Нормы физиологической потребности в пищевых веществах и энергии для взрослого человека (18-59 лет)
| Пищевые вещества | Потребность |
| Белки, г Жиры, г Усвояемые углеводы, г Органические кислоты, г | 58-117 (88) 60-154 (107) 257-586 (422) |
| Энергетическая ценность: ккал - 2850; кДж - 11900 |
В 200 г молока содержится:
белков 3.5 х 2 = 7 г;
жиров 3.2 х 2 = 6.4 г;
углеводов 4.5 х 2 = 9 г.
Зная калорийность 1 г белков, жиров, углеводов, можно рассчитать энергетическую ценность (в г): белков – 7, жиров – 6.4, углеводов – 9.
белков 4.0 ккал (16.7 кДж) х 7 = 28.0 ккал (116.9 кДж);
жиров 9.0 ккал (37.7 кДж) х 6.4 = 57.6 ккал (241.3 кДж);
углеводов 3.75 ккал (15.7 кДж) х 9 = 33.8 ккал (141.3 кДж).
Следовательно, энергетическая ценность 200 г молока коровьего пастеризованного равна:
28.0 ккал (116.9 кДж) + 57.6 ккал (241.3 кДж) + 33.8 ккал (141.3 кДж) =
119.4 ккал (499.5 кДж).
Суточная потребность среднестатистического человека (г) составляет:
Белки 88
Жиры 107
Углеводы 422
Органич. к-ты 2
Энергетич. цен. ккал 2850
кДж 11900
В 200 г пастеризованного коровьего молока содержится (г): белки - 7; жиры - 6.4; углеводы - 9. Процент удовлетворения суточной потребности организма среднестатистического человека в основных пищевых веществах и энергии составит:
белки 7 х 100/88=7.95%;
жиры 6.4 х 100/107=6.0%;
углеводы 9.0 х 100/422=2.1%;
энерг. цен. 119.4(499.5 кДж) ккал х 100/2850ккал(11900 кДж)= 4.2 %
Биологическая ценность — показатель качества пищевого белка, отражающий перевариваемость белка и степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах. Биологическая ценность пищевого белка тем выше, чем полнее он усваивается в организме. Также существует понятие биологической эффективности жиров, отражающее количество и состав полиненасыщенных жирных кислот в продукте. Скрытое нарушение состава и свойств продуктах питания в результате замены части продукта другим, ведущее к изменению его пищевой ценности, а также применение приемов обработки, маскирующих порчу или иные дефекты продукта, называется фальсификацией продуктов питания.
Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.
Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий.
Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама, прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги.
История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои.
Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.
Минимальный набор продуктов питания, входящих в потребительскую корзину, используемую для расчета величины прожиточного минимума, должен обеспечивать следующий химический состав продуктов на душу населения в сутки: 73,6 грамма белков (в том числе 28,9 грамм за счет белков животного происхождения), 56,8 грамма жиров и 353,3 грамма углеводов. Энергетическая ценность питания при этом должна составлять 2236,7 килокалорий.
Белки — наиболее ценный, незаменимый в пищевом отношении компонент продуктов питания. Богатым источником полноценных белков являются животные продукты — мясо, рыба, молоко и молочные продукты, яйца. Белки в этих продуктах содержат в необходимом количестве все незаменимые аминокислоты и легко поддаются расщеплению протеолитическими ферментами желудочно-кишечного тракта, что способствует их хорошему усвоению. Важный источник белков — некоторые растительные продукты, особенно бобовые. Но растительные белки, в частности белки злаковых, сравнительно мало содержат таких аминокислот, как лизин и метионин. Поэтому белки пищевых продуктов животного происхождения в физиологическом отношении более эффективны, чем белки растительных продуктов.
Помимо жировых продуктов (сало, сливочное масло и др.) богатыми источниками жиров являются мясо и мясопродукты, некоторые виды рыб и молочных продуктов, семена и плоды некоторых растений. Жиры этих пищевых продуктов различаются по своим свойствам, что обусловлено составом входящих в них жирных кислот. Растительные жиры содержат много незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (до 70%), выполняющих важную роль в обмене веществ, а также физиологически активные вещества — каротиноиды, токоферолы, фосфатиды, ситостерин. В состав животных жиров в значительном количестве входят твердые насыщенные кислоты (свыше 50%) и в очень малом — полиненасыщенные кислоты, они богаты ретинолом и витаминами группы D.
В пищевых продуктах растительного происхождения в среднем 80% сухих веществ составляют углеводы — сахара, крахмал, клетчатка, гемицеллюлозы и пектиновые вещества. Среди углеводов сахара и крахмал являются главным энергетическим материалом пищи. Клетчатка, гемицеллюлозы и пектин, практически неперевариваемые в желудочно-кишечном тракте (пищевые волокна), оказывают воздействие на двигательную функцию кишечника.
Растительные продукты питания — основные поставщики некоторых витаминов и биофлавоноидов, а также богатые источники минеральных веществ, большая часть которых представлена солями основного характера, что имеет важное значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия в крови и других жидкостях организма.
Мясные продукты включают мясо убойного скота, птицы и дичи, субпродукты, а также изделия из них. Мясо — наиболее ценный продукт питания благодаря высокому содержанию полноценного животного белка (от 14 до 21%).
Рыбные продукты объединяют большую группу продуктов из рыбного сырья. Содержание белка в промысловой рыбе колеблется от 12 до 22%, жира — от 0,4 до 30%. В состав рыбных жиров в значительном количестве входят незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и витамины. Рыбные продукты содержат также важные в физиологическом отношении соединения фосфора, кальция, магния, железа и многие микроэлементы, в т.ч. йод.
В молочных продуктах содержатся белки высокой биологической ценности, эмульгированный легкоусвояемый жир, большое количество хорошо усвояемых соединений кальция и фосфора, витамины — ретинол, холекальциферол, витамины группы В. Особую ценность представляют молочнокислые продукты. В целях профилактики ожирения и связанных с ним заболеваний целесообразно использовать молоко и молочные продукты с низким содержанием жира.
Важнейшим среди зерновых продуктов является мука — основное сырье для производства хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий. Крупа — второй по значению продукт переработки зерна. Доля этих продуктов в питании населения страны по энергетической ценности составляет примерно 30—35%. Они являются основным поставщиком растительного белка и крахмала.
Овощи и фрукты занимают важное место в питании человека. Они содержат большое количество минеральных веществ, витаминов, различных углеводов, солей, органических кислот и ароматических веществ. Последние усиливают деятельность пищеварительных желез, способствуя лучшему усвоению пищи. Плоды и овощи — главный источник аскорбиновой кислоты в питании человека. Грибы не относятся к продуктам повседневного питания и используются как продукты вкусового назначения.
В большинстве природных продуктах питания отмечается диспропорция в содержании и соотношении незаменимых факторов питания — аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, некоторых минеральных веществ по отношению к потребностям человека. Для удовлетворения потребности организма в незаменимых аминокислотах целесообразны комбинации продуктов питания по принципу взаимного дополнения недостающих аминокислот, что повышает биологическую ценность суммарной пищевой композиции. Благоприятно сочетание зерновых продуктов с молочными и мясными. Введение, например, в хлеб 3% обезжиренного молока (в расчете на сухую массу) приводит к значительному повышению биологической ценности и усвояемости его белкового компонента. Легко перевариваемый благодаря содержанию низкомолекулярных жирных кислот молочный жир беден, однако, незаменимыми полиненасыщенными кислотами. Этот недостаток устранен в специальных молочных продуктах для детского и диетического питания путем обогащения их растительными маслами, содержащими много незаменимой линолевой кислоты. Используют также специально приготовленные продукты питания— суррогаты, имитирующие по вкусовым свойствам (часто и по внешнему виду) соответствующие натуральные продукты. Ряд продуктов, предложенных первоначально как заменители традиционных продуктов питания, приобрели со временем значение самостоятельных. Это относится, прежде всего, к маргаринам — полноценным жировым продуктам, обеспечивающим организм полиненасыщенными жирными кислотами значительно лучше, чем сливочное масло.
Для профилактики большое значение имеет разработка и массовый выпуск продуктов питания с заданными свойствами: низкокалорийных, низкожировых, содержащих вместо сахара и соли их заменители, обогащенных витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами. Созданы жировые продукты с пониженным количеством жира, предназначенные для профилактики ожирения; сыры и заменители яиц, не содержащие холестерина, и т.д.
Скоропортящиеся пищевые продукты — мясо, рыба, молоко и молочные продукты, готовые кулинарные блюда и полуфабрикаты, ягоды, некоторые виды овощей, безалкогольные напитки и др. При порче теряется пищевая ценность продуктов и появляется опасность пищевых отравлений в результате размножения в пищевом продукте микроорганизмов и накопления токсических веществ. Характер изменений продуктов при порче зависит от их химического состава, причин, вызывающих порчу, и условий хранения. Процесс порчи имеет многоступенчатый характер и сопровождается образованием вторичных продуктов. При порче мяса и рыбы в результате жизнедеятельности микроорганизмов развиваются процессы гниения. Протеолитические ферменты гнилостных микробов вызывают расщепление белков на пептиды и аминокислоты. В результате декарбоксилирования аминокислот образуются амины, придающие продуктам неприятный залах и являющиеся токсичными. В продуктах, содержащих нитриты, с участием микроорганизмов происходит образование нитрозаминов, обладающих канцерогенным действием. Порча жиров связана с гидролизом триглицеридов, освобождением глицерина и жирных кислот, которые подвергаются окислению, обусловливая прогоркание жиров и изменение их органолептических свойств. Окисление усиливается под действием солнечного света.
Основные признаки порчи продуктов — изменения их органолептических свойств, внешнего вида и химических показателей качества. Сроки хранения продуктов, в т.ч. и скоропортящихся, устанавливают в зависимости от вида продукта, температуры хранения и влажности в помещении и периодически пересматривают.
Для замедления процессов, приводящих к порче продуктов, применяют различные виды консервирования, пастеризацию, осуществляют хранение при низких температурах. Кроме того, для предотвращения быстрой порчи продуктов в них вводят определенные вещества, разрешенные в качестве пищевых добавок, — консерванты, антиокислители и их синергисты. Эти добавки применяют лишь в тех случаях, когда другие способы продления срока хранения продуктов недостаточно эффективны. Использование консервирующих веществ регламентируется «Санитарными правилами по применению пищевых добавок». Сохранность пищевой ценности и безвредности скоропортящихся продуктов обеспечивается системой гигиенических мероприятий, включающих контроль качества продуктов в процессе их производства, контроль за соблюдением установленных правил хранения и реализации скоропортящихся продуктов.
Пищевые продукты, не отвечающие медицинским требованиям к качеству, могут являться причиной хронических заболеваний или отравлений. Дефицит в рационе какого-либо незаменимого вещества приводит к возникновению алиментарных заболеваний. К ним относятся болезни, связанные с недостаточностью различных витаминов и других пищевых веществ. В ряде случаев продукты питания могут содержать вредные для человека компоненты, вызывающие пищевые отравления. Причинами появления в них токсических компонентов могут быть загрязнение продуктов в ходе обработки, порча их под действием бактерий и др. К загрязнителям пищевых продуктов относятся нитраты, соли тяжелых металлов, многие микотоксины, антибиотики и другие вещества.
Следовательно, питание является одним из важнейших факторов определяющих здоровье человека и должно соответствовать физиологические потребностям организма с учетом условий труда, климатических особенностей местности, возраста, пола массы тела и состояния здоровья. Для построения тканей и обеспечения процессов обмена веществ необходимы все составные части продуктов, однако, к основным пищевым веществам относят белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Потребность в энергии удовлетворяется в основном за счет белков, жиров и углеводов. В заключение подраздела следует, также перечислить некоторые основные термины, с соответствующими определениями дисциплины и специальности в целом:
Питание – процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме веществ, необходимых для покрытия его энергетических затрат, построения и обновления тканей и регуляции функций организма;
Пища – совокупность пищевых натуральных или подвергнутых промышленной, кулинарной обработке продуктов, пригодных для употребления;
Продукты питания – продукты растительного, животного или синтетического происхождения, используемые в питании человека;
Питание полноценное – питание, характеризующееся наличием в пище в достаточном количестве всех необходимых для нормальной жизнедеятельности компонентов;
Питание неполноценное – питание, характеризующееся недостаточностью какого-либо компонента пищи, необходимого для нормальной жизнедеятельности организма;
Питание рациональное – сбалансированное питание при оптимальном режиме приема пищи;
Питание сбалансированное – полноценное питание, характеризующееся оптимальным, т.е. соответствующим физиологически потребностям организма, количеством и соотношением всех компонентов пищи;
Пищевая ценность - понятие, отражающее всю полноту полезных свойств пищевого продукта, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергию и органолептические достоинства. Характеризуется химическим составом пищевого продукта с учетом его потребления в общепринятых количествах;
Энергетическая ценность - количество энергии, высвобождаемой из пищевого продукта в организме человека для обеспечения его физиологических функций;
Биологическая ценность — показатель качества пищевого белка, отражающий перевариваемость белка и степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах;
Физиологическая ценность обусловлена наличием веществ, оказывающих активное воздействие на организм человека;
ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения;
ФАО– Комитет по продовольствию и сельскому хозяйству.
Основные питательные вещества.Дневной рацион человека должен покрывать потребность организма в энергии и жизненно необходимых веществах (нутриентах): белках, жирах, углеводах, витаминах, минеральных веществ, пищевых волокнах. Все эти вещества в рационе должны быть сбалансированы, т.е. должны содержаться в определенных количествах и соотношениях. В то же время, если прием питательных веществ значительно превосходит требуемый уровень, это может привести к различным интоксикациям организма. Не существуют продукты, полностью сбалансированных по составу. Одним из достоинств технологии приготовления пищи является возможность получения сбалансированной по составу кулинарной продукции путем рационального подбора сырья, разработки рецептур и технологических процессов.
В последние десятилетия стала активно развиваться специальная наука – нутрициология – наука о питании.
Качество продукции общественного питания представляет собой совокупность свойств, обуславливающих ее способность удовлетворять рациональные потребности человека в питании. Количественное содержание основных пищевых веществ в закусках, блюдах, напитках, мучных кулинарных и кондитерских изделиях определяют физико-химическими методами анализх, после чего рассчитывают энергетическую ценность разных видов кулинарной продукции, отдельных приемом пищи и всего суточного рациона питания.
Значение тепловой кулинарной обработки продуктов общественного питания.Около 80% пищевых продуктов употребляются после термической обработки, что способствует их размягчению и повышению усвояемости. Кроме того, температурная обработка приводит к гибели вредных микроорганизмов и разрушению токсинов, что обеспечивает безопасность продуктов, в первую очередь животного происхождения и корнеплодов. При тепловой обработке разрушается ряд токсических веществ, например ингибиторы пищеварительных ферментов.
Наряду с позитивным влиянием тепловая обработка оказывает и негативное воздействие на пищевые продукты. При тепловой обработке разрушаются витамины и некоторые пищевые ингредиенты (белки, жиры, минеральные вещества) и могут образовываться вредные вещества.
Особое влияние на биологическую ценность продуктов и сырья оказывает тепловая кулинарная обработка. Различают несколько способов тепловой обработки продуктов: варка в воде и на пару, бланшировка, стерилизация и жарка. При нагревании растворимые белки денатурируют и превращаются в золи или гели. Так, белки яйца при достижении внутри яйца температуры 80°С коагулируют, образуя гели. В результате свертывания белковый гель внутри мышечных волокон уплотняется с выпрессовыванием значительной части, содержащейся в нем воды вместе с растворенными в ней веществами.
При варке растительных продуктов, помимо термического распада пектина, происходит насыщение клеток водой - внедрение воды в белки, пектины, крахмал. В целом при варке растительных продуктов часто происходит потеря воды. При варке картофеля теряется 2 - 6%, капусты – 7 – 9%. Варка растительных продуктов на пару также способствует снижению потерь пищевых веществ по сравнению с варкой в воде, так как экстрагирование происходит только из поверхностных слоев. Варка на пару сокращает потери витаминов почти в два раза. При жарке растительных продуктов происходит в основном распад пектинов с образованием растворимых пектинов и воды.
При варке продуктов животного происхождения потери пищевых веществ происходят за счет вытапливания жира. По-видимому, при варке мяса часть его белков подвергается слабому гидролитическому расщеплению. Излишнее продление тепловой обработки животных продуктов может вызвать заметное ухудшение питательной ценности содержащихся в них белков.
Сохранение здоровья населения является одной из задач государственной важности. В последние годы благодаря возрастающей технизации и автоматизации многих производственных процессов уменьшилась доля физической работы, соответственно снизился расход энергии. Это привело к тому, что энергетическая ценность пищи превышает энергозатраты. В связи с этим резко увеличилось число людей, страдающих ожирением и связанными с ним хроническими неинфекционными заболеваниями. К их числу можно отнести так называемые массовые дегенеративные болезни, главным образом атеросклероз, гипертоническую болезнь, ишемическую болезнь сердца, сахарный диабет, подагру.
Значительно изменилось использование некоторых основных продуктов: увеличивается потребление продуктов животного происхождения, овощей и фруктов, сахара. Вместе с тем общая доля сложных углеводов в питании постепенно уменьшается.
Болезни, связанные с недостаточным питанием, вызываются неудовлетворительным обеспечением организма железом, тиамином, рибофлавином, фолиевой кислотой и кальцием, что, в частности, приводит к развитию гиповитаминозов и гипомикроэлементозов
Рациональное питание – это, прежде всего, правильно организованное и своевременное снабжение организма питательной и здоровой пищей, содержащей все необходимые для организма человека основные пищевые вещества в определенном количестве.
В последние годы особенно много говорят об опасности чрезмерного потребления жиров и углеводов, в результате которого развивается ожирение со всеми вытекающими последствиями: сахарным диабетом, нарушением функции печени и другими болезнями. Но существенный вред может принести и избыток в пище белков, солей.
Поэтому-то в каждодневное меню необходимо включать разнообразные продукты – молоко и творог, содержащие белок, сыр, рыбу или мясо, богатыми витаминами и минеральными солями овощей, фрукты. Не обойтись и без различных жиров, в числе которых непременно должны присутствовать сливочное и растительное масла. И не имеющая никаких питательных веществ клетчатка (растительные волокна) овощей и фруктов необходима организму, ибо она содействует выработке пищеварительных соков, регулирует деятельность кишечника и выводит из организма избыток холестерина.
Виды основной тепловой кулинарной обработки продуктов питания: варка, жарка, комбинированная обработка, припускание, бланширование, пассерование.
К теме № 2. Значение белков в питании.Белки играют в питании человека чрезвычайно важную роль, так как они являются главной составной частью клеток всех органов и тканей организма.
Основное назначение белков пищи - это построение новых клеток и тканей, обеспечивающих развитие молодых растущих организмов. В зрелом возрасте, когда процессы роста уже полностью завершены, остается потребность в регенерации изношенных, отживших клеток. Для этой цели требуется белок, причем пропорционально изнашиваемости тканей. Установлено, что чем выше мышечная нагрузка, тем больше потребности в регенерации и соответственно в белке.
Белки - сложные азотсодержащие биополимеры, мономерами которых служат α-аминокислоты.
Белки в организме человека выполняют несколько важных функций - пластическую, каталитическую, гормональную, функцию специфичности и транспортную. Важнейшей функцией пищевых белков является обеспечение организма пластическим материалом. Организм человека практически лишен резервов белка. Единственным источником их являются белки пищи, вследствие чего они относятся к незаменимым компонентам рациона.
Во многих странах население испытывает дефицит в белках. В связи с этим важной задачей становится поиск новых нетрадиционных способов его получения.
Среди растительных продуктов значительным содержанием белка отличаются бобовые. До периода культивирования картофеля в Европе бобовые растения составляли одну из основных частей пищи населения. До сих пор во многих странах бобы, фасоль, горох культивируются на больших площадях. Белки сои богаты всеми незаменимыми аминокислотами, скор которых равен или превышает 100 % по шкале ВОЗ; исключение составляют серосодержащие аминокислоты (скор 71 %). Усвояемость соевых белков равна 90,7 %. По анаболической эффективности они не уступают белкам животного происхождения.
При изучении темы обратите внимание на организационную структуру белковой молекулы. Дайте характеристику первичной, вторичной, третичной, четвертичной структур белковой молекулы. Объясните, каким образом изменение структуры молекулы влияет на свойства белков (глобулярных и фибриллярных).
Обратите внимание на сущность процесса гидратации и дегидратации белков, молекулярную и ионную адсорбцию. Укажите факторы, влияющие на величину адсорбции. Изучите способность белков к дополнительной гидратации, приведите примеры использования этого процесса в кулинарной практике.
Обратите внимание, какую роль играют денатурация и постденатурационные изменения белков овощей и фруктов.
Белки содержатся в пищевых продуктах в виде золей или гелей различной концентрации. При воздействии различных факторов (нагревания, встряхивания, взбивания, дегидратации, воздействия высокой концентрации ионов Н+ и ОН-) белковая молекула меняет свое нативное состояние с изменением физико-химических свойств, т.е. денатурирует.
Изучите процесс денатурации белков (глобулярных и фибриллярных), виды и признаки денатурации.
В результате денатурации белки теряют свою гидратную и ионную оболочку и остаются в незащищенном виде; на поверхности белковой молекулы значительно увеличивается количество химически активных групп.
Дальнейшее воздействие приводит к взаимодействию белковых молекул друг с другом, образуются агрегаты, происходит коагуляция, или свертывание, белков (постденатурационные изменения). Коагуляция белковых веществ происходит различным образом в зависимости от коллоидного состояния белка и других факторов.
Разберите схемы постденатурационных изменений глобулярных и фибриллярных белков. Изучите характеристику мясного сырья, морфологическое строение мышечной и соединительной тканей туш убойного скота, химический состав отдельных элементов тканей. Разберите схему строения мышечного волокна. Обратите внимание на пищевую ценность сырья. Изучите физико-химические процессы и их интенсивность, обусловливающие изменения белков мышечной и соединительной тканей (денатурации, сваривания, дезагрегации). Укажите температуру сваривания коллагена. Назовите основные факторы, влияющие на переход коллагена в глютин. Укажите значение деструкции в технологическом процессе производства продуктов питания. Разберите, что является основным структурным элементом волокна. Что составляет соединительно-тканную основу мышечной ткани. Изучите, какие белки входят в состав миофибрилл, саркоплазмы, сарколеммы.
При рассмотрении схемы строения мышечной ткани рыбы обратите внимание на особенности строения и на характер изменений, происходящих с рыбными белками при первичной и тепловой кулинарной обработке. Каков состав коллагеновых волокон.
Обратите внимание на состав белков молока. Важнейшим белком молока является казеиноген, он составляет 80% всех белковых веществ молока. По своему химическому составу он относится к фосфопротеидам. В молоке казеиноген находится в виде казеинфосфатного комплекса. Укажите основные факторы, влияющие на стойкость этого комплекса.
Объясните, какие основные изменения происходят с казеиногеном при тепловой кулинарной обработке. Чем обусловлены изменения белков молока при производства кисломолочных продуктов.
Рассмотрите основные белки яйца (состав, характеристика). Укажите температурный режим денатурации и коагуляции белков (белка и желтка).
Изменение белков и других азотистых веществ.Гидратация и дегидратация белков при кулинарной обработке. Термическая и механическая денатурация белков. Агрегация молекул, микро- и макро- частиц белков в результате их денатурации. Современные представления о физико-химической сущности денатурации белков.
Гидрофобная денатурация.
Состояние белков в конкретных продуктах. Деструкция белков при кулинарной обработке продуктов. Влияние гидратации, дегидратации, деструкции и денатурации белков на свойства продуктов. Изменения пищевой ценности продуктов в результате их гидратации, дегидратации, деструкции и денатурации. Строение и состав белков мышечной и соединительной ткани мяса и их изменения при кулинарной обработке продуктов. Белки – наиболее сложная и биологически важная составная часть пищевых продуктов.
При изучении темы обратите внимание на организационную структуру белковой молекулы. Дайте характеристику первичной, вторичной, третичной, четвертичной структур белковой молекулы. Объясните, каким образом изменение структуры молекулы влияет на свойства белков (глобулярных и фибриллярных).
Обратите внимание на сущность процесса гидратации и дегидратации белков, молекулярную и ионную адсорбцию. Укажите факторы, влияющие на величину адсорбции. Изучите способность белков к дополнительной гидратации, приведите примеры использования этого процесса в кулинарной практике.
Обратите внимание, какую роль играют денатурация и постденатурационные изменения белков овощей и фруктов.
Белки содержатся в пищевых продуктах в виде золей или гелей различной концентрации. При воздействии различных факторов (нагревания, встряхивания, взбивания, дегидратации, воздействия высокой концентрации ионов Н+ и ОН-) белковая молекула меняет свое нативное состояние с изменением физико-химических свойств, т.е. денатурирует.
В результате денатурации белки теряют свою гидратную и ионную оболочку и остаются в незащищенном виде; на поверхности белковой молекулы значительно увеличивается количество химически активных групп.
Дальнейшее воздействие приводит к взаимодействию белковых молекул друг с другом, образуются агрегаты, происходит коагуляция, или свертывание, белков (постденатурационные изменения). Коагуляция белковых веществ происходит различным образом в зависимости от коллоидного состояния белка и других факторов.
К теме № 3. Значение углеводов в питании.Углеводы как эссенциальные компоненты пищевого рациона не только определяют основной энергетический гомеостат организма, но существенно необходимы также для биосинтеза многих углеродсодержащих полимеров. На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 тонн углеводов, и том числе более 2,5 тонн простых углеводов. Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем белков и жиров. При обычном смешанном питании за счет углеводов обеспечивается около 60 % суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых - только 40 %. Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше требуется углеводов. При малоподвижном образе жизни, напротив, потребность в углеводах уменьшается.
Около 52-66 % углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14-26 % - с сахаром и сахаропродуктами, около 8-10- с клубне- и корнеплодами, 5—7 % с овощами, фруктами.
Углеводы - довольно сильный раздражитель внешней секреции поджелудочной железы, в том числе наиболее активный стимулятор синтеза инсулина, которому принадлежит важная роль в регуляции углеводного обмена, в поддержании оптимального для организма гомеостаза глюкозы. Алиментарная многолетняя перегрузка легкоусвояемыми углеводами первоначально вызывает гиперплазию β-клеток, затем может привести к ослаблению инсулярного аппарата вследствие перенапряжения и созданию предпосылок для развития сахарного диабета.
Углеводы являются основным источником энергии в организме и представляют собой спирты, содержащие альдегидную и кетоновую группы.
Основные углеводы растительных продуктов:
• из моносахаридов: глюкоза, фруктоза, галактоза;
• из олигосахаридов: сахароза, мальтоза, лактоза;
• из полисахаридов, молекулы, которых построены из большого числа остатков молекул моносахаридов: крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоз. Изучите процесс кислотного гидролиза сахарозы. Укажите основные этапы процесса и факторы, влияющие на степень инверсии.
При изучении процесса карамелизации сахаров следует обратить внимание не только на температурный режим, но и на потерю сахарозой воды и на этом примере проследить все три стадии карамелизации. Укажите основные продукты этого процесса и его значение в кулинарной практике. Обратите внимание на механизм реакции меланоидинообразования. Разберите схему и особенности включения сахаров в образование меланоидинов. Назовите факторы, влияющие на биологическую ценность продукта. Обратите особое внимание на влияние температуры при дексринизации. При изучении темы необходимо понять сущность процесса ферментативного гидролиза крахмала и сахаров.
В процессе брожения углеводы, входящие в состав теста, подвергаются изменениям. Так, сахароза, добавленная в тесто, разлагается на глюкозу и фруктозу уже при замесе и в начальной стадии брожения. Обратите внимание, что в процессе брожения значительно повышается содержание редуцирующих сахаров за счет накопления мальтозы благодаря осахариванию крахмала амилозы и комплекса. В дальнейшем сахара подвергаются сбраживанию. Объясните последовательность сбраживания сахаров при наличии в тесте глюкозы, фруктозы и мальтозы.
Изучите влияние температуры на изменение свойств крахмала при влажном и сухом нагреве. Выявите факторы, определяющие качество крахмального клейстера. Определите кулинарное назначение процесса. Изучите процесс старения крахмального клейстера и определите влияние процесса на качество готовой продукции.
В процессе приготовления кулинарных изделий с добавлением пшеничной муки крахмал подвергается определенным изменениям, которые определяются характером и температурной воздействия. При производстве приправ для соусов и супов используется сухой нагрев муки до температуры 110…1600С.
Обратите внимание на особенности строения крахмального зерна, состав и свойства основных составляющих полисахаридов: амилозы и амилопектина. Объясните, какие при этом происходят процессы с белком и крахмалом, какие при этом образуются продукты и каким образом это влияет на качество готовой продукции.
Замечено, что поведение различных видов крахмала (картофельного, кукурузного, маисового) неодинаково. Следует понять сущность процессов ферментативного и кислотного гидролиза крахмала.
Изучите строение растительной клетки. В растительной клетке различают оболочку, цитоплазму, вакуоль. Оболочка содержит основной компонент – целлюлозу, цитоплазма – белок – вакуоль. Все внутриклеточные органеллы образованы мембранами. Обратите внимание на строение и свойства клеточной оболочки, форму клеток и на срединные пластинки, которые состоят из пектиновых веществ и гемицеллюлоз, на процесс мацерации.
Протопектин имеет сложный химический состав и включает молекулы пектиновых кислот, цепочки которых связаны между собой через ионы Са2+, Mg2+ и фосфорные мостики; при этом молекула протопектина может образовывать комплексы с целлюлозой и гемицеллюлозой.
Учтите факторы, влияющие на гидролиз протопектина и способствующие его переходу в пектин, что ведет к размягчению паренхинной ткани.
Основным физико-химическим свойством пектина является его способность образовывать студни в присутствии сахаров и кислот. Приведите примеры использования этого свойства пектинов в кулинарной практике.
Изменение уг