Значение углеводов в жизни человека (стр. 3 из 4)

3 Содержание углеводов в свежих и переработанных плодоовощных товарах

Из углеводов плодов и овощей особое значение имеют сахара, крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы и пектиновые вещества.

Основными углеводами плодов и овощей являются: из моносахаридов – глюкоза, фруктоза, арабиноза, ксилоза; из полисахаридов первого порядка (олигосахариды) – сахароза, трегалоза (в грибах); из полисахаридов второго порядка (полиозы), молекулы которых построены из большого числа остатков молекул моносахаридов, - крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин. По составу близки к углеводам пектиновые вещества, находящиеся во всех плодах и овощах.

Отдельные виды плодов и овощей заметно различаются по содержанию и составу углеводов. Очень велики различия между сортами в пределах одного и того же вида. Нередко сортовые различия превышают даже видовые. Например, среднее содержание сахаров в отдельных сортах лука колеблется от 7,4 до 16,0 %.

Сахара представлены в основном глюкозой, фруктозой и сахарозой. Содержание сахаров в отдельных видах овощей и плодов колеблется в значительных пределах. Так, в огурцах их находится в среднем 2,5 %, в томатах – 3,5%, в луке – 5 – 14%, в вишнях 7 – 14%, в винограде – 14 – 25%.

Различные виды плодов и овощей отличаются и составом углеводов. В семечковых (яблоки, груши, айва и др.) преобладает фруктоза, меньше содержание глюкозы и еще меньше – сахарозы; в абрикосах и сливах основными сахарами являются глюкоза и сахароза, а ягоды характеризуются одинаковым содержанием глюкозы и фруктозы и малым содержанием сахарозы. Глюкоза преобладает в моркови, дынях, фруктоза – в арбузах[8].

В плодах и овощах часто встречаются близкие к группе гексоз шестиатомные спирты – сорбит и манит, имеющие одинаковую эмпирическую формулу

, но отличающиеся расположением группы OH у второго углеродного атома. При осторожном окислении сорбит и манит превращаются в гексозы. Сорбит при окислении может образовывать глюкозу, фруктозу или сорбозу, а манит – маннозу и фруктозу. Сорбит содержится в зрелых ягодах рябины (до7%), а также в сливах, персиках, абрикосах, вишне, яблоках, грушах и других плодах. Манит в значительном количестве находится в грибах (до 11% сухого вещества), а также в ананасах, сливах, моркови, луке, сельдерее[9].

Крахмал накапливается в некоторых видах плодов и овощей как резервное вещество. Много крахмала в картофеле (14 – 25%), зеленом горошке (5 – 6%), сахарной кукурузе (8%). Незрелые яблоки зимних сортов содержат 4 – 5% крахмала, а в период съемной зрелости – 1,5 – 2%. По мере созревания количество крахмала в плодах уменьшается за счет его гидролиза, и к моменту потребительской зрелости плодов он превращается в сахар.

Клетчатка (целлюлоза) и полуклетчатка (гемицеллюлоза) составляют основную массу клеточных стенок. Содержание их значительно колеблется в хрене, укропе, шиповнике, орехах, малине, смородине, облепихе (2,5 – 5%), меньше – в огурцах, кабачках, патиссонах, салате, зеленом луке, вишнях, яблоках, сливах (0,5 – 0,8%).

Инулин содержится в чесноке (15 – 20%), топинамбуре (13 – 20%) и артишоках (1,9%), заменяя в них крахмал. При гидролизе инулина образуется фруктоза.

Пектиновые вещества являются важным компонентом углеводного комплекса плодов и овощей. К ним относятся следующие соединения: пектины, пектовая кислота и протопектин. Протопектин обусловливает твердость незрелых плодов. Он содержится в наружном слое клеточных стенок и склеивает прилегающие друг к другу клетки. Под действием фермента протопектиназы протопектин переходит в растворимый пектин и консистенция ткани размягчается. Содержание пектиновых веществ составляет: в яблоках 0,3 – 1,8%, в абрикосах – 0,5 – 1,2%, в клюкве – 0,2 – 1,3%, в черной смородине – 1 – 2,3%, груши – 0,2 – 1,0%, сливы – 0,2 – 1,5%, крыжовник – 0,3 – 1,4%.

Важным свойством пектиновых веществ является их способность в присутствии сахара и кислот образовывать студни, что используется при производстве кондитерских изделий (варенья, джемов, желе, мармелада, пастилы)[10].

Содержание глюкозы, фруктозы и сахарозы в 100 г съедобной части овощей, фруктов и ягод:

Таблица №2

Пищевые продукты	Глюкоза, г	Фруктоза, г	Сахароза, г
Капуста белокочанная Картофель Морковь Огурцы Свекла Томаты Арбуз Тыква Абрикосы Вишня Груша Персики Слива Черешня Яблоки Апельсины Мандарины Виноград Клубника Клюква Крыжовник Малина Смородина черная	2,6 0,6 2,5 1,3 0,3 1,6 2,4 2,6 2,2 5,5 1,8 2,0 3,0 5,5 2,0 2,4 2,0 7,8 2,7 2,5 4,4 3,9 1,5	1,6 0,1 1,0 1,1 0,1 1,2 4,3 0,9 0,8 4,5 5,2 1,5 1,7 4,5 5,5 2,2 1,6 7,7 2,4 1,1 4,1 3,9 4,2	0,4 0,6 3,5 0,1 8,6 0,7 2,0 0,5 6,0 0,3 2,0 6,0 4,8 0,6 1,5 3,5 4,5 0,5 1,1 0,2 0,6 0,5 1,0

Примечание: литературный источник [Метлицкий Л.В. Биохимия плодов и овощей.- М., 1972. C. 132]

4 Изменение углеводов в процессе хранения и переработки плодоовощных товаров

Содержание сахаров в плодах и овощах непрерывно уменьшается при хранении, поскольку они являются основным субстратом для дыхания, и высвобождающаяся в результате их биологического окисления энергия используется для поддержания структуры клеток и ряда биохимических процессов, связанных с потреблением энергии. Однако старение плодов и овощей при хранении наступает задолго до истощения содержащихся в них запасов сахаров.

Конечно, очень важно предупредить расходование сахаров в плодах и овощах при хранении, но успех хранения не определяется только их расходованием. Причины разной устойчивости плодов и овощей при хранении более сложны[11].

Рис. 1. Изменение содержания Сахаров при длительном хранении яблок в обычной атмосфере (средние данные автора по пяти сортам): а —общего сахара; б —глюкозы и фруктозы; в - сахарозы

[А.Ф. Джафаров. Товароведение плодов и овощей. М.: «Экономика». 1985. С. 175]

Существенны изменения в содержании углеводов и других пластических веществ, расходуемых клетками в процессе их жизнедеятельности, особенно в период послеуборочного дозревания. Содержание крахмала – основного запасного вещества – у большинства плодов и овощей (томатов, моркови и др.) уменьшается в результате его ферментативного осахаривания. Общее содержание сахара при этом возрастает (в период дозревания), но, достигнув определенного максимума, уровень его начинает снижаться. Количество сахарозы, протопектина, гемицеллюлоз, органических кислот, как правило, снижается, количество растворимого пектина увеличивается. В результате перехода части протопектина в пектин уменьшается твердость плодов.[12] Однако скорость превращения углеводов, а также характер их изменений зависят от видов и сортовых особенностей плодов и овощей, условий хранения, степени зрелости и других факторов. Так, в яблоках зимних сортов при длительном хранении (Рис.1.) в период дозревания (октябрь – декабрь) количество инвертного сахара возрастает, а содержание сахарозы мало изменяется. Увеличение общего сахара в яблоках происходит не только вследствие осахаривания крахмала (1,5 – 2% в момент съема зимних сортов), но и за счет гидролиза гемицеллюлоз, пектиновых веществ

Обратная - картина превращения сахара в крахмал наблюдается при хранении сахарной кукурузы, овощного (зеленого) гороха и овощной фасоли.

Рис. 2. Изменение содержания кислот в яблоках здоровых и с механическими повреждениями при хранении (средние данные автора по пяти сортам) [А.Ф. Джафаров. Товароведение плодов и овощей. М.: «Экономика». 1985. С. 176]

Во время хранения картофеля происходит как превращение крахмала в сахар, так и сахара в крахмал; поэтому картофель в этом отношении занимает особое положение .

В хранящихся плодах и
овощах, как правило, общее
содержание кислот уменьшается (рис. 2), но количество отдельных из них
может возрастать по разным причинам, например в результате каких-либо изменений в превращениях ди- и
трикарбоновых кислот.

Рис. 3. Изменение рН яблок сорта Ренет бумажный во время длительного хранения (по данным автора):-а — подкожный слой; б — средний слой; в — сердцевинная часть [А.Ф. Джафаров. Товароведение плодов и овощей. М.: «Экономика». 1985. С. 176]

Изменения в содержании кислот в плодах обычно сопровождаются повышением числа рН (рис. 3) и сахарокислотного коэффициента. Уменьшение содержания "кислот объясняется рас ходом их на дыхание, а так же декарбоксилированием, при котором кислота" (на пример, яблочная) распадается до С0₂ и СНзСОН (ацетальдегид) [13].

Существенное значение для качества плодов имеют превращения в пектиновом комплексе. Снижение содержания пектиновых веществ при хранении характерно для плодов и овощей и осуществляется за счет энергии дыхания. По мере старения (перезревания) плодов наблюдается дальнейший распад растворимого пектина до полигалактуроновой кислоты и метилового спирта, происходит мацерация (разрыхление) тканей и возникают функциональные расстройства[14].