However, this practice is not looked upon favourably nor used commercially because alkaline pH also has a softening effect on cellulose and vegetable texture and also destroys vitamin C and thiamin at cooking temperatures.

     The Carotenoids. Pigments belonging to this group are fat-soluble and range in colour from yellow through orange to red. They often occur along with the chlorophylls in the chloroplasts, but also are present in other chromoplasts and may occur free in fat droplets. Important carotenoids include the orange carotenes of carrot, maize, apricot, peach, citrus fruits, and squash; the red lycopene of tomato, watermelon, and apricot; the yellow-orange xanthophyll of maize, peach, paprika and squash; and the yellow-orange crocetin of the spice saffron. These and other carotenoids seldom occur singly within plant cells.

     A major importance of some of the carotenoids is their relationship to vitamin A. A molecule of orange beta-carotene is converted into two molecules of colourless vitamin A in the animal body. Other carotenoids like alpha-carotene and gamma-carotene also are precursors of vitamin A, but because of minor differences in chemical structure one molecule of each of these yields only one molecule of vitamin A.

     In food processing the carotenoids are fairly resistant to heat, changes in pH, and water leaching since they are fat-soluble. However, they are very sensitive to oxidation, which results in both colour loss and destruction of vitamin A activity.

     The Flavonoids. Pigments and colour precursors belonging to this class are water-soluble and commonly are present in the juices of fruit and vegetables. The flavonoids include the purple, blue, and red anthocyanins of grapes, berries, plump, eggplant, and cherry; the yellow anthoxanthins of light coloured fruit and vegetables such as apple, onion, potato, and cauliflower, and the colourless catechins and leucoanthocyanins which are food tannins and are found in apples, grapes, tea, and other plant tissues. These colourless tannin compounds are easily converted to brown pigments upon reaction with metal ions.

     Properties of the anthocyanins include a shifting of colours with pH. Thus many of the anthocyanins which are violet or blue in alkaline media become red upon addition of acid.

     Cooking of beets with vinegar tends to shift the colour from a purplish red to a brighter red, while alkaline water can influence the colour of red fruits and vegetables toward violet and gray-blue.

     The anthocyanins also tend toward the violet and blue hues upon reaction with metal ions, which is one reason for lacquering the inside of metal cans when the true colour of anthocyanin-containing fruits and vegetables is to be preserved.

     The water-soluble property of anthocyanins also results in easy leaching of these pigments from cut fruit and vegetables during processing and cooking.

     The yellow anthoxanthins also are pH sensitive tending toward a deeper yellow in alkaline media. Thus potatoes or apples become somewhat yellow when cooked in water with a pH of 8 or higher, which is common in many areas. Acidification of the water to pH 6 or lower favours a whiter colour.

     The colourless tannin compounds upon reaction with metal ions form a range of dark coloured complexes which may be red, brown, green, grey, or black. The various shades of these coloured complexes depend upon the particular tannin, the specific metal ion, pH, concentration of the complex, and other factors not yet fully understood.

     Water-soluble tannins appear in the juices squeezed from grapes, apples, and other fruits as well as the brews from extraction of tea and coffee. The colour and clarity of tea are influenced by the hardness and pH of the brewing water. Alkaline waters that contain calcium and magnesium favour the formation of dark brown tannin complexes which precipitate when the tea is cooled.

     If acid in the form of lemon juice is added to such tea its colour lightens and the precipitate tends to dissolve. Iron from equipment or from pitted tin cans has caused a number of unexpected colours to develop in products containing tannins, such as coffee, cocoa and foods flavoured with these.

     The tannins are also important because they have an astringency which influences flavour and contributes body to such beverages as tea, wine, apple cider, etc.

      2 Changes of a chemical composition of fruits and vegetables under ripening and storage

 

     Fruit and vegetables are in a live state after harvest. Continued respiration gives off carbon dioxide, moisture, and heat which influence storage, packaging, and refrigeration requirements. Continued transpiration adds to moisture evolved and further influences packaging requirements.

     Further activities of fruit and vegetables, before and after harvest, include changes in carbohydrates, pectins, organic acids, and the effects these have on various quality attributes of the products.

     As for changes in carbohydrates, few generalizations can be given with respect to starches and sugars. In some plant products sugars quickly decrease and starch increases in amount soon after harvest. This is the case for ripe sweet corn which can suffer flavour and texture quality losses in a very few hours after harvest.

     Unripe fruit, in contrast, is frequently high in starch and low in sugars. Continued ripening after harvest generally results in a decrease in starch and a increase in sugars as in the case of apples and pears. However, this does not necessarily mean that the starch is the source of the newly formed sugars.

     Further, the courses of change in starch and sugars are markedly influenced by postharvest storage temperatures. Thus potatoes stored below about 10 C° (50 F°) continue to build up high levels of sugars, while the same potatoes stored above 10 C° do not.

     This property is used to help the dehydration process in potato storage. Here potatoes should have a low reducing sugar content so as to minimise Maillard browning reactions during drying and subsequent storage of the dried product. In this case potatoes are stored above 10°C prior to being further processed.

     After harvest the pectin changes in fruit and vegetables are more predictable. Generally there is decrease in water-insoluble pectic substance and a corresponding increase in watersoluble pectin. This contributes to the gradual softening of fruits and vegetables during storage and ripening. Further breakdown of water-soluble pectin by pectin methyl esterase also occurs.

     The organic acids of fruit generally decreases during storage and ripening. This occurs in apples and pears and is especially important in the case of oranges. Oranges have a long ripening period on the tree and time of picking is largely determined by degree of acidity and sugar content which have major effects upon juice quality.

     It is important to note that the reduction of acid content on ripening influences more than just the tartness of fruit. Since many of the plant pigments are sensitive to acid, fruit colour would be expected to change. Additionally, the viscosity of pectin gel is affected by acid and sugar contents, both of which change with ripening.

      3 Stability of nutrients under processing

 

     One of the principal responsibilities of the food scientist and food technologist is to preserve food nutrients through all phases of food acquisition, processing, storage, and preparation.

     This shows the stability of vitamins, essential amino acids, and minerals to acid, air, light, and heat, and gives an indication of possible cooking losses. Vitamin A is highly sensitive to acid, air, light and heat; vitamin C to alkalinity, air, light and heat; vitamin D to alkalinity, air, light and heat; thiamin to alkalinity, air, and heat in alkaline solutions; etc. Cooking losses of some essential nutrients may be in excess of 75%. In modern food processing operations, however, losses are seldom in excess of 25% .

     The ultimate nutritive value of a food results from the sum total of losses incurred throughout its history - from farmer to consumer. Nutrient value begins with genetics of the plant and animal. The farmland fertilization program affects tissue composition of plants, and animals consuming these plants. The weather and degree of maturity at harvest affect tissue composition.

     Storage conditions before processing affect vitamins and other nutrients. Washing, trimming, and heat treatments affect nutrient content. Canning, evaporating, drying, and freezing alter nutritional values, and the choices of times and temperatures in these operations frequently must be balanced between good bacterial destruction and minimum nutrient destruction.

     Packaging and subsequent storage affect nutrients. One of the most important factors is the final preparation of the food in the home and the restaurant - the steam table can destroy much of what has been preserved through all prior manipulations. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      введение

 

     Состав  плодов и овощей изменяется не только в зависимости от ботанического  разнообразия, методов культивирования  и климатических условий, но и  согласно изменению степени зрелости до сбора урожая и состоянию зрелости, которая является прогрессивной после сбора урожая и далее влияет на условия хранения.

     Большинство свежих овощей и плодов имеют высокое  содержание воды и низкое содержание белка и жира. Таким образом,  содержание воды обычно более чем 70 %, а часто более чем 85 %.

     Обычно  содержание белка не более чем 3.5 % и содержание жира не более чем 0.5 %. Исключения составляют финики и изюм, которые имеют значительно меньшую влажность, но их нельзя счесть свежими в том же самом смысле, как и другие плоды. Бобовые типа гороха и некоторые бобы имеют более высокое содержание белка; некоторые овощи типа сладкой кукурузы, у которых содержание жира  немного выше и авокадо, в которых содержание жира значительно выше.  

     Овощи и плоды являются важными источниками  как легко усваиваемых, так и  трудно усваиваемых углеводов. Легко усваиваемые углеводы присутствуют в значительной степени в виде сахаров и крахмала, в то время как трудно усваиваемая целлюлоза обеспечивает грубую пищу, которая важна для нормального пищеварения.

     Плоды и овощи также являются важными  источниками минеральных веществ и некоторых витаминов, особенно витаминов А и C. Предшественники витамина A, включающие β-каротин и некоторые другие каротиноиды, присутствуют особенно в желто-оранжевых плодах, овощах и в зеленых листовых овощах.

     Плоды цитрусовых являются превосходными источниками витамина C, как - зеленые листовые овощи и помидоры. Картофель также является важным источником витамина C для питания многих стран. Это обуславливается не столько уровнем витамина C в картофеле, содержание которого не достаточно высоко, а скорее благодаря большому количеству потребляемого картофеля. 

      1 Химический состав

      1.1 Вода

     Растительные  клетки содержат значительные количества воды. Вода играет важную роль в развитии, в цикле восстановления и в  физиологических процессах. Она влияет на продолжительность срока хранения.

     В растительных клетках, вода присутствует в следующих формах:

• связанная вода или вода растворенная, которая присутствует в клетке и формирует истинные растворы с минеральными или органическими веществами;
• коллоидная связанная вода, которая присутствует в мембране, цитоплазме и ядре и действует как набухающий агент для этих коллоидных структурных веществ; ее очень трудно удалить в течение процессов сушки/обезвоживания;
• вода, непосредственно связанная химическими составляющими молекул и которая также удаляется с трудом.

     Овощи, как правило,  содержат 90-96% воды, в то время как для плодов нормальное  содержание воды - между 80 и 90 %.

      1.2 Минеральные вещества

     Минеральные вещества присутствуют в виде солей органических или неорганических кислот или как сложные органические соединения (хлорофилл, лецитин, и т.д.); во многих случаях они растворены  в клеточном соке.

     Овощи более богаты минеральными веществами по сравнению с плодами. Содержание минеральных веществ обычно между 0.60 и 1.80% и присутствует более чем 60 элементов главные из которых: K, Na, Са, Мg, Fe, Мn, АI, P, CI, S.

     Среди овощей особенно богаты минеральными веществами: шпинат, морковь, капуста  и помидоры. Плодами, богатыми минеральными веществами являются земляника, вишня, персики и малина. Значительные количества калия (K) и отсутствие хлорида натрия (NaCl) способствуют высокой питательной ценности плодов и их переработанной продукции. Фосфор содержится главным образом в овощах.

     Овощи обычно содержат больше кальция, чем плоды; зеленые бобы, капуста, лук и бобы содержат кальция более чем 0.1 %. Отношение кальций/фосфор или Ca/P важно для закрепления кальция в человеческом организме; нормальным является соотношение 0.7 для взрослых и 1.0 для детей. Некоторые плоды важны благодаря соотношению Ca/P 1.0: груши, лимоны, апельсины, некоторые плоды умеренного климата и дикие ягоды.

     Даже  если его содержание в человеческом организме является очень низким, железо (Fe) имеет большое значение как составляющая гемоглобина. Главными  источниками железа являются яблоки и шпинат.

     Соли  плодов имеют основную реакцию; по этой причине потребление плодов облегчает  нейтрализацию вредных кислотных  реакций в моче и способствует кислотному равновесию в крови.

      1.3 Углеводы

     Углеводы  являются главным компонентом плодов и овощей и составляют более чем 90% от  сухого вещества. С точки  зрения энергии углеводы самые ценные из компонентов продовольствия; ежедневное потребление углеводов для взрослого  человека должно составлять приблизительно 500г.

     Углеводы  имеют большое значение в биологических  системах и в пищевых продуктах. Они получаются путем фотосинтеза  на зеленых растениях. Они могут  служить структурными компонентами, как в случае целлюлозы; они могут  являться источником энергии, как, например, крахмал в растениях; они могут функционировать как важные компоненты нуклеиновых кислот, как в случае рибозы; и как компоненты витаминов типа рибозы и рибофлавина.

     Углеводы  могут окисляться, чтобы давать энергию, а  глюкоза в крови является готовым источником энергии для человеческого организма. Сбраживание углеводов дрожжами или другими микроорганизмами может привести к выделению углекислого газа, спирта, органических кислот и других соединений.

     Некоторые свойства сахаров. Сахара типа глюкозы, фруктозы, мальтозы и сахарозы имеют следующие характеристики в различных степенях, связанных с технологией плодов и овощей:

• они снабжают пищу энергией;
• они легко сбраживаются микроорганизмами;
• в высоких концентрациях они предотвращают рост микроорганизмов, поэтому  могут использоваться как консервант;
• при нагревании они темнеют  и карамелизуются;
• некоторые из них соединяются с белками, темнеют, что известно как реакция Майера.

     Некоторые свойства крахмала:

• он обеспечивает запасом энергии растения и снабжает энергией пищу;
• он находятся в семенах и клубнях как характерные гранулы крахмала.
• Некоторые свойства целлюлозы и геммицеллюлозы:
• в большом количестве они встречаются в растениях и нужны, прежде всего, для поддержки структуры в тканях растения;
• они нерастворимы в холодной и горячей воде;
• они не усваиваются организмом и  не производят энергию для пищи;
• волокно в пище придает ей необходимую грубость, которое главным образом является целлюлозой.