В состав цитоплазмы входят в основном белки, ферменты и в небольшом количестве липиды (соотношение белковых веществ и липидов 90:1). По структуре молекул белки цитоплазмы относятся к глобулярным белкам. В цитоплазме, как и в вакуолях, они находятся в виде раствора, но более концентрированного (10%-ного).
Мембраны содержат белки и липиды. Тонопласт и плазмалемма состоят из двух слоев глобулярного белка с бимолекулярной прослойкой липидов. Другие цитоплазматические мембраны, построенные из двух простых мембран, практически не отличаются по химическому составу от последних. Считают, что белковые вещества в мембранах находятся в виде студней.
Пластиды бывают окрашенными и бесцветными. В зависимости от окраски их подразделяют на хлоропласты – зеленые, хромопласты – окрашенные в желтые и красные тона и лейкопласты – бесцветные.
Хлоропласты, состоящие из белков и липидов (в соотношении 40:30), содержат различные пигменты, но в основном хлорофилл, а также каротиноиды. Присутствие этих пигментов в зеленых овощах и некоторых плодах (крыжовник, виноград, слива ренклод и др.) обусловливает различные оттенки их зелено-желтой окраски.
Хромопласты образуются, как правило, из хлоропластов или лейкопластов. В процессе их развития образуются крупные глобулы или кристаллы, содержащие каротиноиды, в том числе и каротины. Каротины обусловливают желто-оранжевую окраску многих овощей и плодов (морковь, абрикосы и др.). Однако не всегда оранжевая окраска указывает на высокое содержание их в плодах и овощах; например, окраска апельсинов, мандаринов обусловлена другим пигментом – криптоксантином. В то же время в зеленых овощах относительно высокое содержание каротина может быть замаскировано хлорофиллом.
В лейкопластах накапливаются запасные вещества, например крахмал в клетках клубня картофеля. Лейкопласты, содержащие крахмал, называются амилопластами. В растительных клетках крахмальные зерна находятся в пространстве, ограниченном оболочкой лейкопласта.
Клеточные стенки составляют 0,7–5% сырой массы овощей и плодов. В состав клеточных оболочек и срединных пластинок входят в основном полисахариды. (80–95%) – клетчатка, гемицел-люлозы и протопектин, поэтому их часто называют «углеводами клеточных стенок». В состав клеточных оболочек входят все перечисленные выше полисахариды. Считают, что срединные пластинки состоят в основном из протопектина.
Кроме углеводов, в клеточных стенках содержатся азотистые вещества, лигнин, липиды, воска, минеральные вещества.
Из азотистых веществ в клеточных стенках растительной ткани обнаружен структурный белок, который в некоторых отношениях напоминает белок коллаген, выполняющий аналогичные функции в животных тканях. Как и коллаген, он отличается высоким содержанием оксипролина: называют его экстенсином. Содержание экстенсина в клеточных стенках различных овощей неодинаково (табл. 5). Клеточные стенки картофеля состоят примерно на 1 г,из экстенсина. В клеточных стенках моркови и свеклы содержание его составляет в среднем от 10 до 12%, дыни – не превышает 5%.
Содержание оксипролина в клеточных стенках этих растительных продуктов тоже неодинаково и колеблется в зависимости от вида продукта от 0,08 до 1,6%.
Содержание в клеточных стенках экстенсина и оксипролина изменяется в процессе хранения овощей. Особенно заметны эти изменения при повреждении ткани овощей. Так, в дынях при повреждении плодов содержание белков в клеточных стенках возрастает в 3–4 раза, а оксипролина – в 5–10 раз.
Соотношение углеводов и экстенсина в клеточных стенках зависит от вида растительной ткани. Клеточные стенки многих растительных продуктов состоят примерно на '/з из целлюлозы, I* из гемицеллюлоз и на '/з из пектиновых веществ и белка. В клеточных стенках томатов между углеводами и белком существует другое соотношение – 1:1.
В связи с тем что размягчение овощей и плодов, происходящее в процессе их тепловой кулинарной обработки, связывают с дест-ру^цией клеточных стенок, представляется целесообразным рассмотреть строение последних.
По современным представлениям, клеточная стенка – это высокоспециализированный агрегат, состоящий из различных полимеров (целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, белков), структура которых у разных растений закодирована с той же степенью точности, что и структура молекул белков. На рис. 17 представлена модель структуры первичной клеточной стенки.
Первичная клеточная стенка состоит из волокон (микрофибрилл) целлюлозы, которые занимают менее 20% объема гидратированной стенки. Располагаясь в клеточных стенках параллельно, целлюлозные волокна образуют мицеллы, которые имеют правильную, почти кристаллическую упаковку. Одна мицелла целлюлозы может отстоять от другой на расстоянии, равном ее десяти диаметрам. Пространство между мицеллами целлюлозы заполнено матриксом, состоящим из пектиновых веществ, гемицеллюлоз (ксилоглюкан и арабиногалактан) и структурного белка, связанного с тетрасахаридами.
Первичная стенка клетки рассматривается как целая макромолекула, компоненты которой тесно взаимосвязаны. Между мицеллами целлюлозы и ксилоглюканом имеется значительное количество водородных связей. В свою очередь ксилоглюкан ко валентно связан с пектиновыми веществами через их боковые галактановые цепи. С другой стороны, пектиновые вещества через арабиногалактан ковалентно связаны со структурным белком.
Учитывая, что клеточные стенки многих овощей и плодов отличаются относительно высоким содержанием двухвалентных катионов, в основном Са и Mg (0,5–1%), между полимерами, содержащими свободные карбоксильные группы, могут возникать хелатные связи в виде солевых мостиков.
Ниже представлена схема образования солевого мостика между двумя молекулами пектиновых веществ. Жирной линией изображена цепочка рамногалактуронана.
Вероятность образования солевых мостиков находится в обратной зависимости от степени этерификации полигалактуроновых кислот.
Производство полуфабрикатов из овощей
Технологическая схема производства полуфабрикатов в виде сырых очищенных и нарезанных овощей состоит из сортировки сырья, мытья, очистки и нарезки.
При сортировке удаляют загнившие, побитые или проросшие экземпляры, посторонние примеси, а также распределяют овощи по размерам, степени зрелости и пригодности их для приготовления определенных кулинарных изделий.
Моют овощи для удаления с их поверхности остатков земли и песка и снижения обсемененности микроорганизмами. Мытые овощи являются полуфабрикатами, предназначенными для дальнейшей кулинарной обработки неочищенными.
При очистке овощей удаляют части с пониженной пищевой ценностью. Очищенные овощи направляют на тепловую кулинарную обработку или нарезают кусочками различной формы в зависимости от их последующего кулинарного использования.
При производстве овощных полуфабрикатов применяют различное технологическое оборудование – машины сортировочные, калибровочные, моечные, очистительные, резательные и др. В некоторых случаях овощи обрабатывают вручную.
Большие партии картофеля и овощей перерабатывают в полуфабрикаты на поточно-механизированных линиях, которые устанавливают в специализированных цехах крупных предприятий общественного питания или плодоовощных баз. На поточно-механизированных линиях для производства овощных полуфабрикатов применяют различные способы очистки картофеля и овощей – механический, термический (огневой, паровой), химический (парощелочной, щелочной) и др.
При механическом способе очистки применяют овощеочистительные машины различных типов, рабочим органом которых являются абразивные поверхности, снимающие с клубней или корнеплодов покровные ткани за счет сил трения.
Сущность огневой очистки картофеля и овощей заключается в удалении кожицы путем обжига клубней при температуре 1100–1200 °С в течение 6–12 с с последующим промыванием в моечных машинах с щетками (пиллерах).
При паровой очистке картофель и овощи обрабатывают паром давлением 0,6–0,7 МПа в течение 0,5 – 1 мин. Под действием пара кожица лопается и легко снимается в моечной машине.
Поточные линии с паровой очисткой на предприятиях общественного питания пока не применяются, так как последние еще не оснащены установками, вырабатывающими пар высокого давления. Такие линии имеются на предприятиях пищевой промышленности, изготовляющих для предприятий общественного питания полуфабрикаты из картофеля и овощей.
В пищевой промышленности используют зарубежные поточные линии, на которых картофель очищается парощелочным способом: клубни обрабатываются горячей (77 °С) 7–10%-ной щелочью в течение 6–10 мин и острым паром высокого давления (0,6 – 0,7 МПа) в течение 0,5–1 мин. Под действием щелочи и пара кожица вместе с глазками легко удаляется при последующем промывании картофеля. Моют его очень тщательно сначала в ванне с водой, а затем струями воды высокого давления (0,7 МПа), так как с клубней надо удалить не только кожицу, но и раствор щелочи.
За рубежом применяют также очистку картофеля только щелочью. После щелочной очистки картофель промывают струями воды под давлением, затем обрабатывают разбавленными растворами органических кислот (лимонной, фосфорной) для нейтрализации остатков щелочи.
Применение щелочи с гигиенической точки зрения нежелательно, так как она может проникать в мякоть клубней и, несмотря на тщательное их промывание и нейтрализацию щелочи, частично оставаться в картофеле. Поэтому этот способ очистки нельзя считать перспективным для общественного питания нашей страны. В настоящее время и в пищевой промышленности парощелочную очистку на поточных линиях заменяют паровой очисткой.
На предприятиях общественного питания используют в основном линии с механическим способом очистки, так как они не требуют дорогостоящего оборудования и просты в обслуживании.
Полуфабрикаты из картофеля