Вікторія Опалко, ст. викладач, Анатолій Шиш, канд. екон. наук, доцент, НУБіП, Володимир Сінько, інженер-механік, Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
Підтримка процесів життєдіяльності плодів та овочів на необхідному рівні – невід’ємна умова їхнього якісного зберігання. Для надійного зберігання плодоовочевої продукції слід створити такі умови, які б уповільнювали, але не припиняли процеси, властиві нормальному функціонуванню живих організмів. Важливим при цьому є хіміко-біологічний склад овочів та фруктів.
Плодоовочева продукція – основне джерело надходження в організм людини біологічно активних речовин, легкозасвоюваних вуглеводів, білків та фітонцидів. Висока біологічна цінність, приємний смак, збудливий апетит аромат роблять плоди та овочі обов’язковою складовою частиною щоденного раціону людини. До того ж вони мають чимало лікувальних властивостей, сприяють швидшому засвоюванню м’ясних, рибних та інших продуктів тощо.
Дослідження процесів зберігання плодоовочевої продукції має велике значення, адже знаючи норми і період їхнього зберігання легко визначати, чи придатні ці плоди та овочі для споживання, а також які умови слід створити, аби продукти довше залишалися смачними і корисними.
Органічні речовини
Органічні речовини, перш за все кислоти, є одними із найважливіших у хімічному складі плодів, овочів та фруктів. У стиглому врожаї плодових культур переважає яблучна кислота, а в недостиглих – бурштинова. У значній кількості яблучна кислота міститься у томатах, а лимонна переважає у суницях, смородині та цитрусових, а у персиках та винограді – винна.
Органічні кислоти зазвичай витрачаються у процесі дихання плодів. Під час зберігання плодів зерняткових культур вміст кислот знижується, і це часто є ознакою того, що продукція вже достигла. Кислоти, як і цукри, добре розчиняються у воді. Вміст кислот поряд зі вмістом цукрів є показником смакової гами продуктів консервування та у виноробстві. Вміст органічних кислот враховують за визначення режиму стерилізації: що він вищий, то меншою є температура стерилізації. Під час виготовлення консервів біохімічним способом потрібно знати оптимальне значення рН, за якого ферменти активно взаємодіють.
На смакову кислотність плодів одночасно з загальною кислотністю впливає і величина рН, адже відчуття кислого смаку залежить не лише від концентрації іонів водню, а і від наявності дубильних речовин.
Відомо, що якість вирощеної овочевої продукції залежить від багатьох факторів, у тому числі й від агрохімічної характеристики ґрунту. Втім, овочеві культури дуже чутливі до рН ґрунтового розчину, а більшість із них потребує нейтральної або близько до нейтральної реакції. Зокрема, цибуля, часник, гарбуз, кабачки, патисони, квасоля добре ростуть за рН 6,5–7,0; огірки, столові буряки, морква, салат, боби та петрушка потребують рН 5,8–6,5; капуста та редька – рН 5,0–5,8; томати, редиска, ревінь і щавель – рН 4,5–5,0.
Мінеральні речовини
Крім органічних, плоди, овочі та фрукти містять чимало мінеральних речовин, вміст яких становить від 0,5 до 1,5%, і які мають велике значення для водного, білкового, вуглеводного та жирового обмінів, оскільки входять до складу білків, ферментів, вітамінів.
Велике значення для зберігання має наявність у клітинах плодів і овочів кальцію. За його низького вмісту відбуваються підвищення інтенсивності дихання та швидке старіння плодів. Особливо це виражено у плодових культур. Фосфор, перебуваючи у певному співвідношенні з калієм та натрієм, зумовлює буферність клітинного розчину. Іони калію та натрію утримують у клітинах зв’язану воду. Магній входить до складу хлорофілу, молібден сприяє засвоєнню овочами та фруктами азотистих речовин.
Під час зберігання плодів підвищена чутливість до захворювань спостерігається за недостатнього вмісту в них міді та бору. У регулюванні окисно-відновних процесів у овочах та фруктах важливе значення відіграють марганець, мідь і цинк, а залізо та магній, своєю чергою, поліпшують хімічний склад плодів.
Органічні й мінеральні речовини становлять незначну частку в хімічному складі більшості плодів, овочів та фруктів – від 4 до 20%, а решта, тобто 80 – 96% – вода. Це зумовлює високий рівень процесів життєдіяльності плодоовочевої продукції, що призводить до великих втрат під час зберігання. Картопля, овочі, плоди й ягоди – група соковитих продуктів, тому що вони містять багато води (до 96% в огірках). Вміст великої кількості води є головною причиною, що ускладнює організацію зберігання соковитих продуктів. Зв’язаної води у плодах мало, а переважна її частина (близько 80%) перебуває у вільному рухомому стані, тому вони швидко в’януть, випаровуючи вільну вологу за низької відносної вологості повітря.
Високий вміст води у плодах призводить до того, що більшість овочів та фруктів стають уразливими до механічних пошкоджень, а наявні у клітинному соку легкорозчинні речовини є сприятливим середовищем для швидкого розвитку мікроорганізмів, які у подальшому викликають старіння, псування та гниття, що робить плодоовочеву продукцію непридатною для використання.
Для зниження інтенсивності біологічних процесів овочі та фрукти зберігають за температури, близької до 0°С, тобто в умовах психроанабіозу. Через високий вміст води виникає потреба зберігання плодоовочевої продукції за підвищеної відносної вологості повітря (85 – 98%), аби попередити випаровування вологи і втрату тургору, що призводить до старіння й втрати маси плодів. У в’ялих овочах і плодах знижується природний імунітет, тому вони піддаються псуванню внаслідок розвитку мікроорганізмів.
Овочі та плоди – живі об’єкти, тому результати їхнього зберігання зумовлені насамперед біологічними особливостями культур. Здатність плодів і овочів зберігатися тривалий час без значної втрати маси, псування від мікробіологічних та фізіологічних захворювань, погіршення товарних, харчових і насіннєвих якостей характеризуються показником, який має назву лежкість. Кількісно лежкість може бути виражена максимальним терміном зберігання за оптимальних умов. Збереженість – це прояв лежкості у конкретних умовах зберігання. Соковиту плодоовочеву продукцію за лежкістю можна розподілити на дві великі групи:
- придатну до тривалого зберігання (терміном від декількох тижнів і до кількох місяців). Добру лежкість має картопля, капуста, коренеплоди, цибуля, часник, а також плоди зерняткових культур (яблука, груші);
- непридатну до тривалого зберігання. Низьку лежкість мають плоди кісточкових культур, ягоди, плодові та зеленні овочі.
Підвищена лежкість картоплі та інших овочів визначається, головним чином, тривалістю періоду глибокого фізіологічного спокою, протягом якого відбувається підготовка рослин до репродуктивного етапу розвитку, тобто завершується диференціація генеративних бруньок і конусів наростання. У період спокою всі ростові процеси сповільнені.
Добра лежкість плодів зерняткових культур зумовлена тривалістю періоду післязбирального дозрівання, пов’язаного з остаточним формуванням насіння і навколоплідника. Плоди збирають у період технічної стиглості, а під час зберігання вони набувають споживчої стиглості, до того ж відбувається поліпшення їхніх харчових властивостей: смаку, аромату, консистенції.
Збереженість листкових овочів, ягід і більшої частини кісточкових плодів мінімальна, тож терміни їхнього зберігання майже цілком залежать від зовнішніх умов, а також від сортових особливостей, ступеня зрілості й умов вирощування.
Білки
Білкові речовини у рослинних організмах містяться у невеликій кількості, але у їхній будові відіграють важливу роль, тому що входять до складу ядра клітини та ферментів, завдяки яким в організмі відбуваються всі процеси синтезу й гідролізу. Білки містяться в усіх плодах та завдяки своїм властивостям відіграють значну роль під час їхнього зберігання і переробки. Вони частково зв’язують воду, внаслідок чого продукція менше в’яне; піддаються денатурації за високих та низьких (мінусових) температур, що треба враховувати під час консервування; старіють у процесі зберігання, що зменшує їхню гідрофільність; розщеплюються, що супроводжується появою простих продуктів.
Вуглеводи
Вуглеводи беруть участь у синтезі амінокислот, нуклеїнових кислот та інших речовин. У клітинах рослин вуглеводи поширені у вигляді клітковини, крохмалю, моно- і дисахаридів, пектинових речовин, глікогену, органічних кислот. Міцність клітини, а отже й плоду, залежить від вмісту клітковини, товщини клітинних оболонок, розвиненості покривних тканин. Тому що чим більше плід містить клітковини, то менше він травмується і має кращу лежкість. Основною запасною речовиною, розчиненою чи нерозчиненою у клітинному соку, є вуглеводи – крохмаль і цукри: у картоплі – це крохмаль, а в інших овочах та плодах – цукри, переважно моносахариди. Цукри у тканинах розподіляються нерівномірно: зазвичай їх більше у тих, що містилися із сонячного боку. У плодах цукор використовується для їхнього дихання під час зберігання, для цього ж слугує і сахароза плодів, яка розкладається на моносахариди у процесі зберігання продукції.
У практиці переробки плодів та овочів використовують такі властивості цукрів: здатність зброджуватись дріжджами (виноробство) та молочнокислими бактеріями (утворення молочної кислоти під час квашення та соління); гігроскопічність сахаридів (сушені ягоди і фрукти потребують герметичного зберігання); висока гігроскопічність фруктози (ця властивість є позитивною й важливою для харчової промисловості, тому що вироби з фруктозою не так швидко черствіють), взаємодія моноцукрів за температури вище 30°С з амінокислотами з утворенням меланоїдів, наявність яких небажана під час виготовлення виробів із картоплі та інших крохмаленосіїв; розкладання сахарози під дією ферментів на моносахариди (у кондитерському виробництві інверсію проводять для підвищення солодкості продукції), карамелізація (недостатня кількість кислот) за сильного та тривалого нагрівання, коли моносахариди перетворюються на ангідриди із гірким смаком і коричневим забарвленням.
Крохмаль картоплі складається із амілози та амілопектину. Вміст останнього понад 75%. У воді амілопектин не розчиняється, а набухає, утворюючи гель, тоді як амілоза розчиняється у воді, утворюючи колоїдний розчин. Ця властивість крохмалю використовують у багатьох виробництвах. У недозрілих овочах та фруктах крохмалю більше, ніж у зрілих, оскільки він перетворюється на цукри.
Ліпіди
У плодах і овочах є невелика кількість ліпідів – жирів та деяких ефірних олій і масел. Вони відіграють важливу роль в обміні речовин, сповільнюють процеси обміну під час зберігання (період спокою бульб, цибулин), коли зовнішній шар протоплазми насичений ліпідним шаром.
Вміст жиру у внутрішніх тканинах незначний (до 1%), а у зовнішніх (кутикулі) – значно вищий. Найбільше жиру міститься у насінинах плодів та овочів. Жироподібні речовини, або воски – хімічно стійкі сполуки, які погано розчиняються в сильних розчинниках і не змочуються водою. Віск покриває кутикулу і разом з нею відіграє роль мембрани з вибірковою проникністю. Товщина воскокутикулярного шару і його склад впливають на збереженість плодів. До складу кутикули входять переважно терпени, стероїди, стерини.
Під час зберігання товщина кутикулярного шару збільшується, склад його змінюється, відтак змінюється здатність шкірних покривів протистояти хворобам. Отже, воскоподібні речовини поліпшують збереженість плодів. Однак під час переробки продукції, наприклад сушіння, вони перешкоджають випаровуванню вологи.
Вітаміни
Плодоовочеві культури багаті на вітаміни, зокрема на аскорбінову кислоту, яка легко окислюється на повітрі, тому за подрібнення продукції значна частина її окислюється. Одні плоди містять більше вітаміну С у недозрілому стані (смородина, зелена цибуля тощо), а інші – у дозрілому (суниця садова, яблука, груші, кісточкові тощо). Інші вітаміни (А, групи В, D, Е, К) стійкіші до термообробки овочів та фруктів і добре зберігаються у консервованій продукції.
