Шарфунова И.Б. Пищевая химия - файл n1.doc

приобрести
Шарфунова И.Б. Пищевая химия
скачать (191.5 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc898kb.11.06.2008 13:38скачать
n2.doc411kb.11.06.2008 13:39скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8

Ферментативные превращения.




Гидролиз полисахаридов.

Гидролиз крахмала. Под действием ферментов или кислот при нагревании крахмал присоединяет воду и гидролизуется. Глубина гидролиза зависит от условий его проведения и вида катализатора. В общем виде ,схема превращения крахмала при гидролизе может быть представлена следующим образом:

nH2O

(С6Н10О5)n6Н10О5)Х С12Н22 O11 C6H12O6

катализатор

крахмал декстрины мальтоза глюкоза
В ходе гидролиза постепенно идет деполимеризация крахмала и образование декстринов различной молекулярной массы (амило-, эритро-, ахро-, мальтодекстрины), затем мальтозы, а при полном гидролизе – глюкозы.

Кислотный гидролиз крахмала осуществляется в присутствии соляной и серно кислот. Под воздействием кислот сначала имеет место ослабление и разрыв ассоциативных связей между макромолекулами амилозы и амилопектина. Это сопровождается нарушением структуры крахмальных зерен и образованием гомогенной массы. Далее идет разрыв -Д-(1-4) и -Д-(1-6) связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды.

Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. На промежуточных стадиях образуются декстрины, три- и тетрасахара, мальтоза.. Этот способ гидролиза имеет ряд существенных недостатков, которые связаны с использованием высоких концентраций кислот и высокой температуры, что приводит к образованию продуктов термической деградации и дегидратации углеводов.

Ферментативный гидролиз идет под действием амилаз. По характеру действия различают - амилазу, - амилазу и глюкоамилазу.
-амилаза низкомолекулярные +мальтоза

декстрины

крахмал -амилаза мальтоза + высокомолекулярные

декстрины

глюкоамилаза глюкоза +декстрины




- амилаза является четко выраженной эндоамилазой, способной к разрыву внутримолекулярных связей в высокополимерных цепях субстрата. Глюкоамилаза и - амилаза являются экзоамилазами, т.е. последовательно атакующими субстрат с нередуцирующего конца.

 -амилаза, действуя на целое крахмальное зерно, атакует его, разрыхляя поверхность и образуя каналы и бороздки, т.е. как бы раскалывает зерно на части. Клейстеризованный крахмал гидролизуется ею с образованием не окрашиваемых йодом продуктов – в основном низкомолекулярных декстринов.

Процесс гидролиза крахмала многостадийный. В результате воздействия  - амилазы на первых стадиях процесса в гидролизате накапливаются декстрины, затем появляются неокрашиваемые йодом тетра- и тримальтоза, которые очень медленно гидролизуются до ди- и моносахаридов.
Крахмал –амилаза -декстрины + мальтоза + глюкоза

(много) (мало) (мало)

В отличие от - амилазы, - амилаза практически не гидролизует нативный крахмал, клейстеризованный крахмал гидролизуется ею до мальтозы.
Крахмал –амилаза мальтоза + -декстрины

(54-58 %) (42-46 %)

Глюкоамилаза – катализирует последовательное отщепление концевых остатков -Д-глюкозы с нередуцирующего конца крахмальной цепи.

Ферментативный гидролиз крахмала присутствует во многих пищевых технологиях:



Гидролиз гликогена.


Гликоген мяса и рыбы подвергается распаду – гликолизу. Он идет в основном по двум направлениям: путем фосфоролиза и амилолиза по следующим схемам:

фосфоролиз

Гликоген Глюкозо-1-фосфат + Н3РО4 Пировиноградная кислота Молочная кислота



амилолиз

Гликоген Полисахариды +Н2О Мальтоза Глюкоза
Распад гликогена происходит в основном путем фосфоролиза (таким образом распадается до 90% гликогена). С этим процессом и с протеолизом связано «созревание» мяса. Процессы протекают при 0оС и усиливаются при повышении температуры, что приводит к размягчению тканей и улучшению органолептических свойств мяса.

Показано что гликолиз ферментативный процесс.
Гидролиз некрахмалистых полисахаридов.

Он имеет место под действием ферментов целлюлолитического, гемицеллюлазного и пектолитического комплекса. Использется в пищевой технологии для более полной переработки сырья и улучшения качества продукции. Например, гидролиз некрахмалистых полисахаридов (пантозанов и др.) при солодоращении имеет значение для образования окрашенных и ароматических продуктов (при сушке солода и создании определенных органолептических свойств пива). В производстве соков, в виноделии – для осветления, увеличения выхода сока, улучшения условий фильтрации.

Гидролиз целлюлозы под действием ферментов целлюлолитического комплекса можно представить следующим образом:

Эндоглю- Целлобио-

Целюлоза каназа Целлоолигосахариды гидролаза Целлобиоза


экзо-1,4-- целлобиаза

глюкозидаза Глюкоза

При гидролизе некрахмалистых полисахаридов образуется разнообразный набор соединений: глюкоза, фруктоза, манноза, галактоза, ксилоза, арабиноза, глюкуроновая и галактуроновая кислоты.
Гидролиз сахарозы получил название инверсии, а смесь образующихся равных количеств глюкозы и фруктозы – инвертым сахаром.

Кислотный гидролиз сахарозы проводят при температуре 70оС, используя в качестве катализаторов уксусную, молочную или соляную кислоты.
С12Н22О11 2О +Н+ С6Н12О6 6Н12О6

сахароза t глюкоза фруктоза
С использованием этой реакции в кондитерском производстве получают инвертный сироп, который применяют при производстве карамели, помадных конфет и других видов кондитерских изделий как заменитель крахмальной патоки, при производстве безалкогольных напитков.

Ферментативный гидролиз сахарозы идет в присутствии фермента  - фруктофуранозидазы, который содержится в растительном сырье, микроорганизмах. Особенно активен этот фермент в дрожжах. Процесс идет при производстве хлебных изделий, вин.

При гидролизе мальтозы образуется 2 молекулы глюкозы:
С12Н22О112О 2 C6H12O6

мальтоза глюкоза

Этот процесс под действием фермента  - гликозидазы играет большую роль в пищевой технологии, например, при брожении теста, проращивании зерна.

Лактоза гидролизируется ферментом  - галактозидазой до глюкозы и галактозы.
С12Н22О112О С6Н12О6 + С6Н12О6

лактоза глюкоза галактоза

Этот процесс наблюдается при получении кисломолочных продуктов, при заквашивании молока специальными молочнокислыми бактериями. В последующем глюкоза и галактоза под действием ферментов превращаются в молочную кислоту (молочнокислое брожение).
Брожение моносахаридов
В пищевых технологиях наибольшее значение имеют 2 основных типа брожения - спиртовое и молочнокислое.

Спиртовое брожение осуществляется благодаря жизнедеятельности дрожжей.
С6Н12О6 2 СО2 + 2 С2Н5ОН

глюкоза диоксид этиловый

углерода спирт

Суммарное уравнение не отражает того факта, что обычно кроме главных продуктов образуются и другие вещества: янтарная кислота, смесь амилового, изоамилового, бутилового и других спиртов, уксусный альдегид, глицерин, создающие вкус и аромат продукта. Разные сахара сбраживаются с различной скоростью. Наиболее легко подвергается сбраживанию глюкоза и фруктоза, из дисахаридов – сахароза и мальтоза, однако лишь после предварительного гидролиза на составляющие их моносахариды ферментами - гликозидазой и - фруктофуранозидазой дрожжей.

В присутствии кислорода спиртовое брожение прекращается, и дрожжи получают энергию, необходимую для их развития и жизнедеятельности, путем кислородного дыхания. При этом дрожжи тратят сахар значительно экономнее, чем в анаэробных условиях. Прекращение брожения под влиянием кислорода получило название «эффект Пастера».

Дрожжи получают энергию путем дыхания при их выращивании на дрожжерастительных заводах.

Дыхание - это совокупность окислительно-восстановительных процессов, катализируемых ферментами. Освобождающаяся при этом энергия используется для поддержания жизненных процессов растительным сырьем (зерно) или микроорганизмами. На дыхание расходуются органические вещества, в первую очередь сахара, которые систематически пополняются в результате гидролиза крахмала или окисления до сахаров других более сложных веществ.
С6Н12О6 + 6О2 6СО2 + 6Н2О
Дыхание наблюдается при хранении зерна, на стадиях замочки и проращивания зерна в бродильном производстве, на стадии выращивания дрожжей и т.д.

Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии. Гомоферментативные (истинные) бактерии сбраживают гексозу с образованием только молочной кислоты(Steptococcus lactis).
С6Н12О6 2СН3- СНОН-СООН

глюкоза молочная кислота

Гетероферментативные (неистинные) – наряду с молочной кислотой вырабатывают уксусную кислоту, этиловый спирт, диоксид углерода, диацетил, водород и метан, другие соединения (Bacterium lactis acrogenes).

Большое значение реакции брожения имеют при производстве хлеба, причем в пшеничном тесте приобладает спиртовое, а в ржаном – молочнокислое брожение, в бродильном производстве, при получении кисломолочной продукции.

В присутствии кислорода в напитках может наблюдаться уксуснокислое брожение, вызванное бактериями Acetobacter aceti. Они вызывают заболевания напитков, окисляют этиловый спирт до уксусного альдегида, последний дегидрируется в уксусную кислоту.

Алкогольдегидрогеназа

СН3-СН2ОН СН3-СНО + НАДН2

НАД

ОН Дегидрогеназа

СН3-С=О +Н2О СН3-С-ОН СН3-СООН +НАДН2

Н Н НАД
Суммарное уравнение уксуснокислого брожения имеет вид:
СН3-СН2ОН + О2 СН3-СООН +Н2О
Наряду с указанными видами брожения при получении различных пищевых продуктов в большей или меньшей степени осуществляются другие типы брожения, возбудителями которых являются микроорганизмы, присутствующие в сырье или специально добавляемые бактериальные культуры в виде заквасок. В микробиологии различают семь основных типов брожения: спиртовое, молочнокислое, пропионовокислое, бутиленгликолевое, ацетоноэтиловое, ацетонобутиловое, и масляннокислое. Изучение бродильной микрофлоры и продуктов ее жизнедеятельности в различных пищевых продуктах показывает, что практически все типы брожения наблюдаются, от наличия конечных и побочных продуктов всех этих типов брожения зависит специфический, вкус и аромат продукта.

На активность бродильной микрофлоры оказывает влияние количество микроорганизмов данного вида, концентрация среды, ее состав, кислотность, температура, наличие кислорода, штаммы основных возбудителей брожения, технологическая схема сбраживания.

Важной задачей технолога, следовательно, является обеспечение такого хода брожения, который позволил бы получить готовый продукт наилучшего качества, с этой целью необходимо подавить или ограничить развитие одних видов бродильных микроорганизмов и усилить жизнедеятельность других, вырабатывающих наиболее желательные продукты брожения.
3.4 Методы определения углеводов
В сырье, полуфабрикатах и готовой продукции наряду с сахарозой содержится также глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза. Определение содержания каждого из такого разнообразия сахаров представляет значительную трудность и обычно на практике не производится. Для практических целей достаточно определять два условных собирательных показателя: содержание редуцирующих сахаров и содержание общего сахара.

Редуцирующими называют сумму всех сахаров, восстанавливающих щелочной раствор меди или других поливалентных металлов. Реакция восстановления щелочного раствора меди обуславливается наличием в этих сахарах альдегидных и кетонных (карбонильных) групп. Основными методами определения редуцирующих сахаров являются феррицианидный, перманганатный, йодометрический, горячего титрования. Общим сахаром называют сумму всех сахаров, восстанавливающих щелочной раствор меди и получающихся после обработки в специальных условиях соляной кислотой раствора, содержащего редуцирующие сахара и сахарозу, т.е. после проведения гидролиза сахарозы и превращения ее в редуцирующие сахара.

Ряд сахаров (сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза) являются оптически активными веществами, т.е. обладают способностью вращать плоскость поляризации поляризованного света. Для определения таких сахаров используется поляриметрический метод.

Определенные сахара количественно можно определить методами газожидкостной, ионообменной или высокого разрешения жидкостной хроматографией.

Содержание крахмала в продуктах определяют весовым методом или по содержанию редуцирующих веществ после гидролиза.

При определении содержания клетчатки сначала смесью уксусной и азотистой кислот разрушают, растворяют различные химические соединения, входящие в состав продукта, а затем определяют клетчатку весовым методом.
Контрольные вопросы


  1. Какие функции в организме человека выполняют усваиваемые и неусваиваемые углеводы.

  2. Какие функции выполняют углеводы в пищевых продуктах?

  3. Какие основные изменения претерпевают углеводы в технологических процессах? Перечислите эти изменения.

  4. Что такое клейстеризация крахмала? Факторы на нее влияющие.


5.Охарактеризуйте механизм студнеобразования пектиновых веществ.

6. Охарактеризуйте реакцию карамелизации.

7.Охарактеризуйте реакцию меланоидинообразования.

8.Охарактеризуйте различные типы гидролиза полисахаридов.

9. Охарактеризуйте гидролиз дисахаридов.

10.Какие типы брожения Вы знаете? Охарактеризуйте их .

11.Какие методы определения углеводов Вы знаете?
4 ЛИПИДЫ
4.1 Строение и классификация липидов.

4.2 Липиды как компоненты пищи.

4.3 Свойства и превращения липидов в ходе хранения и технологической переработки.

4.4 Методы определения жира в пищевых продуктах и свойств пищевых жиров.
4.1 Строение и классификация липидов
Липидами называется сложная смесь органических веществ с близкими физико-химическими свойствами, выделяемая из объектов растительного, животного и микробиологического происхождения.

К липидам относятся природные производные высших жирных кислот, спиртов и альдегидов, связанные сложноэфирной, простой эфирной, амидной и гликозидной связями. По химическому составу липиды обычно делят на простые и сложные.
Классификация липидов
ЛИПИДЫ


Простые
Ацилглицерины

Воски

Эфиры диолов

Алькильные липиды

Плазмалогены



Жирорастворимые пигменты

Стерины

Жирорастворимые витамины

Сложные

Фосфолипиды

Сфинголипиды


К простым липидам относят производные одноатомных высших карбоновых кислот и одно- и многоатомных спиртов. Наиболее распространенными и важными представителями простых липидов являются ацилглицерины и воски.

Ацилглицерины (глицериды) - сложные эфиры высокомолекулярных карбоновых кислот и глицерина. Они составляют основную массу липидов (до95-96%) и именно их называют жирами и маслами. В состав жиров, в основном, входят триацилглицериды, (триацилглицерины).

O

H2C - O - C

R1
O

H C - O - C

R2
O

H2C - O - C

R3

Триацилглицерины, молекулы которых содержат одинаковые остатки жирных кислот, называются простыми, в противном случае - смешанными.

Свойства конкретных жиров и масел определяются составом жирных кислот и положением, которые занимают остатки этих кислот и молекулах ацилглициринов. В жирах и маслах обнаружено до 300 карбоновых кислот, наиболее распространенные содержат 12-18 атомов углерода:


лауриновая

миристиновая

пальмитиновая

стеариновая

олеиновая
линолевая
линоленовая

CH3-( CH2)10- COOH

CH3-( CH2)12- COOH

CH3-( CH2)14- COOH

CH3-( CH2)16- COOH

CH3-( CH2)7- CH=CH-( CH2)7- COOH

CH3-( CH2)4- CH=CH- CH2- CH=CH -( CH2)7- COOH

CH3-( CH2-CH=CH)3- ( CH2)7 –COOH

C12 H24 O2

C14 H28 O2

C16 H32 O2

C18 H36 O2

C18 H34 O2
C18 H32 O2

C18 H30 O2

Стеариновая и пальмитиновая кислоты входят в состав практически всех природных жиров и масел. В состав большинства наиболее распространенных масел входят олеиновая, линолевая и линоленовая жирные кислоты. Ненасыщенные кислоты природных жиров и масел имеют, как правило, цис-конфигурацию, т.е. заместители расположены по одну сторону плоскости двойной связи.

Ацилглицерины – жидкости или твердые вещества с низкими (до40 С) температурами плавления и довольно высокими температурами кипения, с повышенной вязкостью, легче воды, нелетучи.

Животные и растительные жиры обладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры - твердые вещества, в состав которых входит большое количество насыщенных жирных кислот. Растительные масла, как правило, - жидкие вещества, содержащие, в основном, ненасыщенные жирные кислоты ( за исключением кокосового и какао-масла). Источником растительных жиров для человека являются -, в основном, масла растительные, орехи. Источником животных жиров являются шпик свиной, сливочное масло.

Содержание липидов в пищевых продуктах, (%)

Подсолнечное масло

Орехи

Овсяная крупа

Гречневая крупа

Шпик свиной

Сливочное масло

Жирная свинина

Колбаса

Сметана

Сыры

- 99,9

- 55-65

- 6,9

- 3,3

- 90-92

- 72-82

- 49

- 20-40

- 30

- 15-30

Восками – называют эфиры высокомолекулярных одноосновных карбоновых кислот ( С18 - С30 ) и одноосновных высокомолекулярных ( С16 - С30 ) спиртов :
О

R – CH2 – O – C

R1

Они широко распространены в природе, покрывая тонким слоем листья, стебли, плоды растений, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание их в зерне и плодах невелико и составляет десятые и сотые доли процента от массы оболочки.

Фосфолипиды . Молекула фосфолипидов построена из остатков спиртов, высокомолекулярных жирных кислот, фосфорной кислоты, азоистых оснований, аминокислот и некоторых других соединений. Общая формула глицеофосфатов:


О

Н2 С – O – C

R1

О

Н С – O – C

R2
ОН

Н2 С – O -­­­­­­­ Р = О

ОВ

В – это остаток азотистого основания (чаще всего холина) или аминокислоты (серина).

Следовательно, в молекуле фосфолипидов имеются группировки двух типов: гидрофильные и гидрофобные. В качестве гидрофильных (полярных) выступают остатки фосфорной кислоты и азотистого основания, гидрофобных – углеводородные радикалы жирных кислот. В связи с этим фосфолипиды являются хорошими эмульгаторами. Фосфолипиды, выделенные в виде побочных продуктов при получении масел, применяются в хлебопекарной, кондитерской промышленности и при производстве маргарина в качестве поверхностно-активных веществ.

Среди жирорастворимых природных пигментов наиболее распространены каротиноиды и хлорофиллы.

Каротиноиды – растительные красно-желтые пигменты, обеспечивающие окраску ряда жиров, овощей, фруктов, яичного желтка и др. Это углеводороды состава С40 Н56 Группа каротиноидов включает около 65-70 природных пигментов. Помимо красящих свойств отдельные каротиноиды обладают провитаминными свойствами, т. к. они, распадаясь в живом организме, превращаются в витамин А.

Хлорофиллы - придают зеленую окраску растениям. Это сложные соединения, например, ? – хлорофилл, имеет следующую формулу С55 Н72 О5 N4 Mg.

Стероиды- производные циклопентанопергидрофенантрена, в основе строения которого лежит следующая структура:

R

CH3

12 17

11 13 16

С Д

СН3 14 15

1 9

2 10 8
А В

3 5 7

НО 4 6
Следует выделить две группы стероидов:


4.2 Липиды как компоненты пищи
По своим функциям в живом организме липиды делятся на :

  1. структурные - участвуют в построении органелл клетки и мембран – это, главным образом фосфолипиды;

  2. запасные – являются энергетическим резервом организма, участвуют в обменных процессах – это в основном ацилглицерины.


В организме человека жиры выполняют следующие функции:

  1. откладываясь в подкожной ткани, жиры предохраняют организм от переохлаждения;

  2. заполняют полости между отдельными органами, предохраняя их от ударов и сотрясений;

  3. являются смазочными веществами, выделяясь соответствующими железами, придают коже эластичность;

  4. участвуют в процессе обмена веществ в организме.

В состав организма человека жиры входят в среднем в количестве от 7 до 10кг.

Насыщенные жирные кислоты, входящие в состав липидов, такие как пальмитиновая, стеариновая, миристиновая, лауриновая и др. используются организмом, в целом, как энергетический материал.

Особое значение для организма человека имеют полиненасыщенные жирные кислоты, с определенным положением двойной связи и цис-конфигурацией.

Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая – синтезируется из линолевой при участии витамина В6. Поэтому они получили название незаменимых кислот. Линоленовая кислота образует другие полиненасыщенные жирные кислоты. В состав полиненасыщенных жирных кислот семейства омега – 3 входя. : ?- линоленовая, эйкозапентаеновая (имеет 5 двойных связей), докозагексаеновая (6 двойных связей) кислоты. Линолевая, ?- линоленовая, арахидоновая кислоты входят в семейство омега-6. Рекомендуемое Институтом питания РАМН соотношение омега-6/ омега-3 кислот в рационе составляет для здорового человека 10:1, для лечебного питания – от 3:1 до 5:1

Они участвуют в построении клеточных мембран, в регулировании обмена веществ в клетках, кровянного давления, агрегации тромбоцитов, способствуют выведению из организма избыточного количества холестерина, предупреждая и ослабляя атеросклероз, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. При отсутствии эссенциальных кислот прекращается рост организма и возникают тяжелые заболевания. Биологическая активность указанных кислот неодинакова. Наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота, высокой – линолевая, активность линоленовой кислоты в 8-10 раз ниже линолевой. В последнее время особое внимание привлекают ненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3, присутствующие в липидах рыб, особенно северных морей (ставриды, скумбрии, мойвы, палтуса и др.).

Среди продуктов питания наиболее богаты полиненасыщенными кислотами растительные масла, особенно кукурузное, подсолнечное и соевое.

Содержание в них линолевой кислоты достигает 50-60%, крайне мало ее в животных жирах (в говяжьем жире 0,6%). Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительном количестве, а в растительных маслах ее практически нет. В наибольшем количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах -0,5%, субпродуктах -0,3%, мозгах -0,5%, свином сале -0,5%.

Показателем качества жировых компонентов пищевых продуктов, отражающим содержание в них полиненасыщенных жирных кислот является коэффициент биологической эффективности.

Принято, что в 100г липидов, необходимых в ежедневном рационе взрослому человеку , на долю насыщенных жирных кислот (НЖК) приходится 20г., на долю полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) – 6 г., на долю олеиновой кислоты (ОК) –35г.

С целью использования этих данных для расчета биологической эффективности липидов различных продуктов питания введено понятие «идеальный» липид, представляющий собой гипотетический продукт, содержащий НЖК, ПНЖК и ОК в необходимой пропорции, коэффициент биологической эффективности которого равен 1.

Подобно химическому скору для белков скор для липидов определяется как отношение количества конкретной фракции ( F01 –НЖК, F02-ПНЖК, F 03- олеиновой кислоты) в исследуемом образце к количеству этой же фракции в «идеальном» липиде.
Fij

Cij = -------------- ; j=1,3

Foj

где Cij-скор для липидов по каждой конкретной фракции;

Fij- содержание фракции в исследуемом липиде; г;

Foj - содержание фракции в идеальном липиде; г.

Коэффициент использования липидов или коэффициент биологической эффективности рассчитывается по следующей формуле

3 Cik

?i = --------------------- ; k= 1,3

? Cij

где ?i- коэффициент биологической эффективности липи дов;

Сik - скор по минимальному уровню любой из фракций;

Cij - скор для липидов по каждой фракции.

Наименьшая величина скора по любой из фракций липидов пищевого продукта используется в формуле на основе положения об усвоении липидов по минимальному уровню любой из фракций т.е., если Ci1 < Ci2 < Ci3 то все жирнокислотные фракции усваиваются на уровне Ci1 , а избыток каждой фракции, равный (Ci2 - Ci1 ) и (Ci3 – Ci1 ), депонируется в организме или поступает на его энергетические нужды.

Для предложенного гипотетического липида Ciк = Ci1 = Ci2 = Ci3 , а коэффициент биологической эффективности липидов ? = 1.

Фосфолипиды, являющиеся составной частью липидов, также играют важную роль в питании. Входя в состав клеточных оболочек, они имеют существенное значение для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внеклеточным пространством. Основной представитель фосфолипидов – лецитин участвует в регулировании холестеринового обмена в организме. Потребность в фосфолипидах 5-10г. в сутки.

Стерины выполняют важную функцию в организме человека – участвуют в образовании ряда биологически активных жидкостей организма: гормонов, желчных кислот, витамина Д. Наиболее важную роль играет холестерин. Выведению избытка холестерина из кишечника способствуют пищевые волокна. Холестерин – незаменимый материал для формирования каждой живой клетки, обеспечивающий необходимую эластичность, прочность и проницаемость наружных клеточных мембран. Без холестерина практически исключен синтез важнейших гормонов, в частности половых. Большая часть его также используется для образования желчи печенью, а некоторое количество – для синтеза витамина Д.

Концентрация холестерина в крови возрастает, когда организм оказывается в неблагоприятных условиях (стресс) т.е. он выполняет защитную функцию. Он расходуется на срочный «ремонт» клеточных мембран.

Если надолго снижается нормальная концентрация холестерина в крови, то интенсивнее разрушаются эритроциты, может развиваться малокровие. В сутки организм получает 0,5 г. холестерина и, примерно, столько же его выводится из организма. 70-80 % необходимого организму холестерина синтезируется в печени и других тканях. Если нарушается баланс холестерина, возникает заболевание атеросклероз - отложение холестерина на стенках кровеносных сосудов. Как показали последние исследования , атеросклероз возникает не только и не столько от избытка холестерина в пище, сколько от недостатка в ней веществ – антиоксидантов препятствующих окислению липидов. Избыток липоперекисей и является причиной отложения холестерина на стенках артерий, аорты. Антиоксидантами являются витамины Р, С, Е, РР, некоторые витамины группы В, полифенолы, серосодержащие аминокислоты, селен.

В пищевом рационе должны сочетаться жиры как растительного, так и животного происхождения. Лучше всего если в суточном рационе предусматривается содержание 70 % животных и 30% растительных жиров. Это значит, что при норме потребления 100-105 г жиров в день, 70-75 г должны быть животными и 30г растительными. А наилучшим соотношением жирных кислот в рационе будет следующее: 10% - полиненасыщенных, 30%- насыщенных и 60%- мононенасыщенных.

По современным представлениям наиболее целесообразно использовать в каждый отдельный прием жиры, имеющие сбалансированный состав, а не потреблять жировые продукты различного состава в течение суток.

Итак, жиры необходимы в питании, как энергетический и структурный материал. Однако, избыток жиров в питании нежелателен, т.к. нарушается обмен холестерина, усиливаются свертывающие свойства крови, возникают условия способствующие развитию ожирения, желчнокаменной болезни, атеросклероза. При недостатке жиров: нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается иммунитет, сокращается продолжительность жизни.
4.3 Свойства и превращения липидов в ходе хранения и технологической переработки
Одним из важнейших свойств жиров является их нерастворимость в воде и способность образовывать водные эмульсии.

Липиды обладают свойством образовывать эмульсии – физико-химические системы, один из компонентов которой – вода (дисперсная фаза) распределен в другом – масле (дисперсионная среда) в виде мельчайших капелек. По полярности жидкости дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсии делят на два типа:

Липиды при этом проявляют свойства поверхностно-активных веществ, способствуют снижению поверхностного натяжения на границе раздела фаз жир – вода - воздух. Это свойство липидов используется в кондитерской промышленности при приготовлении масляных кремов, при получении маргарина, майонеза.

Еще одним важным свойством жиров является полиморфизм. Полиморфизмом называют способность твердого тела существовать в двух или нескольких кристаллических структурах.

Полиморфизм присущ какао маслу, используемому в кондитерской промышленности для производства шоколада и шоколадной глазури. Вследствие полиморфизма какао-масло при охлаждении кристаллизуется в различных кристаллических структурах, обозначаемых символами , , ' ,. Для каждой формы существуют свои температурные условия образования. Наиболее устойчива  –форма. Для образования стабильной кристаллической структуры  – формы необходимо осуществлять операцию темперирования шоколадной массы, т.е. перемешивания массы при температуре 29-3 о С, при которой в шоколадной массе образуются центры кристаллизации только устойчивой  – формы. Если шоколад не темперировать, постепенно охлаждать, какао-масло будет затвердевать, образовывая нестабильные , ' и  – формы.

При хранении такого шоколада нестабильные , ', –формы какао-масла будут переходить в стабильную  –форму с выделением кристаллов какао масла на поверхности плитки или заглазированной шоколадом конфеты. На поверхности при этом образуется серый налет, напоминающий плесень. Это явление получило название жирового поседения шоколада. Пищевые свойства шоколада при этом сохраняются, но в связи с неприятным внешним видом и грубым вкусом, плохо темперированный шоколад является браком.

Явление полиморфизма имеет место при производстве маргарина, сливочного масла. При охлаждении маргариновой эмульсии происходит сложный процесс кристаллизации и рекристаллизации с переходом менее устойчивых кристаллических форм (метастабильных), через промежуточные, к устойчивым (стабильным) кристаллическим модификациям.

Для достижения однородной структуры маргарина после глубокого охлаждения необходимы интенсивное перемешивание и относительно длительная механическая обработка. При этом образуется мелкокристаллическая структура, обладающая высокой пластичностью, легкоплавкостью, хорошей консистенцией и необходимыми органолептическими свойствами (тает во рту). Кристаллизация без предварительного перемешивания приводит к образованию кристаллизационно - коагуляционной структуры. В результате маргарин при хранении подвержен образованию твердых кристаллических модификаций, что снижает его качество.

Важными с точки зрения технологии, превращениями липидов являются:
1   2   3   4   5   6   7   8


Ферментативные превращения
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации