Биохимические и химические изменения растительного сырья при консервировании

В процессе консервирования плодов и овощей сырье и полу­фабрикаты подвергают различным видам обработки: механичес­кой (чистка, резка, протирание, прессование и др.), физической и термической (теплом и холодом) и др. Все воздействия, даже кратковременные, могут вызывать глубокие биохимические изме­нения, сказывающиеся не только на внешнем виде, но и на пище­вой ценности консервов. При этом часто изменяется природный цвет плодов и овощей, их аромат, вкус и другие показатели потре­бительской ценности продукции.

Основные причины, вызывающие изменение природного цвета и других органолептических показателей консервов и сушеных плодов и овощей, — меланоидиновые реакции, которые начина­ются на первых же этапах тепловой обработки. Реакции мелано-идинообразования представляют собой сложный комплекс взаи­мопревращений углеводов и аминокислот клетки, в результате ко­торых образуются пигменты коричневого, черного и бурого цве­тов (по-гречески меланин— черный). Они не усваиваются и не перевариваются в организме человека. Кроме аминокислот с реду­цирующими сахарами реагируют белковые вещества, имеющие свободные аминные группы.

Промежуточные продукты процесса меланоидинообразования могут иметь неприятные вкус и запах. Наличие в среде 65...70 % влаги наиболее оптимально для таких реакций, однако они могут протекать и в сушеных плодах и овощах. Реакции усиливаются при увеличении рН от 3 до 9 и температуры от 0 до 90 °С.

Многочисленные исследования подтверждают значительное значение меланоидинообразования не только при производстве консервированных и сушеных плодов и овощей, но также и в про­цессе их хранения. Все виноградные сиропы и концентраты, яб­лочный, цитрусовые и томатный соки темнеют во время хране­ния. Темнеет при длительном хранении и сушеная продукция, что необходимо учитывать при производстве и хранении консервиро­ванных продуктов.

При консервировании концентрированных продуктов, богатых сахарами (варенье, джем, повидло), происходит карамелизация Сахаров. Реакции карамелизации Сахаров особенно интенсивно протекают при температурах их плавления 95... 180 " С. Однако продукты карамелизации могут образовываться и при более низ­ких температурах.

При консервировании растительного сырья на изменение ок­раски кроме описанных выше реакций могут влиять процессы, протекающие с участием многих полифенольных соединений. Из­вестно, что при нагревании полифенолов (пирокатехина, пиро­галлола и др.) довольно быстро появляются коричневые тона, ко­торые усиливаются в присутствии аминокислот.

Широко применяемые при переработке растительного сырья механические операции дробления, резки, протирания и др. при наличии активной полифенолоксидазы или других окислитель­ных ферментов ускоряют окислительные процессы и образование темных пигментов за счет увеличения доступа кислорода.

На пищевые продукты отрицательно влияют металлы, из кото­рых изготовлено оборудование, а также малые количества метал­лов и их катионы, находящиеся в воде, добавках или в самих про­дуктах. Их вредное влияние обусловлено целым рядом причин. Металлы могут активизировать окислительные процессы и в пер­вую очередь приводить к окислению витаминов, жиров и органи­ческих кислот. Ионы металлов влияют на значение рН и вызыва­ют изменение окраски продукции. При контакте железа с дубиль­ными веществами образуются соединения грязных тонов, облада­ющие горьким и вяжущим вкусом. С хлорофиллом и дубильными веществами медь образует окрашенные соединения неприятного вкуса. При расщеплении белков может образовываться сероводо­род, который взаимодействует с цинком и серебром с образовани­ем сульфидов темно-коричневого или черного цвета. С участием металлов протекают различные электрохимические реакции. Кро­ме того, тяжелые металлы относятся к токсичным соединениям. Поэтому металлы, легко подвергающиеся коррозии, нельзя ис­пользовать для изготовления контактирующего с продуктами обо­рудования или его частей, например, ножей, перемешивающих устройств, вспомогательного оборудования.

Описанные выше процессы характерны для консервирования всех видов плодов и овощей. При консервировании могут проте­кать также химические процессы, характерные для определенных видов консервов. В консервах, изготовленных из сырья, богатого белковыми соединениями, при стерилизации образуются сернис­тые соединения (сероводород), которые вступают в химическое взаимодействие с оловом жести и образуют синевато-коричневые пятна сернистого олова на крышках стеклянных банок и на внут­ренней поверхности металлической тары. Образование сульфид­ных пленок наблюдается в мясорастительных консервах, зеленом горошке, цветной капусте, кукурузе и некоторых других. Для пре­дотвращения этого явления нужно применять белую жесть, по­крытую эмалью.

Некоторые виды фруктовых консервов, изготовленных из крас ции (основаны на парниковом эффекте). Температура сушки в них 60...70 " С. Технология подготовки сырья к сушке подобна рас­смотренной ранее.

Контрольные вопросы и задания. 1. Каковы преимущества и недостатки консер­вирования сочной продукции методом высушивания? 2. Охарактеризуйте период постоянной скорости сушки (кривая сушки). 3. Что такое период убывающей ско­рости сушки (кривая сушки)? 4. Расскажите о факторах, влияющих на теплофизи-ческие характеристики картофеля, овощей и плодов. 5. Назовите способы сушки и охарактеризуйте процессы, протекающие при разных способах сушки картофе­ля, овощей и фруктов. 6. Расскажите о разновидностях конвективного способа сушки. 7. Дайте определение кондуктивного способа сушки. 8. Что такое способ сушки инфракрасными лучами? 9. Расскажите о способе сушки токами высокой и сверхвысокой частот. 10. Какие комбинированные способы сушки вы знаете? 11. В чем сущность технологического процесса сушки картофеля и каковы режи­мы сушки корнеплодов на конвейерных сушилках? 12. Назовите особенности сушки отдельных видов овощей (капусты, зеленого горошка, цветной капусты и др.). 13. Каковы особенности сушки семечковых плодов и режим сушки яблок на конвейерной сушилке? 14. Охарактеризуйте технологию сушки косточковых пло­дов и винограда в туннельных сушилках. 15. Расскажите о технологии воздушно-солнечной сушки винограда и фруктов. 16. Как происходит сушка фруктов в ге-лиосушилках? Дайте их краткое описание.