Химический состав пищевых продуктов

 

Витамины – это физиологически активные органические соединения, небольшое количество которых способно обеспечивать нормальное течение физиологических и биохимических процессов в организме человека. Они регулируют обмен веществ в клетках организма человека и способствуют повышению его сопротивляемости заболеваниям. Витамины также принимают участие в синтезе ферментов.

Недостаток витаминов в питании  приводит к гиповитаминозу, а отсутствие того или иного витамина – к  авитаминозу. Вырабатываются витамины главным образом растениями, некоторые могут синтезироваться клетками животных тканей и органов или микрофлорой желудочно-кишечного тракта. Организмом человека витамины не вырабатываются.

 В зависимости от способности к растворению витамины подразделяют на две группы: растворимые в жирах – А , D , E , K   и растворимые в воде – C , Р , PP , Н , B1 , B2 , В3 , B6 , B9 , B12 и др.

Витамин А способствует росту и нормальному развитию молодого организма, улучшает зрение. Источником витамина А являются жиры морских рыб, печень говяжья, желток яйца, сливочное масло, шпинат. морковь, капуста, лук зеленый, томаты, красный перец. В некоторых плодах и овощах содержится оранжево-красное красящее вещество каротин, который в организме человека превращается в витамин А и носит название провитамина А.

Витамин D имеет особо важное значение для предупреждения рахита у детей. Он поступает в организм с жиром морских рыб, в виде желтков яиц, молока и мяса. Из растительных продуктов витамин D находится в грибах.

Витамин Е способствует нормальной функции размножения. Обнаружен в облепиховом, подсолнечном, соевом и кукурузном маслах, а также в свежих плодах и овощах, молоке, яйцах.

Витамин К влияет на свертываемость крови. Он содержится в картофеле, моркови, зеленом горошке, томатах, шпинате, в мясе, свиной печени, яйцах.

Витамин С наиболее широко распространен в природе. В основном он содержится в продуктах растительного происхождения: в шиповнике, черной смородине, облепихе, сладком перце, яблоках, сливе, вишне, капусте белокочанной, картофеле, луке репчатом. При нагревании и длительном хранении продуктов витамин С разрушается. Отсутствие его в пище вызывает цингу, нарушение окислительно-восстановительных процессов, прекращается синтез белковых веществ мозга.

Витамин Р обнаружен в растениях в виде антоцианов, катехинов, флавоноидов. Витамин Р способствует укреплению стенок капиллярных сосудов и регулирует их проницаемость. Содержится в растительных клетках: в черноплодной рябине, черной смородине, апельсинах, лимонах, яблоках, моркови, картофеле.

Витамин РР по химической  природе является никотиновой кислотой. При недостатке этого витамина в организме задерживается образование большой группы ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, что может привести к заболеванию пеллагрой. Этот витамин находится в говяжьей печени, мясе, пшеничном хлебе, молоке. картофеле, моркови, яблоках и др.

Витамин Н оказывает влияние на развитие микроорганизмов и дрожжей. При недостатке его в организме может произойти поражение кожи и выпадение волос. В незначительных количествах содержится в мясе, молоке, хлебе, картофеле, овощах.

Витамин В1 необходим для предупреждения болезни берибери. Источником витамина В1 являются дрожжи, зерновые продукты, плоды и овощи, молоко и мясо.

Витамин В2 синтезируется только растениями и некоторыми микроорганизмами. Недостаток его в организме  приводит к расстройству нервной системы. Содержится в дрожжах, печени, молоке, яйцах, меде, овощах.

Витамин В3 нормализует работу центральной нервной системы и органов пищеварения. Он содержится в мясе, рыбе, хлебе, грибах, плодах и овощах.

Витамин В6 играет важную роль в процессе обмена веществ. При недостатке его возникает воспаление кожи, прекращается рост молодых организмов. Как правило, недостатком витамина В6 человек не страдает. Содержится он в дрожжах, мясе, рыбе, сыре, овощах.

Витамин В9 играет важную роль в кровообразовании. Недостаток его в пище вызывает малокровие. Содержится почти во всех продуктах животного и растительного происхождения.

Витамин В12 синтезируют главным образом микроорганизмы. Недостаток его в пище может привести к развитию тяжелой формы анемии. Препараты витамина В12 используют для лечения лучевой болезни. Содержится в мясе и мясопродуктах, молоке, сыре, яичном желтке.

 

Ферменты – это специфические белки, вырабатываемые клетчаткой, органические катализаторы биохимических процессов и реакций в организме. Любая живая клетка выполняет жизненные функции под действием ферментов. По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты обладают более сильным действием.

Все ферменты разделяются на две  группы: однокомпонентные и двухкомпонентные. К первой относят ферменты, состоящие только из белка, обладающего каталитическими свойствами, ко второй – ферменты, которые состоят из белка и небелковой части – простетической или активной группы.

Кроме того, ферменты делят  на шесть классов:

• оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции;
• трансферазы – катализируют перенос различных групп атомов с одной молекулы на другую;
• гидролазы – катализируют расщепление сложных соединений на более простые путем присоединения воды;
• лиазы – отщепляют от вещества группы атомов без участия воды;
• изомеразы – катализируют внутримолекулярные переносы атомных групп, образуя изомеры;
• лигазы (синтетазы) – ускоряют синтез сложных соединений из более простых.

В товароведении продовольственных  товаров учение о ферментах занимает одно из центральных мест, так как в основе процессов, происходящих при переработке и хранении пищевых продуктов, лежат ферментативные изменения. Более того, и микробиологические процессы, происходящие в продуктах питания, могут объяснены только действием тех или иных ферментов. Без знания ферментов нельзя объяснить такие важные процессы, как созревание сыров, различные виды брожения, ферментацию табака, чая, кофе, хранение зерновой массы, плодов, овощей, картофеля. Ферментативные препараты широко применяют в народном хозяйстве – в пищевой промышленности, в медицине. Протеолитические ферменты использую при изготовлении мучных кондитерских изделий, хлеба, для размягчения тканей мяса, для обработки сырной пасты, сухого молока, диетических продуктов, для обогащения круп белками, при переработке рыбы и др. Они необходимы для стабилизации пива, фруктово-ягодных соков и т.д.

 

Дубильные, красящие и ароматические вещества, находясь в продуктах питания в незначительных количествах, оказывают существенное влияние на их пищевые и вкусовые достоинства. Они обуславливают вкус, аромат и окраску продуктов, способствуют возбуждению аппетита и лучшей усвояемости пищи.

Дубильные вещества относятся к полифенольным соединениям. Терпкий вкус зеленых плодов связан с высоким содержанием в них дубильных веществ. Во время хранения плодов происходит размягчение их мякоти,  переход свободных дубильных веществ в связанное состояние и исчезновение терпкого вкуса. Много дубильных веществ в чае, хурме, терне, айве, рябине, смородине, яблоках, грушах.

При повреждении тканей плодов дубильные вещества в них подвергаются ферментативному окислению с образованием коричневых и красных веществ.

Красящие вещества делят на хлорофиллы, каротиноиды и флавоноиды. Разнообразная окраска плодов, овощей и других растений обуславливается растительными пигментами – красящими веществами.

Хлорофилл – это зеленый пигмент растений. Он играет чрезвычайно важную роль в процессе фотосинтеза.

Каротиноиды – это группы пигментов, придающих плодам и овощам оранжевую или желтую, а иногда и красную окраску. Они содержатся в моркови, абрикосах, томатах, красном перце, цитрусовых плодах.

• Флавоноиды относятся к красящим веществам. Красящие вещества лука, яблок, чая, винограда, столовой свеклы могут быть использованы при производстве некоторых видов кондитерских изделий, фруктово-ягодных напитков, ликероводочных изделий и др.

Ароматические вещества обуславливают аромат пищевых продуктов. Они легко перегоняются с водяным паром, летучи, поэтому их запах ощущается даже при ничтожно малом содержании. Общее их количество в пищевых продуктах определяется десятыми и сотыми долями процента.

В плодах и овощах ароматические  вещества входят в состав эфирных  масел. Богаты эфирными маслами цитрусовые плоды, пряные овощи (петрушка, укроп, эстрагон), а также лук, чеснок, редька и др. Эфирные масла используют для ароматизации пищевых продуктов и в парфюмерии.

 

Физические  свойства пищевых продуктов.

 Физические свойства пищевых продуктов в значительной мере определяют их качество, способность к длительному хранению и транспортированию.

К физическим свойствам  продуктов относят массу , форму , размер , плотность , структурно-механические , оптические , теплофизические , сорбционные , электрофизические  и другие свойства.

Масса, форма, размер являются показателями качества многих пищевых продуктов. Нормируются эти показатели для хлебобулочных и кондитерских изделий, сыров, творожных сырков и др. У плодов и овощей каждому сорту соответствуют определенные форма и размер. Размер нормируется для сыров, колбасных изделий, макарон и др.

Плотность – это масса вещества, находящегося в единице объема. По этому показателю можно судить о количестве сахарозы в сахаре, соли – в рассоле, о виде растительных масел. По плотности продукта можно установить его состав и строение.

К структурно-механическим свойствам относят прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, релаксацию, вязкость, липкость пищевых продуктов.

Прочность – способность продукта сопротивляться механическому разрушению. Этот показатель используют при определении качества макарон, сахара-рафинада, сухарей  др.

Твердость – свойство материала препятствовать проникновению в него другого более твердого тела. Твердость определяют при оценке качества зерна, плодов, овощей и сахара.

Упругость – способность тел восстановить форму сразу после приложения внешней силы.

Эластичность – способность тел через определенное время восстановить свою форму после надавливания. Этот показатель имеет значение при перевозке и хранении хлебобулочных изделий, плодов и овощей, а также при определении качества клейковины муки, мякиша хлеба, свежести мяса и рыбы.

Пластичность – способность продукта необратимо деформироваться под действием внешних сил. Этот показатель характеризует качество теста, карамельной массы, мармелада и др.

 

Релаксация – свойство продуктов, характеризующее время перехода упругих деформаций в пластические. Это свойство учитывается при перевозке хлебобулочных изделий, кондитерских товаров, плодов и овощей.

Вязкость – способность жидких тел оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой. Этот показатель характерен для таких продуктов, как растительное масло, соки, сиропы, мед и др.

Липкость – способность проявлять силы взаимодействия с другим продуктом или тарой. Этот показатель характеризует сливочное масло, мясной фарш, сыр, вареные колбасы, хлебный мякиш, ирис и др.

Для характеристики структурно-механических свойств товаров  применяют термин «консистенция».

К оптическим свойствам относят прозрачность, цветность, рефракцию, оптическую активность. Эти показатели воспринимаются человеком посредством зрительных ощущений. Оптические свойства – важный показатель качества большинства продуктов питания.

Теплофизические свойства обуславливают характер и скорость протекания в продукте процесса нагревания или охлаждения. К этим свойствам  относят теплоемкость, теплопроводность, температуру плавления, затвердевание, замерзания. Теплофизические характеристики учитываются при варке, выпечке, пастеризации, стерилизации, замораживании, размораживании, перевозке и хранении продуктов.

Сорбционные свойства – способность вещества поглощать пары воды или газы из окружающей среды. Процесс, обратный сорбции, называется десорбцией. Эти процессы могут приводить к изменению качества продукта.

Поглощать влагу могут продукты, содержащие мало влаги, - чай, кофе, соль, сахар, сухофрукты, сухое молоко и др.; продукты, богатые жиром или содержащие очень много влаги, ее не поглощают.

Поглощение продуктом  паров или газов с образованием химических соединений называют хемосорбцией.

Электрофизические свойства определяют поведение продуктов в электромагнитном поле. Основным показателем этих свойств является электропроводность. На этом показателе основано определение влажности и титруемой кислотности некоторых продуктов.

 

Хранение продовольственных  товаров.

Сокращение потерь и сохранение качества продуктов питания во все звеньях товародвижения от производства до потребителя являются важнейшей задачей.

В зависимости от сохраняемости  продовольственные товары делят  на пригодные к длительному хранению и скоропортящиеся.

К товарам, способным сохраняться на протяжении длительного времени, относят муку, крупу, макароны, сухари, сушенные плоды и овощи, сахар, растительное масло, ликероводочные изделия, баночные консервы и др. Эти продукты содержат небольшое количество воды.

К продуктам, не способным сохраняться длительное время (скоропортящимся), относят многие виды плодов и овощей, мясо, рыбу, молоко и др., так как они отличаются высоким содержанием воды.

Во время хранения пищевые продукты претерпевают различные изменения. В зависимости от характера этих изменений процессы, происходящие при хранении, можно разделить на физические, физико-химические, биохимические и микробиологические.