Предмет и задачи пищевой химии. Понятия о пищевой и биологической ценности продуктов.

Пищ. химия – изуч. химич. св-ва, представляющие пищ. сырье, п/ф и готов. продукты, их биологич-е, функциональные, и экологич-е св-ва, а так же уч-е этих в-в и превращ. в технологическом потоке.

Задачи- изучение хим. состава пищевого сырья и продуктов, функции пищевых веществ, их роли для организма человека, физ-хим превращения в процессе поучения продуктов, роли пищевых добавок в производстве продуктов питания, принципы рационального сочетания пищевых компонентов при создании новых форм пищи.

Направления:

-изучение хим состава сырья и пищ систем, полноценность и безопасность

-общая концепция превращения макро и микронутриентов, неалиментарных веществ в технологическом потоке.

-теоретические основы выделения, фракционирования компонентов сырья и пищ систем и их модификация

-научные основы получения и применния пищевх добавок

-научные основы технологии получения и применения БАД

-исследование пищ систем, их компонентов и добавок

Пищевая ценность – совок. св-в пищ.прод., при наличии кот.удовлетвор-ся физиологич-я потребность чел-ка в необход. в-вах и Е.

Биологическая ценность - степень соответствия состава пищи потребностям организма в факторах питания (напр., в аминокислотах, белках, жирах).//совокупность особенностей химического состава пищевого продукта, определяемых содержанием незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, микронутриентов и других минорных компонентов пищи, пищевых волокон и т.п.

2. Общая характеристика пищевых продуктов, их классификация. Современные требования, предъявляемые к пищевым продуктам.

Продукты питания должны не только удовлетворять потребности человека в основных пит.веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные функции. это продукты со сбалансированным составом, низкой калорийностью, с пониженным содержанием сахара и жира и повышенным - полезных для здоровья ингредиентов, а также продукты лечебного и функционального назначения, с увеличенным сроком хранения, быстрого приготовления и совершенно безопасные для человека.

Классификация:

-традиционные и новые продукты массового назначения;

-функц.пищевые продукты массового назначения;

- пищ.продукты специального назначения для отдельных групп населения(спецконтингент, контингент работающих в экстремальных условиях и т.д.);

-для детей, бер.женщин, кормящих матерей;

-продукты лечебного питания.

Требования: Пищ. прод. должны. удовлетворять физиологич.потребности чел-ка в необходимых в-вах и Е. Пищ. прод. должны соответствовать требованиям в части органолептических свойств (показателям вкуса, цвета, запаха и консистенции).

Не должны нарушаться требования к содержанию химич., радиоакт. и биологич. в-в и их соединений в пищ. прод., то есть гигиеническим нормативам.

При изготовлении продуктов детского и диетич. пит.не допуск-ся исп-ть кормовых добавок, стимуляторов роста животных, гормональных препаратов, отдельных видов лекарств, пестицидов, агрохимикатов и иных опасных для здор. чел-ка в-в и соединений.

Участие аминокислот в обмене веществ и технологических процессах.

Аминокислоты - полигетерофункциональные соединения, с 2мя функциональными группами:карбоксильной(-COOH) и аминогр.(-NH2).

Уч-е в биотехнологич.проц.:

1.Вкусовые продукты-глутамат Na-кур.бульон и вызывает иллюзии. сытости. L-изомеры а/к-т сладкие: глицин, L-аланин,L-серин,L-пролин, D-изомеры горькие. Но исп-ть сладкие а/к в пище нельзя, тк нарушится баланс в ор-ме.

2.Образ. меланинов-протек. в сырье(потемнение срезов яблок, карт., муки, макарон). Ухудшает товарный вид. Для инактивации тирозиназы- бланшировка(гор.вода и пар)

3.Образ. меланоидинов- продукты сахароаминных р-ций. Протек. при выс.температ., в рез-те обр-ся темноокраш-е и аромат.(напр. сушка фруктов и овощей, уваривание сах.сиропа, образ. хруст. золотисто-корич. корочки хлеба, румяной при жарке карт, при пр-ве кондит.изд., коньяка, вин, шампанс…) Меланоидины улучш. товарн. вид, но они не усваиваются. Связ-ся до 29%пит.в-в. В рез-те сниж-ся пищ.цен. продукта.

Ферментативный гидролиз крахмалсодержащего сырья. Факторы, влияющие на этот процесс.

Содержание и общие причины потерь витаминов в пищевом сырье и готовых продуктах. Способы сохранения витаминов. Витаминизация пищи.

1)температура

Устойчивы к повыш. темпер.вит. В2,В3, В6,РР,Е,Н,Д.

Вит.А чувствителен к высок. темпер.: при кулинарной обраб. теряется до 40%, при анаэробной стерилиз.- до 50%.

Вит.В устойчив к нагрев. в кислой среде, разруш-ся в щелочной: в апельсин.соке при хран. в теч-е 12мес, при 38град, теряется 25%В1, а при 1,5град- витамин сохран.

Вит.С- при теплов. обраб. разруш. 25-5-%

2)рН

Вит.С стабилен при кислых рН, при рН=7 быстро окисляется.

Вит.В1- устойчив к нагрев. и д-ю окислителей в кисл.среде, но разруш-ся при рН>7, при комн. температ.

3) окисление в прис. О2воздуха

Вит. В1, РР стойки к д-ю воздуха

Вит.С сильно окисл-ся в прис. щелочей и в нейтр. среде

Токоферолы сильно окисл. при высокойW и в прис. к-т и щелочей

4) свет и УФ-облуч.

Стойки к свету вит.В, ниацин(РР)

Вит.С крайне нестоек, фолиевая к-таВ2, В6, В12 разруш. на свету, вит.Е разруш-ся от УФ.

5)Массовая доля влаги и активность воды

Вит.С- скорость разруш. незначительна при низкой aw

Вит.А и каротиноиды при низком содерж. влаги.

Витаминизация пищи:

мука и хлебоб.изд.- вит. гр.В,С

прод. детского пит.- все вит.

напитки, в том числе сух.концентраты- все вит., кроме А, Д

мол. прод.- вит.А,Д,Е

фрукт. соки- всем вит., кроме А,Д

Вит.С- для стабилизации напитков(пиво, вино, соки); Вит.Е(токоферол)- для стабилизации жиров и масел; Бета-каротин в кач-ве пищ. красителя.

55. Методы определения витаминов в пищевых продуктах.

1)Биологич-е- у животных вызывают витаминную недостат. и вызывают дозу вит., устраняющую авитаминоз(излечивающий тест) или определяют дозу вит., предотвращающую появление авитаминоза(профилакт тест). Метод длителен и требует больших ср-в

2)Микробиологич-е- для опред-х м/о некот. вит.(В1,В2,В6,В12,РР,В9,В5)явл-ся факторами роста. При опред-х концентрациях наблюд. завис.между скоростью роста и содержан. витамина

3)физ-хим методы- фотометрич. метод(опред. РР), люминисцентный(витС), хроматографич. методы, титриметрич. анализ(витС)

Опред. вит.В1 и В2:

*извлечение из образца(кипяч. с 0,1н H2SO4 20мин добавл. пепсин)

*хроматография в тонком слое на силикагеле(с-ма:пиридин:вода:укс.к-та=10:40:1)

*сушат и проявляют в УФ(В1-желтый, В2-синий)

56. Основные окислительно-восстановительные ферменты биологического сырья (тирозиназа, липоксигеназа).

При переработке пищевого сырья, в т.ч. зерна, его клеточная структура разрушается, и в нём начитают интенсивно протекать окислительные и гидролитические процессы. Поэтому технологи, перерабатывающие биологическое сырьё, основное внимание уделяют ферментам двух классов — оксидоредуктаз и гидролаз.

Оксидоредуктазы

3фермента класса оксидоредуктаз — тирозиназа, липоксигеназа и глюкозооксидаза.

Тирозиназа — катализирует реакцию окисления тирозина кислородом с образованием меланинов.

С действием тирозиназы связано потемнение срезов картофеля, яблок, грибов, персиков и других растительных тканей. С целью предотвращения ферментативного потемнения плодов и овощей при их сушке, а также макаронных изделий в ходе их производства проводят тепловую инактивацию фермента путём бланшировки.

Липоксигеназа — катализирует окисление кислородом полиненасыщенных высокомолекулярных жирных кислот (линолевой, линоленовой) с образованием гидроперекисей, обладающих свойствами сильных окислителей.

Этот фермент широко распространён в растительном мире. Его выделили из зерна пшеницы, семян бобовых и масличных культур, клубней картофеля, плодов баклажана. Самым богатым источником липоксигеназы является мука соевых бобов.

Липоксигеназауч-ет в проц. созревания пшеничной муки, связанных с улучшением её хлебопекарных достоинств. Образующиеся под воздействием липоксигеназы продукты окисления ЖК способны вызывать сопряжённое окисление ряда других компонентов муки — пигментов, SН-групп клейковинных белков, ферментов. При этом происходит осветление муки, укрепление клейковины, снижение активности протеолитических ферментов:

Разработаны способы улучшения качества хлеба, основанные на использовании препаратов липоксигеназы (главным образом липоксигеназы соевой муки). Но все эти способы требуют очень точного дозирования фермента, т.к. даже небольшая его передозировка приводит к отрицательному эффекту и вместо улучшения качества хлеба происходит его ухудшение. Чтобы избежать этого используют методы активации собственной липоксигеназы пшеничной муки.

Использование липоксигеназы для улучшения качества хлеба требует определённой осторожности, т.к. при интенсивном окислении этим ферментом свободных жирных кислот происходит образование различных веществ с неприятным вкусом и запахом, характерным для прогорклого продукта. Следует также помнить, что переокисленные жиры токсичны.

Глюкозооксидаза. Этот фермент окисляет глюкозу с образованием в итоге глюконовой кислоты+ пероксид.

Глюкозооксидазу получают из плесневых грибов рода Aspergillus и рода Penicillium. Её препараты применяют для количественного определения глюкозы, а также для удаления следов глюкозы и кислорода.

Удаление следов глюкозы проводят при обработке пищевых продуктов, качество и аромат которых ухудшаются из-за того, что в них содержатся восстанавливающие сахара, например, при получении из яиц сухого яичного порошка (таким способом предотвращают протекание реакции Майяра, чтобы избежать потемнения порошка).

Удаление следов кислорода проводят при обработке пищевых продуктов, в которых длительное присутствие его небольших количеств приводит к изменению аромата и цвета (пиво, вино, фруктовые соки, майонез). С этой целью вносят пакетики, содержащие смесь воды, глюкозы, фермента, буфера и каталазы. Таким способом, например, удаляют кислород из банок с сухим молочным порошком.

Переваривание углеводов.

В 12-персной кишке, пища подвергается действию 3х видов пищ. соков:сок поджелуд. железы-сок, вырабатываемый клет. печени(желчь) и сок вырабатываемый слизистой оболоч. самой кишки(кишечный сок).В состав поджелуд. сока входит комплекс ферментов и бикарбонаты,создающие щелочную среду.По мере поступления в 12-персную кишку поджелуд. сока в ней идет нейтрализация НС1 и повышается рН. Здесь работаютферм.поджелуд.сока-протеазы(трипсин,аминопептидаза,химотрипсин,карбоксипептидаза),липазы,амилазы.

В 12-персную кишку из желчного пузыря поступает желчь, которую вырабатывают кл.печени.Она обеспечив.эмульгирование жиров, растворение прод.гидролиза, активацию панкреатина и кишечных ферм.,регуляцию моторики и секреции тонкого кишечника ,регуляцию секреции поджелуд. железы и инактивацию трипсина. Третий вид пищ.сока-кишечный сок. Ключевой фермент-энтерокиназа кот.акт.все протеолитические ферменты сод.в поджелудочном соке в неакт.форме. Помимо энтерокиназы сод.ферм.расщепляющ.дисахариды.