Основы пищевой химии

Эфирные масла. Фитонциды

Фитонциды - вещества, содержащиеся в высших растениях, губительно действующие на болезнетворные бактерии, низшие грибы и простейшие организмы. В наибольшем количестве фитонциды содержатся в луке, чесноке, редьке, томате, хрене, лютике, черной смородине, черемухе, чернике. На возбудителей болезней фитонциды действуют бактериостатически и бактерицидно.

Все растения продуцируют фитонциды. Эти вещества губительно действуют на бактерии, вирусы, грибки и простейших одноклеточных животных. Фитонциды являются одним из факторов иммунитета растений.

Фитонциды обеспечивают защиту растений от вредных для них микроорганизмов, защищая также от болезнетворных микробов человека и животных.

Эфирные масла - летучие фракции фитонцидов

Приятный аромат, исходящий от эфиромасличных растений (то есть выделяющих летучие эфирные масла, наполняющих воздух мельчайшими частицами - аэрозолями; которые при трении о воздух получают электрический разряд и, таким образом, насыщают его аэроионами) благотворно влияет на нервную систему человека.

Эфирные масла растений относят к числу летучих фракций фитонцидов. Многие из эфирных масел обладают бактерицидными свойствами. Выражены они у разных растений в различной степени.

Растения оказывают большую помощь в оздоровлении микроклимата закрытых помещений. Они выделяют кислород и поглощают углекислоту, очищают воздух от микробов и пыли. Кроме того, бодрящий аромат; испускаемый эфиромасличными растениями, выделяющими большое количество летучих фитонцидов, может улучшать наше самочувствие, повышать функциональное состояние организма, стимулировать работоспособность его и защитные силы.

Формирование запаха при производстве и кулинарной обработке продуктов питания наибольшее значение для формирования вкуса кулинарный изделий имеют процессы, протекающие при тепловой обработке продуктов. Прежде всего следует отметить испарение и перегонку с водяным паром ароматических веществ и особенно эфирных масел. Процесс этот нежелателен. Для уменьшения потерь ароматических веществ применяют пассерование, вводят специи в блюда в конце тепловой обработки и т.д.

Иногда специально удаляют летучие вещества из продуктов. Так, при пассеровании лука разрушаются дисульфиды, обладающие острым вкусом и вызывающие слезоточивость; для приготовления соуса хрен слегка прогревают с маслом, чтобы уменьшить чрезмерно острые вкус и запах.

В вареных и жареных изделиях образуются летучие вещества, которые в сырых продуктах не содержатся. Это альдегиды, кето-ны, сероводород, фосфористый водород, свободные низкомолекулярные жирные кислоты, меланоидины, продукты карамели-зации и пирогенетического распада углеводов и белков.

35.Применение ароматизаторов при производстве продуктов питания

Ароматизаторы - вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов.

Ароматизаторы предназначены для придания пищевым продуктам вкуса и аромата и для усиления имеющегося вкуса и аромата.

Ароматизаторы вводятся в пищевые продукты в таких количествах, чтобы содержание вкусоароматических веществ примерно соответствовало их содержанию в соответствующих не подвергшихся переработке продуктах.

При заметном превышении этих количеств органолептические свойства пищевого продукта ухудшаются и потребительские качества продукта теряются.

Не допускается использование ароматизаторов для устранения изменения аромата пищевых продуктов, обусловленного их порчей или недоброкачественностью сырья.

Ароматизаторы всё шире и шире применяются в пищевой промышленности. Рост спроса на ароматизаторы вызван развитием современных технологий получения пищевых продуктов на основе глубокой переработки сырья. После такой переработки, целью которой является получение стандартизованных концентратов белков, жиров и углеводов, пищевые продукты почти полностью освобождаются от «балластных» веществ, в том числе и от летучих ароматных веществ, определяющих их аромат (соевое масло, другие рафинированные масла, соевый белок, мука, крахмал, сахар, белково-витаминный концентрат и др.).

Из таких рафинированных продуктов «синтезируют» различные пищевые продукты (разнообразные сыры с любым ароматом, йогурты, паштеты, колбасы из структурированного соевого белка - «копчёные», «куриные» и пр.), крабовые палочки, искусственная икра.

Перечисленные неприятные тенденции в пищевой промышленности вызваны глобальными причинами - ростом населения Земли и недостатком продовольствия в мире.

Но есть также многие группы продуктов, в которых использование ароматизаторов не связано с глобальными тенденциями. Эти продукты - безалкогольные напитки, кондитерские изделия, пищевые концентраты - обязаны своим существованием ароматизаторам и без них не могут существовать.

36.Неалиментарные вещества, их характеристика и классификация. Содержание в пищевых продуктах

К неалиментарным веществам пищи кроме канцерогенов относятся различные токсические, лекарственные вещества и другие ксенобиотики. Их возможное модифицирующее действие при канцерогенезе также нельзя игнорировать.

Механизм действия отдельных неалиментарных веществ. Пути устранения ингибирующего действия отдельных неалиментарных веществ на нутриенты пищевых продуктов.

37.Основы рационального питания. Концепция сбалансированного питания

Теория сбалансированного питания - окончательно сформировалась в конце XIX- начале ХХ века и основывается на трех основных принципах: - при идеальном питании приток веществ точно соответствует их потере; - приток питательных веществ обеспечивается путем разрушения пищевых систем и использования организмом образовавшихся органических и неорганических веществ; - энергетические затраты организма должны быть сбалансированы с поступлением энергии.

Рациональное питание - это питание, при котором соблюдаются три основных (главных) принципа: 1. Баланс энергии - равновесие между поступающей энергией с пищей и расходуемой во время жизнедеятельности; 2. Удовлетворение потребности организма в определенном количестве соотношении и пищевых веществ. Оптимальным соотношением «белок : жир : углеводы» считается

1 : 1.2 : 4. При этом соотношение между животным и растительным белком должно составлять 55 : 45 %. Поступающие белки должны быть полноценными, то есть содержать все 8 незаменимых аминокислот. Желательно, чтобы растительные жиры в рационе человека составляли не менее 30 %, а так же необходимо поступление в организм полиненасыщенных жирных кислот.

3. Режим приема пищи - важным является определенное время приема пищи, и количество приемов пищи. В основу третьего принципа положено четыре основных правила: регулярность питания - соблюдение времени приема пищи, при котором у человека вырабатывается рефлекс выделения пищеварительных ферментов; дробность питания - оптимальным считается 4-х разовое питание; рациональный подбор продуктов - рационально употреблять животные продукты в первой половине дня, растительные - во второй половине дня, а так же необходимо при каждом приеме пищи соблюдать принципы рационального питания; оптимальное распределение пищи в течение дня - наилучшее физиологическое распределение пищи по приемам в течение дня составляет: более 2/3 общего количества за завтраком и ужином, и менее 1/3 за ужином. При этом промежуток между завтраком и обедом должен составлять 5-6 часов, между обедом и ужином 5-6 часов, между ужином и началом сна 3-4 часа.

38.Современная теория функционального питания

Концепция здорового (функционального питания) - была сформулирована в начале 80-ых годов в Японии, заключается в употреблении функциональных продуктов, содержащих ингредиенты которые приносят пользу для здоровья человека, повышают сопротивляемость организма, улучшающих физиологические процессы. Потребительские свойства функциональных продуктов включают три составляющие (традиционные продукты включают только первые два свойства): пищевая ценность, вкусовые качества и физиологическое воздействие.

Кроме основных теорий питания в последнее время в повседневную жизнь внедряется много альтернативных теорий питания: вегетарианство - система питания, исключающая потребление продуктов питания животного происхождения; лечебное голодание; сыроедение; раздельное питание и другие. В настоящее время наиболее распространенной и общепризнанной является теория адекватного питания, в которой учитывается весь комплекс факторов питания, взаимосвязь этих факторов в обменных процессах и соответствие ферментных систем организма индивидуальным особенностям протекающих в нем химических превращений. Именно эта теория обеспечивает, так называемое рациональное питание.

39.Функциональные ингредиенты. Их роль в питании. Требования, предъявляемые к ним. Природные источники функциональных ингредиентов

К физиологически функциональным пищевым ингредиентам относят биологически активные и физиологически ценные элементы питания, которые обладают полезными свойствами для сохранения и улучшения состояния здоровья при их потреблении в рамках научно обоснованных норм, установленных на основе изучения их физико-химических характеристик. К таким пищевым ингредиентам относят различные: витамины; минеральные вещества; пищевые волокна; полиненасыщенные жирные кислоты; пробиотики; пребиотики; синбиотики и другие соединения.

1. Витамины как функциональные ингредиенты играют важную роль в питании человека. Они участвуют в обмене веществ, входят в состав ферментов, укрепляют иммунную систему организма и, как следствие, помогают предупредить тяжелые заболевания, связанные с авитаминозом (цинга, бери бери и др.)

2. Минеральные вещества как функциональные ингредиенты обладают следующими свойствами:

магний активизирует деятельность ферментов и нервно-мышечную деятельность, снижает риск атеросклероза; цинк способствует росту организма, участвует в работе металлоферментов; йод регулирует количество гормонов щитовидной железы (противозобное средство); железо участвует в кроветворении, переносит кислород.; фосфор участвует в строении костных тканей, способствует функционированию нервных клеток, работе ферментов и метаболизму клетки; натрий стабилизирует осмотическое давление межклеточной жидкости, улучшает работу мышц и т.д.

3. Функциональные свойства пищевых волокон связаны в основном с работой желудочно-кишечного тракта. Пища, богатая волокнами, оказывает положительное воздействие на процессы пищеварения и, следовательно, уменьшает риск возникновения заболеваний, обусловленных этими процессами, например, рак кишечника.

4. Ненасыщенные жирные кислоты получаются при расщеплении липопротеинов низкой плотности, холестерина, предотвращают агрегацию кровяных тел и образование тромбов, снимают воспалительные процессы и т. д.

Природные источники

Функциональная пища. Под функциональной пищей следует понимать пищевые продукты, которые оказывают существенное влияние на одну или несколько функций отдельных органов и систем организма или на весь организм. Такая пища не только снабжает человека необходимым количеством энергии, но и обеспечивает улучшение его здоровья и самочувствия, а также снижает риск тех или иных заболеваний.

1. Продукты на основе злаков полезны для здоровья благодаря содержанию в них растворимых и нерастворимых пищевых волокон, которые, уменьшая уровень холестерина, способствуют снижению риска сердечнососудистых заболеваний, а также стабилизируют пищеварительные функции организма, предупреждая заболевания желудочно-кишечного тракта.

2. Молочные продукты - ценный источник таких функциональных ингредиентов, как кальций и рибофлавин. Их функциональные свойства могут быть повышены добавлением витаминов А, D, Е, Р-каротина и минеральных веществ (магния), а также пищевых волокон (пектина) и бифидобактерий. Функциональные молочные продукты могут быть эффективны при предупреждении сердечно-сосудистых, желудочнокишечных заболеваний, остеопороза, рака и других заболеваний.

3. Растительные масла, масла на негидрированной растительной жировой основе, эмульсионные масложировые продукты различного типа - главные источники полиненасыщенных жирных кислот. Они способствуют предупреждению сердечно-сосудистых заболеваний. Для усиления функционального действия в их состав могут быть введены такие ингредиенты, как витамин D, некоторые триацилглицерины. Эти продукты, при снижении массовой доли жира в их составе, эффективны также для предупреждения ожирения.

4. Напитки являются самым технологичным продуктом для создания новых видов функционального питания, поскольку введение в них новых функциональных ингредиентов не представляет большой сложности. Обогащенные витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами, напитки могут использоваться для предупреждения сердечнососудистых и желудочно-кишечных заболеваний, рака и других болезней, а также интоксикаций разного вида.

40.Краткие сведение о химии пищеварения

Совокупность процессов, связанных с потреблением и усвоением в организме веществ, входящих в состав пищи называется пищеварением. Питание включает последовательные процессы поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия энергозатрат, построения и возобновления клеток и тканей тела человека, а также необходимых для регулирования функций организма. Продукты, употребляемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде, представляют собой сложные системы с единой внутренней структурой и общими физико-химическими свойствами. Пищевые продукты имеют разнообразную химическую природу и химический состав. Пищеварение является начальным этапом ассимиляции пищевых веществ. В процессе пищеварения пищевые вещества сложного химического состава расщепляются на простые растворимые соединения, способные легко всасываться и усваиваться организмом человека. Пищеварительный аппарат человека включает пищеварительный канал или желудочно-кишечный тракт.

В состав желудочно-кишечного тракта входят: - ротовая полость, - пищевод, желудок, - двенадцатиперстная кишка, - тонкий кишечник, толстый кишечник, - прямая кишка, - основные железы - слюнные железы, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа.

Превращение пищевых веществ в процесссе пищеварения осуществляется в три этапа: - Полостное пищеварение: процесс пищеварения происходит в пищевых полостях - ротовой, желудочной, кишечной. Эти полости удалены от секреторных клеток (слюнные железы, желудочные железы). Полостное пищеварение обеспечивает интенсивное начальное пищеварение. - Мембранное пищеварение: осуществляется с помощью ферментов, сосредоточенных на микроворсинках, расположенных по стенкам тонкого кишечника. Мембранное пищеварение осуществляет гидролиз пищевых веществ. - Всасывание. Простые растворимые вещества, которые образуются в процессе пищеварения, всасываются через стенки тонкого и толстого кишечника в кровь и переносятся по организму человека.

41.Пищеварительная система, ее строение

Известно, что тело человека в среднем состоит из воды 60 - 65%, белков 15 - 20%, жиров 19%, солей 5,8%, углеводов 0,6%.

Пищеварительная система состоит из пищеварительной трубки (длина которой у взрослого человека может достигать 7-8 м), слюнных желез, печени и поджелудочной железы.

Пищеварительная система начинается с ротовой полости, где пища измельчается и смачивается слюной, облегчающей проглатывание. В слюне содержится фермент амилаза, который начинает расщепление углеводов, илизоцим, убивающий многие бактерии, загрязняющие пищу.

Пережеванный, смоченный слюной, скользкий комочек пищи попадает в глотку, а затем в пищевод. По пищеводу пища проталкивается благодаря непроизвольным перистальтическим движениям к желудку. Этот процесс занимает 6-8 с. Перистальтика (от греческого peristaltikos - охватывающий, сжимающий) - волнообразные сокращения, распространяющиеся вдоль полого органа и перемещающие содержимое этого органа в направлении от входа к выходу. Это единственный движитель пищевых масс на всем протяжении пищеварительного тракта: от пищевода до прямой кишки. Желудок - мышечный полый орган, вместимостью 1,5-2,5 л (у любителей пива - до 8 л). Форма и размеры желудка зависят от количества съеденной пищи.

Слизистая оболочка желудка образует множество складок, которые значительно увеличивают ее общую поверхность, что способствует лучшему соприкосновению пищи со стенками желудка.

Желудочный сок - это прозрачная жидкость, в состав которой входят ферменты (пепсин), слизь и небольшое количество соляной кислоты.

Под действием желудочного сока пища частично (главным образом ее белковая часть) переваривается и в виде полужидкой кашицы небольшими порциями проталкивается в кишечник. В желудке пища задерживается до 4-6 ч. Из желудка пища попадает в тонкую кишку, наиболее длинную часть пищеварительной трубки (ее длина составляет 4,5-5 м). В ней пища смешивается с желчью, вырабатываемой печенью (печень производит 1 л желчи в сутки), и накапливающейся в желчном пузыре, секретом поджелудочной железы и кишечным соком, вырабатываемым клетками слизистой оболочки кишечника. Печень - самая крупная железа нашего тела, ее масса достигает 1500 г. Она принимает участие не только в процессе пищеварения. В печени задерживаются и обезвреживаются многие ядовитые вещества, откладывается запас углеводов в виде гликогена.

По тонкой кишке пища продвигается со скоростью 2,5 см (13 сокращений) в минуту и переваривается в ней в среднем за 5 - 6 ч (например, хлеб и мясо перевариваются за 2-3 ч, а жиры - за 7-8 ч.

В ней расщепляются 80% поступивших с пищей белков (до аминокислот) и почти 100% жиров (до жирных кислот и глицерина) и углеводов (до глюкозы).

Непереваренные остатки пищи попадают в толстую кишку - конечный отдел пищеварительной трубки. Там они обезвоживаются и обрабатываются бактериями, обитающими в толстой кишке в большом количестве. Эти микробы дружественны человеческому организму (как правило). Ими производится некоторое количество так необходимых нам витаминов (B1, B6, фолиевая кислота, B12и другие). Из толстой кишки (ее длина 1,5-2 м) ставшие уже фекалиями остатки поступают в прямую кишку и через задний проход выводятся наружу.

42.Влияние пищевых факторов на функции органов пищеварения

Влияние пищевых продуктов на секрецию желудка различно. По этому признаку их делят на сильные и слабые возбудители. К сильным возбудителям желудочной секреции относятся алкогольные и газированные напитки, бульоны и навары из мяса, рыбы, овощей, грибов, соленья, жареные блюда, консервы, копченые изделия из мяса и рыбы снятое молоко, сырые овощи, крутые яйца, кофе, ржаной хлеб и другие продукты. Слабое стимулирующее влияние на желудочную секрецию присуще питьевой воде, жирному молоку, сливкам, творогу, крахмалу, хорошо вываренному мясу и свежей рыбе, овощам в виде пюре, жирам, слизистым супам из круп, пюре из сладких фруктов, блюдам из манной крупы и вареного риса.

Влияние на двигательную функцию желудка зависит прежде всего от консистенции пищи. Твердая пища эвакуируется из желудка позже, чем кашицеобразная. Быстрее всех эвакуируются из желудка углеводы, несколько медленнее белки и позже всего жиры.

Механическому раздражению слизистой оболочки желудка способствует большой объем вводимой за один прием пищи, а также применение неизмельченных, богатых грубой растительной клетчаткой (редька, репа, фасоль, горох с шелухой, незрелые фрукты, крыжовник, виноград, изюм, смородина, финики, хлеб из муки грубого помола и т. д.) и соединительной тканью (хрящи, жилистое мясо, кожа птицы, рыбы и др.) продуктов. Раздражение слизистой оболочки желудка вызывает холодная и горячая пища.

43.Пищевая ценность и калорийность продуктов питания. Факторы, влияющие на их изменения

Калорийность продуктов (энергетическая ценность) - количество энергии, содержащейся в пищевых продуктах. Эта энергия заключена в химических связях молекул углеводов, жиров и белков.

Таблица. Молоко и молочные продукты

Таблица. Хлеб и хлебобулочные изделия, мука

Таблица. Крупы

Таблица. Овощи

Таблица. Фрукты и ягоды

Усвояемость продуктов питания. Факторы, влияющие на ее изменения.

Поступающие в организм с пищей белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные элементы усваиваются не полностью.

Степень усвоения зависит от следующих факторов: 1) доступность структуры продукта для «атакующих» ферментов, в частности содержание в продукте клетчатки, пектиновых веществ; способ кулинарной обработки; 2) количество и активность пищеварительных ферментов, т. е. состояние функциональной активности желудочно-кишечного тракта; 3) соотношение питательных веществ в пищевой смеси.

* Процесс пищеварения и усвоения пищевых веществ происходит на трех этапах: полостное пищеварение (в желудочно-кишечном тракте), пристеночное (мембранное) и внутриклеточное.

Состав пищевых продуктов также оказывает влияние на усвояемость питательных веществ. Например, продукты, содержащие большое количество клетчатки, для разложения которой нет специфических ферментов в желудочно-кишечном тракте, труднее «атакуются» пищеварительными ферментами, к результате чего хуже усваиваются пищевые вещества, в том числе и белки. Кроме того, при большом содержании клетчатки пищевые массы быстрее продвигаются по кишечнику, что также снижает полноту всасывания питательных веществ. Известно, что белки из продуктов животного происхождения усваиваются на 97%, из растительных продуктов - на 85%, из смешанных на - 92%.

Размещено на Allbest.ru