Alle grener av næringsmiddelindustrien er uløselig knyttet til utviklingen av kjemi. Utviklingsnivå for biokjemi i de fleste bransjer Mat industri preger også utviklingsnivået i bransjen. Som vi allerede har sagt, er de viktigste teknologiske prosessene i vin-, baker-, brygging-, tobakk-, mat-, syre-, juice-, gjærings- og alkoholindustrien basert på biokjemiske prosesser. Det er grunnen til at forbedring av biokjemiske prosesser og, i samsvar med dette, implementering av tiltak for å forbedre hele produksjonsteknologien er hovedoppgaven til forskere og industriarbeidere. Arbeidere i en rekke bransjer er konstant engasjert i avl - utvalget av svært aktive raser og gjærstammer. Tross alt er utbyttet og kvaliteten på vin og øl avhengig av dette; utbytte, porøsitet og smak av brød. Seriøse resultater er oppnådd på dette området: vår innenlandske gjær, når det gjelder "ytelse", oppfyller de økte kravene til teknologi.
Et eksempel er K-R rase-gjæren, utviklet av arbeiderne ved Kiev Champagne Wine Factory i samarbeid med Academy of Sciences i den ukrainske SSR, som utfører gode gjæringsfunksjoner under betingelsene for den kontinuerlige prosessen med champagnevin; Takket være dette ble champagneproduksjonsprosessen redusert med 96 timer.
Titusenvis og hundretusenvis av tonn spiselig fett blir konsumert for behovene til den nasjonale økonomien, inkludert en betydelig andel for produksjon av vaskemidler og tørkende oljer. I mellomtiden, i produksjonen av vaskemidler, kan en betydelig mengde spiselig fett (med dagens teknologinivå - opptil 30 prosent) erstattes med syntetiske fettsyrer og alkoholer. Dette vil frigjøre en svært betydelig mengde verdifullt fett til matformål.
For tekniske formål, for eksempel for produksjon av lim, brukes det også et stort nummer av(mange tusen tonn!) matstivelse og dekstrin. Og her kommer kjemien til unnsetning! Tilbake i 1962 begynte noen fabrikker å bruke syntetisk materiale, polyakrylamid, i stedet for stivelse og dekstrin for å lime etiketter. . For tiden går de fleste fabrikker - vinprodusenter, øl og brus, champagne, hermetikk osv. - over til syntetiske lim. Således brukes i økende grad syntetisk lim AT-1, bestående av MF-17 harpiks (urea med formaldehyd) med tilsetning av CMC (karboksymetylcellulose) Næringsmiddelindustrien behandler en betydelig mengde matvæsker (vinmaterialer, viner, mat i , ølurt, kvassurt, frukt- og bærjuice), som i sin natur har aggressive egenskaper mot metall. Under den teknologiske behandlingen er disse væskene noen ganger inneholdt i uegnede eller dårlig tilpassede beholdere (metall, armert betong og andre beholdere), noe som forringer kvaliteten på det ferdige produktet. I dag har kjemi presentert næringsmiddelindustrien med en rekke forskjellige produkter for å belegge de indre overflatene til forskjellige beholdere - reservoarer, tanker, apparater, sisterne. Disse er eprosin, lakk XC-76, HVL og andre, som fullstendig beskytter overflaten mot enhver påvirkning og er helt nøytrale og ufarlige. Syntetiske filmer, plastprodukter, syntetiske lukkinger er mye brukt i næringsmiddelindustrien. I konfektindustrien er de hermetikk-, matkonsentrat- og bakeriindustrien bruker vellykket cellofan til å pakke ulike produkter. Bakeriprodukter pakkes inn i plastfilm, de beholder friskheten bedre og lenger, og de blir langsommere foreldet.
Plast, celluloseacetatfilm og polystyren brukes i økende grad hver dag til fremstilling av beholdere for pakking av konfekt, til pakking av syltetøy, syltetøy, syltetøy og til klargjøring av ulike bokser og andre typer emballasje.
Dyre importerte råvarer - korketre pakninger for forsegling av vin, øl, brus, mineralvann— erstatter perfekt ulike typer pakninger laget av polyetylen, polyisobutylen og andre syntetiske masser.
Kjemi tjener også aktivt matteknikk. Nylon brukes til produksjon av slitesterke deler, karamellstansemaskiner, bøssinger, klemmer, lydløse tannhjul, nylonnett, filterstoff; I vinfremstillings-, brennevins- og øl-alkoholholdige industrier brukes nylon til deler til merke-, avvisnings- og fyllemaskiner.
Hver dag blir plastmasser i økende grad "introdusert" i matteknikk - for produksjon av forskjellige transportbord, bunkere, mottakere, heisbøtter, rør, kassetter for proofing av brød og mange andre deler og sammenstillinger.
Bidraget fra storkjemi til næringsmiddelindustrien vokser stadig.I 1866 skaffet den tyske kjemikeren Ritthausen en organisk syre fra nedbrytningsproduktene til hveteprotein, som han kalte glutamin.Denne oppdagelsen hadde ikke stor praktisk betydning på nesten et halvt århundre. . Senere viste det seg imidlertid at glutaminsyre, selv om det ikke er en essensiell aminosyre, fortsatt finnes i relativt store mengder i så vitale organer og vev som hjernen, hjertemuskelen og blodplasma. For eksempel inneholder 100 gram hjernestoff 150 milligram glutaminsyre.
"Vitenskapelig forskning har fastslått at glutaminsyre er aktivt involvert i biokjemiske prosesser som skjer i sentralnervesystemet, deltar i intracellulær protein- og karbohydratmetabolisme, og stimulerer oksidative prosesser. Av alle aminosyrene er det kun glutaminsyre som oksideres intensivt av hjernevev, og frigjør dermed en betydelig mengde energi som er nødvendig for prosesser som skjer i hjernevev.
Derav det viktigste bruksområdet for glutaminsyre - i medisinsk praksis, for behandling av sykdommer i sentrale nervesystemet.
På begynnelsen av 1900-tallet bestemte den japanske forskeren Kikunae Ikeda, mens han studerte sammensetningen av soyasaus, tang (tare) og andre matprodukter som er typiske for Øst-Asia, for å finne et svar på spørsmålet hvorfor mat smaksatt med tørket tang ( for eksempel tare) blir mer velsmakende og appetittvekkende. Uventet viste det seg at tare "foredler" mat fordi den inneholder glutaminsyre.
I 1909 fikk Ikeda et britisk patent på en metode for å produsere smakspreparater. Ved å bruke denne metoden isolerte Ikeda mononatriumglutamat, det vil si natriumsaltet av glutaminsyre, fra proteinhydrolysat ved elektrolyse. Det viste seg at mononatriumglutamat har evnen til å forbedre smaken av mat.
Mononatriumglutamat er et gulaktig, fint krystallinsk pulver; Foreløpig produseres det i stadig økende mengder både her og i utlandet – spesielt i landene i Øst-Asia. Det brukes hovedsakelig i næringsmiddelindustrien som en gjenoppretting av smaken av produkter, som går tapt under tilberedningen av visse produkter. Mononatriumglutamat brukes i industriell produksjon av supper, sauser, kjøtt- og pølseprodukter, hermetiske grønnsaker, etc.
For matprodukter anbefales følgende dosering av mononatriumglutamat: 10 gram av stoffet er nok som krydder for 3-4 kilo kjøtt eller kjøttretter, samt retter tilberedt av fisk og fjærfe, for 4-5 kilogram vegetabilske produkter, for 2 kilo belgfrukter og ris, så vel som de tilberedt av deig, for 6-7 liter suppe, sauser, kjøttulop. Mononatriumglutamat er spesielt viktig ved fremstilling av hermetikk, siden produktene under varmebehandling mister smaken i større eller mindre grad. I disse tilfellene gir de vanligvis 2 gram av stoffet per 1 kilo hermetikk.
Hvis smaken til et produkt forringes som følge av lagring eller matlaging, gjenoppretter glutamat det. Mononatriumglutamat øker følsomheten til smaksnervene – noe som gjør dem mer mottakelige for smaken av mat. I noen tilfeller forbedrer det til og med smaken, for eksempel å dekke over den uønskede bitterheten og jordigheten til forskjellige grønnsaker. Den behagelige smaken av retter laget av ferske grønnsaker skyldes deres høye innhold av glutaminsyre. Alt du trenger å gjøre er å tilsette en liten klype glutamat i en dampet vegetarsuppe – og se, retten får full smak, og du får følelsen av at du spiser en velduftende kjøttbuljong. Og mononatriumglutamat har en annen "magisk" effekt. Faktum er at under langtidslagring av kjøtt- og fiskeprodukter går friskheten tapt, smak og utseende forringes. Hvis disse produktene fuktes med en natriumglutamatløsning før lagring, vil de forbli friske, mens kontrollproduktene mister sin opprinnelige smak og harskner.
I Japan markedsføres MSG under navnet "aji-no-moto", som betyr "smaksessens". Noen ganger blir dette ordet oversatt annerledes - "smakens sjel." I Kina kalles dette stoffet "wei-xiu", det vil si "gastronomisk pulver", franskmennene kaller det "sinneserum", noe som tydelig antyder rollen til glutaminsyre i hjerneprosesser.
Hva er mononatriumglutamat og glutaminsyre laget av? Hvert land velger selv de mest lønnsomme råvarene. For eksempel, i USA produseres mer enn 50 prosent av mononatriumglutamat fra produksjonsavfall fra roesukker, omtrent 30 prosent fra hvetegluten og omtrent 20 prosent fra maisgluten. I Kina produseres mononatriumglutamat fra soyaprotein, i Tyskland - fra hveteprotein. I Japan er det utviklet en metode for biokjemisk syntese av glutaminsyre fra glukose og mineralsalter ved bruk av en spesiell rase av mikroorganismer (Micrococcus glutamicus), som ble rapportert i Moskva på V International Biochemical Congress av den japanske forskeren Kinoshita.
De siste årene har det blitt arrangert en rekke nye verksteder for produksjon av glutaminsyre og mononatriumglutamat i vårt land. Hovedråvarene til disse formålene er avfall fra mais- og stivelsesproduksjon, avfall fra sukkerproduksjon (betemelasse) og avfall fra alkoholproduksjon (stillage).
For tiden produseres titusenvis av tonn glutaminsyre og mononatriumglutamat årlig over hele verden, og omfanget av deres anvendelse utvides hver dag.
Fantastiske akseleratorer - enzymer
De fleste kjemiske reaksjoner som skjer i kroppen skjer med deltakelse av enzymer.Enzymer er spesifikke proteiner produsert av en levende celle og har evnen til å akselerere kjemiske reaksjoner. Enzymer får navnet sitt fra det latinske ordet som betyr "gjæring". Alkoholgjæring er et av de eldste eksemplene på virkningen av enzymer.Alle livsmanifestasjoner skyldes tilstedeværelsen av enzymer;
I. P. Pavlov, som ga et eksepsjonelt stort bidrag til utviklingen av læren om enzymer, anså dem for å være livsårsakene: "Alle disse stoffene spiller en enorm rolle, de bestemmer prosessene som livet manifesterer seg gjennom, de er i livets fulle sanspatogener." Mennesket har lært å overføre opplevelsen av endringer som skjer i levende organismer til den industrielle sfæren - for teknisk prosessering av råvarer i mat og andre industrier. Bruken av enzymer og enzympreparater i teknologi er basert på deres evne til å akselerere transformasjonen av mange individuelle organiske og mineralske stoffer, og dermed akselerere et bredt utvalg av teknologiske prosesser.
For tiden er 800 forskjellige enzymer allerede kjent.
Virkningen av ulike enzymer er veldig spesifikk. Dette eller det enzymet virker bare på et bestemt stoff eller på en bestemt type kjemisk binding i molekylet.
Avhengig av virkningen av enzymer, er de delt inn i seks klasser.
Enzymer er i stand til å bryte ned ulike karbohydrater, proteinstoffer, hydrolysere fett, bryte ned andre organiske stoffer, katalysere redoksreaksjoner, overføre ulike kjemiske grupper av molekyler av noen organiske forbindelser til molekyler fra andre. Det er veldig viktig at enzymer kan akselerere prosesser ikke bare i foroverretningen, men også i motsatt retning, det vil si at enzymer ikke bare kan utføre nedbrytningsreaksjoner av komplekse organiske molekyler, men også deres syntese. Det er også interessant at enzymer virker i ekstremt små doser på et stort antall stoffer. Samtidig virker enzymer veldig raskt.Ett katalysatormolekyl omdanner tusenvis av substratpartikler på ett sekund.Dermed kan 1 gram pepsin bryte ned 50 kilo koagulert eggehvite; spytt amylase, som forsukker stivelse, viser sin effekt når den fortynnes fra én til en million, og 1 gram krystallinsk rennin får 12 tonn melk til å stivne!
Alle enzymer av naturlig opprinnelse er ikke-giftige. Denne fordelen er svært verdifull for nesten alle sektorer i næringsmiddelindustrien.
Hvordan oppnås enzymer?
Enzymer er utbredt i naturen og finnes i alle vev og organer hos dyr, planter, samt mikroorganismer - sopp, bakterier, gjær. Derfor kan de fås fra en lang rekke kilder.Forskere har funnet svaret på de mest interessante spørsmålene: hvordan få disse mirakuløse stoffene kunstig, hvordan kan de brukes i hverdagen og i produksjonen Hvis bukspyttkjertelen til forskjellige dyr kalles med rette en "enzymfabrikk", så er muggsopp, som det viste seg, virkelig et "skattkammer" av forskjellige biologiske katalysatorer. Enzympreparater hentet fra mikroorganismer begynte gradvis å erstatte preparater av animalsk og vegetabilsk opprinnelse i de fleste industrier.
Fordelene med denne typen råmateriale inkluderer først og fremst den høye reproduksjonshastigheten av mikroorganismer. I løpet av et år er det under visse forhold mulig å høste 600–800 «høster» av kunstig dyrket muggsopp eller andre mikroorganismer. På et bestemt miljø ( hvetekli, drue- eller fruktrester, det vil si restene etter å ha presset saften) sår og, under kunstig skapte forhold (nødvendig fuktighet og temperatur), dyrkes mikroorganismer som er rike på visse enzymer eller inneholder et enzym med en spesifikk egenskap. For å stimulere produksjonen av økte mengder enzym tilsettes ulike salter, syrer og andre ingredienser til blandingen. Deretter blir et kompleks av enzymer eller individuelle enzymer isolert fra biomassen,
Enzymer og mat
Målrettet bruk av aktiviteten til enzymer inneholdt i råvarer eller tilsatt i nødvendige mengder er grunnlaget for produksjon av mange matvarer. Modning av kjøtt, kjøttdeig, modning av sild etter salting, modning av te, tobakk, vin, hvoretter En fantastisk, unik smak og aroma vises i hvert av disse produktene - dette er resultatet av enzymets "arbeid". Prosessen med spiring av malt, når stivelse, uløselig i vann, blir løselig, og kornet får en spesifikk aroma og smak - dette er også enzymers arbeid! I dagens syn er videreutviklingen av næringsmiddelindustrien utenkelig uten bruk av enzymer og enzympreparater (enzymkompleks forskjellige effekter) Ta brød, for eksempel, det mest konsumerte matproduktet. Under normale forhold skjer produksjonen av brød, eller snarere prosessen med tilberedning av deig, også med deltagelse av enzymer som finnes i mel. Hva om du tilsetter bare 20 gram amylaseenzympreparat til 1 tonn mel? Da skal vi få forbedret brød; smak, aroma, med en vakker skorpe, mer porøs, mer voluminøs og enda søtere! Enzymet, etter å ha brutt ned stivelsen i melet til en viss grad, øker sukkerinnholdet i melet; prosesser med gjæring, gassdannelse og andre skjer mer intenst - og kvaliteten på brødet blir bedre.
Det samme enzymet, amylase, brukes i bryggeindustrien. Med hans hjelp blir en del av malten som brukes til å lage ølvørter erstattet med vanlig korn. Resultatet er aromatisk, skummende, smakfullt øl. Enzymet amylase kan brukes til å produsere en vannløselig form av stivelse, søt melasse og glukose fra maismel.
Nylagede sjokoladeprodukter, myke godterier med fyll, syltetøy og andre er en delikatesse ikke bare for barn, men også for voksne. Men etter å ha ligget en stund i en butikk eller hjemme, mister disse produktene sin fantastiske smak og utseende - de begynner å stivne, sukkeret krystalliserer og aromaen går tapt. Hvordan forlenge levetiden til disse produktene? Invertase enzym! Det viser seg at invertase forhindrer "forhaling" av konfektprodukter og grov krystallisering av sukker; produktene forblir helt "friske" i lang tid. Hva med iskrem med krem? Ved bruk av laktase-enzymet vil det aldri bli kornete eller "sandaktig", fordi krystallisering av melkesukker ikke vil forekomme.
For å forhindre at kjøtt som er kjøpt i butikken blir seigt, må enzymer virke. Etter slakting av et dyr endres egenskapene til kjøttet: først er kjøttet seigt og smakløst, ferskt kjøtt har en svakt uttrykt aroma og smak, over tid blir kjøttet mykt, intensiteten av aromaen av kokt kjøtt og buljong intensiverer, smaken blir mer uttalt og får nye nyanser. Kjøttet er i ferd med å modnes.
Endringer i kjøtthardhet under modning er assosiert med endringer i muskel- og bindevevsproteiner. Den karakteristiske smaken av kjøtt og kjøttkraft avhenger av innholdet av glutaminsyre i muskelvev, som i likhet med sine salter - glutamater, har en spesifikk smak av kjøttbuljong. Derfor er den svakt uttrykte smaken av ferskt kjøtt delvis forklart av det faktum at glutamin i denne perioden er assosiert med en komponent, som frigjøres når kjøttet modnes.
Endringen i aroma og smak av kjøtt under modning er også assosiert med akkumulering av lavmolekylære flyktige fettsyrer dannet som et resultat av hydrolytisk nedbrytning av muskelfiberlipider under virkningen av lipase.
Forskjellen i fettsyresammensetningen til muskelfiberlipider fra forskjellige dyr gir spesifisitet til nyansene av aroma og smak til forskjellige typer kjøtt.
På grunn av den enzymatiske naturen til kjøttendringer, har temperaturen en avgjørende innflytelse på hastigheten. Aktiviteten til enzymer bremser kraftig, men stopper ikke selv ved svært lave temperaturer: de blir ikke ødelagt ved minus 79 grader. Enzymer kan bevares i frossen tilstand i mange måneder uten å miste aktivitet. I noen tilfeller øker aktiviteten deres etter tining.
Anvendelsesområdet for enzymer og deres preparater utvides hver dag.
Vår industri øker fra år til år behandlingen av druer, frukt og bær for produksjon av vin, juice og hermetikk. I denne produksjonen ligger vanskelighetene noen ganger i det faktum at råvarene - frukt og bær - ikke "gir opp" all saften de inneholder under presseprosessen. Å tilsette en ubetydelig mengde (0,03-0,05 prosent) av enzympreparatet pectinase til vin, hagl, epler, plommer, og ulike bær ved knusing eller knusing gir en svært følsom økning i juiceutbytte - med 6-20 prosent.Pectinase kan også brukes til å klarne juice, i produksjon av fruktgelé og fruktpuré. Av stor praktisk interesse for å beskytte produkter mot den oksiderende effekten av oksygen - fett, matkonsentrater og andre fettholdige produkter - er enzymet glukoseoksidase. Spørsmålet om langtidslagring av produkter som for tiden har en kort "levetid" på grunn av harskning eller andre oksidative endringer, behandles. Fjerning av oksygen eller beskyttelse. Det er svært viktig i osteproduksjon, alkoholfri, brygging, vinproduksjon, fettindustri, i produksjon av produkter som melkepulver, majones, matkonsentrater og smakstilsetningsprodukter. I alle tilfeller er bruken av glukoseoksidase-katalase-systemet enkel og veldig effektive midler, forbedre kvaliteten og holdbarheten til produktene.
Fremtiden til matindustrien, og ernæringsvitenskapen generelt, er utenkelig uten dybdestudier og utstrakt bruk av enzymer. Mange av våre forskningsinstitutter jobber med å forbedre produksjonen og bruken av enzympreparater. I de kommende årene er det planlagt å kraftig øke produksjonen av disse fantastiske stoffene.
1. Karbohydrater, deres klassifisering. Innhold i matvarer. Betydning i ernæring
Karbohydrater er organiske forbindelser som inneholder aldehyd- eller keton- og alkoholgrupper. Under det generelle navnet kombinerer karbohydrater forbindelser som er vidt distribuert i naturen, som inkluderer søtsmakende stoffer kalt sukker og kjemisk beslektede, men mye mer komplekse i sammensetning, uløselige og ikke-søtsmakende forbindelser, for eksempel stivelse og cellulose. (cellulose). ).
Karbohydrater er integrert del mange matvarer, da de utgjør opptil 80-90 % av tørrstoffet til planter. I dyreorganismer inneholder karbohydrater omtrent 2 % av kroppsvekten, men deres betydning er stor for alle levende organismer, siden de er en del av nukleotidene som nukleinsyrer er bygget av, som utfører proteinbiosyntese og overføring av arvelig informasjon. Mange karbohydrater spiller en viktig rolle i prosesser som forhindrer blodpropp og penetrering av patogene mikroorganismer i makroorganismer, i fenomenene immunitet.
Dannelsen av organiske stoffer i naturen begynner med fotosyntesen av karbohydrater av de grønne delene av planter og deres CO2 og H2O. I bladene og andre grønne deler av planter, i nærvær av klorofyll, dannes karbohydrater fra karbondioksid som kommer fra luften og vann fra jorda under påvirkning av sollys. Syntesen av karbohydrater er ledsaget av absorpsjon av store mengder solenergi og frigjøring av oksygen til miljøet.
Lett 12 H2O + 6 CO2 - C6 H12 O6 + 6O2 + 6 H2O klorofyll
Sukker, i ferd med ytterligere endringer i levende organismer, gir opphav til andre organiske forbindelser - polysakkarider, fett, organiske syrer, og i forbindelse med absorpsjon av nitrogenholdige stoffer fra jorda - proteiner og mange andre. Mange komplekse karbohydrater under visse forhold gjennomgår hydrolyse og brytes ned til mindre komplekse; Noen av karbohydratene brytes ikke ned under påvirkning av vann. Dette er grunnlaget for klassifiseringen av karbohydrater, som er delt inn i to hovedklasser:
Enkle karbohydrater, eller enkle sukkerarter, eller monosakkarider. Monosakkarider inneholder fra 3 til 9 karbonatomer, de vanligste er pentoser (5C) og heksoser (6C), og i henhold til den funksjonelle gruppen aldoser og ketoser.
Allment kjente monosakkarider er glukose, fruktose, galaktose, rabinose, arabinose, xylose og D-ribose.
Glukose (druesukker) finnes i fri form i bær og frukt (i druer - opptil 8%; i plommer, kirsebær - 5-6%; i honning - 36%). Stivelse, glykogen og maltose er bygget opp av glukosemolekyler; Glukose er hoveddelen av sukrose, laktose.
Fruktose (fruktsukker) finnes i ren form i bihonning (opptil 37%), druer (7,7%), epler (5,5%); er hoveddelen av sukrose.
Galaktose - komponent melkesukker (laktose), som finnes i melk fra pattedyr, plantevev og frø.
Arabinose finnes i bartrær, i roemasse, og er inkludert i pektinstoffer, slim, tannkjøtt og hemicelluloser.
Xylose (tresukker) finnes i bomullsskall og maiskolber. Xylose er en del av pentosaner. Ved å kombinere med fosfor omdannes xylose til aktive forbindelser som spiller en viktig rolle i omdannelsen av sukker.
D-ribose har en spesiell plass blant monosakkarider. Hvorfor naturen valgte ribose fremfor alt sukker er ennå ikke klart, men det er nettopp det som fungerer som en universell komponent av de viktigste biologisk aktive molekylene som er ansvarlige for overføring av arvelig informasjon - ribonukleinsyre (RNA) og deoksyribonukleinsyre (DNA); Det er også en del av ATP og ADP, ved hjelp av hvilke kjemisk energi lagres og overføres i enhver levende organisme. Å erstatte en av fosfatrestene i ATP med et pyridinfragment fører til dannelsen av et annet viktig middel - NAD - et stoff som er direkte involvert i vitale redoksprosesser. Et annet nøkkelmiddel er ribulose 1,5 difosfat. Denne forbindelsen er involvert i prosessene med karbondioksid assimilering av planter.
Komplekse karbohydrater, eller komplekse sukkerarter, eller polysakkarider (stivelse, glykogen og ikke-stivelsespolysakkarider - fiber (cellulose og hemicellulose, pektiner).
Det er polysakkarider (oligosakkarider) av første og andre orden (polyoser).
Oligosakkarider er førsteordens polysakkarider, hvis molekyler inneholder fra 2 til 10 monosakkaridrester forbundet med glykosidbindinger. I samsvar med dette skilles disakkarider, trisakkarider osv. ut.
Disakkarider er komplekse sukkerarter, hvor hvert molekyl, ved hydrolyse, brytes ned til to molekyler av monosakkarider. Disakkarider, sammen med polysakkarider, er en av hovedkildene til karbohydrater i mat til mennesker og dyr. Av struktur er disakkarider glykosider, der to monosakkaridmolekyler er forbundet med en glykosidbinding.
Blant disakkaridene er maltose, sukrose og laktose spesielt viden kjent. Maltose, som er a-glukopyranosyl-(1,4)-a-glukopyranose, dannes som et mellomprodukt under virkningen av amylaser på stivelse (eller glykogen).
En av de vanligste disakkaridene er sukrose, et vanlig bordsukker. Sukrosemolekylet består av en α-E-glukoserest og en β-E-fruktoserest. I motsetning til de fleste disakkarider, har ikke sukrose en fri hemiacetal hydroksyl og har ikke reduserende egenskaper.
Disakkaridet laktose finnes kun i melk og består av R-E-galaktose og E-glukose.
Polysakkarider av andre orden er delt inn i strukturelle og reserver. Den første gruppen inkluderer cellulose, og reservegruppen inkluderer glykogen (i dyr) og stivelse (i planter).
Stivelse er et kompleks av lineær amylose (10-30%) og forgrenet amylopektin (70-90%), bygget fra restene av glukosemolekylet (a-amylose og amylopektin i lineære kjeder med a - 1,4 - bindinger, amylopektin ved forgreningspunkter med interkjede a - 1,6 - bindinger), hvis generelle formel er C6H10O5p.
Brød, poteter, frokostblandinger og grønnsaker er den viktigste energiressursen til menneskekroppen.
Glykogen er et polysakkarid, vidt distribuert i dyrevev, lik struktur som amylopektin (svært forgrenede kjeder hver 3.-4. ledd, det totale antallet glykosidrester er 5-50 tusen)
Cellulose (fiber) er et vanlig plantehomopolysakkarid som fungerer som bæremateriale til planter (planteskjelett). Tre er halvt sammensatt av fiber og lignin assosiert med det; det er en lineær biopolymer som inneholder 600-900 glukoserester forbundet med P - 1,4 - glykosidbindinger.
Monosakkarider inkluderer forbindelser som har minst 3 karbonatomer i molekylet. Avhengig av antall karbonatomer i molekylet kalles de trioser, tetroser, pentoser, heksoser og heptoser.
I ernæring for mennesker og dyr utgjør karbohydrater hoveddelen av maten. Karbohydrater gir 1/2 av det daglige energibehovet til menneskets kosthold. Karbohydrater hjelper til med å beskytte protein mot å bli sløst til energiformål.
En voksen trenger 400-500 g karbohydrater per dag (inkludert stivelse - 350-400 g, sukker - 50-100 g, andre karbohydrater - 25 g), som skal komme fra matvarer. Ved tung fysisk aktivitet øker behovet for karbohydrater. Når de innføres for mye i menneskekroppen, kan karbohydrater omdannes til fett eller avsettes i små mengder i leveren og musklene i form av animalsk stivelse - glykogen.
Fra et synspunkt av ernæringsmessig verdi er karbohydrater delt inn i fordøyelige og ufordøyelige. Fordøyelige karbohydrater - mono- og disakkarider, stivelse, glykogen. Ufordøyelig - cellulose, hemicellulose, inulin, pektin, tyggegummi, slim. I menneskets fordøyelseskanal brytes fordøyelige karbohydrater (med unntak av monosakkarider) av enzymer til monosakkarider, som tas opp i blodet gjennom tarmveggene og fordeles i hele kroppen. Ved overskudd enkle karbohydrater og i fravær av energiforbruk omdannes en del av karbohydratene til fett eller lagres i leveren som en reservekilde for energi for midlertidig lagring i form av glykogen. Ufordøyelige karbohydrater brukes ikke av menneskekroppen, men de er ekstremt viktige for fordøyelsen og utgjør den såkalte "kostfiberen". Kostfiber stimulerer tarmens motoriske funksjon, forhindrer absorpsjon av kolesterol, spiller en positiv rolle i normalisering av sammensetningen av tarmmikroflora, hemmer forråtningsprosesser og fremmer fjerning av giftige elementer fra kroppen.
Daglig norm kostfiber er 20-25 g. Animalske produkter inneholder få karbohydrater, så hovedkilden til karbohydrater for mennesker er plantemat. Karbohydrater utgjør tre fjerdedeler av den tørre massen av planter og alger; de finnes i korn, frukt og grønnsaker. I planter akkumuleres karbohydrater som lagringsstoffer (for eksempel stivelse) eller de spiller rollen som støttemateriale (fiber).
De viktigste fordøyelige karbohydratene i menneskelig ernæring er stivelse og sukrose. Stivelse står for omtrent 80 % av alle karbohydrater som konsumeres av mennesker. Stivelse er den viktigste energiressursen for mennesker. Kilder til stivelse er korn, belgfrukter, poteter. Monosakkarider og oligosakkarider finnes i korn i relativt små mengder. Sukrose kommer vanligvis inn i menneskekroppen med produkter som den er tilsatt (konfekt, drikke, is). Mat med høyt sukkerinnhold er den minst verdifulle av all karbohydratmat. Det er kjent at det er nødvendig å øke innholdet av kostfiber i kosten. Kilden til kostfiber er rug og hvetekli, grønnsaker og frukt. Fullkornsbrød er mye mer verdifullt med tanke på kostfiberinnhold enn brød laget av førsteklasses mel. Fruktkarbohydrater er hovedsakelig representert av sukrose, glukose, fruktose, samt fiber- og pektinstoffer. Det er produkter som nesten utelukkende består av karbohydrater: stivelse, sukker, honning, karamell. Animalske produkter inneholder betydelig mindre karbohydrater enn plantemat. En av de viktigste representantene for animalsk stivelse er glykogen. Kjøtt og leverglykogen ligner i strukturen på stivelse. Og melk inneholder laktose: 4,7% - i kumelk, 6,7% - i morsmelk.
Karbohydratenes egenskaper og deres transformasjoner er av stor betydning for lagring og produksjon av mat. Således, under lagring av frukt og grønnsaker, oppstår vekttap som et resultat av inntak av karbohydrater for respirasjonsprosesser. Transformasjoner av pektinstoffer forårsaker endringer i fruktens konsistens.
2. Antienzymer. Innhold i matvarer. Driftsprinsipp. Faktorer som reduserer den hemmende effekten
Antienzymer (protennasehemmere). Proteinstoffer som blokkerer enzymaktivitet. Finnes i rå belgfrukter eggehvite, hvete, bygg og andre produkter av vegetabilsk og animalsk opprinnelse som ikke har vært utsatt for varmebehandling. Effekten av antienzymer på fordøyelsesenzymer, spesielt pepsin, trypsin og a-amylase, har blitt studert. Et unntak er humant trypsin, som er i kationisk form og derfor ikke er følsomt for belgfruktantiprotease.
For tiden har flere dusin naturlige proteinasehemmere, deres primære struktur og virkningsmekanisme blitt studert. Trypsinhemmere, avhengig av arten av diaminomonokarboksylsyren de inneholder, er delt inn i to typer: arginin og lysin. Arginin-typen inkluderer: soyabønner Kunitz-hemmer, hemmere av hvete, mais, rug, bygg, poteter, kyllingegg ovomucoid, etc., lysin-typen - soyabønne Bauman-Birk-hemmer, ovomucoids av kalkun, pingvin, andeegg, samt inhibitorer isolert fra råmelk.
Virkningsmekanismen til disse anti-alimentære stoffene er dannelsen av vedvarende enzymhemmende komplekser og undertrykkelse av aktiviteten til de viktigste proteolytiske enzymene i bukspyttkjertelen: trypsin, chymotrypsin og elastase. Resultatet av denne blokaden er en reduksjon i absorpsjonen av proteinstoffer i kostholdet.
De plantebaserte inhibitorene som vurderes er preget av relativt høy termisk stabilitet, noe som ikke er typisk for proteinstoffer. Oppvarming av tørre planteprodukter som inneholder disse inhibitorene til 130°C eller koking i en halv time fører ikke til en signifikant reduksjon i deres hemmende egenskaper. Fullstendig ødeleggelse av soyabønnetrypsinhemmer oppnås ved 20-minutters autoklavering ved 115°C eller koking av soyabønner i 2-3 timer.
Inhibitorer av animalsk opprinnelse er mer følsomme for varme. Imidlertid kan inntak av store mengder rå egg ha en negativ innvirkning på absorpsjonen av proteindelen av kostholdet.
Individuelle enzymhemmere kan spille en spesifikk rolle i kroppen under visse forhold og individuelle stadier av utviklingen av organismen, som generelt bestemmer måtene for forskningen deres. Varmebehandling av matråvarer fører til denaturering av proteinmolekylet til antienzymet, dvs. det påvirker fordøyelsen bare når rå mat konsumeres.
Stoffer som blokkerer absorpsjon eller metabolisme av aminosyrer. Dette er effekten på aminosyrer, hovedsakelig lysin, fra reduserende sukker. Samspillet skjer under forhold med alvorlig oppvarming i henhold til Maillard-reaksjonen, derfor sikrer skånsom varmebehandling og optimalt innhold av kilder til reduserende sukker i kosten god absorpsjon av essensielle aminosyrer.
karbohydrat smak antienzym syre
3. Syrenes rolle i dannelsen av smak og lukt av mat. Anvendelse av matsyrer i matproduksjon.
Nesten alle matvarer inneholder syrer eller deres sure og moderate salter. I bearbeidede produkter kommer syrer fra råvarer, men de tilsettes ofte under produksjon eller dannes under gjæring. Syrer gir maten en spesifikk smak og bidrar dermed til bedre absorpsjon.
Matsyrer er en gruppe stoffer av organisk og uorganisk natur, forskjellige i egenskapene deres. Sammensetningen og egenskapene til den kjemiske strukturen til matsyrer er forskjellige og avhenger av matobjektets spesifikasjoner, samt arten av syredannelse.
Organiske syrer som oftest finnes i planteprodukter er eplesyre, sitronsyre, vinsyre, oksalsyre, pyrodruesyre og melkesyre. Melkesyre, fosforsyre og andre syrer er vanlige i animalske produkter. I tillegg finnes fettsyrer i fri tilstand i små mengder, som noen ganger forverrer smaken og lukten av produkter. Som regel inneholder matvarer blandinger av syrer.
På grunn av tilstedeværelsen av frie syrer og sure salter, er mange matvarer og deres vandige ekstrakter sure.
Den sure smaken til et matprodukt er forårsaket av hydrogenioner dannet som et resultat av den elektrolytiske dissosiasjonen av syrene og syresaltene den inneholder. Aktiviteten til hydrogenioner (aktiv surhet) er preget av pH (negativ konsentrasjonslogaritme hydrogenioner).
Nesten alle matsyrer er svake og dissosieres litt i vandige løsninger. I tillegg kan matsystemet inneholde bufferstoffer, i nærvær av hvilke aktiviteten til hydrogenioner vil forbli omtrent konstant på grunn av dens forbindelse med dissosiasjonslikevekten til svake elektrolytter. Et eksempel på et slikt system er melk. I denne forbindelse bestemmes den totale konsentrasjonen av sure stoffer i et matprodukt av indikatoren for potensiell, total eller titrerbar (alkali) surhet. For ulike produkter uttrykkes denne verdien gjennom ulike indikatorer. For eksempel, i juice bestemmes den totale surheten i g per 1 liter, i melk - i Turner-grader, etc.
Matsyrer i matråvarer og produkter utfører ulike funksjoner knyttet til kvaliteten på matvarer. Som en del av et kompleks av smaksstoffer deltar de i dannelsen av smak og aroma, som er blant hovedindikatorene på kvaliteten til et matprodukt. Det er smak, sammen med lukt og utseende, som frem til i dag har en mer betydelig innvirkning på forbrukerens valg av et bestemt produkt sammenlignet med slike indikatorer som sammensetning og næringsverdi. Endringer i smak og aroma er ofte tegn på begynnende ødeleggelse av et matprodukt eller tilstedeværelse av fremmede stoffer i sammensetningen.
Hovedsmakssensasjonen forårsaket av tilstedeværelsen av syrer i produktet er sur smak, som vanligvis er proporsjonal med konsentrasjonen av H-ioner +(tar hensyn til forskjeller i aktiviteten til stoffer som forårsaker samme smaksoppfatning). For eksempel er terskelkonsentrasjonen (minste konsentrasjon av et smaksstoff som oppfattes av sansene) som gjør at man kan oppfatte en sur smak, 0,017 % for sitronsyre og 0,03 % for eddiksyre.
Når det gjelder organiske syrer, er oppfatningen av sur smak også påvirket av anionet til molekylet. Avhengig av sistnevntes natur kan kombinerte smaksopplevelser oppstå, for eksempel har sitronsyre en søt og sur smak, og pikrinsyre har en sur smak. - bitter. En endring i smaksopplevelser oppstår også i nærvær av salter av organiske syrer. Dermed gir ammoniumsalter produktet en saltsmak. Naturligvis bestemmer tilstedeværelsen av flere organiske syrer i produktet i kombinasjon med smaksgivende organiske stoffer av andre klasser dannelsen av originale smaksopplevelser, ofte iboende utelukkende til en bestemt type matvare.
Deltagelsen av organiske syrer i dannelsen av aroma varierer i ulike produkter. Andelen av organiske syrer og deres laktoner i komplekset av aromadannende stoffer, for eksempel jordbær, er 14%, i tomater - omtrent 11%, i sitrusfrukter og øl - omtrent 16%, i brød - mer enn 18%, mens syrer står for dannelsen av aromaen til kaffe mindre enn 6%.
Det smaksdannende komplekset av fermenterte melkeprodukter inkluderer melkesyre, sitronsyre, eddiksyre, propionsyre og maursyre.
Kvaliteten på et matprodukt er en integrert verdi som inkluderer, i tillegg til organoleptiske egenskaper (smak, farge, aroma), indikatorer som karakteriserer dets kolloidale, kjemiske og mikrobiologiske stabilitet.
Dannelsen av produktkvalitet utføres i alle stadier av den teknologiske prosessen med produksjonen. Samtidig avhenger mange teknologiske indikatorer som sikrer etableringen av et høykvalitetsprodukt av den aktive surheten (pH) i matsystemet.
Generelt påvirker pH-verdien følgende teknologiske parametere:
-dannelse av smaks- og aromakomponenter som er karakteristiske for en bestemt type produkt;
-kolloidal stabilitet av et polydispers matsystem (for eksempel den kolloidale tilstanden til melkeproteiner eller et kompleks av protein-tanninforbindelser i øl);
termisk stabilitet av matsystemet (for eksempel den termiske stabiliteten til proteinstoffer i meieriprodukter, avhengig av likevektstilstanden mellom ionisert og kolloidalt distribuert kalsiumfosfat);
biologisk resistens (for eksempel øl og juice);
enzymaktivitet;
forhold for vekst av gunstig mikroflora og dens innflytelse på modningsprosesser (for eksempel øl eller oster).
Tilstedeværelsen av matsyrer i et produkt kan skyldes bevisst innføring av syre i matsystemet under den teknologiske prosessen for å regulere pH. I dette tilfellet brukes matsyrer som teknologiske mattilsetningsstoffer.
Grovt sett er det tre hovedformål for å tilsette syrer til matsystemet:
-å gi visse organoleptiske egenskaper (smak, farge, aroma) karakteristiske for et bestemt produkt;
-innflytelse på kolloide egenskaper som bestemmer dannelsen av konsistensen som er iboende i et bestemt produkt;
øke stabiliteten, sikre bevaring av produktkvalitet over en viss tidsperiode.
Eddiksyre (glacial) E460 er den mest kjente matsyren og er tilgjengelig i form av en essens som inneholder 70-80 % av selve syren. I hverdagen brukes eddikessens fortynnet med vann, kalt bordeddik. Å bruke eddik for å konservere mat er en av de eldste hermetikkmetodene. Avhengig av råstoffet som eddiksyre er oppnådd fra, skilles det mellom vineddik, frukteddik, eplecidereddik, alkoholeddik og syntetisk eddik. Eddiksyre produseres ved eddiksyregjæring. Salter og estere av denne syren kalles acetater. Kalium- og natriumacetater (E461 og E462) brukes som mattilsetningsstoffer.
Sammen med eddiksyre og acetater brukes natrium- og kaliumdiacetater. Disse stoffene består av eddiksyre og acetater i et molforhold på 1:1. Eddiksyre er en fargeløs væske, blandbar med vann på alle måter. Natriumdiacetat er et hvitt krystallinsk pulver, løselig i vann, med sterk lukt eddiksyre.
Eddiksyre har ingen juridiske begrensninger; dens effekt er hovedsakelig basert på å redusere pH i det hermetiske produktet, manifesterer seg ved et innhold over 0,5 % og er hovedsakelig rettet mot bakterier . Hovedbruksområdet er hermetiske grønnsaker og syltede produkter. Den brukes i majones, sauser og til marinering av fiskeprodukter og grønnsaker, bær og frukt. Eddiksyre er også mye brukt som smaksstoff.
Melkesyre er tilgjengelig i to former som er forskjellige i konsentrasjon: en 40 % løsning og et konsentrat som inneholder minst 70 % syre. Oppnådd ved melkesyregjæring av sukker. Dens salter og estere kalles laktater. I form av et tilsetningsstoff brukes E270 til produksjon av brus, karamellmasser og fermenterte melkeprodukter. Melkesyre har restriksjoner for bruk i babymatprodukter.
Sitronsyre - produkt av sitronsyregjæring av sukker. Den har den mildeste smaken sammenlignet med andre matsyrer og irriterer ikke slimhinnene i fordøyelseskanalen. Salter og estere av sitronsyre - sitrater. Den brukes i godteriindustrien, i produksjon av brus og enkelte typer hermetikk (mattilsetning E330).
Eplesyre har en mindre syrlig smak enn sitron og vin. For industriell bruk er denne syren oppnådd syntetisk fra maleinsyre, og derfor inkluderer renhetskriteriene restriksjoner på innholdet av giftige maleinsyreurenheter i den. Salter og estere av eplesyre kalles malater. Eplesyre har de kjemiske egenskapene til hydroksysyrer. Når det varmes opp til 100°C, blir det til anhydrid. Det brukes i godteriindustrien og i produksjon av brus (mattilsetning E296).
Vinsyre er et produkt fra bearbeiding av vinavfall (vingjær og krem av tartar). Det har ingen betydelig irriterende effekt på slimhinnene i mage-tarmkanalen og er ikke utsatt for metabolske transformasjoner i menneskekroppen. Hoveddelen (ca. 80%) blir ødelagt i tarmen under påvirkning av bakterier. Salter og estere av vinsyre kalles tartrater. Brukes i konfektprodukter og brus (mattilsetning E334).
ravsyre er et biprodukt av produksjonen av adipinsyre. Det er også en kjent metode for å isolere det fra ravavfall. Den har kjemiske egenskaper som er karakteristiske for dikarboksylsyrer og danner salter og estere, som kalles succinater. Ved 235°C spalter ravsyre vannet og blir til ravsyreanhydrid. Brukes i næringsmiddelindustrien for å regulere pH i matsystemer (mattilsetning E363).
Ravsyreanhydrid er et produkt av høytemperaturdehydrering av ravsyre. Det oppnås også ved katalytisk hydrogenering av maleinsyreanhydrid. Det er dårlig løselig i vann, hvor det hydrolyserer veldig sakte til ravsyre.
Adipinsyre Det oppnås i industrien hovedsakelig ved to-trinns oksidasjon av cykloheksan. Det har alle de kjemiske egenskapene som er karakteristiske for karboksylsyrer, spesielt danner det salter, hvorav de fleste er løselige i vann. Forestres enkelt til mono- og diestere. Salter og estere av adipinsyre kalles adipater. Det er et tilsetningsstoff (E355) som gir en syrlig smak til produkter, spesielt brus.
Fumarsyre finnes i mange planter og sopp, dannet under gjæring av karbohydrater i nærvær av Aspergillus fumaricus. Den industrielle produksjonsmetoden er basert på isomerisering av maleinsyre under påvirkning av HC1-holdig brom. Salter og estere kalles fumarater. I næringsmiddelindustrien brukes fumarsyre som erstatning for sitronsyre og vinsyre (mattilsetning E297). Det er giftig, og derfor er daglig inntak i mat begrenset til 6 mg per 1 kg kroppsvekt.
Glukon-delta-lakton - et produkt av enzymatisk aerob oksidasjon (, D-glukose. I vandige løsninger hydrolyseres glukono-delta-lakton til glukonsyre, som er ledsaget av en endring i pH i løsningen. Det brukes som surhetsregulerende middel og hevemiddel (mattilsetning E575) i dessertblandinger og produkter basert på kjøttdeig, for eksempel i pølser.
Fosforsyre og dets salter - fosfater (kalium, natrium og kalsium) er vidt distribuert i matråvarer og bearbeidede produkter. Fosfater finnes i høye konsentrasjoner i meieri-, kjøtt- og fiskeprodukter, og i enkelte typer korn og nøtter. Fosfater (mattilsetningsstoffer E339 - 341) introduseres i brus og konfektprodukter. Den tillatte daglige dosen, i form av fosforsyre, tilsvarer 5-15 mg per 1 kg kroppsvekt (siden en overflødig mengde i kroppen kan forårsake ubalanse av kalsium og fosfor).
Bibliografi
1.Nechaev A.P. Matkjemi / A.P. Nechaev, S.E. Traubenberg, A.A. Kochetkova og andre; under. Ed. A.P. Nechaeva. SPb.: GIORD, 2012. - 672 s.
2.Dudkin M.S. Nye matvarer/M.S. Dudkin, L.F. Shchelkunov. M.: MAIK "Nauka", 1998. - 304 s.
.Nikolaeva M.A. Teoretisk grunnlag for råvarevitenskap / M.A. Nikolaev. M.: Norma, 2007. - 448 s.
.Rogov I.A. Kjemi av mat./ I.A. Rogov, L.V. Antipova, N.I. Dunchenko. - M.: Colossus, 2007. - 853 s.
.Kjemisk sammensetning av russiske matvarer / red. DEM. Skurikhina. M.: DeLiprint, 2002. - 236 s.
Læring
Trenger du hjelp til å studere et emne?
Våre spesialister vil gi råd eller gi veiledningstjenester om emner som interesserer deg.
Send inn søknaden din angir emnet akkurat nå for å finne ut om muligheten for å få en konsultasjon.
1. Matkjemi og dens hovedretninger.
Matkjemi- vitenskap om kjemi sammensetningen av matsystemer, dens endringer under den teknologiske flyten under påvirkning av ulike faktorer, og de generelle mønstrene til disse transformasjonene.
Hovedretninger for utvikling av matkjemi:
1). Chem. sammensetning av råvarer i matsystemer, deres nytte og sikkerhet.
Sammensetning av mat produkter og råvarer:
Makronæringsstoffer (vitaminer, mineraler)
Mikronæringsstoffer (organisk)
Ernæringsfaktorer (noen PUFAer, essensielle aminosyrer - kan ikke syntetiseres i kroppen)
Ikke ernæringsmessig
Anti-alimentary - matkomponenter. produkter eller råvarer som ikke har ernæringsmessig eller biologisk verdi for oss, men som inngår i mat.
Næringsfiber
Xenobiotika er fremmede kjemiske stoffer som ikke skal være en del av maten.
2). Omdannelse av mikro- og makronæringsstoffer, ikke-ernæringsmessige stoffer i prosessstrømmen.
3). Grunnleggende om isolasjon, fraksjonering av komponenter av råvarer, matsystemer og deres modifikasjon.
4). Tech. skaffe og bruke mattilsetningsstoffer.
Mattilsetningsstoffer er komponenter som tilsettes matvarer for å gi dem spesifiserte egenskaper.
5). Tech. innhenting og bruk av kosttilskudd
6). Metoder for analyse og forskning av matsystemer, deres komponenter og tilsetningsstoffer.
2. Menneskemat er det viktigste sosiale og økonomiske problemet i samfunnet To kategorier av matproblemer.
Store problemer menneskeheten står overfor:
1). Å gi befolkningen mat er hovedproblemet.
2). Å gi energi.
3). Levering av råvarer, inkludert vann.
4). Miljøvern.
Forts. må ikke bare tilfredsstille menneskets behov for grunnleggende. Pete. in-wah, men også for å utføre den grunnleggende terapeutiske og profil. funksjoner.
Det er 2 typer matproblemer:
1. Nødvendig. produksjon så mye mat som trengs for å gi alle nok mat.
2. Lag forhold som garanterer at hver person får nok. mengde mat Overholdelse av denne betingelsen avhenger av verdenssamfunnets politiske beslutninger.
Når det gjelder å løse det første problemet, er måtene som følger:
1). Øk effektiviteten i landbruket.
2). Reduser tap under teknologisk bearbeiding av råvarer.
3). Reduser tap under lagring, transport og salg.
4). Øk effektiviteten av råvarebruken ved å skape lukkede teknologiske sykluser.
5). Utvikling av måter å skaffe nye matprodukter som et resultat av mikrobiologisk, organisk syntese.
6). Å redusere næringskjeden er å fjerne forbruket av animalske proteiner fra det, umiddelbart konsumere planteproteiner.
3. Grunnleggende begreper og definisjoner brukt i matkjemi.
Produksjonsråvarer – objekter plante, levende, mikrobe, min. opprinnelse og vann som brukes til matproduksjon.
Matvarer– produkter laget av matråvarer og brukt som mat i naturlig eller bearbeidet form.
Matkvalitet– et sett med produktegenskaper som gjenspeiler produktets evne til å gi organoleptiske egenskaper, dekke kroppens behov for næringsstoffer, sikre helsesikkerhet og pålitelighet under produksjon og lagring.
Matsikkerhet– fravær av giftige, kreftfremkallende, mutagene og andre skadevirkninger på menneskekroppen ved inntak av matvarer i allment aksepterte mengder.
Den ernæringsmessige verdien- et konsept som gjenspeiler helheten av nyttige egenskaper produkt, inkludert i hvilken grad fysiologiske behov for grunnleggende næringsstoffer og energi dekkes, samt organoleptiske fordeler.
Biologisk verdi– en indikator på kvaliteten på matprotein, som gjenspeiler graden av samsvar mellom aminosyresammensetningen og kroppens aminosyrebehov for proteinsyntese.
Energiverdi– mengde energi i kilokal. frigjøres i menneskekroppen fra mat. produkt for å tilfredsstille hans fysiologiske behov.
Biologisk effektivitet – en indikator på kvaliteten på fettkomponentene i et produkt, som gjenspeiler dets PUFA-innhold.
PUFA er syrer som har 2 eller flere dobbeltbindinger.
Forfalskning av matvarer og matråvarer– produksjon og salg av forfalskede matvarer og matråvarer som ikke samsvarer med navn og oppskrift.
Identifikasjon av matvarer og matråvarer– etablere samsvar mellom matvarer og matråvarer med navnene deres i samsvar med forskriftsdokumentasjon for denne typen produkt (tollunionens tekniske forskrifter, tekniske forhold).
Holdbarhet – en tidsperiode der matråvarer og matvarer, under visse betingelser, beholder kvaliteten fastsatt av forskriftsdokumentasjon (TU, GOST, tekniske forskrifter).
Emballasje og hjelpematerialer– i kontakt med matvarer på ulike stadier av den teknologiske prosessen med produksjon, transport, lagring og salg.
4. Funksjoner av vann i råvarer og matvarer.
Vann, som ikke er et matprodukt - et næringsstoff, er et ekstremt viktig stoff for livet: en stabilisator av kroppstemperatur, en bærer av næringsstoffer og avfallsprodukter, en komponent av reaksjoner og et reaksjonsmedium, en stabilisator for konformasjonen av biopolymerer ( proteiner, fett, karbohydrater). Vann er et stoff som letter den dynamiske oppførselen til makromolekyler, inkl. og katalytiske egenskaper.
Funksjoner av vann i matsystemer:
1) Tilstede som en intracellulær og intercellulær komponent av plante- og dyreobjekter.
2) Tilstede som et dispergeringsmedium og løsemiddel i mange matsystemer.
3) Bestemmer konsistensen til produktene.
4) Gir utseende og smak til matvarer.
5) Påvirker stabiliteten til matproduktet under lagring.
Basert på det faktum at mange typer matprodukter inneholder en stor mengde fuktighet, noe som påvirker deres bevaring, er det nødvendig med metoder for langtidslagring av produkter.
Vann er en direkte deltaker i alle hydrolytiske prosesser, så fjerning eller binding med salt eller sukker vil hemme mange reaksjoner og hemme veksten av mikroorganismer.
5. Fri og bundet fuktighet i matvarer. Metoder for å bestemme fritt og bundet vann.
Betydningen av vann i matvarer bestemmes av dets tilknytning til matvaren. Total fuktighet, bestemt enkel metode tørking, indikerer ganske enkelt mengden fuktighet i produktet, men karakteriserer ikke dets involvering i hydrolytiske, biokjemiske og mikrobiologiske prosesser. Fri fuktighet er ikke assosiert med biopolymerer (proteiner, lipider, karbohydrater) og er tilgjengelig for kjemiske, biokjemiske og mikrobiologiske reaksjoner.
Tilhørende fuktighet sterkt knyttet til biopolymerer ved fysiske og kjemiske bindinger: hydrogen, kovalente, ioniske og hydrofobe interaksjoner.
Bundet fuktighet er den fuktighet som eksisterer nær den oppløste ikke-vandige komponenten, har lav molekylær mobilitet og ikke fryser ved en temperatur på 40°C. Noen typer bundet fuktighet fryser ikke selv ved en temperatur på -60°C.
Mengden og styrken av bindingen av vann med andre komponenter avhenger av: arten av den ikke-vandige komponenten, sammensetningen av saltet, pH, t.
La oss vurdere fordelingen av fri og bundet fuktighet i matsystemer. Den totale kornfuktigheten er 15-20% hvorav 10-15% er bundet fuktighet. Hvis fuktigheten til lagret korn øker, vil fri fuktighet vises og biokjemiske prosesser intensiveres, og kornet vil begynne å spire.
Mens frukt og grønnsaker har et fuktighetsinnhold på 75-90%. Dette er hovedsakelig fri fuktighet og kun ca. 5 % bundet fuktighet som holdes tilbake av kolloider (proteiner og karbohydrater). Dette er veldig tett bundet fuktighet, så frukt og grønnsaker tørkes lett til et fuktighetsinnhold på 10-15 %, og videre tørking krever spesielle metoder.
Metoder for å bestemme fri og bundet fuktighet:
1) Differensiell skanningskalorimetri. Prøven avkjøles til en temperatur under 0°C; under slike forhold fryser fri fuktighet. Ved å varme denne prøven i et kalorimeter, kan mengden varme som brukes for å smelte den frosne delen måles. Da vil ufrossen fuktighet bestemmes som forskjellen mellom total og frossen.
2)Termogravimetrisk metode. Basert på å bestemme tørkehastigheten. I kontrollerte forhold spore grensen mellom området med konstant tørkehastighet og området der denne hastigheten avtar. Denne grensen indikerer eller karakteriserer bundet fuktighet.
3) Dielektriske målinger. Metoden er basert på det faktum at ved 0°C er de dielektriske konstantene til vann og is tilnærmet like, men den dielektriske oppførselen til bundet fuktighet skiller seg betydelig fra den dielektriske oppførselen til hoveddelen av vann og is.
4) Måling av varmekapasitet. Varmekapasiteten til vann er større enn varmekapasiteten til is, det vil si at med økende temperatur brytes hydrogenbindingene til vannet. Denne egenskapen brukes til å bestemme mobiliteten til molekyler. Hvis fuktigheten til produktet er lav og fuktigheten er spesifikt bundet, er bidraget til varmekapasiteten ubetydelig. I områder med høyt fuktighetsinnhold er det stort sett fritt vann, og dets bidrag til varmekapasiteten er mer betydelig.
5) Kjernemagnetisk resonansmetode. Mobiliteten til vann i en stasjonær matrise studeres. I nærvær av fri og bundet fuktighet oppnås 2 spektrumlinjer i stedet for 1, som karakteriserer bulkfuktighet.
6. Vannaktivitet. Vannaktivitet og matstabilitet.
Vannaktivitet ( aw ) –
ROV– karakteriserer en likevektstilstand der produktet ikke absorberer fuktighet og ikke mister det til atmosfæren.
Vannaktivitet karakteriserer vanntilstanden i matsystemet, dets involvering i kjemiske og biologiske endringer i produktet. Basert på nivået av vannaktivitet er det vanlig å skille mellom produkter:
1-0,9 med høy luftfuktighet
aw= 0,9-0,6 produkter med middels fuktighetsinnhold
aw= 0,6-0 med lav luftfuktighet
Forholdet mellom vannaktivitet og matstabilitet er som følger:
1 ) I produkter med lav luftfuktighet oppstår prosesser med fettoksidasjon og ikke-enzymatisk mørkfarging , tap av vannløselige stoffer (vitaminer) og kan gjennomgå prosesser kontrollert av enzymer. Aktiviteten til mikroorganismer her er minimal.
2) I produkter med middels fuktighetsinnhold kan ulike av de ovennevnte prosessene forekomme, inkludert med deltakelse av mikroorganismer.
3) I produkter med høy luftfuktighet forekommer vannaktivitet på 0,9-1 hovedsakelig prosesser forårsaket av mikroorganismer.
Følgende endringer kan forekomme i matvarer under lagring: mørkfarging av produktet som følge av ikke-enzymatiske reaksjoner (aw = 0,6-0,75).
Enzymatiske reaksjoner som oppstår i nærvær av fri fuktighet som er nødvendig for overføring av substratet: enzymatiske reaksjoner, reaksjoner som involverer lipaser forekommer ved aw = 0,1-0,2. Slike lave verdier forklares av det faktum at lipider krever mindre vann som transportkjøretøy og deres mobilitet er tilstrekkelig til at enzymatiske reaksjoner kan oppstå.
De fleste bakterier formerer seg ved aw=0,85-0,95, mugg ved aw=0,6-0,8 og gjær ved aw=0,8-0,9, så lave aw-verdier hemmer veksten av eventuelle mikroorganismer.
Ødeleggelse av produkter med middels fuktighet er i større grad forårsaket av gjær og muggsopp, og i mindre grad av bakterier. Gjær produserer annet syltetøy, sirup, tørket frukt og konfektprodukter. Muggsopp forårsaker ødeleggelse av kjøtt, ost, kjeks, syltetøy og tørket frukt.
7. Vannaktivitet. Metoder for å redusere vannaktivitet i matvarer.
Vannaktivitet() – en indikator som representerer forholdet mellom damptrykket til vann over et gitt løsningsmiddel og damptrykket over rent vann. Eller forholdet mellom produktets relative fuktighet i likevekt/100.
For å øke holdbarheten er det nødvendig å forhindre en rekke kjemiske, biokjemiske og mikrobiologiske reaksjoner, d.v.s. redusere vannaktiviteten i produktene. For å gjøre dette brukes tørking, tørking, tilsetning av forskjellige stoffer: sukker eller salt, frysing.
Adsorpsjonsmetode består i å tørke produktet og deretter fukte det til en gitt luftfuktighet.
Tørking ved osmose– matvarer nedsenkes i en løsning hvis vannaktivitet er lavere enn produktets aw. To motstrømmer oppstår: et oppløst stoff diffunderer fra løsningen inn i produktet, og vann diffunderer fra produktet inn i løsningen. Salt og sukker brukes som løsninger.
Påføring av potensielle fuktighetsbevarende midler. Med deres hjelp kan du øke fuktighetsinnholdet i produktet, men redusere aw. Potensielle fuktighetsbevarende midler er: sukker, stivelse, melkesyre, glyserin.
I tørre produkter, tillatt uten tap av ønskede egenskaper aw = 0,35-0,5 avhengig av type produkt (kjeks, brød, melkepulver). Produkter med en mykere tekstur vil ha en enda høyere aw.
8. Proteiners rolle i menneskelig ernæring.
Proteiner – nitrogenholdige forbindelser med høy molekylvekt bygget av alfa-aminosyrerester.
Den biologiske betydningen av proteiner er at genetisk informasjon overføres gjennom dem.
Den kontraktile funksjonen til proteiner er muskelvevsproteiner.
Proteiner spiller rollen som katalysatorer og regulatorer av biokjemiske prosesser.
De utfører en transportfunksjon - de bærer jern, lipider, hormoner og oksygen.
Den beskyttende funksjonen til proteiner realiseres i syntesen av antistoffer.
Behovet for protein i menneskekroppen forklares av følgende:
1) Protein er avgjørende for vekst og utvikling.
2) Protein kontrollerer metabolismen (metabolismen består av 2 prosesser: katabolisme (komplekse organiske forbindelser brytes ned med frigjøring av energi - dissimilering) og anabolisme (syntese av komplekse forbindelser fra enkle med absorpsjon av energi - assimilering).
3) Proteiner har en sterk dynamisk effekt på stoffskiftet.
4) Proteiner regulerer vannbalansen i kroppen dvs. proteiner og noen mineraler kontrollerer vanninnholdet i ulike deler av kroppen. Så snart det er færre proteiner, strømmer vann inn i det intercellulære rommet, og ødem vises.
5) Proteiner styrker immunforsvaret – antistoffer i blodet.
Proteiner lagres ikke, så de må tilføres mat daglig. For å studere kroppens proteinbehov beregnes balansen – mengden proteiner som kommer inn i kroppen sammenlignes med mengden av deres nedbrytningsprodukter som frigjøres fra kroppen.
Normalt har en voksen (20-35 år) nitrogenbalanse. I en ung voksende organisme skilles det ut mindre nitrogen enn det kommer inn, pga plastiske prosesser dominerer. I høy alder, med mangel på protein, observeres en negativ nitrogenbalanse - det skilles ut mer enn det som tilføres.
Normer daglig behov i protein.
Behovet for protein avhenger av: alder, kjønnsegenskaper, karakter arbeidsaktivitet, klimatiske forhold for opphold, nasjonale ernæringsmessige egenskaper.
Anbefalt inntak varierer mye, og ulike land har ulike retningslinjer. Russian School of Nutrition anbefaler 70-120 gram per dag for menn, 60-90 gram per dag for kvinner; inkludert animalsk protein for menn 49-65 gram, kvinner – 43-49 gram per dag.
For folk som har hatt Smittsomme sykdommer eller kirurgiske operasjoner, øker mengden protein til 110-120 gram.
Et proteinrikt kosthold er typisk for diabetisk ernæring - 140 gram protein per dag. Begrens proteininnholdet ved nyresvikt.
Spedbarn – 3 g per kg kroppsvekt.
Barn 4-6 år – 2,5 g per kg kroppsvekt.
Barn 10-15 år – 1,5 g per kg kroppsvekt.
Ungdom under 18 år – 1-1,5 g per kg kroppsvekt.
Voksne 25-45 – 0,9 g per kg kroppsvekt.
Personer over 60 år og gravide - 1,5 g per kg kroppsvekt.
En høy dose protein til eldre forklares med dårlig fordøyelighet og lavt proteinopptak hos eldre organismer. Avvik i en eller annen retning fra normen har negative konsekvenser.
Overflødig proteininntak fører til:
1) Økt dannelse av ammoniakk i vev.
2) Opphopning av giftige produkter i tykktarmen pga forfallsprosessene intensiveres.
3) Økt belastning på leveren (desinfeksjon) og på nyrene (fjerning av råteprodukter).
4) Overeksitasjon av nervesystemet.
5) Hypovitaminose av vitamin A, B6.
10. Biologisk verdi av proteiner. Indikatorer for biologisk verdi: aminosyrescore, INAC, KEB, proteinfordøyelighet.
Den biologiske verdien av proteiner bestemmes:
1) Tilstedeværelsen av essensielle aminosyrer i deres sammensetning og deres forhold til ikke-essensielle.
2) Fordøyelighet av proteiner av enzymer i fordøyelseskanalen.
Det er biologisk verdifulle og biologisk dårligere proteiner. Biologisk verdifulle er balansert i aminosyresammensetning og inneholder de nødvendige essensielle aminosyrene i de nødvendige mengder.
Animalske proteiner er godt balansert i aminosyresammensetning og nær sammensetningen av humane proteiner. De inneholder nok essensielle aminosyrer og er komplette. Og planteproteiner er fattige på mange essensielle aminosyrer. Spesielt lysin, treonin, tryptofan, derfor anses de som mindreverdige.
Indikatorer for den biologiske verdien av protein:
AKS – beregnes som forholdet mellom mg aminosyre i 1 g protein og mg aminosyre i 1 g referanseprotein.
AKS beregnes i % eller er en dimensjonsløs verdi. AKC er nær 100 % fra proteinet i kyllingegg og morsmelk.
INAK– beregnes som n-te potens fra produktet av forholdet mellom aminosyren til proteinet som studeres og standard aminosyren, n-te potens viser det beregnede antall aminosyrer.
Den begrensende aminosyren er den aminosyren hvis hastighet er lavest. Verdien av denne poengsummen bestemmer den biologiske verdien og graden av fordøyelighet av proteinet.
PEB (Protein Efficiency Ratio)– en indikator bestemt av forholdet mellom dyrevektøkning (gram) og mengden protein som konsumeres (gram). Kontrollgruppen for å bestemme EBC er gruppen av dyr som mates med kasein.
Graden av fordøyelighet avhenger av: strukturelle egenskaper, enzymaktivitet, hydrolysedybde i mage-tarmkanalen, type foreløpig teknologisk behandling.
Fordøyeligheten til animalske proteiner er høyere enn for planteproteiner. Dette skyldes tilstedeværelsen av fiber i plantevev (det gjør fordøyelsen vanskelig, trekker ut proteiner; det fremmer rask bevegelse og fjerning av mat fra kroppen).
I synkende rekkefølge av absorpsjonshastighet av proteiner i menneskets mage-tarmkanal, er produktene ordnet i følgende rekkefølge: fisk => meieriprodukter => kjøtt => brød => kornprodukter.
Kostholdet bør inneholde 45 % planteproteiner og 55 % animalske proteiner.
11. Problemet med proteinmangel på jorden og måter å løse det på. Nye former for proteinmat. Potensielle råvarekilder til proteinkomponenter i mat.
Noen områder av jorden opplever fortsatt alvorlig proteinmangel.
Mangel på protein i kostholdet:
1) Den beskyttende funksjonen til lymfocytter (immunitet) avtar.
2) Aktiviteten til leukocytter avtar (faren for bakterielle infeksjoner øker).
3) Dannelsen av ondartede svulster forenkles.
4) Hvis det var mangel på protein i barndommen, vil tapet av mental og fysisk utvikling aldri bli erstattet.
Konsekvensene av protein-kalorimangel i barndommen inkluderer sykdommer: ernæringsmessig marasmus, kwashiorkor, med karakteristiske symptomer som er dødelige.
For å overvinne proteinmangel i befolkningens kosthold er det nødvendig:
1) Øk avlingens produktivitet - høyytende varianter.
2) Utvikle husdyrhold.
3) Reduser tap under behandling og lagring.
4) Skape nye teknologier for nye former for proteinmat.
Nye former for proteinmat.
Hovedretningen for vitenskapelig og teknologisk fremgang innen matproduksjon er intensivering av matproduksjonsprosesser, samtidig som det gir egenskaper til produkter som gjenspeiler de moderne kravene til ernæringsvitenskap. Slik ny matproduksjon er hovedsakelig produksjon av proteinprodukter, årsakene til denne tilnærmingen:
=>Befolkningsvekst.
=> Bevissthet om de begrensede ressursene på planeten.
=>Behovet for å produsere produkter som oppfyller moderne bilde liv.
Potensielle råvarekilder til nye former for proteinmat:
1) Belgfrukter: soyabønner, erter, linser.
2) Korn- og kornprodukter: hvete, rug, havre.
3) Oljefrø: solsikke, lin, raps.
4) Vegetativ masse av planter: alfalfa, kløver.
5) Produkter fra behandling av frukt og bær: aprikosgroper, plommer.
6) Nøtter: furu, hasselnøtter, valnøtter, paranøtter.
Tradisjonelle råvarer er soyabønner og hvete.
Et trekk ved prosessteknologi er bruken av en integrert tilnærming, avfallsfri teknologi og ønsket om å trekke ut alle potensielle ressurser fra råvarer.
Nye matprodukter oppnådd på grunnlag av proteinfraksjoner av råvarer kalles nye former for proteinmat, teksturerte, strukturerte kunstige matprodukter.
12. Konseptet med essensielle aminosyrer. Problemet med å berike proteiner med aminosyrer.
Problemet med å berike proteiner med aminosyrer.
For å eliminere mangelen på aminosyrer ble det foreslått å berike proteinholdige produkter med frie aminosyrer oppnådd ved mikrobiologiske og kjemiske metoder.
Industriell produksjon av essensielle aminosyrer er etablert: lysin, glutaminsyre.
Men det viser seg at det er en tidsforskjell mellom frie aminosyrer introdusert i produktet som kommer inn i blodet og aminosyrer som frigjøres som følge av fordøyelsen. Utidig inntak av aminosyrer forårsaker ubalanse i blodet, så de, uten å delta i biosyntese, kan gjennomgå transformasjoner, inkludert dannelse av giftstoffer.
13,14,15. Metoder for proteinbestemmelse, isolering, rensing.
1) Kvalitative reaksjoner
2) kvantifisering protein etter Kjeldahl-metoden - en klassisk metode som resultatene av alle moderne og dens modifikasjoner sammenlignes med (GOST); Lowry-metoden; biuret metode. De to siste er enkle for serieanalyser.
3) Proteinisolering og rensing:
Det første trinnet er ødeleggelsen av materialets cellulære struktur (homogenisatorer, disintegratorer). Det skal bemerkes at mekanisk virkning kan være ledsaget av delvis denaturering.
Det andre trinnet er proteinekstraksjon, dvs. ekstraksjon, overføring av proteiner til løsning (vann-albumin, salt-globuliner, alkohol-prolaminer, alkalisk løsning-gluteniner)
Det tredje trinnet er avsetning; valget av metode og modus avhenger av oppgaven og individuelle egenskaper til objektet:
A) Utfelling med trikloreddiksyre lar deg skille proteiner fra a.k. og peptider, men er ledsaget av irreversibel denaturering.
B) Utfelling med organiske løsemidler er mye brukt for å oppnå enzympreparater.
C) Salte ut proteinet med aluminiumsulfat samtidig som den native strukturen opprettholdes.
D) Sedimentering ved det isoelektriske punktet, ved å endre pH i proteinløsningen oppnår vi sedimentering samtidig som strukturen opprettholdes.
D) Termisk koagulasjonsutfelling utføres ved å variere varmebehandlingen av proteinproduktet. Varmelabile proteiner i sediment, varmestabile proteiner i løsning.
Det fjerde trinnet er proteinrensing. Hvis det i fremtiden er nødvendig å oppnå et proteinpreparat med høy renhetsgrad, brukes fraksjoneringsmetoder basert på individuelle funksjonelle egenskaper. egenskaper til ulike proteiner:
a) Gelfiltreringsmetoden (molekylsiktmetoden) brukes til å skille komponenter etter molekylvekt. Sefedax-preparater brukes som gel. Fra en separasjonskolonne fylt med granuler med en viss cellestørrelse, proteiner av høy molekylær vekt vil komme ut tidligere, lavmolekylære vil komme ut senere.
b) elektroforetisk separasjon av proteiner - separasjon i elektrisk felt likestrøm. I bufferløsninger har amfotere proteinmolekyler en ladning og beveger seg i et elektrisk likestrømfelt mot anoden (-) eller katoden (+)
c) isoelektrisk fokusering - metoden er basert på det. At forskjellige proteiner har forskjellige isoelektriske punkter. Separasjonen utføres i en kolonne, langs høyden som det dannes en pH-gradient. Protein beveger seg under påvirkning av elektrisitet. Felt til det når området av kolonnen som tilsvarer dets isoelektriske punkt. Den totale ladningen til proteinet blir 0, proteinet mister sin mobilitet og forblir i denne pH-sonen.
d) affinitetskromatografi (ved affinitet) - basert på proteiners evne til spesifikt og reversibelt å binde seg til ligander.
16. proteiner av matråvarer: proteiner av korn. Proteiner fra hvete, rug, havre, bygg, mais, ris, bokhvete.
A.k. sammensetningen av totale proteiner av kornvekster bestemmes av a.-c. sammensetningen av individuelle fraksjoner: albuminer (H2O), globuliner (salt), prolaminer (alkohol) og gluteliner (NaOH).
I albuminer høyt innhold av lysin, treonin, metionin, isoleucin og tryptofan. Globulin dårligere enn albumin i innholdet av lysin, tryptofan og metionin. Men i begge fraksjonene er det høyt innhold av glutamin og asparaginsyre, men lavt innhold av prolin. I prolamin fraksjoner er høy i lysin, lav i treonin, tryptofan, arginin og histidin. Glutenisk i følge a.-k. sammensetning inntar en mellomposisjon mellom prolaminer og globuliner, dvs. de inneholder mer arginin, histidin og lysin enn prolaminer.
Proteiner er ujevnt fordelt mellom de morfologiske delene av kornet. Hovedmengden deres (opptil 70%) er lokalisert i endospermen, et mindre antall er i aleuronlaget (15%) og embryoet (20%). I endospermen er proteiner fordelt på en slik måte at konsentrasjonen avtar når de beveger seg fra subaleuronlaget til sentrum. Proteiner i embryoet og aleuronlaget er hovedsakelig representert av albuminer og globuliner, som utfører en katalytisk funksjon (enzymer som er ansvarlige for kornspiring). Endospermproteiner er albuminer, globuliner, prolaminer og gluteliner. Dette er hovedsakelig lagringsproteiner (opptil 80%), hvorav de fleste er prolaminer og gluteliner. Når man studerer proteinkomplekset til enhver avling, blir den naturlige strukturen til proteinmolekylet ødelagt. Ikke-kovalente bindinger ødelegges eller endres, dvs. primær denaturering oppstår. Videre endrer utvinningen av albumin, assosiert med et brudd på hydrofob interaksjon, strukturen til proteinmolekylet. Ved ekstrahering av alkaliløselige proteiner brytes disulfidbindinger.
Hveteproteiner(albumin 5 %, globuliner 13 %, prolaminer 36 %, gluteliner 28 %). I hvetekorn danner prolaminer og gluteliner gluten. Hveteprolamin kalles gliadin (bedre løselig i 60 % alkohol, isoelpunkt pH = 7,0). Den inneholder lite lysin og tryptofan, men mye prolin og glutamin. Hveteglutelin kalles glutenin og inneholder mye glutamin. Hvete alubumin kalles leukosin. Denaturerer enkelt med tap av løselighet. Hvete er preget av lavt innhold av lysin, isoleucin og treonin, og litt metionin. Hovedfordelen er at gluten er et komplekst proteinkompleks bestående av to fraksjoner, gliadin og glutenin (1:1) Proteininnhold er 85 %, karbohydrater 15 %, lipider fra 2 til 8 %.
Gluten av ulike kvaliteter har samme a.-k. sammensetning og består av de samme proteinforbindelsene. I sterkt gluten er pakkingstettheten av proteinkomponenter høyere enn i svakt gluten. Disulfid- og hydrogenbindinger er involvert i dannelsen av gluten. Styrken og mobiliteten til glutenstrukturen er skapt av spesifikke reologiske egenskaper (elastisitet, viskositet, strekkbarhet), som forklares av tilstedeværelsen av ikke-kovalente, lett revne og lettformede egenskaper. Kvaliteten på gluten er relatert til antall disulfidbindinger og vurderes av forholdet mellom –S-S-bindinger og antall –SH- grupper. Avhengig av de reologiske gruppene. Avhengig av de reologiske egenskapene til gluten, er hvetesorter delt inn i harde og myke. Hard - glutenet er sterkt, sliter kort, deigen er sterk, med høy elastisitet, lav strekkbarhet (pasta, semulegryn). I myk hvete er gluten elastisk, elastisk og tøyelig. Deigen har god gassretensjonsevne og har en porøs struktur. Den myke hvetegruppen er delt inn i sterke, svake og mellomstore varianter. Mel fra sterke varianter gir elastisk, elastisk deig og brød med god form og porøsitet. Deigen har begrenset strekkbarhet og reduserer gassretensjon. evnen. Ved å blande sterk hvete med mel med lav stekestyrke får vi mel av god kvalitet. Forbedringsvarianter av sterk hvete. Middels hvetemel regnes som godt brød, men er ikke et forbedringsmiddel. Svake varianter gir lavt, luftig brød med dårlig porøsitet.
Rugkornproteiner.(alb.-24%, global.-14%, prol.-31%, gluten.-23%) Rug er fattig på lysin og isoleucin, ubetydelig. metionin innhold. Velbalansert. I følge a.k. komposisjon. Kornet inneholder gliadin og glutenin; under normale forhold vaskes ikke gluten av pga a.-k. sammensetningen av rugproteiner skiller seg fra a.k.s. hvete, inneholder et mindre antall hydrogen- og –S-S-bindinger. Prolaminer av rug kalles sekamin. Brød laget av rent rugmel trenger forbedringsmidler.
Byggproteiner.(alb.-6%, global.-7%, prol.-42%, glut.-27%) bygg er fattig på leucin og isoleucin. Prolaminene til bygg kalles hordein. Gluten ligner på svak, kortrivende hvetegluten (grå farge, dårlig strekkbarhet). Mel har en ubehagelig smak. Bruk der det ikke er hvete eller rug.
Havreproteiner(alb.-8, global.-32, prol.-14, glut.-34) er rike på lysin. Prolaminfraksjonen (aveline) inneholder en stor mengde av den. Den dominerende fraksjonen er glutelin. I følge brusen til individuelle a.k. Havreproteiner utmerker seg ved deres høye biologiske verdi.
Maisproteiner(a-10%, glob-5, p-30, glut-40) Mais prolamin-zein. I følge a.k. komposisjonen er dårlig balansert. Kan brukes i produksjon av papir og plast, pga inneholder ikke lysin eller tryptofan i det hele tatt.
Ris(a-11, glob.-5, prol.-4, glut.-63.) Hovedtyngden av proteiner er representert av gluteliner (oryzein), sammensetningen av risproteiner inkluderer alle essensielle aminosyrer, som bestemmer den høye biologiske verdien . Den første begrensende syren er lysin, den andre er trionin. Slik a.k.s. gjør ris til en integrert komponent av baby- og kostholdsernæring, a.k.s. ris er nær bokhvete.
Bokhvete(a.-22, glob.-47, prol.-1, glut.-12) Den dominerende fraksjonen er globulin. Den andre er albumin. Bokhveteproteiner har en utmerket sammensetning av a.k. Når det gjelder lysininnhold, overstiger det kornene av hvete, rug og ris, og nærmer seg soyabønner. Når det gjelder natriumvalin, er de lik melk; når det gjelder natrium, leucin, er de lik storfekjøtt; når det gjelder fenylalanin og tryptofan, er de ikke dårligere enn proteiner av animalsk opprinnelse (melk, kjøtt.) Den begrensende faktoren for bokhvete er innholdet av metionin (svovelholdige aminosyrer)
17. Belgfruktproteiner.
Den utmerker seg ved sitt høye proteininnhold – opptil 40 % i soyabønner og god balanse av a.k.s. Mengden metionin og cystin anses som begrensende. Opptil 80 % av belgfruktene er konsentrert i albumin- og globulinfraksjonene. Et særtrekk er tilstedeværelsen av hemmere av proteolytiske enzymer og lektiner. Proteasehemmere kan være av forskjellige typer, de mest studerte er Kunitz-hemmere. Fjerne dem fra belgfruktproteiner under varmebehandling. Deres tilstedeværelse i planter skyldes de biokjemiske egenskapene til plantene. Inhibitorer kontrollerer forløpet av frøspiringsprosesser. For menneskers helse er tilstedeværelsen av hemmere uønsket; belgfrukter som ikke har gjennomgått varmebehandling er ikke tillatt til mat. Lektiner forårsaker selektiv agglutinasjon av røde blodlegemer. Agglutinasjonsliming, aggregering av partikler eller celler, er selektiv, avhengig av de individuelle egenskapene til en person.
18. Oljefrøproteiner.
Proteiner utgjør en betydelig del av den tørre massen. Innholdet i individuelle oljefrø varierer fra 16-28%. Solsikkefrø inneholder ca. 15% brusprotein, lin - 25%, bomull - 20%, lakserolje - 16%, filler - opptil 28%. De fleste proteinene i oljefrø tilhører globulinfraksjonen - 80%, albumin- og globulinfraksjonene er de samme - 1%, prolaminfraksjonen er fraværende. Solsikkefrø er godt balansert i henhold til a.k.s. Bomullsplante har et høyt innhold av glutamin, asparagin og lysin. Innholdet av andre essensielle elementer (fenylalanin, trionin) er ikke høyt. Høy balanse av oljefrø i henhold til a.k.s. lar oss vurdere dem som en verdifull kilde i produksjonen av vegetabilsk protein og nye former for proteinmat.
19. Proteiner fra poteter, grønnsaker og frukt.
De fleste nitrogenholdige stoffene i frukt og grønnsaker er proteiner, en mindre del er frie aminosyrer og en enda mindre del er amider: asparagin og glutamin. Generelt er grønnsaker preget av et lavt innhold av lagringsproteiner. De fleste av dem er i grønne erter - i gjennomsnitt 5,0%, i vegetabilske bønner - 4,0, spinat - 2,9, blomkål - 2,5, poteter - 2,0, gulrøtter - 1,5, tomater - 0,6%. Det er enda mindre protein i mange frukter. Men noen frukter inneholder ikke mindre protein enn grønnsaker. Således inneholder oliven i gjennomsnitt 7% proteiner, bjørnebær - 2%, bananer - 1,5%. Grønnsaker og frukt inneholder alle de essensielle aminosyrene, og derfor kan de spille en viss rolle i proteinbalansen i kostholdet vårt. Dette gjelder først og fremst poteter på grunn av deres relativt høye forbruk. I forhold til proteinene til et kyllingegg er den biologiske verdien av potetproteiner 85%, i forhold til det ideelle proteinet - 70%. De første begrensende aminosyrene til potetproteiner er metionin og cystein, den andre er leucin. Poteter er en vanlig avling, inkludert i det daglige kostholdet til deler av befolkningen, en kilde til billige råvarer for mange næringsmiddelindustrier: alkohol (melasse, stivelse, alkohol). Gjennomsnittlig proteininnhold i poteter er ca. 2%, i hvete ca. 15%, men på grunn av at utbyttet av poteter er høyere, kan det gi ikke mindre mengde protein enn hvete. I gjennomsnitt spiser en person omtrent 300 g. Samtidig er mindre enn 7 % av proteinbehovet dekket. Potetprotein har høy biologisk verdi fordi... inneholder alt vesentlig a.k. og kalles tuberin. I henhold til innholdet av essensielle aminosyrer overstiger hveteprotein og ligner i sammensetning til soyaprotein. Hvis vi tar den biologiske verdien av kyllingeggproteiner som 100 %, vil den biologiske verdien av potetproteiner være ca 85 %. Alle potetproteiner er representert av globulin- og albuminfraksjonene i forholdet 7:3.
20. Melkeproteiner.
Melk inneholder mer enn 100 komponenter. Noen av hovedingrediensene (laktose og kasein) finnes ingen andre steder. Kumelk inneholder i gjennomsnitt 2,5-4 % protein, som inneholder ca. 20 proteinkomponenter. Mange av dem er i stand til å danne antistoffer. Hovedproteinene i melk er kasein og myseproteiner (alfa-laktoglobulin, beta-laktoglobulin og immunglobulin). Kasein utgjør proteinet i melk, og utgjør omtrent 3 %. Fosfoproteiner er tilstede i melk i form av deres forløper, kaseinogen, som inneholder et komplett sett med essensielle aminosyrer. spesielt høy i metionin, lysin og tryptofan. Under påvirkning av proteolytiske enzymer i magen i nærvær av kalsiumioner, omdannes kaseinogen til kasein, og i form av et osteaktig sediment holdes det ytterligere tilbake i magen og absorberes mer fullstendig.
21. Endringer i proteiner under teknologiske prosesser.
Enhver teknologisk påvirkning fører til ødeleggelse av strukturen til proteinmolekylet, som er ledsaget av tap av biologisk verdi (denaturering). Termisk denaturering er grunnlaget for baking av brød, kjeks, kjeks, kaker, tørking av pasta, koking og steking av fisk, kjøtt, grønnsaker, hermetikk og pasteurisering, sterilisering av melk. Disse prosessene er nyttige fordi akselerere fordøyelsen av protein og bestemme forbrukeregenskapene til produktet (tekstur, utseende, organoleptika).Men på grunn av det faktum at graden av denaturering kan være forskjellig, kan fordøyelighet av produkter ikke bare forbedres, men også forverres. Dessuten kan de fysisk-kjemiske egenskapene til proteiner endres. Langtids varmebehandling ved 100-120 grader. fører til denaturering av mikromolekyler med eliminering av funksjonelle grupper, brudd på peptidbindinger og dannelse av hydrogensulfid, ammoniakk og karbondioksid. Blant nedbrytningsproduktene kan noen ha mutagene egenskaper (røyking, frityrsteking, bakevarer, buljonger, stekt biff, svinekjøtt, røkt og tørket fisk). Giftige egenskaper til proteiner under varmebehandling over 200 g. kan forårsake ikke bare ødeleggelse, men også isomerisering av a.k. fra L til D form. Tilstedeværelsen av D-isomerer reduserer proteinfordøyelighet. Mekanisk denaturering – deigelting, homogenisering, kornmaling, denaturering med mulighet for ødeleggelse.
22. Karbohydrater og deres fysiologiske formål. Distribusjon i matråvarer og matvarer.
U. er vidt distribuert i naturen og finnes i fri eller bundet form i plante-, dyre- og bakterieorganismer. U. utgjør 60-80 % av kaloriinnholdet i det daglige kostholdet. I kombinasjon med proteiner og lipider danner de komplekser-subcellulære strukturer - grunnlaget for levende materie.
Karbohydraters rolle i ernæring: 1) energi – hovedkilden til energi for muskler, hjerne, hjerte, celler og vev. Energi frigjøres under oksidasjon av karbon (1g-4kcal) og lagres i ATP-molekyler. 2) U. og deres derivater er en del av ulike vev og væsker, dvs. er plastmateriale. Plantecellen inneholder ca. 90 % U., og dyrecellen inneholder ca. 20 %. De er en del av støttevevet til planter og det menneskelige skjelettet. 3) U. er regulatorer av en rekke biokjemiske prosesser. 4) Tone sentralnervesystemet. 5) Utføre spesialiserte oppgaver (heparin forhindrer blodpropp. 6) Beskyttende - utføres av galakturonsyre. Ikke-giftige ester vannløselige forbindelser dannes med giftstoffer og fjernes fra kroppen.
I menneskekroppen overstiger ikke U.-reservene 1%. De blir raskt konsumert under fysisk aktivitet, så de må tilføres mat daglig. Daglig behov for U. er 400-500g, hvorav 80 % er stivelse. De viktigste kildene til karbohydrater er produkter av vegetabilsk opprinnelse: korn- og melprodukter (bakevarer, frokostblandinger, pasta), sukker, grønnsaker og frukt. Animalske produkter inneholder laktose, glykogen, glukose i små mengder Kostfiber finnes utelukkende i plantemat: grønnsaker, frukt, belgfrukter og kornprodukter. Et riktig sunt kosthold krever obligatorisk inntak av kostfiber (ca. 25 g per dag).
23. Fordøyelige og ufordøyelige karbohydrater, deres fysiologiske rolle. Metabolisme av karbohydrater i kroppen.
Fordøyelige inkluderer mono- og oligosakkarider, stivelse og glykogen. Ufordøyelig - cellulose, hemicellulose, pektin, inulin, slim og tannkjøtt Ufordøyelige karbohydrater inkluderer kostfiber. De er svært viktige for menneskers helse. I menneskekroppen utfører de følgende funksjoner: forhindre absorpsjon av kolesterol; stimulere tarmens motoriske funksjon; delta i normaliseringen av sammensetningen intestinal mikroflora, hemmer forråtningsprosesser; adsorberer gallesyrer, fremmer fjerning av giftige elementer og radionuklider fra kroppen; normalisere lipidmetabolismen, forhindre fedme. Når du legger inn mat. kanal fordøyelig U. brytes ned (unntatt monosakkarider), absorberes, deretter brukes i form av glukose eller omdannes til fett, eller lagres midlertidig i form av glykogen. Fettakkumulering er mest intens når det er et overskudd av enkle sukkerarter i kosten.
U. metabolisme: 1) spaltning i mage-tarmkanalen av dipolyoligosakkarider tilført mat til monosakkarider. 2) absorpsjon av monosakkarider fra tarmen til blodet. 3) syntese og nedbrytning av glykogen i leveren. 4) anaerob nedbrytning av glukose til PVC - glykolyse og anaerob metabolisme av PVC - Krebs syklus. 5) Den sekundære veien for glukosekatabolisme er pentosefosfat. 6) Interkonvertering av heksoser 7) Dannelse av karbohydrater fra ikke-karbohydratkomponenter (PVC, glyserol, a.k.) - glukoneogenese.
24. Fysiologisk betydning av noen karbohydrater: glukose, fruktose, laktose. Ufordøyelige karbohydrater.
Ufordøyelig - cellulose, hemicellulose, pektin, inulin, slim og tannkjøtt Ufordøyelige karbohydrater inkluderer kostfiber. De er svært viktige for menneskers helse. I menneskekroppen utfører de følgende funksjoner: forhindre absorpsjon av kolesterol; stimulere tarmens motoriske funksjon; delta i å normalisere sammensetningen av tarmmikrofloraen, hemme forråtningsprosesser; adsorberer gallesyrer, fremmer fjerning av giftige elementer og radionuklider fra kroppen; normalisere lipidmetabolismen, forhindre fedme.
Glukose- hovedformen der U. sirkulerer i blodet og gir energibehovet til en person. Normalt blodsukkernivå er 80-100 mg per 100 ml. Overskudd av sukker omdannes til glykogen, som er et reservestoff og brukes når det er mangel på sukker i kosten. Prosessen med glukoseutnyttelse bremses hvis bukspyttkjertelen produserer utilstrekkelige mengder av hormonet insulin. Følgelig øker blodsukkernivået med 200-400 mg per 100 ml. Nyrene klarer ikke å beholde en slik mengde, og diabetes mellitus utvikler seg. En rask økning i blodsukker er forårsaket av mono- og disakkarider, spesielt sukrose.
Fruktose- når det konsumeres, stiger ikke sukkernivået så raskt, det beholdes mer av leveren, når det kommer inn i blodet, går det inn i metabolske prosesser; insulin deltar ikke i transformasjonen. I mindre grad produseres karies. Søtheten er større. Gir 4 kcal ved oksidering.
Laktose Inneholdt i melk gir det en søtlig smak. Hun gjærer også k.m. bakterier i produksjonen av meieriprodukter. Brukes i barnemat. Når laktose brytes ned, dannes galaktose.
24. Fysiologisk betydning av individuelle karbohydrater: glukose, fruktose, laktose. Ufordøyelige karbohydrater.
Glukose. Grunnformen er som en katt. karbohydrater sirkulerer i blodet og gir energibehovet til en person. Normale blodsukkernivåer er 80-100 mg/100 ml. Overflødig sukker blir til glykogen, kat. Det er et reservestoff og brukes når det er mangel på karbohydrater i kosten. Prosessen med glukoseutnyttelse bremses hvis bukspyttkjertelen produserer en utilstrekkelig mengde av hormonet insulin, derfor stiger sukkernivået til 200-400 mg/100 ml, nyrene er ikke i stand til å beholde denne mengden, sukker vises i urinen, og diabetes utvikler seg. En rask økning i blodsukkernivået er forårsaket av mono- og disakkarider, spesielt sukrose.
Fruktose. Ved inntak stiger ikke sukkernivået så raskt, det beholdes i større grad i leveren. Når det først er i blodet, går det inn i metabolske prosesser; insulin deltar ikke i transformasjonene. Mindre årsaker til tannråte, mer søtt, men gir også 4 kcal under oksidering og bidrar til overvekt.
Galaktose. Dannet under nedbrytningen av laktose, er det ikke funnet i fri form. Laktose finnes i melk, noe som gir den en søtlig smak. Det fermenteres også av melkesyrebakterier i produksjonen av meieriprodukter og brukes i barnemat.
Sorbitol og xylitol. De er derivater av karbohydrater. De finnes i små mengder i menneskelig vev. De har en søt smak og brukes som søtningsmidler. Ufordøyelige karbohydrater, som ikke utnyttes av kroppen, men er viktige for fordøyelsesprosessen, utgjør den såkalte kostfiberen.
Ufordøyelige karbohydrater: cellulose, hemicellulose, pektin, tyggegummi, slim, inulin.
25. Teknologisk rolle karbohydrater.
Karbohydrater danner de ernæringsmessige, biologiske og energimessige egenskapene til produkter, fordi påvirke dannelsen av smak, aroma og farge, og påvirke stabiliteten til produktene under lagring.
Følgende funksjoner av mono- og oligosakkarider i matsystemet skilles:
1. Hydrofilisitet – på grunn av tilstedeværelsen av et stort antall –OH-grupper, noe som fører til oppløsning av sukker ved interaksjon med vann.
2.Binding av aromastoffer - karbohydrater er en viktig komponent for å opprettholde farge og flyktige aromakomponenter. Dette er mer karakteristisk for disakkarider enn monosakkarider. Vises ved tørking av mat. Karbohydrater er involvert i dannelsen av ikke-enzymatiske produkter - melanoidinpigmenter og flyktige aromatiske stoffer.
3. Ikke-oksidativ eller ikke-enzymatisk bruning - veldig bredt representert i matvarer. Det er assosiert med reaksjonene til karbohydrater, nemlig prosessen med karamellisering, samt prosessen med interaksjon av karbohydrater med aminosyrer og proteiner.
4. Søthet – søthetskoeffisienten til sukrose er 100 %, glukose er omtrent 70 %, galaktose er 30 %, fruktose er 70 %, laktose er 17 %.
Funksjonene til polysakkarider i matvarer er relatert til deres strukturelle og funksjonelle egenskaper: molekylær arkitektur, størrelse og tilstedeværelsen av intermolekylære interaksjoner. Polysukker sikrer dannelsen av strukturen og kvaliteten til matprodukter - skjørhet, klebrighet, hardhet, tetthet, viskositet, glans, etc.
26. Hydrolyse av stivelse - typer, moduser, deltakelse og rolle i matproduksjon.
Hydrolyse forekommer i mange matsystemer og avhenger av pH, t o , enzymaktivitet, etc. Det er viktig ikke bare ved mottak av produkter, men også under lagring: hydrolysereaksjoner kan føre til uønskede fargeendringer, hydrolyse av polysakkarider kan redusere evnen til å danne geler.
Hydrolyse av stivelse.
1. Syrehydrolyse. Under påvirkning av syrer blir de assosiative bindingene mellom molekylene amylopektin og amylose svekket og brutt. Dette fører til forstyrrelse av strukturen til stivelseskornet med dannelse av en homogen masse. Deretter brytes α1-4- og α1-6-bindingene, og vann slutter seg til stedet for bruddet. Sluttproduktet er glukose. I mellomstadier dannes dekstriner, tetra- og trisakkarider og maltose. Ulempen med denne prosessen er bruken av konsentrerte syrer, høye temperaturer, noe som fører til termisk nedbrytning og transglykosyleringsreaksjoner.
2. Enzymatisk hydrolyse. Det forekommer under påvirkning av amylolytiske enzymer: α- og β-amylaser, glukoamylaser, polypase. Den enzymatiske prosessen med stivelseshydrolyse sikrer kvaliteten på følgende produkter: i baking er dette prosessen med å tilberede deig og bakevarer; i ølproduksjon er dette prosessen med å skaffe ølurt og tørke malt; i produksjon av kvass er det et produkt av produksjon av surdeig brød; alkoholproduksjon – tilberedning av råvarer for gjæring.
27. Reaksjoner for dannelse av brune produkter. Melanoid dannelsesreaksjon. Faktorer som påvirker intensiteten av dannelsen av melanoidinpigmenter.
Mørkgjøring av mat. produkter kan oppstå som et resultat av oksidative og ikke-oksidative reaksjoner.
Oksidativ (enzymatisk) mørkfarging er en reaksjon mellom et fenolisk substrat og atmosfærisk oksygen. Katalysert av enzymet polyfenoloksidase (mørkning på kutt av epler, bananer, pærer). Men denne prosessen er ikke forbundet med karbohydrater!
Ikke-oksidativ (ikke-enzymatisk) brunfarging er svært vanlig i matvarer. Det er assosiert med reaksjonene til karbohydrater, nemlig prosessen med karamellisering, samt prosessen med interaksjon av karbohydrater med aminosyrer og proteiner.
Karamellisering – direkte oppvarming av karbohydrater (sukker, sukkersirup). Fremmer forekomsten av et kompleks av reaksjoner. Reaksjonshastigheten øker ved tilsetning av små konsentrasjoner av syrer og alkalier og noen salter. Dette gir brune produkter med karamellaroma. Hovedprosessen er dehydrering. Som et resultat dannes dehydrofuranoner, cyklopentanoner, pyroner, etc.. Ved å justere reaksjonsbetingelsene kan de rettes til å produsere hovedsakelig aroma eller mørkfargede forbindelser. Vanligvis brukes sukrose for å oppnå karamellfargen og smaken. Oppvarming av en sukroseløsning i nærvær av H 2 SO 4 eller sure ammoniumsalter gir intenst fargede polymerer (sukkerfarge).
Melanoiddannelsesreaksjonen er det første stadiet av den ikke-enzymatiske bruningsreaksjonen i matvarer. Som et resultat av denne prosessen dannes gulbrune stoffer med en spesifikk aroma. De kan være ønskelige eller uønskede. Dannelsen av melanoidiner forårsaker endringer i de organoleptiske egenskapene til matvarer (gjæring av te, aldring av vin, konjakk).
Faktorer som påvirker M&E-prosessen:
1.) påvirkningen av pH i miljøet (mørkning er mindre signifikant ved pH mindre enn 6; den optimale reaksjonen er fra 7,8 til 9,2).
2.)fuktighet – ved svært lavt og høyt fuktighetsinnhold observeres ikke denne prosessen. Maksimal mørkning ved middels fuktighetsinnhold.
3.) temperatur - en økning i reaksjonshastigheten med økende t o . Å øke t o med 10 o C øker reaksjonshastigheten med 2-3 ganger.
4.) tilstedeværelsen av noen Me-ioner - intens mørkning oppstår i nærvær av Cu- og Fe-ioner.
5.) sukkerstruktur - det er en reduksjon i evnen til å danne brune pigmenter i rekken av pentoser - heksoser - disakkarider.
7.)gjæring.
8.) oksidasjon av karbohydrater.
28. Lipider i matvarer, funksjoner av lipider i menneskekroppen.
Lipider er en gruppe forbindelser av animalsk, plante- og mikrobiologisk opprinnelse. Praktisk talt uløselig i vann, men svært løselig i ikke-polare organiske løsemidler. Utbredt i naturen. I planter akkumuleres de hovedsakelig i frø og frukt (opptil 50%), den vegetative delen inneholder mindre enn 5% lipider. Hos dyr og fisk er lipider konsentrert i det subkutane vevet som omgir de indre organene (lever, nyrer), og finnes også i hjernen og nervevevet.
Lipidinnholdet avhenger av genetiske egenskaper, av variasjon og vekststed, hos dyr på arten, av dietten. I menneskekroppen, med normale helseindikatorer, er fettvev hos menn 10-15%, hos kvinner - 15-20%. 1 kg fettvev inneholder ca 800 g fett, resten er protein og vann. Fedme begynner når kroppsfettinnholdet er 50 % eller mer.
Funksjoner av lipider:
1.) energi (1 g = 9 kcal).
2.) strukturelle (plastiske) - er en del av de cellulære og ekstracellulære membranene til alle vev.
3.)løsningsmidler og bærere av fettløselige vitaminer (K, E, D, A).
4.) sikre retningen av strømmen av nervesignaler, fordi er en del av nervecellene.
5) delta i syntesen av hormoner, vitamin D. Steroide hormoner sikrer kroppens tilpasning til stress.
6.) beskyttende - realisert av hudlipider (elastisitet), indre organer, syntese av stoffer som beskytter kroppen mot negative miljøpåvirkninger.
Størfisk - 20%;
Svinekjøtt - omtrent 30%;
biff - ca 10%;
Kumelk - 5%;
Geitemelk - 5-7%.
Lipider er mye brukt for å oppnå mange typer fettprodukter, som bestemmer næringsverdi og smak.
Hovedtyngden av lipider er representert av acylglyceroler - estere av glyserol og fettsyrer.
Vanligvis er fett en blanding av TAG-er med forskjellig sammensetning, samt tilsvarende stoffer av lipid natur.
Fett er hentet fra plantematerialer - fete oljer, som er rike på umettede fettsyrer. Fett fra landdyr inneholder mettede fettsyrer og kalles animalsk fett.
En spesiell gruppe inkluderer fett fra sjøpattedyr og fisk.
Mettede fettsyrer (palmitinsyre, stearinsyre, myristinsyre) brukes hovedsakelig som energimateriale; de finnes i store mengder i animalsk fett, som bestemmer deres plastisitet og smeltetemperatur.
Et økt innhold av mettede fettsyrer i kosten er uønsket, fordi hvis de er i overkant, blir lipidmetabolismen forstyrret, kolesterolnivået i blodet øker, og risikoen for å utvikle åreforkalkning, overvekt og kolelitiasis øker.
Vegetabilsk fett er en kilde til energi og plastmateriale for kroppen. De forsyner menneskekroppen med en rekke essensielle stoffer, PUFA, MUFA, fosfolipider, fettløselige vitaminer og steroler. Alle disse forbindelsene bestemmer produktets biologiske effektivitet og ernæringsmessige verdi.
For de sørlige sonene i landet 27-28%.
For de nordlige sonene i landet 38-40%.
Med et lavt fettinnhold i kostholdet oppstår tørrhet og pustulære hudsykdommer, deretter hårtap, fordøyelsen blir svekket, motstanden mot infeksjoner avtar, sentralnervesystemets aktivitet forstyrres, og forventet levealder reduseres.
Overdreven forbruk fører til akkumulering av dem i leveren og andre organer. Blodet blir tyktflytende, noe som bidrar til blokkering av blodårer og utvikling av åreforkalkning.
Overvekt fører til utvikling hjerte- og karsykdommer, for tidlig aldring.
Utviklingen av ondartede neoplasmer er mulig på grunn av overdreven forbruk av mat rik på fett. Det produseres store mengder gallesyrerå emulgere fett, noe som påvirker tarmveggene negativt.
Og med et overskudd av umettede fettsyrer. Mengden av frie radikaler i blodet kan øke, noe som bidrar til akkumulering av kreftfremkallende stoffer og forgifter leveren og nyrene.
30. Flerumettede fettsyrer, deres fysiologiske betydning. Daglig inntak av PUFAer. Distribusjon i råvarer og matvarer.
PUFAer som inneholder 2 eller flere dobbeltbindinger er av spesiell biologisk betydning. Mettede syrer, som linolsyre og linolensyre, syntetiseres ikke i kroppen til mennesker og dyr, men arakidonsyre syntetiseres fra linolsyre i nærvær av biotin og vitamin B6. Det linoliske + linoleniske NA-komplekset tilsvarer vitamin F når det gjelder biologiske effekter.
PUFA er nødvendig for vekst og metabolisme i alle levende organismer, fordi:
1.) er strukturelle komponenter av fosfolipider, lipoproteiner i cellemembraner. De er en del av bindevev og nervecellemembraner.
2.) delta i transport og oksidasjon av kolesterol.
3.) forhindre forekomsten av blodpropp.
4.) gi elastisitet av blodårer.
5.) delta i metabolismen av B-vitaminer.
6.) stimulere beskyttende funksjoner kropp.
7.) delta i dannelsen av hormoner og hormonlignende stoffer.
PUFA er delt inn i familier avhengig av plasseringen av den første dobbeltbindingen.
Hvis den første dobbeltbindingen er i 6. posisjon, er det ω-6, som refererer til linolsyre og linolensyre, som dominerer i vegetabilske oljer.
PUFAer fra ω-3-familien dominerer i fettet til sjøpattedyr og fisk: dokosoheksagensyre, dokosopentagensyre, eikosapentansyre, α-linolsyre. PUFAs ω-6 og ω-3 i det menneskelige kostholdet bør være i forholdet 10:1. For terapeutisk ernæring er forholdet mellom ω-6 og ω-3 fra 3:1 til 5:1. Sykdommer: bronkial astma, hudsykdommer, diabetes, hypertensjon, immunsviktsykdommer.
Mangel på PUFA i kroppen fører til eksem, nedsatt kolesteroltransport og nedsatt nyrefunksjon.
Fullstendig fravær av PUFAer: nedsatt vekst, nekrotiske hudforandringer, nedsatt kapillærpermeabilitet. For slike manifestasjoner må en person være på en fettfattig diett i opptil seks måneder.
Den biologiske aktiviteten til PUFA varierer. Arakidonsyre har størst aktivitet. Linolsyre har høy aktivitet, mens linolensyre har lavere aktivitet.
Blant produktene er vegetabilske oljer de rikeste på PUFA: mais, solsikke, oliven.
Animalsk fett inneholder lite av disse syrene. Bifffett inneholder 0,6 % PUFA.
En god kilde til disse syrene er bakevarer laget av fullkornsmel.
Arakidonsyre finnes i små mengder i matvarer og er helt fraværende i vegetabilske oljer. Dens betydelige mengder i hjernen er 0,5 %, i innmat 0,2–0,3 %.
Behovet for PUFA varierer fra 3 til 6 g per dag; de brukes ofte som kosttilskudd.
Dagsbehovet for linolsyre er 4-10 g.
I følge moderne konsepter anses følgende sammensetning av TAG-er som balansert: PUFA - 10%, enumettet - 60%, mettet - 10%. Dette forholdet oppnås med 1/3 vegetabilsk og 2/3 animalsk fett.
31. Fosfolipider, deres fysiologiske betydning, funksjoner. Distribusjon i råvarer og matvarer.
Hovedkomponenten i biomembraner spiller en viktig rolle i permeabiliteten til cellemembraner og i intracellulær metabolisme. Den viktigste av fosfolipidene er lecitin (fosfatidylkolin). Lecithin forhindrer fettlever og fremmer bedre fettmetabolisme.
Funksjoner av fosfolipider:
1.) delta i dannelsen av cellulære biomembraner, ikke bare av cellene selv, men også av intracellulære organeller.
2.) fremme transport av fett i kroppen.
3.) fremme absorpsjon av fett, forhindre fedme av indre organer.
4.) delta i blodproppprosesser.
5.)hindre avsetning av kolesterol på veggene i blodårene, og forhindrer derved aterosklerose.
Fosfolipider finnes i uraffinerte vegetabilske oljer, så vel som i produkter av animalsk opprinnelse - lever, nyrer, fløte, eggeplommer, rømme, kjøtt. Dagsbehov 5-10 g.
32. Steroler av vegetabilsk og animalsk opprinnelse. Kolesterol, dets fysiologiske betydning. Distribusjon i råvarer og matvarer.
Animalsk fett inneholder zoosteroler, og plantefett inneholder fytosteroler. Fytosteroler inkluderer: β-sitastyren, brassistyrol, stigmastyrol. Animalske steroler inkluderer kolesterol. Plantestyrener er biologisk aktive forbindelser (β-sitastyren hindrer absorpsjon av kolesterol i tarmen, ergostyren er en forløper for vitamin D 3).
Funksjoner av kolesterol. Det kommer inn i kroppen med matprodukter av animalsk opprinnelse, men kan også syntetiseres fra mellomprodukter av karbohydrat- og fettmetabolisme. Derfor trenger kroppen det for å utføre visse funksjoner:
1.) fungerer som en forløper til noen andre steroider - gallesyrer, steroidhormoner, vitamin D 3.
2.) er en del av cellulære biomembraner.
Egenhet: i blodet og galle kolesterol beholdes i form kolloidal løsning. Når kolesterolinnholdet i en usunn kropp øker og metabolske prosesser forstyrres, faller kolesterol ut i form av små aterosklerotiske plakk på veggene i blodårene i gallegangene, noe som fører til dannelse av kolelitiasis og åreforkalkning.
Biprodukter (lunger og hjerner) – mer enn 2000 mg;
Nyrer, lever - fra 400 til 700 mg;
en eggeplomme - 250 mg;
Storfekjøtt, svinekjøtt - ca 80 mg;
Lam - 100 mg;
Kyllingkjøtt og kyllingkjøtt - ca 70 mg.
33. Prostaglandiner, deres funksjoner i menneskekroppen.
Vevshormoner. Finnes i kroppen i minimale mengder. Kilden til deres dannelse er PUFAer med en karbonkjede på 20 eller flere atomer.
Funksjoner:
1.) regulere strømmen av venøst blod i karene.
2.) motvirke arytmi.
3.) opprettholde balansen i det autonome nervesystemet i hjertet.
4.) motvirke dannelsen av blodpropp.
5.) bidra til å bevare graviditeten og det normale arbeidsforløpet.
6.) har en anti-stress effekt.
34. Konseptet med synlig og usynlig fett.
Sammensetningen av matvarer inkluderer:
1.) synlig fett – vegetabilske oljer, animalsk fett, smør, margarin.
2.) usynlig fett - fett fra kjøtt og kjøttprodukter, fett fra fisk, melk, meieriprodukter, fett fra frokostblandinger og bakeprodukter, fett fra konfektprodukter.
Den viktigste kilden til fett i kostholdet er vegetabilske oljer - fettinnhold 99,9%, smør - 60-80%, meieriprodukter - opptil 3,5%, sjokolade - opptil 40%, informasjonskapsler - 10%, bokhvete - 3% , havregryn – 6 %, oster – fra 25 til 50 %, svinekjøtt og pølseprodukter – opptil 25 %.
35. Endringer og transformasjoner av fett under lagring og bearbeiding av råvarer og matvarer. Reaksjoner av acylglyceroler som involverer estergrupper.
Fett er ikke lagringsstabilt og er den mest labile komponenten i matvarer og råvarer. Ustabiliteten til fett skyldes deres kjemiske struktur, derfor er omdannelsen av acylglyceroler delt inn i 2 grupper:
1.) reaksjoner av acylglyceroler med deltakelse av estergrupper;
2.) reaksjoner av acylglyceroler med deltakelse av hydrokarbonradikaler.
Reaksjoner av acylglyceroler som involverer estergrupper.
1.) Hydrolyse av TAG-er. Under påvirkning av alkalier, syrer og lipase-enzymet hydrolyseres TAG-er for å danne diacyl- og monoacylglyceroler, og til slutt fettsyrer og glyserol.
Hydrolyse av TAG-er kan forekomme under følgende forhold:
A.) i nærvær av sure katalysatorer (H2SO4); hydrolyse utføres ved t=100°C og med overskudd av vann.
B.) i fravær av katalysatorer - ikke-reaktiv spaltning; t=220-250°C, P=2-2,5 MPa.
B.) hydrolyse med konsentrerte løsninger av natriumhydroksid (forsåpning); Som et resultat får vi såper (natriumsalter av fettsyrer).
Hydrolyse er mye brukt i næringsmiddelindustrien for å produsere DAG, MAG, glyserol og fettsyrer.
Hydrolytisk nedbrytning av fett er en av årsakene til forringelsen av kvaliteten på lipidholdige produkter - deres ødeleggelse. Spoiling intensiveres ved høye temperaturer, økt fuktighet og økt lipaseaktivitet.
2.) Transesterifiseringsreaksjon.
Reaksjonen av utveksling av acylgrupper (acyl migrasjon), som fører til produksjon av nye molekyler av acylglyceroler. Det er intramolekylære og intermolekylære.
TAG ved t=80-90°C i nærvær av katalysatorer (Na-metylat eller etoksyd, aluminosilikater) utvekslingsacyler. I dette tilfellet endres ikke fettsyresammensetningen, men det oppstår en statistisk omfordeling av acylrester i blandingen av TAG, noe som fører til en endring i de fysisk-kjemiske egenskapene til fettblandinger: smelting t0 avtar, fettplastisitet øker.
Transesterifisering av fast animalsk fett med flytende vegetabilske oljer gjør det mulig å oppnå plastisk spiselig fett med høyt innhold av linolsyre.
Den viktigste aktive ingrediensen i reaksjonsmekanismen er Na-glycerat. Det er dens dannelse som gjør overføring av acylgrupper mulig. Interesterifisert fett brukes i produksjon av brød, melkefettanaloger, konfektfett, etc.
36. Endringer og transformasjoner av fett under lagring og bearbeiding av råvarer og matvarer. Reaksjoner av acylglyceroler som involverer hydrokarbonradikaler.
1.) Hydrogenering av TAG-er.
Selektiviteten til denne reaksjonen oppnås ved å velge reaksjonsbetingelsene. Først hydrogeneres linolsyreacyler til linolensyreacyl, deretter til oljesyreacyl, deretter til stearinsyreacyl. Parallelt med tilsetningen av hydrogen skjer strukturell og eventuelt geometrisk isomerisering. Fra cis-isomerer til trans-isomerer.
Transisomerer fungerer som falske konkurrerende substrater i syntesen av hormoner og prostaglandiner, noe som fører til dannelse av uønskede forbindelser.
Innholdet av transisomerer i hydrogenerte produkter er lovlig begrenset til 40 %, EU - 20 %, for babymatprodukter ikke mer enn 4 %.
2.) Oksidasjon av AG.
Fett og oljer som inneholder radikaler av umettede fettsyrer oksideres av atmosfærisk oksygen. De primære oksidasjonsproduktene er hydroperoksider av forskjellige strukturer, som er ustabile og, som et resultat av forskjellige transformasjoner, produserer sekundære produkter - oksy-, epioksyforbindelser, alkoholer, ketoner, som fører til ødeleggelse, polymerisering, utløser autooksidasjonsprosesser.
Primære oksidasjonsprodukter – hydroperoksider:
Enzymatisk harskning begynner med hydrolyse av TAG-lipase. De resulterende fettsyrene som inneholder dobbeltbindinger er utsatt for oksidasjon av lipoksygenase. Sekundære oksidasjonsprodukter dannes som forårsaker ødeleggelse.
37. Funksjoner ved prosessene som skjer i den teknologiske flyten (diagram med forklaringer) og under lagring av animalsk og vegetabilsk fett. Ødeleggelse av fett og oljer.
Under lagring får vegetabilsk og animalsk fett gradvis en ubehagelig smak og lukt under påvirkning av lys, temperatur, fuktighet og enzymer. Organoleptiske egenskaper reduseres og forbindelser som er farlige for menneskekroppen akkumuleres.
Dybden og intensiteten av ødeleggelsesprosessen avhenger av:
Kjemisk sammensetning av matsystemet;
Naturen til de tilstedeværende stoffene og tilsatte antioksidanter;
Luftfuktighet;
Tilstedeværelse av mikroorganismer;
Enzymaktivitet;
Kontakt med O2-luft (type emballasje).
Vegetabilske oljer inneholder en betydelig mengde umettede fettsyrer; hovedsakelig forekommer autooksidasjonsprosesser med atmosfærisk oksygen.
Men! På grunn av lav luftfuktighet og fravær av mineraler påvirkes ikke oljer av mikroorganismer og kan lagres i mørket i lang tid.
Animalsk fett inneholder en liten mengde frie fettsyrer, men de har praktisk talt ingen antioksidanter og dette reduserer deres stabilitet under lagring, og høy luftfuktighet og tilstedeværelse av mineraler og proteiner bidrar til utvikling av mikroflora og biokjemisk harskning.
38. Vitaminer, deres rolle i ernæring. Grader av vitaminmangel og vitaminoverskudd.
Vitaminer – Dette er organiske forbindelser med lav molekylvekt av ulik kjemisk ikke-proteinnatur. De syntetiseres ikke i menneskekroppen eller syntetiseres i små mengder. Forsynt med mat og nødvendig for den kapitalistiske aktiviteten til enzymer som bestemmer biokjemiske og fysiologiske prosesser i dyrekroppen.
Vitaminer er blant de essensielle mikrokomponentene i mat.
Deles inn i 2 grupper:
Fettløselig;
Vannløselig.
En persons behov for vitaminer avhenger av alder, helsetilstand, arbeidets art, tid på året og innholdet av grunnleggende makronæringsstoffer i maten.
Det er 2 grader av vitaminmangel: vitaminmangel og hypovitaminose.
Vitaminmangel - en tilstand av dyp mangel på dette vitaminet, med et detaljert klinisk bilde av dets mangel (mangel på vitamin D - rakitt).
Til hypovitaminose inkluderer en tilstand av moderat mangel med slettede uspesifikke manifestasjoner (tap av appetitt, irritabilitet, tretthet) og individuelle mikrosymptomer (hudlidelser). Imidlertid utvidet klinisk bilde fraværende.
I praksis er polyhypovitaminose og polyvitaminose mer vanlig, hvor kroppen mangler flere vitaminer.
Hypo- og vitaminmangel forbundet med utilstrekkelig inntak av vitaminer fra mat kalles primær eller eksogen.
En mangel på vitaminer kan observeres selv med tilstrekkelig inntak fra mat, men som et resultat av brudd på bruken eller en kraftig økning i behov, kalles slik hypovitaminose sekundær eller eksogen.
Hypervitaminose – overflødig innkommende vitaminer. Den potensielle toksisiteten til overflødig fett- og vannløselige vitaminer varierer. Fettløselige vitaminer kan samle seg i fettvev i kroppen. Deres økte inntak kan føre til symptomer på toksisitet. Økt mottakelse Vannløselige vitaminer fører vanligvis bare til frigjøring av overskudd fra kroppen, noen ganger forårsaker allergier.
39. Årsaker til hypo- og avitaminose.
Årsaker til hypo- og avitaminose.
1. Utilstrekkelig inntak av vitaminer fra mat:
2) reduksjon i den totale mengden mat som konsumeres på grunn av lavt energiforbruk;
3) tap og ødeleggelse av vitaminet under matproduksjon og lagring;
4) ubalanserte dietter;
5) anoreksi;
2. Hemming av tarmmikroflora som produserer visse vitaminer.
1) gastrointestinale sykdommer.
2) konsekvenser av kjemoterapi.
3. Brudd på vitaminassimilering.
1) nedsatt absorpsjon av vitaminer i mage-tarmkanalen;
3) forstyrrelse av volumet av vitaminer og dannelsen av deres biologisk inaktive former i ulike sykdommer.
4. Økt behov for vitaminer.
1) en spesiell fysiologisk tilstand av kroppen;
2) visse klimatiske forhold;
3) intenst fysiologisk stress;
4) betydelig nevropsykologisk belastning;
5) skadelige produksjonsforhold;
6) dårlige vaner;
7) smittsomme sykdommer;
8) økt utvinning av vitaminer.
5. Medfødte genetisk betingede forstyrrelser i metabolismen og funksjonene til vitaminer.
1) medfødt malabsorpsjon av vitaminer i tarmen;
2) medfødt forstyrrelse av vitamintransport i blodet.
40. Endring av vitaminer i prosessstrømmen.
Betingelsene og varigheten av lagring av råvarer, lagring av matprodukter, samt deres produksjon bidrar til en reduksjon i innholdet av vitaminer.
Vitamin A (retinol).
I tilberedt mat er vitamin A og karotenoider oppløst i fett.
Hastigheten av deres oksidasjon og tap vitaminegenskaper avhenger av graden av fettoksidasjon. Antioksidanter, som beskytter fett mot oksidasjon, bidrar også til å bevare vitamin A og karotenoider. Ved sveising av produkter i vann, etter 30 minutter er 16% av vitamin A ødelagt, etter en time - 40%, etter 2 - 70%.
Vitamin B1 (tiamin).
Ustabil i nøytrale og alkaliske miljøer. Tap oppstår ved utvinning med vann. Ødelagt av svoveldioksid. Vitamin B1 er stabilt i surt miljø, tåler t = 120 0 C, er motstandsdyktig mot oksygen, men er følsomt for lys. Tiaminase og polyfenoloksidase - ødelegger VitB1. Slipeprodukter fører til tap fra 20 til 70 %. Noen fenoliske stoffer (klorogene og pyrokatekolsyrer) ødelegger vitB1.
Vitamin B2 (riboflavin).
De finnes i matvarer både i fri og bundet tilstand. Siden den er vannløselig, kan den lett trekkes ut ved vask, blanchering og matlaging. Den er motstandsdyktig mot lave pH-verdier og brytes ikke ned i et surt miljø, selv ved temperaturer over 130 0 C. Lysfølsomt, spesielt hvis det er en del av melk og meieriprodukter.
Folsyre.
I matproduksjon finnes det i form av frie og bundne folater. I den teknologiske prosessen med å behandle grønnsaker, frukt og meieriprodukter går omtrent 70 % av frie og omtrent 40 % av bundne folater tapt. Ved blanchering er tapene ca. 10 %. Ved tilberedning av mat under trykk går ca 20 % tapt.
Vitamin B6 (pyridoksin).
Stabil i sure og alkaliske miljøer. De viktigste tapene skjer i vannmiljøet. ved tilberedning av frossen frukt og grønnsaker varierer tapene fra 20-40%. I gjennomsnitt går ca 50 % tapt under matlaging.
Vitamin C (askorbinsyre).
Det ekstraheres lett med vann og oksideres av enzymer: askorbatoksidase, cytokromoksidase, polyfenoloksidase, og oksideres også av atmosfærisk oksygen. Oksidasjonen akselereres i nærvær av jern og kobber. Tilstedeværelsen av vitB2 fører også til ødeleggelse. Den klassiske konserveringsmetoden er sulfitering. Tapene som oppstår under koking og blanchering avhenger av vannmengden og malingsgraden. Under anaeroniske forhold skjer ødeleggelsen av VitS like raskt som i nærvær av sukrose og fruktose, og furfural dannes.
Basert på det faktum at vitaminer er ustabile både under lagring og i den teknologiske flyten, er det nødvendig å berike matprodukter gjennom berikelse, fordi vitaminer har viktig biologisk betydning. Det er verdt å merke seg at en person trenger alle vitaminer i sin helhet. Derfor er det i en rekke land lovfestede standarder for berikelse av matvarer.
41. mineraler og deres rolle i menneskelig ernæring. Fysiologiske funksjoner til grunnleggende mineralelementer. Konsepter av sure og alkaliske forbindelser i menneskekroppen fra synspunkt av matkjemi.
Mineraler er også viktige, som proteiner, fett, karbohydrater og vitaminer. Utgjør en liten del av menneskekroppen, nemlig 3 kg aske. I bein presenteres mineraler i form av krystaller, og i bløtvev i form av en kolloidal løsning med proteiner eller en ekte løsning.
Funksjoner av mineraler:
1) Plast – delta i dannelsen av inert vev (P, Ca).
2) Enzymatisk - utgjør 1/3 av enzymer, fungerer som en protesegruppe eller aktiveres av Me-enzymer.
3) Delta i kroppens metabolske prosesser: vann-saltbalanse, syre-basebalanse, opprettholde osmotisk trykk.
4) Påvirker immunitet.
5) Delta i prosessene med hematopoiesis.
6) Jeg deltar i mekanismen for blodpropp.
Avhengig av innholdet av mikroelementer i kroppen, er de delt inn i makro- og mikroelementer.
Makroelementer: Na, K, Ca, Mg, S, P, Se.
Mikroelementer: Fe, Cu, Zn, I, F, Cr, Ni, Co, St, Se, Si.
I mikromengder stimulerer de biologiske prosesser, og et stort antall av dem har en giftig effekt på kroppen, derfor er innholdet av noen mikroelementer regulert av medisinske og biologiske krav og kvalitetsindikatorer.
Under komplekse transformasjoner i kroppen av matvarer rike på Ca, K, Mg eller Na, kan alkaliske forbindelser dannes. Kilder til alkalidannende elementer inkluderer frukt, grønnsaker, belgfrukter, melk og meieriprodukter. Andre produkter: kjøtt, egg, fisk, brød, frokostblandinger, pasta produserer sure forbindelser under transformasjonsprosessen. Menneskekroppen må opprettholde en balanse mellom syre og alkalisk. Overvekt av sure forbindelser fører til dårlig helse.
42. Grupper av mineralelementer, deres forekomst i naturen og inngangsveier i menneskekroppen.
Kilder til mikroelementer i menneskekroppen: mat, vann, sjelden innåndet luft og hud.
Mikroelementer er delt inn i følgende grupper:
1. Naturlig. Mengden deres bestemmes av innholdet av mikroelementer i miljøet.
2. Industri. Stort sett er det i overkant. Innholdet deres skyldes farlige industrier.
3. Iatrogent. Mikroelementer som forårsaker sykdommer som oppstår som følge av medisinsk personells feil.
4. Endogen. Forårsaker arvelige eller medfødte fordøyelighetsforstyrrelser eller økt evne til å akkumulere ett eller flere mineralelementer.
43. Årsaker til metabolske forstyrrelser. Mangelfulle og overflødige mineralkomponenter i mat.
Årsaker til forstyrrelser i mineralmetabolisme.
1) Ubalansert kosthold.
2) Bruk av metoder for kulinarisk behandling av matprodukter som forårsaker tap av mineraler: tining av produkter i varmt vann og fjerning av avkok av grønnsaker og frukt.
3) mangel på rettidig korrigering av diettsammensetningen når kroppens behov for mineraler endres på grunn av fysiologiske årsaker.
4) forstyrrelse av absorpsjonen av mineraler i mage-tarmkanalen eller økt væsketap.
Mangel eller overskudd av mineraler i kostholdet fører til utvikling av en rekke sykdommer:
1. Ca – mangel fører til veksthemming.
2. Mg – mangel forårsaker muskelkramper.
3. Fe – mangel forårsaker forstyrrelse av immunsystemet.
4. Zn – mangel fører til utvikling av hudsykdommer og veksthemming.
5. Cu – mangel fører til leverdysfunksjon, anemi og tap av arterielastisitet.
6. Mn – mangel fører til forringelse av dannelsen og veksten av skjelettet. Kan forårsake infertilitet.
7. Mo - mangel fører til utvikling av karies og langsommere cellevekst.
8. Co – pernisiøs anemi.
9. Ni – depresjon og dermatitt.
10. Cr – utvikling av diabetes.
11. Si – skjelettvekstforstyrrelse.
12. P – karies
13. I – dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen.
14. Se – hemmer funksjonen til hjertemuskelen.
De mest mangelfulle inkluderer Ca og Fe, overskuddet Na og Cl, F.
44. Påvirkningen av teknologisk prosessering på mineralsammensetningen til matvarer.
Endringer i mineralske stoffer under teknologisk behandling:
Mineralelementer finnes i produkter og råvarer i form av organiske og uorganiske forbindelser, derfor er de en del av proteiner, fett og karbohydrater.
Koking av grønnsaker og frukt i vann fører til større tap enn å dampe dem. Når varigheten øker, øker tapene og temperaturen stiger.
Tilstedeværelsen av Fe, Cu og Mn i vegetabilske oljer øker hastigheten på oksidative prosesser for termisk oksidasjon av fettholdige produkter. I planteprodukter går mineralstoffer tapt under: skrelling av poteter og grønnsaker - 10-30%, avskalling av korn - ca 15%, under varmebehandling av planteråvarer varierer tap fra 5-30%, animalsk - 5-50%. Ved bruk av prosessutstyr av lav kvalitet kan noen mineraler migrere inn i matvarer. Dette er ikke tilrådelig. Ved elting av deigen øker jerninnholdet med 30 %. Ved oppbevaring av hermetikk i bokser med loddemetall av lav kvalitet eller skade på beleggets integritet, kan bly, kadmium og tinn passere inn i produktene.
45. Hovedmatvaregrupper anbefalt for vitaminisering og mineralisering.
46. Prinsipper for å forsterke matprodukter med mikronæringsstoffer - vitaminer og mineralelementer.
Prinsippene for vitaminisering og mineralisering generelt.
1) For matberikelse. Produkter bør bruke de vitaminene og mineralene som er virkelig mangelfulle, hvis mangel er utbredt og påvirker helsen betydelig:
Vitamin C;
B-vitaminer;
Folsyre;
Kalsium.
2) Vitaminer og mineraler bør berikes primært med massemarkedsprodukter som er tilgjengelige for alle grupper av barn og voksne og som brukes regelmessig i kosten (hverdag og kosthold).
3) Anrikning med vitaminer og mineraler bør ikke svekke de organoleptiske egenskapene og egenskapene til de berikede produktene: aroma, smak, farge, lukt, holdbarhet bør ikke reduseres.
Forsterkning skal ikke redusere fordøyeligheten til andre komponenter i matproduktet.
4) Ved beriking med mikronæringsstoffer er det nødvendig å ta hensyn til muligheten for kjemisk interaksjon av forsterkende tilsetningsstoffer med hverandre og med matkomponenter. Det er nødvendig å velge slike kombinasjoner, former og applikasjonsstadier som vil sikre maksimal sikkerhet under produksjon og lagring. Slike spesielt utvalgte sammensetninger av vitamin- og mineraltilskudd kalles primexer.
5) Regulert, dvs. Garantert av produsenten, må innholdet av mikronæringsstoffer i et matprodukt tilfredsstille fra 30 til 50 % av det daglige behovet for disse mikronæringsstoffene ved det vanlige forbruksnivået for dette produktet.
6) Mengden mikronæringsstoffer som tilsettes produktet for berikelse skal beregnes i henhold til deres opprinnelige innhold i dette produktet, men med hensyn til tap av disse mikronæringsstoffene under produksjon og lagring.
7) Det regulerte innholdet av mikronæringsstoffer i berikede produkter kontrolleres av statlige tilsynsmyndigheter og er inkludert på produktetiketten per 100g produkt.
8) Effektiviteten av matforsterkning må bekreftes ved å teste en kontrollbatch på en gruppe frivillige, som skal bekrefte forbedringen i kroppens tilførsel av mineraler og vitaminer, fullstendig sikkerhet og god fordøyelighet av matproduktet som helhet. .
9) Et viktig teknologisk aspekt ved produksjonen er valget av stadiet for introduksjon av forblandingen, som sikrer fullstendig sikkerhet for de introduserte mikronæringsstoffene.
Anrikning av matvarer med vitaminer og mineraler kan forbedre helsen til alle deler av befolkningen, inkludert sosialt vanskeligstilte, og spare medisinske kostnader.
47. Diett av moderne mann. Hovedmatgrupper. "Formel" for et moderne kosthold.
Matprodukter og ingredienser.
spise en rekke matvarer;
Opprettholde ideell kroppsvekt;
Redusere forbruk av sukker og salt;
Økt karbohydratinntak (fiber og stivelse);
Reduser inntaket av mettet fett og kolesterol.
Det daglige kostholdet bør inneholde mat fra 4 grupper:
1) kjøtt, fisk, egg er kilder til proteiner og mineralforbindelser.
2) Poteter, frokostblandinger, brød er kilder til proteiner og karbohydrater.
3) Melk og meieriprodukter er kilder til protein, karbohydrater, vitaminer og mineraler.
4) Frukt og grønnsaker er kilder til vitaminer og mineraler.
Basert på endrede ideer og endrede energibehov er det moderne kostholdet anbefalt av eksperter vesentlig forskjellig fra kostholdet som eksisterte for 50-30 år siden. Tar hensyn til trender i kalorireduksjon uten tap av grunnleggende ernæringsfaktorer.
"Formel" for mat for det 21. århundre. regnes som summen av 3 komponenter:
1. Naturlige tradisjonelle produkter.
2. Naturlig modifiserte produkter av en gitt sammensetning.
48. Sunt spisekonsept. Funksjonelle ingredienser (kostfiber, vitaminer, mineraler, PUFA, antioksidanter, oligosakkarider, bifidobakterier, etc.)
Sunt spisekonsept. Funksjonelle ingredienser og produkter.
Konseptet med sunn mat ble formulert på slutten av forrige århundre av japanske ernæringsfysiologer. Det var i Japan funksjonelle produkter, dvs., ble veldig populære. produkter som inneholder ingredienser som er til fordel for menneskers helse, øker motstanden mot sykdommer og kan forbedre mange fysiologiske prosesser i kroppen, slik at de kan forlenge en persons aktive liv.
Bruken av slike produkter reduserer kolesterolet, holder bein og tenner sunne, og reduserer risikoen for å utvikle visse former for kreft.
Funksjonell mat er beregnet på et bredt segment av befolkningen - alle, og ser ut som vanlig mat og bør inntas regelmessig som en del av det daglige kostholdet.
Tradisjonelle matprodukter løser 3 problemer: gir næringsverdi, organoleptiske egenskaper og smak; og funksjonelle løser problemet med fysiologisk interaksjon på kroppen.
Funksjonelle ingredienser.
All funksjonell mat inneholder ingredienser som gir dem disse egenskapene.
Kostfiber er delt inn i løselig og uløselig;
Vitaminer;
Mineraler;
Antioksidanter (vitamin C, vitamin E; β-karoten);
Oligosakkarider som tjener som et substrat for utvikling av gunstig mikroflora.
Bifidobakterier.
49. Sunt spisekonsept. Krav til funksjonelle ingredienser. Funksjonelle produkter.
Konseptet med sunn mat ble formulert på slutten av forrige århundre av japanske ernæringsfysiologer. Det var i Japan funksjonelle produkter, dvs., ble veldig populære. produkter som inneholder ingredienser som er til fordel for menneskers helse, øker motstanden mot sykdommer og kan forbedre mange fysiologiske prosesser i kroppen, slik at de kan forlenge sitt aktive liv. Bruken av slike produkter reduserer kolesterolet, opprettholder sunne bein og tenner, og reduserer risikoen for å utvikle visse kreftformer.
Krav til funksjonelle ingredienser:
1. Må være gunstig for ernæring og helse.
2. Må være trygg fra synspunktet balansert ernæring.
3. Nøyaktige fysiske og kjemiske indikatorer og metoder for deres bestemmelse.
4. Bør ikke redusere næringsverdien til produktet.
5. Se ut som vanlig mat og bli spist som vanlig mat.
6. Naturlig opprinnelse.
Eksempler på funksjonelle produkter:
1. Frokostblandinger.
2. Meieriprodukter og syrnede melkeprodukter.
3. Fettemulsjonsprodukter og vegetabilske oljer.
4. Spesialiserte ikke-alkoholholdige drikker (fruktjuice, kvass, urteinfusjoner).
50. Fysiologiske aspekter ved kjemien til næringsstoffer. Tre klasser av matkjemikalier.
Komponentsammensetningen til et matprodukt består av matråvarer, tilsetningsstoffer og kosttilskudd.
Alle stoffer som inngår i sammensetningen av et matprodukt kan generelt deles inn i tre klasser:
1. Ernæringsmessige næringsstoffer:
a) makronæringsstoffer (proteiner, lipider, karbohydrater). Utfør plastiske og energiske funksjoner.
b) mikronæringsstoffer (vitaminer, mineraler). har en uttalt biologisk effekt.
2. Stoffer involvert i dannelsen av smak og aroma av produkter. De er forløpere for essensielle næringsstoffer eller produkter av deres nedbrytning. Dette inkluderer også: anti-ernæringsstoffer som forstyrrer metabolismen av essensielle næringsstoffer og giftige stoffer naturlig opprinnelse.
3. Alien, potensielt farlige stoffer antropogen eller naturlig opprinnelse - fremmedfrykt, kantominanter, CHC (fremmede kjemikalier).
51. Teorien om balansert ernæring, formulert av A.A. Pokrovsky. Tre hovedpunkter. "Formel" for et balansert kosthold.
Det første konseptet, det såkalte ernæringsparadigmet, innebar å berike kroppen med næringsstoffer som er nødvendige for dens energi- og plastbehov, etter først å ha frigjort produktene fra ballaststoffer. På grunnlag av dette paradigmet, ved begynnelsen av det 20. århundre, ble teorien om balansert ernæring formulert, som er basert på 3 hovedprinsipper:
1. Med ideell ernæring tilsvarer tilstrømningen av stoffer i kroppen nøyaktig deres tap (balanse).
2. Tilstrømningen av næringsstoffer sikres ved ødeleggelse av komplekse matstrukturer og kroppens bruk av frigjorte organiske og uorganiske stoffer.
3. Kroppens energiforbruk må balanseres med den mottatte energien.
I følge denne teorien sikres kroppens normale funksjon ved å tilføre den den nødvendige mengden energi og næringsstoffer, samt opprettholde visse forhold mellom en rekke essensielle ernæringsfaktorer, som hver spiller en spesifikk rolle i metabolismen.
Et av hovedprinsippene som denne teorien er basert på, er regelen om samsvar mellom kroppens enzymsett og matens kjemiske strukturer.
Akademiker Pokrovsky beregnet formelen for et balansert kosthold, som er en tabell som inkluderer en liste over matkomponenter i samsvar med kroppens behov for disse komponentene. Denne formelen ble satt sammen for en total energiverdi av det daglige kostholdet på 3000 kcal.
I samsvar med trenden mot lavere energibehov hos moderne mennesker, blir normalt inntak av makronæringsstoffer revidert. Pokrovsky mente at et komplett kosthold burde inneholde næringsstoffer i 5 klasser:
1. Energikilder (proteiner, fett, karbohydrater).
2. Essensielle aminosyrer.
3. Vitaminer.
5. Uorganiske stoffer + vann, som, selv om det ikke er en matvarekomponent, er nødvendig for menneskekroppen. I gjennomsnitt bruker en person 300-400 mg metabolsk, dvs. endogent vann. Den resterende mengden på 1200-1700 ml leveres av mat.
Dermed tar et balansert kosthold hensyn til alle ernæringsmessige faktorer, deres forhold i metabolske prosesser og overholdelse av enzymsystemer med kjemiske transformasjoner i kroppen.
Feilen med dette konseptet er at bare de fordøyelige komponentene i mat ble ansett som verdifulle, resten ble vurdert og kalt ballast.
52. Teori om tilstrekkelig ernæring A.M. Ugolev. Fire grunnleggende prinsipper for teorien om tilstrekkelig ernæring.
På 80-tallet av forrige århundre ble et nytt ernæringsbegrep formulert basert på teorien om balansert ernæring, men med hensyn til ny kunnskap om rollen og funksjonen til ballaststoffer og tarmmikroflora.
1. Mat absorberes både av organismen som absorberer den og av bakteriene som bor i den.
2. Strømmen av næringsstoffer inn i kroppen sikres ved å trekke dem ut av mat og, som et resultat av aktiviteten til bakterier, syntetisere ytterligere næringsstoffer.
3. Normal ernæring bestemmes ikke av én, men av flere strømmer av næringsstoffer og regulerende stoffer.
4. Fysiologisk viktige komponenter mat er ballaststoffer - kostfiber (DF).
PS er biopolymerkomponenter i plantemat; disse er ufordøyelige polysakkarider (cellulose, hemicellulose, pektin).
Pektinstoffer er løselige biopolymerer.
PV funksjoner:
1. Stimulering av tarmperistaltikk.
2. Adsorpsjon av giftige produkter.
3. Ufullstendig fordøyelse av stråling og kreftfremkallende stoffer.
4. Intensifisering av gallesyremetabolismen, som regulerer kolesterolnivået.
5. Redusere tilgjengeligheten av makronæringsstoffer, fett og karbohydrater til virkningen av enzymer, noe som forhindrer deres kraftige økning og innhold i blodet.
6. Er et næringsrikt substrat for tarmmikroflora.
Teorien om tilstrekkelig ernæring formulerer de grunnleggende prinsippene for rasjonell ernæring, som tar hensyn til hele komplekset av ernæringsfaktorer, deres forhold i metabolske prosesser og korrespondansen mellom kroppens enzymsystemer til de individuelle egenskapene til reaksjonene som oppstår i den.
53. Balansert ernæring. Det første prinsippet om rasjonell ernæring.
Grunnlaget for rasjonell ernæring består av tre hovedprinsipper:
1. Energibalanse, som forutsetter energi mottatt fra mat og energi som forbrukes i løpet av livet.
2. Å tilfredsstille kroppens behov for optimal mengde og forhold mellom næringsstoffer.
3. En diett som innebærer å observere tid og antall måltider, samt dens rasjonelle fordeling ved hvert måltid.
Det første prinsippet om rasjonell ernæring.
Rollen til de viktigste energikildene tilhører proteiner, lipider og karbohydrater. Energien som frigjøres under deres sammenbrudd, 4,9 kalorier, karakteriserer kaloriinnholdet i produktet.
I henhold til kaloriinnhold er produktene delt inn i:
1. Spesielt kaloririkt fett (smør, sjokolade, etc.) – 400-900 kalorier/100 g.
2. Høykalori (sukker, frokostblandinger, mel, myk hvetepasta) – 250 – 400 kalorier/100 g.
3. Middels energidrikker (brød, kjøtt, egg, pølser, sterke alkoholholdige drikker) – 100 – 250 kalorier/100 g.
4. Lavkalori (melk, mager fisk, grønnsaker, poteter, frukt, hvitvin, øl) - opptil 100 kalorier.
1. Grunnleggende metabolisme.
2. Fordøyelse av mat.
3. Muskelaktivitet.
· Muskelaktivitet.
54. Det andre prinsippet om rasjonell ernæring.
I samsvar med rasjonell ernærings 2. prinsipp skal kroppens behov for grunnleggende næringsstoffer sikres: proteiner, fett, karbohydrater, essensielle aminosyrer, essensielle PUFAer, vitaminer, mineraler.
Karbohydrater er et vanlig næringsstoff, energiverdi = 4 kalorier. De er essensielle næringsstoffer i seg selv, men:
1. Tjen som forløpere for mange intracellulære komponenter.
2. Utbredt og veldig billig, derfor opptar de en betydelig del (fra 70 - 90%) av kostholdet. Under ideelle forhold, 45% av karbohydrater i det daglige kostholdet, med 80% kommer fra stivelse, sukker - 50 - 100 g, kostfiber - 25 g, pektinstoffer - 5-6 g. 400 - 500 g - totale karbohydrater.
Fett er produkter av animalsk og vegetabilsk opprinnelse, som karbohydrater, og er en energikilde = 9 kalorier. I motsetning til karbohydrater tar de mye lengre tid å fordøye, er en kilde til flerumettede fettsyrer, og deltar i syntesen av steroider (kolesterol) som en kilde til karbonatomer.
Dagsbehovet er 60 – 80 g, d.v.s. 30 – 35 % av den totale dietten, i forholdet mellom planter. å leve 7:3, LCD-forhold: sat. 30 %, enumettet. 60 %, flerumettet. 10 %.
Den fysiologiske verdien av fett er fosfolipider, nødvendig for fornyelse av intracellulære strukturer, dag. Forbruk - 5 g.
Ekorn. Hovedfunksjonene til proteiner sett fra det andre prinsippet:
1. Kilde til 10 essensielle og 10 ikke-essensielle aminosyrer for bygging.
2. Aminosyrer er forløpere for hormoner og andre fysiologisk aktive komponenter.
Dagsbehovet for protein er 60-90 g. En indikator på proteinkvalitet er biologisk verdi.
Vitaminer. De essensielle komponentene i enzymer og koenzymer er involvert i metabolisme og i mange spesialiserte reaksjoner. I samsvar med WHOs anbefalinger bør det daglige behovet for vitaminer dekkes gjennom naturlige produkter, men i noen tilfeller kan multivitaminkomplekser brukes i det daglige kostholdet.
Uorganiske stoffer og sporstoffer. Nødvendig for normal funksjon av kroppen. Mikro- og makroelementer kreves.
55. tredje prinsippet om rasjonell ernæring.
Den er basert på 4 regler:
1. Regelmessighet av ernæring, tar hensyn til faktorer som sikrer normal fordøyelse.
2. Del måltider i løpet av dagen, minst 3 - 4 ganger, i Europa 6 - 7 ganger.
3. Rasjonell tilførsel av mat til hvert måltid.
4. Optimal fordeling av mat i løpet av dagen, der middag ikke bør overstige 1/3 av dietten.
Regelmessighet av ernæring er assosiert med overholdelse av matinntak, som danner en refleks for produksjon av fordøyelsessaft, som sikrer normal fordøyelse.
Rasjonell fordeling av mat, d.v.s. Fragmenteringen av ernæring når det gjelder mengde og energiverdi sikrer en jevn belastning på mage-tarmkanalen, og sikrer at nødvendig energi og næringsstoffer kommer inn i kroppen i tide.
Den optimale kombinasjonen av mat i løpet av dagen bør gi betingelser for fordøyelsen av maten, så mat som inneholder animalsk protein bør spises i første halvdel av dagen. Grønnsaker og meieriprodukter i 2. halvdel av dagen.
Fordeling av mat i løpet av dagen varierer. Avhengig av alder, fysisk aktivitet og daglig rutine. Tre måltider om dagen anses som mindre riktig. Intervallene mellom måltidene er 3,5 – 5 timer.
Langvarig dårlig ernæring anses å øke risikoen for typiske sykdommer i vår tid.
· Onkologi – økt forbruk av salt, fett, tilstedeværelse av kreftfremkallende stoffer i mat.
· Hjerte- og karsykdommer – høyt kolesterolnivå i blodet, overflødig fettinntak.
· Dysfunksjon i mage-tarmkanalen – mangel på kostfiber.
· Osteoporose – endringer i beinsammensetning er assosiert med manglende absorpsjon eller tap av kalsium.
· Fedme – økt forbruk av fett og alkohol.
For å korrigere ernæringsstatus:
1. Anrikning av matprodukter med essensielle næringsstoffer – vitaminisering og mineralisering.
2. Øke fysisk aktivitet med riktig kostholdsplanlegging.
3. Å redusere energiverdien bør ta hensyn til behovet for tilstrekkelig inntak av proteiner, fett, karbohydrater og vitaminer.
56. Normer for forbruk av næringsstoffer og energi.
Energiverdi er en av egenskapene som bestemmer næringsverdien til et produkt, fordi næringsverdi er et sett med hellige produkter som tilfredsstiller kroppens behov for næringsstoffer og energi. Energien som kroppen tilføres når den konsumerer og assimilerer næringsstoffer, brukes på implementeringen av 3 hovedfunksjoner i kroppen knyttet til dens vitale aktivitet:
4. Grunnleggende metabolisme.
5. Fordøyelse av mat.
6. Muskelaktivitet.
· Basalmetabolisme er mengden energi en person trenger for å opprettholde vitale prosesser i en tilstand av fullstendig hvile. Denne energimengden avhenger av kjønn, alder, ytre forhold og andre faktorer. I gjennomsnitt forbrukes 1 cal/1 kg kroppsvekt og gjennomsnittlig parameter for alder og kjønn per 1g.
Kvinner org. – 1200 cal. Ektemann. org. – 1500.
· Fordøyelsen er assosiert med dens dynamiske effekter i fravær av muskelaktivitet. Det største energiforbruket oppstår når du fordøyer proteinmat, minst - karbohydrater. Mengden energi brukt på å fordøye mat er omtrent 150 kalorier per dag.
· Muskelaktivitet.
Bestemmer aktiviteten til en persons livsstil og krever varierende mengder energi. I gjennomsnitt tar muskelaktivitet fra 1000 – 2500 kalorier daglig.
Et objektivt fysiologisk kriterium som bestemmer mengden energi som er tilstrekkelig til arten av menneskelig aktivitet, forholdet mellom det totale energiforbruket for alle typer aktivitet tatt i betraktning basal metabolisme, kalles den fysiske aktivitetskoeffisienten (PFA).
Med langvarig daglig overskudd av mat over energiforbruk, akkumuleres reservefett.
57. Strukturen til fordøyelsessystemet. Metabolisme av makronæringsstoffer.
Det menneskelige fordøyelsesapparatet inkluderer fordøyelseskanalen (GIT) 8-12 meter lang, som inkluderer munnhulen, svelget, spiserøret, magesekken, i et sekvensielt forhold, tolvfingertarmen, tynn og kolon med endetarmen og hovedkjertlene - spyttkjertler, lever, bukspyttkjertel.
Mage-tarmkanalen utfører tre hovedfunksjoner:
1. Fordøyelseskanal
2. Utskillelse.
3. Regulatorisk
Hovedavdelinger fordøyelseskanalen(spiserør, mage og tarm) har tre membraner:
1. Intern slimhinne, med kjertler plassert i den som skiller ut slim, og i noen organer - matjuice.
2. Middels muskel, hvis sammentrekning sikrer passasje av matbolusen gjennom fordøyelseskanalen.
3. Ekstern serøs, som fungerer som det ytre laget.
De viktigste sluttproduktene av hydrolytisk nedbrytning inneholdt i matmakronæringsstoffer er monomerer (sukker, aminosyrer, høyere fettsyrer), som absorberes på nivået av fordøyelsestransport-komplekser, i de fleste tilfeller er hovedelementene i metabolismen (mellomproduktene). metabolisme) og hvorfra V ulike organer og komplekse organiske forbindelser syntetiseres igjen i kroppens vev.
Metabolisme (fra gresk metaboli - endring) betyr i dette tilfellet transformasjon av stoffer inne i cellen fra det øyeblikket de kommer inn til dannelsen av sluttprodukter. Under disse kjemiske transformasjonene frigjøres og absorberes energi.
Hoveddelen av næringsstoffene som absorberes i fordøyelseskanalen kommer inn i leveren, som er hovedsenteret for deres distribusjon i menneskekroppen. Det er fem mulige veier for metabolisme av essensielle næringsstoffer i leveren.
Karbohydratmetabolisme er assosiert med dannelsen av glukose-6-fosfat, som oppstår når fri D-glukose kommer inn i leveren gjennom fosforylering med ATP.
Hovedveien for metabolisme gjennom D-glukose-6-fosfat involverer omdannelsen til D-glukose, som kommer inn i blodet, hvor konsentrasjonen må opprettholdes på det nivået som er nødvendig for å gi energi til hjernen og annet vev. Normal plasmaglukosekonsentrasjon bør være 70-90 mg/100 ml. Glukose-6-fosfat, som ikke ble brukt til å danne blodsukker, omdannes til glykogen ved virkningen av to spesifikke enzymer og lagres i leveren.
Overskudd av glukose-6-fosfat, som ikke omdannes til blodsukker eller glykogen, kan omdannes gjennom acetyl-CoA-stadiet til fettsyrer (med påfølgende lipidsyntese) eller kolesterol, og også gjennomgå nedbrytning med lagring av ATP-energi eller dannelse av pentosefosfater.
Aminosyremetabolisme kan skje gjennom veier inkludert:
Transport gjennom sirkulasjonssystemet til andre organer hvor biosyntesen av vevsproteiner skjer;
Syntese av lever- og plasmaproteiner;
Konvertering til glukose og glykogen under glukoneogenese;
Deaminering og nedbrytning for å danne acetyl-CoA, som kan gjennomgå oksidasjon for å lagre energi lagret i form av ATP, eller omdannes til lagringslipider; ammoniakk dannet under deaminering av aminosyrer er inkludert i sammensetningen av urea;
Konvertering til nukleotider og andre produkter, spesielt hormoner. Metabolismen av fettsyrer langs hovedveien involverer
deres bruk som et substrat for energimetabolisme i leveren.
Frie syrer gjennomgår aktivering og oksidasjon for å danne acetyl-CoA og ATP. Acetyl-CoA oksideres videre i sitronsyresyklusen, hvor ATP igjen dannes under oksidativ fosforylering.
Overskudd av acetyl-CoA frigjort under syreoksidasjon kan omdannes til ketonlegemer(acetoacetat og p-0-hydroksybutyrat), som er en transportform av acetylgrupper til perifert vev, eller brukes i biosyntesen av kolesterol, en forløper for gallesyrer involvert i fordøyelsen og absorpsjonen av fett.
To andre veier for fettsyremetabolisme involverer biosyntesen av plasmalipoproteiner, som fungerer som lipidbærere til fettvev, eller dannelsen av plasmafrie fettsyrer, som transporteres til hjertet og skjelettmuskulaturen som primært drivstoff.
Ved å utføre funksjonene til et "distribusjonssenter" i kroppen sørger leveren for levering av de nødvendige mengdene næringsstoffer til andre organer, jevner ut svingninger i metabolismen forårsaket av ujevnt matinntak, og omdanner overflødige aminogrupper til urea og annet produkter som skilles ut av nyrene.
I tillegg til transformasjon og distribusjon av makronæringsstoffer, gjennomgår leveren aktivt enzymatisk avgiftning av fremmede organiske forbindelser (ikke-næringsstoffer) - medisiner, mattilsetningsstoffer, konserveringsmidler og andre potensielt skadelige stoffer,
Avgiftning består i at relativt uløselige forbindelser gjennomgår biotransformasjon, som et resultat av at de blir mer løselige, er lettere å bryte ned og elimineres fra kroppen. De fleste biotransformasjonsprosesser er assosiert med enzymatiske oksidasjonsreaksjoner med deltakelse av enzymet cytokrom P 450. Generelt inkluderer biotransformasjonsprosessen to faser: dannelsen av metabolitter og deres påfølgende binding i ulike reaksjoner for å danne løselige konjugater.
58. De viktigste måtene for forurensning av mat og råvarer med forurensninger.
Sikkerhet – fravær av fare for menneskers helse ved inntak av dem, både med tanke på akutte effekter (forgiftning) og med tanke på langtidseffekter (kreftfremkallende, mutagene).
Kvalitet er et sett av egenskaper og egenskaper ved et produkt som gir det evnen til å tilfredsstille bestemte eller forutsatte behov.
Matprodukter er komplekse flerkomponentsystemer som inkluderer, i tillegg til ernæringsmessige, anti-alimentære og fremmede kjemiske stoffer - CHC - kan være av organisk og uorganisk natur, produkter av mikrobiologisk syntese.
Hovedforurensningsveier:
1) bruk av uautoriserte mattilsetningsstoffer eller deres bruk i høye doser.
2) bruk av nye, utradisjonelle teknologier for produksjon av matprodukter eller individuelle matkomponenter, inkludert kjemisk og mikrobiologisk syntese.
3) forurensning av landbruksvekster og husdyrprodukter med plantevernmidler (for skadedyrbekjempelse) og veterinærmedisiner.
4) brudd på hygieneregler for bruk av gjødsel, vanningsvann, fast og flytende industri- og husdyravfall, avløpsvann og slam fra renseanlegg i planteproduksjon.
5) bruk i husdyr- og fjørfeoppdrett av mat og fôrtilsetningsstoffer, vekststimulerende midler, forebyggende og terapeutiske legemidler.
6) migrering av giftige stoffer til matvarer fra utstyr, beholdere og emballasje, på grunn av bruk av uforgjengelige polymer- og metallmaterialer.
7) dannelse av endogene giftige forbindelser i matvarer under varmeeksponering, koking, steking, etc.
8) manglende overholdelse av sanitære krav i teknologien for produksjon og lagring av matvarer, noe som fører til dannelse av giftstoffer.
9) inntreden av giftige stoffer i matvarer, inkludert radionuklider fra miljøet, atmosfæren, jordsmonnet og vannforekomster.
I synkende rekkefølge av toksisitet er forurensninger ordnet i følgende rekkefølge:
1. Giftstoffer fra mikroorganismer.
2. Giftige elementer.
3. Antibiotika.
4. Sprøytemidler.
5. Nitrater, nitritter, nitrosaminer.
6. Dioksiner og dioksinlignende stoffer
7. Polysykliske og aromatiske hydrokarboner dannet som et resultat av naturlige og menneskeskapte prosesser.
8. Radionuklider.
9. Kosttilskudd.
59. Forurensning av mat med stoffer som brukes i plantedyrking.
Plantevernmidler. Plantevernmidler er stoffer av ulik kjemisk karakter som brukes i landbruket for å beskytte kulturplanter mot ugress, skadedyr og sykdommer, det vil si kjemiske plantevernmidler. Verdensproduksjonen av plantevernmidler (i form av aktive stoffer) er mer enn 2 millioner tonn per år, og dette tallet vokser stadig. For tiden brukes rundt 10 tusen typer plantevernmiddelpreparater basert på 1500 aktive stoffer, som tilhører forskjellige kjemiske grupper, i verdenspraksis. De vanligste er: organoklor, organofosfor, karbamater (karbaminsyrederivater), organokviksølv, syntetiske pyretroider og kobberholdige soppdrepende midler.
Brudd på hygieniske standarder for lagring, transport og bruk av plantevernmidler, dårlige standarder for arbeid med dem fører til akkumulering i fôr, matråvarer og matprodukter, og evnen til å akkumulere og overføres gjennom næringskjeder fører til utstrakt distribusjon og negativ innvirkning på menneskers helse. Bruken av plantevernmidler og deres rolle i kampen mot ulike skadedyr for å øke avlingene, deres innvirkning på miljøet og menneskers helse forårsaker blandede vurderinger fra ulike eksperter.
Nitrater, nitritter, nitrosaminer. Nitrater er utbredt i naturen; de er normale metabolitter av enhver levende organisme, både plante og dyr; selv i menneskekroppen dannes og brukes mer enn 100 mg nitrater i metabolske prosesser per dag.
Når det konsumeres i økt mengde nitrater (NO 3 -) i fordøyelseskanalen er delvis redusert til nitritter (NO 2 -). Mekanismen for den toksiske effekten av nitritter i kroppen ligger i deres interaksjon med blodhemoglobin og dannelsen av methemoglobin, som ikke er i stand til å binde og transportere oksygen. 1 mg natriumnitritt (NaNO 2) kan omdanne ca. 2000 mg hemoglobin til methemoglobin.
Toksisiteten til nitritt vil avhenge av kostholdet, kroppens individuelle egenskaper, spesielt aktiviteten til enzymet methemoglobinreduktase, som kan redusere methemoglobin til hemoglobin.
Kronisk eksponering for nitritt fører til en reduksjon i vitamin A, E, C, B1, B6 i kroppen, som igjen påvirker en reduksjon i kroppens motstand mot effekten av ulike negative faktorer, inkludert onkogene. Nitrater, som nevnt ovenfor, har ikke i seg selv betydelig toksisitet, men en enkelt dose på 1-4 g nitrater forårsaker akutt forgiftning hos mennesker, og en dose på 8-14 g kan være dødelig. ADI, når det gjelder nitration, er 5 mg/kg kroppsvekt, maksimalt tillatt konsentrasjon for nitrater i drikkevann er 45 mg/l.
I tillegg kan N-nitrosaminer dannes fra nitritter i nærvær av forskjellige aminer. Avhengig av radikalets natur kan det dannes ulike nitrosaminer, hvorav 80 % har kreftfremkallende, mutagene, teratogene effekter, og den kreftfremkallende effekten av disse forbindelsene er avgjørende.
Som et resultat av teknologisk behandling av råvarer og halvfabrikata (intensiv varmebehandling, røyking, salting, langtidslagring, etc.), bred rekkevidde nitrosoforbindelser. I tillegg dannes nitrosaminer i menneskekroppen som et resultat av endogen syntese fra forløpere (nitrater, nitritter).
De vanligste nitrosoforbindelsene er:
1. Nitrosodimetylamin
2. Nitrosodietylamin
3. Nitrosodipropylamin
4. Nitrosodibutylamin
5. Nitrosodiperedin.
6. De viktigste kildene til nitrater og nitritter som kommer inn i menneskekroppen er først og fremst planteprodukter. Og siden nitrater, som nevnt ovenfor, er det vanlig produkt nitrogenmetabolisme i planter, er det lett å anta at innholdet avhenger av følgende faktorer:
7. · individuelle egenskaper ved planter; det er såkalte "planter som akkumulerer nitrater", dette er først og fremst bladgrønnsaker, så vel som rotgrønnsaker, som rødbeter, etc.;
8. · grad av fruktmodenhet; umodne grønnsaker, poteter, samt tidlig modne grønnsaker kan inneholde mer nitrater enn de som har nådd normal høstmodenhet;
9. · økende og ofte ukontrollert bruk av nitrogenholdig gjødsel (som betyr feil dosering og tidspunkt for påføring av gjødsel);
10. · bruk av visse herbicider og molybdenmangel i jorda forstyrrer stoffskiftet i planter, noe som fører til akkumulering av nitrater.
I tillegg til planter er kilder til nitrater og nitritt for mennesker kjøttprodukter, samt pølser, fisk og oster, som natrium- eller kaliumnitritt tilsettes som tilsetningsstoff - som konserveringsmiddel eller for å bevare den vanlige fargen på kjøtt. produkter, siden det resulterende NO -myoglobinet beholder sin røde farge selv etter termisk denaturering, noe som betydelig forbedrer utseendet og salgbarheten til kjøttprodukter.
For å forhindre dannelse av N-nitroso-forbindelser i menneskekroppen er det bare mulig å redusere innholdet av nitrater og nitritter, siden spekteret av nitroserbare aminer og amider er for bredt. En betydelig reduksjon i syntesen av nitrosoforbindelser kan oppnås ved å tilsette askorbinsyre eller isoprotein til matprodukter. askorbinsyre eller deres natriumsalter.
Plantevekstregulatorer. Plantevekstregulatorer (PGR) er forbindelser av forskjellig kjemisk natur som påvirker prosessene for plantevekst og utvikling og brukes i landbruket for å øke avlingene, forbedre kvaliteten på planteprodukter, lette høsting og i noen tilfeller for å øke holdbarheten til planteprodukter.
Plantevekstregulatorer kan deles inn i to grupper: naturlige og syntetiske.
Naturlig RRR- dette er naturlige komponenter av planteorganismer som utfører funksjonen til fytohormoner: auxiner, hiberreliner, cytokininer, abscisinsyre, endogen etylen, etc. I evolusjonsprosessen har menneskekroppen utviklet passende biotransformasjonsmekanismer, og derfor gjør naturlige RRR ikke utgjøre noen fare for menneskekroppen.
Syntetisk PPP- dette er forbindelser som fra et fysiologisk synspunkt er analoger av endogene fytohormoner, eller forbindelser som kan påvirke plantens hormonelle status. De oppnås kjemisk eller mikrobiologisk. De viktigste RPPene produsert industrielt under ulike kommersielle navn, er i utgangspunktet derivater av aryl- eller aryloksy-alifatiske karboksylsyrer, indol, pyrimidin, pyridazin, pyridol. For eksempel er sulfonylureaderivater mye brukt.
Syntetisk PRR, i motsetning til naturlige, har en negativ effekt på menneskekroppen som fremmedfrykt. Graden av fare for de fleste RRR-er er imidlertid ikke fullstendig studert; muligheten for deres negative innvirkning på intracellulær metabolisme på grunn av dannelsen av giftige mellomforbindelser antas. I tillegg kan enkelte syntetiske plantevernmidler i seg selv utvise giftige egenskaper. De har økt persistens i miljøet og landbruksprodukter, hvor de finnes i restmengder. Dette øker i sin tur deres potensielle fare for menneskers helse.
Gjødsel brukes til å øke jordens fruktbarhet, derfor for å øke produktiviteten og øke næringsverdien til planter. Brudd på agrokjemiske anbefalinger for bruk av gjødsel fører til akkumulering i landbruksvekster. De forurenser produkter, råvarer og kommer inn i matvarer, og har en giftig effekt på menneskekroppen. Avhengig av den kjemiske sammensetningen skilles de ut: nitrogenholdig, fosfor, kalium, kalk, bakteriell, mikrogjødsel, kompleks, etc. De er delt inn i mineral og organisk.
Behovet for å bruke gjødsel forklares av det faktum at den naturlige syklusen av nitrogen, kalium og fosfor ikke kan kompensere for tap.
60. Ernæringsmessige faktorer.
Tre kilo kjemikalier. Dette er mengden som svelges per år av gjennomsnittsforbrukeren av et bredt utvalg av, noen ganger helt kjente, produkter: for eksempel muffins eller marmelade. Fargestoffer, emulgatorer, tetningsmidler, fortykningsmidler er nå til stede i bokstavelig talt alt. Naturligvis oppstår spørsmålet: hvorfor legger produsentene dem til mat og hvor ufarlige er disse stoffene?
Eksperter har vært enige om at "mattilsetningsstoffer er den generelle betegnelsen for naturlige eller syntetiske kjemikalier som tilsettes matprodukter for å gi dem visse egenskaper (forbedring av smak og lukt, økende næringsverdi, hindre produktødeleggelse osv.) som ikke blir konsumert som uavhengige matprodukter." Ordlyden er ganske klar og forståelig. Imidlertid er ikke alt i denne saken enkelt. Mye avhenger av produsentenes ærlighet og grunnleggende anstendighet, av nøyaktig hva og i hvilke mengder de bruker for å gi produktene et salgbart utseende.
Serienummer på smak
Kosttilskudd er ikke en oppfinnelse fra vår høyteknologiske tidsalder. Salt, brus og krydder har vært kjent for folk siden uminnelige tider. Men den virkelige oppblomstringen av bruken av dem begynte i det tjuende århundre, matkjemiens århundre. Det var store forhåpninger om kosttilskudd. Og de innfridde til fulle forventningene. Med deres hjelp var det mulig å lage et stort utvalg av appetittvekkende, langvarige og samtidig mindre arbeidskrevende produkter. Etter å ha vunnet anerkjennelse, ble "forbedrene" satt i produksjon. Pølsene ble myk rosa, yoghurtene ble friske fruktige, og muffinsene var luftige og ugamle. Produktenes "ungdom" og attraktivitet sikres av tilsetningsstoffer som brukes som fargestoffer, emulgatorer, fugemasser, fortykningsmidler, geleringsmidler, glaseringsmidler, smaks- og luktforsterkere og konserveringsmidler.
Deres tilstedeværelse i påbudt, bindende angitt på emballasjen i ingredienslisten og er betegnet med bokstaven "E" (startbokstaven i ordet "Europa" (Europa). Du bør ikke være redd for deres tilstedeværelse, de fleste navnene, hvis oppskriften er fulgt riktig, ikke forårsake skade på helsen, de eneste unntakene er de som enkeltpersoner kan forårsake individuell intoleranse.
Bokstaven etterfølges av et tall. Den lar deg navigere i forskjellige tilsetningsstoffer, og er, i henhold til Unified European Classification, en kode for et bestemt stoff. For eksempel er E152 helt ufarlig aktivert karbon, E1404 er stivelse og E500 er brus.
Koder E100E182 angir fargestoffer som forsterker eller gjenoppretter fargen på produktet. Koder E200E299 konserveringsmidler som øker holdbarheten til produktene ved å beskytte dem mot mikrober, sopp og bakteriofager. Denne gruppen inkluderer også kjemiske steriliserende tilsetningsstoffer som brukes under modning av vin, samt desinfeksjonsmidler. E300E399 antioksidanter som beskytter produkter mot oksidasjon, for eksempel fra harskning av fett og misfarging av kuttede grønnsaker og frukt. E400E499 stabilisatorer, fortykningsmidler, emulgatorer, hvis formål er å opprettholde ønsket konsistens av produktet, samt øke dets viskositet. E500E599 pH-regulatorer og antiklumpemidler. E600E699 smakstilsetninger som fremhever smaken og aromaen til produktet. E900E999 antiflammemidler (skumdempere), E1000E1521 alt annet, nemlig glaseringsmidler, separatorer, tetningsmidler, mel- og brødforbedringsmidler, tekstureringsmidler, emballasjegasser, søtningsmidler. Det er ingen mattilsetningsstoffer under tallene E700E899 ennå; disse kodene er forbeholdt nye stoffer, hvis utseende ikke er langt unna.
Hemmeligheten bak den karmosinrøde kermes
Historien til matfarger som cochenille, også kjent som karmin (E120), minner om en detektivroman. Folk lærte å motta det i gamle tider. Bibelske legender nevner et lilla fargestoff avledet fra den røde ormen, som ble konsumert av Noahs etterkommere. Faktisk ble karmin hentet fra cochenille-insekter, også kjent som eik melbugs, eller kermes. De levde i middelhavsland, ble funnet i Polen og Ukraina, men Ararat-cochineal fikk størst berømmelse. Tilbake på 300-tallet ga en av de persiske kongene den romerske keiseren Aurelian et ullstoff farget crimson, som ble et landemerke for Capitol. Ararat cochineal er også nevnt i middelalderske arabiske krøniker, som sier at Armenia produserer "kirmiz" maling, brukt til å farge ned og ullprodukter og skrive bokgraveringer. På 1500-tallet dukket imidlertid en ny type cochenille-meksikansk opp på verdensmarkedet. Den berømte conquistadoren Hernan Cortes brakte den fra den nye verden som en gave til kongen sin. Den meksikanske cochineal var mindre enn Ararat cochineal, men den reproduserte seg fem ganger i året, det var praktisk talt ikke noe fett i den slanke kroppen, noe som forenklet malingsproduksjonsprosessen, og fargepigmentet var lysere. I løpet av få år erobret en ny type karmin hele Europa, men Ararat-kochenille ble rett og slett glemt i mange år. Fortidens oppskrifter ble restaurert først på begynnelsen av 1800-tallet av Archimandrite fra Etchmiadzin-klosteret Isaac Ter-Grigoryan, også kjent som miniaturisten Sahak Tsakhkarar. På 30-tallet av 1800-tallet ble akademiker ved det russiske keiserlige vitenskapsakademiet Joseph Hamel interessert i oppdagelsen, og viet en hel monografi til «levende fargestoffer». De prøvde til og med å avle cochenille i industriell skala. Utseendet til billige anilinfargestoffer på slutten av 1800-tallet frarådet imidlertid innenlandske gründere fra å fikle med "ormer". Imidlertid ble det raskt klart at behovet for cochenillefarge ikke ville forsvinne veldig snart, fordi det, i motsetning til kjemiske fargestoffer, er helt ufarlig for menneskekroppen, noe som betyr at det kan brukes i matlaging. På 30-tallet av det tjuende århundre bestemte den sovjetiske regjeringen seg for å redusere importen av importerte matvarer og forpliktet den berømte entomologen Boris Kuzin til å etablere produksjon av innenlandsk cochineal. Ekspedisjonen til Armenia var en suksess. Et verdifullt insekt er funnet. Imidlertid ble avlen forhindret av krigen. Prosjektet for å studere Ararat-cochineal ble gjenopptatt først i 1971, men det kom aldri til poenget med å avle den i industriell skala.
August 2006 var preget av to sensasjoner på en gang. På den internasjonale kongressen for mykologer, som ble holdt i den australske byen Cairns, rapporterte Dr. Marta Taniwaki fra det brasilianske instituttet for matteknologi at hun var i stand til å avdekke hemmeligheten bak kaffe. Den unike smaken skyldes aktiviteten til sopp som kommer inn i kaffebønnene under veksten. Samtidig avhenger hva slags sopp som vil være og hvor mye den vil utvikle seg naturlige forhold området hvor kaffen dyrkes. Dette er grunnen til at ulike typer oppkvikkende drikker skiller seg så mye fra hverandre. Denne oppdagelsen, ifølge forskere, har en stor fremtid, fordi hvis du lærer å dyrke sopp, kan du tilføre en ny smak ikke bare til kaffe, men, hvis du går lenger, til vin og ost.
Men det amerikanske bioteknologiselskapet Intralytix foreslo å bruke virus som mattilsetningsstoffer. Denne kunnskapen vil gjøre det mulig å takle utbrudd av en så farlig sykdom som listeriose, som, til tross for all innsats fra helsemyndigheter, årlig dreper rundt 500 mennesker i USA alene. Biologer har laget en cocktail av 6 virus som er ødeleggende for bakterien Listeria monocytogenes, men absolutt trygge for mennesker. US Food and Drug Administration (FDA) har allerede gitt klarsignal for bearbeiding av skinke, pølser, pølser og andre kjøttprodukter.
Metningen av matvarer med spesielle næringsstoffer, praktisert de siste tiårene i utviklede land, har gjort det mulig å nesten fullstendig eliminere sykdommer assosiert med mangel på ett eller annet element. Dermed er cheilose, vinkelstomatitt, glossitt, seboreisk dermatitt, konjunktivitt og keratitt assosiert med mangel på vitamin B2, riboflavin (fargestoff E101, som gir produktene en vakker gul farge) en saga blott; skjørbuk forårsaket av mangel på vitamin C, askorbinsyre (antioksidant E300); anemi, forårsaket av mangel på vitamin E, tokoferol (antioksidant E306). Det er logisk å anta at det i fremtiden vil være nok å drikke en spesiell vitamin-mineralcocktail eller ta den riktige pillen, og ernæringsproblemer vil bli løst.
Forskere tenker imidlertid ikke på å stoppe der; noen spår til og med at ved slutten av det 21. århundre vil kostholdet vårt utelukkende bestå av mattilsetningsstoffer. Det høres fantastisk ut og til og med litt skummelt, men vi må huske at lignende produkter allerede finnes. Dermed fikk tyggegummi og Coca Cola, som var superpopulære på 1900-tallet, sin unike smak takket være mattilsetningsstoffer. Men samfunnet deler ikke slik entusiasme. Hæren av motstandere av mattilsetningsstoffer vokser med stormskritt. Hvorfor?
EKSPERT MENING
Olga Grigoryan, ledende forsker ved Institutt for forebyggende og rehabiliterende kosthold ved den medisinske ernæringsklinikken ved Statens forskningsinstitutt for ernæring ved det russiske akademiet for medisinske vitenskaper, kandidat for medisinske vitenskaper.
I prinsippet er det ikke noe rart i det faktum at kjemiske fyllstoffer, uten hvilke den moderne matindustrien er utenkelig, er fulle av allergiske reaksjoner og forstyrrelser i mage-tarmkanalen. Det er imidlertid ekstremt vanskelig å bevise at det var et eller annet mattilsetningsstoff som forårsaket sykdommen. Du kan selvfølgelig ekskludere et mistenkelig produkt fra dietten, deretter introdusere det og se hvordan kroppen oppfatter det, men den endelige dommen: hvilket stoff som forårsaket den allergiske reaksjonen kan bare tas etter en rekke dyre tester. Og hvordan vil dette hjelpe pasienten, for neste gang kan han kjøpe et produkt som dette stoffet rett og slett ikke vil bli indikert på? Jeg kan bare anbefale å unngå vakre produkter med unaturlige farger og for påtrengende smak. Produsenter er godt klar over de mulige risikoene ved å bruke mattilsetningsstoffer og tar dem ganske bevisst. Det appetittvekkende utseendet til kjøttprodukter, som skyldes bruken av natriumnitritt (konserveringsmiddel E250), har lenge blitt snakk om byen. Overskuddet påvirker metabolske prosesser negativt, har en deprimerende effekt på luftveiene og har en onkologisk effekt. På den annen side er det nok å se en gang på hjemmelaget grå pølse for å forstå at i dette tilfellet er det minste av to onder valgt. Og for ikke å skape problemer for deg selv og ikke overskride den maksimalt tillatte konsentrasjonen av natriumnitritt, ikke spis pølse hver dag, spesielt røkt, og alt vil gå bra.
Problemet er at ikke alle mattilsetningsstoffer som brukes i industrien er godt studert. Et typisk eksempel er søtningsmidler, kunstige sukkererstatninger: sorbitol (E420), aspartam (E951), sakkarin (E954) og andre. I lang tid anså legene dem som absolutt trygge for helsen og foreskrev dem både til pasienter med diabetes og til de som bare ønsket å gå ned i vekt. I løpet av de siste to tiårene har det imidlertid blitt oppdaget at sakkarin er et kreftfremkallende stoff. I alle fall led laboratoriedyr som spiste det av kreft, men bare hvis de spiste sakkarin i et volum som kan sammenlignes med deres egen vekt. Ikke en eneste person er i stand til dette, og risikerer derfor mye mindre. Men en stor mengde sorbitol (ca. 10 gram eller mer) kan forårsake gastrointestinal svikt og forårsake diaré. I tillegg kan sorbitol forverre irritabel tarm-syndrom og fruktosemalabsorpsjon.
Historien om tilsetningsstoffer i det 21. århundre har også vært preget av skandale. I juli 2000 appellerte representanter for American Society for the Protection of Consumer Rights, med støtte fra Connecticut statsadvokat Richard Blumenthal, til US Food and Drug Administration (FDA) med et krav om å stanse salget av matprodukter beriket med visse stoffer. Disse inkluderte appelsinjuice med kalsium, småkaker med antioksidanter, margarin som senker dårlig kolesterol, kaker med kostfiber, samt drikke, frokostblandinger og chips med plantebaserte tilsetningsstoffer. Richard Blumenthal argumenterte med sin påstand, basert på noen bevis, at "visse tilsetningsstoffer kan forstyrre virkningen av medisiner. Det er tydeligvis andre bivirkninger som ennå ikke er oppdaget." Som å se ut i vannet. Tre måneder senere kunngjorde en gruppe franske forskere som studerer egenskapene til kostfiber at det ikke bare beskytter mot tarmkreft, men det kan også provosere det. I tre år observerte de 552 frivillige med precancerøse endringer i tarmen. Halvparten av forsøkspersonene spiste som vanlig, den andre halvparten fikk et tilsetningsstoff basert på isfagulaskall. Og hva? I den første gruppen ble bare 20% syke, i den andre - 29%. I august 2002 satte den belgiske helseminister Magda Elvoert bensin på bålet da hun appellerte til ledelsen i EU om å forby tyggegummi og fluortabletter i EU, som selvfølgelig beskytter mot karies, men på den annen side , provosere osteoporose.
I januar 2003 kom matfargestoffer, eller mer presist ett av dem, canthaxanthin, i søkelyset for offentlig oppmerksomhet. Folk bruker det ikke til mat, men de legger det til laks, ørret og kyllingfôr slik at kjøttet deres får en vakker farge. En EU-kommisjon fant at «det er en overbevisende sammenheng mellom økt forbruk av canthaxanthin hos dyr og synsproblemer hos mennesker».
Rapporten til den britiske professoren Jim Stevenson, publisert våren 2003, skapte imidlertid en ekte sensasjon. Formålet med studien av forskere fra University of Southampton (UK) var de fem år gamle tvillingene Michael og Christopher Parker. I to uker fikk Michael ikke spise Smarties og Sunny Delight-godteri, røde drikker Irn Bru og Tizer, samt kullsyreholdige drikker og annen mat med kjemiske tilsetningsstoffer. Tvillingenes mor, Lynn Parker, beskrev resultatene av eksperimentet som følger: «Den andre dagen så jeg endringer i Michaels oppførsel. Han er blitt mye mer lydig, han har utviklet en sans for humor, og han snakker villig. Stressnivået i huset har gått ned, det er mindre aggresjon i relasjonene mellom guttene, de slåss eller krangler nesten ikke.» Forskere fra Australia rapporterte også om effekten av mattilsetningsstoffer på oppførselen til ungdom. De slo fast at kalsiumpropionat (E282), tilsatt brød som konserveringsmiddel, kan føre til alvorlige humørsvingninger, søvnforstyrrelser og konsentrasjonsproblemer hos barn.I april 2005 rapporterte et internasjonalt team av forskere ledet av Malcolm Greaves at mattilsetningsstoffer (farger, krydder og konserveringsmidler) er ansvarlige for 0,6-0,8 % av tilfellene av kronisk urticaria.
Svarteliste
Mattilsetningsstoffer forbudt for bruk i næringsmiddelindustrien i Den russiske føderasjonen
E121 Sitrusrød 2
E123 Rød amarant
E216 Parahydroksybenzosyre-propylester
E217 Parahydroksybenzosyre-propylester-natriumsalt
E240 Formaldehyd
For bare noen få år siden ble forbudte tilsetningsstoffer som helt klart utgjør en trussel mot livet brukt veldig aktivt. Fargestoffer E121 Og E123 inneholdt i søtt kullsyreholdig vann, godteri, farget iskrem og konserveringsmiddel E240 i diverse hermetikk (kompotter, syltetøy, juice, sopp osv.), samt i nesten alle mye annonserte importerte sjokoladebarer. Konserveringsmidler ble forbudt i 2005 E216 Og E217, som ble mye brukt i produksjon av søtsaker, fylt sjokolade, kjøttprodukter, pates, supper og buljonger. Studier har vist at alle disse tilsetningsstoffene kan bidra til dannelsen av ondartede svulster.
Mattilsetningsstoffer forbudt for bruk i EUs næringsmiddelindustri, men tillatt i Russland
E425 Konjac (konjakmel):
(JEG) Konjac tyggegummi,
(II) Konjac glucomannan
E425 brukes til å fremskynde prosessen med å kombinere dårlig blandede stoffer. De inngår i mange produkter, spesielt av typen Light, som sjokolade, hvor vegetabilsk fett er erstattet med vann. Det er rett og slett umulig å gjøre dette uten slike tilsetningsstoffer.
E425 ikke forårsaker alvorlige sykdommer, men i EU-landene brukes ikke konjakmel. Det ble tatt ut av produksjonen etter at det ble registrert flere tilfeller av kvelning av små barn, i hvis luftveier dårlig løselig spytt kom inn i tygge marmelade, hvis høye tetthet ble oppnådd gjennom dette tilsetningsstoffet.
Vi må også ta hensyn til det faktum at på grunn av hans psykologi kan en person ofte ikke nekte det som er skadelig, men velsmakende. Veiledende i denne forbindelse er historien om smaksforsterkeren mononatriumglutamat (E621). I 1907 fikk Kikunae Ikeda, en ansatt ved Imperial University of Tokyo (Japan), først et hvitt krystallinsk pulver, som forsterket smakssansen ved å øke følsomheten til tungens papiller. I 1909 patenterte han oppfinnelsen sin, og mononatriumglutamat begynte sin seirende marsj rundt om i verden. For tiden bruker jordens innbyggere årlig mer enn 200 tusen tonn av det, uten å tenke på konsekvensene. I mellomtiden dukker det opp flere og flere data i den spesialiserte medisinske litteraturen om at mononatriumglutamat har en negativ effekt på hjernen og forverrer pasientens tilstand. bronkitt astma, fører til ødeleggelse av netthinnen og glaukom. Det er mononatriumglutamat som noen forskere gir skylden for spredningen av "kinesisk restaurantsyndrom." I flere tiår nå har en mystisk sykdom blitt registrert i forskjellige deler av verden, hvis natur fortsatt er uklar. Hos absolutt friske mennesker, uten grunn i det hele tatt, stiger temperaturen, ansiktet blir rødt og brystsmerter vises. Det eneste som forener ofrene er at de alle kort tid før sykdommen besøkte kinesiske restauranter, hvis kokker har en tendens til å misbruke det "velsmakende" stoffet. I mellomtiden, ifølge WHO, er det svært helsefarlig å ta mer enn 3 gram MSG per dag.
Og likevel må vi se sannheten i øynene. I dag kan menneskeheten ikke klare seg uten mattilsetningsstoffer (konserveringsmidler osv.), siden det er de, og ikke landbruket, som kan gi 10 % av den årlige økningen i matforsyningen, uten hvilken verdens befolkning rett og slett vil være på randen av sult. . Et annet spørsmål er at de skal være så trygge som mulig for helsen. Sanitetsleger tar seg selvfølgelig av dette, men alle andre bør ikke miste årvåkenheten, og les nøye hva som står på emballasjen.
Vennligst formater den i henhold til reglene for artikkelformatering.
Matkjemi- en seksjon av eksperimentell kjemi som omhandler å lage matprodukter av høy kvalitet og analytiske metoder i matproduksjonens kjemi.
Kjemien til mattilsetningsstoffer styrer deres introduksjon i matprodukter for å forbedre produksjonsteknologien, samt strukturen og organoleptiske egenskaper til produktet, øke holdbarheten og øke den biologiske verdien. Disse tilsetningsstoffene inkluderer:
- stabilisatorer
- smaksstoffer og aromaer
- smak- og luktforsterkere
- krydder
Opprettelsen av kunstig mat er også et emne for matkjemi. Dette er produkter som er hentet fra proteiner, aminosyrer, lipider og karbohydrater, tidligere isolert fra naturlige råvarer eller oppnådd ved rettet syntese fra mineralske råvarer. De er supplert med mattilsetningsstoffer, samt vitaminer, mineralsyrer, mikroelementer og andre stoffer som gir produktet ikke bare næringsverdi, men også farge, lukt og nødvendig struktur. Som naturlige råvarer brukes sekundære råvarer fra kjøtt- og meieriindustrien, frø, grønn masse av planter, hydrobionter og biomasse av mikroorganismer, som gjær. Fra disse er stoffer med høy molekylvekt (proteiner, polysakkarider) og lavmolekylære stoffer (lipider, sukker, aminosyrer og andre) isolert ved hjelp av kjemiske metoder. Lavmolekylære næringsstoffer oppnås også ved mikrobiologisk syntese fra sukrose, eddiksyre, metanol, hydrokarboner, enzymatisk syntese fra forløpere og organisk syntese (inkludert asymmetrisk syntese for optisk aktive forbindelser). Det er syntetiske matvarer hentet fra syntetiserte stoffer, for eksempel dietter for terapeutisk ernæring, kombinerte produkter fra naturlige produkter med kunstige mattilsetningsstoffer, for eksempel pølser, kjøttdeig, pates og matanaloger som imiterer alle naturlige produkter, for eksempel , svart kaviar.
Litteratur
- Nesmeyanov A. N. Fremtidens mat. M.: Pedagogikk, 1985. - 128 s.
- Tolstoguzov V.B. Nye former for proteinmat. M.: Agropromizdat, 1987. - 303 s.
- Ablesimov N. E. Synopsis of chemistry: Referanse og lærebok om generell kjemi - Khabarovsk: Publishing House FEGUPS, 2005. - 84 s. - http://www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html
- Ablesimov N. E. Hvor mange kjemier er det i verden? Del 2. // Kjemi og liv - XXI århundre. - 2009. - Nr. 6. - S. 34-37.
Wikimedia Foundation. 2010.
Se hva "Matkjemi" er i andre ordbøker:
KJEMI- KJEMI, vitenskapen om stoffer, deres transformasjoner, interaksjoner og fenomenene som oppstår under denne prosessen. Klargjøring av de grunnleggende begrepene som X opererer med, som atom, molekyl, element, enkel kropp, reaksjon, etc., læren om molekylær, atom og... ... Great Medical Encyclopedia
Dette er industrien i Ukraina, hvis hovedoppgaver er matproduksjon. Innhold 1 Om industri 2 Bransjer 3 Geografi ... Wikipedia
Dynamikken til mat- og tobakksproduksjonsindeksen i Russland i 1991-2009, som en prosentandel av 1991-nivået Matindustrien i Russland er en gren av russisk industri. Volum av produksjon i matproduksjon og... ... Wikipedia
Pakkede matvarer i det amerikanske supermarkedet Fred Meyer Matindustrien er et sett med produksjon av matvarer i ferdig form eller i form av halvfabrikata ... Wikipedia
Mattilsetningsstoffer er stoffer som tilsettes matvarer for å gi dem ønskede egenskaper, for eksempel en viss aroma (smak), farge (fargestoffer), holdbarhet (konserveringsmidler), smak, konsistens. Innhold 1 Klassifisering etter ... Wikipedia
Odessa National Academy of Food Technologies (ONAFT) er et av de største universitetene i Odessa og Ukraina, som har blitt tildelt IV-akkrediteringsnivået. Gjennom mer enn 100 års aktivitet har han trent over 60 tusen spesialister, blant dem ca. 2... ... Wikipedia
Denne artikkelen eller delen trenger revisjon. Vennligst forbedre artikkelen i samsvar med reglene for å skrive artikler... Wikipedia
- [[Image:]] Grunnlagt 2010 Sted... Wikipedia
Vannaktivitet er forholdet mellom damptrykket til vann over et gitt materiale og damptrykket over rent vann ved samme temperatur. Begrepet "vannaktivitet Aw" ble først introdusert i 1952... ... Wikipedia
Bøker
- Matkjemi, . Boken undersøker den kjemiske sammensetningen av matsystemer, dens nytte og sikkerhet. De viktigste transformasjonene av makro- og mikronæringsstoffer i prosessstrømmen, fraksjonering...
Laster inn...