WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 |

«Пищевая химия Методические указания и контрольные задания для студентов технологических специальностей заочной формы обучения Владивосток 2002 УДК 54+664(075.8) ББК ...»

-- [ Страница 1 ] --

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО РЫБОЛОВСТВУ

Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет

Пищевая химия

Методические указания и контрольные задания для студентов

технологических специальностей заочной формы обучения

Владивосток

2002

УДК 54+664(075.8)

ББК 51.23я73

Р698

Утверждено редакционно-издательским советом Дальневосточного

государственного технического р ы б о х о з я й с т в е н н о г о университета

Автор - Н.А. Р о м а ш и н а

Рецензент - А.Г. Щ и н о в а

Печатается в авторской редакции

© Р о м а ш и н а Н.А., 2002

© Дальневосточный государственный

технический рыбохозяйственный университет, Организационно-методические указания Производство продуктов питания является одной из в а ж н е й ш и х проблем для всего человечества. В слаборазвитых странах главная задача - обеспече­ ние населения минимальным, количеством пиши, необходимым для сущест­ вования человека, в высокоразвитых странах на первое место выдвигается проблема избыточного питания, а также выпуска продуктов, которые обеспе­ чивали бы здоровье и долголетие.

В нашей стране в настоящее время в этой сфере есть п р о б л е м ы, характер­ ные как для отсталых, так и для высокоразвитых стран. К р о м е того, в по­ следние годы появилась новая проблема - заполнение рынка и н о с т р а н н ы м и пищевыми продуктами, далеко не всегда отвечающими требованиям к безо­ пасной для здоровья пище.

Одной из ведущих научных дисциплин, на достижениях которой базиру­ ется процесс производства пищевого сырья и продуктов, является пищевая химия. Ее основа - знания о структуре, физико-химических и биологических свойствах веществ, входящих в пищевое сырье или используемых дополни­ тельно в пищевой п р о м ы ш л е н н о с т и, методах анализа этих веществ, продук­ тов их превращения и распада.

Пищевая химия - комплексная наука, включающая в себя знания, подхо­ ды и методы ряда классических наук (неорганической, органической, физи­ ческой, коллоидной и аналитической химии, биохимии, физиологии и мик­ робиологии), а также современных (биоорганической химии, бионеорганиче­ ской химии, биотехнологии).

При изучении курса студентами заочного факультета соблюдается сле­ дующая последовательность тем:

Введение Раздел 1. Состав и свойства химических веществ сырья и их роль в фор­ мировании качества п и щ е в ы х продуктов.

Раздел 2. Гомеостаз и питание.

Раздел 3. Безопасность пищевых продуктов.

Весь материал обобщен в одном задании, к которому даны программа, методические указания по т е м а м, вопросы для самостоятельной подготовки, список литературы и контрольная работа для аттестации студентов по всему курсу. Теоретические вопросы изучаются студентами самостоятельно по учебникам и учебным пособиям. Наиболее сложные и трудно усваиваемые студентами вопросы раскрыты в методических указаниях по темам, где од­ новременно даны советы по организации их самостоятельного изучения.

К выполнению контрольной работы м о ж н о приступать только после ос­ воения теоретического материала. Для проверки усвоения материала следует использовать вопросы для самоконтроля. При выполнении и оформлении контрольной работы необходимо соблюдать следующие правила:

• на титульном листе обязательно указать наименование дис ципл ины, номер контрольной работы, ф а м и л и ю и инициалы студента, ш и ф р ;

• необходимо переписывать вопросы контрольных заданий полностью;

• ответы на вопросы д о л ж н ы быть п о л н ы м и, при необходимости подкреп­ ляться формулами, уравнениями реакций, схемами, рисунками;

• оформление контрольной работы д о л ж н о быть аккуратным. Работа должна иметь поля для замечаний и пометок преподавателя.

В контрольной работе содержится 20 вариантов заданий. Варианты кон­ трольных работ равноценны по объему и сложности выполнения, охватыва­ ют весь материал, входящий в темы задания. Н о м е р варианта контрольной работы студент выбирает с п о м о щ ь ю таблицы вариантов по двум последним цифрам своего шифра (смотри таблицу) Пример: студент, и м е ю щ и й ш и ф р ТР-112, находит номер варианта в клетке, расположенной по вертикали - цифра 1 и по горизонтали - ц и ф р а 2.

следняя шифра К лабораторным работам, выполняемым во время сессии, студент допус­ кается лишь после того, как контрольная работа зачтена преподавателем Для успешного освоения настоящего курса в течение учебного года для студен­ тов проводятся консультации. Завершается изучение курса «Пищевая химия»

экзаменом, к которому студент допускается л иш ь после сдачи контрольной работы и выполнения лабораторного практикума 1. Безвредность пишевых продуктов / Под ред. Г.Д. Робертса - М : Агропромиздат, 1986. - 287 с.

2. Булдаков А С. П и щ е в ы е добавки. - Санкт-Петербург: «Ut», 1996. - 240 с.

3. Нечаев А.П.. Кочеткова А.А.. Зайцев А Н Пищевые добавки. - М.: Колос.

4. Павлоцкая Л Ф, Дуденко Н.В.. Эйдельман М.М. Физиология питания. М.: Высшая шк., 1989. - 368 с.

6. Ромашина Н А Пищевая химия - Владивосток. Дальрыбвтуз. 2002. Скурихин И М., Нечаев А Н. Все о пище с точки зрения химика. - М.

Высшая шк., 1991. - 288 с.

Дополнительная литература 8. Голубев В.Н. Основы пищевой х и м и и. - М.: М Г З И П П, 1997. - 224 с.

9. Л е н и н д ж е р А. Основы биохимии: В 3 т. - М.: М и р, 1985. - С. 741-848.

10. Росивал Л., Энгст Р., Соколай А. Посторонние вещества и п и щ е в ы е до­ бавки в продуктах. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. с.

11. Сарафанова Л.А., Кострова И.Е. Применение пишевых добавок. Техниче­ ские рекомендации. - С П б. : Г И О Р Д, 1997. - 48 с.

12. Сорока Н.Ф. Питание и здоровье. - Минск: Беларусь, 1994. - 350 с.

13. Сургутский В.П. Химия пищевых продуктов. В 2 кн. - Красноярск: Гро­ теск, 1997, кн.1. - 320 с.

14. Химический состав пищевых продуктов: В 3 т. Т. 1. Справочные таблицы содержания основных п и щ е в ы х веществ и энергетической ценности ос­ новных пищевых продуктов /Под ред. Скурихина И.М., Волгарева М.Н. - М.: Агропромиздат, 1987. - 224 с.

14. Химический состав п и щ е в ы х продуктов: В 3 т. Т. 2. Справочные таблицы содержания аминокислот, ж и р н ы х кислот, витаминов, макро- и микро­ элементов, органических кислот и углеводов /Под ред. Скурихина И М., Волгарева М.Н. - М.: Агропромиздат, 1987. - 360 с.

Методические указания по изучению разделов и тем 11|г1м-1 и I.III.I'IH i v p i. i М е т р и к н. u нише и рациональном питаний Мишине ыи. н и i.niii.in ч.н п. пропек.1 фнрмнроннння здорового образа жи.)ни Концепции щороиою о(||.|1,1 IIIII.IIIIIH Источники и формы пиши H ' l | s ('IUO.IK)I нческии м о н м ю р и ш ши. Правовые и этические акты, pci иамеширующие состав и свойства пище­ вых продуктов.

Литература: [6], с 3- В курсе «Пишевая химия» студентам излагаются наиболее значимые све­ дения о составе химических веществ пищи, функциональных свойствах компонентов, механизмах их превращений в технологических п р о ц е с с а х и П р 0.

цессах направленного регулирования качественных характеристик готовой продукции. Особое внимание уделяется вопросам безопасности пишевых продуктов, рассматриваются основные принципы и теории пиаННЯ Задачи дисциплины заключаются в приобретении студента м и знаний.

• химического состава сырья и продуктов;

функций пищевых веществ и их роли для организма ч е л о в е к а ;

• физико-химических превращений в процессе получения продуктов;

• роли пищевых добавок в производстве продуктов питания;

принципов рационального сочетания пищевых компоненте^ При создании новых форм пищи.

Следует обратить в н и м а н и е на питание как составную част ь процесса формирования здорового образа жизни Питание - процесс использования пищевых веществ. Он включает поступление веществ в о р г а ч и з м перевари­ вание, всасывание, а с с и м и л я ц и ю пищевых веществ, необхс, димь1х д л я по­ крытия энергозатрат и построения клеток тканей.

Пищевые продукты в процессе питания выступают как фак ТО ры внешней среды. Они контактируют с пищеварительными органами ц превращаются под действием ферментов в пищеварительные вещества, т е факторы внут­ ренней среды. По химическому составу факторы внешней С]эеды. т.е. пище­ вые продукты ( разнообразны и представляют в качестве осно ВН ых компонен­ тов ограниченный набор веществ, которые называются н у т р и е н т а м и Разли­ чают следующие группы нутриентов:

1) макронутриенты (белки, жиры, углеводы, макроэлементы):

2) микронутриены - Б А В (ферменты, витамины, микроэлементы);

3) неалиментарные вещества - не усваиваются организмом человека, но не­ обходимы для жизнедеятельности (целлюлоза и другие);

4) эссенциальные, или незаменимые вещества - не синтезируются организ­ мом человека, поступают с пишей (незаменимые а м и н о к и с л о т ы витами­ ны группы F).

Потребность человека в пищевых веществах можно о ц е н и т ь сопоставляя ее с химическим составом сырья и пишевых продуктов. Слбду е х учитывать, что для нормальной жизнедеятельности организму н е о б х о д и м ы н е только энергия и пластический материал, но и соблюдение сложны^ взаимоотноше­ ний между многочисленными незаменимыми факторами nnT; JHI1 a.

1. Какие вопросы изучает «Пищевая химия»?

2. Расскажите об основных разделах пищевой химии.

3. Дайте определение процесса питания 4. Что такое н \ т р и е н т ы Какие группы нутриентов вы з н а е т е 1.1. Белки О б щ и е представления о химической и пространственной структуре бел­ ков. Биологические функции и классификация белков. Белки животного и растительного происхождения. Роль белков в питании. Трансформация бел­ Проблемы белкового дефицита в мире и биологической безопасности пище­ вых продуктов. Анализ белков: п р и н ц и п ы, подходы, методы.

Литература: [4]. с. 93-100; [6], с. 4-17 или [7], с. 9-25.

Изучение этого раздела пищевой химии предполагает, что студент уже имеет представления о структурных особенностях белков, их классификаци­ ях по степени сложности, форме молекул и выполняемой функции.

Обратите внимание на пищевые источники белка. Отметьте, что в тканях человека белки не откладываются про запас, поэтому необходимо постоян­ ное поступление их с пищей.





Для покрытия потребностей в белке одного белка требуется больше, а другого - м е н ь ш е. Отсюда возникает понятие биологической ценности бел­ ков, которая определяется аминокислотным составом белка, сбалансирован­ ностью по незаменимым аминокислотам и соотношением между заменимы­ ми и незаменимыми аминокислотами, Учитывается также способность фер­ ментов расщеплять белок.

Изучите способы определения биологической ценности белков, основны­ ми из которых являются:

- соотношение некоторых незаменимых аминокислот в сравнении с примя­ тым стандартом сбалансированности Три : Л и з : (Мет +Цис) =1 : 5,5 : 3,5;

- метод аминокислотной шкалы. Способ с о с ю и г в сравнении аминокислот­ ного состава изучаемого белка с аминокислотным составом «идеального»

белка, т. е. белка, полностью удовлетворяющего потребностям организма шкалу Ком итета ФАО/ВОЗ (табл. 1). Аминокислотный скор каждой неза­ менимой аминокислоты в «идеальном» белке принят за 100 %, в иссле­ дуемом белке определяется процент соответствия.

Содержание аминокислоты, мг/г исследуемого белка Содержание аминокислоты, мг/г «идеального» белка Аминокислота, скор которой имеет самое низкое значение, называется первой л и м и т и р у ю щ е й. Значение скора этой аминокислоты определяет био­ логическую ценность и степень усвоения белков Белки, содержащие в достаточном количестве все незаменимые амино­ кислоты, называются полноценными. К полноценным относятся белки жи­ вотного происхождения. В растительных белках недостаточное количество одной или нескольких незаменимых аминокислот.

Вторым показателем биологической ценности является атакуемость бел­ ков пищеварительными ферментами. Степень усвоения белков неодинакова, в среднем белки усваиваются на 92 %. Белки молока и яиц усваиваются на 96 %, мяса и рыбы - на 93-95 %, хлеба - на 62-86 %, овощей - на 80 %, карто­ феля и бобовых - на 70 %. На процесс усвоения белков влияет технология получения пишевых продуктов. В большинстве пищевых производств при соблюдении технологических режимов деструкции аминокислот не происхо­ дит. Умеренное нагревание увеличивает способность белков к усвоению, так как частичная денатурация облегчает доступ ферментов к пептидным связям Интенсивная тепловая обработка ведёт к уплотнению белков и снижает их перевариваемость. Отрицательно влияют на усвоение белков восстанавли­ вающие сахара, продукты окисления липидов, которые взаимодействуют с белками, образуя продукты, нерасщепляющиеся ферментами.

тите внимание, что белки животного происхождения более полноценны, чем белки растительного происхождения Степень обеспеченности человека белковой пишей определяется показа­ телем азотистого баланса. Это разность между количеством поступающего с пишей азота и количеством азота, выводимого в виде конечных продуктов обмена. При положительном балансе количество выводимого из организма азота меньше количества азота, поступающего с пищей, а при отрицательном - количество выделяемого азота превышает количество азота, поступающего в течение суток. Положительный баланс азота характерен для м о л о д о г о ор­ ганизма и беременных ж е н щ и н, отрицательный-для людей, пища которых бедна белком, для больных с нарушениями процессов переваривания пищи и людей пожилого возраста. Азотистый баланс может быть равен нулю (азоти­ стое равновесие). Такое состояние характерно для взрослого здорового чело­ века, потребляющего полноценные белки в необходимом количестве.

Средняя суточная потребность человека в белке зависит от возраста, по­ ла, характера профессиональной деятельности, физиологического состояния, климата, индивидуальных и национальных особенностей, степени загрязне­ ния окружающей среды. В соответствии с рекомендациями ВОЗ и Ф А О ве­ личина оптимальной потребности в белке составляет 60-100 г в сутки или 12от общей калорийности пищи. В пересчете на 1 кг массы тела потреб­ ность белка в сутки взрослого человека составляет в среднем 1 г, а для детей она колеблется в зависимости от возраста, от 1,05 до 4,00 г. При этом должна соблюдаться пропорция между белками животного и растительного проис­ хождения. Доля животного белка должна составлять приблизительно 55 % нивается в 10-25 млн т в год, и пути ее решения.

Изучая трансформацию белков при различных физических воздействиях и их функционально-технологические свойства продуктов, выделите с л е д у ю щ и е процессы:

- осаждение белков в изоэлектрической точке;

- набухание и растворение;

- денатурация;

- пенообразование;

- меланоидинообразование.

ИЭТ является основной электрохимической характеристикой белков. В этой точке белки электронейтральны, имеют н а и м е н ь ш у ю вязкость и наи­ меньшую растворимость. Способность белков снижать растворимость в ИЭТ используется для выделения их из растворов, например, в технологии полу­ чения белковых продуктов. Процесс осаждения белков в изоэлектрическом состоянии связан с тем, что в этих условиях белок лишается одного из стаби­ лизирующих факторов - заряда на поверхности молекулы, вследствие чего прекращается отталкивание частиц, которые под влиянием межмолекуляр­ ных сил притяжения образуют агрегаты и выпадают в осадок.

Процесс набухания белков предшествует растворению. Это явление часто наблюдается в некоторых производствах, например, в хлебопечении, в кулинарии и т.п. До начала растворения система включает два компонента - бе­ лок и низкомолекулярный растворитель. При набухании происходит проник­ новение молекул воды в полимер и увеличение массы и объема полимера.

При этом расстояние между молекулами увеличивается настолько, что мак­ ромолекулы отрываются от общей массы и переходят в слой низкомолеку­ лярной жидкости, равномерно распределяясь по всему объёму системы, об­ разуя истинный г о м о г е н н ы й раствор.

Денатурация - это изменение конфигурации молекулы белка, приводя­ щее к потере белком природных свойств. Денатурация м о ж е т быть вызвана действием высоких температур, радиации и других физических агентов, экс­ тремальных значений р Н, спиртов, некоторых гидрофильных ионов и других факторов. При этом нарушаются слабые неков&тентные взаимодействия, раз­ рушаются высшие структурные уровни белка Изучите тепловую, поверхностную и кислотную денатурацию белков, укажите их особенности и приведите примеры.

Пенообразование - способность белков образовывать эмульсии в системе жидкость - газ. Белки как пенообразователи широко используются при изго­ товлении кондитерских изделий (суфле, зефир, пастила), а так же играют важную роль в процессе пивоварения.

Меланаидинообразование веществами, содержащими карбонильную группу. Из числа аминосоедине­ ний в эту реакцию в с т у п а ю т аминокислоты, пептиды, белки, аммиак, пер­ вичные амины, из числа карбонильных соединений - альдегиды, кетоны, мо­ носахариды, олигосахара. Реакция приводит к образованию темноокрашенных продуктов - меланоидинов, как правило, трудно или нераство­ р и м ы х в воде. Образование меланоидинов представляет собой окислительновосстановительный процесс, который складывается из последовательно и па­ раллельно идущих реакций. Для течения этих реакций необходимы относи­ тельно невысокие температуры, но только при температуре 120-150°С про­ цесс идет интенсивно, формируя аромато- и цветообразуюшие вещества. П о д влиянием реакции меланоидинообразования в пищевых продуктах снижается содержание диаминокислот, связывается до 25 % белков, витаминов, снижа­ ется активность ф е р м е н т о в и многих биологически активных соединений, определяющих п и щ е в у ю ценность продуктов.

Обратите внимание на реакции, при помощи которых м о ж н о доказать присутствие белков в пищевых объектах, а также на методы выделения, очи­ стки и количественного определения белков.

1. Какие функции в ы п о л н я ю т белки в организме человека' 2. Какой принцип л е ж и т в основе классификации белков по степени сложно­ сти молекул? Приведите примеры простых и сложных белков 3. Н а п и ш и т е пептид аланил-лизил-валил-цистеил-серил-аланин. Укажите группы, способные принимать участие в стабилизации первичной, вто­ ричной, третичной и четвертичной структур белков.

4. Каковы критерии оценки пищевой и биологической ценности белков?

5. Какие аминокислоты называются н е з а м е н и м ы м и ' ' Перечислите их.

6. Что такое аминокислотный скор? К а к и е аминокислоты называются лими­ тирующими?

7. Какие белки называют п о л н о ц е н н ы м и ? Назовите продукты, являющиеся источниками полноценных белков в питании человека.

8. Каковы рекомендуемые нормы белка в питании?

9. Каким изменениям подвергаются белки в процессах хранения пищевого сырья и производства продуктов?

10.Как изменяется усвояемость белка при технологической обработке?

Структура, физико-химические и функционально-технологические свой­ ства растительных и животных жиров. П р е в р а щ е н и е липидов (гидролиз, переэтерификация, окисление, гидрогенизация) при производстве, хранении и переваривании под воздействием ферментов. Биологическая ценность липи­ дов. Роль в питании человека. Холестерин. Современные аспекты создания низкокалорийных продуктов питания. Влияние липидов на уровень стабиль­ ности продукции при хранении. Антиокислители и консерванты. Принципы современных методов анализа.

Литература: [4], с. 101-109; [6], с. 31-47 или [7], с. 25-40, 117-125.

К липидам относятся жирные кислоты и их производные растительного и животного происхождения.

И з у ч е н и е этой группы нутриентов начните с классификации липидов, об­ ратив в н и м а н и е на структурные и функциональные особенности пищевых липидов. Сначала рассмотрите ж и р н ы е кислоты - основную составную часть Жирные кислоты, входящие в состав л и п и д о в. различаются длиной цепи, наличием, числом и положением двойных связей. Практически все встре­ чающиеся в естественных условиях жирные кислоты имеют неразветвленную углерод-углеродную цепь, содержат четное число атомов углерода, чаше всего - 16 или 18 атомов. Углеродная цепь может быть насыщена или ненасышенна, т.е. содержать одну или несколько двойных связей. Двойные свя­ зи природных жирных кислот имеют цис-конфигурацию и расположены одна относительно другой через метиленовую группу (-СН=СН-СН2-СН=СН-).

Основные ж и р н ы е кислоты представлены в таблице Как правило, н е н а с ы щ е н н ы е жирные кислоты встречаются и у животных, сыщены, преобладают ж и р н ы е кислоты стеариновая и олеиновая. Раститель­ ные масла богаты н е н а с ы щ е н н ы м и жирными кислотами, с о д е р ж а щ и м и 1- двойные связи, главные из них - линолевая, линоленовая, олеиновая. Во всех растительных маслах встречаются пальмитиновая и стеариновая кислоты. В жирах р ы б и морских беспозвоночных обнаружены кислоты с 5-6 д в о й н ы м и связями - эйкозапентаеновая и докозагексаеновая, которые в сумме могут составлять 20-50 % от о б щ е г о количества жирных кислот, а также содержит­ ся значительное количество олеиновой кислоты.

* Первая цифра символа обозначает число атомов углерода в молекуле жирной кисло­ ты, вторая - количество двойных связей, третья - положение первой двойной связи, счи­ тая от метальной группы Большое значение имеет арахидоновая кислота, которая в незначитель­ ных количествах присутствует в некоторых животных жирах. Комплекс эссенциальных полиненасышенных жирных кислот (линолевая. линоленовая и арахидоновая) рассматривают как фактор F, биологическое значение которо­ го приравнивается к витаминам.

П о л и н е н а с ы ш е н н ы е ж и р н ы е кислоты участвуют в построении фосфолипидов и л и п о п р о т е и н о в клеточных мембран; входят в состав соединительной ткани и о б о л о ч е к нервных волокон; в л и я ю т на обмен холестерина, стимули­ руя его окисление и в ы в е д е н и е из организма, а также образуют с ним э ф и р ы ;

оказывают н о р м а л и з у ю щ е е действие на стенки кровеносных сосудов; участ­ вуют в обмене в и т а м и н о в группы В; стимулируют защитные реакции орга­ низма; участвуют в образовании простагландинов.

Триацилглглицерины (триглицериОы) являются сложными э ф и р а м и глице­ рина и в ы с ш и х ж и р н ы х кислот. Они составляют основную массу л и п и д о в (иногда 90-95 % ) и и м е н н о их называют жирами. Ж и д к и е жиры называют маслами. Т р и а ц и л г л и ц е р и н ы являются основным компонентом ж и р о в ы х де­ по растительных и ж и в о т н ы х клеток. В мембранах обычно не содержатся.

Частичный гидролиз т р и г л и ц е р и д о в приводит к образованию диацнл- и моноацилглицеринов (ди- и моноглицеридов):

Восками н а з ы в а ю т сложные эфиры высокомолекулярных одноосновных карбоновых кислот (с числом атомов углерода от 14 до 36) и одноосновных высокомолекулярных с п и р т о в (с числом атомов углерода от 16 до 22):

Воски ш и р о к о распространены в природе, покрывая тонким слоем листья, плоды растений, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов С о д е р ж а н и е их в зерне и плодах невелико - в оболочках семян подсолнечника 0,2 % от массы оболочки, в семенах сои - 0,01 %, риса - 0,05 %. У птиц, п о з в о н о ч н ы х воски выполняют функцию защитного по­ крытия, п р е д о х р а н я ю щ е г о покровы от воды. Из восков животного происхо­ ждения наиболее известен спермацет, выделяемый из черепных полостей кашалота. Это т в е р д ы й кристаллический продукт белого цвета, представ­ ляющий цетиловый эфир пальмитиновой кислоты Стериоы - сложные эфиры высших жирных кислот и полициклических спиртов - стеринов. Они широко распространены в природе, многочисленны и выполняют разнообразные функции в организме. В животных жирах со­ держатся зоостерины, в растительных - фитостерины. К числу фитостеринов относится (5-ситостерол, который препятствует всасыванию холестерина в кишечнике, что имеет большое значение в профилактике атеросклероза. В растительных маслах содержится эргостерол, являющийся провитамином D ;

Важным зоостерином является холестерин. 20 % холестерина поступает в ор­ ганизм с продуктами животного происхождения, а остальное количество мо­ жет синтезироваться из промежуточных продуктов обмена утлеводов и жи­ ров. Холестерин и его эфиры с длинноцепочечными ж и р н ы м и кислотами яв­ ляются важнейшими компонентами липопротеинов плазмы, а также наруж­ ной клеточной мембраны. Холестерин участвует в обмене желчных кислот, гормонов, является предшественником витамина 1,. В крови, желчи холесте­ рин удерживается в виде коллоидного раствора, благодаря связыванию с фосфатидами, ненасыщенными жирными кислотами и белками. При нару­ шении обмена этих веществ холестерин выпадает в виде кристаллов, осе­ дающих на стенках кровеносных сосудов, в желчных путях.

П о л я р н ы е липилы включают два подкласса - ф о с ф о л и п и д ы и гликолипиды. Структурными компонентами фосфолипидов являются ф о с ф о р н а я кисло­ та, жирные кислоты, альдегиды, спирты (глицерин, диолы, сфингозин) и азо­ тистые основания той или иной природы. В зависимости от природы спирта, ле жа щ е г о в основе химической структуры, принято различать глицерофосфолипиды, являющиеся сложными эфирами глицерина, и сфингофосфолипиды, в состав которых входит двухатомный ненасыщенный аминоспирт сфин­ гозин. Наиболее о б ш и р н у ю группу фосфолипидов образуют глицерофосфолипиды, простейшим представителем которых является фосфатидная кисло­ та. В свободном виде она встречается в незначительных количествах, играя роль промежуточного продукта в биосинтезе глицерофосфолипидов. Другие глииерофосфолипиды представляют собой соединения, в которых гидроксилъная группа фосфорной кислоты связана с азотистым основанием.

В молекулах фосфолипидов имеются группировки двух типов - гидро­ фобные (неполярные I, представленные углеводородными радикалами, и гид­ рофильные (полярные), представленные остатками фосфорной кислоты и азотистого основания. Вследствие этого глииерофосфолипиды обладают амфипатическими свойствами, что характерно для мембранных л и п и д о в. В комплексе с белками они участвуют в построении мембран клеток и субкле­ точных струтстур, в активном транспорте сложных веществ в клетки и из них Ф о с ф о л и п и д ы способствуют правильному обмену и усвоению жиров в организме, принимают участие в процессе свертывания крови, играют важ­ ную роль в профилактике атеросклероза.

Фосфолипиды, выделенные в качестве побочных продуктов при получе­ нии масел, применяются как эмульгаторы в хлебопекарной и кондитерской промышленностях, при производстве маргариновой продукции.

Гликолипиды входят в состав с л о ж н ы х липидов и содержат в качестве структурных компонентов углеводные фрагменты (обычно остатки галакто­ зы, глюкозы, маннозы).

После изучения структурных и функциональных особенностей основных групп липидов рассмотрите биологическую ценность жиров.

Ценность жира определяется такими показателями, как незаменимость жирных кислот, перевариваем ость и всасываемость.

Незаменимыми для человека являются три жирные кислоты - линолевая, линоленовая и арахидоновая. К о м п л е к с этих жирных кислот рассматривают как фактор F, биологическое значение которого приравнивают к витаминам.

Арахидоновая кислота содержится в незначительных количествах в некото­ р ы х животных жирах; в растительных маслах она отсутствует. Линолевая и линоленовая кислоты поступают в организм человека в основном с расти­ тельными маслами. Ж и р ы, содержащие незаменимые жирные кислоты и дру­ гие полиеновые жирные кислоты, обладают наибольшей биологической цен­ ностью, поскольку в организме они практически не синтезируются.

Перевариваемость жиров выражается количеством всосавшихся в лимфу и кровь триглицеридов. Всасываемость ж и р о в зависит от состава жирных ки­ слот. В целом, усвояемость жиров с температурой плавления ниже, чем тем­ пература человеческого тела, равна 97-98 %, если же этот показатель в ы ш е 37*С, то усвояемость жиров равна 90 %. Ж и р ы с температурой плавления 50С усваиваются только на 70-80 %.

При смешанном питании усваивается 93-98 % сливочного масла, 96-98 % свиного жира, 80-94 % говяжьего жира, 86-90 % подсолнечного масла. 94-98 % маргарина Для восполнения энергозатрат организма, построения его клеточных структур в дневном рационе взрослого человека должно содержаться 80-100 г жира Эта норма включает не только сливочное и растительное масла, но и жиры мяса, рыбы, сыра, молока, кондитерских изделий.

В рационе должно содержаться 25-30 г непрогретого растительного масла и в таком же виде 30-35 г сливочного масла или соответствующего по содер­ жанию жира количества сметаны, сливок; остальное количество приходится на кулинарные жиры. В п и щ е за счет жира следует обеспечить 33 % суточ­ ной энергетической ценности рациона Суточная потребность в полиеновых жирных кислотах равна 3-6 г, в холестерине - 0,5-1 г, в фосфатидах - 5-10 г.

этого вопроса отметьте такие параметры, как консистенция, температура плавления, температура застывания, температура дымоотделения, плотность, растворимость.

Консистенция жиров определяется их составом: жиры с высоким содер­ жанием насыщенных кислот имеют более высокую температуру застывания и при обычной температуре находятся в твердом состоянии Ж и р ы, в кото­ рых преобладают ненасыщенные кислоты, являются жидкостями. Например, говяжий жир, основным компонентом которого является тристеарин. имеет при комнатной температуре твердую консистенцию: оливковое масло, ос­ новным компонентом которого является триолеин, - жидкую консистенцию Сливочное масло, содержащее значительное количество кислот с короткой цепью, имеет мягкую консистенцию, поскольку с укорочением цепи жирной кислоты температура ее плавления снижается.

Ж и р ы не имеют строго определенной температуры плавления вследствие того, что они состоят из смеси различных триациттлицеринов Температура плавления жира определяется соотношением насыщенных и ненасыщенных жирных кислот Жиры с высоким содержанием ненасыщен­ ных жирных кислот при обычной температуре жидкие и называются масла­ ми, например, в конопляном масле 95 % всех ж и р н ы х кислот составляют олеиновая, линолевая ж и р н ы е кислоты и только 5 % - пальмитиновая и стеа­ риновая кислоты Температура его плавления - минус 17 С. Жидкую конси­ стенцию имеют жиры морских организмов, отличающихся высоким содер­ жанием жирных кислот с пятью и шестью двойными связями в углеводород­ ной цепи (эйкозапентаеновая и декозагексаеновая) Бараний (температура апавления 44-5 l"C) и свиной (температура плавления 36-45°С) жиры имеют твердую консистенцию, т.к. содержат в основном насыщенные жирные кислоты Температура застывания жира обычно на несколько градусов ниже тем­ пературы плавления.

Ж и р ы кипят только в высоком вакууме при остаточном давлении меньше 10"'мм. При нагревании до 250-350°С при атмосферном давлении жиры раз­ лагаются с образованием летучих веществ:

Температура, при которой начинается выделение дыма, называется тем­ пературой дымоотделения.

жирных кислот.

Плотность жиров колеблется в пределах 0,91-0,97 г/см'.

Растворимость жиров.

разуют с ней эмульсии, н а п р и м е р, в 100 г воды может быть эмульгировано около 50 мг свиного жира без добавления специальных эмульгаторов Способность жира растворять воду незначительна, она несколько увели­ чивается при повышении т е м п е р а т у р ы, например, в свином жире при темпе­ ратуре 40-100°С растворяется от 0.15 до 0, 4 5 % воды.

Ж и р ы хорошо растворимы в органических растворителях - диэтиловом эфире, бензоле, хлороформе и других. Ж и д к и е жиры обычно растворяются в органических растворителях л у ч ш е, чем твердые.

Ж и р ы способны растворять э ф и р н ы е масла и некоторые красящие веще­ ства, например, каротин. К р о м е того, жиры способны поглощать и прочно удерживать пахучие вещества Из других свойств следует о т м е т и т ь : способность преломлять световые лучи; низкое поверхностное н а т я ж е н и е ; невысокая электропроводность, ко­ торая увеличивается при п р о г о р к а н и и жиров, а также при накоплении в них свободных жирных кислот; низкая т е п л о п р о в о д н о с т ь : теплота плавления жи­ ров лежит в пределах 121-146 кДж/кг; температура вспышки - в пределах 170-350°С; температура самовоспламенения - выше 350°С.

Для характеристики качества жиров используются физико-химические константы, главные из них - йодное, кислотное числа, число омыления.

Йодное число - количество граммов йода, которое может связаться со г жира, характеризует степень н е н а с ы щ е н н о с т и жирных кислот, присутст­ вующих в жире Йодные числа говяжьего жира - 32-47 г Ь /100 г, свиного г h/100 г, рыбного жира - 130-159 г 1 2 /Ю0 г.

Кислотное число - количество м и л л и г р а м м о в едкого кали для нейтрали­ зации свободных жирных кислот, с о д е р ж а щ и х с я в 1 г жира. Кислотное число служит показателем свежести жира В среднем оно колеблется для разных сортов жира от 0,4 до 6,0 мг К О Н /1 г.

Число омыления - количество м и л л и г р а м м о в едкого калия, которое необ­ ходимо для полного о м ы л е н и я 1 г жира. Оно отражает количество содержа­ щихся в жире свободных и связанных жирных кислот. Численное значение этого параметра зависит от молекулярной массы жирных кислот. При высо­ ком содержании остатков с короткой цепью на единицу массы приходится больше остатков жирных кислот, поэтому, чем выше число о м ы л е н и я, тем больше относительное содержание кислотных остатков с короткой цепью.

При изучении химических свойств жиров обратите внимание на реакции гид/юлиза, гидрогенизации, переэтерификации и полимеризации триацитглицеринов. Он м о ж е т протекать в присутствии ферментов, кислот или щелочей. П р о м е ж у т о ч н ы м и продуктами гидролиза являются ди- и моноглицериды, конечными - глицерин и жирные кислоты Полный гидролиз триацилглицеринов может быть представлен схемой:

В результате щ е л о ч н о г о гидролиза образуются глицерин и натриевые или ка­ лиевые соли жирных кислот - мыла Процесс гидролиза ускоряют повышенная влажность, температура, ак­ тивность ферментов. Н а к о п л е н и е свободных жирных кислот может быть охарактеризовано к и с л о т н ы м числом.

двойным связям непредельных жирных кислот, в результате чего жидкие жиры переходят в т в е р д ы е. Например, триолеилглицерин в процессе полной гидрогенизации переходит в тристеарилглицерин Переэтерифнкация жиров - обмен остатков жирных кислот в присутст­ вии катализаторов. П е р е э т е р и ф н к а ц и я бывает межмолекулярной и внутри­ молекулярной. В результате этого процесса изменяется ацилглицериновый состав жиров, а, следовательно, изменяются и их физико-химические свойст­ ва Переэтерифнкация является основой модификации жиров, позволяя по­ лучать жиры с заданными свойствами.

Полимеризация.масел связана с двумя типами реакций - автоокисления и полимеризации о к и с л е н н ы х продуктов. По способности к полимеризации растительные масла делятся на три категории: высыхающие, полувысыхаю­ держанием непредельных жирных кислот, продукты полимеризации которых образуют в тонком слое эластичную и прочную пленку Для оценки качества высыхающих масел п р и м е н я ю т йодное число.

После усвоения х и м и ч е с к и х реакций липидов рассмотрите виды пищевой порчи жиров, которые з а в и с я т от состава жирных кислот, условий хранения.

Гидролитическое прогоркание в жире воды, ускоряется при повышении температуры и под действием ферментов л и п а з. О н о приводит к п о в ы ш е н и ю содержания в жире свободных жирных кислот, за счет чего могут изменяться вкус и запах жира. Высокомо­ лекулярные ж и р н ы е кислоты, как правило, вкуса и запаха не и м е ю т, низко­ молекулярные - обладают своеобразным неприятным запахом и специфиче­ с к и м вкусом.

Увеличение кислотности жира вследствие гидролиза можно предотвра­ т и т ь его в ы с у ш и в а н и е м. Гидролитические процессы в жире значительно за­ медляются п р и инактивации липаз, что достигается достаточно с и л ь н ы м на­ греванием как самого жира, так и сырья, из которого его извлекают.

Окислительное прогоркание лярного кислорода (автоокисление) и биохимически под действием веществ, о б р а з у ю щ и х с я в результате жизнедеятельности специфических микроорга­ низмов. На практике чаще всего происходит автоокисление - с л о ж н ы й свободнорадикальный процесс, включающий три стадии - зарождение, рост и о б р ы в цепи.

Зарождение цепи приводит к образованию свободных радикалов в резуль­ тате взаимодействия остатков жирных кислот с кислородом. Н е н а с ы щ е н н ы е ж и р н ы е кислоты окисляются быстрее н а с ы щ е н н ы х. Действие к и с л о р о д а в R,-CH 2 -CH=CH-CH 2 -R 2 + 0 2 -» R,-CH 2 -CH=CH-CH-R 2 - Ь - О Н Р о с т цепи связан с превращением свободных радикалов сначала в перекисн ы е р а д и к а л ы, а затем в гидроперокисиды, которые являются п е р в ы м и, отно­ сительно с т а б и л ь н ы м и продуктами окисления жирных кислот:

R,-CH 2 -CH=CH-CH-R 2 + 0 2 - R,-CH 2 -CH=CH-CH-R R r C H 2 - C H = C H - C H - R : + R 5 -CH 2 -CH2-R4 R,-CH 2 -CH--=CH-CH-R 2 + + R ? -CH 2 -CH-R При р а з л о ж е н и и гидропероксидов в какой-то момент времени образуются д о п о л н и т е л ь н ы е свободные радикалы, в результате число вновь возникаю­ щих цепей увеличивается, что способствует ускорению реакции:

Возможно образование гидропероксидов циклического характера за счет присоединения кислорода по месту разрыва двойных связей:

О б р ы в цепи характеризуется стабилизацией свободных радикалов за счет их рекомбинации (R' + R', R' + R O O \ ROO* + ROO).

Накопление первичных продуктов окисления - гидропероксидов и пероксидов-может быть охарактеризовано перекисным числом.

Перекисное число - количество граммов йода, образующегося при взаи­ модействии перекисей, содержащихся в 100 г жира, с йодистым калием в присутствии ледяной уксусной кислоты.

Распад пероксидов, гидропероксидов и дальнейшие реакции с их участи­ ем ведут к образованию сравнительно устойчивых промежуточных и конеч­ ных продуктов окисления, таких, как альдегиды, кетоны, альдегидо- и кетокислоты, спирты, оксикислоты, эпоксисоединення, которые получили назва­ ние вторичных продуктов окисления. Например, третичные гидроперекиси достаточно устойчивы и в определенных условиях могут быть конечными продуктами окисления, но могут и распадаться с образованием спиртов и кетонов по схеме:

Гидропероксиды вторичных алкилов при низких температурах преиму­ щественно распадаются с образованием кетонов и спиртов H-C-O-OH—r+ а при высоких температурах образуются альдегиды и спирты:

Н-С-О-ОН Гидропероксиды первичных аткилов разлагаются по схеме:

Некоторые из вторичных продуктов окисления ответственны за ухудше­ ние ароматических свойств, появление затхлого запаха и прогоркание. Име­ ются утверждения о том, что перекиси не создают ощущение прогорклости.

Носителями прогорклости являются альдегиды, кетоны и низкомолекуляр­ ные жирные кислоты, образующиеся при окислении альдегидов.

Различают «альдегидное» и «кетонное» прогоркание. Альдегидное про­ горкание характерно для жиров, в которых преобладают н е н а с ы щ е н н ы е жирные кислоты, кетонное - для жиров, содержащих остатки н а с ы щ е н н ы х кислот. В последнем случае действие кислорода направлено на Р -метиленовые группы насыщенных кислот. Образующиеся Р-кетокислоты не­ прочны и легко разлагаются, образуя метилалкилкетоны:

Окисление непредельных жиров кислородом воздуха иногда приводит к " о с а л и в а н и ю " жира, что выражается в образовании оксисоединений, в част­ ности, оксикислот. При этом в жирах появляется специфический сальный привкус, изменяется консистенция, повышается температура плавления, ис­ чезает естественная окраска.

Биохимическое прогоркание жиров происходит под действием веществ, образующихся в результате жизнедеятельности специфических микроорга­ низмов - плесеней при наличии воды, питательных веществ неорганического и органического характера, благоприятной температуры При жизнедеятельности плесеней содержащиеся в них липазы в ы з ы в а ю т гидролитический распад ацилглицеринов с образованием свободных жирных кислот. Другие ферменты плесеней вызывают распад белков, находящихся в " с ы р ы х " жирах, вплоть до отщепления аммиака. Аммиак образует аммиач­ ные мыла со свободными ж и р н ы м и кислотами, хорошо растворимые в воде.

Эти мыла подвергаются Р-окислению с образованием сначала Р-кетокислот, а затем - метилалкилкетонов (кетонное прогоркание). Кислоты с большой мо­ лекулярной массой подобному окислению не подвергаются.

Ненасыщенные ж и р н ы е кислоты могут также подвергаться ферментатив­ ному окислению в присутствии липоксигеназ. Процесс может идти по раз­ ным направлениям с образованием гидропероксидов. пероксидов : смешан­ ных продуктов (3-окисления и эпоксидирования.

Обратите в н и м а н и е на способы защиты жиров от порчи (консервирова­ ние замораживанием и хранение на холоде; сушка и регулирование влажно­ сти атмосферы; ферментация продуктов; использование химикобиологических методов; термообработка пищевых продуктов: создание соот­ ветствующей среды хранения масел и жиров; соблюдение требований к ем­ костям для хранения масел; использование антиоксидантов).

1. Какую роль играют ж и р ы и их структурные компоненты в питании?

2. Какие изменения происходят в жирах при хранении и технологической обработке?

3. Напишите реакции гидрогенизации, ферментативного и щ е л о ч н о г о гидро­ лиза триолеата. Н а з о в и т е продукты реакций. Какова роль этих процессов в технологии 4. Какие продукты накапливаются в процессе окисления жиров? Какое влияние они о к а з ы в а ю т на качество жира?

5. Каков механизм процесса окисления жиров и какие факторы на него влияют?

6. Какую роль в ы п о л н я ю т антиоксиданты при окислении ж и р о в 7. Назовите параметры, определяющие ненасыщенность жирных кислот, входящих в жиры, степень гидролитической и окислительной порчи жи­ 8. Каковы особенности состава жирных кислот животных и растительных жиров 9. Назовите эссенциальные жирные кислоты и напишите их формулы.

10.Приведите примеры о с н о в н ы х превращений фосфолипидов. Какова роль фосфолипидов в п и т а н и и ?

1.3. Углеводы Структура, физико-химические и функционально-технологические свой­ ства. Превращение под воздействием пищеварительных ферментов и в про­ цессе биологического окисления при хранении и переработке. Характеристи­ ка промежуточных продуктов. Пищевые кислоты Клей стер и за ци я, карамелизация. Роль углеводов в цветообразовании, формировании вкуса, структу­ ры. Углеводы как физиологически необходимые структурообразующие ин­ гредиенты П и щ е в ы е волокна. Принципы современных методов анализа Литература: [4], с. 110-116; [6], с. 17-31 или [7], с. 41-59.

Изучение этого раздела начните с классификации углеводов.

Углеводы - полигидроксиальдегиды (альдозы) или полигидроксикетоны (кетозы), а также вещества, из которых они могут быть получены путем гид­ ролиза. О н и подразделиются на две основные группы - простые и сложные.

П р о с т ы е углеводы (простые сахара) - моносахариды, или монозы, не спо­ собны гидролизоваться. Сложные углеводы - полисахариды, или полиозы, составленные из остатков простых углеводов, способны к гидролизу до мо­ носахаридов. П о с л е д н ю ю группу делят на две подгруппы: низкомолекуляр­ ные (сахароподобные, олигосахариды) и высокомолекулярные (несахаропод о б н ы е, полисахариды).

Следует вспомнить структурные особенности, химические свойства, про­ цессы пищеварения и биологического окисления углеводов, которые были рассмотрены в курсах органической и биологической химии. После этого лив наиболее важные для питания моносахариды, олигосахариды и полиса­ хариды.

Из моносахаридов рассмотрите глюкозу и фруктозу.

D-глюкоза, иди виноградный сахар, декстроза, содержится в зеленых час­ тях растений, виноградном соке, фруктах, ягодах, мёде. П р о м ы ш л е н н ы м спо­ собом получения является гидролиз крахмала или клетчатки:

Глюкоза применяется при различных видах брожения, а в пищевой про­ мышленности - как заменитель сахара (в составе патоки). Использование глюкозы в кондитерском производстве при выработке карамели, помадки, мармелада препятствует к а р а м е л и з а ш ш сахара. Глюкозные сиропы исполь­ зуются для производства безалкогольных напитков. Находит применение в медицине как источник легко усвояемого питательного материала.

D-фруктоза - фруктовый сахар, хорошо усваивается организмом. Сла­ дость фруктозы в 1,5 раза превышает сладость сахарозы и в 3 раза - сладость глюкозы. Для организма она более полезна, чем сахароза, так как при посту­ плении в кровь фруктоза задерживается печенью, где постепенно переходит в глюкозу, не влияя при этом на резкое увеличение глюкозы в крови. Обмен фруктозы не зависит от наличия инсулина. Пищевыми источниками фрукто­ зы являются мёд - 50 %, виноград - 7,2 %; груши - 6,0-9,7 %, яблоки - 5,5Из овощей наибольшее количество ее содержится в капусте белоко­ чанной - 16,0 %, перце сладком - 2,4 %. Для пищевых целей фруктозу получают гидролизом сахарозы и полисахаридов, эпимеризаиией D-глюкозы. а также т р а н с ф о р м а ц и е й других моноз методом биотехнологии.

Фруктоза используется в кондитерской п р о м ы ш л е н н о с т и, но в меньших количествах, чем глюкоза.

тоза и мальтоза. Эти дисахариды имеют несложную структуру, что обуслав­ ливает их лёгкое расщепление ферментами и высокую степень усвоения.

С а х а р о з е (тростниковый, свекловичный, о б ы к н о в е н н ы й сахар). Пищевым источником сахарозы являются растительные продукты. Для получения са­ хара и с п о л ь з у ю т сахарный тростник (12-15 % сахарозы), сахарную свеклу (15-22 % сахарозы).

В а ж н е й ш е е свойство сахарозы - способность к гидролизу с образованием инвертного сахара. Он значительно слаще, чем сахароза, легче усваивается организмом человека. Инвертный сахар обладает в а ж н ы м технологическим свойством - задерживает кристаллизацию Сахаров, что о с о б е н н о ценно в кон­ дитерском производстве.

Лактоза лока. В коровьем молоке содержится 4.0-4,5 % лактозы. Г и д р о л и з лактозы идёт медленно, это ограничивает процессы брожения и нормализует деятель­ ность кишечной микрофлоры.

Пути использования лактозы в пищевой п р о м ы ш л е н н о с т и разнообразны производство продуктов питания на молочной основе, шоколада, конфет, ко­ фе, сухих соков, майонеза, красителей для пищевых продуктов, ароматизато­ ров. Использование лактозы способствует сохранению цвета некоторых кон­ дитерских изделий.

Лактоза сбраживается специальными молочнокислыми д р о ж ж а м и до мо­ лочной кислоты. Эта реакция лежит в основе производства творога, сыров, простокваши, кефира и других молочных продуктов. С п е ц и ф и ч е с к и е запах и вкус, а также цвет топленого молока, варенца, ряженки связаны с молочным сахаром, который в процессе производства вступает в р е а к ц и ю меланоидинообразования с белковыми веществами молока Р а з л и ч н ы е п и щ е в ы е производства используют лактозу из-за небольшой сладости (для лактозы она составляет 15-16 % сладости сахара). Замена части сахарозы лактозой лишает изделия приторности и делает их вкуснее (моро­ женое, шоколад, фруктовые консервы) Лактозу готовят из сыворотки коровьего молока, которая получается в сыроделии после отделения от молока белковых веществ и жира.

Мачътоза (солодовый сахар) содержится в проросшем зерне и в солоде и солодовых экстрактах. Образуется при неполном гидролизе крахмала. В ос­ нове п р о м ы ш л е н н о г о производства лежит ферментативный гидролиз (юсахаривание») крахмала:

Гликолиз мальтозы, имеющий место при брожении теста, является источ­ ником сбраживаемых Сахаров. Как промежуточный продукт мальтоза обра­ зуется в производстве спирта из картофеля и других крахмалсодержащих продуктов. П р и м е н я ю т мальтозу в виде мальтозной патоки.

Наиболее распространенными в природе полисахаридами являются крах­ мал, гликоген и группа неусваемых углеводов.

Крахмал — самый распространенный запасной углевод растений; образу­ ется в листьях в результате фотосинтеза и откладывается в корнях, клубнях, семенах в виде зерен. С о с т о и т из двух фракций - амилозы и амилопектина.

Амилоза - линейный полисахарид, состоящий из звеньев глюкозы, соеди­ ненных гликозидными связями а (1—»4). Амилопектин имеет разветвленное строение. Л и н е й н ы е цепи и м е ю т а (1—4)-гликозидные связи, а в местах раз­ ветвления - а (1—6). В среднем крахмал содержит 25 % амилозы и 75 % ами­ лопектина.

Наиболее важными реакциями крахмала являются гидролиз, декстринизация и клейстеризация.

Гидролиз крахмала идет при нагревании в присутствии кислот, а также под влиянием ферментов. Декстринизация является первым этапом гидроли­ за крахмала. Декстрины - это продукты расщепления крахмала на более мел­ кие полисахариды того же состава, что и крахмал.

Клейстеризация происходит за счет проникновения молекул воды внутрь крахмального зерна. При этом крахмальные зерна сначала обратимо набуха­ ют, присоединяя небольшое количество воды При повышении температуры присоединяется большое количество воды, увеличивается объем зерен в сот­ ни раз, повышается вязкость раствора за счет перехода молекул полисахари­ дов в раствор, образуется клейстер. На последней стадии растворимые поли­ сахариды извлекаются водой, зерна теряют форму, превращаясь в мешочки, суспендированные в растворе.

Крахмал получают в промышленном масштабе из картофеля и кукурузы.

Гликоген - резервный полисахарид животного происхождения, представ­ ляет смесь молекул рахличной степени полимеризации. Подавляющее коли­ чество глюкозных остатков в гликогене соединены при помощи а (1—4)гликозидных связей (до 90 % ), 7-9 % (в точках разветвления полигликозидных цепей) - за счет а (1—6)-гликозидных связей Наиболее богаты гликоге­ ном печень (до 20 % сырого веса), мышцы (до 4 % ), много гликогена содер­ жится в некоторых моллюсках (в устрицах до 14 % сухого вещества), дрож­ жах, высших грибах.

Гликоген - белый а м о р ф н ы й порошок, растворимый в воде с образовани­ ем опалесцирующих или молочно-белого цвета коллоидных растворов. Он способен образовывать комплексы с белками. При гидролизе гликогена вна­ чале образуются декстрины, а затем глюкоза и мальтоза.

Расщепление гликогена в организме происходит в процессе гликогенолиза при п о в ы ш е н н ы х энергетических потребностях организма при помощи фермента фосфорилазы. Глюкоза высвобождается из гликогена в активной форме - глюкозо-1 -фосфата.

Гликоген играет в а ж н у ю роль при созревании мяса. После убоя животно­ го он подвергается распаду, причем большая его часть расщепляется до мо­ лочной кислоты за счет чего мышечная ткань размягчается, приобретает нежную консистенцию.

Неусваемые углеводы (пищевые волокна, растительные волокна, балла­ стные вещества, волокна пищи, грубый корм).

которые не расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта. Только в толстом кишечнике они могут частично расщепляться под влиянием фер­ ментов, вырабатываемых микроорганизмами. П и щ е в ы е волокна включают в себя углеводы клеточных стенок: целлюлозу, пектиновые вещества, гемицеллюлозу и др.

Балластные вещества способствуют продвижению пищи по желудочнокишечному тракту, в ы в е д е н и ю из организма холестерина, препятствуют вса­ сыванию ядовитых веществ, создают чувство насыщенности, снижают аппе­ тит. Их недостаток способствует о ж и р е н и ю, развитию желчнокаменной бо­ лезни, сердечно-сосудистых заболеваний. Однако повышенное их содержа­ ние в рационе может вызвать нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта и ограничить усвоение многих компонентов пищи (особенно мине­ ральных веществ). Оптимальное содержание пищевых волокон в ежедневном рационе - 20-25 г, в том числе клетчатки и пектина - 10-15 г.

Целлюлоза - наиболее распространенный в природе полисахарид, главная составная часть растений Образован остатками молекул глюкозы, связь ме­ жду которыми Р (1—4)-гликозидная. Имеет линейное строение; с п о м о щ ь ю водородных связей молекулы объединены в мицеллы (пучки), состоящие из параллельных цепей. Этим объясняется образование волокнистых материа­ лов (хлопок, лен, пенька и др.). Молекулярная масса клетчатки может дости­ гать нескольких миллионов. Полимер не растворим в воде и в органических растворителях.

Много клетчатки содержится в сушеных овощах и фруктах - 1.6-6,1 %, в большинстве свежих ягод, в которых не отделяют мякоть от семян (крыжов­ ник - 2,0 % ), в свежих о в о щ а х (капуста - 1, 0 %, морковь - 1,2 % ).

В пищевой промышленности целлюлоза используется как эмульгатор, до­ бавка, препятствующая слеживанию и комкованию, и как диспергирующий агент. Различают целлюлозу микрокристаллическую и целлюлозу в порошке.

Оба вида целлюлозы разрешены к применению и в нашей стране, и за рубе­ жом.

Пектиновые вещества межклеточных образований, присутствуют в клеточном соке. Наибольшее количество пектиновых веществ содержится в плодах и корнеплодах.

Основным структурным элементом пектиновых веществ является полигалактуроновая, или пектовая, кислота, состоящая из соединенных а (1—4)гликозидными связями остатков D-галактуроновой кислоты Наиболее важными производными полигалактуроновых кислот являются пектины и протопектин.

Пектины - это метиловые эфиры полигалактуроновой кислоты. О н и рас­ творимы в воде и содержатся в основном в клеточном соке, являются состав­ ной частью фруктов, ягод, овощей, листьев и других органов многих расте­ ний, содержатся во фруктово-ягодном сырье, перерабатываемом кондитер­ ской промышленностью. Полигалактуроновые кислоты обычно представля­ ют главную цепь, составляющую 70-90 % пектина, в боковых цепях которой содержатся арабиноза, галактоза, рамноза. 75-80 % карбоксильных групп растворимых пектинов находятся в ф о р м е метиловых эфиров.

В молекулах протопектина полигалактуроновые цепочки частично этерифицированы метиловым спиртом и соединены между собой различными по­ перечными связями. При созревании и хранении плодов нерастворимые формы пектина переходят в растворимые, что приводит к размягчению пло­ дов. Этот же процесс происходит при тепловой обработке растительного сы­ рья, осветлении плодово-ягодных соков.

В присутствии кислоты и сахара пектиновые вещества способны образо­ вывать желеобразную массу. Студнеобразующая способность пектинов зави­ сит от молекулярной массы, степени метоксилирования, содержания свобод­ ных карбоксильных групп и замещения их металлами. Высокоэтерифицированные пектины применяют в качестве студнеобразующего вещества при производстве мармелада, пастилы, желе, джемов, в производстве фруктовых соков, мороженого, р ы б н ы х консервов и майонеза Низкоэтерифицированные пектины применяют при изготовлении желе, паштетов и студней. Пек­ тины получают из выжимок яблок, свеклы, корзинок подсолнечника.

Гемицеллюлозы - полисахариды, входящие в состав клеточной стенки рас­ тительной ткани. В древесине гемицеллюлоз содержится 17-41 %. Гемицеллюлозы содержатся в соломе хтаков, шелухе семян, в кукурузных початках и отрубях. В зерне пшеницы и ржи содержание гемицеллюлоз достигает 10 %, а в кукурузных початках - до 40 %.

В состав гемицеллюлоз входят гексозаны. образующие при гидролизе гексозы (маннозу, галактозу, глюкозу, фруктозу), пентозаны, образующие при гидролизе пентозы (арабинозу. ксилозу) и группа смешанных полисахаридов, гидролизуюшихся до пентоз, гексоз и уроновых кислот. Гемицеллюлозы и м е ю т разветвленное строение, при этом монозы соединяются друг с другом за счет полуацетального гидроксила и гидроксильных групп у 2, 3, 4, 6 угле­ родных атомов.

Гемицеллюлозы используются при получении разнообразных кормовых и пищевых продуктов как желатируюшие и стабилизирующие вещества. В гемицеллюлозы иногда в к л ю ч а ю т группу агара - смесь сульфатированных по­ лисахаридов агарозы и агаропектина.

К группе пищевых волокон относят лигнин - вещество неуглеводной при­ роды, содержащееся в клеточной стенке растительной ткани. Лигнин являет­ ся полимером ароматических спиртов.

реакции, в которые могут вступать углеводы, содержащиеся в сырье и гото­ дов, брожение моноз, меланоидинообразование и карамелизаиия.

Гидролиз ди- и полисахаридов.

ветствующих моносахаридов в гидролитических процессах:

Гидролиз крахмала идет при нагревании в присутствии кислот или под влиянием ферментов:

В пищевой п р о м ы ш л е н н о с т и на основе кислотного гидрспиза крахмала получают патоку, глюкозу, спирт.

Ферментативный гидролиз крахмала осуществляется под действием ами­ лаз. Ферментативный гидролиз имеет место при брожении теста, тепловой обработке картофеля и некоторых других продуктов.

Гликоген подвергается кислотному гидролизу, причем вначале образуют­ ся декстрины, затем мальтоза и глюкоза.

Гидролиз целлюлозы протекает лишь при длительном кипячении с раз­ бавленными кислотами, иногда под давлением При полном гидролизе цел­ люлозы образуется глюкоза. Гидролиз целлюлозы с целью получения глюко­ зы («осахаривание») используют в производстве этилового спирта.

Брожение моносахаридов.

процессом, протекающим под влиянием микроорганизмов, играет важную роль в производстве спирта, вина, хлебобулочных изделий:

Наряду с главными продуктами - этиловым спиртом и двуокисью углеро­ да - при спиртовом брожении моносахаридов образуются побочные продук­ ты (глицерин, янтарная кислота, уксусная кислота, изоамиловый и изопропиловый спирты), в л и я ю щ и е на вкус и аромат пищевых продуктов.

Молочнокислое брожение является основным процессом, протекающим при получении молочнокислых продуктов, квашении капусты:

Брожение моноз может приводить к образованию масляной кислоты маслянокислое брожение:

Этот вид брожения приносит значительный ущерб, так как маслянокислые бактерии могут вызывать м а с с о в у ю гибель картофеля, овощей, прогор­ кание молока, вспучивание сыров, порчу консервов. С другой стороны, мас­ лянокислое брожение применяется для производства масляной кислоты.



Pages:   || 2 | 3 |
 




Похожие работы:

«ББК 94.3; я 43 14-й Международный научно-промышленный форум Великие реки’2012. [Текст]: [труды конгресса]. В 2 т. Т. 1 / Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т; отв. ред. Е. В. Копосов – Н. Новгород: ННГАСУ, 2013. – 478 с. ISBN 978-5-87941-874-3 Редакционная коллегия: Копосов Е. В. (отв. редактор); Бобылев В. Н. (зам. отв. редактора), Соболь С. В. (зам. отв. редактора), Втюрина В. В., Коссэ М. А., Гельфонд А. Л., Виноградова Т. П., Баринов А. Н., Еруков С. В., Коломиец А. М., Петров Е. Ю.,...»

«by УДК 677.021.16 /.022 проф. Коган А.Г., асс. Замостоцкий Е.Г. tu. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования Витебский государственный технологический университет vs in. lsp Программы третьей и четвертой технологических практик: методические указания для студентов специальности 1-500101 Технология пряжи, тканей, трикотажа и нетканых материалов специализаций 1- 50 01 01 01 Прядение натуральных волокон, 1- 50 01 01 03 Первичная /be переработка и прядение лубяных волокон...»

«СНиП 12-03-99 УДК [69+699.81 ](083.74) СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Часть 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ OCCUPATIONAL SAFETY IN CONSTRUCTION PART ONE. GENERAL SAFETY REQUIREMENTS Дата введения 2000-01-01 ПРЕДИСЛОВИЕ 1 РАЗРАБОТАНЫ Аналитическим информационным центром Стройтрудобезопасность, Федеральным государственным учреждением Центр охраны труда в строительстве (ФГУ ЦОТС), и Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным...»

«РОССИЙСКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ АГЕНТСТВО В.И. Бобошко ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЭКОНОМИКЕ МАЛОГО БИЗНЕСА Издательство: РЭФИА, НИА–Природа Москва 2002 Бобошко В.И. Принципы экологического управления в экономике малого бизнеса. – М.: РЭФИА, НИА–Природа, 2002. – 192 с. В книге анализируются вопросы применения принципов экологического управления, международных стандартов ИСО Р 14000 в сфере предпринимательской деятельности. Показаны направления интеграции...»

«О.Б. Шейнин А. А. Чупров. Жизнь, творчество, переписка Второе, расширенное издание Москва, 2010 УДК 51(091) ББК 22.1г И 902 О.Б. Шейнин. А.А. Чупров. Жизнь, творчество, переписка – М.: Янус-К, 2010. С.284. ISBN 978-5-8037-0497-3 © О.Б. Шейнин, 2010 Содержание 1. Введение 2. Краткая биография 2.1. Молодость 2.2. Зрелые годы 2.3. Краткие биографические сведения 3. Преподавание 3.1. Петербургский политехнический институт. 15 3.2. Распространение статистических знаний 3.3. Преподавание статистики и...»

«АНО ВПО ЦС РФ РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ ЧЕБОКСАРСКИЙ КООПЕРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ (филиал) ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА, СПОРТ И ЗДОРОВЬЕ СТУДЕНТОВ Сборник материалов международной научно-практической конференции Чебоксары 2013 УДК 796 (082) ББК 75.0; я431 Ф50 Редакционная коллегия: Н.Г. Шашкин – кандидат педагогических наук, зав. кафедрой физкультуры и спорта Чебоксарского кооперативного института (филиала) Российского университета кооперации; Е.Н. Симзяева – кандидат биологических наук, доцент...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Амурский государственный университет Л.З. Гостева СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДИКА СОЦИАЛЬНО-МЕДИЦИНСКОЙ РАБОТЫ Учебное пособие Благовещенск Издательство АмГУ 2011 ББК 65.272 я 73 Г 72 Рекомендовано учебно-методическим советом университета Рецензенты: Г.В. Никитин, профессор каф. философии, политологии и культурологи БГПУ, канд. филол. наук; А.В. Дюмин, доцент кафедры социологии АмГУ, канд. социол. наук Г 72 Гостева Л.З. Содержание и методика...»

«ФОНД ЛИБЕРАЛЬНАЯ МИССИЯ Руководитель исследовательского проекта Верховенство права как определяющий фактор экономического развития Е.В. Новикова Редакционная коллегия: А.Г. Федотов, Е.В. Новикова, А.В. Розенцвайг, М.А. Субботин Участники монографии выражают признательность за поддержку в издании этой книги юридическому факультету Университета МакГилл (Монреаль, Канада), с 1996 года осуществляющему научное сотрудничество в сфере правовых реформ в России, и Фонду Либеральная миссия. ВЕРХОВЕНСТВО...»

«УДК 796:338.28 ЯКОВЛЕВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗКУЛЬТУРНОСПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ В ВУЗЕ НА ОСНОВЕ МОТИВАЦИОННО-ПОТРЕБНОСТНОГО ПОДХОДА (на примере подготовки работников горных специальностей) 13.00.04 - теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Санкт-Петербург - 2014 Работа выполнена на кафедре...»

«УДК 616-056.2+618.3-083]:364.444 ЯКОВЕНКО Лариса Александровна МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ГИНОИДНОЙ ЛИПОДИСТРОФИИ У ЖЕНЩИН РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА И ПУТИ ПРОФИЛАКТИКИ Специальность: 14.02.03 – Общественное здоровье и здравоохранение диссертация на соискание...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И СОЦИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БГУ В. К. Милькаманович СОЦИАЛЬНАЯ ГЕРОНТОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс МИНСК ГИУСТ БГУ 2010 УДК [316.346.32-053.9+613.98](075.8) ББК 60.54я73 М60 Р е комендовано кафедрой социальной работы Государственного института управления и социальных технологий БГУ Автор : кандидат медицинских наук, доцент В. К. Милькаманович Р ецен зен ты: доктор медицинских наук, профессор В. П. Сытый; доктор медицинских наук, профессор В. А. Сятковский...»

«А.Г. ЖИЛЯЕВ, Т.И. ПАЛАЧЕВА КОМПЛЕКСНАЯ ЛИЧНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ ПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ И ПЕРВИЧНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ НАРКОТИЗАЦИИ ШКОЛЬНИКОВ Методическое пособие Казань 2010 1 УДК 152.27 ББК 88. 837 Ж 72 Ж 72 Жиляев А.Г., Палачева Т.И. Комплексная личностно-ориентированная программа формирования здорового образа жизни и первичной профилактики наркотизации школьников. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2010. 498 с. ISBN 978-5-7579-1487-9 Авторами – Андреем Геннадьевичем...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ _ Т.В. Наумова, О.Г. Феоктистова Пособие к выполнению лабораторной работы Магистраль по дисциплине ЭКОЛОГИЯ для студентов всех специальностей всех форм обучения Москва - 2004 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ББК 57. Рецензент: к.п.н. Е.В. Экзерцева Наумова Т.В., Феоктистова О.Г. Пособие к выполнению лабораторной работы Магистраль по дисциплине “Экология”.-М.: МГТУ ГА, 2004.- с. Данное...»

«Алла Васильевна Киржаева Откровения матери о родах, и не только о них http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=171276 Откровения матери о родах, и не только о них: С.В. Зенина; Орел; 2005 ISBN 5-902802-06-7 Аннотация Что такое беременность и роды? Для современных врачей это, скорее, дело техники и существующих установок, что проходить они должны по установленным параметрам. В восприятии большинства мамочек, папочек беременность и роды – явление материального плана, обыденность с теми или...»

«Облысение Тонкости, хитрости и секреты Эта книга не может являться руководством для самостоятельной диагностики и лечения. Автор этой книги не несет ответственности за возможный ущерб, нанесенный вашему здоровью самостоятельным лечением, проводимым по рекомендациям, данным в этой книге. Таким образом, Вы полностью отвечаете за любые неправильные трактования, которые могут возникнуть вследствие чтения этой книги. Вы, со своей стороны, в добровольном порядке отказываетесь от судебного...»

«П 77 H. Г, Приходько БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ т в 1•' ь bS V пп Н. Г. Приходько Курс лекций Алматы 2004 ББК 68.9я7_2 Рекомендовано ученым советам ~1Г7Г Высшей школы права “ддтет П 75 Приходько Н. Г. Безопасность жизнедеятельности: Курс лекций.— Алма­ ты: Юридическая литература, 2004.— 366 с. ISBN 9965-620-23-7 Курс лекций содержит программный материал дисциплины, связанной с предотвращением опасностей, постоянно угро­ жающих жизнедеятельности человека. Здесь рассматриваются функциональные...»

«№ И - / '4 Книга lie f для чтения м и и иаи ш и к шшя т с Ш иё е и и м и м I lIA A J я ! И Л Ш 'ГШ Составитель Ольга Гаврилова I-,. • ^'эндинскаяЦБС I,. ‘едческий 14% 61 I I И зд а те л ьство Ю. М а н д р и ки Т ю м е н ь, 2000 'Централизованная Цибяиоте'п'яй система 1СЬш1яЯоговоа” она_ Г ББК 81.2- Н Экологический ф онд Н 12 НАЕДИНЕ С ПРИРОДОЙ: Книга для чтения/ Сост. О.Н. Гаврилова. — Тюмень: Издательство Ю. ХантЫ -М ансийского Мандрики, 2000. — 288 с. автоном ного округа Этой книгой...»

«АНДРЕЙ ИВАНЧЕНКО Чикаго 2013 THE DOC'S NOTES: Talking Medicine the Easy Way Authored by Andrew Ivanchenko Copyright ©2013 by Andrew Ivanchenko All rights reserved Editor: Vladimir Goldshteyn Corrections by Olga Novikova Interior & cover design by Mykhailo Kondratenko Illustrations by Igor Velgach It is not easy to speak comedically about serious things, to talk in plain words about a complex subject, to explain medical topics easily and at the same time in a professional manner. This book gives...»

«Министерство образования и науки РФ Сочинский государственный университет туризма и курортного дела Филиал Сочинского государственного университета туризма и курортного дела в г.Н.Новгород СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ по учебным дисциплинам 1 года обучения для студентов очно-заочной формы обучения специальности 032102 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура). Нижний Новгород 2010 ББК 75.0 С 23 Сборник методических материалов по учебным...»

«Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Институт государственного администрирования (НОУ ВПО ИГА) Учебно-методический комплекс Павлова О.Е. Основы медицинских знаний и здорового образа жизни Москва 2013 1 УДК Л Учебно-методический комплекс рассмотрен и одобрен на заседании кафедры Психологии 31 августа 2013 г., протокол №1 Автор – Павлова О.Е., кандидат биологических наук, доцент кафедры психологии Рецензент – Павлова О.Е. Основы медицинских знаний и...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.