Сировина для консервування містить 70-95% води, в якій розчинені численні складні речовини. Вода ж є реакційним середовищем в живих клітинах, в якій відбуваються складні хімічні процеси. Тут з одного боку йдуть реакції синтезу, при яких виникають тільки складні речовини, а з іншого - розкладання, від них рослини отримують частину необхідної енергії. У зібраних фруктах і овочах великого значення набувають процеси розкладання, їх наслідком бувають небажані зміни рослинної речовини. Певна ступінь вологості є необхідною умовою для розвитку мікробів, вона ж буває головною причиною псування продуктів. Істотне зниження вмісту води в продуктах або її зв'язування означатиме уповільнення хімічних процесів, що погіршують якість продуктів, а також зниження активності мікроорганізмів. Деякі способи консервування, наприклад, сушка, випарювання, часткова консервація цукром і заморожуванням засновані саме на зниженні вмісту води в продуктах, можливості її зв'язування.
Жири являють собою нерозчинні у воді ефіри гліцерину і жирних кислот. М'якоть фруктів і овочів містить їх від 0,5 до 1,5%, більше жирів міститься в насінні, де накопичуються резервні речовини. Важливим якістю жирів є їх схильність до окислення, при якому відбувається зниження якості продукту. З огляду на низький вміст жирів в консервуються продуктах, загроза цього процесу повністю виключається. Так, наприклад, може окислюватися масло в насінні помідорів при тривалому впливі нагрівання, що призведе до погіршення їх смакових якостей. Також добавка масла в деякі овочеві консерви (селера, паприка) може при тривалому зберіганні викликати гіркуватий присмак продукту.
Органічні кислоти зустрічаються, як правило, у фруктах (0,33 - 3,3%), зате овочі містять їх більшу кількість, але як виняток (помідори, ревінь). Їх присутність визначається за типовим смаком фруктів і полегшує травлення. Кислий смак плодів піддається впливу деяких інших складних речовин: так, наприклад, цукор пригнічує кислий смак, тим часом як дубильні речовини надають зворотну дію.
З органічних кислот у фруктах переважають лимонна, а також яблучна, які в різних фруктах присутні в різних кількостях. У невеликій кількості фрукти містять винну кислоту. Дуже шкідлива щавлева кислота, вона пов'язує кальцій до нерозчинних сполук і тим самим збіднює продукти, вона є головною кислотою в ревені (цілих 8%), в меншій кількості вона міститься в шпинаті (близько 3%), малині, чорниці і т.д. З інших численних кислот найбільш відома аскорбінова кислота, яка відома як вітамін C, і про неї буде розказано в розділі про вітаміни.
Присутність кислот, вже містяться в сировині або доданих при виготовленні деяких консервних виробів, наприклад, для стерилізації, дуже значно. За шкалою кислотності розрізняють продукти кислі, слабокислі і повністю некислі.
Характерний смак і запах надає фруктам і овочам широка палітра хімічно різнорідних речовин, присутніх в них в дуже малих концентраціях. Серед ароматичних речовин у фруктах найчастіше зустрічаються ефірномаслянічние кислоти, альдегіди, спирти і терпенові речовини. Більшість цих сполук мають дуже низьку точку кипіння, що при випаровуванні матеріалу призводить до їх випаровуванню в першу чергу з водного змісту і фруктова маса втрачає цінні смакові якості. У промисловому технологічному процесі сьогодні все більше розширюється консервування ароматичних речовин, які на кінцевій стадії обробки повертаються назад в продукти.
Деякі технологічні способи рекомендують випаровувати велику частину речовини, а час, що залишився кількість нового матеріалу додавати перед самим закінченням процесу. Цей спосіб можна з успіхом застосовувати і в домашніх умовах, при приготуванні джему і мармеладу.
Терпенові речовини, що містяться у великій кількості в цитрусових фруктах, дуже чутливі до нагрівання, при цьому вони розкладаються на неприємно сприймаються продукти. Велика добавка лимона, особливо з кіркою, до деяких видів компотів може, тому зробити гірким смак і запах продукту.
Серед ароматичних речовин овочів зустрічаються гострі речовини в таких продуктах, як цибуля, часник, хрін, редька, гірчиця і т.п. Деякі з цих сполук, в основному містять сірку, належать до так званим фитоцидов, які є по суті рослинними антибіотиками, шкідливими для деяких мікробів.
Вітаміни є речовинами різної хімічної будови, які в непомітних концентраціях виробляють в живих організмах значне дію. Є для людини абсолютно незамінними, і так як людський організм не може сам їх синтезувати, він повинен їх приймати в продуктах - або в готовій формі або як провітаміни. На доказ цього наведена таблиця 3, з якої видно, що фрукти та овочі є їх багатими джерелами (виключаючи вітамін D). Та обставина, що більша частина речовин чутлива до окислення, до впливу високої температури і до вилуговування, зобов'язує нас вчасно і дуже дбайливо обробляти продукти для консервування.
Вітаміни поділяються на розчинні в масляних розчинах, до них відносяться вітаміни A, D, E і K і на розчинні у воді - вітаміни групи B і вітамін С.
Вітамін А (Ретинол)
У фруктах і овочах здебільшого міститься в формі провітаміну каротину. Його відомими джерелами є, наприклад, шипшина, абрикоси, персики, банани, чорниця, а також овочі: морква, шпинат, горох, капуста, спаржа, перець і інші. При обробці сировини каротин в основному залишається, тільки інтенсивно окислюється.
Вітамін А є чутливим до процесу окислення, особливо в присутності деяких металів (заліза). У фруктах і овочах він зустрічається рідко, він міститься в деяких тваринних продуктах, в таких як риб'ячий жир, масло, печінка, жовток, кров, м'ясо деяких риб і т.д.
Оптимальна денна норма вітаміну А для людини - 5000 міжнародних одиниць або дворазова норма каротину. Вітамін А проявляється в тваринних клітинах впливом на зростання. Його недолік проявляється в порушенні росту і в курячій сліпоті. При тривалому недоліку його в їжі відбувається висихання і запалення, кон'юнктивіти і рогівки.
Вітамін D (кальциферол)
З продуктів для консервування далеко не всі містять цей вітамін, наприклад, гриби, селеру, шпинат, капуста і деякі інші. Його головним джерелом є риб'ячий жир, зі звичайних продуктів це такі, як масло і молоко.
Провітамін D, з яких виходить власне вітамін під впливом опромінення, міститься у великій кількості в дріжджах, далі в жовтку качиних яєць, мозку, шкірі і т.д. Відносно нагрівання і щодо окислення вітамін D і його провітаміни дуже стійкі.
Добова потреба у вітаміні D для дорослої людини складає близько 800 МЕ. При його недоліку відбувається порушення метаболізму (обміну речовин) мінеральні речовин, в основному кальцію і фосфору, від чого кістки розм'якшуються, згинаються, і виникає хвороба, яка називається рахіт. Нестача вітаміну D в продуктах легко компенсувати опроміненням шкіри сонячними променями або кварцовою лампою. Надмірне споживання вітаміну D призводить до гіпервітамінозу, внаслідок цього кальцій переходить до інших тканин і одночасно уражається система травлення, настає схуднення, невралгія і т.п.
Вітамін E (токоферол)
Вітамін E в природі широко поширений головним чином в злаках, арахісі, овочах, маслі, молоці, яйцях і т.п. Він термостійкий (витримує тривале нагрівання) і не піддається окисленню. Належить до добре відомим антиоксидантам, які оберігають від окислення цілий ряд важливих речовин, таких як каротини, ненасичені жирні кислоти і т.п. Добова потреба дорослої людини складає близько 20 мг. Авітамінозу у людей виявлено не було, у тварин він проявляється в порушеннях в системі розмноження.
Зустрічається дуже часто в царстві рослин нарівні з хлорофілом, головним чином в шпинаті, капусті, помідорах, шипшині, суниці, в тваринних продуктах, таких як печінка, селезінка, жовток, свиняче сало і т.п. Є чутливим до високого нагрівання. Руйнується під впливом світла, кисню і лугів. Вітамін K синтезується в достатній кількості кишкової мікрофлорою, так що людський організм не залежить від його наявності в продуктах. Добова потреба дорослої людини близько 0,1 мг вітаміну К. У організмі активно впливає на згортання крові і його авітаміноз проявляється в підшкірних кровотечах.
Вітамін B1 (тіамін)
Головним джерелом тіаміну є дріжджі, злаки, бобові рослини, горіхи, жовток, м'ясо, з овочів найбільш багаті брюссельська капуста і горох. Відсутня або в дуже малій кількості в білому хлібі без дріжджів, лущеного рисі, макаронних виробах, цукрі, крохмалі, молоці, жирах і т.д. У кислому середовищі вітамін В1 витримує нагрівання до 120 гр С, зате в нейтральній і лужної середовищі швидко руйнується. Тому приготування бобових принципово вимагає нескоро добавки харчової соди. При консервуванні фруктів і овочів відбувається його втрата в розмірі 10-25%, значно краще зберігається при сушінні фруктів на сонці. Важливою властивістю тіаміну є його захисну дію відносно вітаміну С.
Денне споживання вітаміну В1 становить 2 мг. Вітамін В1 бере участь в ряді важливих реакцій обміну речовин, головним чином в обміні сахаридов і в останній фазі обміну жирів і амінокислот. Авітаміноз призводить до тяжкого захворювання бери-бери, воно зустрічається, головним чином, у населення Далекого Сходу, який ласує переважно лущеного рисом. Характеризується рядом уражень нервової системи в поєднанні з атрофією м'язових тканин, порушенням серцевої активності.
Вітамін В2 (рибофлавін)
Деякі з продуктів для консервування відомі як джерела рибофлавіну, головним чином шпинат, капуста, горох, квасоля, груша і т.д. У великій кількості, однак, міститься в дріжджах, Требухів, сирах і т.д. Відносно шкідливих впливів, головним чином нагрівання, вітамін В2 менш чутливий, ніж тіамін, але дуже швидко руйнується під впливом світла. Це один з аргументів за те, щоб консервовані продукти зберігалися в темному місці.
Добова потреба дорослої людини становить 1,8 мг рибофлавіну. Авітаміноз проявляється в запальних змінах слизових оболонок і шкіри і може призвести до нервових розладів.
Вітамін В6 (Піридоксин)
Вітамін В6 широко поширений в продуктах. Його найбільше міститься в дріжджах, м'ясі, печінці, овочевої зелені, хлібі і т.д. Він стійкий до впливу кисню, все руйнують ультрафіолетових променів. Його денне споживання становить 2 мг. Вітамін В6 підтримує нормальне функціонування шкіри і зростання волосся, він потрібен для нормальної роботи скелетної мускулатури, центральної нервової системи та поновлення червоних кров'яних тілець.
Вітамін PP (Ніацин)
Ніацин виявлений як в рослинах (шпинаті, зеленому горошку, фініках, арахісі, зернових і т.д.), так і в тваринних продуктах (печінка, нирки, м'ясо), потім в дріжджах і т.д. Має значну стійкість до високих температур, як в кислому, так і в лужному середовищі, а також має значну стійкість до окислення.
Добова потреба у вітаміні PP для людини оцінюється в 10-20 мг. Авітаміноз призводить до розвитку пелагри, що виражається в нервових і шкірних захворюваннях.
Вітамін C (L-аскорбінова кислота)
Дуже важливою якістю фруктів і овочів є те, що навіть при короткому часу їх вилучення з раціону часто виявляється недостатня кількість вітаміну C. Значна кількість вітаміну C знаходиться в шипшині, перці, кропі, зелені петрушки, чорній смородині, цитрусових фруктах, ягодах і т.д . Всякий може пригадати, що вітамін C дуже чутливий до впливу високої температури і впливу кисню. Його окислення прискорюється прямо або побічно різними ферментами, присутніми в тканинах рослин і присутністю деяких металів, головним чином заліза і міді.
Перші продукти окислення L-аскорбінової кислоти є учасниками вже раніше згаданого неферментативного фарбування, потім продукти цього окислення легко полімеризуються (взаємно з'єднуються) з утворенням рівномірно забарвлених продуктів. Подальша зв'язок сировини з водою легко призводить до їх вилуговування. Вітамін С також швидко убуває при зберіганні фруктів і овочів, особливо при високих температурах. При значно низьких температурах (-18 гр С і нижче) вітамін С значно краще зберігається, але знищується при повільному розморожуванні. Цукор в високих концентраціях (в джемах і мармеладах) допомагає його збереженню в обсязі до 80-95%.
Через згадані причини випливає необхідність проводити обробку матеріалів дуже дбайливо. Принципово консервування свіжої сировини слід проводити швидко і такими методами, щоб уникнути довгого контакту сировини з повітрям, не використовувати залізну або мідний посуд. При виборі теплового режиму віддати перевагу короткому впливу високих температур перед тривалим прогревом на низькій температурі. Стабільність L-аскорбінової кислоти є покажчиком ощадливості в поводженні з консервованими продуктами в процесі їх обробки.
Вітамін C є найвідомішим речовиною з споживаних живими організмами. Його денне споживання оцінюється в 100-170 мг. Авітаміноз проявляється в хвороби, званої скорбут (цинга). При подальшому нестачі вітаміну C в їжі починається кровоточивість, стомлення, схильність до інфекційних хвороб і т.п.
Крім води і твердих тканин, рослини містять в незначній кількості і гази, з них найбільш поширені азот, кисень і вуглекислий газ. Найбільше газів містять яблука, їх кількість там досягає 40 об'ємних відсотків.
При обробці таких плодів, особливо на компоти, що містяться гази призводять до небажаних наслідків, тому що знижують кількість речовини, і фрукти будуть плавати в сиропі. Саме тому в таких продуктах виходить мало сиропу, а зовсім не через те, що його наливали з низьким рівнем. Дієвою контрзаходом тут буде бланшування фруктів, особливо яблук, що в домашніх умовах можна з вигодою провести прямо в сиропі майбутнього компоту.