- жирорастворимые - A, D, E, K, Q - растворяются в маслах, спиртах и ацетоне;
- водорастворимые - B1, B2, B3, B5, B6, C- растворяются в воде;
Для каждого витамина существует:
- буквенное обозначение (буквы латинского алфавита);
- химическое название (определяется химической природой витамина);
- физиологическое название («анти» + название заболевания, возникающего при недостатке или отсутствии витамина).
!!! В настоящее время используются все три вида номенклатуры.
Кроме витаминов пища может содержать провитамины. Провитамины являются предшественниками витаминов. При попадании в организм человека провитамины превращаются в биологически активные формы витаминов.
44. Эмульгаторы. Свойства, характеристика основных представителей, примеры использования в пищевой промышленности
Эмульгаторы (функциональный класс 9)- вещества, которые будучи добавленными к пищевому продукту, обеспечивают возможность образования и сохранения однородной дисперсии двух или более несмешивающихся веществ.
Действие эмульгаторов многосторонне. Они ответственны за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластичные свойства, вязкость и ощущение наполненности во рту.
Данные качества обеспечиваются поверхностно-активными свойствами, поэтому применительно к рассматриваемому вопросу термины «эмульгатор», «эмульгирующий агент», и «поверхностно-активные вещества» можно рассматривать как синонимы.
Пенообразователи - эмульгаторы, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.
Стабилизаторы пены - эмульгаторы, добавляемые в жидкие взбитые продукты для предотвращения оседания пены.
Применяемые в пищевой промышленности ПАВ - это не индивидуальные вещества, а многокомпонентные смеси. Химическое название препарата при этом соответствует лишь основной части продукта.
Область применения: маргарины, майонезы и эмульгированные соусы, жиры для выпечки, хлеб и хлебобулочные изделия, кондитерские изделия, жевательная резинка, растворимый кофе, сухое молоко, супы быстрого приготовления и другие сухие продукты, ароматизаторы.
Физико - химические свойства и классификация эмульгаторов
В пищевой промышленности часто встречаются эмульсии, состоящие из воды и масла. Если дисперсной фазой является масло, а дисперсионной средой вода, такая эмульсия относится к типу «масло в воде» (М\В) и называется прямой (прямые эмульсии с гидрофобной (липофильной) дисперсной (прерывной) фазой и гидрофильной (липофильной) дисперсионной средой (непрерывной фазой)). Примером является майонез. Второй тип - эмульсия «вода в масле» (В\М) называется обратной (гидрофильная дисперсная фаза в гидрофобной дисперсной среде). Типичный пример - маргарин.
Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или в твёрдом теле. Чтобы пена образовалась и могла существовать, необходимо присутствие в системе ПАВ - пенообразоваиелей, которые дополнительно выступают как стабилизаторы пены. Газ и жидкость, из которых состоят пены, стремятся образовать два слоя с минимальной поверхностью раздела фаз. Поэтому пены в готовых пищевых продуктах стабилизируют формированием мельчайших кристаллов сахара (нуга), фиксируют путем термообработки (подсушивания зефира, выпекание бисквита, закаливание мороженого) и добавкой стабилизаторов пены.
Согласно второй классификации эмульсии подразделяются на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные, или желатинированные. К разбавленным эмульсиям относятся системы типа жидкость - жидкость, содержащие до 0,1 % ( по объему) дисперсной фазы (молоко или напитки, где роль ароматизирующего вещества играют эфирные масла). Этот тип эмульсий высокодисперсный (размер частиц не превышает 100 - 300 нм) Частицы обнаруживают электофоретическую подвижность, т. е. несут электрический заряд, что повышает их агрегативную устойчивость.
К концентрированным эмульсиям принадлежат системы жидкость - жидкость с содержанием дисперсной фазы вплоть до 74 %. Данные эмульсии легко седиментируют, агрегативная устойчивость зависит от природы эмульгатора (молочные продукты, мороженое и кремы).
К высококонцентрированным эмульсиям относятся системы жидкость - жидкость с содержанием дисперсной фазы выше 74 %. Вследствие плотной упаковки капелек данные эмульсии не способны к седиментации и обладают механическими свойствами, сходными со свойствами гелей (майонезы, маргарины и комбинированные масла).
К свойствам, обеспечивающим эмульгатору проявление поверхностной активности, относятся:
- образование некристаллической формы при контакте с водой;
- пониженная растворимость в воде за счет достаточно большой гидрофобной части;
- взаимодействие с водой через полярные связи;
- значительная молекулярная масса, компенсирующая эффект уменьшения энтропии при адсорбции;
- ограниченная растворимость в неполярной (масляной) фазе вследствие наличия и крупного размера полярных групп на межфазной границе.
В зависимости от особенностей химической природы эмульгатора, а также специфики пищевой системы отдельные представители эмульгаторов могут иметь смежные технологические функции: стабилизаторов или антиоксидантов (лецитины, лактилаты натрия). Также некоторые пищевые добавки могут проявлять в пищевых системах эмульгирующую способность. Например, краситель Е 181 (танины пищевые), загустители Е 405 (пропиленгликольальгинат), Е 413 (трагакант), Е 461-466 (производные целлюлозы с простой эфирной связью), подсластители Е 420 (сорбит), Е 965 (мальтит), Е 967 (ксилит), пеногаситель Е 900 (полидиметилсилоксан).
45. Минеральные вещества и их роль в питании человека
В питании минеральные вещества также незаменимы, как белки, жиры, углеводы, витамины.
Минеральные вещества составляют относительно значительную часть человеческого тела (около 3 кг залы). В костях они представлены в виде кристаллов, в мягких тканях - в виде истинного, либо коллоидного раствора в соединении главным образом с белками.
Минеральные вещества выполняют следующие функции:
1) Пластическую - участвуютв формировании костной ткани (преобладают фосфор и кальций);
2) Ферментативную - входят в состав ферментов, примерно треть ферментов содержит в своем составе металл или активируется металлом
3) Участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном балансах, поддерживают осмотическое давление в клетках;
4) Влияют на иммунитет;
5) Участвуют в процессах кроветворения;
6) Влияют на свертываемость крови;
Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макро- и микроэлементы
К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, магний, селен, сера, фосфор.
К микроэлементам относят: железо, медь, марганец, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, никель, стронций, кремний, селен, ванадий.
В микроколичествах они стимулируют биохимические процессы, но в больших количествах могут оказывать токсическое действие на организм, поэтому содержание некоторых неорганических соединений в пищевых продуктах регламентируется медико - биологическими требованиями и санитарными нормами качества. Обычное содержание минеральных веществ в пищевых продуктах находится на уровне 0.5-0.7% съедобной части. В процессе сложного превращения в организме человека продуктов, богатых Ca, Mg, Na или K, могут образоваться щелочные соединения. К источникам щелочеобразующих элементов относятся: плоды, овощи, бобовые, молоко и молочные продукты.
Другие продукты, также как мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа, макароны, в процессе превращений в организме человека дают кислые соединения.
В организм человека микроэлементы поступают с водой, животной и растительной пищей, реже - с вдыхаемым воздухом и через кожу.
В развитии недостатка или избытка содержания микроэлементов в организме человека важную роль играют природные и промышленные факторы, возможность усвояемости микроэлементов организмом.
Поэтому микроэлементы разделены на следующие группы:
1) Природные - их количество обусловлено содержанием микроэлементов в окружающей среде.
2) Промышленные - преимущественно бывают в избытке, содержание обусловлено вредными условиями производства.
3) Ятрогенные - расстройства, возникающие как следствие ошибок медицинских работников.
4) Эндогенные - наследственные или врожденные нарушения усвояемости или повышенных способностей к накоплению одного или нескольких микроэлементов.
Недостаток или избыток в питании каких-нибудь минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, что приводит к развитию ряда заболеваний, так, например, недостаток:
Са вызывает замедление роста,
Mg - мышечные судороги,
Fe - нарушение иммунной системы,
Zn - повреждение кожи, замедление роста, полового созревания,
Cu - слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия,
Mn - бесплодие, ухудшение роста скелета,
Mo - замедление клеточного роста, склонного к кариесу,
Co - злокачественная анемия,
Ni - учащение депрессий, дерматиты,
Cr - симптомы диабета,
Si - нарушение роста скелета,
F - кариес зубов,
J - нарушение работы щитовидной железы, замедление метаболизма,
Se - слабость сердечной мышцы.
К наиболее дефицитным в питании современного человека относят Са Fe, к избыточным - Na и F.
К причинам нарушения обмена минеральных веществ, даже при их достаточном количестве в пище, относятся:
1) Несбалансированное питание.
2) Применение методов кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных веществ (например, размораживание в горячей воде - мяса, рыбы; удаление отвара овощей и фруктов)
3) Отсутствие своевременной коррекции состава рациона при изменении потребности организма в минеральных веществах, связанной с физиологическими причинами (у людей, работающих при повышенной температуре, увеличенная потребность в K,Na,Cl и др.)
4) Нарушение процесса всасывания минеральных веществ в желудочно-кишечном тракте или повышение потерь жидкости (кровопотери).
46. Роль воды в жизнедеятельности человека. Требования к её качеству. Вода в пищевых продуктах
О роли воды в жизни человека можно судить на простом примере - сам человек в большинстве своем состоит из воды. Мозг человека на 75 -- 85 % содержит воду, а мышечная ткань -- приблизительно на 70 %. Вода способствует тому, чтобы пища, которую мы едим, быстро переваривалась и усваивалась организмом. Немаловажная роль воды в природе и жизни человека сводится к выводу из организма человека и животных токсинов и прочих отходов. Вода служит в качестве смазки для наших суставов, а также регулирует и поддерживает температуру нашего тела. А известно ли вам, что для человека, который планирует похудеть, вода будет иметь большое значение в жизни, так как она поспособствует снижению лишнего веса. Дело в том, что вода не содержит в себе калорий. Более того, в ней нет жиров, холестерина и практически не содержится натрия. Если пить воду регулярно, она понижает ваш аппетит. Также вода помогает процессу переработки жира в организме. Если же в течение дня пить мало воды, то почки становятся не в состоянии функционировать так, как положено. В связи с этим печень начинает брать на себя часть той работы, которую должны делать почки, и это понижает её способность в переработке жиров. Таким образом, жир начинает накапливаться в организме, другими словами, человек начинает приобретать избыточный вес. Уже многие медики давно признали тот факт, что достаточное употребление воды просто необходимо в борьбе с лишним весом. Если те, кто стремиться похудеть, пренебрегают водой, то организм просто не способен переработать весь жир и желаемого эффекта можно просто не достичь.
Поэтому старайтесь никогда не лишать свой организм воды. Ежедневно из нашего организма выводится около двух литров этой жидкости. Влага выделяется через кожу, кишечник, а также лёгкие. Примечательно, что когда человек дышит, при выдыхании в сутки теряется примерно пол-литра воды. Поэтому запасы воды в организме просто жизненно важно восполнять. Важность воды в жизни и организме человека огромна, в случае ее недостатка появляется обезвоживание. Вот некоторые признаки обезвоживания: усталость, мышечная и головная боль, моча неестественно тёмного цвета, сухость в ротовой полости и глазах. Нередко в знойную погоду многие люди теряют сознание и нуждаются в медицинской помощи именно благодаря обезвоживанию.
Вода входит в состав всех пищевых продуктов. По занимаемому ею объему в общей массе многих пищевых продуктов вода - наиболее значительный компонент, и она оказывает влияние на многие качественные характеристики их, особенно на консистенцию и структуру. Наиболее высокое содержание воды характерно для плодов и овощей (72-95 %), молока (87-90 %), мяса (58-74 %), рыбы (62-84 %). Значительно меньше воды находится в маргарине, сливочном масле (15,7-32,6 %), крахмале (14-20 %), зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных плодах, овощах и грибах, орехах (10-14 %), чае (8,5 %). Минимальное количество воды содержится в сухом молоке (4,0 %), карамели леденцовой (3,6 %), поваренной соли (3,0 %), кулинарных жирах (0,3 %), растительном масле и сахаре (0,1 %).
В животных и растительных тканях вода является наиболее изменяющимся компонентом химического состава. Например, в картофеле в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта, района выращивания, почвы, климатических условий и вегетационного периода количество воды колеблется от 67 до 83 %.
В продуктах, изготовленных из растительного и животного сырья, - сахаре, кондитерских изделиях, сырах и др. - содержание воды регламентируется стандартами.
Для многих пищевых продуктов содержание воды (влажность) является важным показателем качества. Пониженное или повышенное содержание воды против установленной нормы для продукта вызывает ухудшение его качества. Например, понижение влаги в мармеладе и джеме ухудшает их консистенцию и вкус, потеря влаги свежими плодами и овощами на 5-7 % уменьшает тургор клеток, поэтому они становятся вялыми, дряблыми, качество их резко снижается и они быстро портятся.
Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хранении, так как в них быстро развиваются микроорганизмы. Вода способствует ускорению химических, биохимических и других процессов в пищевых продуктах. Сырые мясо и рыба легко поражаются бактериями, а плоды и овощи - плесневыми грибами.