2.3. Органические кислоты

Содержание их в овощах определяет общую кислотность овощей или их со­ков. Органические кислоты овощей относятся к сильным возбудителям секреции поджелудочной железы, стимулируют кишечную перистальтику, влияют на нор­мальное течение процесса пищеварения. Шпинат, щавель, ревень, инжир содер­жат значительное количество щавелевой кислоты. В кишечнике она соединяется с пищевым кальцием и образует с ним нерастворимые соли, чем препятствует его усвоению, в то же время многие фрукты (яблоки, груши, айва и др.) способ­ствуют выведению щавелевой кислоты из организма.

2.4. Углеводы.

Одним из важнейших компонентов питания человека являются углеводы. Их употребляется гораздо больше, чем жиров и белков, они составляют 60 % су­точной калорийности рациона, содержатся, в основном, в продуктах раститель­ного происхождения.

В состав углеводов входят: углерод, водород, кислород и некоторые вклю­чения. Источником углеводов в нашем питании являются, главным образом, полисахариды (крахмал), дисахариды (сахароза, лактоза) и моносахариды (глюкоза и фруктоза),

Сахара являются одной из важнейших составных частей плодов и овощей, где они находятся в растворенном состоянии в клеточном соке. Плоды и ягоды содержат от 3 до 15,% сахаров: в винограде 14-23 %, в бананах - до 18 %. В яб­локах и грушах преобладает, в основном, фруктоза, сахароза.

В яблоках и грушах преобладает фруктоза, сахароза отсутствует. Употреб­ляемый сахар-рафинад является почти чистой сахарозой (99,9 %).

В овощах сахаров мало - 2-3 %, за исключением свеклы - 7,1 %, моркови -6,4 %. В фасоли сахаров содержится до 5 %. Они представлены сахарозой и тетрасахаридом – стахиозой. Стахиоза содержится также в чечевице и сое. В пше­ничной муке содержание сахара зависит от сорта: чем выше сорт, тем меньше сахара, а среднем до 1 %. В молоке имеется лактоза (4,6-4,8 %), в мясе и яичном белке содержится немного глюкозы.

Углеводы являются одним из основных источников энергии, составной ча­стью ряда важнейших соединений живой клетки (нуклеиновых кислот и др.), а для растительных клеток еще и главным строительным материалом. Оболочки этих клеток состоят преимущественно из углеводов.

Все углеводы разделяют на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахариды - это простые сахара, молекулы которых представляют со­бой одну неразветвленную углеродную цепь, имеющую от трех до шести атомов углерода. В зависимости от числа атомов углерода моносахариды называют триозами. тетрозами, центозами, гексозами или гептозами.

Один из атомов углерода в молекуле моносахаридов всегда представлен карбонильной группой С=0. При термической обработке растительных продук­тов именно эта группа способна вступать в реакцию с аминной группой белков и давать темноокраденные соединения - меланоидины. Если карбонильная группа находится на конце молекулы моносахарида, т.е. является альдегидной группой, то моносахарид называют альдозой. Когда карбонильная группа занимает в мо­лекуле любое другое место, т.е. является кетонной группой, моносахарид назы­вают кетозой.

Моносахариды	Олигосахариды	Полисахариды
- глицериновый	- сахароза	- крахмал
- альдегид,	- мелибиоза	- гликоген
- диоксиацетон	- мальтоза	- инулин
- эритроза	- лактоза	- клетчатка
- арабиноза	- трегалоза	- гемицеллюлоза
- ксилоза	- гентиобиоза	- пектиновые вещества
- рибоза	- целлобиоза	- слизи
- дезоксирибоза	- рафиноза	- агар-агар
- глюкоза	- стахиоха
- фруктоза
- манноза
- галактоза
- сорбоза
- рамноза
- седогептулоза

Наиболее распространены в природе гексозы. Известны 32 изомера альдогексоз и 24 изомера кетогексоз. Напомним, что изомерами являются вещества, имеющие одну и ту же суммарную формулу, но разную структуру, т.е. неодина­ковое расположение атомов в молекуле. Разное строение веществ обусловливает различие их свойств.

В плодах и овощах из альдогексоз в свободном виде и составе более слож­ных соединений больше всего встречается глюкоза, а из кетогексоз - фруктоза.

Глюкозу иначе называют виноградным сахаром из-за высокого содержания ее в винограде, а также декстрозой, так как раствор глюкозы вращает поляризо­ванный луч вправо. В чистом виде глюкоза усваивается организмом лучше всех других углеводов, поэтому в медицинской практике ее используют для инъек­ций. В растительных тканях глюкоза содержится не только в свободном виде, но входит в состав многих олигосахаридов (мальтозы, сахарозы, лактозы, рафинозы), а также ряда глюкозидов. Из глюкозы построены такие полисахариды, как целлюлоза, крахмал, гликоген. Глюкоза встречается также в фосфорилированном виде: глюкозо-1 -фосфорная кислота, глюкозо-6-фосфорная кислота и глюкозо-1,6-дифосфорная кислота. Р - фруктоза содержится почти во всех плодах, поэто­му ее называют плодовым сахаром- Она вращает поляризованный луч влево (левулоза). Фруктоза - самая сладкая из всех сахаров, менее сладкой является саха­роза, затем глюкоза, ксилоза, мальтоза, галактоза - Высокая сладость, например, арбузов, содержащих относительно мало сахаров (7 %), объясняется тем, что они представлены преимущественно фруктозой. Она входит в состав сахарозы и полифруктозидов - полисахаридов, образующих при гидролизе фруктозу (к ним относится инулин). Фруктоза встречается также в фосфорилированном состоя­нии: фруктозе-1-фосфорная кислота, фруктозо-6-фосфорная кислота и фруктозо-6-фосфорная кислота.

Олигосахариды представляют собой углеводы, построенные из небольшого количества моносахаридов (греч. олигос - немногий). Наиболее распространены дисахариды, образующиеся при соединении двух моносахаридов с выделением воды. В плодах и овощах к наиболее часто встречающимся олигосахаридам от­носится сахароза. Сахароза - обычный сахар, используемый в повседневном пи­тании, в наибольшем количестве содержится в сахарной свекле и сахарном тростнике, поэтому ее называют свекловичным или тростниковым сахаром. Под действием соответствующих ферментов или при нагревании с кислотами сахаро­за распадается (гидролизуется), образуя смесь из глюкозы и фруктозы, которая называется инвертным сахаром, а сам процесс гидролиза - инверсией. Слово ин­версия означает перестановку, преобразование. В данном случае в результате гидролиза сахарозы изменяется удельное вращение раствора с правого на левое. Объясняется это тем, что у образующейся при гидролизе фруктозы левое враще­ние значительно больше, чем у глюкозы правое. Чем кислее раствор, тем интен­сивнее идет гидролиз сахарозы. В кислых растворах она гидролизуется почти в тысячу раз быстрее других дисахаридов: мальтозы и лактозы.

Мальтозы больше всего содержится в солоде, который образуется в прорас­тающих семенах как продукт ферментативного расщепления крахмала. Поэтому ее часто называют солодовым сахаром. При гидролизе мальтозы образуются две молекулы глюкозы.

Полисахариды - сложные углеводы, состоящие из большого числа (сотен и тысяч) остатков моносахаридов, обладающие поэтому высоким молекулярным весом. В отличие от простых сахаров они не сладкие.

В ряде растворителей (в воде обычно нерастворимы) дают коллоидные рас­творы. По химическому строению полисахариды делят на гомополиса-хариды, построенные из остатков какого-либо одного моносахарида (глюкозы, фруктозы и т.д.), и гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моносахаридов и их производных.

Наибольшее значение имеют гомополисахариды, состоящие из глюкозы и называемые глюкозанами. К ним относятся широко встречающиеся в овощах и плодах крахмал и клетчатка.

Молекулы крахмала (СбНю05)х - это полимерные цепи, составленные из а-глюкопиранозных единиц, соединенных между собой а-глюкозидными связями.

Характерным свойством крахмала является окрашивание с йодом от корич­невого через красное и пурпуровое до чисто синего.

Крахмал состоит из двух химически различных веществ: амилозы и амилопектина. Молекула амилозы представляет собой линейную цепь, построенную из 200-1000 глюкозных единиц, соединенных, в основном, 1,4-глюкозидными свя­зями с небольшим количеством 1,6-связей. Благодаря наличию а-1,4 связей мо­лекула амилозы закручивается в спираль. Рентгеноструктурный анализ показал, что виток спирали состоит из молекул глюкозы. Молекулярный вес амилозы от 10000 до 100000.

Амилопектин имеет сильно разветвленную молекулу, в которой к основной цели присоединяются -1,6 - связями боковые цепи различной длины, состоя­щие из 20-25 глюкозных остатков. Молекулярный вес амилопектина от 50000 до 1000000.

Различия в строении обусловливают разные свойства этих веществ (табл. 2). Амилоза в отличие от амилопектина растворима в горячей воде (70-80°). Амило­пектин образует набухшую студенистую массу - клейстер.

Таблица 2 - Различия между амилозой и амилопектином

Признаки	Амилоза	Амилопектин
Формула молекулы	неразветвленная цепь	разветвленная цепь
Степень полимеризации	до 2100	до 620 000
Длина молекулы, °А	до 7400	до 1000
Влияние -амилозы	полный гидролиз	превращение в мальтозу + декстрин
Образование клейстера	отсутствует	образуется
Тетрометилглюкоза, %	0,05	3-5
Диметилглюкоза, %	-	3,5
Окраска с йодом	интенсивно синяя	красно-фиолетовая
Содержание в цельном крах­мале картофеля, %	22	78
Среднее количество глю­козных остатков на одну не редуцирующую концевую группу	980	27
Фосфор, %	0,0086	0,106
Превращение в мальтозу, % при действии амилозы: - из соевых бобов - из батата	97 68	53 51

К лиазам, разрушающим пектиновые вещества, относятся транс-элиминазы (ТЗ), которые вызывают не гидролитический распад этих веществ, а так назы­ваемый транс-элиминативный. В результате этого распада образуются характер­ные продукты с двойной связью в кольце между 4-5 атомами углерода. Среди этих ферментов имеются, так же как у гидролиза, ферменты, отличающиеся по субстратной специфичности и положению разрыва связей в цепи пектиновых веществ.

Таким образом, и растения, и патогены обладают набором ферментов, спо­собных расщеплять пектиновые вещества с разной степенью меток-силированности и при различных условиях среды.

Все это следует иметь в виду при изучении пектиновых веществ и их пре­вращений в плодах и овощах.