Биохимические процессы

Биохимические процессы протекают в плодах и овощах в период послеуборочного дозревания и связаны с превращением органических веществ. Они происходят под действием многочисленных ферментов, в основном гидролитических. Некоторые из них, которые в наибольшей степени влияют на формирование потребительских свойств плодов и овощей, описаны ниже.

Превращение пектиновых веществ. Межклеточные пространства мякоти плодов и овощей в период созревания заполняются протопектином. В период хранения протопектин гидролизуется в водорастворимый пектин, а тот в свою очередь распадается до полигалактуроновой кислоты и метилового спирта, мякоть становится более рыхлой, мягкой и сочной. Консистенция мякоти плодов улучшается. Однако резкое снижение содержания пектина в плодах свидетельствует об их перезревании. Лежкоспособность плодов уменьшается. Регулировать превращение пектиновых веществ в плодах и овощах можно с помощью температуры, близкой к О °С. В конце хранения ее повышают до до 3-4 °С.

Крахмал. В заметных (1 -1,5 %) количествах содержится в недозрелых семечковых плодах, томатах, арбузах, корнеплодах. Во время хранения он гидролизуется с образованием сахарозы. Плоды и овощи становятся более сладкими. У картофеля гидролиз крахмала происходит при температуре хранения, близкой к О °С. Поэтому в хранилище с картофелем не следует допускать снижения температуры воздуха ниже 2 °С.

Биохимические процессы сопровождаются не только гидролизом более сложных веществ в простые, но и их синтезом. Так, при хранении яблок усиливается аромат плодов за счет образования ароматических веществ. В луковицах лука и чеснока может увеличиваться содержание эфирных масел, выполняющих защитные функции. В клубнях картофеля под действием света может образовываться значительное количество гликозида соланина, предохраняющего клубни от гнилостных заболеваний.

Таким образом, в плодах и овощах во время хранения параллельно протекают процессы гидролиза и вторичного синтеза. Гидролитические процессы связаны с выделением энергии, а процессы синтеза - с ее поглощением. Дыхание плодов и овощей. Для обеспечения непрерывности процессов обмена веществ при хранении плодам и овощам необходима энергия. Она выделяется в результате окисления сложных органических веществ до промежуточных или конечных продуктов окисления - воды и углекислого газа. Этот процесс называется дыханиеми протекает при участии окислительно-восстановительных ферментов.

Различают дыхание: аэробное и анаэробное.

Аэробное дыхание связано с постоянным поглощением кислорода из окружающей среды. Органические вещества окисляются полностью до воды и углекислого газа.

Анаэробный тип дыхания плодов и овощей наблюдается в случае недостатка кислорода в атмосфере хранилищ. В плодах накапливаются промежуточные продукты окисления (спирты, альдегиды, полифенольные соединения), которые могут вызвать отравление тканей и порчу продукции. Окисление органических кислот и Сахаров в процессе дыхания. Органические кислоты в сочетании с сахарами определяют вкус плодов и овощей. При дыхании они окисляются интенсивней, чем сахара, что вызывает ухудшение вкуса плодов. Сохранить кислотный состав плодов и овощей можно за счет снижения уровня дыхания.

Из углеводов при дыхании первыми расходуются моносахара (глюкоза и фруктоза). Например, у яблок зимних сортов за 6 мес. хранения снижается содержание растворимых Сахаров на 1,0-1,5 %. В то же время количество сахарозы в плодах изменяется незначительно. При дыхании происходит распад и более сложных органических веществ. Например, дубильные вещества в плодах рябины, айвы, граната к концу хранения почти полностью окисляются, в результате чего исчезает вяжущий привкус плодов. При окислении полифе-нольных соединений, входящих в состав ароматических веществ плодов, последние становятся менее ароматичными. Белки - наиболее сложные по химическому строению, однако и они в период хранения подвергаются частичному гидролизу. Промежуточные продукты распада белков, вступая во взаимодействие с другими органическими веществами, могут вызвать потемнение мякоти картофеля и корнеплодов. Это явление наблюдается в плохо вентилируемых хранилищах, при недостатке кислорода и повышенных температурах хранения (выше 6°С).

Естественная убыль массы плодов и овощей при хранении. Как отмечалось выше, в процессе дыхания плоды и овощи расходуют органические вещества,

в результате чего происходит убыль их массы. Около 80 % потери массы приходится на испарение влаги и 20 % - на окисление органических веществ. На размеры естественной убыли массы плодов и овощей при хранении влияют многие факторы. Зная и регулируя их, можно существенно сократить потери плодов и овощей при хранении.

Качество закладываемой на хранение продукции является одним из главнейших факторов, влияющих на размеры естественной убыли. У плодов и овощей с механическими повреждениями кожицы и мякоти процесс дыхания проходит более интенсивно, чем у здоровых, а значит, и больше расходуется питательных веществ. Кроме того, поврежденные плоды и овощи поражаются болезнями и становятся источником заражения здоровых экземпляров. В этом случае происходит не естественная убыль массы продукции, связанная с дыханием, а ее порча, а размеры потерь значительно превосходят нормы естественной убыли. Государственные стандарты на различные виды плодов и овощей строго ограничивают наличие в товарной продукции нестандартной ее части - плодов с механическими повреждениями и пораженных вредителями и болезнями.

Естественная убыль массы продукции определяется также условиями ее хранения - температурой и относительной влажностью воздуха в хранилищах. В хранилищах с естественной вентиляцией (без искусственного охлаждения) потери массы продукции при хранении, как правило, выше, чем в хранилищах с активной вентиляцией или холодильниках.

Факторы, определяющие качество и сохраняемость плодов и овощей

На качество плодов и овощей оказывают влияние условия минерального питания и обеспеченность растений влагой в период вегетации, сортовые и климатические особенности зоны выращивания отдельных видов плодов и овощей.

Известно, что для синтеза органических веществ растения из почвенного раствора потребляют воду и растворенные в ней минеральные элементы, прежде всего фосфор, азот, калий и др.

Для повышения урожая овощных и плодовых культур широко используются минеральные и органические удобрения. Оптимальное их сочетание обеспечивает рост урожая и повышение его качества. Для большинства овощных культур азот является наиболее действенным фактором повышения урожайности. Однако избыточное азотное питание растений в условиях прохладного пасмурного лета может привести к нежелательным последствиям: в клубнях, корнеплодах, листьях, плодах могут накапливаться в больших количествах минеральные формы азота - нитриты и нитраты, которые сами по себе для организма человека ядовиты. Избыток азота в почве также отрицательно сказывается на накоплении в плодах и овощах сухих веществ, углеводов, крахмала в клубнях. Их лежкоспособность снижается. При приемке отдельных партий продукции необходимо знать химический состав плодов и овощей. Для этого определяют фактическое содержание Сахаров, крахмала, сухих веществ, кислот. Особенно это важно для организации и переработки или хранения картофеля, капусты, корнеплодов, томатов.

Орошение в овощеводстве и плодоводстве позволяет получать гарантированно высокие урожаи независимо от складывающихся погодных условий. Однако избыток влаги в почве в период созревания плодов и овощей отрицательно влияет на их качество: повышается содержание влаги, снижается содержание сухих веществ, Сахаров. Избыточное увлажнение задерживает созревание. Особенно отрицательно сказывается избыток влаги в почве на картофеле. Урожай клубней резко снижается, они поражаются болезнями и даже могут задохнуться.

При неравномерном распределении осадков в летний период резко возрастает содержание корнеплодов моркови и свеклы с глубокими трещинами мякоти. У лука и чеснока в условиях дождливого прохладного лета задерживается созревание, резко возрастает заболеваемость шейковой гнилью. Томаты в этих условиях запаздывают с созреванием, сильно поражаются фитофторой и плохо хранятся.

Температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на качество ягодных культур. Земляника, малина, смородина, крыжовник в условиях пониженных температур и высокой влажности воздуха медленнее созревают и поражаются болезнями. В ягодах уменьшается содержание Сахаров, витаминов, ароматических веществ. Лежкость и транспортабельность ухудшаются.

Особенности сорта также оказывают влияние на химический состав и пищевую ценность овощей и плодов. Как правило, в плодах и овощах раннеспелых сортов содержится больше воды, меньше сухих веществ и Сахаров. Плоды более кислые, с непродолжительной лежкоспособностью. Ранние овощи - огурцы, томаты, капуста - малопригодны для технологической переработки. Ранние сорта картофеля, моркови, свеклы столовой используют в летне-осенний период, и на зимнее хранение их не закладывают.

Зоны выращивания оказывают существенное влияние на химический состав и лежкоспособность плодов и овощей. Выращенные в южных и юго-восточных районах страны, они отличаются меньшим содержанием воды и большим - сухих веществ и растворимых углеводов. Это связано с тем, что на юге выше уровень солнечного освещения растений, а следовательно, и процессы синтеза органических веществ более интенсивны.

У плодовых культур, особенно семечковых и косточковых, химический состав зависит также от возраста деревьев. Молодые, только вступающие в пору плодоношения деревья формируют плоды с более низкими вкусовыми качествами и пониженной лежкоспособностью. Зачастую они не выровнены по размеру. Лучшие качества сорта проявляются в пору максимальной продуктивности плодоношения (10-20-й год жизни деревьев).

Решение проблемы повышения качества плодов и овощей связано с созданием новых сортов, устойчивых к механическим повреждениям и болезням. В этом направлении уже достигнуты определенные успехи: выведены сорта томатов с толстой кожицей плодов, пригодные к механизированной уборке; имеются сорта картофеля, устойчивые к вирусным заболеваниям, а также не поражающиеся фитофторозом и раком картофеля.

Лежкоспособность плодов и овощей, предназначенных для хранения, в огромной степени зависит от качества сортировки убранного урожая. Все виды продукции перед закладкой на хранение должны пройти тщательную сортировку в соответствии с требованиями стандартов к качеству. Удаление гнилых, механически поврежденных, подмороженных и пораженных болезнями экземпляров обеспечит сохранение качества продукции в условиях длительного хранения.