Пищевые кислоты в питании

Размещено на http://www.allbest.ru/

34

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. О пищевых кислотах

1.1. Содержание пищевых кислот в продуктах питания

1.2. Кислотность пищевых продуктов

1.3. Пищевые кислоты, их характеристика

1.3.1 Уксусная кислота

1.3.2 Молочная кислота

1.3.3 Лимонная кислота

1.3.4 Яблочная кислота

1.3.5 Винная кислота

1.3.6 Аскорбиновая кислота

1.3.7 Янтарная кислота

1.4 Методы определения кислот в пищевых продуктах

1.4.1 Вкусовые свойства кислот

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемой литературы

Введение

Всем нам известно, что в продуктах, которые мы едим ежедневно, содержатся различных видов кислоты и не только. Меня, как будущего химика-технолога, заинтересовало, так какие именно органические кислоты находятся в нашей пище. Чем мы питаемся каждый день? Что придает вкус? Как пищевые кислоты влияют на наш организм? Также интересно рассмотреть различные химические реакции, связанные с этими органическими кислотами.

Пищевые кислоты представляют собой разнообразную по своим свойствам группу веществ органической и неорганической природы. Состав и особенности химического строения пищевых кислот различны и зависит от специфики пищевого объекта, а также от природы кислотообразования.

В большинстве растительных объектов обнаружены нелетучие моно- и трикарбоновые кислоты, предельные и непредельные, в том числе гидрокси- и оксокислоты. В продуктах переработки плодов, например, в мезге, могут быть выявлены летучие кислоты - муравьиная и уксусная.

Пищевые кислоты в организме человека играют важную роль:

1. обладают энергетической ценностью, участвуют в обмене веществ: лимонная кислота - 2,5 ккал/г, яблочная - 2,4 ккал/г, молочная - 3,6 ккал/г;

2. участвует в процессах пищеварения, активирует перистальтику кишечника и стимулирует секрецию пищеварительных соков;

3. влияют на формирование определенного состава микрофлоры путем снижения pH;

4. тормозят развитие гнилостных процессов в толстом кишечнике;

5. отдельные кислоты (лимонная) препятствуют образованию канцерогенных нитрозоаминов, обладают антисептическим действием (бензойная кислота).

В связи свыше сказанным, целью работы является исследование структуры, физико-химических свойств, способов получения пищевых кислот.

Цель работы:

- Рассмотреть основные пищевые кислоты;

- Изучить их физические и химические свойства;

- Познакомиться с методами определения кислот в пищевых продуктах.

Глава I. О пищевых кислотах

пищевая кислота питание

1.1 Содержание пищевых кислот в продуктах питания

Почти во всех пищевых продуктах содержатся кислоты и их кислые и средние соли. В продуктах переработки кислоты переходят из сырья, но их часто добавляют в процессе производства или они образуются при брожении. Кислоты придают продуктам специфический вкус, запах, продлевают срок хранения, а также способствуют их лучшему усвоению.

В растительных объектах чаще всего встречаются органические кислоты - яблочная, лимонная, винная, щавелевая, пировиноградная, молочная. В животных продуктах распространены молочная, фосфорная, и другие кислоты. Кроме того, в свободном состоянии в небольших количествах находятся жирные кислоты, которые иногда ухудшают вкус и запах продуктов. Как правило, в пищевых продуктах содержатся смеси кислот. Благодаря наличию свободных кислот и кислых солей многие продукты и их водные вытяжки обладают кислой реакцией.

В результате переработки и хранения продуктов кислотность может изменяться. Так, кислотность капусты, огурцов, яблок и некоторых других овощей и плодов возрастает в процессе квашения в результате новообразования кислот. Кислотность теста увеличивается в процессе брожения, а кислотность молока - при изготовлении, например, кефира, сметаны, простокваши; при этом кисломолочные продукты отличаются новыми свойствами по сравнению с исходным сырьем, а некоторые из них относятся к диетическим.

При хранении готовых продуктов их кислотность может увеличиваться, в результате чего их качество снижается (прокисание столовых виноградных вин, молочная продукция, прогоркание жиров и др.). Свежая пшеничная и ржаная мука всегда имеет кислую реакцию, которую обуславливают кислые соли, главным образом KH₂РО₄ и Сa(H₂РО₄). В процессе длительного хранения кислотность муки увеличивается в результате ферментативного распада фосфоглицеридов с образованием жирных кислот и фосфорной кислоты, а также вследствие гидролиза жиров на жирные кислоты и глицерин. При повышенной влажности в процессе хранения сахара и муки под влиянием молочнокислых бактерий образуется молочная кислота, которая в дальнейшем при действии соответствующих бактерий может превращаться в уксусную и пропановую кислоты.

Кислотность молока и молочных продуктов формируется как за счет молочной кислоты, которая образуется в результате биохимических превращений лактозы молока, так и за счет других, содержащихся в молоке кислот и кислых солей, а также кислотных групп казеина.

Названия и формулы некоторых кислот, наиболее часто встречающихся в пищевых продуктах, представлены в таблице 1.

Таблица 1Названия и формулы основных пищевых кислот

Название кислоты	Название ионизированной формы кислоты	Формула
Аскорбиновая	Аскорбат
Аспарагиновая	Аспартат	HООС-СH2-СH(NH2 )-СООH
Бензойная	Бензоат
Винная	Тартрат	HООС-СH(ОH)-СH(ОH)-СООH
Гликолевая	Гликолат	HОСH2-СООH
Глицериновая	Глицерат	HОСH2-СH(ОH)-СООH
Глутаминовая	Глутамат	HООС-(СH2)2-СH(NH2)-СООH
Изолимонная	Изоцитрат	HООС-СH(ОH)-СH(СООH)-СH2-СООH
б-Кетоглутаровая	Кетоглутарат	HООС-С(О)-(СH2)-СООH
Лимонная	Цитрат	(HООС-СH2)2-С(ОH)-СООH
Молочная	Лактат	СH3-СH(ОH)-СООH
Муравьиная	Формиат	HСООH
Пировиноградная	Пируват	СH3-С(О)-СООH
Пироглутаминовая	Пироглутамат
Соляная	Хлорид	HСl
Серная	Сульфат	H2SО4
Уксусная	Ацетат	СH3-СООH
Фосфорная	Фосфат	H3РО4
Фумаровая	Фумарат	транс-СООH-СH=СH-СООH
Хинная	Хиннат	С6H7(ОH)4СООH
Шикимовая	Шикимат
Щавелевая	Оксалат	HООС-СООH
Щавелевоуксусная	Оксалоацетат	HООС-С(О)-СH2-СООH
Яблочная	Малат	HООС-СH2-СH(ОH)-СООH
Янтарная	Сукцинат	HООС-СH2-СH2-СООH

Основным источником пищевых кислот является растительное сырье и продукты его переработки. Органические пищевые кислоты содержатся в большинстве видов растительных пищевых объектов - ягодах, фруктах, овощах, в том числе в корнеплодах, лиственной зелени. Наряду с сахарами и ароматическими соединениями они формируют вкус и аромат плодов и, следовательно, продуктов их переработки.

Общее представление о разнообразии пищевых кислот в составе растительных объектов иллюстрирует таблице 2. [10]

Таблица 2 Некоторые пищевые кислоты фруктов, ягод и овощей

Растительный объект	Основные кислоты
Абрикосы	Яблочная, лимонная
Авокадо	Винная
Айва	Яблочная (без лимонной)
Ананасы	Лимонная, яблочная
Апельсины	Лимонная, яблочная, щавелевая
Апельсиновая кожура (цедра)	Яблочная, лимонная, щавелевая
Бананы	Яблочная, лимонная, винная, следы уксусной и муравьиной
Виноград	Яблочная и винная (3:2), лимонная, щавелевая
Вишня	Яблочная, лимонная, винная, янтарная, хинная, шикимовая, глицериновая, гликолевая
Грейпфрут	Лимонная, винная, яблочная, щавелевая,
Груши	Яблочная, лимонная, винная, щавелевая
Ежевика	Изолимонная, яблочная, молочно-изолимонная, шикимовая, хинная, следы лимонной и щавелевой
Клубника (земляника)	Лимонная, яблочная, шикимовая, янтарная, глицериновая, гликолевая, аспарагиновая
Клюква	Лимонная, яблочная, бензойная
Крыжовник	Лимонная, яблочная, шикимовая, хинная
Лаймы	Лимонная, яблочная, винная, щавелевая
Лимоны	Лимонная, яблочная, винная, щавелевая (без изолимонной)
Персики	Яблочная, лимонная
Сливы	Яблочная, винная, щавелевая
Смородина	Лимонная, винная, яблочная, янтарная
Финики	Лимонная, яблочная, уксусная
Черника	Лимонная, яблочная, глицериновая, лимонно-яблочная, гликолевая, янтарная, глюкуроновая, галактуроновая, хинная, глутаминовая, аспарагиновая
Яблоки	Яблочная, хинная, б-кетоглутаровая, щавелево-уксусная, лимонная, пировиногрдная, фумаровая, молочная, янтарная
Бобы	Лимонная, яблочная, небольшие количества янтарной и фумаровой
Брокколи	Яблочная и лимонная (3:2), щавелевая, янтарная
Грибы	Кетостеариновая, фумаровая, аллантоиновая
Горох	Яблочная
Картофель	Яблочная, лимонная, щавелевая, фосфорная, пироглутаминовая
Морковь	Яблочная, лимонная, изолимонная, янтарная, фумаровая
Помидоры	Лимонная, яблочная, щавелевая, янтарная, гликолевая, винная, фосфорная, соляная, серная, фумаровая, галактуроновая
Ревень	Яблочная, лимонная, щавелевая

Наиболее типичными в составе различных плодов и ягод являются лимонная и яблочная кислоты. Из числа других кислот часто обнаруживаются хинная, янтарная и щавелевая. К распространенным кислотам относятся также шикимовая, гликолевая, фумаровая, глицериновая и винная кислоты. Концентрации отдельных органических кислот в различных плодах и ягодах различны. Цитрусовые плоды содержат в основном лимонную кислоту и небольшие количества яблочной. Содержание последней в апельсинах составляет 10 - 25%, в мандаринах - до 20%, в грейпфрутах и лимонах - до 5% по отношению к общей кислотности. В отличие от плодов, в кожуре апельсинов содержится значительное (примерно 0,1%) количество щавелевой кислоты [4].

Лимонная кислота оказывается основной также в кислотном спектре ананасов, где ее содержание достигает 85%. На долю яблочной кислоты в этих плодах приходится около 10%.

Доминирующей кислотой в составе семечковых и косточковых плодов является яблочная и её содержание в их кислотном спектре колеблется от 50 до 90%.

В кислых сортах яблок яблочная кислота составляет более 90% общей кислотности, в черешне и вишне ее концентрация достигает 85 - 90%, в сливах (в зависимости от сорта) - от 35 до 90%. В числе других кислот в этих плодах - лимонная и хинная.

Более 90% кислотности приходится на яблочную, лимонную и хинную кислоты в таких плодах как персики и абрикосы, причем соотношение яблочной и лимонной кислот может колебаться в широком диапазоне, что в некоторых случаях связывают с изменением содержания этих кислот в плодах в процессе созревания. Установлено, например, что при созревании персиков количество яблочной кислоты в них значительно возрастает, а лимонной уменьшается.

В отличие от других видов плодов, в винограде основной является винная кислота, которая составляет 50 - 65% общей кислотности. Остаток приходится на яблочную (25 - 30%) и лимонную (до 10%) кислоты. Содержание винной кислоты в процессе созревания винограда снижается менее интенсивно, чем винной [7].

Кислотный спектр овощей преимущественно представлен теми же органическими кислотами, соотношение которых колеблется в значительных пределах. Помимо уже известных, в составе овощей обнаруживаются янтарная, фумаровая, пироглутаминовая и некоторые другие кислоты различного строения. Присутствие в томатах неорганических кислот - фосфорной, серной и соляной, является их отличительной особенностью.Молочная кислота является основной органической кислотой в составе молока и молочных продуктов. Её образование связано с биохимическим превращением молочного сахара - лактозы, под действием молочнокислых бактерий.

Основную функцию органических кислот, входящих в состав пищи, определяет их участие в процессах пищеварения [3].

Для различных органических кислот обнаружены некоторые другие эффекты воздействия.

Показано, что отдельные пищевые кислоты, например лимонная, предотвращают образование в организме канцерогенных нитрозаминов, способствуют снижению риска возникновения и развития онкологических патологий. Лимонная кислота (соответственно, цитрат) способствует также усвоению организмом кальция (ее содержание в костях и зубах составляет 0,5 - 1,5%), оказывает активирующее или ингибирующее действие на некоторые ферменты. Бензойная кислота обладает антисептическим действием [9].

Однако известно негативное воздействие некоторых кислот. Например, щавелевая кислота в виде кальциевой соли способна откладываться в суставах или в виде камней - в мочевыводящих путях. Основными пищевыми источниками этой кислоты являются зеленый крыжовник, листья шпината, щавеля и крапивы. В противоположность этому, в процессах, предотвращающих выпадение солей кальция в мочеточниках, важную роль играет цитрат мочевины. Образование комплексов с кальцием и магнием лежит также в основе процесса торможения кровотечения. Винная кислота организмом человека не усваивается.

1.2 Кислотность пищевых продуктов

Кислый вкус пищевого продукта обусловливают ионы водорода, образующиеся в результате электролитической диссоциации содержащихся в нем кислот и кислых солей. Активность ионов водорода (активная кислотность) характеризуется показателем pH (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов) Значения pH для некоторых жидких пищевых продуктов представлены в таблице 4.

Таблица 4 Значение pH для некоторых жидких пищевых продуктов

Пищевой продукт	Значение pH
Апельсиновый сок	3,2 - 3,5
Ананасовый сок	3,6
Виноградный сок	3,2
Грейпфрутовый сок	3,1
Банановый нектар	3,66
Пиво	4,2 - 4,6
Цельное молоко	6,6 - 6,8
Сгущенное молоко	6,1 - 6,4
Йогурт	4,0 - 4,3
Какао напиток	6,3 - 6,4

Пищевые кислоты в составе продовольственного сырья и продуктов осуществляют различные функции, обусловленные качеством пищевых объектов. В составе комплекса вкусоароматических веществ они участвуют в формировании вкуса и аромата, принадлежащих к числу основных показателей качества пищевого продукта. Именно вкус, наряду с запахом и внешним видом, оказывает более существенное влияние на выбор потребителем того или иного продукта, если сравнивать с такими показателями, как состав и пищевая ценность. Изменения вкуса и аромата часто являются характерными признаками начала порчи пищевого продукта или наличия в его составе посторонних веществ [5].

Главное вкусовое ощущение, вызываемое присутствием кислот в составе продукта, - кислый вкус, который в общем случае пропорционален концентрации ионов Н⁺. Например, пороговая концентрация (минимальная концентрация вкусового вещества, воспринимаемая органами чувств), позволяющая ощутить кислый вкус, составляет для лимонной кислоты 0,017%, для уксусной - 0,03% [1].

Таблица 5Свойства основных пищевых кислот

Кислота	Эмпирическая формула	Молекулярная масса	Температура плавления, °С	Растворимость, г/100 мл Н2О при 25°С	Константа диссоциации
Уксусная	С2Н4О2	60,05	-8,5	Смешивается	1,76·10-5
Молочная	С3Н6О3	90,08	16,8	Хорошо растворим	1,37·10-4
Лимонная	С6Н8О6	192,12	153 (безв.)	181,0	К1=7,1·10-4 К2=1,68·10-5 К3=6,4·10-7
Яблочная	С4Н6О5	134,09	132	62,0	К1=3,9·10-4 К2=7,8·10-6
Винная	С4Н6О6	150,09	168-170	147,0	К1=1,04·10-3 К2=4,55·10-5
Янтарная	С4Н6О4	118,09	188	6,8	К1=6,5·10-5 К2=2,3·10-6
Фумаровая	С4Н4О4	116,07	286	0,5 (при +20 С)	К1=9,3·10-4 (при +18°С) К2=3,62·10-5 (при +18°С)
Фосфорная	Н3РО4	98,00	42,35	Хорошо растворим в горячей воде	К1=7,52·10-3 К2=6,23·10-8 К3=2,2·10-13 (при +18°С)

В случае органических кислот на восприятие кислого вкуса влияет и анион молекулы. В зависимости от природы последнего могут возникать комбинированные вкусовые ощущения, например, лимонная кислота имеет кисло-сладкий вкус, а пикриновая - кисло-горький. Изменение вкусовых ощущений происходит и в присутствии солей органических кислот. Так, например, соленый вкус продуктам придают соли аммония. Естественно, что присутствие в составе продукта нескольких органических кислот в сочетании с вкусовыми органическими веществами других классов обусловливают формирование оригинальных вкусовых ощущений, часто свойственных исключительно одному, конкретному виду пищевых продуктов [5].

1.3 Пищевые кислоты, их характеристика

1.3.1 Уксусная кислота

Уксусная кислота (ледяная) (СН₃СООН) - пищевой консервант Е 260. Является наиболее известной пищевой кислотой и выпускается в виде эссенции, содержащей 70 - 80% собственно кислоты [9].

Уксусная кислота - бесцветная жидкость, смешивающаяся с водой во всех отношениях. Она впитывает из окружающей среды влагу и замерзает при температуре 16,5°С с образованием бесцветных твердых кристаллов. В быту используют для консервирования разбавленную водой уксусную эссенцию, которая получила название столовый уксус. В зависимости от сырья, из которого получают уксусную кислоту, различают винный, фруктовый, яблочный, спиртовой уксус и синтетическую уксусную кислоту. Уксусную кислоту получают путем уксуснокислого брожения.

Уксусно-кислое брожение представляет собой процесс превращения этилового спирта при участии кислорода в уксусную кислоту. Брожение является значимым в хозяйственном отношении, так как позволяет получать в больших количествах из доступных субстратов уксусную кислоту ? вещество, обширно используемое в пищевой, текстильной и других отраслях промышленности.

Процесс уксусно-кислого брожения проходит в два этапа. Сначала этиловый спирт окисляется до уксусного альдегида:



а затем уксусный, альдегид в результате дальнейшего окисления превращается в уксусную кислоту:

Результаты этих превращений могут быть выражены следующим суммарным уравнением:

Важным способом промышленного синтеза уксусной кислоты является каталитическое карбонилирование метанола моноксидом углерода, которое происходит по формальному уравнению:

Соли и эфиры этой кислоты называются ацетаты. В качестве пищевых добавок применяются ацетаты калия и натрия (Е 461 и Е 462) [8].
Наряду с уксусной кислотой и ацетатами, применение находят диацетаты натрия и калия. Эти вещества состоят из уксусной кислоты и ацетатов в молярном соотношении 1:1 [3].

Уксусная кислота не имеет законодательных ограничений; ее действие основано, главным образом, на снижении pH консервируемого продукта, проявляется при содержании выше 0,5% и направлено, в основном, против бактерий. Основная область применения - овощные консервы и маринованные продукты. Используется в майонезах, соусах, при мариновании рыбной продукции и овощей, ягод и фруктов. Уксусная кислота широко используется также как вкусовая добавка.

1.3.2 Молочная кислота

Молочная кислота (СH₃-СH(ОH)-СООH) - пищевой консервант Е 270, прозрачная жидкость без мути и осадка, имеющая слабый, характерный для молочной кислоты запах и кислый вкус. Выпускается в двух формах, отличающихся концентрацией: 40%-й раствор и концентрат, содержащий не менее 70% кислоты. Получают молочнокислым брожением сахаров.

Ее соли и эфиры называются лактатами. Применяется молочная кислота в консервной, мясоперерабатывающей, рыбной, молокоперерабатывающей, масложировой и других отраслях пищевой промышленности. А также в производстве безалкогольных напитков и некоторых сортов пива, кондитерских изделий. Молочная кислота имеет ограничения к применению в продуктах детского питания.

Добавка-консервант Е 270 разрешена для использования в пищевой промышленности Российской Федерации и других стран.

1.3.3 Лимонная кислота

Лимонная кислота ((HООС-СH₂)₂-С(ОH)-СООH) - пищевой антиоксидант Е 330. Кристаллическое вещество белого цвета, температура плавления 153°С, хорошо растворима в воде, растворима в этиловом спирте, малорастворима в диэтиловом эфире. Продукт лимоннокислого брожения сахаров. Осуществляется при участии ферментов плесневого гриба Aspergillius niger:

Обладает наиболее мягким вкусом по сравнению с другими пищевыми кислотами и не проявляет раздражающего действия на слизистые оболочки пищеварительного тракта. Соли и эфиры лимонной кислоты - цитраты, применяются для регулирования кислотности, усиления вкуса, а также в качестве консерванта. Особенно широко лимонная кислота применяется при производстве безалкогольных напитков, некоторых видов рыбных консервов, кондитерских и хлебобулочных изделий. В последних, добавка Е 330 зачастую применяется как один из компонентов разрыхлителей или "улучшителей" теста [8].

Все известные организации по контролю за пищевыми продуктами относят пищевую добавку Е 330 к классу безопасных для здоровья. В Российской Федерации входит в список разрешенных пищевых добавок.

1.3.4 Яблочная кислота

Яблочная кислота (HООС-СH₂-СH(ОH)-СООH) - консервант Е 296, представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде и этиловом спирте, плавящиеся при температуре 100°С. Обладает менее кислым вкусом, чем лимонная и винная. Для промышленного использования эту кислоту получают синтетическим путем из малеиновой кислоты, в связи с чем критерии чистоты включают ограничения по содержанию в ней примесей токсичной малеиновой кислоты.



Соли и эфиры яблочной кислоты называются малатами. Яблочная кислота обладает химическими свойствами оксикислот. При нагревании до 100°С превращается в ангидрид. Применяется при изготовлении вин, кондитерских изделий (желе, пастила, мармелад), бакалейных продуктах (майонез, сыры, рыба, соус), фруктовых газированных вод и соков, а также в молочных продуктах в качестве стабилизатора эмульсии яичного желтка, в замороженных изделиях (мороженое) [1].

1.3.5 Винная кислота

Винная кислота (HООС-СH(ОH)-СH(ОH)-СООH) - антиоксидант Е 334, кристаллическое вещество без цвета и запаха, но с кислым вкусом. Является продуктом переработки отходов виноделия (винных дрожжей и винного камня).

Расщепление виннокислой извести. Из полученной тем или иным способом виннокислой извести в специально предназначенных для этих целей коррозионно-стойких реакторах (расщепителях) выделяют винную кислоту по реакции:

В растворе образуется свободная винная кислота, а в осадке гипс. Расщепление надо проводит так чтобы получить кристаллы гипса наибольшей величины, что уменьшает удельное сопротивление при его промывке и облегчает фильтрацию [6].

Винная кислота не обладает каким-либо существенным раздражающим действием на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, также не подвергается обменным превращениям в организме человека. Основная часть (около 80%) разрушается в кишечнике под действием бактерий. Соли и эфиры винной кислоты называются тартратами.

В пищевой промышленности винная кислота используется в качестве регулятора кислотности и антиоксиданта при производстве консервов, джемов, желе и различных кондитерских изделий. Добавка Е 334 добавляется при изготовлении напитков и столовых вод, находит широкое применение в сфере виноделия. Винная кислота является одной из составляющих терпкого вкуса в вине.

Добавка Е 334 входит в перечень разрешенных пищевых добавок в России [2].

1.3.6 Аскорбиновая кислота

Аскорбиновая кислота (витамин С) - антиоксидант Е 300. Представляет собой белое кристаллическое вещество с Т_пл - 192°С, очень чувствительна к нагреванию, хорошо растворима в воде, плохо в спиртах (за исключением метанола), практически нерастворима в неполярных растворителях. Она очень чувствительна к тяжелым металлам, медь и железо на аскорбиновую кислоту действуют разрушающе.

Аскорбиновая кислота, как природный антиоксидант, используется для предотвращения окислительной порчи жиров в продуктах питания. Она прерывает реакции самоокисления в компонентах пищевых изделий, предотвращая снижение органолептических характеристик продуктов.

Аскорбиновая кислота увеличивает срок хранения продуктов в несколько раз. Она замедляет ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков, предохраняет фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения при замораживании, консервировании и расфасовке, сохраняя в них витамины. Аскорбиновая кислота позволяет на треть снизить количество нитритов и нитратов, необходимых в мясных изделиях. Она обеспечивает устойчивый и равномерный посол, ускоряет процесс консервирования, замедляет образование метмиоглобина на поверхности мяса.

Аскорбиновая кислота принимает активное участие в окислительно - восстановительных процессах в организме и входит в состав ряда сложных ферментов, обусловливающих процессы клеточного дыхания. Витамин С участвует в процессах углеводного и белкового обмена, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, регулирует холестериновый обмен, участвует в нормальном функционировании желудка, кишечника и поджелудочной железы. Аскорбиновая кислота применяется при лечении цинги, инфекционных заболеваний, ревматизма, туберкулеза, язвенной болезни, при гепатитах, шоковом состоянии и др.

В случае нехватки аскорбиновой кислоты развивается гиповитаминоз, в тяжелых случаях ? авитаминоз (цинга, скорбут). При цинге отмечается утомляемость, сухость кожи, расшатываются и выпадают зубы, наблюдаются боли в конечностях, снижается сопротивляемость к инфекциям. В конечном итоге, цинга приводит к летальному исходу.

Аскорбиновая кислота содержится в значительных количествах в овощах, плодах, ягодах, хвое, шиповнике, в листьях черной смородины.

Под влиянием высоких температур, кислорода, особенно в присутствии тяжелых металлов, витамин С легко разрушается. В организме человека и большинства животных аскорбиновая кислота не синтезируется.

1.3.7 Янтарная кислота

Янтарная кислота (HООС-СH₂-СH₂-СООH) - антиоксидант Е 363, бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде и спирте, Т_пл -183 °С. Выше 235°С отщепляет Н₂О и переходит в янтарный ангидрид. Она представляет собой побочный продукт производства адипиновой кислоты. Известен также способ ее выделения из отходов янтаря.

Используется в пищевой промышленности как регулятор кислотности (обычно добавляют в напитки, карамель, жевательную резинку и т.д.), в ароматизированных сухих десертах, в желеобразных десертах, в порошковых смесях для изготовления напитков дома и консерванта (как альтернатива лимонной кислоте), добавляется, например, в майонез[7].

1.4 Методы определения кислот в пищевых продуктах

В основе определения активной кислотности - pH различных пищевых систем лежат стандартные методы, описанные в руководствах по аналитической химии. К ним относятся калориметрический и электрометрический методы.

Определение потенциальной кислотности, характеризующей общее содержание веществ, имеющих кислотный характер, основано на титровании этих веществ сильными основаниями (щелочами). Для различных пищевых продуктов характерны свои особые условия титрования, результаты которых представляют в соответствующих кислотных числах. Результаты титрования выражают в процентах по преобладающей в продукте кислоте.

В пищевых продуктах наряду с нелетучими могут находиться летучие кислоты - уксусная, муравьиная, масляная и другие, которые перегоняются с парами воды. Существующие методы определения летучих кислот подразделяют на прямые и косвенные. При прямых методах сначала отгоняют летучие кислоты, которые затем оттитровывают щелочью. При косвенных методах сначала определяют общее количество кислот в растворе, после чего путем выпаривания из него удаляют летучие кислоты.

Для молочной кислоты - официальный метод анализа основан на ее окислении перманганатом калия до уксусного альдегида. Наиболее известные методы определения винной кислоты базируются на щелочном титровании выпадающего винного камня. Большинство органических кислот можно определить хроматографическими методами.

Кислотность имеет большое значение для оценки качества пищевых продуктов. Повышенная кислотность может характеризовать их несвежесть и недоброкачественность. Поэтому в стандартах на многие пищевые продукты (свежее молоко, сметана, пиво, соки, фруктовые воды и др.) указывают нормы содержания кислот [5].

Лимонную, виннокаменную, яблочную, молочную и уксусную кислоты в небольших количествах используют в кондитерской, безалкогольной, ликеро-водочной и консервной промышленности для улучшения вкуса продуктов. Уксусную, сорбиновую, молочную и бензойную кислоты добавляют к некоторым продуктам в качестве консерванта.

Некоторые органические кислоты обладают способностью подавлять развитие микроорганизмов за счет концентрации водородных ионов или за счет токсичности недиссоциированных молекул либо анионов. Если токсическое действие минеральных кислот связано главным образом с концентрацией водородных ионов, то токсичность органических кислот не пропорциональна степени их диссоциации и обусловлена в основном действием недиссоциированных молекул или анионов [7].

Общее количество органических кислот недостаточно характеризует вкусовую кислотность продуктов. Кислый вкус зависит главным образом от степени диссоциации кислот, т. е. от активной кислотности. Чем выше концентрация ионов водорода, тем кислый вкус кислоты будет более сильным. Концентрацию ионов водорода выражают в единицах водородного показателя pH, который является отрицательным логарифмом ионов Н⁺ (pH = lоg [H⁺]). Ощущение кислого вкуса увеличивается с понижением значения pH, начиная от 7, которое характеризует нейтральную реакцию.

Растворы различных кислот одинаковой нормальности и, следовательно, с одинаковой титруемой кислотностью могут иметь разную активную кислотность в зависимости от степени диссоциации кислот.

1.4.1 Вкусовые свойства кислот

Пищевые кислоты обладают различной вкусовой кислотностью. Для каждой кислоты существует порог ощущения кислого вкуса, т.е. минимальная концентрация кислоты в водном растворе, при которой начинает ощущаться кислый вкус.

Таблица 7Порог ощущения кислого вкуса

Название кислоты	pH	Молекулярная концентрация кислоты, ммоль в 1 л	Количество кислоты, г на 100 мл раствора
Уксусная	3,70	2,2	0,0132
Янтарная	3,70	0,8	0,0095
Винная	3,52	0,4	0,0060
Яблочная	3,40	0,8	0,0154
Лимонная	3,30	0,8	0,0154
Молочная	3,30	2,3	0,0207
Соляная	3,00	1,0	0,0036

Различные кислоты обладают неодинаковым вкусом. Лимонная и адипиновая кислоты имеют чисто кислый, приятный, без привкуса, невяжущий вкус; винная - кислый, вяжущий; молочная кислота - чисто кислый, невяжущий, но на вкус этой кислоты оказывают влияние примеси и особенно содержание ангидридов; яблочная кислота имеет вкус кислый, мягкий, с очень слабым посторонним привкусом; уксусная - резкий кислый; янтарная кислота отличается очень неприятным вкусом, вследствие чего она не используется при производстве пищевых продуктов [9].

Кислый вкус пищевых продуктов несколько изменяется под влиянием схаров, дубильных веществ и поваренной соли. Сахара маскируют кислый вкус. При достижении известного предела их содержания наступает преобладание ощущения сладкого вкуса над кислым, дубильные вещества и поваренная соль усиливают кислый вкус.

Заключение

Питание является основным фактором, обеспечивающим оптимальный рост и развитие человеческого организма, его трудоспособность, адаптацию к воздействию различных условий внешней среды. Фактор питания оказывает определяющее влияние на длительность жизни и активную деятельность человека. В процессе питания пища превращается из внешнего во внутренний фактор, элементы пищи служат источником энергии физиологических функций и структурных элементов тела человека.

Пищевые продукты, употребляемые человеком, характеризуются большим разнообразием химической природы и состава.

Пищевая химия - наука о химическом составе пищевых систем (сырье, полупродукты, готовые пищевые продукты), его изменениях в процессе технологического потока под влиянием различных физических, химических и биохимических факторов. Она изучает взаимосвязи структуры свойств пищевых веществ и пищевую ценность продуктов питания. Эта наука разрабатывает новые принципы и методы анализа пищевых систем, а так же системы управления качеством.

Основным направлением пищевой химии является химический состав продовольственного сырья, полуфабрикатов, готовых продуктов питания, пищевая ценность и экологическая безопасность.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что очень важно понимать, чем мы питаемся, и какие химические вещества содержатся в наших продуктах.

Литература

пищевая кислота питание

1. Абакумова Т.Н., Шарфунова И.Б. Пищевая химия: Учебное пособие. - Кемерово.: КемТиПП, 1997. - 83 с.

2.Булдаков А.С. Пищевые добавки. Справочник - М.: ДеЛиПринт, 2001. - 435 с.

3.Голубев В.Н. Основы пищевой химии. -М.: Биофармсервис, 1997. - 223 с.

4.Колодязная В.С. Пищевая химия: Учеб. пособие. - СПб.: СПбГАХПТ, 1999. - 140 с.

5.Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки.- М.: Колос, 2001. - 256 с.

6. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. Технология продуктов питания. - 2-е издание, перераб. и испр. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 640 с

7.Общая химия. 20-е издание, испр. Л., "Химия", 1978. - 720 с.

8.Рогов И.А. и др. Химия пищи. - М.: Колос, 2007. - 853 с.

9.Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика.- М.: Высшая школа, 1991. - 287 с.

10.Смирнов В.А. Пищевые кислоты. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1938. - 264 с.

Размещено на Allbest.ru

...