2.1. Пищевая ценность свежих плодов
Химический состав свежих плодов. Пищевая ценность свежих плодов обусловлена наличием в них углеводов, органических кислот, дубильных, азотистых и минеральных веществ, а также витаминов. Плоды улучшают аппетит, повышают усвояемость других пищевых продуктов.
Некоторые плоды имеют лечебное значение (малина, черная смородина, виноград, черника, земляника, гранат, морковь и др.), так как содержат дубильные, красящие и пектиновые вещества, витамины, фитонциды и другие соединения, выполняющие определенную физиологическую роль в организме человека. Многие плоды содержат антибиотики и лучезащитные вещества (антирадианты), которые способны связывать и выводить из организма радиоактивные элементы. Содержание отдельных веществ в плодах зависит от их сорта, степени зрелости, условий произрастания и других факторов.
Вода. В свежих плодах находится 72-90% воды, в орехоплодных — 6-15. Благодаря высокому содержанию воды свежие плоды нестойки в хранении, а потеря воды приводит к снижению качества, утрате товарного вида (увяданию) их. Много воды содержится в огурцах, томатах, салате, капусте и др., поэтому многие плоды относятся к скоропортящимся продуктам.
Минеральные вещества. Содержание минеральных веществ в плодах и овощах колеблется от 0,2 до 2%. Из макроэлементов в плодах и овощах присутствуют: натрий, калий, кальций, магний, фосфор, кремний, железо; из микро- и ультрамикроэлементов содержатся: свинец, стронций, барий, галлий, молибден, титан, никель, медь, цинк, хром, кобальт, йод, серебро, мышьяк.
Углеводы. В плодах содержатся сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза), крахмал, клетчатка и др. Процентное содержание Сахаров в плодах составляет от 2 до 23%. Крахмал накапливается в плодах в период их роста (в картофеле, зеленом горошке, сахарной кукурузе). По мере созревания массовая доля крахмала в плодах (яблоки, груши, сливы) — снижается.
Клетчатки в плодах — 0,3-4%. Она составляет основную массу их клеточных стенок.
Органические кислоты. В плодах имеется от 0,2 до 7,0% кислот. Наиболее распространенными кислотами плодов являются яблочная, лимонная, винная. В меньших количествах встречаются кислоты щавелевая, бензойная, салициловая и муравьиная.
Дубильные вещества придают плодам вяжущий вкус. Особенно их много в айве, хурме, рябине, грушах, яблоках. Окисляясь под действием ферментов, эти вещества вызывают потемнение плодов при разрезании и надавливании, снижение их качества.
Красящие вещества (пигменты) придают плодам и овощам определенную окраску. Антоцианы окрашивают плоды в различные цвета от красного до темно-синего. Они накапливаются в плодах в период их полной зрелости, поэтому окраска плодов является одним из показателей ее степени. Каротиноиды окрашивают плоды в оранжево-красный или желтый цвет. К каротино-идам относятся каротин, ликопин, ксантофилл. Хлорофилл придает плодам и листьям зеленую окраску. При созревании плодов (лимоны, мандарины, бананы, перец, томаты и др.) хлорофилл разрушается и за счет образования других красящих веществ появляется свойственная зрелым плодам окраска.
Эфирные масла (ароматические вещества). Они придают плодам характерный аромат. Особенно много ароматических веществ в цитрусовых плодах (лимоны, апельсины).
Гликозиды (глюкозиды) придают плодам острый, горький вкус и специфический аромат, некоторые из них ядовиты. К гликозидам относится соланин, амигдалин (в семенах горького миндаля, косточковых, яблок), капсаицин, синегрин и др.
Витамины. Плоды являются основными источниками витамина С (аскорбиновая кислота) для организма человека. Кроме того, в них имеются каротин (провитамин А), витамины группы В, РР (никотиновая кислота), витамин Р и др.
Азотистые вещества содержатся в плодах в незначительном количестве; больше всего их в бобовых (до 6,5%).
Жиры. В большинстве плодов находится очень мало жиров (0,1-0,5%). Много их в ядрах орехов (45-65%), в мякоти маслин (40-55%), а также в косточках абрикосов (20-50%).
Фитонциды обладают бактерицидными свойствами, губительно действуют на микрофлору, выделяя токсичные летучие вещества.
Таким образом, главное преимущество свежих плодов, это наличие в них углеводов, органических кислот, дубильных, азотистых и минеральных веществ, а также витаминов. Плоды улучшают аппетит, повышают усвояемость других пищевых продуктов.
6 Ускоренный инфракрасный термогравиметрический метод (метод Б)
6.1 Сущность метода
Ускоренный инфракрасный термогравиметрический метод основан на измерении массы пробы продукта до и после его высушивания при повышенной температуре за счет нагрева поверхности продукта в результате поглощения инфракрасного излучения и вычислении массовой доли сухих веществ или удаленной влаги.
6.2 Средства измерений, вспомогательное оборудование
6.2.1 Анализатор термогравиметрический инфракрасный с диапазоном измерений массовой доли влаги от 0,5% до 80%, задаваемых температур сушки от 50°С до 180°С и пределом абсолютной погрешности взвешивания ±0,005 г, снабженный программным обеспечением для непрерывной регистрации изменения массы и автоматического расчета результатов измерений.
6.2.2 Кюветы алюминиевые круглые в комплекте к анализатору, соответствующие по размерам его рабочей камере.
Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, с метрологическими и техническими характеристиками не уступающих указанным.
6.3 Условия проведения измерений — по 5.3.2.
6.4 Подготовка анализатора к работе
Включение и настройку анализатора, выбор режима работы и вывод его на рабочий режим, а также выключение по окончании работы осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации.
6.5 Порядок проведения измерений
6.5.1 Проводят два параллельных измерения в условиях повторяемости в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО 5725-1-2003 (подраздел 3.14).
6.5.2 Лабораторную пробу однородной консистенции (см. раздел 3) массой от 2 до 5 г распределяют равномерным тонким слоем по поверхности кюветы. Поверхность кюветы должна быть ровной, без замятий, борозд и других неровностей, которые могут привести к ухудшению прецизионности измерений.
Если проба распределена по площади кюветы неравномерно, то ее распределяют ребром лопаточки либо встряхивая (в зависимости от консистенции и структуры пробы).
В случае жидких или очень вязких проб рекомендуется использовать специальные стекловолоконные фильтры или предварительно высушенные обеззоленные фильтры диаметром 90 мм, которые следует располагать под или над пробой для увеличения площади поверхности или обеспечения защищенности поверхности пробы от перегрева и образования корки (пленки).
Кювету с пробой помещают в рабочую камеру анализатора и высушивают при температуре (120±5)°С до постоянной массы, устанавливая параметры измерений в соответствии с руководством по эксплуатации анализатора и рекомендациями изготовителя.
Примечание — Рекомендуется устанавливать критерий остановки (прекращения) анализа, равный 1 мг/50 с, подходящий для большинства случаев.
6.6 Обработка результатов измерений
6.6.1 Результат единичного измерения массовой доли общего содержания сухих веществ в пробе X, %, и массовой доли влаги , %, вычисляется автоматически и выводится на индикатор (дисплей) анализатора.
6.6.2 За окончательный результат измерений принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных измерений по 5.5.2 с учетом значений предела повторяемости, приведенных в таблице 2.
6.6.3 Проверка приемлемости результатов, полученных в разных лабораториях, — по 5.5.3 с учетом значений предела воспроизводимости, приведенных в таблице 2.
Таблица 2 — Основные метрологические характеристики инфракрасного термогравиметрического метода (метод Б)
Диапазон измерений массовой доли сухих веществ, % |
Предел повторяемости (допускаемое относительное расхождение результатов двух измерений при Р=0,95) |
Предел воспроизводимости (допускаемое относительное расхождение результатов измерений, полученных в двух лабораториях при Р=0,95) |
Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при Р=0,95) ± |
Показатель точности (границы относительной погрешности при Р=0,95) ± |
От 0,2 до 10,0 включ. |
7,0 |
14,0 |
3,0 |
10,0 |
Св. 10 |
3,0 |
5,5 |
1,0 |
4,0 |
Примечание — Показатели точности метода были установлены по результатам межлабораторных испытаний, проведенных в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-2-2003 (раздел 5), с участием четырех лабораторий. |
6.7 Оформление результатов измерений — по 5.6.
Калорийность суточного рациона
Каждый из нас не раз видел на фабричных упаковках купленных в магазине продуктов цифру, которая соответствует энергетической ценности 100 г данного продукта. Любой может подсчитать, сколько энергии получит его организм после употребления определенного количества продукта.
Зная весь суточный рацион питания (т.е. количество всех съеденных за день продуктов, включая напитки, и их энергетическую ценность), легко подсчитать суммарное количество полученной энергии или калорийность суточного рациона питания.
Сколько энергии необходимо человеку?
Количество калорий, необходимых человеку, зависит от выполняемой работы, физической активности, пола, возраста, географической широты (холодный или жаркий климат). У мужчин энергозатраты относительно выше, чем у женщин, у детей выше, чем у взрослых.
Из физиологии известно, что общий расход энергии у человека складывается из трех величин:
-
основной обмен (расход энергии на химические процессы обмена веществ внутри организма);
-
затраты энергии на потребление и переваривание пищи;
-
затраты энергии при различных видах деятельности.
Подобно тому, как подсчитана энергетическая ценность любого продукта питания, с помощью специальных методов определены энергозатраты практически любого вида деятельности человека. Чтобы подсчитать величину энергозатрат, необходимо знать массу тела в килограммах, зарегистрировать в минутах продолжительность всех видов деятельности за день (включая сон, потребление пищи и отдых) и установить по соответствующим таблицам энергетическую стоимость того или иного вида деятельности.
Умственный труд требует небольших энергетических затрат. При физической же работе расход энергии может достигать очень больших величин. Например, при ходьбе энергии расходуется на 80 — 100 % больше по сравнению с покоем, при беге — на 400 % и более.
В состоянии покоя, при температуре окружающей среды 20 — 22 градуса энергозатраты взрослого человека в среднем составляют 1 ккал. за 1 час на 1 кг массы тела. Например, при весе тела равном 70 кг расход энергии равен 1680 ккал. в сутки.
Золотое правило рационального питания
Зная, сколько энергии мы получили за день из продуктов питания (калорийность суточного рациона) и сколько энергии было израсходовано за тот же день, можно сформулировать очень простое, но очень важное правило науки о рациональном (т.е. правильном) питании: пищевая ценность питания должна полностью соответствовать энергетическим затратам организма
На основании этого правила, мы можем очень просто определить количество пищи, которое необходимо потребить за день, чтобы покрыть все энергозатраты организма.
Cогласно последним исследованиям, при сбалансированном питании 30% калорийности дневного рациона человек должен получать в виде жиров, от 10 до 15% — в виде белков и от 55 до 60% — в виде углеводов.
Итак, мы рассмотрели значение пищевой ценности как свойство продовольственных товаров. В следующей главе мы остановимся на пищевой ценности свежих и сушеных плодов.
Белки и другие азотистые соединения.
Белки — основа жизни организмов — играют решающую роль во всех процессах обмена веществ. Белки выполняют структурные и каталитические функции, являются также одним из основных запасных веществ растений. Содержание белков в вегетативных органах растений обычно составляет 5-20% их массы, в семенах хлебных злаков — 6-20%, а в семенах бобовых и масличных культур — 20-35%.
Белки имеют следующий довольно стабильный элементарный состав (в %): углерод — 51-55, кислород — 21-24, азот — 15-18, водород — 6,5-7, сера — 0,3-1,5.
Растительные белки построены из 20 аминокислот и двух амидов. Особое значение имеет содержание в белках растений так называемых незаменимых аминокислот (валина, лейцина и изолейцина, треонина, метионина, гистидина, лизина, триптофана и фенилаланина), которые не могут синтезироваться в организме человека и животных. Эти аминокислоты люди и животные получают только с растительными пищевыми продуктами и кормами.
Культура | Вода | Белки | Сырой протеин | Жиры | Др. углеводы | Клетчатка | Зола |
Пшеница (зерно) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
Рожь (зерно) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
Овес (зерно) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
Ячмень(зерно) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
Рис (зерно) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
Кукуруза (зерно) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
Гречиха (зерно) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
Горох (зерно) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
Фасоль (зерно) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
Соя (зерно) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
Подсолнечник (ядра) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
Лен (семена) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
Картофель (клубни) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
Сахарная свекла (корни) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
Кормовая свекла (корни) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
Морковь (корни) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
Лук репчатый | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
Клевер (зеленая масса) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
Ежа сборная (зеленая масса) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
*Сырой протеин включает белки и небелковые азотистые вещества |
Белки различных сельскохозяйственных культур неравноценны по аминокислотному составу, растворимости и переваримости. Поэтому качество растениеводческой продукции оценивается не только по содержанию, но и по усвояемости, полноценности белков на основе изучения их фракционного и аминокислотного состава.
В составе белков находится подавляющая доля азота семян (не менее 90% общего количества в них азота) и вегетативных органов большинства растений (75-90%). В тоже время в клубнях картофеля, корнеплодах и листовых овощах до половины общего количества азота приходится на долю азотистых небелковых соединений. Они представлены в растениях минеральными соединениями (нитраты, аммоний) и органическими (среди которых преобладают свободные аминокислоты и амиды, хорошо усваиваемые в организмах животных и человека). Небольшая часть небелковых органических соединений в растениях представлена пептидами (построенными из ограниченного количества остатков аминокислот и поэтому в отличие от белков имеющими низкую молекулярную массу), а также пуриновыми и пиримидиновыми основаниями (входящими в состав нуклеиновых кислот).
Для оценки качества растениеводческой продукции часто пользуются показателем «сырой протеин», которым выражают сумму всех азотистых соединений (белка и небелковых соединений). Рассчитывают «сырой протеин» путем умножения процентного содержания общего азота в растениях на коэффициент 6,25 (получаемый исходя из среднего (16%) содержания азота в составе белка и небелковых соединений).
Качество зерна пшеницы оценивается по содержанию сырой клейковины, количество и свойства которой определяют хлебопекарные свойства муки. Сырая клейковина — это белковый сгусток, остающийся при отмывании водой теста, замешанного из муки. Сырая клейковина содержит примерно 2/3 воды и 1/3 сухих веществ, представленных прежде всего труднорастворимыми (спирто- и щелочерастворимыми) белками. Клейковина обладает эластичностью, упругостью и связанностью, от которых зависит качество выпекаемых из муки изделий. Между содержанием «сырого протеина» в зерне пшеницы и «сырой клейковины» существует определенная коррелятивная зависимость. Количество сырой клейковины можно рассчитать путем умножения процентного содержания сырого протеина в зерне на коэффициент 2,12.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ OIML R 76-1 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ 450 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ ISO 3696 Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы контроля**
________________
** В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».
ГОСТ ИСО 5725-1-2003*** Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
________________
***В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002
ГОСТ ИСО 5725-2-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений
________________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002.
ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
________________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
ГОСТ 5962 Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия
ГОСТ 6613 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 7031 Песок кварцевый для тонкой керамики
ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 14919 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ ISO/IEC 17025-2009* Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. — .
ГОСТ 17299 Спирт этиловый технический. Технические условия
ГОСТ 21400 Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 22551 Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Технические условия
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 26313 Продукты переработки фруктов и овощей. Правила приемки и методы отбора проб
ГОСТ 26671 Продукты переработки фруктов и овощей, консервы мясные и мясорастительные. Подготовка проб для лабораторных анализов
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Приложение А(рекомендуемое)
Подготовка хлористого кальция
Наряду с безводным хлористым кальцием по ГОСТ 450 допускается использование кристаллогидратов и регенерация использованного хлористого кальция.
Хлористый кальций обезвоживают в сушильном шкафу при температуре (110±2)°С или на электроплитке, постепенно увеличивая температуру. Реактив насыпают слоем не толще 1-2 см и постепенно подогревают. Кристаллы соли плавятся с выделением кристаллизационной воды, которая постепенно испаряется. Пар, прорываясь через слой кристаллов соли, вызывает ее распыление, поэтому реактив не рекомендуется насыпать толстым слоем. Когда вся вода испарится, прокаливание продолжают еще один-два часа, затем разбивают спекшуюся соль на более мелкие куски и еще теплой помещают в заранее подготовленную сухую емкость. Емкость должна закрываться герметически, чтобы в нее не проникал воздух.
Вода
В тканях растущих вегетативных органов растений содержание воды колеблется от 70 до 95%, а в запасающих тканях семян и в клетках механических тканей — от 5 до 15%. По мере старения растений общий запас и относительное содержание воды в тканях, особенно репродуктивных органов, снижается.
Функции воды в растениях обусловлены присущими ей физическими и химическими свойствами. Она обладает высокой удельной теплоемкостью и благодаря способности испаряться при любой температуре предохраняет растения от перегрева. Вода — прекрасный растворитель для многих соединений, в водной среде происходит электролитическая диссоциация этих соединений и усвоение растениями ионов, содержащих необходимые элементы минерального питания. Высокое поверхностное натяжение воды определяет ее роль в процессах поглощения и передвижения минеральных и органических соединений. Полярные свойства и структурная упорядоченность молекул воды обусловливают гидратацию ионов и молекул низко- и высокомолекулярных соединений в клетках растений.
Вода является не просто наполнителем растительных клеток, но и неотделимой частью их структуры. Оводненность клеток тканей растений обусловливает их тургор (давление жидкости внутри клетки на ее оболочку), является важным фактором интенсивности и направленности разнообразных физиологических и биохимических процессов. При непосредственном участии воды происходит огромное число биохимических реакций синтеза и распада органических соединений в растительных организмах. Особое значение вода имеет в энергетических преобразованиях в растениях, прежде всего в аккумуляции солнечной энергии в виде химических соединений при фотосинтезе. Вода обладает способностью пропускать лучи видимой и близкой к ней ультрафиолетовой части света, необходимой для фотосинтеза, но задерживает определенную часть инфракрасной тепловой радиации.
Содержание воды в растениях зависит от вида и возраста растений, условий водоснабжения, транспирации и в определенной степени от условий минерального питания. Влагообеспеченность наряду с другими факторами внешней среды оказывает значительное влияние на величину, качество урожая сельскохозяйственных культур и эффективность удобрений.
4 Отбор и подготовка проб
Отбор проб проводят по ГОСТ 26313, подготовку лабораторной пробы — по ГОСТ 26671 со следующими дополнениями:
— продукты твердой консистенции измельчают на гомогенизаторе или с помощью другого подходящего оборудования так, чтобы размеры частиц продукта не превышали 1,5 мм;
— пюреобразные продукты, измельченные до частиц размером менее 1 мм, перемешивают. Недостаточно измельченные продукты гомогенизируют с помощью гомогенизатора или с помощью другого подходящего оборудования;
— сухие продукты измельчают с помощью мельницы на гомогенизаторе или с помощью другого подходящего оборудования, не допуская излишнего контакта продукта с воздухом.
При работе с ситами режим размалывания подбирают на отдельной порции лабораторной пробы так, чтобы в подготовленной пробе сходы с сит N 1, 05 и 025, и проход через сито N 025 составляли примерно по 25% от общей массы. Допускается использовать для анализа только мелкую фракцию продукта, если предварительно установлена ее идентичность результатам, полученным при анализе средней пробы, состоящей из всех фракций.
Сразу же после измельчения пробу помещают в подходящий плотно закрывающийся контейнер, занимая ею не менее 2/3 его объема.
При измельчении пробы необходимо избегать любого ее контакта с теплом: повышение температуры окружающей среды приводит к потере влаги.
Пробы, предназначенные для определения влажности, хранят и транспортируют, защищая от прямого солнечного света и влаги. Непосредственно перед измерением влажности пробы тщательно перемешивают.