Полимерные фенольные соединения

К полимерным фенольным соединениям относятся дубильные вещества и лигнин:

Дубильные вещества названы так из-за способности ду­бить невыделанную шкуру, превращая ее в кожу. Это происходит за счет взаимодействия дубильных веществ с коллагеном (белком кожных покровов), в результате чего образуется устойчивая поперечносвязанная структура.

Природные дубильные вещества обычно имеют М = 1000-5000. Они находятся в плодах, овощах, чае, кофе. Наиболее богаты ими чай зеленый — от 10 до 30 % и черный — от 5 до 17, хурма — до 2, айва — 0,6, черная смородина — 0,4 %. Терпкий вяжущий вкус чая, черемухи, хурмы обусловливается содержанием в них дубильных веществ.

В пищевых продуктах преобладают гидролизуемые ду­бильные вещества, или танины, и конденсированные поли меры катехина.

Гидролизуемые дубильные вещества — это сложные эфиры, образованные углеводами (чаще всего глюкозой) и це­почкой фенолкарбоновых кислот (галловой и др.). Они легко гидролизуются под действием фермента таназы; находятся в чае, кофе и др.

Конденсированные дубильные вещества, в отличие от гидролизуемых, при нагревании с разбавленными кислота­ми подвергаются дальнейшему уплотнению за счет полиме­ризации.

Источником конденсированных дубильных веществ яв­ляется кора ивы, сосны, ели, лиственницы и др.

Лигнинмсодержится в одревесневших растительных тка­нях наряду с целлюлозой и гемицеллюлозами. Представляет собой аморфное вещество, не является индивидуальным сое­динением строго определенного состава. Он связывает цел­люлозные фибриллы и тем самым участвует в создании опор­ных элементов растительных тканей.

По химической природе лигнин является трехмерным полимером фенольной природы. Содержит п-гидроксибензаль-дегид, ванилин, сиреневый альдегид, которые выделяются при длительной выдержке вин и коньяков в дубовых бочках.

Ароматобразующие соединения

Ароматобразующие соединения, или пахучие (летучие) вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, обусловли­вают их аромат. Количество пахучих веществ для большинства продуктов определяется несколькими долями процента. Аромат (запах) является важным показателем качества про­дуктов. В пищевых продуктах находится более 400 летучих соединений. К ним относятся ароматические спирты, альде­гиды, кетоны, ацетали, органические кислоты, эфиры и др.

Из естественных пахучих веществ, содержащихся в продуктах питания, наибольшее значение имеют эфирные масла и сложные эфиры. Основная часть эфирных масел —тер­пены и кислородные производные терпенов. В состав некоторых овощей (лука, чеснока) входят серодержащие эфирные масла и др.

Необходимо иметь в виду, что запах продукта зависит не только от состава, но и от концентрации пахучих веществ, поскольку одно и то же вещество в разных концентрациях может вызвать совершенно неодинаковые ощущения.

Красящие вещества

Состав красящих веществ, находящихся в продуктах питания, разнообразен. К ним относятся вещества, образующиеся в растительных и животных организмах, — хлорофилл, каротиноиды, флавоны, антоцианы, хромопротеиды, витамины, а также продукты окисления и конденсации некоторых веществ — флобафены, меланины, меланоидины, карамелены.

Хлорофилл - зеленый пигмент, который находится в овощах, плодах. Он растворяется в жирах; при нагревании в кислой среде превращается в феофитин —вещество бурой окраски (наблюдается при варке плодом и овощей).

Каротиноиды— группа ненасыщенных углеводородом терпенового ряда с 40 атомами углерода в молекуле, которые находятся во многих растительных продуктах. Все природ­ные каротиноиды являются производными каротиноида ликопина, содержащегося в плодах томатов, а также в некоторых плодах и ягодах и придающего им красную ок­раску. Каротины — обуслов­ливают оранжевую окраску моркови, абрикосов, цитрусо­вых. Желтую окраску продуктам придают каротиноид ксан­тофилл (яблоки, томаты).

Флавоновые пигменты по своей химической природе от­носятся к гликозидам. Молекулы их состоят из остатков Са­харов (глюкозы, галактозы) и агликона — производных флавона или флавонола. Они находятся в сухих чешуях лука, чае и др., окрашивая их в желтый цвет.

Хромопротеиды — пигменты, обусловливающие крас­ную окраску крови и мышечной ткани животных, голубую окраску крови ракообразных.

Красители могут быть введены в процессе производства для придания продуктам надлежащей окраски. Обычно подкрашивают карамельные, помадные изделия и др. Для этого применяют красители, полученные из естественного сырья, например каротин (оранжевый), кармин (красная краска — из насекомых кашенили), индиго (синяя краска — из расте­ния индигоноски), куркуму (желтая — из корней куркумы), хлорофилл, орман (оранжевый) — для подкрашивания мас­ла. Все эти красители не обладают токсичными или канцеро­генными свойствами.

73. Вкусовые вещества

Вкусовые вещества, общее название некоторых веществ, не обладающих питательными свойствами и применяемых для улучшения вкуса и запаха пищи. К В. в. относятся пряности (горчица, перец, гвоздика, лавровый лист, тмин, укроп, кардамон, имбирь, ваниль, корица и т.п.), пищевые кислоты (уксусная, лимонная, винная, яблочная и др.), ароматические эссенции. При поступлении в организм вместе с пищей В. в. (особенно пряности) вызывают раздражение обонятельных и вкусовых нервов с последующим усилением выделения слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы. В. в. раздражают непосредственно слизистую оболочку пищеварительного тракта, способствуя усиленному отделению пищеварительных соков и тем самым улучшению аппетита, процесса пищеварения и усвоению пищи.

74. Доброкачественность

Доброкачественность пищевых продуктов определяется прежде всего отсутствием в их составе вредных для человека веществ — ядовитых солей, тяжелых металлов, некоторых (ядовитых) алкалоидов и глюкозидов, продуктов распада органических соединений, а также веществ и микроорганизмов, которые могут вызвать то или иное заболевание или способствовать его возникновению. Помимо этого доброкачественные продукты должны обладать свойственными данному продукту вкусом, запахом, цветом и консистенцией, не содержать в своем составе посторонних примесей и не быть зараженными вредителями.

Усвояемость

Пищевые достоинства продуктов питания в значительной мере зависят от того, в какой степени они удовлетворяют потребности человеческого организма в веществах, необходимых для осуществления процессов обмена веществ и получения энергии. Эти свойства зависят не только от содержания в продуктах определенных питательных веществ, но и от степени использования их организмом человека — усвояе мости продуктов. Последняя характеризуется коэффициентом усвояемости, показывающим, какая доля вещества или продукта в целом используется организмом, или процентом усвояемости, равным коэффициенту усвояемости, умноженному на 100 (табл. 3.1).

При смешанном питании усвояемость белков составляет 84,5 %, жиров — 94, углеводов — 95,6 %. Степень усвояемости продуктов зависит от разных причин. Главную роль играет химический состав, поскольку присутствие большого количества неусвояемых веществ снижает усвояемость продукта в целом. Хорошо усваиваются вещества растворимые или относительно легко переходящие в растворимое состояние. Это свойство связано с «атакуемостыо» их ферментами. Так, сырой крахмал осахаривается хуже, чем клейстери- зованный; сырой белок плохо усваивается, а умеренно денатурированный — хорошо; жир эмульгированный усваивается хорошо, а монолитный и тугоплавкий — намного хуже. Консистенция, вкус, запах, внешний вид также влияют я а усвояемость пищи. Мягкие и сочные продукты усваивается лучше жестких, сухих и черствых. Хороший вкус, задах, внешний вид продукта, воздействуя на нервную систему человека, возбуждают деятельность органов пищеварения и повышают усвояемость пищи. И наоборот, неприятные вкус и запах, непривлекательный вид оказывают на органы пищеварения тормозящее действие и снижают усвояемость питательных веществ. Усвояемость зависит также от индивидуальных особен ностейчеловека, условий его жизни и труда. Люди физического труда лучше усваивают пищу, чем ведущие сидячий образ жизни.

76.Энергетическая ценность

Энергетическая ценность пищи определяется в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж) (1 кал = 4,19 Дж). Энергетическая ценность, или калорийность, пищевых продуктов относится к числу важных показателей их питательной ценности. Организм человека постоянно затрачивает энергию на происходящие в нем биохимические процессы. Кроме того, энергия затрачивается на выполнение работы. Количество энергии, необходимое взрослому человеку, составляет 2000—5000 ккал в сутки (при умеренном труде —3000 ккал). Калорийность продуктов зависит от количества содержащихся в них усвояемых углеводов, жиров и белков, обладающих большим запасом потенциальной энергии. Известно, что при окислении 1 г углеводов образуется 3,75 ккал (15,7 кДж) энергии, 1 г жира — 9 ккал (37,7 кДж), при окислении 1 г белка — 4 ккал (16,7 кДж). Энергетической ценностью обладают также органические кислоты, спирт и другие вещества, но потребление их невелико и в питании человека они большого значения не имеют. Пользуясь данными о химическом составе продуктов ( г в 100 г ) , можно подсчитать теоретическую калорийность того или иного продукта, т.е. определить количество энергии, которое было бы получено при 100 % усвоении человеком полезных веществ. Чтобы определить реальную калорийностъ, теоретическую калорийность продукта умножают на соответствующие коэффициенты усвояемости.

Калорийность некоторых пищевых продуктов

На основании данных таблицы можно сказать, что наиболее калорийны сахар, масло и хлеб. Однако ошибочно считать калорийность единственным или наиболее важным показателем питательной ценности продуктов. Не менее важной является их биологическая ценность.

77.Биологическая ценность

Биологическая ценность пищи зависит от содержания и усвояемости веществ, необходимых для построения тканей, синтеза веществ человеческого организма и осуществления процессов обмена. Эти свойства связаны прежде всего с достаточным содержанием в продуктах полноценных по аминокислотному составу белков, витаминов, зольных макро- и микроэлементов и полиненасыщенных жирных кислот. Анализ литературных данных показывает, что не существует одного продукта питания, который удовлетворял бы всем этим требованиям. Необходимым является сочетание в пищевом рационе человека различных продуктов. Между тем продукты, не обладающие высокой калорийностью, могут быть чрезвычайно ценными по содержанию витаминов и зольных элементов. Например, калорийность шпината — всего 19 ккал/100 г, но в то же время это один из самых ценных продуктов по содержанию витаминов и зольных элементов. Таким образом, можно сделать вывод о теснейшей связи состава, биологических и физических свойств с пищевой

ценностью продуктов. Следует отметить также, что для обеспечения высококачественного питания, необходимо сочетать в пищевом рационе разнообразные по свойствам продукты — хлебные, овощные, плодовые, мясные и молочные.

78. Значение физических свойств для пищевых продуктов

Для оценки качества пищевых продуктов необходимо знать не только их химический состав, но и физические свойства — форму, размер, плотность и др. Эти свойства свя­заны с агрегатным состоянием, температурой, давлением,

технологией получения.

По агрегатному состоянию пищевые продукты могут быть твердыми телами (сахар, соль), твердожидкими про­дуктами (мясной фарш, творог, тесто, студни), жидкими

(молоко, мед и др.).

Физические свойства играют большую роль при про­изводстве пищевых продуктов, обусловливают способы их

перевозки и хранения и учитываются при характеристике качества. По некоторым физическим показателям можно cудить о химическом составе продукта, его биологических особенностях.

79. Структурно-механические свойства продуктов пита­ния важны для характеристики качества последних. Их не­обходимо также учитывать при хранении и транспортировке продукции.

Прочность характеризует способность твердого тела соп­ротивляться разрушению при приложении к нему внешней силы. Этот показатель используется при определении качества макарон, сахара-рафинада и др., учитывается при переработке зерна на муку, дроблении винограда, измельче­нии картофеля.

Твердость — способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела. Ее определя­ют для оценки качества плодов, овощей, зерна и др. Она является объективным показателем степени их зрелости и учитывается при упаковке, транспортировке, хранении и т.д.

Упругость — способность тел мгновенно восстанавливать первоначальную форму или объем после прекращения деформирующих сил. Это свойство учитывается при перевозке и оценке качества свежей рыбы, мякиша хлеба, некоторых кондитерских изделий.

Вязкость характеризуется сопротивлением слоев жид­кости движению, происходящему под действием внешней силы, и зависит от коэффициента внутреннего трения данного продукта. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. На вязкость продуктов влияют температура, давление влажность или жирность, концентрация сухих веществ и др

Ползучесть — свойство материала непрерывно деформироваться под воздействием постоянной нагрузки. Это свойство характерно для сыров, мороженого, коровьего масла, мармелада и др. В пищевых продуктах ползучесть проявляется очень быстро, с чем приходится считаться при их обработке и хранении.

Адгезия характеризует усилие взаимодействия между поверхностями продукта и материала или тары, с которыми о соприкасается. Этот показатель тесно связан с пластично­стью и вязкостью пищевых продуктов.

80.Теплофизические свойства

Теплофизические свойства обусловливают характер и скорость протекания процесса нагревания или охлаждения продукта. Знание теплофизических характеристик требует­ся для расчетов количества тепловой энергии, необходимой для охлаждения или замораживания пищевых продуктов при перевозке, хранении и переработке.

Теплоемкость характеризует интенсивность изменения температуры тела при его нагревании или охлаждении. Удельной теплоемкостью (С) называется величина, харак­теризующаяся количеством тепла, которое необходимо при нагревании единицы массы вещества на 1 °С. Большое влияние на удельную теплоемкость оказывают влажность, химический состав, структура продукта, харак­тер связи воды в нем и др.

Коэффициент теплопроводности (к) — это количество тепловой энергии, протекающей за единицу времени через 1 м² поверхности продукта на толщину 1 м при разнице тем­ператур в 1 °С. Коэффициент теплопроводности характеризует способность пищевых продуктов проводить тепло. Он зависит от давления, температуры и влажности продукта.

Коэффициент температуропроводности (d) характе­ризует скорость выравнивания температуры в различных точках температурного поля. Коэффициент температуропроводности обусловливает скорость прогрева или охлаждения продукта и зависит от влажности, плотности, пористости, жирности и т.д.

Температура плавления — это температура, при кото­рой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.

Температура замерзания — это точка перехода воды в продукте из жидкого состояния в твердое. Применительно к жирам температура, при которой жир переходит из жидкого состояния в твердое, называется температурой застыва­ния. Температура плавления разных жиров различна п обычно несколько выше температуры их застывания и по­этому является показателем свойств жира.

Важнейшими электрофизическими свойствами являют­ся сопротивление (R) и электропроводность (К = I/R), т.е. способность веществ проводить электрический ток. Электро­проводность тесно связана с влажностью многих пищевых продуктов и с увеличением последней возрастает. На измере­нии электропроводности основано определение влажности многих пищевых продуктов — муки, сахара-песка и т.д.

К оптическим свойствам относятся цвет, прозрачность, способность преломлять свет.

Цвет пищевых продуктов обусловлен наличием в них природных или синтетических красящих веществ — пигмен­тов и связан со способностью поглощать, отражать или про­пускать световые лучи (X = 380—760 нм). Цвет наряду с фор­мой товара — основные элементы зрительного ощущения.

Прозрачность — важный показатель качества лике­ро-водочных изделий, вин, фруктовых и минеральных вод.

Она характеризует способность пропускать свет. Непрозрач­ными являются коллоидные растворы, эмульсии и суспен­зии, так как они рассеивают свет.

Рефракция света — это изменение направления распрос­транения светового потока при переходе из одной среды в другую. Она лежит в основе определения качества жиров, томатопродуктов, варенья и т.д.

Коэффициент преломления выражается отношением синуса угла падения лучг к синусу угла преломления. Он за­висит от температуры, состава и концентрации сухих ве­ществ в продукте и ряда других факторов.

81.Сорбционные свойства

Сорбция — это физико-химический процесс, при кото­ром происходит поглощение продуктом паров или газов из окружающей среды. Для характеристики продуктов важно знать не только, какое количество газа, пара они способны поглотить в различных условиях хранения, но и как влияют поглощенные вещества на свойства продуктов. При сорбции и десорбции паров и газов происходит изменение качества продукции. Наибольшее практическое значение имеют пог­лощение и отдача продуктами воды, так как это имеет боль­шое значение при их перевозке и хранении.

82.Показатели качества пищевых продуктов

Качество — это совокупность свойств продукции, обус­ловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Показатели качества продукции — это количествен­ная характеристика одного или нескольких свойств продукции. Если показатель качества характеризует только одно свойство продукции, то он называется единичным (пористость хлеба, размер клубней картофеля), а ее ли несколько свойств — комплексным (внешний вид овощей, картофеля, форму, окраску, свежесть, поврежденносп. механическую, а также вредителями и болезнями, загряз ненность и др.).

Показатели качества могут быть также прямыми и кос­венными. Прямые показатели качества продукции характеризуют ее пищевую ценность или потребительские достоинства, например содержание в ней углеводов, белков, жиром или витаминов. Показатели, которые тесно связаны с основными свойствами продукта и могут косвенно характеризовать его качество, называются косвенными. К ним относятся зольность муки, плотность молока, спирта и др. Плотность молока косвенно характеризует его химический состав.

Интегральный показатель качества определяется отно­шением суммарного полезного эффекта, получаемого при потреблении или эксплуатации продукции, к суммарным затратам на ее создание, потребление или эксплуатацию.

Обобщенный показатель качества продукции — это ком­плексный показатель, относящийся к такой совокупности ее свойств, по которой принято решение оценивать ее качество. Он позволяет выразить качество по нескольким показателям одним числом, например при балльной оценке качества про­дукции.

Базовый показатель характеризует качество продукции, принятой при сравнительных оценках за образец или эта­лон. Базовыми образцами могут быть планируемое или кон­кретное изделие, стандарты или эталоны. Он применяется как единичный, комплексный и интегральный показатели.

Относительный показатель качества определяется отно­шением значения показателя качества продукции к значе­нию соответствующего базового показателя. Он выражается в отвлеченных (безразмерных) числах или в процентах и применяется при экспертной оценке качества или характе­ристике уровня качества продукции.

Показателями качества пищевых продуктов являются также показатели назначения, сохраняемости (надежности в потреблении), эстетические, транспортабельные, экологи­ческие, безопасности в потреблении.

Показатели назначения характеризуют свойства продук-ции^ определяющие ее основные функции и обусловливаю­щие область применения. К ним относят органолептические (внешний вид, вкус, запах, цвет, консистенцию) и физи­ко-химические показатели (содержание сухих веществ, Са­харов, белков, жиров, кислотность, содержание солей тяже­лых металлов и др.), а также фасовку, упаковку, маркировку.

Показатели сохраняемости (надежности в потреблении) характеризуют способность продукта сохранять качество в течение определенного времени при условии соблюдения оп­тимальных режимов хранения.

Эстетические показатели качества характеризуют ин­формационную выразительность изделия, рациональность форм, стабильность товарного вида, тщательность отделки изделия, четкость исполнения фирменных знаков, упаковки и т;.д.

Показатели транспортабельности характеризуют спо­собность пищевых продуктов сохранять потребительские свойства при перевозках.

Экологические показатели характеризуют степень воз­действия вредных веществ, возникающих при хранении, транспортировании или потреблении товаров, на окружаю­щую среду.

Показатели безопасности характеризуют особенности продукта, которые обеспечивают его безвредность и безопас­ность для человека при потреблении. Например, ограниче­ние солей тяжелых металлов в консервах, нитратов и нитри­тов в пищевых продуктах и т.д.

83.Уровень качества

Уровень качества — это относительная характеристики качества продукции, основанная на сравнении совокупности показателей ее качества с соответствующей совокупностью базовых показателей. Она определяется по уравнению К=Q1/Q

Q₁ — численное значение качества оцениваемой продукции; Q — численное значение качество продукции, принятой за образец.

Если К, > 1 , то фактический уровень качества выше базо­вого. При товароведном контроле качества обычно анализиру­ются органолептическим и измерительным (инструменталь­ным) способами несколько отдельных показателей качества то­вара, фактические значения которых сравнивают с нормами, указанными в стандарте. Если при этом установлено, что хотя бы один из указанных в технических требованиях стандарта показателей не соответствует предусмотренным нормам, то то­вар из высшего сорта переводится в 1-й, из 1-го — во 2-й и т.д., т.е. снижается качественный уровень товара.

84. Зависимость качества от различных факторов.

На качечество продуктов влияют факторы внешней среды и производства.

При использовании сырья и вспомогательных материалов повышенного качества увеличивается выпуск и улучшается качество пищевых продуктов, снижаются трудовые затраты на их производство. Качество товаров улучшается также при внедрении новой техники и прогрессивной технологии, зави­сит от опыта и мастерства изготовителей, уровня санитар­но-гигиенического состояния и культуры производства. Необ­ходимыми факторами сохранности качества являются пра­вильная упаковка, бережное обращение с товарами, соблюде­ние правил транспортировки и размещения товаров на хране­ние, создание и поддержание оптимального режима хране­ния, соблюдение сроков хранения и реализации товаров

85. Виды дефектов

При оценке качества продукции главным является техни­ческий контроль. Он устанавливает соответствие продукции техническим требованиям. Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям считается дефектом, а изделие, имеющее хотя бы один дефект, — дефектным.

Различают дефекты явные, скрытые, критические, зна­чительные, малозначительные, устранимые, неустранимые (брак).

Явный дефект — это дефект, для выявления которого в нормативной документации предусмотрены соответствую­щие правила, методы и средства. Явные дефекты устанавли­ваются, как правило, визуально.

Скрытый дефект — это дефект, для выявления которого в нормативной документации не предусмотрены соответ­ствующие правила, методы и средства. Скрытые дефекты часто являются причиной порчи товара. Примером скрытого дефекта может служить наличие спор клостридиум, ботули-нуса в консервах и других пищевых продуктах. При их хра­нении происходит образование палочек ботулинуса и накоп­ление токсина — сильнейшего яда микробного происхожде­ния. Токсин, накапливаясь внутри продукта, обычно не вы­зывает видимых признаков порчи.

Критическим дефектом называется дефект, при нали­чии которого использование товаров по назначению практически не возможно, например бомбаж конс.

Дефекты могут быть устранимыми и неустранимыми. 

86. Разрушительные агенты продовольственных товаров

Потери пищевых продуктов при хранении и транспортировании, которое представляет собой один из этапов хранения, но в менее благоприятных условиях, приносят значительные экономические убытки во всех странах. Так, потери зерна ежегодно составляют 6—10 %, овощей — 20—30 % и больше. Продовольственные товары по срокам хранения можно разделить на товары длительного хранения и скоропортящиеся.В первую группу входят товары, содержащие небольшое количество воды (зерно, мука, крупа, сухари, макаронныеизделия и др.), а также продукты, имеющие в своем составеконсервирующие вещества, например спирт, сахар, водочныеизделия, джем и др. Скоропортящиеся товары (мясо,рыба, молоко, яйца, земляника, абрикосы и др.) характеризуютсявысоким содержанием воды, наличием в их составебелков, жиров, углеводов и минеральных солей. При небрежном обращении, несоблюдении сроков и условийтранспортировки, хранения и реализации состав и качество продовольственных товаров ухудшаются. Скоростьизменений состава и качества зависит от активности разрушительных агентов, а также факторов, влияющих на их деятельность.Разрушительные агенты делят на агентов, находящихся в самих продуктах(ферменты клеток и тканей самогопродукта или вносимые в него при изготовлении, реакционноспособные вещества, содержащие карбонильные,карбоксильные, амино- и другие группы), и агентов, заносимых извне(кислород, озон, этилен, свет и др.). Они вызывают разнообразные процессы, которые приводят к изменениямсостава и качества продовольственных товаров.