Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходима пища. Пища содержит вещества, которые служат для построения клеток организма, обеспечивают его энергией и способствуют протеканию всех жизненных процессов в организме.
По химическому составу все пищевые вещества делятся на:
Неорганические :
Минеральные вещества.
Органические:
Углеводы;
Ферменты;
Витамины.
Вода - это самое распространенное соединение в живых организмах.
Вода участвует в процессах кровообращения, дыхания, пищеварения.
Суточная потребность -2,5-3л,или 40г на 1кг веса.
Организм получает воду с питьём-1л, с пищей-1,2л, 0.3-0.5л
Образуется в процессе обмена веществ.
Уменьшение или увеличение содержания воды влияют на качество продукции.
Фрукты и овощи – 70-95%
Мясо -38-78%
Рыба -57-89%
Молоко -88%
Крупа -10-14%
Сахар -0.14%
Чем больше воды в продуктах,тем ниже его пищевая ценность и меньше сроки хранения, т.к. вода является хорошей средой для развития микроорганизмов и ферментативных процессов, в результате чего происходит порча продуктов.
Все скоро портящиеся продукты: молоко, мясо, овощи, фрукты, рыба содержат много влаги, а нескоропортящиеся – крупа, сахар - мало влаги.
Многие продукты обладают гигроскопичностью, способностью поглощать воду (сахар, соль, сухофрукты)
Изменение влажности влияет не только на качество, но и на массу, т.е. для многих продуктов влажность является основным показателем качества (хлеб, крупа,
Требование к качеству воды:
прозрачная, бесцветная, без запаха и привкуса, общее количество минеральных солей должно быть не более норм, установленных стандартом.
Минеральные вещества
Минеральные вещества – являются обязательной составной частью пищевых продуктов.
В организме человека минеральные вещества относятся к числу незаменимых. Они участвуют в построении тканей, в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме человека, в нормализации вводно-солевого обмена, в деятельности центральной нервной системы, входят в состав крови.
Суточная потребность-20-25г.
В зависимости от их содержания в пищевых продуктах минеральные вещества делятся: макроэлементы, микроэлементы, ультромикроэлементы.
Макроэлементы – находятся в больших дозах.
Кальций/СА – для зубов, тканей, для нормальной деятельности нервной системы и сердца: яйца, хлеб, молочные продукты, овощи.
Фосфор/Р – входит в состав костей, участвует в обмене белков и жиров: мясо рыба, яйца, бобовые.
Железо/ Fe -играет важную роль в нормализации состава крови, входит в состав гемоглобина: печень, овсяная крупа, яблоки, ягоды.
К и NА – регулируют водный обмен в организме человека:К - в сухофруктах, молоке, рыбе. NА –в состав поваренной соли.
СL- в регулировании давления и образования соляной кислоты в желудке.
Микроэлементы - содержатся в малых дозах
Некоторые элементы – свинец, цинк, мышьяк - могут вызвать отравление.
I- для нормализации деятельности щитовидной железы(рыба, морская капуста).
F- формирование зубов и костного скелета (в питьевой воде)
Медь и кобальт – для образования крови (говяжья печень, рыба, свекла)
Ультромикроэлементы- золото, ртуть, серебро.
Органические вещества
Углеводы - являются источником энергии. Суточная потребность-400-500г, в т.ч. сахара не более 100 г.
В зависимости от строения углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахара),дисахариды , состоящие из двух молекул моносахаридов, и полисахариды – высокомолекулярные вещества, состоящие из многих моносахаридов.
Моносахариды:
Глюкоза (виноградный сахар) – в ягодах, плодах.
Фруктоза (фруктовый сахар) – ягодах, овощах, мёде.
Галактоза – составная часть молочного сахара.
Дисахариды:
Сахароза (свекловичный сахар)-свекла и сахарный тростник.
Мальтоза (солодовый сахар) – в солоде
Лактоза (молочный сахар) – в молочных продуктах.
Свойства дисахаридов
Карамелизация – это способность сахаров при выпечке под действием температуры образовывать золотистую корочку.
Гидролиз – разложение сахаров до глюкозы и фруктозы под действием ферментов.
Инверсия – разложение сахаров под действием кислоты с образованием инвертного сиропа
Брожение – разложение сахаров под действием микроорганизмов.
Полисахариды :
Крахмал (в пшенице, рисе, картофеле)
Клетчатка (в овощах, плодах, крупах)
Инулин (корень цикория, топинамбур)
Свойства полисахаридов
Гидролиз – разложение крахмала до глюкозы и декстринов под действием ферментов.
Клейстеризация - образование клейстера при соединении с горячей водой и при выпечке.
Осахаривание – разложение до глюкозы под действием кислот.
Жиры
Жиры – являются одним из основных источников энергии. Суточная потребность – 80-150 гр.
Жиры это сложные соединения глицерина и различных жирных кислот.
Пищевая ценность и свойства жиров зависит от входящих в его состав жирных кислот.
Жирные кислоты подразделяются на:
-насыщенные (предельные) – которые содержатся в животных жирах (бараньем, говяжьем)
- ненасыщенные (непредельные) – содержатся в растительных жирах.
Химический состав жирных кислот влияет на консистенцию жира. В зависимости от того, какие жирные кислоты ходят в состав жира, различают жиры:
-твёрдые;
-мазеобразные;
-жидкие.
Чем больше в жирах насыщенных кислот, тем выше температура плавления. Такие жиры называются тугоплавкими. Жиры, где преобладают жирные ненасыщенные кислоты, называются легкоплавкими.
Температура плавления:
Бараньего-44-51˚C;
Свиного-36-46˚C;
Коровьего масла -28-34˚C;
Свойства жиров
1)Не растворимы в воде. С водой образуют эмульсию, т.е распределяются в виде шариков. Это свойство используют для приготовления майонеза.
2)В процессе хранения и, особенно под действием света и повышенной температуры жиры окисляются кислородом воздуха (прогоркают), приобретают неприятный вкус, запах.
3)Под действием высоких температур, кислот, щелочей жиры подвергаются гидролизу, т.е. распадаются на жирные кислоты и глицерин.
4)Гидрогенизация- превращение жиров из жидкого состояния в твёрдое (при производстве маргарина).
Белки
Белки – это сложные органические соединения, состоящие из аминокислот.
Белки – это основной строительный, пластический и энергетический материал.Суточная потребность – 100гр.
По сложности состава белки бывают:
-простые – состоят только из аминокислот (альбумины, глобулины, коллаген)
-сложные – состоят из аминокислот и небелковой части (казеин молока)
Основными свойствами являются:
набухание, денатурация, гидролиз, пенообразование, гниение .
Белки способны к набуханию, что можно наблюдать при замесе теста, а при взбивании - образовывать пену. Это свойство используется при приготовлении пудингов, муссов, кремов
Под действием температуры - 60˚C , солей тяжёлых металлов, ультрафиолетового излучения, кислот, щелочей балки денатурируются, т.е. свёртываются,при этом они теряют способность связывать воду. Этим объясняется потеря влаги мясом, рыбой при тепловой обработке, что приводит к уменьшению массы.
Под действием ферментов, кислот и щелочей белки подвергаются гидролизу (разложение до аминокислот).
Это процесс происходит при приготовлении соусов на мясных бульонах, заправленных томатом или уксусом.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные документы
Методы исследования пищевых добавок. Понятие, виды пищевых добавок, их содержание, цели добавления в пищевые продукты. Система цифровой кодификации, особо вредные и запрещенные пищевые добавки. Необходимость в использовании натуральных продуктов питания.
презентация , добавлен 04.05.2011
История возникновения пищевых добавок. Нормативные документы, регламентирующие применение пищевых добавок в Украине. Международная классификация и система нумерации. Токсикологический контроль и суточная допустимая норма. Потенциально опасные добавки.
реферат , добавлен 16.11.2009
Пищевые добавки в нашей жизни. Понятие пищевых добавок в мясопереработке. Расчет натуральных полуфабрикатов и доли пищевых добавок. Технологические свойства ряда пищевых добавок. Поиск новых технологических решений по использованию пищевых ингредиентов.
реферат , добавлен 27.05.2009
Понятие пищевых добавок как веществ, добавляемых в продукты питания для улучшения их внешних качеств, вкуса и увеличения срока хранения. Классификация пищевых добавок, характеристика их свойств. Отрицательное влияние пищевых добавок на здоровье человека.
реферат , добавлен 21.03.2015
Цели применения антиоксидантов в технологии пищевых продуктов. Подщелачивающие вещества, их характеристика. Современные отделочные полуфабрикаты для кондитерских изделий с использованием пищевых добавок. Пищевые эмульгаторы, разрешенные к применению.
контрольная работа , добавлен 23.07.2010
Виды пищевых добавок. Самые опасные красители и консерванты. Полезные пищевые добавки: куркумин и ликопин, молочная кислота, лецитин, агар, гуаровая и ксантановая камедь. Применение усилителей вкуса и аромата. Свойства подсластителей и глазирователей.
реферат , добавлен 05.03.2015
Пищевые добавки с использованием специального кода. Классификация пищевых добавок. Акриламид в продуктах: споры вокруг вопроса о его вредности. Негативное влияние на здоровье рафинированной пищи, искусственно обогащенной витаминами и микроэлементами.
реферат , добавлен 08.10.2009
Определения и классификация пищевых добавок и их безопасность. Характеристика натуральных, синтетических и минеральных красителей. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства продукции. Добавки, влияющие на вкус, аромат пищевых продуктов.
На торговых прилавках все чаще появляются обогащенные продукты: соки с витаминами, йодсодержащая соль, молоко с макро- и микроэлементами. Одним словом, выпускаются продукты, представляющие собой нечто среднее между едой и лекарствами. По прогнозам специалистов употребление таких продуктов в ближайшее время возрастет на 20%. Это направление профилактического питания и пищевых биотехнологий создаст реальные условия для увеличения средней продолжительности жизни и улучшения ее качества.
В настоящее время потребители все чаще обращают внимание на свое здоровье, и проблемы функционального питания все чаще обсуждаются не только в научных кругах.
Этот термин родился в Японии в 1984 году, там же была сформулирована концепция функционального питания.
Стремление к здоровому образу жизни набирает силу.
Человек современного урбанизированного общества при традиционном питании, в сущности говоря, обречен на те или другие виды пищевой недостаточности, которая сопровождается снижением защитных систем организма, что резко повышает риск развития многих заболеваний.
Есть доказательные научные подтверждения о связи неправильного питания с ожирением, атеросклерозом, гипертонической болезнью, диабетом, снижением иммунитета, раковыми заболеваниями.
На этой волне пищевая индустрия ориентируется на создание новых продуктов, лишь бы оказывать содействие здоровью и оздоровлению людей.
Особое внимание специалисты уделяют микроингредиентам, которые получили всемирное признание как функциональные продукты ХXI века.
Что же это такое? Имеются в виду продукты, которые созданы таким образом, что начинают приносить специфическую пользу благодаря добавлению в них определенных пищевых ингредиентов. В основе функциональной еды – компоненты природного происхождения.
Лауреат международной премии в области онкологии А.Жуайо в книге «Питание и рак» пишет о том. Что неправильное питание ведет к ожирению и раку, «…50% всех раковых заболеваний, имеющихся сегодня, и тех, что появятся после 2000 года – следствие неправильного питания…».
Но не только успех в науке и технологии поддерживает это развитие: через возрастающие расходы на «оздоровление» каждый индивидуум сейчас больше заинтересован в самостоятельной поддержке здоровья.
Именно продукты функционального питания способны корректировать этот процесс.
Сейчас рынок микроингредиентов (биодобавок), пищевых добавок опережает по темпам развития рынок пищевой продукции. Причем это общемировая тенденция. Все больше новых продуктов приходят на рынок, среднегодовой прирост рынка пищевых ингредиентов составляет 5…10%.
Следует отметить, что статус микроингредиентов в последние годы существенным образом изменился.
Если на начало 90-х годов ингредиенты, главным образом, использовали для снижения стоимости готовой продукции, то сегодня пищевые добавки рассматриваются как способ улучшения качества и вкусоароматических свойств пищевых продуктов, как фактор, который способен удлинить срок хранения продукции.
Однако чем чаще используются микроингредиенты в продуктах, тем чаще возникает вопрос безопасности биоактивных добавок и пищевых добавок для здоровья человека.
Принципиальным расхождением между функциональными продуктами питания и биоактивными добавками к пище есть лишь форма, в которой функциональные ингредиенты добавляются в случае необходимости в организм человека. Если в виде препарата или добавки, похожей с лекарством (таблетки, капсулы, порошки и т.д.), то следует говорить о био-активной добавке.
Создание новых пищевых продуктов с оздоровительным действием актуально для всех стран мира.
В Японии, единственной стране со специальным законом о функциональном питании , есть, кроме всего прочего:
Готовые супы против нарушений кровоснабжения;
Шоколад против инфаркта миокарда;
Пиво против поражения клеток.
О перспективности био-добавок и функциональных продуктов питания, как фактора сохранения здоровья и снижение риска возникновения заболеваний свидетельствуют тот факт, например ,
что в Германии ежегодный прирост продаж этой категории продуктов питания, начиная с 1995 года, составляет 17-20%.
Ежегодный рост японского рынка подобными продуктами питания в последние годы представлял порядка 8%.
Что касается отечественного рынка пищевых добавок, то здесь анализ проводить сложно (статистика не фиксирует подобных цифр, целенаправленный мониторинг пока отсутствует), однако можно с уверенностью сказать, что, несмотря на прогресс последних лет, объем производства и ассортимент пищевых добавок отечественного производства отстают от спроса на них.
Согласно "Научной концепции Функционального питания в Европе" (Scientific Concepts of Functional Food in Europe), разработанной еще в конце 20 столетия, продукты питания лишь в том случае могут быть отнесены к функциональным, если есть возможность продемонстрировать их положительный эффект относительно той или другой ключевой функции человека и имеют реальное подтверждение этих взаимоотношений.
Жить по избранной каждым человеком диете - это направление профилактической медицины и пищевой биотехнологии, которое в ХХ столетии создает реальные предпосылки увеличения средней продолжительности жизни, обеспечивает качество и безопасность питания и качество жизни.
Следует отметить, что проблема функционального питания и научные разработки в области функциональных продуктов приобретают все большую остроту. Особенно в регионах повышенного экологического прессинга, к которым относится и Донецкая область.
Функциональные ингредиенты
Научно обоснованное питание различных возрастных и профессиональных групп населения, на данном этапе базируется на учении про функции пищи и на физиолого-гигиенических требованиях к пищевому рациону, режиму питания и условиям приема пищи.
Мы знаем, что каждый пищевой продукт содержит определенные, превалирующие пищевые компоненты, специального назначения. Поэтому выделяются 4 основные группы продуктов:
Энергетического назначения (крупы, хлебобулочные, кондитерские, картофель, жиры, сахар)
Пластического назначения (мясо, рыба, молоко, яйца)
Биорегуляторного, защитно-реабилитационного назначения (овощи, фрукты, печень животных, продукты детского назначения)
Сигнально-мотивационного назначения (лук, чеснок, петрушка и пряные).
Если в рационе присутствуют все эти компоненты, организм поддерживает на высоком уровне деятельность всех функциональных систем. Длительное отсутствие в рационе любой из этих групп вызывает нарушение обмена веществ и деятельности разных органов и систем.
Для оценки качества пищевых продуктов мы учитываем их энергетическую, биологическую и пищевую ценность и их безопасность.
Качество пищевых продуктов – это совокупность свойств, обеспечивающих потребности организма в пищевых веществах, она базируется на широком спектре требований к ним – органолептических, безопасности, химическом составе и др.
Энергетическая ценность – количество энергии, что выделяется в организме при биохимических окислениях пищевых веществ. Его необходимо учитывать при составлении рационов учета энергетической ценности его, при разработке продуктов диетического и лечебно-профилактического назначения.
Биологическая ценность – содержание в пищевых продуктах пластических и каталитических веществ, обеспечивающих в организме физиологическую адекватность обмена веществ.
Пищевая ценность – это потребительские свойства продуктов, это органолептические свойства, возможность приготовить из них те или другие изделия или блюда, способность расщепляться в организме на отдельные составляющие, которые усваиваются организмом.
Безопасность пищевых продуктов – это отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или другого не приемного воздействия на организм человека.
Для характеристики качества воды и бытовых предметов гигиенисты используют два показателя:
Санитарная доброкачественность – когда отсутствуют в продуктах признаки микробной или физико-химической денатурации, остатки химических и отравляющих веществ, радионуклидов или их присутствие не превышает гранично-допустимое количество (ПДВ)
Эпиденмичная безопасность – отсутствие или ограниченное заражение пищевых продуктов патогенными или потенциально патогенными микроорганизмами.
Микробиологические критерии безопасности продуктов питания включают 4 группы показателей:
Санитарно-показательные (кишечная палочка и др.)
Потенциально патогенные микроорганизмы (стафилококки) бактерии рода протея и др.
Патогенные микроорганизмы (сальмонеллы)
Показатели микробиологической стабильности продуктов (дрожжи, грибки).
Пищевые продукты считаются безвредными, если они не содержат вредных веществ или содержание их не превышает установленную норму.
На фоне этой информации можно сделать вывод, что химический состав пищи и парафармакологическая активность ее компонентов есть важнейшими показателями, способными модифицировать фармакотоксикологическую активность посторонних компонентов, которые поступают в организм человека.
Углеводы осуществляют удаление продуктов метаболизма на конечном этапе переваривания пищи и синтез глюкуроновой кислоты в печени. В этой ситуации важнейшая роль принадлежит пищевым волокнам, т.к. содержащиеся в них свободные карбоксильные группы связывают в клетках ионы металлов, радионуклеидов, ендо-и экзотоксинов и в виде нерастворимых комплексов выводят их из организма.
Белки выполняют роль в регуляции процессов биотрансформации ксенобиотиков. Поэтому, при дефиците белка увеличивается всасывание солей тяжелых металлов и радионуклеидов, снижается синтез эндогенных белков и белковых структур в организме, тормозится синтез ферментов, которые принимают участие в процессах метаболизма ксенобиотиков. Снижается активность окислительных ферментов, ослабляется поэтому и антиоксидантная система. Некоторые аминокислоты вступают в реакции с отдельными химическими веществами и образуют нетоксичные комплексы.
Так, метионин и холин нормализуют жировой обмен в печени, поэтому половина белков в рационе «должна быть» белками молока, яиц, рыбы, мяса.
Многие витамины выполняют коферментные функции непосредственно в ферментных системах биотрансформации ксенобиотиков, а витамины А,Е,С, b-каротин принимают участие в функционировании антиоксидантной системы.
Полиненасыщенные жирные кислоты принимают участие в защите организма от действия ксенобиотиков. Они повышают процесс биотрансформации ксенобиотиков.
Минеральные вещества поддерживает кислотно-щелочной статус организма предупреждают накопление кислых продуктов метаболизма, способствуют активному выведению ксенобиотиков и продуктов их метаболизма из организма.
3. Характеристика функциональных ингредиентов .
Здоровое питание обеспечивается наличием соответствующих пищевых продуктов, которые должны нести различные ингредиенты – белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины и другие биологически активные вещества.
Развитие технологии производства пищи привело к тому, что человек стал употреблять как натуральные продукты питания, так и полученные в результате их обработки.
А последние несли в себе не только положительные компоненты, но и негативные.
Пример: получение высокосортной муки, получение рафинированных растительных масел и т.д.
Особое внимание оказывает фактор выращивания продуктов в экологически неблагоприятной среде и др.
Развитие цивилизации и снижение физических нагрузок вызвало рост «болезней цивилизации» (диабет, аллергия, гипертония, ожирения, злокачественные опухоли) и др.
Все это привело к тому, что в конце ХХ в. человечество все больше стало думать о возвращении к натуральным продуктам питания и разработке новых, обогащенных биологически активными веществами.
Место функциональных продуктов в питании определяется как промежуточное между обычными продуктами и продуктами лечебного назначения.
Функциональные продукты можно разделить на натуральные – которые от природы содержат много функциональных ингредиентов и искусственные – которые получили эти функции в результате специальной технологической обработки. Функциональные продукты характеризуются также отсутствием антинутириентов и повышенной сбалансованностью микро-нутриентов – нутрицевников.
Натуральные функциональные продукты состоят в основном из функциональных ингредиентов, а искусственные – получают путем добавки «пищевых ингредиентов», которые вводятся к основным для улучшения их качества и пищевой ценности, для придания им функциональных или лечебно- профилактических свойств.
Пищевые ингредиенты, используемые в технологиях функциональной продукции, можно разделить на три группы:
Пищевые добавки
Биологически-активные добавки
Пищевые улучшители и обогатители.
Ингредиенты, входящие в состав функциональной продукции, должны отвечать следующим требованиям:
Иметь природное происхождение
Употребляться как обычная еда;
Не снижать пищевой ценности продуктов питания
Быть сбалансированными с точки зрения рационального питания
Быть полезными для здоровья.
На современном этапе развития пищевой науки и технологии выделяются такие основные категории функциональных ингредиентов пищевых продуктов:
Витамины
Минеральные вещества
Гликозиды и изопреноиды
Полиненасыщенные жирные кислоты
Пищевые волокна
Олигосахара, которые не усваиваются, стойкие крахмалы
Аминокислоты и пептиды
Ферменты
Антиоксиданты
Пробиотические бактерии
Витамины – низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, необходимы для организма в малом количестве. В организме не синтезируются или синтезируются в малых количествах, содержатся в продуктах 10 – 100 мг на 100 г. Принимают участие в обмене веществ, регулируют биохимические и физиологические процессы – ферментативный катализ, поддержания гомеостаза, биохимическое обеспечение функций организма.
Недостаток витаминов – снижает умственную и физическую трудоспособность, повышает склонность к инфекционным заболеваниям, к стрессу и т.д. - это авитаминоз (нет 1 витамина) и полиавитаминоз (нет нескольких витаминов).
Известно более 30 витаминов и витаминно-подобных веществ, которые делятся на водо- и жирорастворимые.
Водорастворимые витамины (С, РР, гр. В, холин, линолевая кислота и др.) в организме не накапливаются, большая часть из них входит в состав ферментных систем, выполняя коферментные функции.
(Повторить характеристику, потребность и содержание витаминов из курса физиологии.)
Жирорастворимые витамины – А, Е, Д и К.
Эффективность биологического действия витаминов зависит от сбалансованности рациона по пищевым компонентам – белков, микроэлементов и др. Нарушение соотношения между отдельными витаминами также может быть причиною их плохого усвоения.
Минеральные вещества - необходимы для нормального протекания процессов жизнедеятельности организма, обеспечивают нормальное протекание метаболических и энергетических процессов, поддерживают осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие и т.д.
Находятся в организме в виде органических и неорганических соединений и в ионном состоянии. Большая часть из них участвует в создании комплексов с биополимерами (белками, нуклеиновыми кислотами), которые выполняют роль биолигандов, особенностью их есть наличие в молекулах различных функциональных групп, способных к образованию координационных связей с ионами металлов. Чаще всего это ионы Fe, Ca, Mg и др.
Важную роль в организме выполняют биокомплексы, которые содержат ионы Си, Mn, Cr, Al и др. Каждый элемент в организме выполняет свою особую роль.
Так, Fe 2 – для кроветворения и дыхания, входит в состав гемоглобина, миоглобина, цитохрома и других ферментов, которые обеспечивают транспорт электронов по системе дыхательной цепи. В организме человека 2 – 3г железа, 70 % которого входит в гемоглобин, 5 % - в миоглобин, это геминовое железо , а остальное в железобелковом комплексе – ферритине.
Препятствуют усвоению железа в организме фитиновые соединения растительных продуктов, поэтому железо зерновых продуктов усваивается только на 40 %.
Ca, Mg, H, Zn, I – их роль и значение из курса физиологии, повторить)
Гликозиды и изопреноиды – физиологическую активность проявляют в определенных дозах, при превышении которых могут быть токсичными для организма. Но некоторые из них играют важную роль в пищевых производствах.
Так, вкус и аромат горчицы обусловлен присутствием глюкозида синигрина . В косточках миндаля, абрикосов, слив, персика – глюкозид амигдалин , в картофеле – соланин .
Ванилин получают путем ферментативного гидролиза глюкозида глюкованилина .
В овощах, фруктах, бобовых содержатся изофлавоны и сапонины – флавоноиды.
Флавоноиды обладают антиокислительными свойствами, они проявляют имунностимулирующую, радиопротекторную и противоопухолевую активность, участвуют в профилактике сердечно-сосудистой системы, нарушениях обмена веществ и др.
Изопреноиды – (терпены) – это углеводы циклического ряда, обладают бактериостатическим действием, что используется для бальзамирования со времен Древнего Египта. Содержатся в апельсинах, хмеле, тмине, мяте и др.
Полиненасыщенные жирные кислоты – (омега-3 и омега – 6) ингредиенты жиров, которые представляют собою эфиры глицерина и жирных кислот. Важнейшей функцией ПНЖК – ее участие в синтезе тканевых гормонов – простагландинов .
Простагландины снижают выделение желудочного сока, снижают его кислотность, регулируют работу почек, влияют на эндокринные железы, на репродуктивные функции.
В медицине используют как источник ПНЖК- облепиховое масло, масло мяты, льна, пшеничных зародышей, суточная потребность 2-6 г.
Функциональные продукты, обогащенные омегой –3 жирных кислот используются при сердечно-сосудистых заболеваниях, онкологических, диабете, ожирении, псориазе и др.
Пищевые волокна – комплекс биополимеров, который формирует стенки растительной клетки – лигнин, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и др.
Пищевые волокна делятся на гомогенные и гетерогенные .
Дефицит пищевых волокон в питании – это фактор развития рака и дискенезии толстой кишки, желчекаменной болезни, сахарного диабета, тромбоза вен и др.
Важнейшим их свойством есть связывание воды, наиболее гигроскопичны это – гемицеллюлоза, пектин; волокна отрубей обладают свойствами удерживать воду только на поверхности.
Кроме того, они (пищевые волокна) связывают, а потом выводят из организма желчные кислоты, от 8 до 50 % гетероцикличных аминов, которые вызывают опухоли в кишечнике, адсорбируют метаболиты, токсины, электролиты, соли тяжелых металлов и другие ксенобиотики.
В толстой кишке до 50 % пищевых волокон расщепляется микроорганизмами до составных и оказывают лечебно-профилактическое воздействие на болезни толстой кишки. Они влияют на обмен жиров и обеспечивают профилактику сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения.
Пищевые волокна способствуют бактериальному синтезу витаминов В 1 , В 2 , В 6, РР, но повышенное их употребление вызывает снижение усвояемости микроэлементов и витаминов группы В.
В соответствии с особенностями физиологического действия, их классифицируют по функциональному воздействию на:
обмен липидов – пшеничные высевки, травы, виноградные выжимки, пектин, целлюлоза, лигнин;
обмен углеводов – травы, пектины, b-глюканы;
обмен аминокислот и белков – глюкомананы
обмен минеральных веществ – пшеничные высевки, свекла.
Концентраты пищевых волокон получают при переработке пшеницы, ржи, овса, сои, тритикале, кукурузы, ячменя.
На основе зерновых пищевых волокон разработаны БАД, содержащие ферменты, антиоксиданты и липотропные факторы, которые рекомендованы при различных заболеваниях, к тому же они выполняют регуляторные функции обмена веществ и функции органов пищеварения.
Олигосахариды , которые не усваиваются – фруктоомегосахариды, галактоомегосахариды, изомальтоомегосахариды – это смеси с разной степенью полимеризации (3-19 мономеров).
Они не гидролизуются и не всасываются в верхней части кишечника, а попадая в толстую кишку выполняют роль субстрата для бактерий, в т.ч. бифидобактерий , важнейшими для кишечника человека.
Их используют как добавки в различные пищевые продукты – молочные, кондитерские, фруктовые, в паштеты, полуфабрикаты.
Получают из соевых бобов, высевок, клеточных стенок растений, или ферментативным гидролизом. При рН меньше 4 под влиянием высоких температур или при длительном хранении олигосахариды гидролизуются и теряют свои свойства.
Их невысокая сладость позволяет использовать их как наполнители, как антикариесные подсластители при изготовлении жвачек, йогуртов, напитков и др.
Высокая водопоглотительная способность олигосахаридов, позволяет использовать их как криодобавки, как носители запаха.
Применяются олигосахариды, которые не усваиваются, как заменители и имитаторы жиров, обеспечивая им реологические, органолептические и физиологические свойства. Они стабильны при тепловой обработке, но т.к. они адсорбируют влагу, то нельзя применять их для жаренья, рекомендуются для выпекания или автоклавирования.
Использование их как подсластителей проводится вместе с интенсивными заменителями сахара.
Стойкие крахмалы – как функциональные ингредиенты пищевых продуктов признаны в конце ХХ столетия. Крахмалы в организме полностью усваиваются, частично и стойкие, свойство это зависит от количества “остаточных декстринов”, что входят до их состава.
Количество стойкого крахмала, содержащегося в продуктах, зависит от длины цепи амилозы, соотношения амилоза /амилопектин, размера крахмальных гранул, присутствия крахмально-белковых и крахмально-липидных комплексов, условий тепловой обработки, длительностью хранения крахмального геля и др.
Стойкие крахмалы – важный компонент функциональных продуктов, а разработка методов их получения – актуальное направление пищевой технологии.
Аминокислоты – их около 200. В организме человека 60, 20 из них постоянно входят в состав белков. В растениях синтезируются практически все аминокислоты, а в организме человека и животных – лишь часть, т.к. незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей.
Каждая незаменимая аминокислота выполняет определенную функцию в организме, а ее отсутствие выражается определенными нарушениями.
Отсутствие валина – нарушается координация движений, лизина – снижается количество эритроцитов, замедляется рост, дистрофия мышц и костей, метионина-атеросклероз, треонина – задержка роста и массы тела, аргинина – работа печени и иммунной системы, профилактика остеопороза, снижает уровень холестерина, глутамина – профилактика желудочно-кишечных заболеваний, обновление слизистой оболочки толстой кишки, заживление ран, обновление иммунной системы и т.д.
Пептиды – проявляют имунномодульную активность, регулируют обмен белков и биосинтез гликогена, ингибируют накопление жира и регулируют обмен липидов.
Ферменты – ускорители химических реакций в организме. Жизнь существует благодаря наличию белков с ферментативными функциями, а обмен веществ в каждой клетке определяется полным набором ферментов. Встречаются только в живых организмах. Их синтез и каталитическая активность контролируется на генетическом уровне. В организме человека около 2000 ферментов обеспечивают обмен веществ и энергии.
Прием ферментов с пищей вызывается в случае их недостатка. Для коррекции пищеварения используют – протеазы, амилазы, липазы.
Пепсин – протеолитический фермент, выделяется слизистой оболочкой желудка, гидролизует внутренние связи в молекуле белка, в результате чего образуются олигопептиды разной молекулярной массы.
Трипсин – протеолитический фермент поджелудочной железы, обеспечивает гидролиз белков с образованием полипептидов.
Амилазы – обеспечивают гидролиз крахмала и гликогена, накапливаются при этом – глюкоза, дисахариды, олигосахариды.
Липазы – катализаторы гидролиза липидов, используются в случае отсутствия переваривания жиров.
Лактулаза – для переваривания лактозы. Из-за отсутствия этого фермента до 20% населения не переваривают цельное молоко.
В составе БАД используется панкриотин – получаемый из поджелудочной железы животных, содержит трипсин и амилазу.
В БАД «Бромелайн» - добавляют фермент, полученный из листьев ананаса и других тропических растений, он улучшает расщепление белков пищи, оказывает противовоспалительное действие. Из плаценты человека получают более 30 видов ферментов, которые используются в медицине.
Препарат «Панзипром» содержит экстракты слизистой оболочки желудка и желчи, панкреатин, пепсин трипсин и др. и используется при недостаточности пищеварения.
Препарат «Вобензим» используется для профилактики и лечения артрита, иммунной системы, тромбофлебита и др.
Для использования ферментов в составе БАД разрабатываются специальные методы их капсулирования в виде липосом на лигнине и пищевых волокнах.
Антиоксиданты – это природные многофункциональные соединения, принимающие участие в обмене веществ, синтезе и переваривании биологически активных метаболитов, способные сами предупреждать окисление активных химических веществ в организме. В организме человека присутствуют биоантиоксиданты, которые уменьшают действие свободного радикального окисления на большинство метаболических процессов, усиливая ферментативное окисление.
Антиоксиданты делятся на жиро – и водорастворимые.
Использование антиоксидантов в качестве способов повышения стойкости организма к физическим и химическим экологическим факторам показало целесообразность их использования для уменьшения загрязнения внутреннего мира организма вредными агентами и усиливать его сопротивление вредным воздействием (показать таблицу).
Жирорастворимые антиоксиданты – витамины (токоферол, ретинол).
Пробиотики – это живые микроорганизмы улучшающие здоровье человека путем создания необходимого для нормальной физиологии баланса микрофлоры в толстом кишечнике.
В толстом кишечнике живет более 50 родов бактерий, которые представлены сотнями видов. Они ферментируют пищевые вещества, которые не усвоились в верхних отделах кишечника. Нарушение нормальной деятельности кишечника вызывает ряд заболеваний.
Позитивная роль микрофлоры кишечника состоит в том, что предупреждается развитие патогенных бактерий, стимулируется иммунная система, синтезируются витамины. негативное действие кишечной микрофлоры вызывает гнилостные процессы, образует токсические и канцерогенные соединения, вызывающие воспаления в ЖКТ, нарушения работы кишечника, болезнь печени, онкозаболевания.
Кишечная микрофлора достаточно стабильна на протяжении времени, но иногда возникают факторы, которые серьезно влияют на ход ферментации, а также на количество и активность микроорганизмов в толстом кишечнике. Важнейшим этим фактором является питание, оказывающее влияние на микрофлору. Поэтому, для коррекции кишечной микрофлоры с пищей принимают специальные вещества – пробиотики.
Считается, что пробиотики положительно влияют на здоровье путем стимулирования роста полезных бактерий толстого кишечника. К ним относятся:
Вещества, не гидролизующиеся и не всасывающиеся в верхней части ЖКТ;
Выполняющие роль субстрата полезных бактерий;
Имеющие способность изменить баланс кишечной микрофлоры в сторону, необходимую для организма;
Способности пробиотиков проявляют отдельные белки (гликопептиды, лактоглобулины), витамины и их производные.
Большая часть пребиотиков имеет углеводную природу – фруктоолигосахариды, ксилоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, рафиноза, пищевые волокна, гетероглюканы, стойкие крахмалы и др.
Получают их из природных источников или путем синтеза с использованием ферментов.
В литературе применяют понятие «промотор». Это вещества, стимулирующие рост кишечной микрофлоры в условиях бедных субстратами.
Используется также термин «синбиотик» - лечебно-профилактические продукты и препараты, содержащие комплексы пробиотиков и пребиотиков.
Лактобактерии – обязательный компонент про биотических продуктов и препаратов, они осуществляют синтез витаминов группы В и К, незамениміх аминокислот, снижают содержание холестерина в крови и т.д.
Бифидобактерии - бактерии толстого кишечника, не образуют спор, поддерживают нормальный баланс кишечной микрофлоры, снижают концентрацию аммиака и аминов в крови, они обладают противоопухолевой активностью, имунномодулирующим воздействием, участвуют в восстановлении нормальной микрофлоры после воздействия антибиотиков. Ферментация молочных продуктов бифидобактериями дает положительный эффект тем, у кого непереносимость молочных продуктов.
| Функціональні інгредієнти харчових продуктів тваринного та рослинного походження | ||
| Продукт | Біоактивний компонент | Фізіологічна дія |
| Риба | Жирні кислоти | Зниження ризику серцево-судинних захворювань, покращення ментальної та візуальної функцій |
| М’ясо та м’ясні вироби | ||
| Желатин | Колагеновий гідролізат | Полегшення симптомів, асоційованих з остеоартритом |
| Молоко, молочні вироби | Кон’югована лінолева кислота | Зниження ризику деяких видів раку |
| Лактобактерії | Покращення діяльності шлунково-кишкового тракту | |
| Яйця | Зеаксантин | Підтримання здорового зору |
| Соєві боби, вироби із сої | Соєвий протеїн | Зниження ризику хвороб серця |
| Сапоніни | Зниження рівня LDL-холестеролу; антиканцерогенна активність | |
| Ізофлавони – даїдзеїн, геністаїн | Полегшення менопаузних симптомів | |
| Станоловий ефір | ||
| Овес, вівсяні вироби | Бета-глюкан | Зниження ризику серцево-судинних захворювань |
| Лляне насіння, олія | Лігнан | Антиканцерогенна;зниження ризику хвороб серця |
| Хрестоцвітні овочі (капуста звичайна, цвітна, кольрабі, брюссельська, броколі) | Індоли, глюкозинолати | Антиканцерогенна |
| Алілметилтрисульфід, дитіолтіони | Зниження рівня LDL-холестеролу;підтримання імунної системи | |
| Сульфорафан | Антиканцерогенна; активація ферментів детоксифікації | |
| Томати (кетчупи, соуси тощо) | Лікопин | Зниження ризику раку простати |
| Брусничний сік | Таніни (проантоціанідіни) | Зниження ризику інфікування сечовивідного каналу |
| Цитрусові | Монотерпени (лімонен) | Антиканцерогенна |
| Каратиноїди (зеаксантин) | Підтримання візуальної функції | |
| Феноли | Зниження ризику дегенеративних хвороб, захворювань серця та очей | |
| Флавоноїди | Зв’язування вільних радикалів; антиканцерогенна | |
| Аллілові овочі (часник, цибуля) | Діаліловий сульфід, аліцин | Зниження рівня LDL-холестреину; зміцнення імунної системи; антиканцерогенна (рак шлунку, прямої кишки); антигіпертензивна |
| Артишок | Силімарин, фруктоолгігосахариди | Зниження рівня холестеролу в крові |
| Зелений чай | Катехіни | Антиканцерогенна |
| Виноградний сік, червоне вино | Фітоалексини (трансресвератрол) | Антиканцерогенна; зниження platelet агрегації |
Лекция 3 и 4
Тема: «Пищевые добавки»
1. Современное состояние вопроса об использовании пищевых добавок.
2. Классификация пищевых добавок.
3. Пищевые добавки и их назначение.
4. Характеристика свойств пищевых добавок.
Улучшители консистенции.
Поверхностно-активные вещества.
Технологические добавки.
Улучшители технологического процесса.
Пищевые красители.
Ароматизаторы и улучшители вкуса.
Заменители сахара и подслащивающие вещества.
Консерванты пищевых продуктов.
Комплексные пищевые добавки.
В соответствии с современной классификацией все продукты питания можно разделить на три большие группы (рис. 1).
Рис. 1. Классификация пищевых продуктов
Продукты массового потребления выработаны по традиционной технологии и предназначены для питания основных групп населения.
Продукты функционального питания могут быть иначе названы как продукты здорового питания, продукты позитивного питания, физиологически значимые продукты питания. К ним относятся продукты массового потребления, которые имеют вид традиционной пищи и предназначены для питания в составе обычного рациона, но в отличие от продуктов массового потребления содержат функциональные ингредиенты , оказывающие позитивное действие на отдельные функции организма или организм в целом.
Основными отличительными признаками функциональных пищевых продуктов являются:
Пищевая ценность;
Физиологическое воздействие на организм.
Эти требования должны относиться к продукту в целом, а не отдельным ингредиентам, входящим в его состав.
Функциональными могут быть не только обогащенные продукты, но и любые натуральные продукты, полезные для здоровья, например, морковь, капуста, лук, петрушка, яблоки и многое другое.
Поэтому к функциональным относятся следующие группы продуктов (рис. 1):
- натуральные пищевые продукты, которые от природы содержат большое количество функционального ингредиента , например, овсяные отруби, богатые клетчаткой, рыбий жир как источник полиненасыщенных жирных кислот, цитрусовые, содержащие большое количество витамина С, мясо как один из основных источников витаминов группы В, соки прямого отжима, полученные из фруктового или овощного сырья механической переработкой;
- традиционные пищевые продукты, в которых уменьшается количество вредных для здоровья компонентов ;
К последним компонентам относятся холестерин, животные жиры с высоким содержанием предельных жирных кислот, низкомолекулярные углеводы, такие как сахароза, натрий и т.д. Технология производства этой группы функциональных продуктов заключается в извлечении или разрушении вредных компонентов: извлечении холестерина из яичного белка с помощью СО 2 -экстракции, разрушении фитата злаков, который связывает и затрудняет всасывание кальция, цинка и железа, обработкой ферментом фитазой.
Пищевые продукты, дополнительно обогащенные функциональными ингредиентами с помощью различных технологических приемов , например, хлеб с отрубями, фруктовые пюре, обогащенные кальцием, соки и напитки, обогащенные витаминами, бифидокефир, напитки или конфеты с антиоксидантами, соки с эхиниацеей.
Функциональные продукты должны отвечать следующим требованиям:
Быть натуральными;
Иметь вид обычной пищи, то есть не выпускаться в таких лекарственных формах, как таблетки, капсулы, порошки;
Употребляться перорально, то есть как обычная пища;
Быть полезными для питания и здоровья, при этом полезные качества должны быть научно обоснованы, а ежедневные дозы должны быть одобрены специалистами;
Быть безопасными с точки зрения сбалансированного питания;
Не снижать питательную ценность пищевых продуктов;
Иметь установленные значения физико-химических показателей и точные методики их определения.
Функциональные продукты предназначены:
Для компенсации дефицита биологически активных компонентов в организме;
Поддержания нормальной функциональной активности органов и систем;
Уменьшения факторов риска какого-либо заболевания, например, приведение в норму уровня содержания холестерина;
Поддержания полезной микрофлоры в организме человека, поддержания нормального функционирования желудочно-кишечного тракта.
Функциональные продукты следует отделить от лечебной пищи, примерами которой являютсядиетические, лечебно-профилактические, специализированные продукты питания, назначение которых указано далее.
Диетические продукты предназначены для людей, страдающих теми или иными заболеваниями. Диетические продукты должны предупреждать обострение этих заболеваний, способствовать мобилизации защитных сил организма. В зависимости от вида заболевания диетические продукты могут дополнительно содержать защитные компоненты пищи или, наоборот, быть очищены от нутриентов, способствующих течению болезни. Например, сахарный диабет и ожирение требуют снижения содержания в продуктах легкоусвояемых сахаров, при заболевании печени, сердечно-сосудистой патологии рекомендуется употреблять продукты с пониженным содержанием поваренной соли.
Специализированные продукты питания характеризуются узкой направленностью на коррекцию каких-либо функций организма. Например, для оптимального осуществления метаболических процессов организма спортсменам необходимы продукты питания с повышенным содержанием витаминов группы В (В 1 , В 2 , В 6 , никотиновая и пантотеновая кислоты), а также витаминов С и Е, которые играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах в организме. Потребности организма космонавтов удовлетворяются благодаря рационам, дополнительно обогащенным, в первую очередь, витаминами, незаменимыми аминокислотами, клетчаткой, макроэлементами Са, К, Мg.
Продукты лечебно-профилактического назначения предназначены для лиц, подвергшихся воздействию неблагоприятных факторов производственной среды или используются в терапевтической практике. Лечебно-профилакти-ческие продукты питания содержат компоненты, восполняющие дефицит биологически активных веществ, улучшают преимущественно функции пораженных органов и систем, нейтрализуют вредные вещества, способствуют их быстрейшему выведению из организма.
Лечебно-профилактические продукты могут быть:
На основе известных продуктов общего назначения с введением в их рецептуру одного или нескольких компонентов, придающих направленность продукту, или с заменой части продукта на другие составляющие; в этом случае за основу берут выпускаемый по государственному стандарту продукт, затем определяют направленность продукта и количество вводимых функциональных добавок;
Новыми продуктами без учета основы рецептур и технологий уже имеющихся продуктов питания. В этом случае осуществляется моделирование рецептуры продукта с заданными лечебно-профилактическими свойствами. При разработке рецептуры количество обогащающей добавки будет величиной постоянной, а подбор других компонентов проводится с учетом свойств добавки и органолептических характеристик продукта.
Обогащенные продукты - продукты, в которых добавлены либо замещены определенные ингредиенты. Эта группа продуктов отличается от функциональных тем, что количество функционального ингредиента ниже уровня физиологически значимых концентраций.
Таким образом, продукты функционального питания - это особая группа, которая не относится к категории лекарственных препаратов и лечебной пищи, хотя и используются для улучшения функционирования систем организма и повышения качества здоровья человека.
Поэтому они занимают среднее место между обычными продуктами, изготовленными по традиционной технологии, и продуктами лечебного питания (рис. 2).
Ежедневно практически любой человек на земном шаре использует с продуктами питания хотя бы одну из самых популярных пищевых добавок .
Это такие пищевые добавки, как соль, сахар, перец, лимонная кислота.
Без пищевых добавок в современном мире уже совсем не обойтись.
Поставим себе вопрос: Что же такое пищевые добавки?
Определение пищевых добавок
По определению Всемирной Организации Здравоохранения пищевые добавки – это природные соединения и химические вещества, которые сами по себе обычно не употребляются в пищу, но в ограниченных количествах преднамеренно вводятся в продукты.
В разных странах, в производстве продуктов питания используют около 500 пищевых добавок.
Добавки регулируют влажность продуктов, размельчают и разрыхляют, эмульгируют и уплотняют, отбеливают и глазируют, окисляют, охлаждают и консервируют и т.п..
Для классификации добавок была разработана система нумерации.
Европейская комиссия по пищевым добавкам помечает химическое соединение буквой "Е ". Каждой добавке присвоен трёх или четырёхзначный номер.
Классификация пищевых добавок
Классификация в соответствии с назначением согласно предложенной системе цифровой кодификации пищевых добавок выглядит следующим образом:
Е 100 – Е 182 - Красители
, т.е. усилители или восстановители цвета;
Е 200 – Е299 - Консерванты
, которые повышают срок хранения, стерилизуют и защищают продукт от бактерий;
Е300 – Е399 - Антиокислители
предназначены для сдерживания процесса окисления;
Е400 – Е499 - Стабилизаторы
, которые сохраняют консистенцию данного продукта;
Е500 – Е599 - Эмульгаторы
;
Е600 – Е699 - Усилители вкуса и аромата
;
Е900 – Е999 - Антифламинги
, так называют противопенные вещества;
Е1000 и выше - Глазирующие вещества, подсластители
соков и различных кондитерских изделий.
Поскольку пищевых добавок очень много, поэтому нет смысла подробно описывать все существующие. Во-первых, их много, а во-вторых в производстве используют лишь самые популярные.
Это Е251 – нитрат натрия и Е252 – нитрат калия . Без этих добавок невозможно представить себе колбасные изделия.
В процессе обработки колбасный фарш теряет свой нежно-розовый цвет, превращаясь в серо-бурую массу. Тогда в ход идут нитраты и нитриты, и вот с витрины на нас «глядит» уже вареная колбаса цвета парной телятины.
Нитродобавки содержатся не только в колбасных изделиях, но и в копчёной рыбе, шпротах, консервированной сельди. Добавляют их и в твёрдые сыры, для предупреждения вспучивания.
