Роль и значение углеводов в формировании потребительских свойств соков

Роль и значение углеводов в формировании потребительских свойств соков

КУРСОВАЯ РАБОТА

Роль и значение углеводов в формировании потребительских свойств соков

Введение

Сок - это жидкий пищевой продукт, который популярен практически во всех странах мира. Наиболее распространены соки, выжатые из съедобных плодов доброкачественных, спелых фруктов и овощей. Однако существуют соки, полученные из стеблей, корней, листьев различных употребляемых в пищу трав (например, сок из стеблей сельдерея, сок из стеблей сахарного тростника).

Плодово-ягодные и овощные соки. К плодово-ягодным и овощным сокам относят напитки, приготовленные на основе продуктов переработки фруктового и овощного сырья - соки, нектары, соки-напитки. Они бывают негазированными и газированными.

В России в настоящее время вырабатывают следующие виды соков: натуральные; соки с сахаром; соки с мякотью; концентрированные; сухие; нектары; сокосодержащие напитки; купажированные; для детского питания; цитрусовые. Соки, консервированные спиртом, сернистым ангидридом или бензойнокислым натрием (в торговлю не поступают, используются для промышленной переработки на желе, сиропы, вино).

С точки зрения потребителей, соки традиционно делят на три вида:

·              Свежевыжатый (свежеотжатый) сок. Сок, который производят в присутствии потребителей с помощью ручной или механической обработки плодов или других частей растений;

·              Сок прямого отжима. Это сок, изготовленный из доброкачественных, спелых фруктов и овощей, прошедший пастеризацию и розлитый в асептические пакеты или стеклянную тару.

·              Восстановленный сок. Это сок, произведенный из концентрированного сока и питьевой воды, который поступает в продажу в асептической упаковке.

Согласно российскому законодательству (см. Федеральный закон от 27 октября 2008 г. №178-ФЗ «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей») под соком следует понимать «жидкий пищевой продукт, который несброжен, способен к брожению, получен из съедобных частей доброкачественных, спелых, свежих или сохраненных свежими либо высушенных фруктов и (или) овощей путем физического воздействия на эти съедобные части и в котором в соответствии с особенностями способа его получения сохранены характерные для сока из одноименных фруктов и (или) овощей пищевая ценность, физико-химические и органолептические свойства».

Цель данной курсовой работы: Определить роль и значение углеводов в формировании потребительских свойств соков.

Для решения поставленной цели в работе рассмотрены следующие задачи:

− определить значение углеводов в питании человека;

− рассмотреть принципы классификации углеводов;

− изучить влияние углеводов на формирование потребительских свойств соков;

− изучить влияние моносахаридов на качество соков;

− охарактеризовать полисахариды и их влияние на качество соков;

− определить роль пектиновых веществ в формировании качества соков;

− изучить свойства углеводов и их влияние на формирование потребительских свойств и сохранность соков.

1. Значение углеводов в питании человека

углевод сок потребительский сохранность

Углеводы поступают в организм человека с пищей растительного происхождения. Они являются необходимыми компонентами питания, имеющими для организма важное энергетическое значение. За счет углеводов организм получает около 56% необходимой энергии, остальная ее часть обеспечивается за счет белков и жиров. В животных организмах углеводов содержится около 2% массы тела, но значение их велико для всех живых организмов, т.к. входят в состав нуклеотидов, из которых построены нуклеиновые кислоты, осуществляющие биосинтез белка и передачу наследственной информации. Многие углеводы играют важную роль в процессах, препятствующих свертывание крови и проникновение болезнетворных микроорганизмов в макроорганизмы, в явлениях иммунитета.

В питании человека углеводы составляют основную массу пищи. За счет углеводов обеспечивается 1/2 суточной энергетической потребности пищевого рациона человека. Углеводы способствуют предохранению белка от трат на энергетические цели.

В сутки взрослому человеку необходимо 400-500 г. углеводов (в том числе крахмала - 350-400 г., сахаров - 50-100 г., других углеводов - 25 г.), которые должны поступать с пищевыми продуктами. При тяжелой физической нагрузке потребность в углеводах возрастает. При избыточном введении в организм человека углеводы могут превращаться в жиры или откладываться в небольших количествах в печени и мышцах в виде животного крахмала - гликогена.

С точки зрения пищевой ценности углеводы подразделяются на усваиваемые и неусваиваемые. Усваиваемые углеводы - моно и дисахариды, крахмал, гликоген. Неусваиваемые - целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, пектин, гумми, слизи. В пищеварительном тракте человека усваиваемые углеводы (за исключением моносахаридов) расщепляются под действием ферментов до моносахаридов, которые через стенки кишечника всасываются в кровь и разносятся по всему телу. При избытке простых углеводов и отсутствии расхода энергии часть углеводов превращается в жир или откладывается в печени как запасной источник энергии на временное хранение в виде гликогена.

Неусваиваемые углеводы организмом человека не утилизируются, но они чрезвычайно важны для пищеварения и составляют так называемые «пищевые волокна». Пищевые волокна стимулируют моторную функцию кишечника, препятствуют всасыванию холестерина, играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в ингибировании гнилостных процессов, способствуют выведению из организма токсичных элементов. Суточная норма пищевых волокон составляет 20-25 г.

Животные продукты содержат мало углеводов, поэтому основным источником углеводов для человека служит растительная пища. Углеводы составляют три четверти сухой массы растений и водорослей, они содержатся в зерновых, фруктах, овощах (таблица 1). В растениях углеводы накапливаются как запасные вещества (например, крахмал) или они грают роль опорного материала (клетчатка).

Главными усваиваемыми углеводами в питании человека являются крахмал и сахароза. На долю крахмала приходится примерно 80% всех потребляемых человеком углеводов. Крахмал является главным энергетические ресурсом человека. Источники крахмала - зерновые, бобовые, картофель. Моносахариды и олигосахариды присутствуют в зерновых в относительно малых количествах. Сахароза обычно поступает в организм человека с продуктами, в которые она добавляется (кондитерские изделия, напитки, мороженое). Продукты с высоким содержанием сахара являются наименее ценными из всех углеводных продуктов.

Известно, что необходимо увеличивать содержание в рационе пищевых волокон. Источником пищевых волокон являются ржаные и пшеничные отруби, овощи, фрукты. Хлеб из цельного зерна с точки зрения содержания пищевых волокон гораздо более ценен, чем хлеб из муки высших сортов.

Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70-80% глюкозы и фруктозы. Для обозначения количества углеводов в пище используется специальная хлебная единица. К углеводной группе, кроме того, примыкают и плохо перевариваемые человеческим организмом клетчатка и пектины.

Ценность углеводов заключается и в том, что вещества, входящие в них, значительно улучшают вкус пищи, дают возможность построить разнообразные диеты. Углеводы, в особенности фрукты и овощи, являются основными носителями витамина С. Очень важно помнить о том, что избыток углеводов с легкостью переходит в жиры. Это необходимо учитывать при составлении диет, если нужно достижение увеличения либо снижения веса.

2. Принципы классификации углеводов

Углеводы (сахара, сахариды) - органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Углеводы - весьма обширный класс органических соединений, среди них встречаются вещества с сильно различающимися свойствами.

Углеводы делят на моносахариды (простые сахара), олигосахариды (сложные сахара), полисахариды (несахароподобные).

Моносахариды - это глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар). Они имеют общую формулу С6Н₁₂0₆.

Глюкоза (виноградный сахар) - самый распространенный сахарид. Особенно много ее в ягодах, плодах, меде.

Бета-D-глюкоза

В промышленности глюкозу получают из картофельного или кукурузного крахмала.

Фрукоза (фруктовый сахар) - находится во всех плодах и овощах, а также в меде.

Глюкоза и фруктоза обладают высокой гигроскопичностью, особенно фруктоза, легко сбраживаются дрожжами и превращаются в спирт и углекислый газ. Это их свойство используется при производстве спирта, виноградных и плодово-ягодных вин.

Дисахариды (от др. греч. дэп - два и жЬчбспз - сахар) - органические соединения, одна из основных групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов. Общая формула дисахаридов, как правило, C₁₂H₂₄O₁₂

Лактоза - состоит из остатков глюкозы и галактозы.

Олигосахариды - сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар).

Рафиноза - природный трисахарид, состоящий из остатков D-галактозы, D-глюкозы и D-фруктозы

Сахароза входит в состав плодов и овощей вместе с глюкозой и фруктозой. Олигосахариды в процессе обмена превращаются в моносахариды. Они хорошо растворяются в воде, легко усваиваются, под действием ферментов гидролизуются, при нагревании карамелизуются, кристаллизуются, т.е. засахариваются.

Полисахариды - крахмал, гликоген, клетчатка, инсулин и др. - не обладают сладким вкусом, их еще называют несахароподобными углеводами.

Слева - крахмал, справа - гликоген

Крахмал образуется в растениях в виде крахмальных зерен. Наибольшее количество крахмала содержат зерно, крупа, хлеб, макаронные изделия (60-70%), меньшее - картофель, батат (10-20%). Крахмал является основным поставщиком углеводов в наш организм.

В холодной воде крахмал не растворяется, а с горячей водой образует клейстер - вязкую, густую массу. При соединении с йодом крахмал синеет. По реакции с йодом определяют наличие крахмала в продуктах. Процесс расщепления крахмала называют осахариванием и применяют в пищевой промышленности при производстве пива, спирта, патоки.

Гликоген (животный крахмал) образуется из глюкозы. Содержится в печени, мясе, рыбе. Гликоген играет важную роль в процессе созревания мяса после убоя животного.

Инсулин встречается в растениях реже, чем крахмал, содержится в чесноке, корнях цикория, в топинамбуре. При гидролизе превращается во фруктозу. Сырье, содержащее инсулин используется в пищевой промышленности для получения фруктового сахара.

Фруктовый сахар рекомендуется для питания диабетиков, страдающих кариесом зубов и склонных к ожирению.

Клетчатка (целлюлоза) содержится в стенках клеток растений.

Многие сложные по составу углеводы в определенных условиях подвергаются гидролизу и распадаются на менее сложные; некоторые же из углеводов не разлагаются под действием воды. На этом основана классификация углеводов.

3. Влияние углеводов на формирование потребительских свойств соков

Соки богаты углеводами. В натуральных соках их содержится в среднем 9-14%. Большая часть углеводов представлена сахарами, прежде всего, глюкозой и фруктозой. В соках присутствует также сахароза, особенно в соках с сахаром. Энергетическая ценность натуральных соков составляет в среднем 50-60 ккал.

Освежающие свойства сокам придают органические кислоты - яблочная, лимонная, винная. В небольшом количестве присутствует янтарная, салициловая и другие. Содержание органических кислот в соках находится на уровне 0,5-1,0%.

Жизненно необходимые белки и аминокислоты обнаружены в соках в небольших количествах - 0,3-0,7%.

Отличительной особенностью состава соков является значительное содержание физиологически значимых для организма человека веществ: витаминов (С, В₁, В₂, РР, каротин), макро- и микроэлементов (К, Na, Ca, Mg, P, Fe), пищевых волокон, фенольных соединений.

Пищевая ценность безалкогольных напитков определяется составом исходного сырья для их производства. При этом основным компонентом напитка является вода. Все жизненные процессы в организме человека протекают в водной среде, поэтому потребление безалкогольных напитков позволяет сохранить биологический баланс в организме.

При использовании натурального сырья - сахара, соков, экстрактов и настоев, напитки обогащаются углеводами витаминами, органическими кислотами, минеральными и другими веществами.

Роль углеводов в напитках многогранна. Углеводы обуславливают энергетическую ценность и тем самым способствуют улучшению функциональной работы мозга, поддержанию умственной и физической работоспособности. Ощущение сладкого тонизирует центральную нервную систему. Углеводы участвуют в формировании вкуса, сорбируют ароматообразующие соединения, сохраняя аромат в процессе длительного хранения напитка.

Благодаря наличию углеводов напитки легко пьются, освежают, хорошо утоляют жажду.

Потребительские свойства соков.

Пищевая ценность соков.

Физиологическая ценность. Количество витаминов и минеральных компонентов в соках осветленных и соках с мякотью одинаковое, но в соках с мякотью больше так называемых балластных веществ - целлюлозы клетчатки, которая нормализует деятельность желудочно-кишечного тракта и улучшает желчеотделение.

Чистые соки можно пить даже диабетикам - натуральную сладость организм усваивает легко. А главное, соки - незаменимый источник витаминов и других полезных веществ, необходимых для организма. Органические кислоты сока помогают при подагре, Р-активные вещества укрепляют кровеносные сосуды и снижают давление, йод необходим щитовидной железе.

Самые низкокалорийные соки - овощные, если в них не добавили сахар, самые питательные - из сладких фруктов, например виноградные.

Плодово-ягодные соки получают из плодов и ягод путем отжима или диффузии и используют прежде всего в качестве напитков, а также для производства сиропов, ликеров, безалкогольных газированных напитков.

Энергетическая ценность и вкусовые свойства соков обусловлены прежде всего довольно высоким содержанием сахаров (глюкозы, фруктозы и сахарозы) в натуральных соках - 8-14%, а в соках из сырья с высокой естественной кислотностью - до 16-18% и выше (до 23-24% в яблочно-облепиховом соке) за счет добавления сахарозы.

Освежающий, а в сочетании с сахарами гармоничный вкус придают сокам органические кислоты - яблочная, лимонная, винная, в незначительных количествах янтарная, салициловая и др. Соки очень различаются по кислотности: от 0,2-0,4% у грушевого и персикового до 1,7-3,7% у вишневого и черносмородинового. Максимальную кислотность (2-6%) имеет лимонный сок.

Наличие пектина в соках обусловливает их лучезащитное и антитоксические действие в связи со способностью пектина связывать и выводить из организма человека радиоактивные элементы, тяжелые металлы и токсины. В этом отношении наибольшую ценность представляют соки с мякотью, в которых сохраняется почти весь пектин свежих плодов.

Биологическую ценность плодово-ягодных соков обусловливают минеральные вещества. Это в основном легкоусвояемые соли щелочного характера. Они играют большую роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия крови. Из макроэлементов в соках больше всего калия, регулирующего водный обмен и входящего вместе с железом в состав крови. Особенно богаты калием соки из косточковых плодов - абрикосов и вишни, а также из винограда и других ягод - земляники, малины, черной смородины. Повышенным содержанием железа отличаются соки малиновый и ежевичный.

Наиболее ценным источником аскорбиновой кислоты являются натуральные соки из шиповника (350 - 450 мг на 100 г.), черной смородины (85 - 150 мг на 100 г.). Подавляющая часть полифенолов, перешедших в сок из плодово-ягодного сырья - катехины, антоцианы, лейкоантоцианы, флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), флавононы (гесперидин, эриодиктин и др.), - обладает Р-витаминной активностью и синергическим действием по отношению к аскорбиновой кислоте. Витаминами группы В соки (особенно осветленные) бедны из-за малого содержания их в исходном сырье и дополнительных потерь в процессе его переработки. Калорийность натуральных соков 62 ккал (259кДж) на 100 г.

Соки с мякотью из облепихи, рябины, абрикосов, персиков служат источником провитамина А - каротина.

Органолептические показатели.

Внешний вид определяют визуально на соответствие требованиям нормативно-технической документации на готовую продукцию. Оценивают правильность наклейки этикетки, наличие перекосов, деформаций, разрывов, чистоту упаковки.

Осветленные натуральные соки и соки с сахаром должны быть прозрачными, без осадка, неосветленные - равномерно и тонкопротертыми, свободно льющимися, однородной консистенции, непрозрачными; соки с мякотью - в виде однородной непрозрачной массы с равномерно распределенной гомогенизированной мякотью.

Вкус - с горчинкой, кисло-сладкий, солоноватый, чистый, полный, гармоничный, выраженный (ярко, слабо), пустой, безвкусный, характерный, округленный; свойственный соответствующим фруктам, плодам, ягодам, травам и другому сырью; солодовый, медовый, пряный, с карамельным тоном, пикантный, солоновато-кисло-сладкий и др.

Прозрачность - прозрачный, с блеском, опалесцирующий (сильный, слабый), мутный, без взвесей, с осадком.

Прозрачность и наличие посторонних включений в безалкогольных напитках определяют, просматривая их закупоренными в проходящем свете, переворачивая их при этом.

Цвет безалкогольных напитков определяют визуально в чистом сухом цилиндрическом стакане вместимостью 250 см³. Оценивают оттенок и интенсивность окраски на соответствие требованиям нормативно-технической документации на готовую продукцию.

Прозрачные - прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений. Допускается легкая опалесценция, обусловленная особенностями используемого сырья.

Замутненные - непрозрачная жидкость, допускается включение взвесей и частиц осадка, без посторонних примесей, несвойственных продукту.

Физико-химические показатели.

Основным физико-химическим показателем безалкогольных напитков является содержание сухих веществ. Обычно в стандартах указывается нижний допустимый предел содержания сухих веществ. Содержание сухих веществ в концентрированном соке в 4,5-6,5 раз выше, чем и исходном, и колеблется от43,8 до 70%.

В соках с мякотью нормируется количество плодового пюре в процентах к общей массе напитка. Массовая доля фруктового сока или пюре в зависимости от вида сока должно быть не менее 25-50%. Предназначены для непосредственного употребления в пищу.

В натуральных (осветленных и неосветленных) соках, соках с сахаром и купажированных установлено предельно допустимое содержания осадка, которое в зависимости от вида сока и его товарного сорта может колебаться от 0,1 до 0,3%.

Кислотность в сочетании с количеством сухих веществ характеризует гармоничность вкуса и служит одним из основных признаков при определении режимов термической обработки. Высокая кислотность концентрированных соков (от 1-1,2% в виноградном и сливовом, до 7,8 в вишневом и до 15% в клюквенном) обусловливает необходимость разведения их водой перед употреблением. В стандарте указываются либо нижний предел кислотности, либо минимально и максимально допустимые ее пределы.

Массовая доля этилового спирта, который может накапливаться в процессе переработки фруктов, для соков высшего сорта не должно превышать 0,3%, для соков 1-го сорта - 0,5%, для марочных - 0,2%.

Массовая доля мякоти в соках с мякотью составляет 30-40%.

Показатели безопасности.

В соках ограничивается содержание солей меди (не более 5 мг/кг), цинка (не более 10 мг/кг) и олова (не более 200 мг/кг). Содержание солей свинца, мышьяка, кадмия и ртути находится в пределах 0,02-1,0 мг/кг.

Во всех видах натуральных соков, кроме виноградного, допускается до 0,06% сорбиновой кислоты, применяемой для смягчения режимов термической обработки и повышения стойкости сока при хранении.

По микробиологическим показателям соки, фруктово-ягодные напитки должны иметь в зависимости от вида:

·              КМАФАнМ 30-100 КОЕ/см³;

·              БГКП 100-333 см³;

·              дрожжи и плесени не допускаются в 15-100 см³;

·              патогенные, в том числе сальмонеллы, не допускаются в 25-100 см³;

Содержание микотоксина патулина - не более 0,05 мг/кг.

Кроме того, во всех соках нормируется содержание токсичных элементов, которые не должны превышать следующих значений (мг/кг): свинца - 0,3; мышьяка - 0,1; кадмия - 0,03; ртути - 0,005; содержание радионуклидов (Бк/дм³): цезия-137 - 70; стронция-90-100.

Влияние моносахаридов на качество соков

К моносахаридам относятся гексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и не усваиваемые организмом человека пентозы (арабиноза и ксилоза - в составе растительных оболочек, рибоза и дезоксирибоза - в составе нуклеиновых кислот). Моносахариды имеют сладкий вкус.

Глюкоза (виноградный сахар) - обладает редуцирующими свойствами, находится в плодах, некоторых овощах, меде и в крови, является составным элементом свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала. Применяется глюкоза в кондитерском производстве.

Глюкоза

Фруктоза (плодовых сахар) - обладает восстанавливающими свойствами, находится в семечковых плодах, арбузах, меде, входит в состав сахарозы, инулина.

Фруктоза

Галактоза является составной частью молочного сахара (лактозы) и раффинозы, обладает незначительной сладостью.

Глюкоза и фруктоза хорошо растворяются в воде, очень гигроскопичны (особенно фруктоза), легко сбраживаются дрожжами с образованием спирта и углекислого газа. Смесь глюкозы и фруктозы в разных количествах получаемая путем гидролиза сахарозы, называются инвертным сахаром.

Энергетическая ценность и вкусовые свойства соков обусловлены прежде всего довольно высоким содержанием Сахаров (глюкозы, фруктозы и сахарозы) в натуральных соках - 8 - 14%, а в соках из сырья с высокой естественной кислотностью - до 16 - 18% и выше (до 23 - 24% в яблочно-облепиховом соке) за счет добавления сахарозы.

Освежающий, а в сочетании с сахарами гармоничный вкус придают сокам органические кислоты - яблочная, лимонная, винная, в незначительных количествах янтарная, салициловая и др. Соки очень различаются по кислотности: от 0,2 - 0,4% у грушевого и персикового до 1,7 - 3,7% у вишневого и черносмородинового. Максимальную кислотность (2 - 6%) имеет лимонный сок.

Характеристика полисахаридов и их влияние на качество соков

Полисахари́ды - общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров - моносахаридов.

К полисахаридам относятся вещества, построенные из большого числа остатков моносахаридов или их производных. Если полисахарид содержит остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом. В том случае, когда полисахарид составлен из моносахаридов двух видов или более, регулярно или нерегулярно чередующихся в молекуле, его относят к гетерополисахаридам.

Полисахариды - несахароподобные сложные углеводы не обладают сладким вкусом и либо совсем нерастворимы в воде, либо набухают в ней, образуя коллоидные растворы. Они являются высокомолекулярными веществами и называются высшими полисахаридами. При частичном гидролизе они распадаются на более простые полисахариды, или дисахариды, а при полном гидролизе - на сотни и тысячи молекул моносахаридов. Из высших полисахаридов наиболее важны - пентозаны (арабан, ксилан), гексозаны (крахмал, инулин, гликоген, клетчатка или целлюлоза) и пектиновые вещества.

К полисахаридам относятся, в частности:

·              декстрин - полисахарид, продукт гидролиза крахмала;

·              крахмал - основной полисахарид, откладываемый как энергетический запас у растительных организмов;

·              гликоген - полисахарид, откладываемый как энергетический запас в клетках животных организмов, но встречается в малых количествах и в тканях растений;

·              целлюлоза - основной структурный полисахарид клеточных стенок растений;

·              хитин - основной структурный полисахарид экзоскелета насекомых и членистоногих, а также клеточных стенок грибов;

·              галактоманнаны - запасные полисахариды некоторых растений семейства бобовых, такие как гуаран и камедь рожкового дерева;

·              инулин - резервный углерод сложноцветных;

·              глюкоманнан - полисахарид, получаемый из клубней конняку, состоит из чередующихся звеньев глюкозы и маннозы, растворимое пищевое волокно, уменьшающее аппетит;

·              амилоид - применяется при производстве пергаментной бумаги;

·              многоглюкоза - многоконечный продукт гидролиза большинства многосахаридов

Полисахариды, присутствующие в пищевых продуктах, выполняют важную роль в обеспечении их качества и структуры - твердости, хрупкости, плотности, загустевания, вязкости, липкости, или гелеобразующей способности. Именно благодаря полисахаридам образуется в большинстве случаев структура пищевого продукта - мягкая или хрупкая. Набухшая или гелеобразная.

Роль пектиновых веществ в формировании качества соков

Пектиновые вещества. Под термином пектиновые вещества подразумеваются пектовая кислота, пектиновая кислота, пектин и протопектин. Это высокомолекулярные соединения с молекулярной массой от 10 тысяч до нескольких сотен тысяч, состоят в основном из остатков D-галактуроновой кислоты, связанных a-1,4 гликозидными связями. (Галактуроновая кислота С₆Н₁₀О₇ является продуктом окисления глюкозы).

Пектиновые вещества широко распространены в растениях - плодах, ягодах, овощах, листьях и т.д. общее содержание пектиновых веществ составляет (в%): в абрикосах - 0,5-1,2; в вишне - 0,4-0,8; в крыжовнике - 0,3-1,4; яблоках - 0,3-1,5; в моркови - 0,3-0,5; в тыкве - 0,5-0,6. Пектиновые вещества играют очень важную роль в качестве регулятора водного обмена в растениях. Обладая большой гидрофильностью, способностью к набуханию и образовывая коллоидные растворы, они затрудняют испарение влаги из тканей растений и отдельных их органов. Пектиновым веществам обычно сопутствуют полисахариды: галактаны, построенные из остатков молекул галактозы, и арабаны, построеные из остатков арабинозы.

Пектовая кислота и ее Са соль (пектат) нерастворимы в воде, находятся в растительных продуктах в малых количествах.

Пектиновая кислота - полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицирована метиловым спиртом.

Пектины - пектиновые кислоты, карбоксильные группы которых в различной степени метоксилированы и нейтрализованы. Пектины плодов и овощей различаются количеством остатков галактуроновой кислоты и степенью метоксилирования ее карбоксильных групп (разное количество карбоксильных групп заменено на метильные). Молекулярная масса пектина 20000 - 100000.

Пектины находятся в клеточном соке плодов и овощей. Ценными свойствами пектина является его способность в присутствии определенного количества сахара и кислоты образовывать студни (желе). желирующая способность пектина.

Под действием фермента пектаза или слабой щелочи пектин расщепляется на метиловый спирт и пектовую кислоту, которая не способна образовывать студни.

Протопектин - высокомолекулярное нерастворимое в воде соединение, в котором молекулы пектина связаны между собой поперечными связями.

Процесс созревания плодов и овощей тесно связан с превращением пектиновых веществ. При переходе протопектина в пектин ткани плодов и овощей становятся мягче и нежнее. Этим же объясняется разваривание плодов и овощей при технологической обработке.

Пектиновые вещества нежелательны при производстве соков, плодово-ягодных вин, ликеров, наливок, т.к. ухудшают фильтруемость, при хранении выпадают в осадок, вызывают помутнение соков и напитков. Для удаления пектиновых веществ, например, из фруктового сока используют пектолитические ферменты. Продукты, богатые пектином, применяют для профилактики профзаболеваний.

Гликозиды - соединения, в которых моно-, ди-, трисахариды через гликозидный гидроксид соединяются со спиртами, кислотами, фенолами, альдегидами, флавонами, пуриновыми основаниями, другими веществами. Гликозиды - это сложные эфирообразные соединения. Неуглеводная часть гликозида называется агликоном.

Гликозиды в чистом виде - кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и спирте. Большинство их гидролизуется кислотами, а в организме человека - ферментами.

Гликозиды находятся в продуктах растительного и животного происхождения, являются физиологически важными веществами. Некоторые из них участвуют в образовании вкуса, аромата и цвета продуктов или выполняют роль запасных веществ. Ряд гликозидов является сильными пенообразователями или стабилизаторами.

Производные глюкозы называются глюкозидами. К ним относятся амигдалин, который содержится в ядрах горького миндаля, слив, яблок, гесперидин и нарингин, которые содержатся в кожице цитрусовых и придают им горький вкус, соланины, которые содержатся в картофеле, томатах, баклажанах и в больших дозах ядовиты для организма человека, синигрин, который находится в семенах горчицы и хрене и обусловливают их острый вкус и запах, капсаицин, который придает перцу жгучий вкус.

К гликозидам относятся гидролизуемые дубильные вещества, а также красящие вещества группы флавоновых пигментов и антоцианов, в которых сахарным компонентом может быть глюкоза, рамноза, галактоза, иногда пентозы или дисахариды. К глюказидам относятся и нуклеиновые кислоты.

К полисахаридам высшего порядка относятся также:

Декстраны, которые играют роль резервных полисахаридов у дрожжей и бактерий, представляют собой полисахариды с разветвленными цепями, состоящими из остатков глюкопиранозы, связанных a-1,6 связями, а в точках ветвлений - 1,2, 1,3 или 1,4 связями.

Лихенин - полисахарид лишайников, состоящий из остатков глюкозы, связанных на 73% a-1,4 гликозидными связями и на 27% - a-1,3 гликозидными связями. Лихнин хорошо усваивается северными оленями.

Агар-агар - высокомолекулярный полисахарид, содержащийся в некоторых морских водорослях. Агар-агар растворяется в воде при нагревании, водные растворы его застывают в виде геля, поэтому он широко используется в микробиологии в качестве питательных сред и в кондитерской промышленности как студнеобразователь.

Высоким содержанием пектинов характеризуются фруктовые и овощные соки с мякотью (яблочный, морковный, яблочно-морковный, яблочно-клюквенный, айвовый, персиковый, томатный), фрукты и ягоды, протёртые с сахаром и его заменителем (яблоки, клубника, крыжовник, слива, смородина и др.).

Наличие пектина в соках обусловливает их лучезащитное и антитоксические действие в связи со способностью пектина связывать и выводить из организма человека радиоактивные элементы, тяжелые металлы и токсины. В этом отношении наибольшую ценность представляют соки с мякотью, в которых сохраняется почти весь пектин свежих плодов.

4. Свойства углеводов и их влияние на формирование потребительских свойств и сохранность соков

Изменение качества соков при хранении

Изменение качества соков при хранении вызывается физическими, биохимическими, химическими и микробиологическими процессами.

К физическим процессам относят деформацию тары вследствие небрежного отношения к ней, что приводит к утрате товарного вида соков, а иногда даже к нарушению герметичности.

К химическим процессам относят меланоидинообразование, химический бомбаж, электрохимические реакции замещения. Все они вызывают снижение или утрату доброкачественности соков.

Меланоидинообразование - это неферментативная реакция взаимодействия редуцирующих сахаров с аминокислотами с последующей их конденсацией и полимеризацией, при этом образуются темноокрашенные соединения - меланоидины. Реакция начинается при тепловой обработке и завершается при хранении. Интенсивность меланоидинообразования снижается в кислой среде при наличии достаточных количеств аскорбиновой кислоты, фенольных соединений, при непродолжительной тепловой обработке.

Электрохимические реакции коррозии металлов тары увеличивают в соках содержание олова и железа. Коррозию металлов ускоряет кислород из незаполненного пространства банки, яблочная кислота и нитраты в продукте.

Биохимические процессы при хранении представлены в основном окислительными, приводящими к необратимому разрушению витаминов и других биологически активных веществ. Так, по данным А.Ф. Марх (1973), потери витамина С при длительном хранении соков составляют 35 - 40%, витаминов В1, и B2 - 7 - 9%. Окисляются кислоты, особенно яблочная и хинная, а также каротин, в результате чего изменяются вкус и цвет соков, ухудшается вкус.

Микробиологические процессы вызывают микробиологический бомбаж и «плоское скисание»

Дефекты и основные виды порчи соков

При хранении соков в неподходящих условиях может произойти значительное бактериальное разложение кислот и сахаров, вследствие чего соки становятся непригодными к употреблению.

При более высокой температуре хранения вкус и запах соков ухудшаются в результате активизации реакций неферментативного характера между свободными аминокислотами и соединениями со свободными карбонильными группами (чаще всего - сахарами и аскорбиновой кислотой). Образующиеся при этом меланоидины обусловливают потемнение окраски сока и появление уваренных тонов во вкусе.

Основные причины порчи:

использование недоброкачественного сырья;

нарушение технологии изготовления;

неблагоприятные условия их хранения.

Наиболее часто встречающиеся дефекты:

бомбаж (физический, химический и микробиологический);

нарушение герметичности;

«плоское скисание»

деформация банок;

вогнутые крышки;

ржавые банки;

потемнение всего содержимого;

потемнение верхнего слоя (в соках с мякотью);

потемнение внутренней поверхности жестяных банок;

лопнувшая стеклянная упаковка.

Микробиологический бомбаж возникает в результате развития термоустойчивых микроорганизмов. В процессе их жизнедеятельности образуются газы, вызывающие вздутие банки и даже нарушение герметичности, и токсины, опасные для здоровья потребителя. Следствием возникновения бомбажа являются нарушение режима стерилизации, использование сильно обсемененного микроорганизмами сырья, нарушение герметичности банок.

Характерными признаками бомбажа, вызванного бактериями Clostridium botulinum, является образование в соках большого количества газов, при этом может нарушаться герметичность банок, изменяться внешний вид продукта, появляться муть. Образующиеся токсины разрушаются только при кипячении более 10 мин. Токсины ботулинуса вызывают отравление, часто со смертельным исходом (до p5%).

Порча овощных соков вызывается и другими термофильными бактериями, например Cl. soroqenes, Cl. jrasterianum, которые также выделяют много газа, но токсинов не образуют. Испорченные соки приобретают запах прогорклого масла. Последние являются кислотоустойчивыми и могут вызывать порчу томатного сока и консервированных томатов.

Предупреждение порчи соков указанными бактериями возможно путем соблюдения санитарно-гигиенического режима при производстве, а также подкислением соков лимонной кислотой.

Химический бомбаж отмечается в банках, имеющих внешнюю или внутреннюю коррозию. Отсутствие в этих местах защитных покрытий, контакт металла банок с продуктом приводят к взаимодействию кислот и металлов, выделению водорода. В продукте при этом накапливаются тяжелые металлы (олова и железа в банках из белой жести, хрома и железа - из хромированной жести, алюминия - из сплавов алюминия).

Физический бомбаж вызывается расширением продукта при замораживании, переполнении тары. В отличие от соков с микробиологическим и химическим бомбажом, которые относятся к критическим дефектам и не разрешаются для реализации, соки с физическим бомбажом реализуются с разрешения органов здравоохранения после соответствующей проверки.

Банки хлопуши и с вибрирующими концами относят к физическому бомбажу. Хлопуши - это консервы с постоянно вздувшимися концами, приобретающими нормальное положение при нажиме, за счет чего вздувается противоположный конец (крышка) и раздается характерный щелкающий звук. Банки с вибрирующими концами приобретают вздутие на противоположном конце лишь при нажиме на них. После снятия нажима банки возвращаются в исходное положение, а вздутие исчезает.

«Плоское скисание» вызывается термоустойчивыми бактериями, которые обусловливают микробиологическую порчу (брожение) продукта без газообразования и вздутия банок. Дефект можно обнаружить лишь после вскрытия банки. При этом наблюдается помутнение продукта, появление неприятных кислого запаха и вкуса, размягчение консистенции. Причинами порчи является медленное охлаждение после стерилизации, повышенные температуры транспортирования и хранения.

Микробиологическая порча может также проявляться в виде плесневения, прогоркания, ослизнения продукта, выпадения осадка, коагуляции содержимого и других изменений продукта.

Кроме общих дефектов, имеют место и специфические, характерные только для отдельных групп или видов. К ним относят потемнение товара вследствие меланоидинообразования, изменение цвета при взаимодействии фенольных соединений с металлами, сульфидных групп белков с металлами, помутнение.

Упаковывают банки с соком в ящики: фанерные, дощатые, полимерные, из гофрированного картона или в пачки с термоусадочной пленкой. Перевозят их железнодорожным, автомобильным или водным транспортом. При перевозках должна поддерживаться температура 2 - 5 С и относительная влажность воздуха не выше 75%. Сроки перевозок не устанавливаются.