Вы наверняка слышали анекдот о том, как Вовочка, после того, как надкусил яблоко, спросил у папы, почему яблоко потемнело и, после долгих и подробных объяснений, решил уточнить, а с ним ли отец разговаривает. Смешной, хотя и старый анекдот. А если без шуток, то все-таки, почему яблоко темнеет после того, как его надкусят или надрежут?
Для кого-то ответ на этот вопрос покажется простым и очевидным, а кто-то впервые узнает, в чем состоит секрет этого яблочного «фокуса». Начнем с прописных истин. Каждому школьнику (даже Вовочке) известно, что яблоко, как и любой другой фрукт, богато на различные витамины и другие макро и микроэлементы, которые чрезвычайно полезны для нашего организма. Одним из таких полезных элементов, который входит в состав яблока, является железо. В наличии этого самого железа и кроется разгадка нашего секрета.
Если постараться, потом еще постараться, а потом очень сильно постараться, то можно вспомнить из курса школьной химии, что у железа есть две степени окисления: +2 и +3. Яблочное железо имеет степень +2, но лишь до тех пор, пока яблочная мякоть не контактирует с кислородом. Что же происходит потом? После упомянутого контакта железо начинает постепенно окисляться. Этот процесс окисления, в свою очередь, начинает ускорять работу различных ферментов, которые находятся в яблочном соке. Как только вы решили пополнить запас витаминов в своем организме и надкусили яблоко, ферменты, в образовавшемся соке, ту же приступают к работе. В результате всех этих химических процессов на мякоти образуются разносоставные соединения, благодаря которым железо меняет свою степень окисления на +3. Эти самые соединения и приводят к тому, что яблоко начинает темнеть. В зависимости от сорта яблок процесс происходит с разной скоростью. Вот таким легким экскурсом по основным химическим понятиям мы и узнали, почему яблоко темнеет.
Считается, что , которое потемнело после надреза, является натуральным продуктом без добавления химии. Именно такие яблоки приносят пользу организму. Но эта замечательная способность яблок не приходится всегда кстати. Если вы хотите подать яблоки к столу в нарезанном на дольки виде или добавить их в салат, то будет не совсем эстетично, через некоторое время, смотреть на блюдо с потемневшими фруктами. Чтобы избежать такой оказии нанесите на мякоть яблок лимонный сок. Благодаря своей аскорбиновой кислоте он не даст яблоку потемнеть.
Используйте лимонный сок. Яблоки становятся коричневыми, так как, содержащийся в них, фермент вступает в реакцию с кислородом в воздухе. Этот процесс называется окислением. Лимонный сок может предотвратить окисление, потому что он содержит лимонную кислоту, которая является эффективным антиоксидантом. Можно использовать свежевыжатый или консервированный лимонный сок. Лучше всего применять этот метод только на сладких типах яблок, потому что лимонный сок добавит терпкости. Вы можете применить лимонный сок для защиты яблок от окисления двумя способами:
Используйте соль. Соль является естественным консервантом и может эффективно защитить яблоки от окисления. Сделайте раствор из расчета 1/2 чайной ложки соли на литр холодной воды. Поместите нарезанные яблоки в раствор и дайте им пропитаться в течение 3-5 минут. Достаньте из воды и тщательно промойте с помощью дуршлага или сита. Кусочки некоторое время не будут окисляться.
- Не волнуйтесь о том, что фрукт может быть на вкус соленым, если вы не используете слишком много соли, не замачиваете яблоко слишком долго и тщательно его в последствии промываете, вкус плода не изменится.
Используйте газированные напитки. Газированные напитки, содержащие лимонную кислоту, также могут предотвратить яблоки от потемнения. Лимонады с добавкой лимона или лайма, а также имбирный эль, являются самыми популярными вариантами для замачивания кусочков яблок.
Используйте освежитель для фруктов. Это порошковая смесь лимонной и аскорбиновой кислоты, которая специально предназначена для предотвращения фруктов от потемнения. Производитель утверждает, что средство защитит фрукты на срок до 8 часов. Вы можете найти порошок в отделе консервированных продуктов в большинстве продуктовых магазинов.
Бланшируйте яблоки. Можно бланшировать кусочки яблок, чтобы предотвратить их потемнение. Бланширование отключает ферменты в яблоке и предотвращает реакцию с кислородом в воздухе. Просто положите яблоки в кастрюлю кипящей воды примерно на 5 минут, а затем достаньте и прополощите холодной водой.
Заверните в полиэтиленовую пленку. Это очень простой способ предотвращения яблок от окисления; просто заверните отрезанный кусочек в полиэтиленовую пленку. Этот способ помогает, так как пленка защищает яблоко от проникновения воздуха, а значит, от окисления. Постарайтесь завернуть яблоко как можно плотнее, без складок на полиэтиленовой пленке там, где она соприкасается с разрезом на плоде.
- Этот способ лучше всего применять с половинкой яблока, а не с кусочками, так как вам будет проще обернуть пленкой один кусок.
- Помните, если под пленкой останется воздух, яблоко начнет окисляться. Так как достаточно сложно полностью удалить воздух из-под пленки, этот метод не является самым эффективным.
Как правило, на этот вопрос отвечают так: из-за того, что кислород воздуха окисляет железо, которое содержится в яблоках. И хотя железо в яблоках действительно есть, около одного-двух миллиграмм приходится на один плод среднего размера. Всё же "механизм" потемнения срезов у фруктов и овощей совсем иной.
А что же на самом деле?
Мы с вами, буквально со школьной скамьи, знаем, что ягоды и фрукты богаты антиоксидантами, которые во многом определяют их пользу для нашего здоровья. Например, в яблоках много веществ группы антиоксидантов, которые называются полифенолы . По строению они представляют собой цепочки молекул различных фенолов, которые выглядят примерно так:
Теафлавин-3-галлат - полифенол растительного происхождения
Известно, что фенол - сильнейший яд! Однако цепочки фенолов - это вещества, обладающие совершенно другими свойствами, нежели исходный мономер. И, в первую очередь, полифенолы не токсичны для человека. Кроме того, в яблоках содержатся ферменты полифенолоксидазы , задача которых, как видно из их названия, - окислять полифенолы. В результате процессов окисления полифенолов образуются вещества с новыми свойствами - хиноны .
Сами по себе они бесцветны, но в отличие от полифенолов, которые по своей природе препятствуют реакциям окисления, хиноны, - наоборот, сильнейшие окислители, которые, образовавшись на поверхности яблочного среза, начинают взаимодействовать со всем, что им на пути попадется. В результате и образуются вещества, которые придают яблоку "ржавый" цвет.
Почему яблоки "не ржавеют" изнутри?
Всё дело в том, что для взаимодействия полифенолоксидазы с полифенолами требуется кислород. Когда целостность яблока повреждается, кислород получает доступ к месту действия и запускает эти процессы. А если обработать срез яблока лимонной кислотой, то можно замедлить его потемнение. Секрет кроется в том, что при повышении кислотности (при понижении pH ) снижается активность ферментов полифенолоксидаз.
Какой во всём этом биологический смысл?
Яблоко таким образом защищается от вредителей. Процессы окисления полифенолов, как вы обратили внимание, запускаются только при повреждении яблока. В природе такое происходит, например, если фрукт прогрызла гусеница. Первые в списке "защитников" яблока - сами хиноны, которые, являясь сильными окислителями, токсичны для микроорганизмов и грибков .
Коричневая "пленка", которая образуется на поврежденной поверхности яблока, заживляет повреждение и защищает его мякоть от проникновения повреждения вглубь. И наконец, защитную роль выполняют вещества, которые образуются в результате процессов окисления. Одни из них способны сильно подпортить пищеварение гусенице, другие - сделать фрукт невкусным для нее. Нечто похожее происходит, когда мы едим терн, черемуху или незрелую хурму - их неприятное вяжущее действие обусловлено действием дубильных веществ танинов, которые тоже относятся к классу полифенолов. Эти соединения связывают белки на поверхности языка и слизистой с образованием неприятного чувства онемения вкусовых рецепторов.
Скорость образования бурой пленки и интенсивность ее цвета определяются количеством полифенолов в данном сорте яблок. Такой же механизм имеет потемнение на срезе бананов, персиков, незрелых грецких орехов, картофеля, грибов. Побурение мякоти яблока на срезе придает ему не особо аппетитный вид. Поэтому ученые уже давно задались вопросом, как можно этого избежать. Уже выведены сорта яблок, у которых поверхность надрезанного яблока не темнеет. Добились этого путем блокировки генов, отвечающих за синтез ферментов полифенолоксидаз.
Яблоки сорта "Арктик", выведенные канадскими специалистами,
внешне ничем не отличаются от обычных яблок, кроме того, что они не темнеют на срезе
А вы знаете, что...
Потемнение под действием фермента полифенолоксидазы - не всегда нежелательный процесс. В ряде случаев к нему прибегают специально. Например, ферментация чайных листьев, в результате чего получается черный чай, включает в себя, в том числе, окисление полифенолоксидазами катехинов и других дубильных веществ. Образующиеся в ходе этих реакций хиноны, в свою очередь, начинают сами действовать как сильные окислители и способствуют образованию в чае душистых веществ.
У животных и человека полифенолоксидаза (тирозиназа) окисляет аминокислоту тирозин с образованием красящих пигментов - меланинов, которые отвечают за цвет волос, радужной оболочки глаза и загар кожи.
Почему яблоки темнеют на срезе? Как правило, на этот вопрос отвечают так: из-за того, что кислород воздуха окисляет железо, которое содержится в яблоках. Часто добавляют при этом, что, если яблоко после разрезания не темнеет или "ржавчины" на срезе мало, значит, яблоко содержит мало железа. И что если полить срез яблока соком лимона, то яблоко долго не будет темнеть, потому что лимонная кислота свяжет ионы железа.
Звучит убедительно и правдоподобно. И тем не менее, всё это не совсем соответствует истине.
Железо в яблоках действительно есть. В одном яблоке весом 100 г содержится порядка 1-2 миллиграммов железа - микроскопическое количество, совершенно недостаточное, чтобы испортить товарный вид целого фрукта. Поэтому, кстати, не имеет никакого смысла лечить с помощью яблок дефицит железа в организме, особенно если учесть, что из этого мизерного количества организм усваивает всего 1-5%.
На самом деле механизм потемнения яблок совсем другой.
Известно, что ягоды и фрукты, богаты антиоксидантами, которые во многом определяют их пользу для нашего с вами здоровья. В яблоках много веществ группы антиоксидантов, которые называются полифенолы.
(известно, что фенол - сильнейший яд, но цепочки фенолов - это вещества, обладающие совершенно другими свойствами, вовсе не токсичные для человека).
Кроме того, в яблоках содержатся ферменты полифенолоксидазы, задача которых, как видно из их названия, - окислять полифенолы.
В результате окисления полифенолов образуются хиноны. Сами по себе они бесцветны, но в отличие от полифенолов, которые по своей природе препятствуют реакциям окисления, хиноны, - наоборот, сильнейшие окислители, которые, образовавшись на поверхности яблочного среза, начинают взаимодействовать со всем, что им на пути попадется. В результате и образуются вещества, которые придают яблоку ржавый цвет.
Почему же мякоть целого яблока не "ржавеет"? Хитрость тут в том, что для взаимодействия полифенолоксидазы с полифенолами требуется кислород. Когда целостность яблока повреждается, кислород получает доступ к месту действия и запускает эти процессы.
Если обработать срез яблока лимонной кислотой, то можно замедлить его потемнение. Секрет кроется в том, что при повышении кислотности (химики говорят: при понижении pH) снижается активность полифенолоксидаз.
Для чего все это нужно и какой в этом смысл?
Яблоко таким образом защищается от вредителей. Процессы окисления полифенолов, как вы обратили внимание, запускаются только при повреждении яблока. В природе такое происходит, например, если фрукт прогрызла гусеница. Первые в списке "защитников" яблока - сами хиноны, которые, являясь сильными окислителями, токсичны для микроорганизмов и грибков. Коричневая "пленка", которая образуется на поврежденной поверхности яблока, заживляет повреждение и защищает его мякоть от проникновения повреждения вглубь. И наконец, защитную роль выполняют вещества, которые образуются в результате процессов окисления. Одни из них способны сильно подпортить пищеварение гусенице, другие - сделать фрукт невкусным для нее. Нечто похожее происходит, когда мы едим терн, черемуху или незрелую хурму - их неприятное вяжущее действие обусловлено действием дубильных веществ танинов, которые тоже относятся к классу полифенолов и свертывают белки на поверхности языка и слизистой с образованием больших "невкусных" молекул.
Скорость образования бурой пленки и интенсивность ее цвета определяются количеством полифенолов в данном сорте яблок.
Такой же механизм имеет потемнение на срезе бананов, персиков, незрелых грецких орехов, картофеля, грибов.
Побурение мякоти яблока на срезе придает ему не особо аппетитный вид. Поэтому ученые уже давно задались вопросом, как можно этого избежать. Уже выведены сорта яблок, у которых поверхность надрезанного яблока не темнеет. Добились этого путем блокировки генов, отвечающих за синтез полифенолоксидаз.
Кстати...
Потемнение под действием полифенолоксидазы - не всегда нежелательный процесс. В ряде случаев к нему прибегают специально. Например, ферментация чайных листьев, в результате которой получается черный чай, включает в себя, в том числе, окисление полифенолоксидазами катехинов и других дубильных веществ. Образующиеся в ходе этих реакций хиноны, в свою очередь, начинают сами действовать как сильные окислители и способствуют образованию в чае душистых веществ.
У животных и человека полифенолоксидаза (тирозиназа) окисляет аминокислоту тирозин с образованием красящих пигментов - меланинов, которые отвечают за цвет волос, радужной оболочки глаза, кожи.
Многие считают, что это происходит из-за того, что кислород из воздуха окисляет железо, которое содержится в яблоках. Оттого считается, что если яблоко после разрезания не темнеет или потемнело несильно, значит, яблоко содержит мало железа.
Никто не задумывался при этом, сколько в яблоке железа? В яблоке весом 100 г содержится порядка 1 - 2 миллиграммов железа - микроскопическое количество, совершенно недостаточное, чтобы так явно его было видно на срезе. Поэтому, кстати, не имеет никакого смысла восполнять с помощью яблок дефицит железа в организме, особенно если учесть, что из этого мизерного количества организм усваивает всего 1-5%.
На самом деле механизм потемнения яблок совсем другой.
Известно, что ягоды и фрукты, богаты антиоксидантами. Вещества группы антиоксидантов называются полифенолы. С помощью них срез яблока как раз защищается от окисления воздухом. Но помимо полифенолов, в яблоках содержатся и ферменты полифенолоксидазы, они-то как раз и окисляют полифенолы.
Когда целостность яблока повреждается, в результате взаимодействия с полифенолов с кислородом образуются хиноны. Сами по себе они бесцветны, но в отличие от полифенолов, которые по своей природе препятствуют реакциям окисления, хиноны, - наоборот, сильнейшие окислители. Они-то и запускают процесс окисления, что и придаёт яблоку ржавый цвет.
А что же насчет лимонной кислоты? Ведь все также знают, что если полить срез яблока соком любого цитрусового, то яблоко долго не будет темнеть. Секрет кроется в том, что при повышении кислотности (при понижении pH) активность полифенолоксидаз снижается и процесс приостанавливается, замедляется, но продолжается все равно.
Скорость образования бурой пленки и интенсивность её цвета определяются количеством полифенолов в данном сорте яблок. Сладкие яблоки темнеют быстрее кислых, и этому тоже есть объяснение. Во-первых, состав конечных продуктов (а значит характер и интенсивность окраски) зависит от многих факторов.Например от кислотности - в кислой среде образуются предпочтительно не окрашенные продукты, ближе к нейтральной - окрашенные. А во-вторых, в кислой среде полифенолоксидазаработает не очень хорошо.
Процессы окисления полифенолов запускаются только при повреждении яблока. Яблоко таким образом защищается от вредителей, например, если фрукт прогрызла гусеница. Хиноны, которые, являясь сильными окислителями, токсичны для микроорганизмов и грибков. Коричневая «пленка», которая образуется на поврежденной поверхности яблока, заживляет повреждение и защищает его мякоть от дальнейшего проникновения повреждения вглубь. То же самое происходит на срезе бананов, персиков, незрелых грецких орехов, картофеля, грибов.
Помимо этого, вещества, которые образуются в результате процессов окисления, способны сильно подпортить пищеварение гусенице и сделать фрукт невкусным для нее. В зависимости от количества и быстроты окисления веществ в яблоке, это может быть в буквальном смысле «склеивание» жующих аппаратов насекомых путем полимеризации. Нечто похожее происходит, когда мы едим терн, черемуху или незрелую хурму - неприятный вяжущий вкус обусловлен действием дубильных веществ - танинов, которые тоже относятся к классу полифенолов и свертывают белки на поверхности языка и слизистой с образованием больших «невкусных» молекул.
Для организма приносят пользу неокисленные полифенолы - они укрепляют кровеносные сосуды, поэтому есть целое яблоко полезнее, чем разрезанное или тертое.
Потемнение под действием полифенолоксидазы - не всегда нежелательный процесс. В ряде случаев к нему прибегают специально. Например, ферментация чайных листьев, в результате чего получается черный чай, включает в себя, в том числе, окисление полифенолоксидазами катехинов и других дубильных веществ. Образующиеся в ходе этих реакций хиноны, в свою очередь, начинают сами действовать как сильные окислители и способствуют образованию в чае душистых веществ.
