Ķīmija pārtikas ražošanā. Pārtikas ķīmijas pamati. Disciplīnas uzdevums ir pētīt pārtikas produktu galvenās sastāvdaļas un to lomu cilvēka uzturā; iepazīšanās ar galvenajiem ķīmiskajiem procesiem, kas notiek uzglabāšanas un pārvietošanas rezultātā

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Izmitināts vietnē http://www.allbest.ru/

Krievijas Federācijas federālā izglītības aģentūra

Kemerovas Pārtikas rūpniecības tehnoloģiskais institūts

Fermentācijas un konservēšanas tehnoloģiju katedra

Apmācību un metodiskais komplekss

pilna un nepilna laika studentiem

specialitātē "Raudzēšanas ražošanas un vīna darīšanas tehnoloģija"

pārtikas ķīmija

Priekšvārds

Izglītības un metodiskais komplekss kursam "Pārtikas ķīmija" ir paredzēts, lai iepazītos ar apgūstamā kursa "Pārtikas ķīmija" teorētiskajiem materiāliem, ietver laboratorijas darbnīcu laboratorijas darbu veikšanai, prasības testu noformēšanai neklātienes studentiem. kursi, kontroldarbu iespējas neklātienes kursu studentiem, jautājumi ieskaitei kursā "Pārtikas ķīmija".

Disciplīnas "Pārtikas ķīmija" apguves mērķis ir sniegt studentiem zināšanas par pārtikas izejvielu, pusfabrikātu, gatavās produkcijas ķīmisko sastāvu, par vispārīgajiem ķīmisko procesu modeļiem, kas notiek izejvielu pārstrādes laikā. gatavais produkts, par pārtikas galveno sastāvdaļu lomu cilvēka ķermeņa dzīvē. Iepazīšanās ar pārtikas produktu uzturvērtības un enerģētiskās vērtības aprēķināšanas kārtību.

Disciplīnas uzdevums ir pētīt pārtikas produktu galvenās sastāvdaļas un to lomu cilvēka uzturā; iepazīšanās ar galvenajiem ķīmiskajiem procesiem, kas notiek izejvielu uzglabāšanas un pārstrādes rezultātā gatavā produktā, ar uzturvielu ikdienas patēriņa normām. Cilvēka racionālas uztura teorijas izpēte.

Kursā "Pārtikas ķīmija" studentu iegūtās zināšanas balstās uz disciplīnu "Organiskā ķīmija", "Bioķīmija" apguvē iegūtajām zināšanām, un tālākizglītības gaitā tās tiek nostiprinātas un padziļinātas apgūstot speciālās disciplīnas: "Rūpniecības tehnoloģija", "Rūpniecības ķīmija".

Šīs disciplīnas apguves rezultātā studentiem vajadzētu

ZINĀT: Pārtikas produktu galvenās sastāvdaļas, to dienas deva un nozīme cilvēka uztura fizioloģijā; pārtikas produktu sastāvā esošo vielu galvenās pārvērtības cilvēka organismā un izejvielu pārstrādes procesā gatavajos produktos.

LAI SPĒTU: Aprēķināt produktu uzturvērtību un enerģētisko vērtību un tās izmaiņas, ieviešot jaunas piedevas; nosaka izejvielu, pusfabrikātu, gatavās produkcijas galvenās sastāvdaļas; prognozēt pārtikas produktu sastāva un īpašību izmaiņas dažāda veida izejvielu un pusfabrikātu tehnoloģiskās apstrādes laikā.

Lekciju piezīmēs ir iekļautas apgūstamā kursa galvenās sadaļas.

Kursā "Pārtikas ķīmija" studentu iegūtās zināšanas tiek tālāk nostiprinātas un padziļinātas speciālo disciplīnu apguvē.

Pirms ieskaites nokārtošanas studentiem ir jāizstrādā teorētiskais materiāls gan šajā mācību grāmatā, gan lekciju materiālā un speciālajā literatūrā.

Kursa "Pārtikas ķīmija" programma sastādīta, pamatojoties uz Valsts augstākās profesionālās izglītības standartu virzienā 655600 "Pārtikas ražošana no augu izejvielām" specialitātei 260402 "Raudzēšanas ražošanas un vīna darīšanas tehnoloģija", kas apstiprināta 2010.gada 1.maijā. 23.03.00., Nr.valsts. reg. 185tech/ds.

Programma satur teorētisko kursu, kura saturs ir detalizēti izklāstīts piedāvātajā metodiskajā kompleksā. Papildus disciplīnas "Pārtikas ķīmija" programmā ir iekļauti laboratorijas darbi visu izglītības formu studentiem, kontroldarbi tālmācības studentiem. Laboratorijas darbu saturs tiek sniegts laboratorijas darbnīcā.

Ievads. Kursa priekšmets un mērķi. Pārtikas produktu uzturvērtības, kvalitātes un drošuma paaugstināšanas problēmas, pārtikas produktu ražošanas un uzglabāšanas laikā notiekošo ķīmisko transformāciju nozīme. Pārtikas izejvielu makro un mikroelementi. To pārveide pārtikas izejvielu uzglabāšanas un pārstrādes procesā.

Racionāla uztura pamati. Īsa informācija par gremošanas ķīmiju. Sabalansēta uztura teorijas pamatprincipi. Pārtikas produktu uzturvērtības un enerģētiskās vērtības noteikšana.

Izejvielu un gatavo produktu ogļhidrāti. Fermentācijas nozaru izejvielu un gatavo produktu ogļhidrātu raksturojums: mono-, oligo- un polisaharīdi. Galvenās ogļhidrātu pārvērtības izejvielu uzglabāšanas un pārstrādes laikā gatavajos produktos: ķīmiskās pārvērtības (inversija, reversija, karamelizācija, hidroksimetilfurfurola sadalīšanās, melanoidīna veidošanās reakcija), fermentatīvās pārvērtības (elpošana, fermentācija, hidrolīze). Ogļhidrātu tehnoloģiskā loma. Ogļhidrātu uzturvērtība.

Olbaltumvielu izejvielas un gatavie produkti. Izejvielu un gatavo produktu aminoskābju, olbaltumvielu raksturojums. Slāpekļa vielu fermentatīvās un nefermentatīvās pārvērtības izejvielu pārstrādes laikā: (hidrolīze, koagulācija un denaturācija, putošana, hidratācija, melanoidīna veidošanās). Slāpekļa vielu nozīme dzērienu kvalitātes veidošanā. Olbaltumvielu un aminoskābju uzturvērtība.

Izejvielu un gatavās produkcijas lipīdi. Lipīdu klasifikācija izejvielās un gatavajos produktos, transformācijas pārtikas ražošanā: hidrolīze, hidrogenēšana, oksidēšana. Lipīdu uzturvērtība.

Pārtikas skābes izejvielās un gatavajos produktos. Pārtikas skābju nozīme un nozīme izejvielās un pārtikas produktos. Pārtikas skābju izmaiņas izejvielu pārstrādes laikā.

Vitamīnu izejvielas un gatavie produkti. Izejvielu un gatavo produktu vitamīnu klasifikācija. Vitamīnu ikdienas uzņemšana un uztura avoti. Biežākie vitamīnu zuduma cēloņi pārtikā. Vitamīnu izmaiņas tehnoloģisko procesu ietekmē. Vitamīnu saglabāšanas veidi pārtikā. Pārtikas vitaminizācija.

Minerālvielas pārtikā. Minerālu nozīme un nozīme izejvielās un pārtikas produktos. Mikro un makro elementi, dienas deva un pārtikas avoti. Minerālu ietekme uz cilvēka ķermeni. Minerālvielu sastāva izmaiņas izejvielu tehnoloģiskās apstrādes laikā.

Fermentācijas rūpniecības izejvielu un gatavo produktu fenola vielas. Izejvielu un gatavo produktu fenola vielu klasifikācija. Pārvērtības apstrādes un uzglabāšanas laikā (enzīmu oksidēšanās, polifenolu izmaiņas barotnes ķīmiskā sastāva ietekmē, metāli). Fenola vielu loma dzērienu kvalitātes veidošanā. Polifenolu oksidēšanās novēršanas veidi.

Izejvielu un pārtikas produktu enzīmi. Fermentu klasifikācija. Fermentu nozīme un nozīme izejvielās un pārtikas produktos. Fermentu ietekme uz pārtikas izejvielu drošumu, izejvielu pārstrādes tehnoloģiju un pārtikas produktu kvalitāti. Fermentu pielietojums pārtikas tehnoloģijās.

Ūdens izejvielās un pārtikas produktos. Brīvs un saistīts mitrums, ūdens aktivitāte un pārtikas stabilitāte.

Pārtikas ekoloģija. Medicīniski bioloģiskās prasības pārtikas produktiem. Veselīgas pārtikas radīšana.

1. Cilvēka racionālas uztura pamati

1.1. Gremošanas ķīmija

To procesu kopumu, kas saistīti ar pārtiku veidojošo vielu patēriņu un asimilāciju organismā, sauc par gremošanu. Uzturs ietver secīgus barības vielu uzņemšanas, gremošanas, uzsūkšanās un asimilācijas procesus, kas nepieciešami, lai segtu enerģijas izmaksas, veidotu un atjaunotu cilvēka ķermeņa šūnas un audus, kā arī nepieciešamas ķermeņa funkciju regulēšanai.

Produkti, ko cilvēki patērē dabiskā vai pārstrādātā veidā, ir sarežģītas sistēmas ar vienotu iekšējo struktūru un kopīgām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Pārtikas produktiem ir dažādas ķīmiskās īpašības un ķīmiskais sastāvs.

Gremošana ir sākotnējais barības vielu asimilācijas posms. Sarežģīta ķīmiskā sastāva pārtikas vielas gremošanas procesā sadalās vienkāršos šķīstošos savienojumos, kurus cilvēka ķermenis var viegli absorbēt un asimilēt.

Cilvēka gremošanas aparāts ietver gremošanas kanālu vai kuņģa-zarnu traktu. Kuņģa-zarnu trakta sastāvs ietver:

Mutes dobums,

barības vads, kuņģis,

divpadsmitpirkstu zarnas,

tievā zarnā, resnajā zarnā,

Taisnās zarnas,

Galvenie dziedzeri ir siekalu dziedzeri, aknas, žultspūslis, aizkuņģa dziedzeris.

Barības vielu pārveide gremošanas procesā tiek veikta trīs posmos:

Dobuma gremošana: gremošanas process notiek pārtikas dobumos - mutes dobumā, kuņģī, zarnās. Šie dobumi tiek izņemti no sekrēcijas šūnām (siekalu dziedzeri, kuņģa dziedzeri). Dobuma gremošana nodrošina intensīvu sākotnējo gremošanu.

Membrānas gremošana: tiek veikta ar fermentu palīdzību, kas koncentrēti uz mikrovillītēm, kas atrodas gar tievās zarnas sieniņām. Membrānas gremošana veic barības vielu hidrolīzi.

Sūkšana. Vienkāršas šķīstošās vielas, kas veidojas gremošanas procesā, caur tievās un resnās zarnas sieniņām uzsūcas asinīs un tiek transportētas pa cilvēka ķermeni.

Katrai pārtikas sastāvdaļai ir sava gremošanas un asimilācijas procesa shēma.

Ogļhidrātu asimilācija. No polisaharīdiem tiek sagremota ciete, kas atrodas augu pārtikā, un glikogēns, ko satur dzīvnieku izcelsmes pārtikas produkti. Cietes un glikogēna sagremošana notiek pa posmiem.

Mutes dobumā sākas cietes un glikogēna hidrolīze siekalās atrodamo amilāzes enzīmu ietekmē. Tad hidrolīze turpinās kuņģī un divpadsmitpirkstu zarnā. Ciete un glikogēns pakāpeniski sadalās dekstrīnās, maltozē, glikozē. Uztura disaharīdu hidrolīzi katalizē fermenti, kas atrodas tievās zarnas epitēlija ārējā slānī. Saharoze sadalās līdz glikozei un fruktozei, iedarbojoties saharāzes enzīmam (invertāzei), laktoze sadalās līdz galaktozei un glikozei, iedarbojoties enzīmam laktāze (β-galaktozidāze), maltozi sadala divās glikozes molekulās. enzīma maltāzes darbība. Zarnu epitēlija šūnas uzsūc monosaharīdus vai vienkāršas heksozes asinīs un nogādā aknās.

Olbaltumvielu asimilācija. Pārtikas olbaltumvielas proteolītiskie enzīmi sadalās aminoskābēs, process notiek kuņģī, divpadsmitpirkstu zarnā un tievajās zarnās pa posmiem.

Kuņģī proteīnu gremošana notiek skābā vidē, divpadsmitpirkstu zarnā un zarnās nedaudz sārmainā vidē. Olbaltumvielu sagremošanas procesā tiek iesaistīti dažādi proteolītiskie enzīmi: pepsīns, tripsīns, aminopeptidāze, karboksipeptidāze un citi.

lipīdu uzsūkšanās. Process notiek tievajās zarnās. Enzīmu lipāzi izdala aizkuņģa dziedzeris. Lipīdu hidrolīzes laikā enzīma lipāzes ietekmē veidojas brīvās taukskābes, glicerīns, fosforskābe, holīns. Šīs sastāvdaļas tiek emulģētas ar žultsskābēm, pēc tam uzsūcas limfā, un no turienes tās nonāk asinīs.

Pārtika cilvēka ķermenī veic trīs galvenās funkcijas:

materiālu piegāde cilvēka audu konstruēšanai;

dzīvības uzturēšanai un darba veikšanai nepieciešamās enerģijas nodrošināšana;

nodrošinot vielas, kurām ir svarīga loma vielmaiņas regulēšanā cilvēka organismā.

1.2. Sabalansēta uztura teorija

Racionāla uztura teorija balstās uz trim galvenajiem principiem:

1. Enerģijas bilance. Enerģijai, kas tiek piegādāta katru dienu ar pārtiku, jāatbilst enerģijai, ko cilvēks iztērē dzīves procesā.

2. Organisma vajadzību apmierināšana optimālā uzturvielu daudzumā un attiecībās.

3. Strāvas režīms. Atbilstība noteiktam laikam un ēdienreižu skaitam, racionāla ēdiena sadale katrā ēdienreizē.

Enerģijas līdzsvars. Enerģija, ko organisms nodrošina uzturvielu patēriņa un asimilācijas laikā, tiek tērēta trīs galveno ar cilvēka ķermeņa vitālo darbību saistīto funkciju īstenošanai. Tas ietver: bazālo metabolismu, pārtikas gremošanu, muskuļu darbību.

Bāzes vielmaiņa ir minimālais enerģijas daudzums, kas cilvēkam nepieciešams, lai uzturētu dzīvi miera stāvoklī (miega laikā). Vīriešiem šī enerģija ir 1600 kcal, sievietēm - 1200 kcal.

Pārtikas sagremošana ir saistīta ar pārtikas specifisko dinamisko darbību, ja nav muskuļu aktivitātes. Pamatmetabolisms cilvēkiem pārtikas specifiskās dinamiskās iedarbības dēļ palielinās par 10-15%, kas atbilst 140-160 kcal dienā.

Muskuļu aktivitāti nosaka cilvēka dzīvesveida aktivitāte, cilvēka darba raksturs. Muskuļu aktivitāte patērē 1000-2500 kcal.

Kopumā visu organisma funkciju veikšanai cilvēks tērē 2200-2400 kcal sievietēm un 2550-2800 kcal vīriešiem. Veicot lielu fizisko slodzi (sports, kalnraču, celtnieku darbs u.c.), cilvēka enerģijas izmaksas pieaug līdz 3500 - 4000 kcal. Ilgstoša pozitīva enerģijas bilances gadījumā liekā ienākošā enerģija tauku veidā uzkrājas taukaudos, kas noved pie liekā ķermeņa svara.

Organisma vajadzību apmierināšana optimālā uzturvielu daudzumā un attiecībās. Pilnvērtīgā uzturā jāiekļauj piecas barības vielu klases: olbaltumvielas (tostarp neaizvietojamās aminoskābes), lipīdi (tostarp neaizvietojamās taukskābes), ogļhidrāti (tostarp šķiedrvielas), vitamīni un minerālvielas.

Cilvēka ķermeņa ikdienas nepieciešamība pēc ogļhidrātiem ir 400-500 g, saharoze veido 10-20% no kopējā ogļhidrātu daudzuma. Ogļhidrāti ir galvenais cilvēka enerģijas avots. Diētiskās šķiedras – šķiedrvielas, pektīns, hemicelulozes stabilizē gremošanas trakta darbību. Šķiedrvielas un hemiceluloze attīra zarnas, bet pektīns saista un izvada no organisma kaitīgās vielas. Ikdienas nepieciešamība pēc šķiedrvielām ir 25 g, pektīna - 5 g.

Cilvēka organisma ikdienas nepieciešamība pēc lipīdiem ir 102 g, tai skaitā augu 72 g.Lipīdi ir galvenais enerģijas avots, piedalās holesterīna un citu steroīdu sintēzē. Optimālā augu un dzīvnieku tauku attiecība ir 7: 3. Tas nodrošina sabalansētu dažādu taukskābju uzņemšanu: 30% piesātinātās, 60% mononepiesātinātās, 10% polinepiesātinātās taukskābes. Ikdienas nepieciešamība pēc neaizstājamajām taukskābēm (linolskābe, linolēnskābe) ir 3-6 g.

Fizioloģiski vērtīgi ir fosfolipīdi, kas nepieciešami šūnu un intracelulāro struktūru atjaunošanai. Ikdienas nepieciešamība pēc fosfolipīdiem ir 5 g.

Cilvēka organisma ikdienas nepieciešamība pēc olbaltumvielām ir 85 g, tajā skaitā 50 g dzīvnieku olbaltumvielas.. Ar pārtiku piegādātās olbaltumvielas darbojas kā būvmateriāls proteīnu sintēzei un atjaunošanai, nodrošina hormonālo vielmaiņu, ir enerģijas avots. Normālam uzturam neaizvietojamo aminoskābju daudzumam uzturā jābūt 36 - 40%, ko nodrošina augu un dzīvnieku olbaltumvielu attiecība pārtikas produktos 45:55%.

Vitamīni un vitamīniem līdzīgas vielas piedalās vielu metabolismā cilvēka organismā, ir daļa no koenzīmiem un enzīmiem un ietekmē vielmaiņas procesus cilvēka organismā. Cilvēka vajadzība pēc vitamīniem jāapmierina, lietojot dabiskus produktus. Dienas nepieciešamība pēc vitamīniem ir parādīta 6.1. tabulā.

Minerālvielas ir nepieciešamas normālai uzturam, veic dažādas funkcijas: ir daļa no kaulu strukturālajām sastāvdaļām, ir elektrolīti, saglabājot asins un audu ūdens-sāļu sastāvu, ir protezēšanas grupas dažādos enzīmos, ietekmē vielmaiņas procesus organismā. cilvēka ķermenis. Minerālvielu ikdienas saturs uzturā parādīts 4.1. tabulā. Galveno makroelementu - kalcija, fosfora, magnija - optimālajai attiecībai jābūt 1: 1,5: 0,5 vai gramos 800: 1200: 400.

Ir ļoti svarīgi ar pārtiku nodrošināt, lai organisms saņemtu nepieciešamās uzturvielas optimālā daudzumā un īstajā laikā. Dažādu uzturvielu un enerģijas nepieciešamība ir atkarīga no dzimuma, vecuma, cilvēka darba aktivitātes rakstura, klimatiskajiem apstākļiem un vairākiem citiem faktoriem.

Pieaugušam cilvēkam svarīgāko uzturvielu un enerģijas patēriņa normas dotas 1.1.tabulā.

Diētas pamatā ir četri noteikumi:

ēšanas regularitāte,

jaudas daļa,

Racionāla preču izvēle

Optimāla pārtikas sadale visas dienas garumā.

1.1. tabula Uzturvielu un enerģijas patēriņa normas

pārtikas viela	ikdienas nepieciešamība,
ieskaitot dzīvniekus
Neaizstājamās aminoskābes, g
Sagremojami ogļhidrāti, g
Ieskaitot mono- un disaharīdus
Lipīdi, g ieskaitot dārzeņus
Neaizvietojamās taukskābes, g
Fosfolipīdi, g
Augu lipīdi, g
Diētiskās šķiedras, g Ieskaitot pektīnu, g
Enerģētiskā vērtība, kcal

Ēšanas regularitāte ir saistīta ar ēšanas laika ievērošanu. Cilvēkam veidojas gremošanas sulas sekrēcijas reflekss, kas nodrošina normālu pārtikas gremošanu un asimilāciju.

Uztura sadrumstalotībai jābūt 3-4 devām dienā. Ar trīs ēdienreizēm dienā brokastīm jābūt 30% no uztura, pusdienām 45-50%, bet vakariņām 20-25%. Vakariņas nedrīkst pārsniegt trešdaļu no ikdienas uztura.

Racionālai produktu izvēlei katrā ēdienreizē jānodrošina optimāli apstākļi pārtikas asimilācijai. Dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielas ieteicams lietot dienas pirmajā pusē, piena un dārzeņu pārtiku - otrajā.

Optimāls barības sadalījums visas dienas garumā nodrošina vienmērīgu gremošanas sistēmas slodzi.

1.3. Pārtikas enerģētiskās un uzturvērtības noteikšana

Pamatojoties uz cilvēka nepieciešamības normām pēc pamata uzturvielām un datiem par pārtikas produktu ķīmisko sastāvu, iespējams aprēķināt produkta uzturvērtību, kā arī sastādīt individuālu diētu.

Ar pārtikas produkta uzturvērtību fizioloģisko vērtību saprot sabalansētu sagremojamo būtisko vielu saturu pārtikas produktā: neaizstājamās aminoskābes, vitamīnus, minerālvielas, nepiesātinātās taukskābes. Uzturvērtības jēdziens ietver arī optimālo olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu attiecību pārtikas produktos, kas ir 1: 1,2: 4 vai 85: 102: 360 grami. Aprēķinot produkta uzturvērtību, tiek noteikts uzturvielu procentuālais daudzums produktā: minerālvielas (kalcijs, magnijs u.c.), vitamīni (tiamīns, askorbīnskābe u.c.), no šīs vielas optimālās dienas devas. Pamatojoties uz iegūtajiem rezultātiem, tiek izdarīts secinājums par pārtikas produkta lietderību vai nepilnvērtīgumu tā sastāva ziņā.

Enerģija, kas izdalās no pārtikas vielām bioloģiskās oksidēšanās procesā, tiek izmantota organisma fizioloģisko funkciju nodrošināšanai, nosaka pārtikas produkta enerģētisko vērtību.

Pārtikas produktu enerģētisko vērtību parasti izsaka kilokalorijās, aprēķinu veic uz 100 g produkta. Ja nepieciešams pārrēķināt SI sistēmā, izmanto pārrēķina koeficientu 1 kcal = 4,184 kJ. Izejvielu un pārtikas produktu svarīgāko sastāvdaļu enerģētiskās vērtības pārrēķina koeficienti ir:

Olbaltumvielas - 4 kcal;

Ogļhidrāti - 4 kcal;

Mono - un disaharīdu summa - 3,8 kcal;

Tauki - 9 kcal;

Organiskās skābes - 3 kcal

Etilspirts - 7 kcal.

pārtikas produkti
Maize un maizes izstrādājumi miltu izteiksmē
Kartupeļi
Dārzeņi un ķirbji
Augļi un ogas
Gaļa un gaļas produkti
Zivis un zivju produkti
Piens un piena produkti piena izteiksmē
Pilnpiens
Vājpiens
Dzīvnieku eļļa (21,7)*
Biezpiens (4,0)*
Skābais krējums un krējums (9,0)*
Siers, siers (8,0)*
Olas, gabaliņi
Augu eļļa, margarīns

Lai aprēķinātu produktu uzturvērtību un enerģētisko vērtību, ir jāzina produktu ķīmiskais sastāvs. Šo informāciju var atrast īpašās atsauces grāmatās.

Produkta enerģētisko vērtību aprēķina pēc formulas 1.1

E \u003d (X proteīns Ch 4) + (X ogļhidrāti Ch 4) + (X tauki Ch 9) + (X organiskās skābes Ch 3) + (X spirts Ch 7) (1.1)

Pēc enerģētiskās vērtības (kaloriju satura) pārtikas produktus iedala četrās grupās:

Īpaši enerģētiski (šokolāde, tauki) 400 - 900 kcal

Augstas enerģijas (cukurs, graudaugi) 250 - 400 kcal

Vidēja enerģētiskā (maize, gaļa) ​​100 - 250 kcal

Zema enerģijas patēriņa (piens, zivis, dārzeņi, augļi) līdz 100 kcal

Visu ķermeņa funkciju veikšanai cilvēks ikdienā tērē 2200-2400 kcal sievietēm un 2550-2800 kcal vīriešiem. Palielinoties fiziskai slodzei, enerģijas izmaksas palielinās līdz 3500 - 4000 kcal.

2. Olbaltumvielas

2.1. Olbaltumvielu klasifikācija

Olbaltumvielas sauc par lielmolekulārajiem organiskajiem savienojumiem, kuru molekulas sastāv no 20 dažādu b-aminoskābju atlikumiem. Olbaltumvielām ir milzīga loma dzīvo organismu, tostarp cilvēku, darbībā. Olbaltumvielu svarīgākās funkcijas ir:

Strukturālā funkcija (saistaudi, muskuļi, mati utt.); katalītiskā funkcija (olbaltumvielas ir daļa no fermentiem);

Transporta funkcija (skābekļa pārnešana ar asins hemoglobīnu); aizsargfunkcija (antivielas, asins fibrinogēns),

Kontrakcijas funkcija (muskuļu audu miozīns); hormonālie (cilvēka hormoni);

Rezerve (liesas feritīns). Olbaltumvielu rezerves jeb uztura funkcija ir tāda, ka olbaltumvielas cilvēka organisms izmanto, lai sintezētu olbaltumvielas un uz olbaltumvielām balstītus bioloģiski aktīvus savienojumus, kas regulē vielmaiņas procesus cilvēka organismā.

Olbaltumvielas sastāv no b - aminoskābju atlikumiem, kas savienoti ar peptīdu saiti (- CO - NH -), kas veidojas, pateicoties pirmās aminoskābes karboksilgrupai un otrās aminoskābes b - aminogrupai.

Ir vairāki olbaltumvielu klasifikācijas veidi.

Klasifikācija pēc peptīdu ķēdes struktūras: tie izšķir spirālveida formu b-spirāles formā un salocītu struktūru c-spirāles formā.

Klasifikācija pēc proteīna molekulas orientācijas telpā:

1. Primārā struktūra ir aminoskābju kombinācija vienkāršākajā lineārajā ķēdē tikai peptīdu saišu dēļ.

2. Sekundārā struktūra ir polipeptīdu ķēdes telpiskais izvietojums b - spirāles vai c - salocītas struktūras veidā. Struktūru notur ūdeņraža saites starp blakus esošajām peptīdu saitēm.

3. Terciārā struktūra ir īpašs b - spirāles izvietojums lodīšu veidā. Struktūra tiek saglabāta, pateicoties saišu parādīšanās starp aminoskābju sānu radikāļiem.

4. Kvartāra struktūra ir vairāku lodīšu apvienojums terciārās struktūras stāvoklī vienā palielinātā struktūrā ar jaunām īpašībām, kas nav raksturīgas atsevišķām globulām. Lodītes kopā satur ūdeņraža saites.

Olbaltumvielu molekulas raksturīgās telpiskās terciārās struktūras uzturēšana tiek veikta, pateicoties aminoskābju sānu radikāļu mijiedarbībai savā starpā, veidojot saites: ūdeņraža, disulfīda, elektrostatiskās, hidrofobās. Sarakstā norādīto saišu konfigurācijas ir parādītas 2.1. attēlā.

Klasifikācija pēc olbaltumvielu šķīdības pakāpes.

Ūdenī šķīstošiem proteīniem ir maza molekulmasa, tos attēlo olu albumīni.

Sālī šķīstošie proteīni izšķīst 10% nātrija hlorīda šķīdumā, tie ir globulīni: piena proteīna kazeīns, asins proteīna globulīns.

Sārmaini šķīstošie proteīni izšķīst 0,2% nātrija hidroksila šķīdumā, tie ir glutelīni: kviešu lipekļa proteīns.

Spirtā šķīstošie proteīni izšķīst 60-80% spirtā, tos pārstāv prolamīni: graudaugu proteīni.

Klasifikācija pēc proteīna struktūras.

Olbaltumvielas pēc proteīna molekulas struktūras iedala vienkāršajos jeb proteīnos un kompleksajos jeb proteīdos. Vienkāršo proteīnu sastāvā ir tikai aminoskābes, komplekso proteīnu sastāvā ir aminoskābes (apoproteīns) un neolbaltumvielas (protētiskā grupa), kurā ietilpst: fosforskābe, ogļhidrāti, lipīdi, nukleīnskābes utt.

Olbaltumvielas iedala apakšgrupās atkarībā no neolbaltumvielu daļas sastāva:

Lipoproteīni sastāv no proteīnu un lipīdu atlikumiem, tie ir daļa no šūnu membrānām, šūnu protoplazmā.

Glikoproteīni sastāv no olbaltumvielām un augstas molekulmasas ogļhidrātiem, ir daļa no olu baltuma.

Hromoproteīni sastāv no olbaltumvielām un krāsvielām – pigmentiem, kuru sastāvā ir metāli, piemēram, hemoglobīns satur dzelzi.

Nukleoproteīni sastāv no olbaltumvielām un nukleīnskābēm, ir daļa no šūnu protoplazmas un šūnas kodolā.

Fosfoproteīni sastāv no olbaltumvielām un fosforskābes, ir daļa no šūnas.

2.2. Olbaltumvielu neenzimātiskas transformācijas

Olbaltumvielas pārtikas ražošanā izmanto ne tikai kā uztura sastāvdaļas, tiem piemīt specifiskas īpašības – funkcionālās īpašības, kas nodrošina struktūru, ietekmē pārtikas ražošanas tehnoloģiju.

Ūdens saistīšanas spēja jeb hidratācija. Olbaltumvielas spēj saistīt ūdeni, tas ir, tiem piemīt hidrofilas īpašības. Tajā pašā laikā olbaltumvielas uzbriest, palielinās to masa un apjoms. Glutēna proteīnu hidrofilitāte ir viena no pazīmēm, kas raksturo graudu un miltu kvalitāti. Šūnas citoplazma ir stabilizēta proteīnu molekulu suspensija. Izejvielu tehnoloģiskās apstrādes procesā tiek piesaistīts ūdens, produkti palielinās apjomā - tie uzbriest.

Saišu veidi proteīna molekulā. Ūdeņradis: 1- starp peptīdu grupām; 2 - starp karboksilgrupu (asparagīnskābe un glutamīnskābe) un spirta hidroksilgrupu (serīns); 3- starp fenola hidroksilu un imidazolu. Elektrostatiskā mijiedarbība: 4 - starp bāzi un skābi (lizīna aminogrupa un asparagīnskābes un glutamīna aminoskābju karboksilgrupa). Hidrofobs: 5 - ar leicīna, izoleicīna, valīna, alanīna piedalīšanos; 6 - ar fenilalanīna piedalīšanos.

Olbaltumvielu denaturācija ir proteīna telpiskās struktūras maiņas process ārējo faktoru ietekmē: karsēšana, mehāniskais spriegums, ķīmiskais spriegums, fiziskais stress u.c.. Denaturācijas laikā noārdās proteīna ceturtdaļējā, terciārā, sekundārā struktūra, bet saglabājas primārā struktūra un nemainās proteīna ķīmiskais sastāvs. Denaturācijas laikā mainās proteīna fizikālās īpašības: samazinās šķīdība un ūdens saistīšanas spēja, zūd proteīna bioloģiskā aktivitāte. Tajā pašā laikā dažu ķīmisko grupu aktivitāte palielinās, un tiek atvieglota proteīna fermentatīvā hidrolīze.

Izejvielu tehnoloģiskās apstrādes laikā (tīrīšana, sajaukšana, vārīšana, apstrāde ar ķimikālijām, vakuuma vai augsta spiediena izmantošana) olbaltumvielas tiek denaturētas, kas palielina to asimilācijas pakāpi.

Putošana. Olbaltumvielas spēj veidot ļoti koncentrētas šķidro gāzu, cieto gāzu sistēmas putu veidā. Olbaltumvielas pilda putotāju funkciju konditorejas rūpniecībā (suflē, zefīrs), cepšanā, alus ražošanā. Gāzes burbuļu virsma ir pārklāta ar šķidru vai cietu apvalku, kas sastāv no olbaltumvielām. Atšķaidot šo apvalku, plīst gāzes burbuļi, notiek burbuļu saplūšana vai saplūšana, putas kļūst vaļīgas, mazāk stabilas. Putu struktūras stabilitāte ir svarīgs faktors pārtikas produktu, tostarp alus, kvalitātes uzlabošanā.

Melanoidīna veidošanās (Maillard reakcija). Kad olbaltumvielu un aminoskābju aminogrupas mijiedarbojas ar ogļhidrātu karbonilgrupām, notiek melanoidīna veidošanās reakcija. Tas ir redoksprocess ar dažādu starpproduktu veidošanos, galareakcijas produkti - melanoidīni ir brūnā krāsā, ietekmē gatavās produkcijas krāsu un garšu. Maillard reakcija rodas, žāvējot iesalu, vārot misu ar apiņiem, cepot maizi, gatavojot cukura sīrupus, kā arī apstrādājot dārzeņus un augļus. Melanoidīna veidošanās reakcijas ātrums un dziļums ir atkarīgs no produkta sastāva, vides pH līmeņa (labvēlīgāka ir nedaudz sārmaina vide), temperatūras un mitruma. Melanoidīna veidošanās samazina vitamīnu un enzīmu aktivitāti, kas noved pie produktu uzturvērtības samazināšanās.

2.3. Olbaltumvielu fermentatīvā hidrolīze

Olbaltumvielu hidrolīzi veic proteolītiskie enzīmi. Plašs proteolītisko enzīmu klāsts ir saistīts ar to iedarbības specifiku uz proteīnu. Proteolītiskā enzīma pielietošanas vai darbības vieta ir saistīta ar peptīdu saitei blakus esošo radikāļu struktūru. Pepsīns sašķeļ saiti starp fenilalanīnu un tirozīnu, glutamīnskābi un cistīnu (metionīnu, glicīnu), starp valīnu un leicīnu. Tripsīns sašķeļ saikni starp arginīnu (lizīnu) un citām aminoskābēm. Himotripsīns - starp aromātiskajām aminoskābēm (triptofāns, tirozīns, fenilalanīns) un metionīns. Aminopeptidāzes darbojas N-gala aminoskābes pusē, karboksipeptidāzes - C-gala aminoskābes pusē. Endopeptidāzes iznīcina proteīnu molekulas iekšpusē, eksopeptidāzes darbojas no molekulas gala. Proteīna molekulas pilnīgai hidrolīzei ir nepieciešams liels skaits dažādu proteolītisko enzīmu.

2.4. Olbaltumvielu uzturvērtība

Olbaltumvielu bioloģisko vērtību nosaka aminoskābju sastāva līdzsvars neaizvietojamo aminoskābju satura izteiksmē. Šajā grupā ietilpst aminoskābes, kas cilvēka organismā netiek sintezētas. Neaizstājamās aminoskābes ietver aminoskābes: valīns, leicīns, izoleicīns, fenilalanīns, lizīns, treonīns, metionīns, triptofāns. Aminoskābes arginīns un histidīns ir daļēji aizvietojamas, jo tās lēnām sintezē cilvēka organisms. Vienas vai vairāku neaizvietojamo aminoskābju trūkums pārtikā izraisa centrālās nervu sistēmas darbības traucējumus, aptur ķermeņa augšanu un attīstību, kā arī izraisa nepilnīgu citu aminoskābju uzsūkšanos. Olbaltumvielu bioloģisko vērtību aprēķina pēc aminoskābju punktu skaita (AS). Aminoskābju punktu skaitu izsaka procentos, kas atspoguļo neaizvietojamās aminoskābes satura attiecību produkta testa proteīnā un tās daudzumu atsauces proteīnā. References proteīna aminoskābju sastāvs ir sabalansēts un lieliski atbilst cilvēka vajadzībām pēc katras neaizvietojamās aminoskābes. Aminoskābi ar viszemāko ātrumu sauc par pirmo ierobežojošo aminoskābi. Piemēram, kviešu olbaltumvielās ierobežojošā aminoskābe ir lizīns, kukurūzā – metionīns, kartupeļos un pākšaugos ierobežojošie ir metionīns un cistīns – tās ir sēru saturošas aminoskābes.

Dzīvnieku un augu olbaltumvielas atšķiras pēc bioloģiskās vērtības. Dzīvnieku olbaltumvielu aminoskābju sastāvs ir tuvs cilvēka olbaltumvielu aminoskābju sastāvam, tāpēc dzīvnieku olbaltumvielas ir pilnīgas. Augu proteīni satur samazinātu lizīna, triptofāna, treonīna, metionīna, cistīna saturu.

Olbaltumvielu bioloģisko vērtību nosaka to asimilācijas pakāpe cilvēka organismā. Dzīvnieku olbaltumvielām ir augstāka sagremojamības pakāpe nekā augu olbaltumvielām. 90% aminoskābju uzsūcas no dzīvnieku olbaltumvielām zarnās, bet 60 - 80% no augu olbaltumvielām. Olbaltumvielu sagremošanas ātruma dilstošā secībā produkti ir sakārtoti secībā: zivis > piena produkti > gaļa > maize > graudaugi

Viens no augu olbaltumvielu zemās sagremojamības iemesliem ir to mijiedarbība ar polisaharīdiem, kas kavē gremošanas enzīmu piekļuvi polipeptīdiem.

Tā kā pārtikā trūkst ogļhidrātu un lipīdu, prasības pēc olbaltumvielām nedaudz mainās. Līdz ar bioloģisko lomu proteīns sāk pildīt enerģētisko funkciju. Sagremot 1 gramu olbaltumvielu, atbrīvojas 4 kcal enerģijas. Ar pārmērīgu olbaltumvielu uzņemšanu pastāv lipīdu sintēzes un ķermeņa aptaukošanās draudi.

Pieauguša cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc olbaltumvielām ir 5 g uz 1 kg ķermeņa svara jeb 70-100 g dienā. Dzīvnieku olbaltumvielām vajadzētu būt 55% un augu proteīniem 45% no cilvēka ikdienas uztura.

3. Ogļhidrāti

3.1. Ogļhidrātu klasifikācija un struktūra

Ogļhidrātus sauc par polihidroksialdehīdiem un polioksiketoniem, kā arī savienojumus, kas par tiem pārvēršas pēc hidrolīzes.

Ogļhidrātus iedala trīs grupās:

Monosaharīdi;

Oligosaharīdi vai disaharīdi;

Polisaharīdi.

Monosaharīdi parasti satur piecus vai sešus oglekļa atomus. No pentozēm izplatīta ir arabinoze, ksiloze un riboze. No heksozēm bieži sastopamas: glikoze, fruktoze, galaktoze.

Riboze ir vissvarīgākā bioloģiski aktīvo molekulu sastāvdaļa, kas ir atbildīga par iedzimtas informācijas nodošanu, ķīmiskās enerģijas pārnešanu, kas nepieciešama daudzu dzīva organisma bioķīmisko reakciju īstenošanai, jo tā ir daļa no ribonukleīnskābes (RNS), dezoksiribonukleīnskābes ( DNS), adenozīna trifosfāts (ATP) utt. Arabinoze un ksiloze ir daļa no hemicelulozes polisaharīda. Glikoze ir 2-8% augļu sastāvdaļa, polisaharīdi: ciete, glikogēns, celuloze, hemiceluloze, kā arī daļa disaharīdu: maltoze, celobioze, saharoze, laktoze. Fruktoze ir 2-8% augļu sastāvdaļa, tā ir disaharīda saharozes sastāvdaļa. Galaktoze ir disaharīda laktozes sastāvdaļa, galaktozes atvasinājumi ir daļa no polisaharīda pektīna.

Oligosaharīdi ir pirmās kārtas polisaharīdi, tas ir, tie sastāv no 2-10 monosaharīdu atlikumiem, kas savienoti ar glikozīdu saitēm. No oligosaharīdiem biežāk sastopami disaharīdi, dekstrīniem, kas sastāv no trim, četriem vai vairāk glikozes atlikumiem, ir liela praktiska nozīme fermentācijas nozarēs.

Disaharīdus iedala reducējošajos un nereducējošajos disaharīdos. Reducējošie disaharīdi ietver brīvo hemiacetāla hidroksilu, piemēram, maltozi, celobiozi un laktozi. Nereducējošie disaharīdi ir tie, kuros glikozīdu saites veidošanā ir iesaistīti divi pusacetāla hidroksilgrupi, tie ir disaharīdi saharoze un trehaloze.

Maltozes sastāvā ietilpst b-D-glikopiranozes saite 1,4. Maltoze veidojas kā cietes vai glikogēna hidrolīzes starpprodukts.

Celobiozes sastāvā ietilpst H-D-glikopiranozes saite 1,4. Celobioze ir daļa no celulozes polisaharīda un veidojas kā tās hidrolīzes starpprodukts.

Laktozes sastāvā ietilpst R-D-galaktopiranozes un 6-D-glikopiranozes saite 1,4. Laktoze ir atrodama pienā un piena produktos, ko bieži dēvē par piena cukuru. Attēlā glikozes formula ir parādīta otrādi.

Saharozes sastāvā ietilpst I-D-fruktofuranozes un b-D-glikopiranozes saite 1,2. Saharoze ir izplatīts pārtikas produkts – cukurs. Saharozes hidrolīzi veic enzīms invertāze jeb R-fruktofuranozidāze, saharozes hidrolīzes laikā veidojas fruktoze un glikoze. Šo procesu sauc par saharozes inversiju. Saharozes hidrolīzes produkti uzlabo produktu garšu un aromātu, novērš maizes novecošanos.

Trehaloze satur b-D-glikopiranozes saiti 1,1. Trehaloze ir daļa no sēņu ogļhidrātiem un reti sastopama augos.

Otrās kārtas polisaharīdi sastāv no liela skaita ogļhidrātu atlieku. Pēc struktūras polisaharīdi var sastāvēt no viena veida monosaharīdu vienībām - tie ir homopolisaharīdi, kā arī divu vai vairāku veidu monomēru vienības - tie ir heteropilisaharīdi. Polisaharīdi var būt lineāri vai sazaroti.

Ciete sastāv no 6-D-glikopiranozes atlikumiem. 1,4 saite uz lineāras cietes struktūras, ko sauc par amilozi, un 1,4 un 1,6 saites uz sazarotās cietes struktūras, ko sauc par amilopektīnu. Ciete ir cilvēka pārtikas galvenā ogļhidrātu sastāvdaļa. Tas ir cilvēka galvenais enerģijas resurss.

Glikogēns sastāv no b-D-glikopiranozes atliekām, saitēm 1.4 un 1.6, sazarojums glikogēnā tiek konstatēts ik pēc 3-4 glikozes vienībām. Glikogēns ir dzīvas šūnas rezerves barības viela. Glikogēna hidrolīzi veic amilolītiskie enzīmi.

Celuloze jeb celuloze sastāv no R-D-glikopiranozes saites 1,4 atlikumiem. Celuloze ir izplatīts augu polisaharīds, kas atrodams kokā, stublāju un lapu skeletā, labības, dārzeņu un augļu čaumalās. Celulozi nesašķeļ cilvēka kuņģa-zarnu trakta enzīmi, tāpēc cilvēka uzturā tā pilda balasta vielas – uztura šķiedrvielu lomu, kas palīdz attīrīt cilvēka zarnas.

Pektīnvielas sastāv no to galakturonskābes un metoksilētās galakturonskābes atlikumiem, kas savienoti ar b-(1,4)-glikozīdsaitēm. Ir trīs veidu pektīni:

Protopektīns jeb nešķīstošs pektīns ir saistīts ar hemicelulozi, celulozi vai olbaltumvielām;

Šķīstošajam pektīnam ir augsta esterifikācijas pakāpe ar metilspirta atlikumiem. Šķīstošais pektīns skābā vidē un cukura klātbūtnē spēj veidot želejas un želejas;

Pektīnskābēm nav metilspirta atlikumu, savukārt pektīnskābe zaudē spēju veidot želejas un želejas.

Pektīna molekulmasa ir 20-30 tūkstoši vienību, cilvēka ķermenis to neuzsūc, pieder pie balasta ogļhidrātiem (diētiskās šķiedras).

Hemicelulozes ir heteropolisaharīdi, jo tie ietver R-D-glikopiranozi, saiti 1.4 (līdz 70%) un 1.3 (līdz 30%), R-D-ksilopiranozi, saiti 1.4 un R-L-arabofuronozi, savienojumu 1-2 un 1-3. Retāk sastopamas galaktozes un mannozes atliekas. Hemicelulozes molekulmasa ir 60 tūkstoši vienību. Hemicelulozes ir daļa no augu šūnu membrānām, tostarp cietes graudu sieniņām, kas kavē amilolītisko enzīmu iedarbību uz cieti.

3.2. Mono un disaharīdu pārvēršana

Elpošana ir eksotermisks monosaharīdu fermentatīvās oksidācijas process par ūdeni un oglekļa dioksīdu:

C6 H12 O6 + 6O2 > 6CO2 ^ + 6H2 O + 672 kcal

Elpošana ir vissvarīgākais cilvēka enerģijas avots. Lai veiktu elpošanas procesu, ir nepieciešams liels skābekļa daudzums.

Ar skābekļa trūkumu vai tā trūkumu notiek monosaharīdu fermentācijas process. Ir vairāki fermentācijas veidi, kuros piedalās dažādi mikroorganismi.

Alkoholisko fermentāciju veic, piedaloties rauga fermentiem, saskaņā ar šādu shēmu:

C6 H12 O6 > 2CO2 ^ + 2C2 H5 OH + 57 kcal

Alkoholiskās fermentācijas reakcijas rezultātā rauga enzīmu kompleksa iedarbībā veidojas divas etilspirta molekulas un divas oglekļa dioksīda molekulas. Monosaharīdus fermentē raugs dažādos ātrumos. Visvieglāk raudzējas glikoze un fruktoze, grūtāk ir mannoze, galaktoze, galvenais piena ogļhidrāts, praktiski netiek raudzēta. Pentozes nav raudzējamas ar raugu. Līdztekus monosaharīdiem glikozei un fruktozei raugs var fermentēt disaharīdus maltozi izaharozi, jo raugā ir fermenti, kas var sadalīt šo divu disaharīdu molekulas līdz glikozei un fruktozei (L-glikozidāze un β-fruktofuranozidāze). Alkoholiskajai fermentācijai ir liela nozīme alus, alkohola, vīna, kvasa ražošanā un cepšanā. Paralēli galvenajiem fermentācijas produktiem - etilspirtam un oglekļa dioksīdam, spirta fermentācijas procesā rodas blakusprodukti un sekundārās fermentācijas produkti: glicerīns, acetaldehīds, etiķskābe, izoamils ​​un citi augstākie spirti. Šie produkti ietekmē produktu organoleptiskās īpašības, bieži pasliktina to kvalitāti.

Pienskābes fermentācija tiek veikta, piedaloties pienskābes baktēriju fermentiem:

C6 H12 O6 > 2CH3? CH (OH)? COOH +52 kcal

Pienskābes fermentācijas reakcijas rezultātā fermentu kompleksa iedarbībā veidojas divas pienskābes molekulas. Pienskābes fermentācijai ir liela nozīme raudzēto piena produktu, kvasa, skābo kāpostu ražošanā.

Sviesta fermentāciju veic, piedaloties sviesta baktēriju fermentiem:

С6Н12О6 > CH3? CH2? CH2? COOH + 2CO2 ^ + 2 H2 ^

Sviestskābes fermentācijas reakcijas rezultātā veidojas sviestskābes molekula, divas oglekļa dioksīda un ūdeņraža molekulas. Šis process notiek purvu apakšā augu atlieku sadalīšanās laikā, kā arī tad, kad pārtikas ražošanas procesā notiek inficēšanās ar sviesta mikroorganismiem.

Citronskābes fermentāciju veic, piedaloties pelējuma sēnītes Aspergillus niger enzīmiem:

C6 H12 O6 + [O] > COOH? CH2? NO? CH2? UNSD

Citronskābes fermentācijas reakcijas rezultātā veidojas citronskābes molekula. Šīs reakcijas pamatā ir citronskābes iegūšanas process.

Karamelizācija. Karamelizācijas reakciju veic, karsējot glikozes, fruktozes, saharozes šķīdumus virs 100 ° C. Šajā gadījumā notiek dažādas ogļhidrātu pārvērtības. Karsējot saharozi viegli skābā vidē, notiek daļēja hidrolīze (inversija), veidojoties glikozei un fruktozei. Karsējot no glikozes un fruktozes molekulām var atdalīties trīs ūdens molekulas, notiek dehidratācija, veidojoties hidroksimetilfurfurālam, kura tālāka iznīcināšana noved pie oglekļa skeleta iznīcināšanas un skudrskābes un levulīnskābes veidošanās. Hidroksimetilfurfurāls veidojas, karsējot zemas koncentrācijas ogļhidrātu šķīdumus - 10 - 30%, šai vielai ir brūna krāsa un specifiska ceptas maizes garozas smarža.

Karamelizācijas reakcijas pirmajā posmā no saharozes molekulas tiek atdalītas divas ūdens molekulas. Veidojas karamelāna, kas sastāv no anhidrogredzeniem, kas satur gredzenā dubultās saites (dihidrofurāns, cikloheksanolons un citi savienojumi), kas ir brūni. Otrajā posmā tiek atdalītas trīs ūdens molekulas un veidojas karamele, kurai ir tumši brūna krāsa. Trešajā posmā notiek saharozes molekulu kondensācija un veidojas karamelīna, kurai ir tumši brūna krāsa, slikti šķīst ūdenī. Saharozes karamelizāciju veic ar saharozes saturu 70–80%.

Melanoidīna veidošanās vai Maillard reakcija. Reducējošu disaharīdu un monosaharīdu mijiedarbības reakcija ar aminoskābēm, peptīdiem, olbaltumvielām. Ogļhidrātu karbonilgrupas (aldehīda vai ketona) un olbaltumvielu un aminoskābju aminogrupas mijiedarbības rezultātā notiek reakcijas produktu daudzpakāpju transformācijas, veidojoties glikozamīnam, kas tiek pārkārtots saskaņā ar Amadori un Haits. veidojas melanoidīna pigmenti, kuriem ir tumši brūna krāsa, specifiska garša un smarža. Melanoidīna veidošanās reakcija ir galvenais pārtikas produktu neenzīmu brūnināšanas cēlonis. Šāda aptumšošana rodas, cepot maizi, žāvējot iesalu, vārot misu ar apiņiem alus ražošanā un žāvējot augļus. Reakcijas ātrums ir atkarīgs no mijiedarbības produktu sastāva, vides pH, temperatūras un mitruma. Melanoidīna veidošanās reakcijas rezultātā ogļhidrātu un aminoskābju, tostarp nemateriālo, saturs samazinās par 25%, kas arī izraisa gatavā produkta kvalitātes izmaiņas, tā uzturvērtības un enerģētiskās vērtības samazināšanos. . Ir pierādījumi, ka melanoidīna veidošanās reakcijas produktiem piemīt antioksidanta īpašības, tie samazina olbaltumvielu uzsūkšanos.

Reducēšanas disaharīdu un monosaharīdu mijiedarbības shēma ar aminoskābēm vienkāršotā veidā:

3.3. Polisaharīdu fermentatīvā hidrolīze

Cietes hidrolīzi veic amilolītiskie enzīmi. Enzīms b-amilāze nejauši iedarbojoties hidrolizē cieti, sarauj 1,4 saiti, veidojot dekstrīnus un nelielu maltozes daudzumu. B-amilāzes enzīms, iedarbojoties uz cietes graudiem, veido kanālus, sadalot polisaharīdu gabalos. Cietes hidrolīzes shēma parādīta 3.1. attēlā.

Enzīms R-amilāze hidrolizē cieti iedarbojoties no ķēdes gala, sarauj 1,4 saiti un veido maltozi, amilopektīna sazarošanās vietās R-amilāzes darbība apstājas, šajā gadījumā paliek neliels daudzums dekstrīnu.

Enzīms glikoamilāze iedarbojas no ķēdes gala, atdala vienu glikozes molekulu, sarauj 1,4 saiti, amilopektīna sazarošanās vietās glikoamilāzes darbība apstājas un paliek neliels daudzums nehidrolizētu dekstrīnu. Enzīms oligo-1,6-glikozidāze sašķeļ 1,6 saiti, veidojot dekstrīnus. Enzīms izomaltāze hidrolizē disaharīdu izomaltozi līdz glikozei. Cietes hidrolīze ir vissvarīgākā reakcija, kas notiek izejvielu tehnoloģiskās apstrādes laikā alus un alkohola ražošanā.

Glikogēna hidrolīzi veic amilolītiskie enzīmi.

Pektīna hidrolīzi veic pektolītiskie enzīmi.

Šķīstošais pektīns tiek pārveidots no nešķīstoša pektīna šķīstošā stāvoklī, iedarbojoties enzīmam protopektināzei vai atšķaidītu skābju klātbūtnē. Šajā gadījumā pektīns tiek atdalīts no hemicelulozes vai citiem saistošiem komponentiem. Šķīstošais pektīns skābā vidē un cukura klātbūtnē spēj veidot želejas un želejas;

Pektīnskābes veidojas no šķīstošā pektīna fermenta pektāzes iedarbībā (pektīnesterēze) vai atšķaidītu sārmu klātbūtnē, savukārt pektīnskābe zaudē spēju veidot želejas un želejas. Pektāzes enzīma darbības rezultātā metilspirts tiek atdalīts no šķīstošā pektīna. Pektīna fermentatīvo hidrolīzi var attēlot kā shēmu:

Hemicelulozes hidrolīzi veic citolītiskie enzīmi, kas ietver endo-R-glikanāzi, arabinosidāzi un ksilanāzi. Hemicelulozes nespēj šķīst ūdenī, padarot cietes hidrolīzi daudz grūtāku. Enzīma endo-R-glikanāzes ietekmē tiek atdalīts glikozes atlikums, arabinozidāzes enzīma ietekmē tiek atdalīts arabinozes atlikums, bet ar enzīma ksilonāzes darbību tiek atdalīts ksilozes atlikums. Ar daļēju hemicelulozes hidrolīzi veidojas sveķi vai amilāni, kuriem ir mazāka molekulmasa, izšķīst ūdenī, veidojot viskozus šķīdumus. Cietes hidrolīzes ātrums iesala saharifikācijas laikā alus ražošanā un misas filtrēšanas ilgums ir atkarīgs no hemicelulozes hidrolīzes pakāpes.

3.4. Ogļhidrātu uzturvērtība

Viena no svarīgākajām zemas molekulmasas ogļhidrātu funkcijām ir pievienot pārtikas produktiem saldu garšu. 3.1. tabulā parādīti dažādu ogļhidrātu un saldinātāju relatīvā salduma raksturlielumi salīdzinājumā ar saharozi, kuras saldumu ņem kā 1 vienību.

Ogļhidrāti ir galvenais cilvēka enerģijas avots, asimilējot 1 g mono vai disaharīda, atbrīvojas 4 kcal enerģijas. Cilvēka ikdienas nepieciešamība pēc ogļhidrātiem ir 400 - 500 g, tajā skaitā mono un disaharīdi 50 - 100 g Balasta ogļhidrāti (diētiskās šķiedras) - celuloze un pektīnvielas dienā jāuzņem 10 - 15 g, tie palīdz attīrīt zarnas un normalizēt tās. aktivitāte . Ogļhidrātu pārpalikums uzturā izraisa aptaukošanos, jo ogļhidrātus izmanto taukskābju veidošanai, kā arī izraisa nervu sistēmas darbības traucējumus, alerģiskas reakcijas.

3.1. tabula. Ogļhidrātu un saldinātāju relatīvais saldums (RS).

Ogļhidrāti		Ogļhidrāti vai saldinātāji
saharoze		b-D-laktoze
I-D-fruktoze		I-D-laktoze
b-D-glikoze
I-D-glikoze
b-D-galaktoze
I-D-galaktoze		Ciklomāti
b-D-mannoze		Aspartāms
I-D-Mannoze

4.1. Lipīdu klasifikācija

Lipīdi ir taukskābju, spirtu atvasinājumi, kas veidoti, izmantojot estera saiti. Lipīdos ir atrodama arī vienkārša ētera saite, fosfoētera saite un glikozīdiskā saite. Lipīdi ir sarežģīts organisko savienojumu maisījums ar līdzīgām fizikāli ķīmiskajām īpašībām.

Lipīdi nešķīst ūdenī (hidrofobi), bet labi šķīst organiskajos šķīdinātājos (benzīnā, hloroformā). Ir augu un dzīvnieku izcelsmes lipīdi. Augos tas uzkrājas sēklās un augļos, visvairāk riekstos (līdz 60%). Dzīvniekiem lipīdi koncentrējas zemādas, smadzeņu un nervu audos. Zivis satur 10-20%, cūkgaļa līdz 33%, liellopu gaļa 10% lipīdu.

Pēc struktūras lipīdus iedala divās grupās:

Vienkāršie lipīdi

kompleksie lipīdi.

Pie vienkāršiem lipīdiem pieder sarežģīti (tauki un eļļa) vai vienkārši (vasks) augstāko taukskābju un spirtu esteri.

Kompleksie lipīdi satur savienojumus, kas satur slāpekļa, sēra un fosfora atomus. Šajā grupā ietilpst fosfolipīdi. Tos pārstāv fosfotīnskābe, kas satur tikai fosforskābi, kas ieņem vienu no taukskābju atlikumiem, un fosfolipīdi, kas ietver trīs slāpekļa bāzes. Fosfotīnskābes fosforskābes atlikumam pievieno slāpekļa bāzes. Fosfotidiletanolamīns satur slāpekļa bāzes etanolamīnu HO - CH2 - CH2 - NH2. Fosfotidilholīns satur slāpekļa bāzes holīnu [HO-CH2 - (CH3)3 N] + (OH), šo vielu sauc par lecitīnu. Fosfotidilserīns satur aminoskābi serīnu HO-CH(NH2)-COOH.

Kompleksie lipīdi satur ogļhidrātu atliekas - glikolipīdus, olbaltumvielu atlikumus - lipoproteīnus, alkohola sfingozīns (glicerīna vietā) satur sfingolipīdus.

Glikolipīdi veic strukturālas funkcijas, ir daļa no šūnu membrānām un ir daļa no graudu lipekļa. Visbiežāk glikolipīdu sastāvā ir monosaharīdi D-galaktoze, D-glikoze.

Lipoproteīni ir daļa no šūnu membrānām, šūnu protoplazmā, ietekmē vielmaiņu.

Sfingolipīdi ir iesaistīti centrālās nervu sistēmas darbībā. Pārkāpjot sfingolipīdu metabolismu un darbību, attīstās centrālās nervu sistēmas darbības traucējumi.

Visizplatītākie vienkāršie lipīdi ir acilglicerīdi. Acilglicerīdu sastāvā ietilpst spirta glicerīns un lielas molekulmasas taukskābes. No taukskābēm visizplatītākās ir piesātinātās skābes (kas nesatur vairākas saites), palmitīnskābes (C15H31COOH) un stearīnskābes (C17H35COOH) un nepiesātinātās skābes (satur vairākas saites): oleīns ar vienu dubultsaiti (C17H33COOH), linolskābe (ar divām vairākām saitēm). C17 H31COOH), linolēns ar trim daudzkārtējām saitēm (C17 H29COOH). Starp vienkāršiem lipīdiem galvenokārt sastopami triacilglicerīdi (satur trīs vienādus vai dažādus taukskābju atlikumus). Tomēr vienkāršus lipīdus var attēlot kā diacilglicerīdus un monoacilglicerīdus.

Tauki pārsvarā ir piesātinātās taukskābes. Tauki ir cieti un tiem ir augsta kušanas temperatūra. Satur galvenokārt dzīvnieku izcelsmes lipīdos. Eļļas satur pārsvarā nepiesātinātās taukskābes, tām ir šķidra konsistence un zema kušanas temperatūra. Satur augu izcelsmes lipīdos.

Vaskus sauc par esteriem, kas ietver vienu augstas molekulmasas vienvērtīgu spirtu ar 18-30 oglekļa atomiem un vienu augstas molekulmasas taukskābi ar 18-30 oglekļa atomiem. Vaski ir sastopami augu valstībā. Vasks pārklāj lapas un augļus ar ļoti plānu kārtiņu, pasargājot tos no aizsērēšanas, izžūšanas un mikroorganismu iedarbības. Vaska saturs ir zems un ir 0,01 - 0,2%.

Fosfolipīdi ir izplatīti starp sarežģītiem lipīdiem. Fosfolipīdi satur divu veidu aizvietotājus: hidrofilus un hidrofobus. Taukskābju radikāļi ir hidrofobi, savukārt fosforskābes atlikumi un slāpekļa bāzes ir hidrofilas. Fosfolipīdi ir iesaistīti šūnu membrānu veidošanā, regulē barības vielu plūsmu šūnā.

Līdzīgi dokumenti

Ogļhidrātu bioloģiskā loma, gremošanas trakta enzīmu iedarbība uz ogļhidrātiem. Celulozes (šķiedras) hidrolīzes process, ogļhidrātu sadalīšanās produktu uzsūkšanās. Anaerobā gremošana un glikolīzes reakcija. Ogļhidrātu oksidācijas pentozes fosfāta ceļš.

abstrakts, pievienots 22.06.2010


Organiskas vielas, kas satur oglekli, skābekli un ūdeņradi. Vispārīgā formula ogļhidrātu ķīmiskajam sastāvam. Monosaharīdu, disaharīdu un polisaharīdu struktūra un ķīmiskās īpašības. Galvenās ogļhidrātu funkcijas cilvēka organismā.

prezentācija, pievienota 23.10.2016


Ogļhidrātu (monosaharīdi, oligosaharīdi, polisaharīdi) klasifikācija kā visizplatītākie organiskie savienojumi. Vielas ķīmiskās īpašības, tās loma uzturā kā galvenais enerģijas avots, glikozes īpašības un vieta cilvēka dzīvē.

abstrakts, pievienots 20.12.2010


Ogļhidrātu vispārējā formula, to primārā bioķīmiskā nozīme, izplatība dabā un loma cilvēka dzīvē. Ogļhidrātu veidi pēc ķīmiskās struktūras: vienkārši un sarežģīti (mono- un polisaharīdi). Ogļhidrātu sintēzes produkts no formaldehīda.

tests, pievienots 24.01.2011


Olbaltumvielu vispārīgie raksturojumi, klasifikācija, struktūra un sintēze. Olbaltumvielu hidrolīze ar atšķaidītām skābēm, krāsu reakcijas olbaltumvielām. Olbaltumvielu nozīme ēdiena gatavošanā un pārtikā. Cilvēka ķermeņa nepieciešamība un sagremojamība olbaltumvielās.

kursa darbs, pievienots 27.10.2010


Izejvielu daudzuma un ķīmiskā sastāva aprēķins, garā klaipa enerģētiskā un bioloģiskā vērtība, cilvēka ikdienas nepieciešamības pēc konkrētas uzturvielas apmierināšanas pakāpe. Produkta uzturvērtības noteikšana, pievienojot sojas miltus.

praktiskais darbs, pievienots 19.03.2015


Ogļhidrātu formula, to klasifikācija. Ogļhidrātu galvenās funkcijas. Ogļhidrātu sintēze no formaldehīda. Monosaharīdu, disaharīdu, polisaharīdu īpašības. Cietes hidrolīze iesalā esošo enzīmu ietekmē. Alkoholiskā un pienskābes fermentācija.

prezentācija, pievienota 20.01.2015


Šokolādes klasifikācija, veidi, derīgās īpašības un ietekme uz cilvēka organismu. Šokolādes sastāva izpēte uz etiķetēm. Nepiesātināto tauku, olbaltumvielu, ogļhidrātu, skābju-bāzes līdzsvara noteikšana šokolādē. Skolēnu attieksme pret šokolādi.

praktiskais darbs, pievienots 17.02.2013


Ogļhidrātu jēdziens un struktūra, to klasifikācija un veidi, nozīme cilvēka organismā, saturs produktos. Faktori, kas samazina inhibējošo iedarbību, antienzīmu darbības princips. Skābju nozīme produktu garšas un smaržas veidošanā.

tests, pievienots 12.02.2014


Ogļhidrātu aerobā oksidēšana ir galvenais ķermeņa enerģijas iegūšanas veids. Šūnu elpošana ir fermentatīvs process, kura rezultātā tiek sadalītas ogļhidrātu, taukskābju un aminoskābju molekulas, atbrīvojas bioloģiski lietderīgā enerģija.

Lūdzu, formatējiet to atbilstoši rakstu formatēšanas noteikumiem.

pārtikas ķīmija- eksperimentālās ķīmijas nozare, kas nodarbojas ar augstas kvalitātes pārtikas produktu radīšanu un analīzes metodēm pārtikas ražošanas ķīmijā.

Pārtikas piedevu ķīmija kontrolē to ievadīšanu pārtikas produktos, lai uzlabotu ražošanas tehnoloģiju, kā arī produkta struktūru un organoleptiskās īpašības, palielinātu tā derīguma termiņu, palielinātu bioloģisko vērtību. Šīs piedevas ietver:

• stabilizatori
• aromatizētāji un aromatizētāji
• garšas un smaržas pastiprinātāji
• garšvielas

Mākslīgās pārtikas radīšana ir arī pārtikas ķīmijas priekšmets. Tie ir produkti, kas iegūti no olbaltumvielām, aminoskābēm, lipīdiem un ogļhidrātiem, iepriekš izdalīti no dabīgām izejvielām vai iegūti virzītas sintēzes ceļā no minerālu izejvielām. Tiem tiek pievienotas pārtikas piedevas, kā arī vitamīni, minerālskābes, mikroelementi un citas vielas, kas produktam piešķir ne tikai uzturvērtību, bet arī krāsu, smaržu un nepieciešamo struktūru. Kā dabiskās izejvielas tiek izmantotas gaļas un piena rūpniecības otrreizējās izejvielas, sēklas, augu zaļā masa, ūdens organismi, mikroorganismu biomasa, piemēram, raugs. No tiem ķīmijas metodes izmanto, lai izolētu augstas molekulārās vielas (olbaltumvielas, polisaharīdus) un mazmolekulāras vielas (lipīdus, cukurus, aminoskābes un citas). Pārtikas vielas ar zemu molekulmasu iegūst arī mikrobioloģiskās sintēzes ceļā no saharozes, etiķskābes, metanola, ogļūdeņražiem, fermentatīvās sintēzes ceļā no prekursoriem un organiskās sintēzes ceļā (tostarp optiski aktīvo savienojumu asimetriskā sintēze). Ir sintētiskie pārtikas produkti, kas iegūti no sintezētām vielām, piemēram, diētas medicīniskajam uzturam, kombinēti produkti no dabīgiem produktiem ar mākslīgām pārtikas piedevām, piemēram, desas, malta gaļa, pastētes un pārtikas analogi, kas atdarina jebkādus dabiskus produktus, piemēram, melns. kaviārs.

Literatūra

1. Nesmejanovs A.N. Nākotnes ēdiens. M.: Pedagoģija, 1985. - 128 lpp.
2. Tolstoguzovs V. B. Jaunas olbaltumvielu pārtikas formas. M.: Agropromizdat, 1987. - 303 lpp.
3. Ablesimovs N. E. Ķīmijas konspekts: uzziņas un mācību grāmata par vispārējo ķīmiju - Habarovska: Tālo Austrumu štata dzelzceļa inženierijas universitātes izdevniecība, 2005. - 84 lpp. - http://www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html
4. Ablesimovs N.E. Cik daudz ķīmijas ir pasaulē? 2. daļa. // Ķīmija un dzīve - XXI gs. - 2009. - Nr.6. - S. 34-37.

Wikimedia fonds. 2010 .

Skatiet, kas ir "Pārtikas ķīmija" citās vārdnīcās:

ĶĪMIJA- ĶĪMIJA, zinātne par vielām, to pārvērtībām, mijiedarbību un parādībām, kas notiek tās laikā. To pamatjēdzienu precizēšana, ar kuriem darbojas X., piemēram, atoms, molekula, elements, vienkāršs ķermenis, reakcija utt., Molekulārā, atomu un ... ... Lielā medicīnas enciklopēdija

Tā ir Ukrainas nozare, kuras galvenie uzdevumi ir pārtikas ražošana. Saturs 1 Par nozari 2 Nozares 3 Ģeogrāfija ... Wikipedia

Pārtikas un tabakas ražošanas indeksa dinamika Krievijā 1991. 2009. gadā, procentos no 1991. gada līmeņa Pārtikas rūpniecība Krievijā ir Krievijas rūpniecības nozare. Ražošanas apjoms pārtikas ražošanā un ... ... Wikipedia

Iepakota pārtika amerikāņu lielveikalā Fred Meyer

Pārtikas piedevas Vielas, kas pievienotas pārtikai, lai piešķirtu vēlamās īpašības, piemēram, garšu (aromatizētājus), krāsu (krāsvielas), glabāšanas laiku (konservanti), garšu, tekstūru. Saturs 1 Klasifikācija pēc ... Wikipedia

Odesas Nacionālā pārtikas tehnoloģiju akadēmija (ONAFT) ir viena no lielākajām universitātēm Odesā un Ukrainā, kurai ir piešķirts IV akreditācijas līmenis. Vairāk nekā 100 gadu darbības laikā viņš ir apmācījis vairāk nekā 60 tūkstošus speciālistu, tostarp aptuveni 2 ... ... Wikipedia

Šis raksts vai sadaļa ir jāpārskata. Lūdzu, uzlabojiet rakstu atbilstoši rakstu rakstīšanas noteikumiem ... Wikipedia

- [[Attēls:]] Dibināts 2010 Atrašanās vieta ... Wikipedia

Ūdens aktivitāte ir attiecība starp ūdens tvaika spiedienu uz noteiktu materiālu un tīra ūdens tvaika spiedienu tajā pašā temperatūrā. Termins "ūdens aktivitāte" (angļu valodā water activity Aw) pirmo reizi tika ieviests 1952. gadā. ... ... Wikipedia

Grāmatas

• Pārtikas ķīmija,. Grāmatā aplūkots pārtikas sistēmu ķīmiskais sastāvs, tā lietderība un drošība. Galvenās makro- un mikroelementu pārvērtības procesa plūsmā, frakcionēšana…

Visas pārtikas rūpniecības nozares ir nesaraujami saistītas ar ķīmijas attīstību. Bioķīmijas attīstības līmenis lielākajā daļā pārtikas rūpniecības nozaru raksturo arī nozares attīstības līmeni. Kā jau teicām, vīna darīšanas, cepšanas, brūvēšanas, tabakas, pārtikas skābju, sulu, kvasa, alkohola rūpniecības galvenie tehnoloģiskie procesi ir balstīti uz bioķīmiskiem procesiem. Tāpēc bioķīmisko procesu uzlabošana un saskaņā ar to arī visas ražošanas tehnoloģijas uzlabošanas pasākumu īstenošana ir zinātnieku un rūpniecībā strādājošo galvenais uzdevums. Strādnieki vairākās nozarēs ir pastāvīgi aizņemti ar atlasi - ļoti aktīvo rasu un rauga celmu atlasi. Galu galā no tā ir atkarīga vīna, alus raža un kvalitāte; raža, porainība un maizes garša. Šajā jomā ir sasniegti nopietni rezultāti: mūsu mājas raugs sava “apstrādājamības” ziņā atbilst paaugstinātajām tehnoloģijas prasībām.

Kā piemēru var minēt K-R rases raugu, ko izaudzējuši Kijevas šampanieša vīna darītavas darbinieki sadarbībā ar Ukrainas PSR Zinātņu akadēmiju, kas labi pilda raudzēšanas funkcijas nepārtraukta vīna šampanieša procesa apstākļos; pateicoties tam, šampanieša ražošanas process tika samazināts par 96 stundām.

Tautsaimniecības vajadzībām tiek tērēti desmitiem un simtiem tūkstošu tonnu pārtikas tauku, tai skaitā ievērojama daļa mazgāšanas līdzekļu un žāvēšanas eļļu ražošanai. Tikmēr mazgāšanas līdzekļu ražošanā ievērojamu daudzumu pārtikas tauku (ar pašreizējo tehnoloģiju līmeni - līdz 30 procentiem) var aizstāt ar sintētiskām taukskābēm un spirtiem. Tas atbrīvotu ļoti ievērojamu daudzumu vērtīgu tauku pārtikas vajadzībām.

Tehniskām vajadzībām, piemēram, līmvielu ražošanai, tiek patērēts arī liels daudzums (daudzus tūkstošus tonnu!) pārtikas cietes un dekstrīna. Un šeit palīgā nāk ķīmija! Dažas rūpnīcas jau 1962. gadā cietes un dekstrīna vietā sāka izmantot sintētisko materiālu poliakrilamīdu etiķešu uzlīmēšanai. . Šobrīd lielākā daļa rūpnīcu – vīna darītavas, bezalkoholiskais alus, šampanietis, konservēšana u.c. – pāriet uz sintētiskajām līmēm. Tātad arvien plašāk tiek izmantota sintētiskā līme AT-1, kas sastāv no MF-17 sveķiem (urīnviela ar formaldehīdu) ar CMC (karboksimetilceluloze) piedevu Pārtikas rūpniecībā tiek pārstrādāts ievērojams daudzums pārtikas šķidrumu (vīna materiāli, vīni, , alus misa, kvasa misa, augļu un ogu sulas), kurām pēc savas būtības ir agresīvas īpašības attiecībā pret metālu. Šie šķidrumi dažkārt tehnoloģiskās apstrādes procesā tiek ievietoti nepiemērotos vai slikti pielāgotos traukos (metāla, dzelzsbetona un citās tvertnēs), kas pasliktina gatavās produkcijas kvalitāti. Šodien ķīmija ir prezentējusi pārtikas rūpniecību ar visdažādākajiem produktiem dažādu konteineru iekšējo virsmu pārklāšanai - tvertnēm, cisternām, aparātiem, tvertnēm. Tie ir eprozīns, laka XC-76, HVL un citi, kas pilnībā pasargā virsmu no jebkāda trieciena un ir pilnīgi neitrāli un nekaitīgi.Pārtikas rūpniecībā plaši tiek izmantotas sintētiskās plēves, plastmasas izstrādājumi, sintētiskās aizdares. , konservēšana, pārtikas koncentrāts, maizes rūpniecībā, celofānu veiksmīgi izmanto dažādu produktu iepakošanai.Maiznīcas izstrādājumi tiek ietīti plastmasas plēvē, tie labāk un ilgāk saglabā svaigumu, lēnāk noveco.

Plastmasu, celulozes acetāta plēvi un polistirolu ar katru dienu arvien plašāk izmanto konteineru ražošanā konditorejas izstrādājumu iepakošanai, ievārījuma, ievārījuma, marmelādes iepakošanai un dažādu kastu un cita veida iepakojuma pagatavošanai.

Dārgās importa izejvielas - korķa ieliktņi vīnam, alum, bezalkoholiskajiem dzērieniem, minerālūdeņiem - lieliski aizvieto dažāda veida ieliktņus no polietilēna, poliizobutilēna un citām sintētiskām masām.

Ķīmija aktīvi apkalpo arī pārtikas inženieriju. Kapron tiek izmantots dilstošo detaļu, karameļu štancēšanas iekārtu, bukses, skavu, kluso zobratu, neilona tīklu, filtru auduma ražošanai; vīna darīšanas, alkoholisko dzērienu un alus bezalkoholisko dzērienu ražošanā kapronu izmanto marķēšanas, noraidīšanas un iepildīšanas iekārtu daļām.

Ar katru dienu plastmasa arvien vairāk tiek "ieviesta" pārtikas mašīnbūves nozarē – dažādu konveijera galdu, piltuvju, uztvērēju, lifta kausu, cauruļu, kasešu maizes nogatavināšanai un daudzu citu detaļu un mezglu ražošanai.

Lielās ķīmijas devums pārtikas rūpniecībā nepārtraukti pieaug.1866. gadā vācu ķīmiķis Rithauzens no kviešu proteīna sadalīšanās produktiem ieguva organisko skābi, ko viņš nosauca par glutamīnskābi.Šam atklājumam praktiski pusgadsimtu bija maza praktiska nozīme. Vēlāk gan izrādījās, ka glutamīnskābe, lai arī tā nav neaizvietojama aminoskābe, tomēr salīdzinoši lielos daudzumos ir atrodama tādos dzīvībai svarīgos orgānos un audos kā smadzenes, sirds muskulis un asins plazma. Piemēram, 100 grami smadzeņu vielas satur 150 miligramus glutamīnskābes.

"Zinātniskajos pētījumos noskaidrots, ka glutamīnskābe aktīvi iesaistās centrālajā nervu sistēmā notiekošajos bioķīmiskajos procesos, piedalās intracelulārajā olbaltumvielu un ogļhidrātu vielmaiņā, stimulē oksidatīvos procesus. No visām aminoskābēm smadzeņu audi intensīvi oksidē tikai glutamīnskābes kifgotu. , savukārt tiek atbrīvots ievērojams daudzums enerģijas, kas nepieciešama smadzeņu audos notiekošajiem procesiem.

Līdz ar to vissvarīgākā glutamīnskābes pielietojuma joma ir medicīnas praksē, centrālās nervu sistēmas slimību ārstēšanai.

20. gadsimta sākumā japāņu zinātnieks Kikunae Ikeda, pētot sojas mērces, jūras aļģu (brūnaļģu) un citu Austrumāzijai raksturīgo pārtikas produktu sastāvu, nolēma rast atbildi uz jautājumu, kāpēc ar kaltētām aļģēm aromatizēti ēdieni ( piemēram, brūnaļģes) kļūst garšīgāka un ēstgribu rosinošāka. Pēkšņi izrādījās, ka brūnaļģes "cilvē" pārtiku, jo satur glutamīnskābi.

1909. gadā Ikeda tika piešķirts Lielbritānijas patents aromatizētāju preparātu ražošanas metodei. Saskaņā ar šo metodi Ikeda izdalīja mononātrija glutamātu, tas ir, glutamīnskābes nātrija sāli, no proteīna hidrolizāta ar elektrolīzi. Izrādījās, ka mononātrija glutamātam piemīt spēja uzlabot ēdiena garšu.

Mononātrija glutamāts ir dzeltenīgi smalks kristālisks pulveris; šobrīd tas tiek ražots arvien lielākos daudzumos gan pie mums, gan ārzemēs – īpaši Austrumāzijas valstīs. Tas atrod savu galveno pielietojumu pārtikas rūpniecībā kā produktu garšas atjaunotājs, kas tiek zaudēts atsevišķu produktu pagatavošanas laikā. Mononātrija glutamātu izmanto zupu, mērču, gaļas un desu izstrādājumu, dārzeņu konservu u.c. rūpnieciskajā ražošanā.

Pārtikas produktiem ieteicama šāda nātrija glutamāta deva: ar 10 gramiem drogas pietiek kā garšvielu 3-4 kilogramiem gaļas vai gaļas ēdienu, kā arī no zivs un mājputnu gaļas gatavotiem ēdieniem 4-5 kilogramiem. dārzeņu produkti, uz 2 kilogramiem pākšaugu un rīsu, kā arī no mīklas gatavotie, uz 6-7 litriem zupas, mērces, gaļas olu. Nātrija glutamāta nozīme konservu ražošanā ir īpaši liela, jo termiskās apstrādes laikā produkti lielākā vai mazākā mērā zaudē garšu. Šādos gadījumos viņi parasti dod 2 gramus zāļu uz 1 kilogramu konservu.

Ja kādam produktam garša pasliktinās uzglabāšanas vai vārīšanas rezultātā, tad glutamāts to atjauno. Mononātrija glutamāts palielina garšas nervu jutīgumu – padarot tos uztverošākus ēdiena garšai. Dažos gadījumos tas pat uzlabo garšu, piemēram, aizsedz dažādu dārzeņu nevēlamo rūgtumu un piezemējumu. Svaigu dārzeņu ēdienu patīkamā garša ir saistīta ar augstu glutamīnskābes saturu. Vecajai veģetārajai zupai atliek tikai pievienot nelielu šķipsniņu glutamāta - nu, lūk, ēdiens iegūst garšas pilnību, ir sajūta, ka ēd smaržīgu gaļas buljonu. Un vēl vienai "burvju" darbībai ir mononātrija glutamāts. Fakts ir tāds, ka, ilgstoši uzglabājot gaļas un zivju produktus, tiek zaudēts to svaigums, pasliktinās garša un izskats. Tomēr, ja šos produktus pirms uzglabāšanas samitrina ar nātrija glutamāta šķīdumu, tie saglabāsies svaigi, savukārt kontroles graudaugi zaudē savu sākotnējo garšu un kļūst sasmakuši.

Mononātrija glutamāts Japānā tiek tirgots ar nosaukumu "aji-no-moto", kas nozīmē "garšas būtība". Dažreiz šis vārds tiek tulkots atšķirīgi - "garšas dvēsele". Ķīnā šīs zāles sauc par "wei-syu", tas ir, "gastronomisko pulveri", franči to sauc par "prāta serumu", skaidri norādot uz glutamīnskābes lomu smadzeņu procesos.

No kā sastāv mononātrija glutamāts un glutamīnskābe? Katra valsts izvēlas sev izdevīgāko izejvielu. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs vairāk nekā 50 procentus MSG ražo no cukurbiešu atkritumiem, aptuveni 30 procentus no kviešu lipekļa un aptuveni 20 procentus no kukurūzas lipekļa. Ķīnā mononātrija glutamātu ražo no sojas proteīna, Vācijā - no kviešu proteīna. Japānā ir izstrādāta metode glutamīnskābes bioķīmiskai sintēzei no glikozes un minerālsāļiem, izmantojot īpašu mikroorganismu rasi (Micrococcus glutamicus), par ko Maskavā V Starptautiskajā bioķīmiskajā kongresā ziņoja japāņu zinātnieks Kinošita.

Pēdējos gados mūsu valstī ir organizēti vairāki jauni glutamīnskābes un mononātrija glutamāta ražošanas semināri. Galvenās izejvielas šiem nolūkiem ir kukurūzas cietes ražošanas atkritumi, cukura ražošanas atkritumi (biešu sīrups) un alkohola ražošanas atkritumi (bards).

Šobrīd visā pasaulē ik gadu tiek saražoti desmitiem tūkstošu tonnu glutamīnskābes un mononātrija glutamāta, un to pielietojuma apjoms ar katru dienu paplašinās.

Ievērojami paātrinātāji – fermenti

Lielākā daļa ķīmisko reakciju, kas notiek organismā, notiek ar enzīmu līdzdalību.Fermenti ir specifiski proteīni, ko ražo dzīva šūna, un tiem piemīt spēja paātrināt ķīmiskās reakcijas. Fermenti savu nosaukumu ieguvuši no latīņu vārda, kas nozīmē "fermentācija". Alkoholiskā raudzēšana ir viens no senākajiem enzīmu darbības piemēriem.Visas dzīvības izpausmes rodas fermentu klātbūtnes dēļ;

I. P. Pavlovs, kurš devis izcili lielu ieguldījumu enzīmu doktrīnas attīstībā, uzskatīja tos par dzīvības izraisītājiem: “Visām šīm vielām ir milzīga loma, tās nosaka procesus, kuros izpaužas dzīvība, tās ir pilnībā. sajūtu dzīvības aktivatori."Cilvēks ir iemācījies pārnest dzīvajos organismos notiekošo izmaiņu pieredzi industriālajā sfērā - izejvielu tehniskajai pārstrādei pārtikas un citās nozarēs. Fermentu un fermentu preparātu izmantošana tehnoloģijā ir balstīta par to spēju paātrināt atsevišķu organisko un minerālvielu daudzu īpašību transformāciju, tādējādi paātrinot visdažādākos tehnoloģiskos procesus.

Šobrīd jau ir zināmi 800 dažādi fermenti.

Dažādu enzīmu darbība ir ļoti specifiska. Tas vai cits ferments iedarbojas tikai uz noteiktu vielu vai noteikta veida ķīmisko saiti molekulā.

Atkarībā no fermentu darbības tos iedala sešās klasēs.

Fermenti spēj sadalīt dažādus ogļhidrātus, olbaltumvielas, hidrolizēt taukus, noārdīt citas organiskās vielas, katalizēt redoksreakcijas, pārnest dažādas ķīmiskās dažu organisko savienojumu molekulu grupas uz citu molekulām. Ir ļoti svarīgi, lai fermenti varētu paātrināt procesus ne tikai uz priekšu, bet arī pretējā virzienā, tas ir, fermenti var veikt ne tikai sarežģītu organisko molekulu sadalīšanos, bet arī to sintēzi. Interesanti ir arī tas, ka fermenti ļoti mazās devās iedarbojas uz ļoti daudzām vielām. Tajā pašā laikā fermenti iedarbojas ļoti ātri.Viena katalizatora molekula vienā sekundē pārvērš tūkstošiem substrāta daļiņu.Tātad, 1 grams pepsīna spēj sadalīt 50 kilogramus sarecējuša olas baltuma; siekalu amilāze, kas sačakarē cieti, parāda savu iedarbību, ja to atšķaida viens līdz miljons, un 1 grams kristāliskā renīna liek sarecēt 12 tonnas piena!

Visi dabiskās izcelsmes fermenti nav toksiski. Šī priekšrocība ir ļoti vērtīga gandrīz visām pārtikas rūpniecības nozarēm.

Kā tiek iegūti fermenti?

Fermenti ir plaši izplatīti dabā un ir atrodami visos dzīvnieku audos un orgānos, augos, kā arī mikroorganismos - sēnēs, baktērijās, raugos. Tāpēc tās var iegūt no visdažādākajiem avotiem.Zinātnieki ir atraduši atbildi uz interesantākajiem jautājumiem: kā šīs brīnumainās vielas iegūt mākslīgi, kā tās var izmantot ikdienā un ražošanā?Ja dažādu dzīvnieku aizkuņģa dziedzeris pamatoti tiek saukta par “enzīmu rūpnīcu”, tad veidnes, kā izrādījās, patiesi ir dažādu bioloģisko katalizatoru “kase”. Enzīmu preparāti, kas iegūti no mikroorganismiem, pamazām sāka aizstāt dzīvnieku un augu izcelsmes preparātus lielākajā daļā nozaru.

Šāda veida izejvielu priekšrocības ietver, pirmkārt, augsto mikroorganismu vairošanās ātrumu. Gada laikā noteiktos apstākļos var novākt 600-800 mākslīgi audzētu pelējuma sēņu vai citu mikroorganismu "ražas". Uz noteiktas barotnes (kviešu klijas, vīnogu vai augļu izspaidas, tas ir, atliekas pēc sulas spiešanas) veic sēšanu un mākslīgi radītos apstākļos (nepieciešamajā mitrumā un temperatūrā) mikroorganismus, kas bagāti ar noteiktiem fermentiem vai satur enzīmu. tiek audzēti konkrēti īpašumi. Lai stimulētu palielināta enzīma daudzuma veidošanos, maisījumam pievieno dažādus sāļus, skābes un citas sastāvdaļas. Pēc tam no biomasas tiek izolēts enzīmu komplekss vai atsevišķi fermenti,

Fermenti un pārtika

Izejvielās esošo vai pareizā daudzumā pievienoto enzīmu darbības virzīta izmantošana ir pamats daudzu pārtikas produktu ražošanai Gaļas, maltās gaļas nogatavināšana, siļķu nogatavināšana pēc sālīšanas, tējas, tabakas, vīnu nogatavināšana, pēc tam Katrā no šiem produktiem parādās pārsteidzoša garša un tikai viņiem raksturīgs aromāts - tas ir fermentu "darba" rezultāts. Iesala dīgšanas process, kad ciete, kas nešķīst ūdenī, pārvēršas par šķīstošu, un graudi iegūst specifisku aromātu un garšu – tas arī ir fermentu darbs!Šodienas skatījumā pārtikas rūpniecības tālāka attīstība nav iedomājama bez enzīmu un fermentu preparātu lietošana (dažādu darbību enzīmu komplekss) Piemēram, maize - vismasīvākais pārtikas produkts. Normālos apstākļos arī maizes ražošana, pareizāk sakot, mīklas gatavošanas process notiek, piedaloties miltos atrodamajiem fermentiem. Bet ko darīt, ja mēs pievienojam tikai 20 gramus amilāzes enzīma preparāta uz 1 tonnu miltu? Tad mēs iegūsim uzlabotu maizi; garša, aromāts, ar skaistu garoziņu, poraināks, apjomīgāks un vēl saldāks! Ferments, zināmā mērā sadalot miltos esošo cieti, palielina cukura saturu miltos; rūgšanas, gāzu veidošanās un citi procesi notiek intensīvāk - un maizes kvalitāte kļūst labāka.

Tas pats enzīms amilāze tiek izmantots alus rūpniecībā. Ar viņa palīdzību daļa no alus misas gatavošanai izmantotā iesala tiek aizstāta ar parastajiem graudiem. Izrādās smaržīgs, putojošs, garšīgs alus. Ar enzīma amilāzes palīdzību no kukurūzas miltiem iespējams iegūt ūdenī šķīstošu cieti, saldo melasi un glikozi.

Svaigi pagatavoti šokolādes izstrādājumi, mīkstās konfektes ar pildījumu, marmelāde un citi ir kārums ne tikai bērniem, bet arī pieaugušajiem. Bet, kādu laiku pagulējot veikalā vai mājās, šie produkti zaudē savu garšīgo garšu un izskatu – sāk sacietēt, cukurs izkristalizējas, zūd aromāts. Kā pagarināt šo produktu kalpošanas laiku? Invertāzes enzīms! Izrādās, ka invertāze novērš konditorejas izstrādājumu "novecošanos", cukura rupju kristalizāciju; produkti ilgu laiku paliek pilnīgi “svaigi”. Kā ar krējuma saldējumu? Izmantojot laktāzes enzīmu, tas nekad nebūs graudains vai "smilšains", jo nenotiks piena cukura kristalizācija.

Lai veikalā nopērkamā gaļa nebūtu skarba, nepieciešams fermentu darbs. Pēc dzīvnieka nokaušanas mainās gaļas īpašības: sākumā gaļa ir sīksta un bezgaršīga, svaigai gaļai ir nedaudz izteikts aromāts un garša, ar laiku gaļa kļūst mīksta, vārītas gaļas aromāta intensitāte un garša. buljons palielinās, garša kļūst izteiktāka un iegūst jaunas nokrāsas. Gaļa nogatavojas.

Gaļas stīvuma izmaiņas nogatavināšanas laikā ir saistītas ar muskuļu un saistaudu olbaltumvielu izmaiņām. Gaļai un gaļas buljonam raksturīgā garša ir atkarīga no glutamīnskābes satura muskuļu audos, kam, tāpat kā tās sāļiem – glutamātiem, ir specifiska gaļas buljona garša. Tāpēc nedaudz izteiktā svaigas gaļas garša daļēji ir saistīta ar to, ka glutamīns šajā periodā ir saistīts ar kādu komponentu, kas izdalās gaļai nogatavojoties.

Gaļas aromāta un garšas izmaiņas nogatavināšanas laikā ir saistītas arī ar zemas molekulmasas gaistošo taukskābju uzkrāšanos, kas rodas muskuļu šķiedru lipīdu hidrolītiskās sadalīšanās rezultātā lipāzes iedarbībā.

Lipīdu taukskābju sastāva atšķirība dažādu dzīvnieku muskuļu šķiedrās piešķir specifiskumu dažādu gaļas veidu aromāta un garšas nokrāsām.

Gaļas izmaiņu fermentatīvā rakstura dēļ temperatūrai ir izšķiroša ietekme uz to ātrumu. Fermentu darbība strauji palēninās, bet neapstājas pat ļoti zemā temperatūrā: tie netiek iznīcināti pie mīnus 79 grādiem. Enzīmus saldētā stāvoklī var uzglabāt daudzus mēnešus, nezaudējot aktivitāti. Dažos gadījumos to aktivitāte pēc atkausēšanas palielinās.

Ar katru dienu paplašinās fermentu un to preparātu pielietošanas loks.

Mūsu nozare gadu no gada palielina vīnogu, augļu un ogu pārstrādi vīna, sulu un konservu ražošanai. Šajā ražošanā grūtības dažkārt slēpjas tajā, ka izejvielas - augļi un ogas - spiešanas procesā "nedod" visu tajā esošo sulu. Pievienojot niecīgu daudzumu (0,03-0,05 procenti) pektināzes enzīmu preparātu vīnogām, krusai, āboliem, plūmēm, dažādām ogām, kad tās tiek sasmalcinātas vai sasmalcinātas, tiek iegūts ļoti būtisks sulas iznākuma pieaugums - par 6-20 procentiem.Pektināze var izmantot arī sulu dzidrināšanai, augļu želeju, augļu biezeņu ražošanā. Liela praktiska interese produktu aizsardzībā no skābekļa oksidējošās iedarbības – tauku, pārtikas koncentrātu un citu taukus saturošu produktu – ir enzīmam glikozes oksidāze. Tiek risināts jautājums par tādu produktu ilgtermiņa uzglabāšanu, kuriem tagad ir īss “dzīves laiks” sasmakuma vai citu oksidatīvu izmaiņu dēļ. Skābekļa noņemšana vai aizsardzība. ka no tā ir ļoti svarīga siera, bezalkoholisko, alus, vīna, tauku rūpniecībā, tādu produktu ražošanā kā piena pulveris, majonēze, pārtikas koncentrāti un aromatizētāji. Visos gadījumos glikozes oksidāzes-katalāzes sistēmas izmantošana ir vienkāršs un ļoti efektīvs līdzeklis, kas uzlabo produktu kvalitāti un glabāšanas laiku.

Pārtikas rūpniecības un vispār uztura zinātnes nākotne nav iedomājama bez padziļinātas izpētes un plašas fermentu izmantošanas. Daudzi mūsu pētniecības institūti ir iesaistīti fermentu preparātu ražošanas un lietošanas uzlabošanā. Tuvākajos gados ir plānots krasi palielināt šo ievērojamo vielu ražošanu.

1. Ogļhidrāti, to klasifikācija. saturs pārtikā. Vērtība uzturā

Ogļhidrāti ir organiski savienojumi, kas satur aldehīdu vai ketonu un spirta grupas. Zem vispārīgā nosaukuma ogļhidrāti apvieno dabā plaši izplatītus savienojumus, kas ietver gan saldas garšas vielas, ko sauc par cukuriem, gan ķīmiski radniecīgus, bet daudz sarežģītākus, nešķīstošus un ne saldas garšas savienojumus, piemēram, cieti un celulozi.(celuloze).

Ogļhidrāti ir daudzu pārtikas produktu neatņemama sastāvdaļa, jo tie veido līdz 80-90% no augu sausnas. Dzīvnieku organismos ogļhidrāti satur aptuveni 2% no ķermeņa svara, taču to nozīme ir liela visiem dzīviem organismiem, jo ​​tie ir daļa no nukleotīdiem, no kuriem tiek uzbūvētas nukleīnskābes, kas veic olbaltumvielu biosintēzi un iedzimtas informācijas pārraidi. Daudziem ogļhidrātiem ir liela nozīme procesos, kas novērš asins recēšanu un patogēnu iekļūšanu makroorganismos, imunitātes parādībās.

Organisko vielu veidošanās dabā sākas ar ogļhidrātu fotosintēzi, ko veic augu zaļās daļas, to CO2 un H2O. Lapās un citās zaļajās augu daļās hlorofila klātbūtnē saules gaismas ietekmē veidojas ogļhidrāti no oglekļa dioksīda no gaisa un ūdens no augsnes. Ogļhidrātu sintēzi pavada liela saules enerģijas daudzuma uzsūkšanās un skābekļa izdalīšanās vidē.

Viegls 12 H2O + 6 CO2 - C6 H12 O6 + 6O2 + 6 H2O hlorofils

No cukuriem dzīvo organismu turpmāko izmaiņu procesā rodas citi organiskie savienojumi – polisaharīdi, tauki, organiskās skābes, bet saistībā ar slāpekļa vielu uzsūkšanos no augsnes – olbaltumvielas un daudzi citi. Daudzi kompleksie ogļhidrāti noteiktos apstākļos tiek hidrolizēti un sadalās mazāk sarežģītos; daļa ogļhidrātu nesadalās ūdens iedarbībā. Tas ir pamats ogļhidrātu klasifikācijai, kas ir sadalīti divās galvenajās klasēs:

Vienkāršie ogļhidrāti vai vienkāršie cukuri, vai monosaharīdi. Monosaharīdi satur no 3 līdz 9 oglekļa atomiem, visizplatītākās ir pentozes (5C) un heksozes (6C), un pēc funkcionālās grupas – aldozes un ketozes.

Plaši zināmie monosaharīdi ir glikoze, fruktoze, galaktoze, rabinoze, arabinoze, ksiloze un D-riboze.

Glikoze (vīnogu cukurs) brīvā veidā ir atrodama ogās un augļos (vīnogās - līdz 8%; plūmēs, ķiršos - 5-6%; medū - 36%). Ciete, glikogēns, maltoze ir veidota no glikozes molekulām; glikoze ir galvenā saharozes, laktozes daļa.

Fruktoze (augļu cukurs) tīrā veidā ir atrodama medū (līdz 37%), vīnogās (7,7%), ābolos (5,5%); ir galvenā saharozes daļa.

Galaktoze ir piena cukura (laktozes) sastāvdaļa, kas atrodama zīdītāju pienā, augu audos un sēklās.

Arabinoze ir sastopama skujkoku augos, biešu mīkstumā, ir iekļauta pektīnvielās, gļotās, sveķos (sveķos), hemicelulozēs.

Ksiloze (koksnes cukurs) ir atrodama kokvilnas mizās un kukurūzas vālītēs. Ksiloze ir pentozānu sastāvdaļa. Savienojumā ar fosforu ksiloze pārvēršas aktīvos savienojumos, kuriem ir svarīga loma cukuru savstarpējā pārveidošanā.

D-riboze ieņem īpašu vietu starp monosaharīdiem. Kāpēc daba deva priekšroku ribozei, nevis visiem cukuriem, vēl nav skaidrs, bet tieši tā kalpo kā universāla sastāvdaļa galvenajām bioloģiski aktīvajām molekulām, kas ir atbildīgas par iedzimtas informācijas pārraidi - ribonukleīnskābes (RNS) un dezoksiribonukleīnskābes (DNS) skābēm; tā ir arī daļa no ATP un ADP, ar kuru palīdzību ķīmiskā enerģija tiek uzkrāta un pārnesta jebkurā dzīvā organismā. Aizstājot vienu no fosfātu atliekām ATP ar piridīna fragmentu, veidojas vēl viens svarīgs aģents - NAD - viela, kas ir tieši iesaistīta dzīvībai svarīgos redoksprocesos. Vēl viens galvenais līdzeklis ir ribuloze 1,5, difosfāts. Šis savienojums ir iesaistīts augu oglekļa dioksīda asimilācijas procesos.

Kompleksie ogļhidrāti, jeb kompleksie cukuri, vai polisaharīdi (cietes, glikogēna un bezcietes polisaharīdi – šķiedra (celuloze un hemiceluloze, pektīni).

Ir I un II kārtas polisaharīdi (oligosaharīdi) (poliozes).

Oligosaharīdi ir pirmās kārtas polisaharīdi, kuru molekulas satur no 2 līdz 10 monosaharīdu atlikumiem, kas saistīti ar glikozīdu saitēm. Saskaņā ar to tiek izdalīti disaharīdi, trisaharīdi utt.

Disaharīdi ir sarežģīti cukuri, kuru katra molekula hidrolīzes laikā sadalās divās monosaharīdu molekulās. Disaharīdi kopā ar polisaharīdiem ir viens no galvenajiem ogļhidrātu avotiem cilvēku un dzīvnieku pārtikā. Pēc struktūras disaharīdi ir glikozīdi, kuros divas monosaharīdu molekulas ir savienotas ar glikozīdu saiti.

No disaharīdiem īpaši labi zināmi ir maltoze, saharoze un laktoze. Maltoze, kas ir a-glikopiranozil-(1,4)-a-glikopiranoze, veidojas kā starpprodukts amilāžu iedarbībā uz cieti (vai glikogēnu).

Viens no visizplatītākajiem disaharīdiem ir saharoze, izplatīts pārtikas cukurs. Saharozes molekula sastāv no viena a-D-glikozes atlikuma un viena P-E-fruktozes atlikuma. Atšķirībā no vairuma disaharīdu, saharozei nav brīva pusacetāla hidroksilgrupas un tai nav reducējošo īpašību.

Disaharīds laktoze ir atrodama tikai pienā un sastāv no R-E-galaktozes un E-glikozes.

II kārtas polisaharīdi ir sadalīti strukturālajos un rezerves. Pirmie ietver celulozi, bet rezerves - glikogēnu (dzīvniekiem) un cieti (augos).

Ciete ir lineāras amilozes (10-30%) un sazarota amilopektīna (70-90%) komplekss, kas veidots no glikozes molekulas paliekām (a-amiloze un amilopektīns lineārās ķēdēs a-1,4-saitēs, amilopektīns atzarojuma punktu starpķēžu a - 1,6 - saites), kuru vispārīgā formula ir C6H10O5p.

Maize, kartupeļi, graudaugi un dārzeņi ir galvenais cilvēka ķermeņa enerģijas resurss.

Glikogēns ir dzīvnieku audos plaši izplatīts polisaharīds, pēc struktūras līdzīgs amilopektīnam (ļoti sazarotas ķēdes ik pēc 3-4 saitēm, kopējais glikozīdu atlieku skaits ir 5-50 tūkstoši)

Celuloze (šķiedra) ir izplatīts augu homopolisaharīds, kas darbojas kā augu atbalsta materiāls (auga skelets). Puse koksnes sastāv no šķiedras un ar to saistītā lignīna, tas ir lineārs biopolimērs, kas satur 600-900 glikozes atlikumus, kas savienoti ar P - 1,4 - glikozīdu saitēm.

Monosaharīdi ir savienojumi, kuru molekulā ir vismaz 3 oglekļa atomi. Atkarībā no oglekļa atomu skaita molekulā tos sauc par triozēm, tetrozēm, pentozēm, heksozēm un heptozēm.

Cilvēku un dzīvnieku uzturā ogļhidrāti veido lielāko daļu pārtikas. Pateicoties ogļhidrātiem, tiek nodrošināta 1/2 no cilvēka uztura ikdienas enerģijas nepieciešamības. Ogļhidrāti palīdz aizsargāt olbaltumvielas no enerģijas patēriņa.

Pieaugušam cilvēkam diennaktī nepieciešami 400-500 g ogļhidrātu (tai skaitā ciete - 350-400 g, cukuri - 50-100 g, citi ogļhidrāti - 25 g), kas jāsaņem ar pārtiku. Ar lielu fizisko slodzi palielinās vajadzība pēc ogļhidrātiem. Pārmērīgi nonākot cilvēka organismā, ogļhidrāti var pārvērsties taukos vai nelielos daudzumos nogulsnēties aknās un muskuļos dzīvnieku cietes – glikogēna veidā.

Pēc uzturvērtības ogļhidrātus iedala sagremojamos un nesagremojamos. Sagremojamie ogļhidrāti - mono un disaharīdi, ciete, glikogēns. Nesagremojami - celuloze, hemiceluloze, inulīns, pektīns, gumija, gļotas. Cilvēka gremošanas traktā sagremojamie ogļhidrāti (izņemot monosaharīdus) enzīmu ietekmē tiek sadalīti līdz monosaharīdiem, kas uzsūcas caur zarnu sieniņām asinsritē un tiek pārnesti pa visu ķermeni. Ar vienkāršu ogļhidrātu pārpalikumu un bez enerģijas patēriņa daļa ogļhidrātu pārvēršas taukos vai nogulsnējas aknās kā rezerves enerģijas avots pagaidu uzglabāšanai glikogēna veidā. Cilvēka organisms nesagremojamus ogļhidrātus neizmanto, taču tie ir ārkārtīgi svarīgi gremošanai un veido tā sauktās "diētiskās šķiedras". Diētiskās šķiedras stimulē zarnu motorisko darbību, kavē holesterīna uzsūkšanos, pozitīvi ietekmē zarnu mikrofloras sastāva normalizēšanu, pūšanas procesu kavēšanu, palīdz izvadīt no organisma toksiskos elementus.

Diētisko šķiedrvielu dienas norma ir 20-25 g.Dzīvnieku izcelsmes produktos ir maz ogļhidrātu, tāpēc galvenais ogļhidrātu avots cilvēkam ir augu pārtika. Ogļhidrāti veido trīs ceturtdaļas no augu un aļģu sausā svara, un tie ir atrodami graudos, augļos un dārzeņos. Augos ogļhidrāti uzkrājas kā rezerves vielas (piemēram, ciete) vai arī pilda atbalsta materiāla (šķiedras) lomu.

Galvenie sagremojamie ogļhidrāti cilvēka uzturā ir ciete un saharoze. Ciete veido aptuveni 80% no visiem ogļhidrātiem, ko patērē cilvēki. Ciete ir cilvēka galvenais enerģijas resurss. Cietes avoti - graudaugi, pākšaugi, kartupeļi. Monosaharīdi un oligosaharīdi graudaugos ir salīdzinoši nelielos daudzumos. Saharoze cilvēka organismā parasti nonāk kopā ar pārtiku, kam to pievieno (konditorejas izstrādājumi, dzērieni, saldējums). Pārtika ar augstu cukura saturu ir vismazāk vērtīga no visiem ogļhidrātu pārtikas produktiem. Ir zināms, ka uzturā ir jāpalielina šķiedrvielu saturs. Uztura šķiedrvielu avots ir rudzu un kviešu klijas, dārzeņi, augļi. Pilngraudu maize šķiedrvielu satura ziņā ir daudz vērtīgāka nekā no augstākās kvalitātes miltiem gatavota maize. Augļu ogļhidrātus galvenokārt pārstāv saharoze, glikoze, fruktoze, kā arī šķiedrvielas un pektīns. Ir pārtikas produkti, kas gandrīz pilnībā sastāv no ogļhidrātiem: ciete, cukurs, medus, karamele. Dzīvnieku izcelsmes produkti satur ievērojami mazāk ogļhidrātu nekā augu izcelsmes produkti. Viens no galvenajiem dzīvnieku cietes pārstāvjiem ir glikogēns. Gaļas un aknu glikogēns pēc struktūras ir līdzīgs cietei. Un piens satur laktozi: 4,7% - govīm, 6,7% - cilvēkiem.

Pārtikas produktu uzglabāšanā un ražošanā liela nozīme ir ogļhidrātu īpašībām un to pārvērtībām. Tātad augļu un dārzeņu uzglabāšanas laikā svara zudums notiek ogļhidrātu patēriņa rezultātā elpošanas procesiem. Pektīna vielu pārvērtības izraisa augļa konsistences izmaiņas.

2. Antienzīmi. saturs pārtikā. Darbības princips. Faktori, kas samazina inhibējošo iedarbību

Antienzīmi (protennāzes inhibitori). Olbaltumvielas, kas bloķē fermentu darbību. Satur neapstrādātos pākšaugos, olu baltumā, kviešos, miežos, citos augu un dzīvnieku izcelsmes produktos, kas nav pakļauti termiskai apstrādei. Ir pētīta antienzīmu ietekme uz gremošanas enzīmiem, jo ​​īpaši pepsīnu, tripsīnu, a-amilāzi. Izņēmums ir cilvēka tripsīns, kas ir katjonu formā un tāpēc nav jutīgs pret pākšaugu antiproteāzi.

Šobrīd ir pētīti vairāki desmiti dabisko proteināzes inhibitoru, to primārā struktūra un darbības mehānisms. Tripsīna inhibitorus atkarībā no tajos esošās diaminomonokarbonskābes rakstura iedala divos veidos: arginīnā un lizīnā. Arginīna tips ietver: sojas pupu Kunitz inhibitoru, kviešu, kukurūzas, rudzu, miežu, kartupeļu, vistas olu ovomukoīdu uc inhibitorus, kas izolēti no govs jaunpiena.

Šo pretbarošanas līdzekļu darbības mehānisms ir noturīgu enzīmu inhibējošo kompleksu veidošanās un galveno aizkuņģa dziedzera proteolītisko enzīmu: tripsīna, himotripsīna un elastāzes aktivitātes nomākšana. Šādas blokādes rezultāts ir uztura olbaltumvielu vielu uzsūkšanās samazināšanās.

Apskatāmajiem augu izcelsmes inhibitoriem ir raksturīga salīdzinoši augsta termiskā stabilitāte, kas nav raksturīga proteīna vielām. Šos inhibitorus saturošos sausos augu produktus karsējot līdz 130°C vai vārot pusstundu, to inhibējošās īpašības būtiski nemazinās. Pilnīga sojas pupu tripsīna inhibitora iznīcināšana tiek panākta, autoklāvējot 115°C 20 minūtes vai vārot sojas pupiņas 2-3 stundas.

Dzīvnieku izcelsmes inhibitori ir jutīgāki pret karstumu. Tomēr jēlu olu patēriņš lielos daudzumos var negatīvi ietekmēt uztura olbaltumvielu daļas uzsūkšanos.

Atsevišķi enzīmu inhibitori noteiktos apstākļos un noteiktās organisma attīstības stadijās organismā var spēlēt specifisku lomu, kas kopumā nosaka to izpētes veidus. Pārtikas izejvielu termiskā apstrāde noved pie antienzīma proteīna molekulas denaturācijas, t.i. tas ietekmē gremošanu tikai tad, ja tiek patērēta neapstrādāta pārtika.

Vielas, kas bloķē aminoskābju uzsūkšanos vai metabolismu. Tā ir reducējošo cukuru ietekme uz aminoskābēm, galvenokārt lizīnu. Mijiedarbība notiek spēcīgas karsēšanas apstākļos atbilstoši Maillard reakcijai, tāpēc maiga termiskā apstrāde un optimālais reducējošo cukura avotu saturs uzturā nodrošina labu neaizvietojamo aminoskābju uzsūkšanos.

ogļhidrātu garša antienzīma skābe

3. Skābju nozīme ēdiena garšas un smaržas veidošanā. Pārtikas skābju izmantošana pārtikas ražošanā.

Gandrīz visi pārtikas produkti satur skābes vai to skābos un vidējos sāļus. Apstrādātajos produktos skābes nāk no izejvielām, taču tās bieži pievieno ražošanas laikā vai arī veidojas fermentācijas laikā. Skābes piešķir produktiem specifisku garšu un tādējādi veicina to labāku asimilāciju.

Pārtikas skābes ir organiskas un neorganiskas dabas vielu grupa, kas atšķiras pēc to īpašībām. Pārtikas skābju sastāvs un ķīmiskās struktūras īpatnības ir dažādas un atkarīgas no pārtikas objekta specifikas, kā arī skābes veidošanās rakstura.

Augu izcelsmes produktos visbiežāk sastopamas organiskās skābes - ābolskābe, citronskābe, vīnskābe, skābeņskābe, pirovīnskābe, pienskābe. Pienskābes, fosfora un citas skābes ir izplatītas dzīvnieku izcelsmes produktos. Turklāt brīvā stāvoklī nelielos daudzumos ir taukskābes, kas dažkārt pasliktina produktu garšu un smaržu. Parasti pārtikas produkti satur skābju maisījumus.

Brīvo skābju un skābju sāļu klātbūtnes dēļ daudzi produkti un to ūdens ekstrakti ir skābi.

Pārtikas produkta skābo garšu izraisa ūdeņraža joni, kas veidojas tajā esošo skābju un skābju sāļu elektrolītiskās disociācijas rezultātā. Ūdeņraža jonu aktivitāti (aktīvo skābumu) raksturo pH (negatīvs ūdeņraža jonu koncentrācijas logaritms).

Gandrīz visas pārtikas skābes ir vājas un ūdens šķīdumos disociē nenozīmīgi. Turklāt pārtikas sistēma var saturēt bufervielas, kuru klātbūtnē ūdeņraža jonu aktivitāte saglabāsies aptuveni nemainīga, jo tā ir saistīta ar vāju elektrolītu disociācijas līdzsvaru. Šādas sistēmas piemērs ir piens. Šajā sakarā to vielu kopējo koncentrāciju pārtikas produktā, kurām ir skābs raksturs, nosaka potenciālā, kopējā vai titrējamā (sārmainā) skābuma indikators. Dažādiem produktiem šī vērtība tiek izteikta ar dažādiem rādītājiem. Piemēram, sulās kopējo skābumu nosaka g uz 1 litru, pienā - Tērnera grādos utt.

Pārtikas skābes pārtikas izejvielu un produktu sastāvā veic dažādas ar pārtikas objektu kvalitāti saistītas funkcijas. Kā daļa no aromatizējošu vielu kompleksa tie ir iesaistīti garšas un aromāta veidošanā, kas ir viens no galvenajiem pārtikas produkta kvalitātes rādītājiem. Tieši garšai līdzās smaržai un izskatam tomēr ir būtiskāka ietekme uz patērētāja izvēli konkrētajam produktam, salīdzinot ar tādiem rādītājiem kā sastāvs un uzturvērtība. Garšas un aromāta izmaiņas bieži liecina par pārtikas produkta sākšanos bojāšanos vai svešķermeņu klātbūtni tā sastāvā.

Galvenā garšas sajūta, ko izraisa skābju klātbūtne produkta sastāvā, ir skāba garša, kas kopumā ir proporcionāla H jonu koncentrācijai. +(ņemot vērā atšķirības vielu darbībā, kas izraisa vienādu garšas uztveri). Piemēram, sliekšņa koncentrācija (ar maņām uztveramā aromatizējošās vielas minimālā koncentrācija), kas ļauj sajust skābu garšu, citronskābei ir 0,017%, etiķskābei – 0,03%.

Organisko skābju gadījumā skābās garšas uztveri ietekmē arī molekulas anjons. Atkarībā no pēdējās rakstura var rasties kombinētas garšas sajūtas, piemēram, citronskābei ir saldskāba garša, bet pikrīnskābei ir skāba garša. - rūgta. Garšas sajūtas mainās arī organisko skābju sāļu klātbūtnē. Tātad amonija sāļi produktam piešķir sāļu garšu. Protams, vairāku organisko skābju klātbūtne produkta sastāvā kombinācijā ar citu klašu aromatizējošām organiskām vielām nosaka oriģinālu garšas sajūtu veidošanos, kas bieži vien raksturīga tikai vienam konkrētam pārtikas produkta veidam.

Organisko skābju līdzdalība aromāta veidošanā dažādos produktos nav vienāda. Organisko skābju un to laktonu īpatsvars aromātu veidojošo vielu kompleksā, piemēram, zemenēs, ir 14%, tomātos - ap 11%, citrusaugļos un alū - ap 16%, maizē - vairāk nekā 18%. , savukārt kafijas aromāta veidošanā skābes veido mazāk nekā 6%.

Raudzēto piena produktu aromātu veidojošā kompleksa sastāvā ietilpst pienskābe, citronskābe, etiķskābe, propionskābe un skudrskābe.

Pārtikas produkta kvalitāte ir neatņemama vērtība, kas papildus organoleptiskajām īpašībām (garša, krāsa, aromāts) ietver tā koloidālo, ķīmisko un mikrobioloģisko stabilitāti raksturojošos rādītājus.

Produkta kvalitātes veidošana tiek veikta visos tā ražošanas tehnoloģiskā procesa posmos. Tajā pašā laikā daudzi tehnoloģiskie rādītāji, kas nodrošina kvalitatīva produkta izveidi, ir atkarīgi no pārtikas sistēmas aktīvā skābuma (pH).

Kopumā pH vērtība ietekmē šādus tehnoloģiskos parametrus:

-noteiktam produkta veidam raksturīgo garšas un aromāta komponentu veidošanās;

-polidispersas pārtikas sistēmas koloidālā stabilitāte (piemēram, piena olbaltumvielu koloidālais stāvoklis vai olbaltumvielu-tanīnu savienojumu komplekss alū);

pārtikas sistēmas termiskā stabilitāte (piemēram, piena produktu proteīna vielu termiskā stabilitāte atkarībā no līdzsvara stāvokļa starp jonizētu un koloidāli sadalītu kalcija fosfātu);

bioloģiskā noturība (piemēram, alus un sulas);

fermentu aktivitāte;

apstākļi labvēlīgas mikrofloras augšanai un tās ietekme uz nogatavināšanas procesiem (piemēram, alus vai sieri).

Pārtikas skābju klātbūtne produktā var būt saistīta ar skābes apzinātu ievadīšanu pārtikas sistēmā ražošanas procesa laikā, lai pielāgotu tās pH. Šajā gadījumā pārtikas skābes tiek izmantotas kā tehnoloģiskās pārtikas piedevas.

Rezumējot, skābju pievienošanai pārtikas sistēmai ir trīs galvenie mērķi:

-piešķirot noteiktas konkrētam produktam raksturīgas organoleptiskās īpašības (garša, krāsa, aromāts);

-ietekme uz koloidālajām īpašībām, kas nosaka konkrētam produktam raksturīgās konsistences veidošanos;

palielinot stabilitāti, nodrošinot produkta kvalitātes saglabāšanu uz noteiktu laiku.

Etiķskābe (ledus) E460 ir vislabāk zināmā pārtikas skābe, un tā ir esences veidā, kas satur 70–80% pašas skābes. Ikdienā tiek izmantota ar ūdeni atšķaidīta etiķa esence, ko sauc par galda etiķi. Etiķa izmantošana pārtikas konservēšanai ir viena no vecākajām pārtikas konservēšanas metodēm. Atkarībā no izejvielām, no kurām iegūst etiķskābi, ir vīns, augļi, āboli, spirta etiķis un sintētiskā etiķskābe. Etiķskābi ražo etiķskābes fermentācijas ceļā. Šīs skābes sāļus un esterus sauc par acetātiem. Kālija un nātrija acetātus (E461 un E462) izmanto kā pārtikas piedevas.

Kopā ar etiķskābi un acetātiem izmanto nātrija un kālija diacetātus. Šīs vielas sastāv no etiķskābes un acetātiem molārā attiecībā 1:1. Etiķskābe ir bezkrāsains šķidrums, kas visos aspektos sajaucas ar ūdeni. Nātrija diacetāts ir balts kristālisks pulveris, šķīst ūdenī, ar spēcīgu etiķskābes smaržu.

Etiķskābei nav juridisku ierobežojumu; tā darbība galvenokārt balstās uz konservētā produkta pH pazemināšanu, tas parādās saturā virs 0,5% un ir vērsts galvenokārt pret baktērijām . Galvenā izmantošanas joma ir konservēti dārzeņi un marinēti produkti. Lieto majonēzēs, mērcēs, kodinot zivju produktus un dārzeņus, ogas un augļus. Etiķskābi plaši izmanto arī kā aromatizētāju.

Pienskābe ir pieejams divās formās, kas atšķiras pēc koncentrācijas: 40% šķīdums un koncentrāts, kas satur vismaz 70% skābes. Iegūst, fermentējot cukurus pienskābā. Tās sāļus un esterus sauc par laktātiem. Pārtikas piedevas veidā E270 izmanto bezalkoholisko dzērienu, karameļu masu, raudzēto piena produktu ražošanā. Pienskābes lietošanai bērnu pārtikā ir ierobežojumi.

Citronu skābe - cukuru citrāta fermentācijas produkts. Tai ir vismaigākā garša salīdzinājumā ar citām pārtikas skābēm un nekairina gremošanas trakta gļotādu. Citronskābes sāļi un esteri - citrāti. To izmanto konditorejas izstrādājumu rūpniecībā, bezalkoholisko dzērienu un dažu veidu zivju konservu ražošanā (pārtikas piedeva E330).

Ābolskābe ir mazāk skāba garša nekā citronam un vīnam. Rūpnieciskai lietošanai šī skābe tiek ražota sintētiski no maleīnskābes, un tāpēc tīrības kritēriji ietver ierobežojumus toksisko maleīnskābes piemaisījumu saturam tajā. Ābolskābes sāļus un esterus sauc par malātiem. Ābolskābei piemīt hidroksi skābju ķīmiskās īpašības. Sildot līdz 100°C, tas pārvēršas par anhidrīdu. To izmanto konditorejas izstrādājumu rūpniecībā un bezalkoholisko dzērienu ražošanā (pārtikas piedeva E296).

Vīna skābe ir vīna darīšanas atkritumu pārstrādes produkts (vīna raugs un zobakmens krējums). Tam nav būtiskas kairinošas iedarbības uz kuņģa-zarnu trakta gļotādām, un tas nav pakļauts vielmaiņas pārveidojumiem cilvēka organismā. Galvenā daļa (apmēram 80%) tiek iznīcināta zarnās baktēriju ietekmē. Vīnskābes sāļus un esterus sauc par tartrātiem. To lieto konditorejas izstrādājumos un bezalkoholiskajos dzērienos (pārtikas piedeva E334).

dzintarskābe ir adipīnskābes ražošanas blakusprodukts. Ir zināms arī veids, kā to izolēt no dzintara atkritumiem. Tam piemīt dikarbonskābēm raksturīgas ķīmiskās īpašības, tas veido sāļus un esterus, ko sauc par sukcinātiem. 235°C temperatūrā dzintarskābe atdala ūdeni, pārvēršoties dzintarskābes anhidrīdā. To izmanto pārtikas rūpniecībā, lai regulētu pārtikas sistēmu pH (pārtikas piedeva E363).

Dzintarskābes anhidrīds ir dzintarskābes augstas temperatūras dehidratācijas produkts. Iegūst arī katalītiski hidrogenējot maleīnskābes anhidrīdu. Tas slikti šķīst ūdenī, kur tas ļoti lēni hidrolizējas par dzintarskābi.

Adipīnskābe ko iegūst komerciāli, galvenokārt divpakāpju cikloheksāna oksidēšanā. Tam piemīt visas karbonskābēm raksturīgās ķīmiskās īpašības, jo īpaši tas veido sāļus, no kuriem lielākā daļa šķīst ūdenī. Viegli esterificēts līdz mono- un diesteriem. Adipīnskābes sāļus un esterus sauc par adipātiem. Tā ir pārtikas piedeva (E355), kas nodrošina skābu garšu pārtikas produktiem, jo ​​īpaši bezalkoholiskajiem dzērieniem.

Fumārskābe atrodami daudzos augos un sēnēs, veidojas ogļhidrātu fermentācijas laikā Aspergillus fumaricus klātbūtnē. Rūpnieciskās ražošanas metodes pamatā ir maleīnskābes izomerizācija HCl, kas satur bromu. Sāļus un esterus sauc par fumarātiem. Pārtikas rūpniecībā fumārskābi izmanto kā citronskābes un vīnskābes (pārtikas piedevas E297) aizstājēju. Tam ir toksicitāte, tāpēc dienas deva ar pārtiku ir ierobežota līdz 6 mg uz 1 kg ķermeņa svara.

Glikona delta laktons - (, D-glikozes fermentatīvās aerobās oksidācijas produkts. Ūdens šķīdumos glikono-delta-laktons tiek hidrolizēts par glikonskābi, ko pavada šķīduma pH izmaiņas. Izmanto kā skābuma regulētāju un cepšanai. pulveris (pārtikas piedeva E575) desertu maisījumos un produktos uz maltas gaļas bāzes, piemēram, desās.

Fosforskābe un tā sāļi - fosfāti (kālijs, nātrijs un kalcijs) ir plaši izplatīti pārtikas izejvielās un tās pārstrādes produktos. Augsta fosfātu koncentrācija ir atrodama piena produktos, gaļas un zivju produktos, dažos graudaugos un riekstos. Fosfātus (pārtikas piedevas E339 - 341) ievada bezalkoholiskajos dzērienos un konditorejas izstrādājumos. Pieļaujamā dienas deva fosforskābes izteiksmē atbilst 5-15 mg uz 1 kg ķermeņa svara (jo tās pārpalikums organismā var izraisīt kalcija un fosfora nelīdzsvarotību).

Bibliogrāfija

1.Ņečajevs A.P. Pārtikas ķīmija / A.P. Ņečajevs, S.E. Traubenbergs, A.A. Kočetkova un citi; zem. Ed. A.P. Ņečajevs. Sanktpēterburga: GIORD, 2012. - 672 lpp.

2.Dudkins M.S. Jauni pārtikas produkti / M.S. Dudkins, L.F. Ščeļkunovs. M.: MAIK "Nauka", 1998. - 304 lpp.

.Nikolajeva M.A. Preču zinātnes teorētiskie pamati / M.A. Nikolajevs. M.: Norma, 2007. - 448 lpp.

.Rogovs I.A. Pārtikas ķīmija. / I.A. Rogovs, L.V. Antipova, N.I. Dunčenko. - M.: Koloss, 2007. - 853 lpp.

.Krievijas pārtikas produktu ķīmiskais sastāvs / red. VIŅI. Skurihins. M.: DeLiprint, 2002. - 236 lpp.

Apmācība

Nepieciešama palīdzība tēmas apguvē?

Mūsu eksperti konsultēs vai sniegs apmācību pakalpojumus par jums interesējošām tēmām.
Iesniedziet pieteikumu norādot tēmu tieši tagad, lai uzzinātu par iespēju saņemt konsultāciju.

Trīs kilogrami ķīmisko vielu. Tas ir daudzums, ko gadā norij vidusmēra dažādu, dažkārt absolūti pazīstamu produktu patērētājs: piemēram, smalkmaizītes vai marmelāde. Krāsvielas, emulgatori, biezinātāji, biezinātāji tagad ir burtiski visā. Protams, rodas jautājums: kāpēc ražotāji tos pievieno pārtikai un cik nekaitīgas ir šīs vielas?

Speciālisti vienojās uzskatīt, ka "pārtikas piedevas" ir vispārīgs nosaukums dabīgām vai sintētiskām ķīmiskām vielām, ko pievieno pārtikai, lai piešķirtu tām noteiktas īpašības (uzlabo garšu un smaržu, paaugstina uzturvērtību, novērš pārtikas bojāšanos utt.), kuras netiek izmantotas. kā neatkarīgi pārtikas produkti. Formulējums ir ļoti skaidrs un saprotams. Tomēr ne viss šajā jautājumā ir vienkāršs. Daudz kas ir atkarīgs no ražotāju godīguma un elementāras pieklājības, no tā, ko tieši un kādos daudzumos viņi izmanto, lai produktiem piešķirtu tirgojamu izskatu.

Garšas kārtas numurs

Uztura bagātinātāji nav mūsu augsto tehnoloģiju laikmeta izgudrojums. Sāls, soda, garšvielas cilvēkiem ir zināmi kopš neatminamiem laikiem. Taču īsts to izmantošanas uzplaukums sākās 20. gadsimtā, pārtikas ķīmijas gadsimtā. Uz uztura bagātinātājiem tika liktas lielas cerības. Un viņi pilnībā attaisnoja cerības. Ar to palīdzību bija iespējams izveidot lielu apetīti rosinošu, ilgnoturīgu un tajā pašā laikā mazāk darbietilpīgu produktu sortimentu. Ieguvuši atzinību, "uzlabotāji" tika laisti straumē. Desas ir kļuvušas maigi rozā, jogurti ir kļuvuši par svaigiem augļiem, un smalkmaizītes ir kļuvušas lieliski nenovecojušas. Produktu “jaunību” un pievilcību nodrošināja piedevas, kas tiek izmantotas kā krāsvielas, emulgatori, biezinātāji, biezinātāji, želejvielas, glazūras līdzekļi, garšas un smaržas pastiprinātāji un konservanti.

To klātbūtne obligāti ir norādīta uz iepakojuma sastāvdaļu sarakstā un tiek apzīmēta ar burtu “E” (sākotnējais burts vārdā “Eiropa” (Eiropa). Jums nevajadzētu baidīties no to klātbūtnes, lielākā daļa preču, ja recepte ir pareizi ievērota, nerada kaitējumu veselībai, vienīgie izņēmumi ir tie, kas dažiem cilvēkiem var izraisīt individuālu neiecietību.

Burtam seko cipars. Tas ļauj orientēties dažādās piedevās, kas saskaņā ar vienoto Eiropas klasifikāciju ir konkrētas vielas kods. Piemēram, E152 pilnīgi nekaitīga aktīvā ogle, E1404 ciete un E500 soda.

Kodi E100E182 apzīmē krāsvielas, kas uzlabo vai atjauno izstrādājuma krāsu. Kodē E200E299 konservantus, kas pagarina produktu glabāšanas laiku, pasargājot tos no mikrobiem, sēnītēm un bakteriofāgiem. Tajā pašā grupā ietilpst ķīmiskās sterilizējošās piedevas, ko izmanto vīnu nogatavināšanā, kā arī dezinfekcijas līdzekļi. E300E399 antioksidanti, kas aizsargā produktus no oksidēšanās, piemēram, no tauku sasmakšanas un sagrieztu dārzeņu un augļu krāsas maiņas. E400E499 stabilizatori, biezinātāji, emulgatori, kuru mērķis ir saglabāt vēlamo produkta konsistenci, kā arī palielināt tā viskozitāti. E500E599 pH regulatori un pretsalipes līdzekļi. Е600Е699 Garšas, kas uzlabo produkta garšu un aromātu. E900E999 pretuzliesmojošie līdzekļi (pretputu līdzekļi), E1000E1521 viss pārējais, proti, glazūras līdzekļi, separatori, hermētiķi, miltu un maizes uzlabotāji, tekstūras, iepakojuma gāzes, saldinātāji. Pārtikas piedevu E700-E899 pagaidām nav, šie kodi ir rezervēti jaunām vielām, kuru parādīšanās vairs nav tālu.

Crimson Kermes noslēpums
Tādu pārtikas krāsvielu kā košenelis, kas pazīstams arī kā karmīns (E120), vēsture atgādina detektīvromānu. Cilvēki to iemācījās saņemt senos laikos. Bībeles leģendās ir minēta purpura krāsa, kas iegūta no sarkanā tārpa, ko izmantoja Noasa pēcteči. Patiešām, karmīnu ieguva no košenilu kukaiņiem, kas pazīstami arī kā ozola kukaiņi vai kermes. Viņi dzīvoja Vidusjūras valstīs, tikās Polijā un Ukrainā, bet slavenākais bija Ararata košenelis. Vēl 3. gadsimtā viens no Persijas karaļiem Romas imperatoram Aurēliānam uzdāvināja sārtināti krāsotu vilnas audumu, kas kļuva par Kapitolija orientieri. Ararata košenils minēts arī viduslaiku arābu hronikās, kur teikts, ka Armēnijā ražo “kirmiz” krāsu, ko izmanto dūnu un vilnas izstrādājumu krāsošanai, grāmatu gravējumu rakstīšanai. Taču 16. gadsimtā pasaules tirgū parādījās jauns košenelis – meksikāņu košenelis. Slavenais konkistadors Hernans Kortess to atveda no Jaunās pasaules kā dāvanu savam karalim. Meksikas košenelis bija mazāks nekā Ararata košenelis, taču tas savairojās piecas reizes gadā, tā plānajos korpusos praktiski nebija tauku, kas vienkāršoja krāsas ražošanas procesu, un krāsojošais pigments bija spilgtāks. Dažu gadu laikā visu Eiropu iekaroja jauna veida karmīns, savukārt Ararata košenelis uz daudziem gadiem tika vienkārši aizmirsts. Tikai 19. gadsimta sākumā Echmiadzin klostera arhimandritam Īzakam Ter-Grigoryanam, kurš ir arī miniatūrists Sahaks Tsaghkarar, izdevās atjaunot pagātnes receptes. 19. gadsimta 30. gados par viņa atklājumu sāka interesēties Krievijas Imperiālās Zinātņu akadēmijas akadēmiķis Džozefs Hamels, kurš veltīja veselu monogrāfiju “dzīvajām krāsvielām”. Košenils pat mēģināja audzēt rūpnieciskā mērogā. Taču lētu anilīna krāsvielu parādīšanās 19. gadsimta beigās atturēja pašmāju uzņēmējus no jaukšanās ar "tārpiem". Taču ātri vien kļuva skaidrs, ka nepieciešamība pēc košenila krāsas tik drīz nepazudīs, jo atšķirībā no ķīmiskajām krāsvielām tā ir absolūti nekaitīga cilvēka organismam, kas nozīmē, ka to var izmantot kulinārijā. 30. gados padomju valdība nolēma samazināt importēto pārtikas produktu importu un uzlika slavenajam entomologam Borisam Kuzinam izveidot vietējā košenela ražošanu. Ekspedīcija uz Armēniju vainagojās panākumiem. Atrasts vērtīgs kukainis. Tomēr karš neļāva tai vairoties. Ararata košenela izpētes projekts tika atsākts tikai 1971. gadā, taču tā nekad netika audzēta rūpnieciskā mērogā.

Rītdienas ēdiens

2006. gada augusts iezīmējās ar divām sensācijām uzreiz. Starptautiskajā mikologu kongresā, kas notika Kērnsā, Austrālijā, Dr. Marta Tanivaki no Brazīlijas Pārtikas tehnoloģijas institūta paziņoja, ka ir atrisinājusi kafijas noslēpumu. Tā unikālā garša ir saistīta ar sēnīšu darbību, kas iekļūst kafijas pupiņās to augšanas laikā. Tajā pašā laikā tas, kāda būs sēne un cik tā attīstīsies, ir atkarīgs no kafijas audzēšanas apgabala dabiskajiem apstākļiem. Tāpēc dažādas uzmundrinoša dzēriena šķirnes tik ļoti atšķiras viena no otras. Šim atklājumam, pēc zinātnieku domām, ir liela nākotne, jo, iemācoties kultivēt sēnes, jaunu garšu var piešķirt ne tikai kafijai, bet, ja iet tālāk, tad vīnam un sieram.

Bet amerikāņu biotehnoloģiju uzņēmums Intralytix ierosināja izmantot vīrusus kā pārtikas piedevas. Šī zinātība ļaus tikt galā ar tādas bīstamas slimības uzliesmojumiem kā listerioze, kas, neskatoties uz sanitāro ārstu centieniem, ik gadu nogalina aptuveni 500 cilvēku ASV vien. Biologi ir radījuši kokteili no 6 vīrusiem, kas ir kaitīgi baktērijai Listeria monocytogenes, bet absolūti droši cilvēkiem. ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) jau ir devusi atļauju tam apstrādāt šķiņķi, cīsiņus, desas, desas un citus gaļas produktus.

Produktu piesātinājums ar īpašām uzturvielām, kas pēdējās desmitgadēs praktizēts attīstītajās valstīs, ir ļāvis gandrīz pilnībā novērst slimības, kas saistītas ar viena vai otra elementa trūkumu. Tik pazuduši heiloze, stūrains stomatīts, glosīts, seborejas dermatīts, konjunktivīts un keratīts, kas saistīts ar B2 vitamīna, riboflavīna (krāsviela E101, kas piešķir produktiem skaistu dzeltenu krāsu) trūkumu; skorbuts, ko izraisa C vitamīna, askorbīnskābes (antioksidants E300) deficīts; anēmija, kuras cēlonis ir E vitamīna, tokoferola (antioksidanta E306) trūkums. Loģiski pieņemt, ka turpmāk pietiks izdzert kādu īpašu vitamīnu un minerālvielu kokteili vai iedzert atbilstošu tableti, un uztura problēmas tiks atrisinātas.

Tomēr zinātnieki nedomā pie tā apstāties, daži pat prognozē, ka līdz 21. gadsimta beigām mūsu uzturs sastāvēs tikai no pārtikas piedevām. Tas izklausās fantastiski un pat nedaudz rāpojoši, taču jāatceras, ka šādi produkti jau pastāv. Tātad košļājamā gumija un 20. gadsimtā superpopulārā Coca Cola savu unikālo garšu ieguva, pateicoties pārtikas piedevām. Taču sabiedrība nepiekrīt šādam entuziasmam. Uztura bagātinātāju pretinieku armija pieaug ar lēcieniem un robežām. Kāpēc?

SPECIĀLISTA VIEDOKLIS
Olga Grigorjana, Krievijas Medicīnas zinātņu akadēmijas Valsts uztura pētniecības institūta Klīniskās uztura klīnikas Profilaktiskās un rehabilitācijas diētikas nodaļas vadošā pētniece, medicīnas zinātņu kandidāte.
Principā nav nekā dīvaina, ka jebkuras ķīmiskās pildvielas, bez kurām mūsdienu pārtikas rūpniecība nav iedomājama, ir pilns ar alerģiskām reakcijām, kuņģa-zarnu trakta traucējumiem. Tomēr ir ārkārtīgi grūti pierādīt, ka šī vai cita pārtikas piedeva kļuva par slimības cēloni. Aizdomīgu produktu, protams, var izslēgt no uztura, pēc tam ieviest un paskatīties, kā organisms to uztver, taču gala spriedums: kura viela izraisīja alerģisku reakciju, iespējams tikai pēc virknes dārgu pārbaužu. Un kā tas palīdzēs pacientam, jo ​​nākamreiz viņš var iegādāties produktu, uz kura šī viela vienkārši nebūs norādīta? Varu tikai ieteikt izvairīties no skaistiem produktiem, kuriem ir nedabiska krāsa un garša pārāk uzmācīgi. Ražotāji labi apzinās iespējamos uztura bagātinātāju lietošanas riskus un uztver tos diezgan apzināti. Gaļas produktu ēstgribu izskats, kas radies nātrija nitrīta (konservants E250) izmantošanas dēļ, jau sen ir kļuvis par lamuvārdu. Tā pārpalikums negatīvi ietekmē vielmaiņas procesus, nomāc elpošanas sistēmu, ir onkoloģiska iedarbība. Savukārt, pietiek vienreiz paskatīties uz pelēko mājas desu, lai saprastu, ka šajā gadījumā tiek izvēlēts mazākais no diviem ļaunumiem. Un, lai nesagādātu sev problēmas un nepārsniegtu maksimāli pieļaujamo nātrija nitrīta koncentrāciju, neēdiet katru dienu desu, īpaši kūpinātu, un viss būs kārtībā.

Uzliesmo kaislības

Problēma ir tā, ka ne visas rūpniecībā izmantotās pārtikas piedevas ir labi izpētītas. Tipisks piemērs ir saldinātāji, mākslīgie saldinātāji: sorbīts (E420), aspartāms (E951), saharīns (E954) un citi. Ilgu laiku ārsti tos uzskatīja par absolūti drošiem veselībai un izrakstīja tos gan pacientiem ar cukura diabētu, gan vienkārši tiem, kuri vienkārši vēlējās zaudēt svaru. Tomēr pēdējo divu desmitgažu laikā ir konstatēts, ka saharīns ir kancerogēns. Jebkurā gadījumā laboratorijas dzīvnieki, kas to patērēja, attīstīja vēzi, taču tikai tad, ja tie ēda saharīnu apjomā, kas salīdzināms ar viņu pašu svaru. Uz to nav spējīgs neviens cilvēks, kas nozīmē, ka risks ir daudz mazāks. Bet liels sorbīta daudzums (apmēram 10 grami vai vairāk) var izraisīt kuņģa-zarnu trakta mazspēju un izraisīt caureju. Turklāt sorbīts var saasināt kairinātu zarnu sindromu un fruktozes malabsorbciju.

Arī 21. gadsimta uztura bagātinātāju vēsturi iezīmēja skandāls. 2000. gada jūlijā Amerikas Patērētāju tiesību aizsardzības biedrības pārstāvji ar Konektikutas advokāta Ričarda Blūmentāla atbalstu vērsās ASV Pārtikas un zāļu pārvaldē (FDA) ar lūgumu apturēt ar noteiktām vielām bagātinātu pārtikas produktu tirdzniecību. Tie ietvēra ar kalciju bagātu apelsīnu sulu, antioksidantu cepumus, holesterīna līmeni pazeminošu margarīnu, šķiedrvielu pīrāgus un augu izcelsmes dzērienus, brokastu pārslas un čipsus. Argumentējot savu apgalvojumu, Ričards Blūmentāls, pamatojoties uz dažiem datiem, norādīja, ka "noteiktas piedevas var traucēt narkotiku darbību. Acīmredzot ir arī citas blakusparādības, kas vēl nav atklātas. Tāpat kā skatīties ūdenī. Trīs mēnešus vēlāk franču pētnieku grupa, kas pētīja uztura šķiedrvielu īpašības, sacīja, ka tās ne tikai nepasargā pret zarnu vēzi, bet var to provocēt. Trīs gadus viņi sekoja 552 brīvprātīgajiem ar pirmsvēža izmaiņām zarnās. Puse no subjektiem ēda kā parasti, otrajai pusei tika dota piedeva, kuras pamatā bija isfaghula sēnalas. Un kas? Pirmajā grupā saslima tikai 20%, otrajā - 29%. 2002. gada augustā Beļģijas veselības ministre Magda Elvorta pielēja eļļu ugunij, kad viņa vērsās pie ES vadības ar aicinājumu ES aizliegt košļājamās gumijas un fluora tabletes, kas, protams, pasargā no kariesa, bet, no otras puses, provocē osteoporozi. .

2003. gada janvārī sabiedrības uzmanības centrā nokļuva pārtikas krāsvielas, precīzāk, viena no tām, kantaksantīns. Cilvēki to neizmanto pārtikā, bet pievieno lašiem, forelēm un vistām pārtikā, lai to gaļa iegūtu skaistu krāsu. ES īpašā komisija atklāja, ka "pastāv nenoliedzama saikne starp palielinātu kantaksantīna patēriņu dzīvniekiem un redzes problēmām cilvēkiem".

Taču īstu sensāciju sagādāja 2003. gada pavasarī publicētais britu profesora Džima Stīvensona ziņojums. Piecus gadus vecie dvīņi Maikls un Kristofers Pārkeri kļuva par Sauthemptonas Universitātes (Lielbritānija) zinātnieku pētījumu objektu. Divas nedēļas Maikls nedrīkstēja ēst Smarties un Sunny Delight konfektes, Irn Bru un Tizer sarkanos dzērienus, kā arī gāzētos dzērienus un citus produktus ar ķīmiskām piedevām. Dvīņu māte Lina Pārkere eksperimenta rezultātus raksturoja šādi: “Otrajā dienā es redzēju izmaiņas Maikla uzvedībā. Viņš kļuva daudz paklausīgāks, attīstījās humora izjūta, viņš labprāt runā. Stresa līmenis mājā ir samazinājies, zēnu attiecībās ir mazāka agresivitāte, viņi gandrīz nekaujas un nestrīdas. Par uztura bagātinātāju ietekmi uz pusaudžu uzvedību ziņoja arī zinātnieki no Austrālijas. Viņi konstatēja, ka kalcija propionāts (E282), kas pievienots maizei kā konservants, var izraisīt smagas garastāvokļa svārstības, miega traucējumus un koncentrēšanās problēmas bērniem.

2005. gada aprīlī starptautiska pētnieku grupa Malkolma Grīvesa vadībā paziņoja, ka pārtikas piedevas (krāsvielas, garšvielas un konservanti) izraisa 0,6–0,8% hroniskas nātrenes gadījumu.

Melnais saraksts
Pārtikas piedevas, kuras aizliegts izmantot Krievijas Federācijas pārtikas rūpniecībā
E121 Citrussarkanais 2
E123 Sarkanais amarants
E216 Parahidroksibenzoskābes propilesteris
E217 Parahidroksibenzoskābes propilestera nātrija sāls
E240 Formaldehīds

Vēl pirms dažiem gadiem ļoti aktīvi tika izmantotas aizliegtās piedevas, kas rada nepārprotamus draudus dzīvībai. Krāsvielas E121 un E123 ko satur saldā soda, konfektes, krāsains saldējums un konservants E240 dažādos konservos (kompotos, ievārījumos, sulās, sēnēs u.c.), kā arī gandrīz visās plaši reklamētajās importa šokolādes tāfelēs. Konservanti tika aizliegti 2005. gadā E216 un E217, kurus plaši izmantoja saldumu, pildīto šokolādes, gaļas izstrādājumu, pastētes, zupu un buljonu ražošanā. Pētījumi liecina, ka visas šīs piedevas var veicināt ļaundabīgu audzēju veidošanos.

Pārtikas piedevas, kuras aizliegts izmantot ES pārtikas rūpniecībā, bet atļautas Krievijas Federācijā
E425 Konjac (Konjac milti):
(es) konjac gumija,
(II) Konjac glikomannāns
E425 tiek izmantoti, lai paātrinātu slikti sajaucamo vielu savienošanas procesu. Tie ir iekļauti daudzos produktos, īpaši Light tipa produktos, piemēram, šokolādē, kurā augu taukus aizstāj ar ūdeni. To vienkārši nav iespējams izdarīt bez šādām piedevām.
E425 neizraisa nopietnas slimības, bet konjac miltus ES valstīs neizmanto. Tas tika izņemts no ražošanas pēc tam, kad tika reģistrēti vairāki mazu bērnu nosmakšanas gadījumi, kuru elpošanas traktā košļājamā marmelāde, kas slikti šķīst siekalās, nokļuva šīs piedevas augstajā blīvumā.

Dzīves patiesība

Jāņem vērā fakts, ka savas psiholoģijas dēļ cilvēks bieži vien nevar atteikties no tā, kas ir kaitīgs, bet garšīgs. Šajā ziņā indikatīvs ir stāsts par garšas pastiprinātāju mononātrija glutamātu (E621). 1907. gadā Tokijas Imperiālās universitātes (Japāna) darbinieks Kikunae Ikeda pirmo reizi saņēma baltu kristālisku pulveri, kas uzlaboja garšas sajūtas, palielinot mēles papilu jutīgumu. 1909. gadā viņš patentēja savu izgudrojumu, un mononātrija glutamāts sāka savu uzvaras gājienu visā pasaulē. Šobrīd Zemes iedzīvotāji ik gadu to patērē vairāk nekā 200 tūkstošu tonnu apjomā, nedomājot par sekām. Tikmēr speciālajā medicīnas literatūrā ir arvien vairāk pierādījumu, ka mononātrija glutamāts negatīvi ietekmē smadzenes, pasliktina bronhiālās astmas slimnieku stāvokli, noved pie tīklenes destrukcijas un glaukomas. Tieši mononātrija glutamātu daži pētnieki vaino "ķīniešu restorāna sindroma" izplatībā. Jau vairākus gadu desmitus dažādās pasaules malās ir reģistrēta noslēpumaina slimība, kuras būtība joprojām nav skaidra. Pilnīgi veseliem cilvēkiem bez iemesla paaugstinās temperatūra, seja kļūst sarkana, parādās sāpes krūtīs. Cietušos vieno tikai tas, ka viņi visi īsi pirms slimības apmeklējuši ķīniešu restorānus, kuru šefpavāri mēdz ļaunprātīgi izmantot “garšīgo” vielu. Tikmēr saskaņā ar PVO datiem vairāk nekā 3 gramu mononātrija glutamāta lietošana dienā "ir ļoti bīstama veselībai".

Un tomēr mums ir jāsaskaras ar patiesību. Mūsdienās cilvēce nevar iztikt bez pārtikas piedevām (konservantiem u.c.), jo tieši tās, nevis lauksaimniecība spēj nodrošināt 10% no ikgadējā pārtikas pieauguma, bez kura Zemes iedzīvotāji vienkārši paliks uz zemes. bada slieksnis. Cits jautājums ir, ka tiem jābūt pēc iespējas nekaitīgākiem veselībai. Par to, protams, rūpējas sanitāri, taču modrību nedrīkst zaudēt arī visi pārējie, rūpīgi izlasot uz iepakojuma rakstīto.