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

6 МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Минеральные вещества составляют 0,7- 1,5 % съедобной части пищевых продуктов. Они не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако, без них жизнь человека невозможна. Опыты на животных показали, что исключение минеральных веществ из корма приводит к более быстрой гибели, чем полное голодание. Минеральные вещества выполняют разносторонние функции в организме:

  1. как структурный компонент, они обеспечивают построение опорных тканей скелета (Ca, P, Mg);

  2. обеспечивают поддержание необходимой осмотической среды клеток в крови, в которых протекают все обменные процессы ( Na, К);

  3. участвуют в образовании пищеварительных соков ( Cl );

  4. принимают участие в образовании гормонов ( I, Zn, Cu, );

  5. в образовании переносчиков кислорода в организме (Fe, Cu);

  6. входят в состав важных витаминов и ферментов ( Co ).

В зависимости от количества минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах их подразделяют на макро- и микроэлементы. Если массовая доля элемента в организме превышает 10 –2 %, то его следует считать макроэлементом. Доля микроэлементов в организме составляет 10-3 –10 –5%. Если содержание элемента ниже 10 –5, его считают ультрамикроэлементом. К макроэлементам относят калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор и серу. Они содержатся в количествах измеряемых сотнями и десятками миллиграммов на 100г тканей или пищевого продукта.

Микроэлементы входят в состав тканей организма в концентрациях, выражаемых десятками, сотыми и тысячными долями миллиграмма и являются необходимыми для его нормальной деятельности.

Микроэлементы условно делят на две группы: абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, йод, бром, фтор) и, так называемые, вероятно необходимые (алюминий, стронций, молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие). Микроэлементы называют жизненно необходимыми, если, при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная жизнедеятельность организма.

К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным – натрий и фосфор.

Недостаток или избыток в питании каких-либо минеральных веществ, вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, что приводит к развитию заболеваний.

Макроэлементы.

Кальций это основной, структурный компонент костей и зубов, входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей; активирует деятельность ряда ферментов; участвует в поддержании ионного равновесия в организме; влияет на процессы происходящие в нервно-мышечной и сердечно- сосудистой системах.

Суточная потребность в кальции взрослого человека – 800 мг, детей и подростков – 1000 мг и более.

Кальций относится к трудноусваеваемым элементам. Поступающие в организм человека с пищей соединения кальция практически не растворимы в воде. Щелочная среда тонкого кишечника способствует образованию трудноусваеваемых соединений кальция, и лишь воздействие желчных кислот обеспечивает его всасывание. Усвоение кальция снижается при избытке в пище жиров, фосфора, магния. При избытке жиров возникает конкуренция за желчные кислоты, и значительная часть кальция выводится из организма. На всасывании кальция отрицательно сказывается избыток магния, рекомендуемое соотношение Са : Mg составляет 1 : 0,5.

При избытке фосфора образуются растворимые соли, которые извлекаются кровью из костной ткани, что может способствовать почечно-каменной болезни и ломкости стенок кровеносных сосудов. Соотношение кальция и фосфора в пище должно составлять 1:1,5.

Отрицательное влияние на усвоение кальция оказывает фитин и щавелевая кислота, образующие с кальцием нерастворимые соли.

При недостаточном потреблении кальция или при нарушении всасывания его в организме (при недостатке витамина D) у взрослых развивается остеопороз – деминерализация костной ткани, у детей развивается рахит.

Лучшими источниками кальция являются молоко и молочные продукты, сыры, творог, зеленый лук, петрушка.

Магний. Этот элемент необходим для активности ряда ферментов, обеспечивающих метаболизм организма участвует в регуляции функций нервной системы и мышцы сердца, участвует в формировании костей. Ежедневная потребность в магнии точно не определена; считают, что доза 200-300 мг/сут предотвращает появление недостаточности (предполагается, что всасывается около 30%).

Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище.

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций. У человека недостаток ионов магния, обусловленный характером питания, крайне маловероятен.

Магнием богаты в основном растительные продукты. Много его в пшеничных отрубях, крупах, бобовых, кураге, черносливе.

Калий. Около 90% калия находится внутри клеток. Он обеспечивает осмотическое давление; регулирует кислотно-щелочное равновесие; участвует в передаче нервных импульсов; в регуляции водно-солевого обмена; активирует работу ряда ферментов.

Суточная потребность в калии составляет 2000-4000 мг (2-4г).

Калий хорошо всасывается из кишечника, а избыток удаляется из организма с мочой. Он не является дефицитным нутриентом, и при разнообразном питании недостаточность калия не возникает.

Дефицит калия в организме появляется при нарушении функций нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем. В таких случаях назначается калиевая диета.

Большая часть калия поступает в организм с растительными продуктами. Богатыми источниками его являются курага, чернослив, изюм, картофель, бобовые.

Натрий. Натрий содержится в основном во внеклеточных жидкостях организма. Участвует в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена, активации пищеварительных ферментов.

Суточная потребность в натрии составляет приблизительно 1000 мг (1г). В основном ионы натрия поступают в организм за счет поваренной соли – NaCl. Этот нутриент легко всасывается из кишечника. Ионы натрия вызывают набухание коллоидов тканей, что обуславливает задержку воды в организме. При избыточном потреблении хлористого натрия ухудшается удаление растворимых в воде конечных продуктов обмена веществ через почки, кожу и другие выделительные органы. Задержка воды в организме осложняет деятельность сердечно-сосудистой системы, способствует повышению кровяного давления. Вместе с тем при работе в горячих цехах или жарком климате необходимо увеличивать количество натрия (в виде поваренной соли), чтобы компенсировать его потерю с потом и уменьшить потоотделение, отягощающее функцию сердца.

Натрий естественно присутствует во всех пищевых продуктах. Человек ежедневно потребляет до 15 г поваренной соли и столько же выделяет ее из организма. Это количество значительно превышает физиологически необходимое.

Содержание поваренной соли в пище человека можно без ущерба для здоровья снизить до 5 г в сутки. На выделение хлористого натрия из организма, влияет количество солей калия. Растительная пища, особенно картофель, богата калием и усиливает выделение хлористого натрия, а, следовательно, и повышает потребность в нем.

Фосфор. Входит в состав всех тканей организма; принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма; синтезе и расщеплении веществ в клетках; входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов; необходим для образования АТФ.

Суточная потребность в фосфоре составляет – 1200 мг (1,2г). Она возрастает при больших физических и умственных нагрузках. При длительном дефиците фосфора в питании, организм использует собственный фосфор из костной ткани. Это приводит к деминерализации костей и нарушению их структуры – разрежению. При обеднении организма фосфором снижается умственная и физическая работоспособность, отмечается потеря аппетита, апатия.

Большое количество фосфора содержится в продуктах животного происхождения, особенно в печени, икре, рыбе, а также в зерновых и бобовых. Однако из растительных продуктов соединения фосфора усваиваются хуже.

Сера. Значение этого элемента в питании определяется, тем , что он входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот (метионина и цистина), а также является составной частью некоторых гормонов и витаминов. Серосодержащие аминокислоты, особенно в сочетании с витаминами С и Е, оказывают антиоксидантное действие. Наряду с цинком и кремнием сера определяет функциональное состояние волос и кожи.

Потребность в сере 400-600 мг в сутки удовлетворяется обычным суточным рационом.

Содержание серы обычно пропорционально содержанию белков в пищевых продуктах, поэтому ее больше в животных продуктах, чем в растительных.

Хлор. Этот элемент участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активизирует ряд ферментов.

Суточная потребность в хлоре составляет примерно 5000 мг (5 г). Основное количество его человек получает с поваренной солью.

Нарушения в обмене хлора ведут к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока. Повышение его концентрации в крови наступает при обезвоживании организма и при нарушении выделительной функции почек.

Микроэлементы.

Железо. Этот элемент необходим для синтеза соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение; участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях; входит в состав клеток и ферментов.

Потребность человека в железе составляет 14 мг/сут и удовлетворяется обычным рационом. Однако при использовании в пище хлеба только их муки высшего сорта, содержащего мало железа, у городских жителей часто наблюдается дефицит железа.

Недостаток железа может привести к развитию анемии, нарушаются газообмен и клеточное дыхание.

Железо – широко распространенный элемент. Однако в легкоусваеваемой форме железо содержится только в мясных продуктах , печени, яичном желтке. Зерновые продукты, богатые фосфором и фитином, образуют с железом труднорастворимые соединения, и железо усваивается из них всего лишь на 10% . Для усвоения железа необходим витамин В12, его усвоению способствует также аскорбиновая и фолиевая кислоты.

Медь. Медь необходима для кроветворения; развития скелета, центральной нервной системы, соединительной ткани; входит в состав ряда ферментов.

Суточная потребность в меди составляет около 2 мг. Она широко распространена в пищевых продуктах и потребность в ней удовлетворяется обычным суточным рационом.

Источниками меди являются печень, яичный желток, зеленые овощи.

Йод. Йод является необходимым элементом, участвующим в образовании гормона тироксина. При недостаточности йода развивается зобная болезнь – заболевание щитовидной железы.

Потребность в йоде колеблется в пределах 100-150 мкг в день. Содержание йода в пищевых продуктах обычно невелико. Наиболее богаты йодом продукты моря - морская рыба, морская капуста.

При длительном хранении и тепловой обработке пищи значительная часть йода (от20 до 60%) теряется . В районах, где йода в почве мало рекомендуется употреблять в пищу специальную йодированную соль содержащую йод в виде йодата калия.

Фтор. При недостатке этого элемента развивается кариес зубов (разрушение зубной эмали). Избыток фтора вызывает изменение цвета (крапчатость) и формы зубов, остеохандроз, костные наросты. Разница между полезной и вредной дозами фтора очень мала. Суточная потребность в нем – 3мг. Основное количество фтора поступает с водой, т.к. осуществляют фторирование воды. Практически все пищевые продукты содержат хотя бы микроколличества этого элемента. Больше всего в рыбе, некоторых овощах, чае. Для профилактики и лечения кариеса зубов используются зубные пасты, эликсиры, жевательные резинки, которые содержат фтор в основном в неорганической форме.

Хром. Этот элемент необходим для глюкозного и липидного обмена; имеет важное значение для профилактики диабета и атеросклероза. Трехвалентный хром является эссенциальной формой для человека, шестивалентный – токсичен.

Норма потребления хрома 150мг в сутки. Особенно он полезен пожилым людям, организм которых плохо усваивает углеводы. Богатыми источниками хрома являются дрожжи, печень, в меньших количествах он содержится в картофеле, говядине, овощах.

Марганец. Марганец необходим как кофактор в ряде ферментных систем, участвует в процессах метаболизма. Вследствие малой растворимости марганца всасывается только 3-4 %. Потребность в нем составляет 5-10мг в сутки. Больше всего марганца содержится в чае, крупе, овощах, фруктах.

Цинк. Данный элемент, в качестве кофермента, участвует в реакции биосинтеза белка, нуклеиновых кислот, обеспечивающих рост и половое созревания организма; вместе с серой участвует в процессах роста и обновления кожи, и волос; наряду с марганцем и медью обеспечивает восприятие вкусовых и обонятельных ощущений; очень важен для процессов пищеварения, усвоения питательных веществ, превращений витаминов.

В случае дефицита цинка развивается энтеропатический дерматит, характеризующийся нарушением роста, сухостью и ранимостью кожи, выпадением волос, иммунодефицитным состоянием. Суточная потребность в цинке 15-20 мг. Наиболее богаты цинком мясные и молочные продукты, хотя важным источником его являются также крупы и орехи.

Кобальт. Кобальт способен избирательно угнетать дыхание клеток злокачественных опухолей и их размножение. Участвует в метаболизме и синтезе гемоглобина. При его недостатке в питании нарушаются функции центральной нервной системы. Потребность в кобальте 100-300 мкг в сутки. Много его в говядине, морепродуктах, винограде, зелени.

Селен. Еще недавно селен считался токсичным элементом с канцерогенными свойствами. В 70-е гг свойства селена были всесторонне изучены и оказалось, что он необходим для активации антиоксидантных систем организма; для синтеза гормонов щитовидной железы; способствует замедлению процесса старения и долголетию. Существенные количества селена содержатся в мясе (особенно субпродуктах), рыбе, зерновых. Потребность в нем составляет 150-200 мкг в сутки.
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, т.к. в удаляемых оболочках и зародышах эти компоненты в основном и сосредоточены. В зерне пшеницы и ржи зольных элементов содержится около 1,7 %, в муке высшего сорта 0,5 %. При очистке овощей и картофеля теряется от 10 до 30% минеральных веществ, при их тепловой кулинарной обработке теряется еще от 5 до 30 %.

Мясные рыбные продукты и птица в основном теряют такие макроэлементы, как кальций и фосфор при отделении мякоти от костей. При тепловой кулинарной обработке мясо теряет от 5 до 50% минеральных веществ. Однако, если обработку вести в присутствии костей, то возможно увеличение содержания кальция в кулинарнообработанных мясных продуктах до 20%. В технологическом процессе за счет недостаточно качественного оборудования может переходить в конечный продукт некоторое количество микроэлементов, в том числе токсичных. Следует учесть, что ряд металлов, таких так железо, медь, даже в небольших концентрациях могут вызывать нежелательное окисление продуктов, особенно жиров. При хранении напитков в присутствии железа и меди может наблюдаться помутнение.

Для анализа минеральных веществ в основном используются физико-химические методы – оптические и электрохимические. Практически все эти методы требуют минерализации объекта исследований.

Содержание минеральных веществ в продовольственных товарах учитывается стандартами в виде различных показателей:

массовая доля общей золы;

зола (песок), нерастворимая в 10%-ой соляной кислоте;

металлопримеси;

соли тяжелых металлов.


Контрольные вопросы


  1. Какие функции выполняют минеральные вещества в организме человека?

  2. Какие химические элементы относятся к макроэлементам?

  3. Какова роль отдельных макроэлементов в организме человека, в каких пищевых продуктах они содержатся?

  4. Какие химические элементы относятся к микроэлементам, на какие две группы они делятся?

  5. Какова роль отдельных микроэлементов в организме человека, в каких пищевых продуктах они содержатся?

  6. Как технологическая обработка влияет на минеральный состав пищевых продуктов?


7 ВОДА В СЫРЬЕ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
7.1 Значение воды для человеческого организма.

7.2 Вода в пищевых продуктах.

7.3 Активность воды и стабильность пищевых продуктов.

7.4 Методы определения влаги в пищевых продуктах.
7.1 Значение воды для человеческого организма
Вода, не являясь собственно питательным веществом, жизненно необходима человеку. Вода в качестве растворителя органических и минеральных веществ является главным компонентом человеческого тела и составляет по массе 60 % в зрелом и 67-70 в раннем возрасте.

Важная роль воды в биологических системах, обусловлена способностью ее молекул образовывать множественные водородные связи. Они и объясняют особые физические и химические свойства воды, такие как точки кипения и замерзания, высокая диэлектрическая проницаемость, универсальность как растворителя, способность образовывать ионы Н+ и ОН и участвовать в качестве структурного элемента макромолекул.

В живых системах (в том числе в теле человека) вода служит основным компонентом внутренней среды, принимает участие в процессах транспорта и образования структур и выполняет функцию изолятора. Лишь небольшая часть воды, имеющейся в теле, находится в истинно мобильном состоянии, характерном для неживой природы. Основная часть воды является компонентом структур, причем не только клеточных, но и внеклеточных. Вода распространена в организме между двумя основными пространствами: внутриклеточным (внутриклеточная жидкость) и внеклеточным (внеклеточная жидкость – плазма, лимфа и интерстициальная жидкость). Вода свободно диффундирует между этими пространствами, тогда как движение растворенных в ней веществ, строго регламентируется. Вода выполняет в организме следующие функции:

В разных тканях тела содержание воды неодинаково. Она входит в состав костей и зубов – 10-20%, в сердце и легких воды свыше 79%, в лимфе – около 96%.

Потеря организмом 10% воды (от общего ее количества) вызывает прекращение мочеотделения, а при потере 20% воды человек погибает. Суточная потребность человека в воде близка к 40г на каждый килограмм массы его тела, что для взрослого человека составляет около 2,5 л. Суточный кругооборот воды в теле человека представлен ниже.

Поступление воды, мл/сут:
питье 1300

пища 850

метаболическая вода 350

_______________________________________________________

Итого 2500
Выход воды, мл/сут:
моча 1500

выдыхаемый воздух 400

пот 500

фекалии 100

_______________________________________________________

Итого 2500

Содержание воды в организме определяется равновесием между ее поступлением и выходом. Основная часть воды поступает с питьем и пищей. Вода, образующаяся в метаболических процессах окисления сахаров, жиров и белков, составляет лишь небольшую часть. Так, при окислении 100г углеводов образуется 55 мл воды, 100 г жира- 107 мл воды, 100 г белка – 41 мл воды.

При недостатке воды в организме происходит некоторое сгущение крови, что отрицательно сказывается на снабжении организма кислородом и пищевыми веществами, затрудняется работа почек, ухудшается работа мозга (он содержит 80% воды). При избытке воды в организме усиливается работа почек, с большой нагрузкой работает сердце, т.к. увеличивается объем крови.

С водой могут вноситься в организм человека и пищевые продукты, различные минеральные вещества.

Содержание в воде минеральных веществ:

Кальций -4,5мг %;

Магний - 1 мг %;

Сера - 1 мг %;

Хлор - 1,4 мг %;

Железо - 1,2 мкг %;

Марганец - 1,6 мкг %;

Медь - 0,6 мкг %;
7.2 Вода в пищевых продуктах
Вода – важная составляющая пищевых продуктов. Она присутствует в разнообразных растительных и животных продуктах как клеточный и внеклеточный компонент, как диспергирующая среда и растворитель, обуславливая их консистенцию и структуру и влияя на внешний вид, вкус и устойчивость продукта при хранении. Благодаря физическому взаимодействию с белками, полисахаридами, липидами и солями, вода вносит значительный вклад в текстуру пищи.

В состав всех пищевых продуктов входит вода. В состав фруктов и овощей она входит в количестве до 90%, в хлебные изделия – 35-50%, в крупяные изделия – 12-15%.

Показатель влажности пищевых продуктов является показателем их калорийности. Чем больше влаги в продукте, тем ниже калорийность. Влажность пищевых продуктов влияет на длительность их хранения. Чем выше влажность продукта, тем меньше срок его хранения.

Пищевые продукты представляют собой многокомпонентные системы, в которых влага связана с твердым скелетом. Обычно деление воды на связанную и свободную носит условный характер.

Связанная влага – это ассоциированная вода, прочносвязанная с различными компонентами – белками, липидами и углеводами за счет химических и физических связей.

Свободная влага – это влага, не связанная полимером и доступная для протекания биохимических и микробиологических реакций.

Количество связанной воды и сила связывания зависят от таких факторов, как природа неводного компонента, состав солей, рН, температура.

Связанная вода характеризуется целым рядом признаков, но у исследователей нет единой точки зрения о том, какие из этих признаков считать обязательными.

Нет и четкой классификации форм связи влаги с материалом. Чаще всего формы связи влаги с материалом делят на 3 группы: химическая, физико-химическая, и физико-механическая.

Химически связанная вода (в виде гидроксильных ионов или заключенная в кристаллогидраты) – наиболее прочно связанная. Она может быть удалена из продукта только прокаливанием или путем химического взаимодействия. В продуктах такая вода встречается редко.

Физико-химически связанная вода – это адсорбционно и осмотически связанная.

Адсорбционно связанной называется вода, прочно удерживаемая на поверхности раздела коллоидных частиц с окружающей средой. Адсорбционно связанная влага прочно связана с материалом, перед удалением из продукта она должна быть превращена в пар. Она известна под названием гидратационной . Соединяясь с коллоидными веществами, она не растворяет органические вещества и минеральные соли, замерзает при -71оС.

Осмотически поглощенная влага находится в микропространствах, образованных мембранами клеток, волокнистыми структурами. Во время сушки продуктов удаляется раньше, чем адсорбционная, т.к. связана с их сухими веществами непрочно.

Физико-механически связанную влагу делят на капилярную (находящуюся в капилярах радиусом более 10 –5 см) и микрокапилярную (в капилярах радиусом менее 10-5 см). Эта влага представляет собой растворы, содержащие органические и минеральные вещества продукта.
7.3 Активность воды и стабильность пищевых продуктов
Часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги, портятся по-разному. При этом имеет значение, насколько вода ассоциирована с неводными компонентами. Вода сильнее связанная, меньше способна поддерживать процессы, разрушающие продукты (например, рост микроорганизмов и гидролитические химические реакции).

Чтобы учесть эти факторы был введен термин «активность воды».

Под показателем активности воды понимают отношение давления водяного пара на поверхности продукта, к давлению пара над водой при той же температуре

P W

a w =

PO ,

где a w - активность воды;

PO, Pw -давление пара над поверхностью воды и над продуктом.

По активности воды все продукты делят на:

- продукты с высокой влажностью aw > 0,9;

- продукты с низкой влажностью aw < 0,6;

- продукты с промежуточной влажностью 0,6 < aw < 0,9.

В продуктах с низкой влажностью могут идти реакции:

Микробиологические процессы в таких продуктах не идут. В продуктах с высокой влажностью в основном наблюдается микробиологическая порча. В продуктах с промежуточной влажностью преобладают микробиологические и ферментативные процессы. В основном порчу продуктов с промежуточной влажностью вызывают дрожжи и плесени, меньше – бактерии. Дрожжи вызывают порчу сиропов, кондитерских изделий, джемов, сушеных фруктов; плесени – мяса, джемов, пирожных, печенья и т.д.

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 этого используют такие технологические приемы, как сушка, вяление, добавление различных веществ (сахар, соль, гидрофильные добавки, например, фруктовые и овощные порошки и др.), замораживание.

Помимо влияния на химические реакции и рост микроорганизмов, активность воды имеет значение и для текстуры продуктов.

Например, максимальная активность воды, допустимая в сухих продуктах без потерь желаемых свойств – это 0,35- 0,5, в зависимости от продукта (сухое молоко, крекеры, инстант – продукты и т.п.). Большая aw необходима для продуктов мягкой текстуры, которые не должны обладать хрупкостью.
7.4 Методы определения влаги в пищевых продуктах
В лабораторно- производственной практике пищевых производств обычно контролируется только массовая доля всей влаги в объекте независимо от форм ее связи, т.е. его влажность. Выражается этот показатель в долях единицы или процентах.

Существуют различные методы определения влажности: химические, термогравиметрические, рефрактометрические, электрические методы и др.

Термогравиметрический метод (метод сушки) основан на удалении влаги из исследуемого объекта путем повышения температуры. При этом пробу исследуемого материала (навеску) взвешивают до сушки и после получения сухого остатка, а затем определяют убыль в массе, которая условно принимается за влагу.

К термогравиметрическим методам относят: метод высушивания до постоянной массы, ускоренные методы высушивания в электрических сушильных шкафах и экспресс – метод высушивания на приборе ВНИИХП-ВЧ.

Рефрактометрическое определение влажности основано на непосредственном определении содержания сухих веществ в самом объекте или его растворе по показателю преломления, измеряемому с помощью рефрактометра. Влажность в этом случае рассчитывается по разности единицы массы анализируемого вещества и доли в ней сухих веществ. Рефрактометрический метод определения влажности используют для трудновысушиваемых растворимых в воде продуктов, например, патока, карамель, помадные массы в кондитерском производстве.

Для определения свободной и связанной воды в пищевых продуктах используют методы:

  1. дифференциальной сканирующей калориметрии;

  2. термогравиметрический метод измерения скорости высушивания в контролируемых условиях;

  3. метод ядерно-магнитного резонанса и др.



Контрольные вопросы


  1. Какие функции выполняет вода в организме человека?

  2. Какие функции выполняет вода в пищевых продуктах?

  3. Что такое свободная и связанная влага? Какие существуют формы связи влаги с материалом?

  4. Что такое активность воды? Как подразделяют пищевые продукты в зависимости от величины активности воды?

  5. Какие процессы протекают при хранении в продуктах с различной активностью воды? Какие технологические приемы позволяют снизить величину активности воды?

  6. Какие методы определения влаги в пищевых продуктах Вы знаете?



8 ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ ПИЩИ.

НЕАЛИМЕНТАРНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Пищевые продукты предоставляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Помимо макро- и микронутриентов в их состав входят вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, биологически активные вещества.

Органические кислоты. Лимонная, молочная, винная, салициловая и ряд других органических кислот не только сообщают плодам, овощам, молочнокислым и др. продуктам специфический приятный вкус, но и в вместе с пищевыми волокнами способствуют развитию полезной микрофлоры в кишечнике, сдерживают гнилостные, бродильные процессы. Свободные органические кислоты пищи поддерживают необходимое кислотно-щелочное равновесие организма. Наиболее резкое ощущение кислого плодам и ягодам придает винная кислота, наиболее приятное - лимонная кислота. Особенно богаты лимонной кислотой цитрусовые, клюква, черная смородина. Клюква и брусника, благодаря наличию в них свободной бензойной кислоты обладают противомикробными свойствами. Свободная салициловая кислота придает малине потогонное действие. Тартроновая кислота, содержащаяся в капусте, яблоках, моркови, огурцах, помидорах и др. овощах и фруктах, сдерживает липогенез - превращение углеводов в жиры при избыточном углеводном питании. Суточная потребность человека в свободных органических кислотах - 2г. Широко используют пищевые кислоты в качестве технологических пищевых добавок для регулирования рН в пищевых системах.

Дубильные вещества. Основные представители дубильных веществ пищи – танины. Они придают продуктам терпкий привкус. Дубильные вещества обладают Р- витаминной активностью и вяжущими свойствами, играют существенную роль в формировании вкуса напитков.

Пигменты. К пигментам растительного происхождения, кроме каротиноидов и хлорофиллов, относят антоцианы, флавоны и др. Роль красных, фиолетовых и синих антоцианов, содержащихся в клеточном соке ряда растений окончательно не выяснена , но известно , что они активно участвуют в окислительно–восстановительных процессах. Богаче других антоцианами свекла, слива, вишня, баклажаны.

Желтые фловоны, как и антоцианы, обладают способностью к обратимому окислению, восстановлению, связыванию анионов органического происхождения. Все это очень важно для течения нормальных процессов обмена веществ в организме человека. Больше всего флавонов в апельсинах, мандаринах, хурме. Растительные пигменты весьма чувствительны к высоким температурам. Об этом следует помнить, когда приходится содержащие их продукты подвергать термической обработке.

Фитонциды. Летучие ароматические вещества выделяемые некоторыми растениями и обладающие антибактериальным действием. Из пищевых продуктов фитонцидами более других богаты чеснок, лук, хрен, редька, многие пряности и пряная зелень. Основу большинства фитонцидов составляют эфирные масла.

Азотсодержащие экстрактивные вещества и пуриновые основания. Эти вещества – непременная составная часть мышечной ткани. Представлены они в основном водорастворимыми и солерастворимыми белками креатинином, креатином, кармезином и др, а также инозитовой кислотой и свободными аминокислотами. В этой же группе веществ находятся пуриновые основания – ксантин, гипоксантин и гуанидин. Эти вещества обладают местным и общим раздражающим действием. Возбуждая железы желудка, поджелудочной железы они способствуют лучшему усвоению пищи, в первую очередь белков и жиров. Вместе с тем они возбуждающе действуют на нервную систему. Больше всего содержится этих веществ в субпродуктах (печень, почки), щавеле, шпинате, какао, кофе.

Неалиментарные вещества. Вещества, обычно содержащиеся в пищевых продуктах, но не используемые организмом в процессе жизнедеятельности называют непищевые или неалиментарные. К таким веществам принадлежат балластные вещества, антиалиментарные вещества, ядовитые вещества, различные технологические добавки (ароматизаторы, красители, консерванты, антиоксиданты и др.).

В настоящее время роль многих неалиментарных веществ пересматривается. Причиной тому послужили открытия, у отдельных непищевых веществ новых свойств, связанных с физиологией питания. К ним относятся (представляющие группу балластных веществ) пищевые волокна, предшественники синтеза биологически активных веществ, ферменты.

Антиалиментарные факторы питания. К ним относятся вещества, не обладающие общей токсичностью, но способные избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Рассмотрим некоторые из них.

Ингибиторы пищеварительных ферментов. К этой группе относятся вещества белковой природы, блокирующие активность пищеварительных ферментов (пепсина, трипсина, химотрипсина, -амилазы). Белковые ингибиторы обнаружены в семенах бобовых (соя, фасоль и другие), злаковых (пшеница, ячмень и др.), картофеле, яичном белке и других продуктах растительного и животного происхождения. Механизм действия этих соединений заключается в образовании стойких комплексов « Фермент – ингибитор», подавлении активности главных пищеварительных ферментов, и тем самым, снижении усвоения белков и других макронутриентов. Некоторые белковые ингибиторы характеризуются довольно высокой термостабильностью (например соевые). Из этого следует, что употребление семян бобовых культур, как для корма сельскохозяйственных животных, так и в пищевом рационе человека, возможно лишь после тепловой обработки.

Цианогенные гликозиды. Это гликозиды некоторых цианогенных альдегидов и кетонов, которые при ферментативном или кислотном гидролизе выделяют синильную кислоту – HCN, вызывающую поражение нервной системы. Это, например лимарин, содержащийся в белой фасоли, амигдалин, который обнаруживается в косточках миндаля, персиков, абрикосов.

Биогенные амины. К соединениям этой группы относятся серотонин, тирамин, гистамин – биогенные амины, обладающие сосудосуживающим действием. Серотонин содержится во фруктах и овощах – сливе, бананах и томатах. Тирамин и гистамин в ферментированных продуктах, например в сыре.

Алкалоиды. Обширный класс органических соединений, оказывающих самое различное действие на организм человека. Это и сильнейшие яды, и полезные лекарственные средства. К ним относятся пуриновые алкалоиды кофеин, теобромин, теофиллин. Содержатся в кофе, чае, пепси- и кока-коле. При систематическом употреблении их на уровне 1000 мг в сутки вызывают у человека постоянную потребность в них напоминающую алкогольную зависимость.

К группе стероидных алкалоидов относятся саланины и чаконины. Это вещества средней токсичности, накапливаются в позеленевших частях клубней картофеля, придают горький вкус и вызывают типичные признаки отравления.

К антиалиментарным факторам относятся также антивитамины, факторы снижающие усвоение минеральных веществ (щавелевая кислота, ее соли - оксалаты, фитин, танины и др.), яды пептидной природы, алкоголь.
1   2   3   4   5   6   7   8


6 МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации