Czytaj książkę: «Технологии производства и переработки моркови. Монография»

И. А. Кощаев, Д. А. Захарова, С. А. Чуев, А. А. Рядинская, К. В. Лавриненко Н. Б. Ордина П. И. Токарь i inni

Czcionka:

Рецензенты:

Коцарева Н. В., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства, селекции и овощеводства (ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, п. Майский)

Крюков А. Н., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства, селекции и овощеводства (ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, п. Майский)

Авторы: Кощаев И. А., Рядинская А. А., Чуев С. А., Лавриненко К. В., Ордина Н. Б., Захарова Д. А., Токарь П. И.

ISBN 978-5-0059-1675-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ВВЕДЕНИЕ

Морковь – одно из старейших овощных культур, которую в свежем виде можно употреблять круглый год. Люди употребляют её более 4-х тысячелетий. Родиной сортов моркови с красноватыми корнеплодами является Средиземноморье, а с фиолетовыми, белыми и желтыми – Индия и Афганистан. Здесь ее культивируют в качестве огородного растения с XIII века. В Древнем Риме и Греции морковь именовалась по-разному, что приводило к противоречивым толкованиям. В частности, под названием Pastinaca могла скрываться и почти белая морковь, и светлые корнеплоды чрезвычайно популярного в то время пастернака. Дать моркови имя Daucus, отделив ее от родственных видов, предложил Гален. Это случилось во втором столетии новой эры. В те же годы римским ученым Афинеем было предложено название Carota, и так же корнеплод именуется в кулинарной книге Apicius Czclius, относящейся к 230 году.

В русских травниках, лечебных и хозяйственных руководствах ХVІ —XVII веков писалось, что морковь обладает целебными свойствами, в частности: морковным соком лечили болезни сердца и печени, его рекомендовали как средство от кашля и желтухи. И это действительно так. Морковь превосходит многие овощи по содержанию витаминов и ряду других полезных для нашего организма веществ. По содержанию каротина (провитамина А) она незначительно уступает только сладкому перцу и превосходит все другие овощи.

В моркови есть так же витамины В1, В2, С, РР, К, фолиевая кислота, эфирное масло, соли кальция, фосфор, йод, железо. В связи с высоким содержанием йода морковь советуют употреблять при пониженной функции щитовидной железы. Морковный сок – отличное целебное средство при малокровии, заболеваниях сердечно-сосудистой системы, печени, почек и других болезнях. Иногда морковный сок употребляют в домашней косметике, поскольку отмечено, что он придает коже лица свежесть и бархатистость. Морковь используют для приготовления салатов, супов, гарниров, для жарения, тушения, маринования, консервирования овощей и т. д.

1. ПОТРЕБЛЕНИЕ КОРНЕПЛОДОВ МОРКОВИ СТОЛОВОЙ

1.1. Товарное качество и состав биологически активных веществ корнеплодов

За последние годы в общественном сознании закрепилась проблема критической нехватки витаминов – авитаминоза. Однако на самом деле с авитаминозом сталкивается лишь отдельная часть населения, тогда как на первый план выходит гиповитаминоз – постоянное низкое содержание в организме одного или нескольких витаминов. Ученые Федерального исследовательского центра питания и биотехнологии установили, что в Российской Федерации всего 14% взрослых и 16,8% детей, которые старше четырех лет, получают все витамины, в которых нуждается организм, в нужном количестве. Более 80% россиян страдают от гиповитаминоза. Наиболее ощутима проблема с нехваткой витаминов D (от 23% до 97% в зависимости от состояния здоровья человека и региона, в котором он проживает), В₂ (до 74%) и каротиноидов – в том числе витамина А (до 79%).

Люди забывают, что необходимое количество витаминов, в которых нуждается организм, можно получить, добавив в свой рацион определенные продукты. Одним из таких продуктов является морковь (Барышникова Н. И., Паймулина А. В., 2014; Коденцова В. М., Вржесинская О. А., 2017; Чудайкина А. В., Барышникова Н. И., 2019). Она необходима для детского организма, это связано с тем, что витамин A способствует росту детей. Для них вареная морковь предпочтительнее, чем сырая потому, что в ней меньше грубых растительных волокон. К тому же витамины при варке на пару полностью сохраняются.

Безусловно, очень полезна морковь и для пожилых людей, так как вещества, которые в ней содержатся, замедляют старение головного мозга и улучшают память. Именно при температурной обработке в моркови увеличивается содержание β-каротина, который помогает нашему организму бороться с раком и сохраняет зрение. Также после отваривания количество антиоксидантов в моркови увеличивается на 34% для этого лучше всего отварить морковь в кожуре. Отварная морковь содержит меньше клетчатки и пектина, чем свежая, значит, она будет лучше перевариваться, поэтому ее могут включать в свой рацион люди, страдающие болезнями пищеварения.

Очень полезен сок из моркови. Он применяется при лечении ожогов, обморожений, гнойных ран и кожных заболеваний. Может даже способствовать рассасыванию язв и раковых образований, улучшению пищеварения и структуры зубов, повышает силу и энергию. При ежедневном потреблении морковного сока кормящей матерью, улучшается состав молока. Необходимо готовить морковный сок непосредственно перед употреблением из-за того, что каротин, соприкасаясь с кислородом, теряет свою активность, а польза сока в свою очередь частично теряется. Однако есть и противопоказания при приеме моркови и морковного сока. При язве желудка и гастрите сок нужно разбавлять пополам с водой (Барышникова Н. И., Паймулина А. В., 2014; Коденцова В. М., Вржесинская О. А., 2017; Чудайкина А. В., Барышникова Н. И., 2019).

Морковь издавна используют в лечебных целях при авитаминозах, а пигмент аперенин, который присутствует с желтой сердцевине, способствует снижению усталости сердечной мышцы. Морковь – одна из наиболее древних культивируемых овощных культур. Опираясь на археологические раскопки, наскальные рисунки и письменные свидетельства, можно утверждать, что ей уже около 4 тысяч лет (Исабаева, С.Д. 2020, 2021).

Овощные корнеплодные растения появились издавна, в начале листовые и в диком виде, в настоящее время возделываются повсеместно, где существует земледелие. Морковь, свекла, редис, репа, брюква, пастернак относятся к ценным продуктам рационального питания человека, а морковь, репа, брюква необходимы также для кормления молодняка животных и птицы. Главные достоинства овощных корнеплодов в их неповторимой специфичности. Морковь является важной промышленной культурой.

В последнее десятилетие производственные площади под корнеплодными культурами значительно увеличились. Выращиванием их занимаются овощеводческие компании, фермерские хозяйства, индивидуальные предприниматели и садоводы-любители, которым нужна экономически выгодная продукция высокотоварная, хорошего и отличного качества, пригодная для длительного хранения, современных механизированных технологий и переработки (Федорова М. И., Степанов В. А., 2017).

В культуру морковь введена с глубокой древности. В Европе, в том числе и в Российской Федерации, она получила широкое распространение в XIV веке, а в настоящее время у нас в стране морковь выращивают повсеместно. Среди столовых корнеплодов она занимает первое место (Немирова Н. А. [и др.], 2017; Н. А. Немирова, Н. П. Балуева, 2022).

Конечная цель при выращивании моркови столовой – получение высокого урожая с хорошим качеством продукции. Однако если урожайность в значительной степени определяется сортовыми особенностями, своевременным и качественным выполнением технологических требований выращивания, то качество продукции зависит еще и от правильно выбранного срока уборки в каждой климатической зоне.

Сорта и гибриды моркови столовой должны характеризоваться высокой продуктивностью, способностью к длительному хранению, повышенным содержанием питательных и биологически активных веществ, для использования продукции в свежем виде и в качестве сырья для различных видов переработки.

Морковь употребляют в сыром виде, широко используют в кулинарии, для квашения, маринования. В консервной промышленности морковь является основной составной частью фарша различных консервов, из нее приготавливают соки, пюре, сушеный продукт. В настоящее время в стране имеется много сортов моркови, отвечающие требованиям рынка и консервной промышленности. Практика возделывания овощных культур свидетельствует о том, что высокие потенциальные возможности сорта к формированию урожая не всегда реализуются в конкретных условиях выращивания.

Продуктовый орган моркови столовой – корнеплод. Окраска корнеплодов зависит от соответствующих пигментов:

– каротина (красно-оранжевые, оранжевые),

– антохлора (желтые),

– ликопиноида (кроваво-красная),

– антоциана (фиолетовая).

Сорта моркови различаются размером, окраской, формой, величиной, химическим составом, вкусовыми данными, лежкоспособностью. Лучшими считаются сорта с малой сердцевиной, яркоокрашенной мякотью.

Форма корнеплодов может быть:

– округлая,

– овальная (сердцевидная),

– укорочено-коническая,

– тупоконечная,

– цилиндрическая,

– удлиненно-коническая,

– тупоконечная,

– длинная коническая,

– остроконечная.

Для полной оценки формы корнеплода определяют индекс формы h/d. При установлении индекса формы используют следующую шкалу:

– очень короткие – индекс около 1,

– укороченные – до 2—3,

– полудлинные – 3—5,

– удлиненные – 5—8,

– длинные – свыше 8.

По длине корнеплоды бывают:

– короткие – до 10 см (коротели (3—6 см),

– средние – 10—20 см,

– линные – свыше 20 см.

В условиях Российской Федерации длина корнеплода редко превышает 30—40 см, но известно, что в Мексике выращивают морковь, корнеплоды которой достигают 2-х метров.

Для механизированной уборки более подходят корнеплоды средней длины. Сорта с длинными корнеплодами сильно повреждаются при подкапывании и плохо хранятся. Но при этом, чем больше длина корнеплода, тем выше будет урожайность моркови.

Диаметр корнеплода по наибольшей толщине:

– малый – до 3 см,

– средний – 3—5 см,

– большой свыше 5 см.

При оптимальных условиях выращивания в зависимости от сортовых особенностей масса корнеплодов моркови нарастает:

– небольшая (меньше 80 г),

– средняя (80—150 г),

– большая (больше 150 г).

На участках с рыхлой плодородной почвой масса корнеплодов может составлять 300—500 г и более.

Окраска мякоти (коры) корнеплода разнообразна. У большинства сортов столовой моркови окраска мякоти бывает:

– желтовато-оранжевая,

– розовооранжевая,

– оранжевая,

– интенсивно-оранжевая,

– оранжево-красная, красная.

Окраска сердцевины (древесины):

– желтовато-белая,

– желтая,

– желтоватооранжевая,

– оранжевая,

– розово-оранжевая,

– оранжево-красная,

– красная.

Поверхность корнеплодов бывает:

– гладкая,

– неровная,

– бугристая.

На ней хорошо заметны мелкие или глубокие глазки.

Вкус корнеплода определяют по пятибалльной системе:

– очень вкусный – 5,

– вкусный – 4,

– средневкусный – 3,

– невкусный – 2,

– очень невкусный – 1.

Отмечают также аромат корнеплодов (Немирова Н. А. [и др.], 2017; Н. А. Немирова, Н. П. Балуева, 2022).

Широкое возделывание моркови во всех странах мира обусловлено высокой питательной ценностью корнеплодов. Ее выращивают повсеместно как вкусный овощ и как основной источник каротина. Кроме того, в корнеплодах содержатся такие важные соединения, как сахара, органические кислоты, белки, минеральные вещества, жирные и эфирные масла.

Морковь содержит до 0,6—1,3% азотистых веществ, которые содержат незаменимые аминокислоты и легко усваиваются. Следует отметить, что морковь содержит витамины РР и Е, фенольные соединения, придающие оттенок горечи (Немирова Н. А. [и др.], 2017; Н. А. Немирова, Н. П. Балуева, 2022).

Также морковь накапливает витамины D и С. Немало в ней минеральных веществ, которые необходимы для организма человека. В моркови содержится 1,3 г белка, 0,1 г жиров, 6,9 г углеводов. Калорийность на 100 г составляет 32 кКал. Витамин D участвует в регуляции артериального давления и сердцебиения, препятствует росту раковых клеток. Витамины группы B отвечают за правильное функционирование нервной системы. Витамин E является сильным антиоксидантом. Витамин РР активно участвует в окислительно-восстановительных процессах. Витамин K имеет большое значение в формировании костей. Витамин C обеспечивает упругость и эластичность сосудов (Барышникова Н. И., Паймулина А. В., 2014; Коденцова В. М., Вржесинская О. А., 2017; Чудайкина А. В., Барышникова Н. И., 2019).

Наиболее важным показателем качества растительного сырья является содержание в нем сухих веществ, обуславливающих его пищевую ценность.

В корнеплодах моркови столовой содержится 85—87% воды, 13—14 – сухого вещества, 8—12 – углеводов, в том числе 6—9 – сахаров, 1,5—6 – крахмала, 1—2,2 белка, 0,2—0,3 – жира, 1 -1,1 – клетчатки, 0,6—1,7 – золы. Нежная консистенция мякоти и большое содержание сахаров (сахароза, глюкоза и фруктоза) делают морковь вкусным и питательным продукто.

Корнеплоды являются богатым источником необходимых для организма минеральных солей, содержащих 200—282 мг калия, 35—50 – кальция, 40 – марганца, 21 – магния, 45 – натрия, 31—50 – фосфора, 0,7 – железа,3,8 мг йода.

В результате исследований, проведенных Манжесовым В. И., Максимовым И. В. и Курчаевой Е. Е., установлено, что наименьшее содержание сухих веществ в морковном сырье – 8—9% – отмечено в растительном материале сорта Сладкоежка и Шантенэ 2461, а наибольшее – в сортах МО и Король осени – 11—12%.

Морковь является ключевым источником каротина – провитамина А, из которого в организме образуется витамин А. Он играет важную роль в поддержании устойчивости организма к различным инфекциям. В корнеплодах каротин сохраняется всю зиму, после варки усваивается еще лучше. По содержанию каротина морковь превосходит многие другие овощи (4—20 мг/100 г, а в некоторых новых сортах до 37 мг), уступая лишь перцам сладким и тыкве мускатной. Сорта с оранжевой окраской корнеплода содержат больше каротина (Манжесов В. И., Максимов И. В., Курчаева Е. Е., 2009; Максимов И. В., Попов И. А., Веселева И. Д., 2014).

Морковь имеет низкую кислотность, близкую к нейтральной (6,3). Каротиноиды – жирорастворимые пигменты, которые придают окраску от желтой до красной большей части объектов живой природы. Основным свойством, присущим каротиноидам, являются их антиоксидантныесвойства, которые объясняются их антимутагенным, иммуномодулирующим, антиинфекционным, антиканцерогенным и радиопротекторным действиями (Старовойтов Р. В., Влащик Л. Г., 2018).

Каротиноиды пищевых продуктов растительного происхождения – растительные пигменты, обладающие биологической активностью и антиоксидантными свойствами, биодоступность которых зависит от механической и термической обработки и присутствия жиров.

Из 40 каротиноидов, поступающих с пищей, главными являются каротины – β- и α-каротины, ликопин и ксантофиллы – лютеин, зеаксантин, β-криптоксантин.

Свежие овощи содержат каротиноидов больше, чем плоды и ягоды, но обладают низкой биодоступностью. Основными источниками картиноидов среди овощей являются морковь, плодовые и салатно-шпинатные овощи. Морковь является источником каротинов (β-и α-каротин до 58,4 и 40,4%, соответственно) с максимальным количеством в оранжевой моркови.

Каротиноиды – группа биологически активных соединений, которая всегда привлекала внимание как диетологов за счет их пользы для здоровья и безопасного источника природного витамина А, который образуется при ферментативном метаболизме, так и работников пищевой промышленности – для формирования оптимальных цветовых характеристик и пищевой ценности пищевых продуктов. Химическая природа каротиноидов определяет их множественные свойства: так, наличие системы сопряженных двойных связей обуславливает их окраску, количество двойных связей – антиоксидантную активность, наличие ионовых колец – провитаминные свойства.

В природе обнаружено около 750 каротиноидов, в большей степени они имеют растительную природу, но также содержатся в рыбе и морепродуктах (астаксантин) и водорослях (фукоксантин).

В организм человека вместе с пищевыми продуктами поступает только 40 каротиноидов, из них 10% проявляют А-витаминную активность.

Каротиноиды представляют собой соединения, содержащие 40 углеродных атомов, построенных из 8 изопреновых фрагментов и образующих полипреноидную цепь с сопряженной системой двойных связей. Эта цепь может циклизироваться на концах, образуя несколько типов иононовых колец. Длина цепи оказывает влияние на окраску каротиноидов (от желтого и оранжевого до глубокого красного), а наличие иононовых колец – на витаминную активность. При наличии в структуре каротиноидов 9 и более сопряженных связей они проявляют максимальное защитное действие от синглетного кислорода.

Каротиноиды делят на каротины, состоящие из атомов углерода и водорода, и ксантофиллы, имеющие в своем составе дополнительно атомы кислорода в виде гидрокси-, метокси-, эпокси- или кетогрупп. Представители каротинов обычно оранжевого цвета (α- и β-каротины). Более разнообразны по цвету ксантофиллы: астаксантин – ярко-алый, капсантин – темно-красный, лютеин, зеаксантин и виолаксантин – желтые. При включении в цепь сопряжения кето-групп, например, при окислении зеаксантина до капсантина и капсорубина в перцах (Capsicum annuum) происходит замена оранжевой окраски на красную. Довольно часто оранжевая окраска каротиноидов маскируется другими пигментами, например хлорофиллом или антоцианами. Это наблюдается в листовых овощах, зеленых плодах, сине-окрашенных ягодах и др.

Из 40 каротиноидов, поступающих с пищей, основными являются три каротина (α- и β- каротин, ликопин) и три ксантофилла (βкриптоксантин, зеаксантин и лютеин), имеющие типичное строение для соответствующей группы каротиноидов.

В растительных объектах каротиноиды представлены в транс-, транс-цис- и цисформах, а также этерифицированы жирными кислотами. Более стабильной и энергетически выгодной считается транс-форма, но теоретически цис-транс-изомеризация может происходить по каждой двойной связи, что частично или полностью происходит при приготовлении пищи. Цис-изомеры обладают большей биологической активностью, более легко встраиваясь в биомембраны и липопротеины, чем транс-изомеры.

Химическая структура каротиноидов, наиболее часто встречающихся в свежих плодах и овощах и пищевых продуктах с их использованием А-витаминные свойства. Каротиноиды являются безопасным и единственным источником природного витамина А, который образуется при ферментативном метаболизме каротиноидов в организме человека и животных. Однако не все каротиноиды обладают А-витаминной активностью. Из 40 каротиноидов, регулярно потребляемых человеком вместе с пищевыми продуктами, только некоторые из них (10%) с β-кольцом без кислородсодержащих функциональных групп и полиеновой цепью не менее 11 атомов углерода, проявляют А-витаминные свойства. К ним относятся транс- и транс-цис-изомеры α-, β-, γ-каротинов и β-криптоксантина. Среди них β-каротин является наиболее мощным каротиноидом провитамина А, у которого каждая молекула расщепляется на два ретинола витамина А.

Биоконверсия β-каротина в витамин А происходит путем окислительного метаболизма молекулы по центральной 15—15 πсвязи под влиянием фермента β-каротин-15-15 диоксигеназы. В растениях этого фермента нет, поэтому растительные объекты витамина А не содержат. Из 1 молекулы β-каротина образуется 2 молекулы витамина А, а из α- и γкаротинов – только одна. 6 мкг β-каротина эквивалентны 1 мкг витамина А. Ликопин и δ-каротин витаминной активностью не обладают.

Каротиноиды сами нетоксичны, а образование из них витамина А энзиматически лимитировано. Поэтому при потреблении пищевых продуктов, содержащих каротиноиды, передозировки витамина А не происходит и верхний допустимый уровень потребления не установлен. Среднее потребление β-каротина в разных странах колеблется в пределах 1,8— 5,0 мг/сутки.

Для населения России установлена физиологическая потребность β-каротина для взрослых, которая составляет 5 мг/сутки (МР 2.3.1.2432—08).

Количество сопряженных двойных связей полиеновой цепи в структуре каротиноидов за счет обобщения π-электронов обуславливает их роль липофильных антиоксидантов. Каротиноид может взаимодействовать со свободными радикалами, передавая электроны, с образованием аддукта или отдавая водород с образованием относительно стабильных каротиноидных радикалов. С увеличением окислительного потенциала каротиноидов их антиоксидантная активность возрастает.

Каротиноиды являются наиболее эффективной «ловушкой» синглетного кислорода, переводя его в нормальное триплетное состояние, при этом рассеивая избыток энергии возбуждения. Каротиноиды принимают энергию возбуждения «триплетного» хлорофилла или реагируют непосредственно с синглентным кислородом. Каждая молекула β-каротина способна разрушить до 300 молекул синглентного кислорода. По сравнению с витамином Е каротиноиды улавливают его более активно: β-каротин в 25 раз, ликопин в 100 раз, астаксантин в 500 раз. Наибольшее защитное действие от УФ-излучения за счет кето-группы с обоих концов системы сопряженных двойных связей проявляет астаксантин. Его требуется в 100 раз меньше, чем β-каротина и в 1000 раз меньше, чем лютеина. Совместное присутствие ликопина, лютеина и β-каротина способно подавлять 40—50% индуцированное УФ перекисное окисление липидов, но максимальную активность проявляет ликопин.

На моделях in vitro установлен ряд антиоксидантной активности каротиноидов: ликопин> α-токоферол> α-каротин> β-криптоксантин> зеаксантин> β-каротин> лютеин. Цис-изомеры каротиноидов обладают большей антиоксидантной активностью, чем их транс-изомеры. Обнаружен синергизм антиоксидантного действия каротиноидов с другими жирорастворимыми антиоксидантами – α-токоферолом и коэнзимом Q10.

Каротиноиды защищают токоферолы от окисления, в первую очередь, синглентным кислородом, а токоферолы улавливают пероксильные радикалы каротиноидов, способные инициировать развитие цепей свободно радикального окисления. Синергизм β-каротина с α-токоферолом проявляется лишь при соотношении 1:4, а для более ненасыщенного астаксантина с α-токоферолом в соотношении 1:12. Увеличение концентрации каротиноидов приводит к антогонизму. Включение в систему фосфолипидов увеличивает эффективность антиоксидантного действия даже при высоких концентрациях каротиноидов.

Каротиноиды обладают многими биологическими свойствами, и их высвобождение из пищевой матрицы наиболее важно для усвоения человеком. Усвояемость каротиноидов зависит от пищевых источников. Из свежего (необработанного) растительного сырья в 3 раза большей биодоступностью обладают фрукты и ягоды, чем овощи. Причем биодоступность β-каротина сырой моркови составляет 17—25%.

Биодоступность каротиноидов оценивается в следующем порядке: желтый перец> морковь> сладкий картофель> соцветия брокколи. Повышает биодоступность каротиноидов в растительном сырье или пищевом рационе присутствие жиров в среднем в 2 раза, термическая и механическая обработка – в 3 раза. Измельчение растительного сырья приводит к разрыву клеточных стенок, и с уменьшением размера частиц, например, моркови скорость высвобождения каротиноидов увеличивается. Добавление липидов значительно улучшает биодоступность каротиноидов как из свежих, так и из сушеных овощей.

Основными источниками природных каротиноидов в питании человека являются свежие овощи. Из них морковь является основным источником провитамина А и накапливает высокие уровни β- и α-каротина. При общем содержании каротиноидов 268,64 мг/100 г сухих веществ, количество β-каротина составляет 156,91; α-каротин – 108,53 мг/100 г сухих веществ или 58,4 и 40,4%, соответственно.

В зависимости от окраски моркови содержание каротинов изменяется и может составлять, мг/кг сухих веществ:

– желтая – 2—6,

– оранжевая – 98,

– темно-оранжевая – 160,

– красная – 73,

– фиолетово-желтая – 92,

– фиолетово-оранжевая – 40.

Существуют желтые и красные разновидности, которые богаты лютеином и ликопином соответственно (R. K. Saini, Sh. H. Nile, S. Park, 2015; H. Schulz, 2016; Q. Li, T. Li, Ch. Liu, Ju. Chen, R. Zhang, Z. Zhang, T. Dai, D. Ju, 2016; F. Bot, R. Verkerk, H. Mastwijk, M. Anese, V. Fogliano, E. Capuano, 2018; K. Fredea, M. Schreinera, S. Baldermanna, 2019; Yu. Gao, A.L. Focsan, L.D. Kispert, 2020; A. Abliz, Ji. Liu, L. Mao, F. Yuan, Ya. Gao, 2021; K. Yao, D. Ju. McClements, Ch. Yan, Jie Xiao, H. Liu, Zh. Chen, X. Hou, Yo. Cao, H. Xiao, X. Liu, 2021; Нилова Л. П., Потороко И. Ю., 2021).

Количество пектиновых веществ (желирующей способностью не обладают) в корнеплодах моркови столовой колеблется от 0,37 до 2,93% сырого вещества (Манжесов В. И., Максимов И. В., Курчаева Е. Е., 2009; Максимов И. В., Попов И. А., Веселева И. Д., 2014). Пектиновые вещества – сложные эфиры полигалактуроновой кислоты и метилового спирта. Полиурониды, состоящие, главным образом, из остатков галактуроновой кислоты, соединены α- (1—4) -гликозидной связью.

В клеточных стенках растений, образованных из целлюлозы, они вместе с гемицеллюлозами выполняют структурные функции, являются цементирующим материалом этих стенок, объединяют клетки в единое целое в том или ином органе растений. Высокомолекулярные линейные биополимеры, присутствуют в растворимой (растворимый пектин) или нерастворимой (протопектин) форме во всех наземных растениях и в ряде водорослей.

Пектиновые вещества были открыты в 1825 г. Однако, несмотря на то, что их изучение продолжается более 150 лет, химическое строение этих соединений выяснено лишь во второй половине XX в. Причиной этого является трудность получения чистых препаратов пектиновых веществ в неизменном состоянии. Пектиновые вещества способствуют удержанию тканей в состоянии тургора, повышают засухоустойчивость растений и устойчивость овощей при хранении. Размягчение плодов при созревании происходит вследствие изменения количества и качества пектиновых веществ под влиянием пектолитических ферментов.

Пектиновые вещества – аморфные вещества, растворимые в воде (особенно при нагревании), осаждаются спиртом и ацетоном, осадок имеет вид студня. Они довольно устойчивы к кислотному гидролизу. Пектиновые вещества способны образовывать прочные гели и студни, образование которых стимулируется в присутствии сахарозы и органических кислот. Получают пектиновые вещества из различных плодов и очищают многократным переосаждением.

Для количественного определения и установления строения пектиновых веществ, используются обычные методы анализа полисахаридов. Для нерастворимых пектиновых веществ существует общее название – протопектин. Протопектин легко расщепляется, переходя в растворимую форму, поэтому его строение и состав в деталях не известен. Превращение протопектина в растворимый пектин наблюдается при созревании овощей, приводит к уменьшению жесткости, улучшению их вкусовых качеств. В образовании протопектина вместе с пектиновыми веществами участвуют целлюлоза, ионы Ca, Mg, и H₃PO₄. Протопектин переходит в растворимый пектин после действия на него разбавленными кислотами или ферментом протопектиназой.

Поскольку пектиновые вещества представляют собой природные органические соединения – полисахариды, то и содержатся они в различных количествах в овощах и корнеплодах. Наиболее богаты пектинами овощи – свекла столовая, морковь, перец, тыква, баклажаны. Высоким содержанием пектинов характеризуются также овощные соки с мякотью (морковный, яблочно-морковный, томатный).

Содержание пектиновых веществ – важный технологический показатель овощей, влияющий на выход и качество соков прямого отжима. Превращение пектиновых веществ из нерастворимой формы в растворимую и обратно определяет консистенцию мякоти овощей и влияет на извлечение сока при прессовании, то есть на такой важнейший экономический показатель, во многом определяющий рентабельность производства, как выход целевого продукта.

Цигир М. В. и Егорова З. Е. определили количества пектиновых веществ в образцах моркови сортов Нерак, Престо, Дордонь, Нантская 4 и Бангор.

Общее содержание пектиновых веществ в корнеплодах моркови колебалось в пределах от 2,14 до 2,22%, что свидетельствует об отсутствии значимого различия между изучаемыми сортами моркови по данному показателю. При этом наибольшее количество протопектина было обнаружено в сорте Дордонь – 1,77%, а наименьшее – в сорте Нерак – 1,19% (Цигир М. В., Егорова З. Е., 2016).

Морковь является одной из ведущих овощных культур, возделываемых в открытом грунте. Несмотря на значительные объемы производства, достаточно большая доля моркови на российском рынке представлена импортной продукцией. Необходимость ее импорта в значительной степени обуславливается большими потерями продукции на этапе ее жизненного цикла, от уборки до конечного потребителя, которые можно снизить путем совершенствования технологий хранения и переработки.

Морковь традиционно является сырьем для различных способов переработки. Потребительские свойства готовой продукции определяются комплексом факторов, среди которых следует выделить технологические параметры сырья (химический состав корнеплодов, их физико-морфологические свойства). Считается, что высококачественный корнеплод моркови должен иметь максимально развитую кору (флоэму) и небольшую сердцевину (ксилему). Соотношение ксилемы и флоэмы в лучших образцах соответствует 1:3 по диаметру поперечного разреза, так как каротин и сахара накапливаются в основном в клетках флоэмы, а нитраты в большей степени аккумулируются в ксилеме (Гаспарян Ш. В., Замятина М. Е., Бебрис А. Р. [и др.], 2014).

Уже давно доказано, что морковь необходима как взрослым, так и детям. Но наибольшую потребность в ней испытывают малыши. Это объясняется тем фактом, что период раннего детства связан с формированием организма. В этот период происходит активный рост, физическое и умственное развитие, формирование скелета и зубов. В связи с этим в рацион ребенка должны включатся белки, углеводы, витамины, а также минеральные веществ (Ю. Г. Скрипников, И. В. Барабанов, 2012; Приступко О. В., 2016).

Дальнейшее развитие пищевой и перерабатывающей промышленности в Российской Федерации предусматривает строительство новых заводов и цехов по переработке плодоовощной продукции и создание собственной сырьевой базы. Важная роль в реализации этих задач отводится созданию в небольших городах и сельских поселениях малых предприятий, занимающиеся широким спектром переработки местного сырья. Еще одной актуальной задачей сегодня является совершенствование ассортимента продуктов здорового питания населения за счет расширения использования местной сырьевой базы, в том числе и увеличения рынка моровкого сырья (Carotenoids and Human Health, 2013; Костко И. Г., 2016).