Углеводов и азотистых веществ. Биохимические процессы накопления в овощах

Биохимические процессы накопления в овощах

Цели и задачи изучения модульной единицы.

Модульная единица 10. Биохимия овощей.

Лекция 7. Биохимия плодоовощной продукции.

Аннотация. Даются современные сведения о химическом составе плодоовощной продукции. Рассматриваются биохимические процессы, происходящие в процессе созревания и хранения овощей, плодов и ягод. Указываются биохимические изменения плодоовощной продукции под влиянием условий выращивания и при переработке.

Ключевые слова: содержание сахаров, пектиновых веществ, полифруктозидов, клетчатки, белков, аминокислот, органических кислот, липидов, витаминов, эфирных масел, гликозидов, фитонцидов, минеральных веществ; биохимические изменения в овощах, плодах и ягодах при созревании и хранении, а также под влиянием природно-климатических условий и режима питания растений; особенности строения плодов и ягод, активность биосинтетических процессов в созревающих плодах, степень сладости плодов и ягод, ферменты плодов и ягод, содержание дубильных веществ, компоненты эфирных масел.

Рассматриваемые вопросы:

1. Биохимические процессы накопления в овощах углеводов и азотистых веществ.

2. Содержание в овощах липидов, витаминов, органических кислот и минеральных веществ.

3. Накопление в овощах специфических веществ – эфирных масел, гликозидов и фитонцидов.

4. Влияние на химический состав овощей условий выращивания и режима питания растений.

5. Биохимические изменения в овощах при хранении и переработке.

6. Биохимические процессы накопления в плодах и ягодах углеводов и азотистых веществ.

7. Обмен органических кислот в созревающих плодах и ягодах.

8. Содержание в плодах и ягодах липидов, витаминов, минеральных веществ.

9. Накопление в плодах и ягодах специфических веществ – эфирных масел, гликозидов, дубильных веществ.

10. Влияние на химический состав плодов и ягод условий выращивания и режима питания растений.

11. Биохимические изменения в плодах и ягодах при хранении и переработке.

Изучить особенности формирования химического состава овощей в зависимости от генотипа, условий выращивания и режимов питания растений, а также биохимические изменения в овощах при хранении и переработке. Научить студентов использовать сведения о химическом составе и биохимических процессах при оценке технологических свойств овощей и обсновании технологий их хранения и переработки. (Сл.– 104-109).

Основные химические компоненты овощных растений - сахара, белки, органические кислоты, витамины, минеральные вещества. Важным показателем, характеризующим питательную ценность овощей, является также содержание сухих веществ, определяющих выход полезной продукции. У многих овощей содержание сухих веществ вследствие высокой оводнённости тканей небольшое (4-9%). Оно значительно больше у капусты и лука (10-15 %), а также чеснока (30-35 %).

Накопление сахаров и других углеводов. В продуктивных органах овощных растений накапливается довольно много сахаров – 3-8 % сырой массы, а в сухом веществе овощей концентрация сахаров может дости­гать 40-60%. Очень мало сахаров содержится в огурцах (1-1,5%). Саха­ра овощей на 70-90% представлены глюкозой, фруктозой и сахарозой. В капусте, томатах, перце, огурцах, баклажанах, зелёном горошке, арбузах преобладают моноса­хариды, а в луке - сахароза. В дынях моносахариды и сахароза представлены примерно поровну.

Крахмала в большинстве овощей содержится очень мало - не бо­лее 0,1% и лишь в листовых овощах его концентрация составляет 0,5-2 %, а в зелёном горошке – до 5-7 %. В чесноке образуется довольно много поли-фруктозидов – 20-30% сырой массы. В овощах содержатся также пектиновые вещества в количестве 0,3-0,6%, а в капусте - до 1-2%, в томатах пектиновых веществ меньше – 0,1-0,2 %. Все эти углеводы от­носятся к легкоусвояемым веществам и поэтому повышают питательную ценность овощной продукции.

Питательные свойства овощей зависят от количества в них клет­чатки. При повышении её содержания ухудшается переваримость всех питательных веществ овощей. У большинства овощей содержание клет­чатки составляет 0.5-1%, у томатов - 0.2%, у капусты - 1-2%.

В процессе созревания овощей содержание в них легкоусвояемых углеводов увеличивается, а количество клетчатки уменьшается. Так, например, количество сахаров в незрелых плодах томатов, перцев, баклажан на 1-1.5% ниже, чем в зрелых. В репчатом луке количество сахаров при созревании луковиц увеличивается в 1.5-2 раза. При дозревании овощей вне растения содержание сахаров снижается вследствие их расхода на дыхание. В результате старения растений у листовых и ряда других овощей (огурцы, кабачки, патиссоны) повышается содержание клетчатки, вследствие чего резко снижается их пита­тельная ценность.

По характеру углеводного обмена от других овощей отличаются овощной горох, овощная фасоль и сахарная кукуруза. У этих овощей при созревании происходит превращение сахаров в крахмал, поэтому концентрация сахаров у них в процессе формирования продуктовых органов понижается, а содержание крахмала увеличивается в 2-3 раза. Процесс превращения сахаров в крахмал продолжается и при хранении указанных овощей, что снижает их товарные качества.

Азотистые вещества. Овощные растения - ценные источники пол­ноценных белков и незаменимых аминокислот. Общее количество сырого протеина в них обычно составляет 0.5-2% сырой массы, а в пересчёте на сухое вещество – 10-30%. У некоторых овощей накапливается очень много белков и других азотистых веществ: в цветной капусте и овощной фасоли –2-4 % сырого протеина, в брюссельской капусте и зелёном горошке – 5-6 %, в чесноке – до 8 %. У большинства овощей азотистые вещества на 40-60% состоят из свободных аминокислот и их амидов, у перцев и капусты в составе азотистых веществ преобладают белки (60-70% сырого протеина).

Белки овощей обладают высокой биологической питательной ценностью, так как на 60-70% представлены легкопереваримыми формами (альбуминами и глобулинами), хорошо сбалансированными по содержанию незаменимых аминокислот. Фракция небелкового азота также содержит все незаменимые аминокислоты и, следовательно, повышает питательную ценность азотистых веществ овощей.

При созревании овощей в них довольно интенсивно происходит синтез азотистых веществ, однако общее их содержание во многом определяется накоплением сахаров и других углеводов. В незрелых овощах, имеющих мало сахаров, очень часто содержание сырого протеина выше, чем в зрелых. Более заметно это выражено у зеленных овощей.