Большинство витаминов — нестойкие веществу и в процессе переработки могут в той или иной степени разрушаться.
Содержание витаминов в плодах одного и того же вида колеблется в значительных пределах в зависимости от сорта и условий произрастания. Например, нитратное питание увеличивает содержание органических кислот в сырье и количество витамина С.
На витаминозность сырья оказывает влияние также степень зрелости плодов и овощей. Количество каротина в томатах по мере созревания увеличивается, достигает максимума в зрелых плодах, а при перезревании резко снижается. Зрелые яблоки богаче витамином С, чем недозрелые.
Количество аскорбиновой кислоты в растениях днем в ясную погоду выше, чем ночью и в дождливую погоду. Чем богаче витаминами сырье, тем, естественно, больше их будет в консервах.
Для сохранения витаминов при переработке необходимо учитывать их растворимость.
Водорастворимые витамины — С, Р, В1, В2, В6, РР, Н, пантотеновая кислота — могут быть потеряны при обработке сырья в воде, особенно в горячей. Нарушение целости плодов способствует этим потерям.
Нерастворимые в воде (но растворяющиеся в жирах) витамины — А, К, D, Е — могут остаться в отходах, например, при фильтровании плодовых соков.
Многие витамины нестойки к действию кислорода воздуха. Особенно легко окисляются витамины С, A, В1. Несколько более стоек витамин В2. Значительной устойчивостью обладает пантотеновая кислота.
Витамин С при окислении переходит в дегидроформу. Реакция является обратимой и сопровождается отщеплением или присоединением двух атомов водорода. Дегидроаскорбиновая кислота, так же как и восстановленная форма, обладает антицинготным действием. Однако благодаря наличию двух лабильных кетонных групп дегидроформа витамина С является нестойкой и легко разрушается при нагревании, образуя щавелевую и триоксимасляную кислоты. Поскольку производство консервов, как правило, заканчивается тепловой стерилизацией, следует принимать меры, препятствующие окислению витамина С в процессе переработки сырья.
При обработке сырья и атмосфера инертного газа (СO2, N2) сохраняется на 20% больше витамина С, чем в обычных атмосферных условиях.
Кислород воздуха отрицательно действует на провитамин А — каротин. При окислении каротина разрывается нолиеновая цепь, от которой β-иононовое кольцо отщепляется в виде героновой кислоты. В результате витаминозные свойства каротина теряются.
У витамина Bi при окислении отщепляется соляная кислота и образуется тиохром, который витаминозной активностью не обладает. Возможен также отрыв друг от друга пиримидинового и тиазолового колец, образующих молекулу тиамина (витамина B1).
Длительное действие высокой температуры влияет на витамины отрицательно. Устойчивость витаминов зависит от условий, в которых происходит нагревание.
Витамин С в присутствии кислорода воздуха начинает разрушаться уже при подогреве до 50° С. В отсутствие воздуха, особенно в кислой среде, восстановленная форма аскорбиновой кислоты гораздо лучше переносит нагревание.
Витамин А разрушается в случае продолжительного нагревания при температуре 100° С. При нагревании растворов β-каротина происходит его изомеризация с образованием менее устойчивых соединений, которые легко распадаются, давая бесцветные продукты разложения.
Витамин В1 не выдерживает длительного нагревания в нейтральной и особенно щелочной среде. Кислотная среда повышает его устойчивость. Витамин В2 более стоек, чем B1.
Пантотеновая кислота распадается при нагревании в присутствии щелочи.
Витамины РР и В6 стойки и в процессе переработки от нагревания не разрушаются.
В то время как длительное нагревание приводит к уменьшению содержания витаминов, особенно С и А, кратковременный подогрев в некоторых случаях может способствовать сохранению витаминов в продукте (например, когда подогрев направлен на удаление воздуха из продукта или разрушает ферментную систему, окисляющую витамины).
Сушка плодов и овощей производится нагретым воздухом и поэтому снижает содержание витаминов. Вместе с тем стабилизировать некоторые витамины можно путем сульфитации сырья перед сушкой.
Сернистый ангидрид, применяемый также для консервирования плодов и плодовых полуфабрикатов (в количествах до 0,2%), положительно влияет на сохранение витамина С. Являясь сильным восстановителем, сернистый ангидрид защищает аскорбиновую кислоту от окисления. Он блокирует активные группы ферментов, которые катализируют распад витамина С. Вместе с тем сернистый ангидрид разрушает витамин B1.
Большое влияние на сохранение витамина С в консервах оказывает температура их хранения. Так, при 20° С скорость его распада в 2 раза больше, чем при 6—8° С.
Низкие температуры, применяемые для обработки растительного сырья (охлаждение, замораживание), задерживают химические и биохимические процессы, что повышает стойкость витаминов.
Положительно сказывается на сохранении витамина С кратковременная стерилизация продукта токами высокой частоты, под действием которых его потери в 2 раза меньше, чем при обычной тепловой стерилизации. Ионизирующие излучения мало влияют на общее содержание витамина С, но способствуют его переходу в дегидроформу.
При квашении и солении овощей сахара, содержащиеся в сырье, подвергаются молочнокислому брожению. Процесс брожения не затрагивает витамина С, а образующаяся молочная кислота повышает его стабильность. Содержание аскорбиновой кислоты в квашеной капусте зависит в основном от доступа воздуха к продукту в процессе его хранения. Некоторые витамины нестойки к действию солнечного света. Ультрафиолетовые лучи разрушают витамины В6 и С.
Тяжелые металлы способствуют распаду витаминов. Ионы меди катализируют реакции, связанные с передачей водорода от одной молекулы к другой. Поэтому медь уже в концентрации 3—5 мг на 1 кг продукта способствует разрушению витамина С. Особенно сильно действие меди сказывается в нскислотной среде (при pH, близком к 7).
Соединения железа влияют на витамин С значительно слабее, чем соединения меди.
В плодах и овощах могут содержаться вещества, катализирующие распад витаминов либо действующие на них как стабилизаторы. Окислительные ферменты (аскорбиназа) способствуют переходу витамина С в его нестойкую дегидроформу. Эти ферменты содержатся в моркови, огурцах, кабачках, тыкве, капусте, яблоках. Ферментов, разрушающих аскорбиновую кислоту, нет в апельсинах, шиповнике, черной смородине. Томаты содержат стабилизатор аскорбиновой кислоты. Каротиноиды тормозят переход аскорбиновой кислоты в дегидроформу и этим способствуют ее сохранению.
Стабилизаторами витамина С являются вещества, образующие с медью комплексные соли, в которых медь мало ионизирована. К таким веществам относятся белки, аминокислоты. Стабилизирующее действие оказывают также поваренная соль, сахара, крахмал, жиры, которые препятствуют окислению аскорбиновой кислоты. В условиях нейтральной и щелочной среды стабилизатором витамина С являются танины.
Для повышения биологической ценности консервов практикуют их искусственную витаминизацию. Овощные консервы можно витаминизировать при помощи богатого витаминами С и А красного сладкого перца.