Физические свойства и химический состав плодов и овощей
Условия жизни растительного организма, его свойства при хранении и переработке в значительной мере зависят от элементарной структуры, т. е. от свойств живой клетки.
В растительном организме каждая клетка имеет наружную тонкую оболочку. У самой оболочки располагается густая слизистая часть, называемая протоплазмой. Отдельные части ее пронизывают всю клетку. Внутри клетки в протоплазме находится плотная часть — ядро. Свободная от протоплазмы часть клетки заполнена клеточным соком. Во многих сочных плодах и овощах этого сока бывает так много, что он заполняет почти всю клетку, а протоплазма в этом случае покрывает изнутри оболочку клетки. Эти мельчайшие капельки клеточного сока называют вакуолями. Клетки имеют различные строение и форму в зависимости от их функций в растениях.
В протоплазме находятся образования — пластиды: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Зеленые части растений в хлоропластах содержат красящее вещество — хлорофилл. Зерна хлорофилла играют основную роль в усвоении растениями углекислоты из воздуха. Хромопласты содержат каротин, поэтому имеют оранжевый цвет, а в лейкопластах отлагается крахмал. При созревании плодов и овощей возможен в клетках переход одних пластид в другие.
Однако за последние годы благодаря электронному микроскопу и изотопным индикаторам изменились представления о структуре клетки живого организма и ее функциях.
Понятие о клетке, как о простейшей живой системе, устарело, так как в клетках насчитываются большие количества химических веществ и эти вещества находятся в движении, участвуют в сотнях и тысячах химических реакций, непрерывно возобновляются, распадаются и создаются вновь. Этому способствуют сотни ферментов — катализаторов. Это создает обмен веществ в микроскопической клетке «сложнейшего автоматизированного химического производства».
С помощью меченых атомов в клетке установлены большие скорости обменных химических процессов.
На рис. 1 показано схематическое строение клетки, как оно ранее представлялось при увеличении видимости в 3-5 тыс. раз 1 и современное представление при увеличении примерно в 300 тыс. раз 2.
Рис. 1. Схема строения клетки.
Во многих процессах переработки плодов и овощей существенное значение имеет свойство растительной клетки, именуемое тургор.
Слой протоплазмы, прилегающей к оболочке, обладает свойством пропускать воду, но задерживать значительную часть растворенных в ней веществ, что тормозит выравнивание их концентраций между клеткой и межклеточным пространством.
По этой причине внутри клетки создается давление, называемое осмотическим, которое составляет подчас несколько атмосфер и даже десятков атмосфер. Учитывая, однако, что поверхность оболочки клетки составляет тысячные и десятитысячные доли квадратного сантиметра, общее давление соответственно меньше и вполне обеспечивается прочностью клетки.
Под действием осмотического давления протоплазма прилегает к оболочке клетки, которая растягивается и имеет свойственную ей форму; это явление и носит название тургора. Если в межклеточное пространство поступят растворы сахара или соли достаточно большей концентрации, имеющие также высокое осмотическое давление, и если оно больше, чем внутриклеточное, то часть воды в эти растворы проникнет через оболочку из клетки, и протоплазма сожмется.
Это явление носит название плазмолиза, оно обратимо с тургором в зависимости от изменений внутренних и внешних осмотических давлений. Протоплазма, содержащая в основном белок клетки, при 50-60° свертывается (коагулирует), теряет эластичность, и указанные выше процессы не могут быть обратимы.
Источник
Физические свойства плодов и овощей.
К физическим свойствам плодов и овощей относят объемную массу, скважность, теплоемкость, теплопроводность и устойчивость плодов и овощей к механическим повреждениям. Объемная масса — это масса 1 м 3 продукции. У разных видов плодов и овощей она различна (табл. 3). Показатели объемной массы овощей и плодов используются для расчетов вместимости хранилищ с разным типом охлаждения, а также для определения потребности в таре при тарном хранении плодов и овощей. Зная объем одной единицы упаковки (ящика, контейнера), можно определить массу затаренной в нее продукции, а затем рассчитать потребность в таре на 1 т конкретного вида плодов или овощей. Объемная масса картофеля и других овощей варьируется в определенных пределах в зависимости от размера отдельных экземпляров, выравненноеT продукции.
Скважность — это объем пустот между отдельными плодами или овощами в I 3 м насыпной продукции. Благодаря скважности происходит газообмен плодов и овощей с окружающей средой при хранении; осуществляется активная вентиляция для охлаждения продукции, удаления водяных паров и избытка углекислого газа. Твердость плодов и овощей — их свойство препятствовать проникновению внутрь тканей другого тела.
Устойчивость плодов и овощей к механическим повреждениям зависит от прочности их покровных тканей и мякоти. Относительно высокой устойчивостью к механическим нагрузкам обладают картофель, арбузы, капуста поздних сроков созревания. Эта особенность используется при транспортировании их навалом и при хранении овощей насыпью.
Таблица 3. Объемная масса овощей
Большинство плодов и ягод неустойчивы к механическим нагрузкам, поэтому их транспортируют и хранят только в таре. Это же относится и к томатам, луку, огурцам.
Процессы, протекающие в плодах и овощах в период их роста и послеуборочного дозревания
В период роста в плодах и овощах происходит накопление углеводов, органических кислот, азотистых и минеральных веществ, эфирных масел, витаминов и др. Это обусловлено процессами синтеза, протекающими в листьях растений. Здесь синтезируются моносахара, органические кислоты, простые азотистые вещества. Поступая в запасающие органы растения (плоды, корнеплоды, клубни, луковицы), эти вещества могут откладываться в неизменном виде или превращаться в более сложные соединения. Так, в корнеплодах свеклы и моркови запасающим углеводом является сахароза, образуемая из глюкозы. Клубни картофеля содержат крахмал и белок, которые синтезируются из моносахаров и простых азотистых соединений — аминокислот. Во многих плодах и овощах в межклеточных пространствах накапливается сложный полисахарид — протопектин, который обусловливает плотность сочных тканей, их устойчивость к механическим повреждениям.
В плодах и овощах, закончивших рост, завершается накопление питательных веществ. В одних из них в процессе хранения происходит постепенное уменьшение количества исходных химических веществ без изменения их состава и соотношения. Так, при хранении корнеплодов свеклы, моркови или капусты белокочанной снижается содержание сахарозы, однако гидролиза ее в моносахара не происходит. У большинства видов плодов и у некоторых овощей (например, у незрелых томатов) окончательное формирование химического состава и потребительских свойств происходит в процессе послеуборочного дозревания.
Специалистам заготовительного профиля необходимо иметь четкое представление о таких понятиях, как съемная и потребительская зрелость плодов и овощей. Плоды и некоторые виды овощей, убираемые в стадии съемной зрелости, характеризуются следующими признаками: они завершили рост и больше не увеличиваются в размере. В плоды прекращается поступление продуктов синтеза, они приобретают свойственные им форму и окраску. Однако окончательное формирование качества еще не закончено. Мякоть плодов жесткая, плотная, иногда малосочная, кислая, может быть терпкой. Ароматичность выражена слабо.
Лучшие свои качества плоды приобретают в процессе послеуборочного дозревания. В этом случае говорят об их потребительской спелости. У большинства овощей, а также у многих ягодных
культур — малины, земляники, смородины — съемная спелость и потребительская спелость почти совпадают во времени, и в процессе хранения их вкусовые достоинства и химический состав существенно не изменяются.
У косточковых, а также у летних сортов семечковых плодов период между съемной и потребительской спелостью не превышает 3-5 дней. После дозревания плоды теряют лежкоспособность, поэтому их следует быстро реализовать или переработать.
У семечковых плодов зимних сортов процесс послеуборочного дозревания довольно длительный — 3-4 мес. Он и определяет их хорошую лежкоспособность.
В плодах и овощах, заложенных на хранение, протекают процессы, связанные с их жизнедеятельностью: физические, биохимические и др.
К физическим процессам относят выделение плодами и овощами влаги и тепла. Вода в растительных тканях находится в основном в свободном состоянии, поэтому легко испаряется в окружающую среду. Интенсивность потери влаги плодами и овощами зависит от многих факторов, которые необходимо учитывать при хранении плодоовощной продукции.
Выделение влаги зависит от интенсивности дыхания, в результате которого сложные органические вещества окисляются до конечных продуктов распада — воды и углекислого газа. У свеже-убранных плодов и овощей интенсивность дыхания гораздо выше, чем у охлажденных. Чем выше температура в хранилище и ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее плоды и овощи теряют влагу и увядают. Испарение влаги у механически поврежденных и пораженных болезнями плодов и овощей более интенсивное, чем у доброкачественной продукции. Следовательно, чтобы предотвратить увядание плодов и овощей при хранении, необходимо быстро снизить температуру в хранилище до оптимальной и поддерживать высокую относительную влажность воздуха — 90-95 %.
Выделение плодами и овощами тепла при хранении — естественный процесс, так как при дыхании выделяется большое количество энергии и не вся она используется живыми тканями при внутриклеточном обмене веществ. Чтобы снизить теплоотдачу, необходимо в кратчайший срок охладить плоды и овощи до температуры, близкой к 0 °С. Интенсивность дыхания при такой температуре резко снижается.
Источник