Химический состав пищевых продуктов

В продуктах вода может содержаться в свободном и связанном состояниях.

В свободном виде она содержится в клеточном соке между клетками, на поверхности продукта. Связанная вода находится в соединении с веществами продуктов. При их кулинарной обработке вода из одного состояния может переходить в другое. Так, при варке картофеля свободная вода переходит в связанную в процессе клейстеризации крахмала.

Минеральные (неорганические) вещества являются обязательной составной частью пищевых продуктов. Они входят в состав минеральных солей, органических кислот и других органических соединений.

В организме человека минеральные вещества относятся к числу незаменимых, т. к. участвуют в построении ткани, поддерживающей кислотно-щелочной баланс, в нормализации водно-солевого обмена, в деятельности центральной нервной системы, входят в состав крови. В зависимости от содержания в пищевых продуктах минеральные вещества делят на макроэлементы (кальций, фосфор, магний, железо, калий, натрий, хлор, сера, находящиеся в продуктах в сравнительно больших количествах, микроэлементы (медь, купрум, коболь, йод, фтор), содержащиеся в малых дозах, и ультрамикроэлементы, количество которых ничтожно мало.

Углеводы – это органические вещества, в состав которых входят углерод, водород, кислород. Название этих веществ объясняется тем, что многие из них состоят как бы из углерода и воды. Углеводы преобладают в пище человека. Они являются основным источником жизненной энергии.

В зависимости от строения углеводы подразделяют на моносахариды (простые сахара), дисахариды, состоящие из двух молекул моносахаридов, и полисахариды –высокомолекулярные вещества, состоящие из многих моносахаридов.

Моносахариды – это простые сахара, состоящие из одной молекулы углевода. К ним относят глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу. В чистом виде моносахариды представляют собой кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде.

Жиры – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Имеют большое значение для питания человека. Жиры участвуют почти во всех жизненно важных процессах обмена в организме и влияют на интенсивность многих физиологических реакций – на синтез белка, углеводов, витамина D, гормонов, а также на рост и сопротивляемость организма к заболеваниям. Жиры предохраняют организм от охлаждения, участвуют в построении тканей. Как и углеводы, жиры служат источником энергии (возмещая в сутки 30 % энергозатрат человека) и жирорастворимых витаминов.

Белки–это сложные органические соединения, в состав которых входят углерод, водород, кислород, азот; могут входить также фосфор, сера, железо и другие элементы. Белки – наиболее важные биологические вещества живых организмов. Они являются основным материалом, из которого строятся клетки, ткани и органы тела человека. Белки могут служить источником энергии и составляют основу гормонов и ферментов, способствующих основным проявлениям жизни (пищеварению, росту, размножению и т. д.).

Белки состоят из аминокислот, соединенных между собой в длинные цепочки. В организме человека белок пищи, расщепляется до аминокислот, из которых организмом затем вновь синтезируются белки человека.

Аминокислоты, содержащиеся в белках, делят на заменимые и незаменимые. Первые могут быть синтезированы в организме из других аминокислот, имеющихся в составе пищи; вторые синтезироваться организмом не могут.

Белки, содержащие весь комплекс незаменимых аминокислот, назы­ваются полноценными; они содержатся в молоке, курином яйце, мясе, рыбе, сое. Белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна неза­менимая аминокислота, называются неполноценными. В зависимости от состава белки условно делят на две группы простые (протеины) и сложные (протеиды). По происхождению белки бывают животными и растительными.

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Они играют роль биологических регуляторов химических реакций обмена веществ, протекающих в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями.

Витамины, как правило, не синтезируются организмом человека, по­этому основным источником большинства из них являются продукты питания, а в последнее время – и синтезированные витаминные препара­ты. Суточная потребность организма человека в витаминах исчисляется в миллиграммах.

Отсутствие витаминов в пище вызывает заболевания – авитаминозы. Витамины находятся почти во всех пищевых продуктах. Некоторые продукты подвергают витаминизации в процессе производства: молоко, сливочное масло, кондитерские изделия и др.

В зависимости от растворимости витамины подразделяют на водорастворимые – С, Р, группы В и жирорастворимые – А, D, Е, К. К витаминоподобным веществам относят витамины F и U.

Ферменты (энзимы) - это биологические катализаторы белковой природы, которые обладают способностью активизировать различные химические реакции, происходящие в живом организме.

Известно около 1000 ферментов, и каждый из них обладает исключительной специфичностью действия, т. е. катализирует только одну опре­деленную реакцию. Поэтому название их складывается из названия вещества, на которое они действуют, и окончания «аза». Например, фермент, расщепляющий сахарозу, называют сахаразой, фермент, расщепляющий лактозу, – лактазой.

Ферменты обладают очень большой активностью. Также они обладают определенными свойствами. Очень чувствительны ферменты к изменению температуры. Наивысшую активность они проявляют при 40–500 °С. Поэтому для предупреж­дения порчи продуктов их хранят на холоде или подвергают тепловой обработке. Ферменты играют большую роль в производстве пищевых продуктов.

К прочим веществам пищевых продуктов относят органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические вещества, гликозиды, фитонциды, алкалоиды.Органические кислоты – это вкусовые вещества, содержащиеся почти во всех пищевых продуктах в свободном состоянии или в виде солей. Кис­лоты придают продуктам определенный вкус, улучшают их сохраняемость, способствуют лучшему усвоению и перевариванию пищи.

Органические кислоты могут быть природной составной частью продуктов, могут образовываться в процессе производства продукта. Также кислоты можно добавлять в процессе приготовления для улучшения его вкуса. Органические кислоты используют при консервировании.

Дубильные вещества по химической природе представляют собой сложные вещества. Дубильные вещества содержатся в растениях. Они имеют большое вкусовое значение, так как обуславливают вяжущий и терпкий вкуснекоторых плодов (рябины, кизила, черемухи), а также специфический вкус чая и кофе.

Дубильные вещества легко окисляются кислородом воздуха, в резуль­тате чего продукты приобретают темную окраску (потемнение яблок, почернение чая).

Красящие вещества придают продуктам цвет. К ним относят каротиноиды-желтые пигменты: каротин, ксантофилл, ликопин, находящиеся в моркови, в цитрусовых плодах и др. Из зеленых пигментов наиболь­шее значение имеет хлорофилл,содержащийся в зеленых плодах, ягодах, листьях шпината. Антоцианы и бетацианыокрашивают плоды в красный, фиолетовый и синий цвета.

Ароматические вещества обусловливают аромат (запах) пищевых продуктов. Аромат является важным показателем их качества. Содержатся ароматические вещества в различных продуктах в виде эфирных масел. Аромат эфирных масел используют в пищевой промышленности и в кулинарии.

Мясо и рыба содержат экстрактивные вещества, которые при варке легко растворяются в бульоне, придавая ему особые вкус и аромат.

Гликозиды. Это сложные органические соединения моносахаридов с агликоном – веществом с резкими вкусом и запахом. В основном они содержатся в плодах (грейпфрутах) и овощах (редьке, луке). Попадая в организм человека в большом количестве, они могут раздражать слизи­стую оболочку пищеварительных органов.

Алкалоиды. Это азотосодержащие органические вещества, находящиеся в растениях и оказывающие возбуждающее действие на нервную систему. К алкалоидам относят кофеин чая и кофе, теобромин какао, пиперин перца.

Фитонциды. Содержатся фитонциды в растениях (петрушке, чесноке) обладают бактерицидными свойствами. Попадая в организм чело­века с пищей, фитонциды убивают вредные микробы в желудочно-кишечном тракте.

Энергетическая ценность пищевых продуктов – это количество энергии, выделяемой при полном окислении белков, жиров, углеводов этих продуктов.

Пищевая ценность характеризует все полезные свойства продукта и его вкусовые достоинства, обусловленные содержащимися в нем разнообразными пищевыми веществами. Она тем выше, чем в большей степени продукт удовлетворяет потребности организма в пищевых веществах. Различная пищевая ценность, вырабатываемых из продовольственного сырья продуктов зависит от способов переработки, рецептуры, режима технологических процессов, квалификации кадров предприятий и последующих условий хранения и транспортировки.