Почему чернеет яблоко после среза. Как сохранить разрезанное яблоко от потемнения

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...

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.

Да что там ГМО и яблоки, тут вообще все серьезно

SpoilerTarget">Спойлер

В СССР в 1976 году микро-
волновые печи были запреще-
ны из-за их вредного воздейс-
твия на здоровье, поскольку в
отношении них было проведе-
но множество исследований.
Запрет был снят в начале 90-х
после Перестройки. Вот неко-
торые из результатов исследо-
ваний.
Микроволны:
1. Ускоряют структурный рас-
пад продуктов.
2. В молоке и зерновых куль-
турах создают канцерогенные
вещества.
3. Изменяют элементарный
состав продуктов питания, вы-
зывая расстройства пищеваре-
ния.
4. Изменяют химию пищи, что
может привести к сбоям лим-
фатической системы и разру-
шению способности организма
защищать себя от злокачест-
венных опухолей.
5. Приводят к росту процента
раковых клеток в крови.
6. Приводят к злокачествен-
ным опухолям желудка и ки-
шечника, общей дегенерации
периферической клетчатки, а
также постепенному разруше-
нию пищеварительной и выво-
дящих систем у статистически
высокого процента людей.
7. Снижает способность тела
усваивать витамины B-ком-
плекса, витамин С, витамин
Е, необходимые минералы и
липотропики (вещества, спо-
собствующие ускорению рас-
пада жиров в организме; прим.
mixednews).
9. Микроволновое поле рядом
с печью также вызывает про-
блемы со здоровьем.
10. Нагревание приготовлен-
ного мяса в микроволновке вы-
зывает:
* появление d-нитрозодиэта-
ноламина (широко известный
канцероагент)
* дестабилизацию биомолеку-
лярных соединений активного
протеина
* аггрегирующий эффект ра-
диоактивности в атмосфере
* создание канцероагентов в
соединениях гидролизата белка
в молоке и зерновых культурах.
11. Микроволновое излуче-
ние также вызывает изменение
(распад) в катаболическом по-
ведении глюкозид- и галакто-
зид- элементов в замороженных
фруктах, если размораживать их
в СВЧ-печи.
12. Вызывают изменение по-
ведения катаболических расти-
тельных алкалоидов в сырых,
приготовленных или заморо-
женных овощах, которые были
подвержены излучению даже на
короткий срок.
13. Вызывающие рак свобод-
ные радикалы формировались
в определённых молекулярных
структурах микроэлементов в
веществах растительного про-
исхождения, в особенности в сы-
рых корнеплодах.
14. Те, кто принимал подверг-
шуюся обработке микроволно-
вым излучением пищу, показали
более высокий статистический
уровень желудочно-кишечных
раковых заболеваний, а также
общую дегенерацию перифери-
ческой клетчатки с постепенным
разрушением функций пище-
варительной и выделительной
системы.
«Рост широкого дефицита пи-
тательных веществ в западном
мире почти идеально коррели-
рует с появлением микровол-
новых печей. Это не случайно.
Микроволновые печи разогре-
вают пищу путём создания про-
цесса молекулярного трения, но
именно это самое трение быстро
уничтожает хрупкие молекулы
витаминов и фитонутриентов
(растительных лекарственных
средств), естественным обра-
зом содержащихся в пище. Одно
исследование показывает, что
нагревание микроволнами унич-
тожает до 97 процентов пита-
тельной ценности (витамины
и другие растительные пита-
тельные вещества, которые
предотвращают болезни, по-
вышают иммунитет и укрепля-
ют здоровье)».
Существует много иссле-
дований в отношении микро-
волновых печей и эффектов,
которые они могут оказывать
на человеческое тело. Окон-
чательные исследования ещё
не были опубликованы, однако
если хоть что-то из вышеска-
занного имеет признаки отри-
цательного влияния на пищу,
можно только представить, ка-
кие эффекты эти последствия
будут оказывать на организм
человека. Так что если можете
обойтись без использования
микроволновки – обходитесь.
Даже если это всего лишь поз-
волит сохранить питательную
ценность и качество вашей
пищи.

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.

Окружающий мир удивителен. И если дети это понимают легко, то с возрастом ко многим вещам привыкают и благополучно забывают об этом. В итоге самые простые вопросы малыша могут поставить взрослого в тупик. Например: "Почему яблоко темнеет на срезе?" Этот процесс очень многогранен, но не так прост, как кажется на первый взгляд. Ведь разные яблоки темнеют по-разному, а некоторые и вовсе не темнеют.

Развенчиваем мифы

Наиболее часто, когда спрашивают о том, почему яблоко темнеет на срезе, слышат, что это происходит из-за содержащегося в нем железа. Еще из курса школьной химии известно, что железо имеет валентность (или степень окисления) +2 и +3. Так, в яблоках оно имеет первую Однако после разрезания начинает активно соприкасаться с воздухом, в котором содержится кислород. В итоге железо окисляется до степени +3, тем самым образуя оксид. Получается, что яблоко просто "ржавеет". И цвет принимает соответствующий.

Однако любой химик знает, что это не так. В одном яблоке весом около 150-160 грамм содержится всего 3-4 мг железа. Неужели этого количества достаточно, чтобы испортить внешний вид целого фрукта? Конечно, нет. На самом деле за это отвечают совершенно другие вещества. Ведь такое происходит и с грушами, и с бананами. Но в них нет такого количества железа.

Истинные причины

Итак, почему яблоко темнеет на срезе, если в нем практически нет железа? После повреждения фрукта происходит целый ряд химических реакций, из-за которых он и теряет свой товарный вид. Но если проследить всю цепочку, можно все же понять истинную причину.

Как известно, яблоки, как и любые другие фрукты, богаты антиоксидантами. С точки зрения химии их относят к группе полифенолов. Они имеют различные названия, но суть у них одна - это соединение разных фенолов (не путать с ядом). Конечно, само по себе это вещество никак не влияет на цвет яблока, так как оно просто бесцветное. Но в нем еще содержится фермент полифенолоксидаза, который после любого повреждения начинает активно взаимодействовать с полифенолами. Главным катализатором реакции является кислород. И как итог, в яблоках в огромном количестве образуется хинон, а он - сильный окислитель. Вот это и есть правильный ответ на вопрос о том, почему яблоко темнеет на срезе.

Как бороться?

Конечно, это свойство яблок многим не по вкусу. Фрукты быстро теряют привлекательный вид, и даже свежая нарезка буквально за пару минут начинает выглядеть не очень привлекательно. Повара давно придумали свой способ борьбы с этим недостатком. Для этого достаточно срез протереть лимонной коркой или сбрызнуть лимонным соком. Еще один вариант - это опустить на 1-2 минуты фрукты в раствор лимонной кислоты. В результате яблоко не темнеет на срезе.

Для яблочного сока придуман еще один вариант. Для этого его просто пастеризуют в течение 20-30 минут при 70-80 градусах. Как итог, разрушается полифенолоксидаза. А значит, уже невозможно запустить процесс окисления в принципе. Для целых яблок такой способ, к сожалению, не подходит.

Научный подход

Очевидно, что, убрав одну из трех составляющих реакции, можно добиться того, чтобы яблоки не темнели. К сожалению, от полифенолов избавиться невозможно. К тому же считается, что они полезны для организма. И первое, чего удалось добиться - исключить из реакции кислород. Для этого яблоки покрывают специальным веществом, похожим на воск (по международному стандарту оно маркируется E901-E913). Правда, перед употреблением таких фруктов в пищу покрытие желательно смыть.

Но наука не стоит на месте. Ведь уже давно известно, почему яблоко темнеет на срезе. Презентация нового генномодифицированного сорта доказала, что, убрав фермент-окислитель, можно получить просто "вечные" яблоки. Отличное решение для супермаркетов и ресторанов. Тем более что для этого понадобилось только блокировать некоторые гены. Считается, что такая технология наиболее безвредная.