PROPRIETATILE FIZICE, SENZORICE SI CHIMICE ALE MATERIILOR PRIME LEGUMICOLE

PROPRIETATILE FIZICE, SENZORICE SI CHIMICE ALE MATERIILOR PRIME LEGUMICOLE

Calitatea unui produs agricol reprezinta suma proprietatilor fizice, chimice si tehnologice ale acestuia, care ii confera modul de utilizare in concordanta cu satisfacerea cerintelor consumatorului.

Notiunea de calitate pentru legume ca produse alimentare are un caracter dinamic, fiind si in functie de destinatia produsului: consum imediat in satre proaspata, industrializare, depozitare pentru pastrare pe o anumita perioada, etc..

1 PROPIETATILE FIZICE

Procesul si operatiile tehnologice privitoare la produsele legumicole ,,materii prime", in functie de destinatii, pot fi conduse rational numai atunci cand se cunosc in mod amanuntit:

constitutia fizica;

propietatile fizice.

Constitutia fizica se refera la totalitatea particularitatilor structurale si texturale care sunt intr-o stransa corelatie si interactiune cu mediul exterior si determina reactia organismului respectiv fata de actiunea factorilor externi si interni: fiziologici, boli, daunatori, tratamente, manipulari etc.

Constitutia fizica cuprinde structura si textura organului respectiv, elemente care variaza in functie de: specie, soi, conditii de formare, etapa de crestere si dezvoltare etc.

Structura se refera la aspectul morfologic extern si anatomic intern (microscopic sau ultramicroscopic) al produsului, si este definita de marimea sau tipul celulelor componente precum si asezarea acestora in tesuturi.

Structura ultramicroscopica se refera la ,,celula", respectiv structura sa (structura invelisului celular, membrana primara etc.)

Componentele structurale au un rol deosebit in transportul, pastrarea si prelucrarea industriala a produselor legumicole.

Structurile morfologice si anatomice ale produselor legumicole proaspete prezinta o variabilitate foarte mare si are o importanta deosebita din punct de vedere practic pentru:

aprecierea calitativa a produselor;

stabilirea destinatiei de folosinta;

aplicarea unor tratamente tehnologice;

stabilirea randamentului de prelucrare (respectiv proportia de resturi tehnologice - tabelul 1.1).

Tabelul 1.1

Proportia de resturi tehnologice la principalele materii prime legumicole

Marimea celulelor, continutul lor in diferite substante organice si apa, gruparea in tesuturi cu diferite functiuni si natura modificarilor epidermice determina o structura mai densa (compacta) sau mai laxa (afanata) a produselor legumicole.

Gradul de compactitate al unui produs este determinat de continutul de aer din spatiile intercelulare:

valori reduse = structura densa (tuberculi - 2,5 % aer);

- valori ridicate = structura afanata (frunze - 25 % aer).

Textura reprezinta gruparea celulelor sub forma de tesuturi si modul de asezare (imbinare, asociere) a acestora in alcatuire de organe vegatale.

Tesuturile, asa cum s-a mai amintit, reprezinta gruparile de celule omogene la exterior ca structura, si indentice ca functie.

Gradul de fermitate sau fermitatea structo-texturala reprezinta sau indica rezistenta organelor comestibile la exercitarea unei forte exterioare (socuri mecanice, manipulare etc.) si conditioneaza integritatea produselor. Aceasta este determinata de caracteristicile sructurii, texturii, de interdependenta dintre acestea, compozitia chimica etc. care sunt influentate de conditiile agro-pedoclimatice, variind in functie de: specie, soi, gradul de maturare a organului comestibil (mai mare inainte de maturare, mai mica dupa maturare ), turgescenta tesuturilor, s.a..

Gradul de fermitate se poate aprecia empiric prin simpla apasare sau se determina precis cu ajutorul unor instrumente sau aparate, precum: penetrometrele, texturometrele si maturometrrele.

Proprietatile fizice

Constitutia fizica conditioneaza o serie de proprietati cu un rol tehnologic deosebit, precum :

forma;

marimea;

masa specifica (greutatea specifica);

masa volumetrica (greutatea volumetrica)

caldura specifica;

conductivitatea termica;

temperatura subfiziologica;

temperatura de inghet;

rezistenta la strapungere (fermitatea structo -texturala).

Forma produselor legumicole este o reprezentare geometrica (proiectie) in spatiu (tridimensionala - raport lungime, latime, grosime) a partilor anatomo-morfologice comestibile (vegetative sau generative), fiind o insusire caracteristica speciei si mai ales a cultivarelor acesteia.

La speciile legumicole la care organul comestibil este reprezentat prin fructe (tomate, ardei, vinete, pepeni galbeni, pepeni verzi, dovlecei etc.), radacini metamorfozate (morcov, patrunjel, pastarnac, telina de radacina, ridichi de vara si de iarna, sfecla rosie, scorzonera, barba caprei, hrean etc.), tuberculi (cartof), bulbi (ceapa, usturoi etc), tulpini aeriene ingrosate (gulie), muguri terminali (varza alba, varza rosie, varza creata, salata, cicoare), muguri axilari (varza de Bruxelles), forma este data valoarea indicelui de forma (ID) care reprezinta raportul dintre inaltime si diametru, astfel:

H/D = 1 forma rotunda;

H/D > 1 forma ovoida;

H/D < 1 forma turtita.

Organele comestibile ale plantelor legumicole se incadreaza in formele mentionate anterior ca baza, cu unele abateri determinate de specificul soiului.

Marimea organelor comestibile reprezinta delimitarea in spatiu a formei, fiind determinata de caracteristicile speciei si cultivarului precum si de conditiile de mediu din timpul perioadei de vegetatie. Aceasta insusire poate fi redata prin greutate, dimensiuni, si volum, fiind normala atunci cand corespunde intocmai speciei si soiului, si anormala cand depaseste limitele respective.

Dimensiunile sunt redate, in general, in ,,mm" sau ,,cm", raportandu-se la: diametrul mare, diametrul mic si inaltime la organele comestibile ce se apreciaza tridimensional (solanaceae, bulboase, varzoase, radacinoase, cucurbitaceae, etc.); diametrul mare fiind important pentru calibrare; la legume cu organe comestibile privite ,,bidimensional" - aplatizate - (frunze, petioli, etc) dimensiunile se raporteaza la lungime, latime si uneori grosime.

Pentru unele specii legumicole, organele lor comestibile se pot aprecia corelativ -dimensiuni si greutate (exemplu la castraveti calibrarea si separare pe fractiuni dupa dimensiuni: pentru cei cu fructe mici - lungimea = 3 - 6 cm; 6 - 9 cm; 9 - 12 cm, si uneori valori intermediare; pentru cei cu fructe lungi - dupa greutate 250 - 800 g/bucata )

Greutatea partilor anatomo-morfologice comestibile ale plantelor legumicole se exprima in ,,g" sau ,,kg" si difera de la organ la organ in functie de : specie, soi, conditiile agrotehnice, conditiile climatice, sol, durata de pastrare, etc..

Gruparea organelor comestibile sub aspect apreciativ se poate face in mici, mijlocii, mari, foarte mari, raportandu-se la fiecare specie cu soiurile sale.

Marimea produselor legumicole, in ansamblu, reprezinta un element de calitate, in limitele cerute de ,,STAS-uri" pentru fiecare specie si pentru diferitele directii de valorificare.

In functie de specie si soi marimea se exprima in g/bucata sau bucati/kg, fiind un indice de calitate (tabel 1.2).

Tabelul 1.2

Greutatea si numarul de bucati/ kg

Volumul produselor legumicole este de asemenea o caracteristica variabila, exprimata matematic prin raportul dintre greutatea fizica (G) si greutatea specifica (G. sp), [V = G/G.sp] , si se stabileste prin cantitatea de apa dislocata. Prezinta importanta pentru stabilirea spatiilor de pastrare, instalatiile si piesele active pentru procesare, marimea ambalajelor si a mijloacelor de transport, etc..

Greutatea specifica (G sp ) sau masa specifica, reprezinta greutatea unitatii de volum a produsului legumicol ( Gs.p = G/V), si se exprima in g/cm

Valoarea acestei insusiri pentru fiecare produs reprezinta insumarea greutatii specifice a substantelor componente: aer = 0,0012; apa = 1; fructoza = 1,669; celuloza = 1,265; acid malic = 1,601; etc. (tabelul 1.3).

Tabelul 1.3

Greutatea specifica a unor organe comestibile

Exista o legatura directa intre greutatea specifica si rezistenta la manipulare, transport, capacitatea si durata de pastrare, greutatea specifica fiind un indice tehnologic foarte valoros.

Greutatea volumetrica reprezinta greutatea in kg a unui m³ de produs legumicol si variaza in functie de forma, marimea si greutatea specifica (tabelul 1.4).

Tabelul 1.4

Greutatea volumetrica (kg / m³)

Aceasta insusire prezinta importanta in stabilirea tipurilor de ambalaje si in special a spatiilor de depozitare

Caldura specifica

Reprezinta cantitatea de caldura sau frig necesara pentru ridicarea sau coborarea temperaturii cu 1⁰C, a unitatii de greutate (kg).

Produsele agricole (legumicole) sunt rele conducatoare de caldura (se incalzesc si se racesc greu), iar caldura specifica sporeste energia interna a produselor.

Aceasta propietate fizica are importanta pentru stabilirea momentului de recoltare, pentru operatiile de manipulare, conditionare, transport, pastrare si prelucrare.

Cunoasterea acestui aspect serveste la stabilirea temperaturilor de manipulare, transport si pastrare a produselor legumicole, precum si intensitatea aerisirilor.

Valorile ridicate ale caldurii specifice determina o activitate metabolica intensa, ducand la deprecierea calitativa accentuata in aceiasi unitate de timp si pentru aceleasi conditii de pastrare si manipulare.

Se exprima in Kcal /kg / ⁰C, si are valori foarte diferite pentru ,,legume", cuprinse in medie intre 0,79 la boabele verzi de mazare si 0,97 la castraveti (tabelul 1.5).

Tabelul 1.5

Caldura specifica in medie la principalele organe comestibile

(dupa Cartelini V, 1971- citat de Gherghi A., si al. 1973)

Conductibilitatea termica este tot o constanta termofizica si reprezinta insusirea de propagare a caldurii printr-un organ vegetal comestibil.

Legumele, referitor la aceasta insusire, sunt rele conducatoare de caldura datorita structurii si compozitiei lor chimice.

In functie de temperatura mediului ambiant, legumele se incalzesc ziua si se racesc noaptea. Pe aceasta proprietate se bazeaza operatiile de preracire, pastrare si congelare.

Punctul de congelare (inghet) reprezinta temperatura la care apa din tesuturile produselor legumicole trece sub forma solida (cristale de gheata).

Temperatura de inghet se situeaza sub 0 ⁰C, cuprinsa fiind intre - 0,3 si -3,6 ⁰C, in functie de specie si soi, uneori chiar mai coborata (varza - 8 ⁰C, patrunjel, pastarnac - 6 ⁰C, ceapa din soiurile iuti rezista la temperaturi mai scazute fata de cele dulci datorita continutului mai mare in substanta uscata solubila).

Apa supusa acestui proces este cea ,,libera" din spatiile intercelulare , iar apa ,,legata" din celule cand ajunge in aceasta stare determina fenomenul de ,,degerare" (ireversibil).

Temperaturile minime de rezistenta sau de aparitie a punctului de inghet sunt mult influentate de continutul si natura substantelor minerale si organice din sucul celular si vacuole.

2. PROPIETATILE (INSUSIRILE) SENZORICE

Reprezinta grupa de propietati ale produselor legumicole, care pot fi percepute cu ajutorul organelor de simt - vaz, auz, miros, pipait, gust - respectiv: culoarea, gustul, aroma, mirosul, etc.

Aceste propietati percepute cu ajutorul organelor de simt poarta denumirea de ,,proprietati organoleptice", insa si alte insusiri fizice sunt apreciate cu ajutorul organelor de simt (marimea, forma, greutatea, volumul, etc.), fiind inglobate in aceasta denumire.

Cele ce sunt sesizate, apreciate si exprimate cantitativ capata denumirea de ,,proprietati senzorice".

Organele de simt sunt reprezentate de celule sau grupuri de celule care reactioneaza la stimuli si care transmit impulsurile respective prin nervi, la creer.

Insusirile senzorice constituie factorii de baza la stabilirea calitatii produselor legumicole, cu rol deosebit in modul de utilizare a acestora (pe destinatii) deoarece ele sufera modificari in cursul comercializarii, pastrarii si prelucrarii.

Culoarea este un caracter specific de specie dar in special de soi (de exemplu la ardei avem soiuri cu fructe la maturitatea tehnologica de culoare verde, alte de culoare galbena), si este determinata de prezenta pigmentilor vegetali in celulele epicarpului, iar in unele cazuri chiar si in mezocarp.

Pigmentii vegetali apartin la trei grupe de substante organice, si anume: pigmentii clorofilieni care imprima culoarea verde, localizati in cloroplaste; pigmentii antocianici care dau nuante de violet, rosu, albastru, si care se gasesc in sucul celulal, vacuole; pigmenti flavonicii care dau culoarea galbena cu diferite nuante. Acestia se gasesc in toate produsele legumicole, in proportii diferite in functie de: specie, soi, conditii agrotehnice, gradul de maturitate etc..

Pe epicarp se pot distinge:

culoare de fond;

culoare complementara;

culoarea suprapusa.

Culoarea de fond este de obicei verde in primele faze ale cresterii si maturarii si devine galbena in fazele urmatoare.

Culoarea complementara se datoreste pigmentilor antocianici, imprimand produselor diferite nuante, si anume: rosu, portocaliu, limoniu, violet, alb etc.

Culoarea suprapusa apare sub forma unor dungi si pete de diferite forme, dimensiuni si intensitati.

La unele soiuri culorile complementare si suprapuse pot lipsi.

Culoarea reprezinta un caracter cu semnificatii foarte importante din punct de vedere: nutritiv, tehnologic, comercial, grije la manipulare, caracter economic (cererii si acceptarii de piata).

Pentru produsele legumicole se tine cont si se apreciaza:

culoarea epidermei (pentru consum proaspat);

culoarea pulpei (pentru industrializare)

Intre cele doua componente culoarea poate fi aceeasi sau diferita.

Intre culoare si componentele ce alcatuiesc substanta uscata exista o stransa corelatie, nuanta de culoare mai intensa justifica uneori un continut mai ridicat de substanta uscata, cu mare importanta in destinatia produselor (conservare, pastrare).

Exemplu: sparanghelul verde are o capacitate de pastrare mai mare, inclusiv rezistenta mai mare la transport, fata de cel etiolat care este mai sensibil.

Legumele etiolate (sparanghel, andive etc.), datorita procesului tehnologic de realizare au o rezistenta mai scazuta la recoltare, transport, manipulare.

Dintre factorii externi lumina, temperatura, umiditatea solului si a aerului, precum si elementele minerale din sol, influenteaza in mare masura pigmentatia produselor.

Lumina influenteaza direct pigmentatia prin prezenta sa in masura mai mare sau mai mica.

Temperatura are o actiune complexa asupra culorii produselor legumicole, componentele de baza se acumuleaza normal la o valoare optima de temperatura in functie de specie si soi. Sub aceste valori sau peste se pot modifica raporturile dintre pigmentii vegetali, fie prin blocarea unora, fie prin transformarile dintr-o forma in alta.

Maximum de intensitate a pigmentatiei insotita de un luciu caracteristic se realizeaza in faza ,, maturitatii de consum" a produselor.

Culoarea uneori este o ,,moda'', o cerinta anume a unor consumatori: de exmplu rosii (tomate) portocalii, ardei portocaliu, violet, salata aurie, etc.

Pentru prelucrarea industriala este de preferat o culoare mai intensa, dar in functie de specie si soi se solicita si alte culori.

Gustul este un caracter al produselor legumicole exprimat prin senzatiile de sarat, acru, amar, dulce, cu ajutorul carora se formeaza numeroasele combinatii gustative in functie de concentratia ,,substantelor gustative" si persoana care face aprecierea.

Gustul reprezinta un ansamblu de senzatii gustative, olfactive si de sensibilitate chimica, care se percepe, atunci cand produsele vegetale se gasesc in cavitatea bucala, de catre celulele senzoriale de pe suprafata limbii, inervate de o serie de nervi (facial, gloso-faringian, vagus).

Gustul se percepe in functie de : starea de veghe, foame, sex, varsta, temperatura, starea fizica a substantei (solida, lichida), etc..

Substantele din compozitia chimica a produselor pentru a putea fi sesizate trebuie sa se gaseasca intr-o anumita cantitate si sa fie solubile sau sa se solubilizeze in timpul mastecatiei.

Minimum de substanta aflata in stare de solutie intr-un volum de 100 ml apa, care poate fi perceputa, este pentru unii compusi de:

(dupa Baciu A., 2000)

Gustul este o caracteristica ce variaza in functie de specie si soi, fiind determinat de continutul chimic (zaharuri, acizi organici, polifenoli, etc), insa este hotarator raportul dintre zaharuri si acizii organici.

Se considera ca insusire negativa la legume de exemplu gustul fad, ierbos, astingent, etc., iar ca insusire pozitiva gustul echilibrat, caracteristic dulce-acrisor etc..

Mirosul reprezinta senzatiile produse de unele substante volatile, percepute cu ajutorul organului olfactiv. La varful si la baza nasului se afla o zona de cativa cm² acoperita cu un epiteliu galbui care este zona olfactiva.

Pragul senzorial este diferit in functie de substantele existente, cantitatea lor si proportia dintre ele.

In general intensitatea mirosului depinde de: specie, soi, gradul de maturitate, conditiile climatice si agrotehnica aplicata in perioada obtinerii organelor comestibile.

Aroma reprezinta un complex de senzatii compus din gust si miros, deci se percepe prin senzatia sincronizata a gustului si mirosului, prin organul olfactiv , pe cale retro-nazala, atunci cand se degusta (sau se consuma) produsele considerate.

Componentele aromatice se pot sesiza chiar atunci cand se afla in cantitati mai mici de 100 p.p.m..

Aroma este determinata de substantele volatile, ce depasesc cifra de 200, formate din: esteri, eteri, lactone, alcooli, fenoli, acizi, aldehide, cetone, hidrocarburi si compusi heterociclici oxigenati.

In functie de intensitatea aromei, partile anatomo-morfologice comestibile ale speciilor de plante legumicole se grupeaza in:

lipsite de aroma

cu aroma slaba

cu aroma potrivita

cu aroma puternica

PROPIETATILE CHIMICE (COMPOZITIA CHIMICA)

Speciile de plante legumicole, cultivate sau din flora spontana, prezinta o foarte mare diversitate, iar fiecare specie prezinta o compozitie chimica proprie, si chiar diferite tipuri de celule ale aceleiasi plante pot avea o compozitie chimica diferita. La aceasta mare diversitate de specii legumicole exista totusi o analogie in ceea ce priveste compozitia chimica. Astfel, din punct de vedere chimic organele comestibile ale plantelor legumicole sunt constituite din:

apa;

substanta uscata (saruri minerale si substante organice)

Suma acestor doi constituenti este de 100 %.

APA

Constituient de baza al celulelor, vital si primordial pentru cresterea si dezvoltarea plantelor, mediul in care se desfasoara toate reactiile metabolice, solventul ideal al ionilor minerali si al numeroaselor substante organice.

Apa determina starea de fragezime si prospetime pe durata valorificarii-comercializarii, iar proportia acesteia influenteaza capacitatea de pastrare a legumelor, sensibilitatea lor la manipulari si transporturi, etc..

Formele de apa din legume:

apa libera (de dilutie), care se gaseste in vacuolele celulare, contine in stare de solutie diferitele substante (glucide, saruri, acizi organici, etc.), este retinuta mecanic sau prin capilaritate, poate fi cedata usor prin presare, stoarcere, zdrobire sau centrifugare, iar prin determinari refractometrice se poate afla cantitatea procentuala (concentratia) de substanta dizolvata sau substanta uscata solubila;

apa legata (apa coloidala de umflare si adsorbtie, apa de cristalizare si apa de constitutie) reprezinta cantitatea de apa necesara hidratarii ionilor moleculari sau particulelor coloidale care au insusiri hidrofile, cea legata molecular de substante chimice (exp. monozaharidele cu formula generala C₆H₁₂O₆ contin 12 atomi de hidrogen si 6 de oxigen, ceea ce reprezinta 6 molecule de apa), si poate fi extrasa numai prin anumite metode (temperaturi ridicate, etc.) care provoaca distrugerea structurii sau substantelor constitutive ale produsului .

Continutul partilor anatomo-morfologice comestibile ale plantelor legumicole in apa totala (suma apei libere si legate) variaza in limite foarte largi (tabelul 1), in functie de:

natura produsului;

varsta organismului (gradul de maturare);

specie si soi;

tipuri de tesuturi.

Limitele continutului de apa a partilor comestibile

ale plantelor legumicole

Tabelul 1

SUBSTANTA USCATA (S.U.)

Este definita ca suma componentelor organice si anorganice solubile si insolubile in apa, reprezinta diferenta dintre substanta proaspata (S.pr) si apa (a), si se raporteaza procentual din total (%)

S.U.% = Spr. - a

Prin ardere substantele organice se degaja sub forma de vapori, fum , gaze, iar elementele minerale constituie ,,cenusa".

SUBSTANTELE ORGANICE

Sunt reprezentate prin diferite grupe de substante ca rezultat a unor combinatii chimice in care C, O, H, N sunt principalele elemente, cu anumit rol in organism, si anume:

substante organice plastice, energetice si de rezerva care constituie elementele constructive ale celulei, reprezentate de glucide, lipide, protide.

substante active, in cantitati mai mici, cu rol de dirijare a reactiilor biochimice din produsele legumicole (rol indispensabil), reprezentate prin vitamine, enzime, hormoni, etc;

produse ale metabolismului sunt produsi intermediari sau finali ai acestui proces: acizi organici, glicozizi, tanoide, uleiuri eterice, alcaloizi, etc.;

compusi cu rol complex reprezentati de alcaloizi, fitoncide, amine, amide, etc..

Substantele organice, din punct de vedere al solubilitatii in apa, se impart in substante organice solubile si substante organice insolubile.

Glucide

Sunt substante ternare alcatuite din carbon, oxigen si hidrogen, ce se formeaza in procesul de asimilatie clorofiliana, si au rol plastic (celuloza, hemiceluloza, etc.) sau energetic (glucoza).

In literatura de specilalitate sunt utilizate pentru glucide si urmatoarele sinonime: hidrati de carbon, zaharide, carbohidrati, substante hidrocarbonate, substante dulci, zaharuri.

Cele mai raspandite glucide in legume sunt monozaharidele (glucoza, fructoza, sorboza), dizaharidele (zaharoza) si polizaharidele (celuloza, amidon, pectine, etc.)

Glucoza ( CH₂OH-(CHOH)₄-CHO ) si fructoza ( CH₂OH-(CHOH)₃-CO- CH₂OH ) se gasesc in cantitati mai mari in produsele mature si determina gustul de dulce a acestora.

Amidonul ( C₆H₁₀O₅ )_n este una din cele mai raspandite substante de rezerva a legumelor in frunze, radacini dar mai ales in tuberculi si seminte.

Celuloza ( C₆H₁₀O₅ )_n este cea mai raspandita substanta organica in regnul vegetal care asigura, impreuna cu hemicelulozele, ligninele, substantele pectice, etc. , mentinerea formei celulelor.

Lipide

Cunoscute si sub denumirea de substante grase, sunt substante organice de rezerva mai mult sau mai putin complexe, insolubile in apa dar solubile in solventi organici (alcool, eter, cloroform, etc.), cu rol plastic si participa la formarea membranei celulare, fiind esteri ai acizilor grasi cu alcooli si polialcooli (lipide simple), dar in alcatuirea lor putand intra si alti compusi precum hidrocarburile, cetonele, aminoalcoolii etc. (lipide complexe).

Cele mai importante grupe de lipide sunt reprezentate de:

gliceride (esteri ai glicerinei cu acizii grasi: palmitic, linoleic, oleic, etc.) cu rol fiziologic de reglare a permeabilitatii membranelor celulare si de rezerva nutritiva principala a embrionului din seminte;

ceruri vegetale au rol protector al fructelor (tomate, ardei, etc.), ca si cutina de pe suprafata frunzelor (varza), fiind secretate de catre cuticula, impiedicand pierderile de apa.

Protide

Reprezinta o clasa de substante organice de mare importanta fiziologica si structurala, fiind componente principale ale protoplasmei celulare, indispensabile mentinerii activitatii vitale.

Protidele sunt substante organice cu o structura cuaternara, alcatuite din C, N, O, H, dar in structura unora gasindu-se S, P, Fe, Mg, Cu, etc.

Continutul procentual in prodide a legumelor este cuprins, in medie, intre 0,7 si 6,7% (tabelul 2)

Continutul in protide (%)

Tabelul 2

In aceasta clasa de substante organice se pot include trei catgorii, si anume: aminoacizi, peptide si proteine.

Aminoacizii sunt protidele cele mai simple, rezultati din descompunerea acestora prin hidroliza, si care confera valoarea biologica ridicata. Caracteristica lor esentiala o reprezinta prezenta in molecula a doua grupari functionale specifice, si anume: gruparea aminica (-NH₂) si gruparea carboxilica (- COOH), legate de un radical organic (R) (aminoacizii difera intre ei tocmai prin acest radical organic).

COOH

R

NH₂

Cele doua grupari functionale in molecula aminoacizilor confera acestora anumite propietati chimice, si anume: un aminoacid disociat intr-un mediu acid se va comporta ca un cation, in mediu alcalin se va comporta ca un anion, iar in mediu neutru ca un ion dublu.

Cel mai simplu amioacid este glicocolul sau glicina, care are formula

COOH

CH₂

NH₂

toti ceilalti aminoacizi derivand de la acesta prin substituirea unui H din gruparea CH₂ cu un radical alifatic sau aromatic, care la rindul lui poate sa mai poarte alte grupari functionale. Astfel, formula generala a aminoacizilor este:

H

R C COOH

NH₂

Din protide s-au identificat circa 25 aminoacizi, iar continutul in aminoacizi liberi depinde de specie, cultivar, stadiul de crestere si dezvoltare, tehnologia aplicata, etc..

Aminoacizii esentiali sunt acei aminoacizi care nu pot fi sintetizati de organismul uman si trebuie asigurati obligatoriu prin alimentatie, si anume: izoleucina, leucina, valina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofanul, lizina si histidina.

Peptidele sunt substante formate din doi sau mai multi aminoacizi reuniti intre ei prin una sau mai multe legaturi peptidice (gruparea acida a unui aminoacid se combina cu gruparea bazica a altui aminoacid).

Dupa numarul de aminoacizi care intra in alcatuirea peptidelor, acestae pot fi:

oligopeptide pana la 10 aminoacizi;

polipeptide cu peste 10 aminoacizi.

Proteinele sunt substante organice formate din lanturi simple sau complexe de aminoacizi. Atunci cand in moleculele proteinelor intra numai aminoacizi acestea se numesc holoproteine, iar daca pe langa aminoacizi mai intra si alte grupari avem heteroproteine ( nucleoproteide, cromoproteide).

Holoproteinele indeplinesc functii enzimatice, energetice, plastice si imunologice, iar heteroproteinele au rol important in sinteza glucidelor si lipidelor, in reglarea permeabilitatii membranelor celulare si transmiterea ereditara a caracterelor.

Acizii organici

Sunt substante organice ce rezulta ca produsi intermediari in metabolismul glucidelor, protidelor si lipidelor, si participa in procesul de respiratie ca acceptori de hidrogen, ca substrat oxidativ, etc.. Acizii organici sunt foarte raspanditi in organele comestibile, si se gasesc in stare libera sau sub forma de saruri si esteri, de regula in vacuolele celulelor, cei mai importanti fiind:

acidul oxalic (in spanac, salata, macris, stevie, etc);

acidul succinic ( fasole, mazare, ardei, etc);

acidul malic ( cartofi, fasole, mazare, etc);

acidul citric ( tomate, ardei, patrunjel verde, etc);

acidul lactic (tomate)

etc.

In organele comestibile se gaseste o gama variata de acizi organici, iar totalitatea lor determina ,,aciditatea totala" , (cantitatea totala de acizi liberi sau combinati cu cationi) exprimata prin concentratia ionilor de H ⁺ sau prin pH.

Gustul acid, usor acrisor, constituie o componenta majora in apreciarea calitatii organoleptice a unor legume, iar cunoasterea aciditatii ne permite sa apreciem mai bine evolutia unui produs de la recoltare pana in momentul prelucrarii sau valorificarii.

Vitaminele

Sunt substante indispensabile activitatii organismelor vii, sintetizate numai de catre plante, si au rol catalitic, formand numeroase sisteme oxido-reducatoare, lipsa acestora ducand la grave perturbari functionale ale matabolismului.

In functie de solubilitate se impart in:

liposolubile

hidrosolubile

Dintre vitaminele liposolubile continute ca arare mai cunoscute sunt vitamina E (tocoferolii) si vitamina K (fitochinona), iar dintre cele continute ca provitamine sunt provitaminele A (carotenoizii) si provitaminele D (fitosterolii).

Dintre vitaminele hidrosolubile mai importante sunt B₁ ( tiamina), B₂ (riboflavina), B₅ (acidul pantotenic), B₆ (piridoxina), B₉ (acidul folic), H (biotina), C (acidul ascorbic), PP (nicotinamida), P (rutina).

Pe durata pastrarii cat si in cursul industrializarii, vitaminele sintetizate pe cale naturala se pierd cantitativ in diferite proportii.

Enzimele

Sunt proteine specifice produse de catre organismele vii in cantitati mici, care intra in compozotia tuturor celulelor, avand rol de biocatalizatori organici, conditionand desfasurarea, coordonarea si reglerea proceselor metabolice.   

Activitatea enzimatica este influentata de temperatura, pH, actiunea unor substante chimice (activatori sau inhibitori). Enzimele sunt sensibile la temperaturi mai ridicate, cele mai multe oprindu-si activitatea la peste 70 ^oC (exp. peroxidazele sunt distruse la 98 ^oC, polifenoloxidazele la 85 ^oC, catalazele la 75 ^oC,).

In celule, enzimele sunt localizate cu precadere in cloroplaste si mitocondrii, fapt ce confera unele particularitati, printre care specificitatea de actiune, in sensul ca actiunea lor este specifica, fiecare catalizand in general numai o anumita reactie din lantul transformarilor metabolice

Enzimele sunt grupate in 6 clase, si anume: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze si coenzime cu existenta distincta.

Oxidoreductazele sunt enzime care catalizeaza reactiile de oxidare si de reducere din tesuturi, cele mai importante fiind oxidazele (peroxidaza, catalaza, ascorbinoxidaza, fenoloxidaza) si dehidrogenazele.

Substantele volatile

Sunt reprezentate de un numar foarte mare de compusi chimici intermediari sau finali ai metabolismului, in componenta carora participa hidrocarburile, terpenele, alcoolii, eterii, acizii organici, etc., care dau aroma si mirosul specific produselor.

Uleiurile eterice, ce alcatuiesc grupa de substante volatile, sunt depozitate in vacuole, pungi secretoare sau canale secretoare, apartin grupei terpenoidelor, fiind alcatuite dintr-un amestec de 25 substante diferite, imprimand mirosul specific al organelor comestibile cu o intensitate mai mare sau mai mica:

linalolul: patrunjelul;

limonenul: chimen,telina, marar;

carvana: chimen;

pinenul: - patrunjel, coriandru;

disulfura de alil: ceapa, usturoi, praz, etc.

sulfura de alil: ridichii, hrean, etc.

Pigmentii

Sunt substante chimice de natura diferita care determina culoarea produselor, grupate in patru categorii mai importante: pigmentii porfirinici, carotenoidici, antocianici si flavonoci.

Purfirinele sunt cromoproteide, si se gasesc sub forma de pigmenti in toate organele vegetative, fiind reprezentate de clorofila (clorofila a este de nuanta verde galbui, iar clorofila b este verde), cu rol deosebit in fotosinteza.

Carotenoizii reprezinta un grup de pigmenti ce imprima tesuturilor vegetale culorile: galben, portocaliu, rosu. Acestia se gasesc in satare libera, dizolvati in lipide sau cristalizati, sunt implicati in procesele de oxido-reducere, fotosinteza, fructificare, metabolismul lipidelor, protectie impotriva radiasiilor ultraviolete, si se afla alaturi de pigmentii clorofilieni ( expemplu licopina care da culoarea fructelor de tomate, carotina care da culoarea portocalie a radacinilor de morcov, xantofilele - derivati oxigenati ai carotinoidelor dand culoarea galbena: capsatina si capsorubina la ardei, criptoxantina, zeeaxantina.

Antocianii reprezinta grupa de pigmenti care dau culoarea rosie-violeta si albastra cu nuantele respective intermediare. Acumularea acestor pigmenti in fructe depinde de temperatura, intensitatea luminii sau continutul de azot din sol. Dintre acesti pigmaenti, care sunt niste glicozizi ( glucid + aglicol ), enumeram cianidina la morcov, varza rosie, ceapa roie, betanina la sfecla rosie, solanina la cartof, tomatina la tomate, etc..

Flavonoidele contribuie la realizarea culorii galbene si participa la procesele de oxido-reducere din fructe, avand actiune antioxidanta (uneori functioneaza ca inhibitori ai unor enzime)

SUBSTANTELE MINERALE

Elementele minerale din partile anatomo-morfologice comestibile ale plantelor se gasesc sub forma de combinatii organice (prezentate anterior) si sub forma de saruri minerale.

Componentele de baza a elemntelor minerale sunt reprezentate de: K, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Al, etc, iar compusii lor sunt:

oxizi;

saruri ale acizilor ( carbonic, fosforic, sulfuric, boric, clorhidric, etc.)

Cantitatea de saruri minerale variaza cu: specia, soiul, natura organelor comestibile, conditiile pedo-climatice ale zonei, conditiile agrotehnice.

Continutul in elemente mineral a unor organe comestibile legumicole

( mg/100g s.p)

In functie de cantitatea in care se gasesc, elementele minerale sunt grupate in doua categorii, si anume:

macroelemente

microelemente

Capacitatea de pastrare si proportia dereglarilor fiziologice la organele comestibile sunt legate si de natura si raportul dintre diferitele elemente minerale continute.

Elementele minerale intra in compozitia enzimelor, pigmentilor, acizi nucleici, substantelor pectice, etc, infuentand direct proceselele metabolice.

Chestionar de autoevaluare

Care sunt elementele ce definesc constitutia fizica a matreiilor prime legumicole.

Enumerati si descrieti principalele insusiri fizice al materiilor prime legumicole.

Enumerati si descrieti principalele insusiri senzorice al materiilor prime legumicole.

Mentionati principalele elemente ale compozitiei chimice a materiei prime legumicole si precizati rolul apei.

Descrieti substantele organice reprezentate de glucide, protide si substantele volatile, care determina valoarea alimentara a materiilor prime legumicole.

Descrieti substantele organice reprezentate de     acizii organici, vitamine si pigmenti, care determina valoarea alimentara a materiilor prime legumicole.