобальт. Некоторые из них обнаружены в ничтожно малом количестве, в виде следов.

Овощи, извлекая через корневую систему микроэлементы из глубинных слоев почвы, накапливают их во всех частях растения, являясь важнейшим источником этих веществ в питании.

Многочисленными исследованиями советских ученых установлено, что в процессе кровообращения наибольшей активностью обладают железо, кобальт, никель, медь, марганец и другие микроэлементы.

Около 200 ферментов (1 / 4 от известных видов) активизируются металлами.

Железо - самый распространенный микроэлемент (в организме человека его содержится 4-5 г), регулирует процессы кровообращения, роста, дыхания, жировой и минеральный обмен, входя в состав ряда ферментов. Сравнительно много железа в шпинате, щавеле, петрушке, укропе, чесноке, томате, моркови, свекле, цветной капусте.

Кобальт (организм взрослого человека содержит 1,5 г) входит в состав витамина В 12 , который способствует синтезу гемоглобина. Кобальт содержится в печени и почках, играет важную роль в процессах роста, углеводного и жирового обмена. Наличие кобальта способствует накоплению в овощах многих витаминов.

Никель участвует в сложных биохимических процессах, происходящих в организме, и колебание его содержания в крови является их отражением. Например, снижение концентрации никеля в крови отмечено у больных кардиосклерозом, циррозом печени и т. д. Это весьма токсичный элемент (вызывает повреждение легочной ткани).

Из овощей заметное количество никеля найдено в картофеле, капусте белокочанной, моркови, арбузе, чесноке, луке зеленом, салате, шпинате, укропе.

Медь (в организме человека ее около 100 мг) входит в состав многих ферментов, регулирующих окислительно-восстановительные процессы дыхания, кроветворный элемент, особенно эффективное действие оказывает вместе с железом. Выявлено, что многие заболевания у детей связаны с дефицитом меди в организме, у взрослого человека недостаточность этого элемента почти не проявляется. Доза потребления меди выше нормы (более 2 мг в день) весьма токсична.

При консервировании в овощах количество меди во время контакта продукта с оборудованием может увеличиться, поэтому содержание ее строго ограничено (не более 5-30 мг на 1 кг продукта).

Медью богаты помидоры, баклажаны, шпинат, зеленый горошек, брюква, которые рекомендуются в рационе питания при злокачественной анемии.

Цинк (у взрослого человека содержится около 2,5 г). Биологическая роль не до конца изучена, хотя это жизненно необходимый микроэлемент. Роль его двояка. С одной стороны, без него невозможна жизнедеятельность, так как он входит в состав кроветворных и других металлоферментов, с другой - соединения цинка весьма токсичны (1 г сульфата цинка вызывает тяжелое отравление, поэтому содержание этого металла в консервах строго регламентируют).

Марганца в организме взрослого человека установлено около 12 мг. Он ускоряет образование хлорофилла в зеленых растениях, входит в состав окислительно-восстановительных ферментов. Отсутствие марганца в пище вызывает снижение роста, жизненного тонуса. Содержится во всех зеленых овощах, капусте, клубнях картофеля.

Йод (в организме человека содержится 10 мг) распространен в весьма малых дозах в почве, речной и, особенно, морской воде.

Заболевание щитовидной железы (развитие зоба) связано с недостатком в пище йода, Он участвует в усвоении организмом кальция и фосфора.

Богатым источником йода является морская капуста, а также свекла.

Фтор (в теле взрослого человека 2,6 г). Повышает прочность скелета и эмали зубов. Недостаток фтора вызывает кариес, а избыток - острое заболевание флуороз (пятнистая зубная эмаль).

Фитонциды . Название "фитонциды" состоит из двух частей: "фито" - растение, частица слова "циды" означает, что они ядовитые. - Но это целебные яды растений, - так о них сказал основоположник учения о фитонцидах профессор Ленинградского университета Б. П. Токин. Дело в том, что ядовитое действие фитонциды оказывают на микроорганизмы, поражающие растения, и на микрофлору, патогенную для организма человека.

Очень убедительные опыты можно провести на фитонцидное действие свежего лука или чеснока: луковицу растирают и полученную кашицу помещают рядом с каплей жидкости, в которой находятся какие-либо подвижные болезнетворные микробы. В течение минуты обнаруживается, что движение бактерий останавливается. Если минут через 10 сделать посев этих бактерий на питательную среду, они не будут размножаться: их убили летучие вещества, выделяемые из лука.

Фитонциды представляют собой не одно, а множество самых разнообразных веществ, способных губительно действовать на микроорганизмы в едва уловимых дозах. Но фитонцидными свойствами обладают и не летучие вещества, например, красящие пигменты - антоцианы, флавоны, органические кислоты и другие соединения.

Использование в пищу в сыром виде овощей, богатых фитонцидами, предупреждает желудочно-кишечные заболевания.

Фитонциды овощной пищи оказывают свое стерилизующее действие в верхних отделах дыхательных путей, предупреждая развитие ангины, бронхита и т. д.

Хотя химический состав фитонцидов лука и. чеснока точно еще не известен, но из луковиц чеснока, в частности, выделено вещество аллиин, которое в разведении 1:250000 оказывает подавляющее действие на развитие болезнетворных бактерий и используется как лечебный препарат. Но аллиин - это лишь один из компонентов сложного комплекса веществ чеснока, являющихся фитонцидами.

Фитонцидные свойства растений находят широкое применение в сельском хозяйстве и практике хранения овощной продукции. Выявлены как благоприятные, так и отрицательные факты взаимодействия овощей друг на друга. Например, посадка помидоров в междурядьях кустов крыжовника предупреждает поражение последнего сельскохозяйственными вредителями. Водные настои чешуи лука или чеснока моментально убивают споры грибка фитофторы, поражающей клубни картофеля. Опрыскивание такой вытяжкой песка, используемого при хранении для переслойки моркови, сдерживает поражение корнеплодов грибком (белой гнилью). Такое же антимикробное действие оказывают редька и хрен, находясь по соседству.

Высоким фитонцидным действием, кроме луковых, обладают пряные овощи - укроп, петрушка, пастернак, сельдерей и другие, богатые эфирными маслами.

Химический состав свежих овощей и плодов

В питании человека овощи и плоды занимают исключительно важное место, так как представляют собой основной и часто незаменимый источник разнообразных витаминов, минеральных солей, легкоусвояемых углеводов, органических кислот, фитонцидов и других веществ.

Состав овощей и плодов зависит от их вида, сорта, зрелости, сроков уборки, способов хранения и других факторов. Химический состав также является важным идентификационным признаком при экспертизе.

Вода является главной составной частью свежих овощей и плодов: ее содержание колеблется от 70 до 95 % (кроме орехов - 5–8 %). Она придает растительной ткани сочность, упругость (тургор), в ней растворены органические и минеральные вещества. Вода является средой и активным участником различных ферментативных процессов, происходящих в тканях плодов и овощей. Значительная часть воды находится в свободном состоянии, содержится главным образом в клеточном соке и легко удаляется при обезвоживании свежих овощей и плодов. Часть воды (около 20 %) находится в связанном состоянии и трудно испаряется.

Из-за высокого содержания воды овощи и плоды представляют собой благоприятную среду для развития микроорганизмов, поэтому их часто относят к скоропортящимся товарам. Во время хранения овощи и плоды за счет испарения теряют некоторое количество воды. При потере воды свыше допустимых пределов (в основном 5–7 %) свежие плоды и овощи увядают, теряют свежесть и качество их резко снижается.

Минеральные вещества находятся в овощах и плодах в виде хорошо усвояемых солей органических и минеральных кислот (фосфорной, серной, винной и др.), а также могут являться составной частью некоторых высокомолекулярных соединений - витаминов, белков, пигментов и др.

Углеводы являются веществами, от содержания и изменчивости которых зависят вкус, консистенция, сохраняемость плодов и овощей. Среди сухих веществ овощей и плодов на долю углеводов приходится до 90 %.

Органические кислоты влияют на степень сладости и вкус плодов и овощей. В плодах обычно больше кислот, чем в овощах (кроме щавеля, ревеня и томатов). В среднем в овощах их находится около 0,1 %.Наиболее распространенными кислотами овощей и плодов являются яблочная, лимонная и винная. Реже и в небольшом количестве встречаются щавелевая, бензойная, салициловая, янтарная и др.

Азотистые вещества в составе плодов и овощей представлены в основном в виде белков, а также аминокислотами, ферментами, нуклеиновыми кислотами и др.

В целом, овощи более богаты белковыми веществами, чем плоды. Количество белков в овощах и плодах невелико, но они хорошо усваиваются. Больше всего (до 7 %) содержится в маслинах, в бобовых овощах (4–5 %), сравнительно богаты белком орехи, шпинатные и капустные овощи, чеснок.

Витамины. Плоды и овощи являются источниками витаминов С, Р, В 1 , В 2 , РР, К, Е, пантотеновой (В 3) и фолиевой (В 9) кислот, а также провитамина А (β-каротина). Содержание витаминов зависит от вида плодов и овощей, условий выращивания и хранения, степени зрелости и других факторов.

Красящие вещества (пигменты) находятся в пластидах клеток (в хлоропластах, хромопластах и др.), отличаются большим многообразием и обычно сопутствуют друг другу. Они подразделяются на следующие группы: хлорофиллы, каротиноиды, флавоновые пигменты и антоцианы.

Липиды. Содержание жиров в мякоти овощей и большинства плодов не превышает 1 %. Жиры носят ненасыщенный характер, преобладают олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Много жира содержат орехоплодные (60 – 69 %), мякоть маслин (до 50 %) и облепихи (до 8,0 %).

Классификация плодов 1 .

Класс плодов объединяет виды продукции, съедобным органом которым является истинные и ложные плоды десертного назначения. истинными называются плоды, развившиеся из завязи в сочных околоплодник; ложные плоды образуются из разросшихся цветоложа, оснований тычинок, лепестков, чаши листиков.

Класс плодов подразделяют на два подкласса: сочные и сухие.

Сочные плоды с учётом их строения, назначения и других признаков подразделяют на шесть групп:

Семечковые;

Косточковые;

• Субтропические разноплодные;

  Цитрусовые;

  Тропические.

Сухие плоды представлены орехоплодными.

Классификация овощей.

По продолжительности жизни овощные растения подразделяются на однолетние, двулетние и многолетние. По способу получения урожая овощи бывают грунтовые и парниковые-тепличные. По продолжительности вегетационного периода из подразделяют на раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые.

По ботаническим признакам класс овощей подразделяют на два подкласса - вегетативные и плодовые. У вегетативных овощей съедобной частью являются вегетативные органы растений: корни, стебли, побеги с листьями, почками и соцветиями. У плодовых - только плоды.

Вегетативные овощи подразделяют на семь групп:

Клубнеплоды;

Корнеплоды;

Капустные;

• Салатно-шпинатные;

  Пряно-вкусовые;

  Десертные.

Плодовые овощи разделяют на три группы:

Тыквенные;

Томатные;

Зернобобовые.

1.2. Химический состав свежих плодов и овощей, их пищевая ценность.

Химический состав и физические свойства свежих плодов и овощей определяются структурой и составом образующих их тканей.

В плодах и овощах, а так же в продуктах их переработки, находятся разнообразные вещества: легкоусвояемые сахара (глюкозы, фруктоза, сахароза), полисахариды (крахмал, клетчатка, инулин), органические кислоты (яблочная, лимонная, винная и др.), полифенолы, минеральные соли, витамины, азотистые, ароматические, красящие и пектиновые вещества. Некоторые вещества не имеют существенного значения для питания человека, но играют важную роль в таких процессах жизнедеятельности плодов и овощей, как старение, прорастание, устойчивость к болезнями и др. К ним относятся, например, нуклеиновые кислоты.

Некоторые плоды и овощи имеют лечебное значение и используются в медицине. Например, малина, содержащая салициловую кислоту, обладает хорошими потогонными и мочегонными свойствами; черника и груши - закрепляющим, а слива - послабляющим действием. Установлены лечебные свойства капустного сока при язвенной болезни, сахарном диабете, гипертонии, а пектиновых веществ - при кишечных заболеваниях. Хорошо известны также лечебные свойства винограда, лимона, апельсина, земляники, смородины, чеснока, лука и др.

Химический состав плодов и овощей не является постоянным, а может изменяться в процессе их роста, созревания и зависит от ряда факторов: вида, сорта, степени зрелости, сроков уборки, товарной обработки, условии продолжительности хранения и др.

Вода

Входит в состав всех плодов и овощей. при этом ее содержание в некоторых из них, например в огурцах, доходит до 98%. Роль воды для качества и сохраняемости плодов и овощей исключительно велика.

Минеральные вещества .

Неорганические (минеральные) вещества являются составной частью минеральных солей и органических соединений. Они присутствуют во всех плодах и овощах, играя важную роль в обменных процессах и построении тканей организма человека.

К макроэлементам относят кальций, фосфор, магний, калий, натрий и серу.

Кальций (Са) необходим для формирования костной ткани, поддержания нормальной деятельности нервной системы и сердца.

Фосфор (F)принимает участие в обмене белков и жиров. влияет на функции центральной нервной системы, входит в состав костей.

Магний (Mg) обладает сосудорасширяющим свойством, оказывает влияние на нервную систему, нормалтзыет деятельность мышц сердца, улучшает его кровоснабжение.

Сера (S) входит в состав некоторых аминокислот, витамина В1, гормона инсулина, который регулирует усвоение глюкозы в организме человека.

Микроэлементы - это йод, фтор, марганец, медь, цинк, бром, алюминий, хром, никель. Большинство микроэлементов также важны для питания человека, как и макроэлементы.

Йод (I) необходим для нормальной работы щитовидной железы.

Фтор (F) играет важную роль в формировании костей, зубов.

Марганец (Mn) принимает активное участие в кроветворении, костеобразовании, влияет на иммунитет и обмен веществ.

Медь (Cu) принимает участие в кроветворении.

Цинк (Zn) входит в состав всех тканей, влияет на функцию поджелудочной железы и жировой обмен, способствует росту молодого организма, волос, ногтей.

Углеводы - это группа природных органических соединений, в состав которых входит углерод, водород и кислород. Углеводы - первичные продукты фотосинтеза и основные исходные продукты биосинтеза других веществ в растениях. Поэтому в основном они содержатся в продуктах растительного происхождения. Углеводы составляют существенную часть пищевого рациона человека. В плодах и в овощах они представлены в следующих формах:

моносахариды: глюкоза (виноградный сахар), фруктоза (фруктовый сахар), манноза (содержится в плодах);

Дисахариды : сахароза (свекловичный сахар), мальтоза (солодовый сахар);

Полисахариды : крахмал, клетчатка (целлюлоза), инулин;

Пектиновые вещества : протопектин (нерастворимое высокомолекулярное соединение, обусловливающее твердость незрелых плодов и овощей), пектин (растворимое в клеточном соке плодов высокомолекулярное вещество, способствующее размягчению их тканей при созревании) пектиновая и пектовая кислота.

Белки - природные высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатков аминокислот. В состав сложных белков кроме аминокислот входят углеводы, аминокислоты и т. д.

Жиры - органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот. Это один из главных компонентов клеток и тканей живых организмов. Жиры являются источником энергии в организме.

Ферменты - это особые белки, увеличивающие скорость протекания всех химических реакций в клетках всех живых организмов. Ферменты участвуют в осуществлении всех процессов обмена веществ, в реализации генетической информации. Без участия ферментов невозможно переваривание и усвоение пищевых веществ, синтез и распад белков, жиров, углеводов и других соединений в клетках и тканях всех организмов.

Органические кислоты - придают пищевым продуктам вкус, могут улучшать их сохраняемость, способствуют пищеварению.

Витамины - представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. В незначительных количествах они необходимы для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов. Все витамина подразделяют на все группы:

Водорастворимые - В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В12 (цианкобаламин), Вс (фолиевая кислота), С (аскорбиновая кислота), РР (никотиновая кислота);

Жирорастворимые - А (ретинол), D (кальциферолы), Е (токоферолы), Н (биотин), К (филлохинон).

Красящиеся вещества (пигменты) определяют цвет плодов и овощей.

Хлорофилл обусловливает зеленый цвет свежих плодов и овощей.

Ароматические вещества . В плодах и овощах содержатся различные эфирные масла, придающие им характерный запах.

Фитонциды . Фитонцидами называют образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов, иными словами укрепляет иммунитет как растений, так и человека и животных.

С давних времён овощи используют не только в качестве пищи, но и как лечебное и диетическое средство. При этом растительная пища занимает одно из первых мест в питании большинства, а для некоторых она является основной.

Если правильно подобрать разнообразные растения, то можно обеспечить свой организм не только углеводами, жирами, витаминами и минералами, но и белками, содержащими необходимые аминокислоты. Правда, очень сложно сбалансировать свой рацион с помощью овощей, фруктов, орехов и бобов.

С овощами человеческий организм получает довольно большое количество витаминов, минералов, углеводов, органических кислот, азотистых и дубильных веществ.

Овощи возбуждают аппетит : при употреблении овощей с мясом, творогом, рыбой и другой белковой пищей вдвое увеличивается отделение желудочного сока. При этом намного лучше усваивается белок. Какие витамины в овощах содержатся, рассмотрим далее.

Химический состав овощей

В зависимости от вида, сорта и зрелости химический состав овощей очень разнообразен: витамины в овощах способны предотвратить авитаминоз. Единственное, что общего среди всех видов - это высокое содержание воды - от 70 до 95%. Именно вода придаёт тканям сочность и упругость.

Минеральные вещества присутствуют в овощах в виде солей органических и минеральных кислот. Доминирующее место занимают калий, железо, медь, кальций, натрий и фосфор.

Железом богаты: салат, зелень петрушки, фасоль, горох, помидоры.

Медь можно отыскать в капусте, картофеле, баклажанах, зелёном горошке, шпинате, петрушке, кабачках, брюкве, моркови. Медь очень важна при малокровии и для беременных, так как она является постоянной составляющей частью крови.

Кальций и его соли в достаточном количестве содержатся в петрушке, зелёном луке, луке-порее, салате, кабачках, репе, капусте, моркови. Этот элемент необходим для сложных процессов свёртывания крови, поддержания равновесия между возбуждением и торможением в центральной нервной системе.

90% веществ, содержащихся в овощах, составляют углеводы, крахмал, сахара, клетчатка и пектиновые вещества.

Сахара представлены глюкозой, фруктозой и сахарозой. Например, в арбузах преобладает фруктоза, в моркови и дыне - глюкоза, в сахарной свекле - сахароза.

Клетчатка представляет собой основной материал растительных клеток. Наибольшее количество клетчатки содержится в укропе (до 3,5%) и в хрене (до 2,8%). Клетчатка, набухая в кишечнике, впитывает в себя аммиак, желчные пигменты. Недостаток клетчатки в организме может привести к различным заболеваниям ЖКТ, атеросклерозу и сахарному диабету.

Пектиновые вещества в в достаточном количестве содержатся в тыкве, кабачках, моркови, свекле, фасоли и редьке. Пектиновые соединения сорбируют в кишечнике избыток холестерина, ядовитые и токсичные вещества, выводя их из нашего организма.

Кислоты в овощах представлены щавелевой, яблочной, лимонной - они придают овощам характерный кислый вкус. Высоким содержание кислот обладает ревень, щавель, томаты. В сочетании с пектинами кислоты подавляют гнилостные процессы в кишечнике, а в сочетании с клетчаткой помогают кишечнику опорожняться.

Азотистые вещества входят в состав в виде аминокислот, белков и других соединений. Особенно много азотистых веществ в бобовых, капусте, шпинате, картофеле и в различных салатах.

Терпкий (вяжущий) вкус овощам придают дубильные вещества (но их немного - всего 0,1 - 0,2%).

Цвет овощам придают красящие вещества . Так, синюю и красную окраску овощам придают антоцианы, оранжевую и жёлтую окраску - каротиноиды, а хлорофилл окрашивает овощи в зелёный цвет.

Ещё овощи могут похвастаться содержанием особого вещества - тартроновой кислоты , которая является отличным средство от ожирения - она сдерживает процесс превращения углеводов в жиры в нашем организме.

Эфирные масла придают овощам различный специфический запах. Эфирные масла в небольших количествах возбуждают аппетит, повышают секрецию пищеварительных желез. А вот в больших количествах могут нанести вред - они раздражают стенки желудка, почки и кишечник.

Некоторым овощам антибактериальные свойства придают фитонциды . Эти вещества содержатся в чесноке, луке, хрене, редьке, пряной зелени. Недаром эти растения называют природными целителями.

Овощи являются богатым источником витаминов С (капуста, картофель, огурцы, томаты), Р (белокочанная капуста), А (морковь, тыква, листовые овощи), В1 (капуста, картофель, морковь, шпинат), В2 (шпинат). Витамины в овощах легче усваиваются, чем их аналоги в лекарственной форме.

Овощи необходимо включать в наш рацион ежедневно, но также нужно учитывать их свойства при составлении лечебных диет и правил питания.