РЕФЕРАТ
На тему: «Зниження харчової цінності нутрієнтів під час зберігання і перероблення»
Харчування – фізична потреба людини. Їжа є вихідним матеріалом для побудови і відновлення кожної клітини організму людини. Підраховано, що за своє життя людина споживає в середньому близько 1,3 т білків, 12,5 т вуглеводів і 75 т води. За всю історію існування людини харчування завжди було і залишається найсуттєвішим чинником, який здійснює постійний вплив на здоров'я.
Потреба організму в енергії, пластичному матеріалі й елементах, необхідних для формування внутрішнього середовища, задовольняється травною системою.
Щоб зрозуміти, як правильно харчуватися, особливо за певних порушень стану здоров'я чи за небезпеки забруднення харчової продукції ксенобіотиками, необхідно чітко уявляти собі весь шлях харчових продуктів від порожнини рота до кожної клітини організму.
Організм людини складається з білків (19,6%), жирів (14,7%), вуглеводів (1%), мінеральних речовин (4,9%), води (58,8%). Він постійно витрачає ці речовини на утворення енергії, необхідної для функціонування внутрішніх органів, підтримання тепла і здійснення всіх життєвих процесів, у тому числі фізичної та розумової праці. Щоб організм людини функціонував, його структурні елементи мають безперервно відновлюватися, тобто має здійснюватися обмін речовин. У середньому кожні 60 діб у людини змінюється 50% усіх тканинних білків, а деякі ферменти печінки можуть відновлюватися впродовж годин і навіть хвилин. Можна сказати, що нині кожен із нас хімічно інший, ніж був учора.
Регенерація можлива лише за безперервного потоку харчових речовин і джерел енергії, а також біологічно активних сполук з їжею. Обмін речовин перебуває в тісному зв'язку з енергетичним, адже організм людини постійно потребує енергії, без якої життєдіяльність припиняється. Таким чином, здоров'я людини великою мірою визначається його харчовим статусом.
Харчовий статус людини – ступінь забезпечення організму енергією та основними харчовими речовинами.
Поліпшення структури харчування і харчового статусу людини зумовлено фізіологічною роллю поживних речовин, які входять до складу харчових продуктів. Важливо знати норми фізіологічної потреби організму в харчових речовинах, а також мати уявлення про негативні наслідки споживання їх надлишкових і недостатніх кількостей.
Основні харчові речовини – органічні і неорганічні сполуки, необхідні для нормального росту, підтримання і відновлення тканин, а також для розмноження. Тому їхній вміст у харчовому раціоні людини має бути не нижчим зазначеного мінімального рівня. Водночас якщо приймання харчових речовин перевершує необхідний рівень, це може призвести до різних інтоксикацій організму, включаючи летальний кінець.
Харчові речовини поділяють на дві основні групи:
макронутрієнти – білки, жири, вуглеводи і макроелементи;
мікронутрієнти – вітаміни і мікроелементи.
Під час зберігання, транспортування і перероблення харчової продукції' в ній відбуваються незворотні хімічні перетворення, що призводять до зниження харчової цінності.
Харчова цінність продукту визначається кількістю і співвідношенням нутрієнтів, які містяться в ньому, якісністю й біологічною цінністю, засвоюваністю, смаком, запахом і фізіологічною цінністю, тобто сукупністю всіх корисних якостей продукту.
Біологічна цінність – показник якості харчового білка, що відображає ступінь відповідності його амінокислотного складу потребам організму в амінокислотах для синтезу білка.
Енергетична цінність (калорійність) їжі характеризує частку енергії, яка вивільняється в організмі людини з харчових речовин харчових продуктів для забезпечення його фізіологічних функцій.
За енергетичною цінністю харчові продукти поділяють на:
1.Особливо високоенергетичні – 400–900 ккал/100 г.
2.Високоенергетичні – 250–400 ккал/100 г.
3.Середньоенергетичні – 100–250 ккал/100 г.
4.Низькоенергетичні – до 100 ккал/100 г.
Відповідно до гігієнічних вимог щодо якості і безпеки продовольчої сировини та харчових продуктів, харчова цінність їхніх окремих видів і груп визначається переважно вмістом у кожному з них окремих харчових речовин та енергетичною цінністю.
Для підвищення безпеки і засвоюваності продуктів, передусім тваринного походження, бульбо- і коренеплодів, проводять їхню термічну обробку – і низькотемпературну (охолодження, підморожування, заморожування), і високотемпературну (варіння, пастеризація, стерилізація та ін.).
Близько 80% харчових продуктів споживається після теплового оброблення, що сприяє розм'якшенню їхніх тканин. Теплове оброблення знищує мікроорганізми і сприяє руйнуванню деяких токсинів.
Однак разом із позитивною дією теплове оброблення і негативно впливає на харчові продукти: руйнуються окремі поживні речовини, мінеральні солі, розчинні у воді вітаміни, звітрюються ароматичні речовини, втрачається природний колір продуктів, можуть утворюватися антипоживні сполуки, що мають різну будову і властивості. Деякі сполуки цієї групи мають потенційно шкідливий вплив на здоров'я людини.
За термічного оброблення, стерилізації, консервування і подальшого зберігання харчових продуктів відбуваються глибокі ушкодження білків:
- за короткочасного нагрівання відбувається денатурація білків і з втратою, і без втрати ними харчової цінності. При цьому біологічні, фізичні і хімічні властивості білкової молекули змінюються, ферментативна активність білків втрачається;
- повільне нагрівання білків за наявності у продукті відновлюваних цукрів зумовлює створення зв'язків між аміногрупами амінокислот і цукрами. Утворені цукроамінні комплекси не гідролізуються травними ферментами; вміст амінокислоти лізину знижується;
- тривале нагрівання білків зменшує вміст й інших амінокислот. Треба зазначити, що зменшення вмісту лізину може відбутися і за відсутності редукуючих речовин. Вільні аміногрупи лізину й аргініну, що входять до структури білка, можуть вступати в реакції з вільними кислотними групами аспарагінової і глутамінової кислот, а також із жирними кислотами і продуктами окиснення жирів;
– дуже тривале нагрівання білків призводить до деструкції амінокислот, включаючи повний їхній розпад й утворення перехресних зв'язків між окремими амінокислотами, у результаті чого утворюються поліамінокислотні комплекси.
Під час нагрівання суміші казеїну, що містить 4% вологи, з глюкозою впродовж 24 год за температури 90 °С знижується кількість 10 амінокислот: метіоніну – на 25%, аспарагінової і глутамінової кислот, треоніну, серину, гліцину, гістидину й аргініну – на 25–30%, лізину й аланіну – на 85%. Втрати збільшуються за підвищення вологості казеїну.
За оброблення харчових продуктів у лужному середовищі і наявності окиснювачів білки істотно змінюють свої фізичні та хімічні властивості.
За рН нижче від 8 у киплячій воді та за рН вище за 10 і температури 25'С у білку, отриманому з оселедця, між амінокислотами формуються внутрішні зв'язки, утворюється дипептид лізиналанін, який може чинити токсичну дію на організм людини.
З підвищенням жорсткості теплового оброблення розпад білків інтенсифікується. Так, соєвий білковий ізолят і білки насіння сої, оброблені за рН 12, повністю руйнуються через 4 год за 60 °С та через 12 год за 40 °С. Найчутливіший до підвищеної температури цистин.
Білок соняшникового насіння, оброблений 0,2 рН розчином лугу, також ушкоджується, втрачаючи амінокислоти, – аргінін, треонін, серин, лізин і цистин, водночас утворюються сполуки лізиналанін, алоізолейцин та орнітин.
Під час зберігання білкових харчових продуктів, до складу яких входять жири, вміст амінокислот знижується дуже різко. Наприклад, вміст лізину знижується на 90% у консервах з оселедця, які зберігалися 12 місяців за 25 °С. Ці зміни не відбуваються за наявності в атмосфері нітрогену або за відсутності жирів. Причиною таких процесів є утворення гідропероксидів ненасиченими жирними кислотами під час взаємодії з киснем. Розщеплюючись самовільно, гідропероксиди утворюють низькомолекулярні жирні кислоти, спирти, альдегіди і кетони, які активно вступають у реакцію з різними групами білків.
Хімічні реакції, які відбуваються під час нагрівання ліпідів, можуть призвести до утворення різних гідрокси-, епокси – та пероксисполук; деякі з них вирізняються токсичністю через їхню високу здатність ушкоджувати структуру живої клітини.
Окисні та гідролітичні зміни жирів можуть суттєво погіршити аромат їжі навіть тоді, коли жирів міститься небагато. Так, наприклад, у картоплі і шпинаті (вміст жирів 0,1–0,6%) ненасичені жирні кислоти окиснюються дуже легко, утворюючи леткі продукти з різким запахом.
Автоокиснення ненасичених жирних кислот у складі олій і жирів розпочинається утворенням гідропероксидів. Цей процес каталізується купрумом, ферумом та іншими металами зі змінною валентністю і гематиновими речовинами. Він також прискорюється під дією світла, тепла й оброблення жирів різними випромінюваннями. Реакція окиснення жирів породжує ланцюг прискорених змін, що супроводжуються утворенням гідропероксидів, які потім руйнуються з утворенням коротколанцюгових альдегідів, кетонів і кислот, що мають неприємний гіркуватий запах.
Під час утворення пероксидів виникають вільні радикали, що реагують з білками, вітамінами і ферментами, а також іншими жирами, які ще не зазнали змін. Особливо сприйнятливий до впливу пероксидів жиророзчинний вітамін А (ретинол).
Рослинні продукти, і особливо стручкова квасоля, горох, зернові вироби, а також насіння олійних рослин містять ліпоксигеназу (фермент), що окиснює ненасичені жирні кислоти оксигеном атмосфери з утворенням пероксидів.