Почему мякоть яблока становится темно бурого цвета. Почему яблоко темнеет? Почему разрезанное яблоко меняет цвет

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.

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.

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...

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.

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.