Химический состав и пищевая ценность овощей. Классификация свежих плодов и овощей
Фрукты, ягоды и овощи играют большую роль в питании человека. Благодаря содержанию в них углеводов, главным образом сахаров, органических кислот, витаминов, дубильных веществ и пр. они представляют собой ценные продукты питания. Все плоды и овощи в зависимости от их строения делят на несколько групп, которые значительно различаются по пищевым свойствам и по стойкости в хранении.
Овощи подразделяются на плодовые (семечковые) и вегетативные, фрукты - на семечковые, косточковые и ягоды. Фрукты и плодовые овощи - это сочные плоды растений. Основную часть их составляет плодовая мякоть, содержащая в большей или меньшей степени клеточный сок. Поэтому плоды, особенно зрелые, быстро теряют свою устойчивость и подвергаются порче под действием самых разнообразных микроорганизмов.
Другая группа - вегетативные овощи: листовые, луковичные, капустные - представляют собой развитые в различной степени побеги растения или его листья (шпинат, щавель, лук, чеснок, капуста). Корнеплоды и клубнеплоды - измененные разросшиеся и наполненные резервными питательными веществами корни и подземные стебли овощных растений (морковь, свекла, картофель).
Овощи, относящиеся к клубнеплодам и корнеплодам, являются органами растения, цикл развития которых не закончен, так как в будущем они должны дать плодоносящие растения (образовать семена), поэтому их естественная сопротивляемость (естественный иммунитет) воздействию микроорганизмов значительно выше, чем у плодов.
Химический состав плодов и овощей довольно сложен. Так, овощи и фрукты содержат много воды - от 65 до 95% в зависимости от степени зрелости и сорта. Вода составляет основную массу клеточного сока, в ней растворены сухие вещества - органические и минеральные соединения.
Содержание сухих веществ в плодах и овощах колеблется в пределах 10-20%. Исключением являются некоторые сорта винограда, способные накапливать много сахара и заизюмливаться. Содержание сухих веществ в соке таких сортов винограда может достигать 30% и выше. Сравнительно много сухих веществ содержат овощи: морковь (в среднем 14%), зеленый горошек (до 20%), кукуруза (25% и выше).
Важнейшей составной частью клеточного сока является сахар (моно- и дисахариды - глюкоза, фруктоза, сахароза). Плоды накапливают от 8 до 12% сахара, лишь виноград, как указывалось, может накапливать гораздо больше: в среднем 16-18%, а некоторые сорта (например, Мускаты) до 25-30%. Овощи содержат сахара значительно меньше - в среднем 4%. Более высокой сахаристостью обладают корнеплоды (морковь, свекла).
Значительная часть сухих веществ в плодах и овощах приходится на долю крахмала. К моменту полной зрелости в ягодах и фруктах крахмал исчезает, а во многих овощах, наоборот, накапливается. Так, богаты крахмалом картофель (12-15%), зеленый горошек и другие бобовые культуры, а также сахарная кукуруза. Как сахар, так и крахмал являются энергетическими материалами пищи, расходуемыми при дыхании, и играют в жизни человека исключительно важную роль. Из других углеводов, встречающихся в плодах и овощах, следует отметить целлюлозу, пентозы, пентозаны, пектиновые вещества, входящие в состав клеточных оболочек.
Очень важной составной частью плодового сока являются и органические кислоты, содержание которых сильно колеблется в зависимости от сорта и степени зрелости плодов. В диких яблоках содержание яблочной кислоты достигает 2%, тогда как в некоторых сладких (культурных) сортах содержание ее не превышает 0,05%. Наиболее распространены яблочная и лимонная кислоты. Винная кислота в большом количестве обнаружена только в винограде, а в других фруктах и ягодах обычно отсутствует либо содержится в незначительных количествах.
Многие плоды и овощи накапливают ароматические вещества (эфирные масла), определяющие их аромат и, по-видимому, влияющие на вкус. Очень богаты ароматическими веществами пряные овощи - петрушка, сельдерей, укроп, а также луковые овощи - лук, чеснок и, наконец, цитрусовые плоды - лимоны, апельсины и пр. Содержание ароматических веществ в овощах колеблется от 0,05 до 0,5%: Так, например, в луке их содержится 0,05%, в чесноке - около 0,01%, в кожице мандаринов эфирного масла содержится от 1,8 до 2,5%.
Если учесть, что плоды и овощи содержат различные ферменты и витамины, способствующие нормальному протеканию жизненных и пищеварительных процессов, то их пищевая ценность еще более возрастет. Если продукты животного происхождения являются поставщиками белков, то плоды и овощи являются поставщиками витаминов - исключительно важных, жизненно необходимых для человека веществ. Недостаток витаминов в пище животных и человека вызывает нарушение обмена веществ в организме, а полное их отсутствие приводит к различным тяжелым заболеваниям (авитаминозам). Многие витамины, соединяясь с белками, образуют ферменты, способствующие пищеварению. Лук, например, содержит протеолитический фермент, способный расщеплять белки до пептонов. Капуста и некоторые корнеплоды содержат фермент, подобный трипсину. Почти все овощи содержат амилазу, осахаривающую крахмал, богаты оксидазой, каталазой. Достаточное количество оксидазы и каталазы содержится и во фруктах.
Красящие вещества, придающие плодам и овощам тот или иной цвет, также имеют большое значение. Имеются данные, свидетельствующие о том, что яркоокрашенные плоды обладают большей сопротивляемостью к действию микроорганизмов.
Соки различных высших растений содержат и некоторые летучие фракции - фитонциды, обладающие бактерицидным действием. У отдельных растений присутствие фитонцидов связано с наличием сильно выраженного запаха и вкуса (лук, чеснок), у других растений этого не наблюдается (томаты, морковь).
Помимо органических соединений, в растительных тканях содержатся и минеральные вещества. Минеральных, или зольных, элементов плоды содержат от 0,2 до 1,8%. Минеральные вещества имеют большое физиологическое значение и являются необходимыми составными элементами пищи. Так, железо входит в состав гемоглобина крови, кальций - в состав костей, фосфор необходим для нормальной деятельности нервных тканей и пр. Благодаря своему химическому составу плоды и овощи являются превосходным питательным субстратом для многих микроорганизмов.
Химический состав свежих плодов и ягод зависит от их вида, степени зрелости, сроков уборки, способов хранения и др.
Свежие плоды и ягоды отличаются высоким содержанием воды - 72 - 96%. Она обусловливает физиологические процес-сы в плодах и ягодах, а также способствует развитию различ-ных микробиологических процессов, которые приводят к их порче. При хранении плодов вода может испаряться, что при-водит к снижению лежкости и уменьшению срока их хранения.
Основным энергетическим материалом плодов и ягод явля-ются углеводы — сахара, крахмал, целлюлоза (клетчатка), пек-тиновые вещества, гемицеллюлоза. Калорийность углеводов невысока, но наличие в плодах и ягодах Сахаров из-за легкой усвояемости делает их особенно полезными для человека.
Из Сахаров в плодах и ягодах чаще всего и в наибольшем количестве содержатся глюкоза, фруктоза и сахароза. Общее количество Сахаров зависит от многих факторов: культуры, сорта, зоны выращивания, методов агротехники, почвенных и погодных условий и т. п. Соотношение же различных Сахаров в основном зависит от вида плодов и ягод. Например, в яблоках и грушах содержится 6 - 12% фруктозы, 1 - 5% глюкозы и 0,5 - 5,5% сахарозы; в абрикосах - соответственно 0,1 - 3,2, 0,1 - 3,2 и 4,5 - 10%, а в вишне - 3,3 - 4,4, 3,8 - 5,3 и 0 - 0,8 %. Содержание крахмала в плодах и ягодах достигает 1%. Больше всего крахмала содержится в недозрелых яблоках. По мере созревания плодов он гидролизуется с образованием сахаров и других веществ.
Оболочки клеток плодов и ягод построены в основном из целлюлозы (клетчатки), которая представляет собой поли-сахарид. Содержание ее в плодах и ягодах составляет около 1 - 2%. Клетчатка почти не усваивается организмом человека, но способствует нормальной деятельности кишечника.
Пектиновые вещества - это высокомолекулярные соедине-ния углеводной природы. В плодах и ягодах они встречаются в виде пектина, протопектина и пектиновой кислоты. Содержа-ние их в яблоках 0,8 - 1,3%, в сливах - 0,5 - 1,3, в малине - 0,1 - 0,7%. Протопектин содержится в межклеточных простран-ствах и в оболочках клеток, не растворяется в воде и обуслов-ливает твердость плодов. По мере созревания протопектин рас-щепляется с образованием пектина и гемицеллюлозы. Такой процесс идет при варке плодов, так как при температуре 80 - 85 °С протопектин гидролизуется. Это свойство используют при бланшировании плодов для удаления с них кожицы.
Распространенными органическими кислотами , содержащи-мися в плодах, являются яблочная, лимонная и винная. Реже и в небольшом количестве в плодах содержатся бензойная, салициловая, янтарная кислоты и др. Общая кислотность плодов и ягод колеблется от 0,4 до 8 %.
Отдельные виды и сорта плодов одновременно могут содер-жать одну, две и более кислот. В косточковых и семечковых плодах, например, встречаются яблочная и лимонная кислоты. Яблочной кислоты особенно много (до 6%) в кизиле и барба-рисе. Лимонная кислота содержится главным образом в лимо-нах (до 7%), клюкве и гранатах. В винограде преобладает вин-ная кислота (0,3 - 1,7%). Бензойная кислота содержится в не-большом количестве (0,1%) в бруснике и клюкве, салицило-вая - в малине и землянике. Благодаря тому, что бензойная кислота обладает антисептическими свойствами, клюква и брус-ника хорошо сохраняются. Мало кислот в черешне, грушах, аб-рикосах.
На вкусовое ощущение кислот в плодах значительное влия-ние оказывают сахара , дубильные вещества . Сахар, содержа-щийся в мякоти плодов, как бы маскирует ощущение кислого вкуса, а дубильные вещества, наоборот, подчеркивают его. Так, в плодах кизила 9% сахара, но они кажутся очень кислыми и терпкими, так как содержат сравнительно много яблочной кис-лоты и дубильных веществ.
Значительна роль кислот при консервировании или кулинар-ной обработке плодов. Так, количество кислот в сырье оказы-вает влияние на режим стерилизации: чем выше кислотность сырья, тем быстрее при прогревании консервов погибают в нем микроорганизмы.
Овощи и плоды имеют большое значение в народном питании. Они являются пищевыми и вкусовыми продуктами. Кроме того, плоды и многие овощи могут служить лечебными средствами.
Пищевая ценность картофеля, овощей и плодов обусловливается содержанием в них углеводов (крахмала, сахара), белков и других азотистых веществ, минеральных или зольных веществ и витаминов. Углеводы и белки в организме служат источником жизнедеятельной энергии. Белок необходим также для построения и восстановления тканей тела. Минеральные вещества нужны для правильного кровообращения, регулирования внутриклеточного давления, построения костяка, различных органов и нервной ткани.
Плоды и овощи как вкусовые средства применяются потому, что они содержат различные фруктовые кислоты, дубильные или вяжущие вещества (в плодах) и эфирные или ароматические вещества, от которых зависит запах плодов и многих овощей - укропа, петрушки, сельдерея, пастернака, эстрагона, хрена, лука, чеснока и т. п.
Ароматические вещества и фруктовые кислоты, дубильные и красящие вещества плодов и овощей возбуждают аппетит, улучшают пищеварение, повышают усвояемость мясной и хлебной пищи. Улучшению пищеварения способствуют также ферменты, которые содержатся в свежих плодах и овощах.
Многие плоды и овощи используются как лечебные средства потому, что они богаты витаминами, содержат минеральные вещества, из которых некоторые - железо, фосфор, йод, калий, кальций и др. играют большую роль в обмене веществ организма.
Лук, чеснок, редька, хрен содержат фитонциды - вещества, убивающие заразных бактерий.
При лечении ряда болезней используют виноград, лимоны, апельсины, яблоки, груши, сливы, землянику, малину, чернику, клюкву, шиповник, черную смородину, свеклу, морковь, редьку, чеснок, лук, шпинат, томаты и др.
Плоды и овощи находят широкое применение в лечебном питании больных, страдающих расстройством нервной системы, кровообращения, нарушением обмена веществ, болезнями сердца, печени, подагрой, а также авитаминозами.
Авитаминозом называется заболевание, вызванное отсутствием в организме витамина.
Потребность человека в витаминах ничтожная - несколько миллиграммов (тысячных долей грамма) в сутки, но, несмотря на это, роль витаминов для здоровья, жизни - огромна.
Известно около 20 витаминов. Некоторые из них пока еще недостаточно изучены. Витамины обозначаются буквами, так как раньше не была точно установлена их химическая природа. В настоящее время большинство витаминов не только выделено в чистом виде из растений или органов животных (печени), богатых витаминами, но и получено искусственно-химическим путем.
В обмене веществ организма исключительно большую роль играют ферменты, которыми богаты свежие плоды и овощи.
Химический состав овощей и плодов
В состав плодов и овощей входят разнообразные вещества, из которых большинство растворимо в воде. Содержащиеся в плодах и овощах сахара, некоторые из белков, минеральных веществ и витаминов, а также все фруктовые кислоты, дубильные вещества, красящие вещества черной смородины, вишни и т. п. находятся в клеточном соке в растворенном состоянии. Другие вещества - крахмал, клетчатка, большая часть белков, некоторые минеральные соли, ряд витаминов, жиры, ароматические и красящие вещества томатов, абрикосов, моркови и т. п. в воде нерастворимы. Они находятся в клетках плодов и овощей в нерастворенном виде.
Вода . Овощи и плоды содержат много воды - от 75% (в картофеле и зеленом горошке восковой зрелости) до 95% (в огурцах, томатах, салате и т. п.). В этой воде находятся в виде слабых растворов разнообразные питательные вещества. Вследствие этого свежие плоды и овощи сравнительно легко поражаются микроорганизмами - плесенями, дрожжами и бактериями - мельчайшими животными существами, невидимыми простым глазом. Ввиду содержания большого количества воды и быстрой повреждаемости микроорганизмами, свежие плоды и овощи относятся к продуктам скоропортящимся и малотранспортабельным.
Сахара . В плодах и овощах встречаются свекловичный сахар, или сахароза, фруктовый, или плодовый, сахар (фруктоза) и виноградный сахар (глюкоза). Плодовый сахар значительно слаще свекловичного сахара, а этот последний слаще виноградного сахара, или глюкозы. Виноградный и плодовый сахара легко усваиваются организмом человека, который использует их в качестве источника энергии (тепловой, механической - при работе) и для образования в теле запасов - жира.
В семечковых плодах из сахаров преобладает фруктоза, в абрикосах и персиках - сахароза. В ягодах сахарозы почти нет, в них содержится (почти в равных количествах) глюкоза и фруктоза. В арбузах из сахаров преобладает фруктоза, а в свекле, моркови и дынях - сахароза.
Крахмал в большом количестве имеется в картофеле (от 14 до 22% и больше). Много крахмала в батате, перезрелых зеленом горошке и сахарной кукурузе, в бобах и зернах фасоли. В остальных овощах и плодах крахмала мало, например в моркови около 1%. В незрелых плодах содержание его доходит до 1,5%.
Клетчатка содержится в картофеле и во всех овощах и плодах в количестве от 0,5 до 3%, в зависимости от вида, сорта и места выращивания. Чем грубее плоды и овощи, тем больше в них клетчатки. Клеточные стенки состоят главным образом из клетчатки и других нерастворимых в воде веществ. Клетчатка не усваивается организмом человека, но она придает чувство сытости и способствует пищеварению (улучшает перистальтику кишок).
Фруктовые или органические кислоты (яблочная, лимонная и винная) находятся в плодах в различных количествах - от 0,10% в грушах и до 3,5% в смородине. Больше всего кислот содержится в лимонах - до 8%. В овощах фруктовые кислоты - лимонная и яблочная - имеются в большом количестве только в томатах (от 0,22 до 1,39%).
В щавеле, ревене и шпинате содержится щавелевая кислота. В бруснике, клюкве имеется бензойная кислота, действующая губительно на бактерии. Поэтому эти ягоды хорошо сохраняются в свежем виде.
В малине и землянике содержится салициловая кислота (наряду с яблочной) в ничтожных количествах. Салициловая кислота является потогонным средством. Поэтому малину употребляют для лечения простудных заболеваний. Для плодов и овощей кислоты являются запасными веществами и могут быть использованы при дыхании.
Минеральные соли или зольные вещества имеются в плодах и овощах в незначительных количествах - от 0,3 до 1,8%.
Белки и другие азотистые вещества, близкие к ним, содержатся в плодах и овощах в незначительных количествах. Но белками богаты зеленый горошек, бобы и фасоль, т. е. бобовые овощи. Капуста, особенно цветная, а также шпинат, салат содержат много белковых и азотистых веществ (1,43-3,28%). Белки являются важнейшей составной частью пищи.
Витамины . Картофель, овощи и плоды являются такими продуктами, за счет которых человек покрывает свою потребность в витамине С. Мясо, хлеб, крупы, рыба этого витамина не содержат. При отсутствии в пище витамина С человек заболевает цингой. Витамином С богаты: шиповник, зеленые незрелые грецкие орехи, черная смородина, земляника и др., а из овощей - сладкий перец, капуста, хрен, шпинат, салат, щавель, зелень петрушки и др. В огурцах, свекле, луке, чесноке витамина С мало.
При отсутствии в пище витамина А, или каротина, человек заболевает куриной слепотой (болезнь глаз - ксерофтальмия); у молодых задерживается рост. При недостатке этого витамина понижается сопротивляемость организма заболеваниям. В плодах и овощах витамина А не имеется, но в организме этот витамин образуется из каротина. Каротином богаты морковь, облепиха, персики с желтой мякотью, абрикосы, репа, а также вся зелень. Каротин по своему строению близок к хлорофиллу и поэтому всегда встречается вместе с ним.
Плоды и овощи содержат витамины: B 1 , В 2 , РР, К и пр., которые также предупреждают различные расстройства организма и его заболевания.
Суточная потребность взрослого человека в витамине С в среднем 50 мг, в витамине А - 1 мг. Витамин А можно заменить каротином (2 мг в сутки).
Дубильные вещества придают плодам терпкий вкус. Содержание их в плодах бывает от 0,02% (в грушах) до 1,31% (в чернике). Ввиду большого содержания дубильных веществ, черника используется при лечении желудочных заболеваний.
Красящие вещества обусловливают окраску плодов и овощей. Они содержатся в очень малых количествах в окрашенных яблоках и грушах, в абрикосах и персиках, в рябине, моркови, свекле, томатах и др. Зеленый цвет овощей и плодов зависит от присутствия в них хлорофилла, красный и желтый - от каротина (красящее вещество моркови, абрикосов, облепихи и др.), ликопина (красящее вещество томатов и шиповника), ксантофилла (красящее вещество кожицы окрашенных яблок) и антоцианов (красящие вещества свеклы, вишен, слив, смородины, красного крыжовника и др.).
Эфирные или ароматические вещества содержатся в незначительных количествах в плодах, во многих овощах (пряные корнеплоды, укроп и др.). Особенно богата ароматическими веществами кожица плодов.
В овощах и плодах имеются также другие вещества: ферменты, фитонциды и др. С помощью ферментов в клетках живых организмов, в том числе в овощах и плодах, совершаются жизненные процессы - дыхание, рост и развитие. Фитонциды - особые вещества, действующие губительно на бактерии. Эти вещества выделяются клетками овощей и плодов, например при их повреждении. Следовательно, фитонциды в овощах и плодах играют защитную роль. Весьма активны фитонциды лука, чеснока, моркови, горчицы, редьки, хрена, черемухи, рябины, черной смородины, апельсинов.
Если пожевать чеснок или лук в течение 5 минут, то в полости рта все микробы будут убиты.
Учитывая большое разнообразие овощей и плодов, познакомимся с их классификацией.
Овощи делятся на:
клубнеплоды (картофель, батат),
корнеплоды (редька, редис, брюква, морковь, свекла, сельдерей),
капустные (капуста белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, цветная, кольраби),
луковые (лук репчатый, лук-порей, черемша, чеснок),
салатно-шпинатные (салат, шпинат, щавель),
тыквенные (тыква, кабачок, огурец, патиссон, дыня),
томатные (помидор, баклажан, перец),
десертные (спаржа, ревень, артишок),
пряные (базилик, укроп, петрушка, эстрагон, хрен),
бобовые (бобы, горох, фасоль, чечевица, соя).
Плоды делятся на косточковые (абрикосы, вишня, кизил, персики, сливы, черешня), семечковые (айва, груши, рябина, яблоки), субтропические и тропические культуры (ананасы, бананы, гранаты и др.), ягоды настоящие (виноград, крыжовник, смородина, барбарис, брусника, черника, голубика, клюква, малина, ежевика, облепиха) и ложные (земляника).
Овощи, фрукты, ягоды и другие съедобные растения обладают высокой способностью возбуждать аппетит, стимулировать секреторную функцию пищеварительных желез, улучшать желчеобразование и желчевы-деление.
Выраженным сокогонным действием отличаются растения, богатые эфирными маслами, -- помидоры, огурцы, редис, лук, чеснок, хрен. Из квашеных и засоленных овощей наиболее сильным свойством возбуждать аппетит обладает капуста, затем огурцы, свекла, меньше всего морковь.
Овощи повышают усвояемость белков, жиров, минеральных веществ. Добавленные к белковой пище и крупам, они усиливают секреторный эффект последних, а употребляемые вместе с жиром снимают его тормозящее действие на желудочную секрецию. Важно отметить, что неразбавленные соки овощей и фруктов снижают секреторную функцию желудка, а разбавленные -- повышают ее.
Ягоды и фрукты также оказывают различное действие на секреторную функцию желудка. Одни (большая часть) повышают ее (виноград, чернослив, яблоки, клубника), другие (особенно сладкие сорта) -- понижают (черешня, малина, абрикосы и др.).
Сокогонное действие овощей, фруктов и ягод объясняется наличием в них минеральных солей, витаминов, органических кислот, эфирных масел, клетчатки. Овощи активизируют желчеобразовательную функцию печени: одни слабее (свекольный, капустный, брюквенный соки), другие сильнее (сок редьки, репы, моркови). При соединении овощей с белками или углеводами в двенадцатиперстную кишку поступает меньше желчи, чем при чисто белковой или углеводистой пище. А сочетание овощей с маслом увеличивает образование желчи и поступление ее в двенадцатиперстную кишку, овощи являются стимуляторами панкреатической секреции: неразведенные соки овощей тормозят секрецию, а разведенные стимулируют ее.
Вода -- важный фактор, обеспечивающий течение различных процессов в организме. Является составной частью клеток, тканей и жидкостей организма и обеспечивает поступление питательных и энергетических веществ в ткани, выведение продуктов обмена, теплообмен и т. д. Без пищи человек может жить более месяца, без воды -- всего несколько дней.
В состав растений вода входит в свободном и в связанном виде. В свободно циркулирующей воде (сок) растворены органические кислоты, минеральные вещества, сахар. Связанная вода, входящая в ткани растений, выделяется из них при изменении их структуры и в организме человека всасывается медленнее. Вода растений быстро выводится из организма, так как растения богаты калием, который усиливает мочеотделение. С мочой выводятся продукты обмена, различные токсические вещества.л
Углеводы растений делятся на моносахариды (глюкозу и фруктозу), дисахариды (сахарозу и мальтозу) и полисахариды (крахмал, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества). Моносахариды и дисахариды
растворяются в воде и обусловливают сладкий вкус растений.
Глюкоза входит в состав сахарозы, мальтозы, крахмала, целлюлозы. Она легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кровь, усваивается клетками различных тканей и органов. При ее окислении образуется АТФ -- аденозинтрифосфорная кислота, используемая организмом для осуществления различных физиологических функций как источник энергии. При избыточном поступлении глюкозы в организм она превращается в жиры. Наиболее богаты глюкозой вишня, черешня, виноград, затем малина, мандарины, слива, земляника, морковь, тыква, арбуз, персики, яблоки. Фруктоза также легко усваивается организмом и в большей степени, чем глюкоза, переходит в жиры. В кишечнике она всасывается медленнее, чем глюкоза, и для своего усвоения не нуждается в инсулине, поэтому лучше переносится больными сахарным диабетом. Фруктозой богаты виноград, яблоки, груша, вишня, черешня, затем арбуз, черная смородина, малина, земляника. Основным источником сахарозы является сахар. В кишечнике сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза содержится в свекле, персиках, дыне, сливах, мандаринах, моркови, грушах, арбузах, яблоках, землянике.
Мальтоза -- промежуточный продукт расщепления крахмала, в кишечнике расщепляется на глюкозу. Мальтоза содержится в меде, пиве, хлебобулочных и кондитерских изделиях.
Крахмал является основным источником углеводов. Им наиболее богаты мука, крупы, макаронные изделия и, в меньшей степени, картофель.
Целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза и пектиновые вещества входят в состав клеточных оболочек.
Пектиновые вещества делятся на пектин и протопектин. Пектин обладает желирующим свойством, которое используется при изготовлении мармелада, зефира, пастилы, джемов. Протопектин представляет собой нерастворимые комплексы пектина с целлюлозой, гемицел-люлозой, ионами металлов. Размягчение плодов и овощей при созревании и после тепловой обработки обусловлено освобождением свободного пектина.
Пектиновые вещества адсорбируют продукты обмена, различные микробы, соли тяжелых металлов, поступившие в кишечник, и поэтому продукты, богатые ими, рекомендуются в питании рабочих, контактирующих со свинцом, ртутью, мышьяком и другими тяжелыми металлами.
Клеточные оболочки не всасываются в желудочно-кишечном тракте и называются балластными веществами. Они участвуют в формировании каловых масс, улучшают двигательную и секреторную активность кишечника, нормализуют двигательную функцию желчевыводящих путей и стимулируют процессы желчеотделения, усиливают выведение холестерина через кишечник и уменьшают его содержание в организме. Продукты, богатые клетчаткой, рекомендуется включать в пищевой рацион пожилых людей, при запорах, атеросклерозе, но ограничивать при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, энтероколите.
Клеточных оболочек много в ржаной муке, фасоли, зеленом горошке, пшене, сухофруктах, гречневой крупе, моркови, петрушке, свекле. В яблоках, овсяной крупе, капусте белокочанной, луке, тыкве, салате, картофеле их несколько меньше.
Клетчаткой наиболее богаты сушеные яблоки, малина, земляника, орехи, курага, абрикосы, рябина, финики; менее -- инжир, грибы, крупы овсяная, гречневая, перловая, морковь, свекла, капуста белокочанная.
Пектиновых веществ больше всего в свекле столовой, черной смородине, сливе, затем -- в абрикосах, землянике, грушах, яблоках, клюкве, крыжовнике, персиках, моркови, капусте белокочанной, малине, вишне, баклажанах, апельсинах, тыкве.
Органические кислоты. В растениях чаще всего содержатся яблочная и лимонная кислоты, реже -- щавелевая, виннокаменная, бензойная и др. Яблочной кислоты много в яблоках, лимонной -- в цитрусовых, вин-нокаменной -- в винограде, щавелевой -- в щавеле, ревене, инжире, бензойной -- в бруснике, клюкве.
Органические кислоты усиливают секреторную функцию поджелудочной железы, улучшают двигательную активность кишечника, способствуют подщелачиванию мочи.
Щавелевая кислота, соединяясь в кишечнике с кальцием, нарушает процессы его всасывания. Поэтому продукты, содержащие ее в большом количестве, не рекомендуются. Щавелевую кислоту выводят из организма яблоки, груши, айва, кизил, отвары листьев черной смородины, винограда. Бензойная кислота обладает бактерицидными свойствами.
Дубильные вещества (танин) содержатся во многих растениях. Они придают растениям вяжущий, терпкий вкус. Особенно много их в айве, чернике, черемухе, кизиле, рябине.
Дубильные вещества связывают белки тканевых клеток и оказывают местное вяжущее действие, замедляют двигательную активность кишечника, способствуют нормализации стула при поносах, обладают местным противовоспалительным действием. Вяжущее действие дубильных веществ резко снижается после еды, так как танин соединяется с белком пищи. В мороженых ягодах количество дубильных веществ также снижено.
Эфирными маслами наиболее богаты цитрусовые, лук, чеснок, редис, редька, укроп, петрушка, сельдерей. Они усиливают выделение пищеварительных соков, в небольших количествах обладают мочегонным эффектом, в больших -- раздражают мочевыводящие пути, мест но оказывают раздражающее противовоспалительное и дезинфицирующее действие. Растения, богатые эфирными маслами, исключаются при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, энтеритах, колитах, гепатите, холецистите, нефрите.
Белки Из растительных продуктов белком наиболее богаты соя, фасоль, горох, чечевица. Белок этих растений содержит незаменимые аминокислоты. Другие растения не могут служить источником белка.
Растительный белок менее ценен, чем животный и хуже усваивается в желудочно-кишечном тракте. Он служит заменой животного белка, когда последний нужно ограничивать, например, при заболеваниях почек.
Фитостерины относятся к «неомыляемой части» масел и делятся на ситостерин, сигмастерин, эргостерин и др. Они участвуют в обмене холестерина. Эргостерин является провитамином Д и используется для лечения рахита. Он содержится в спорынье, пивных и пекарских дрожжах. Ситостерин и сигмастерин содержатся в зернах злаков, фасоли, сои, в одуванчике, мать-и-мачехе.
Фитонциды -- вещества растительного происхождения, обладающие бактерицидным действием и способствующие заживлению ран. Они содержатся в более чем 85% высших растений. Наиболее богаты ими апельсины, мандарины, лимоны, лук, чеснок, редька, хрен, красный перец, помидоры, морковь, сахарная свекла, яблоки антоновские, кизил, клюква, черемуха, брусника, калина. Некоторые фитонциды сохраняют свою устойчивость при длительном хранении растений, высоких и низких температурах, воздействии желудочного сока, слюны. Употребление овощей, фруктов и других растений, богатых фитонцндами, способствует обезвреживанию полости рта и желудочно-кишечного тракта от микробов. Бактерицидное свойство растений широко применяется при катарах верхних дыхательных путей, воспалительных заболеваниях полости рта, для профилактики гриппа и лечения многих других заболеваний. Так, например, препараты чеснока рекомендуются при дизентерии, апельсиновый и помидорный соки -- при инфицированных ранах и хронических язвах, лимонный сок -- при воспалении глаз и т. д. Фитонциды очищают воздух.
Витамины -- это низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, не синтезируемые в организме.
Растения являются основным источником витамина С, каротина, витамина Р. Некоторые растения содержат фолиевую кислоту, инозит, витамин К. Витаминов В1, В2, В6, РР и других в растениях мало.
Витамин С (аскорбиновая кислота) стимулирует окислительные процессы в организме, активизирует различные ферменты, участвует в нормализации обмена углеводов, улучшает всасывание глюкозы в кишечнике и отложение углеводов в печени и мышцах, повышает антитоксическую функцию печени, тормозит развитие атеросклероза, повышает выведение холестерина через кишечник и понижает его уровень в крови, нормализует функциональное состояние половых желез, надпочечников, участвует в кроветворении. Суточная потребность организма в витамине С около 100 мг.
Основным источником витамина С являются овощи, плоды и другие растения. Больше всего его в листьях, меньше -- в плодах и стеблях. В кожуре плодов витамина С больше, чем в мякоти. Запасы витамина С в организме очень ограничены, поэтому потреблять растительные продукты следует в течение всего года.
Витамином С богаты плоды шиповника, зеленый грецкий орех, черная смородина, красный сладкий перец, хрен, зелень петрушки, укропа, капуста брюссельская, цветная, лук зеленый, щавель, клубника, шпинат, крыжовник, кизил, томаты красные, черемша, апельсины, лимоны, малина, яблоки, белокочанная капуста, салат.
Витамин Р уменьшает проницаемость капилляров, участвует в окислительно-восстановительных процессах организма, улучшает усвоение и способствует фиксации витамина С в органах и тканях. Витамин Р проявляет свое действие только в присутствии витамина С. Потребность человека в витамине Р составляет 25--50 мг. Он содержится в тех же продуктах, что и витамин С.
Каротин в животном организме является источником витамина А. Каротин всасывается в организме в присутствии жира, желчи и фермента липазы. В печени каротин при участии фермента каротиназы превращается в витамин А.
Каротин содержится в зеленых частях растений, в овощах и фруктах красного, оранжевого и желтого цвета. Основными его источниками являются красный перец, морковь, щавель, петрушка, шиповник, зеленый лук, облепиха, красные томаты, абрикосы.
При недостаточности витамина А в организме развиваются сухость кожи и слизистых оболочек, ночная слепота, снижается острота восприятия цвета, особенно синего и желтого, замедляется рост костей и развитие зубов, снижается сопротивляемость организма к инфекциям и т. д. Суточная потребность организма в витамине А составляет 1, 5 мг (4, 5 мг каротина).
Витамин К поступает в организм с животными и растительными продуктами питания, частично синтезируется в толстом кишечнике.
При недостаточности витамина К возникают симптомы повышенной кровоточивости, замедляется скорость свертывания крови, повышается проницаемость капилляров. Суточная потребность человека в витамине К равна 15 мг. Основным его источником является зеленая часть растений. Витамином К наиболее богаты шпинат, белокочанная и цветная капуста, крапива.
Фолиевая кислота синтезируется в кишечнике в достаточном для организма количестве. Она участвует в кроветворении, стимулирует синтез белка. Потребность организма в этом витамине составляет 0, 2-- 0, 3 мг в сутки. Фолиевой кислотой наиболее богаты шпинат, арбузы, затем дыни, зеленый горошек, морковь, картофель, цветная капуста, спаржа.
Инозит содержится во всех растениях и животных продуктах. Он синтезируется бактериями кишечника и участвует в обмене белков, углеводов, входит в состав различных ферментов, нормализует двигательную активность желудка и кишечника. Суточная потребность в инозите 1, 5 г в сутки. Из растительных продуктов инозитом наиболее богаты дыня, апельсины, изюм, горох, капуста.
Витамин В1 (тиамин) нормализует деятельность нервной системы, участвует в обмене углеводов, белков, жиров, регулирует деятельность сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения. При его недостаточности в тканях накапливаются продукты неполного обмена углеводов, понижается сопротивляемость организма к инфекциям.
Потребность человека в витамине В1 составляет 1, 5--2, 3 мг в сутки. Из растительных продуктов им наиболее богаты соя, горох, гречневая крупа, отруби.
Витамин В2 (рибофлавин) нормализует обмен белков, жиров, углеводов, регулирует функции центральной нервной системы, печени, стимулирует кроветворение, нормализует зрение. Суточная потребность в витамине В2 составляет 2, 0--3, 0 мг в сутки. Основными его источниками являются продукты животного происхождения. Из растительных продуктов этим витамином богаты соя, чечевица, фасоль, зеленый горошек, шпинат, спаржа, брюссельская капуста.
Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене белков, жиров, кроветворении. При его недостаточности нарушается деятельность центральной нервной системы, возникают поражения кожных покровов, хронические заболевания желудочно-кишечного тракта. Пиридоксин синтезируется в кишечнике. Суточная потребность в нем организма составляет 1, 5--3, 0 мг. Из растительных продуктов витамином В6 наиболее богаты фасоль, соя, гречневая крупа, мука пшеничная, обойная, картофель.
Витамин РР (никотиновая кислота) нормализует обмен углеводов, холестерина, состояние центральной нервной системы, кровяное давление, повышает секреторную функцию желез желудка и поджелудочной железы. Суточная потребность в витамине РР составляет 15--25 мг. Из растительных продуктов витамином РР богаты бобовые, ячмень, капуста белокочанная, цветная, абрикосы, бананы, дыни, баклажаны.
Минеральные вещества входят в состав овощей, фруктов и других растений. Состав их в одних и тех же растениях колеблется в зависимости от вида почвы применяемых удобрений и сорта продукта. Растительные продукты богаты солями кальция, фосфора, магния, железа, являются основным источником солей калия, содержат марганец, медь, цинк, кобальт и другие микроэлементы, бедны солями натрия.
Минеральные вещества входят в состав клеток, тканей, межтканевой жидкости, костной ткани, крови, ферментов, гормонов, обеспечивают осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие, растворимость белковых веществ и другие биохимические и физиологические процессы организма.
Калий легко всасывается в тонком кишечнике. Соли калия усиливают выведение натрия и вызывают сдвиг реакции мочи в щелочную сторону. Ионы калия поддерживают тонус и автоматизм сердечной мышцы, функцию надпочечников. Диета, богатая калием, рекомендуется при задержке жидкости в организме, гипертонической болезни, заболеваниях сердца с нарушением ритма и при лечении преднизолоном и другими глюкокор-тикоидными гормонами.
Суточная потребность организма в калии составляет 2-- 3 г. Солями калия богаты все продукты растительного происхождения, но особенно сухие фрукты, ягоды {изюм, курага, финики, чернослив, урюк), затем картофель, зелень петрушки, шпинат, капуста, черная смородина, фасоль, горох, корни сельдерея, редис, репа, кизил, персики, инжир, абрикосы, бананы.
Кальций повышает возбудимость нервной ткани, активизирует и нормализует процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга, усиливает процессы свертывания крови, регулирует проницаемость мембран капилляров, участвует в образовании зубов и костей.
Кальций поступает в организм с пищей. Всасывание кальция улучшается в присутствии ионов фосфора и магния и ухудшается под влиянием жирных кислот и щавелевой кислоты. Потребность человека в кальции составляет 0, 8--1, 5 г в сутки. Основным его источником среди растительных продуктов являются петрушка (особенно зелень), урюк, курага, хрен, изюм, чернослив, зеленый лук, салат, капуста, финики, кизил, горох, пастернак.
Фосфор в основном содержится в костном веществе в виде фосфорно-кальциевых соединений. Ионизированный фосфор и органические соединения фосфора входят в состав клеток и межклеточных жидкостей организма. Его соединения участвуют в процессах всасывания пищи в кишечнике и во всех видах обмена веществ, поддерживают кислотно-щелочное равновесие. Соединения фосфора выводятся из организма с мочой и калом. Суточная потребность организма в фосфоре составляет 1,5 г. Им наиболее богаты морковь, свекла, салат, цветная капуста, абрикосы, персики.
Магний усиливает процессы торможения в коре головного мозга, оказывает сосудорасширяющее действие, участвует в обмене белков и углеводов. При избыточном получении магния усиливается выведение из организма кальция, что ведет к нарушению структуры костей. Суточная потребность организма в магнии составляет 0,3--0,5 г.
Магнием наиболее богаты отруби, гречневая и овсяная крупы, бобовые, грецкие орехи, миндаль, а также урюк, курага, финики, зелень петрушки, щавель, шпинат, изюм, бананы.
Железо участвует во многих биологических процессах организма, входит в состав гемоглобина. При его дефиците развивается анемия.
Потребность человека в железе составляет 15 мг в сутки. Им наиболее богаты урюк, курага, яблоки, груши, персики, зелень петрушки, несколько меньше его в кизиле, финиках, персиках, айве, изюме, маслинах, черносливе, хрене, шпинате. Железо овощей и фруктов всасывается лучше, чем железо неорганических лекарственных препаратов, благодаря наличию в растительных продуктах аскорбиновой кислоты.
Марганец активно участвует в обмене веществ, в окислительно-восстановительных процессах организма, усиливает обмен белков, препятствует развитию жировой инфильтрации печени, входит в состав ферментативных систем, влияет на процессы кроветворения, увеличивает сахароснижающее действие инсулина. Марганец тесно связан с обменом витаминов С, В1, В6, Е.
Суточная потребность организма в марганце составляет 5 мг. Им наиболее богаты бобовые, лиственные овощи, особенно салат, а также яблоки, сливы.
Медь участвует в процессах тканевого дыхания, синтезе гемоглобина, способствует росту организма, усиливает сахароснижающее действие инсулина, усиливает процессы окисления глюкозы.
Суточная потребность организма в меди составляет 2 мг. Меди много в^бобовых, лиственных овощах, плодах и ягодах, меньше -- в баклажанах, кабачках, петрушке, свекле, яблоках, картофеле, грушах, черной смородине, арбузах, хрене, перце.
Цинк входит в состав инсулина и удлиняет его сахароснижающее действие, усиливает действие половых гормонов, некоторых гормонов гипофиза, участвует в гемоглобинообразовании, влияет на окислительно-восстановительные процессы организма. Потребность человека в цинке составляет 10--15 мг в сутки.
Из растительных продуктов цинком богаты фасоль, горох, пшеница, кукуруза, овсяная мука, в меньшем количестве он содержится в белокочанной капусте, картофеле, моркови, огурцах, свекле.
Кобальт входит в состав витамина В. Вместе с железом и медью участвует в процессах созревания эритроцитов. Суточная потребность организма в кобальте 0, 2 мг.
Кобальтом богаты горох, чечевица, фасоль, белокочанная капуста, морковь, свекла, томаты, виноград, черная смородина, лимоны, крыжовник, клюква, клубника, земляника, вишня, лук репчатый, шпинат, салат, редис, огурцы.
Вещества, входящие в состав плодов и овощей подразделяются на неорганические - вода, минеральные вещества и органические - белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты, ароматические вещества (рисунок 2).
Химический состав плодов и овощей |
||||||
Неорганические вещества |
Органические вещества |
|||||
Минеральные вещества |
Азотистые вещества (белки) |
|||||
Свободная |
Макроэлементы |
Углеводы |
||||
Связанная |
Микроэлементы |
Витамины |
||||
Ультрамикроэлементы |
Ферменты |
|||||
Ароматические вещества |
||||||
Полифенолы и другие |
||||||
Рис. 2. Классификация веществ, обуславливающих химический состав плодов и овощей
К неорганическим веществам относятся вода и минеральные вещества.
Вода - необходимая составная часть животных и растительных организмов. Она составляет в среднем 2/3 массы человеческого тела и участвует в процессе обмена веществ. Поэтому вода в питании имеет исключительное значение. Потребность организма человека в воде составляет 1,75-2,2 л в сутки.
Вода содержится во всех плодах и овощах, но в различных количествах и разных состояниях:
-свободном - клеточный сок между клетками, макрокапиллярах и на поверхности продукта (легко удаляется при высушивании и замораживании), ее количество достигает 85%;
-связанном - в соединении с веществами продуктов (клеточными коллоидами) и почти не удаляется при высушивании), на ее долю приходится около 10-12%.
Свежие плоды и овощи отличаются высоким содержанием воды, которая выполняет различные функции. Она придает растительным тканям сочность, упругость, является растворителем основной массы сухих веществ и создает благоприятную среду для высокой активности различных биохимических процессов в плодах и овощах как в период их роста, так и при хранении. В тоже время большое содержание воды способствует развитию микроорганизмов. Высокая теплоемкость воды обеспечивает лучшую сохраняемость плодов и овощей при колебании температуры.
С высоким содержанием свободной воды (90-98%) - огурцы, арбузы, тыква;
Со средним содержанием свободной воды (82-89%) - картофель, свекла, апельсины;
Количество воды, содержащееся в продуктах, существенно влияет на сроки их хранения и питательную ценность. Чем больше в продуктах воды (свободной), тем ниже их питательная ценность и меньше срок хранения.
Это связано с тем, что вода входит в состав клеточного сока, при высушивании она удаляется, соответственно плоды и овощи теряют свою свежесть, т.е. качество плодоовощных товаров связано с насыщенностью клеток водой (с тургорным состоянием). Тургор - напряженное состояние клеток - поддерживается осмотическим давлением воды, вызванным растворенными в клеточном соке веществами.
Минеральные вещества - человек с пищей получает различные минеральные вещества, которые находятся в ней в виде солей органических и минеральных кислот, а также в составе органических соединений.
О количестве минеральных веществ судят по количеству золы, оставшейся после полного сжигания продукта. Общее содержание минеральных веществ в плодах и овощах колеблется от 0.2 до 2%.
Минеральные вещества необходимы человеку, так как они входят в состав тканей организма (костей, нервных тканей, крови и т.д.) и принимают активное участие в обмене веществ. Потребность человека в минеральных веществах невелика, она исчисляется граммами и миллиграммами, но полное их отсутствие может вызвать тяжелые заболевания.
В зависимости от количественного содержания в пищевых продуктах минеральные вещества подразделяются на 3 группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.
Макроэлементы, т.е. это минеральные вещества, которые содержатся в
плодах и овощах в сравнительно больших количествах. Например, кальций, магний, фосфор, железо, калий, железо.
Микроэлементы, т.е. минеральные вещества, содержатся в плодах и овощах в ничтожно малых количествах, однако их роль в питании человека очень велика, так как они участвуют в обмене веществ, входят в состав крови, регулируют деятельность различных органов. Это - медь, цинк, йод, кобальт и т.д.
Самое минимальное количество в плодах и овощах составляют уран, радий, мышьяк, т.е. это ультрамикроэлементы. Они содержатся в очень малых дозах или в виде следов.
Фосфор. Его содержание в плодах и овощах невелико - 16-59мг%, лишь сушеные грибы содержат до 600 мг%.
В живом организме фосфор участвует в фотосинтезе, дыхании и многих биохимических реакциях; соли фосфорной кислоты нормализуют рН клеточного сока. Содержание его косвенно влияет на сохраняемость овощей. Например, зрелая, лежкоспособная морковь содержит больше фосфора, чем незрелая.
Магний находится в плодах и овощах в относительно небольших количества - 10-40мг%. Больше всего его найдено в зеленых овощах, моркови, свекле. Магний входит в состав хлорофилла, участвующего в фотосинтезе, а также кальций-магний-пектат со всеми функциями, присущими пектинам. Ему принадлежит важная роль в активизации ферментов регулирующих распад и превращение углеводов Он увеличивает вязкость цитоплазмы.
Железо содержится в плодах и овощах в малых количествах - 05-6.5мг%; входит в состав ферментов, участвующих в процессах дыхания, фотосинтеза, образовании хлорофилла. Как источники железа представляют интерес грибы, шиповник, абрикосы и т.д.
Марганец содержатся в значительных количествах в бобовых и орехах, а также дикорастущих ягодах (брусника, черника, красника). Он активизирует многие ферменты. В растениях марганец усиливает фотосинтез и образование аскорбиновой кислоты. В организме человека он участвует в формировании костей, кроветворении, влияет на метаболизм инсулина и стимулирует рост.
Медь содержится в плодах и ягодах в ультрамикроколичествах - 0.01-4.1мг/кг. В растениях медь усиливает окислительные процессы, ускоряет рост и повышает урожайность многой плодоовощной продукции. Медь входит в состав ряда ферментов. Дефицит меди приводит к анемии и нарушению роста.