Физические свойства плодов и овощей

Физические свойства плодов и овощей влияют на пищевую ценность и сохраняемость. Некоторые (размер, масса, форма, окраска) нормируются стандартами, другие учитываются при товарной обработке и хранении. Свойства подразделяют:

♦ на физические - размер, масса, форма, относительная плотность, насыпная (объемная) масса;

♦ структурно-механические - скважистость, механическая прочность, твердость;

♦ теплофизические - теплопроводность, температуропроводность, удельная теплоемкость;

♦ электрофизические - электропроводность, электросопротивление, биопотенциалы.

Физические свойства. Размер характеризует величину большинства видов плодов и овощей, регламентируется по наибольшему поперечному диаметру или по длине.

Масса также характеризует величину плодов и овощей, регламентируется для капустных овощей, фундука.

Форма - каждому виду плодов и овощей присуща своя типичная форма, является характеристикой определенного природного сорта.

Для характеристики формы применяют индекс формы:

Uф = Н:Д- отношение высоты или длины к диаметру.

Индекс формы является сортовым признаком плодов и овощей, при (U_ф = 1 форма круглая.

Плотность - отношение массы к объему (г/см³). Плотность массы зависит от химического состава, главным образом от содержания влаги, сухих веществ и наличия воздуха в тканях. Чем выше содержание сухих веществ, тем больше плотность.

Например, по плотности массы клубней картофеля определяют содержание крахмала в картофеле.

Более высокая плотность яблок, томатов и других плодов гарантирует больший выход готового продукта при переработке.

Содержание газов в тканях плодов и овощей неодинаково. Чем больше газов, тем меньше плотность массы.

Например, яблоки и груши содержат практически одинаковое количество сухих веществ, но внутритканевые газы яблок составляют -1/₄ часть их объема, а в грушах - 1/10- Груши имеют более плотные ткани. Благодаря этому плотность яблок составляет 0,8-0,9 г/см¹, груш - 1,0-1,2 г/см³.

Однако, если взять отдельные плоды и овощи, то содержание газов в них практически одинаково, и плотность будет зависеть только от наличия сухих веществ.

Насыпная (объемная масса) - масса плодов и овощей в единице объема. Величина ее используется при расчетах емкости тары, хранилищ, вагонов, для определения массы сохраняемых навалом овощей в хранилищах.

Насыпная масса зависит от формы, размеров, плотности плодов и овощей. Насыпная масса 1 м3 яблок равна 520-550 кг, картофеля - 650-700 кг и т.д.

Структурно-механические свойства. Твердость - свойство тела препятствовать проникновению в него другого, более твердого тела.

Прочность кожицы разных участков одного и того же вида неодинакова.

У яблок на окрашенной части она выше, чем на неокрашенной, на вершине картофеля меньше, чем на остальном клубне.

Указанные дефекты снижают потребительские достоинства и сохраняемость плодов и овощей.

Твердость имеет значение при сборе, товарной обработке, транспортировке, хранении, определении степени зрелости.

Плоды и овощи с более плотными и твердыми тканями противостоят различного рода механическим воздействиям (порезам, проколам, ушибам). Такие плоды и овощи более пригодны для механизированной уборки, сортировки, их можно упаковывать в тару большой емкости, а при хранении навалом насыпать более высоким слоем.

Твердость уменьшается при созревании плодов и некоторых овощей, поэтому она может служить объективным показателем их зрелости. Однако следует учитывать, что твердость зависит не только от степени зрелости, но и от других факторов: сорта, размера, условий выращивания, химического состава.

Скважистость. Характеризуется наличием свободного объема между отдельными экземплярами плодов и овощей. Запас воздуха в скважинах имеет большое значение для жизнедеятельности хранимых объектов. Присутствие воздуха, перемещающегося по скважинам, способствует передаче тепла конвекцией, перемещению влаги в виде пара в межклубневых пространствах.

Пользуются этим показателем при расчетах краткости воздухообмена, скорости движения воздуха.

Благодаря скважистости используют такой современный технологический прием при хранении, как активное вентилирование.

Присутствие в партиях плодов и овощей почвы, листьев и других примесей резко снижают скважистость.

Зависит скважистость, как и насыпная масса, от формы, сорта, химического состава и т.д.

Для большинства овощей скважистость находится на уровне 40-55%.

При увядании, подмораживании, деформации, раздавливании скважистость резко уменьшается.

Механическая прочность характеризуется удельным сопротивлением клубней, корнеплодов, плодов вдавливанию площадью 1 см² и выражается в кг/см². Ее характеризуют также усилием на раздавливание (сжатие между двумя пластинками).

Прочность покровных тканей обусловливается строением эпидермиса или перидермы, химическим составам - наличием клетчатки, гемицеллюлозы, протопектина, кутина, восков.

Прочность мякоти зависит от строения механических и проводящих тканей, химического состава оболочек.

Повышенная механическая прочность кожуры и мякоти предотвращает нанесение плодам и овощам механических повреждений: проколов, ушибов.

Теплофизические свойства. Теплопроводность - количество тепловой энергии, которое проходит через продукт.

Температуропроводность характеризует теплой нерцион-ные свойства плодов и овощей. Овощи, плоды и картофель обладают плохой тепло- и температуропроводимостью. Они очень медленно охлаждаются и нагреваются. Способствует этому и высокая скважистость плодов и овощей, так как воздух -плохой проводник тепла.

Эти процессы зависят также от температуры, влажности продукта.

Учитывают эти свойства при хранении в условиях активного вентилирования, когда нужно рассчитать параметры хранилищ, скорость охлаждения.

Удельная теплоемкость - количество тепла, необходимое для нагревания и охлаждения продукта. Самая высокая удельная теплоемкость у огурцов, так как они содержат больше всего влаги.

Изменяется удельная теплоемкость в зависимости от потерь влаги и сухих веществ. Она увеличивается, если расход сухих веществ на дыхание превышает потери воды на испарение, и уменьшается, если влага испаряется интенсивнее, чем расходуются сухие вещества.

Электрофизические свойства. Электропроводность -способность плодов и овощей проводить ток.

Электросопротивление - величина, обратно пропорциональная электропроводности.

Электрофизические свойства зависят от содержания воды, ее форм связи, химического состава плодов и овощей. Сахаров, солей, кислот и т.п.

Электропроводность повышается при поражении некоторыми заболеваниями, при подмораживании, при активном распаде сложных веществ до простых, и снижается при переходе свободной воды в связанное состояние, при синтезе крахмала из Сахаров.

Так, при прорастании усиливаются гидролитические процессы, возрастает количество электролитов ( Сахаров, кислот и др.); при старении и отмирании клеток плодов и овощей электропроводность также уменьшается.

Измерив электропроводность, можно судить о физиологическом состоянии плодов и овощей по изменению проницаемости мембран.

Биопотенциалы - это разность потенциалов между разными частями одного биологического объекта.

Постоянные разности потенциалов были обнаружены между различными компонентами клеток, между содержанием живых клеток и окружающей их средой, между отдельными клетками, тканями и органами.

Установлена связь биопотенциала с физиологическим состоянием и пораженностью корнеплодов различными возбудителями болезней.

Проведенные исследования показали, что картофель, пораженный вирусной инфекцией, имел отрицательный потенциал по отношению к соседним тканям.

У сортов капусты, устойчивых к серой гнили, значение биопотенциалов выше, чем у неустойчивых.

Таким образом, биопотенциал может быть использован для диагностики физиологического состояния клубней при хранении.

У огурцов и томатов потенциал зависит от внутреннего строения, химического состава, размера и массы овощей.