что не входит в понятие продовольственного сырья
ПОНЯТИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
К КУРСУ ЛЕКЦИЙ
Содержание
Тема 1. Понятие безопасности продовольственного сырья и продуктов питания. Основные термины и определения.
Тема 2. Загрязнение микроорганизмами и их метаболитами.
Тема 3. Антиалиментарные факторы.
Тема 4. Загрязнение химическими элементами.
Тема 5. Загрязнение сырья веществами, применяемыми в животноводстве.
Тема 6. Загрязнение сырья веществами, применяемыми в растениеводстве. Пестициды. Регуляторы роста растений, удобрения. Природные токсиканты.
Тема 7. Загрязнение нитратами, нитритами, нитрозаминами. Основные источники поступления. Причины отравлений.
Тема 8. Радиоактивное загрязнение продовольственного сырья. Характеристика радионуклидов.Опасность радиоактивных веществ для организма человека. Пути поступления радионуклидов в организм. Вещества и механизмы противорадиационной защиты. Продукты, способствующие выведению радионуклеидов из организма
Тема 9. Полимерные и другие материалы, используемые в пищевой промышленности, общественном питании и торговле.
ПОНЯТИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1. Основные термины и определения.
2. Критерии безопасности пищевых продуктов.
3. Источники загрязнения продовольственного сырья и продуктов питания.
4. Пути снижения вредного воздействия ксенобиотиков.
5. Нормативные документы, регламентирующие безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Рассмотрим перечень основных терминов и определений, принятых в настоящее время в науке о питании.
Продовольственное сырье— объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, вода, используемые для производства пищевых продуктов.
Пищевые продукты— продукты, произведенные из продовольственного сырья и используемые в пищу в натуральном или переработанном виде.
Качество пищевых продуктов— совокупность свойств, отражающих способность продукта обеспечивать органолептические характеристики, потребность организма в пищевых веществах, безопасность его для здоровья, надежность при изготовлении и хранении.
Медико-биологические требования к качеству пищевых продуктов— комплекс критериев, определяющих пищевую ценность и безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Фальсификация пищевых продуктов и продовольственного сырья— изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и рецептуре.
Безопасность пищевых продуктов —отсутствие токсического, канцерогенного, тератогенного, мутагенного или любого другого неблагоприятного действия пищевых продуктов на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Безопасность гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания загрязнителей химического, биологического и (или) природного происхождения.
Под тератогенным действием подразумевают аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме матери и плода.
Мутагенным действием называют индукцию качественных и количественных изменений в генетическом аппарате организма. Различают два основных типа генетических повреждений — хромосомные и генные мутации.
К мутагенным веществам относятся в первую очередь радиоактивные изотопы, радионуклиды и некоторые сильные химические вещества, относящиеся к группе отравляющих веществ (ОВ).
Воздействие на организм человека радиоактивных веществ возможно при работе с веществами (например, в медицине, технике), при проживании людей рядом с месторождениями радиоактивных руд, в периоды катастроф, подобных Чернобыльской аварии, и т. д.
Канцерогены– это вещества, которые при длительном воздействии (употреблении а пищу, вдыхании, попадании на кожу и т.д.) способны вызывать в организме человека канцерогенное действие, т. е. возникновение злокачественных заболеваний.
· вызвать аллергические реакции или гибель организмов;
· исказить обмен веществ;
· нарушить естественный ход природных процессов в экосистемах, вплоть до уровня биосферы в целом;
· вызывать специфические заболевания (болезнь минамата, итай-итай, рак).
Болезнь Минамата — синдром, вызываемый отравлением органическими соединениями ртути, преимущественно метилртутью.
Под раком подразумевают только злокачественные новообразования из эпителиальной ткани.
Болезнь итай-итай – «болезнь „ой-ой больно“», названа так из-за очень сильных, нестерпимых болей) — хроническая интоксикация солями кадмия, которая впервые была отмечена в 1950 году в японской префектуре Тояма. Хроническая интоксикация солями кадмия приводила не только к нестерпимым болям в суставах и позвоночнике, но и к остеомаляции и почечной недостаточности, которая часто заканчивалась смертью больных.
К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей, и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия.
Дата добавления: 2015-04-04 ; просмотров: 48 ; Нарушение авторских прав
Что не входит в понятие продовольственного сырья
Согласно статье 11 Федерального закона от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» индивидуальные предприниматели и юридические лица в соответствии с осуществляемой ими деятельностью обязаны в т. ч. выполнять требования санитарного законодательства, обеспечивать безопасность для здоровья человека выполняемых работ и оказываемых услуг.
Требования к приему и хранению продовольственного сырья и пищевых продуктов установлены в части 7 статьи 17 технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011«О безопасности пищевой продукции», санитарных правилах СП 2.3.6.1079-01 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья».
Согласно пункту 7.7 санитарных правил СП 2.3.6.1079-01 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям общественного питания, изготовлению и оборотоспособности в них пищевых продуктов и продовольственного сырья» поступающие в организации продовольственное сырье и пищевые продукты должны соответствовать требованиям нормативной и технической документации и сопровождаться документами, подтверждающими их качество и безопасность.
Согласно части 1 статьи 21 технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 оценка (подтверждение) соответствия пищевой продукции требованиям настоящего технического регламента и (или) технических регламентов Таможенного союза на отдельные виды пищевой продукции проводится в формах:
1) подтверждения (декларирования) соответствия пищевой продукции;
2) государственной регистрации специализированной пищевой продукции;
3) государственной регистрации пищевой продукции нового вида;
4) ветеринарно-санитарной экспертизы.
Декларированию соответствия подлежит выпускаемая в обращение на таможенной территории Таможенного союза пищевая продукция, за исключением (часть 1 статьи 23 технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011):
1) непереработанной пищевой продукции животного происхождения;
2) специализированной пищевой продукции;
3) уксуса.
Специализированная пищевая продукция подлежит государственной регистрации(часть 1 статьи 24 технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011).
К специализированной пищевой продукции относятся:
1) пищевая продукция для детского питания, в том числе вода питьевая для детского питания;
2) пищевая продукция для диетического лечебного и диетического профилактического питания;
3) минеральная природная, лечебно-столовая, лечебная минеральная вода с минерализацией свыше 1 или при меньшей минерализации, содержащая биологически активные вещества в количестве не ниже бальнеологических норм;
4) пищевая продукция для питания спортсменов, беременных и кормящих женщин;
5) биологически активные добавки к пище (БАД).
Непереработанная пищевая продукция животного происхождения подлежит ветеринарно-санитарной экспертизе перед выпуском в обращение на таможенную территорию Таможенного союза (часть 1 статьи 30технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011).
В силу статьи 4 ТР ТС 021/2011, непереработанная пищевая продукция животного происхождения – это не прошедшие переработку (обработку) туши (тушки) продуктивных животных всех видов, их части (включая кровь и субпродукты), молоко сырое, сырое обезжиренное молоко, сливки сырые, продукция пчеловодства, яйца и яйцепродукция, улов водных биологических ресурсов, продукция аквакультуры.
Помимо документов, подтверждающих соответствие пищевой продукции требованиям технических регламентов Таможенного союза, пищевая продукция, находящаяся в обращении, в том числе продовольственное (пищевое) сырье, должна сопровождаться товаросопроводительной документацией, обеспечивающей прослеживаемость данной продукции (статья 5 ТР ТС 021/2011).
В силу статьи 4 ТР ТС 021/2011 прослеживаемость пищевой продукции – это возможность документарно (на бумажных и (или) электронных носителях) установить изготовителя и последующих собственников находящейся в обращении пищевой продукции, кроме конечного потребителя, а также место происхождения (производства, изготовления) пищевой продукции и (или) продовольственного (пищевого) сырья.
Продовольственное (пищевое) сырье растительного происхождения может быть использовано для производства (изготовления) пищевой продукции при наличии информации о применении пестицидов при выращивании соответствующих растений, фумигации производственных помещений и тары для хранения этого сырья в целях защиты его от вредителей и болезней сельскохозяйственных растений (часть 2 статьи 13 ТР ТС 021/2011).
Продукты должны храниться в таре производителя (бочки, ящики, фляги, бидоны и др.) согласно принятой классификации по видам продукции: сухие (мука, сахар, крупа, макаронные изделия и др.); хлеб; мясные; рыбные; молочно-жировые; гастрономические; овощи и фрукты (пункт 7.11 настоящих Правил). При необходимости возможно перекладывание продуктов в чистую, промаркированную в соответствии с видом продукта производственную тару (пункт 7.9 настоящих Правил). Маркировочный ярлык каждого тарного места с указанием срока годности данного вида продукции сохраняется до полного использования продукта (пункт 7.29 настоящих Правил).
При хранении пищевых продуктов должны строго соблюдаться правила товарного соседства, нормы складирования, сроки годности и условия хранения. Продукты, имеющие специфический запах (специи, сельдь и т.д.), хранятся отдельно от продуктов, воспринимающих посторонние запахи (масло сливочное, сыр, яйцо, чай, соль, сахар и др.). (пункт 7.11 настоящих Правил).
Хранение особо скоропортящихся продуктов должно осуществляться в соответствии с гигиеническими требованиями, предъявляемыми к условиям, срокам хранения особо скоропортящихся продуктов (пункт 7.12 настоящих Правил).
Охлажденные мясные туши, полутуши, четвертины подвешивают на крючьях так, чтобы они не соприкасались между собой, со стенами и полом помещения. Мороженое мясо хранят на стеллажах или подтоварниках штабелями (пункт 7.14 настоящих Правил).
Субпродукты хранят в таре поставщика на стеллажах или подтоварниках (пункт 7.15 настоящих Правил).
Птицу мороженую или охлажденную хранят в таре поставщика на стеллажах или подтоварниках, укладывая в штабеля; для лучшей циркуляции воздуха между ящиками (коробами) рекомендуется прокладывать рейки (пункт 7.16 настоящих Правил).
Рыбу мороженую (филе рыбное) хранят на стеллажах или подтоварниках в таре поставщика (пункт 7.17 настоящих Правил).
Сметану, творог хранят в таре с крышкой. Не допускается оставлять ложки, лопатки в таре с творогом и сметаной (пункт 7.18 настоящих Правил).
Крупные сыры хранят без тары на чистых стеллажах. При укладке сыров один на другой между ними прокладываются картон или фанера. Мелкие сыры хранят в потребительской таре на полках или стеллажах (пункт 7.20 настоящих Правил).
Крупу и муку хранят в мешках на подтоварниках в штабелях на расстоянии до пола не менее 15 см. (пункт 7.23 настоящих Правил).
Макаронные изделия, сахар, соль хранят в таре поставщика на стеллажах или подтоварниках (пункт 7.24 настоящих Правил).
Чай и кофе хранят на стеллажах в сухих проветриваемых помещениях (пункт 7.25 настоящих Правил).
Хлеб хранят на стеллажах, в шкафах. Ржаной и пшеничный хлеб хранят раздельно (пункт 7.26 настоящих Правил).
Замороженные овощи, плоды, ягоды хранят в таре поставщика в низкотемпературных холодильных камерах (пункт 7.28 настоящих Правил).
Лекция 1.1. Продовольственные товары, их химический состав и пищевая ценность
Лекция 1.1. Продовольственные товары, их химический состав и пищевая ценность
Продовольственные товары – товары, произведенные из продовольственного сырья и используемое в пищу в натуральном или переработанном виде.
Продовольственные товары подразделяются на следующие группы:
Продовольственные товары подразделяют на девять основных групп: зерномучные, плодоовощные, вкусовые, сахар, крахмал, мед и кондитерские изделия, пищевые жиры, яичные продукты, мясные, рыбные, молочные.
Все продовольственные товары должны быть качественными и удовлетворять всем требованиям предъявляемыми нормативно-технической документацией.
Качество продовольственных товаров – совокупность свойств, отражающих способность товара обеспечивать органолептические характеристики, потребность организма в пищевых веществах, безопасности его здоровья, надежность при производстве и хранении.
Микробиологические требования к качеству продовольственных товаров – комплекс критериев, определяющих пищевую ценность и безопасность продовольственного сырья и продовольственных товаров.
Безопасность продовольственных товаров – отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или любого другого неблагоприятного воздействия продовольственных товаров на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания загрязнителей химического, биологического или природного происхождения.
Пищевая ценность – понятие, отражающее всю полноту полезных свойств продовольственного товара, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергию и органолептические достоинства. Характеризуется химическим составом продовольственного товара с учетом его потребления в общепринятых количествах.
Биологическая ценность – показатель качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотных для синтеза белка.
Энергетическая ценность – количество энергии в килокалориях (кДж), высвобождаемой из продовольственного товара в организме для обеспечения его физиологических функций.
Биологическая эффективность – показатель качества жировых компонентов товара, отражающих содержание в них полиненасыщенных (незаменимых) жирных кислот.
Срок хранения (реализации) – промежуток времени, в течение которого при соблюдении определенных условий продовольственное сырье, продовольственные товары сохраняют качество, установленное стандартом или другим нормативным документов.
Химический состав пищевых продуктов
Для изучения потребительских свойств продовольственных товаров и понимания процессов, происходящих в них на стадиях производства и хранения необходимо прежде всего знать их химический состав и свойства входящих в них химических веществ.
Химический состав большинства пищевых продуктов сложен и разнообразный. От содержания в них химических веществ и их количественного соотношения зависят пищевая ценность продуктов, цвет, вкус, запах.
По химическому составу и функциональному назначению органические и неорганические вещества, входящие в состав продовольственных товаров, делят на энергетические, пластические (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, вода) и обменно-функциональные (витамины, азотистые и экстрактивные вещества, ферменты).
Составной частью всех продуктов является вода. Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма. Она является самой значительной по количеству составной частью всех клеток (2/3 массы тела человека). При участи воды происходит обмен веществ, терморегуляция и другие биологические процессы. Вода, вместе с потом, выдыхаемым воздухом и мочой выводит из организма вредные продукты обмена.
В зависимости от возраста, физической нагрузки и климатических условий суточная потребность человека в воде 2-2,5л. Обычно с питьем в организм поступает 1л воды, с пищей – 1,2л, около 0,3л образуется в процессе обмена веществ.
Содержание воды в пищевых продуктах различно: в овощах и фруктах – 70-95%, в мясе – 38-78, в рыбе – 57-89, в молоке – 88, в крупе – 10-14, в сахаре – 0,14%.
Чем больше воды, тем ниже питательная ценность продуктов и меньше срок их хранения, так как вода является хорошей средой для развития микроорганизмов и ферментативных процессов, в результате которых происходит порча пищевых продуктов.
Влажность продуктов является важным показателем качества. Многие продукты (сахар, соль, сухари, сухофрукты) обладают гигроскопичностью и поглощают пары воды из атмосферного воздуха.
Вода используемая для питья и приготовления пищи должна соответствовать требованиям действующему стандарту. Она должна быть прозрачной, безцветной, без посторонних запахов и привкусов. Общее количество минеральных веществ должно быть не более норм, установленных стандартами.
Присутствие солей кальция и магния придает воде жесткость. Жесткость воды характеризуется содержанием ионов кальция и магния в 1л воды (не должна превышать 7мг экв/л). В жесткой воде плохо развариваются овощи и мясо, так как находящиеся в продуктах белковые вещества образуют со щелочными солями кальция и магния нерастворимые соединения. При кипячении на стенках пищеварочных котлов и кухонной посуды образуется накипь.
В воде нормируются микробиологические показатели в 1л воды допускается не более трех кишечных палочек.
Минеральные (неорганические) вещества являются обязательной составной частью пищевых продуктов. Они входят в состав минеральных солей, органических кислот и других органических соединений.
В организме человека минеральные вещества относятся в числу незаменимых. Значение этих веществ состоит в том, что они участвуют в построении тканей, в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме, в нормализации водно-солевого обмена, в деятельности центральной нервной системы, входят в состав крови.
В зависимости от содержания в пищевых продуктах минеральные вещества делят на макроэлементы, находящиеся в продуктах в сравнительно больших количествах, микроэлементы, содержащиеся в малых дозах, и ультра-микроэлементы, количество которых ничтожно мало.
Макроэлементы. К ним относят кальций, фосфор, магний, железо, калий, натрий, хлор, серу.
Кальций необходим организму для построения костей, зубов, для нормальной деятельности нервной системы и сердца. Он влияет на рост и повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Солями кальция богаты молочные продукты, яйца, хлеб, овощи, бобовые. Суточная потребность организма в кальции 0,8г.
Фосфор входит в состав костей, влияет на функции центральной нервной системы, участвует в обмене белков и жиров. Наибольшее количество фосфора содержится в молочных продуктах, особенно в сырах; кроме того фосфор имеется в яйцах, мясе, рыбы, икре, хлебе, бобовых. Потребность взрослого человека в фосфоре 1,2г в сутки.
Магний влияет на нервно-мышечную возбудимость, деятельность сердца, обладает сосудорасширяющим свойством. Магний является составной частью хлорофилла и содержится во всех продуктах растительного происхождения. Из животных продуктов его больше всего в молоке и мясе. Суточная норма потребления магния 0,4г.
Железо играет важную роль в нормализации состава крови, входит в состав гемоглобина и является активным участником окислительных процессов в организме. Источником железа являются продукты растительного и животного происхождения (печень, почки, яйца, овсяная крупа, ржаной хлеб, яблоки, ягоды) суточная потребность в пище 0,018г.
Калий регулирует водный обмен в организме человека, усиливает выведение жидкости, улучшает работу сердца. Много калия в сухих фруктах (кураге, черносливе, урюке, изюме), горохе, фасоли, картофеле, мясе, молоке, рыбе. Суточная потребность до 5г калия.
Натрий как и калий регулирует водный обмен, задерживая влагу в организме, поддерживает величину осмотического добавления в тканях. Содержание натрия в пищевых продуктах незначительно, поэтому его вводят с поваренной солью. Суточная потребность в натрии в зависимости от возраста организма 4-6г (10-15г поваренной соли).
Хлор участвует в регулировании осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты в желудке. В основном хлор поступает в организм за счет поваренной соли, добавляемой в пищу. Суточная потребность взрослого человека в хлоре 5-7г.
Сера входит в состав некоторых аминокислот, витамина В1, гормона инсулина. Источниками серы являются горох, овсяная крупа, сыр, яйца, мясо, рыба. Суточная потребность людей в сере 1г.
Микроэлементы и ультра микроэлементы. К ним относят медь, кобальт, йод, фтор и другие.
Медь и кобальт участвует в кроветворении. Они содержаться в небольших количествах в животной и растительной пищи: говяжьей печени, рыбе, свекле и др.
Йод участвует в построении и работе щитовидной железы. При недостаточном поступлении йода нарушаются функции щитовидной железы и развивается зоб. Наибольшее количество йода сконцентрировано в морской воде, морской капусте, рыбе. Наименьшим содержанием йода отличаются продукты горных районов, куда доставляют йодированную соль. Суточная потребность в йоде 0,15мг.
Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета. В основном фтор находится в питьевой воде.
Некоторые микроэлементы, поступающие в организм в дозах, превышающих норму, могут вызывать отравления. Стандартами не допускается содержание в продуктах свинца, цинка, мышьяка, а количество олово и меди строго ограничивается. Так, в 1кг продукта меди допускается не более 5мг, а олово – не более 200мг.
Общая суточная потребность организма взрослого человека в минеральных веществ 20-25г.
Важно правильное соотношение минеральных веществ в пище. Так, соотношение кальция, фосфора и магния должно быть 1:1,5:0,5. Благоприятное соотношение этих веществ в молоке, свекле, капусте, луке, менее благоприятные – в крупе, мясе, рыбе, макаронах.
К минеральным веществам щелочного действия относят кальций, магний, калий и натрий (богаты – молоко, овощи, фрукты, картофель) к минеральным веществам кислотного действия относят фосфор, серу и хлор (богаты – мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа).
Это необходимо учитывать при приготовлении блюд и подборе гарниров для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме. Лучшему усвоению минеральных веществ способствует присутствие витаминов.
Определяют минеральные вещества по показателю их зольности при сжигании навески продукта. При сжигании продуктов органические вещества сгорают, а минеральные остаются в виде золы (зольные вещества). Состав золы и ее количество в различных продуктах неодинаково и содержание золы колеблется от 0,05 до 2%: в сахаре – 0,03-0,05, в молоке – 0,6-0,9, в яйцах – 1,1, пшеничной муке – 0,5-1,5%.
В продуктах растительного происхождения (крупа, овощи, фрукты) зольных веществ больше, чем в продуктах животного происхождения (мясо, рыба, молоко). Содержание золы может быть повышенным при загрязнении продукта песком и землей. Зольность является показателем качества некоторых пищевых продуктов (муки). Максимальные нормы содержания зольных веществ приводятся в стандартах.
Углеводы – органические вещества в состав которых входят углерод, водород, кислород. Синтезируются углеводы зелеными растениями из углекислоты и воды под действием солнечной энергии. Углеводы преобладают в пище человека и являются основным источником жизненной энергии.
В зависимости от строения углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахар), дисахариды, состоящие из двух молекул моносахаридов, и полисахариды-высокомолекулярные вещества, состоящие из многих моносахаридов.
Моносахариды – простые сахара, состоящие из одной молекулы углевода. К ним относят глюкозу (виноградный сахар), фруктозу (фруктовый сахар), галактозу, маннозу.
Глюкоза содержится в ягодах, плодах, незначительное количество (0,1%) в крови человека и животных. Она имеет сладкий вкус, хорошо усваивается организмом человека.
Фруктоза – находится в плодах, ягодах, овощах, мёде, очень гигроскопична, сладость ее в 2,2 раза выше сладости глюкозы.
Галактоза – составная часть молочного сахара, обладает незначительной сладостью, в свободном виде в природе не встречается.
Дисахариды – это углеводы, построенные из двух молекул моносахаридов. К дисахаридам относят сахарозу, мальтозу, лактозу.
Сахароза (свекловичный сахар) входит в состав многих плодов и овощей. Много ее в сахарной свекле, сахарном тростнике (является сырьем для производства сахара). В сахаре сахарозы 99%, это бесцветные кристаллы сладкого вкуса, хорошо растворимые в воде.
Мальтоза (солодовый сахар) в естественных пищевых продуктах имеется в небольшом количестве. Их содержание повышается искусственно путем проращивания зерна, в котором мальтоза образуется из крахмала под действием ферментов.
Лактоза (молочный сахар) находится в молоке (4,7%), придавая ему сладковатый вкус, но по сравнению с другими дисахаридами она менее сладкая.
Дисахариды при нагревании со слабыми кислотами, под действием ферментов или микроорганизмов гидролизуются (расщепляются на простые сахара). Сахароза при этом расщепляется на равные количества глюкозы и фруктозы:
С12Н22О11 + Н2О > С6Н12О6 + С6Н12О6.
Этот процесс называется инверсией, а полученную смесь моносахаридов –инвертным сахаром. Он обладает высокой усвояемостью, сладким вкусом и большой гигроскопичностью, содержится в меде.
Микроорганизмы сбраживают сахара. Под действие молочно-кислых бактерий лактоза сбраживается до молочной кислоты (производство кисло-молочных продуктов – простокваши, творога).
Под действием дрожжей происходит спиртовое брожение сахаров с образованием этилового спирта и углекислого газа.
Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, имеющие общую формулу (С6Н10О5)n, к ним относят крахмал, клетчатку, гликоген, инулин. Полисахариды не обладают сладким вкусом и называются несахароподобными углеводами. Эти вещества, кроме клетчатки, являются резервным источником энергии для организма.
Крахмал – наиболее важный углевод для человека, в питании которого он составляет 80% общего количества употребляемых углеводов, представляет собой цепь, состоящую из многих молекул глюкозы.
Крахмал содержится во многих растительных продуктах: в зерне пшеницы – 54%, риса – 55%, гороха – 47%, в картофеле – 18%.
Крахмал не растворяется в воде. В горячей воде он набухает образуя клейстер. Крахмал при клейстеризации поглощает до 200-400% воды, увеличивая массу продукта.
Под действием кислот и ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, этот процесс называется осахаривание крахмала, в результате которого получаются промежуточные продукты так называемые декстрины.
Клетчатка (целлюлоза) входят в состав оболочек клеток растительных тканей. Она в воде не растворяется, человеком практически не усваивается, относится к группе балластных веществ и повышает двигательную функцию кишечника. Много клетчатки (до 2%) в овощах, плодах, крупах, мучных изделиях низких сортов.
Гликоген – животный крахмал, содержащийся в основном в печени и мышцах. В организме человека гликоген участвует в образовании энергии, расщепляясь до глюкозы, растворим в воде, клейстера не образует.
Инулин – при гидролизе превращается во фруктозу, растворяется в воде, образуя коллоидный раствор. Содержится в топинамбуре (земляная груша) и корне цикория.
В организме человека при расщеплении 1 г углеводов выделяется 4 ккал (16,7 кДж). Суточная потребность человека в углеводах в среднем 257-586 г в зависимости от энергетических затрат, пола и возраста. При недостатке в пище углеводов организм расходуют в качестве энергетического вещества собственные жиры, и белки. При избытке в пище углеводов организм человека легко превращает их в жиры.
Количество углеводов в пищевых продуктах различно: в картофеле 19,7%, в свежих овощах – 8,6, крупе – 70, в хлебе – 45, в молоке – 4,7%.
Пектиновые вещества – производные углеводов и входят в состав овощей и плодов. К ним относят протопектин, пектин, пектиновую и пектовую кислоты.
Протопектин входит в состав межклеточных пластин, соединяющих клетки между собой. Его много в незрелых плодах и овощах. По мере созревания под действием ферментов он переходит в пектин, что приводит к размягчению плодов и овощей. При тепловой обработке с водой или разбавленными кислотами протопектин также переходит в пектин.
Пектин – растворим в воде, находится в клеточном соке плодов и овощей. При кипячении с сахаром и кислотами образует желе. Это свойство пектина используют в производстве мармелада, желе, джема, варенья, пастилы и др.
Пектиновая и пектовые кислоты – образуются из пектина под действием ферментов при перезревании плодов, придавая им кислый вкус.
Пектиновыми веществами богаты яблоки, абрикосы, слива, алыча, черная смородина, крыжовник. В среднем в них содержится 0,01-2% пектиновых веществ.
Жиры – сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Имеют больше значение в питании человека, они участвуют в процессах обмена, влияют на интенсивность многих физиологических реакций (синтез белка, углеводов, гормонов, витамина С), участвуют в построении тканей, предохраняют организм от охлаждения.
Пищевая ценность жиров и их свойства зависят от входящих в их состав жирных кислот, которых известно около 70. Жирные кислоты подразделяются на насыщенные – предельные, которые до предела насыщенные водородом и ненасыщенные – непредельные – имеют в своем составе двойные ненасыщенные связи, могут присоединять другие атомы.
Ненасыщенные жирные кислоты – пальмитиновая и стеариновая, содержатся в животных жирах (бараньем, говяжьем). Ненасыщенные – олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая, они содержатся в растительных жирах.
Химический состав жирных кислот влияет на консистенцию жира. Различают (при комнатной температуре) твердые, мазеобразные и жидкие жиры. Тугоплавкие жиры содержат насыщенные жирные кислоты, легкоплавкие жиры – содержат ненасыщенные кислоты. Температура плавления бараньего жира 44-51°С, а подсолнечного масла 16-19°С. От точки плавления жиров зависит усвояемость их в организме.
По происхождению различают животные (из тканей жировой ткани животных продуктов) и растительные – из семян растений и плодов. Жиры в воде не растворяются, но растворяются в органических растворителях (керосине, бензине, эфире). С водой жиры дают эмульсии (это свойство используют при производстве майонеза, маргарина).
В процессе хранения под действием света и повышенной температуры жиры окисляются (прогоркают) кислородом воздуха, приобретая неприятный вкус и запах.
Жиры, в состав которых входят ненасыщенные кислоты при определенных условиях могут присоединять водород, этот процесс называется гидротацией. При этом жиры жидкой консистенции превращаются в твердые, их называют саломасами, которые как основу используют при производстве маргарина и кулинарных жиров.
При высокой температуре в процессе жарки жиры дымят с образованием ядовитого вещества акролеина, поэтому для жарки следует применять жиры с высокой температурой дымообразования (160-190°С), например, свиной топленый жир, подсолнечное масло, кулинарные жиры.
Под действием воды, высокой температуры, кислот, щелочей и ферментов жиры гидролизуются, омыляются, с образованием жирных кислот и глицерина.
Природные жиры содержат жироподобные вещества фосфатиды и стерины, а также жирорастворимые витамины и ароматические соединения, что повышает их пищевую ценность.
Жиры имеются почти во всех продуктах, но в разном количестве: мясе их 1,2-49%, в рыбе – 0,3-30, в молоке – 3,2, сливочном масле – 82,5, в подсолнечном – 99,9%.
Белки
Это сложные органические соединения, в состав которых входят углерод, водород, кислород, азот, а также могут входить фосфор, сера, железо и другие элементы. Белки наиболее важные биологические вещества живых организмов. Они – основной материал для строительства клеток, тканей органов тела человека. Белки – так же источник энергии и составляют основу гормонов и ферментов.
Белки состоят из аминокислот, соединенных между собой в длинные цепочки. Аминокислоты, содержащие в белках, делят на заменимые и не заменимые. Заменимые – могут быть синтезированы в организме из других аминокислот, имеющихся в составе пищи. Незаменимые – синтезироваться организмом не могут, их восемь – метионин, триптофан, лизин, лейцин, фенилаланин, изолейцин, валин, треонин. Наиболее дефицитными яляются первые три аминокислоты. Незаменимые кислоты человек должен получать с пищей.
Белки, содержащие весь комплекс незаменимых аминокислот, называются полноценными (мясо, куриное яйцо, молоко, рыба, соя). Белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, называются неполноценными.
В зависимости от состава белки делят на две группы – простые (протеины) и сложные (протеиды). Простые белки состоят только из аминокислот (альбумины, глобулины, глютенины).
По происхождению белки бывают животными и растительными. Животные белки, в основном полноценные (белки молока, мяса, яиц, рыбы). Растительные белки неполноценные (за исключением белков риса и сои).
Белки обладают определенными свойствами. Нагревание, ультразвук, высокое давление, ультрафиолетовое излучение и химические вещества вызывают денатурацию (свертывание) белков. При этом они уплотняются и теряют способность связывать воду. Денатурированные белки нерастворимы в воде, не набухают, лучше перевариваются в организме человека. Под действием ферментов, кислот и щелочей белки гидролизуются до аминокислот с образованием ряда промежуточных продуктов.
При расщеплении в организме 1 г белка выделяется 4 ккал (16,7 кДж). Суточная потребность человека в белках в среднем 58-117 в зависимости от возраста, пола, вида трудовой деятельности.
Содержание белков в продуктах различно: в мясе – 11-20%, в рыбе – 8-23, в молоке – 2,8, в яйцах – 12,7, в крупе – 7-13, в бобовых – до 23, в хлебе – 6-8, в овощах – 0,5-5%.
Витамины
Витамины – низко молекулярные органические соединения различной химической природы. Они играют роль биологических регуляторов обмена веществ в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями. Отсутствие витаминов в пище вызывает заболевания – авитаминозы, недостаточное потребление витаминов вызывает – гиповитаминоз, а их избыток – гипервитаминоз. Витамины находятся почти во всех пищевых продуктах.
В зависимости от растворимости витамины подразделяют на водо-растворимые – С, Р, группы В и жиро-растворимые – А, D, Е, К. К витаминоподобным веществам относят витамины F и U.
Водорастворимые витамины. Из них наиболее часто встречаются следующие:
Витамин С (аскорбиновая кислота) – противоцинготный. Он играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах организма, оказывает влияние на белковый, углеводный и холестериновый обмен. Его отсутствие снижает сопротивляемость человеческого организма к различным заболеваниям. Отсутствие его вызывает цингу. Суточная норма потребления витамина 70-100 мг.
Содержится витамин в плодах, ягодах, овощах (особенно много – в шиповнике, черной смородине, красном перце и зелени). Витамин С нестоек к кулинарной обработке и хранению продуктов. На его действует свет, воздух, вода, высокая температура.
Витамин Р (биофлавоноид) – обладает капиляро укрепляющим действием и снижает проницаемость стенок кровеносных сосудов. Он способствует лучшему усвоению витамина С. Суточная норма потребления витамина 35-50 мг. Содержится в тех же растительных продуктах, в которых находится витамин С.
Витамины группы В – это В1, В2, РР, В6, В9, В12, В15, холин.
Витамин В1 (тиамин) – играет важную роль в обмене веществ (особенно в углеводном), регулирование деятельности нервной системы. Отсутствие витамина в питании вызывает заболевание нервной системы. Содержится в растительной и животной пище (много в дрожжах, гречневой крупе, свинине, печени). Устойчив к тепловой обработке, разрушается в щелочной среде.
Витамин В2 (рибофлавин) – принимает участие в процессе роста, обмене веществ, нормализует зрение. Недостаток витамина снижает зрение, функции желудочной секреции. Потребность в сутки 1,3-2,4 мг. При тепловой обработке не разрушается, содержится в яйцах, сыре, молоке, мясе, рыбе, крупах, овощах, фруктах, дрожжах.
Витамин РР (никотиновая кислота) – является составной частью некоторых ферментов, участвует в обмене веществ. Недостаток его в питании вызывает утомляемость, слабость, заболевание пеллагрой (заболевание коже). Суточная норма потребления 14-20 мг. В организме человека синтезируется из аминокислоты – триптофана. Содержится в продуктах растительного и животного происхождения (картофеля, моркови, говяжьей печени, сыре и др.).
При кулинарной обработке потери витамина незначительные.
Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене веществ при его недостатке наблюдается расстройство нервной системы, дерматиты, склеротические изменения в сосудах. Суточная потребность 1,8-2 мг, устойчив к кулинарной обработке, содержится во многих продуктах в незначительных количествах.
Витамин В9 (фолиевая кислота) – обеспечивает нормальное кроветворение в организме человека, участвует в обмене веществ. При его недостатке в организме развивается малокровие. Суточная норма потребления – 0,2 мг. Много содержится в зеленых листьях (салат, шпинат, петрушка, зеленый лук). Неустойчив к тепловой обработке.
Витамин В12 (кобаламин) – как и фолиевая кислота участвует в процессах кроветворения, обмена белков, жиров, углеводов. При недостатке в организме развивается злокачественное малокровие. Суточная потребность 0,002-0,003 мг. Содержатся только в продуктах животного происхождения (в мясе, печени, молоке, яйцах, сыре). Устойчив к тепловой обработке.
Витамин В15 (пангамовая кислота) – участвует в окислительно-восстановительных процессах организма, оказывает благоприятное действие на сердце, сосуды, кровообращение. Суточная потребность – около 2 мг. Содержится в отрубях риса, дрожжах, в печени и крови животных.
Холин – влияет на белковый и жировой обмен отсутствие холина вызывает заболевание печени, поражение почек. Суточная потребность – 500-1000 мг. Холин находится в продуктах животного происхождения, в некоторых растительных, но нет в овощах и плодах. Он содержится в печени, мясе, молоке, желтке яиц, зерне и рисе.
Витамин Н (биотин) регулирует деятельность нервной системы, его отсутствие вызывает нервные расстройства с поражением кожи. Суточная потребность 0,15-0,3 мг. В продуктах он представлен широко, но в небольших количествах. Он устойчив при тепловой обработке.
Жирорастворимые витамины. К ним относят витамины А, D, Е, К.
Витамин А (ретинол) – оказывает влияние на развитие скелета, зрения, состояние кожи и слизистой оболочки, сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. При недостатке его прекращается рост, выпадают волосы, появляется заболевание зрения («куриная слепота»). Суточная норма для человека 1 мг. Содержится витамин в продуктах животного происхождения (рыбьем жире, печени, яйцах, молоке, мясе). В продуктах растительного происхождения желто-оранжевого цвета и в зеленых частях растений находится провитамин А-каротин, который в организме человека в присутствии жира пищи, превращается в витамин А. Потребность в витамине А на 75% удовлетворяется за счет каротина. Он стойкий при кулинарной обработке, но губительно на него действует солнечный свет, кислород воздуха и кислоты.
Витамин D (кальциферол) – участвует в образовании костной ткани, стимулирует рост, способствует удержанию в ней солей кальция и фосфора. При недостатке у детей возникает рахит, у взрослых изменяются костные ткани. Суточная норма потребления – 0,0025 мг. Содержится в животной пище: в тресковой печени, сельди, печени говяжьей, сливочном масле, яйцах, молоке и др. Избыточное потребление витамина может привести к отравлению.
Витамин Е (токоферол) – влияет на процессы размножения. При недостатке происходят изменения в половой и центральной нервной системах, нарушается деятельность желез внутренней секреции. Суточная потребность в витамине 8-10 мг. Находится во многих продуктах животного и растительного происхождения, особенно его много в зародышах злаков и растительных маслах. Обладает антиокислительным действием применяется в пищевой промышленности для замедления окисления жиров.
Витамин К (филлохинон) – участвует в процессе свертывания крови. При недостатке возникают внутри мышечные кровоизлияния. Суточная потребность 0,2-3 мг. Содержится в основном в зеленых листьях салата, капусты, шпината, крапивы, разрушается под действием света, высокой температуре и щелочей.
Витаминоподобные вещества – относят витамин F и U:
витамин F (ненасыщенные жирные кислоты: линолевая, арахидоновая) участвуют в жировом и холестериновом объеме. Суточная потребность 5-8 г.
витамин U – нормализует секреторную функцию пищеварительных желез и способствует заживлению язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в соке свежей капусты, картофеле, зеленом чае и молоке.
Ферменты
Ферменты (энзимы) – биологические катализаторы белковой природы, которые обладают способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме. Известно около 1000 ферментов и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия.
Ферменты обладают очень большой активностью, ничтожной дозы их достаточно для превращения огромного количества вещества из одного состояния в другое.
Ферменты обладают определенными свойствами. Они очень чувствительны к изменению температуры. Наивысшею активность они проявляют при температуре 40-50°С. Активность ферментов зависит: от влажности среды, повышение которой приводит к ускорению ферментативных процессов, что способствует порче продукта; от реакции среды (рН); от состояния вещества, на которое действует фермент и от присутствия в среде других веществ.
Ферменты играют большую роль в производстве пищевых продуктов, в процессе их хранения и кулинарной обработки.
Большое влияние ферменты оказывают на качество продуктов. В одних случаях это влияние положительное (созревание мяса после убоя животных, при посоле сельди), а в других случаях – отрицательное (потемнение очищенных и нарезанных овощей, плодов). Под действием ферментов окисляются жиры.
В настоящее время проводится большая работа по изучению ферментативных процессов и дальнейшему применению их в пищевой промышленности.
Ферментные препараты применяются в медицине, животноводстве, при переработке сельскохозяйственного сырья. Получают ферменты из культур микроорганизмов, а также из растительного и животного сырья.
Прочие вещества пищевых продуктов
К прочим веществам пищевых продуктов относят органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алколоиды.
Органические кислоты. Органические кислоты – вкусовые вещества, содержащиеся почти во всех пищевых продуктах в свободном состоянии или в виде солей (яблочная, лимонная, винная, уксусная, муравьиная, молочная, щавелевая, бензойная и др.). Кислоты придают продукты определенный вкус, улучшают их сохраняемость, способствуют лучшему усвоению и перевариванию пищи.
Органические кислоты могут быть природной составной частью продуктов; они могут образовываться в процессе производства продуктов, принимая участие в формировании его вкуса; кислоты можно добавлять в процессе приготовления пищи для улучшения вкуса; органические кислоты используют при консервировании. Уксусную, сорбиновую и бензойную добавляют к некоторым продуктам в качестве консерванта.
В процессе хранения в некоторых пищевых продуктах наблюдается увеличение кислотности (в муке, жирах), в связи с увеличением количества свободных жирных кислот. Повышение кислотности свидетельствует о том, что продукты недостаточно свежие и доброкачественные.
В стандартах на некоторых виды пищевых продуктов установлены нормы содержания кислот. Кислотность выражают обычно в процентах преобладающей кислоты.
Дубильные вещества. Дубильные вещества по химической природе представляют собой сложные вещества. Содержатся в растениях, обуславливают вяжущий и терпкий вкус (рябина, кизил), а также специфический вкус чая и кофе.
Дубильные вещества легко окисляются кислородом воздуха, в результате чего продукты приобретают темную окраску.
Дубильные вещества используют в производстве некоторых пищевых продуктов, так, их используют в производстве вин для осветления, придания им терпкости и стойкости при хранении.
Красящие вещества – придают продукту цвет. К ним относят каротиноиды – желтые пигменты: каротин, ксантофил, ликопин, находящиеся в моркови, в цитрусовых плодах и др.; хлорофилл – зеленый пигмент, содержащийся в зеленых плодах, ягодах, листьях шпината и др.; антоцианы и бетацианы – окрашивают плоды в красный, фиолетовый и синий цвета (слива, вишня, свекла и др.).
В пищевой промышленности используют пищевые красители – естественные (каротин, колер) и синтетические (индигокармин) каротином подкрашивают сливочное масло и маргарин, колером (раствором жженого сахара) – вина.
Ароматические вещества – обуславливают аромат пищевых продуктов. Аромат является важным показателем их качества. Содержаться они в разных продуктах в виде эфирных масел. Аромат эфирных масел широко используют в пищевой промышленности. В настоящее время для этой цели используют синтетические сложные эфиры органических кислот, обладающих запахом различных фруктов. Мясо и рыба содержат экстрактивные вещества, которые при варке легко растворяются в бульоне, придавая ему особые вкус и аромат.
Глюкозиды – сложные органические соединения моносахаридов с агликоном – веществом с резким вкусом и запахом. Содержится это веществом в плодах (грейпфрутах) и овощах (редьке, луке). Попадая в организм человека в большом количестве, они могут раздражать слизистую оболочку пищеварительных органов.
Алкалоиды – азотосодержащие органические вещества, находящиеся в растениях и оказывающие возбуждающее действие на нервную систему. К алколоидам относят кофеин чая и кофе, теобромин какао, пиперин перца.
В больших дозах алкалоиды ядовиты, в небольших дозах их используют в медицине.
Фитонциды. Содержатся в растениях (петрушке, луке, чесноке) и обладают бактерицыдными свойствами. Попадая в организм человека с пищей, фитонциды убивают вредные микробы в желудочно-кишечном тракте. В процессе хранения продуктов их количество и активность снижаются. Фитонциды низких грибов и бактерий называют антибиотиками и используют и медицине и при хранении пищевых продуктов.