Kolorowe warzywa i owoce

1. Barwa jako kryterium oceny żywności

Zabarwienie żywności jest jedną z jej niezwykle ważnych cech, bowiem przede wszystkim na podstawie wyglądu zewnętrznego konsument podejmuje decyzję o kupnie i spożyciu danego produktu. Właściwa barwa stanowi w warunkach życia codziennego istotne kryterium oceny żywności, gdyż jej zmiany są często pierwszymi uchwytnymi wskaźnikami pogorszenia jakości i poprzedzają zmiany smaku, zapachu i konsystencji oraz wartości odżywczej.

W naszej świadomości tkwi wiele skojarzeń między barwą a smakiem lub zapachem. Na przykład próbując czerwone jabłko oczekujemy smaku słodkiego, a zielone kojarzy nam się z owocem niedojrzałym i kwaśnym.

Barwniki są związkami o małej odporności na działanie takich czynników fizykochemicznych, jak temperatura, pH, obecność jonów metali, dostęp światła, szczególnie łatwo ulegają utlenianiu.

Większość produktów zmienia swoją barwę w czasie obróbki termicznej, gdyż w podwyższonej temperaturze następuje przyśpieszenie wielu reakcji chemicznych. W niektórych jednak przypadkach zmiana barwy następuje już podczas obróbki wstępnej, np. przy obieraniu i rozdrabnianiu ziemniaków i niektórych owoców.

Proces technologiczny zmienia barwę produktów często na niekorzyść, ale może też ją kształtować w pożądanym kierunku. Przykładem jest powierzchnia chleba, której właściwą barwę uzyskuje się wskutek działania podwyższonej temperatury i powstania brązowych barwników w wyniku reakcji Maillarda. Jednak nadmierne nagromadzenie się związków brązowych może dawać efekt przypalenia produktów.

Barwa warzyw i owoców, szczególnie zielonych, podczas większości operacji technologicznych ulega zmianie na mniej atrakcyjną, np. oliwkowobrązową w przypadku brukselki gotowanej, kojarząc się z pogorszeniem smaku i zapachu. Zachowanie naturalnej barwy podczas przygotowywania potraw jest więc niezwykle istotne i wskazuje również na zachowanie składników odżywczych.

Grupa naturalnych barwników roślinnych jest pod względem budowy chemicznej bardzo zróżnicowana. Barwa owoców i warzyw kształtowana jest głównie przez chlorofile, karotenoidy i flawonoidy, a także w niektórych warzywach korzeniowych przez betacyjany.

2. Chlorofile

Zielone barwniki roślinne zwane chlorofilami, występują w chloroplastach komórek odpornych w żywej tkance na działanie kwasów organicznych, tlenu i światła.

Zawartość chlorofilu w zielonych owocach i warzywach wynosi najczęściej od kilku do kilkudziesięciu mg w 100 g świeżego produktu. Najwięcej zawierają go: jarmuż, brokuły, szpinak, groch zielony, liście selera i pietruszki, jabłka oraz agrest.

Chlorofil występujący w żywej tkance jest odporny na działanie czynników środowiskowych. Zniszczenie struktur komórkowych podczas obróbki wstępnej surowca w połączeniu z denaturacją białka chloroplastów zachodzącą w trakcie obróbki cieplnej zwiększa podatność chlorofilu na działanie:

• enzymów,

• kwasów organicznych,

• jonów metali,

• światła i tlenu

Podczas obróbki cieplnej owoców i warzyw w środowisku kwaśnym chlorofil przekształca się w oliwkowozieloną feofitynę. Reakcja ta ma charakter nieodwracalny i jest tym intensywniejsza, im niższe jest pH, wyższa temperatura i dłuższy czas obróbki cieplnej. Także gotowanie warzyw w naczyniach pod zwiększonym ciśnieniem powoduje prawie całkowite przejście chlorofilu w feofitynę.

Blanszowanie zielonych warzyw przed zamrażaniem sprzyja zachowaniu barwy.

Aby przeciwdziałać wymienionym niekorzystnym zmianom, należy zielone warzywa gotować:

• jak najkrócej (zalewać gorącą wodą i nie rozgotowywać),

• w dużej ilości wody o odczynie obojętnym, co ułatwia wyługowanie i rozcieńczenie kwasów organicznych zawartych w tkankach),

• w wodzie twardej lub z dodatkiem mleka, ponieważ sole wapnia i magnezu mogą neutralizować pewną część kwasów organicznych,

• bez przykrycia w początkowej fazie obróbki cieplnej, co ułatwia odparowywanie lotnych kwasów organicznych,

• bez stosowania zwiększonego ciśnienia.

3. Karotenoidy

Karotenoidy są to żółte lub czerwone barwniki. Dzieli się je na:

• karoteny,

• ksantofile.

Ksantofile odznaczają się jaśniejszym, żółtym zabarwieniem (brzoskwinie, kukurydza) lub też intensywnie czerwonym (papryka). Z ważniejszych ksantofili można wymienić zeaksantynę w kukurydzy, kapsantynę w papryce i wiolaksantynę w soku pomarańczowym.

Spośród owoców najwięcej karotenoidów zawierają morele, brzoskwinie, śliwki. Dobrym źródłem karotenoidów są warzywa: marchew, papryka, dynia, zielona pietruszka, szpinak.

W żywych komórkach roślinnych barwniki te są trwałe. Procesy rozdrabniania i obróbki cieplnej zapoczątkowują destrukcyjne procesy chemiczne zachodzące pod wpływem światła, z udziałem tlenu, jonów metali i enzymów.

Zasadniczymi przemianami, jakim ulegają karotenoidy, są procesy utleniania i zmiany konfiguracji przestrzennej. Procesy utleniania prowadzą do pojaśnienia barwy produktów.

Barwniki karotenoidowe w porównaniu z pozostałymi są najbardziej odporne na działanie różnych czynników w procesie sporządzania potraw. Ich stabilności sprzyja blanszowanie, unikanie działania światła, wysokich temperatur, tlenu i niektórych metali.

Karotenoidy są nierozpuszczalne w wodzie. Dodatek tłuszczu do gotowania marchwi powoduje rozpuszczenie kryształków karotenu stąd barwa jest bardziej jaskrawa.

4. Flawonoidy

Flawonoidy dzieli się na 12 grup, wśród których najważniejsze to:

• antocjany mające najczęściej zabarwienie czerwone lub niebieskie,

• flawony o barwie przeważnie żółtej i określane mianem antoksantyn.

Antocyjany

Antocjany nadają owocom i warzywom barwę o odcieniu czerwonym, fioletowym lub niebieskim. Najwięcej antocjanów zawierają jeżyny, maliny, czarne porzeczki, żurawiny, aronia, a z warzyw – czerwona kapusta i bakłażany.

Antocjany są związkami nietrwałymi, szybko ulegają rozkładowi, przy czym najtrwalsza jest forma występująca w środowisku kwaśnym. Ulegają odwracalnym i nieodwracalnym przemianom, a przebieg tych procesów zależy przede wszystkim od pH środowiska. Na przykład barwa cyjanidy zmienia się od czerwonej w środowisku kwaśnym, przez fioletową w środowisku obojętnym, do niebieskiej, a nawet zielonej, w środowisku alkalicznym.

Antocjany łatwo ulegają przemianom w trakcie zabiegów technologicznych, zwłaszcza przy zastosowaniu wyższej temperatury, wydłużaniu czasu obróbki cieplnej i w środowisku o podwyższonym pH oraz w czasie przechowywania.

Prowadząc proces technologiczny mający na celu otrzymanie potraw z surowca zawierającego antocjany, należy pamiętać o następujących zasadach:

- w przypadku prowadzenia jedynie obróbki wstępnej – surowiec należy zabezpieczyć przed dostępem tlenu, działaniem enzymów oraz możliwością kontaktów z metalami (zwłaszcza żelazem) przez stosowanie odpowiedniego sprzętu, zakwaszenie, dodatek cukru, itp.;

- w przypadku obróbki cieplnej – należy prowadzić ją jak najkrócej, przy ograniczonym dostępie tlenu, bez kontaktu z metalami.

Antoksantyny

Antoksantyny są to bezbarwne lub jasnożółte pochodne flawonowe. Występują w owocach i warzywach o jasnej barwie (jabłkach, gruszkach, ziemniakach, kalafiorach, selerach, cebuli). Ich znaczenie jako czynników naturalnej barwy jest mniejsze niż antocjanów. Są trudniej rozpuszczalne w wodzie i mniej wrażliwe na podwyższoną temperaturę, tlen i enzymy. W środowisku kwaśnym barwa antoksantyn nie ulega zmianie, natomiast w środowisku alkalicznym przyjmują one barwę żółtą do pomarańczowobrązowej.

W owocach i warzywach występują znaczne ilości związków, które mogą ulegać enzymatycznemu utlenianiu do ciemno zabarwionych substancji. Enzymatyczne brunatnienie surowca owocowo-warzywnego jest następstwem mechanicznego zniszczenia struktur komórkowych w czasie obróbki wstępnej i kontaktu z enzymem. Proces ten szczególnie intensywnie zachodzi, powodując niepożądane zmiany barwy, w jabłkach, gruszkach, morelach, czereśniach, brzoskwiniach oraz w ziemniakach. Korzystnym następstwem enzymatycznego brunatnienia jest natomiast powstanie właściwej barwy podczas fermentacji herbaty oraz ziarn kakaowych, a także w czasie dojrzewania daktyli.

Zmiany wywołane enzymatycznym brunatnieniem wpływają niekorzystnie na cechy organoleptyczne i wartość odżywczą produktów żywnościowych. Aby ograniczyć lub też zahamować proces enzymatyczny ciemnienia owoców i warzyw stosuje się następujące metody:

• blanszowanie w temp. 85 –95 oC,

• zakwaszenie środowiska do pH poniżej 4,

• dodatek syropu cukrowego,

• zanurzenie surowca w zimnej wodzie.

5. Betacyjany i betaksantyny

Burak ćwikłowy zawiera związki zwane betalainami, w skład których wchodzą czerwonofioletowe betacyjany i żółte betaksantyny. W buraku dominują jednak betacyjany i maskują obecność betaksantyntynów.

Barwniki buraka charakteryzują się ograniczoną stabilnością, zależną od wielu czynników. Betacyjany są szczególnie nieodporne na działanie podwyższonej temperatury, a także tlenu. Najwiekszą stabilność wykazują przy pH 4 – 5, zaś odczyn zasadowy powoduje ich szybki rozpad. Podczas obróbki cieplnej czerwone barwniki betacyjanowe rozkładają się szybciej niż żółte betaksantyny, zwłaszcza jeśli gotuje się buraki obrane i rozdrobnione. Wywar i buraki nabierają wtedy zabarwienia czerwonobrunatnego, a przy długotrwałym ogrzewaniu żółtobrązowego. Buraki gotowane w skórce zachowują dobrze barwniki, a obniżenie pH roztworu przez zakwaszenie zwiększa intensywność i stopień zachowania barwy.

Opracowanie: Maria Jagiełło – dietetyk Łódź, dietetyk Warszawa