COMPOZITIA CHIMICA A FRUCTELOR

Pe parcursul formarii fructelor au loc acumulari treptate de apa si substanta uscata, fiecare fruct avand o compozitie specifica. Trebuie mentionat ca umiditatea (apa exterioara) nu influenteaza continutul interior.

Fructele sunt alcatuite din apa, substanta organica si saruri minerale (fig. 6).

5.1. Apa

Apa, ca element indispensabil al organismelor vii, printre care se numara si fructele se gaseste in tesuturile acestora intre limite foarte mari (3 - 5 % la alune, 93% - capsuni). In general, proportia de apa din fructe este de 75 - 90 % (tabelul 5.1.).

Tabelul 5.1.

Limitele continutului in apa totala a fructelor

(dupa I.F.Radu, 1975)

Apa din fructe constituie mediul de desfasurare a reactiilor biochimice, participa la vehicularea substantelor solubilizate, contribuie la reglarea temperaturii, la mentinerea turgescentei, la buna desfasurare a procesului de crestere si dezvoltare.

Apa determina starea de fragezime si prospetime atat imediat dupa recoltare, cat si dupa o perioada de pastrare. Produsele bogate in apa au caldura specifica mare si activitate metabolica intensa.

Apa se gaseste in fructe sub forma de apa libera si apa legata.

Apa de dilutie (libera) se afla in vacuolele celulare si contine substante solubile (glucide, saruri, acizi organici etc.). Este retinuta mecanic sau prin capilaritate si poate fi usor cedata prin presare, stoarcere, zdrobire sau centrifugare. Apa libera activeaza si sustine procesele biochimice care se petrec in fructe de la recoltare si pana la prabusirea lor fiziologo - biochimica. Prin determinari refractometrice, putem afla cantitatea procentuala de substanta dizolvata, adica concentratia, gradul refractometric. Gradul refractometric exprima cantitatea de 'substanta uscata solubila' sau substanta solubila % (extract refractometric).

Apa legata din fructe este reprezentata de patru forme inactive : apa coloidala de umflare, apa coloidala de adsorbtie, apa de cristalizare si apa de constitutie (L. Rey, citat de I.F.Radu, 1985).

Apa coloidala ingheata la temperaturi mult mai scazute decat apa libera si poate fi extrasa numai partial prin fragmentarea produsului si tinerea sa timp de 8-12 ore la 105 ^oC.

Apa coloidala de umflare este legata osmotic de particolele coloidale si se gaseste, cu precadere, in componenta acestora (macromolecule sau agregate multimoleculare) care au insusiri hidrofile.

Apa coloidala de adsorbtie (apa de hidratare) este retinuta molecular pe suprafata interna si cea externa a particulelor coloidale. Ea poate fi indepartata partial prin criodeshidratare.

Apa de cristalizare intra tot in categoria apei legate si reprezinta cantitatea necesara unor substante constitutive din produsele horticole sa cristalizeze intr-un anumit sistem. Ea nu poate fi indepartata decat la temperaturi ridicate care duc la distrugerea structurii cristaline a produsului respectiv.

Apa de constitutie este legata molecular de substantele chimice si este foarte dificil a fi separata (extrasa). Ea reprezinta cantitatea de hidrogen si oxigen in raport de 2 : 1 din moleculele constitutive ale produselor. Monozaharidele cu formula generala C₆H₁₂O₆ contin 12 atomi de hidogen si 6 de oxigen, ceea ce reprezinta 6 molecule de apa. Ca si apa de cristalizare, apa de constitutie nu poate fi extrasa decat prin metode care provoaca distrugerea structurii sau substantelor constitutive ale produsului.

Suma apei libere si legate reprezinta apa totala. Impreuna cu substanta uscata totala, suma lor este de 100 %.

Continutul fructelor in apa totala variaza in limite foarte largi in functie de specie, de gradul de maturare, natura tesuturilor s.a. Radu I.F. constata ca pentru merele cu un continut in apa totala de 84,10 % si la caisele cu 85,20 %, diferitele tesuturi componente ale acestor fructe contin urmatoarele procente de apa:

In functie de continutul lor in apa totala, fructele se grupeaza in cinci grupe:

- Prima grupa cuprinde fructele nucifere, care au sub 10 % apa totala;

- Grupa a doua in care fructele au 10-70 % apa totala (castanele);

- Grupa a treia (70-80 % apa totala) - prunele;

- Grupa a patra (80-85 % apa totala) cuprinde majoritatea fructelor;

- Grupa a cincea (85-90 % apa totala) este constituita din capsuni si piersici.

Procentul de apa totala din fructe scade in perioada maturarii ca urmare a acumularii de substanta uscata. In urma recoltarii, continutul in apa din fructe se diminueaza prin transpiratie si prin evaporare, in functie de structura si textura produsului.

Datorita influentei pe care o are in desfasurarea proceselor metabolice si a sensibilitatii fructelor la traumatisme, continutul in apa al fructelor are repercusiuni asupra capacitatii lor de pastrare. Astfel, fructele cu un continut mare de apa (capsunile) au o capacitate de pastrare mai mica comparativ cu cele cu continut mai redus in apa (mere, gutui).

Fructele perisabile cu continut ridicat de apa, fara tesuturi suberificate protectoare sau fara ceride la suprafata lor, inregistreaza mari pierderi ale umiditatii in timp scurt de la recoltare, chiar la temperaturi scazute.

5.2. Substantele organice

Substantele organice sunt reprezentate prin diferite grupe de substante care rezulta in urma combinatiilor chimice in care carbonul, oxigenul, hidrogenul si azotul reprezinta elementele principale. In functie de rolul pe care il joaca in organism, aceste substante se pot grupa astfel:

- substante organice plastice care constituie elementele constructive ale celulelor si sunt reprezentate prin glucide, lipide si protide;

- substante cu rol activ care se gasesc in cantitati mici in fructe si au rolul de a dirija reactiile biochimice din aceste produse si ca atare prezenta lor este indispensabila. Dintre aceste substante fac parte vitaminele, enzimele, hormonii vegetali s.a.;

- produsi ai metabolismului: reprezinta compusi intermediari sau finali ai acestui proces. In aceasta grupa se incadreaza acizii organici, substante fenolice, substantele tanoide, substantele volatile care confera mirosul si aroma, glicozide ;

- compusi cu rol complex (alcaloizi, fitoncide, amine, amide etc.).

Din punct de vedere al solubilitatii in apa, substantele organice se impart in substante organice insolubile si substante organice solubile. Substanta organica solubila poate fi, la randul ei, fermentescibila si nefermentescibila (tabelul 5.2.).

Tabelul 5.2

Continutul in substante solubile si insolubile al unor sucuri din fructe

( dupa Tanner, H. si Brunner, H.R., 1982)

Substanta uscata solubila este constituita din glucide solubile si substante neglucidice solubile care influenteaza impreuna indicele de refractie al extractului apos dintr-un anumit produs horticol. Substanta uscata solubila este determinata refractometric si se exprima in g % s.u.s. (sau grade refractometrice).

Substantele solubile nefermentescibile (in limbaj tehnic  nezaharul ) din fructe sunt numeroase. Astfel, la samburoase, sorbitul si acizii organici sunt principalii reprezentanti.    

Pentru productie este important sa se cunoasca cantitatea de substanta solubila, deoarece aceasta, cu ajutorul refractometrului se poate determina cu rapiditate. Determinarile refractometrice sunt indispensabile calcularii retetelor de fabricatie. In tabelul 5.3. este prezentat continutul in substanta solubila la principalele specii de fructe.

Continutul in substanta uscata are valori foarte diferite in functie de specie, soi, gradul de maturare, zona de cultura, abundenta sau lipsa umiditatii din sol, agrotehnica folosita s.a. Merele si perele din zona submontana au extract refractometric mai ridicat decat din zonele de campie. Fructele din anii ploiosi au extract refractometric mai scazut decat cele din anii cu precipitatii normale sau secetosi.

Tabelul 5.3.

Continutul in substanta solubila al principalelor specii de fructe

(dupa Vieru R. si colab.,1981)

Prin cunoasterea cantitatii de substanta solubila din fructe stabilim directia de prelucrare a materiei prime pomicole. Astfel, pentru compot si dulceata, unde ne intereseaza textura ferma, fructele se utilizeaza adeseori in stare de parga, cu extract refractometric mai mic, iar in cazul fructelor ajunse la maturitatea deplina - pentru suc, nectar - gradul refractometric este mai ridicat.

5.2.1. Glucidele

Glucidele sau zaharurile se formeaza in procesul de asimilatie clorofiliana si alcatuiesc cea mai raspandita grupa de substante din celulele vegetale. Rolul lor este plastic (celuloza, hemiceluloza etc.) sau energetic (monoglucidele). In biosinteza acizilor organici, lipidelor sau protidelor sunt utilizati compusi intermediari ai metabolismului glucidelor. Pentru glucide, in literatura de specialitate, sunt utilizate si urmatoarele sinonime : zaharide, hidrati de carbon, carbohidrati, substante hidrocarbonate, substante dulci, zaharuri.

In produsele horticole sunt continute cantitati mai importante din trei grupe de glucide :

glucide hidrosolubile : monoglucide, diglucide etc. ;

homopoliglucide : amidon si celuloza ;

heteropoliglucide : substante pectice, gume vegetale, hemiceluloza.

Aceasta grupa de compusi chimici se refera la substante dulci, in care oxigenul si hidrogenul intra in acelasi raport ca la formula apei (1 : 2), motiv pentru care mai poarta si denumirea de hidrati de carbon. Echivalentul energetic al glucidelor este de 4,1 kcal/g.

Glucidele totale sunt definite ca proportia de mono- si diglucide exprimate procentual fata de substanta proaspata a unui produs (g%).

Continut maxim de glucide totale de peste 10 % au 12 specii pomicole de climat temperat: afine, agrise, caise, castane, cirese, gutui, mere, nuci, pere, piersici, prune, visine. Zmeura are cel mai scazut continut in glucide totale dintre fructele cultivate in tara noastra (4,5 %).

Continutul in glucide totale creste in timpul maturarii fructelor, insa pe parcursul pastrarii, evolutia continutului in glucide totale depinde de specie, durata de pastrare, compozitia atmosferei si alti factori.

La multe specii de fructe, continutul in glucide totale scade. La piersici aceasta scadere este mai evidenta la temperatura mediului ambiant (de la 9,35 %, la 5,88 %) fata de temperatura de 0 ^oC, unde scaderea este redusa (de la 9,35 %, la 9,0 %). La capsuni, cirese, prune, scaderea este de aproximativ un procent, iar la visine este nesemnificativa.

Pe parcursul pastrarii, poate avea loc si o crestere a continutului in glucide totale. La caise, spre exemplu, cresterea este relativa, ca urmare a pierderii apei din tesuturi, pe cand la pere, care contin amidon, continutul in glucide totale creste datorita hidrolizei acestuia in glucide cu molecula mai simpla.

5.2.1.1. Glucidele hidrosolubile din fructe

Cele mai importante glucide hidrosolubile din majoritatea fructelor sunt glucoza si fructoza (monoglucide, hexoze), precum si zaharoza (diglucid). In fructe se gasesc in stare libera si derivati ai monoglucidelor (polialcooli de tipul D-sorbitolului si mezoinozitolului, esteri derivati - acidul fitinic etc.).

Puterea de indulcire a glucidelor hidrosolubile este diferita de la glucid la glucid (tabelul 5.4).

Tabelul 5.4

Puterea de indulcire a unor glucide hidrosolubile

Determinarea puterii de indulcire depinde de concentratie, temperatura, pH sau de mediul in care este dizolvat glucidul respectiv.

Glucoza (deztroza) (CH₂OH - (CHOH - CHO) este un monoglucid si se gaseste in toate fructele atat libera, cat si combinata cu ea insasi cat si cu alte monoglucide, dand nastere la glucide cu o molecula mai mare (celuloza, amidon). In cantitate mare se gaseste in fructele maturate (coapte). Ciresele contin 6,1% glucoza, iar in afine, capsuni, coacaze, pere si prune se gaseste in procent de peste 2%. Fructele samburoase contin in mod predominant glucoza si din aceasta cauza ele par mai putin dulci, la un continut similar altor fructe in glucide. Ea se transforma usor, in special de catre drojdii, formand alcool etilic, bioxid de carbon, glicerine, acid succinic, lactic, citric s.a.

Fructoza (levuloza) (CH₂OH - (CHOH - CO - CH₂OH) monoglucid care se gaseste liber sau insotit de glucoza si zaharoza. Cantitati mari de fructoza se gasesc in mere (5,9-6,1 %), cirese (5,5 %), afine (3,3 %), capsuni, coacaze, pere, prune (peste 2 %). Desi au un continut in glucide mai redus, fructele samantoase par mai dulci datorita fructozei care predomina si are putere de indulcire mai mare in solutii slabe (concentratii mai mici), reci, la un pH neutru sau slab acid. Fructoza mareste de doua ori viteza de metabolizare a alcoolului in organism.

Zaharoza (C₁₂H₂₂O₁₁) este un oligoglucid (dizaharid) care prin hidroliza se descompune intr-o molecula de glucoza si una de fructoza. Cantitati mari de zaharoza se afla in caise (5,1 %), mere si pere (3,5-3,6 %), coacaze, prune (peste 2 %), iar cantitati mici in afine, cirese, lamai, smochine. Zaharoza nu poate fi fermentata de catre drojdii decat dupa o prealabila hidroliza, care se realizeaza usor in medii acide sub actiune termica sau cu ajutorul enzimelor (invertaza). Aceasta hidroliza este denumita inversie sau invertire. Amestecul echimolecular format din glucoza si fructoza se numeste zahar invertit.

Repartizarea glucidelor hidrosolubile in tesuturile fructelor este inegala. In mere, continutul in glucide hidrosolubile creste de la peduncul spre caliciu, de la interior spre exteriorul fructului, de la zonele verzi spre cele colorate in galben si rosu. Partile externe ale fructelor sunt cele mai bogate in zaharoza.

Dinamica glucidelor hidrosolubile este caracteristica speciei. Fructoza se acumuleaza permanent in mere, pere si prune in timpul cresterii si maturarii. Raportul glucoza-fructoza ramane constant pe parcursul cresterii si maturarii la cirese pe cand la mere si pere, acesta se modifica tot mai mult in favoarea fructozei.

Continutul in zaharoza creste continuu la piersici, caise si mere pe parcursul maturarii, iar la pere asistam la o scadere a continutului de zaharoza in fructele mature.

Dintre derivatii monoglucidelor, polialcoolii pot indeplini din punct de vedere fiziologic rolul de glucide. Acestia sunt compusi hidroxilati cu mai mult de doua grupari (-OH) in molecula si au posibilitatea enzimatica de a se transforma in glucide.

D-sorbitolul se gaseste in fructe, de la 0,03 % in capsuni, la 0,16 % in mere, 0,31 % in piersici, 1,4 % in pere, 3,1 % in prune si 4,0 % in cirese. Acumularea sa determina micsorarea randamentului la fermentare a fructelor, fiind componentul principal al fractiunii solubile nefermentescibile din sucurile acestora. Sticlozitatea (water core) care apare la mere se datoreaza acumularii in spatiile intercelulare a unui lichid care contine un procent ridicat de sorbitol si au un gust dulce, caracteristic sorbitolului.

Mezoinozitolul care se gaseste in sucul de fructe are actiune fiziologica de stimulator de crestere, fiind precursor in biosinteza unor glucide si activand biosinteza protidelor sau acidului ascorbic.

5.2.1.2. Homopoliglucidele din fructe

Homopoliglucidele sunt substante macromoleculare, rezultate prin polimerizarea aceluiasi tip de monomer (glucid cu molecula simpla). Denumirea lor provine de la monomerul constituent : pentoze (arabinoza, xiloza, riboza etc.) si hexoze (glucoza, galactoza, manoza, fructoza, sorboza).

Din polimerizarea pentozelor rezulta pentozanii, iar din polimerizarea hexozelor se obtin hexanii.

Arabanii sunt pentozani rezultati din polimerizarea arabinozei si se gasesc frecvent in fructe ca insotitori ai substantelor pectice. Cantitati mari de arabani se gasesc in zmeura (2,7 %), gutui (1,8 %), mere (1,2 %).

Hexozanii sunt formati din hexoze. Dintre acestia, glucozanii, care sunt formati din D-glucoza, avand ca reprezentanti amidonul si celuloza, sunt cele mai importante poliglucide din tesuturile vegetale.

Amidonul (C₆H₁₀O₅)_n este un poliglucid format din amiloza (componenta liniara) si amilopectina (lanturi ramificate). Este una dintre cele mai raspandite substante de rezerva. Este un poliglucid care se descompune sub forma de granule (graunciori) in citoplasma. Se formeaza in plante prin unirea unui numar foarte mare de molecule de glucoza. Cel mai mare continut in amidon il au castanele (27 %) si nucile (12-15 %). (tabelul 5.5.).

Depus in tesuturile parenchimatice de depozitare, prin hidroliza enzimatica este pus la dispozitia plantei sub forma de D-glucoza, sursa de energie pentru procesele metabolice.

Celuloza (C₆H₁₀O₅)_n este un poliglucid cu macromolecule liniare, manunchiurile acestor lanturi paralele formand fibrele. Fibrele de celuloza impachetate dens, inconjoara celula vegetala in straturi suprapuse care se incruciseaza. Aceste fibre sunt cimentate intr-un liant din alti polimeri vegetali, hemiceluloze si substante pectice, asigurand mentinerea formei celulelor.

Tabelul 5.5.

Continutul in zahar total, amidon si celuloza al fructelor

(dupa Gherghi A. si colab.,1973)

Continutul in celuloza al fructelor este in general sub 1 %, fiind mai mare la mure (3,5 %), agrise (3,2 %), coacaze negre (2,5 %) (tabelul 5.5.). Fibrele vegetale (celuloza + substante pectice) au un rol in alimentatie. Acestea sunt insolubile in apa si au o mare capacitate de absorbtie si de legare a apei. Datorita acestor proprietati, ele dreneaza din intestin, odata cu apa, o serie de substante foarte nocive (rezultate din descompunerea sucurilor digestive biliare) care au efect cancerigen.

Continutul in fibre al fructelor este totdeauna mai mare decat in celuloza. Dintre fructele bogate in fibre mentionam migdalele (15-17%), coacazele rosii (8%), alunele si coacazele negre (7%), zmeura, castanele, murele (6%). (Favier, J.C., 1995).

Un consum de 12-24 grame fibre alimentare pe zi este indispensabil pentru sanatatea noastra.

5.2.1.3. Heteropoliglucidele din fructe

Heteropoliglucidele sunt substante macromoleculare, rezultatul unor polimerizari la care participa doua sau mai multe tipuri de monomeri.

Cele mai reprezentative heteropoliglucide din fructe sunt substantele pectice, gumele vegetale si hemicelulozele.

Substantele pectice ("pectos" = coagulat) constituie o clasa de polimeri vegetali cu masa moleculara variabila (35.000-360.000), care formeaza scheletul de baza din acidul poligalacturonic. Substantele pectice sunt compusi macromoleculari coloidali, componente principale ale lamelei mediane din peretii celulari, determinand rigiditatea, consistenta si permeabilitatea acestora. Cele cu masa moleculara mai mica se gasesc solubilizate in sucul celular, caruia ii confera o consistenta mai mult sau mai putin gelatinoasa, in functie de componenta si concentratie.

Protopectina este substanta pectica a fructelor verzi, carora le asigura rigiditatea tesuturilor. Este insolubila in apa, chiar la incalzire. Prin hidroliza disociaza in componentele sale, care sunt acizi pectinici, acizi pectici, glucide, hemiceluloze, celuloze si lignine.

Pe masura ce fructele se matureaza sub influenta enzimelor, protopectina se hidrolizeaza. Ca urmare a acestui fapt, celulele se desprind una de alta la presiuni mici si fermitatea structo - texturala a produselor scade.

Acizii pectinici sunt constituiti din lanturi macromoleculare care contin 100-200 resturi D-galacturonice si au un grad de metoxilare ridicat. Gradul de esterificare cu grupare metoxil (-O-CH₃) peste 50% este considerat ridicat, iar la peste 72% grad de metoxilare, are proprietati de gelificare rapida.

Acizii pectici corespund unor lanturi macromoleculare care contin intre 5 si 100 de resturi poligalacturonice, avand un grad redus de metoxilare (sub 4%). Sunt solubili in apa si au o capacitate de gelificare redusa.

Pectina ca produs industrial este extrasa din material vegetal, apoi purificata si concentrata. Contine acizi pectinici solubili in apa cu un grad de neutralizare variabil, capabili sa formeze geluri, la un pH=2,7-3,2, cu solutii de zaharoza. Masa moleculara difera in functie de provenienta : 270.000 la citrice, 200.000 la mere, 30.000 la coacaze.

Pentru fabricarea unor sortimente de conserve cum sunt gemurile, jeleurile s.a., prezenta pectinei este de importanta capitala deoarece impreuna cu zaharul si acizii (prin pH-ul lor) formeaza gelul pectic. Proprietatile gelifiante ale pectinei depind de greutatea moleculara - marimea lantului molecular - care da calitatea gelului. Pectina se foloseste la gelificarea gemurilor (20 g/kg) si marmeladelor (10 g/kg).

Pectina se afla in cantitati mari in endocarp (mere, gutui), in mezocarp (portocale, lamai) sau in epicarp (mere). In tabelul 5.6. este prezentat continutul in pectine al fructelor care este cuprins intre 0,20% (visine) si 1,27% la gutui.

Formand geluri care inglobeaza o mare cantitate de apa, substantele pectice evolueaza de-a lungul tractului gastro-intestinal, exercitand o actiune cicatrizanta, bactericida si detoxifianta. Sunt substante cu rol protector, care favorizeaza absorbtia carotenilor, a vitaminelor A si B. Dintre fructe, prin rolul lor, merele nu trebuie sa lipseasca din hrana copiilor. Arsurile si plagile infectate se trateaza si cu unguente sau medicamente care contin geluri pectice.

Tabelul 5.6.

Continutul in pectine al fructelor

(dupa Gherghi A.si colab.,1973)

Gumele vegetale sunt heteropoliglucide solubile, cu masa moleculara mare (50.000-300.000), avand o structura macromoleculara care include pentoze, hexoze, acizi uronici si alte substante, diferite de la specie la specie.

Ele se prezinta ca exudate uscate sau vascoase care se semnaleaza la ciresi sau pruni, la fructele de migdal sau piersic. Gumele au rol de aparare a plantei la atacul agentilor patogeni sau lovituri mecanice.

Mucilagiile sunt polimeri heteropoliglucidici care se gasesc in stare libera in citoplasma, iar la unele specii in celulele secretoare (smochin). Datorita vascozitatii lor, se intrebuinteaza ca agenti antispumanti sau coloizi protectori, contra depunerii suspensiilor in sucurile de fructe, la fabricarea substantelor aromate, pentru prevenirea cristalizarii zaharului in unele produse sau pentru reglarea gradului de vascozitate la diferite preparate.

Hemicelulozele sunt heteropoliglucide neomogene, care se gasesc alaturi de celuloza, in peretii celulelor vegetale si participa la consolidarea acestora. Ele sunt formate din xilani (30%), arabani, manani, galactani sau acizi pectinici. Hemicelulozele cu masa moleculara mai mica sunt usor hidrolizabile, fiind poliglucide de rezerva. Cele cu masa moleculara mare sunt greu hidrolizabile si au rol plastic.

5.2.2. Protidele

Protidele constituie o clasa de substante organice de mare importanta fiziologica si structurala. Au o structura cuaternara, continand C, N, O, H. In structura unor protide se intalnesc S, P, Fe, Mg, Cu etc.

Protidele sunt substante organice cu rol plastic, energetic si de rezerva. Cu unele exceptii (alunele, nucile, migdalele, castanele), fructele contin cantitati mici de proteine. Continutul mediu in protide al fructelor este cuprins intre 0,42-19,85% (tabelul 5.7.).

Protidele au o valoare biologica ridicata datorita continutului in aminoacizi esentiali. Pe langa aminoacizi, care sunt protidele cele mai simple, in fructe se gasesc si peptide dau proteine, rezultate din unirea aminoacizilor in molecule si macromolecule mai complexe.

In fructe au fost identificati 25 aminoacizi, in raport de proportia lor facandu-se urmatoarea clasificare:

- fructe foarte bogate in aminoacizi: lamai, mandarine s.a.;

- fructe bogate in aminoacizi: coacaze, cirese, prune, zmeura s.a;

- fructe cu continut mediu in aminoacizi: caise, portocale, fragi;

- fructe cu continut redus in aminoacizi: mere.

Tabelul 5.7.

Continutul mediu in protide al fructelor

(dupa Gherghi A. si colab.,1973)

Aminoacizii. Continutul in aminoacizi liberi depinde de specie, soi, stadiul de crestere si dezvoltare, tehnologia de productie sau de valorificare.

Aminoacizii esentiali sunt acei aminoacizi care nu pot fi sintetizati de organismul uman si trebuie asigurati in mod obligatoriu de o alimentatie echilibrata. Pentru persoanele adulte ei sunt in numar de opt (izoleucina, leucina, valina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofanul si lizina). Pentru copii se adauga si al noualea - histidina. Nucile si alunele contin cantitati mari din acesti aminoacizi.

Analizele efectuate in dinamica au scos in evidenta, la numeroase specii, modificari ale continutului in diversi aminoacizi. In timpul cresterii si maturarii cireselor si perelor s-a constatat cresterea continutului in prolina. In timpul pastrarii perelor, la 4 ^oC, un numar de aminoacizi au scazut accentuat, dar a crescut continutul in alti doi (prolina si izoleucina). Merele pastrate in atmosfera controlata pastreaza un continut mai ridicat in aminoacizi decat cele pastrate in conditii frigorifice obisnuite.

Fructele speciilor samantoase (mere, pere, gutui) au continutul cel mai scazut in protide, in timp ce la nucifere (alune, nuci), acesta atinge valori maxime din cadrul fructelor de climat temperat.

Peptidele. Sunt compusi formati din 2-4 aminoacizi, uniti prin legaturi peptidice. Acestia se formeaza fie prin unirea aminoacizilor liberi, fie prin scindarea proteidelor.

Glutationul este o tripeptida care participa la procesele de oxidoreducere. Are rol in mentinerea potentialului redox. In stare redusa sau oxidata, functioneaza drept coenzima a unor enzime. Glutationul redus actioneaza ca antioxidant pentru acidul ascorbic. Se considera ca are si un rol antitoxic.

Proteidele. Proteidele sunt substante macromoleculare formate din aminoacizi uniti prin legaturi peptidice. Se gasesc in cantitate mare in citoplasma si nucleul celular, unde participa direct la desfasurarea proceselor vitale din celula vegetala. In functie de compozitia chimica distingem holoproteide (²holos²=intreg, cu totul) formate numai din aminoacizi si heteroproteide, alcatuite atat din aminoacizi cat si din substante neproteice.

Holoproteidele (proteinele) indeplinesc functii enzimatice, energetice, imunologice si plastice.

Heteroproteidele sunt macromolecule proteice care contin o grupare neproteica. Au rol important in sinteza glucidelor si a lipidelor, in reglarea permeabilitatii membranelor celulare si in transmiterea ereditara a caracterelor.

Proteidele sufera modificari cantitative si calitative care sunt caracteristice diverselor specii, in perioada de crestere si maturare. La merele aflate in faza de diviziune celulara, biosinteza proteidelor este intensa si predominanta, corelata cu formarea protoplasmei celulare. Aceste procese de biosinteza sunt diminuate in faza formarii semintelor. Ulterior are loc o noua intensificare, pana la maturare, fiind folositi aminoacizii liberi deja existenti translocati din alte organe. La pere, dupa o perioada de acumulare, azotul proteic scade, in corelatie cu imbatranirea tesuturilor.

5.2.3. Lipidele

Cunoscute si sub denumirea de substante grase, sunt raspandite in protoplasma celulelor vegetale, fiind esteri ai acizilor grasi cu alcooli si polialcooli. In alcatuirea unor lipide intra si alti compusi, cum sunt hidrocarburile, cetonele, acizii, aminoalcoolii etc.

Ele au rol plastic, participa la formarea membranei celulare si la reglarea permeabilitatii acesteia. Lipidele se gasesc in cotiledoane la nuci, catina, in mezocarpul maslinelor si al fructelor de avocado, la palmier s.a.

Continutul in lipide din fructe variaza dupa specie, soi, organul anatomic, gradul de maturare s.a. La fructe se evidentiaza alunele cu 61,6%, nucile cu 62,5% si migdalele cu 54,1%. Restul fructelor contin intre 0,1-0,15 % (agrisele, caisele, piersicile), 1% (murele) si 1,9% (castanele), iar semintele fructelor au un continut de lipide de 8 - 42 %.

Compusii constituienti ai lipidelor simple si complexe rezultati din hidroliza pastreaza caracterul de solubilitate in solventi organici. Aceste unitati structurale sunt acizii grasi, alcooli alifatici superiori, fitosterolii, precum si alte substante cu rol biochimic si fiziologic distinct. Echivalentul energetic al lipidelor este de 9,3 kcal/g.

Acizii grasi sunt acizi monocarboxilici, saturati si nesaturati. Cei inferiori sunt lichizi la temperatura obisnuita, iar cei superiori de la C₁₂ in sus sunt solizi.

Din grupa acizilor grasi nesaturati, in fructele din tara noastra, se gasesc in cantitate mai mare acidul palmitic (alune si migdale = 3,0-3,3%, nuci = 4,5%), acidul stearic (nucifere = circa 1%), acidul miristic (nuci = 0,7 %).

Acizii grasi saturati sunt reprezentati de acidul oleic (substanta de rezerva in seminte, 50% in alune, 36% in migdale, 10% in nuci) si acidul linolenic (6% in nuci).

Acizii grasi esentiali linolenic si arahidonic nu pot fi sintetizati de organismul uman. In uleiul de nuca ei reprezinta 75%.

Homolipidele (lipidele simple) sunt substante ternare (C, H, O) si reprezinta esteri formati dintr-un alcool si un acid organic.

- Gliceridele (triacil-glicerolii) sunt esteri ai glicerinei cu acizii grasi. Rolul lor fiziologic este de a regla permeabilitatea membranelor celulare, iar in seminte constituie rezerva nutritiva principala pentru embrion. Semintele de piersic si cires contin 40-45% triacil-gliceroli.

In timpul cresterii fructelor sinteza triacil-glicerolilor inregistreaza un maxim, urmat de o scadere in perioada maturarii. Pe parcursul pastrarii se produce hidroliza acestora. La fructele nucifere pastrate la o umiditate relativa ridicata (90-95%) si la lumina, se produce oxidarea compusilor rezultati din hidroliza, cu formare de cetone, aldehide si acizi volatili, substante ce imprima mirosul si gustul de rancezit. Cu cat acizii grasi nesaturati din hidroliza sunt in proportie mai ridicata, cu atat rancezirea este mai rapida.

Fitosteridele sunt lipide simple care insotesc gliceridele. Sunt esteri ai fitosterolilor cu acizi grasi superiori. Nucile contin 100-110 mg/100 g miez, iar migdalele peste 110 mg fitosteroli/100 g miez.

Ceridele sunt esteri ai acizilor grasi superiori cu alcooli monohidroxilici superiori, ambii cu catena normala.

Cerurile vegetale alcatuiesc invelisul protector al fructelor, sunt secretate de catre cuticula sub forma de grauncioare, bastonase sau solzi si impiedica pierderile prea mari de apa si penetrarea agentilor patogeni prin stratul mai mult sau mai putin permeabil. Ele constituie amestecuri de ceride (rezultate din unirea acizilor grasi superiori cu alcooli superiori monovalenti) cu alte componente ca: acizii si alcoolii superiori liberi, hidrocarburi parafinice, esteri, cetone.

Ceridele se intalnesc in zonele periferice ale merelor, perelor, gutuilor, prunelor, afinelor, motiv pentru care, pentru indepartarea acestora se intervine cu tratamente speciale. Inlaturarea ceridelor faciliteaza fenomenele de difuzie si osmoza in cazul fabricarii dulceturilor, gemurilor, confitelor sau eliminarea apei in cazul deshidratarii fructelor.

5.2.4. Acizii organici

Reprezinta o grupa de substante organice foarte raspandite in fructe, in sucul celular, in stare libera sau sub forma de saruri, esteri sau glicozide. Participa ca produsi intermediari in metabolismul glucidelor, proteidelor si lipidelor, iar in procesul de respiratie sunt acceptori de hidrogen sau substrat oxidativ.

Acizii organici imprima gust acru fructelor. De regula, aciditatea unui fruct este rezultatul prezentei mai multor acizi, precum si a sarurilor acide ale acestora. Gustul acid, usor acrisor constituie o componenta majora si apreciata a calitatii organoleptice a fructelor.

Cunoasterea aciditatii ne permite sa apreciem mai bine evolutia unui produs, din momentul recoltarii pana la momentul prelucrarii sau finalul valorificarii.

Aciditatea totala reprezinta cantitatea de acizi prezenti in fructe, cuprinzand cantitatile avand gruparea carboxilica (-COOH) in stare libera cat si cele combinate cu diferiti cationi.

Continutul in acizi al fructelor se determina prin titrarea sucului obtinut din aceste produse cu o solutie alcalina (NaOH n/10) in prezenta fenolftaleinei ca indicator. Exprimarea se face in g acid (malic - la mere, pere, caise, cirese, gutui, piersici,prune, visine; citric - la capsuni, coacaze, afine, zmeura, lamai, s.a.) la 100 g produs proaspat (tabelul 5.8.).

Distributia acizilor organici din fructe este neuniform. |esuturile centrale ale acestora au o aciditate mai mare decat cele periferice. La mar, aciditatea tesuturilor centrale este de 1,6 ori mai mare decat a celor periferice. Acizii organici din fructe joaca un rol capital in realizarea gelurilor pectice, in cazul cand acestia sunt insuficienti, adaugandu-se in diferite proportii - cel mai adesea sub forma de acid citric sau tartric - pentru realizarea produselor finite.

In anii cu veri ploioase sau in zonele reci, valorile aciditatii devin mai mari. Pe parcursul cresterii si maturarii fructelor, aciditatea titrabila se modifica in functie de numerosi factori. Fiecare specie pomicola are o dinamica proprie. La mere aciditatea titrabila creste pana la o valoare maxima care se realizeaza cu putin inaintea maturitatii de recoltare, pe cand la pere se constata o scadere pana la maturare.

Tabelul 5.8.

Valoarea medie a aciditatii totale a fructelor

(la 100 g material proaspat - dupa Gherghi A. si colab.,1973)

Evolutia aciditatii titrabile este influentata si de momentul recoltarii. La mere si prune aciditatea scade mai pronuntat la fructele recoltate mai timpuriu iar la capsuni se constat o scadere mai puternica la fructele recoltate mai tarziu.

Mentinerea aciditatii la fructele pastrate este influentata si de durata de pastrare. La mere, dupa 210 zile scaderea este de 47% la soiul Golden Delicious si 27% la Jonathan. Dupa 40 zile prunele isi diminueaza aciditatea cu 30-32%. Visinele isi pierd 26% din aciditate in 10 zile de pastrare, iar ciresele numai 12% in 12 zile. Capsunile pierd 2% din aciditatea titrabila in 6 zile, in timp ce caisele aproape 10% in numai 5 zile de pastrare la 0 ^oC.

In urma unei perioade de pastrare prelungite merele isi pierd aroma gustativa, devenind fade, cu gust ²lesios, inecacios². La depozitele cu atmosfera controlata diminuarea este mult mai mica.

Deoarece cantitatea de acid dintr-o materie prima nu aduce date certe cu privire la factorul principal de gelificare, care este de fapt valoarea pH-ului, pentru orientare, in tabelul 5.9 este redata valoarea pH-ului la cateva specii de fructe. pH-ul are rol primordial in realizarea gelului pectic, invertirea zaharozei, rezistenta microorganismelor in procesul de conservarea s.a.

Se constata ca cea mai scazuta valoare pH o au lamaile (2,6), iar cea mai ridicata (3,8) se intalneste la pere si piersici.

Cei mai raspanditi acizi sunt acizii malic, citric, tartric si oxalic, dintre cei 32 care au fost identificati in produsele horticole (Gherghi A. si colab., 1983). Atat in stare libera cat si ca saruri, ei prezinta o diversitate mult mai mare datorita izomeriei. Lipidele, protidele, uleiurile volatile si rasinile includ in structura lor moleculara si diversi acizi organici.

Tabelul 5.9.

Valoarea pH la cateva specii de fructe

(dupa Vieru R. si colab.,1981)

Acidul malic este unul dintre cei mai raspanditi acizi organici din fructe. Se gaseste in stare libera si sub forma de saruri de Na, Ca, K, Mg, etc. Se afla in cantitate mai mare in fructele nematurate, indeosebi la mere si pere. Predomina printre acizii organici din mere, gutui, cirese, visine, prune, caise, piersici, coacaze, agrise s.a.

In mere acidul malic prezinta un procent maxim in perioada premergatoare recoltarii cand ponderea sa atinge 70% din totalul acizilor organici. Ulterior, procentul scade, dar ramane preponderent. Cantitati mari de acid malic /100 g contin visinele (1,8%), prunele (1,22%) si caisele.

In timpul pastrarii acidul malic se oxideaza cel mai usor in comparatie cu ceilalti acizi mai importanti, fiind folosit in procesul de respiratie. Fructele in care predomina acest acid pierd cel mai usor aciditatea pe parcursul perioadei de depozitare, fiind considerate mai putin acide decat cele bogate in acid citric.

Pentru industria prelucratoare acidul malic se extrage din scorus (sorb) sau se produce prin diverse procedee industriale. Este folosit ca acidulant al sucurilor din fructe sau in unele retete de gemuri, jeleuri, bomboane. Da rezultate foarte bune in corectarea pH-ului.

Acidul citric se gaseste in fructe sub forma libera sau combinata. Se intalneste in afara de lamai (circa 6 %), portocale, mandarine, grape-fruit si in coacaze negre (2,88%), coacaze rosii (2,7%), zmeura (1,72%), capsuni, caise.

Acidul citric este mai greu oxidat pe parcursul pastrarii. Fructele cu un continut mai mare in acid citric raman mai acide, raportul glucide/aciditate evoluand mai lent. Citricele sunt speciile horticole subtropicale care nu-si diminueaza semnificativ aciditatea in timpul pastrarii. Dintre fructele de climat temperat, doar capsunile nu-si diminueaza aciditatea, insa, avand perioada de pastrare scurta, nu prezinta importanta deosebita din acest punct de vedere.

La prelucrarea fructelor, acidul citric este mult folosit. Acest acid se obtine industrial prin procedee biotehnologice, iar in tarile subtropicale, din sucul de lamai.

Acidul citric se adauga in sucurile de fructe sau in bauturile racoritoare ca agent de conservare si de protejare a culorii sau aromei prin efectul de inhibare a oxidarii colorantilor naturali si componentelor de aroma. Fierul bivalent este complexat de acidul citric cu formarea de precipitate, impiedicand casarea ferica. Doza autorizata este de 50 g/hl. Acest acid poate fi folosit la tratarea fructelor destinate congelarii, pentru prevenirea imbrunarii enzimatice si mentinerea in proportie mai mare a continutului de acid ascorbic.

Acidul succinic se gaseste in agrise si fructele neajunse la maturitate (caise, coacaze).

Acidul chinic este continut de afine, struguri, prune s.a.

Acidul tartric se gaseste raspandit mai ales in coacaze rosii si agrise, precum si in fructele de padure, impreuna cu acidul malic si citric. Acidul tartric se foloseste ca acidulant pentru sucurile din fructe si in reteta unor jeleuri sau gemuri de fructe. Se prefera ca agent de invertire.

Acidul ascorbic (vitamina C) este nelipsit aproape in toate fructele.

Acidul galacturonic intra in componenta substantelor pectice si apare in stadiul de supracoacere al fructelor.

In fructe au fost determinati si alti acizi: acidul glicolic, acidul lactic, acidul piruvic, acidul formic, acidul acetic, acidul cianhidric si acidul benzoic.

Dinamica acizilor organici pe parcursul cresterii, maturarii, pastrarii si valorificarii fructelor este diferita.

In mere, acizii malic si citric se acumuleaza pe parcursul dezvoltarii fructelor, pana la o valoare maxima, dupa care are loc o descrestere continua pana la recoltare. In timpul pastrarii, acidul malic scade continuu in continut, mai accelerat decat acidul citric. Aciditatea cireselor, predominant malica, atinge pe parcursul maturarii un maximum de 0,9-1 g/100 g, dupa care se constata o diminuare, pe masura coacerii complete, pana la 0,7 g acid malic/100 g.

Reducerea aciditatii fructelor pe parcursul pastrarii este un proces evolutiv nedorit deoarece diminueaza calitatea acestora. Prin refrigerare sau pastrare in atmosfera controlata se poate diminua aceasta reducere.

5.2.5. Vitaminele

Vitaminele sunt substante indispensabile activitatii organismelor vii, lipsa acestora provocand grave tulburari functionale ale metabolismului. Ele formeaza numeroase sisteme oxido-reducatoare prin care se regleaza potentialul redox celular si au rol de activatori enzimatici. Detin rol de biocatalizatori si constituie, direct sau indirect coenzime ale multor sisteme enzimatice importante.

Deoarece majoritatea organismelor animale sunt incapabile sa-si sintetizeze vitaminele necesare, produsele horticole reprezinta o sursa importanta de vitamine, iar in cazul vitaminei C, sunt singura sursa.

Atat pe planta, cat si in depozit si in cursul industrializarii, vitaminele sintetizate pe cale naturala in procesele respective se pierd cantitativ in proportii diferite.

In functie de caracterele de solubilitate, vitaminele se impart in doua grupe mari: liposolubile si hidrosolubile. Dintre vitaminele liposolubile, mai cunoscute sunt: vitamina A, D, E, K si F. Acestea sunt necesare metabolismului vegetal in cantitati mai reduse. Unele sunt continute ca provitamine (carotenoizii=provitaminele A ; fitosterolii=provitaminele D), altele ca vitamine propriu-zise (vitamina A=tocoferolii ; vitamina K= filochinona). Dintre vitaminele hidrosolubile mai importante sunt tiamina (B₁), riboflavina (B₂), acidul pantotenic (B₅), piridoxina (B₆ ), biotina (H), acidul folic (B₉), colina, acidul ascorbic (C), nicotinamida (PP), rutina (P).

Dintre vitamine, in ordine descrescanda a cantitatii enumeram: vitamina C, care la majoritatea fructelor este cuprinsa intre 0,5 - 40 mg la 100 g material proaspat, dar poate ajunge la 150 - 300 mg in coacazele negre si agrise; provitamina A (caroten 0,02 - 0,09 mg la 100 g, atingand 2,7 mg la caise si 3,0 mg la zmeura) - tabelul 5.10.

Tabelul 5.10.

Continutul in vitamine al fructelor (in 100 g material proaspat)

(dupa Gherghi A. si colab.,1973)

5.2.5.1. Vitaminele hidrosolubile

Vitamina C (acid ascorbic) joaca un rol deosebit de important in metabolismul alimentar, deoarece organismul uman nu si-o poate sintetiza si nici nu-si poate face rezerve. In consecinta, este absolut necesar ca aceasta sa faca, zilnic, parte din hrana, prin consumul de fructe. Se comporta ca agent reducator puternic, are rol fiziologic complex, participand in tesuturile plantelor la formarea acizilor grasi nesaturati, la degradarea unor aminoacizi, in metabolismul glucidic, in metabolismul fierului etc.

Fiind sintetizat de cloroplaste, acidul ascorbic se gaseste in regiunile de crestere activa ale tesuturilor vegetale. Procesul de sinteza este proportional cu intensitatea respiratiei si cu activitatea enzimelor oxidante (peroxidaza, catalaza, ascorbinoxidaza). Cu cat tesuturile sunt mai saturate in oxigen, cu atat cu atat cantitatea de acid ascorbic formata este mai mare. Partile exterioare ale fructelor contin totdeauna cantitatea maxima de vitamina C. La soiurile cu fructe mai aromate, la care procesele anaerobe sunt mai importante, continutul in acid ascorbic este mai redus.

Prin aplicarea ingrasamintelor se determina cresterea continutului in acid ascorbic, insa, prin tratamente fitosanitare cu produse cuprice sau erbicidare cu erbicide ca Prometrin, continutul fructelor in acid ascorbic scade.

Continutul in acid ascorbic este influentat de specie si soi (la care conteaza intensitatea metabolismului, pH-ul produsului), temperatura de pastrare, compozitia atmosferica si durata pastrarii.

La produsele mai acide, modificarea continutului in acid ascorbic este mai lenta, pe cand la cele cu pH mai putin acid, modificarea este mai rapida.

S-a constatat ca atmosfera controlata inhiba degradarea accentuata a vitaminei C la caise si piersici, la mere si pere nu s-au constatat diferente, pe cand la prune, atmosfera normala a conservat mai bine continutul in acid ascorbic. Cu cat durata de pastrare este mai indelungata (mere, pere), cu atat pierderile de vitamina C sunt mai mari.

Prelucrarea fructelor determina pierderi de vitamina C. Spalarea indelungata, curatarea in strat gros, expunerea indelungata la lumina si aer, fragmentarea, maruntirea, fierberea in vase descoperite in volum mare de apa, incalzirile repetate, determina diminuarea semnificativa a vitaminei C din fructe. Deshidratarea distruge vitamina C aproape complet. Vitamina C este sensibila la actiunea termica si se distruge, in mare masura, daca operatiunea are loc in prezenta oxigenului. Congelarea si pastrarea in stare congelata determina pierderi insemnate de acid ascorbic, proportionale cu durata; in sucuri continutul de acid ascorbic depinde de operatiile aplicate (oparire, sterilizare, extractie s.a.), de pH, de prezenta enzimelor, de prezenta ionilor de metale grele (cupru s.a.). Fermentatia lactica pastreaza vitamina C. dar circa 50% trece in lichidul de fermentare.

Pierderi mai mici pe parcursul prelucrarii se produc prin oparire cu abur, prin termosterilizare la temperatura inalta si pe o durata scurta, prin inchiderea recipientilor sub vid sau prin conservare in SO₂.

Ca aditiv alimentar, acidul ascorbic se produce sintetic prin oxidarea controlata a sorbitolului sau prin procedee biotehnologice. Este utilizat ca antioxidant in bauturi si conserve si ca agent de stabilizare (evita oxidarea substantelor de aroma, conserva prospetimea si fructozitatea sucurilor, impiedica oxidarea Fe²⁺.

Necesarul zilnic pentru un om adult este de 45 mg acid ascorbic, el crescand la 60 mg la gravide si la 80 mg la femeile care alapteaza. In timpul infectiilor, cererea organismului uman pentru vitamina C creste.

Cercetarile din ultimele doua decenii au permis formularea ipotezei ca acidul ascorbic inhiba cresterea tumorilor maligne.

Vitaminele complexului B, continute in cantitati mai mari in produsele horticole sunt tiamina, ribiflavina, acidul pantotenic si piridoxina.

Tiamina (vitamina B₁) este continuta in cantitati maxime in nuci si alune (0,30-0,39 mg/100 g), in migdale si castane (0,20-0,22 mg/100 g). Este solubila in apa, relativ stabila in mediu slab acid, la temperaturi ridicate sau la actiunea oxidantilor. Este insa distrusa usor in mediu neutru sau slab alcalin. Necesarul zilnic de vitamina B₁ este proportional cu consumul energetic, de 0,4 mg tiamina la fiecare 1000 Kcal.

Riboflavina (vitamina B₂) se afla aproape in exclusivitate sub forma combinata in celulele sau tesuturile vegetale, fiind constituent al coenzimelor flavinice FMN (flavin nucleotid) si FAD (flavin adenin dinucleotid), care functioneaza ca transportor de hidrogen in sistemele de oxidoreducere biologica.

Migdalele contin 0,62 mg/100 g, alunele si castanele 0,2-0,3 mg/100 g. Este o vitamina stabila la incalzire, nefiind distrusa prin fierbere. Este rezistenta in mediul acid si la oxidare. In medii cu reactie bazica sau sub influenta luminii ultraviolete se produc pierderi insemnate de riboflavina.

Necesarul zilnic de vitamina B₂ este de 0,6 mg/1000 Kcal.

Acidul pantotenic (vitamina B₃) este constituentul structural al coenzimei A. Are rol in fotosinteza, metabolismul glucidelor si lipidelor.

Cantitati mai importante se gasesc in alune (0,15 mg/100 g), nuci (0,8 mg/100 g), migdale, castane (0,5-0,6 mg/100 g). Prin prelucrare se pierd 25-40% din continut. Necesarul zilnic de vitamina B₃ este de 10-15 mg.

Piridoxina (adenina, vitamina B₆) are rol in important in metabolismul aminoacizilor si al lipidelor.

Nucile contin 0,56-0,85 mg/100 g, alunele 0,45 mg/100 g, castanele 0,35 mg/100 g. La prelucrarea termica se pierde in proportie de pana la 50%. Sub actiunea luminii in mediu neutru sau slab alcalin, se descompune usor. Necesarul zilnic de piridoxina este de 1-2 mg.

Vitamina P (rutina) este foarte raspandita in lumea vegetala, insotind vitamina C in macese, coacaze negre sau citrice. Are proprietati oxidoreducatoare, conserva si sporeste actiunea acidului ascorbic. In organismul uman mareste rezistenta capilarelor.

Vitamina PP se gaseste in fructe sub forma de nicotinamida (niacinamida), este foarte stabila la caldura, se dizolva usor in apa care fierbe. Nu se poate metaboliza corespunzator fara aport proteic. Dintre fructe, nucile au un continut de 0,2-1,0 nicotinamida/100 g. Necesarul zilnic de vitamina PP este de 6,6 mg/1000 Kcal.

5.2.5.2. Vitaminele liposolubile

Dupa cum am prezentat anterior, vitaminele liposolubile, se clasifica in doua grupe : vitamine liposolubile continute ca atare in fructe (vitamine) si vitamine liposolubile continute ca provitamine.

Din prima grupa fac parte tocoferolii (vitamina E) si filochinona (vitamina K).

Tocoferolii (vitamina E) constituie un grup de compusi chimici (7 substante inrudite). Sintetizarea lor se face numai de catre regnul vegetal in frunze. Rolul lor fiziologic este de oxidare in tesuturile vegetale, de protectie a acizilor grasi esentiali, carotenoizilor, prevenind acumularea de peroxizi care au actiune distructiva. Participa la sinteza acizilor nucleici si la diviziunea celulara.

In fructele nucifere se gasesc in cantitati relativ mari (25-28 mg/100 g). Murele contin 9-10 mg/100 g, castanele 7-8 mg/100 g, iar zmeura contine 1,0-3,0 mg/100 g.

Avand proprietati antioxidante, sunt utilizati ca aditivi in industria prelucratoare. Se adauga in uleiuri sau grasimi alimentare in cantitati de 300 mg/kg. Tocoferolii sunt sensibili la oxigen, mai ales cand se afla in stare libera. Prin prajire, incalzire puternica sau congelare, continutul in vitamina E scade considerabil. Necesarul zilnic in tocoferoli este de 20-30 mg.

Filochinona (vitamina K). Are rol in fosforilarile oxidative , este concentrata in cloroplaste si in tesuturile vegetale se sintetizeaza forma K₁. Este instabila la lumina, la oxidare, in mediul acid sau puternic bazic. Vitamina K are actiune antihemoragica, denumirea ei fiind data de catre descoperitorul ei, H. Dam (premiul Nobel, 1943) si provine de la cuvantul danez Koagulation (coagulare). Necesarul uman este de 2 mg/zi.

Carotenoizii (provitaminele A) sunt sintetizati numai de plante, acumulandu-se in perioada de crestere in paralel cu sinteza zaharurilor. Continutul fructelor in provitamina A este foarte variabil si se exprima fie in unitati internationale (UI), fie in mg. O unitate internationala reprezinta activitatea unei cantitati de 0,6g de b-caroten. Considerand activitatea vitaminei A egala cu 1, b-carotenul are 0,50%, a-carotenul 0,25% si g-carotenul 0,13%. Din circa 80 pigmenti carotenoizi, doar 10 au activitate de provitamine A. Cele mai mari cantitati de carotenoizi de gasesc in caisele proaspete, la maturitatea de consum (3,2-4,2 mg/100 g, din care 0,5-0,6 mg reprezinta carotenul. La aceeasi specie un continut mare in carotenoizi se asociaza cu un continut bogat in acid ascorbic. Vitamina A (retinolul) are rol fiziologic important in controlul diferentierii celulare, in formarea pigmentului retinei (rodospina), in mentinerea imunitatii organismului la infectii respiratorii si digestive. Dupa OMS, necesarul de vitamina A pentru persoanele adulte este de 750 mg/zi sau circa 2.500 U.I zi (1 U.I = 0,3 mg).

Fitosterolii (provitaminele D) sunt lipide simple, nesaponificabile, fiind izolati din lipidele vegetale, dupa hidroliza. In produsele horticole au fost identificati mai multi fitosteroli, dintre care, cel mai important este sitosterolul. Migdalele contin 122 mg/100 g fructe iar nucile, 87 mg/100 g. Cantitati mai mici (18 mg/100 g) se gasesc in caise.

Un adult are nevoie de 20 g vitamina D pe zi, pe care si-o procura din alimente, dar mai ales prin transformarea provitaminelor D de la nivelul pielii sub actiunea razelor ultraviolete (l=285-310 mm). Vitaminele D sunt vitamine antirahitice necesare in primul rand copiilor (400 U.I./zi), dar si adultilor (200 U.I./zi), deoarece au rol esential in osificare, prin absorbtia digestiva a calciului. Nu sunt distruse prin prelucrare alimentara, dar sunt sensibile la oxigenul din aer, agenti oxidanti sau lumina.

5.2.6. Enzimele

Enzimele sunt proteine specifice, care intra in compozitia tuturor celulelor si tesuturilor organismelor vii, jucand rolul unor catalizatori biochimici. Enzimele conditioneaza desfasurarea, coordonarea si autoreglarea proceselor metabolice.

In produsele horticole se gasesc 6 clase (grupe) de enzime, dupa clasificarea International Union of Biochemistry (IUB, 1964): oxidoreductaze, transferaze, liaze, izomeraze, ligaze si coenzime cu existenta distincta.

Localizarea enzimelor este cu precadere in cloroplaste si mitocondrii. Datorita acestui fapt au unele particularitati in ce priveste desfasurarea activitatii proprii. Actiunea enzimelor este specifica, fiecare dintre acestea catalizand numai o anumita reactie din lantul transformarilor metabolice.

Enzimele sunt sensibile la temperaturi mai ridicate, cele mai multe oprindu-si activitatea, daca aceasta depaseste 70ºC. Incetarea activitatii sau distrugerea enzimelor depinde de durata actiunii termice. Astfel, practic s-a stabilit ca pentru distrugerea actiunii acestora sunt necesari urmatorii parametri:

98ºC, cu durata de 3 minute pentru peroxidaze;

85ºC, cu durata de 1,5 minute pentru polifenoloxidaze;

75ºC, cu durata de 1,5 minute pentru catalaze.

Dintre enzimele studiate si implicate in controlul sau modificarea cadrului tehnologic sau biotehnologic, oxidoreductazele si hidrolazele sunt cele mai importante.

5.2.6.1. Oxidoreductazele

Sunt enzime care catalizeaza reactiile de oxidare si de reducere din tesuturi. Maturarea tesuturilor se datoreaza celor mai cunoscute enzime din grupa oxidoreductazelor. Biodegradarea fructelor, bolile fiziologice sunt consecinta activitatii acestor enzime. Dintre oxidoredictaze, cele mai importante pentru aplicatiile lor, sunt oxidazele si dehidrogenazele.

Oxidazele cu implicatii in tehnologia pastrarii si prelucrarii produselor horticole sunt peroxidaza, catalaza, ascorbinoxidaza si fenoloxidazele.

Peroxidaele catalizeaza reactiile de oxidare prin intermediul peroxizilor, dupa formula: ROOH + AH₂ Þ H₂O + ROH + A, in care ROOH poate fi peroxidul de hidrogen (H₂O₂) sau un peroxid organic. Peroxidazele prezinta stabilitate termica (85-115     ^oC), constatandu-se uneori reactivarea dupa tratamente termice. Din acest modiv activitatea lor serveste ca indicator al eficacitatii blansarii sau sterilizarii.

Peroxidazele sunt implicate in unele fenomene de degradare a fructelor, cum ar fi brunificarea fiziologica (mere, pere, piersici etc.). Intervin in rezactiile de sinteza a etilenei, in timpul maturarii si pastrarii .

Catalaza este o endoenzima care se gaseste in toate tesuturile vegetale. Are greutatea moleculara de 240.000 si este una din cele mai active enzime, un mol transformand 5 milioane de moli de H₂O₂ (apa oxigenata). Este activa in intervalul de pH=5,3-8,9, dar pH-ul activitatii maxime este neutru (pH=7).

Activitatea catalazei se coreleaza cu intensitatea proceselor metabolice, fiind una din cele mai importante enzime ale metabolismului energetic celular. Scaderea activitatii acesteia se coreleaza cu intrarea fructelor (mere, pere, gutui) in faza de declin fiziologic (Potec I. si colab., 1978).

Lipoxidaza. Catalizeaza oxidarea acizilor grasi nesaturati (linoleic, linolenic) numiti si esentiali. Participa la oxidarea carotenului, clorofilei si acidului ascorbic, diminuand continutul produselor in vitamine. Este activa la temperaturi scazute, rancezind lipidele, modificandu-le gustul spre amar si mirosul catre ranced.

Ascorbinoxidaza (ascorbatoxidaza) oxideaza acidul ascorbic (vitamina C) in prezenta oxigenului. Actioneaza ca o oxidaza terminala in procesul de respiratie. Produsele cu ascorbatoxidaza au un continut in acid ascorbic instabil, expus permanent diminuarii, mai ales pe parcursul pastrarii (mere).

Fenoloxidazele sunt implicate in sinteza etilenei, in oxidarea polifenolilor din tesuturile vegetale, avand un rol important in procesul de maturare al fructelor. Cele mai importante fenoloxidaze sunt polifenoloxidazele (PFO). Acestea au masa moleculara de 34.000.

Fructele mai bogate in polifenoloxidaze sunt merele, perele, piersicile, caisele, prunele, visinele. Distributia lor este neuniforma in epiderma si vasele conducatoare. La mere, activitatea enzimei este dubla in coaja, comparativ cu restul fructului iar in prune, activitatea polifenoloxidazei creste din mijlocul fructului spre periferie. Imbrunarea enzimatica a fructelor in prezenta oxigenului atmosferic se datoreaza activitatii acestei enzime.

Toate fenoloxidazele au activitate maxima pana la inceputul maturarii, urmata de o scadere, in paralel cu acumularea de substante fenolice si cresterea continutului in antociani.

Pe parcursul prelucrarii fructelor, aceste enzime trebuie inactivate. Ca metode de inactivare sunt utilizare blansarea (oparirea), ca tratament termic inainte de deshidratare, congelare sau termosterilizare, pasteurizarea sucurilor sau a unor conserve sau sulfitarea. Acidul ascorbic, solutiile in concentratii mici de NaCl, NaHSO₄, presarea sau separarea impuritatilor prin decantare, filtrare sau centrifugare micsoreaza sau previn imbrunarile enzimatice.

Glucozoxidaza este o enzima cu masa moleculara 150.000, are rol antimicrobial si antioxidant deoarece consuma oxigenul existent in masa produsului si formeaza o anumita cantitate de peroxizi cu calitati dezinfectante. Preparatele de glucozoxidaza permit o stocare mai indelungata a marcurilor fermentate de fructe, fara marirea continutului de acid acetic, obtinandu-se un randament sporit la distilare. Sucurile din fructe sunt tratate, pentru marirea stabilitatii, cu preparate care contin si catalaza alaturi de glucozoxidaza.

Dehidrogenazele catalizeaza transformarea reversibila a acidului malic. Este activa in mere si pere iar continutul mai ridicat in CO₂ din depozitele cu atmosfera controlata ii inhiba actiunea.

5.2.6.2. Hidrolazele

Hidrolazele sunt enzime care catalizeaza scindarea substratului cu ajutorul apei, determinand sau accelerand hidroliza legaturilor esterice, eterice, C-N, P-N, glicozidice etc. Cele mai importante enzime cu aplicatie practica din aceasta grupa sunt enzimele pectice, celulaza, amilaza, invertaza, proteazele. In procesele fiziologice, rol deosebit au clorofilaza, lipaza, fosfatazele, fosforilazele.

Enzimele pectice (pectinaze, enzime pectolitice) catalizeaza scindarea substantelor pectice. Prin actiunea acestor enzime, substantele pectice din tesuturi se transforma, avand drept consecinta modificari de textura, descresterea fermitatii structo-texturale a fructelor.

Celulazele au fost identificate in mere, pere, piersici. Celulazele actioneaza asupra celulozei din membrana celulara si, prin hidrolizare, contribuie la subtierea acesteia. Sunt stabile din punct de vedere termic si au un pH optim slab acid (4,5-6,5).

Clorofilaza este prezenta in cloroplastele celulelor vegetale care contin clorofila. Actionand asupra clorofilelor a si b, determina modificarea culorii verzi pe parcursul maturarii fructelor. Activitatea clorofilazei este inhibata de un continut ridicat de CO₂ la fructele depozitate in depozite cu atmosfera controlata.

Lipaza intervine in biodegradarea hidrolitica a lipidelor din majoritatea produselor horticole. Maturarea fructelor de pomacee este insotita de cresterea acizilor grasi liberi din ceridele acoperitoare, fapt atribuit activitatii lipazei. In fructele nucifere lipaza provoaca alterari, mai ales in medii umede si cu temperatura mai ridicata. Acizii grasi liberi (produsi de hidroliza)sunt degradati de oxidazele specifice, declansand rancezirea.

Amilazele catalizeaza hidroliza enzimatica a amidonului in timpul maturarii si pastrarii produselor horticole.

Invertazele (zaharazele) catalizeaza desfacerea legaturii dicarbonilice din zaharoza conducand la eliberarea de glucoza si fructoza. Cu cat temperatura este mai ridicata, activitatea enzimatica este mai intensa, fiind maxima la +80 ^oC. In perioada de pastrare, efectuata la o temperatura mai ridicata, continutul de invertaza creste, franand acumularea glucidelor reducatoare. Depozitarea frigorifica modifica acest echilibru, avand ca urmare acumularea glucidelor reducatoare. Domeniul optim de pH este cel acid (1,8).

Proteazele catalizeaza scindarea hidrolitica a legaturilor peptidice din proteide, cu eliberare de peptide. Sunt prezente in majoritatea legumelor si fructelor.

Desi infime cantitativ, efectul transformarilor provocate de enzime, in raport cu cantitatea acestora, este considerabil de mare (1 : 200000 in cazul invertirii zaharozei de catre zaharaza sau invertaza).

In fructe, raman si dupa recoltare enzimele continute initial, insa in activitatea lor intervin unele schimbari determinate de starea fiziologica a produselor, de localizarea enzimelor si de factori ca: temperatura, concentratia substratului, pH s.a.

Starea fiziologica a produsului in momentul cand fructele devin mature se caracterizeaza prin slabirea legaturii dintre enzima si substrat.

Temperaturile scazute, chiar acelea de congelare - nu au o actiune, propriu - zisa, de inhibare a enzimelor, ci doar de incetinire a activitatii acestora.

In cazul prelucrarii materiilor prime, efectul negativ al activitatilor enzimatice (schimbarea culorii, pierderea gustului) dau probleme serioase tehnologilor. Practic, pentru blocarea activitatilor enzimatice, fructele sunt tratate termic, se introduc in solutii cu pH scazut, in diverse substante chimice (compusi ai sulfului, antioxidanti) sau solutii de zahar s.a.

In tehnologia industrializarii produselor horticole sunt utilizate numeroase preparate enzimatice.

Preparatele enzimatice pectolitice sunt utilizate :

la limpezirea sucurilor din fructe;

la depectinizarea concentratelor din sucuri de fructe ;

pentru marirea gradului de extractie a sucurilor de fructe sau a extractelor partial pulpoase de fructe ;

la producerea maceratelor de tesuturi de tip nectare, sucuri de mere, pulberi sau concentrate uscate de fructe.

Principalele preparate enzimatice folosite sunt : Aspergolul, Pectinolul, Pectirom (preparat enzimatic purificat romanesc), Ultrazym (pudra), Pectinex forte (lichid), Irgazym (lichid). Fiecare dintre acestea au destinatii specifice in functie de enzimele pectice continute.

Preparatele enzimatice amilolitice au importante aplicatii in tehnologia sucurilor din fructe (limpezire), purificarea pectinei extrasa din diverse materii prime, prepararea siropurilor dulci fermentescibile din materii prime cu amidon etc. Se folosesc mult in industriile fermentative.

Preparatele enzimatice celulozice sunt utilizate in tehnologia uleiurilor vegetale si a sucurilor, eliminand impuritatile de origine celulozica si usurand extractia sau filtrarile.

Preparatele enzimatice proteolitice se intrebuinteaza pentru limpezirea la rece si sterilizarea proteica a sucurilor sau a altor bauturi.

5.2.7. Substante fenolice

Sunt compusi in molecula carora este prezent nucleul fenolic. Ei sunt foarte raspanditi in fructe ca determinanti ai culorii, gustului si aromei fiind reprezentati de derivatii acizilor fenolici (benzoic, cinamic etc.) si de compusi complecsi de tipul taninurilor, polifenolilor, antocianilor si flavonelor.

Substantele fenolice sunt implicate in procesul de respiratie, sporirea rezistentei plantelor la atacul microorganismelor, pe langa aportul lor in realizarea gustului, aromei si culorii fructelor.

Continutul in substante fenolice este este mai ridicat in gutui, afine, nuci, prune, visine, in fructele de padure. In fructele speciilor spontane, substantele fenolice depasesc pragul de 1,0 g/100 g iar la speciile cultivate mai astringente la gust acestea nu depasesc 0,5-0,6 g/100 g produs. Aceste substante difera in continut in cadrul speciei in functie de soi, conditiile pedoclimatice si tesutul analizat. In interiorul fructelor continutul variaza, constatandu-se ca in epicarpul prunelor sau in casa seminala a merelor substantele fenolice au un nivel dublu in comparatie cu pulpa fructului (mezocarp).

Pe parcursul procesului de crestere si maturare al fructelor, cantitatea de compusi fenolici creste pana la o valoare maxima, dupa care se diminueaza foarte lent, mentinandu-se de foarte multe ori la o valoare constanta.

In cazul fructelor cele mai importante substante fenolice sunt acizii fenolici, compusii acestora si taninurile.

Acizii fenolici cinamic si benzoic au derivati si compusi cu proprietati bioactive. In timpul cresterii acesti derivati se acumuleaza pana in perioada maturarii cand, in urma procesului de respiratie, ei se diminueaza.

Taninurile sunt substante de natura fenolica cu molecula mai complexa, contribuie la formarea gustului astringent (coacaze negre, coacaze rosii, gutui, fructe de padure) si se gasesc in cantitati mari in produsele nematurate. O concentratie de 0,012% (120 mg tanin/kg) este suficienta pentru a determina aceasta nuanta de gust. Ele au rol de protectie a plantelor contra microorganismelor si conditioneaza gustul la unele fructe (mere, pere). Pe masura ce acestea se matureaza, substantele tanoide se hidrolizeaza sau se depun in unele celule sub o forma mai mult sau mai putin solubila. Prezenta substantelor tanoide in pulpa fructelor este indicata de brunificarea sectiunii proaspat facuta pe produs. Acest fapt se datoreaza oxidarii substantelor tanoide sub actiunea enzimei polifenoloxidaza in prezenta oxigenului atmosferic.

Tabelul 5.11.

Continutul mediu in substante tanoide al unor fructe proaspete

(dupa Corlateanu S.,1973)

Continutul mediu procentual in substante tanoide la principalele specii de fructe variaza intre 0,15 - 0,91 % (tabelul 5.11.).

Cantitatea cea mai mare de taninuri se gaseste in apropierea fasciculelor conducatoare si in pielita, continutul fiind mai ridicat in fructele de marime mai mica. Fertilizarile cu P si K au ca efect si sporirea continutului in taninuri pe cand irigarea sau precipitatiile abundente reduc acest continut.

Pastrarea fructelor (mere, caise, piersici) duce la diminuarea continutului total in taninuri, mai lenta cu cat temperatura este mai scazuta si continutul in CO₂ mai ridicat.

Importanta tehnologica a substantelor tanoide pentru industria de prelucrare a fructelor, se reflecta in special in cazul sucurilor sau bauturilor de fructe in care acestea au rol de limpezire si deseori bactericid.

5.2.8. Pigmentii produselor horticole

Culoarea fructelor se datoreaza unor compusi chimici care poarta denumirea generica de pigmenti.

Pigmentii sunt substante chimice de natura diferita grupati in patru categorii mai importante: pigmenti porfirinici, carotenoidici, antocianici si flavonici (Gherghi A. si colab., 1983). Pigmentii porfirinici si carotenoidici sunt localizati in cloroplaste si cromoplaste, iar cei antocianici si flavonici, mai ales in sucul vacuolar si in solutia celulara.

Pigmentii porfirinici sunt cromoproteide, a caror reprezentant raspandit este clorofila. Aceasta este un amestec de clorofila a si b. Clorofila a se gaseste in proportie mai mare in tesuturile verzi. Raportul fata de clorofila b este de 3:1, dar in zonele montane acesta creste de la 5,5:1 pana la peste 9:1. Clorofila a este de nuanta verde galbui, iar clorofila b este verde, deosebire care faciliteaza separarea cromatofrafica.

De regula, clorofila este asociata cu xantofila (circa 10 %), derivat al carotenului si pigmentii flavonici (5 %) care in stare libera sunt de culoare galbena. Deoarece procentul de clorofila este mare (85 %) in combinatia prezentata, culoarea predominanta este cea verde.

In cazul prelucrarii fructelor pentru obtinerea sortimentelor de produse cu zahar (dulceturile) culoarea verde nu este, decat in cazuri exceptionale agreata. De aceea, la dulceata de caise, prune, nuci verzi se cauta a se diminua intensitatea culorii verzi prin tratamente termice (oparire de durata - minimum 5 minute) in baza proprietatii de degradare a clorofilei sub efectul temperaturii.

Reactiile de descompunere a clorofilei sunt influentate de temperatura, lumina, continutul atmosferei in CO₂ si O₂. La mere, diminuarea rapida a continutului in clorofila se produce in perioada care precede maturarea fructelor. Atmosfera controlata inhiba descompunerea pigmentilor clorofilieni, iar fructele depozitate (mere, pere) se mentin verzi.

Pigmentii carotenoidici (carotenoizi) includ circa 70 de compusi prezenti in numeroase produse horticole. Se gasesc in stare libera, dizolvati in lipide sau cristalizati. Ei sunt implicati in procesele oxido-reducere datorita caracterului lor nesaturat, in procesele de fotosinteza, fructificare, in metabolismul lipidelor si in protectia fata de radiatiile ultraviolete. In produsele horticole cea mai mare pondere o au compusii cu 40 de atomi de carbon. Cel mai important reprezentant este b-carotina b-carotenul) care da culoarea portocalie caiselor. Este insolubila in apa, dar usor solubila in uleiuri vegetale. Sensibila in mediu acid sau alcalin, in prezenta acizilor sau a oxigenului, mai ales la caldura se deterioreaza rapid. Este o provitamina A, avand activitatea vitaminica de 50% si abunda in fructe, cum ar fi caisele.

Dintre compusii carotenoidici cu oxigen cele mai importante substante le constituie xantofilele (xantos=galben). Se gasec in afine, caise, catina, macese, mere, piersici, prune.

Modificarea continutului in pigmenti carotenoidici depinde de stabilitatea acestora si temperatura. In macese stabilitatea lor este mai mare, pe cand la caise, mere, capsuni, care contin compusi carotenoidici cu oxigen, stabilitatea lor este redusa.

Pigmentii antocianici (antocianii) sunt alta grupa de pigmenti care dau culoarea rosie-violeta sau albastra, cu nuantele respective intermediare, care depinde in mare masura de valoarea pH-ului. In medii cu pH ridicat, antocianii isi schimba culoarea de la rosu la albastru - violet, si aceasta revine (este reversibila) in cazul in care se reface mediul acid. Compusii antocianici sunt relativ rezistenti la temperaturi moderate, zaharul jucand rolul de protector al degradarii, prin mijloace termice.

Pigmentii antocianici din fructe sunt concentrati in epiderma si in primele 2-3 straturi ale hipodermei in functie de soi. La mere, soiul Red Delicious are 83-96% din celule colorate, soiul Jonathan are 65-77%, pe cand soiul Golden Delicious nu are calule colorate antocianic.

Acumularea pigmentilor antocianici in fructe (mere, cirese) depinde de intensitatea luminii, temperatura sau continutul de azot din sol. Dupa recoltare, pigmentii antocianici nu prezinta modificari la cirese si visine, insa la mere, in timpul pastrarii pot aparea boli fiziologice datorate biodegradarii pigmentilor antocianici (patarea Jonathan, opareala etc.).

La produsele prelucrate, culoarea naturala se poate altera dupa un timp (compotul de piersici de poate inrosi la culoare) datorita descompunerii leucoantocianilor. }i la sucurile din fructe bogate in antociani, dupa o pastrare mai indelungata are loc o scadere a culorii datorita precipitarii lente a colorantilor.

Pigmentii flavonici (flavonidele) contribuie la realizarea culorii galbene si participa la procesele de oxidoreducere din fructe. Au actiune antioxidanta, functionand uneori si ca inhibitori ai unor enzime, maresc rezistenta la atacul insectelor si microorganismelor. In celulele vegetale absorb sau atenueaza razele ultraviolete protejand citoplasma si clorofilele.

Pigmentii flavonici cristalizeaza usor, sunt solubili in apa, alcool metilic sau etilic. Formeaza combinatii complexe cu metalele.

Atat in fructele de climat temperat, cat si in cele subtropicale, numarul acestor compusi este foarte mare. Continutul variaza mult in functie de specie, fiind mai raspanditi in capsuni, fragi, mere, afine, pere, cirese, caise, coacaze negre si rosii, prune etc.

Pigmentii flavonici se acumuleaza intens mai ales in faza de crestere a tesuturilor. Pe parcursul maturarii, acumularile sunt mai reduse.

5.2.9. Substantele volatile

Aroma si mirosul fructelor se realizeaza prin aparitia unor compusi intermediari sau finali ai metabolismului. Numarul acestor compusi este foarte mare. La mere, substantele volatile constau din 156 de compusi, de importanta mai mare sau mai mica, in functie de soi, aroma capsunilor este data de 146 componente naturale etc.

Cu ajutorul mijloacelor moderne (gazcromatografia, spectrofotometria in raze infrarosii s.a.) s-a putut constata ca aroma unui fruct este formata dintr-o mare complexitate de substante chimice. In componenta lor, participa in mari proportii hidrocarburile, terpenele, alcoolii, eterii, acizii organici s.a.

Cantitativ, aromele din fructe se gasesc in proportii de 10-100 mg/kg, efectul senzoric mergand pana la raportul de 1:1.000.000. Ca urmare a procesului tehnologic ce foloseste actiunea termica, aromele pot fi:

- volatile, caracteristice speciei, soiului, cu mare viteza de epuizare la actiunea termica;

- remanente, care dau caracterul general de fruct, ca rezultat al pierderii componentilor volatili care se identifica senzoric mai mult prin gust.

Cantitatea de produse volatile din fructe oscileaza intre 1-22 mg/kg la mere, 5-10 mg/kg la fragi, 2-3 mg/kg la zmeura, 1 mg/kg la afine etc.

Factorii care influenteaza diversitatea, compozitia si concentratia substantelor volatile din fructe sunt specificul biologic (specia si soiul), zona de cultura, stadiul de crestere si dezvoltare. In plantele tinere, continutul este mai redus, compusii volatili au continut mai simplu si diversitate mai mica. Intensificarea respiratiei la maturarea fructelor stimuleaza acumularea si formarea de substante volatile.

In metabolismul celular compusii volatili au rol antioxidant, fiind donori de hidrogen. Aroma si mirosul au rol fungistatic si bacteriostatic, uneori chiar bactericid sau fungicid.

Pastrarea fructelor este influentata de biosinteza unora dintre aceste substante volatile. Prin prezenta lor se accelereaza maturarea. Tehnologiile de valorificare urmaresc reducerea intensitatii acestei evolutii, in scopul mentinerii sub control a loturilor de fructe depozitate.

Aromele sunt substante cu punct de fierbere scazut si foarte scazut si prin urmare se epuizeaza rapid in faza de prelucrare prin fierbere, care trebuie scurtata la minimum in procesul tehnologic.

5.2.10. Hormonii vegetali

Hormonii vegetali (fitohormonii) sunt implicati in reglarea proceselor de crestere si dezvoltare a plantelor horticole.

Auxinele stimuleaza cresterea si diviziunea celulara, in concentratii de ordinul 10^-6 g%, intervenind in procesele metabolice la nivel celular. Ele stimuleaza sinteza acizilor nucleici, maresc stabilitatea nucleoproteidelor si influenteaza fenomenele de transport prin membranele celulare. Sinteza etilenei si modificarea fermitatii structo-texturale sunt corelate si cu activitatea auxinelor in perioada maturarii fructelor.

Continutul maxim al auxinelor din fructe a fost pus in evidenta in fazele initiale ale dezvoltarii acestora (diviziune celulara, crestere in volum - la capsuni si coacaze), urmata de o diminuare a acestora prin oxidare.

Giberelinele sunt fitohormoni cu actiune sinergica actiunii auxinelor. La mere, concentratia maxima se realizeaza la doua luni dupa inflorire. Prin tratamente cu acesti fitohormoni s-a marit procentul de legare a fructelor, acestea pastrandu-se mai mult, cu pierderi mai mici. La pere, tratamentul cu 100 ppm la caderea petalelor a contribuit la prevenirea caderii premature a fructelor, iar la visinele tratate cu gibereline (5-10 ppm) cu 20 zile inainte de maturare, s-a intarziat maturarea acestora.

Citochininele influenteaza biosinteza proteinelor si interactioneaza cu ceilalti fitohormoni in stimularea si reglarea cresterii celulare.

Acidul abscizic este sintetizat in cloroplaste si are actiune inhibitoare asupra maturarii fructelor si semintelor.

Etilena este un hormon de maturare, este generata de tesuturile vegetale, sporeste permeabilitatea membranelor si organelor celulare, intensificand metabolismul printr-un contact mai intim intre diversele enzime si substratul lor.

Kader, A.A. si colab. (1985), clasifica produsele horticole in functie de intensitatea emisiei de etilena in tesuturi in cinci categorii, in care fructele se regasesc in patru dintre acestea :

emisie foarte slaba (sub 0,1 ml/kg/ora) - capsuni, cirese ;

emisie slaba (0,1-1,0 ml/kg/ora) - zmeura, afine ;

emisie ridicata (10-100 ml/kg/ora) - mere (unele soiuri), caise, nectarine, piersici, prune, pere ;

emisie foarte ridicata (peste 100 ml/kg/ora)-la unele soiuri de mere.

Prezenta in spatiile de pastrare a etilenei constituie un factor de stres, deoarece determina sporirea intensitatii metabolice, grabind evolutia produselor din depozit, determinandu-le diminuarea calitatii si imbatranirea. Aroma, culoarea si textura sunt afectate. De aceea, produsele care degaja etilena nu trebuie asociate in spatiile de depozitare cu alte produse care manifesta sensibilitate la aceasta.

5.3. Substantele minerale

Fiziologia nutritiei minerale a fructelor demonstreaza ca pentru cresterea si dezvoltarea normala fructele au nevoie de anumite substante minerale pe care le absorb din sol. Cercetarile in domeniul fiziologiei nutritiei minerale cauta sa stabileasca, pe faze de crestere si dezvoltare, cel mai favorabil raport cantitativ dintre substantele nutritive, atat in functie de tipul de sol, climat, specie, soi, cat si de combinatia sub care sunt administrate ingrasamintele.

Cenusa sau substantele minerale prezente in fructe in momentul recoltarii variaza cantitativ si calitativ cu specia, soiul, conditiile agropedoclimatice si cu gradul de maturare.

Elementele minerale din fructe se gasesc sub forma de combinatii organice si sub forma de saruri minerale iar in cenusa sunt determinate sub forma de oxizi.

Repartitia cantitativa a substantelor minerale la o specie sau soi este in functie si de natura tesuturilor. Astfel, samburii de caise si prune contin cantitati mai mici de K si mai mari de Ca, Mg si S decat pulpa dar samburii acestor specii contin mai mult Fe decat pulpa. Pulpa de caise si cirese contine mai mult Na decat samburii. Aceste cercetari duc la concluzia ca pentru a obtine un efect cat mai mare in urma aplicarii diferitelor ingrasaminte minerale, trebuie sa se tina cont de momentul, cantitatea si raportul dintre diferitele elemente administrate pe faze de crestere si dezvoltare pentru a nu diminua capacitatea de pastrare a fructelor respective.

In tabelul 5.12. este prezentat continutul in substante minerale al fructelor determinat in cenusa ce se obtine dupa arderea fructelor analizate si este cuprins intre 0,28 % (afine) si 2,50 % (alune).

Se constata ca substantele minerale se afla in cantitati mici (cu exceptia nuciferelor), insa ele au un rol deosebit in alimentatie. Fructele sunt deficitare in sulf, fosfor si calciu, insa sunt bogate in compusi cu potasiu, care impreuna cu fierul, cuprul si sodiul sunt adevarati catalizatori de formare a substantelor organice vitale (tabelul 5.13.).

Tabelul 5.12.

Continutul mediu in substante minerale al fructelor

(la 100 g substanta proaspata - dupa Gherghi A. si colab.,1973)

Tabelul 5.13.

Continutul in substante minerale la principalele specii de fructe

(dupa Vieru R. si colab.,1981)

In nutritia omului ratia zilnica trebuie sa contina 16 elemente, intre care 10 metale (K, Mg, Ca, Fe, Cu, Co, Zn, Na, Mn, Mo) si 6 nemetale (Cl, P, I, S, Si, F). Nuciferele sunt cele mai bogate in toate elementele minerale decat alte fructe. Prin continutul lor in substante minerale, fructele au rol esential in reglarea echilibrului acido-bazic, adica reglarea concentratiei ionilor de hidrogen din compartimentele lichide ale organismului.

Exista o legatura stransa intre locul sau modul de productie al fructelor si valorificarea ulterioara. Solurile sau expozitia terenului, regimul de precipitatii sau fertilizarea influenteaza compozitia chimica a fructelor, avand efect asupra capacitatii de pastrare.

Fiecare tara sau bazin pomicol prezinta o anumita specificitate, rezultand din echilibrul diferit realizat intre numerosii factori de influenta.