книги2 / 69
.pdf51
альдегидокислот, пероксидных радикалов ПНЖК, акролеина и других веществ.
Основные реакции прогоркания.
ß- окисление насыщенных кислот:
[O]
СН3 - CH2 - CH2 - COOH →
масляная кислота
Прогорканию подвергаются сливочное масло, маргарин, говяжий, свиной жиры, липиды муки, яиц, молока, колбас и других продуктов. Длительное неоднократное нагревание приводит также к образованию продуктов прогоркания.
Окисление ненасыщенных кислот.
Вследствие соприкосновения жиров с кислородом воздуха, в жирах протекают окислительные процессы, в которые активнее вступают ненасыщенные кислоты:
альдегид альдокислота
Образование пероксидных радикалов ПНЖК
Ненасыщенные кислоты с кислородом воздуха вступают в цепную реакцию с образованием свободных радикалов ПНЖК, эта реакция активируется на свету. Свет выбивает из метиленовой группы кислоты свободный радикал водорода, образуя свободный радикал ПНЖК. Этот радикал окисляется активной формой кислорода (О2→ О=О → — О — О —), что
52
приводит к получению пероксидного радикала ПНЖК. Пероксидный радикал ПНЖК, соединяясь с другой ПНЖК, отрывает от нее атом водорода, образуя гидропероксид и новый свободный радикал ПНЖК, и реакция начинается сначала:
→ свободный радикал ПНЖК
Предохранением от порчи жиров служит ингибирование окисления антиоксидантами, низкая температура, отсутствие света, озонирование продуктов.
Свойства кислот жира, влияющие на изменение качества липидов.
Гидрогенизация – это процесс обработки жидких жиров водородом в целях
перевода кислот, а в целом липидов, из жидкого состояния в твердое:
53
После гидрогенизации твердые жиры называют саломасами. В саломасы вводят разные добавки: сливки, ароматизаторы, глюкозу, молоко, соль,
витамины, получая при этом разные сорта маргаринов, комбижиров,
растительного сала.
Переэтерификация - это реакция обмена радикалами кислот, входящих в состав жиров. Возможна реакция обмена внутри одной молекулы, или между различными жирами:
Подбирая нужные кислоты, можно получить новые жиры с заданными свойствами. Например, используя бараний и говяжий жиры в смеси с растительными маслами, расширяют ассортимент пищевых жиров.
4.3 Липиды пищевых продуктов
Липиды животного происхождения – жиры: говяжье, баранье, свиное сало. Молочные жиры: сливки, сметана, сливочное масло. Липиды растительного происхождения – масла, получаемые из растений:
подсолнечное, льняное, конопляное, соевое, арахисовое, оливковое.
Синтезированные жиры: маргарины, растительное сало.
Наиболее важные источники жиров: растительное масло содержит 99,8%
чистых липидов, сливочное масло – 60-70%; маргарин – 82%; шоколад – 40%;
сыры – 25-30%; колбасы – 10-25%; тушки рыб – 20-25%; свинина – 39%;
говядина – 10%; молоко коровье – 3,5-4%; молоко оленя – 17-18%.
54
Жидкие и твёрдые жиры – это смеси сложных эфиров глицерина и карбоновых кислот. Так как на долю глицерина приходится только 10% структуры жира, то все разнообразие жиров зависит от кислот их образующих. Например, по сравнению с
говядиной, свинина и мясо птицы мягче потому, что в их жире и в мясе больше ненасыщенных кислот. Хрупкость шоколада объясняется тем, что в состав масла – какао входит твёрдая стеариновая кислота, а низкая температура его плавления - 34 С, объясняется присутствием в шоколаде олеиновой кислоты.
В пищевых продуктах различают жиры: видимые – растительные масла,
животные жиры, сливочное масло, маргарин; невидимые – жир в мясе и в мясопродуктах, рыбе, молоке, молочных продуктах, хлебобулочных изделиях.
В животных жирах, кроме рыбных, присутствуют твёрдые кислоты и очень мало ПНЖК, однако они богаты витамином А и витамином D. В растительных маслах: каротиноиды, токоферолы (витамин Е), фосфолипиды, фитостерины и другие биоактивные вещества.
Жиры относятся к основным пищевым веществам и являются обязательным компонентом в сбалансированном питании человека.
Они служат для организма источником энергетического и пластического материала, поставщиком незаменимых ненасыщенных жирных кислот (ПНЖК),
фосфолипидов, жирорастворимых витаминов, стеролов.
От уровня сбалансированности жира с другими пищевыми веществами зависят интенсивность и характер многих процессов, протекающих в организме, связанных с обменом, превращением и усвоением пищевых веществ.
Но самое важное свойство жиров большая калорийность. В одном килограмме жира - 9 тысяч ккалорий, углеводов и белков – 4 тысячи.
Энергию дают атомы углерода и водорода, которые сгорают в реакциях
55
биологического окисления в кислороде. Один килограмм углерода дает 7 тысяч ккалорий, а 1 килограмм водорода - 30 тысяч ккалорий. В молекуле, к примеру,
тристеаринглицерола 110 атомов водорода и 57 атомов углерода. В химических связях С - Н и заключена энергия.
Рекомендуемое содержание жира в рационе человека ежедневно должно составлять – 30-33% (для северных регионов – 38-40%). Это 90 - 107 грамм в сутки, в том числе: ПНЖК 3 - 6г, фосфолипидов 5г, холестерина – 0,3 - 0,6г,
растительного масла – 25 - 30г; (1/3 часть), животных жиров – 60-70г (2/3 часть)
от объёма всех пищевых липидов.
Нормирование жира производится с учетом возраста, пола, характера,
трудовой деятельности, национальных и климатических особенностей. Избыток жиров в рационе вызывает: кардиосклероз, ожирение, рак толстого кишечника,
нарушение обмена веществ, снижение иммунитета, увеличение массы тела.
Недостаток: нарушение ЦНС, дистрофию, снижение иммунитета, нарушение функций почек, кожи, печени, мозга, нарушение обмена веществ и витаминов.
Вопросы для самоконтроля
1.На какие группы делят липиды по химическому составу?
2.Какова биологическая роль сложных липидов?
3.Какие константы используются для характеристики физико-химических свойств жиров?
4.Чем характеризуется порча липидов пищевых продуктов?
5.Какие пищевые продукты богаты липидами?
56
Тема 5 Углеводы продуктов питания
5.1 Понятие. Классификация. Строение углеводов
Углеводы – это органические соединения, поставляющие в организм необходимую для полноценной жизнедеятельности энергию. Углеводы
(сахара) представляют собой альдегиды, или кетоны многоатомных спиртов и полимеры этих соединений.
В клетках животных организмов на долю углеводов приходится 20 %, в
растениях - 90 % сухого вещества. В соединениях с белками и жирами углеводы представляют основу субклеточных структур, следовательно - основу живой материи.
По способности к гидролизу углеводы делятся на простые - моносахариды и сложные - полисахариды.
Моносахариды не гидролизуются с образованием более простых углеводов. Способные к гидролизу полисахариды можно рассматривать как продукты поликонденсации моносахаридов. Полисахариды являются высокомолекулярными соединениями, макромолекулы которых содержат сотни
57
и тысячи моносахаридных остатков. Среди них выделяют группу олигосахаридов, имеющих относительно небольшую молекулярную массу и содержащих от 2 до 10 моносахаридных остатков.
Моносахариды содержат только одну структурную единицу. Они относятся к полигидроксиальдегидам или полигидроксикетонам. По числу углеводных атомов, входящих в состав моносахаридов, их подразделяют на:
триозы (C3H6O3), тетрозы (C4H8O), пентозы (C5H10O5), гексозы (C6H12O6), гептозы (C7H14O7) .
Важнейшими из моносахаридов гексоз являются глюкоза и фруктоза.
Глюкоза – главный поставщик энергии для мозга. Она содержится в плодах и ягодах и необходима для снабжения энергией и образования в печени
гликогена. |
Особенно много |
|
|
глюкозы |
в |
винограде, |
|
черешне, малине, бананах, |
|
||
сливах, арбузах и клубнике. |
В |
||
немалых |
|
количествах |
|
глюкоза имеется в квасе,
вине и пиве. Достаточная ее концентрация в тыкве, белокочанной капусте,
моркови, меде, молоке, кефире, сливках.
58
|
Фруктоза |
– |
моносахарид, |
||
|
который в |
свободном |
виде |
||
|
присутствует |
в |
сладких |
||
|
фруктах, |
овощах, |
|
меде. |
|
|
Фруктоза – наиболее сладкий |
||||
моносахарид, отличается от глюкозы тем, что не |
|||||
пересыщает кровь лишним сахаром, очень легко |
|||||
усваивается организмом. |
Фруктоза не требует для своего усвоения гормона |
||||
инсулина, что позволяет использовать ее при сахарном диабете. |
|||||
Потребность в фруктозе увеличивается |
при |
активной умственной, |
физической деятельности, связанной со значительными энергозатратами, и снижается в вечернее время, во время отдыха, при избыточной массе тела.
В природе и в пищевых продуктах моносахара существуют в α, β и γ- формах. Поступая в кровь, α и β формы преобразуются в γ -форму, в виде которой и усваиваются. При отсутствии гормона инсулина, переводящего α и β формы в γ - форму, углеводы не усваиваются и удаляются с мочой, что наблюдается при диабете.
Олигосахариды состоят из нескольких остатков моносахаридов, соединенных -О-гликозидными связями. Наиболее распространены
дисахариды, построенные из двух моноз (С12Н22О11).
В наибольшей степени используется в питании дисахарид сахароза. Её источники тростниковый и свекловичный сахар. Сахароза состоит из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы:
сахароза
59
Лактоза - молочный сахар (laktum - молоко), содержащийся в молоке и молочных продуктах. В коровьем молоке на долю лактозы приходится от 4 до 6%. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы.
Галактоза в продуктах в свободном виде не встречается и получается только при расщеплении лактозы.
галактоза |
лактоза |
При врожденном или приобретенном дефиците фермента лактазы в кишечнике нарушается расщепление лактозы на глюкозу и галактозу, что известно как непереносимость молочных продуктов. В кисломолочных продуктах лактозы меньше, чем в молоке, так как при сквашивании молока из лактозы образуется молочная кислота.
Мальтоза - солодовый сахар (maltum - в переводе с латинского означает «солод») – природный дисахарид, построенный двумя остатками D – глюкозы, соединенными между собой. Этот углевод содержится в муке, крахмале, так как является продуктом их гидролиза.
Мальтозу получают в результате брожения солода, в качестве которого используют следующие злаковые культуры: пшеницу, маис, рожь, рис или овес. В состав патоки входит солодовый сахар, добытый из
плесневых грибов. Солодовый сахар, в отличие от тростникового и свекольного, менее сладок. Используется в качестве пищевой добавки для приготовления сбитня, медовухи, кваса, домашнего пива.
60
Полисахариды являются высокомолекулярными веществами,
построенными из сотен моносахаридов, соединенных -О-гликозидными связями (C6H10O5)n. К ним относят крахмал и гликоген (перевариваемые углеводы), а также клетчатку, пектины и гемицеллюлозу.
Крахма́л - смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Соотношение между амилозой и амилопектином у разных крахмалов колеблется от 1:1,5 до 1:4,5.
Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах (под действием света при фотосинтезе) несколько различается по структуре зёрен,
степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-
химическим свойствам.
фрагмент молекулы амилозы крахмала
Крахмал - содержится в клеточных органеллах растений. Это запасное питательное вещество листьев, стеблей, луковиц, клубней.