Материал: А27137 Проверить Рогов Б.А. Пищевая инженерия производства жировой про

Б.А. Рогов

ПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИРОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Санкт-Петербург

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Б.А. Рогов

Пищевая инженерия производства жировой продукции

Справочное пособие

Санкт-Петербург 2001

ББК

Р

УДК 664.315.6:536.2

Р

Рогов Б.А.

Пищевая инженерия производства жировой продукции: Справ. пособие.  СПб.: СПбГУНиПТ, 2002.  149 с.

ISBN 5-89565-

Основное внимание уделено вопросам производства жировых продук-тов – сливочного масла, маргарина, спрэдов, а также животных и растительных жиров и смесей. Даны общие сведения о структурно-механических и тепло-физических характеристиках жировых продуктов и сырья.

Предназначено для учащихся вузов, слушателей факультетов повышения квалификации, а также работников различных отраслей пищевой промышленности.

.

Рецензенты

Кафедра технологии оборудования Санкт-Петербургского института эконо-мики и торговли (д-р техн. наук, проф. В.В. Пеленко) Доктор техн. наук, проф. А.А. Бегунов

Доктор техн. Наук, проф. И.М. Василинец

Одобрено к изданию советом факультета техники пищевых производств

ISBN 5-89565-

 Санкт-Петербургский государственный

университет низкотемпературных

и пищевых технологий, 2002

70-летию Санкт-Петербургского государственного университета низко- температурных и пищевых технологий посвящается

Введение

Обеспеченность населения здоровым питанием, решение продовольственной проблемы в любом государстве характеризует жизненный уровень народа. Проблема питания была и остается одной из самых важных как в социально-экономическом, так и в медицинском аспектах.

Питание людей в разных странах отличается по своему характеру и направленности, зависит от уровня и конкретных условий проживания, национальных традиций и привычек. Вместе с тем, имеются общие тенденции, которые являются неизбежным результатом цивилизации: увеличение доли рафинированных, подвергнутых кулинарной обработке и подлежащих хранению пищевых продуктов; расширение области применения пищевых добавок; производство комбинированных продуктов питания; использование нетрадиционного пищевого сырья. Наряду с этим, происходит загрязнение продуктов питания потенциально опасными контаминантами химического и биологического происхождения.

Человечество вступило в ХХ1 век, который несомненно внесет коррективы в теоретические и практические аспекты питания с учетом демографических изменений в обществе, наличия продовольственных ресурсов, особенностей трудовой деятельности, резкого ухудшения экологической ситуации, новой информации о значении различных компонентов пищи в питании человека.

В настоящее время в результате фундаментальных и прикладных исследований, проведенных учеными России и многих стран мира, накоплена информация о химическом составе пищевых продуктов, о наличии полезных и вредных веществ, об изменении свойств продуктов под воздействием внешних факторов при переработке, консервировании и хранении. Научные знания, современные технологии, технические решения и практический опыт позволяют создавать новые поколения экологически безопасных продуктов питания целевого назначения, которые смогут отвечать медико-биологическим требованиям, предъявляемым к пище ХХ1 века.

В учебном пособии изложены основные понятия о пищевых продуктах, пищевой ценности (биологической и энергетической) и качестве питания. Рассмотрены основные компоненты химического состава пищевых продуктов – макронутриенты (белки, липиды, углеводы, макроэлементы) и микронутриенты (витамины, микроэлементы, фенольные соединения). Особое внимание уделяется эссенциальным (незаменимым) факторам питания – незаменимым аминокислотам, полиненасыщенным жирным кислотам, витаминам и пищевым волокнам.

За последние годы наука о питании пополнилась и обогатилась знаниями о новых закономерностях в формировании потребности в пищевых, балластных и биологически активных веществах; о количественной потребности в отдельных витаминах, микро- и макроэлементах; о потребительских свойствах пищевого сырья, а также возможности максимального сохранения полезных нутриентов в процессе переработки и хранения пищевого сырья и продуктов питания; об изменении теоретических основ пи-тания  от теории сбалансированного питания к теории адекватного пита-ния. Все это рассматривается в настоящем учебном пособии.

В учебном пособии изложены биохимические и физико-химические изменения белков, углеводов, липидов, витаминов, минеральных веществ, фенольных и других соединений в технологических процессах переработки, консервирования и хранения продовольственного сырья и продуктов питания. При этом рассматриваются взаимодействие между собой отдельных компонентов пищевой системы, характер возникающих связей, структура и строение образующихся комплексов и ассоциатов, их влияние на состав и свойства получаемых продуктов (пищевая, в том числе биологическая и энергетическая ценность, потребительские свойства и т. д.), а также соответствие ферментных систем организма химическим структурам пищи.

При этом важное значение придается разработке общей концепции превращений пищевых веществ в различных технологических процессах. Она основывается на знании состава, структуры химических компонентов пищевых систем, теории множественности и неоднозначности химических превращений, протекающих в продуктах под воздействием различных физико-химических, биохимических, микробиологических и других факторов.

Большое внимание уделяется изучению механизма образования устойчивых комплексов и соединений, формированию органолептических показателей качества (вкус, аромат, консистенция), а также доброкачественности продуктов питания.

В учебном пособии рассматриваются природные и синтетические пищевые добавки, используемые с целью получения специальных пищевых продуктов, совершенствования технологии производства продуктов питания или придания им определенных свойств, сохранения нативных характеристик качества, улучшения органолептических показателей, увеличения продолжительности хранения.

При этом важное значение придается созданию комбинированных, экологически безопасных продуктов питания, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу для различных групп населения.

Проблема отрицательного влияния на здоровье человека загрязнений окружающей среды химического и биологического происхождения, особенно поступающих с пищей, переросла национальные границы и стала глобальной. В связи с этим в справочном пособии рассмотрены основные природные токсиканты и чужеродные вещества (ксенобиотики) продуктов питания. Вредным веществам, попадающим в продукты питания на раз-личных этапах пищевой цепи «производство  переработка  консервирование  хранение  потребление» в последние годы уделяется особое внимание.

Изложены современные взгляды на возможную опасность отдельных химических веществ. Приведены технологические приемы, позволяющие снизить количество токсичных веществ пищи, изложены сведения по регламентации содержания их в пищевых продуктах. Отмечается важность решения вопросов безопасности и производства «здоровых» продуктов питания путем обязательной сертификации.

В учебном пособии «Состав и свойства пищевых продуктов» материал методически изложен таким образом, что им могут пользоваться студенты при изучении курсов «Химия пищи», «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания», «Пищевые добавки» и т. п.

1. Пищевая ценность и качество пищевых продуктов

Взаимодействие человека с окружающей природной средой в большой мере происходит через пищевые продукты.

Все жизненные процессы в организме человека и животного во многом зависят от того, из чего состоит его пища с первых дней его жизни, а также от режима питания. Всякий живой организм в процессе жизнедеятельности непрерывно тратит входящие в его состав вещества. Значительная часть этих веществ окисляется в организме, в результате чего высвобождается энергия. Эту энергию организм использует для поддержания постоянной температуры тела, для обеспечения нормальной деятельности внутренних органов (сердца, дыхательного аппарата, нервной системы и т. д.) и, особенно, для выполнения физической работы.

Кроме того, в организме постоянно протекают созидательные, так называемые пластические процессы, связанные с формированием новых клеток и тканей; организм запасает впрок необходимые для жизнедеятельности вещества.

Для поддержания жизни необходимо, чтобы все эти траты организма полностью возмещались. Источником такого возмещения являются вещества, поступающие с пищевыми продуктами.

Пищевые продукты  это объекты животного или растительного происхождения, используемые в пищу в натуральном или переработанном виде.

Пища – это не механическая смесь готовых химических «деталей», необходимых для организма. Она состоит из сложных соединений, которые вначале необходимо «разобрать» на простые «строительные блоки». Из них затем и собираются макромолекулы, специфические для человеческого организма. Химическая разборка сложных соединений осуществляются с помощью гидролитических реакций, катализируемых ферментами. Энергия, выделяющаяся в ходе окисления простых органических соединений (моносахаридов, жирных кислот и аминокислот), используется клетками в процессах синтеза.

Для производства пищевых продуктов используется продовольственное сырье, представляющее собой объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, и вода.

Пищевые продукты подразделяются на следующие группы:

1. Продукты массового потребления, выработанные по традиционной технологии и предназначенные для питания основных групп населения.

2. Лечебные (диетические) и лечебно-профилактические продукты, специально созданные для профилактического и лечебного питания. Они характеризуются измененным химическим составом и физическими свойствами. В эту группу входят продукты: витаминизированные, с низким содержанием жира, низкокалорийные (менее 168 кДж/100 г), с повышенным содержанием пищевых волокон, с пониженным количеством сахара, холестерина, хлористого натрия и других веществ.

3. Продукты детского питания, специально созданные для питания здоровых и больных детей до трехлетнего возраста. К продуктам детского питания предъявляются особые требования по пищевой ценности и безопасности. Для их изготовления используется высококачественное сырье, разрабатываются специальные рецептуры и технологии. Выпускаются специализированные продукты детского питания на молочной, зерновой, мясной основе, а также продукты из рыбы, плодов, ягод и овощей.

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, содержащие в качестве основных компонентов макро- и микронутриенты (от греческого слова nutrition  питание).

По международной классификации к макронутриентам  группе главных пищевых веществ  относятся белки, жиры, углеводы, макроэлементы. Они являются основными источниками энергии и питательных веществ для организма.

К микронутриентам относятся биологически активные вещества: витамины, ферменты и микроэлементы.

Вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, но не используемые организмом в процессе жизнедеятельности, называются неалиментарными. К ним относятся вещества, формирующие вкус и запах, а также различные консерванты, антиоксиданты, структурообразователи и т.п. Некоторые вещества, относящиеся к макро- и микронутриентам, не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. Эти компоненты называются эссенциальными (незаменимыми).

Все химические вещества пищи условно могут быть разделены на три основные группы. Первую группу представляют природные компоненты пищевых продуктов, специфические для определенного вида продуктов животного и растительного происхождения. Вторую и третью группы составляют вещества, попадающие в пищевые продукты из окружающей среды: контаминанты (загрязнители) биологической или химической (антропогенной) природы; пищевые добавки  вещества, специально вносимые в продукты питания для достижения определенных технологических и других эффектов.

Следует отметить, что понятия «вредности» и «безвредности» химических веществ, входящих в состав пищевых продуктов, довольно относительны, так как при определенных условиях обычные и даже незаменимые компоненты пищи могут быть токсичными для организма, а некоторые ядовитые вещества используются в лечебных целях.