No module Published on Offcanvas position

2.3. Углеводы

Углеводы - основной энергетический материал. Содержа­ние их в плодах и овощах невелико, поэтому и калорийность этих продуктов питания небольшая: 25-40 ккал в 100 г овощей и 50-70 ккал в 100 г плодов и ягод. Но представленные в них углеводы (фруктоза, глюкоза и др.) быстро и полностью усва­иваются человеческим организмом.

В плодах и овощах содержатся моносахариды, дисахариды и полисахариды. Из моносахаридов преобладают фруктоза (или плодовый сахар), глюкоза (или виноградный сахар). Из дисахаридов в плодах и овощах наиболее распространена саха­роза - основной сахар, содержащийся в корнеплодах сахарной свеклы и стеблях сахарного тростника. Все они хорошо рас­творимы в воде, растворимость их значительно увеличивается с повышением температуры. Сахара очень гигроскопичны, т.е. способны поглощать водяные пары из окружающей среды.

При сильном и продолжительном нагревании происходит карамелизация сахаров с образованием продуктов темно-ко­ричневого цвета (переваренное варенье). Вкусовое ощущение сладости проявляется в зависимости от вида и концентрации сахара. Наиболее сладкая из названных сахаров фруктоза, за­тем идет сахароза и наименее сладкая - глюкоза.

Значение моно- и дисахаридов плодов и овощей как источ­ника энергии, вкусовых веществ хорошо известно. Менее из­вестна роль полисахаридов.

Полисахариды в сочной продукции представлены крахма­лом, инулином, целлюлозой (клетчаткой), гемицеллюлозой, лиг­нином, пектиновыми веществами.

Крахмал. Высокомолекулярный полисахарид. Представ­лен двумя полисахаридами - амилозой и амилопектином. Про­дукты распада крахмала являются источниками энергии и ос­новным материалом для биосинтеза.

В промышленности из крахмала получают патоку, спирт, искусственный каучук и другую важную продукцию.

Крахмал - основное запасное питательное вещество мно­гих растений. В клубнях картофеля его содержится в среднем 15-18 %, в других овощах и плодах - значительно меньше. В фасоли, зеленом горошке, бобах количество крахмала может возрастать до нескольких процентов, причем особенно резко при их перезревании. Одновременно сокращается количество сахаров, продукт огрубевает, вкус его ухудшается.

По содержанию крахмала в зеленом горошке определяют сроки его уборки. По темпам убывания крахмала можно су­дить о созревании яблок: в недозрелых плодах зимних сортов яблок и груш его может быть 4-5 %, а при полной зрелости - менее 1 %.

Кулинарные свойства картофеля во многом определяются содержанием в нем крахмала: чем его больше, тем лучше развариваемость клубней. Плотность крахмала в картофеле со­ставляет 1,5—1,6 г/см3, поэтому из измельченной массы клуб­ней, смешанной с водой, крахмал оседает на дно сосуда. В воде крахмал не растворяется, но постепенно набухает, а при нагре­вании образует коллоидный раствор - крахмальный клейстер, поглощая при этом до 300 % воды.

При понижении температуры во время хранения картофеля до 0 °С под действием фермента амилазы крахмал в клубнях переходит в сахар, вкус становится сладким. Технологические качества такого картофеля ухудшаются. Но если после «холод­ного хранения» выдержать клубни в течение некоторого вре­мени при температуре 15-20 °С, то накопившиеся сахара снова превратятся в крахмал, т.е. произойдет ресинтез крахмала.

Инулин. Полисахарид, который в большом количестве со­держится в клубнях земляной груши (топинамбура) - 13-20 %, в корнях цикория - до 17 %.

Целлюлоза (клетчатка). Полисахарид, характеризующий­ся высокой степенью полимеризации, из него в основном по­строены клеточные стенки растительных тканей. Химическая стойкость целлюлозы высока. Практически целлюлоза не рас­щепляется в желудочно-кишечном тракте человека. Она усваи­вается в сложном желудке жвачных животных, где имеются бактерии, разлагающие клетчатку и способствующие ее пере­вариванию.

Повышенное содержание целлюлозы связывают с механи­ческой прочностью тканей, транспортабельностью и лежко- стью овощей и плодов. Содержание целлюлозы в плодах коле­блется от 0,5 до 2, в овощах - от 0,2 до 2,8 %.

Гемицеллюлоза. Высокомолекулярное вещество, которое наряду с клетчаткой образует клеточные стенки. Общее содер­жание гемицеллюлозы в плодах и овощах, как правило, тем выше, чем больше в них клетчатки. Обычно оно колеблется в пределах от 0,2 до 3,1 %. Гемицеллюлоза подвергается более или менее полному гидролизу во время переработки плодов и овощей, поэтому ее содержание может влиять на консистен­цию готового продукта.

Лигнин. Высокомолекулярное вещество, сопутствующее целлюлозе. Лигнин - трехмерный полимер фенольной приро­ды. Присутствует в одревесневших тканях растений. В замет­ном количестве (десятые доли процента) лигнин накапливает­ся в столовой свекле при перезревании и огрублении сосуди­сто-волокнистых пучков. В других плодах и овощах его содер­жание незначительно.

Пектиновые вещества. Высокомолекулярные соединения углеводной природы. Различают протопектины, пектины, пек­тиновую кислоту и ее соли - пектаты.

Протопектины - это вещества, связанные с крахмалом, целлюлозой и другими соединениями. Протопектины нерас­творимы в воде, но легко гидролизуются до пектинов под дей­ствием кислот или ферментов.

Пектины растворимы в воде. Состав и свойства пектино­вых веществ в разных видах сочной продукции неодинаковы. Пектиновых веществ в плодах и ягодах больше, чем в овощах. Среднее содержание (%) пектинов следующее:

Яблоки            0,3-1,8                Смородина черная               1,5

Груши             0,2-1,0                Клюква                                0,5-1,3

Сливы             0,2-1,5                Крыжовник                        0,3-1,4

Пектиновые вещества отличаются способностью в той или иной мере образовывать желе в присутствии сахара и кислоты, что используется при производстве желе, конфитюра, повидла. Для образования желе оптимальное содержание сахара состав­ляет 60 %, кислот - 1 % (рН 3,1-3,5), пектина - 0,5-1,5 %. Бы­строе образование плотного желе наблюдается при переработ­ке цитрусовых. Хорошее желе получают из некоторых сортов яблок, из слив, абрикосов, персиков, смородины, крыжовника, клюквы. Слабое - из вишни, груши, винограда. Пектиновые вещества овощей желируют слабее.

Разрушение структуры плодов и овощей при варке и стери­лизации связано с гидролитическим расщеплением пектино­вых веществ. Объекты с более кислым клеточным соком, на­пример слива, вишня, алыча, развариваются быстрее, чем ма­локислотные. Яблоки сорта антоновка обыкновенная, кислот­ность которых высока, сильно развариваются, но если снизить кислотность при помощи питьевой соды, то процесс сдержива­ется. Структура яблок малокислотных сортов и груш при об­работке почти не разрушается. Разваривание уменьшается с возрастанием концентрации сахара. В сахарном сиропе 40­60 %-ной концентрации степень гидролиза протопектина в 5-10 раз ниже, чем в чистой воде.

При производстве осветленных соков приходится удалять пектиновые вещества, так как они могут давать осадок, помут­нение при взаимодействии с другими компонентами сока, в частности с дубильными веществами.

Характерны превращения пектиновых веществ при созре­вании плодов. Протопектин как бы цементирует клетки расти­тельной ткани, по мере созревания он переходит в раствори­мый пектин клеточного сока, консистенция плодов изменяется.

Такие высокомолекулярные углеводы, как целлюлоза, геми­целлюлоза и пектиновые вещества, практически не гидролизу­ются пищеварительными ферментами человека и не абсорби­руются в тонком кишечнике. Долгое время их считали беспо­лезным неусвояемым балластом пищи. В настоящее время до­казана их роль в обеспечении здорового питания (оптимальное содержание в суточном рационе 20-25 г) и в технологии.

Целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и неко­торые неуглеводные компоненты (лигнин) выделены в особую группу - группу пищевых волокон. Доказано, что недостаток в пище растительных волокон обусловливает нарушение обмена веществ, развитие атеросклероза, диабета и др. Это объясняет­ся тем, что пищевые волокна способны удерживать влагу, уве­личивая пищевой комок и ускоряя его движение в кишках, со­кращая тем самым время воздействия на организм токсических продуктов распада пищи. Способны связывать загрязняющие компоненты пищи и некоторые пищевые вещества, связывать желчные кислоты, снижать уровень глюкозы и холестерина в крови, связывая их.

Пектины растительных волокон способны связывать канце­рогенные вещества, тяжелые металлы, радионуклиды и неко­торые токсичные вещества, образуя менее токсические соеди­нения, к тому же быстро выводимые.

Коллоидные растворы пектиновых веществ обладают обво­лакивающим свойством, благодаря чему они способствуют ло­кализации и заживлению язвенных поражений желудка и ки­шечного тракта.

Значение пектиновых веществ в питании современного че­ловека настолько велико, что кондитерская и консервная про­мышленности испытывают в них постоянную потребность, организовано производство пищевого пектина. Сырьем для него служит жом сахарной свеклы и яблочные выжимки.