Выращивание и технологическое применение свеклы обыкновенной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика растения

2. Характеристика биологических добавок

3. Технологическое применение

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Человек не может существовать без пищи, которая необходима его организму, во-первых, как строительный материал, а во-вторых, для возмещения затрат энергии, постоянно и непрерывно расходуемой им в процессе жизнедеятельности. Ежедневно мы употребляем в пищу самые разнообразные продукты, иногда по внешнему виду ничего общего между собой не имеющие. Однако давно уже доказано и подтверждено многочисленными исследованиями, что, несмотря на разнообразие, все пищевые продукты как растительного, так и животного происхождения состоят из жизненно важных для нас групп пищевых веществ -- белков, углеводов, жиров, а также витаминов, минеральных веществ. Кроме того, в состав пищевых продуктов обычно входят соединения -- ароматические, красящие, дубильные, пектиновые и др. [2]

Организм человека нуждается в ничтожно малых количествах витаминов, но значение их трудно переоценить. Витамины участвуют в процессах пищеварения, кроветворения и обмена веществ, повышают физическую и умственную работоспособность, обладают способностью усиливать сопротивляемость организма болезням. Потребность каждого человека в витаминах неодинакова и зависит от его возраста, пола, бытовых условий, рода занятий, места жительства, уровня физической нагрузки, физиологического состояния организма и многих других факторов.

Заболевания вследствие отсутствия в рационе питания отдельных витаминов (авитаминозы) в нашей стране теперь почти не встречаются. В то же время гиповитаминозы (недостаточное поступление с пищей различных витаминов) распространены еще широко и особенно в ранневесенний период, что отрицательно сказывается на функции многих физиологических систем организма [7].

В настоящее время установлены химическая структура, жизненная потребность и биологическое действие около 20 водо- и жирорастворимых витаминов, которые входят в состав более ста ферментов и являются катализаторами огромного числа протекающих в организме реакций.

1. Характеристика растения

свекла овощ консервирование

СВЕКЛА ОБЫКНОВЕННАЯ-Beta vulgaris L. - двухлетнее перекрестноопыляемое травянистое растение из семейства маревых. В первый год развивает розетку крупных длинночерешковых яйцевидных листьев и мясистый корень -- корнеплод. В зависимости от сорта корнеплоды имеют различную форму: от реповидной до удлиненно-конической. Мякоть плотная, сладкая, сочная, с темно-пурпуровым или красно-фиолетовым оттенком, со светлыми или розово-красными кольцами на срезе.

На второй год из высаженного корнеплода развивается мощный, прямостоячий, травянистый, облиственный, ветвистый, цветоносный стебель, древеснеющий по мере созревания семян. Прикорневые листья черешковые, цельные, сердцевидно-яйцевидные; стеблевые -- очередные, мелкие, продолговатые или ланцетные, с острой верхушкой. На верхушке стебля и ветвях расположены многочисленные цветки, собранные в метельчатые соцветия, состоящие из длинных облиственных колосков, в которых цветки сидят пучками по два-пять. Цветки мелкие, невзрачные, зеленые или беловатые, обоеполые, пятичленные, с простым околоцветником. Плоды -- односемянные орешки, срастающиеся при созревании по два -- шесть, и вместе с остающимися околоплодниками и прицветниками образующие соплодия -- клубочки. Цветет в июле -- августе, плоды созревают в августе -- сентябре [9].

В диком виде свекла до сих пор встречается в Иране, Индии, Китае, на побережье Средиземного, Черного и Каспийского морей. За 2 тысячи лет до нашей эры дикорастущую свеклу начали культивировать в древней Ассирии, Вавилоне, Древней Персии и использовать как лекарственное растение при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта и, значительно реже, как листовой овощ, так как она считалась символом ссор и сплетен. В Древней Греции это растение тоже пользовалось дурной славой. Родственники и знакомые, желая высмеять ссорившихся супругов, посылали им в подарок свеклу, а у входа в их жилище соседи вешали венок, сплетенный из свекольных листьев. В Древнем Риме тоже придерживались этой символики, но это не помешало римлянам включить корнеплоды свеклы в число любимейших кушаний. Римский император Тиберий повелел покоренным Римом варварам выращивать свеклу и поставлять ее в виде дани. У древних германцев, кроме того, этот овощ играл необычную роль в свадебных обрядах. Если родители невесты преподносили жениху на блюде вареную свеклу, это означало решительный отказ. Во времена средневековья свекла широко и повсеместно культивировалась на европейском континенте.

К славянам свекла была завезена в X веке из Византии и уже в XVI веке на Руси были очень популярны овощные блюда, приготовленные из листьев и корнеплодов этого растения. В настоящее время в СССР свекла широко распространена от субтропиков до районов Крайнего Севера. По характеру использования корнеплодов сорта свеклы делятся на три группы: столовые, сахарные и кормовые. Советский Союз с 1935 года прочно занимает первое место в мире по объему возделывания сахарной свеклы и валовой продукции свекловичного сахара. В передовых хозяйствах урожай ее превышает 500 центнеров с гектара [7].

Свекла обыкновенная повсеместно возделывается на полях и в огородах как пищевое растение. Советскими селекционерами выведены засухоустойчивые, холодоустойчивые и солестойкие сорта столовой свеклы, которые при хранении не теряют полезных свойств и вкусовых качеств. Наиболее широко районированными сортами в нашей стране являются: Бордо 237, Грибовская плоская А-473, Египетская плоская, Камуоляй, Ленинградская округлая 221/17, Несравненная А-463, Одноростковая грибовская, Подзимняя А-474, Полярная плоская К-249, Пушкинская плоская К-18, Северный шар К-250, Сибирская плоская, Холодостойкая 19, Эрфуртская.

Растение требовательно к почвам и лучшими для него являются: суглинистые, супесчаные, богатые перегноем, слабокислые или нейтральные, с глубоким пахотным слоем. Свеклу высевают вслед за морковью (глубина заделки семян в зависимости от почвы 2,5--4 см), пока в почве еще достаточно влаги. Районированные сорта свеклы при раннем посеве не образуют цветушных растений и урожай корнеплодов при ранних сроках посева значительно выше. Для более быстрого появления всходов семена обычно замачивают в воде в течение полутора-- двух суток, а после посева почву прикатывают. Прополку сорняков проводят по мере их появления. Первое прореживание всходов проводят, когда у свеклы образуется 1--2 настоящих листа [8]. Для формирования стандартных корнеплодов между растениями оставляют расстояния 8--10 см. В период роста свеклы проводят рыхление междурядий, полив, подкормку удобрениями. Корнеплоды убирают в конце августа -- первой половине сентября до наступления осенних заморозков, так как выступающая из почвы значительная часть корнеплода может от них пострадать, а подмороженная свекла для длительного хранения непригодна. На хранение в подвалы или погреба закладывают здоровые стандартные корнеплоды диаметром до 10 см. Хранят их при температуре + 1--2°С, уложив в штабели и пересыпав песком. Корнеплоды свеклы обладают хорошей лежкостью, что обеспечивает их круглогодичное потребление.

2. Характеристика биологических добавок

Корнеплоды столовой свеклы содержат 8--12% углеводов {в том числе до 9% сахарозы, а также крахмал, глюкозу, фруктозу), 1,7% белка, 1,2% пектиновых веществ, 0,9% клетчатки, 1% золы, до 0,1% органических кислот (лимонная, яблочная, щавелевая и др.), красящие вещества, азотсодержащие соединения (бетаин, гипафорин, гипоксантин, ксанин и др.), витамины (каротин--0,011 мг%, В1 -- 0,022 мг%, В2 --0,042 мг%, С --20 мг%, РР --0,23 мг%, Р -- 40 мг%, биотип, пантотеновая и фолиевая кислоты), аминокислоты (аргинин, аспарагиновая кислота, валин, гистидин, глютаминовая кислота, лизин и др.), тритерпеновые сапонины, минеральные вещества (калий -- от 288 до 336 мг%, кальций -- 37 мг%, фосфор -- от 26 до 43 мг%, натрий -- от 17 до 86 мг%, магний --от 8 до 22 мг%, железо -- 1,4 мг%, микроэлементы (йод --до 8мг%, марганец -- 0,64 мг%, цинк --0,9 мг%, стронций -- 0,36 мг%, медь-- 0,12 мг%, хром -- 0,03 мг%, молибден, никель, мышьяк и фтор -- по 0,02 мг%, кобальт --0,004 мг%). В листьях свеклы найдены флавоноидные гликозиды, антоциановые вещества, витамины, белки, моно- и дисахариды, минеральные вещества, бетаин [4].

Витамин С (аскорбиновая кислота). В природных условиях встречается в виде аскорбиновой кислоты, дегидроаскорбиновой кислоты и аскорбигена, обладающих витаминной активностью. Организм человека эти вещества не синтезирует. При длительном употреблении в пищу продуктов только животного происхождения, подвергнутых тепловой обработке, человек рискует заболеть цингой. Эта болезнь особенно свирепствовала в XV--XVIII веках в эпоху великих географических открытий, а также в годы освоения Арктики. Вот как описывает последние дни жизни отважного исследователя Севера Георгия Седова, умершего от цинги, ветеран Арктики Пинегин в книге «Записки полярника»: «То ложась рядом, чтобы согреть вождя, то растирая холодные, припухшие ноги, покрытые синими пятнами, маялись матросы четыре дня и четыре ночи без сна. В последние дни Седов ничего не ел и не пил». [4]

Действие на организм витамина С весьма разнообразно. Он принимает участие в некоторых окислительно-восстановительных процессах и обмене нуклеиновых кислот, оказывает влияние на обмен углеводов путем воздействия на гормоны надпочечников и поджелудочной железы, активирует многие ферменты, участвует в синтезе важнейшего соединительнотканного белка коллагена в эндотелиальной стенке сосудов, повышает эластичность и прочность стенок кровеносных сосудов, обеспечивает стимулирующее действие на процесс кроветворения и продукцию полноценных эритроцитов, воздействует на обмен холестерина, снижая содержание его в крови и предупреждая отложение на стенках кровеносных сосудов, способствует фиксации гликогена в печени и нормальному функционированию половых желез и надпочечников, стимулирует образование стероидных гормонов коры надпочечников и щитовидной железы, антител, всасывание глюкозы из кишечника, секрецию поджелудочной железы и желчи, ускоряет процессы регенерации тканей. при костных переломах, ранах и ожогах, проявляет антитоксические свойства в отношении ряда сильнодействующих лекарств и промышленных ядов, повышает сопротивляемость к инфекционным болезням и улучшает общее состояние организма. [4]

Гиповитаминоз С -- наиболее распространенная форма витаминной недостаточности. Основными его признаками являются: общая слабость, быстрая утомляемость, пониженная физическая и умственная работоспособность, апатия, плохой аппетит, снижение устойчивости организма к холоду, подверженность заболеваниям верхних дыхательных путей и острым респираторным вирусным инфекциям, нарушение сердечной деятельности, затем появляются точечные кровоизлияния на коже голени и бедер, десны разрыхляются и даже при небольшом механическом воздействии кровоточат, кожа становится грубой и шероховатой.

Основные естественные источники витамина С в питании человека -- растительные продукты, особенно зеленые части растений, а среди овощей -- капуста и картофель. Суточная потребность взрослого в аскорбиновой кислоте составляет 70--100 мг, детей до 1 года-- 30 мг, от 1 года до 6 лет -- 40 мг, от 6 до 12 лет--« 50 мг, от 12 лет и старше -- 70 мг. Значительно больше требуется витамина С женщинам в период беременности и кормления ребенка грудью (до 120 мг в сутки), а также больным тиреотоксикозом и при инфекционных заболеваниях. При выполнении тяжелой физической работы и больших умственных нагрузках в условиях холодного или жаркого климата потребность в витамине С составляет до 150 мг в сутки, а при работе в горячих цехах или на вредных химических производствах повышается в 1,5--2 раза. [4]

Витамин Р (биофлавоноиды). Группа веществ (число их сейчас достигло 150), обладающих Р-витаминной активностью, основная роль которых заключается в капилляроукрепляющем действии и снижении проницаемости сосудистой стенки. В настоящее время в медицине чаще всего используют следующие биофлавоноиды: рутин -- получают из листьев и цветков гречихи посевной, а также из цветочных почек софоры японской, катехины -- из зеленого чайного листа, гесперидин -- из плодов цитрусовых, антоцианы -- из свеклы обыкновенной, черноплодной рябины, черешни, оболочки плодов винограда. Препараты витамина Р применяют как капилляроукрепляющее средство при геморрагических диатезах, капилляротоксикозах, кровоизлияниях в сетчатку глаза, аллергических заболеваниях, инфекционных болезнях (корь, скарлатина, сыпной тиф, грипп), гломерулонефрите, арахноидите, гипертонической болезни, ревматизме, септическом эндокардите, тромбопенической пурпуре, лучевой болезни, для снижения побочного действия салицилатов и антикоагулянтов. Витамин Р оказывает положительное действие на пищеварение, работу печени и желчного пузыря, деятельность кровеносной системы, совместно с аскорбиновой кислотой обладает способностью активизировать окислительные процессы в тканях, стимулирует восстановление дегидроаскорбиновой кислоты в высокоактивную аскорбиновую кислоту, тем самым значительно повышая содержание в, организме витамина С. [4]

Ориентировочная суточная потребность взрослого здорового человека в витамине Р составляет 25--35 мг. Наиболее высокое содержание биофлавоноидов в следующих овощах: перец красный сладкий, щавель кислый, петрушка листовая, сельдерей листовой, морковь посевная, свекла обыкновенная, капуста белокочанная.

Витамин В1 (тиамин). Нормализует деятельность нервной и мышечной системы, улучшает обмен веществ при различных патологических процессах (при обильном употреблении пищи, богатой легкоусвояемыми углеводами, и при малоподвижном образе жизни недостаточное поступление в организм этого витамина приводит к ожирению), благотворно действует на работу сердечно-сосудистой системы, оказывает положительное влияние на функцию органов пищеварения (улучшает деятельность и секреторную функцию кишечника, повышает кислотность желудочного сока, стимулирует выработку ацетилхолина, который усиливает тонус гладкой мускулатуры кишечника, способствуя его сократительной деятельности), участвует в синтезе нуклеиновых и жирных кислот, фосфатидов, стеринов и ряда гормонов. [4]

При недостаточном количестве в пище витамина B1 появляется быстрая утомляемость, слабость в ногах, апатия, потеря аппетита, упорные запоры, одышка, тахикардия; повышается чувствительность к холоду, нарушается процесс расщепления и усвоения углеводов, в тканях накапливаются в избыточном количестве молочная и пировиноградная кислоты.

В лечебных целях препараты тиамина назначают при начальных проявлениях гиповитаминоза В1, а также при невритах, радикулите, невралгиях, периферических параличах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, атонии кишечника, болезнях печени, дистрофии миокарда, эндартериите, дерматозах неврогенного характера, экземе, зуде различного происхождения, пиодермии, псориазе.

Суточная потребность взрослого человека в витамине В составляет около 2 мг, а при большой физической нагрузке и в экстремальных условиях, а также при большом количестве углеводов в пищевом рационе потребность в нем несколько повышается. Основные источники витамина B--зерновые продукты, не освобожденные от зародыша и оболочек, а также дрожжи и печень. Из овощей тиамин содержат: перец красный сладкий, горошек зеленый, щавель, картофель, лук репчатый, морковь, капуста цветная, помидоры, фасоль, соя.

Витамин В2 (рибофлавин). У человека рибофлавин может синтезироваться микрофлорой кишечника. Важнейшее свойство этого витамина -- участие в процессах роста организма, в связи, с чем он необходим детям в раннем и подростковом возрасте. Витамин В2 участвует в обмене веществ, нормализует зрение, является одним из важных компонентов в процессе кроветворения, синтезе белков и жиров, благотворно влияет на работу желудочно-кишечного тракта и печени, служит в качестве составной структурной части флавопротеидов, необходимых для нормальной функции жизнеобеспечивающих систем и организма в целом. Препараты витамина В2 назначают при лечении заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем, кожных и инфекционных болезней. [4]

Потребность организма человека в рибофлавине в среднем составляет 2,5 мг в сутки. При гиповитаминозе - В2 наступает потеря аппетита, снижается работоспособность, возникают анемии, головная боль и воспалительные процессы слизистой оболочки полости рта, губ, языка (стоматиты, глосситы), оболочки век и роговицы глаза (конъюнктивиты, светобоязнь). Рибофлавин содержится в плодах томата, картофеле, моркови, цветной капусте, зеленом горошке, фасоли, сладком перце, щавеле, гречневой крупе.

Витамин РР (никотиновая кислота, ниацин). Принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, ферментных реакциях, оказывает регулирующее действие на секреторную и моторную функцию желудка, повышает усвояемость растительных белков пищи, стимулирует сердечную деятельность. Суточная потребность взрослого человека в никотиновой кислоте составляет 15--20 мг, а при больших физических и чрезмерных нервно-эмоциональных нагрузках должна быть повышена до 20--25 мг. При недостатке витамина РР ухудшаются аппетит и память, появляются тошнота, боль в области желудка, понос, сильная слабость, а в дальнейшем, в сочетании с неполноценным белковым питанием и недостатком в пищевом рационе витаминов В5 В2, В6, может развиться пеллагра, основными симптомами которой являются: шершавая кожа, темно коричневые пигментные пятна, тяжелые расстройства системы органов пищеварения (упорный понос, отсутствие соляной кислоты в желудочном соке, ярко-красный лакированный язык, физическое истощение) и центральной нервной системы, вплоть до возникновения серьезных психических расстройств (бред, потеря памяти, слабоумие). Никотиновая кислота и амид никотиновой кислоты применяются в медицине при лечении атеросклероза, кожных и глазных болезней, сахарного диабета, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, заболеваний органов дыхания и нервной системы. [9]

В организм человека витамин РР поступает из трех источников: частично синтезируется в тканях из незаменимой аминокислоты триптофана, значительно меньше продуцируется кишечными бактериями, и в основном поступает с пищевыми продуктами растительного и животного происхождения. Особенно богаты никотиновой кислотой гречневая и ячневая крупы, горох, фасоль, соя, чечевица, красный перец, картофель, плоды рябины, капуста белокочанная, хлеб пшеничный, отруби хлебных злаков.

Витамин Н (биотин). Участвует в обмене веществ, в том числе в синтезе нуклеиновых и жирных кислот, оказывает регулирующее влияние на деятельность нервной системы, но в первую очередь играет особую положительную роль в обменных процессах кожи человека.

Для взрослого человека ориентировочно достаточно 0,15--0,3 мг биотина в сутки, хотя практически недостаточности этого витамина у взрослых не наблюдается, так как он поступает с пищей и частично создается за счет биосинтеза кишечной микрофлорой. У маленьких детей биотиновая недостаточность проявляется в виде воспаления кожи с шелушением и пепельной пигментацией на шее, руках и ногах. Дети становятся малоподвижными, у них исчезает аппетит, воспаляется язык, появляется тошнота, повышается кожная чувствительность, снижается число эритроцитов и концентрация в них гемоглобина.

Микроэлементы -- биологические катализаторы обменных процессов в растениях, животных и человеке. В состав тканей и органов живых организмов микроэлементы входят в виде ферментов и содержание их исчисляется в миллиграммах или даже долях милиграмма. [5]

Самый большой вклад в изучение роли микроэлементов в биологических системах внесли русские и советские ученые -- академики В.А. Вернадский и А.П. Виноградов, а также их ученики и последователи -- В.В. Ковальский, П.А. Власюк, Г.А. Бабенко, А.И. Венчиков и др. Ими было доказано, что без микроэлементов невозможна нормальная жизнедеятельность человека, животных и растений, что в каждой биогеохимической провинции живые организмы характеризуются определенным составом химических элементов.

Установлено, что в ткани и органы человека входят более 70 микроэлементов, многие из которых играют большую роль в ферментных системах. Отсутствие, недостаток или избыток в пище даже одного микроэлемента может вызвать нарушение функций организма и привести к тяжелым заболеваниям. В настоящее время установлено, что в возникновении ряда заболеваний с неясной этиологией (токсикозы беременных, уродства плода, болезни обмена веществ, экземы, злокачественные опухоли, заболевания эндокринной системы, болезни крови и кроветворных органов и др.) определенную роль играют нарушения микроэлементного обмена [4]. Так, например, при гипертонической болезни и болезнях печени в организме больного снижается содержание кобальта, а при атеросклерозе -- ванадия и цинка; при язве желудка и двенадцатиперстной кишки резко снижается содержание железа и кобальта, но повышается содержание цинка, а при раке желудка -- картина обратная; при экземах понижается содержание кремния и титана, а при туберкулезе легких -- меди; при некоторых инфекционных болезнях содержание железа в крови снижается в 1,5--2 раза, а меди -- соответственно увеличивается.

Микроэлементы входят в состав более 100 ферментов, которые оказывают каталитическое действие на многие биохимические процессы, протекающие в организме: стимулируют обмен веществ, нормализуют кроветворение, рост и размножение, регулируют окислительно-восстановительные реакции, участвуют в обмене витаминов, повышают защитные функции организма и т. д.

Основными источниками получения микроэлементов для человека служат овощи, фрукты, лекарственные растения, которые усваивают химические элементы из почвы и воды и нередко накапливают их в значительных количествах. Наиболее высокая концентрация микроэлементов чаще всего наблюдается в оболочке плодов, зеленых листьях, зародышах и оболочках зерновых культур. Поэтому, чем тщательнее производят очистку растительных продуктов (полированный рис, печенье, сахар, мука высшего сорта и др.), тем беднее они по содержанию микроэлементами, а также витаминами. Лучше всего необходимые организму микроэлементы потреблять с различными растительными продуктами [4]. Алюминий присутствует почти во всех тканях и органах человека, но больше всего адсорбируется тканями костей, почек, печени, селезенки и мозга. Алюминий участвует в процессах регенерации костной ткани, в обмене фосфора, повышает кислотность и переваривающую способность желудочного сока, участвует в синтезе эпителиальной и соединительной ткани, повышает активность пищеварительных ферментов, но в больших дозах угнетает активность этих ферментов. При длительном применении больными, особенно лицами пожилого и старческого возраста, а также с нарушенной функцией почек, препаратов алюминия (белая глина, гидроокись алюминия, альмагель и др.), возможны токсические осложнения: тяжелые нарушения функции центральной нервной системы (нарушения речи и памяти, слабоумие, психозы, мышечные подергивания, судороги); возникновение отрицательного кальциевого баланса за счет повышенного выведения кальция из костной ткани под влиянием алюминия; подавление всасывания фтора, что приводит к деминерализации костной ткани; возникновение микроцитарной и гипохромпой анемии; нарушение обмена витамина Д; нарушение функции печени.

Содержится алюминий в большинстве овощей, а также в ягодах, фруктах, продуктах переработки зерна. Суточная потребность взрослого человека в алюминии составляет 49 мг. [8]

Железо. Один из самых важных кроветворных микроэлементов. Входит в состав гемоглобина красных кровяных телец -- эритроцитов и дыхательных ферментов клеток (каталаза, пероксидаза и цитохромы-- окислительно-восстановительные энзимы, участвующие в тканевом дыхании), обусловливая их каталитическую активность.

Потребность взрослого человека в этом микроэлементе составляет 12--15 мг в сутки при среднем весе 70 кг, а суточная потребность шестимесячного ребенка составляет 12--16 мг. У человека приблизительно 1/4 всего железа, совершающего в организме круговорот, находится в форме железосодержащего белка ферритина, т. е. в депо, а около 3/4 -- в гемоглобине крови. Такими депо для железа являются селезенка, печень и костный мозг. Препараты железа используются для лечения гипохромных и железодефицитных анемий. В лечебных препаратах железо усваивается лучше, если оно находится в виде двухзарядного иона. Поэтому, например, аскорбиновая кислота способствует всасыванию железа, а карбонат кальция, магнезия жженая, натрия гидрокарбонат и фосфаты тормозят всасывание. В значительных количествах этот микроэлемент содержится в хрене, шпинате, брюкве, свекле обыкновенной, моркови, помидорах, редьке, капусте белокочанной, салате, фасоли и других овощах и фруктах [3].

Йод. Принимает участие в образовании гормона щитовидной железы -- тироксина, повышает усвоение организмом кальция и фосфора, оказывает положительное действие при атеросклерозе и ожирении. Суточная потребность человека в йоде составляет 0,1--0,3 мг. Основным депо йода в нашем организме является щитовидная железа. Недостаток йода в продуктах питания приводит к возникновению зоба.

Из овощей наиболее богаты йодом свекла обыкновенная, помидоры, огурцы, лук репчатый, сельдереи, спаржа, капуста белокочанная, морковь и другие, а также зерновые и бобовые культуры, ягоды, фейхоа.

Кобальт. Один из наиболее важных кроветворных микроэлементов. Основная роль кобальта в организме человека и животных заключается в микробном синтезе в пищеварительном тракте антианемического витамина B12. При недостатке кобальта синтез этого витамина замедляется и одновременно тормозится переход железа в состав гемоглобина крови, что приводит к развитию пернициозной анемии. Кобальт также участвует в синтезе белков, нуклеиновых и аминокислот, превращениях жиров, способствует усвоению азота, фосфора и кальция, стимулирует рост. При недостатке кобальта ускоряется развитие зоба, а при избытке -- нарушается тканевое дыхание. Свою биологическую активность этот микроэлемент проявляет только при достаточном количестве железа и меди. У растений кобальт оказывает положительное влияние на прибавку урожая на кислых почвах. Из овощных растений наиболее богаты кобальтом чеснок, салат, свекла обыкновенная, картофель, капуста белокочанная, морковь, лук репчатый, томат, петрушка огородная, шпинат, щавель кислый, а также бобовые и зерновые культуры. Суточная потребность в кобальте для взрослого составляет 0,1--0,2 мг, а для детей -- в полтора-два раза выше. В организме кобальт, в основном, накапливается в селезенке и поджелудочной железе [1].

Кремний. Входит в состав всех растительных и животных организмов, которые без него не могут нормально функционировать. Кремний содержится во всех тканях и органах человека, но наиболее высокое его содержание отмечается там, где слабо развиты или отсутствуют нервные волокна: в легких, эпидермисе кожи, волосах, ногтях, почках. Этот микроэлемент влияет на формирование соединительных и эпителиальных образований, без него невозможен процесс роста волос и ногтей.

Уменьшение поступления соединений кремния в организм (при гиповитаминозе Д) ведет к заболеваниям кожи и костей. Более того, при таких патологических процессах, как злокачественные опухоли, зоб, туберкулез легких, почечнокаменная болезнь, дерматиты и др., всегда отмечается нарушение обмена кремния. Так, при зобе в щитовидкой железе кремния накапливается в 3-- 4 раза больше, чем в здоровой железе, а в злокачественных опухолях его содержание возрастает в 3--6 раз. Однако до сих пор роль кремния в жизнедеятельности человека и высших остается до конца не выясненной. [3]

Кремний содержится в большинстве пищевых растений (сахарная свекла, овес, просо, пшеница, рис и др.), а также в громадных количествах накапливается в таких лекарственных растениях, как хвощ полевой и горец птичий. Суточная потребность человека в этом микроэлементе не установлена.

Марганец. Участвует в синтезе нуклеиновых кислот, активизирует ряд ферментов белкового обмена, а также витамины С, В1 В2, Be и Е, оказывает положительное влияние на кроветворение, тканевое дыхание, иммунитет, рост и размножение, предупреждает развитие атеросклероза.

В жизни растений марганец принимает участие в таком важнейшем процессе, как фотосинтез, ускоряет рост растений и созревание семян. В. опытах на животных было установлено, что недостаточное содержание марганца в их пищевом рационе приводит к замедлению роста, нарушению развития костного скелета, деформации суставов, бесплодию и большой смертности молодняка, а большие дозы марганца вызывали нарушение менструального цикла, самопроизвольный аборт и бесплодие. У человека избыточное поступление в организм соединений марганца также оказывает токсическое действие.

Наиболее высокое содержание марганца отмечено в укропе огородном, хрене обыкновенном, баклажанах, картофеле, луке репчатом, петрушке огородной» сала те, свекле обыкновенной, чесноке и других овощах. Содержится он также в оболочке бобовых и зерновых культур, фруктах и ягодах. Суточная потребность взрослого в марганце составляет 5--10 мг, а детей -- в среднем в 3 раза выше (из расчета на 1 кг веса). [4]

Медь. Один из важных кроветворных микроэлементов. Без меди невозможен синтез гемоглобина и обмен железа. Медьсодержащий белок церулоплазмин, найденный в плазме крови человека и многих животных, катализирует окисление ионов двухвалентного железа в ионы трехвалентного железа, ускоряет реакции окисления полиаминов и полифенолов, а также комплексные ионы меди принимают участие во многих других реакциях окисления-восстановления веществ в организме. Медь связана с обменом витаминов А, С, Е, Р, комплекса В. В растениях медь участвует в процессах дыхания и фотосинтеза, влияет на белковый, углеводный и азотный обмен, участвует в окислительно-восстановительных процессах.

Недостаток меди в продуктах питания снижает каталитическую активность таких окислительных ферментов, как лактаза, оксидаза, тирозиназа, фенолаза, в состав которых она входит, и может привести к различным формам анемии и вызвать глубокие нарушения в процессе кроветворения; ускоряет развитие зоба и замедляет образование костной мозоли при переломах. При нехватке меди в более тяжелой форме протекают скарлатина, дифтерия, туберкулез легких, болезнь Боткина и некоторые другие инфекционные болезни, а у беременных чаще возникают токсикозы. Однако избыток меди не менее вреден, чем ее недостаток. [4]

Среди овощных растений наиболее богаты этим микроэлементом хрен обыкновенный, лук репчатый, тыква обыкновенная, салат, свекла обыкновенная; морковь посевная, томат, а также зерновые культуры и некоторые фрукты. Потребность взрослого в меди составляет в среднем в сутки 0,035 мг/кг (2--3 мг для человека среднего веса), а детей грудного возраста колеблется от 0,05 до 0,1 мг/кг.

Молибден. В организме человека и животных молибден тесно связан с ферментами и витаминами В2 и Е. У растений этот микроэлемент принимает участие в накоплении в клетках аскорбиновой кислоты и хлорофилла, в усвоении азота. Малые дозы молибдена в продуктах питания помогают обезвреживать токсины, а избыток молибдена в почвах и соответственно в пищевых продуктах приводит к анемиям, подагре, поносам и эндемическому зобу (в последнем случае также и при недостатке йода в почвах и растениях).

Суточная потребность в молибдене составляет 0,5 мг. Накапливается этот микроэлемент, в основном, в печени, почках, железах внутренней секреции и коже. [4] Содержится молибден в салате, петрушке, шпинате, картофеле, моркови, луке репчатом, помидорах, редьке и других овощах, а также в бобовых и злаковых культурах.

Мышьяк. Этот микроэлемент относят к вероятно жизненно необходимым, по его физиологическая роль до сих пор изучена слабо. В медицине препараты, содержащие мышьяк, применяют при неврозах, неврастении, миастении, упадке питания, легких формах анемии, обострении хронического лейкоза, псориазе. В больших дозах мышьяк угнетает синтез лейкоцитов.

Суточная потребность в мышьяке не установлена. В организме этот микроэлемент накапливается в селезенке, почках, печени, легких и в стенках органов желудочно-кишечного тракта.

Мышьяк содержится в свекле обыкновенной, картофеле, хрене, луке репчатом, капусте белокочанной, салате, томате, редьке и других овощах, а также в зерновых культурах. [4]

Никель. Физиологическая роль никеля до сих пор до конца непонятна, хотя он и считается, вероятно, незаменимым для организма микроэлементом. Установлено, например, что с возрастом содержание его в крови человека меняется, что он принимает участие в процессе кроветворения, что он является активатором некоторых ферментов -- трипсина, карбоксилазы и других. В природе существуют растения и микроорганизмы, которые содержат этот микроэлемент в тысячи раз больше, чем окружающая их среда.

Потребность человека в никеле составляет 0,6 мг в сутки. Наибольшее количество никеля сосредоточено в печени, почках, гипофизе, поджелудочной и щитовидной железе.

Среди овощей особенно высоким содержанием никеля отличаются салат, свекла обыкновенная, чеснок, морковь. Содержится он также в картофеле, луке репчатом, томате, редисе, редьке, петрушке, шпинате, в ягодах и фруктах, зерновых и бобовых культурах.

Фтор. Оказывает некоторое влияние на ферментативные процессы, обмен углеводов, функцию щитовидной железы, но основная его роль в организме связана с развитием зубов и костной ткани. При недостатке фтора возникает кариес зубов, а при избытке -- флюороз, который проявляется в нарушении процессов окостенения и пятнистости зубной эмали. Суточная потребность организма человека во фторе составляет 1 мг. Больше всего этого микроэлемента накапливается в зубах, ногтях и волосах. Избыток фтора в питьевой воде и продуктах питания угнетающе действует на щитовидную железу. В клинической практике фторсодержащий препарат «Зитафтор» применяют в комплексе лечебно-профилактических мероприятий у детей для улучшения формирования тканей постоянных зубов и при кариесе зубов. Среди овощей наиболее богаты фтором салат, петрушка, сельдерей, картофель, капуста белокочанная, морковь, свекла обыкновенная. Содержится он также во многих зерновых культурах, ягодах, фруктах и листьях чая. [4]

Хром. Способствует максимальному проявлению активности гормона инсулина, а при недостатке в организме магния активирует фермент фосфоглюкомутазу, стимулирует рост и увеличивает запасы гликогена в печени и мышцах. При недостатке в организме человека хрома сокращается продолжительность жизни, нарушается углеводный обмен (что может привести к сахарному диабету), возникает заболевание глаз, замедляется рост. Однако механизм действия хрома и процесс усвоения его организмом пока остаются неясными. Суточная потребность человека в хроме не установлена. Этот микроэлемент в наиболее высокой концентрации обнаружен в головном мозге. В то же время, как показали результаты исследований американских ученых, хром отсутствовал в тканевых препаратах лиц, умерших от атеросклероза. Следует помнить, что трех-и шестивалентные соединения хрома (хроматы и би-хроматы) очень ядовиты: они вызывают рак легких и различные аллергии. Всасываются эти соединения не только при вдыхании пыли, но и через кожу. В организме трехвалентный ион хрома активно соединяется с белками, нуклеиновыми кислотами и накапливается в легких. Хром содержится в моркови, картофеле, помидорах, капусте белокочанной, луке репчатом, а также в некоторых зерновых и бобовых культурах -- кукурузе, овсе, ржи, ячмене, фасоли и .других.

Цинк. Участвует в синтезе белков, РНК, входит в целый ряд ферментов (карбоангидрзза, алкоголь-дегидрогеназа, дипептидаза, щелочная фосфатаза и др.), является активатором гормона инсулина и некоторых металлоферментных комплексов (аргиназа, лецитиназа и др.), принимает участие в механизме клеточного деления, оказывает нормализующее действие на углеводный обмен, развитие скелета и вес животных и человека, оказывает сильное влияние на половое развитие, воспроизведение потомства, процессы оплодотворения и скорость заживления ран. Суточная потребность взрослого человека в цинке составляет 0,2 мг/кг (10--15 мг при среднем весе 70кг), детей грудного возраста -- 0,3 мг/кг, а в период полового созревания -- 0,6 мг/кг. В наиболее высокой концентрации цинк накапливается в гипофизе, поджелудочной железе, половых железах, печени, почках и мышцах. Недостаток цинка у человека проявляется в виде карликовости, задержке полового развития, анемии, потери аппетита, снижения потребления пищи. В то же время, повышенное содержание этого микроэлемента в организме оказывает канцерогенное действие [4].

3. Технологическое применение

Консервирование, т.е. предохранение от порчи пищевых продуктов, в том числе и плодоовощных, основывается на том, что создаются неблагоприятные условия для развития и жизнедеятельности микробов, которые являются причиной порчи продуктов.

Дрожжи и плесени вызывают порчу плодов и овощей, а также других растительных продуктов, содержащих много углеводов и мало белковых веществ. Бактерии же представляют главную опасность в отношении порчи мясных, рыбных и других богатых белками продуктов. [5]

Наиболее распространены следующие способы сохранения и консервирования плодов и овощей.

Хранение в охлажденном состоянии и замораживание. Охлаждение основано на том, что при понижении температуры резко замедляется и даже прекращается жизнедеятельность микробов и действие ферментов. Охлаждение производят обычно до 0° или до температур, близких к 0°, не допуская замораживания.

На хранение в охлажденном состоянии большинство плодов и овощей поступают в целом виде, без существенной обработки. Во время хранения в них продолжается, хотя и медленно, процесс дыхания, и они остаются свежими. Таким образом, можно сохранить плоды и овощи в течение нескольких недель и даже месяцев.

Плоды и овощи, подвергаемые замораживанию, обычно предварительно обрабатывают -- чистят, измельчают, а также бланшируют (нагревают с целью разрушения ферментов). Благодаря этому еще до замораживания в них прекращаются нежелательные биохимические процессы.

При замораживании быстро охлаждают плоды и овощи при температуре от --25 до --35°, а в новейших современных установках даже при --80° и ниже.

Чем ниже температура, тем быстрее протекает замораживание и тем мельче кристаллы льда, образующиеся в тканях продукта. Это важно потому, что мелкие кристаллы не повреждают клеточных оболочек и после оттаивания из продуктов теряется немного сока. [5]

Сушка. Уже отмечалось, что микробы в процессе обмена всасывают через поверхность тела, растворенные в воде пищевые вещества. Если удалить из продукта воду, то питание микробов станет невозможным даже при обильном количестве пищевых веществ. Даже при неполном высушивании микробы не смогут питаться. При повышении концентрации растворимых в воде питательных веществ повышается так называемое осмотическое давление в таких растворах и микробы не в состоянии всасывать пищевые вещества. Поэтому обычно при высушивании овощей в них оставляют до 14% влаги, а плодов -- до 18% и даже до 25%. Если продукты высушить до меньшего содержания влаги (например, до 4-- 5%), то они будут отличаться лучшей стойкостью при хранении, но хранить их следует в герметической упаковке во избежание поглощения влаги из окружающего воздуха.

Консервирование сахаром. При уваривании плодов с сахаром после частичного выпаривания влаги в плодах и в образовавшемся сиропе создается высокая концентрация сахара (60--65%, а иногда и выше) с высоким осмотическим давлением. В этом случае происходит то же, что и при высушивании: микробы не могут использовать сахар из концентрированного раствора. Путем варки с сахаром получают ряд фруктовых продуктов -- варенье, джем, повидло, желе, сиропы.

Консервирование антисептиками (химическими консервантами). Существует много веществ, ядовитых для микробов. Их называют антисептиками, или консервантами. Так, добавляя к плодам сернистый ангидрид в количестве 0,15--0,2% от их веса, можно сохранить их длительное время. В последние годы для консервирования фруктов широко применяется бензойная кислота и ее натриевая соль, а также сорбиновая кислота и сорбаты (т. е. соли сорбиновой кислоты) калия и натрия.

В качестве консервантов применяют также борную и салициловую кислоты и другие химические консерванты. [5]

Особое значение в качестве консерванта имеет уксусная кислота. Уксусная кислота в концентрации 1,2--1,8% способна резко затормозить и даже приостановить жизнедеятельность микроорганизмов в плодах и овощах. Консервирование с помощью уксусной кислоты, так называемое маринование, широко применяется для плодов и овощей.

В качестве консерванта для фруктов применяют этиловый спирт, который оказывает консервирующее действие при концентрации 16% и выше.

Все перечисленные вещества вырабатывает химическая промышленность и называются они химическими консервантами. Но в последние годы получают распространение новые препараты растительного и микробиального происхождения, которые оказывают угнетающее действие на многие виды микробов, сцособных вызывать порчу продуктов. Такие вещества называются антибиотиками. Некоторые антибиотики, например низин, тилозин и др., уже применяются в промышленности для удлинения сроков хранения плодоовощных продуктов.

Консервирование с помощью поваренной соли. Действие соли, так же как и сахара, основано на создаваемом ею высоком осмотическом давлении раствора. Для соления овощей берут до 20% соли к весу сырья. Такой «крепкий посол» применяется иногда при заготовке полуфабрикатов -- огурцов, зеленых томатов и для некоторых сортов острых маринадов. [9]

Засолка и квашение. Сущность этого способа заключается в том, что молочнокислые микробы, попадая в рассол, которым обычно заливают подготовленные овощи или плоды (при квашении капусты из нее выделяется сок), используют для своего питания сахар, содержащийся в заквашиваемом сырье, вырабатывая при этом молочную кислоту, являющуюся антисептиком. При достижении концентрации молочной кислоты 0,7% или выше создаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности большинства микробов, в том числе и самих молочнокислых. Хотя способ называется солением, на самом деле поваренная соль, добавляемая к овощам в небольших количествах (1,5--2,5%), не оказывает существенного консервирующего действия.

Консервирование тепловой стерилизацией и пастеризацией. Одним из наиболее эффективных способов консервирования является уничтожение микроорганизмов нагреванием. Как уже отмечалось, высокая температура губительно действует на микрофлору. При 70--80° большая часть микробов погибает, остаются лишь те виды, которые способны образовать специальные защитные споры. Но и спороносные микробы можно уничтожить, если их нагревать при температуре 112--120° и выше. На этом и основан один из самых распространенных в промышленности способ консервирования, приемлемый почти для всех продуктов как растительного, так и животного происхождения. [5]

Принято называть пастеризацией нагревание продуктов с целью уничтожения микробов при температурах ниже 100°, а стерилизацией -- нагревание при температуре 100° и выше. Эти процессы отличаются друг от друга лишь тем, что пастеризацией можно уничтожить главным образом неустойчивую к действию тепла неспороносную микрофлору, а стерилизацией -- практически все виды микроорганизмов.

Чтобы обеспечить дальнейшую сохранность стерилизованных или пастеризованных продуктов, их предварительно обрабатывают различными способами (в зависимости от вида продукта) и, поместив в жестяную, стеклянную или другую водо- и газонепроницаемую тару, герметически укупоривают. Стерилизации или пастеризации подвергают уже укупоренные банки. При этом в самом продукте и во всем объеме внутри банки микробы уничтожаются, а попасть внутрь банки новые микробы не могут.

Стерилизацию консервов обычно проводят в специальных аппаратах (автоклавах) с помощью пара, под давлением. [9]

Так как для обеспечения стерильности, т. е. для уничтожения микробов требуется сравнительно длительное нагревание при высоких температурах, то стерилизованные продукты оказываются в то же время и сваренными.

В последнее время ученые разработали новые методы тепловой стерилизации, более совершенные и эффективные, чем описанные выше. Одним из них является стерилизация с помощью токов ультравысокой частоты (УВЧ). Стерилизация токами УВЧ применяется главным образом для плодово-ягодных продуктов. При этом способе стерилизации микроорганизмы уничтожаются в течение 1--2 мин, а иногда и нескольких десятков секунд. Это позволяет избежать излишнего разваривания фруктов в консервах, что значительно повышает их качество. Быстрота стерилизации объясняется тем, что токи УВЧ нагревают содержимое банки одновременно во всех точках ее объема, а не от наружных слоев к внутренним, как при стерилизации паром.

Другой новейший способ -- асептическая стерилизация жидких или пюреобразных продуктов. При этом способе плодовые соки, пюре и другие подобные массы пропускают через длинную тонкую трубку из нержавеющей стали (12--15 мм в диаметре и около 200 м длины) с большой скоростью -- 5--В м/сек во избежание образования пригара на внутренних стенках труб. [9]Трубки разделены на три секции (каждая в отдельном кожухе), из которых первая и вторая обогреваются перегретым паром, а третья охлаждается. В первой секции продукт нагревается в течение нескольких секунд до 130--150°; во второй он выдерживается при быстром движении и такой же температуре; в третьей -- быстро охлаждается до 30--40°. Таким образом, из третьей секции выходит охлажденный, но уже стерильный продукт, который сразу же расфасовывается в простерилизованные в другом аппарате жестяные или стеклянные банки и укупоривается стерильными крышками. Укупоренные банки можно сразу отправлять на склады.

Консервы, стерилизованные асептическим методом, отличаются высокими вкусовыми достоинствами; в них лучше, чем при других методах консервирования, сохраняются цвет, аромат и содержание витаминов.

Консервирование ионизирующими излучениями. Излучения, получающиеся при расщеплении атомных ядер, обладают бактерицидным действием, т. е. способностью уничтожать микробы. Это использовано для стерилизации пищевых продуктов. В настоящее время у нас имеются установки для стерилизации продуктов с помощью гамма-излучений и с помощью ускоренных электронов. В обоих случаях продукты сначала герметически укупоривают, а затем подвергают действию лучей по заранее рассчитанному режиму. При обработке продуктов температура их практически не поднимается, и если они были заложены в тару в сыром состоянии, то и после стерилизации остаются сырыми, но стерильными и способными к длительному хранению в обычных температурных условиях.

Стерилизации ионизирующими излучениями можно подвергать самые различные продукты (мясные, рыбные, растительные) в любой герметичной таре {металлической, стеклянной, пластмассовой и т. д.) [5]. В настоящее время ведутся широкие исследования по выбору лучших режимов облучения, экономичности использования разных видов излучений, способов защиты персонала от действия лучей и т. д. Для маринования свеклы используют только столовые сорта с ярко-красной мякотью, без белых или розовых колец и прожилок. Рекомендуемые сорта -- Бордо, Египетская, Несравненная. После мойки, очистки от ботвы и тонких корешков и калибровки на крупную, среднюю и мелкую свеклу, не очищая, бланшируют в кипящей воде 20--40 мин (в зависимости от размера). Когда корнеплоды проварятся до центра (это легко проверить, разрезав один корнеплод), свеклу вынимают из кипящей воды и сразу погружают в холодную воду. После этого кожица легко счищается с помощью тупого ножа. Мелкую свеклу (до 5 еж в диаметре) маринуют в целом виде; среднюю и крупную режут на кусочки, однородные по форме и размеру: на кубики размером 12--15 мм, поперечные кружки, столбики (лапшу) или гофрированные пластинки (с помощью специальных режущих дисков на корнерезках). [9]

При квашении консервирующее действие оказывает молочная кислота, постепенно накапливающаяся в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий. В отличие от квашения при мариновании к овощам или плодам сразу же во время их подготовки добавляют необходимое количество другого консерванта -- уксусной кислоты. В результате этого микробы вообще не могут развиваться и продукт оказывается законсервированным немедленно. Так как при мариновании никакого брожения не происходит, собственный сахар плодов и овощей остается неизрасходованным и, следовательно, пищевая ценность маринованных продуктов несколько выше, чем квашеных. Но следует учитывать, что по вкусу маринованные продукты значительно отличаются от квашеных и различные потребители по-разному относятся к маринадам и к соленьям, предпочитая то или другое. Поэтому на плодоовощеперерабатывающем заводе следует заниматься производством маринадов наряду с квашением и солением.

Консервирующее действие уксусной кислоты, т. е. угнетение различных микроорганизмов, проявляется даже при малых концентрациях -- 0,2--0,3% содержания кислоты по отношению к общей массе маринуемых продуктов, считая и заливочную жидкость, называемую маринадом. Но при малой концентрации уксусной кислоты и консервирующее действие будет соответственно слабым. Так называемые слабокислые маринады, содержащие 0,4--0,6% уксусной кислоты, хотя и отличаются хорошим, неострым и не излишне кислым вкусом, тем не менее вырабатываются в ограниченных количествах, так как они не очень стойки при хранении. Вследствие слабой концентрации уксуса микроорганизмы в таких маринадах лишь частично подавлены, некоторые наиболее стойкие виды могут развиваться (хотя и замедленно) и вызывать порчу. Поэтому при выработке маринадов, в которые закладывается мало уксуса, следует считать, что уксусная кислота обеспечивает сохраняемость продукта лишь частично. Чтобы эти маринады не портились, необходимо помимо уксусной кислоты использовать другие консервирующие факторы: хранение маринадов в негерметичной бочечной таре в холодных помещениях или же расфасовка в герметически укупориваемые стеклянные консервные банки и бутылки и пастеризация их при слабом нагреве (при температуре ниже 100°) для уничтожения уже ослабленных от действия уксуса, но еще живых микроорганизмов. Так практически и поступают в промышленности: вырабатываемые слабокислые маринады пастеризуют в стеклянных банках, после чего их можно хранить и в теплых помещениях, не опасаясь порчи. [5]