Главная » Медицинская энциклопедия » Калорийность и химический состав продуктов питания. Химический состав пищевых продуктов

Калорийность и химический состав продуктов питания. Химический состав пищевых продуктов

Полнотекстовый поиск:

Главная > Реферат >Культура и искусство

Химический состав пищевых продуктов

Вещества, входящие в состав пищевых продуктов, делят на органические и неорганические. К неорганическим веществам относят воду и минеральные вещества, к органическим – белки, жиры, углеводы, кислоты, витамины, ферменты, дубильные, красящие, ароматические и другие вещества. Каждое из этих веществ имеет для организма человека определенное значение: одни обладают питательными свойствами (углеводы, белки, жиры), другие придают продуктам определенный вкус, аромат, окраску и играют соответствующую роль в воздействии на нервную систему и органы пищеварения (органические кислоты, дубильные, красящие, ароматические вещества и др.), некоторые вещества обладают бактерицидными свойствами (фитонциды).

Вода входит в состав всех пищевых продуктов, но содержание их различно. Количество воды в пищевых продуктах влияет на их качество и сохраняемость. Скоропортящиеся продукты с повышенным содержанием влаги без консервирования длительное время не сохраняются. Вода, содержащаяся в продуктах, способствует ускорению в них химических, биохимических и других процессов. Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются.

Свободная вода активно участвует в процессах, протекающих в клетках, легко испаряется.

Связанная вода прочно соединена с другими компонентами пищевых продуктов и испаряется из них с большим трудом.

В растительных и животных тканях преобладает свободная вода, так как свободная вода из них легко удаляется.

Содержание воды в пищевых продуктах в процессе их перевозки и хранения не остается постоянным. В зависимости от особенности самих продуктов, а также условий внешней среды они теряют влагу или увлажняются. Высокой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу) обладают продукты, содержащие много фруктозы (мед, карамель), а также сушенные плоды и овощи, чай, поваренная соль. Эти продукты хранят при относительной влажности воздуха не выше 65-70%.

Количество воды во многих продуктах, как правило, нормируется стандартами с указанием верхнего предела ее содержания, так как от этого зависят не только качество и сохраняемость, но и пищевая ценность продуктов.

Минеральные (зольные) вещества имеют большое значение в жизни живых организмов. Они содержатся во всех пищевых продуктах в виде органических и неорганических соединений.

В организме человека и животных минеральные элементы участвуют в синтезе пищеварительных соков, ферментов (железо, йод, медь, фтор и др.), в построение мышечной и костной тканей (сера, кальций, магний, фосфор), нормализует кислотно-щелочное равновесие и водный обмен (калий, натрий, хлор).

В зависимости от количественного содержания минеральных элементов в пищевых продуктах различают макро-, микро- и ультрамикроэлементы.

Макроэлементы содержатся в продуктах в значительных количествах. К ним относят калий, кальций, магний, фосфор, железо, натрий, хлор и др.

Микроэлементы находятся в продуктах в небольших количествах. Элементами этой группы являются барий, бром, йод, кобальт, марганец, медь, молибден, свинец. фтор, алюминий, мышьяк и др.

Ультрамикроэлементы содержатся в продуктах в ничтожно малых количествах. К ним относятся уран, торий, радий и др. Они становятся ядовитыми и опасными, если содержатся в продуктах в повышенных дозах.

Зольность характеризует качество муки, крахмала, конфет, карамели, халвы, сахара, пряностей и др.

Углеводы образуются при фотосинтезе в зеленых листьях растений из углекислого газа воздуха и получаемой из почвы воды.

Углеводы являются основным источником энергии в организме человека и в рационе питания занимают первое место.

В зависимости от строения молекул углеводы подразделяют на три класса: простые углеводы, или моносахариды , олигосахариды и полисахариды .

К моносахаридам относятся гексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза и дезоксирибоза).

в пищевых продуктах в свободном виде в значительных количествах встречаются только глюкоза и фруктоза.

Глюкоза (виноградный сахар) в продуктах питания чаще всего находится вместе с фруктозой. В чистом виде она усваивается организмом лучше других углеводов. Содержится в плодах, овощах, меде, является основной частью свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала.

Фруктоза (плодовый сахар) в свободном состоянии находится главным образом во фруктах, ягодах и овощах (яблоках, грушах, арбузах) она является преобладающим сахаром. Из продуктов животного происхождения значительное количество фруктозы содержится в меде. Она обладает более сладким вкусом, чем сахароза, и этим объясняется высокая сладость меда.

Глюкоза и фруктоза являются хорошими восстановителями и относятся к редуцирующим сахарам, которые, обладая высокой реакционной способностью (соединяются с аминокислотами) и гигроскопичностью, могут быть причиной потемнения и увлажнения продуктов. Поэтому содержание этих углеводов в сахаре, карамели, халве и других продуктах ограничивается.

Олигосахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из моносахаридов. К ним относят сахарозу, мальтозу, лактозу.

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)является самым распространенным сахаром в продуктах растительного происхождения.

Мальтоза (солодовый сахар) встречается в свободном виде в патоке и сое. Получают ее кислотным или ферментативным гидролизом крахмала. Мальтоза обладает менее сладким вкусом, чем сахароза.

Лактоза (молочный сахар) имеет большое физиологическое значение, так как содержится в молоке и молочных продуктах. Это наименее сладкий сахар.

Полисахариды состоят из шести и более остатков моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, инулин, целлюлоза (клетчатка).

Крахмал является одним из важнейших резервных углеводов растений. Он синтезируется растениями и накапливается в виде крахмальных зерен в клубнях, плодах, зерне хлебных злаков.
Наиболее крупные крахмальные зерна у картофеля, мелкие – у риса и гречихи.
В картофеле, хлебе, крупах крахмал является основным углеводом. Кроме того, из зерна и картофеля вырабатывают различные виды крахмала, который используется как самостоятельный пищевой продукт.

Гликоген (животный крахмал) является запасным углеводом животных, который откладывается в мышечной ткани. Все жизненные процессы сопровождаются гликолизом – биохимическим расщеплением гликогена. Это процесс протекает после убоя животных и влияет на качество мяса и рыбы при созревании.

Инулин содержится в земляной груши и в цикории. Он хорошо растворяется в горячей воде, образуя при этом коллоидный раствор. При гидролизе инулин превращается во фруктозу. Он рекомендуется для больных, страдающих диабетом.

Целлюлоза (клетчатка) – распространенный полисахарид. Большая часть клетчатки организмом человека не усваивается. Повышенное содержание ее в продукте снижает его усвояемость, пищевую ценность, ухудшает вкус.

Липиды состоят из жиров и жироподобных веществ (липоидов). Они содержатся в каждой клетке организма, участвуют в обмене веществ и синтезе белков, используются для построения мембран клеток и жировой ткани.

В продуктах питания из липидов преобладают жиры, которые имеют большое значение в питании, так как обладают самой высокой энергетической ценностью.

По происхождению жиры делят на растительные (масла) и животные . К твердым растительным жирам относят масло кокосовое, пальмовое, какао-масло; к жидким – подсолнечное, хлопковое, оливковое, льняное; к твердым животным жирам относят жир говяжий, бараний, свиной, масло коровье; к жидким – жиры рыб и морских животных.

Характерной особенностью всех жиров является то, что они легче воды, не растворяются в ней, а только в органических растворителях.

Жиры легко подвергаются омылению, окислению, прогорканию, гидрированию и другим процессам, поэтому при хранении необходимо учитывать эти свойства.

Жирами богаты растительные и коровье масла, топленные и кулинарные жиры, маргарин, орехи, семена масличных культур и др. Мало жиров в плодах и овощах, в зернах злаков, в макаронных и хлебобулочных изделиях.

В зависимости от температуры плавления различные жиры усваиваются организмом неодинаково. Так, чем ниже температура плавления жира, тем он легче усваивается. Температура плавления жира составляет: коровьего – 26-32 о С, говяжьего – 42-25 о С, свиного – 33-46 о С, бараньего – 44-55 о С.

Наиболее часто встречаются фосфоглицериды лецитин и кефалин , из стеринов – холестерин. Много его в мозге, яичном желтке, в плазме крови. Холестерин способствует эмульгированию жира, а также обезвреживанию бактериальных гемотоксинов в организме. Избыточное накопление холестерина в организме может привести к атеросклерозу, к желчекаменной болезни. В растительных клетках и дрожжах содержится эргостерин , который под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D.

Воска покрывают поверхность плодов и овощей, предохраняя их от проникновения микроорганизмов и испарения влаги; они содержатся в растительных жирах и затвердевают при низких температурах хранения, вызывая помутнение. Пищевого значения они не имеют.

Азотистые вещества. Вещества, в состав которых, кроме углерода, водорода и кислорода, входит азот. Их подразделяют на собственно белковые соединения и соединения, содержащие азот, но не относящиеся к белковым веществам (небелковые аминокислоты, алкалоиды и др.).

Белки являются основным материалом, из которого построена протоплазма, входят в состав ядра клеток, участвуют в процессах роста и размножения, в образовании ферментов и гормонов.

О роли белков в природе говорит само их название – протеины. Белки – самая ценная составная часть пищевых продуктов. Они принимают участие в построении белков организма человека, являются энергетическим материалом.

Белки состоят из различных аминокислот. Белок находится в трех состояниях: твердом (кожа, волосы, шерсть), сиропообразном (яичный белок) и жидком (молоко и кровь).

Белки не растворяются в воде, а только набухают в ней. Это явление набухания белков имеет место при изготовлении теста в хлебопечении и в макаронном производстве, при производстве солода и др. Под действием температуры, органических растворителей, кислот или солей белки свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс называется денатурацией.

Пищевые продукты, обработанные высокими температурами, содержат денатурированный белок. Это свойство используют при сушке плодов, овощей, грибов, молока, рыбы, при выпечке хлеба и кондитерских изделий. Биологическая ценность белков характеризуется аминокислотным скором, по которому судят о незаменимых аминокислотах, которые организмом не вырабатывается. Наиболее полноценны белки мышечной ткани мяса, рыбы, яиц, молока, сои, бобов, гороха, гречневой крупы, картофеля. Белки проса, кукурузы и другие неполноценны.

Усвояемость белков колеблется от 70% (картофеля и круп) до 96% (молочных продуктов и яиц).

Кислоты в пищевых продуктах содержатся органические или неорганические. Из органических кислот преобладают муравьиная, уксусная, молочная, щавелевая, винная, бензойная. Они придают продуктам кислый вкус, участвуют в обмене веществ в живых растительных и животных организмах, используются для консервирования. Пища, содержащая кислоты, оказывает возбуждающее действии на пищеварительные железы и хорошо усваивается организмом.

Курсовая работа >> Кулинария

12 г, минимальная - 2...6 г. Следовательно, состав жирных кислот липидов в пищевых продуктах должен быть сбалансированным: 10 ... товаров. – М.: ИНФРА 2005. – 544с. Якубович Е.И. Химический состав пищевых продуктов . Изд. «Пищ. пром». – М.: 1976 – 226с...

Основы технологий пищевых продуктов из сырья растительного происхождения

Конспект >> Кулинария

Лишь при знании химического состава пищевых продуктов . Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов , подразделяются на две... углеводов – 15,7 кДж); химический состав – правильное соотношение содержащихся в пищевом продукте белков, жиров и углеводов. ...

Разработка технологии бактериального концентрата, обогащенного пищевыми волокнами

Дипломная работа >> Промышленность, производство

Свойства продукта , связанные с его способностью оказывать физиологическое действие. Химический состав и свойства пищевых волокон Пищевые ... в целом расширить ассортимент продуктов функционального питания . Химический состав овсяной муки Овес - однолетнее...

Для поддержания нормальной жизнедеятельности организма человека, возмещения его энергетических затрат и восстановления тканей необходимы питательные вещества. Они поступают в организм человека вместе с пищей, которая является для него источником энергии, строительным (пластическим) материалом и участвует в регулировании процессов обмена веществ. Химический состав продуктов разнообразен и зависит от химического состава исходного сырья, технологического режима и способа производства, условий хранения и перевозки и других факторов.

В состав продовольственных товаров входят неорганические и органические вещества. К неорганическим веществам относятся вода и минеральные (зольные) соединения; к органическим - углеводы, жиры, белки, ферменты, витамины, органические кислоты, красящие, ароматические и др.

Вода имеет важное значение для организма человека, так как является составной частью его клеток и тканей и необходима для осуществления биохимических процессов. Она играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела. Взрослому человеку необходимо в среднем 1750-2200 г воды в сутки. Эта потребность покрывается прежде всего за счет питьевой воды и пищи. Живой организм очень чувствителен к недостатку воды: при потере 10% влаги человек испытывает тяжелое недомогание, а при потере 20% наступает смерть.

Вода находится во всех продуктах, но в различных количествах: в сахаре - 0,14%; в крупах, муке - 12-14; в хлебе - 40-50; в мясе, рыбе - 65-80; в овощах, плодах - 65-95%, и т. д.

Воду, содержащуюся в пищевых продуктах, условно делят на свободную и связанную. Она существенно влияет на питательную ценность, пригодность для хранения, вкус, консистенцию продуктов. Продукты, содержащие большое количество свободной воды, относятся к скоропортящимся, так как она является благоприятной средой для микроорганизмов и продукты быстро подвергаются порче (гниению, плесневению, брожению). Наоборот, продукты, в которых мало воды, более стойки в хранении. В то же время продукты, богатые влагой, имеют низкую энергетическую ценность (хотя биологическая ценность их может быть высокой). Каждый продукт должен содержать воду в определенных количествах, что предусмотрено во многих стандартах и является одним из основных показателей качества. В зависимости от особенностей самих продуктов, а также условий внешней среды они могут терять влагу или, наоборот, увлажняться. Высокой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу) обладают сахар, соль, мука, сушеные плоды и овощи, карамель и другие продукты. Уменьшение влаги в свежих плодах, овощах, вареных колбасах, мясе, рыбе и других при хранении приводит к снижению качества и товарным потерям.

К питьевой воде предъявляются определенные требования. Она должна быть чистой, прозрачной, бесцветной, без запаха, посторонних привкусов и вредных микроорганизмов, умеренной жесткости или мягкой.

Минеральные вещества иначе называют зольными элементами, так как после сжигания продукта они остаются в виде золы. Зольные элементы имеют большое значение для жизнедеятельности организма человека: входят в состав тканей, участвуют в обмене веществ, в образовании ферментов, гормонов, пищеварительных соков. Недостаток или отсутствие отдельных элементов в организме приводит к тяжелым заболеваниям. Организму человека требуется в сутки 20-30 г зольных элементов.

В зависимости от содержания в продуктах зольные элементы делят на макроэлементы (кальций, фосфор, сера, калий, натрий, железо, магний, хлор и др.) и микроэлемены (йод, медь, алюминий, цинк, кобальт, марганец, фтор и др.). Выделяют также и ультрамикроэлементы (радий, торий, ртуть и др.). Каждое из минеральных веществ играет определенную роль в жизнедеятельности организма. Например, фосфор участвует в дыхании, необходим для нормальной деятельности нервной системы и работы мышц; калий способствует выделению из организма воды и солей натрия; железо участвует в образовании гемоглобина крови; йод обеспечивает нормальную деятельность щитовидной железы; марганец и фтор способствуют формированию костей и т. д.

Некоторые элементы необходимы для организма в очень малых количествах (медь, свинец, цинк, олово и др.) и при содержании их в значительных количествах становятся ядовитыми и опасными для жизни. Особенно большую опасность в этом отношении представляют консервированные пищевые продукты, обработанные в медной аппаратуре и хранившиеся в герметически закрытых металлических банках в течение длительного времени. Поэтому содержание меди, цинка, олова строго ограничивается в продуктах питания, а присутствие солей ртути, свинца, мышьяка не допускается.

Источниками минеральных элементов являются продукты растительного и животного происхождения, а также питьевая вода. Особенно богаты минеральными солями овощи, плоды, зерномучные, продукты моря и др.

Зольность является показателем качества при определении сорта муки, крахмала, а также характеризует степень чистоты продукта (сахар, какао-порошок).

Углеводы содержатся в основном в продуктах растительного происхождения. Они играют определенную роль в пластических процессах и функциональной деятельности отдельных органов, обмене веществ и защитных реакциях организма. В среднем взрослому человеку требуется в сутки 400-500 г углеводов. При недостатке в пищевом рационе углеводов на производство энергии в организме расходуется больше белка, а избыток углеводов приводит к образованию и отложению в теле человека жира. При окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выделяется 3,75 ккал (15,7 кДж) энергии.

Углеводы делят на моносахариды (простые сахара), олигосахариды (сложные сахара) и полисахариды (несахароподобные).

Моносахариды (глюкоза - виноградный сахар; фруктоза - плодовый сахар). Они сладкие, хорошо растворяются в воде, легко усваиваются организмом человека, легко сбраживаются дрожжами, молочнокислыми бактериями (эти свойства используются при производстве спирта, вин, хлеба, квашеных плодов и овощей, кисломолочных продуктов).

Олигосахариды (сахароза - свекловичный или тростниковый сахар; мальтоза - солодовый сахар; лактоза - молочный сахар). Все они в процессе обмена веществ превращаются в моносахариды. Они, как и моносахариды, сладкие, хорошо растворяются в воде, легко усваиваются организмом человека; под действием ферментов пищеварительного тракта легко гидролизуются, а в промышленности это свойство используется при получении искусственного меда; при нагревании карамелизуются (образуются темноокрашенные вещества); кристаллизуются, т. е. засахариваются (при хранении варенья, конфет, карамели, меда).

Полисахариды (крахмал, гликоген, инулин, клетчатка и др.) не обладают сладким вкусом, поэтому называются несахароподобны- ми углеводами.

Крахмал накапливается в виде зерен характерных формы и размера в клубнях, корнях, стеблях, семенах растений. Наиболее богаты крахмалом зерна злаков, картофель, мука, хлеб. В воде крахмал не растворяется, а в горячей - набухает и образует клейстер. Под действием ферментов, кислот крахмал расщепляется до глюкозы и хорошо усваивается организмом человека.

Гликоген (животный крахмал) выполняет роль резервного питательного вещества в организме, образуется из глюкозы. Содержится в печени, мясе, рыбе. Гликоген участвует в ферментативных процессах при созревании мяса после убоя животного.

Инулин встречается в растениях реже, чем крахмал. Находится в корнях цикория, клубнях топинамбура и др.

Клетчатка (целлюлоза) входит в состав покровных тканей растений, составляя основу клеточных стенок. Организмом человека почти не усваивается из-за отсутствия ферментов для ее расщепления до глюкозы, однако она усиливает перистальтику кишечника, секрецию желудочного сока и способствует передвижению пищи. Высокое содержание клетчатки в продукте понижает его питательную ценность и усвояемость.

Жиры - это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и различных жирных кислот. В организме жиры участвуют в обмене веществ, синтезе белков, образовании тканей, служат источником жирорастворимых витаминов (A,D,E,K), являются источником

энергии (при окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал (37 7 кДж)

Суточная потребность в жирах в среднем составляет 80-100 г.

По происхождению различают жиры растительные, животные комбинированные; в зависимости от консистенции и те, и другие бывают жидкими и твердыми.

Жиры имеют ряд общих свойств. Они легче воды; растворимы в органических растворителях (бензине, ацетоне, эфире); с водой жиры в присутствии слабых щелочей, белков или других коллоидов могут образовывать эмульсии, т. е. распределяться в воде в виде мельчайших шариков (в молоке), или наоборот, мельчайшие капельки воды распределяются в жире (в маргарине, майонезе); жиры нелетучи но при сильном нагревании (240-250°С) они разлагаются с образованием веществ, имеющих неприятный запах и раздражающих слизистую оболочку глаз. При хранении на воздухе (в присутствии света, кислорода, тепла) жиры окисляются, что приводит к прогорканию и осаливанию, снижению качества продуктов и образованию альдегидов,

кетонов и других вредных для организма веществ.

Кроме жиров в состав пищевых продуктов входят жироподобные вещества. Наибольшее значение имеет лецитин ках, сливочном масле, яйцах, печени, икре и др.). Он способствует правильному обмену жиров в организме, задерживает развитие атеросклероза, препятствует отложению жира в печени.

Белки - главная составная часть пищи. Без них не может существовать ни одна живая клетка. Они необходимы для построения тканей и восстановления отмирающих клеток, образования ферментов, витаминов, гормонов и иммунных тел; как строительный, пластический и энергегическии материал (1 г белка дает 4,1 ккал (16 7 кДж) Недостаток белка в питании приводит к задержке роста детей и к целому ряду тяжелых расстройств в организме взрослых. Суточная потребность взрослого человека в белках составляет 80-100 г, в том числе половину должны составлять животные белки.

Белки состоят из аминокислот. Некоторые аминокислоты синтезируются в организме, но имеется девять аминокислот, которые в организме не могут синтезироваться, они являются незаменимыми. Белки, в которые входят все незаменимые аминокислоты, называются полноценными (белки мяса, рыбы, яиц, молока). Белки, не имеющие в своем составе хотя бы одной незаменимой аминокислоты, относят к неполноценным (белки проса, кукурузы и др.). Поэтому для удовлетворения потребностей организма в аминокислотах нужно использовать различные сочетания продуктов. Так, белки зерномучных товаров целесообразно сочетать с белками молока, мяса, рыбы.

По составу белки делят на простые (протеины) и сложные (протеиды). К простым белкам относятся: альбумины, глобулины, глю- телины, проламины; к сложным - фосфоропротеиды, хромопротеиды, глюкопротеиды.

В организме животных, растениях и продуктах питания белки находятся в жидком состоянии (молоко, кровь), полужидком (яйца) и твердом (сухожилия, волосы, ногти).

Белки имеют ряд общих свойств: при нагревании выше 50-60°С денатурируются (при варке яиц, получении сыра и кисломолочных продуктов образуется сгусток); почти все белки набухают в воде и увеличиваются в объеме (при производстве хлеба, варке макаронных изделий, круп); под действием ферментов, кислот, щелочей - гидролизуются (при созревании сыров; порче мяса, рыбы).

Ферменты - это вещества белковой природы, ускоряющие химические реакции, которые протекают в живом организме. Иначе их называют биокатализаторами. Нет ни одного процесса жизнедеятельности, который обходился бы без участия тех или иных ферментов. Вырабатываются ферменты только живыми клетками растений, животных, микроорганизмов, но проявляют свое действие как в клетке, так и вне ее.

Ферменты имеют исключительно важное значение в питании человека. Переваривание и усвоение белков, жиров, углеводов протекают при участии ферментов, выделяемых клетками организма.Ферменты играют большую роль в производстве многих продовольственных товаров (хлеба, пива, чая, квашеных плодов и овощей, кисломолочных продуктов, сыра и др.). В промышленности широко используют различные ферментные препараты для сокращения продолжительности процессов производства и улучшения качества продуктов. В процессе хранения ферменты могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на качество. Положительное действие ферментов проявляется, например, при дозревании плодов и овощей, созревании мяса и рыбы, хранении муки, сыра и других товаров. В некоторых случаях ферменты могут вызывать ухудшение качества или порчу пищевых продуктов (скисание молока, прогоркание жиров, прорастание зерна, появление сладкого вкуса в картофеле, порча мяса, рыбы и т. д.).

Ферменты обладают свойствами белковых веществ, они подвергаются набуханию, денатурации и другим изменениям под влиянием химических и физических воздействий. Характерными особенностями ферментов являются: специфичность (каждый фермент действует лишь на определенное вещество, например, фермент сахараза расщепляет только сахарозу; лактаза - лактозу); чувствительность к изменению температуры - наиболее благоприятная 30-50°С (при нагревании до 70-80°С и выше ферменты разрушаются, а при минусовой температуре они сохраняются, но активность резко снижается). Повышение влажности продукта усиливает действие ферментов, при высушивании активность их замедляется; одни ферменты действуют только в кислой среде, другие - в нейтральной, некоторые проявляют активность в щелочной среде.

Витамины. Они незаменимы в питании человека, способствуют нормальному обмену веществ, росту организма, повышают сопротивляемость его к заболеваниям. При длительном отсутствии витаминов в пище возникают тяжелые заболевания - авитаминозы, при недостатке их - гиповитаминозы, избыточное поступление их в организм приводит к гипервитаминозу. Большинство витаминов обозначают буквами латинского алфавита, но установлены также наименования витаминов по их химическому составу. Все витамины условно делят на жирорастворимые (А, Э, Е, К), водорастворимые (С, Р, РР, группы В и др.) и витаминоподобные вещества.

Недостаток витамина А (ретинол) в организме приводит к задержке роста, заболеваниям глаз, снижению сопротивляемости организма инфекциям. Витамин А встречается в продуктах животного происхождения (печень трески, сливочное масло, яичный желток и др.). В растительной пище он находится в виде каротина, который под действием ферментов превращается в организме в витамин А. Много каротина в моркови, абрикосах, тыкве и др.; он лучше усваивается организмом вместе с жирами.

Витамин D (кальциферол) регулирует усвоение кальция и фосфора организмом. Содержится в продуктах животного происхождения (рыбьем жире, сливочном масле, печени животных, желтке куриных яиц). Он имеет провитамины, которые под действием солнечных лучей могут превращаться в организме человека в витамины

Витамин Е (токоферол) называют фактором размножения. Богаты им облепиховое, кукурузное, соевое масло, зародыши пшеницы, ячменя, ржи и др.

Витамин А (филлохинон) играет важную роль в процессах свертывания крови. Много его в капусте, тыкве, крапиве и др.

Витамин С (аскорбиновая кислота) повышает сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям, активно участвует в синтезе многих веществ, которые расходуются на построение костной и соединительной ткани, предохраняет от заболевания цингой. Основным источником витамина С являются плоды, овощи (черная смородина, капуста, цитрусовые и др.). Витамин С нестоек, легко разрушается при доступе кислорода, нагревании. При квашении, замораживании он сохраняется сравнительно хорошо.

Витамин В1 (тиамин) активно участвует в ферментативных процессах, обмене веществ. Отсутствие его в пище приводит к заболеванию нервной системы. Богаты витамином В, сухие пивные дрожжи, горох, свинина, хлеб из обойной муки.

Витамин В2 (рибофлавин) способствует росту организма, участвует в углеводном обмене веществ, окислительно-восстановительных процессах. Содержится в тех же продуктах, что и витамин В1.

Прочие вещества пищевых продуктов. Кроме рассмотренных основных веществ пищевые продукты содержат органические кислоты, эфирные масла, гликозиды, алкалоиды, дубильные, красящие вещества, фитонциды, экстрактивные, пектиновые вещества.

Органические кислоты содержатся в плодах и овощах в свободном состоянии, а также образуются в процессе их переработки (при квашении). К ним относят уксусную, молочную, лимонную, яблочную, бензойную и другие кислоты. Небольшое количество кислот, содержащихся в пище, оказывает возбуждающее действие на пищеварительные железы и способствует лучшему усвоению веществ. Помимо вкусового органические кислоты имеют и консервирующее значение. Поэтому квашеные и маринованные продукты, клюква и брусника, содержащие повышенное количество кислот, хорошо сохраняются. Кислотность является важным показателем качества многих продуктов питания. Дневная потребность взрослого человека в кислотах составляет 2 г.

Эфирные масла обусловливают аромат пищевых продуктов. Общее количество их для большинства продуктов определяется долями процента. Аромат пищевых продуктов является важным показателем качества. Приятный аромат пищи вызывает аппетит и улучшает ее усвоение. Свойство ароматических веществ легко испаряться нужно учитывать при кулинарной обработке и хранении некоторых пищевых продуктов (пряностей, чая, кофе). При порче продуктов появляются неприятные запахи, обусловленные образованием таких веществ, как сероводород, аммиак, индол, скатол и др.

Гликозиды - производные углеводов, содержащиеся в плодах и овощах (соланин, синигрин, амигдалин и др.). Они обладают резким запахом и горьким вкусом, в малых дозах возбуждают аппетит, в больших - являются ядами для организма.

Алкалоиды - вещества, возбуждающе действующие на нервную систему, в больших дозах являются ядами. Содержатся в чае, кофе (кофеин), шоколаде (теобромин), представляют собой азотосодержащие органические вещества.

Дубильные вещества придают пищевым продуктам (чаю, кофе, некоторым плодам) специфический вяжущий вкус. Под действием кислорода воздуха окисляются и приобретают темную окраску. Этим объясняется темный цвет чая, потемнение на воздухе нарезанных яблок и т. д.

Красящие вещества обусловливают цвет пищевых продуктов. К ним относят хлорофилл, каротиноиды, флавоновые пигменты, ан- тоцианы, хромопротеиды и др.

Хлорофилл - зеленый пигмент, находящийся в плодах и овощах. Хорошо растворяется в жирах, при нагревании в кислой среде превращается в феофитин - вещество бурой окраски (при варке плодов и овощей).

Каротиноиды - пигменты, придающие продуктам желтую, оранжевую и красную окраску. К ним относят каротин, ликопин, ксантофилл и др. Каротин находится в моркови, абрикосах, цитрусовых, салате, шпинате и др.; ликопин придает томатам красный цвет; ксантофилл окрашивает продукты в желтый цвет.

Флавоновые пигменты придают растительным продуктам желтую и оранжевую окраску. По химической природе они относятся к гликозидам. Содержатся в чешуе репчатого лука, кожице яблок, чае.

Антоцианы - пигменты различной окраски. Придают окраску кожице винограда, вишни, брусники, содержатся в свекле и др.

Хромопротеиды - пигменты, обусловливающие красную окраску крови, мяса.

Фитонциды обладают бактерицидными свойствами, содержатся в луке, чесноке, хрене.

Экстрактивные вещества содержатся в мясе, рыбе и придают запах и аромат бульону.

Пектиновые вещества содержатся в плодах, ягодах, овощах и обладают способностью образовывать студни в присутствии сахара и кислоты. Это свойство широко используется в кондитерской промышленности при производстве мармелада, пастилы, джема, желе и др.

Вещества, входящие в состав пищевых продуктов, делят на неорганические и органические. К неорганическим веществам относят воду и минеральные вещества, к органическим - белки, жиры, углеводы, кислоты, витамины, ферменты, фенольные, красящие, ароматические и другие вещества. Каждое из этих веществ имеет для организма человека определенное значение: одни обладают питательными свойствами (углеводы, белки, жиры), другие придают продуктам определенные вкус, аромат, окраску и играют соответствующую роль в воздействии на нервную систему и органы пищеварения (органические кислоты, дубильные, красящие, ароматические вещества и др.), некоторые вещества обладают бактерицидными свойствами (фитонциды).

Вода входит в состав всех пищевых продуктов , но содержание ее различно. Так, в свежих плодах и овощах ее находится 72-95 %, в мясе - 58-78, в рыбе - 62-84, в молоке - 88, в хлебе - 35-50, крахмале-14-20, в зерне, муке, крупе - 10-14, в поваренной соли - 3, в сахаре-песке - 0,14 %. Количество воды в пищевых продуктах влияет на их качество и сохраняемость. Скоропортящиеся продукты с повышенным содержанием влаги без консервирования длительное время не сохраняются. Вода, содержащаяся в продуктах, способствует ускорению в них химических, биохимических и других процессов. Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются.

Свободная вода активно участвует в процессах, протекающих в клетках, легко испаряется.

Связанная вода прочно соединена с другими компонентами пищевых продуктов и испаряется из них с большим трудом.

Вода в пищевых продуктах находится в трех формах связи: в химической (ионная и молекулярная связи), физико-химической (влага набухания, адсорбционная) и физико-механической (влага смачивания, влага в макро- и микрокапиллярах).

В растительных и животных тканях преобладает свободная вода. Так, в свежих плодах и овощах ее содержится до 95 %, поэтому их можно сушить до содержания остаточной влажности 8-20 %, так как свободная вода из них легко удаляется.

Содержание воды в пищевых продуктах в процессе их перевозки и хранения не остается постоянным. В зависимости от особенности самих продуктов, а также условий внешней среды они теряют влагу или увлажняются. Высокой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу) обладают продукты, содержащие много фруктозы (мед, карамель), а также сушеные плоды и овощи, чай, поваренная соль. Эти продукты хранят при относительной влажности воздуха не выше 65-70 %.

Минеральные (зольные) вещества имеют большое значение в жизни живых организмов. Они содержатся во всех пищевых продуктах в виде органических и неорганических соединений. Суточное потребление минеральных веществ составляет 20-30 г.

В организме человека и животных минеральные элементы участвуют в синтезе пищеварительных соков, ферментов, гормонов (железо, йод, медь, фтор и др.), в построении мышечной и костной тканей (сера, кальций, магний, фосфор и др.), нормализуют кислотно-щелочное равновесие и водный обмен (калий, натрий; хлор).

Макроэлементы содержатся в продуктах в значительных количествах (более 1 мг%). К ним относят калий, кальций, магний, фосфор, железо, натрий, и др.

Микроэлементы находятся в продуктах в небольших количествах (не более 1 мг%). Элементами этой группы являются барий, бром, йод, кобальт, марганец, медь, молибден, свинец, фтор, алюминий, мышьяк и др.

Ультрамикроэлементы содержатся в продуктах в ничтожно малых количествах (в гаммах). К ним относятся уран, торий, радий и др. Они становятся ядовитыми и опасными, если содержатся в продуктах в повышенных дозах.

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходима пища. Пища содержит вещества, которые служат для построения клеток организма, обеспечивают его энергией и способствуют протеканию всех жизненных процессов в организме.

Химический состав большинства пищевых продуктов сложен и разнообразен.

В состав пищевых продуктов входят вода, минеральные вещества, углеводы, жиры, белки, витамины, ферменты, органические кислоты, дубильные, ароматические, красящие соединения и др.

Все эти вещества называют пищевыми. От их содержания и количественного соотношения зависят химический состав, пищевая ценность, цвет, вкус, запах и свойства пищевых продуктов.

По химическому составу все пищевые вещества делят на неорганические – вода, минеральные вещества и органические– углеводы, жиры, белки, витамины, ферменты и др.

Составной частью всех продуктов является вода. Вода – это среда, в которой существуют клетки и поддерживается связь между ними, это основа всех жидкостей в организме (кровь, лимфы, пищеварительные соки). При участии воды происходит обмен веществ, терморегуляция и другие биологические процессы. Вместе с потом, выдыхаемым воздухом и мочой вода выводит из организма вредные продукты обмена. Суточная потребность человека в воде 2 – 2,5 л.

В продуктах вода может содержаться в свободном и связанном состояниях.

В свободном виде она содержится в клеточном соке между клетками, на поверхности продукта. Связанная вода находится в соединении с веществами продуктов. При их кулинарной обработке вода из одного состояния может переходить в другое. Так, при варке картофеля свободная вода переходит в связанную в процессе клейстеризации крахмала.

Минеральные (неорганические) вещества являются обязательной составной частью пищевых продуктов. Они входят в состав минеральных солей, органических кислот и других органических соединений.

В организме человека минеральные вещества относятся к числу незаменимых, т. к. участвуют в построении ткани, поддерживающей кислотно-щелочной баланс, в нормализации водно-солевого обмена, в деятельности центральной нервной системы, входят в состав крови. В зависимости от содержания в пищевых продуктах минеральные вещества делят на макроэлементы (кальций, фосфор, магний, железо, калий, натрий, хлор, сера, находящиеся в продуктах в сравнительно больших количествах, микроэлементы (медь, купрум, коболь, йод, фтор), содержащиеся в малых дозах, и ультрамикроэлементы, количество которых ничтожно мало.

Углеводы – это органические вещества, в состав которых входят углерод, водород, кислород. Название этих веществ объясняется тем, что многие из них состоят как бы из углерода и воды. Углеводы преобладают в пище человека. Они являются основным источником жизненной энергии.

В зависимости от строения углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахара), дисахариды, состоящие из двух молекул моносахаридов, и полисахариды –высокомолекулярные вещества, состоящие из многих моносахаридов.

Моносахариды – это простые сахара, состоящие из одной молекулы углевода. К ним относят глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу. В чистом виде моносахариды представляют собой кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде.

Жиры – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Имеют большое значение для питания человека. Жиры участвуют почти во всех жизненно важных процессах обмена в организме и влияют на интенсивность многих физиологических реакций – на синтез белка, углеводов, витамина D, гормонов, а также на рост и сопротивляемость организма к заболеваниям. Жиры предохраняют организм от охлаждения, участвуют в построении тканей. Как и углеводы, жиры служат источником энергии (возмещая в сутки 30 % энергозатрат человека) и жирорастворимых витаминов.

Пищевая ценность жиров и их свойства зависят от входящих в их состав жирных кислот, которых известно около семидесяти. Жирные кислоты подразделяют на насыщенные (предельные), т. е. до предела насыщенные водородом, и ненасыщенные (непредельные), имеющие в своем составе двойные ненасыщенные связи, поэтому они могут присоединять другие атомы.

Белки –это сложные органические соединения, в состав которых входят углерод, водород, кислород, азот; могут входить также фосфор, сера, железо и другие элементы. Белки – наиболее важные биологические вещества живых организмов. Они являются основным материалом, из которого строятся клетки, ткани и органы тела человека. Белки могут служить источником энергии и составляют основу гормонов и ферментов, способствующих основным проявлениям жизни (пищеварению, росту, размножению и т. д.).

Белки состоят из аминокислот, соединенных между собой в длинные цепочки. В организме человека белок пищи, расщепляется до аминокислот, из которых организмом затем вновь синтезируются белки человека.

Аминокислоты, содержащиеся в белках, делят на заменимые и незаменимые. Первые могут быть синтезированы в организме из других аминокислот, имеющихся в составе пищи; вторые синтезироваться организмом не могут.

Белки, содержащие весь комплекс незаменимых аминокислот, называются полноценными; они содержатся в молоке, курином яйце, мясе, рыбе, сое. Белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, называются неполноценными. В зависимости от состава белки условно делят на две группы простые (протеины) и сложные (протеиды). По происхождению белки бывают животными и растительными.

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Они играют роль биологических регуляторов химических реакций обмена веществ, протекающих в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями.

Витамины, как правило, не синтезируются организмом человека, поэтому основным источником большинства из них являются продукты питания, а в последнее время – и синтезированные витаминные препараты. Суточная потребность организма человека в витаминах исчисляется в миллиграммах.

Отсутствие витаминов в пище вызывает заболевания – авитаминозы. Витамины находятся почти во всех пищевых продуктах. Некоторые продукты подвергают витаминизации в процессе производства: молоко, сливочное масло, кондитерские изделия и др.

В зависимости от растворимости витамины подразделяют на водорастворимые – С, Р, группы В и жирорастворимые – А, D, Е, К. К витаминоподобным веществам относят витамины F и U.

Ферменты (энзимы) - это биологические катализаторы белковой природы, которые обладают способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме.

Известно около 1000 ферментов, и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия, т. е. катализирует только одну определенную реакцию. Поэтому название их складывается из названия вещества, на которое они действуют, и окончания «аза». Например, фермент, расщепляющий сахарозу, называют сахаразой, фермент, расщепляющий лактозу, – лактазой.

Ферменты обладают очень большой активностью. Также они обладают определенными свойствами. Очень чувствительны ферменты к изменению температуры. Наивысшую активность они проявляют при 40–500 °С. Поэтому для предупреждения порчи продуктов их хранят на холоде или подвергают тепловой обработке. Ферменты играют большую роль в производстве пищевых продуктов.

К прочим веществам пищевых продуктов относят органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алкалоиды.Органические кислоты – это вкусовые вещества, содержащиеся почти во всех пищевых продуктах в свободном состоянии или в виде солей. Кислоты придают продуктам определенный вкус, улучшают их сохраняемость, способствуют лучшему усвоению и перевариванию пищи.

Органические кислоты могут быть природной составной частью продуктов, могут образовываться в процессе производства продукта. Также кислоты можно добавлять в процессе приготовления для улучшения его вкуса. Органические кислоты используют при консервировании.

Дубильные вещества по химической природе представляют собой сложные вещества. Дубильные вещества содержатся в растениях. Они имеют большое вкусовое значение, так как обуславливают вяжущий и терпкий вкуснекоторых плодов (рябины, кизила, черемухи), а также специфический вкус чая и кофе.

Дубильные вещества легко окисляются кислородом воздуха, в результате чего продукты приобретают темную окраску (потемнение яблок, почернение чая).

Красящие вещества придают продуктам цвет. К ним относят каротиноиды-желтые пигменты: каротин, ксантофилл, ликопин, находящиеся в моркови, в цитрусовых плодах и др. Из зеленых пигментов наибольшее значение имеет хлорофилл,содержащийся в зеленых плодах, ягодах, листьях шпината. Антоцианы и бетацианыокрашивают плоды в красный, фиолетовый и синий цвета.

Ароматические вещества обусловливают аромат (запах) пищевых продуктов. Аромат является важным показателем их качества. Содержатся ароматические вещества в различных продуктах в виде эфирных масел. Аромат эфирных масел используют в пищевой промышленности и в кулинарии.

Мясо и рыба содержат экстрактивные вещества, которые при варке легко растворяются в бульоне, придавая ему особые вкус и аромат.

Гликозиды . Это сложные органические соединения моносахаридов с агликоном – веществом с резкими вкусом и запахом. В основном они содержатся в плодах (грейпфрутах) и овощах (редьке, луке). Попадая в организм человека в большом количестве, они могут раздражать слизистую оболочку пищеварительных органов.

Алкалоиды . Это азотосодержащие органические вещества, находящиеся в растениях и оказывающие возбуждающее действие на нервную систему. К алкалоидам относят кофеин чая и кофе, теобромин какао, пиперин перца.

Фитонциды . Содержатся фитонциды в растениях (петрушке, чесноке) обладают бактерицидными свойствами. Попадая в организм человека с пищей, фитонциды убивают вредные микробы в желудочно-кишечном тракте.

Энергетическая ценность пищевых продуктов – это количество энергии, выделяемой при полном окислении белков, жиров, углеводов этих продуктов.

Пищевая ценность характеризует все полезные свойства продукта и его вкусовые достоинства, обусловленные содержащимися в нем разнообразными пищевыми веществами. Она тем выше, чем в большей степени продукт удовлетворяет потребности организма в пищевых веществах. Различная пищевая ценность, вырабатываемых из продовольственного сырья продуктов зависит от способов переработки, рецептуры, режима технологических процессов, квалификации кадров предприятий и последующих условий хранения и транспортировки.