При какой температуре теряют свойства фрукты

Всё дело в типе полезного вещества

Многие считают, что сырые овощи содержат больше питательных веществ, чем приготовленные, но это зависит от типа веществ.

При термической обработке толстые клеточные стенки многих растений разрушаются, высвобождая хранящиеся в них питательные вещества.

Немецкое исследование , проведённое на группе из 200 сыроедов, показало, что у них был более высокий уровень бета-каротина в плазме, но содержание ликопина было ниже среднего. Одним из факторов, повлиявших на результат, оказалось меньшее содержание ликопина в сырых помидорах по сравнению с термически обработанными.

Что происходит с витамином С и другими водорастворимыми веществами

По данным отчёта исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе , потеря витамина С в зависимости от способа приготовления может составлять от 15% до 55%. Свежий шпинат в процессе готовки теряет около ⅔, а горох и морковь — 85–95% витамина C.

Водорастворимые полезные вещества, такие как витамин С, витамин В и полифенолы, наиболее подвержены деградации при обработке и приготовлении пищи.

Интересно, что уровень витамина C часто выше в замороженных продуктах по сравнению со свежими из-за того, что он снижается при хранении и перевозке сырого урожая.

Ещё одно исследование показало, что после шести месяцев заморозки вишня потеряла 50% антоцианов — питательных веществ, найденных в тёмных пигментах фруктов и овощей. Так что и в замороженных продуктах не всегда сохраняются витамины.

Что происходит с витамином А и другими жирорастворимыми веществами

Согласно отчёту, опубликованному в The Journal of Agriculture and Food Chemistry , для сохранения витаминов в моркови, кабачках и брокколи их лучше варить, чем готовить на пару, жарить или есть сырыми. Обжаривание оказалось худшим способом для сохранения питательных веществ.

Жирорастворимые соединения, такие как витамины А, D, Е и К, и антиоксидантные соединения, называемые каротиноидами, лучше сохраняются во время приготовления пищи и температурной обработки.

Но когда дело доходит до приготовления овощей, всегда приходится идти на компромисс. Один и тот же способ может повысить доступность одних питательных веществ, но при этом разлагать другие. Например, в варёной моркови выше уровень каротиноидов по сравнению с сырой. Однако в необработанной моркови гораздо больше полифенолов, которые исчезают, как только вы начинаете её готовить.

Что происходит с витаминами в микроволновой печи

Хотя многие думают, что готовить в микроволновой печи вредно, овощи, приготовленные в ней, могут иметь более высокую концентрацию определённых витаминов.

В марте 2007 года был проведён эксперимент, в ходе которого учёные наблюдали за тем, как кипячение, варка на пару, готовка в микроволновке и приготовление пищи под давлением влияют на питательные вещества в брокколи. Готовка на пару и кипячение привели к потере от 22 до 34% витамина С. Приготовленные в микроволновке и под давлением овощи сохранили 90% витамина С.

Выводы

1. Ни один способ приготовления, подачи и хранения пищи не сохранит все питательные вещества в овощах.

2. Если учёные решили, что варёный кабачок полезен, ещё не факт, что он подойдёт именно вам. Если он не лезет вам в горло, то не принесёт никакой пользы. Поэтому, выбирая способ приготовления, полагайтесь ещё и на свой вкус.

3. Лучший способ получить максимальную пользу от овощей — наслаждаться ими в разных вариациях: сырыми, тушёными, варёными, запечёнными и приготовленными на гриле.

4. Если вы регулярно едите разнообразные фрукты и овощи, вам можно не беспокоиться о методе приготовления пищи.

Интенсивность и характер изменений продуктов при замораживании зависят от условий и параметров процесса, а также от качественных характеристик плодов и овощей. Специфика состава и строения плодов и овощей, особенности и взаимосвязь протекающих в них физико-химических и биохимических реакций оказывают существенное влияние на сохранение их свойств при замораживании.

При замораживании вода превращается в лед, что изменяет осмотические условия и резко сокращает скорость большинства биохимических процессов в плодах и овощах. Замораживание приводит к повышению концентрации растворенных веществ вследствие миграции влаги из микробной клетки во внешнюю среду на первой стадии замораживания и к внутриклеточной кристаллизации воды на последующих стадиях, а также нарушению согласованности биохимических реакций за счет различий в степени изменения их скоростей.

Устойчивость микробной клетки к замораживанию зависит от вида и рода микроорганизмов, стадии их развития, скорости и температуры замораживания, состава среды обитания. Наиболее высокая степень отмирания микроорганизмов наблюдается при температуре −4 −6С, а их рост и размножение полностью исключается при температуре −10 −12°С. В этих условиях плоды и овощи не подвергаются микробиологической порче, хотя полного уничтожения микроорганизмов не происходит. В замороженных ягодах или фруктово-ягодных соках при температуре хранения выше −8°С под действием дрожжей, происходит спиртовое брожение и накапливается спирт.

При определении условий и режимов замораживания стремятся максимально учитывать особенности свойств и строения плодов и овощей с целью достижения максимальной обратимости процесса.

Особенности состояния плодов и овощей при замораживании обусловливаются фазовым переходом воды в твердое состояние и повышением концентрации растворенных в жидкой фазе веществ. Процесс кристаллообразования приводит к изменению физических характеристик плодов и овощей, сопровождающемуся изменениями их физико-химических, биохимических и морфологических свойств.

Размер, форма и распределение кристаллов льда в структуре плодов и овощей зависят от их свойств и условий замораживания. Состояние мембран и клеточных оболочек, их проницаемость, ионная, молярная концентрация растворенных веществ отдельных структурных образований растительных тканей, степень гидратации основных компонентов предопределяют особенности распределения льда в системе, размер и форму кристаллов.

Более низкая концентрация растворенных веществ в межклеточном пространстве определяет разницу в значениях криоскопических температур структурных элементов, вследствие чего кристаллы льда формируются в первую очередь в межклеточной жидкости. При температуре ниже точки замерзания водяной пар в крупных межклеточных пространствах начинает конденсироваться в виде капелек влаги па прилегающих клеточных стенках. Эта вода и превращается в первые микроскопические кристаллики льда, которые распространяются между клетками, обволакивая стенки клеток. Кристаллы разной формы (в виде линз, разветвленные и др.) разрастаются между клетками эпидермиса и паренхимы. Процесс сопровождается повышением осмотического давления вследствие роста концентрации растворенных в жидкости солей, что в свою очередь обусловливает миграцию влаги из клеток. Дальнейший рост кристаллов происходит за счет благи, содержащейся в клетках, что объясняется разницей в давлении пара на поверхности разных кристаллов.

При понижении температуры в клетках сначала наступает состояние переохлаждения, а затем в них спонтанно возникают центры кристаллизации, приводящие к образованию внутриклеточного льда. Граница перехода из одного агрегатного состояния в другое обусловлена не только концентрацией раствора, свойствами отдельных его компонентов, но и рядом других факторов. Так, в тонких капиллярах воду можно переохладить до −20°С. Граница переохлаждения отдельных растворов и пищевых продуктов различна, а температура ниже этой границы или механическое встряхивание приводит к очень быстрому, практически массовому превращению воды в лед.

При медленном замораживании с образованием крупных кристаллов вне клеток изменяется первоначальное соотношение объемов за счет перераспределения влаги и фазового перехода воды. Быстрое замораживание предотвращает значительное диффузионное перераспределение влаги и растворенных веществ и способствует образованию мелких, равномерно распределенных кристаллов льда.

С изменением скорости замораживания по мере перемещения границ фазового перехода от периферии к центру продукта изменяются размер и характер распределения кристаллов льда. Наиболее мелкие кристаллы образуются в поверхностных слоях продукта.

Максимальное кристаллообразование в плодах и овощах происходит при температуре от −2 до −8°С. При быстром прохождении этого интервала можно избежать значительного диффузионного перераспределения воды и образования крупных кристаллов. Степень повреждения тканевых структур плодов и овощей при замораживании зависит от размеров кристаллов льда и физико-механических превращений, протекающих в тканях на молекулярном уроне.

На размер кристаллов льда и характер их распределения между структурными элементами существенно влияют состав и свойства плодов и овощей. Так, лук, картофель и некоторые другие овощи покрыты плотной естественной оболочкой, что способствует переохлаждению, тогда как капуста белокочанная, не имеющая такой оболочки, не переохлаждается, что объясняется наличием крупных межклетников и большим содержанием свободной воды.

Большое влияние на характер кристаллообразования оказывает также степень зрелости плодов. В недозрелых плодах содержится значительное количество свободной воды и происходит в основном внутриклеточная кристаллизация, что губительно действует на клетки.

В созревших плодах накапливается пектин, который обладает высокими гидрофильными свойствами. Он связывает значительное количество воды и способствует образованию гелеобразной структуры, что положительно сказывается на обратимости процесса замораживания.

Замороженные плоды и овощи приобретают новые свойства: твердость (следствие превращения воды в лед), плотность, интенсивность и яркость окраски (результат оптических эффектов) и др.; кроме того, значительно изменяются теплофизические свойства.

Вследствие снижения кинетической энергии молекул при понижении температуры, повышения вязкости внутриклеточной жидкости, уменьшения растворимости газов и диффузии веществ значительно снижается скорость химических реакций, однако полное прекращение их возможно только при абсолютном нуле (-273°С).

При постепенном вымораживании влаги в жидкой фазе продукта повышается концентрация минеральных солей (электролитов), агрессивных по отношению к белкам и оказывающих наиболее повреждающее действие на ферментные системы. При этом происходит как ускорение, так и замедление отдельных реакций, меняется их направленность. В первую очередь при замораживании повреждаются ферментные системы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования митохондрий, вследствие чего организм теряет основные жизненные функции, т.е. дыхание и способность к генерации энергии.

Поскольку при замораживании растительных продуктов окислительно-восстановительные процессы, присущие свежим продуктам, сдвигаются в сторону окислительных реакций, то качество полученного продукта зависит в основном от степени активности оксидоредуктаз, среди которых особое значение имеют полифенолоксидаза, аскор-батоксидаза, каталаза и пероксидаза.

Деятельность ферментов является, пожалуй, основной причиной появления посторонних привкусов в продуктах. При этом, как правило, снижается содержание крахмала и витамина С, увеличиваются кислотность и количество редуцирующих сахаров, в результате ферментативного потемнения изменяется окраска продукта, ухудшается консистенция, вкус, запах.

Из-за разрушения части ферментов при замораживании нарушаются сбалансированность и координация отдельных реакций, их синхронность. При этом устойчивая к изменению рН инвертаза в процессе замораживания проявляет активность в широком диапазоне (3,0-7,5), что инициирует реакции накопления сахаров в замороженных плодах и овощах.

Сохранение активности пектолитических ферментов способствует повышению гидрофильных свойств коллоидов и уменьшению степени повреждения клеток. В зависимости от вида продукта они оказывают различное действие: в ткани сливы эти ферменты теряют активность и замороженный продукт имеет плотную консистенцию, в яблоках же их активность приводит к размягчению ткани.

Каталаза и пероксидаза катализируют дегидрирование аминокислот, фенолов, аминов, флавонов и др., при этом ухудшается качество плодов и овощей, которые приобретают посторонние привкусы. Каталаза и пероксидаза часто действуют антагонистически по отношению друг к другу. Так, в неразрушенных тканях каталаза тормозит действие пероксидазы; в разрушенных действие последней более активно. В отдельных случаях эти ферменты оказывают одинаковое действие.

Некоторые ферменты (липаза) сохраняют активность даже при очень низких температурах. Изменения углеводов при замораживании в значительной степени зависят от их состава. Так, имеются сведения, что высокомолекулярные углеводы в процессе замораживания подвергаются агрегатированию. Для систем, богатых крахмалом, характерно снижение способности связывать воду.

Изменения витаминов при замораживании зависят от их химической структуры, вида и строения ткани. Потери витаминов имеют место при предварительной обработке сырья и непосредственно в процессе замораживания. Наиболее устойчивы к замораживанию тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, каротин. Непосредственно при замораживании теряется около 10% витамина С, а с учетом подготовки сырья (бланширование, мойка и др.) потери могут составить до 20-30%. Сохранению витамина С при замораживании способствует интенсификация процесса.

При замораживании плодов и овощей в неупакованном виде неизбежны поверхностное испарение и сублимация части воды, содержащейся в продукте, что приводит к его усушке. Так, при замораживании разных видов неупакованных плодов и овощей в туннельном морозильном аппарате с принудительной циркуляцией воздуха при −35°С потери массы колеблются от 0,2 до 0,9%.