66519 (597622), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Вакуоль расположена в центре клетки и является самым крупным элементом. Она представляет собой своеобразный пузырек, заполненный жидкостью, в которой растворены питательные вещества, – клеточным соком. Тонкий слой цитоплазмы с другими органеллами занимает в клетке пристенное положение.
Все органеллы клетки отделены от цитоплазмы мембран а-м и. Вакуоли окружены простой (элементарной) мембраной, называемой тонопластом. Поверхность ядер, пластид и другие цитоплазматических структур покрыта двойной мембраной, состоящей из двух рядов простых мембран с промежутком между ними, заполненным жидкостью типа сыворотки.
Цитоплазма на границе с клеточной оболочкой покрыта, как и вакуоль, простой мембраной, называемой плазмалеммой. Внешнюю границу плазмалеммы можно увидеть при рассмотрении под микроскопом препаратов растительной ткани, обработанных концентрированным раствором поваренной соли. Вследствие разницы между осмотическим давлением внутри клетки и вне ее происходит переход воды из клетки в окружающую среду, вызывающий плазмолиз – отделение цитоплазмы от клеточной оболочки.
Мембраны регулируют клеточную проницаемость, избирательно задерживая либо пропуская молекулы и ионы тех или иных веществ в клетку и за ее пределы. Мембраны препятствуют также смешиванию содержимого двух соседних органелл. Отдельные вещества переходят из одних органелл в другие лишь в строго определенных количествах, необходимых для протекания физиологических процессов в тканях.
Каждая клетка покрыта оболочкой, представляющей собой первичную клеточную стенку (см. с. 80). В отличие от мембран она характеризуется полной проницаемостью. Оболочки каждых двух соседних клеток скрепляются с помощью так называемых срединных пластинок, образуя остов паренхимной ткани. Поэтому часто клеточными стенками называют не только оболочки клеток, но и оболочки клеток вместе со срединными пластинками.
Контакт между содержимым клеток осуществляется через плазмодесмы, которые представляют собой тонкие протоплазма-тические тяжи, проходящие через оболочки.
Поверхность отдельных экземпляров овощей и плодов покрыта покровной тканью – эпидермисом (плоды, наземные овощи) или перидермой (картофель, свекла, репа). Покровные ткани обычно имеют пониженную пищевую ценность, и при переработке большинства овощей и некоторых плодов их удаляют.
Свежие овощи и плоды отличаются значительным содержанием воды (от 75 до 95%), поэтому все структурные элементы их паренхимной ткани в той или иной степени гидратированы. Способность тканей овощей и плодов сохранять форму и определенную структуру при относительно высоком содержании воды объясняется присутствием в них белков и углеводов, способных удерживать значительное количество влаги. Это обеспечивает достаточно высокое тургорное давление в тканях. Тургорное давление может снижаться, например, при увядании или подсыхании овощей и плодов или возрастать, что наблюдается при погружении их в воду. Это свойство овощей и плодов учитывают при их кулинарной переработке. Так, картофель и корнеплоды с ослабленным тургором перед механической очисткой замачивают с целью сокращения времени обработки и снижения количества отходов.
Пищевая ценность овощей и плодов
В состав сухого остатка овощей и плодов входят в основном углеводы, а также азотистые и минеральные вещества, органические кислоты, витамины, пигменты, полифенольные соединения, ферменты и др.
Из углеводов в овощах и плодах содержатся моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза, рамноза и др.), дисахариды (сахароза, мальтоза) и полисахариды (крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы пектиновые вещества).
Общее содержание Сахаров в овощах колеблется от 1,5% (на сырую массу съедобной части) в картофеле до 9% в арбузах, дынях, свекле, луке репчатом. Достаточно много их содержится в моркови (6%) и белых кореньях (петрушка – 9,4%, пастернак – 6,5, сельдерей – 5,5%); в капустных овощах Сахаров более 4%. В плодах и ягодах общее содержание Сахаров колеблется от 3 – 4% в лимонах и клюкве до 16–19% в винограде и бананах.
Соотношение различных Сахаров в отдельных видах овощей и плодов неодинаково. Например, в картофеле они представлены в основном глюкозой и сахарозой, фруктозы в нем очень мало; в луке репчатом и моркови – сахарозой и в меньшей степени глюкозой и фруктозой. В белокочанной капусте содержатся в основном глюкоза и фруктоза, сахарозы в ней в 10 раз меньше, чем моносахаров. В яблоках, грушах сахара представлены фруктозой и в меньшей степени глюкозой и сахарозой, в винограде и вишне – глюкозой и фруктозой. В абрикосах, персиках, апельсинах, мандаринах содержится больше сахарозы, чем моносахаров. В лимоиах все три вида Сахаров присутствуют в равных количествах.
Крахмал в относительно больших количествах содержится в картофеле – в среднем 16% на сырую массу съедобной части картофеля продовольственного. Из других овощей сравнительно высоким содержанием крахмала отличаются зеленый горошек (6,8%), бобы овощные (6%), пастернак (4%), фасоль стручковая (2%). В остальных овощах содержание его не превышает десятых долей процента. У большинства плодов и ягод крахмал отсутствует; в небольших количествах он содержится лишь в бананах, яблоках, грушах и айве.
Содержание клетчатки в овощах и плодах колеблется от 0,3 до 1,4% (на сырую массу съедобной части). Повышенным содержанием ее отличаются пастернак (2,4%), хрен (2,8%), укроп (3,5%), а также некоторые ягоды – малина (5,1%), облепиха (4,7%).
Гемицеллюлоз в овощах и плодах содержится значительно меньше, чем клетчатки (от 0,1 до 0,7%). Клетчатка и гемицеллюлозы в большей степени концентрируются в покровных тканях овощей и плодов и в меньшей – в мякоти.
Количество пектиновых веществ в овощах и плодах колеблется от десятых долей процента до 1,1% (на сырую массу съедобной части). Пектиновые вещества в растительных продуктах представлены двумя формами: нерастворимой в холодной воде – протопектином и растворимой – пектином. Основную массу пектиновых веществ составляет протопектин (около 75%).
Молекула протопектина представляет собой гетерополимер, имеющий сложную разветвленную структуру (рис. 16). Главная цепь этого полимера состоит из остатков молекул галактуроновой и полигалактуроновой кислот, частично этерифицированных метиловым спиртом, и рамнозы (главную цепь протопектина называют рамногалактуронан). К главной цепи ковалентными связями присоединены боковые цепи гемицеллюлоз – галактанов и арабинанов. Ниже представлен участок цепи полигалактуроновой кислоты, в которой часть карбоксильных групп этерифицирована метиловым спиртом.
Количество галактуроновых и полигалактуроновых кислот и других составляющих молекулы протопектина, а также молекулярная масса его пока неизвестны, так как протопектин не удалось выделить из растительных тканей в неизмененном состоянии. При извлечении протопектина различными способами обычно получают продукты его распада, в частности полигалактуроновые кислоты различной степени полимеризации, галактуроновую кислоту, рам-нозу и др.
Молекулы пектина представляют собой цепочки рамногалак-туронана, содержащие от 20 и более остатков галактуроновой кислоты. Пектин обладает желирующими свойствами, которые проявляются тем значительнее, чем больше в его молекуле меток-сильных групп.
Азотистых веществ в овощах относительно немного: количество их не превышает 3% (в пересчете на белок) и только в бобовых (зеленый горошек, фасоль стручковая, бобы и др.) содержание их достигает 4–6%. В плодах и ягодах азотистых веществ содержится меньше, чем в овощах (0,2–1,5%) – Примерно половину азотистых веществ овощей и плодов составляют белки. Кроме белков, овощи и плоды содержат свободные аминокислоты (до 0,5% на сырую массу).
«Количество минеральных веществ (золы) в овощах и плодах составляет в среднем 0,5% и не превышает 1,5% – Минеральные вещества входят в состав овощей и плодов в виде солей органических и неорганических кислот. В основном это калий, натрий, кальций, магний, фосфор и др., а из микроэлементов – железо, медь, марганец и др.
Органические кислоты овощей и плодов представлены яблочной, лимонной, щавелевой, винной, фитиновой, янтарной и другими кислотами. Общее содержание органических кислот в овощах и плодах составляет в среднем 1% на сырую массу. Преобладает, как правило, яблочная кислота. Однако в корнеплодах свеклы преобладающей является щавелевая кислота, в цитрусовых плодах и черной смородине – лимонная, в винограде – винная и яблочная, в персиках и клюкве – яблочная и лимонная кислоты.
Органические кислоты находятся в свободном или связанном состоянии. Количество кислот, связанных с различными катионами, значительно превышает количество свободных.
Овощи и плоды содержат почти все известные в настоящее время витамины, кроме витаминов В)2 и D (кальциферола). К витаминам, источником которых являются главным образом овощи и плоды, относятся: водорастворимые витамины – С, Р, U и фолацин; жирорастворимые – Е, К и каротиноиды (криптоксантин, а-, (3-,3- и укаротины).
Особое значение имеет термолабильный витамин С (аскорбиновая кислота). Содержание его в овощах колеблется от 5 (баклажаны, морковь) до 250 мг (перец красный сладкий) на 100 г. съедобной части продукта. В таких овощах, как картофель, капуста, количество витамина С относительно невелико (20–60 мг на 100 г.), но поскольку эти овощи занимают значительный удельный вес в питании человека, их можно рассматривать в качестве основного источника витамина С. Из плодов витамином С богаты цитрусовые, черная смородина и шиповник (соответственно 38, 200 и 470 мг на 100 г.).
Аскорбиновая кислота в овощах и плодах находится в трех формах – восстановленной, окисленной (дегидроформа) и связанной (аскорбиген). В процессе созревания и хранения овощей и плодов восстановленная форма аскорбиновой кислоты может окисляться с помощью соответствующих ферментов или других окислительных агентов и переходить в дегидроформу. Дегидроаскорбиновая кислота обладает всеми свойствами витамина С, но по сравнению с аскорбиновой кислотой менее устойчива к действию внешних факторов и быстро разрушается. Аскорбиген может подвергаться гидролизу, вследствие чего высвобождается свободная аскорбиновая кислота.
Содержание аскорбиновой кислоты в овощах и плодах в процессе их хранения, как правило, уменьшается. Наибольшие потери аскорбиновой кислоты наблюдаются при хранении картофеля, наименьшие – цитрусовых.
Витамин Р усиливает биологический эффект витамина С, так как способен задерживать окисление его. Р-витаминной активностью обладают многие вещества фенольной природы (некоторые катехины, антоцианы) и фенолгликозиды (рутин, гесперидин и на-рингин). Средняя суточная потребность в витамине Р (рутине) составляет 25 мг. Многие овощи и плоды характеризуются достаточно высоким содержанием Р-активных соединений. Например, в яблоках оно достигает 43–45 мг на 100 г.
Наиболее богатыми источниками витамина U-антиязвенного фактора, представляющего собой метилсульфоновое производное метионина (сокращенное название S-метилметионин, или SMM), являются листья белокочанной капусты (85 мг на 100 г. сухой массы) и побеги спаржи (100–160 мг на 100 г. сухой массы). Этот витамин был найден также в томатах, стеблях сельдерея, но в меньших количествах. Суточная потребность в этом витамине для здорового человека не определена.
Фолацин (фолиевая кислота) содержится в овощах и плодах в относительно больших количествах (от 1 до 30 мкг на 100 г.). Особенно богаты им зеленые овощи: капуста брюссельская, фасоль стручковая, шпинат и зелень петрушки (соответственно 31, 36, 80 и 110 мкг на 100 г.). Суточная потребность в этом витамине взрослого человека (0,2–0,4 мг) может быть в значительной степени удовлетворена за счет овощей и плодов.
Каротиноиды содержат многие овощи и плоды. Большая часть их представлена (3-каротином, наиболее активной формой по сравнению с другими каротиноидами. Важным источником этого провитамина А является морковь, в мякоти которой его в среднем 9 мг на 100 г. съедобной части. Достаточно много |3-кароти-на в шпинате (4,5 мг на 100 г.) и других зеленых овощах (1,0 – 2,0 мг на 100 г.). В остальных овощах содержание его колеблется от 0,01 мг до нескольких десятых долей миллиграмма на 100 г. В плодах и ягодах ^-каротина содержится значительно меньше, чем в овощах. Повышенным содержанием его отличаются шиповник (2,6 мг на 100 г.), абрикосы (1,6 мг на 100 г.) и облепиха (1,5 мг на 100 г.). Среднесуточная потребность взрослого человека в каротине составляет 3–5 мг и легко покрывается за счет потребления овощей и плодов.
Окраска овощей и плодов обусловлена присутствием в них различных пигментов–хлорофилла (зеленая), каротиноидов (желто-оранжевая) и некоторых полифенольных соединений. К последней группе пигментов относят бетанин свеклы, антоцианы, флавоны и флавонолы. Антоцианы сообщают плодам и овощам окраску от розовой до сине-фиолетовой, флавоны и флавонолы – желтую.