Изменение химического состава при максимальном нормативном сроке хранения. Химический состав и витамины. Причины изменений

 

Период хранения плодов характеризуется процессами послеуборочного дозревания.

По мере созревания плодов претерпевают изменения все основные химические компоненты околоплодника. С ними связано достижение плодами наилучших потребительских качеств к моменту полной (биологической, потребительской) степени зрелости, а при перезревании и старении - ухудшение их качества.

Превращение полисахаридов. Эта группа соединений играет роль запасающих веществ и механических элементов плодовой ткани. По мере созревания в период хранения полисахариды околоплодника гидролизуются до ди- и моносахаридов, которые затем расходуются в процессе дыхания. В первую очередь гидролизу подвергается крахмал.

Во время созревания плодов наблюдаются характерные изменения содержания и соотношения форм пектиновых веществ. Общее их количество при хранении продукции несколько уменьшается, так как они в некоторой степени вовлекаются в гидролитические превращения. Особенно заметные изменения отмечены в соотношении растворимых и нерастворимых форм пектиновых веществ. Содержание нерастворимой формы - протопектина - снижается, за счет этого увеличивается содержание растворимой формы - пектина.

Характер превращения пектиновых веществ при созревании плодов обуславливает закономерное изменение их консистенции. У незрелых плодов пектиновые вещества представлены главным образом протопектином срединных пластинок, прочно «цементирующих» плодовую ткань. Поэтому незрелые плоды имеют твердую, жесткую консистенцию, т. е. при органолептической оценке, характеризуются как неудовлетворительные по этому показателю качества.

Ко времени полного созревания большая часть пектиновых веществ представлена растворимыми формами. Оставшееся количество протопектина обеспечивает целостность плодовой ткани и определенную степень ее твердости. В этом периоде при дегустации плоды по консистенции характеризуются как нежные, сочные. При их перезревании протопектина почти не остаётся, клетки ткани околоплодника почти не связаны друг с другом. Во время дегустации таких плодов лишь незначительная часть клеток раздавливается, поэтому перезревшие плоды оцениваются как мучнистые, сухие, невкусные.

Степень созревания плодов устанавливают с помощью приборов по их деформации при механическом воздействии, (прокол стержнем, раздавливание между пластинами).

Превращение сахаров. Содержание ди- и моносахаридов во время дозревания плодов постепенно уменьшается вследствие расходования их в окислительных превращениях. Однако в первые один - два месяца хранения зимних, лежких сортов яблок, груш и других плодов семечковых содержание. Сахаров может несмотря на затраты на дыхание, увеличиваться. Объясняется это гидролитическими превращениями полисахаридов, в частности крахмала. Некоторые исследователи считают даже, что до тех пор, пока в плодах еще есть сахароза, они способны к дальнейшему хранению, а с ее исчезновением потери при хранении резко увеличиваются. Этот факт объясняется тем, что сахароза участвует в процессе дыхания.

 

Таблица 4

Потери сахаров у кабачков в процессе послеуборочного хранения

Показатели	Кабачки
Срок хранения, сутки	3 - 5	9
t ^oC	20	20
Потери сахаров:
изменение, %	3,2 - 2,1	3,1 - 0,7
%/сутки	0,28	0,27

 

Содержание моносахаридов тоже несколько уменьшается при хранении. Особенно важно отметить характерное изменение в соотношении между глюкозой и фруктозой в пользу последней. При длительном хранении любых плодов содержание сахаров в конце концов уменьшается, в результате снижаются их вкусовые достоинства.

Превращение органических кислот. Органические кислоты являются одной из наиболее активных составных частей фруктов и овощей. Любой дыхательный субстрат в конечном итоге превращается в одну из кислот, которая окисляется в цикле Кребса до конечных продуктов - углекислого газа и воды. Кислоты оказывают существенное влияние на развитие функциональных заболеваний при хранении. Они, совместно с сахарами, определяют степень сладости продуктов и формируют в целом его вкусовые показатели.

Общее содержание кислот в сравнении с сахарами относительно невелико менее 0,3%.

 

Таблица 5

Потеря кислотности (%/сутки) у кабачков в зависимости от условий хранения

Показатели	Кабачки
Срок хранения, сутки	4
t ^oC	20
Потери сахаров:
изменение, %	0,09 - 0,05
%/сутки	0,0100

 

В плодах семечковых из органических кислот преобладает яблочная, цитрусовых - лимонная, в винограде - винная. В меньшем количестве в состав плодов входят другие органические кислоты, называемые минорными. Общее количество органических кислот в плодах обычно не превышает 1%, но значение их в процессах обмена веществ и, следовательно, созревания плодов весьма велико. Дело в том, что окисления запасных пластических веществ в околоплоднике, в результате которых образуются исходные метаболиты и накапливается энергия для осуществления биосинтезов, приводящих к окончательному созреванию семян и околоплодника, совершаются через цикл ди- и трикарбоновых кислот. Поскольку дыхание - основной процесс обмена веществ в хранящихся плодах после отделения их от вегетирующего растения, именно от превращения органических кислот зависит обмен всех остальных запасных веществ, темп созревания плодов и возникновение у них физиологических расстройств.

Превращение восков кутикулы. Во время хранения плодов происходят определенные изменения в кутикуле. Толщина ее восков, хотя и значительно медленнее, чем во время роста плодов на дереве, увеличивается. Кроме того, в послеуборочный период синтезируются преимущественно так называемые мягкие воска, в то время как относительное содержание твердых восков и кутина уменьшается. Если образование восковой мембраны на кутикуле нарушено, может возникнуть загар на кожице, а также образоваться некротические пятна.

В последнее время установлена важная роль в возникновении загара яблок одного из терпеновых углеводородов, содержащегося по преимуществу в покровном воске плодов, - фарнезена.

При его окислении образуется загар на плодах. Пониженная температура, недостаток кислорода, обработка антиоксидантами (этоксихин) замедляют окисление фарнезена и тем самым существенно уменьшают или вовсе предотвращают поражение загаром. Эффективно в борьбе с загаром применение веществ, поглощающих продукты окисления фарнезена.

Превращение пигментов и дубильных веществ. При созревании плодов количество хлорофилла уменьшается, а каротиноидов увеличивается, причем этот процесс продолжается и в период хранения плодов. Вследствие этого зеленые тона, преобладающие в окраске незрелых плодов, заменяются оранжевыми и желтыми. Содержание в околоплоднике пигментов антоциановой и флавоновой природы при хранении несколько уменьшается, особенно на свету. В дозревающих плодах количество дубильных веществ падает, что ощущается на вкус по понижению их терпкости.

Превращения других групп веществ при послеуборочном дозревании плодов, таких, как ароматические, летучие, глйкозиды, изучены пока недостаточно. Несомненно, что все они взаимосвязаны и наиболее четкие изменения в их содержании приходятся на период климактерического подъема дыхания.

Витамины группы В (в основном В₁, В₂, В₆, В₉, В₁₅, РР и Н) содержатся в овощах в значительно меньших количествах, чем витамин С. Роль этих витаминов в процессе хранения еще недостаточно ясна, хотя известно, что они входят в состав различных ферментов. Содержание витаминов В₁ и В₂ для большинства видов фруктов овощей не превышает 0,1 мг / 100 г съедобной части.

Витамин Р представляет собой ряд веществ, обладающих Р-витаминной активностью. Он является синергистом витамина С, усиливая его биологический эффект. Взаимосвязь этих витаминов проявляется в накоплении питательных веществ в процессе созревания и участии в окислительно-восстановительных реакциях при хранении.

Витамин С (аскорбиновая кислота) преобладает среди других витаминов. Его роль обусловлена участием в обмене веществ в качестве промежуточного катализатора окислительно-восстановительных процессов. Кроме того, витамин С непосредственно участвует в дыхательном газообмене и его роль сильно возрастает при активизации метаболизма (в стрессовых ситуациях, во время прорастания и т.д.). Витамина С больше содержится в кожуре, чем в мякоти. По мнению некоторых исследователей, динамика его потерь при хранении может в определенной мере характеризовать состояние продукта и потенциал хранения.

Накопление микроэлементов в плодах и овощах не зависит от условий произрастания, но они существенно влияют в этот период на накопление запасающих веществ, активность ферментов. В послеуборочный период микроэлементы вносят свой вклад в регуляцию метаболизма и повышение устойчивости против болезней и функциональных расстройств обмена веществ.

Фенольные соединения (хлорогеновая кислота, фитоалексины, флавоноиды, дубильные вещества и полифенолы) играют большую роль в регулировании обмена веществ, борьбе с поражениями микроорганизмами, продлении состояния покоя, отвечают за многие процессы клеточного обмена, физиологические функции, органолептические показатели (вкус, цвет и окраску). Последние исследования показали, что полифенолы защищают растительный организм от разрушения на клеточном уровне.

Белки входят в состав многих соединений и имеют важное значение для обмена веществ. Между содержанием белков и интенсивностью дыхания существует прямая зависимость. Большое разнообразие белков обусловлено различными вариантами комбинаций 20 аминокислот, из которых они состоят. Несмотря на это, состав белков относительно, стабилен: 51-55 % углерода, 6,5 - 6,7 % водорода, 21,5 - 23,5 % кислорода, 15-18,6 % азота, 0,3 - 2,5 % серы, иногда 0,5 % фосфора.

Во время хранения происходит распад некоторых белков, возрастание содержания свободных аминокислот. Вместе с тем могут образовываться и новые белки, в основном ферментные, что связано с изменением качественного состояния продуктов (при созревании, поражениях, начале роста и др.). Отмечено что не только количественные изменения белков и аминокислот могут негативно влиять на продукты, но и изменения в их составе, связанные с процессами распада и синтеза.

Ферменты являются катализаторами и регуляторами всех без исключения биохимических процессов. Они вырабатываются самой клеткой и подразделяются на две группы - состоящие только из белка и двухкомпонентные, в которых имеется и небелковая часть. Деятельность ферментов строго избирательна, направлена на узкое количество веществ, но благодаря их большому количеству (около 1000) они способны поддерживать сбалансированный обмен веществ в растительном организме. Активность ферментов, а соответственно и скорость биохимических окислительно-восстановительных реакций, сильно зависит от внешних условий.