Классификация растительного сырья (стр. 3 )

Крахмальные зерна на 96,1-97,6% состоят из крахмальных по­лисахаридов, содержат до 0,7% минеральных веществ (главным образом фосфорную кислоту) и до 0,6% жирных кислот, адсорби­рованных на углеводной части крахмала.

Инулин является запасным полисахаридом некоторых растений (топинамбура, георгина, цикория, одуванчика, портулака, скорцо­нера, чеснока и других), содержится в основном в клубнях и кор­нях. Так, в клубнях топинамбура (земляной груши) его 16-20%, в клубнях георгина— 18, в корнях цикория— 15-17, в корнях одуванчика— 17%.

Инулин представляет собой полифруктозан, состоящий из 20-30 остатков фруктозы, соединенных между собой Я-1,2-гликозидными связями с одной глюкозной единицей на конце цепи; легко раство­ряется в теплой воде, образуя при этом коллоидные растворы. При кислотном гидролизе или под действием фермента инулазы инулин расщепляется до фруктозы.

Среди структурных полисахаридов наиболее важными с техно­логической точки зрения, оказывающими большое влияние на прочность тканей плодов и овощей и их размягчение при техноло­гической обработке, являются целлюлоза, гемицеллюлозы и пекти­новые вещества.

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный струк­турный полисахарид, представляет собой прочное, волокнистое, нерастворимое в воде и других растворителях вещество и является главнейшей структурной частью клеточных стенок растений.

Целлюлоза является линейным, неразветвленным гомополисахаридом, состоящим из 10 000 и более остатков глюкозы, в этом отношении она сходна с амилозой. Но между этими полисахарида­ми существует одно очень важное различие — в целлюлозе глюкоза соединена не б-1,4-, а в-1,4-связями. Это, казалось бы, незначи­тельное различие в строении целлюлозы и амилозы приводит к весьма существенным различиям в их свойствах.

В пищеварительном тракте человека не вырабатываются фер­менты, способные гидролизовать целлюлозу, поэтому она практи­чески не усваивается. Только микрофлора толстого кишечника вы­деляет фермент целлюлазу, частично расщепляющую нежную клетчатку картофеля, капусты, шпината, щавеля, салата и других продуктов до усвояемых организмом соединений.

Гемицеллюлозы (полуклетчатка) объединяют большую группу высокомолекулярных полисахаридов, нерастворимых в воде, но растворимых в слабых растворах щелочей и легко гидролизующихся иод влиянием слабых кислот.

Из гемицеллюлоз наибольшее значение имеют ксилоглюканы. Это – цепочки остатков глюкозы, у которых от шестого углерод­ного атома отходят боковые цепи, главным образом из остатков ксилозы и частично галактозы и фруктозы.

Гемицеллюлозы сопутствуют клетчатке и находятся в семенах орехов, кожице плодов и овощей, оболочках зерна и т. д.

Пектиновые вещества — это полимерные соединения углевод­ного типа, в отличие крахмала, целлюлозы и других полисахаридов они построены из остатков галактуроновой кислоты, являющейся продуктом окисления галактозы (гидроксильная - ОН группа у шестого углеродного атома галактозы окислилась до карбоксиль­ной группы - СООН).

Пектиновые вещества неоднородны и встречаются в виде рас­творимого пектина, протопектина, пектиновой и пектовой кислот.

Пектиновые вещества играют очень важную роль в качестве ре­гуляторов водного обмена в растениях, обладая большой гидрофильностъю, способностью к набуханию и ярко выраженными коллоидными свойствами своих растворов.

Растворимый пектин является сложным эфиром ме­тилового спирта и пектиновой кислоты. Молекулы пектиновой ки­слоты содержат мало метоксильных групп, а молекулы пектовой кислоты не содержат их вовсе. От степени этерифицирования (метоксилирования) сильно зависят такие свойства пектиновых ве­ществ, как растворимость, набухаемость, способность к желированию (гелеобразованию).

Чем выше степень этерификации, тем ниже растворимость пек­тиновых веществ, а способность к застудневанию (гелеобразованию) – выше. Следовательно, наилучшей способностью к желированию обла­дает растворимый пектин, представляющий собой цепочки полигалактуроновых кислот различной степени полимеризации, частично этерифицированный метиловым спиртом. Молекулярная масса пектина может достигать 200 000. Желирующие свойства пектина проявляются тем значительнее, чем больше в его молекуле меток­сильных групп.

Протопектин, как и растворимый пектин, содержит полигалактуроновые кислоты, частично этерифицированные метиловым спиртом. Количество полигалактуроновых кислот, входящих в мо­лекулу протопектина, и его молекулярная масса в настоящее время неизвестны, так как протопектин пока не удалось выделить из рас­тительных тканей в неизменном состоянии. При извлечении прото­пектина различными способами получают продукты его распада, в частности полигалактуроновые кислоты различной степени поли­меризации или галактуроновую кислоту.

Целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины (протопектин) и лигнин (пищевые волокна) являются компонентами исключительно расти­тельной пищи. Они составляют структурную основу клеточных стенок и оболочек плодов.

Липиды

Липидами называют природные органические вещества, нерастворимые в воде и хорошо растворимые в органических раствори­телях – хлороформе, ацетоне, бензине, спирте, толуоле и др. Ли­пиды состоят из пяти основных элементов: углерода, водорода, ки­слорода и в некоторых случаях фосфора и азота. Липиды делятся на структурные и запасные. Структурные липиды входят в состав мембран, а запасные концентрируются в клетках.

Значение имеют запасные липиды растений, которые локали­зуются в семенах растений и затем выделяются в технологических процессах в виде растительных масел.

Молекулу жира в общем виде можно рассматривать следую­щим образом:

Следовательно, липиды можно рассматривать как эфиры жир­ных кислот насыщенных и ненасыщенных и трехатомного спир­та — глицерина. Данная смесь носит название триглицеридов. Моно - и диглицериды встречаются только в составе промежуточных продуктов обмена веществ.

Важнейшее биологическое свойство ненасыщенных жирных кислот – их влияние на обмен холестерина. Холестерин выполня­ет в организме жизненно важные функции, поэтому является фи­зиологически необходимым веществом. Однако наряду с этим он является и основным веществом, ответственным за развитие атеро­склероза. В развитии атеросклероза имеет значение не столько хо­лестерин пищи, сколько те нарушения, которые возникают в самом организме и влекут за собой изменения липидного и холестеринового обмена.

При недостатке в пище полиненасыщенных жирных кислот холестерин в значительной степени этерифицируется с насыщенными жирными кислотами. Образующиеся эфиры имеют относительно высокие температуры плавления (75-80,5°С) и меньшую раствори­мость в водной среде. Увеличение содержания в сыворотке крови насыщенных эфиров ведет к общему увеличению холестерина и его отложению на стенках сосудов с последующим развитием ате­росклероза и тромбозов.

В растительных жирах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, а в животных — насыщенные.

Свойства триглицеридов в основном обусловлены свойствами жирных кислот. Так, преобладание насыщенных или ненасыщен­ных жирных кислот оказывает существенное влияние на температуру плавления жиров. Она повышается с увеличением числа и длины насыщенных жирных кислот. Значит, чем больше в жире непредельных (ненасыщенных) кислот и чем больше степень не­предельности (число двойных связей), тем ниже температура плав­ления жира, поэтому растительные масла остаются жидкими даже при температурах, близких к 0° и ниже. Чем выше температура плавления жира, тем он труднее усваивается.

Об­щее содержание жиров в плодах и овощах невелико и обычно со­ставляет десятые доли процента. Из продуктов растительного про­исхождения наиболее богаты жирами семена растений подсолнуха, ядра грецких орехов.

Воска. Это группа жироподобных веществ, представляющая собой по химическому строению сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных одноатомных спиртов. Все воска в обычных условиях твердые и растворяются, как и жиры, в органи­ческих растворителях.

Воска в растениях выполняют главным образом защитную функцию и покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предо­храняя их от смачивания, проникновения микроорганизмов и испа­рения влаги.

Органические кислоты

Практически во всех растительных продуктах содержатся кислоты или их кислые и средние соли. В продукты переработки кислоты переходят из сырья, их часто добавляют в процессе про­изводства или они образуются при брожении. Кислоты придают продуктам специфический вкус и способствуют их лучшему усвоению.

В растительных продуктах чаще всего встречаются органиче­ские кислоты — яблочная, лимонная, винная, щавелевая, пировиноградная, молочная. Благодаря наличию свободных кислот и кис­лых солей многие продукты и их водные вытяжки обладают кислой реакцией.

При переработке и хранении растительных продуктов кислот­ность может изменяться. Так, кислотность капусты, огурцов, яблок и некоторых других овощей и плодов увеличивается в процесс квашения в результате новообразования кислот. Кислотность имеет большое значение для оценки качества пищевых продуктов. Повышенная кислотность может характеризовать их несвежесть недоброкачественность, свидетельствующие о нарушениях технологического процесса. Поэтому в стандартах на большинство продуктов консервного производства указывают нормы содержания кислот.

Лимонную, виннокаменную, яблочную, молочную и уксусную кислоты в небольших количествах используют в консервировании плодов и овощей для улучшения вкуса продукта. Уксусную, сорбиновую, молочную и бензойную кислоты добавляют к некоторым продуктам в качестве консерванта.

Определяют общую (титруемую) кислотность путем титрования раствором щелочи. Результаты титрования выражают в градусах кислотности или в процентах.

Под градусом кислотности понимают выраженное в миллиграммах количество 1 или 0,1 н раствора щелочи, необходимое для нейтрализации кислот или кислых солей в 100 г или 100 мл испытуемого продукта.