Продовольственных


ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ



страница4/28
Дата23.04.2016
Размер5.43 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ

  1. Химический состав

Общие сведения. Для изучения потребительских свойств продовольственных товаров и процессов, происходящих в них на стадии производства и хранения, необходимо знать химический состав товаров.

Знание химического состава пищевого сырья дает возможность разрабатывать безотходные технологии производства, создавать экологически чистые продукты питания и беречь окружающую среду от загрязнений.

Химический состав продовольственных товаров необходимо знать для организации рационального питания человека, т.е. потребления пищи, сбалансированной по качественному и количественному составу.

Химический состав пищевых продуктов растительного и животного происхождения зависит от многих факторов: климатических условий, технологии выращивания, сортов, характера почвы, дозы удобрений, способов уборки, кормового рациона, технологии содержания, переработки животных и изготовления продуктов питания, их транспортирования и хранения.

Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов, делят на две группы: неорганические и органические.

К неорганическим веществам относят воду и минеральные (зольные) элементы.

Основными веществами органического происхождения являются белки, жиры и углеводы. Органические вещества делят на нерастворимые и растворимые в воде.

В большинстве пищевых продуктов находится то или иное количество органических и неорганических веществ. Так, молоко содержит почти все вещества, необходимые организму человека. Имеются продукты, состоящие почти из одного какого-либо соединения, например сахар, поваренная соль, топленое масло и др.

Количество неорганических и органических веществ в различных продуктах неодинаково. По содержанию воды плоды, овощи, мясные и рыбные продукты превосходят все другие. По содержанию белков выделяют мясные, рыбные, зерновые продукты и сыр. Наибольшее количество углеводов содержится в зерновых продуктах, картофеле и особенно в сахаре. Жира больше всего в масле, свином, говяжьем жире и др. Поскольку в отдельных пищевых продуктах преобладают те или иные соединения, один какой-либо продукт не может полностью обеспечить потребность организма человека в необходимых ему веществах. Поэтому пища должна включать разнообразные продукты.

Вода. Вода составляет основную массу тела человека, животных, растений и микроорганизмов. Так, в организме взрослого человека содержится 58-67% воды, что составляет в среднем 2/3 массы его тела.

Суточная потребность взрослого человека в воде обычно составляет 2,5-3,0 л, или 40 г на 1 кг массы его тела, у грудных детей - в 3-4 раза больше. При физической нагрузке или при высокой наружной температуре воздуха потребность в воде повышается до 3,5-5 л и более. Потребление воды человеком должно балансироваться с ее расходом.

В продовольственных товарах вода находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода представляет собой либо клеточный сок, либо мельчайшие капли, находящиеся в массе и на поверхности продукта, либо влагу, удерживаемую макро- и микрокапиллярами продукта. Она активизирует биохимические процессы, развитие микроорганизмов и сравнительно легко удаляется при высушивании. Ее называют также активной водой. Связанная вода прочно соединена с химическими веществами продукта. В растительных и животных тканях преобладает свободная вода.

При переработке и хранении пищевых продуктов вода может переходить из одной формы связи в другую, что обусловливает изменение их свойств. Так, при производстве мармелада, желе, пастилы, выпечке хлеба свободная вода переходит в связанную, при оттаивании мороженого мяса, черствении хлеба наблюдается обратное явление, т.е. связанная вода переходит в свободную.

Продовольственные товары различаются по содержанию воды. Так, в зерне и муке содержится 12-15% воды, сахаре - 0,15-0,40, в хлебе печеном-23-48, рыбе - 62- 84, плодах свежих - 75-90, молоке - 87-90, овощах- 85-95%.

При выборе условий хранения пищевых продуктов рекомендуется создавать такую относительную влажность воздуха, чтобы продукты не подвергались порче микроорганизмами и не снижали своего качества вследствие усыхания, увядания или слишком большого увлажнения.

Для многих пищевых продуктов содержание воды (влажность) является важным показателем качества. Понижение или повышение содержания воды в пищевом продукте (по сравнению с оптимальной величиной) вызывает ухудшение его качества. Например, мука, крупа, макаронные изделия с повышенной влажностью при хранении быстро плесневеют, а понижение влаги в мармеладе и джеме ухудшает их консистенцию и вкус.

Минеральные вещества. Минеральные (зольные) элементы находятся в пищевых продуктах в виде органических и неорганических соединений. Они входят в состав многих органических веществ различных классов - белков, жиров, гликозидов, ферментов и др.

По содержанию минеральных веществ судят о пищевой ценности и о качестве продовольственных товаров.

Роль минеральных элементов в жизни человека, животных и растений огромна: все физиологические процессы в живых организмах протекают при участии этих элементов.

Минеральные элементы, входящие в состав пищевых продуктов, условно делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы.



Макроэлементы содержатся в пищевых продуктах в количестве более 1 мг на 100 г продукта. К ним относятся калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор, железо и др.

Содержание микроэлементов не превышает 1 мг на 100 г продукта (йод, фтор, медь, мышьяк, бром, алюминий, хром, никель, кобальт и др).



Ультрамикроэлементы содержатся в микрограммах и менее на 100 г продукта (радий, олово, свинец, ртуть И др.).

Кальций в организме человека находится в составе костной ткани и зубов (около 99%). Он активизирует деятельность ряда важных ферментов, участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на процессы, протекающие в нервно-мышечной и сердечно-сосу- дистой системах, участвует в регуляции работы нервной ткани, в обмене углеводов и энергетическом обмене.

Все соединения кальция, за исключением СаС12, трудно растворимы в воде, а поэтому плохо усваиваются организмом человека.

В продовольственных товарах кальций встречается в форме фосфорно- и щавелевокислых солей, а также в соединении с жирными кислотами, белками и др.

При попадании в организм человека с пищей всасывается около 10-40% кальция. Усвоение кальция уменьшается при содержании в рационе большого количества жиров, фитиновых кислот (злаковые культуры), фосфатов, щавелевой кислоты (щавель, шпинат), что необходимо учитывать при составлении рационов для людей, нуждающихся в повышенном потреблении кальция.

Наиболее важным источником кальция являются молочные продукты. Кальций молочных продуктов, а также овощей и фруктов относится к легкоусвояемым соединениям.

Магния в организме человека содержится в 30-35 раз меньше, чем кальция. Магний регулирует процессы ней- ромышечной возбудимости, участвует в углеводном и фосфорном обмене, оказывает сосудорасширяющее действие, предотвращает образование камней в почках. Большая часть магния находится в костной ткани. Магний содержится в наибольших количествах в зернобобовых продуктах.

Фосфор и его соединения участвуют во всех процессах жизнедеятельности организма, но особое значение они имеют для обмена веществ и выполнения функций нервной и мозговой тканей, мышц, печени, в образовании костной ткани, ферментов, гормонов.

Источники фосфора - молочные, мясные, рыбные продукты, яйца. Фосфор содержится в зерновых и бобовых культурах, однако в этих продуктах соединения фосфора (фитина) плохо усваиваются. Замачивание круп и бобовых перед кулинарной обработкой, а также выпечка хлеба улучшают усвоение фосфора.



Натрий встречается в пищевых продуктах, особенно животного происхождения. Натрий в организм человека попадает с поваренной солью (NaCl). Он играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обменов в регулировании водного обмена организма.

Пищевые продукты с повышенным содержанием соли: соленая, копченая рыба, мясные копчености, сырокопченые колбасы, соленые огурцы и т.д. Среднее содержание натрия в квашеной капусте, хлебе ржаном, сыре, соленом масле и др.

Суточная потребность в натрии соответствует 10-15 г поваренной соли.

Калий участвует в ферментативных реакциях, регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного баланса организма, выведения из организма избытка воды и натрия.

Источники калия - курага, картофель, капуста, морковь, яблоки, говядина, яйца, рыба, фасоль, хлеб.



Железо широко распространено в природе. Почти все естественные пищевые продукты содержат железо, но в малых количествах.

В организме человека и животных железо входит в состав важнейших органических соединений - гемоглобина крови, миоглобина, некоторых ферментов - каталазы, пе- роксидазы, цитохромоксидазы и др. Заметное количество железа находится в селезенке и печени. Оно обладает способностью накапливаться в организме.

Железо, входящее в состав плодов и овощей, хорошо усваивается организмом человека, тогда как большая часть железа зерновых продуктов находится в неусвояемой для организма форме.

Источники железа - печень, почки, язык и другие субпродукты; кровяные колбасы; мясные и рыбные продукты; абрикосы, яблоки. Избыток жиров ухудшает усвоение железа и кроветворение.



Хлор входит в состав естественных пищевых продуктов также в небольших количествах. Продукты растительного происхождения содержат мало хлора, а животного - несколько больше.

Основной источник хлора - хлористый натрий, который добавляется в пищу в виде соли.



Сера входит в состав почти всех белков организма человека и особенно ее много в аминокислотах - цистине, метионине. Она участвует также в образовании витамина J$i (тиамина), инсулина и некоторых других соединений. В наибольших количествах содержится в продуктах из хлебных злаков, бобовых, молочных продуктах, мясе, рыбе и особенно в яйцах.

Иод участвует в синтезе йодосодержащего белка щитовидной железы - тироглобулина, в образовании ее гормонов (тироксина, трийодтироксина).

В организме здорового человека массой 70 кг йода содержится примерно 25 мг. Половина этого количества находится в щитовидной железе, а остальная часть - в мышечной и костной тканях, крови. Йод быстро усваивается щитовидной железой и через несколько часов после поступления в нее превращается в органические соединения. Эти соединения стимулируют обменные процессы в организме. При поступлении в организм с пищей недостаточного количества йода нарушается деятельность щитовидной железы и развивается тяжелое заболевание, называемое эндемическим зобом.

Наиболее высоким содержанием йода отличаются говядина, яйца, масло, фрукты. Морская капуста, морская рыба и рыбий жир содержат наибольшее количество йода.

Фтор играет важную роль в образовании костной ткани и зубной эмали.

Вода является основным источником поступления фтора в организм человека, причем фтор воды усваивается лучше, чем фтор пищевых продуктов. Недостаток фтора в воде часто оказывает влияние на развитие кариеса. Избыток же фтора в воде вызывает заболевание флюороз, при котором нарушается нормальное строение зубов, на эмали появляются пятна и увеличивается хрупкость зубов. От недостатка или избытка фтора особенно страдают дети.



Медь наряду с железом играет важную роль в кроветворении, стимулирует окислительные процессы и тем самым связана с обменом железа.

Наибольшее содержание меди в печени говяжьей, меньше в говядине, рыбе, злаках, бобовых культурах.

Небольшие количества меди, содержащиеся в естественных продуктах, не приносят организму человека вреда. Но повышенное количество меди может вызвать отравление. Поэтому содержание меди в пищевых продуктах регламентируется нормативной документацией.

Цинк содержится во всех тканях животных и растений. При недостатке цинка в организме молодых животных задерживается их рост.

Цинк необходим для нормальной функции гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Он оказывает также влияние на жировой обмен, усиливая расщепление жиров и предупреждая ожирение печени.

Цинк в продовольственных товарах в повышенных количествах может служить причиной отравлений. Кислые и жировые продукты растворяют его, и поэтому приготовление или хранение пищевых продуктов в цинковой посуде недопустимо.

Источники цинка- печень, почки, говядина, рыба, лук репчатый, чеснок, овсяные хлопья.

Повышенная потребность в цинке наблюдается в период роста и полового созревания.

Селен является сильным антиоксидантом, препятствует возникновению злокачественных опухолей.

Источники селена - продукты моря (креветки, крабы, лангусты), печень, сердце, почки, желток яиц, отруби, томаты, чеснок.



Свинец является ядовитым для человека металлом, обладает способностью аккумулироваться в организме, главным образом в печени, и вызывать тяжелые хронические отравления. Встречается в животных и растительных продуктах в очень малых количествах.

Из-за большой ядовитости содержание свинца в пищевых продуктах строго нормируется.



Олово в пищевых продуктах обнаруживается в незначительных количествах. Оно менее вредно, чем свинец, медь. Олово используется для лужения жести, предохраняет ее от коррозии. Однако, нередко при длительном хранении консервов в жестяных банках происходит взаимодействие массы продукта с оловянным покрытием жести, вследствие чего образуются оловянные соли органических кислот. Этот процесс происходит особенно активно, когда в жестяной банке находятся продукты с повышенной кислотностью - плоды, рыбные и овощные консервы в томатном соусе и др. При длительном хранении содержание олова в консервах может значительно возрастать. Особенно быстро оно увеличивается в продуктах, находящихся в открытых металлических банках, покрытых оловом.

Для усиления защиты жестяной консервной банки от коррозии на поверхность олова дополнительно наносят специальные кислотоустойчивые лаки или эмаль либо создают на поверхности жести тонкую пленку устойчивых окислов олова.

Содержание олова в консервах допускается от 100 до 200 мг на 1 кг продукта.

Марганец широко распространен в продуктах животного и растительного происхождения. Он принимает активное участие в образовании многих ферментов, формировании костей, процессах кроветворения и стимулирует рост. В растениях марганец усиливает процесс фотосинтеза и образования аскорбиновой кислоты. Растительные продукты в большинстве случаев богаче марганцем, чем животные.

Источники марганца - злаковые продукты, листовые овощи, чай, плоды и овощи.



Радиоактивные изотопы присутствуют в организме человека, они непрерывно поступают и выводятся из организма. Существует равновесие между поступлением в организм радиоактивных соединений и их выведением. Во всех пищевых продуктах содержатся радиоактивные изотопы калия (К4:0), углерода (С12), водорода (Н2), а также радия с продуктами его распада. Наибольшая концентрация приходится на калий (К40). Радиоактивные изотопы участвуют в обмене веществ наряду с нерадиоактивными.

Загрязнение продуктов питания радиоактивными изотопами представляет собой определенную опасность для здоровья человека. Для контроля радиационной безопасности пищевых продуктов устанавливаются предельно допустимые концентрации (ПДК) радиоактивных изотопов кобальта, цезия и стронция, а также радионуклидов.



Мышьяк как элемент в чистом виде ядовит только в больших концентрациях. Однако его соединения, такие как мышьяковистый ангидрид, арсениты и арсенаты, сильно токсичны.

Источниками загрязнения мышьяком являются медеплавильные заводы, электростанции, использующие бурый уголь.



Кадмий и его соли оказывают сильное токсическое действие на организм человека (для этого достаточно 15 мг кадмия на 1 кг продуктов питания).

Источниками загрязнения кадмием являются кадми- рованная арматура, контактирующая с продуктами питания в кислой среде, фосфорсодержащие минеральные удобрения, пластмассы, окрашенные кадмием, и др.



Ртуть легко образует большое количество ядовитых органических и неорганических соединений. Металлическая ртуть и ее неорганические соединения действуют в основном на печень, почки и кишечный тракт.

Источниками загрязнения сельскохозяйственных продуктов выступают прежде всего пестициды, содержащие ртуть, а морских продуктов - загрязнение воды стоками целлюлозной и бумажной промышленности, химических предприятий по производству ацетальдегида и едкого натрия.

Углеводы. Углеводы - органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Образуются они при фотосинтезе в зеленых листьях растений из углекислого газа воздуха и получаемой из почвы влаги.

Для человека и животных углеводы являются главными источниками энергии, а у растений они к тому же служат для построения опорных тканей.

Потребность человека в углеводах составляет 400- 500 г в сутки, но при тяжелой физической нагрузке она может повыситься в 2-3 раза.

В состав пищевых продуктов чаще всего входят следующие углеводы: из моносахаридов - пентозы (арабиноза, ксилоза, рибоза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза); из полисахаридов первого порядка (олигосахариды) - дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза, трегалоза) и трисахариды (рафиноза); из полисахаридов второго порядка (полиозы) - пентозаны (арабан, ксилан), гексозаны (крахмал, инулин, гликоген, клетчатка, или целлюлоза) и пектиновые вещества.

Моносахариды и полисахариды первого порядка имеют сладкий вкус, поэтому их называют сахарами.

Гексозы в пищевых продуктах представлены главным образом глюкозой, фруктозой и галактозой. Гексозы обладают восстанавливающими свойствами.

Глюкоза (декстроза, виноградный сахар) широко распространена в природе; ее находят в листьях, плодах, овощах, семенах растений, меде и т.д. Остатки глюкозы входят также в состав молекул многих более сложных соединений - сахарозы, крахмала, клетчатки, гликози- дов, некоторых протеидов и др. В промышленности глюкозу получают при кислотном гидролизе крахмала.

Глюкозу широко применяют в кондитерской промышленности, медицине, а также для получения аскорбиновой кислоты (витамина С).



Фруктоза (левулеза, плодовый сахар) распространена в растениях так же часто, как и глюкоза. Около 35% фруктозы содержится в меде. Она получается путем гидролиза инулина под действием серной кислоты.

Галактоза в свободном виде в природе не встречается. Она входит в состав олигосахаридов - лактозы, рафинозы, а также высокомолекулярных полисахаридов - агар-ага- ра, различных гуми и слизей, гемицеллюлоз, пектиновых веществ. Галактоза получается гидролизом лактозы, сбраживается только лактозными дрожжами.

К полисахаридам первого порядка относятся дисахариды и трисахариды.



Дисахариды построены из остатков двух молекул моносахаридов.

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) представляет собой глюкозофруктозид. В некоторых растениях она может накапливаться в больших количествах. Так, в сахарной свекле сахарозы содержится до 24%, меньше в бананах, сливах, дынях, яблоках, моркови. Хорошо очищенный сахар более чем на 99% состоит из сахарозы.

Под действием ферментов, кислот сахароза гидролизуется (расщепляется) на глюкозу и фруктозу. Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы после гидролиза называется инвертным сахаром.



Мальтоза (солодовый сахар) в свободном виде в природе не встречается, а образуется в качестве промежуточного продукта при гидролизе крахмала под действием фермента амилазы (диастазы) или кислот. При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

Лактоза (молочный сахар) имеется в молоке млекопитающих.

Под влиянием молочнокислых бактерий лактоза сбраживается в молочную кислоту. На этом свойстве лактозы основано получение кисломолочных продуктов.



Трегалоза (грибной сахар) содержится в пекарских дрожжах, грибах, некоторых водорослях.

Из трисахаридов в продуктах встречается рафиноза.



Рафиноза (мелитриоза) находится во многих растениях: в сахарной свекле, семенах хлопчатника, сои, гороха и др. При производстве свекловичного сахара рафиноза переходит в побочный продукт, называемый мелассой.

Полисахариды второго порядка встречаются преимущественно в растениях, некоторые их них (целлюлоза, гемицеллюлозы, протопектин) образуют в растениях опорные ткани, а другие (крахмал, инулин) служат в растениях запасными веществами. Полисахарид гликоген, называемый животным крахмалом, в организме человека и животных является запасным веществом.



Крахмал в растениях находится в виде крахмальных зерен, различающихся по свойствам и химическому составу как в одном и том же растении, так и в разных растениях. Он откладывается в качестве запасного вещества в клубнях, корнях, плодах и других частях растений.

Наиболее богаты крахмалом зерна злаковых. Так, содержание крахмала в пшенице достигает 70%, во ржи- 65, кукурузе - 75, рисе - 80, картофеле - 24% .

Крахмальные зерна имеют различную форму и размер, характерные для отдельных растений. По форме зерен под микроскопом можно определить природу крахмала.

Инулин содержится в клубнях земляной груши, корнях цикория - 15-17%.

При кислотном гидролизе или под действием фермента инулазы инулин превращается в фруктозу.



Гликоген (животный крахмал) близок по строению к амилопектину, содержится в различных тканях человека и животных, а также в грибах, дрожжах, зерне кукурузы. В печени человека содержание гликогена достигает 20% , он служит запасным веществом.

При гидролизе гликоген, подобно крахмалу, превращается сначала в декстрины, затем в мальтозу и глюкозу.



Клетчатка является главнейшей структурной частью клеточных стенок хлорофиллоносных растений.

Пищевые растения и продукты их переработки содержат мало клетчатки. При полном гидролизе крепкой серной или соляной кислотой из клетчатки образуется глюкоза.

В пищеварительном тракте человека не вырабатываются ферменты, которые могли бы подвергать клетчатку гидролизу. Однако многие микроорганизмы способствуют расщеплению клетчатки до простейших составных частей. Такие микроорганизмы широко встречаются в природе, особенно они активны в кишечнике животных.

Клетчатка усиливает перистальтику кишечника и тем самым способствует прохождению пищевых масс через кишечный тракт. Она обладает свойством выводить из организма холестерин, в результате чего у человека задерживается развитие атеросклероза.



Гемицеллюлозы (полуклетчатка) объединяют большую группу высокомолекулярных полисахаридов, не растворимых в воде, но растворимых в слабых растворах щелочей и легко гидролизуемых под влиянием слабых кислот. При гидролизе кислотами гемицеллюлозы образуют маннозу, галактозу, арабинозу или ксилозу. Гемицеллюлозы сопутствуют клетчатке и находятся в семенах, орехах, кожице плодов и овощей, оболочках зерна, древесине и др.

Пектиновые вещества в отличие от крахмала, клетчатки и других полисахаридов второго порядка построены из остатков галактуроновой кислоты, являющейся продуктом окисления глюкозы. Они широко распространены в плодах, ягодах, овощах, листьях и др. Пектиновые вещества неоднородны и встречаются в виде протопектина, пектина, пектиновой и пектовой кислот.

Важным свойством пектиновых веществ является их способность в присутствии сахара и кислот образовывать студни, что используется в производстве кондитерских изделий (варенья, джемов, желе, мармелада, пастилы).




Каталог: files
files -> Вопросы сертификационного экзамена для врачей по специальности «лфк и спортивная медицина»
files -> Рабочая программа составлена в соответствии с Требованиями к содержанию дополнительных профессиональных образовательных программ
files -> Рабочая программа дисциплины Лечебная физическая культура и массаж Направление подготовки 050100 Педагогическое образование
files -> Лечебная физкультура
files -> К рабочей программе дисциплины «Лечебная физкультура и спортивная медицина»
files -> Рабочая программа учебной дисциплины «медицинская реабилитация» цикла Медицинская реабилитация для специальности 310501 «Лечебное дело» по специализации 310501 «Лечебное дело»
files -> Лекции (час) Семинары (час) Самост работа Всего баллов Модуль 1
files -> Влияние мобильного телефона на здоровье человека


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница