ФРУКТОВЫЕ И ЯГОДНЫЕ КУЛЬТУРЫ
К фруктово-ягодным культурам относят растения, способные продуцировать плоды и ягоды, образованные из завязи покрытосеменных растений после оплодотворения яйцеклетки и используемые человеком и животными в качестве продуктов питания. Фруктовые и ягодные культуры накапливают в своих плодах комплекс биогенных соединений, в составе которых углеводы, органические кислоты, витамины, дубильные и ароматические соединения. Последние определяют вкусовые свойства фруктов и ягод, которые используются в качестве пиши человеком и животными, а также для медицинских, фармацевтических, биотехнологических и технологических производств.
Химический состав фруктово-ягодных культур
Химический состав фруктов и ягод сильно гетерогенен, но преобладающими тут являются углеводы. Большинство плодов содержат до 80. 85 % воды. Основными компонентами фруктов и ягод среди углеводов являются глюкоза, фруктоза и сахароза. Суммарное содержание моно- и олигосахаридов в плодах может составлять 0,5. 28,0% сырой массы. Низкое содержание углеводов (в %) отмечается: у лимона — до 2,5, апельсина —
7,0, смородины — 8,0, крыжовника — 7,0. Больше всего углеводов накапливается в плодах винограда — в пределах 14. 28 %, земляники — 12. 24, яблок — 5. 20, груш — 7. 14% (табл. 17.13).
Химический состав (% сырой массы) плодов фруктово-ягодных культур
Количество моно- и олигосахаридов также варьируется в плодах фруктово-ягодных культур (табл. 17.14). Содержание углеводов у фруктово-ягодных культур очень сильно зависит от вида, сорта, условий и места произрастания. Высокое содержание фруктозы отмечается в плодах яблок, груши, айвы и винограда, а сахарозы — у абрикосов, персиков, слив и вишни.
В незрелых плодах происходит накопление крахмала, содержание которого в яблоках и грушах может доходить до 4. 6%, а затем в процессе созревания он может расщепляться до моно- и олигосахаридов. Много крахмала содержится в зеленых плодах банана (15. 20 %).
Состав моно- и олигосахаридов (% сырой массы) в плодах фруктово-ягодных растений
В большинстве плодов количество целлюлозы очень низкое и может варьироваться в пределах 0,5. 2,0%. Только в плодах малины и шиповника целлюлозы может накапливаться соответственно до 6 и 20%.
Пектиновые вещества содержатся во всех плодах, но количество их может составлять всего 0,3. 0,5%. Однако некоторые фруктово-ягодные культуры могут накапливать в своих плодах пектиновые вещества. Так, в кожуре апельсина и лимона количество пектиновых веществ может быть соответственно 4,7 и 7,0 %, а в ягодах крыжовника —1,1, черной смородины — 1,5%.
В плодах фруктово-ягодных растений могут накапливаться в значительных количествах органические кислоты (яблочная, янтарная, лимонная, щавелевая и др.). Так, в яблоках содержание яблочной кислоты может составлять 0,3. 0,4%, а в плодах рябины и барбариса — 2,5 и 6,0% соответственно. Лимонная кислота преобладает в ягодах малины, смородины, земляники и в плодах цитрусовых. В мякоти плодов лимона содержание лимонной кислоты достигает 6. 7%, в мандарине — 1,0, в апельсине — 1,5%. В винограде накапливается винная кислота, количество которой может составлять 0,02. 0,04 %, а в виде солей натрия и калия — до 0,45 %. Щавелевая кислота присутствует в плодах преимущественно в виде солей калия и кальция. Так, в ягодах малины содержится 0,05 %, смородины — 0,03, а в плодах груши — 0,02 % солей щавелевой кислоты. Янтарная кислота в основном содержится в незрелых плодах вишни, яблок, черешни, а также в смородине, крыжовнике и винограде. Бензойная кислота накапливается в плодах клюквы (0,02. 0,06%) и брусники (0,08. 0,2%). Проявляя антисептические свойства, бензойная кислота обеспечивает длительную сохранность этих ягод.
Фрукты и ягоды являются основными источниками витаминов для человека и животных. Так, наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержится в черной смородине и шиповнике, накапливаясь в ягодах этих растений соответственно до 300. 400 и 1000. 4000 мг%. Кроме того, витамина С содержится (в мг%): в плодах винограда — около 3,0, апельсинах — 40,0, ананаса — 40,0, айвы — 18,0, бананов — 11,0, абрикос — 9,0, брусники — 150,0, вишни — 15,0, земляники — 60,0, клюквы — 10,0, крыжовника — 50,0, лимона — 40,0, малины — 30,0, мандарина — 30,0, облепихи — 120,0, персиков — 10,0, рябины — 50,0, сливы — 5,0, смородины красной — 30,0, яблок — 7,0.
Витамин Р накапливается в ягодах черной смородины, а также в плодах цитрусовых и яблок. Фолиевая кислота обнаруживается во фруктах и ягодах в следующем количестве (в мкг/г): арбуз — 0,5, дыня — 0,5, яблоки — 1,4, лимоны — 2,5, виноград — 1,0, абрикосы — 1,3, черная смородина — 1,4, шиповник — 1,4.
Очень бедны плоды фруктово-ягодных культур азотистыми веществами, количество которых может сильно колебаться — от 0,06 до 0,3 %. При этом более половины азотистых веществ обычно составляет белковый азот. В плодах содержатся все незаменимые аминокислоты.
В плодах фруктовых растений содержится ограниченное количество дубильных веществ. Так, в плодах груши количество дубильных веществ равно 0,03. 0,05 %, яблони — 0,08. 0,13, вишни — 0,03. 0,08, айвы — 0,12. 0,36%.
Источник
20. Биохимический состав плодов и ягод
Наибольшая часть по весу у плодового и ягодного сырья приходится на воду — от 70 до 90%, в среднем 80—85%.
Углеводы (сахара). В плодах и ягодах в разных количествах встречаются глюкоза, фруктоза и сахароза (табл. 11).
В семечковых плодах (яблоки, груши) при полной зрелости преобладает фруктоза. В косточковых плодах (вишня, слива, черешня, абрикосы, персики) преобладает глюкоза. Сахароза содержится в некоторых сортах яблок (до 5% и несколько выше), много ее также в абрикосах, персиках, сливах. Кизил же и терн вовсе не содержат сахарозы, а соотношение между фруктозой и глюкозой в их соке равно примерно единице (как и в винограде). Общее количество сахаров в различных плодах и ягодах от 3 до 15%. Причем, ягоды отличаются от косточковых и семечковых плодов наименьшим содержанием сахарозы (от 0,13 до 0,83%), а в красной смородине сахароза и вовсе отсутствует. Количество фруктозы и глюкозы в ягодах также примерно одинаково.
Крахмал. Многие плоды, например яблоки, груши, айва, незрелом состоянии содержат значительное количество крахмала (до 5% и выше). Особенно много крахмала в зимних сортах плодов, поэтому они способны дозревать в лежке, так как при лежке под действием фермента диастаза, содержащегося в плодах крахмал переходит в сахар. В зрелых плодах крахмала находят в количествах около 1%.
Пектиновые вещества. Пектиновых веществ во многих плодах и ягодах содержится значительное количество, гораздо больше чем в винограде. Особенно много пектина находят в яблоках и в черной смородине. Пектиновые вещества повышают вязкость сока, а поэтому затрудняют прессование плодового и ягодного сырья и осветление соков и вин. Именно поэтому в плодово-ягодном виноделии большое значение приобретает энзиматическое осветление соков и вин.
Клетчатка. Клетчатка составляет твердую основу клеток плодов и ягод, особенно кожицы и семян.
Органические кислоты. В состав сока плодов и ягод входят в основном только две кислоты — яблочная и лимонная, причем одна из них может преобладать над другой или вовсе отсутствовать. Яблочная кислота содержится почти во всех плодах и ягодах. Ее нет только в цитрусовых (лимонах, апельсинах, мандаринах) и в клюкве. Но в сливах, кизиле и терне содержится только яблочная кислота.
В яблоках яблочной кислоты в 3 раза больше, чем лимонной. В ягодах же преобладает лимонная кислота. Например, в смородине ее в 47 раз, а в малине в 32 раза больше, чем яблочной.
Винная кислота в значительных количествах содержится только в винограде. В других же плодах и ягодах она либо содержится в очень незначительных количествах, либо отсутствуй вовсе.В плодах и ягодах, кроме указанных кислот, в небольших количествах еще найдены: янтарная, салициловая, бензойная (в бруснике), муравьиная (в малине) и хинная.
Общее количество кислот, содержащееся в плодах и ягодах весьма различно. Некоторые плоды, например груша, кислот содержат мало, но в кизиле, лесных яблоках (кислицах) содержание кислот очень высокое. Вообще чаще приходится иметь дело с избытком кислот, чем с их недостатком. Чтобы снизить чрезмерную кислотность сока плодов и ягод, прибегают к разбавлению сока водой или купажу с малокислотными материалами. При низкой кислотности, встречающейся очень редко, прибегают к добавлению лимонной кислоты.
Уровень активной кислотности плодовых вин обусловливается яблочной кислотой, а в ягодных винах — лимонной. Они диссоциируют хуже, чем винная кислота. Поэтому титруемая кислотность плодовых и ягодных вин (для такого же вкусового впечатления, как у виноградных вин) должна быть выше, чем у виноградных. Она должна примерно составлять 7—8 грамм на литр в пересчете на яблочную кислоту.
Азотистые вещества. В плодах и ягодах азотистых веществ содержится от 0,2 до 2,0%. Они представлены примерно теми же веществами, что и в винограде. Азотистые вещества являются питательным материалом для дрожжей; при разбавлении сока водой количество их снижается и становится недостаточным, поэтому для правильного брожения в плодово-ягодные сусла обычно добавляют некоторые азотсодержащие вещества.
Много азотистых веществ в шелковице и смородине, мало в бруснике и чернике.
Дубильные вещества. Дубильные вещества улучшают вкус плодовых и ягодных вин, способствуют их лучшему осветлению. Однако в плодах и ягодах чаще приходится встречаться с недостатком дубильных веществ, чем с их избытком.
Много дубильных веществ содержится в кизиле, терне, айве, черной смородине, в диких яблоках и грушах. Но абрикосы, сливы, крыжовник, красная и белая смородина, черешня бедны дубильными веществами.
Красящие вещества (красные и фиолетовые пигменты). В больших количествах красные красящие вещества содержатся в вишнях, черной смородине, черной шелковице, сливах. По тканям плодов и ягод красящие вещества распределяются различно. Так, в вишне они заключены не только в кожице, но и в мякоти, а в сливах, черной смородине — в кожице.
Максимального содержания в плодах и ягодах красящие вещества, как и в виноградной грозди, достигают к моменту созревания.
Ароматические вещества. Во многих плодах и ягодах ароматические вещества очень характерны и сильно выражены, значительно сильнее, чем у винограда (например, земляника, малина, смородина, груши Дюшес, апельсины, лимоны) Так, в кожуре апельсинов и лимонов количество ароматических веществ достигает 1—2%. Плодовым и ягодным винам ароматические вещества придают особые достоинства — тонкость и нежность букета и вкуса.
Витамины. В плодах и ягодах найдены витамины A, B1, B2, C. Витамин С содержится во всех плодах и ягодах, причем в ягоДах его находят очень большие количества, поэтому многие ягодные вина обладают антицинготными свойствами Особенно богаты витамином С шиповник, малина и черная смородина, а также плоды цитрусовых.
Минеральные вещества. Зольные элементы, входящие в состав плодов и ягод, примерно те же, что и в винограде. Они играют здесь такую же большую роль — служат не только питательными веществами для дрожжей, но являются и физиологически важными веществами для организма человека — участвуют в обмене веществ, кровообращении, пищеварении и пр.
Ферменты. В плодах и ягодах найдены следующие ферменты диастаз (амилаза), оксидаза, редуктаза. Возможно присутствие и других ферментов, обусловливающих различные химические изменения в процессе созревания, хранения и обработки сырья.
Отношение сахаристости к кислотности сока лишь у одних груш выше, чем у винограда, а у всех остальных плодов и ягод ниже, если не считать рябины, не имеющей особого значения для виноделия.
Источник