Пищевая ценность и значение плодов и овощей в питании

Классификация плодоовощной продукции

В зависимости от морфологического строения, биологических особенностей, потребительских свойства, назначения и т.д. свежая плодоовощная продукция делится на классы (овощи, плоды, ягоды и грибы), подклассы, группы, виды, ботанические сорта.

По степени зрелости плодоовощная продукция подразделяет­ся на следующие категории. Потребительских степень зрелости (съедобная) - плоды и овощи достигают наиболее высокого уровня потребительских свойств по показателям внешнего вида, окраске вкусу, аромату, консистенции. Съемная зре­лость - физиологическое состояние, характеризующееся накоп­лением необходимого уровня питательных и вкусовых веществ, обеспечивающее процесс дозревания после уборки и при хранении и позволяющее достигать потребительскую зрелость (зимние сорта яблок и груш, томаты, перец, дыни и др.) Физиологическая зрелость - стадия созревания, ког­да завершается процесс дозревания семян, после этого наступает период перезревания, когда плоды и овощи теряют свои потреби­тельские свойства.

Плоды подразделяют на: семечковые, косточковые, ягоды, разноплодные субтропи­ческие, цитрусовые и тропические, сухие орехоплодные.

I. Семечковые плоды состоят из мякоти с кожицей и сердечка с семен­ными камерами и семенами. (яблоки, груши, айва, рябина). II. Косточковые -- вишню, черешню, сливу, персики. Отличаются они наличием косточки, погруженной в мякоть. Ягоды характеризуются наличием семян на поверхности сочного мясистого цветоложа или погруженных в сочный околоплодник. Подразделяют на настоящие, сложные и ложные. Настоящие ягода состоят из кожицы, мякоти и погруженных в нее семян (вино­град, смородина); сложные ягоды являются сложными костянками, состоящими из сросшихся плодиков типа костянки (малина, ежевика и др.); у ложных--съедобная мякоть представлена разросшимся мясистым цветоложем, на поверхности которого находятся настоящие плодики-семена (земляни­ка, клубника, шиповник). Субтропические объединяют в одну группу по району выращивания: хурма, инжир, гранаты. Цитрусовые плоды имеют толстую кожуру, состоящую из двух слоев и сочную мякоть, разделенную на дольки (мандарины, апельсины, лимоны, грейпфруты). Тропические плоды объединены районом произрастания: ананасы, бананы. Орехоплодные — это сухие плоды, состоящие из твердой скорлупы и ядра. Настоящие орехи имеют плод (орешек), заключенный в листовую обертку (фундук), костянковые - в мясистую оболочку (грецкий орех, миндаль, кешью и др.)

Класс овощей: вегетативные и плодовые.

Вегетативных: клубнеплоды, корнеплоды, капустные, луковые, салатно-шпинатные (салат, щавель, шпинат), пряно-вкусовые (укроп, фенхель, мята), десертные овощи (ревень, спаржа, артишоки); подкласс плодовых овощей - на груп­пы: тыквенные, томатные

Пищевая ценность и значение плодов и овощей в питании

Вегетарианство--1 млрд. человек. Годовая потребность человека в картофеле составляет 110 кг, овощах – 122, плодах и ягодах -106, бахчевых культурах – 31 кг. На 100 г для овощей – 25-40 ккал, для плодов и ягод – 50-70 ккал. В свежей плодоовощной продукции высокое содержание воды в сочных растительных тканях - 80…90% от массы (у огурцов и зеленных овощей достигает 95…97%) (Исключение--орехоплодные, зернобобовые культуры, бананы, финики). В сочных плодах и овощах 80-90% воды в свободном состоянии. В ней растворены органические и минеральные вещества, она легко удаляется при высушивании и переходит в лед при замораживании. Чем выше содержание свободной влаги в растительных тканях, тем активней протекают процессы жизнедеятельности.

В состав плодов и овощей входят сухие вещества. Растворимые в воде сухие вещества составляют 5…20% и нерастворимые -2…5%. Структурированная вода с растворенными в ней питательными веществами представляет собой клеточный сок сочных растительных объектов.

Углеводы (образуются в результате фотосинтеза) составляют основную массу органических веществ и находятся в легкоусвояемой форме (около 80% всех сухих веществ). Основным источник энергии, используется в качестве строительного материала клеток и растительных тканей. Количество и состав углеводов определяют вкусовые и структурно механические свойства плодов и овощей, их устойчивость при хранении и пригодность к переработке.

Преобладают моносахара – глюкоза и фруктоза, которые входят в состав дисахарида сахарозы. По степени сладости: глюкоза – 100%, сахароза – 145% и фруктоза – 220%. Глюкоза необходима для питания тканей мозга, мышц, участвует в поддержании уровня сахара в крови, накоплении гликогена в печени, незаменима для восстановления сил при физических нагрузках и при тяжелых заболеваниях.

Фруктоза (плодовый сахар) – легко усвояемый углевод, быстро выводится из крови, усваивается в кишечнике медленнее. рРекомендуется людям, ведущим малоподвижный образ жизни, при ожирении и при стрессах, диабетикам.

Высокомолекулярные полисахариды. Крахмал является основным запасным питательным веществом некоторых плодов и овощей и откладывается в цитоплазме клеток в виде крахмальных зерен. Содержание крахмала зависит от вида и степени зрелости плодов и овощей. Высокое содержание крахмала в картофеле (12…25%), в зеленом горошке, бобовых овощах и сахарной кукурузе – 5%, в остальных овощах - в среднем 0,1…1,0%. В плодах и ягодах крахмал практически отсутствует. В овощном горохе, фасоли и сахарной кукурузе, при их созревании происходит обратный процесс – превращение сахара в крахмал.

Пектиновые вещества Содержание пектиновых веществ в плодах и овощах высокое, В плодах выше. Пектиновые вещества определяют лежкоспособность и консистенцию плодов и овощей в свежем и переработанном виде. Протопектин обуславливает твердость незрелых плодов. Растворимые пектины в среде содержащей сахар и кислоты образует желе. Важную роль пектиновые вещества играют в питании человека как энтерособент экологически вредных веществ: радионуклидов, солей тяжелых металлов, многих токсичных органических соединений, которые сорбируются и выводятся из организма. При квашении пектиновые вещества присоединяют ионы кальция и это придает хрустящую консистенцию.

Клетчатка относится к неусвояемым полисахаридам. Играет защитную роль, механический барьер против различных повреждений, выполняет опорную функцию. Не усваивается организмом чело­века. Однако это балластное вещество необходимо организму, так как усиливает перистальтику кишечника, способствует выведению из организма некоторых вредных веществ, в том числе и холестерина.

Органические кислоты содержатся во всех плодах и овощах и придают каждому виду свой специфический вкус. Активизируют функции желудка, процессы пищеварения и усвоения разнообразной пищи, тормозят развитие гнилостных и патогенных микроорганизмов. Суточная потребность– 2 г. Содержание в лимоне больше всего. В каждом растительном виде преобладает одна кислота: яблочная – в плодах семечковых и косточковых плодов; лимонная – в цитрусовых, клюкве, малине; винная кислота – в основном в винограде; щавелевая – в щавеле, шпинате, ревене, в незначительных количествах в ягодах и плодах; салициловая кислота – в малине и землянике; бензойная кислота – в бруснике, клюкве; янтарная кислота содержится главным образом в незрелых плодах, сорбиновая – в рябине. В овощах преобладает яблочная кислота, исключение составляет картофель, в котором преобладает лимонная кислота. Салициловая кислота является природным жаропонижающим средством малины, а бензойная и сорбиновая кислоты – консервантами, поэтому брусника, рябина и клюква хорошо сохраняются.

Азотсодержащие вещества – включают в составбелки, аминокислоты, ферменты, нитраты, нуклеиновые кислоты другие соединения, эти соединения в жизнедеятельности растительных объектов и в питании человека играют большую физиологическую роль. Примерно половина азотистых веществ приходится на долю белков.. Наиболее богаты ими орехи, маслины, горошек. Ф ерменты, являются биологическими катализаторами всех реакций, протекающих во всех живых системах. В свежих плодах и овощах содержится высокоактивный комплекс ферментов (облегчает работу кишечника и способствует лучшему усвоению зерномучных, кондитерских, жиросодержащих, мясных и рыбных продуктов).

Гликозиды. Они придают специфический аромат и вкус (как правило, характерный горький) плодоовощной продукции. Сильнейшими антагонистами микроорганизмов, повреждающих плодоовощную продукцию.

Амигдалин – содержится в ядрах горького миндаля, абрикосов (до 3%), вишни, слив (до 1%). При гидролизе образуется синильная кислота, являющаяся сильнейшим ядом. Этим объясняется опасность использования домашних вин и настоек с косточками после длительного хранения. Нарингин – обуславливает горький вкус незрелых плодов, кожуры и подкожного слоя грейпфрутов и томатов, при дозревании он частично или полностью разрушается. Соланины содержатся в картофеле, баклажанах и незрелых томатах. Соланины – ядовитые вещества, могут вызывать отравление организма. Высокое содержание соланина образуется при позеленении и прорастании картофеля.

Красящие вещества: флавоноиды, каротиноиды и хлорофилл. Флавоноиды – водорастворимые пигменты, обладают высокой антимикробной активностью, повышают устойчивость растительных объектов к стрессовым ситуациям, многие обладают антиоксидантной активностью, выполняют защитную функцию в растительных тканях. Эти пигменты делят на две группы - антоцианы и флавоновые пигменты.

Антоцианы – придают плодам и овощам все оттенки от красного до темно-фиолетового цвета. Флавоновые пигменты находятся в плодах с желтой окраской и могут придавать продукции все оттенки от желтого до оранжевого цвета, например, кверцетин – пигмент желтого цвета, содержится в больших количествах в чешуе репчатого лука.

Жирорастворимые пигменты

Хлорофилл обуславливает зеленый цвет листьев. Содержание хлорофилла составляет около 1 %. При созревании или дозревании многих видов плодов и овощей интенсивность зеленого цвета снижается, количество хлорофилла снижается, а каротиноидов – возрастает, появляются желтые, оранжевые, красные и часто более темные тона. Каротиноиды окрашивают плоды и овощи в спектр красок от желтого до красного.

Витамины – незаменимые пищевые вещества, которые не синтезируются в организме человека или синтезируются в недостаточном количестве, обладают высокой биологической активностью, участвуют в регуляции процессов жизнедеятельности. К витаминам относят 13 соединений или групп соединений и 9 относится к витаминоподобным соединениям. Как недостаток, так и избыток витаминов вызывает серьезные заболевания человека. В плодах и овощах обнаружены все известные витамины кроме В₁₂ и D. Наиболее богаты плоды и овощи витаминами С, В₉,Р, А,Е, К и витаминоподобными соединениями В₁₅, U.

Водорастворимые витамины. Витамин С (аскорбиновая кислота). Рекомендуемые нормы потребления витамина С в России составляют 70-100 мг в сутки. При возрастании физических нагрузок, нервно-эмоциональном стрессе потребность в витамине возрастает, а при курении норма потребления должна быть увеличена на 50%.

Плоды и овощи являются основным источником аскорбиновой кислоты. В среднем содержание витамина. Витамин Р – группа биологически активных соединений растительного происхождения, которые обладают способностью увеличивать прочность кровеносных сосудов и повышать их проницаемость. Потребность в витамине Р составляет около 30-50 мг/сутки. Считается, что витамин Р проявляет свою активность только в присутствии витамина С и усиливает биологический эффект последнего. Обычно оба витамина встречаются вместе и содержание одного витамина пропорционально содержанию другого. Наиболее высокой Р- витаминной активностью обладают черноплодная рябина (до 3000 мг/100г), черная смородина (до 2000 мг/100г), слива. Витамин В₉ (фолиевая кислота) широко распространена в природе, особенно в листовой зелени (в петрушке - 100 мг/100г), салате (50 мг/100г), в капусте (10-20 мг/100г). Фолиевая кислота и ее производные являются неустойчивыми соединениями и легко разрушаются при технологической и кулинарной обработке пищи. Суточная потребность составляет 0,2…0,4 мг.

Из жирорастворимых витаминов наиболее значимые:

Витамины группы А (ретинол) – в растительной продукции в форме провитаминов – каротиноидов. К продуктам, богатым β- каротином относятся морковь, сладкий перец, орехи, плоды шиповника, облепихи (до 15 мг/100г), тыква, томаты, персики (2…8 мг/100г). Витамин Е однин из самых сильных антиоксидантов. Источниками -- облепиха, орехи, зеленные и капустные овощи (1-15 мг/100г), а в облепиховом масле содержание витамина Е достигает 150 мг/100г. Рекомендуемая норма потребления - 10-15 мг/сутки. Витамины группы К участвуют в процессе свертывания крови; К₁ - синтезируемый в растениях и К₂ , который продуцируется различными бактериями в том числе микрофлорой кишечника человека. Наиболее богаты витамином К шпинат (до 40 мкг/г), капустные овощи, листья крапивы (до 30 мкг/г) и томаты (до 8 мкг/г).

Минеральные вещества. Особенностью минеральных веществ плодов и овощей является преобладание в них щелочных ионов и тем самым они поддерживают кислотно-щелочное равновесие крови и тканевых жидкостей в организме человека.

Плоды и овощи богатейший источнико минеральных веществ, в овощах, при этом преобладают калий, кальций, фосфор, железо. Микроэлементы цинк, марганец, молибден, медь и другие входят в состав ферментов, гормонов, играют роль регуляторов процессов обмена веществ. Йод входит в структуру гормонов щитовидной железы, он содержится в плодах фейхоа, хурме, яблоках, апельсинах, бананах, салате, шпинате. Селен в микроколичествах участвует в работе сложной антиоксидантной системы организма, включающей также аскорбиновую кислоту, витамин Е, антоцианы, которые играют важную роль в защите человека от целого ряда заболеваний.

Фитонциды и фитоалексины химические соединения, обладающие способностью подавлять жизнедеятельность или вызывать гибель микроорганизмов, поражающих свежие плоды и овощи.

Фитонциды – постоянно находятся в растительных объектах и являются продуктами нормального обмена растительных тканей, к ним относится целый комплекс веществ – эфирные масла, гликозиды, кислоты и др. Бактерицидными свойствами обладают фитонциды лука, чеснока, горчицы, горького перца, петрушки, сельдерея и других овощей. Фитоалексины – как правило, отсутствуют или находятся в небольших количествах в целых неповрежденных микроорганизмами тканях и активно начинают синтезироваться в растениях в ответ на внедрение фитопатогена.

Физиологические процессы, протекающие в плодах и овощах
на этапах товародвижения

Дыхание – важнейший процесс, лежащий в основе жизнедеятельности всех живых объектов, в том числе и растительных. Назначение дыхания – синтез молекул АТФ, при расщеплении которых выделяется энергия, которая используетсядля подержания всех процессов жизнедеятельности живых систем. Промежуточные продукты (этиловый спирт, уксусная и молочная кислоты) окисления снижают естественный иммунитет плодов и овощей и приводят к возникновению различных физиологических заболеваний, сопровождающихся появлением на поверхности или в мякоти различных пятен, потемнений, некрозов.

Испарение влаги В вегетационный период испарение уравновешивается поступлением влаги через корневую систему. При хранении происходят некомпенсационные потери влаги. Потери воды в пределах до 5% могут приводить к обратимому (восстанавливаемому) увяданию плодоовощной продукции, увеличение потерь влаги (более 5…7%) вызывает необратимое увядание и потерю потребительских свойств продукции. Скорость испарения зависит: от относительной влажности воздуха окружающей среды; от температуры воздуха; от скорости движения воздуха; от соотношения площади поверхности объекта к его объему, например, листья салата теряют воду в 150…200 раз быстрее, чем картофель и т.д.

Замерзание или подмораживание плодов и овощей вызывается при нарушении температурных режимов хранения, транспортирования и реализации. При образовании кристаллов льда происходит нарушение целостности клеточной оболочки и при оттаивании продукция теряет клеточный сок, подмороженная и замороженная продукция полностью теряет свои потребительские свойства. Состояние покоя и прорастания. Покой – период жизни двулетних растений, когда у них отсутствует видимый рост листьев и корней, характеризует процесс подготовки почек к развитию в будущем сезоне. Это приспособительная реакция растительных органов для переживания неблагоприятных сезонных условий, закрепленная генетически. В этот период устанавливается стабильная и низкая интенсивность биохимических процессов и дыхания. Различают глубокий покой, когда почки не прорастают даже при благоприятных температурно-влажностных режимах (картофель) и вынужденный покой – прорастание продукции может начинаться при повышении температуры и влажности среды (кочанная капуста, корнеплоды).

Послеуборочное дозревание семечковых плодов, плодовых овощей и ряда тропических и субтропических фруктов и овощей – это период хранения, в течение которого происходит окончательное завершение процессов формирования семян, зародышей и околоплодника. Консистенция дозревающих плодов становиться сочной, формируется свойственные данному виду и сорту вкус, цвет и аромат. Затем наступает старение тканей околоплодника, плодовая мякоть после созревания семян начинает быстро разрушаться. В зависимости от планируемых сроков хранения, скорость дозревания можно регулировать. Для ускорения процесса дозревания повышают температуру и массовую долю этилена в камерах дозревания.

Процессы заживления механических повреждений. Известно три наиболее распространенных способа заживления механических повреждений целостности покровных и прилежащих к ним паренхимных тканей.

Общим для всех плодов и овощей является усыхание поврежденных и прилегающих к раневой зоне клеток и их отмирание. При этом возрастает концентрация сухих веществ в клеточном соке, повышается осмотическое давление, которое препятствует развитию микроорганизмов.

У картофеля, свеклы и моркови усыхание клеток сопровождается суберинизацией и отмиранием клеток раневой зоны. Клеточные оболочки и межклеточные пространства пропитываются сложным липидоподобным веществом – суберином, препятствующем проникновению микроорганизмов.

У картофеля кроме суберинизации раневой зоны происходит образование новой ткани – раневой перидермы.