Lektsia 11


Лекция №11.
ТЕМА: Органические вещества, прочие вещества пищевых продуктов и их энергетическая ценность.
Содержание лекционного занятия:
Витамины
Водорастворимые витамины
Жирорастворимые витамины
Ферменты
Прочие вещества пищевых продуктов
1. Витамины
В и т а м и н ы - это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Они играют роль биологических регуляторов химических реакций обмена веществ, протекающих в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями.
Предположение о существовании в продуктах особых веществ высказал русский врач Н.И. Лунин (1880 г.). Польский ученый К. Функ выделил в чистом виде из отрубей риса вещество, которому дал название “витамин” (жизненный амин). Большой вклад в изучении витаминов внесли отечественные ученые под руководством Б.А.Лаврова.
В настоящее время открыто несколько десятков веществ, которые по действию на организм человека можно отнести к витаминам, но непосредственное значение для питания имеют 20 из них. Многие 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 В1 - тиамин и т.д.
Витамины, как правило, не синтезируются организмом человека, поэтому основным источником большинства из них являются продукты питания, а в последнее время - и синтезированные витаминные препараты. Суточная потребность организма человека в витаминах исчисляется в миллиграммах.
Отсутствие витаминов в пище вызывает заболевания - авитаминозы. Недостаточное потребление витаминов вызывает гиповитаминоз, а избыточное потребление жирорастворимых витаминов - гипервитаминоз.
Витамины находятся почти во всех пищевых продуктах. Некоторые продукты подвергают витаминизации в процессе производства: молоко, сливочное масло, кондитерские изделия и др.
В зависимости от растворимости витамины подразделяют на водорастворимые - С, Р, группы В и жирорастворимые - А, D, Е, К. К витaминоподобным веществам относят витамины F и U.
Водорастворимые витамины. Из них наиболее часто встречаются следующие.В и т а м и н С (аскорбиновая кислота) - противоцинготный. Он играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах организма, оказывает влияние на белковый, углеводный и холестериновый обмен. Недостаток витамина С в питании снижает сопротивляемость человеческого организма к различным заболеваниям. Отсутствие его вызывает цингу. Суточная норма потребления витамина 70- 100 мг.
Содержится витамин С 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, помидорах красных, яблоках, картофеле и др. Картофель, свежая и квашеная капуста, хотя и содержат этого витамина немного, но являются важным его источником, так как эти продукты употребляют почти ежедневно.
Витамин С нестоек к кулинарной обработке и хранению продуктов. Губительно на витамин действует свет, воздух, высокая температура, вода, в которой он растворяется, окисляющиеся части оборудования. Хорошо он сохраняется в кислой среде (квашеной капусте). В процессе приготовления пищи следует учитывать факторы, отрицательно влияющие на сохраняемость витамина.
В и т а м и н Р (биофлавоноид) обладает капилляроукрепляющим действием и снижает проницаемость сосудов. Он способствует лучшему усвоению витамина С. Суточная норма потребления витамина 35-50 мг. Содержится этот витамин в достаточном количестве в тех же растительных продуктах, в которых находится витамин С.
К витаминам группы В относят В1, В2, РР, В6, В9, В12, В15, Н, холин и др.
В и т а м и н В1 (тиамин) играет важную роль в обмене веществ, особенно углеводном, в регулировании деятельности нервной системы. При недостатке в пище этого витамина наблюдаются расстройства нервной системы, кишечника. Отсутствие витамина в питании приводит к авитаминозу “бери-бери” - заболевание нервной системы. Потребность в витамине В1 в среднем 1,1-2,1 мг в сутки. Этот витамин содержится в растительной и животной пище, особенно в дрожжах, в хлебе пшеничном 2-го сорта, горохе, крупе гречневой, свинине, печени. Витамин устойчив к тепловой обработке, но разрушается в щелочной среде.
В и т а м и н B2 (рибифловин) принимает участие в процессе роста, в белковом, жировом и углеводном обмене, нормализует зрение. При недостатке в пище витамина В2 ухудшается состояние кожи и слизистой оболочки, зрение и снижается функция желудочной секреции. Потребность в витамине 1,3-2,4 мг в сутки. Содержится этот витамин в яйцах, сыре, молоке, мясе, рыбе, хлебе, крупе гречневой, овощах и фруктах, дрожжах. При тепловой обработке он не разрушается. Потери витамина происходят при замораживании продуктов, их оттаивании, высушивании и хранении на свету.
В и т а м и н РР (никотиновая кислота) является составной частью некоторых ферментов, участвующих в обмене веществ. Недостаток в пище витамина РР вызывает утомляемость, слабость, раздражительность и заболевание пеллагрой (шершавая кожа), которая характеризуется расстройством нервной системы и болезнью кожи. Суточная потребность в витамине 14-28 мг. Витамин РР может синтезироваться в организме человека из аминокислоты-триптофан. Этот витамин содержится в продуктах растительного и животного происхождения: хлебе, картофеле, моркови, гречневой и овсяной крупах, говяжьей печени и сыре. При разнообразном питании человек получает достаточное количество этого витамина. При кулинарной обработке продуктов потери витамина РР незначительны.
В и т а м и н В6 (пиридоксин) принимает участие в обмене веществ. При недостатке его в питании наблюдается расстройство нервной системы, дерматиты (кожные заболевания), склеротические изменения в сосудах. Суточная потребность в этом витамине в среднем 1,8-2 мг. Содержание витамина В6 во многих пищевых продуктах невелико, но может удовлетворить потребности человека при правильном сбалансированном пищевом рационе. Витамин устойчив к кулинарной обработке.
В и т а м и н В9 (фолиевая кислота) обеспечивает нормальное кроветворение в организме человека и участвует в обмене веществ. При недостатке фолиевой кислоты в питании у людей развиваются различные формы малокровия. Суточная норма потребления этого витамина 0,2 мг. Правильно сбалансированные дневные рационы содержат 50-60 % суточной потребности витамина В9. Недостающее количество дополняется за счет синтеза витамина бактериями кишечника. Много этого витамина в зеленых листьях (салат, шпинат, петрушка, зеленый лук). Витамин В9 очень неустойчив к тепловой обработке.
В и т а м и н В12 (кобаламин), как и фолиевая кислота, играет большую роль в процессах регулирования кроветворения, в обмене белков, жиров и углеводов. При недостатке витамина B12 в организме развивается злокачественное малокровие. Потребность в витамине 0,003 мг в сутки. Этот витамин содержится в продуктах только животного происхождения: мясе, печени, молоке, сыре, яйцах. Витамин В12 устойчив к кулинарной обработке.
В и т а м и н В15 (пангамовая кислота) участвует в окислительных процессах организма, оказывая благоприятное действие на сердце, сосуды, кровообращение, особенно в пожилом возрасте. Суточная потребность витамине около 2 мг. Он содержится в рисовых отрубях, дрожжах, в печени и крови животных.
Х о л и н оказывает влияние 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 в сутки. Холин находится в продуктах животного и растительного происхождения (кроме овощей и фруктов, в печени, мясе, желтке яиц, молоке, зерне и рисе).
В и т а м и н Н (биотин) регулирует деятельность нервной системы. При недостатке этого витамина в питании отмечаются нервные расстройства с поражением кожи. Потребность в биотине 0,15-0,3 мг в сутки 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.
1.2. Жирорастворимые витамины.
К ним относят витамины A, D, Е, К.
В и т а м и н А (ретинол) оказывает влияние на рост и развитие скелета, зрение, состояние кожи и слизистой оболочки, сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. При недостатке витамина А прекращается рост, выпадают волосы, организм истощается, притупляется острота зрения, особенно в сумерках «куриная слепота». Суточная норма для человека 1 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, в присутствии жира пищи, превращается в витамин А. Потребность в витамине А на 75 % удовлетворяется за счет каротина.
Витамин А и каротин стойки к кулинарной обработке. Каротин хорошо растворяется в жирах при пассеровании овощей. Губительное действует на витамин А солнечный свет, кислород воздуха и кислоты.
В и т а м и н D (кальциферол) участвует в образовании костной ткани, способствует удержанию в ней солей кальция и фосфора, стимулирует рост. При недостатке этого витамина в организме детей развивается тяжелое заболевание рахит, а у взрослых изменяются костные ткани. Суточная норма потребления витамина 0,0025 мг. 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, образуясь из провитамина (вещества, содержащегося в коже) в результате воздействия ультрафиолетовых лучей. Взрослые люди в обычных условиях не испытывают недостатка в этом витамине. Избыточное поступление витамина D может привести к отравлению.
В и т а м и н Е (токоферол) влияет на процессы размножения. При недостатке этого витамина происходят изменения в половой и центральной нервной системах нарушает деятельность желез внутренней секреции. Суточная потребность в витамине Е 8-10 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 окисления жиров.
В и т а м и н К (филлохинон) участвует в процессе свертывания крови. При недостатке его замедляется свертывание крови и появляются подкожные внутримышечные кровоизлияния. Суточная потребность в витамине 2 мг. Витамин синтезируется бактериями в кишечнике человека. Витамин К в основном содержится в зеленых листьях салата, капусты, шпината, крапивы. Он разрушается под действием света, высокой температуры и щелочей.
Витаминоподобные вещества. Наибольшее значение из них имеют витамины F и U.
В и т а м и н F (ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая) участвует в жировом и холестериновом обмене. Суточная норма потребления этого витамина 5-8 г. Лучшее соотношение ненасыщенных жирных кислот в свином сале, арахисовом и оливковом маслах.
В и т а м и н U нормализует секреторную функцию пищеварительных желез и способствует заживлению язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится витамин U в соке свежей капусты.
2. Ферменты
Ферменты (энзимы) - это биологические катализаторы белковой природы, которые обладают способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме. Образуются ферменты в любой живой клетке и могут проявлять активность вне ее.
Известно около 1000 ферментов, и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия, т.е. катализирует только одну определенную реакцию. Поэтому название их складывается из названия вещества, на которое они действуют, и окончания “аза”. Например, фермент, расщепляющий сахарозу, называют сахаразой, фермент, расщепляющий лактозу, - лактозой.
Ферменты обладают очень большой активностью. Ничтожной дозы их достаточно для превращения огромного количества вещества из одного состояния в другое. Так, 1,6 г амилазы пищеварительного сока человека за час могут расщепить 175 кг крахмала, а 1 г пепсина желудочного сока - 50 кг яичного белка.
Ферменты обладают определенными свойствами. Так, некоторые ферментативные процессы обратимы, т.e. в зависимости от условий одни и те же ферменты могут ускорять как процесс распада, так и процесс синтеза вещества.
Очень чувствительны ферменты к изменению температуры. Наивысшую активность они проявляют при 40-50 °С. Поэтому для предупреждения порчи продуктов их хранят на холоде или подвергают тепловой обработке.
Активность ферментов зависит от влажности среды, повышение которой приводит к ускорению ферментативных процессов, а это влечет за собой порчу продуктов. Она зависит также от реакции среды (рН). Так, пепсин желудочного сока действует только в кислой среде. Скорость ферментативных процессов зависит также от состояния вещества, на которое действует фермент, и от присутствия в среде других веществ. Так, свернувшийся при тепловой обработке белок мяса расщепляется ферментом быстрее сырого белка, а присутствие в супах пассерованной муки замедляет разрушение, витамина С под действием ферментов.
Ферменты играют большую роль в производстве пищевых продуктов, в процессе их хранения и кулинарной обработки. В производстве сыров используют сычужные ферменты, в получении кисло-молочных продуктов, квашеных овощей и брожении теста принимают участие ферменты, выделяемые бактериями и дрожжами.
Большое влияние ферменты оказывают на качество продуктов. В одних случаях это влияние положительное, например, при созревании мяса после убоя животных и при посоле сельди, в других случаях - отрицательное, например, потемнение яблок, картофеля при чистке, нарезке. Для предохранения от потемнения яблоки следует немедленно отправлять в тепловую обработку, а картофель погружать в холодную воду. Ферменты разрушают витамин С, окисляя его при хранении и неправильной варке овощей и фруктов. Последние следует погружать при варке в кипящую воду или бульон, в которых ферменты быстро разрушаются. Под действием ферментов окисляются жиры. Прокисание супов, гниение фруктов, брожение компотов и варенья вызывают ферменты, выделяемые попавшими в пищу микробами. Отрицательное действие ферментов можно прекратить путем повышения или понижения температуры воздуха при хранении продуктов.
В настоящее время учеными проводится большая работа по изучению ферментативных процессов и дальнейшему применению их в пищевой промышленности. Разработаны способы размягчения соединительной ткани мяса с помощью фермента прототерризина, изучаются ферментативные процессы, замедляющие черствение хлеба.
Ферментные препараты применяются в медицине, животноводстве, при переработке сельскохозяйственного сырья. Получают ферменты из культур микроорганизмов, а также из растительного и животного сырья.
3. Прочие вещества пищевых продуктов
К прочим веществам пищевых продуктов относят органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алкалоиды.
Органические кислоты - это вкусовые вещества, содержащиеся почти во всех пищевых продуктах в свободном состоянии или в виде солей. Кислоты придают продуктам определенный вкус, улучшают их сохраняемость, способствуют лучшему усвоению и перевариванию пищи.
Органические кислоты могут быть природной составной частью продуктов, например плодов и овощей, ягод. Например, в лимонах содержится до 6 % лимонной кислоты, в винограде - до 0,8 % винной кислоты.
Кислоты могут образовываться в процессе производства продукта, принимая участье в формировании его вкуса. Так, в процессе приготовления творога, дрожжевого теста образуются молочная кислота, являющаяся результатом брожения сахаров, которые содержатся в исходном сырье.
Кислоты можно также добавлять в процессе приготовления продукта для улучшения его вкуса. Так, лимонной и яблочной кислотами подкисляют кондитерские изделия.
Органические кислоты используют при консервировании. Уксусную, сорбиновую и бензойную кислоты добавляют к некоторым продуктам в качестве консерванта.
В процессе хранения в некоторых пищевых продуктах наблюдается увеличение кислотности, например, в муке, пищевых жирах, в связи с увеличением количества свободных жирных кислот.
При оценке качества пищевых продуктов большое значение имеет кислотность. Повышенная кислотность свидетельствует о том, что продукты недостаточно свежие и доброкачественные. Поэтому стандартами на некоторые пищевые продукты установлены нормы содержания кислот.
Кислотность выражают обычно в процентах преобладающей кислоты или в градусах кислотности.
Дубильные вещества по химической природе представляют собой сложные вещества. Дубильные вещества содержатся в растениях. Они имеют большое вкусовое значение, так как обуславливают вяжущий и терпкий вкус некоторых плодов (рябина, кизила, черемухи), a также специфический вкус чая и кофе.
Дубильные вещества легко окисляются кислородом воздуха, в результате чего продукты приобретают темную окраску (потемнение яблок, почернение чая). Окраску свою плоды не изменяют, если их нагреть до температуры, разрушающей ферменты (свыше 90 °С), активизирующие ( процесс окисления дубильных веществ.
В некоторых случаях дубильные вещества необходимы. Например, их используют в производстве вин для осветления их, придания им терпкости и стойкости при хранении.
Красящие вещества придают продуктам цвет. К ним относят каротиноиды - желтые пигменты: каротин, ксантофилл, ликопин, находящиеся в моркови, в цитрусовых плодах и др. Из зеленых пигментов наибольшее значение имеет хлорофилл, содержащийся в зеленых плодах, ягодах, листьях шпината. Антоцианы и бетацианы окрашивают плоды в красный, фиолетовый и синий цвета.
В пищевой промышленности используют пищевые красители - естественные (каротин, колер) и синтетические (индигокарми). Каротином подкрашивают сливочное масло и маргарин, колером (раствором жженого сахара) - вина. В кулинарии для подкрашивания блюд применяют естественные красители. Так, краской, приготовленной из свекольных очисток и уксуса, подкрашивают борщи.
Ароматические вещества обусловливают аромат (запах) пищевых продуктов. Аромат является важным: показателем их качества. Содержатся ароматические вещества в различных продуктах в виде эфирных масел.
Аромат эфирных масел используют в пищевой промышленности и в кулинарии. Например, цедру лимона применяют для ароматизации напитков, компотов и желе, гвоздику – для маринадов, лавровый лист – для супов и соусов.
В настоящее время в пищевой промышленности и в кондитерских цехах предприятий общественного питания ароматизации изделий используют синтетические сложные эфиры органических кислот, обладающие запахом различных фруктов.
Мясо и рыба содержат экстрактивные вещества, которые при варке легко растворяются в бульоне, придавая ему особые вкус и аромат.
Гликозиды. Это сложные органические соединения моносахаридов с агликоном - веществом с резкими вкусом и запахом. В основном они содержатся в плодах (грейпфрутах) и овощах (редьке, луке). Попадая в организм человека в большом количестве, они могут раздражать слизистую оболочку пищеварительных органов.
Алкалоиды. Это азотосодержащие органические вещества, находящиеся в растениях и оказывающие возбуждающее действие на нервную систему. К алкалоидам относят кофеин чая и кофе, теобромин какао, пиперин перца.
В больших дозах алкалоиды ядовиты, небольших дозах их используют в медицине.
Фитонциды. Содержатся фитонциды в растениях (петрушке, чесноке) и обладают бактерицидными свойствами. Попадая в организм человека с пищей, фитонциды убивают вредные микробы в желудочно-кишечном тракте. При хранении продуктов количество и активность фитонцидов снижается. Фитонциды используют в медицине и при хранении пищевых продуктов. Впервые они были выделены Б.П. Токиным из эфирных масел. Фитонциды играют важную роль в иммунитете растений. Фитонциды низших грибов и бактерий называют антибиотиками.
Вопросы для самоконтроля:
В каких по происхождению продуктах содержатся больше водорастворимых и жирорастворимых витаминов?
Какие заболевания у человека вызывает недостаток и избыток витаминов?
Назовите процессы, протекающие в пищевых продуктах под действием ферментов?
От чего зависят цвет, вкус (кислый, горький, терпкий) и аромат пищевых продуктов?

Приложенные файлы

  • docx 18814316
    Размер файла: 34 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий