При высших концентрациях, достигаемых сгущением вещества или добавкой сахара, повышенное осмотическое давление сахарной среды делает продукты негодными для микробов, тем самым сахар оказывает консервирующее действие. Кроме того, он ограничивает проникновение кислорода к продуктам и тем самым замедляет окисление их составных частей, таких, как витамины, красители и ароматические вещества.
Что касается сахаридов, так называемых полисахаридов, то они содержатся в консервированных продуктах преимущественно в виде крахмала и волокон целлюлозы. Крахмал состоит из молекул глюкозы и в отличие от сахара в воде не растворяется. Очень часто встречается в овощах, между тем как во фруктах появляется, главным образом, в незрелой стадии, а при созревании переходит в сахар. Целлюлоза вместе с некоторыми другими веществами производит армирование вещества растительной ткани. Она содержится в консервированных продуктах наряду с другими растительными веществами и является основным волокнистым богатством растений. Целлюлоза играет выдающуюся роль в пищеварении, оказывает значительное содействие продвижению пищи по кишечному тракту.
Белки
Белки и их составные части - аминокислоты, главным источником которых являются животные продукты, такие как мясо, молоко, яйца, содержатся в консервированных продуктах в небольших количествах, около 1-3,5 %. Однако некоторые растения имеют высокое содержание этих веществ, например, зеленый горошек (6,3 %), брюссельская капуста (5,5 %) и чеснок (5,6 %). Все-таки нужно уделить белкам значительное внимание из-за их биологического значения.
Химически белки представляют собой сложные азотистые соединения, просто необходимые для строительства тканей и жизненных функций живых организмов. Аминокислоты можно разделить на заменимые, которые в организме человека могут сами синтезироваться, и незаменимые, которые надо принимать с пищей. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, классифицируются как полноценные; неполноценными считаются те, у которых некоторые аминокислоты отсутствуют. Дневная потребность в белках для взрослого человека составляет 80-100 г.
Аминокислоты в воде растворяются, тогда как белки в воде дают коллоидные растворы. Нагревание свыше 70 oC приводит к разрушению белков (денатурации) и вызывает помутнение фруктовых соков. Биохимическое и технологическое значение белков в том, что они соединяются с ферментами, ускоряющими химические реакции как в живых растительных клетках, так и в убранном сырье. В консервированных полуфабрикатах и продуктах аминокислоты участвуют вместе с сахаром, как указано выше, в неферментативном потемнении.
Жиры
Жиры представляют собой нерастворимые в воде эфиры глицерина и жирных кислот. Мякоть фруктов и овощей содержит их от 0,5 до 1,5 %, больше жиров содержится в семенах, где накапливаются резервные вещества. Важным качеством жиров является их склонность к окислению, при котором происходит снижение качества продукта. Ввиду низкого содержания жиров в консервируемых продуктах, угроза этого процесса полностью исключается. Так, например, может окислиться масло в семенах помидоров при длительном воздействии нагрева, что приведет к ухудшению их вкусовых качеств. Также добавка масла в некоторые овощные консервы (сельдерей, паприка) может при длительном хранении вызвать горьковатый привкус продукта.
Пектиновые вещества
В растениях встречаются пектиновые вещества с одной стороны в форме нерастворимых пектоцеллюлоз и протопектина, которые заполняют межклеточное пространство растений, а с другой стороны как коллоидные растворы пектинов, содержащихся в клеточном соке. Пектоцеллюлозы бывают причиной твердости незрелых фруктов, а по мере созревания они под действием пектолитических ферментов переходят в протопектины вплоть до самих пектинов, что вызывает размягчение плодов. К такому же расщеплению приводит хранение сырья в кислой среде.
Пектины являются важными веществами в технологии консервирования, потому что при подходящих условиях, т.е. при наличии большого количества сахара и в кислой среде, способны образовать при нагревании прочные желе. Применяются также в естественном виде как сырье или добавка к подобным препаратам, производимым промышленностью. Однако стоит обратить внимание на то, что длинные цепи пектиновых молекул при длительном хранении фруктов могут разорваться и желеобразующие способности пектина снизятся. В произведенном желе пектин снижает проникновение кислорода к продуктам и тем самым сохраняет, подобно сахару в высокой концентрации, ценные вещества, неустойчивые к кислороду. Сырьем для производства пектина являются сушеные яблоки и корки с цитрусовых плодов.
Производимые промышленностью пектины несколько различаются, каждый из них имеет свое специфическое применение. Петоза, пектиновый препарат, предлагаемый на нашем рынке, пригодна для производства фруктовых мармеладов с высокой концентрацией сахара - около 60 %, потому что изделия с низким содержанием сахара при ее употреблении не дают хорошего желе.
В то же время проблема пектина стала предметом многочисленных исследований, как с точки зрения его функции в живых растениях, так и с точки зрения его физиологического значения. Так было, например, установлено, что пектины снижают уровень холестерина в крови, а также хорошо их применять при лечении атеросклероза. В печени они опять активно участвуют при обезвреживании вредных веществ (детоксикации). Пектиновые вещества в мелко нарезанных яблоках помогают также при желудочных расстройствах.
Органические кислоты
Органические кислоты встречаются, как правило, во фруктах (0,33 - 3,3 %), зато овощи содержат их большее количество, но как исключение (помидоры, ревень). Их присутствие определяется по типичному вкусу фруктов и облегчает пищеварение. Кислый вкус плодов поддается влиянию некоторых других сложных веществ: так, например, сахар подавляет кислый вкус, между тем как дубильные вещества оказывают обратное действие.
Из органических кислот во фруктах преобладают лимонная, а также яблочная, которые в разных фруктах присутствуют в разных количествах. В небольшом количестве фрукты содержат винную кислоту. Очень вредна щавелевая кислота, она связывает кальций до нерастворимых соединений и тем самым обедняет продукты, она является главной кислотой в ревене (целых 8 %), в меньшем количестве она содержится в шпинате (около 3 %), малине, чернике и т.д. Из других многочисленных кислот наиболее известна аскорбиновая кислота, которая известна как витамин C, и о ней будет рассказано в разделе о витаминах.
Присутствие кислот, уже содержащихся в сырье или добавленных при изготовлении некоторых консервных изделий, например, для стерилизации, очень значительно. По шкале кислотности различают продукты кислые, слабокислые и полностью некислые.
Дубильные вещества
Когда содержание этих веществ невелико, они помогают выражению вкуса фруктов. Если же их много, они придают плодам терпкий и вяжущий вкус (рябина, терн, незрелые фрукты). Проявляют себя как составные части ферментов, которые при взаимодействии с кислородом воздуха придают веществу фруктов коричневую окраску. К таким реакциям приходят, например, при обработке фруктов с белой мякотью, при очистке фруктов для выработки соков и прямо во фруктовых соках, где продукты окисления дубильных веществ, смешиваясь, дают темно-коричневую окраску. При взаимодействии с солями железа дубильные вещества придают продуктам неприятную, некрасивую окраску: отсюда следует, что необходимо избегать контакта фруктов с железными предметами.
Растительные пигменты
Пигменты, содержащиеся в растениях, представляют собой очень разнородные химические вещества. Кроме своей явной функции, т.е. придания фруктам и овощам разнообразной и привлекательной окраски, некоторые из них играют и важную биохимическую роль.
Так, зеленый растительный пигмент хлорофилл обуславливает своим присутствием уже ранее упомянутый фотосинтез. Во время тепловой обработки овощного сырья хлорофилл подвергается очень быстрым химическим изменениям и продукт приобретает оливковую окраску. Реакция ускоряется при повышении температуры и кислотности среды и происходит, например, при стерилизации и хранении огурцов, зеленого горошка, фасоли и т.п.
Желтую или оранжевую окраску придают растениям каротиноиды. Некоторые из них, например, B-каротин и другие превращаются в человеческом организме в провитамин А. Богаты содержанием B-каротина морковь, шпинат, абрикосы, светлая черешня, помидоры и другие растения. В некоторых овощных растениях желтые каротиноиды прикрыты хлорофиллом. При технологических вмешательствах каротиноиды бывают сравнительно устойчивы, несколько чувствительны бывают по отношению к окислению. В помидорах и шиповнике вместе каротиноидами содержится и химически подобный ликопин, который под воздействием меди и железа вызывает некрасивую коричневую окраску плодов.
