Химия пищи

Содержание

 

1. Биологические активные вещества в питание человека………………..2

2. Значение и функции воды в организме. Виды и формы связи воды…..6

3. Превращение углеводов при производстве пищевых продуктов…….10

4. Антиокислители (антиоксиданты) характеристика, механизм действия, применения пищевых продуктов……………………………………12

5. Задача…………………………………………………………………….14

6. Задача……………………………………………………………………15

Список используемой литературы……………………………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Биологические активные вещества в питание человека.

 

Питание обеспечивает нормальную деятельность организма, тем самым, поддерживая его рост, развитие и  работоспособность. Для этого необходимо сбалансировать рацион в зависимости  от индивидуальных потребностей человека, которые должны соответствовать  его возрасту, полу и профессии.

Физиологические потребности  организма, как правило, зависят  от постоянно меняющихся условий  жизни, поэтому точно сбалансировать питание невозможно. Однако у организма  есть регуляторные механизмы, которые  позволяют усваивать из пищи необходимые  питательные вещества именно в том  количестве, которое ему нужно  в данный момент. Но такие способы  приспособления имеют определенные пределы.

Например, некоторые витамины и незаменимые аминокислоты организм не может синтезировать в процессе обмена. Они обязательно должны поступать  с пищей, в противном случае питание  будет неполноценным, и возникнут  различные болезни.

Вместе с пищей организм должен получать все необходимые  для жизнедеятельности белки, жиры, углеводы, а также биологически активные вещества - витамины и минеральные  соли.

Богатые минеральными веществами, витаминами и белком нежирные сыры, молоко и яйца защищают и укрепляют  иммунную систему.

Жиры (липиды)

Попадая в кишечник, жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот. Затем эти вещества, проникая сквозь стенку кишечника, вновь превращаются в жиры, которые всасываются в  кровь. Потом кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и  строительного материала.

Поскольку липиды входят в  состав клеточных структур, они необходимы для образования новых клеток. Также жир откладывается в  виде запасов жировой ткани. Нормальное количество жира у человека в среднем составляет 10-12% веса тела, а при ожирении может достигать 40-50%. В процессе окисления 1 г жира освобождается 9,3 ккал энергии.

По количеству в продуктах  жиров и углеводов определяется калорийность пищи.

В организме жир образуется из жиров, белков и углеводов, поступающих  с пищей. Жиры участвуют в регулировании  обмена веществ и играют важную роль в нормальном функционировании организма. Растительные масла должны составлять не менее 1/3 рациона взрослого человека. Дефицит жиров в рационе может  привести к нежелательным последствиям: заболеваниям кожи, авитаминозу и  другим болезням. Однако излишек жира в организме может привести к  ожирению и некоторым другим заболеваниям. Наиболее полезными считаются молочные жиры, которые содержатся в сливочном  и топленом масле, молоке, сливках  и сметане. Они отличаются высоким  содержанием витамина А, а также других полезных для организма веществ: холина, токоферола, фосфатидов. Важны и растительные жиры (подсолнечное, кукурузное, хлопковое и оливковое масло), которые, как считают исследователи, являются источником витаминов и способствуют нормальному развитию и росту молодого организма. В состав растительного масла входят полиненасыщенные жирные кислоты и витамин Е - жизненно важные компоненты, содержание которых в животных и молочных жирах гораздо ниже. Жиры являются ценным источником энергии, они богаты фосфорсодержащими веществами и витаминами.

Присутствие в организме  полиненасыщенных жирных кислот способствует повышению иммунитета, укреплению стенок кровеносных сосудов, активизации  метаболизма.

Углеводы

В диетологии различают простые  углеводы (сахарные) и сложные, более  важные с точки зрения рационального  питания. Простые углеводы называются моносахаридами, или глюкозой. Моносахариды быстро растворяются в воде, поэтому хорошо всасываются из кишечника в кровь. Сложные углеводы построены из нескольких молекул моносахаридов и называются полисахаридами. К полисахаридам относятся разновидности сахаров: молочный, свекловичный, солодовый и другие, а также клетчатка, крахмал и гликоген. Углеводы содержатся в ржаном и пшеничном хлебе, сухарях, крупах (пшеничной, гречневой, перловой, манной, овсяной, ячневой, кукурузной, рисовой), отрубях, меде. Кукурузная крупа - источник сложных углеводов, клетчатки и тиамина. Это высококалорийный нежирный продукт, который рекомендуется употреблять для профилактики ишемической болезни сердца, некоторых видов рака и ожирения.

Белки

Они образуются в организме  при поглощении белков из пищи, их нельзя заменить углеводами и жирами. Основным источником белков являются продукты животного происхождения. Белки - важнейший  компонент питания. Они состоят  из аминокислот, которые делятся  на заменимые (около 80%) и незаменимые (20%). Заменимые аминокислоты синтезируются в организме, а незаменимые не синтезируются, потому они должны обязательно присутствовать в пище. Белок - основной пластический материал, из которого построены ткани организма. Например, скелетные мышцы в своем составе содержат приблизительно 20% белка. Из белка построены ферменты, которые ускоряют разнообразные реакции, обеспечивающие интенсивность обмена веществ. Они входят в состав гормонов и принимают непосредственное участие в регуляции физиологических процессов. Белок мышц обеспечивает их сократительную функцию. Кроме того, белок является составной частью гемоглобина и участвует в транспортировке кислорода. Белок крови (фибриноген) играет важную роль в процессе свертывания крови. Сложные белки (нуклеопротеиды) участвуют в передаче наследственных свойств организма. Белок используется организмом в качестве источника энергии: 1 г белка содержит 4,1 ккал. Первое место среди содержащих белки продуктов питания занимают мясо, мясопродукты, рыба, молоко и яйца. Мясо является источником полноценных белков, а также жиров, некоторых витаминов (В1, В2, В6) и минеральных веществ (калия, натрия, фосфора, железа, магния, цинка, йода и др.). В состав мясных продуктов входят азотистые вещества, которые активно стимулируют выделение желудочного сока, и безазотистые экстрактивные вещества, извлекающиеся из мяса при варке. Печень, почки, мозги, легкие тоже имеют высокую биологическую ценность. В печени много витамина А, жирорастворимых соединений железа, меди, фосфора и др. Она особенно полезна людям, перенесшим операцию. Рыба по наличию полезных веществ ничем не уступает мясу. Причем химический состав рыбы, по сравнению с мясом, разнообразнее. В рыбе содержится до 20% белков, 20-30% жиров, 1,2% минеральных солей, в том числе соли калия, фосфора и железа. Морская рыба содержит много йода и фтора.

У цельнозерновых продуктов питательная ценность значительно выше, чем у очищенных, так как они лишены многих витаминов, клетчатки и других полезных веществ. Яйца содержат микроэлементы, необходимые для здоровья, среди них йод, кобальт, медь, в небольшом количестве хлорид натрия и пуриновые вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Значение и функции воды в организме. Виды и формы связи воды.

 

Вода - матрица жизни, основа обмена веществ, изменяя свою структуру, свои физико-химические свойства, она  регулирует жизненные процессы. Без  воды невозможны любые формы жизни - углеродная кремневая и т. д.

Вода крови и лимфы  доставляет к клеткам и тканям все необходимые метаболиты и  удаляет продукты обмена веществ.

Известны и многочисленные другие механизмы водной регуляции  жизненными процессами.

Вода крайне необходима для  существования всех живых организмов; она с древности считалась  первоисточником жизни наравне  с огнем, воздухом и землей. Вода покрывает около 510 млн. кв. км поверхности  Земли (около 3/4 поверхности). Общее  количество пресной воды на Земле  составляет около 24 млн. куб. км. (2% от массы  вод морей и океанов), причем 23 млн. куб. км приходится на ледяные массивы  Антарктиды и Гренландии. В первичной  водной оболочке Земного шара воды было гораздо меньше, чем теперь (не более 10% от общего количества воды в водоемах и реках в настоящее  время). Дополнительное количество воды появилось впоследствии в результате освобождения воды, входящей в состав земных недр. По расчетам специалистов, в составе мантии Земли воды содержится в 10—12 раз больше, чем в Мировом  океане.

Вода выполняет в живой  клетке множество функций, главная  — структурно - энергетическая!

Вода в природе - это  динамическая система, неоднородная от уровня ядер до уровня агрегатов молекул. Вода способна сохранять «память» о  структуре растворенных веществ. Можно  сказать, перенимает её свойства. Клеточные  мембраны имеют в своём составе  специфические транспортные белки  для ферментов (контролируют транспорт  молекул воды в клетки) - аквапорины.

Скрученная молекула ДНК  в определенных местах насыщена водой, что обязательно для поддержания  структуры, репарации, репликации и  функционирования. От воды зависят  многочисленные химические реакции, и  она служит определяющим компонентом  во многих биохимических реакциях.

Наличие воды важно для  клеток и жидкостей их окружающих, которые называются интерстициальными (окружают суставы, мышцы и органы ), необходима она и для матрикса (основы) крови.

 Жидкости заполняют  всё пространство внутри клеток  и между клетками. Будучи главной  жидкостью, в организме вода  служит растворителем для минеральных  веществ, витаминов, аминокислот,  глюкозы и многих других питательных  веществ.

Вода играет ключевую роль в пищеварении, всасывании, переносе и утилизации питательных веществ.

Вода является средой для  безопасного выведения токсинов и продуктов жизнедеятельности, она решающим образом влияет на процесс  терморегуляции в организме, от процесса образования энергии до смазки суставов и процесса репродукции. Нет ни одной  системы в организме, которая  не зависела бы от воды.

Вода необходима для мышечных сокращений. Мышечные волокна укорачиваются  при гидратации (связывании воды) и  удлиняется при дегидратации (потере воды). Это явление обуславливает  мышечное движение. Мышечное сокращение, в сущности, представляет собой взаимодействие между водой и белками, образование  и разрушение структур воды вызываются определенными белками.

Вода, окружающая белковую молекулу, необходима для переноса электронов с помощью атома водорода, включенных в её молекулу.

Самым важным параметром питьевой воды, с точки зрения современной  медицины, является ее «заряд» - окислительно-восстановительный  потенциал (ОВП), который должен быть отрицательным, т.к. клетки человека имеют  отрицательный ОВП (70 мВ ). Болезни возникают, когда отрицательный потенциал клеток (ОВП) падает ниже нормы. ВОДА, которую мы пьем, давно уже перестала быть питьевой. Пьем Мы, как правило, консервированную воду с положительным ОВП ( +200 ), (+400) мВ (из крана, пластиковых и стеклянных бутылок). Вода с положительным ОВП, проникая в ткани человеческого организма, отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из ВОДЫ на 80 - 90%. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно важные органы теряют свою функцию, снижается иммунитет.

Виды воды

Вода на Земле может  существовать в трёх основных состояниях — жидком, газообразном и твёрдом  и приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать  друг с другом: водяной пар и  облака в небе, морская вода и  айсберги, ледники и реки на поверхности  земли, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе множество  органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника  жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.

По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочего:

Мягкая вода и жёсткая  вода — по содержанию катионов кальция  и магния

По изотопам молекулы:

Лёгкая вода (по составу  почти соответствует обычной)

Тяжёлая вода (дейтериевая)

Сверхтяжёлая вода (тритиевая)

Пресная вода

Дождевая вода

Морская вода

Подземные воды

Минеральная вода

Солоноватая вода (en:Brackish water)

Питьевая вода, Водопроводная  вода

Дистиллированная вода и  деионизированная вода

Сточные воды

Ливневая вода или поверхностные  воды

Апирогенная вода

Мёртвая вода и Живая вода — виды воды из сказок (со сказочными свойствами)

Лёд-девять (вымышленный материал)

Святая вода — особый вид воды согласно религиозным учениям

Поливода

Структурированная вода —  термин, применяемый в различных  неакадемических теориях.

Талая вода

Химические названия воды

С формальной точки зрения вода имеет несколько различных  корректных химических названий:

Оксид водорода

Гидроксид водорода

Монооксид дигидрогена

Гидроксильная кислота

Оксидан

Дигидромонооксид

 

 

 

 

3. Превращение углеводов при производстве пищевых продуктов.

 

3.1. Гидролиз. Во многих пищевых продуктах имеет место гидролиз пищевых гликозидов, олигосахаридов. Гидролиз зависит от многих факторов, pH, температуры, активности ферментов и др. Гидролиз важен не только при получении, но и в процессе хранения продукта.

При хранении реакции гидролиза  могут привести к нежелательному изменению цвета, а гидролиз полисахаридов  снижает их способность образовывать гели.

Гидролиз крахмала

а) под действием кислот – вначале ослабевают и рвутся ассоциативные связи между макромолекулами  амилозы и амилопектина. Это сопровождается нарушением структуры крахмальных  зерен и образованием гомогенной массы. Далее происходит разрыв α-Д (1-4) и α-Д (1-6) связей с присоединением по месту разрыва молекулы воды. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. На промежуточных стадиях образуются декстрины, тетра-, трисахариды, мальтоза.

Этот способ имеет ряд  недостатков: используются высокие  концентрации кислот, высокая температура  – это ведет к образованию  продуктов термической деградации углеводов и к реакциям трансгликозилирования.