Классификация веществ, входящих в состав пищевых продуктов, их характеристика. Неорганические вещества пищевых продуктов

Вода. Вода имеет чрезвычайно большое значение для всех живых организмов. В организме человека и животных в среднем содержится 75-80% воды.

Процесс старения организма сопровождается снижением количества воды, по крайней мере Гидратационные, что приводит к сморщиванию организмов. Без воды не могут проходить химические реакции, происходить обмен веществ и поддерживаться определенный физическое состояние тканей организма.

Пищевые вещества усваиваются организмом только при наличии воды. Живые организмы теряют воду, когда дышат через поры кожи, с различными выделениями, потеря 20% воды может вызвать смерть живого организма. Потери пополняются питьем и питанием. Количество воды в пищевых продуктах различно: в плодах и овощах 70-90%, в муке и крупах - 12-15, в рыбе - 20-64, в - сахаре 1-4%.

Вода является важной средой, в котором проходят все жизненные процессы. Она, как хороший растворитель, участвует во многих химических и биохимических реакциях (окисления, гидролиза, диффузии и др..). Вода также участвует в регулировании температуры тела, а в связи с тем, что в присутствии воды набухают коллоиды, она имеет большое значение при построении тканевых структур. Потребность взрослого человека в воде составляет 2,5-3,0 л в сутки, при больших физических нагрузках или при высокой температуре окружающей среды потребность в воде увеличивается до 3,5-5 л и даже больше. Недостаток воды в организме приводит к сгущению крови, а избыточность воды - к вымыванию солей из организма, увеличение нагрузки на сердце и почки. Потеря до 10 л воды вызывает потерю сознания, сердце не может прокачать по кровеносным сосудам загустевшую кровь. Несмотря на то, что свойствам и структуре воды посвящено достаточно много исследований, и нет единого мнения по вопросам структуры воды, не выяснено до конца закономерности и взаимодействия с другими веществами.

Пищевые продукты представляют собой многокомпонентные системы. Почти вся вода, входящая в состав продуктов, находится в связанном состоянии, но удерживается сухими веществами с разной силой. Связь воды с материалом определяется энергией, которую нужно потратить на нарушение этой связи при выделении влаги из материала. По этой классификации формы связи воды с материалом делятся на три группы: химическую, физико-химическую и физико-механическую.

Химически связанная вода может входить в состав пищевых продуктов в виде ионов, или кристаллогидратов.

Кристаллизационная вода - это вода, которая содержится определенными веществами, когда они выделяются из водного раствора в форме кристаллов.

Вода, которая связывается с материалом в виде ионов, содержится наиболее прочно, так как входит в структуру вещества. Такая связь воды возникает в процессе гидролиза сложных веществ, выделить такую воду можно только при нарушении структуры вещества.

Физико-химически связанная вода делится на адсорбционную и осмотическую.

Адсорбционно связанная вода удерживается силовым полем на наружной и внутренней поверхности мицелл коллоидного тела. Коллоидные материалы характеризуются большой дисперсностью, вследствие чего они имеют большую внутреннюю поверхность и свободную поверхностную энергию, благодаря которой возникает адсорбционный связь влаги. При этом имеет место сжатие объема, когда объем набухли тела становится меньше суммы объемов материала и воды.

Осмотическая вода связывается коллоидами пищевых продуктов, имеют сложное строение и большую молекулярную массу. При образовании геля часть воды увлекается внутренним объемом скелета геля, а вторая часть попадает туда в результате осмоса, так как в клетках геля концентрация растворенного фракции веществ больше, чем снаружи.

Физико-механически связанная вода представлена водой в микро-и макрокапилярах, а также межклеточной влагой. Капиллярную воду можно считать свободной, но она по своим свойствам отличается от свободной воды, потому что в ней растворены различные вещества.

Количество воды и формы ее связи с сухим материалом продукта существенно влияют на качество и сохраняемость продовольственных товаров.

Важным показателем качества продовольственных товаров является влажность. Для большинства продовольственных товаров влажность регламентируется действующими стандартами. Снижение или увеличение влажности продукта против установленной нормы приводит к ухудшению качества продукта. Продукты с высокой влажностью имеют больше физико-механически связанной воды и высокую ее активность. В таких продуктах хорошо развиваются микроорганизмы. Для большинства бактерий нижняя граница Аω меньше 0,9, для плесени - 0,75. Активность воды имеет определенное влияние на интенсивность химических и биохимических процессов. Если активность воды высокая, то биологические процессы имеют преимущество над небиологическими, и наоборот. Разновидности порчи пищевых продуктов также зависят в определенной степени от активности воды.

При активности 0-0,2 идет окисление жиров, при 0,3 - интенсивность окисления маленькая, а при 0,5-0,7 снова увеличивается. Процессы неферментативного потемнения продуктов имеют место при активности воды 0,5, а ферментативные наступают при активности воды 0,7 и выше.

Минеральные элементы. Минеральные элементы являются составной частью любого живого организма.

Содержание элементов в живом организме пропорционален их содержания в окружающей среде с поправкой на растворимость соединений. Главная масса приходится на те элементы, которые образуют в условиях биосферы химически активные соединения - газы, соли и др.. Элементы, которые в условиях биосферы не имеют легкорастворимых соединений, встречающихся в организме в небольших количествах. Так, например, алюминий, кремний, титан благодаря малой растворимости их соединений встречаются в организме в 3000-4000 раз в меньшем количестве, чем в земной коре, а медь и цинк почти одинаково распределены в земной коре и в организме. Йод же, наоборот, накапливается живыми существами.

Роль минеральных элементов в жизни человека, животных и растений очень велика - все физиологические процессы проходят с участием этих элементов. Минеральные элементы участвуют в пластических процессах, формировании и построении тканей, в поддержании осмотического давления крови, обмене веществ и т.п.. Многие ферментативных процессов, которые проходят в разных тканях организма, были бы невозможны без участия минеральных элементов. Так, для превращение пировиноградной кислоты в уксусную или глюкозы во фруктозу обязательное участие ионов магния, а ионы кальция, наоборот, тормозить этот процесс.

Минеральный состав организма с возрастом меняется: чем старше организм, тем больше в нем содержится минеральных веществ.

Минеральные элементы распределены в тканях организма неравномерно. В твердых тканях больше содержится двухвалентных элементов (кальций, магний, фосфор), в мягких - одновалентных (калий, натрий).

Минеральные элементы и соединения, растворенные в плазме крови, межклеточной и других жидкостях организма, помогают создавать определенный осмотическое давление, зависит от суммарного количества недиссоциированных молекул и ионов. Осмотическое давление крови, лимфы, межклеточной жидкости организма зависит главным образом от растворенного в них хлористого натрия.

Для нормальной жизни организма в нем должна поддерживаться определенная кислотно-щелочное равновесие.

Во время сложного превращения в организме человека продуктов, богатых кальцием, магнием, натрием, калием, в основном образуются щелочные соединения. Источником таких элементов являются плоды, овощи, бобовые, молоко.

Такие продукты, как мясо, рыба, яйца, хлеб, при преобразовании в организме дают кислотные соединения.

Поэтому характер питания может влиять на реакцию среды в тканях. Чаще кислотно-щелочное равновесие сдвигается в сторону кислотности, а это может привести к снижению защитных функций организма. Поэтому в пищевом рационе человека необходимо достаточное количество овощей, молока, бобовых.

Зависимости от количественного содержания минеральных элементов в живых организмах и пищевых продуктах их делят на макро-, микро-и ультрамикроэлементы. К макроэлементов относятся такие элементы, которые входят в пищевые продукты в количестве большем, чем 1 мг%. Это натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор.

Микроэлементы входят в пищевые продукты количестве не более 1 мг%. К ним относятся йод, фтор, медь, цинк, бром, алюминий, кобальт, никель.

Количество минеральных элементов устанавливают сжиганием пищевых продуктов до праха. Зольность является важным показателем качества многих продуктов, а для некоторых (мука, крахмал) - признаком для установления сорта.

В пищевых продуктах может определяться два вида золы - "общая зола" и "чистая зола".

"Общая зола" - это сумма минеральных элементов и их окислов, входящих в структуру веществ, из которых состоят пищевые продукты, а также попадают в продукты при производстве или перевозки.

"Чистая зола" - это сумма минеральных элементов и их окислов без примесей. Для получения "чистой золы" "общую золу" обрабатывают 10% раствором соляной кислоты. При такой обработке "чистая зола" растворяется, а побочные неорганические примеси остаются.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Реферат по предмету "Товароведение продовольственных товаров"

Тема: Химический состав продуктов

Выполнила:

Сысолина Светлана

Проверила: Дубровина Н. М.

ВВЕДЕНИЕ

Товароведение пищевых продуктов изучает физические, химические и биохимические свойства продуктов, их качество, а также влияние на эти показатели различных факторов, связанных с технологией производства и хранением продуктов питания.

Эта дисциплина стала основой развития пищевой промышленности и одновременно способствовала развитию таких наук, как, например, диетология, физиология питания.

Следует подчеркнуть, что особое место в товароведении пищевых продуктов занимает раздел, изучающий элементарный состав пищевых продуктов, характеристики и свойства основных групп веществ пищевых продуктов и их влияние на организм человека и животных, поскольку именно знание пищевых продуктов на молекулярном уровне позволяет научно подходить к изучению технологии производства продовольственных товаров.

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ВЕЩЕСТВ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

В состав пищевых продуктов входят органические вещества (углеводы, жиры, белки, ферменты, витамины и др.) и неорганические (вода, минеральные вещества).

ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Углеводы

Углеводы -- это группа веществ, построенных из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. Они играют важнейшую роль в обмене веществ и энергии в организме человека и животных. Углеводы служат основным источником энергии и являются выгодным энергетическим материалом: для их окисления требуется меньше кислорода, т.к. в углеводных молекулах в большем количестве, чем в молекулах других питательных веществ. Они входят в состав клеточных стенок, основного вещества соединительной ткани. Кроме того, в составе сложных биополимеров углеводы могут являться носителями биологической информации: принадлежность крови человека к той или иной группе, например, диктуется исключительно структурой и последовательностью углеводов.

Все органические питательные вещества, в конечном счете, возникают из углеводов, образуемых растениями в процессе фотосинтеза, который происходит в зеленых частях растений при участии хлорофилла за счет использования углекислоты, воды и световой энергии. Примерный подсчет показывает, что ежегодно в процессе фотосинтеза на Земле образуется около 4 х10 11 тонн углеводов.

По физическим и химическим свойствам углеводы делят на:

Моносахариды (простые сахара),

Олигосахариды (сложные сахара), содержащие от 2-х (дисахариды) до 10 моносахаридных остатков, соединенных между собой гликозидной связью,

Полисахариды (несахароподобные) или высшие углеводы, построенные из многих моносахаридных остатков.

-- Моносахариды имеют формулу С 6 Н 12 O 6. По внешнему виду моносахариды -- белые кристаллические вещества, сладкие на вкус, легко усваиваются организмом. К ним относят глюкозу, фруктозу, маннозу, галактозу, пентозу и др. В настоящее время известно около 70 моносахаридов, из них 20 найдены в природе, остальные искусственно синтезированы.

Глюкоза (виноградный сахар) находится в плодах, овощах, меде. В организме человека является обязательным компонентом крови. Входит в качестве основного звена в состав многих природных олиго- и полисахаридов.

Фруктоза (плодовый сахар) содержится в меде, семечковых плодах и арбузах.

Манноза может встречаться в свободном виде, но чаще вместе с другими моносахаридами образует длинные полисахаридные цепи.

Галактоза является составной частью молочного сахара, обладает незначительной сладостью.

Пентоза (углеводород, содержащий 5 углеродных атомов), ее разновидности рибоза и дезоксирибоза входят в состав рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот (РНК и ДНК).

Глюкоза и фруктоза хорошо растворимы в воде, гигроскопичны (особенно фруктоза), легко сбраживаются дрожжами с образованием этилового спирта и углекислого газа.

-- Дисахариды имеют общую формулу C 12 H 22 O 11. Это белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус. Однако сладость различных сахаров неодинакова (если сладость сахарозы принять за 100, то при одинаковой температуре сладость остальных сахаров составляет: фруктозы -- 173, глюкозы --74, мальтозы и галактозы -- 32, лактозы -- 16. К ним относят сахарозу, мальтозу, лактозу и трегалозу.

Сахароза (свекловичный сахар) содержится в сахарной свекле, сахарном тростнике, плодах, овощах. Состоит из остатков глюкозы и фруктозы, является основным пищевым углеводом. Под действием ферментов и при нагревании с растворами кислот легко гидролизуется с образованием глюкозы и фруктозы. Смесь, состоящая из равного количества глюкозы и фруктозы, называется инвертным сахаром, который очень гигроскопичен. Сахароза же хорошо растворяется в воде, но гигроскопичность ее незначительна. Поэтому, чтобы, например, предохранить открытую карамель от увлажнения, ее обсыпают сахаром. На растворимости сахарозы основано использование сахарной пудры для посылки поверхности киселей, форм для желе и кремов.

Мальтоза (солодовый сахар) состоит из 2-х остатков глюкозы, образуется при частичном гидролитическом расщеплении крахмала и гликогена -- основных резервных углеводов растений и животных. Содержится в проросшем зерне, патоке. При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

Лактоза (молочный сахар) содержится в молоке, состоит из остатков галактозы и глюкозы. Под действием ферментов молочно-кислых бактерий лактоза сбраживается с образованием молочной кислоты. На этом основано получение кисломолочных продуктов. При гидролизе лактозы образуются глюкоза и галактоза.

Трегалоза находится в грибах, пекарских дрожжах.

Под действием ферментов пищеварительного тракта олигосахариды легко гидролизуются с образованием моносахаридов и поэтому хорошо усваиваются. Гидролиз олигосахаридов происходит также при нагревании их с раствором кислот, при варке варенья, киселей из плодов и ягод.

Под действием дрожжей сахароза и мальтоза сбраживаются с образованием этилового спирта и выделением углекислого газа.

-- Полисахариды имеют общую формулу (С 6 Н 10 О 5) n . К ним относят крахмал, гликоген, инулин, клетчатку.

Крахмал содержится в продуктах растительного происхождения: муке, крупе, макаронных изделиях (70 --80%), картофеле (12--24%) и др. Зерна крахмала различных растений по строению и размеру неодинаковы: самые крупные зерна овальной формы у картофельного крахмала, самые мелкие угловатой формы-- у рисового. Наружная часть зерна крахмала состоит из амилопектина, внутренняя --из амилозы. Амилопектин при нагревании с водой набухает и клейстеризуется, в результате происходит увеличение объема при варке круп и макаронных изделий. При хранении продуктов (хлеба, вареного картофеля и др.) наблюдается ретроградация (старение) клейстеризованного крахмала с выделением капелек воды. В холодной воде крахмал нерастворим. Под действием фермента -амилазы крахмал расщепляется до декстринов, под действием -амилазы - до мальтозы, которая в свою очередь под действием фермента мальтазы превращается в глюкозу. Гидролизом крахмала получают патоку. При потреблении крахмалистых продуктов крахмал под действием осахаривающих ферментов слюны и пищеварительных соков осахаривается и хорошо усваивается. Усвоение крахмала происходит постепенно, по мере его расщепления. Характерной реакцией для определения крахмала в пищевых продуктах является действие йода, который окрашивает крахмал в синий цвет.

Гликоген (животный крахмал)- важный резервный полисахарид животных и человека, откладывается в печени(до 20 %) и мышцах(до 4 %). Растворим в воде, конечным продуктом гидролиза является глюкоза.

Инулин содержится в земляной груше, цикории. Хорошо растворим в горячей воде, конечным продуктом гидролиза является фруктоза.

Клетчатка (Целлюлоза)-- главный компонент клеточных стенок растений. Состоит только из остатков глюкозы, соединенных друг с другом в длинные прямые цепи. Неодревесневевшая клетчатка, содержащаяся в листьях капусты и некоторых овощей, растворяется пищеварительными соками. Одревесневавшая, содержащаяся, например, в оболочках зерна, кожуре картофеля, организмом не усваивается. Плохо перевариваясь, клетчатка положительно действует на процесс пищеварения, усиливая перистальтику кишечника. Человеку требуется около 25 г. клетчатки в сутки.

При нагревании кристаллов сахара до температуры 160 -- 190 С происходит карамелизация с образованием темноокрашенного вещества -- карамелена, хорошо растворимого в воде. На этом явлении основано использование в кулинарии "жженки" для подкрашивания соусов и желе. При кипячении молока, выпечке хлеба происходит взаимодействие сахаров с аминокислотами белков. В результате этой реакции образуются меланоидины, придающие кремовый цвет топленому молоку и коричневый -- корочке выпеченного хлеба.

Являясь основным компонентом пищи человека, углеводы поставляют большую часть энергии, необходимой для жизнедеятельности организма. В организме человека более половины энергии образуется за счет углеводов. Энергетическая ценность усвояемых углеводов равна 15,7 кДж, или 3,75 ккал тепла (при окислении 1 г.) Человеку в сутки необходимо 400 -- 500 г. углеводов, из них 50 -- 100 г. моно-- и дисахаридов. Из-за ограниченной способности накапливаться в организме под влиянием инсулина избыток углеводов превращается в жир и накапливается в жировом депо. Избыток углеводов в питании приводит к появлению лишнего веса и тучности. При физической работе роль углеводов в энергообеспечении организма повышается. Они расщепляются первыми, когда возникает необходимость в срочном образовании энергии. Например, при максимальной и субмаксимальной мощности около 70 - 90% всей расходуемой энергии обеспечивается за счет гликолиза, т.е. путем расщепления глюкозы.

Жиры -- это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина С 3 Н 5 (ОН) 3 и жирных кислот, входящие в состав животных и растительных тканей. В пищевых жирах преобладают триглицериды (в молекуле глицерина все ионы водорода гидроксильных групп замещены остатками жирных кислот).

По количеству атомов углерода жирные кислоты делят на

Низкомолекулярные (от 4 до 12 атомов углерода) и

Высокомолекулярные (16 - 18 и более атомов углерода).

Низкомолекулярные жирные кислоты бывают только предельными. К ним относятся масляная, капроновая, каприновая, каприловая кислоты. Они растворимы в воде, летучи с водяными парами, обладают неприятным запахом.

Высокомолекулярные жирные кислоты делятся на:

Предельные(насыщенные, не содержащие в углеродной цепи двойных связей)

(стеариновая С 17 Н 35 СООН,

пальмитиновая С 15 Н 31 СООН,

миристиновая С 13 Н 27 СООН и др.);

Непредельные (ненасыщенные, имеющие в углеродной цепи двойные связи).

(олеиновая С 17 Н 33 СООН,

линолевая С 17 Н 31 СООН,

линоленовая С 17 Н 29 СООН и др.).

В углеродной цепи предельных жирных кислот атомы углерода соединяются одинарными связями, а непредельные жирные кислоты имеют две, три и большее число двойных связей. По месту двойных связей к жирным кислотам при определенных условиях может присоединяться водород, в результате чего жирные кислоты превращаются в более насыщенные или даже предельные. Так как предельные жирные кислоты при обычных условиях твердые, то и полученный жир из жидкого состояния переходит в твердое. Этот процесс называется гидрогенизацией:

С 17 H 33 COOH + H 2 = С 17 Н 35 СООН

Гидрогенизированный жир (саломас) является основным сырьем для приготовления маргарина и кулинарных жиров.

Жиры имеют ряд общих свойств. Они легче воды, их плотность составляет 0,91 -- 0,97. Жиры растворимы в органических растворителях (бензине, хлороформе). Легче усваиваются те жиры, у которых температура плавления ниже или близка к температуре тела человека.

Температура плавления жиров зависит от состава жирных кислот. В бараньем и говяжьем жирах преобладают предельные жирные кислоты, в свином -- содержится значительное количество ненасыщенных жирных кислот.

Температура плавления жиров составляет:

Говяжьего --43 - 51 °С,

Бараньего -- 44 -54 °С,

Свиного -- 36 -48 °С.

Усвояемость жиров:

Говяжьего -- 80 - 94 %,

Бараньего -- 80 - 90 %,

Свиного -- 96 - 98 %.

В растительных жирах преобладают непредельные жирные кислоты, большинство жиров имеют жидкую консистенцию. Они хорошо усваиваются организмом в холодном состоянии и поэтому широко используются в кулинарии для заправки холодных закусок.

Тугоплавкие жиры употребляют только в горячем виде. Температура плавления жира всегда выше температуры застывания, поэтому жир в расплавленном состоянии в организме не застывает и легче усваивается. Усвояемость жира повышается, если он находится в виде эмульсии. В таком состоянии жир встречается в молоке, сливках, сметане, масле коровьем, кисломолочных продуктах, маргарине. Для повышения усвояемости жиров в кулинарии приготовляют жировые эмульсии -- майонез, соус Голландский, заправки.

Эмульгирование жира происходит при варке бульонов. При длительном кипении под действием воды и высокой температуры происходит гидролиз - расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты.

Образующиеся свободные жирные кислоты придают бульону мутность, неприятные вкус и запах. Гидролиз жира происходит на поверхности соприкосновения жира и воды. Чем меньше шарики жира, образующие эмульсию, тем больше поверхность соприкосновения жира и воды и тем выше скорость гидролиза. Поэтому бульоны нужно варить при умеренном нагреве, снимая с поверхности жир. При неблагоприятных условиях хранения может происходить гидролиз жиров под действием кислот, щелочей, воды и ферментов.

При нагревании жиров выше температуры их дымообразования (свыше 200 °С) жиры разлагаются с образованием альдегида акролеиона, обладающего едким запахом, раздражающим слизистые оболочки носа и горла. Температура дымообразования жира составляет:

Коровьего -- 208 %,

Свиного -- 221 %,

Гидрожира --230 %.

При нагревании жиров до 200 °С происходит естественное их кипение. Это свойство используют для равномерного прогрева продуктов при жарке.

Хранение жиров на воздухе приводит к взаимодействию кислорода и непредельных жирных кислот.

Процесс прогорания жира сопровождается глубокими изменениями и протекает под действием различных факторов: кислорода, света, воды, ферментов. В результате прогорания жира образуются альдегиды, кетоны и другие, вредные для организма вещества.

В масле сливочном -- 82,5 %,

В подсолнечном -- 99,9 %,

В молоке -- 3,2 %,

В мясе -- 1,2 - 49 %,

В рыбе -- 0,2 - 33 %.

В кулинарии используются свойства жиров растворять красящие и ароматические вещества, витамины. Поджаренные в жире морковь, лук, белые коренья, томат-пюре придают блюдам красивый цвет и приятный аромат.

Биологическая роль жиров заключается в том, что они входят в состав клеточных структур всех видов тканей и органов и необходимы для построения новых структур (так называемая пластическая функция). Важную роль жиры играют в процессе жизнедеятельности, так как вместе с углеводами они участвуют в энергообеспечении всех жизненных функций организма. Энергетическая ценность жиров равна 37,7 кДж или 9,0 ккал (при окислении 1 г.). Ежедневно человеку требуется 80 --100 г. жира, в том числе растительных жиров 20 -- 25 г. Кроме того, жиры, накапливаясь в жировой ткани, окружающей внутренние органы, и в подкожной жировой клетчатке, обеспечивают механическую защиту и теплоизоляцию организма. Наконец, жиры служат резервуаром питательных веществ и принимают участие в процессе обмена веществ и энергии.

Но по биологической активности и “ценности” для организма человека жиры различны.

Насыщенные жиры по биологическим свойствам уступают ненасыщенным. Они отрицательно влияют на жировой обмен, функцию и состояние печени, участвуют в развитии атеросклероза.

Ненасыщенные (особенно полиненасыщенные) не синтезируются в организме человека и образуют группу так называемых незаменимых жирных кислот. Потребность организма в них очень высока. Важным биологическим свойством полиненасыщенных жирных кислот является их участие в качестве обязательного компонента в образовании структурных элементов (клеточных мембран, соединительной ткани), а также в белково-липидных комплексах. Они обладают способностью повышать выведение холестерина из организма, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза, оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов, повышая их эластичность и снижая проницаемость, что предупреждает ишемическую болезнь сердца.

Белки-- сложные органические соединения, построенные из аминокислот. В состав белковых молекул входят азот, углерод, водород и некоторые другие вещества. Кроме этих элементов могут входить сера, фосфор, хром, железо, медь и др.

Белки являются незаменимой частью пищевых продуктов. Они необходимы для построения тканей тела и восстановления отмирающих клеток, образования ферментов, витаминов, гормонов и иммунных тел. Без белков невозможно существование живого организма. Более 50 % сухого веса клеток приходится на долю белков.

Под влиянием ферментов белки пищи расщепляются до аминокислот, из которых синтезируются белки, необходимые для построения тканей организма человека. В продуктах расщепления белков постоянно встречаются 20 аминокислот, восемь из которых не образуются в организме и должны поступать с пищей. Их называют незаменимыми. Другие аминокислоты могут заменяться или синтезироваться в организме.

По составу белки делятся на:

простые -- протеины (при гидролизе образуются только аминокислоты и аммиак) и

сложные-- протеиды (при гидролизе образуются еще и небелковые вещества -- глюкоза, липоиды, красящие вещества и др.).

К протеинам относятся:

Альбумины (молока, яиц, крови);

Глобулины (фибриноген крови, миазм мяса, глобулин яиц, туберин картофеля и др.);

Глютелины (пшеницы и ржи);

Проламины (глиадин пшеницы);

Склеропротеины (коллаген костей, эластин соединительной ткани, кератин волос).

К протеидам относятся:

Фосфопротеиды (казеин молока, вителлин куриного яйца, ихтулин икры рыб), состоящие из белка и фосфорной кислоты;

Хромопротеиды (гемоглобин крови, миоглобин мышечной ткани мяса), представляющие собой соединение белка глобина и красящего вещества;

Глюкопротеиды (белки хрящей, слизистых оболочек), состоящие из простых белков и глюкозы;

Липопротеиды (белки, содержащие фосфатид), входящие в состав протоплазмы и хлорофилловых зерен;

Нуклеопротеиды, содержащие нуклеиновые кислоты.

Белки находятся в растениях и в организме животных в трех состояниях:

Жидком (в молоке, крови),

Полужидком (в яйцах),

Твердом (в шерсти, ногтях).

По растворимости белки делятся на:

Растворимые в воде и слабых растворах солей и

Нерастворимые (коллаген, кератин волос).

Растворимые белки при нагревании до 70--80°С свертываются (денатурируют). При этом их способность связывать воду снижается, они теряют часть влаги. Этим объясняется уменьшение массы и объема мяса, рыбы при варке и жарке. Денатурация белков может быть помимо термической кислотной, под действием солей тяжелых металлов (высаливание) и спиртов. Процесс денатурации белков является необратимым.

Важнейшее свойство белков -- их способность образовывать гели (образуются при набухании белков в воде). Набухание белков имеет большое значение при производстве хлеба, макаронных и других изделий. При "старении" гель отдает воду, сморщиваясь и уменьшаясь при этом в объеме. Явление, обратное набуханию, называется синерезисом.

Под действием ферментов, кислот, щелочей белки гидролизуются до аминокислот. Это наблюдается при созревании сыров, длительном кипячении соусов, содержащих кислоты.

При неправильном хранении белковых продуктов может происходить более глубокое разложение белков с выделением продуктов распада аминокислот - аммиака и углекислого газа. Белки, содержащие серу, выделяют сероводород. Такой процесс называют гниением белков. По количеству продуктов гнилостного распада белков определяют свежесть мяса.

В мясе -- 11,4 - 21,4 %,

Рыбе -- 14 - 22,9 %,

Молоке -- 2,8 %,

Твороге - 14 - 18 %,

Яйцах -- 12,7 %,

Хлебе -- 5,3 - 8,3 %,

Крупах -- 7,0 - 13,1 %,

Картофеле -- 2 %,

Плодах -- 0,4 - 2,5 %,

Овощах -- 0,6 - 6,5 %.

Роль белков в организме человека и животных разнообразна. Их молекулы высокоспециализированы ввиду того, что для каждого белка характерны определенная последовательность аминокислот и их число. Перестановка всего лишь одного остатка аминокислоты на другое место в аминокислотной цепочке белковой молекулы ведет к очень значительному изменению свойств белка, и поэтому каждый белок имеет свои особые физиологические функции. Разделяют:

структурные белки, участвующие в образовании различных структур организма (стенки кровеносных сосудов, кожа, сухожилия, связки, хрящи, кости);

белки-гормоны, которые участвуют в управлении всеми жизненными процессами организма, его ростом и размножением;

сократительные белки (миозин, актин), обеспечивающие сокращение и расслабление мышц;

белки-ферменты, обеспечивающие все химические процессы в организме. Без белков-ферментов невозможны пищеварение, усвоение кислорода, накопление энергии, свертывание крови;

транспортные -- гемоглобин, переносящий кислород от легких к различным органам и тканям;

защитные -- белки-иммуноглобулины, нейтрализующие токсичные чужеродные белки; белок фибриноген, обеспечивающий свертывание крови.

Энергетическая ценность белков равна 16,7 кДж, или 4,0 ккал (при окислении 1 г.). Человеку для нормальной жизнедеятельности ежедневно необходимо потребление 80--100 г. белков, в том числе 50 г. животных. Потребность взрослого организма в белке составляет около 100 г в сутки (при больших физических нагрузках - 120 - 170 г). Особенно важны полноценные белки растущему организму.

Ферменты.

Ферменты -- это вещества белковой природы, вырабатываемые животной клеткой и выполняющие роль катализатора всех биохимических процессов. Дыхание и работа сердца, рост и деление клеток, мышечное сокращение, переваривание и усвоение пищи, синтез и распад всех биологических веществ -- обусловлены быстрым и бесперебойным действием определенных ферментных систем.

Как и все белки, ферменты построены из аминокислот, остатки которых в молекуле каждого фермента соединены в определенной последовательности в полипептидную цепь. Порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи и их число характерны для каждого данного фермента.

Ферменты играют огромную роль в процессах питания и обмена веществ. большое значение они имеют и для производства пищевых продуктов. Ферменты могут ускорять как полезные процессы, так и нежелательные, приводящие к порче продуктов. Действие ферментов зависит от ряда факторов, среди которых наиболее важны температура и реакция среды (величина рН среды):

Оптимальной температурой для их развития является температура 40 -- 60 °С. При низких температурах ферменты не разрушаются, но действие их резко замедляется, при высоких (70 -- 80 °С и выше) -- они денатурируются и утрачивают свою активность. Для ферментов человека и животных оптимум действия 37 -- 38 °С, т.е. температура тела.

Многие ферменты активны при нейтральной реакции среды, т.е. при значениях рН среды, близких к физиологическим. В кислой или щелочной среде они теряют свою активность, за исключением некоторых, которые действуют в кислой и щелочной среде.

Кроме температуры и величины рН среды на активность ферментов влияют различные вещества, которые могут активизировать (ионы различных металлов) или замедлять (например, синильная кислота) действие ферментов.

В зависимости от функциональной направленности ферменты делят на шесть классов: оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы).

Оксиредуктазы катализируют окислительно-восстановительные процессы в организме.

Трансферазы принимают участие в промежуточном обмене веществ. Они катализируют перенос химических группировок -- метильной (СН 3), аминной (NH 2) и других -- от одного соединения к другому.

Гидролазы катализируют процессы расщепления сложных веществ с присоединением к ним воды.

Лиазы -- ферменты, отщепляющие негидролитическим путем различные группы (CO 2 , Н 2 0, NH 3) от веществ с образованием двойных связей или присоединением группы к двойным связям. Они играют большую роль в процессах обмена веществ.

Изомеразы катализируют внутримолекулярное перемещение различных групп, т. е. превращение изомерных форм друг в друга.

Лигазы (синтетазы) принимают участие в синтетических процессах.

От химических катализаторов ферменты отличаются тем, что каждый из них действует на вполне определенное вещество или на химическую связь строго определенного типа, например, сахараза катализирует только сахарозу, лактаза -- лактозу и т. д.

Активность ферментов огромна, она во много раз превышает активность неорганических катализаторов. Так, для расщепления белков до аминокислот 25 % -й серной кислотой при кипячении необходимо 20 ч, а под действием фермента трипсина в организме человека этот процесс протекает за 2--3 ч. Ферменты в ничтожных количествах способны катализировать большие количества вещества -- одна часть фермента сахаразы катализирует 200 тыс. частей сахарозы.

Витамины

Витамины представляют собой органические соединения различной химической структуры, синтезирующиеся, как правило, в растениях. В животных организмах витамины почти не синтезируются и поступают с пищей. Отсутствие их приводит к нарушениям в процессах обмена веществ, ведущим к тяжелым заболеваниям. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ, они обладают каталитическими свойствами, т.е. способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании ферментов. Витамины влияют на усвоение питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Недостаток, и тем более отсутствие в организме какого-либо витамина ведет к нарушению обмена веществ. При недостатке витаминов в пище снижается работоспособность человека, сопротивляемость организма к заболеваниям, к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. В зависимости от свойств и характера распространения в природных продуктах витамины делят на жирорастворимые и водорастворимые. Содержание витаминов в продуктах выражают в миллиграммах на 100 г. продукта или в миллиграмм-процентах (мг %).

К жирорастворимым относят витамины А, D, Е, К.

Витамин А (ретинол) содержится в жирах морских рыб, говяжьей печени, желтке яиц, сливочном масле (летнем). В растительных продуктах содержится провитамин А -- каротин (под действием фермента каротиназы в организме человека превращается в витамин А). Им богаты морковь, абрикосы, шпинат, лук зеленый, томаты.

Суточная потребность в витамине А -- 1,5 мг. При недостатке этого витамина в организме приостанавливается рост, нарушается зрение, снижается устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Витамин А и каротин хорошо сохраняются при тепловой обработке продуктов (разрушается 5--10%). Каротин хорошо сохраняется в квашеных и соленых овощах. Незначительны потери витамина А и каротина в замороженных продуктах. Под действием света и кислорода воздуха витамин А легко разрушается.

Витамин D (кальциферол) содержится в жире печени рыб, яичном желтке, сливочном масле, сыре. В организм человека поступает главным образом в виде эргостерола, содержащегося во многих пищевых продуктах. У человека эргостерол находится под кожей и под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D.

Суточная потребность в витамине -- 0,0025--0,01 мг., при недостатке его, особенно у детей, развивается рахит.

Витамин D стоек к нагреванию и хорошо сохраняется при кулинарной обработке. Только при длительном нагревании жиров свыше 160 °С он разрушается.

Витамин Е (токоферол) содержится в растительном масле, зародышах злаков (пшенице, овсе, кукурузе), салате, стручках гороха. Недостаток его в организме вызывает расстройство нервной системы, нарушение функции размножения у животных.

Суточная потребность в витамине -- 10 -- 20 мг.

Витамин Е устойчив к нагреванию и действию кислот, но чувствителен к действию света и щелочей.

Витамин К способствует свертыванию крови. Он содержится в шпинате, капусте, печени и др. Устойчив к нагреванию. Суточная потребность составляет 0,2--3 мг.

К водорастворимым относят витамины С, Н, Р, РР, U, группы В.

Витамин С (аскорбиновая кислота) в организме участвует в процессах тканевого дыхания и укрепления стенок кровеносных сосудов. При пониженном его содержании нарушается деятельность нервной системы, человек становится раздражительным, чувствительным к шуму, страдает бессонницей, работоспособность резко снижается. При длительном недостатке витамина С в питании человек заболевает цингой.

Витамин С содержится: в картофеле - 10--20 мг %, белокочанной капусте--50 мг %, квашеной -- 20 мг %, томатах -- 25 мг %, яблоках -- 13 мг %, лимонах -- 40 мг %, черной смородине -- 200 мг %, сушеном шиповнике -- 1200 мг %.

Витамин С легко разрушается под действием кислорода воздуха, в щелочной среде, в присутствии ионов металлов (меди, железа), при высокой температуре. Его количество значительно уменьшается при хранении очищенных овощей в воде, варке плодов и овощей, в процессе приготовления пищи и повторном нагреве. В процессе хранения плоды и овощи быстро теряют содержащийся в них витамин С.

Кислая среда продукта, крахмал, поваренная соль задерживают окисление витамина С, способствуя его coхранению. Сравнительно хорошо сохраняется витамин в квашеных овощах, замороженных и консервированных в герметичной таре продуктах.

Суточная потребность в витамине -- 50 -- 70 мг.

Витамин В 1 (тиамин, аневрин) содержится в пищевых дрожжах, свинине, горохе, хлебе из обойной муки, гречневой, овсяной, ячменной крупах, говядине. Отсутствие витамина B 1 в пище вызывает болезни бери-бери и полиневрит (воспаление нервных стволов), ведущие к параличам.

Витамин В 1 устойчив к нагреванию, но в щелочной среде разрушается, легко окисляется кислородом воздуха. Суточная потребность в витамине -- 1,5--2 мг.

Витамин В 2 (рибофлавин) содержится в печени, говядине, яичном желтке, молоке. При недостатке его в организме нарушается процесс окисления органических веществ, в результате чего ослабляется нервная система, приостанавливается рост, возникают язвы в углах рта и шелушение кожи, появляются светобоязнь и слезоточивость.

Витамин устойчив к нагреванию в нейтральной и кислой средах, но разрушается под действием света и приварке продуктов в щелочной среде. Суточная потребность в витамине -- 2 -- 2,5 мг.

Витамин В 6 (адермин, пиродоксин) обнаружен в печени, мясе, рыбе, дрожжах, фасоли, горохе, пшенице и других пищевых продуктах. Отсутствие его в пище нарушает процессы превращения аминокислот и вызывает воспалительное поражение кожи. Суточная потребность в витамине - 2--3 мг.

Витамин В 12 (цианкобаламин) содержится в печени, почках, молочных продуктах, яичном желтке и др. Участвует в процессе синтеза белков, способствует образованию красных кровяных телец в костном мозгу. Отсутствие его в организме вызывает злокачественную анемию. Суточная потребность в витамине -- 0,002--0,005 мг.

Витамин Н (биотин) находится во многих пищевых продуктах. Отсутствие витамина Н вызывает воспаление кожи, выпадение волос, деформацию ногтей. Суточная потребность в витамине -- 0,15 -- 0,3 мг.

Витамин Р (цитрин) найден в растительных продуктах и сопутствует витамину С. Регулирует кровяное давление, предотвращает проницаемость и хрупкость капиллярных кровеносных сосудов.

Витамин РР (никотиновая кислота) содержится в дрожжах, печени, мясе, пшенице, бобовых, гречневой крупе, картофеле и др. При недостатке этого витамина человек заболевает пеллагрой (шершавая кожа), проявляющейся в воспалении кожи, нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта и нервной системы.

Витамин РР устойчив к свету, кислороду воздуха, действию щелочей, сохраняется при варке пищи, выпечке хлеба. Суточная потребность в витамине -- 15 -- 25 мг.

Витамин U способствует заживлению язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в петрушке, соке свежей белокочанной капусты.

Прочие вещества пищевых продуктов.

Кроме рассмотренных основных веществ пищевые продукты содержат органические кислоты, эфирные масла, гликозиды, алкалоиды, дубильные вещества, красящие вещества и фитонциды.

Органические кислоты содержатся в плодах и овощах в свободном состоянии, а также образуются в процессе их переработки (при квашении). К ним относят уксусную, молочную, лимонную, яблочную, бензойную и другие кислоты.

Небольшое количество кислот, содержащихся в пище, оказывает возбуждающее действие на пищеварительные железы и способствует хорошему усвоению веществ.

Помимо вкусового органические кислоты имеют и консервирующее значение. Квашеные и маринованные продукты, клюква и брусника, содержащие бензойную кислоту, хорошо сохраняются.

Кислотность является важным показателем качества многих продуктов питания. Дневная потребность взрослого человека в кислотах составляет 2 г.

Эфирные масла обусловливают аромат пищевых продуктов. Общее количество их для большинства продуктов определяется долями процента. Аромат пищевых продуктов является важным показателем качества. Для придания аромата к некоторым пищевым продуктам добавляют синтетические ароматические вещества --сложные эфиры органических кислот; в кулинарии блюда посыпают рубленой пряной зеленью.

Приятный аромат пищи вызывает аппетит и улучшает усвоение пищи.

Свойство ароматических веществ легко испаряться нужно учитывать при кулинарной обработке и хранении пищевых продуктов.

При порче продуктов появляются неприятные запахи, обусловленные образованием таких веществ, как сероводород, аммиак, индол, скатол и др.

Гликозиды --производные углеводов, содержащиеся в плодах и овощах (соланин, синигрин, амигдалин и др.). Они обладают резким запахом и горьким вкусом, в малых дозах возбуждают аппетит, в больших -- являются ядами для организма.

Алкалоиды, возбуждающе действующие на нервную систему, в больших дозах являются ядами. Содержатся в чае (теин), кофе (кофеин), какао (теобромин), представляют собой азотсодержащие органические вещества.

Дубильные вещества придают пищевым продуктам (чаю, кофе, некоторым плодам) специфический вяжущий вкус. Под действием кислорода воздуха окисляются и приобретают темную окраску. Этим объясняется темный цвет чая, потемнение на воздухе нарезанных яблок и т. д.

Красящие вещества обусловливают цвет пищевых продуктов. К ним относят хлорофилл, каротиноиды, флавоновые пигменты, антоцианы, хромопротеиды и др.

Xлорофилл -- зеленый пигмент, находящийся в плодах и овощах. Хорошо растворяется в жирах, при нагревании в кислой среде превращается в феофитин -- вещество бурой окраски (при варке плодов и овощей).

Каротиноиды -- пигменты, придающие продуктам желтую, оранжевую и красную окраску. К ним относят каротин, ликопин, ксантофилл и др. Каротин находится в моркови, абрикосах, цитрусовых, салате, шпинате и др.; ликопин (изомер каротина) придает томатам красный цвет; ксантофилл окрашивает продукты в желтый цвет.

Флавоновые пигменты -- придают растительным продуктам желтую и оранжевую окраску. По химической природе они относятся к гликозидам. Содержатся в чешуе репчатого лука, кожице яблок, чае.

Антоцианы -- пигменты различной окраски. Придают окраску кожице винограда, вишни, брусники, содержатся в свекле и др.

Xромопротеиды -- пигменты, обусловливающие красную окраску крови.

Кроме естественно содержащихся красящих веществ в продуктах при переработке и хранении могут образовываться темноокрашенные соединения: меланоидины, флабофены и продукты карамелизации сахаров.

Фитонциды -- обладают бактерицидными свойствами, содержатся в луке, чесноке, хрене.

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Вода -- химическое соединение водорода с кислородом, является универсальным растворителем значительного количества веществ. Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она непременная составная часть всего живого. В растениях содержится до 90 % воды, в теле человека 60 -- 80 %. Вода входит в состав плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости, является растворителем минеральных и органических веществ. С участие воды происходит большинство химических превращений в организме. В сутки человеку требуется 2,5 -- 3 л. воды. Она служит хорошим растворителем и способствует удалению из организма ненужных и вредных веществ.

Вода входит в состав всех пищевых продуктов, но содержание ее различно. Много воды находится в плодах и овощах -- 65 -- 95 %, молоке -- 87--90 %, мясе-- 58--74 %, рыбе--62--84 %. Значительно меньше ее в крупах, муке, макаронных изделиях, сушеных плодах и овощах (12--17 %), сахаре (0,14-- 0,4 %).

В пищевых продуктах вода может находиться в свободном и связанном состоянии.

Свободная вода в виде мельчайших капель содержится в клеточном соке и межклеточном пространстве. В ней растворены органические и минеральные вещества. При высушивании и замораживании вода легко удаляется. Плотность свободной воды--около 1, температура замерзания -- около 0 С.

Связанной называют воду, молекулы которой физически или химически соединены с другими веществами продукта. Она не растворяет кристаллы, не активизирует многие биохимические процессы, замерзает при температуре -- 50 --70 С и имеет плотность 1, 2 и более.

При хранении и переработке пищевых продуктов вода из одного состояния может переходить в другое, вызывая изменения свойств этих товаров. Так, при варке картофеля и выпечке хлеба часть свободной воды переходит в связанное состояние в результате набухания белков, клейстеризации крахмала. При оттаивании замороженных картофеля или мяса часть связанной воды переходит в свободное состояние. Свободная вода создает благоприятные условия для развития микроорганизмов и деятельности ферментов. Поэтому продукты, содержащие много воды, являются скоропортящимися.

Содержание воды (влажность) является важным показателем качества продуктов. Пониженное или повышенное ее содержание сверх установленной нормы ухудшает качество продуктов. Например, мука, крупа, макаронные изделия с повышенной влажностью быстро портятся. Уменьшение влаги в свежих плодах и овощах приводит к их увяданию. Вода снижает энергетическую ценность продукта, но придает ему сочность, повышает усвояемость.

К питьевой воде предъявляются определенные требования. Она должна быть прозрачной, бесцветной, без запаха, посторонних привкусов и вредных микроорганизмов.

В растворенном состоянии в воде находятся различные вещества, преимущественно соли. От концентрации ионов кальция и магния зависит жесткость воды.

Для приготовления пищевых продуктов используется вода пониженной жесткости, так как в жесткой воде плохо развариваются бобовые, мясо, такая вода ухудшает вкус чая.

Влажность пищевых продуктов определяют высушиванием, рефрактометрическим методом (по сухому веществу) и др.

Минеральные вещества иначе называют зольными элементами, так как после сжигания продукта они остаются виде золы. Минеральные вещества имеют большое значение для жизнедеятельности организма человека: входят в состав тканей, участвуют в обмене веществ, в образовании ферментов, гормонов, пищеварительных соков. Они представляют собой жизненно необходимые компоненты питания, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность и развитие организма. Недостаток или отсутствие отдельных элементов в организме приводит к тяжелым заболеваниям.

По количественному содержанию в продуктах минеральные вещества делят на макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относятся кальций, фосфор, железо, калий, натрий, магний, сера, хлор и др. Кальций, фосфор и магний участвуют в образовании костной ткани. Фосфор, кроме того, принимает участие в дыхании, двигательных реакциях, энергетическом обмене, активировании ферментов.

Источником фосфора являются мясо, рыба, яйца, сыр. Суточная норма потребления фосфора около 1600 мг.

Кальций находится в продуктах в виде соединений с кислотами и белками. Содержится в молоке и молочных продуктах, желтке яиц, рыбе, салате, шпинате, петрушке. Суточная норма потребления кальция около 800 мг.

Кальций и фосфор хорошо усваиваются организмом при соотношении в продуктах 1:1,2 или 1:1,5.

Магний нормализует возбудимость нервной системы, стимулирует перильстатику кишечника и повышает выделение желчи. Содержится в крупах, бобовых, орехах, рыбе. Суточная норма потребления магния около 500 мг.

Железо участвует в процессе кроветворения, около 70 % железа содержится в гемоглобине. Источником железа служат мясо, печень, почки, яйца, рыба, виноград, земляника, яблоки, капуста, горох, картофель и др. Суточная норма потребления железа -- 15 мг.

Калий и натрий участвуют в регулировании водообмена в организме. В плазме крови около 16 мг % калия. Суточная норма потребления калия -- 2-3 г.

Сера входит в состав белков.

Хлор необходим для образования желудочного сока.

Потребность организма в натрии и хлоре удовлетворяется в основном за счет потребления поваренной соли.

К микроэлементам относятся медь, кобальт, йод, марганец, фтор и др.

Медь и кобальт способствуют образованию гемоглобина крови. Функции меди связаны с функциями железа. Кобальт участвует в каталитической функции витамина В 12. Суточная норма потребления меди -- 2-5 мг.

В сравнительно больших количествах микроэлементы содержатся в желтке яйца, говяжьей печени, мясе, рыбе, картофеле, свекле, моркови.

Йод необходим организму для нормальной работы щитовидной железы. Им богаты морские рыбы, водоросли, ракообразные, моллюски, яйца, лук, хурма, салат, шпинат. Суточная норма потребления йода -- 100-150 мкг.

Марганец и фтор способствуют формированию костей.

Потребность организма в микроэлементах и их содержание в продуктах ничтожно малы. Избыток микроэлементов вызывает тяжелые отравления организма. Соли меди, свинца, олова могут попадать в продукты при их изготовлении в результате растворения металлической аппаратуры кислотами, а также ее истирания. Поэтому содержание в продуктах меди, олова ограничивается стандартами; свинец, цинк, мышьяк не допускаются.

В растительных и животных продуктах содержатся практически все зольные элементы, встречающиеся в природе. Однако количество их различно:

В манной крупе -- 0,5 %,

В молоке -- 0,7 %,

В яйцах -- 1,0 %,

В мясе -- 0,6 - 1,2 %,

В рыбе -- 0,9 %.

Суточная потребность взрослого человека в минеральных веществах составляет 13,6-21г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Знание теоретических основ товароведения пищевых продуктов необходимо для изучения потребительских свойств продовольственных товаров и понимания процессов, происходящих в них. Это дает возможность разрабатывать безотходные технологии производства, создавать экологически чистые продукты питания и беречь окружающую среду от загрязнений.

Химический состав продовольственных товаров необходимо знать для организации рационального питания человека, то есть потребления пищи, сбалансированной по качественному и количественному составу.

Подобные документы

Химический состав пищевых веществ: свойства воды, макро- и микроэлементов, моно-, олиго- и полисахаридов, жиров, липидов, белков и небелковых азотистых веществ, органических кислот и витаминов. Химический состав и пищевая ценность продуктов питания.

контрольная работа , добавлен 21.12.2010


Значение белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ в питании детей. Организация режима питания, обеспечение организма ребенка всеми полезными веществами. Применение пищевых добавок в технологическом процессе производства продуктов.

презентация , добавлен 08.06.2014


Физиологические потребности организма в пищевых веществах и энергии. Расчёт нормы и фактического потребления белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных элементов по приёмам пищи и за сутки. Наличие дефицита биологически активных веществ в рационе.

контрольная работа , добавлен 27.03.2014


Источники антиалиментарных соединений, условия их действия на ингибируемое вещество, пути устранения их вредного влияния. Ингибиторы пищеварительных ферментов. Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. Токсичные компоненты пищевых продуктов.

курсовая работа , добавлен 29.10.2014


Рассмотрение рекомендуемых норм потребления пищевых веществ. Вычисление энергетической ценности сырокопченой колбасы "Зернистая" и хлеба ржаного. Сравнение содержания витаминов, минеральных веществ, белков, жиров и углеводов в данных продуктах питания.

курсовая работа , добавлен 27.11.2014


Польза и химический состав овощей и плодов. Характеристика минеральных веществ и компонентов, входящих в их состав. Групповое разнообразие овощей и плодов, их место в питании человека. Причины вредного воздействия этих продуктов на организм людей.

курсовая работа , добавлен 18.04.2011


Обеспечение производства продуктов питания в ассортименте. Рациональное использование пищевых продуктов каждым человеком. Физиологическая потребность организма во всех пищевых веществах и энергии. Соотношение белков, жиров и углеводов в рационе человека.

реферат , добавлен 18.12.2010


Ферментные препараты, их характеристика и использование. Применение стабилизаторов, консервантов и веществ, продлевающих сроки хранения продуктов, их характеристика, нормативы и риски. Использование веществ регулирующих вкус и аромат пищевых продуктов.

курсовая работа , добавлен 10.06.2014


Определение доли содержания в молоке воды (свободная, связанная), белков, казеина, небелковых азотистых соединений, липидов, церебризидов, углеводов, минеральных веществ, ферментов, гормонов. Изучение физико-химических свойств биологической жидкости.

лекция , добавлен 10.04.2010


Изучение рациона школьника на предмет наличия в продуктах питания пищевых добавок, их влияния на организм. Описания веществ, изменяющих структуру и химические свойства продуктов. Анализ использования натуральных, синтетических и минеральных красителей.

- 88.00 Кб

Тема 2. Химический состав пищевых продуктов.

Для изучения потребительских свойств продовольственных това­ров и понимания процессов, происходящих в них, для организации рационального питания человека, надо знать химический состав товаров и свойства входящих в них различных химических веществ. В состав всех пищевых продуктов входят неорганические веще­ства (вода, минеральные вещества) и органические (углеводы, бел­ки, жиры, витамины, ферменты, органические кислоты, дубиль­ные, пектиновые, красящие, ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алкалоиды). От соотношения этих веществ и их изме­нений в продуктах зависят потребительские свойства товаров, ус­ловия, сроки хранения и т. д.

Вода - необходимая составная часть животных и растительных организмов. Она составляет в среднем 2/3 массы человеческого тела и участвует в процессе обмена веществ. Поэтому вода в питании имеет исключительное значение. Суточная потребность человека в воде 1,5 -2 л.

Все пищевые продукты содержат воду, но в разных количествах. Много воды в свежих плодах и овощах (65 - 95%), молоке (87-90%), рыбе (62-84%), мясе (58-74%). Меньше воды в крупах, муке (12-15%), сливочном масле (16-35%), макаронных изделиях (13%).

Содержание воды в продуктах, существенно влияет на их пищевую ценность, потребительские свойства, условия хранения. Чем больше в продуктах воды, тем ниже их питательная ценность и меньше срок хранения (молоко и молочные продукты, овощи и фрукты, мясо и рыба, являются скоропортящимися. Продукты сушеные, а также содержа­щие меньшее количество влаги, например крупа, макароны и другие, хранятся значительно дольше).

Каждый пищевой продукт должен содержать определенное ко­личество воды. Поэтому как увеличение, так и уменьшение в нем влаги против нормы всегда вызывают ухудшение качества продук­та. (Так, повышенное содержание воды в сахаре, макаронных изделиях, крупах делает их непригодными для хранения. Уменьшение воды в свежих П и О приводит к их увяданию, потере внешнего вида, возрастает вероятность микробиоло­гических заболеваний).

Вода, входящая в состав пищевых продуктов находится в трех формах связи с сухими веществами: 1. физико-механической:

 влага смачивания- в виде мельчайших капель на поверхности продуктов или на поверхности разреза тканей продуктов. Она удерживается силами поверхностного натяжения;

 макрокапиллярная – влага, которая находится в капиллярах радиусом более 10-5 см;

 микрокапиллярная – влага в капиллярах радиусом менее 10-5 см;

2. физико – химической:

 влага набухания, называемая также осмотически удерживаемой влагой, находится в микропространствах, образованных мембранами клеток, фибриллярными молекулами белков и другими волокнистыми структурами она удерживается осмотическими силами;

 адсорбционно связанная вода находится у поверхности раздела коллоидных частиц с окружающей средой. Она прочно удерживается молекулярным силовым полем и входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов, из которых наибольшее значение имеют водорастворимые белки. Она не растворяет органические вещества и минеральные соли, замерзает при низкой температуре (-710), обладает пониженной диэлектрической постоянной, не усваивается микроорганизмами.

3. химическая:

 ионная;

 молекулярная;

Преобладают первые две формы связи, химическая связь в продуктах встречается редко.

Минеральные вещества. Человек с пищей получает различные минеральные вещества, которые находятся в ней в виде солей органических и минеральных кислот, а также в составе органических соединений. Минеральные вещества необходимы человеку, так как они поддерживают постоян­ное осмотическое давление в клетках и тканях, влияют на обмен веществ, поддерживают кислотно-щелочное рав­новесие в организме, входят в состав костей, нервных тканей, крови и др. Недостаток минеральных веществ в организме приводит к различным заболеваниям. Среди минеральных веществ различают макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы. Содержатся в пищевых продуктах в сравнительно больших коли­чествах.

Кальций - входит в состав костей и зубов человека. От его содержания в пище зависит нормальная деятельность нервной систе­мы, сердца, рост, устойчивость против инфекционных заболеваний. Наибольшее количество солей Са содержится в молоке и молочных продуктах, богаты Са хлеб, овощи, желток яиц, бо­бовые. Недостаток Са вызывает рахит.

Фосфор - также входит в состав зубов и костей человека в сочетании с Са, содержится в нервных тканях, участвует в процессе усвоения У, Б и Ж. Богаты Р рыба, овощи, грибы, сыр, мясо, ржа­ной хлеб, яйца, орехи.

Железо - входит в состав гемоглобина. Недостаток Fе вызывает упадок сил, малокровие. Боль­шое количество Fе содержится в мясе, печени, мозгах, гречне­вой и овсяной крупах, яичном желтке, в ягодах. Fе, содержащееся в Я и П, усваивается особенно хорошо, так как содержит витамин С, способствующий его усвоению.

Калий - регулирует содержание воды в тканях, улучшает работу сердца, положительно влияет на крово­обращение, нормализует кис­лотно-щелочное равновесие. Раститель­ная пища повышает количество К в крови, при этом увели­чивается мочеотделение. Много К в баклажанах, кабачках, томатах, капусте, кураге, черно­сливе и изюме.

Магний - способствует снижению холестерина в крови, обладает сосудорасширяющим свойством, влияет на нервную систему. Недостаток Mg ведет к прекращению роста, нервной cверхвозбудимости, заболеванию кожи, выпадению волос. Наиболее богаты Mg горох, овсяная крупа, ржаной хлеб.

Натрий и хлор - содержатся в пище в недостаточном количестве, поэтому эти компоненты + к ней в виде пова­ренной соли (NаС1). Nа влияет на обмен веществ, поддерживает определенную реакцию крови и величину осмотичес­кого давления в тканях. Cl необходим для образования в организ­ме соляной кислоты, входящей в состав желудочного сока.

Микроэлементы содержатся в пищевых продуктах в малых количествах, определяющихся тысячными долями процентов. Несмотря на это, роль их в питании человека велика.

Йод - влияет на нормальную деятельность щито­видной железы, недостаток его вызывает нарушение многих функций организма. Много I в морской рыбе и морской капус­те, в ракообразных и моллюсках, грецких орехах, салате, шпинате.

Марганец - участвует в процессе формирования костей, образования гемоглобина крови, способствует росту организма. Мно­го Mn в листовых овощах, крупах, хлебе, П.

Фтор - необходим для формирования костей и зубов. Нахо­дится в молоке и мясе.

Цинк - входит в состав всех тканей, влияет на функцию поджелудочной железы и жировой обмен, способствует нормально­му росту молодого организма. Zn содержится в печени животных, говядине, яйцах, репчатом луке и др. Zn также может привести к отравлению организма. В больших количествах может накапливаться в кислых или жирных продуктах, которые хранились в цинковой посуде, вследствие их взаимодействия с металлом.

Углеводы - основной источник энергии, участвуют в построении клеток и в обмене веществ, влияют на жировой обмен. При сбалансированном питании суточная потребность человека в У составляет 400-500 г. При недостатке У организм расщепляет даже белки, а при избытке образуется жир, который откладывается на внутренних органах и под кожей. У, в основном, нахо­дятся в продуктах растительного происхождения. Из У почти целиком состоят сахар, крахмал, в меде их до 75%, в крупах - около 77%. Содержание У в продуктах (в %): хлеб - 40-50; сухари -71; сахар-песок - 99,8; макаронные изделия - 74; мясо - 1; рыба - 1; яйца - 1; молоко - 4,7. Их делят по строению молекул на моносахариды, дисахариды, и полисахариды.

Моносахариды (или простые сахара):

Глюкоза (виноградный сахар) - самый распространенный сахарид. Много ее в Я, П, меде. В промышленности получают ее из картофельного или кукурузного крахмала. Для нормальной деятельности человеку необходимо содержание глюкозы в крови в количестве 80-120 %. Повышенное содержание глюкозы в крови приводит к нарушению обмена веществ, и является призна­ком такого заболевания, как сахарный диабет.

Фруктоза (фруктовый сахар) - находится во всех П и О, а также в меде.

Галактоза - в природе в свободном виде не встречается, а входит в состав молочного сахара и пектиновых веществ.

Дисахариды - состоят из двух молекул моносахаридов. К ним относится:

Сахароза - входит в состав многих П и О вместе с глюкозой и фруктозой. Больше всего ее содержится в сахарном тростнике и свекле, которые используют для получения сахара. Сахарный песок и сахар-рафинад почти целиком состоят из сахарозы.

Лактоза (молочный сахар) - содержится в молоке животных и материнском молоке. Лактоза сбраживается молочнокислыми бакте­риями в молочную кислоту. Это свойство используют при произ­водстве кисломолочных продуктов. В желудке человека лактоза рас­щепляется под действием фермента лактозы на глю­козу и галактозу. Но иногда этот фермент отсутствует в желудке и кишечнике человека, и поэтому такие люди не способны перевари­вать молоко.

Мальтоза (солодовый сахар) - находится в проросшем зерне. Получается при расщеплении (гидролизе) крахмала под действием ферментов зерна. При гидролизе мальтозы образуется толь­ко глюкоза.

Дисахариды под действием ферментов или кислот распадаются на простые сахара. Сахароза распадается на глюкозу и фруктозу - ин­версия, а полученный продукт называют инвертным сахаром, обладающим высокой гигроскопичностью, используемым при про­изводстве кондитерских изделий (карамели) для предохранения их от засахаривания. Моносахариды и дисахариды носят общее название сахаров. Они имеют сладкий вкус, хорошо растворяются в воде. Самым сладким сахаром является фруктоза, а неслад­ким - лактоза. При нагревании выше 160°С сахара разлагаются, об­разуя продукты темно-коричневого цвета - карамелизация.

Полисахариды - более сложные У, состоящие из боль­шого числа молекул простых сахаров. Они не обладают сладким вкусом, поэтому называются несахаро-подобными углеводами. Под действием ферментов или кислот проис­ходит их расщепление до простых сахаров. К наиболее часто встречающимся полисахаридам относят крахмал, гликоген, инулин и клетчатку.

Гликоген (животный крахмал) содержится в мясе убойных животных, печени, рыбе, грибах и дрожжах. Хорошо растворяется в воде, при реакции с йодом дает фиолетово-красный цвет.

Инулин содержится в чесноке, корнях цикория. Легко растворяется в теплой воде и образует густую вязкую массу. При гидролизе превращается во фруктозу. Сырье, содержащее ину­лин, используется в пищевой промышленности для получения фруктового сахара, рекомендуемого для питания диабетиков.

Клетчатка - много в кожуре П, О, хлебе, крупах. В воде не растворяется, организмом человека не усваивается, поэтому пищевой ценности не имеет, но способствует работе кишечника, выводит из организма соли тяжелых металлов, холестерин).

Липиды. Липидные соединения – жиры, фосфатиды, стериды, стерины и воска входят в состав пищевых продуктов. Липиды (за исключением стеринов) содержат в своем составе жирные кислоты, связанные по типу сложных эфиров. В молекулах липидов находится большое количество гидрофобных радикалов и группировок. Липиды не растворяются в вое, а растворяются в органических растворителях (эфире, бензине и др.).

В пищевых продуктах из липидов преобладают жиры. Ими богаты растительные и коровье масла, маргарин, кулинарные и топленые жиры (82-99%), орех (до 67%). Мало жиров в зернах злаков (1,5-6,0%), плодах и овощах (до 0,5%), макаронных и простых хлебных изделиях (до 0,9%).

По своему происхождению жиры делятся на растительные и животные. Жиры, полученные из коровьего молока, и жиры растительные в обыденной жизни носят название масла. Остальные жиры, за исключением жиров рыб и морских животных, называют салом.

По химической природе жиры являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина С3Н5 (ОН)3 и жирных кислот. В пищевых жирах преобладают триглицериды (в молекуле глицерина все ионы водорода гидроксильных групп замещены остатками жирных кислот); моно- и диглицеридами могут быть в очень малых количествах.

Жирные кислоты, входящие в состав жиров, в зависимости от характера связи углеродных атомов в углеводородной цепи делятся на предельные и непредельные. большинство жирных кислот содержит четное число (от 4 до 24) атомов углерода в нормальной углеводородной цепи. В липидах обнаружено небольшое количество (1-5%) жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в цепи и жирные кислоты с разветвленной углеводородной цепью.

Физические, химические свойства и пищевая ценность жиров определяются количественным и качественным составом жирных кислот.

Температура плавления и застывания жиров зависит от входящих в их состав жирных кислот. При комнатной температуре жиры имеют твердую, мазеобразную и жидкую консистенцию. В глицеридах твердых жиров преобладают высокомолекулярные предельные жирные кислоты. Твердые жиры переходят в жидкое состояние в пределах некоторого интервала температур, так как они состоят из смеси различных триглицеридов. Температурой плавления жира считают температуру, когда расплавленный жир полностью осветляется. Она всегда на несколько градусов выше температуры застывания. В растительных жирах и жирах рыб преобладают ненасыщенные жирные кислоты.

Описание работы

Для изучения потребительских свойств продовольственных това­ров и понимания процессов, происходящих в них, для организации рационального питания человека, надо знать химический состав товаров и свойства входящих в них различных химических веществ. В состав всех пищевых продуктов входят неорганические веще­ства (вода, минеральные вещества) и органические (углеводы, бел­ки, жиры, витамины, ферменты, органические кислоты, дубиль­ные, пектиновые, красящие, ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алкалоиды).

Продовольственные товары – товары, произведенные из продовольственного сырья и используемые в пищу в натуральном или переработанном виде.

Продовольственные товары подразделяют на следующие группы:

Товары массового потребления – выработанные по традиционным технологиям и предназначенные для питания основных групп населения;

Лечебные (диетические) и лечебно-профилактические товары – специально созданные для профилактического и лечебного питания, они характеризуются измененными химическим составом и физическими свойствами, в эту группу входят витаминизированные, низкожирные (содержание жира снижено на 33%), низкокалорийные (менее 40 ккал/100 г), с повышенным содержанием пищевых волокон, уменьшенным количеством сахара, холестерина, хлористого натрия и др.;

Продукты детского питания - - специально созданные для питания здоровых и больных детей до трехлетнего возраста.

Качество продовольственных товаров – совокупность свойств, отражающих способность товара обеспечивать органолептические характеристики, потребность организма в пищевых веществах, безопасность его здоровья, надежность при производстве и хранении.

Медикобиологические требования к качеству продовольственных товаров – комплекс критериев, определяющих пищевую ценность и безопасность продовольственного сырья и продовольственных товаров.

Безопасность продовольственных товаров – отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или любого другого неблагоприятного воздействия продовольственных товаров на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания загрязнителей химического, биологического или природного происхождения.

Пищевая ценность – понятие, отражающее всю полноту полезных свойств продовольственного товара, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергию и органолептические достоинства. Характеризуется химическим составом продовольственного товара с учетом его потребления в общепринятых количествах.

Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка.

Энергетическая ценность – количество энергии в килокалориях (кДж), высвобождаемой из продовольственного товара в организме для обеспечения его физиологических функций.

Биологическая эффективность – показатель качества жировых компонентов товара, отражающих содержание в них полиненасыщенных (незаменимых) жирных кислот.

Фальсификация продовольственных товаров и продовольственного сырья – изготовление и реализация поддельных продовольственных товаров и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и рецептуре.

Идентификация продовольственных товаров и продовольственного сырья – установление соответствия продовольственных товаров и продовольственного сырья их наименованиям согласно нормативной документации на конкретный вид товара (продовольственного сырья).

Срок хранения (реализации) – промежуток времени, в течение которого при соблюдении определенных условий продовольственное сырье, продовольственные товары сохраняют качество, установленное стандартом или другим нормативным документом.

Упаковочные и вспомогательные материалы – материалы, контактирующие с продовольственным товаром на этапах технологического процесса производства, транспортировки, хранения и реализации.

Для изучения потребительских свойств продовольственных товаров и понимания процессов, происходящих в них на стадиях производства и хранения, необходимо знать прежде всего их химический состав и свойства входящих в них химических веществ.

По химическому составу и функциональному назначению органические и неорганические вещества, входящие в состав продовольственных товаров, делятся на энергетические, пластические (вода, белки, жиры, углеводы, минеральные вещества) и обменно-функциональные (витамины, азотистые, экстрактивные вещества и ферменты).

Вода

Вода имеет важное значение для существования всех живых организмов. Она участвует в процессах кровообращения, дыхания, пищеварения и др. Вода содержится во всех пищевых продуктах независимо от их происхождения. От содержания воды зависят качество и стойкость при хранении и транспортировании продовольственных товаров. В продовольственных товарах вода находится в свободном и связанном состоянии.

Свободная вода – это вода, обладающая теми же свойствами, что и чистая вода. Она находится в виде мельчайших капель в клеточном соке и межклеточном пространстве. В ней растворены органические и минеральные вещества. Она легко удаляется при высушивании и замораживании. Плотность ее около единицы, температура замерзания – около 0 °С. Свободная вода создает благоприятные условия для развития микроорганизмов и деятельности ферментов. Поэтому товары, содержащие много воды, являются скоропортящимися. Однако большая часть воды в продовольственных товарах находится в связанном состоянии и удерживается тканями с различной силой.

Связанная вода находится в микрокапиллярах, адсорбируется внутриклеточными системами и удерживается коллоидами белков и углеводов. Она не является растворителем, имеет более низкую температуру замерзания, чем свободная вода, не усваивается микроорганизмами и положительно влияет на сохраняемость продуктов. Удаление связанной воды из продукта приводит к потере его качества (черствение хлеба).

Продовольственные товары должны содержать воду в определенных пределах. Так, содержание ее (в %): в зерне и муке – 12-15, печеном хлебе – 23–48, свежих плодах – 75–90, сушеных – 12–25, свежих овощах – 65–90, молоке – 87–90, сливочном масле – 16–35. Очень мало воды в сахаре – 0,1–0,4%, растительных маслах – 0,1–0,2 и животных жирах – 0,2-0,3%. Уменьшение содержания воды ниже этих пределов в свежих плодах и овощах приводит к их увяданию, а увеличение воды в сахаре-песке вызывает потерю сыпучести и даже утечку. Хлористый натрий в чистом виде является совершенно негигроскопичным товаром, однако вследствие хорошей растворимости в воде он может увлажняться и даже растворяться при непосредственном соприкосновении с влажными объектами или водой. Мука и крупа благодаря капиллярно-пористой структуре способны удерживать значительно больше влаги (до 14%), не теряя сыпучесть, и внешнюю сухость при хранении и перевозках.

Таким образом, различные продовольственные товары обладают разной гигроскопичностью, что имеет важное значение для разработки рациональных условий их упаковки, хранения и реализации.

Питьевая вода. Вода является средой, в которой протекают все обменные процессы организма человека. Суточная потребность в воде взрослого человека составляет около 2 л. Если без пищи человек выдерживает несколько недель, то без воды – несколько суток.

Воду следует рассматривать как распространенный продукт питания, используемый как непосредственно, так и при производстве продовольственных товаров. Поэтому к воде предъявляют высокие санитарно-гигиенические требования. Кроме того, вода активно участвует в физико-химических и биохимических процессах, лежащих в основе формирования качества продовольственных товаров.

С развитием цивилизации появились серьезные проблемы, связанные с уменьшением запасов пресной воды, загрязнением ее различными чужеродными веществами. Основными источниками загрязнения воды являются сточные воды (бытовые и промышленных предприятий), поверхностный сток с загрязненных территорий, свалки, водный транспорт, воздушные выбросы, неконтролируемое использование в сельском хозяйстве средств защиты и удобрений.

Загрязнения могут быть химического и бактериологического происхождения. Наиболее часто в воде встречаются тяжелые металлы и их соединения, полициклические ароматические углеводороды, пестициды, бензолы, нитраты и фосфаты, органические вещества.

Особую опасность представляет бактериологическое загрязнение водоемов, грунтовых и питьевых водоемов, в результате которого в воде обнаруживаются кишечные палочки, вирусы, бактерии. .

Загрязнение питьевой воды может происходить и путем выщелачивания веществ из водопроводных труб. В результате в питьевую воду попадают свинец, медь и асбестовые волокна, обладающие канцерогенностью.

Входной контроль воды перед подачей ее в водопроводную сеть проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 2761-84. Согласно ГОСТу питьевая вода должна соответствовать следующим требованиям: быть прозрачной, бесцветной, без запаха и постороннего привкуса, иметь определенный химический состав и не содержать болезнетворных микроорганизмов. При отстаивании питьевой воды в течение суток при 15-20 ºС не должен образовываться осадок.

Состав воды должен соответствовать следующим нормативам:

минерализация общая (сухой остаток), мг/л 1000

жесткость общая, ммоль/л 7,0

водородный показатель 6,5–8,5

железо, мг/л 1,0

марганец, мг/л 0,1

фтор, мг/л 1,5

цинк, мг/л 1,0

мышьяк, мг/л 0,05

медь, мг/л 3,0

свинец, мг/л 0,1

пестициды, общее количество, мг/л –

полициклические ароматические углеводороды, мкг/л –

К воде, применяемой в производстве продовольственных товаров, предъявляют такие же требования, как и к питьевой. Для отдельных пищевых производств воду подвергают дополнительной обработке, главным образом для ее умягчения (ликеро-водочное производство, пивоварение, крахмальное, маслодельное и сыроваренное производство).

Минеральные вещества

Минеральные вещества относятся к незаменимым, хотя они и не являются источником энергии. Они играют важную роль в различных обменных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуя в построении костной ткани, регуляции водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, входят в состав ферментных систем. Попадая в организм в больших количествах, они могут проявлять токсические свойства, поэтому содержание некоторых неорганических соединений в продовольственных товарах регламентируется медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества. Обычно минеральных веществ в продовольственных товарах содержится примерно 0,5-0,7% съедобной части.

В зависимости от содержания в продовольственных товарах все минеральные вещества делят условно на три группы:

Макроэлементы – содержание в продовольственных товарах более 1 мг% (калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор, железо);

Микроэлементы – содержание не превышает 1 мг% (йод, фтор, медь, цинк, марганец, мышьяк, бром, алюминий, никель, кобальт и др.);

Ультрамикроэлементы – содержание в микрограммах и менее на 100 г продукта (ртуть, золото, уран, радий, свинец и др.).

При сжигании продуктов органические вещества сгорают, а минеральные остаются в виде золы (зольные вещества). Состав золы и ее количество в различных продуктах неодинаковы и колеблются от 0,2 до 7,0%. В продуктах растительного происхождения зольных веществ больше, чем в продуктах животного происхождения. Например, содержание золы (в %): в муке – 0,5-1,9; свежих плодах - 0,3-1,2; чае – 5,4-7,7; молоке – 0,6-0,9; мясе – 0,8-1,1; рыбе – 0,7-1,9; свежих овощах – 0,4-1,8.

Макроэлементы. Кальций – щелочно-земельный металл, широко распространенный в природе. В организме кальций выполняет пластические и структурные функции, придает стабильность клеточным мембранам, принимает участие в осуществлении межклеточных связей, обеспечивающих слипание клеток при тканеобразовании, является активатором ряда ферментов и гормонов, важнейшим компонентом системы свертывания крови.

В продовольственных товарах кальций встречается в форме хлористых фосфорно-кислых, щавелево-кислых соединений, а также в соединении с белками, жирными кислотами и др. Содержание кальция в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в молоке – 90–180, цельномолочных продуктах (кефир, сметана, творог и др.) – 85-150, твердых сырах – 850–1100, плавленых сырах – 430-760, масло – 13–18.

Фосфор – неметалл, биологический спутник кальция. Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, в которых отмечается наиболее оптимальное соотношение кальция и фосфора. Достаточное количество фосфора содержится в мясе, рыбе, зернобобовых. Из растительных продуктов фосфор усваивается хуже, чем из животных (соответственно 40 и 70%). Органические соединения фосфора являются центральным звеном энергетического обмена. Кроме того, все превращения углеводов в ходе гликолиза осуществляются в фосфорилированной форме. Содержание фосфора в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в мясе – 180, рыбе – 250, молоке – 90, хлебных изделиях – 200, картофеле – 60, овощах – 40, фруктах и ягодах – 20.

Магний – относится к наиболее распространенным щелочноземельным металлам. Его соединения широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Физиологическая функция магния обусловлена его участием в качестве кофермента в ряде важнейших ферментативных процессов. Содержание магния в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в рыбе – 30, мясе – 25, молоке – 13, хлебных изделиях – 80, картофеле – 23, овощах – 20, фруктах и ягодах – 15.

Натрий содержится в продовольственных товарах в незначительном количестве, поэтому основным источником его в организме человека является поваренная соль. Натрий играет важную роль в процессах внутриклеточного и межклеточного обмена. Осмотическое давление плазмы крови зависит в основном от содержания в ней хлористого натрия. Он играет важную роль в регуляции водного обмена организма. Ионы натрия вызывают набухание коллоидов тканей и тем самым способствуют задержанию в организме связанной воды.

Калий в значительных количествах присутствует в продуктах растительного происхождения. Калия много в сухих фруктах (курага, урюк, изюм, чернослив), горохе, фасоли, картофеле, мясе, молоке и рыбе. Он регулирует водный обмен в организме человека, усиливая выделение жидкости; улучшает работу сердца. В организме человека калий участвует в ферментативных реакциях, образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды (рН). Уменьшая водоудерживающую способность белков, снижая их гидрофильность, калий способствует выведению из организма не только воды, но и натрия. Содержание калия в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в рыбе – 300; мясе – 350; молоке – 150; хлебных изделиях – 200; картофеле – 570; овощах – 200; фруктах и ягодах – 250.

Хлор участвует в регуляции осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты в желудке. Основной источник поступления хлора в организм – поваренная соль, добавляемая в пищу. Содержание хлора в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в мясе – 60, молоке – 110, рыбе – 160, хлебных изделиях – 25, картофеле – 60, овощах – 40, фруктах и ягодах – 2.

Железо в организме человека и животных входит в состав важнейших органических соединений – гемоглобина крови, миоглобина, некоторых ферментов – каталазы, пероксидазы, цитохромокоидазы и др. В состав гемоглобина крови входит 2/3 железа организма. Значительное количество железа находится в селезенке и печени. Содержание железа в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в хлебе ржаном – 3,0; пшеничном – 1,6; фасоли – 7,9; картофеле – 0,9; моркови – 0,6; капусте – 1,3; яблоках – 2,0; печени – 8,4; твороге – 7,7; говядине – 3,0; яйце – 3,0; молоке коровьем – 0,2; рыбе – 5,0.

Сера входит в состав почти всех белков тела человека, и особенно много ее в аминокислотах – цистеине, метионине. Она участвует в образовании витамина В, (тиамин), инсулина (гормон) и других веществ. Источником серы являются горох, овсяная крупа, сыр, яйца, мясо и рыба.

Микроэлементы. Йод необходим для нормальной деятельности щитовидной железы, функция которой нарушается при недостаточном поступлении йода. Наибольшее количество йода сконцентрировано в морской воде, морских водорослях, рыбе и нерыбных объектах промысла. Меньше всего йода в продуктах в горных районах, поэтому здесь необходима йодированная соль. Содержание в продовольственных товарах йода следующее (в мкг/100 г): в рыбе – 50, мясе – 10, молоке – 4, картофеле, овощах – 10, хлебобулочных изделиях и фруктах – 5.

Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета. Наибольшее количество фтора сосредоточено в костях – 200–490 мг/кг и зубах – 240–660 мг/кг. Содержание фтора в сырых продуктах растительного происхождения составляет (в мкг/100 г): в молоке – 18, мясе – 40, рыбе – 500. Вода является основным источником поступления фтора в организм человека, причем фтор воды усваивается лучше, чем фтор продовольственных товаров. Содержание фтора в питьевой воде колеблется от 1 до 1,5 мг/л.

Медь участвует в процессах кроветворения, стимулирует окислительные процессы и тесно связана с обменом железа. Она входит в состав ферментов (лактазы, аскорбиноксидазы, цитохромоксидазы) в качестве металлокомпонента. В наибольшем количестве медь содержится в говяжьей печени и бобовых культурах. Повышенное содержание меди может вызывать отравление. Поэтому количество ее в продовольственных товарах регламентируется соответствующими положениями Минздрава РФ. На 1 кг продукта допускается от 5 до 30 мг меди.

Цинк входит в состав ферментов, и особенно важна его роль в молекуле фермента карбоангидраза, участвующей в связывании и выведении из животного организма углекислоты. Цинк необходим для нормальной функции гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Он влияет на жировой обмен, усиливая расщепление жиров и предупреждая ожирение печени. Содержание цинка (в мкг/100 г): в рыбе – 1000, мясе 2500, молоке – 400, хлебных изделиях – 1500, картофеле – 360, овощах – 400, фруктах – 150. Повышенное содержание цинка в продовольственных товарах может служить причиной отравлений. Суточная потребность взрослого человека в цинке составляет 10-15 мг.

Свинец ядовит для человека, способен аккумулироваться в организме, главным образом в печени, и вызывать тяжелые хронические отравления. При ежедневном употреблении с пищей 2-4 мг свинца через несколько месяцев могут обнаружиться признаки свинцового отравления. Чаще всего свинцовые отравления возникают при хранении продуктов в кустарной глиняной посуде, плохо покрытой глазурью. Содержание свинца в продовольственных товарах не допускается.

Олово в продовольственных товарах находится в небольших количествах. Оно не является ядовитым металлом, как свинец, цинк и медь, поэтому допускается в ограниченных количествах в аппаратуре пищевых предприятий, а также для лужения во избежание коррозии поверхности стали, из которой изготовляют консервные банки. Однако нередко при длительном хранении консервов в жестяных банках происходит взаимодействие массы продукта с оловянным покрытием жести, вследствие чего образуются оловянные соли органических кислот. Наиболее активно протекает этот процесс в жестяных банках, где находятся продукты с повышенной кислотностью – плоды, рыба и овощи в томатном соусе. Для большей защиты жестяной консервной банки от коррозии на поверхность олова дополнительно наносят специальные кислотоустойчивые лаки или эмаль. Содержание олова в консервах допускается не более 200 мг/кг.

Марганец широко распространен в продуктах животного и растительного происхождения. Он принимает участие в образовании многих ферментов, формировании костей, процессах кроветворения и стимулирует рост. В растениях марганец усиливает процесс фотосинтеза и образования аскорбиновой кислоты. Растительные продукты богаче марганцем, чем животные. Основной источник марганца в питании человека – злаковые, бобовые и орехи. Особенно богаты марганцем чай и кофе.

Радиоактивные изотопы присутствуют в организме человека, они непрерывно поступают и выводятся из организма. Во всех продовольственных товарах содержатся радиоактивные изотопы калия (К 40), углерода (С 14), водорода (Н 3), а также радия и продукты его распада. Наиболее высока концентрация К 40 . Изотопы участвуют в обмене веществ наряду с нерадиоактивными элементами. Живые организмы очень чувствительны к повышению их концентрации. Небольшие концентрации изотопов способствуют росту живых организмов, а большие вызывают появление активных радикалов, вследствие чего нарушается жизнедеятельность отдельных органов и тканей, а также организма в целом. При атомных взрывах на поверхность Земли выпадают радиоактивные изотопы, которые загрязняют атмосферу, воду, почву и растения. Через пищу, атмосферу и воду они попадают в организм человека. В результате обработка продовольственных товаров радиоактивными изотопами увеличивается срок их хранения, задерживается прорастание картофеля. Однако содержание их в продовольственных товарах должно контролироваться постоянно во избежание превышения нормы.

Углеводы

Углеводы – органические соединения, в состав которых входят углерод, водород и кислород. Они синтезируются растениями из углекислоты и воды под действием солнечной энергии в присутствии хлорофилла. В растительных продуктах углеводы составляют 80% органических веществ, а в животных – 2%. При биологическом окислении углеводов выделяется энергия, необходимая для поддержания жизнедеятельности организма. При окислении 1 г углеводов выделяется 3,75 ккал, или 15,7 кДж. Избыток углеводов, особенно легкоусвояемых (сахар, кондитерские изделия), превращается в жир, который откладывается в организме и способствует повышению уровня холестерина в крови, что приводит к развитию атеросклероза.

По химическому строению углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахара), олигосахариды (углеводы, построенные из небольшого количества моносахаридов) и полисахариды (несладкие, в воде образуют коллоидные растворы).

Моносахариды . Из моносахаридов в пищевых продуктах чаще всего встречаются гексозы (шесть атомов углерода) – глюкоза, фруктоза и галоктоза. Они имеют общую формулу С 6 Н 12 О 6 , но разное расположение атомов.

Глюкоза (виноградный сахар) в наибольших количествах находится в винограде, ягодах, меде, плодах зеленых частей растений. Глюкоза усваивается наиболее эффективно и быстро при наличии соответствующих ферментов. Для нормального функционирования организма человека необходимо содержание глюкозы в крови в количестве 80-120 мг%. Значительное накопление глюкозы в крови приводит к перенапряжению гормональной системы, в моче появляется сахар, что свидетельствует о возникновении сахарного диабета. Глюкоза восстанавливается в шестиатомный спирт – сорбит, который применяют для лечения диабета. Получают глюкозу кислотным гидролизом крахмала и применяют в кондитерском производстве.

Фруктоза (плодовый сахар) обладает восстанавливающими свойствами, образуя при этом два шестиатомных спирта (сорбит и маннит), имеющих сладковатый вкус. Получают фруктозу кислотным гидролизом полисахарида инулина, содержащегося в чесноке, корнях цикория и в клубнях топинамбура. Наибольшее количество фруктозы содержится в меде (37%), ягодах и фруктах (4–7%).

Глюкоза и фруктоза хорошо растворяются в воде, обладают большой гигроскопичностью (особенно фруктоза), легко сбраживаются дрожжами с образованием спирта и углекислого газа.

Галактоза является составной частью молочного сахара (лактозы) и пектиновых веществ, имеет незначительную сладость.

Поскольку моносахариды обладают восстанавливающими свойствами, их называют восстанавливающими, или редуцирующими, сахарами. Для редуцирующих Сахаров характерна высокая гигроскопичность, поэтому их содержание регламентируется стандартом в таких продуктах, как сахар, карамель, мармелад, пастила и др. Моносахариды сбраживаются дрожжами и микроорганизмами, на чем основано производство многих продовольственных товаров – спирта, вина, сыров, кисломолочных продуктов и др.

Олигосахариды . Они состоят из 2-6 остатков моносахаридов. К олигасахаридам относят дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза, трегалоза) – С 12 Н 22 О 11 и трисахарид (рафинозу) – С 18 Н 32 О 16 .

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) находится в сахарной свекле (12-24%), сахарном тростнике (14-26%), сахаре (99,7-99,9%), плодах и овощах, кондитерских изделиях. Под действием ферментов и кислот при нагревании происходит гидролиз (инверсия) сахарозы на глюкозу и фруктозу:

Мальтоза (солодовый сахар) образуется при гидролизе крахмала, содержится в патоке, проросшем зерне. Oнa менее сладкая, чем сахароза. При расщеплении мальтозы образуется только глюкоза (полный кислотный гидролиз).

Лактоза (молочный сахар). Основным источником ее служит коровье (5%) и женское (8%) молоко. В организме человека расщепляется под действием фермента лактозы на глюкозу и галактозу. У некоторых людей этот фермент может быть недостаточно активен или отсутствует, что приводит к непереносимости молока. Таким людям рекомендуются кисломолочные продукты, в которых лактоза сбраживается молочнокислыми бактериями в молочную кислоту.

Трегалоза (грибной сахар) содержится только в грибах и хлебопекарных дрожжах.

Рафиноза находится в небольших количествах в сахарной свекле и зерновых продуктах; она растворима в воде, несладкая на вкус. При ее гидролизе образуются глюкоза, фруктоза и галактоза.

Все сахара гигроскопичны, поэтому сахар, карамель при хранении в сыром помещении увлажняются. При нагревании сахаров до температуры 160-190 ºС образуются продукты темно-коричневого цвета. Такой процесс называется карамелизацией. Лактоза, глюкоза и фруктоза в растворе при 100 °С вступают в реакцию с аминокислотами белков, образуя темноокрашенные меланоидины. Этим объясняется потемнение молочных консервов, корки хлеба при выпечке, цвет черного чая, жареного кофе и других продуктов.

Сахара способны кристаллизоваться из водных растворов, например кристаллизация меда при хранении, варенья при низких температурах.

Полисахариды (С 6 Н 10 О 5). Они состоят из большого количества остатков молекул моносахаридов, на которые распадаются при кислотном гидролизе. К полисахаридам относят крахмал, кликоген, инулин и клетчатку.

Крахмал – полисахарид второго порядка, состоит из сотен и тысяч остатков молекул моносахаридов. Находится в растениях в виде крахмальных зерен, различающихся свойствами и химическим составом. Крахмал разных видов имеет различные форму и размер зерен. Самые крупные зерна овальной формы у картофельного крахмала, а самые мелкие угловатой формы – у рисового. Крахмал откладывается в качестве запасного вещества в клубнях, корнях, плодах и других частях растений. Наиболее богаты крахмалом зерна злаковых культур (в %): пшеница – 70, рожь – 65, кукуруза, рис, горох – 60-80, картофель – 24.

Наружная часть зерна крахмала состоит из вещества амилопектина, а внутренняя – из амилозы. Амилопектин при нагревании с водой набухает и клейстеризуется, в результате чего происходит увеличение объема при варке круп, макаронных изделий, образование вязких коллоидных растворов (при варке киселей и др.). В холодной воде крахмал нерастворим. Под действием фермента α-амилазы крахмал расщепляется до декстринов, под действием β-амилазы – до мальтозы, которая в свою очередь под действием мальтазы превращается в глюкозу. Гидролизом крахмала получают патоку. Крахмал под действием осахаривающих ферментов слюны и пищеварительных соков осахаривается и хорошо усваивается. Под действием йода крахмал окрашивается в синий цвет; это характерная реакция для определения наличия крахмала.

Гликоген (животный крахмал) откладывается в печени животных, при гидролизе переходит в глюкозу, легко набухает и растворяется в воде. Содержание в животных продуктах (рыба, мясо, яйца) -до 1%. Гликоген имеется в грибах, дрожжах, зерне кукурузы.

Инулин содержится в клубнях и корнях некоторых растений -земляная груша (топинамбур), корни цикория и одуванчика (15-17%). Инулин легко растворяется в теплой воде, образуя при этом коллоидный раствор. При кислотном гидролизе или под действием инулазы он превращается во фруктозу. На этом свойстве инулина основано производство фруктового сахара, предназначенного для питания людей, больных диабетом, склонных к ожирению и больных кариесом.

Клетчатка является основной структурной частью клеточных стенок хлорофиллоносных растений и относится к пищевым волокнам. В значительных количествах она находится в кожуре плодов, овощей, в муке низших сортов и нешлифованных крупах. Клетчатка не растворяется в воде, в слабых растворах серной кислоты и щелочи. Она не усваивается организмом человека, поэтому относится к балластным веществам. Однако она необходима, поскольку вследствие волокнистого строения способствует пищеварению, усиливает перистальтику кишечника, так как она выводит из организма соли тяжелых металлов, холестерин и другие вредные вещества.

Пектиновые вещества. Они являются продуктом окисления глюкозы и построены из остатков галактуриновой кислоты. В значительных количествах находятся в плодах, ягодах и овощах (яблоки, абрикосы, хурма, персики, крыжовник – 0,3-1,5%; тыква, земляника, смородина – 0,5-0,8%) в виде протопектина, пектина и пектиновой кислот. Пектиновые вещества, так же как и клетчатка, являются балластными веществами, не перевариваются и не всасываются в желудке и кишечнике. Однако роль пектина огромна, так как он связывает вредные и ядовитые вещества и выводит их из организма, способствует нормальному выделению желчи, снижает уровень холестерина в крови.

Протопектином богаты недозрелые плоды и овощи, он обусловливает твердую консистенцию их. При созревании плодов и овощей протопектин гидролизуется до пектина, вследствие чего плоды и овощи становятся мягче. При перезревании плодов и овощей значительная часть пектина превращается в пектиновую кислоту, придающую плодам и овощам неприятный вкус.

Под действием кислот или фермента протопектиназы протопектин переходит в растворимый в воде пектин, который в присутствии сахара (65-70%) и кислот образует студни. Это свойство пектина широко используется в кондитерской промышленности для производства желе, варенья, джемов, мармеладов, зефира и др.

Липиды

Липиды – природные органические соединения, многие из которых являются эфирами жирных кислот и спиртов. Общими свойствами липидов являются их гидрофобность и нерастворимость в воде, но все они по-разному растворяются в органических растворителях – эфире, бензине, хлороформе, ацетоне и др.

Из липидов в товароведении продовольственных товаров изучают жиры, высокомолекулярные кислоты и липоиды.

Жиры. Обладают высокой энергетической ценностью – 1 г жира при окислении выделяет 9,0 ккал (37,7 кДж), активно участвуют в пластических процессах, входя в состав оболочек живых клеток и других структур, а также откладываются в тканях организма. Они являются источником необходимых витаминов и других биологически активных веществ. Жиры широко используют при производстве многих продовольственных товаров, они улучшают вкусовые свойства пищи.

По происхождению жиры делят на растительные и животные..

К растительным жирам (маслам) относят масло какао, кокосовое и пальмовое.

Жидкие жиры в зависимости от свойств делят на невысыхающие (оливковое, миндальное) и высыхающие (льняное, конопляное, маковое и др.) масла.

Животные жиры также делят на жидкие и твердые. Различают жидкие жиры наземных животных (копытный жир) и жидкие жиры морских животных и рыб (рыбий жир, жир печени китов и др.). Животные твердые жиры – говяжий, свиной, бараний, а также коровье масло.

По химическому составу жиры представляют собой смесь сложных эфиров трехатомного спирта глицерина С 3 Н 5 (ОН) 3 и жирных кислот. В состав жиров входят остатки жирных кислот предельных (насыщенных) и непредельных (ненасыщенных). Жиры разного происхождения отличаются друг от друга составом жирных кислот. Все жирные кислоты, входящие в состав жиров, содержат четное число атомов углерода – от 14 до 22, но чаще 16 и 18. Растительные жиры, кроме кокосового масла и масла бобов какао, остаются жидкими при температуре, близкой к 0 ºС, так как содержат значительное количество непредельных жирных кислот.

Насыщенные жирные кислоты – пальмитиновая (С 15 Н 31 СООН), стеариновая (С 17 Н 35 СООН), миристиновая (С 13 Н 27 СООН). Эти кислоты используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах и в животных жирах, что определяет высокую температуру плавления (50–60 °С) и твердое состояние этих жиров.

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяют на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную водородную) и полиненасыщенные (несколько связей). Основной представитель мононенасыщенных жирных кислот – олеиновая кислота (С 18 Н 34 О 2), содержание которой в оливковом масле составляет 65%, в сливочном масле – 23%.

К полиненасыщенным жирным кислотам относят линолевую (С 18 Н 32 О 4) с двумя двойными связями; линоленовую (C 18 H 30 O 2) с тремя двойными связями и арахидоновую (С 20 Н 32 О 2) с четырьмя двойными связями. Незаменимыми жирными кислотами являются линолевая, линоленовая и арахидоновая. Они обладают наибольшей химической активностью, принадлежат к витаминоподобным соединениям и носят название фактора F. Арахидоновая кислота находится в рыбьем жире и жире морских животных. Основной источник линолевой кислоты – подсолнечное масло (60%). В растительных маслах преобладают олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. В стандартах на растительные масла имеется показатель – йодное число, который характеризует степень ненасыщенности кислот. Чем выше йодное число, тем больше ненасыщенных кислот в жире, тем выше вероятность его прогоркания.

Усвояемость жиров в значительной степени зависит от температуры плавления. По усвояемости различают: жиры с температурой плавления 37 ºС, усвояемость 70-98% (все жидкие жиры, жиры молока, свиной топленый, жиры птиц и рыб); жиры с температурой плавления 50-60 ºС усваиваются плохо (бараний жир – 44-51 °С).

Жидкие жиры могут превращаться в твердые путем насыщения водородом непредельных жирных кислот. Этот процесс называется гидрогенизацией. Получение маргарина основано на гидрогенизации жира.

Жиры нерастворимы в воде, но в присутствии белков слизистых веществ, называемых эмульгаторами, способны образовывать с водой стойкие эмульсии. На этом свойстве жиров основано получение маргарина, майонеза и различных кремов.

Жиры легче воды, так как они имеют плотность ниже единицы – 0,7–0,9. У жиров высокая температура кипения, поэтому их используют для жарки, они не испаряются с горячей сковороды. Однако при сильном нагревании (240-260 °С) жир разлагается, образуя летучие сильно пахнущие вещества. Жиры относятся к нестойким соединениям, поэтому в процессе производства, обработки и хранения под влиянием внешних факторов в них могут происходить процессы гидролиза (расщепление на глицерин и свободные жирные кислоты в присутствии воды, кислот, ферментов). Гидролиз является первоначальной стадией порчи жиров при хранении. Образующиеся свободные жирные кислоты придают жиру посторонний привкус, поэтому в стандарты на пищевые жиры введен показатель качества жиров – кислотное число. В промышленности из жиросодержащего сырья при высокой температуре в присутствии щелочей получают мыло (процесс омыления).

Окисление жира – процесс химического взаимодействия кислорода и остатков непредельных жирных кислот триглицеридов – протекает в три стадии.

Окисление жиров под действием атмосферного кислорода называется автоокислением. Первая стадия автоокисления – индукционный период, когда окислительные процессы в жирах почти не обнаруживаются. Устойчивость различных жиров и масел к окислению характеризуется сравнительной длительностью их индукционных периодов. На второй стадии автоокисления происходят реакции, в результате которых образуются перекисные соединения. На третьей стадии протекают вторичные реакции перекисных соединений, в результате чего в жирах накапливаются гидроперекиси и продукты их превращений – альдегиды, кетоны, свободные низкомолекулярные жирные кислоты, которые изменяют вкус и запах жиров и масел и существенно снижают их пищевое достоинство.

Липоиды (жироподобные вещества). К ним относятся фосфатиды, стерины и воски.

Фосфатиды являются липидами, содержащими связанную фосфорную кислоту. Представляют собой сложные эфиры обычно одноатомных спиртов, одна или две спиртовые группы которых этерифи-цированы фосфорной кислотой. В фосфатиды, кроме остатков фосфорной кислоты входит одно из азотистых оснований – холин, коламин или серин. Фосфатиды, состоящие из остатков глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и холина, называются лецитинами. Лецитин в воде не растворим, но образует с ней эмульсии. Это свойство лецитина используется в маргариновой промышленности, при производстве шоколада, вафель, печенья. Много лецитина в яичном желтке (9,4%), сое (1,7%), молочном жире (1,3%), грибах (7,0%), нерафинированных растительных маслах.

Кефалин – это фосфатид, в котором фосфорная кислота соединена с каломином, являющимся менее сильным основанием, чем холин. Кефалин обладает более кислыми свойствами, чем лецитин; играет важную роль в процессе свертывания крови.

Стерины – высокомолекулярные циклические спирты, в жирах встречаются в свободном виде и в виде стеридов – эфиров жирных кислот. В состав животных жиров входит холестерин (мозг, яичный желток, плазма крови – 1,6%). В растительных и бактериальных клетках наибольшее значение имеет эргостерин, отличающийся от холестерина двумя дополнительными двойными связями и одной дополнительной метильной группой, под действием ультрафиолетовых лучей эргостерин превращается в кальциферол – витамин D.

Воски по химической природе близки к жирам. Растительные воски образуют налет на поверхности листьев, плодов, овощей, который защищает их от микробов, высыхания, излишней влажности. К воскам животного происхождения относится пчелиный воск.

Аминокислоты являются основными структурными компонентами молекул белка и в свободном виде появляются в продовольственных товарах в процессе распада белка.

Амиды аминокислот содержатся в растительных продуктах в качестве естественной составной части. Например, в капусте и спарже находится амид аспарагина (0,2-0,3%).

Аммиачные соединения встречаются в продовольственных товарах в малых количествах в виде аммиака и его производных. Аммиак является конечным продуктом распада белков. Значительное количество аммиака и аминов указывает на гнилостное разложение белков продовольственных товаров. Поэтому при исследовании свежести мяса и рыбы определяют содержание в них аммиака. К производным аммиака относятся моноамины CH 3 NH 2 , диметиламины (CH 3) 2 NH и триметиламины (CH 3) 3 N, которые обладают специфическим запахом. Метиламин имеет запах, сходный с аммиаком. Диметиламин – газообразное вещество с запахом селедочного рассола, образуется в основном при гниении белков рыбы и других продуктов. Триметиламин – газообразное вещество, содержащееся в значительном количестве в селедочном рассоле. В концентрированном виде обладает запахом аммиака, но в слабых концентрациях имеет запах гнилой рыбы.

Нитраты – соли азотной кислоты. В продовольственных товарах содержатся в незначительных количествах, за исключением тыквы и кабачков.

Нитриты добавляют в небольших количествах при посоле мяса и в колбасный фарш для придания мясу розового цвета. Нитриты обладают высокой токсичностью, поэтому применение их в пищевой промышленности лимитируется (в мясной колбасный фарш добавляют раствор нитрита из расчета не более 0,005% массы мяса).

Белки имеют наиболее важное из азотсодержащих соединений значение для питания человека. Они являются наиболее важными органическими соединениями, входящими в состав живых организмов. Еще в прошлом веке, изучая состав различных животных и растений, ученые выделили вещества, которые по некоторым свойствам напоминали яичный белок: так, при нагревании они свертывались. Это и дало основание назвать их белками. Значение белков как основы всего живого было отмечено еще Ф. Энгельсом. Он писал, что там, где есть жизнь, обнаруживаются белки, а где присутствуют белки, там отмечены признаки жизни.

Таким образом, термином «белки» назван большой класс органических высокомолекулярных азотсодержащих соединений, присутствующих в каждой клетке и определяющих ее жизнедеятельность.

Химический состав белков. Химический анализ показал наличие во всех белках (в %): углерода – 50-55, водорода – 6-7, кислорода – 21-23, азота – 15-17, серы – 0,3-2,5. В отдельных белках обнаружены фосфор, йод, железо, медь и некоторые макро- и микроэлементы в различных количествах.

Для определения химической природы мономеров белка проводят гидролиз – длительное кипячение белка с сильными минеральными кислотами или основаниями. Наиболее часто применяют 6N НNО 3 и кипячение при 110°С в течение 24 ч. На следующем этапе разделяют вещества, входящие в состав гидролизата. Для этой цели применяют метод хроматографии. Наконец, природу выделенных мономеров выясняют с помощью определенных химических реакций. В результате было установлено, что исходными составными частями белков являются аминокислоты.

Молекулярная масса (м.м.) белков от 6000 до 1 000000 и выше, так, м.м. белка альбумина молока – 17400, глобулина молока – 35200, яичного альбумина – 45000. В организме животных и растений белок встречается в трех состояниях: жидком (молоко, кровь), сиропообразном (яичный белок) и твердом (кожа, волосы, шерсть).

Благодаря большой м.м. белки находятся в коллоидном состоянии и диспергированы (распределены, рассеяны, взвешаны) в растворителе. Большинство белков относится к гидрофильным соединениям, способны вступать во взаимодействие с водой, которая связывается с белками. Такое взаимодействие называется гидратацией.

Многие белки под влиянием некоторых физических и химических факторов (температура, органические растворители, кислоты, соли) свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс называется денатурацией. Денатурированный белок теряет способность к растворению в воде, растворах солей или спирте. Все продовольственные товары, переработанные с помощью высоких температур, содержат денатурированный белок. У большинства белков температура денатурации составляет 50-60 ºС. Свойство белков денатурироваться имеет важное значение, в частности, при выпечке хлеба и получении кондитерских изделий. Одно из важных свойств белков – способность образовывать гели при набухании в воде. Набухание белков имеет большое значение при производстве хлеба, макаронных и других изделий. При «старении» гель отдает воду, при этом уменьшается в объеме и сморщивается. Это явление, обратное набуханию, называется синерезисом.

При неправильном хранении белковых продуктов может происходить более глубокое разложение белков с выделением продуктов распада аминокислот, в том числе аммиака и углекислого газа. Белки, содержащие серу, выделяют сероводород.

Человеку требуется 80–100 г белков в сутки, в том числе 50 г животных белков. При окислении 1 г белка в организме выделяется 16,7 кДж, или 4,0 ккал.

Аминокислоты – это органические кислоты, у которых атом водорода α-углеродного атома замещен на аминогруппу NH 2 . Следовательно, это α-аминокислота с общей формулой

Следует отметить, что в составе всех аминокислот имеются общие группировки: -СН 2 , -NH 2 , -COOH, а боковые цепи аминокислот, или радикалы (R), различаются. Химическая природа радикалов разнообразна: от атома водорода до циклических соединений. Именно радикалы определяют структурные и функциональные особенности аминокислот.

Аминокислоты в водном растворе находятся в ионизированном состоянии за счет диссоциации аминных и карбоксильных групп, а также групп, входящих в состав радикалов. Другими словами, они являются амфотермными соединениями и могут существовать либо как кислоты (доноры протонов), либо как основания (акцепторы протонов).

Все аминокислоты в зависимости от структуры разделены на несколько групп (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Классификация аминокислот

Из 20 аминокислот, которые участвуют в построении белков, не все обладают одинаковой биологической ценностью. Некоторые аминокислоты синтезируются организмом человека, и потребность в них удовлетворяется без поступления извне. Такие аминокислоты называются заменимыми (гистидин, аргинин, цистин, тирозин, аланин, серии, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, пролин, оксипролин, глицин). Другая часть аминокислот не синтезируется организмом и они должны поступать с пищей. Их называют незаменимыми (триптофан). Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными, а если отсутствует, хотя бы одна из незаменимых кислот – белок является неполноценным.

Классификация белков. В основу классификации белков положены их физико-химические и химические особенности. Белки делят на простые (протеины) и сложные (протеиды). К простым относят белки, которые при гидролизе дают только аминокислоты. К сложным – белки, состоящие из простых белков и соединений небелковой группы, называемой простетической.

К протеинам относятся альбумины (молока, яиц, крови), глобулины (фибриноген крови, миозин мяса, глобулин яиц, туберин картофеля и др.), глютелины (пшеницы и ржи), продамины (глиадин пшеницы), склеропротеины (коллаген костей, эластин соединительной ткани, кератин волос).

К протеидам относятся фосфопротеиды (казеин молока, вителлин куриного яйца, ихтулин икры рыб), которые состоят из белка и фосфорной кислоты; хромопротеиды (гемоглобин крови, миоглобин мышечной ткани мяса), представляющие собой соединения белка глобина и красящего вещества; глюкопротеиды (белки хрящей, слизистых оболочек), состоящие из простых белков и глюкозы; липопротеиды (белки, содержащие фосфатид) входят в состав протоплазмы и хлорофилловых зерен; нуклеопротеиды содержат нуклеиновые кислоты и играют важную для организма роль в биологическом отношении.

Витамины

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения. Они служат биологическими регуляторами химических реакций обмена веществ, протекающих в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями.

В настоящее время открыто несколько десятков веществ, которые по действию на организм человека можно отнести к витаминам, но непосредственное значение для питания имеют только 20. Витамины обозначают буквами латинского алфавита: А, В, С, D и др. Кроме того, каждый из них имеет название, соответствующее химическому строению. Например, витамин С – аскорбиновая кислота, витамин D – кальциферол, витамин В 1 – тиамин и т. д. Витамины, как правило, не синтезируются в организме человека, поэтому основным источником большинства из них являются продукты питания, а также синтезированные витаминные препараты. Суточная потребность организма человека в витаминах исчисляется в миллиграммах.

В случае отсутствия в пище витаминов могут возникать заболевания – авитаминозы. Недостаточное потребление витаминов вызывает гиповитаминоз, а избыточное потребление жирорастворимых витаминов – гипервитаминоз. Витамины находятся почти во всех продовольственных товарах. Некоторые товары подвергают витаминизации: витаминизированное молоко, сливочное масло, кондитерские изделия и т. д.

В зависимости от растворимости витамины подразделяют на водорастворимые – С, Р, группы В и жирорастворимые – A, D, E, К.

Водорастворимые витамины. Из них наиболее часто встречаются следующие.

Витамин С (аскорбиновая кислота) -- противоцинготный. Он играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах организма, влияет на белковый, углеводный и холестериновый обмен. При недостатке витамина С в пище снижается сопротивляемость организма человека различным заболеваниям. Отсутствие его вызывает цингу. Суточная норма потребления витамина С – 50–70 мг. Содержится он в основном в свежих овощах и плодах; особенно много его в шиповнике, черной смородине и перце красном, имеется он также в зелени петрушки и укропа, луке зеленом, капусте белокочанной, томатах красных, яблоках, картофеле.

Витамин Р (рутин) обладает капилляроукрепляющим действием и снижает проницаемость стенок кровеносных сосудов. Суточная норма потребления витамина 25–35 мг. Содержится этот витамин в тех же растительных продуктах, в которых находится витамин С.

Витамины группы В: В 1 , В 2 , РР, В 6 , В 12 , В 16 , Н холин и др.

Витамин В 1 (тиамин) играет важную роль в обмене веществ, особенно углеводном, в регулировании деятельности нервной системы. При недостатке его в пище наблюдаются расстройства нервной системы, кишечника. Отсутствие витамина в питании приводит к авитаминозу. Потребность в витамине В 1 в среднем 2–2,5 мг/сут. При недостатке в пище этого витамина ухудшаются состояние кожи, зрение, снижается функция желудочной секреции. Содержится витамин В 2 в яйцах, сыре, молоке, мясе, рыбе, хлебе, крупе гречневой, овощах, фруктах, дрожжах.

Витамин РР (никотиновая кислота) является составной частью ферментов, участвующих в обмене веществ. Недостаток в пище витаминов РР вызывает утомляемость, слабость, раздражительность и заболевание пеллагрой. Суточная потребность в витамине 15–25 мг. Он содержится в продуктах растительного и животного происхождения.

Витамин В 6 (пиридоксин) участвует в обмене веществ. При недостатке его в питании наблюдается расстройство нервной системы, дерматиты, склеротические изменения сосудов. Суточная потребность 2–3 мг.

Витамин В 9 (фолиевая кислота) обеспечивает нормальное кроветворение в организме человека и участвует в обмене веществ. При недостатке фолиевой кислоты в питании развиваются различные формы малокровия. Суточная норма потребления этого витамина 0,2-0,3 мг. Много его в зеленых листьях (салат, шпинат, петрушка, зеленый лук).

Витамин В 12 (кобаламин) играет важную роль в процессах регулирования кроветворения, в обмене белков, жиров и углеводов. При недостатке витамина В 12 в организме развивается злокачественное малокровие. Потребность в витамине 0,002-0,005 мг/сут. Этот витамин содержится- только в продуктах животного происхождения: в мясе, печени, молоке, сыре, яйцах.

Витамин В 15 (пангамовая кислота) участвует в окислительных процессах в организме, оказывая благоприятное действие на сердце, сосуды, кровообращение; особенно необходим пожилым людям. Суточная потребность в витамине около 2 мг. Содержится он в рисовых отрубях, дрожжах, печени и крови животных.

Холин влияет на белковый и жировой обмен, обезвреживает вредные для организма вещества. Отсутствие холина в пище способствует жировому перерождению печени, поражению почек. Потребность в холине 500-1000 мг/сут. Холин находится в продуктах животного и растительного происхождения (кроме овощей и фруктов): в рисе, в печени, мясе, желтке яиц, молоке.

Витамин Н (биотин) регулирует деятельность нервной системы. При недостатке этого витамина в питании отмечаются нервные расстройства с поражениями кожи. Потребность в биотине 0,15-0,3 мг/сут. Он частично синтезируется бактериями кишечника. В продуктах биотин представлен широко, но в небольших количествах (в печени, мясе, молоке, картофеле и др.). Витамин устойчив к кулинарной обработке.

Жирорастворимые витамины. К ним относятся следующие витамины.

Витамин А (ретинол) влияет на рост и нормальное развитие скелета, зрение, состояние кожи и слизистой оболочки, сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. При недостатке витамина А прекращается рост, выпадают волосы, организм истощается, нарушается зрение, особенно в сумерках («куриная слепота»). Суточная норма для взрослого человека 1,5-2,5 мг. Содержится витамин А в продуктах животного происхождения: в рыбьем жире, печени, яйцах, молоке, мясе. В продуктах растительного происхождения желто-оранжевого цвета и в зеленых частях растений (шпинате, салате) находится провитамин А – каротин, который в организме человека превращается в витамин А.

Витамин D (кальциферол) участвует в образовании костной ткани, способствует удержанию в ней солей кальция и фосфора, стимулирует рост. При недостатке в организме этого витамина у детей развивается рахит, а у взрослых изменяются костные ткани. Витамин D содержится в животной пище: в тресковой печени, палтусе, сельди, треске, печени говяжьей, сливочном масле, яйцах, молоке и др. Но в основном он синтезируется в организме из провитамина (вещества, содержащегося в коже) в результате воздействия ультрафиолетовых лучей.

Витамин Е (токоферол) влияет на процессы размножения. При недостатке этого витамина происходят изменения в деятельности половой и центральной нервной систем, нарушается деятельность желез внутренней секреции. Суточная потребность в витамине 10-20 мг. Витамин Е находится как в растительных, так и в животных продуктах, поэтому недостатка человек в нем не испытывает. Особенно много витамина Е в зародышах злаков и растительных маслах. Содержание его в продуктах при нагревании снижается. Витамин Е обладает антиокислительным действием и широко применяется в пищевой промышленности для замедления процесса окисления жиров.

Витамин К (филлохинон) участвует в процессе свертывания крови. При недостатке его замедляется свертывание крови и появляются подкожные внутримышечные кровоизлияния. Суточная потребность в витамине 0,2-3 мг. Большая часть этого витамина синтезируется бактериями в кишечнике человека. Витамин К содержится в основном в зеленых листьях салата, капусты, шпината, крапивы. Под действием света, высокой температуры и щелочей он разрушается.

Витаминоподобные вещества. Наибольшее значение имеют следующие вещества.

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая) участвует в жировом и холестериновом обмене. Суточная норма потребления витамина 5–8 г. Наилучшее соотношение ненасыщенных жировых кислот отмечено в свином сале, арахисовом и оливковом маслах.

Витамин U нормализует секреторную функцию пищеварительных желез, содержится в соке капусты, картофеле, зеленом чае и молоке.

Ферменты

Ферменты (энзимы) – это биологические катализаторы белковой природы, обладающие способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме.

Образуются ферменты в любой живой клетке и могут проявлять активность вне ее. Действие ферментов строго специфично, т. е. каждый фермент катализирует только одну или несколько близких химических реакций. Поэтому название их складывается из названия вещества, на которое они действуют, и окончания «аза». Например, фермент, расщепляющий сахарозу, называют сахаразой, лактозу – лактазой. Ферменты обладают очень большой активностью. Ничтожной дозы их достаточно для превращения огромного количества вещества из одного состояния в другое. Ферменты характеризуются определенными свойствами. Так, некоторые ферментативные процессы обратимы, т. е. в зависимости от условий одни и те же ферменты могут ускорять как процесс распада, так и процесс синтеза вещества. Они чувствительны к изменению температуры. Наивысшую активность ферменты проявляют при температуре 40-50 ºС. Поэтому для предупреждения порчи продукты хранят на холоде или подвергают тепловой обработке.

Ферменты играют важную роль в производстве продовольственных товаров, в процессе их хранения и кулинарной обработки. Для изготовления сыров используют сычужные ферменты. В производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей и брожении теста участвуют ферменты, которые выделяют бактерии и дрожжи. Ферменты существенно влияют на качество продуктов. В одних случаях это влияние положительно, например созревание мяса после убоя животных и сельди и лососевых рыб при посоле, в других случаях – отрицательно, например потемнение яблок, картофеля при очистке и нарезке. Под действием ферментов окисляются жиры. Прокисание супов, гниение фруктов, брожение компотов и варенья вызывают ферменты, выделяемые попавшими в пищу микробами. Для прекращения отрицательного действия ферментов применяют нагревание или понижение температуры хранения продуктов.

По современной классификации все ферменты делят на шесть классов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы). Каждый класс подразделяют на подклассы, а каждый подкласс – на группы.

Оксидоредуктазы. Это ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, которые протекают в живых организмах.

В классе оксидоредуктаз основное значение имеют дегидрогеназы, которые осуществляют реакцию дегидрирования. Все дегидрогеназы делят на две группы: анаэробные и аэробные, которые называют оксидазами.

Анаэробные дегидрогеназы представляют собой специфические ферменты, катализирующие отщепление водорода от определенных химических веществ и передающие его другим ферментам – переносчикам водорода. Так, лактатдегидрогеназа катализирует реакцию окисления молочной кислоты до пировиноградной, изоцитратдегидрогеназа – окисление изолимонной кислоты до щавелево-янтарной.

К группе аэробных дегидрогеназ (оксидаз) относят ферменты, в состав которых в качестве кофермента входит витамин В 2 (рибофлавин), поэтому их называют флавиновыми ферментами. Они способны отнимать водород от окисляемого вещества и передавать его другим соединениям или кислороду воздуха. К этой группе ферментов относятся полифенолоксидаза, аскорбинатоксидаза, глюко-оксидаза.

Трансферазы, или ферменты переноса. Они ускоряют перенос целых атомных групп от одного соединения к другому. Трансферазы имеют огромное значение для обмена веществ в живых организмах. В зависимости от характера переносимых группировок различают аминотрансферазы, фосфортрансферазы, глюкозилтрансферазы, ацилтрансферазы и др.

Аминотрансферазы ускоряют реакцию переаминирования аминокислот с кетокислотами.

Фосфортрансферазы ускоряют перенос остатков фосфорной кислоты на спиртовые, карбоксильные, азотсодержащие и другие группы тех или иных органических соединений.

Глюкозилтрансферазы катализируют реакции переноса глюкозидных остатков с молекул фосфорных эфиров или других соединений к молекулам моносахаридов, полисахаридов или других веществ.

Гидролазы. Эти ферменты катализируют гидролиз, а иногда и синтез органических соединений при участии воды. Этот класс подразделяют на 9 подклассов. Наиболее важными являются четыре подкласса гидролаз: эстеразы, карбогидразы, амидазы и пептидазы.

Эстеразы ускоряют реакции гидролиза и синтеза сложных эфиров. К ним относятся липазы, лецитиназы и другие ферменты.

Карбогидразы расщепляют глюкозидные связи в углеводах и их производных. К ним относятся мальтаза, лактаза, пектиназа и др.

Амидазы ускоряют гидролиз амидов кислот. К ним относятся пурин- и пирамидиндезаминазы, ациламидазы, амидиназы и др.

Пептидазы катализируют реакции расщепления белка и полипептидов.

Лиазы. Они объединяют ферменты, ускоряющие негидротические реакции распада органических-веществ с отщеплением воды, углекислого газа или аммиака и др. Некоторые из этих реакций обратимы, и соответствующие ферменты при определенных условиях катализируют реакции не только распада, но и синтеза.

Изомеразы. Они катализируют превращение органических соединений в их изомеры. В отличие от трансферазы измеразы катализируют перенос групп только внутри молекул. Эти превращения могут состоять во внутримолекулярном переносе водорода, фосфатных и ацетильных групп, в изменении пространственного расположения атомных группировок, в перемещении двойных связей. Изомеразы играют важную роль в обмене веществ.

Лигазы (синтетазы). Это большая группа ферментов, ускоряющих синтез сложных органических соединений из более простых. Реакция синтеза требует значительной затраты энергии, поэтому активность лигаз проявляется лишь в присутствии таких макроэнергетических соединений, как аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) или другой нуклеотидтрифосфат. При отрыве от молекул АТФ в присутствии лигаз одного или двух концевых остатков фосфорной кислоты выделяется большое количество энергии, используемой для активирования реагирующих веществ.

Ферменты способны осуществлять каталитические функции вне клетки и вне организма, поэтому для практических целей представляет большой интерес выделение ферментов и их использование в пищевой, легкой, медицинской и некоторых других отраслях промышленности, на предприятиях общественного питания. Применение ферментов позволяет в большинстве случаев интенсифицировать технологические процессы, повышать качество готового продукта, улучшать его товарный вид, снижать себестоимость производства, расширять сырьевые ресурсы.

II. Недвижимое и движимое имущество. Составная часть и принадлежность

II. Общие требования к присвоению званий и процедура присвоения званий лицам командного состава морских судов

Современное состояние и перспективы развития науки о питании.

Нарушения пищевого статуса: избыточное потребление животных жиров, дефицит витаминов, минеральных веществ, макроэлементов, пищевых волокон, полиненасыщенных жирных кислот, полноценных(животных) белков. В результаты наиболее распространенные заболевания, связанные с недостаточностью питания: йодная недостаточность, дефицит кальция, избыточная масса тела, железнодефицитное состояние, гипо- и авитаминозные состояния. В результаты действия: Белок-создание индустрии производства белка из нетрадиционных источников. Микро-нутриенты: восстановление отечественного производства витаминов-субстанций, создание индустрии биологически активных добавок к пище и технологии обогащения пищевых продуктов. Детское питание: реализация программы грудного вскармливания, индустрия специализированных продуктов: для беременных, для недоношенных детей, заменитель женского молока, продуктов прикорма, различных категорий больных детей, создание индустрии зондового питания. Безопасность пищи: создание законодательной базы, усиление производственного контроля в АПК, включая малые предприятия. Создание современной инструментальной базы и обеспечение органов государственного надзора. Образование: профессиональные программы для вузов и системы постдипломного образования, разработка системы образовательных программ для общеобразовательных школ и средств массовой информации. Возрастает процент потребления населением биологически активных добавок.

Основные химические вещества, входящие в состав пищевых продуктов. Их классификация; содержание и роль в питании человека.

Вещества, входящие в состав пищевых продуктов, делят на органические и неорганические. К неорганическим веществам относят воду и минеральные вещества , к органическим: белки , жиры, углеводы , кислоты , витамины ,ферменты , дубильные , красящие , ароматические и другие вещества. Каждое из этих веществ имеет для организма человека определенное значение: одни обладают питательными свойствами (углеводы, белки, жиры), другие придают продуктам определенный вкус, аромат, окраску и играют соответствующую роль в воздействии на нервную систему и органы пищеварения (органические кислоты, дубильные, красящие, ароматические вещества и др.), некоторые вещества обладают бактерицидными свойствами (фитонциды). Вода входит в состав всех пищевых продуктов, но содержание их различно. Количество воды в пищевых продуктах влияет на их качество и сохраняемость. Скоропортящиеся продукты с повышенным содержанием влаги без консервирования длительное время не сохраняются. Вода, содержащаяся в продуктах, способствует ускорению в них химических, биохимических и других процессов. Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются.

Количество воды во многих продуктах, как правило, нормируется стандартами с указанием верхнего предела ее содержания, так как от этого зависят не только качество и сохраняемость, но и пищевая ценность продуктов.

Макроэлементы Микроэлементы Ультрамикроэлементы Углеводы образуются при фотосинтезе в зеленых листьях растений из углекислого газа воздуха и получаемой из почвы воды. Углеводы являются основным источником энергии в организме человека и в рационе питания занимают первое место. В зависимости от строения молекул углеводы подразделяют на три класса: простые углеводы, или моносахариды , олигосахариды и полисахариды . К моносахаридам относятся гексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза и дезоксирибоза). в пищевых продуктах в свободном виде в значительных количествах встречаются только глюкоза и фруктоза. Глюкоза (виноградный сахар) в продуктах питания чаще всего находится вместе с фруктозой. В чистом виде она усваивается организмом лучше других углеводов. Содержится в плодах, овощах, меде, является основной частью свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала. Фруктоза (плодовый сахар) в свободном состоянии находится главным образом во фруктах, ягодах и овощах (яблоках, грушах, арбузах) она является преобладающим сахаром. Из продуктов животного происхождения значительное количество фруктозы содержится в меде. Она обладает более сладким вкусом, чем сахароза, и этим объясняется высокая сладость меда. Глюкоза и фруктоза являются хорошими восстановителями и относятся к редуцирующим сахарам, которые, обладая высокой реакционной способностью (соединяются с аминокислотами) и гигроскопичностью, могут быть причиной потемнения и увлажнения продуктов. Поэтому содержание этих углеводов в сахаре, карамели, халве и других продуктах ограничивается. Олигосахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из моносахаридов. К ним относят сахарозу, мальтозу, лактозу. Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)является самым распространенным сахаром в продуктах растительного происхождения. Мальтоза (солодовый сахар) встречается в свободном виде в патоке и сое. Получают ее кислотным или ферментативным гидролизом крахмала. Мальтоза обладает менее сладким вкусом, чем сахароза. Лактоза (молочный сахар) имеет большое физиологическое значение, так как содержится в молоке и молочных продуктах. Это наименее сладкий сахар. Полисахариды состоят из шести и более остатков моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, инулин, целлюлоза (клетчатка). Крахмал является одним из важнейших резервных углеводов растений. Он синтезируется растениями и накапливается в виде крахмальных зерен в клубнях, плодах, зерне хлебных злаков. Наиболее крупные крахмальные зерна у картофеля, мелкие – у риса и гречихи. В картофеле, хлебе, крупах крахмал является основным углеводом. Кроме того, из зерна и картофеля вырабатывают различные виды крахмала, который используется как самостоятельный пищевой продукт. Гликоген (животный крахмал) является запасным углеводом животных, который откладывается в мышечной ткани. Все жизненные процессы сопровождаются гликолизом – биохимическим расщеплением гликогена. Это процесс протекает после убоя животных и влияет на качество мяса и рыбы при созревании. Инулин содержится в земляной груши и в цикории. Он хорошо растворяется в горячей воде, образуя при этом коллоидный раствор. При гидролизе инулин превращается во фруктозу. Он рекомендуется для больных, страдающих диабетом. Целлюлоза (клетчатка) – распространенный полисахарид. Большая часть клетчатки организмом человека не усваивается. Повышенное содержание ее в продукте снижает его усвояемость, пищевую ценность, ухудшает вкус. Липиды состоят из жиров и жироподобных веществ (липоидов). Они содержатся в каждой клетке организма, участвуют в обмене веществ и синтезе белков, используются для построения мембран клеток и жировой ткани. В продуктах питания из липидов преобладают жиры, которые имеют большое значение в питании, так как обладают самой высокой энергетической ценностью. По происхождению жиры делят на растительные (масла) и животные . К твердым растительным жирам относят масло кокосовое, пальмовое, какао-масло; к жидким – подсолнечное, хлопковое, оливковое, льняное; к твердым животным жирам относят жир говяжий, бараний, свиной, масло коровье; к жидким – жиры рыб и морских животных. Характерной особенностью всех жиров является то, что они легче воды, не растворяются в ней, а только в органических растворителях. Жиры легко подвергаются омылению, окислению, прогорканию, гидрированию и другим процессам, поэтому при хранении необходимо учитывать эти свойства. Жирами богаты растительные и коровье масла, топленные и кулинарные жиры, маргарин, орехи, семена масличных культур и др. Мало жиров в плодах и овощах, в зернах злаков, в макаронных и хлебобулочных изделиях. В зависимости от температуры плавления различные жиры усваиваются организмом неодинаково. Так, чем ниже температура плавления жира, тем он легче усваивается. Температура плавления жира составляет: коровьего – 26-32 о С, говяжьего – 42-25 о С, свиного – 33-46 о С, бараньего – 44-55 о С. Наиболее часто встречаются фосфоглицериды лецитин и кефалин , из стеринов – холестерин. Много его в мозге, яичном желтке, в плазме крови. Холестерин способствует эмульгированию жира, а также обезвреживанию бактериальных гемотоксинов в организме. Избыточное накопление холестерина в организме может привести к атеросклерозу, к желчекаменной болезни. В растительных клетках и дрожжах содержится эргостерин , который под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D. Воска покрывают поверхность плодов и овощей, предохраняя их от проникновения микроорганизмов и испарения влаги; они содержатся в растительных жирах и затвердевают при низких температурах хранения, вызывая помутнение. Пищевого значения они не имеют. Азотистые вещества. Вещества, в состав которых, кроме углерода, водорода и кислорода, входит азот. Их подразделяют на собственно белковые соединения и соединения, содержащие азот, но не относящиеся к белковым веществам (небелковые аминокислоты, алкалоиды и др.). Белки являются основным материалом, из которого построена протоплазма, входят в состав ядра клеток, участвуют в процессах роста и размножения, в образовании ферментов и гормонов. О роли белков в природе говорит само их название – протеины. Белки – самая ценная составная часть пищевых продуктов. Они принимают участие в построении белков организма человека, являются энергетическим материалом. Белки состоят из различных аминокислот. Белок находится в трех состояниях: твердом (кожа, волосы, шерсть), сиропообразном (яичный белок) и жидком (молоко и кровь). Белки не растворяются в воде, а только набухают в ней. Это явление набухания белков имеет место при изготовлении теста в хлебопечении и в макаронном производстве, при производстве солода и др. Под действием температуры, органических растворителей, кислот или солей белки свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс называется денатурацией. Пищевые продукты, обработанные высокими температурами, содержат денатурированный белок. Это свойство используют при сушке плодов, овощей, грибов, молока, рыбы, при выпечке хлеба и кондитерских изделий. Биологическая ценность белков характеризуется аминокислотным скором, по которому судят о незаменимых аминокислотах, которые организмом не вырабатывается. Наиболее полноценны белки мышечной ткани мяса, рыбы, яиц, молока, сои, бобов, гороха, гречневой крупы, картофеля. Белки проса, кукурузы и другие неполноценны. Усвояемость белков колеблется от 70% (картофеля и круп) до 96% (молочных продуктов и яиц). Кислоты в пищевых продуктах содержатся органические или неорганические. Из органических кислот преобладают муравьиная, уксусная, молочная, щавелевая, винная, бензойная. Они придают продуктам кислый вкус, участвуют в обмене веществ в живых растительных и животных организмах, используются для консервирования. Пища, содержащая кислоты, оказывает возбуждающее действии на пищеварительные железы и хорошо усваивается организмом. Дневная потребность человека в кислотах составляет 2 г. Больше всего органических кислот содержится в плодах и овощах. Уксусная кислота содержится в плодово-ягодных и овощных соках, хлебе, вине; молочная – находится в молочных продуктах, хлебе. мясе, рыбе, квашенных плодах и овощах; яблочная – встречается в яблоках, винограде, рябине, томатах и др.; винная – в винограде, айве, косточковых плодах;лимонной кислотой богаты лимоны, клюква, апельсины, земляника. Содержание и состав кислот в продуктах при хранении изменяется. При длительном хранении пищевых жиров в неблагоприятных условиях увеличивается количество свободных жирных кислот. При хранении плодов в условиях низких температур кислоты обычно раньше других веществ расходуются на дыхание, в результате чего нарушается присущее плодам соотношение сахара и кислоты, ухудшается их вкус. Повышенное содержание кислот в продуктах свидетельствует об их несвежести. Так, содержание в виноградных винах летучих органических кислот в количестве до 0,1% улучшает их аромат, а при 0,2% появляется резкий кислый вкус. Различают кислотность активную и титруемую. Титруемая кислотность показывает количественное содержание кислот и кислых солей в продуктах и выражается в процентах или градусах; активная кислотность (рН) находится в зависимости от содержания кислоты и степени ее диссоциации, т.е. от количества ионов водорода. Активная кислотность точнее характеризует интенсивность кислого вкуса товара. Используют кислоты в кондитерской, безалкогольной и ликероводочной промышленности для улучшения вкуса продуктов. Витамины – это физиологически активные органические соединения, небольшое количество которых способно обеспечивать нормальное течение физиологических и биохимических процессов в организме человека. Они регулируют обмен веществ в клетках организма человека и способствуют повышению его сопротивляемости заболеваниям. Витамины также принимают участие в синтезе ферментов. Недостаток витаминов в питании приводит к гиповитаминозу, а отсутствие того или иного витамина – к авитаминозу. Вырабатываются витамины главным образом растениями, некоторые могут синтезироваться клетками животных тканей и органов или микрофлорой желудочно-кишечного тракта. Организмом человека витамины не вырабатываются. В зависимости от способности к растворению витамины подразделяют на две группы: растворимые в жирах – А , D , E , K и растворимые в воде –C , Р , PP , Н , B1 , B2 , В3 , B6 , B9 , B12 и др. Витамин А способствует росту и нормальному развитию молодого организма, улучшает зрение. Источником витамина А являются жиры морских рыб, печень говяжья, желток яйца, сливочное масло, шпинат. морковь, капуста, лук зеленый, томаты, красный перец. В некоторых плодах и овощах содержится оранжево-красное красящее вещество каротин, который в организме человека превращается в витамин А и носит названиепровитамина А . Витамин D имеет особо важное значение для предупреждения рахита у детей. Он поступает в организм с жиром морских рыб, в виде желтков яиц, молока и мяса. Из растительных продуктов витамин D находится в грибах. Витамин Е способствует нормальной функции размножения. Обнаружен в облепиховом, подсолнечном, соевом и кукурузном маслах, а также в свежих плодах и овощах, молоке, яйцах. Витамин К влияет на свертываемость крови. Он содержится в картофеле, моркови, зеленом горошке, томатах, шпинате, в мясе, свиной печени, яйцах. Витамин С наиболее широко распространен в природе. В основном он содержится в продуктах растительного происхождения: в шиповнике, черной смородине, облепихе, сладком перце, яблоках, сливе, вишне, капусте белокочанной, картофеле, луке репчатом. При нагревании и длительном хранении продуктов витамин С разрушается. Отсутствие его в пище вызывает цингу, нарушение окислительно-восстановительных процессов, прекращается синтез белковых веществ мозга. Витамин Р обнаружен в растениях в виде антоцианов, катехинов, флавоноидов. Витамин Р способствует укреплению стенок капиллярных сосудов и регулирует их проницаемость. Содержится в растительных клетках: в черноплодной рябине, черной смородине, апельсинах, лимонах, яблоках, моркови, картофеле. Витамин РР по химической природе является никотиновой кислотой. При недостатке этого витамина в организме задерживается образование большой группы ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, что может привести к заболеванию пеллагрой. Этот витамин находится в говяжьей печени, мясе, пшеничном хлебе, молоке. картофеле, моркови, яблоках и др. Витамин Н оказывает влияние на развитие микроорганизмов и дрожжей. При недостатке его в организме может произойти поражение кожи и выпадение волос. В незначительных количествах содержится в мясе, молоке, хлебе, картофеле, овощах. Витамин В1 необходим для предупреждения болезни берибери. Источником витамина В1 являются дрожжи, зерновые продукты, плоды и овощи, молоко и мясо. Витамин В2 синтезируется только растениями и некоторыми микроорганизмами. Недостаток его в организме приводит к расстройству нервной системы. Содержится в дрожжах, печени, молоке, яйцах, меде, овощах. Витамин В3 нормализует работу центральной нервной системы и органов пищеварения. Он содержится в мясе, рыбе, хлебе, грибах, плодах и овощах. Витамин В6 играет важную роль в процессе обмена веществ. При недостатке его возникает воспаление кожи, прекращается рост молодых организмов. Как правило, недостатком витамина В6 человек не страдает. Содержится он в дрожжах, мясе, рыбе, сыре, овощах. Витамин В9 играет важную роль в кровообразовании. Недостаток его в пище вызывает малокровие. Содержится почти во всех продуктах животного и растительного происхождения. Витамин В12 синтезируют главным образом микроорганизмы. Недостаток его в пище может привести к развитию тяжелой формы анемии. Препараты витамина В12 используют для лечения лучевой болезни. Содержится в мясе и мясопродуктах, молоке, сыре, яичном желтке. Ферменты – это специфические белки, вырабатываемые клетчаткой, органические катализаторы биохимических процессов и реакций в организме. Любая живая клетка выполняет жизненные функции под действием ферментов. По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты обладают более сильным действием. Все ферменты разделяются на две группы: однокомпонентные и двухкомпонентные . К первой относят ферменты, состоящие только из белка, обладающего каталитическими свойствами, ко второй – ферменты, которые состоят из белка и небелковой части – простетической или активной группы. Кроме того, ферменты делят на шесть классов: § оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции; § трансферазы – катализируют перенос различных групп атомов с одной молекулы на другую; § гидролазы – катализируют расщепление сложных соединений на более простые путем присоединения воды; § лиазы – отщепляют от вещества группы атомов без участия воды; § изомеразы – катализируют внутримолекулярные переносы атомных групп, образуя изомеры; § лигазы (синтетазы) – ускоряют синтез сложных соединений из более простых. В товароведении продовольственных товаров учение о ферментах занимает одно из центральных мест, так как в основе процессов, происходящих при переработке и хранении пищевых продуктов, лежат ферментативные изменения. Более того, и микробиологические процессы, происходящие в продуктах питания, могут объяснены только действием тех или иных ферментов. Без знания ферментов нельзя объяснить такие важные процессы, как созревание сыров, различные виды брожения, ферментацию табака, чая, кофе, хранение зерновой массы, плодов, овощей, картофеля. Ферментативные препараты широко применяют в народном хозяйстве – в пищевой промышленности, в медицине. Протеолитические ферменты использую при изготовлении мучных кондитерских изделий, хлеба, для размягчения тканей мяса, для обработки сырной пасты, сухого молока, диетических продуктов, для обогащения круп белками, при переработке рыбы и др. Они необходимы для стабилизации пива, фруктово-ягодных соков и т.д.

Вода в пищевых продуктах. Физиологическая роль и функции воды в пищевых продуктах. Физиологическая роль и функции воды в формировании качества продукции общественного питания.

Вода – самое распространенное вещество в живых организмах (3/4 всей биомассы). Ее содержание в организмах примерно 5 раз больше, чем во всех реках земного шара.

Чем моложе организм, тем выше в нем содержание воды. Например, постепенное обезвоживание организма человека и животных в процессе старения, сопровождающееся характерным сморщиванием кожных покровов.

Функции воды в пищевых продуктах

В пищевых продуктах вода, являясь, растворителем и дисперсионной средой, обеспечивает:

консистенцию и структуру,

внешний вид,

устойчивость при хранении.

Многие виды пищевых продуктов содержат большое количество влаги, что отрицательно сказывается на их стабильности в процессе хранения. Это объясняется тем, что вода участвует в гидролитических процессах и способствует развитию микроорганизмов.

Биологические функции воды (функции в живых организмах)

Является средой, в которой протекают многочисленные и разнообразные химические реакции.

Является участником многих химических реакций (гидролиз, гидратация, дегидратация, окисление и многие реакции синтеза, идущие либо с присоединением, либо с отщеплением молекулы воды).

Транспортная функция. С помощью воды происходит доставка тканям и клеткам питательных веществ и удаление из них конечных продуктов метаболизма.

Играет важную роль в терморегуляции. Это обеспечивается за счет того, что в процессе ее испарения происходит значительное поглощение теплоты.

Размещаясь внутри макромолекул биополимеров (белков, углеводов и др.) способствует поддержанию их пространственной структуры.

Участвует в качестве основного компонента в формировании внутриклеточных структур, тем самым в значительной мере определяет их активность.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Свойства воды.

Обладает полярными свойствами, т.е. представляет собой диполь;

Способны образовывать водородные связи друг с другом и с другими молекулами:

вода по сравнению с другими жидкостями имеет необычно высокие температуры плавления и кипения, теплоту испарения, удельную теплоемкость, поверхностное натяжение;

Вода является хорошим растворителем;

Молекулы воды соответствующим образом ориентируются друг к другу, образуя упорядоченную систему;

Молекулы воды способны взаимодействовать с органическими молекулами (белками, углеводами и др.) и неорганическими ионами, образуя вокруг них гидратную оболочку

Вода в жизни организма играет важную роль. При отсутствие воды человек погибает менее, чем через неделю, тогда как без пищи, но, получая воду, он может прожить более месяца. Потеря 20 % воды приводит к смерти.

Суточная потребность человека в воде около 40 г на 1 кг веса . Эта потребность покрывается за счет:

Введения в организм различных жидкостей и пищевых продуктов;

Образования воды в организме (около 400 мл) при окислении органических веществ: липидов, углеводов, белков и др. (так называемая эндогенная вода).

_____________________________________________________________________________

Формы связи воды в продуктах питания.

Количество и формы связи воды в продуктах питания. В большинстве пищевых продуктов вода является преобладающим компонентом, и особенно это относится к продукции общественного питания.

Показатели, которые формируют качество продукции и ее стабильность в процессе хранения, в значительной степени зависят от того, насколько прочно вода в продукции связана с пищевыми веществами (белками, углеводами, жирами). Вода может находиться в продукции в связанном и свободном состояниях.

Связанная вода - это ассоциированная вода, которая прочно связана с различными компонентами (белками, углеводами, жирами) за счет химических и физических связей.

Свободная вода - это вода, не связанная полимерами и доступная для протекания химических, биохимических и микробиологических процессов. Чем больше в продукции свободной воды, тем менее стойка она в хранении.

Согласно принятой классификации, в основу которой положена энергия связи воды с материалом, в коллоидных капиллярно-пористых телах (влажных материалах) различают следующие формы связи воды с материалом: химическую, физико-химическую и физико-механическую.

Химически связанная - это вода, наиболее прочно связанная материалом, которая может быть удалена из него при химическом взаимодействии или при особо интенсивной тепловой обработке (прокаливание), но при сушке она не удаляется. Она обладает наибольшей энергией связи. Например, в виде гидроксильных ионов за счет главных валентностей. В этом случае молекула воды исчезает как таковая. Она не оказывает влияния на ход течения технологических процессов.

_____________________________________________________________________________

Влияние замораживания на качество продуктов питания.

Микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов, попадают на обрабатывающее предприятие вместе с сырьем. Поэтому при производстве продуктов с применением холода необходимо особенно строго контролировать отрезок времени, который проходит продукт до холодильной обработки.

При низкотемпературном хранении замороженных продуктов микроорганизмы не размножаются сколько-нибудь заметным образом, но когда температура повышается, продукты даже со сравнительно малым числом микроорганизмов подвержены опасности порчи. Установлены следующие нижние температурные границы способности развития: для микроорганизмов от –5 до –8°С, для дрожжей от –10 до –12°С и для плесеней от –10 до –12°С.

Бактериальная обсемененность замороженных продуктов значительно ниже, чем свежих или охлажденных. Уничтожение микрофлоры при низких температурах протекает медленно и в различной степени в зависимости от вида микроорганизмов, их состава, свойств продуктов и применяемых технологических параметров. В целом замораживание и хранение в замороженном состоянии вызывают гибель от 50 до 90% исходного количества микроорганизмов, причем основное влияние оказывает процесс замораживания. Однако сохранившаяся микрофлора может сохранять жизнедеятельность в низкотемпературных условиях много лет.

Считается, что замороженные продукты, хранившиеся при температурах ниже –12°С, полностью предохраняются от микробиальной порчи, типичной для пищевых продуктов. Однако в замороженных продуктах следует считаться с размножением психрофильных (криофильных) микроорганизмов. При этом учитывается тот факт, что для размножения в продукте психотропных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (таких как иерсинии, листерии, кампило-бактеры и др.) требуется более длительное время, чем для размножения мезофильных возбудителей пищевых токсико-инфекций и кишечных инфекций.

_____________________________________________________________________________

Активность воды и стабильность продуктов питания.

В продуктах с низкой влажностью могут происходить окисление жи­ров, неферментативное потемнение, потеря водорастворимых веществ (витаминов), порча, вызванная ферментами. Активность микроорганиз­мов здесь подавлена. В продуктах с промежуточной влажностью могут протекать разные процессы, в том числе с участием микроорганизмов. В процессах, протекающих при высокой влажности, микроорганизмам принадлежит решающая роль.

Эффективным средством для предупреждения микробиологической порчи и целого ряда химических реакций, снижающих качество пище­вых продуктов при хранении, является снижение активности воды в пи­щевых продуктах. Для снижения активности воды использу­ют такие технологические приемы, как сушка, вяление, добавление раз­личных веществ (сахар, соль и др.), замораживание. С целью достиже­ния той или иной активности воды в продукте можно применять такие технологические приемы, как:

адсорбция - продукт высушивают, а затем увлажняют до определенного уровня влажности;

сушка посредством осмоса - пищевые продукты погружают в раство­ры, активность воды в которых меньше активности воды пищевых про­дуктов.

Часто для этого используют растворы Сахаров или соли. В этом случае имеет место два противотока: из раствора в продукт диффундирует растворенное вещество, а из продукта в раствор - вода. К сожалению, природа этих про­цессов сложна, и в литературе нет доста­точных данных по этому вопросу.

Для достижения требуемой активно­сти воды добавляют различные ингредиенты в продукт, обработанный одним из указанных выше способов, и дают ему возможность прийти в равновесное со­стояние, т.к. один лишь процесс сушки часто не позволяет получить нужную кон-систенцию. Потенциальными увлажнителями для пищевых продуктов являются крахмал, молочная кислота, сахара, глицерин и др.

Минеральные вещества, их значение. Содержание в пищевых продуктах. Влияние технологической обработки на минеральный состав продуктов питания.

Минеральные вещества – это костная ткань и зубы, нормальное кислотно-щелочное равновесие; это белковый, жировой, углеводный обмен и нормальная деятельность сердца, сосудов и нервной системы, органов пищеварения, кроветворной системы и свертывания крови, гормонов эндокринных желез и ферментов.

Минеральные (зольные) вещества имеют большое значение в жизни живых организмов. Они содержатся во всех пищевых продуктах в виде органических и неорганических соединений. В организме человека и животных минеральные элементы участвуют в синтезе пищеварительных соков, ферментов (железо, йод, медь, фтор и др.), в построение мышечной и костной тканей (сера, кальций, магний, фосфор), нормализует кислотно-щелочное равновесие и водный обмен (калий, натрий, хлор). В зависимости от количественного содержания минеральных элементов в пищевых продуктах различают макро-, микро- и ультрамикроэлементы.

Макроэлементы содержатся в продуктах в значительных количествах. К ним относят калий, кальций, магний, фосфор, железо, натрий, хлор и др. Микроэлементы находятся в продуктах в небольших количествах. Элементами этой группы являются барий, бром, йод, кобальт, марганец, медь, молибден, свинец. фтор, алюминий, мышьяк и др. Ультрамикроэлементы содержатся в продуктах в ничтожно малых количествах. К ним относятся уран, торий, радий и др. Они становятся ядовитыми и опасными, если содержатся в продуктах в повышенных дозах. Зольность характеризует качество муки, крахмала, конфет, карамели, халвы, сахара, пряностей и др.

Влияние технологической обработки

При переработке пищевого сырья, как правило, происходит снижение содержания минеральных веществ (кроме добавления пищевой соли). в растительных продуктах они теряются с отходами. Так, содержание ряда макро- и особенно микроэлементов при получении крупы и муки после обработки зерна снижается, так как в удаляемых оболочках и зародышах этих компонентов находится больше, чем в целом зерне.

Мясные, рыбные продукты и птица в основном теряют такие макроэлементы, как кальций и фосфор, при отделении мякоти от костей.

При тепловой кулинарной обработке (варке, жарении, тушении) мясо теряет от 5 до 50% минеральных веществ. Однако если обработку вести в присутствии костей, содержащих много кальция, то возможно увеличение содержания кальция в кулинарно обработанных мясных продуктах на 20%.

В технологическом процессе за счет недостаточно качественного оборудования может переходить в конечный продукт некоторое количество микроэлементов. Так, при изготовлении хлеба при тестоприготовлении в результате контакта теста с оборудованием содержание железа может увеличиваться на 30%. Этот процесс нежелательный, поскольку вместе с железом в продукт могут переходить и токсичные элементы, содержащиеся в виде примесей в металле. При хранении консервов в жестяных сборных (то есть спаянных) банках с некачественно выполненным припоем или при нарушении защитного лакового слоя в продукт могут переходить такие высокотоксичные элементы как свинец, кадмий, а также олово.

Следует учесть, что ряд металлов, таких как железо и медь, даже в небольших концентрациях могут вызвать нежелательное окисление продуктов. Их каталитические окислительные способности особенно ярко проявляются в отношении жиров и жировых продуктов. Так, например, при концентрации железа выше 1,5 мг/кг и меди 0,4 мг/кг при длительном хранении сливочного масла и маргарина эти металлы вызывают прогоркание продуктов.

_____________________________________________________________________________

Классификация минеральных веществ. Суточная потребность организма в макро- и микроэлементах.

Классификация

Микроэлементы: железо, цинк, йод, фтор, хром, селен, медь, марганец, молибден

Макроэлементы: фосфор, магний, натрий, калий, кальций

Суточное потребление

Макро-

Кальций - 800-1200мг

Магний – 280-400мг

Фосфор – 700-1200мг

Натрий – 300мг

Калий – 2000мг

Микро –

Железо - 10 – 15 мг

Селен - 50-70 мг

Цинк – 12-15мг

Фтор – 4мг

Медь – 3мг

Марганец – 2-3мг

Йод – 150-250мг

Молибден – 250мг

Хром – 200мг

_____________________________________________________________________________

Роль отдельных макроэлементов в питании.

Калий нормализует углеводный и солевой, а также водно-солевой обмен в организме.

Падение уровня кальция в крови приводит к усилению внутренней секреции околощитовидных желез (сопровождается увеличением поступления кальция в кровь).

Наоборот, повышение содержания кальция в крови вызывает резкое повышение возбудимости центральной нервной системы, что сопровождается приступами судорог и может привести к смерти.

Магний важен для превращения сахара крови в энергию. Известен как антистрессовое минеральное вещество.

Фосфор участвует фактически во всех физиологических химических реакциях. Необходим для нормальной структуры костей и зубов.

_____________________________________________________________________________

Роль отдельных микроэлементов в питании.

Недостаток меди в организме приводит патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях.

Для нормального роста фтор совершенно необходим, и его недостаток приводит к анемии.

Йод участвует в метаболизме щитовидной железы и присущих ей гормонах.

Недостаток селена вызывает гибель клеток мышц и приводит к мускульной и сердечной недостаточности. Способен предохранять от отравления ртутью.

_____________________________________________________________________________

Показатели массовой доли золы, и золы, нерастворимой в 10%-ной соляной кислоты, нормируемые в стандартах.

Нормы по массовой доле (содержанию) золы Крахмал картофельный, сорт: экстра-0.30 высший-0,35, 1-й - 0,50; Крахмал кукурузный, сорт: высший-0,20, 1-й – 0,30; Крахмал пшеничный, сорт: экстра-0,20 высший-0,30, 1-й – 0,37

Зола (песок), нерастворимая в 10 %-ной соляной кислоте, допускается в крахмале в пределах 0,03-0,1 %

Азотистые вещества. Вещества, в состав которых, кроме углерода, водорода и кислорода, входит азот. Их подразделяют на собственно белковые соединения и соединения, содержащие азот, но не относящиеся к белковым веществам (небелковые аминокислоты, алкалоиды и др.).

Белки – это высокомолекулярные органические соединения, представляющие собой биополимер, состоящий из мономеров, которыми являются аминокислоты соединенные пептидной связью.

1. говядина – 20 гр

2. гречневая крупа – 12,6 гр

3. хлеб – 8 гр

4. соя – 35 гр

5. фасоль – 22,3 гр

6. горох – 23 гр

7. творог – до 18 гр

8. икра – 21-36 гр

Роль белков в питании

Белки играют в питании человека чрезвычайно важную роль, поскольку являются самой главной составной частью клеток всех органов и тканей нашего организма. Белки, содержащиеся в пище, необходимы для построения новых клеток и тканей. Особенно в белках нуждается молодой растущий организм, а также пораженный каким-либо заболеванием. В последнем случае в организме возникает острая потребность в регенерации изношенных, отживших клеток, восстановить которые можно лишь с помощью белка. Количество требуемого белка пропорционально изнашиваемости тканей. Чем большую нагрузку испытывают мышцы, тем выше потребность в регенерации, а значит, и в потреблении белка.

Белки являются сложными азотсодержащими биополимерами. Их мономерами служат a-аминокислоты. В человеческом организме белки выполняют ряд функций: пластическую, транспортную, каталитическую, гормональную и функцию специфичности. Одной из наиболее важных функций является то, что белки обеспечивают организм пластическим материалом. К сожалению, организм человека практически лишен запасов белка, единственным источником их поступления являются продукты питания. Несомненно, в рацион питания должны входить продукты, содержащие белковый компонент.

Основное содержание белка отмечается в продуктах животного происхождения. Из растительных продуктов наиболее высоко содержание белка в бобовых культурах. Одно время, когда в Европу еще не был завезен картофель, бобовые блюда являлись основными в рационе питания всего населения. В настоящее время бобовые не пользуются популярностью, хотя в некоторых странах под выращивание бобов, фасоли и гороха отводятся большие площади. Очень богаты аминокислотами белки сои. Их скор равен или превышает 100% по шкале ВОЗ, за исключением серосодержащих аминокислот, скор которых составляет 71% от общего объема.

Все аминокислоты незаменимы для человеческого организма.

Соевые белки очень хорошо усваиваются организмом (на 90%), а также не уступают по анаболической эффективности белкам животного происхождения. Бобовые культуры (в том числе и соя) могут в некоторых случаях удачно заменить мясные продукты, что особенно актуально при хроническом гастрите (при его определенных формах). Блюда, приготовленные на основе бобовых, спокойнее воспринимаются больным желудком.

_____________________________________________________________________________

Структура белков.

Различают 4 уровня структурной организации белков, называемых первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурами.

Первичная структура

Первичная структура – это полипептидная цепь линейной формы из последовательно соединенных пептидной связью (– CO – NH –) аминокислот .

Первичная структура каждого индивидуального белка закодирована в участке ДНК, называемом геном. В процессе синтеза белка информация, находящаяся в гене, сначала переписывается на мРНК, а затем, используя мРНК в качестве матрицы, на рибосоме происходит сборка первичной структуры белка.

Вторичная структура

– образование внутримолекулярных водородных связей в глобулярных.Б. может приводить к возникновению спиральной структуры(право-).

В фибриллярных белках образование водородных связей может приводить к возникновению складчатой листовой структуре.

(……..О=С-N(H…..)-)

(Вторичная структура – возникает за счет скручивания первичной структуры в спираль или в гармошку за счет водородных связей между соседними витками или звеньями)

*Супер –спираль (3 лево-закруч.а-спирали -> в право –а-спирали)

а-кератин(дисульфидные мостики м/д атомами серы двух цистеиновых остатков)

Третичная структура – ГЛОБУЛА

– свертывание полипептидной цепи, смешанные а-спир.+лист.

(Третичная структура – это глобулярная форма, образующаяся за счет гидрофобных связей между радикалами аминокислот вторичной структуры)

Типы связи: 1) дисульфидные

(поляр. н/з) 2)водородные (O,N,S) м/д атомами R-ов (II гр.)

3) ионные +R(лизин), -R(глутомат) (III и IV)

4) гидрофобные взаимодействия

Особенность: домены – это относительно обособленные участки Глобулы (состоящие из одной и той же полипептидной цепи)

Четвертичная структура

– образуются м/д несколькими субъединицами белка

В А (гемоглобин)

Типы связи те же, что и в третичной, кроме гидрофобной связи.

(Четвертичная структура– представляет собой объединение нескольких глобул с третичной структурой в единый конгломерат)

_____________________________________________________________________________

Классификация белков по строению и растворимости. Значение нерастворимых в воде белков в формировании качества кулинарной продукции.

Классификация по степени растворимости белка.

1. Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы. Водорастворимые белки имеют небольшую молекулярную массу, их представляют альбумины яйца.

2. Солерастворимые белки растворяются в 10 % растворе хлорида натрия, их представляют глобулины : белок молока казеин, белок крови глобулин.

3. Щелочерастворимые белки растворяются в 0,2 % растворе гидроксила натрия, их представляют глютелины : белок клейковины пшеницы.

4. Спирторастворимые белки растворяются в 60-80 % спирте, их представляют проламины : белки злаковых культур.

Классификация по строению белка

Белки по строению белковой молекулы разделяются на простые или протеины и сложные или протеиды. В состав простых белков входят только аминокислоты, в состав сложных белков входят аминокислоты (апобелок) и вещества небелковой природы (простетическая группа), которая включает: фосфорную кислоту, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и т.д.

Протеиды подразделяются на подгруппы в зависимости от состава небелковой части:

Липопротеиды состоят из белка и остатков липидов, они входят в состав клеточных мембран, в протоплазму клеток.

Гликопротеиды состоят из белка и высокомолекулярных углеводов, входят в состав яичного белка.

Хромопротеиды состоят из белка и красящих веществ - пигментов, имеющих в своем составе металлы, например гемоглобин содержит железо.

Нуклеопротеиды состоят из белка и нуклеиновых кислот, входят в состав протоплазмы клеток и в ядро клетки.

Фосфопротеиды состоят из белка и фосфорной кислоты, входят в состав клетки.

_____________________________________________________________________________

Полноценные и неполноценные белки. Аминокислотный состав белков. Аминокислотный скор.

Полноценные и неполноценные белки

Белки, поступающие в организм с пищей, разделяются на биологически полноценные и биологически неполноценные.

Биологически полноценными называются те белки, в которых в достаточном количестве содержатся все аминокислоты, необходимые для синтеза белка животного организма. В состав полноценных белков, необходимых для роста организма, входят следующие незаменимые аминокислоты: лизин, триптофан, треонин, лейцин, изолейцин, гистидин, аргинин, валин, метионин, фенилаланин. Из этих аминокислот могут образоваться другие аминокислоты, гормоны и т. д. Из фенилаланина образуется тирозин, из тирозина путем превращений - гормоны тироксин и адреналин, из гистидина - гистамин. Метионин участвует в образовании гормонов щитовидной железы и необходим для образования холина, цистеина и глютатиона. Он необходим для окислительно-восстановительных процессов, азотистого обмена, усвоения жиров, нормальной деятельности головного мозга. Лизин участвует в кроветворении, способствует росту организма. Триптофан также необходим для роста, участвует в образовании серотонина, витамина РР, в тканевом синтезе. Лизин, цистин и валин возбуждают сердечную деятельность. Малое содержание цистина в пище задерживает рост волос, увеличивает содержание сахара в крови.

Биологические неполноценными называются те белки, в которых отсутствуют хотя бы даже одна аминокислота, которая не может быть синтезирована животными организмами.

Биологическая ценность белка измеряется количеством белка организма, которое образуется из 100 г белка пищи.

Белки животного происхождения, содержаться в мясе, яйцах и молоке, наиболее полоненные (70-95%). Белки растительного происхождения имеют меньшую биологическую ценность, например белки ржаного хлеба, кукурузы (60%), картофеля, дрожжей (67%).

Белок животного происхождения – желатина, в котором нет триптофана и тирозина, является неполноценным. В пшенице и ячмене мало лизина, в кукурузе мало лизина и триптофана.

Некоторые аминокислоты заменяют друг друга, например фенилаланин заменяет тирозин.

Два неполноценных белка, в которых недостает разлчных аминокислот, вместе могут составить полноценное белковое питание.

Аминокислотный состав белков

Белки - непериодические полимеры, мономерами которых являются α-аминокислоты. Обычно в качестве мономеров белков называют 20 видов α-аминокислот, хотя в клетках и тканях их обнаружено свыше 170.

В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме человека и других животных, различают: заменимые аминокислоты - могут синтезироваться; незаменимые аминокислоты - не могут синтезироваться. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.

В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными - содержат весь набор аминокислот; неполноценными - какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют. Если белки состоят только из аминокислот, их называют простыми. Если белки содержат помимо аминокислот еще и неаминокислотный компонент (простетическую группу), их называют сложными. Простетическая группа может быть представлена металлами (металлопротеины), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).

Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–СООН), 2) аминогруппу (–NH2), 3) радикал или R-группу (остальная часть молекулы). Строение радикала у разных видов аминокислот - различное. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в состав аминокислот, различают: нейтральные аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие более одной аминогруппы; кислые аминокислоты, имеющие более одной карбоксильной группы.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями, так как в растворе они могут выступать как в роли кислот, так и оснований. В водных растворах аминокислоты существуют в разных ионных формах.

Аминокислотный скор белка

Качество пищевого белка может оцениваться путем сравнении его аминокислотного состава с аминокислотным составом стандартного или «идеального» белка. Понятие «идеальный» белок включает представление о гипотетическом белке высокой пищевой ценности, удовлетворяющем потребность организма человека в незаменимых аминокислотах. Для взрослого человека в качестве «идеального» белка применяют аминокислотную шкалу Комитета ФАО/ВОЗ. Аминокислотная шкала показывает содержание каждой из незаменимых аминокислот в 100 г стандартного белка.

Расчет аминокислотного скора для определения биологической ценности исследуемого белка проводят следующим образом. Аминокислотный скор каждой незаменимой аминокислоты в «идеальном» белке принимают за 100%, а в исследуемом - определяют процент соответствия: В результате определяют аминокислоту со скором менее 100%, которую называют лимитирующей аминокислотой исследуемого белка. В белках с низкой биологической ценностью лимитирующих аминокислот со скором менее 100% может быть несколько.

_____________________________________________________________________________

Свойства белков, изменяющиеся при хранении пищевых продуктов.

_____________________________________________________________________________

Свойства белков, изменяющиеся в процессе производства продукции общественного питания.

_____________________________________________________________________________

Небелковые азотистые вещества. Содержание в пищевых продуктах и значение их в питании.

В практических расчетах рационов все азотистые вещества относятся к белкам. Хотя небелковых азотистых веществ немного, некоторые из них оказывают заметное влияние на организм. Этопуриновые основания, нуклеиновые кислоты, нитраты и другие соединения.

Пуриновые основания обладают сильным сокогонным действием на пищеварительные железы, что не всегда желательно для детей и лиц пожилого возраста. Кроме того, избыточное потребление пуриновых оснований способствует развитию подагры. Много пуриновых оснований и креатина в мясе и рыбе, особенно в мясных субпродуктах (печени, почках и других). Следует учитывать, что пуриновые основания и креатин легко переходят при варке в бульон.

Нуклеиновые кислоты всегда сопутствуют живым тканям и поэтому постоянно встречаются в пищевых продуктах (больше всего их в мясе, рыбе и их субпродуктах - печень, почки). Несмотря на то что их содержание в пищевых продуктах относительно не велико, обладая большой активностью, они требуют определенного ограничения. Поэтому продукты, богатые нуклеиновыми кислотами (особенно печень и почки), должны быть ограничены в питании. Избыточное потребление белков, особенно животных, обычно сочетается с повышенным содержанием нуклеиновых кислот и способствует накоплению в организме мочевой кислоты. Соли мочевой кислоты могут откладываться в суставах, хрящах и других тканях. В результате увеличивается вероятность заболевания подагрой, заболевания суставов, мочекаменной болезни. По этой же причине не рекомендуется употреблять в питании большое количество дрожжей и хлореллы - продуктов богатых нуклеиновыми кислотами, которые в организме человека превращаются в мочевую кислоту. Избыток белка ведет также к ожирению и способствует развития атеросклероза, так как излишнее его количество отчасти используется для синтеза жиров. Кроме того в состав субпродуктов входят пуриновые основания, о нежелательной роли которых уже говорилось.

_____________________________________________________________________________

Липиды, их классификация. Содержание в продуктах питания. Значение в питании.

Липиды - группа природных соединений, включающая жиры и жироподобные вещества.

Жиры составляют 95% всех липидов. Жиры – сложные эфиры высших жирных карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина.

1. Простые (2 компонента) – жиры, воски, стерины

2. сложные - фосфолипиды, гликолипиды

Подсолнечник – 33-57% жира, соя – 14-25%, арахис – 54-61%, семена арбуза – 12-45%, какао-бобы – 49-57%, пшеница – 2-3%, кукуруза – 5-6%, свинина -33%, говядина – 16%, поросята – 3%, телятина – 2%, угорь – 30%, сельдь – 7-19,5%, треска – 0,6%, молоко оленя – 17-18%, молоко козы – 5%, молоко коровы – 3,5-4%.

Значение в питании

Липиды являются обязательной составной частью сбалансированного пищевого рациона человека. В среднем в организм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает 60–80 г жиров животного и растительного происхождения. Значение жиров как пищевого продукта весьма многообразно. Жиры в питании человека прежде всего имеют важное энергетическое значение. С жирами в организм вводятся и некоторые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые относят к категории незаменимых (витамин F). Жир обеспечивает вкусовые качества пищи; кроме того, он необходим для ее приготовления и хранения.

_____________________________________________________________________________

Химическая природа жиров и их биологическая ценность.

Жирные кислоты входящие в состав жиров:

1) Насыщенные: стеариновая CH3(CH2)16COOH, пальмитиновая CH3(CH2)14COOH

2) Ненасыщенные: олеиновая CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH,

линолевая CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)COOH,

линоленовая CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH.

Линолевая и линоленовая – являются незаменимыми, в организме человека не синтезируются и должны поступать с пищей (жирные масла, орехи,рыбы)

Биологическая ценность

Биологическая ценность жировопределяется входящими в их состав полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК), называемыми витамином F. ПНЖК относятся к незаменимым факторам питания, так как не образуются в организме и должны поступать с пищей.

Наряду с энергетичексой функцией, ПНЖК способствуют ускорению обмена холестерина в огранизме, снижению образования липопротеидов низкой плотности, ответственных за атеросклероз, снижению синтеза триглицеридов.

Норма потребления взрослым человеком – 80-100 г/сут.

_____________________________________________________________________________

Физические свойства жиров.

При комнатной температуре жиры – твердые, мазеобразные или жидкие вещества. Как любая смесь веществ, они не имеют четкой температуры плавления (т.е. плавятся в некотором диапазоне температур). Определенной температурой плавления характеризуются лишь индивидуальные триглицериды.

Консистенция жиров зависит от их состава:

в твердых жирах преобладают триглицериды с остатками насыщенных кислот, имеющие относительно высокие температуры плавления;

для жидких жиров (масел), напротив, характерно высокое содержание триглицеридов ненасыщенных кислот с низкими температурами плавления.

Жиры практически не растворимы в воде, но при добавлении мыла или других поверхностно-активных веществ (эмульгаторов), они способны образовывать стойкие водные эмульсии. Жиры ограниченно растворимы в спирте и хорошо растворимы во многих неполярных и малополярных растворителях – эфире, бензоле, хлороформе, бензине.

_____________________________________________________________________________

Гидролиз жиров. Значение в оценке качества жиров.

В результате гидролиза происходит расщепление связей в молекулах глицеридов при действии воды, причем элементы воды присоединяются по месту возникающих свободных валентностей с образованием двух структурных элементов жиров - жирных кислот и глицерина. Участвующая в реакции вода диссоциирует на водород и гидроксил. Водород присоединяется к кислотному остатку, а гидроксил - к спиртовому радикалу. Практически процесс распада триглицеридов протекает последовательно, с образованием промежуточных продуктов реакции - моно- и диглицеридов:

Качество пищевых жиров оценивается по составу полиненасыщенных жирных кислот. Ранее главной характеристикой биологической ценности жиросодержащего продукта питания считалось количество в нем линолевой кислоты, синтез которой в организме не осуществляется. В последующем было установлено, что имеет значение не только абсолютное количество линолевой кислоты, но и ее соотношение с другими полиненасыщенными жирными кислотами.

В настоящее время с целью оценки качества пищевых жиров рассчитывается коэффициент эффективности метаболизации полиненасыщенных жирных кислот (КЭМ). Его определяют в экспериментах на лабораторных животных, получающих в качестве основного корма пищевой продукт, биологическая ценность которого исследуется. По окончании эксперимента в липидах мембран клеток печени подопытных животных определяют количество всех полиненасыщенных жирных кислот. КЭМ выражает отношение количества арахидоновой кислоты (как главной разновидности жирных кислот в липидах нормально функционирующих клеточных мембран) к сумме всех других полиненасыщенных жирных кислот.

Для пищевых продуктов высокой биологической ценности значение КЭМ составляет 3–4 единицы. Уменьшение этих значений свидетельствует о снижении биологической ценности потребляемых пищевых продуктов по жирнокислотному составу.

У человека в качестве объекта изучения мембранных липидов могут быть использованы эритроциты. Значение КЭМ эритроцитарных липидов у практически здоровых лиц, получающих полноценное по жирнокислотному компоненту адекватное питание, находится в пределах 1,3–1,5 единиц.

_____________________________________________________________________________

Физико-химические показатели жиров.

Насыщенные – имеют высокую температуру плавления => жиры (животн.) хорошо «плавятся» при высоких температурах.

Ненасыщенные (растительные жиры) – более низкая температура плавления. При контакте с кислородом воздуха окисляются по двойной связи => эти процессы быстрее протекают на свету при повышенной температуре, приводит к порче жиров.

_____________________________________________________________________________

Изменения жиров при хранении. Антиокислители, их значение.

Характер и степень изменения жиров при хранении зависят от воздействия на них воздуха и воды, температуры и продолжительности хранения, а также от наличия веществ, способных вступать в химическое взаимодействие с жирами. Жиры могут претерпевать различные изменения – от инактивации содержащихся в них биологически активных веществ до образования токсичных соединений. При хранении различают гидролитическую и окислительную порчу жиров, нередко оба вида порчи протекают одновременно. Гидролитическое расщепление жиров протекает в процессе изготовления и хранения жиров и жиросодержащих продуктов. Жиры при определенных условиях реагируют с. водой, образуя глицерин и жирные кислоты: О

СН2О - С - R1 СН2ОН

СНО - С - R1 + 3Н2О -- СНОН +3R1 - СООН

СН2О - С - R1 СН2ОН

Степень гидролиза жиров характеризуется содержанием свободных жирных кислот, ухудшающих вкус и запах продукта.

При полном гидролитическом расщеплении молекулы триглицерида образуется одна молекула глицерина и три молекулы свободных жирных кислот.

Гидролиз жира может быть неферментативный и ферментативный. Неферментативный гидролиз зависит от количества растворенной в жиде воды, т.к. она принимает непосредственное участие в реакции. Ферментативный гидролиз жиров происходит под действием липаз, которые могли быть в сырье и сохранились в готовом продукте, а также в том случае, если в процессе хранения в жиры попала микрофлора.

При низких отрицательных температурах гидролитическое расщепление жиров не происходит. При пониженных температурах (около 0°С) скорость гидролиза ничтожна. Реакция гидролитического расщепления жиров ускоряется с повышением температуры, а также в присутствии щелочей и кислот. Наличие сопутствующих веществ (белков, липоидов и др.) увеличивает скорость гидролиза жира. В копченых колбасах, беконе, соленом шпике наблюдается глубокий гидролиз жиров при изготовлении и особенно при хранении. Количество свободных жирных кислот за первые два месяца хранения в них возрастает в 10-14 раз. Гидролитический распад жиров является одной из причин ухудшения качества пищевых продуктов. Особенно ускоряется этот процесс с повышением влажности хранящихся продуктов, температуры и активности липазы. Окисление жиров, или окислительное прогоркание, - это взаимодействие кислорода воздуха и остатков жирных кислот. Окисление жиров - наиболее распространенный вид порчи жиров во время хранения. Различают самоокисление (неферментативное или автоокисление) и ферментативное (называемое кетонным) окисление жиров. Самоокисление (автоокисление) протекает с большой скоростью при обычных температурах хранения. Оно связано со способностью жиров, и особенно их высоконепредельных жирных кислот, к радикальным реакциям. Процесс самоокисления жиров подразделяется на три периода. Первый период - индукционный, во время которого в жирах не обнаруживаются окислительные превращения, доступные химическому определению. Длительность этого периода, различная для жиров, показывает устойчивость жира к окислению.