Тема: "Хімічний склад і визначення цінності
харчових продуктів".
Завдання: ознайомитись з темою та занотувати у зошити характеристику та користь: води, мінеральних речовин, білків, жирів, вуглеводів, вітамінів та ферментів.
Довідковий матеріал (звідки брати інформацію):
підручник В.С. Доцяк "Технологія приготування їжі з основами товарознавства" ст. 6-9; або користуватися інформацією з блогу чи передивитись посилання на підручник (завантажте та користуйтесь):
https://drive.google.com/file/d/1fq3rtsyhi6P4Shx57zO9o16ciOWKLI0A/view
Вода, мінеральні речовини
Всі хімічні і фізико-хімічні процеси, які протікають в організмі, здійснюються в водному середовищі. Вода виконує в організмі наступні важливі функції:
- служить розчинником продуктів харчування і обміну;
- переносить роз творені в ній речовини;
- послаблює тертя між до торканими поверхнями в тілі людини;
- бере участь в регуляції температури тіла за рахунок великої теплопровідності, великої теплоти випаровування.
Загальна кількість води в організмі дорослої людини становить 50-60% від маси тіла, тобто досягає 40-50 л.
Прийнято ділити воду на внутрішньоклітинну, інтрацемолярну (72%) і зовнішньоклітинну, екстра целюлярну (28%). Внутрішньоклітинна вода розміщується всередині судинного русла (складі крові, лімфи, цереброспіральної рідини) і в міжклітинному просторі.
Вода поступає в трагізм через стравохід у вигляді рідини чи води, яка міститься в плотних харчових продуктах. Деяка частина води всмоктується в організмі в процесі обміну речовин.
При збільшенні в організмі води з’являється загальна гіпергідратація (водне отравлення), при недостатку води порушується метаболізм. Втрата 10% води призводить до стану дегідратації, при втраті 20% води настає смерть. При недостатку води в організмі виникає перехід речовин із клітин в міжклітинний простір, а потім в судинне русло. Втрата води клітинами змінює їх осмотичні властивості.
Багато води виділяється при окисленні жирів – 118 г при окисленні 100 г жиру. Але в основному вона поступає у вигляді пиття і в складі їди. Із організму вода виділяться з сечею (1,5 л), з видихаючим повітрям (500 мл), а також випаровується з поверхності шкіри (500 мл). Постійне надходження води в організм життєво необхідне: вона поновлює склад рідких середовищ організму. Якщо тварина живиться лише сухою їжею і не споживає води, то вона через кілька діб погибає.
Довге годування можливе лише тоді. Коли в організм надходить достатня кількість води і мінеральних солей. В організмі підтримується постійний рівень води, так як вода являється розчинником багатьох речовин, які знаходяться в організмі. Вода відіграє важливу роль в транспорті речовин.
Разом з водою в організм надходять і мінеральні речовини (солі).
Важливою функцією електролітів являється їх участь в ферментальних реакціях. Особлива роль в цьому належить іонам магнію. Які необхідні для активізації ферментів, зв’язаних з переносом і виходом енергії. Електроліти приймають участь і в регуляції кислотно-основного стану в організмі.
Фізіологічне значення мінеральних речовин дуже велике. Вони входять в склад білків, кісток скелету, ферментів, гормонів. Загальна кількість мінеральних речовин становить 4,5% всього тіла, із них 5/6 входить в склад кісток. Мінеральні речовини забезпечують нормальну реалізацію всіх функцій організму. Іони мінеральних речовин підтримують постійність астматичного тиску, активність реакції крові і тканин. Вони необхідні для діяльності нервової системи, згортання крові, всмоктування, обміну газами. Вони не являються джерелом енергії. При надлишку в їжі повареної солі в шкірі створюються запаси хлористого натрію, які використовуються при споживанні їжі, бідною повареною сіллю
Натрій забезпечує постійність осмотичного тиску внутрішньоклітинної рідини. Синтез і відкладання глікогену в тканинах здійснюється з поглинанням іонів калію. Недостатність іонів калію тормошить анаболічні процеси в організмі.
Хлор являється важливим аніоном зовнішньо клітинної рідина, забезпечуючи постійність осмотичного тиску.
Кальцій і фосфор знаходяться в основному в кістковій тканині. Утримання кальцію в плазмі і крові являється одною з біологічних констант, так як навіть незначні здвигни в рівні цього іона можуть призвести до тяжких наслідків для організму. Зменшення рівня кальцію у крові викликає скорочення м’язів, судороги і в результаті зупинки дихання настає смерть. Збільшення рівня кальцію в крові супроводжується зменшенням збудливості нервової і м’язової тканин, появленням паралічів, ран. Кальцій необхідний для побудови кісток, тому він повинен надходить в достатній кількості в організм з їжею.
Фосфор бере участь в обміні багатьох речовин, так як входить в склад макроергічних з’єднань (наприклад, АТФ). Велике значення має відкладання фосфору в кістках.
Залізо знаходиться в організмі у вигляді комплексних солей. Залізо входить всклад гемоглобіну, міоглобіну, а також в склад ферментів, які беруть участь в окислювально-відновлювальних реакціях. Недостатнє надходження в організм заліза супроводжується нарушенням синтезу гемоглобіну. Зменшення синтезу гемоглобіну веде до анемії (малокрів’я). Добова необхідність в залізі дорослої людини становить 10-30 мкг.
Йод в організмі утримується в невеликій кількості. Загалом його значення велике. Це зв’язано з тим, що йод входить всклад гормонів щитовидної залози, які виявляють виражений вплив на всі обмінні процеси, ріст і розвиток організму.
Найбільше значення мають іони – хлориди, фосфати, сульфати, карбонати, силікати і катіони – натрій, калій, кальцій, залізо, магній, мідь. Крім цього, у відновленні фізіологічних процесів організму беруть участь фосфор, сірка, йод, цинк, бром, фтор.
Добова потреба людини: в натрію – 4-6г, кальцію – 1г (вагітні жінки і матері, які годують дітей груддю – 1,5-4г), калію – 3г, фосфорі – 1, 5г, залізі – 15-30 мг.
Відношення фосфору і кальцію повинно бути 1,5:1. При зміні цього відношення порушується засвоєння фосфора. При фізичній роботі добова потреба у фосфорі збільшується в 1,5-2 рази і доходить до 3-4 г.
Особливо великий внутрішній обмін натрію. На протязі доби у людини проходить і повертається в кров біля 25 кг хлористого натрію і назад всмоктується в ниркових канальцях біля 1 кг.
Мінеральні речовини, які складають основну частину цитоплазми, називаються мікроелементами (натрій, кальцій, фосфор), а ті, які утримуються в малих кількостях, називаються мікроелементами (марганець, кобальт, мідь, цинк, бром, йод, хром, фтор, миш’як, молібден).
Мікроелементи накопичуються в органах нерівномірно: мідь – в печінці і кістковому мозку, хром, марганець, бром – в гіпофізі, цинк – головним чином в статевих залозах, гіпофізі і підшлунковій залозі, нікель – в підшлунковій залозі, кадмій – в нирках, стронцій – в кістках.
Мікроелементи входять в склад ферментів гормонів і вітамінів і посилюють їх дію. Цинк утримується у ферментах обміну білків і карбоангідразе, залізо – в дихальних ферментах, хром – в трипсині. Кобальт активує ферменти м’язів, марганець – фосфату крові і тканин. В гормоні щитовидної залози знаходяться йод, в підшлунковій – цинк, в гіпофізі – бром. У вітамін В12 входить кобальт. Марганець активізує вітамін В1, мідь – вітамін А, групи В, С, Е і РР, підвищений вміст міді в їжі супроводжується великим збільшенням вітаміну В1.
Практичне значення мікроелементів дуже велике. Наприклад, кобальт необхідний для внутріутробного розвитку. Він підвищує м’ясну і шерстну продуктивність сільськогосподарських тварин. Мідь бере участь у внутрітканинному диханні, впливає на розмноження тварин. Ці два мікроелементи утримуються головним чином в печінці.
В процесі росту кісток і нервової тканини дитини використовуються натрій, калій, кальцій, фосфор. Для росту кісток організму і для розмноження тварин необхідний марганець..
Найбільша кількість кобальту, міді і цинку утримують картопля, капуста (особливо цвітна), столовий буряк, морква, квас, жовток курячого яйця, печінка, гов’ядина, лящ, щука. В малині міститься марганець, а в абрикосах – мідь.
В рослинній їжі і воді різних геохімічних зон знаходяться різні мікроелементи. Тому необхідно нормалізувати їх утримання в їжі і воді.
Поживні речовини — білки, жири, вуглеводи
Білки або протеїни (від рrotos — перший).
Це найбільш необхідні для життя органічні речовини життя, що побудовані з амінокислот і використовуються в організмі на:
побудову нових та відновлення пошкоджених клітин і тканин;
- — синтез ферментів, які забезпечують утворення потрійних сполук;
- — створення онкотичного тиску та утримання води в клітинах і тканинах;
- — підтримку постійної хімічної реакції внутрішнього середовища;
- — переміщення інших поживних речовин;
- — утворення енергії.
Усі білки поділяють на повноцінні й неповноцінні. Це залежить від співвідношення в їхньому складі незамінних амінокислот, тобто наскільки співпадають відносні рівні окремих амінокислот у білках із їхнім умістом в організмі людини, настільки такі білки повноцінні.
Незамінні амінокислоти — це амінокислоти, які у достатній кількості не можуть утворити клітини людського організму, а замінні — це такі, потребі в яких може задовольнятись завдяки власному синтезу клітинами печінки та інших тканин.
Повноцінними білками вважають білки м'яса, риби, сиру, молока, яєць. Відносні рівні незамінних амінокислот у цих білків схожі з білками, із яких побудовано людське тіло.
Неповноцінні білки містяться у рослинних продуктах, а також до них належить, желатин із сполучної тканини тварин.
Згідно з нормами ВООЗ, потреба дорослої людини у білках становить 1,01 г на 1 кг маси тіла, але при дії стресових факторів потреба зростає на 10%, у тому числі при важкій праці, під час вагітності для побудови тіла плода, під час грудного вигодовування.
Білки не відкладаються про запас, ті які надійшли понад потребу, використовуються як джерело енергії. Якщо недостатньо надходить білків із їдою, то використовуються білки крові, печінки, м'язової та сполучної тканин.
Жири або ліпіди (від lipos — жир).
До них належать жирні кислоти, холестерин та речовини, які з них утворились. Вони використовуються як енергетичний матеріал, входять до складу мембран, є попередниками регулюючих речовин — стероїдних гормонів, простагландинів тощо. Раціон людини повинен містити 90-100 г жиру, у тому числі 30-35 г рослинної олії.
Велике значення мають поліненасичені жирні кислоти, які входять до складу клітинних мембран, мієлінових оболонок нервових клітин, простагландинів та стабілізують стінки капілярів судин. Потреба в ненасичених кислотах — 10 г на добу.
Останнім часом зростає виробництво й використання маргаринів, але вони виробляються шляхом гідрогенізації, тобто приєднання водню до ненасичених зв'язків, тому ці продукти не здатні задовольняти потребу в рослинних оліях, як основних джерелах ненасичених жирних кислот.
Холестерин — це важливий компонент мембран, із нього утворюються печінкою жовчні кислоти, синтезуються у статевих залозах та наднирниках стероїдні гормони. У хребетних тварин міститься багато холестерину в нервовій тканині, наднирниках, еритроцитах. Серед продуктів його багато знаходиться в печінці, яйцях, молочному жирі, а у рослинах його немає, лише аналоги, які називаються фітостеринами, їх чимало в оліях та пилку.
Доросла людина щодня споживає майже 750 мг холестерину, крім того, в печінці його синтезується 1 г на добу. Нормальний рівень холестерину крові не перевищує 5,2 мМ/л або 2 г/л.
Основна причина атеросклерозу — надлишок жирів у харчах, особливо насичених жирних кислот та холестерину. Саме зменшення засвоєння насичених жирних кислот та холестерину, більше споживання ненасичених жирних кислот має важливе значення для профілактики в людей інфаркту міокарда, інсульту.
Вуглеводи
Вони забезпечують 50-55% потреби людини в енергії, а в деяких державах, зокрема в Україні, навіть до 70%.
При нестачі вуглеводів енергія утворюється шляхом розщеплення жирів і білків, але тоді в крові накопичуються токсичні кетонові тіла. Глюкуронова кислота, потрібна для знешкодження в печінці деяких токсинів, також утворюється з вуглеводів. Клітини центральної нервової системи лише вуглеводи можуть використовувати як енергетичний матеріал.
. Фрукти та овочі вміщують велику кількість харчових волокон, які сповільнюють всмоктування цукру, запобігають перетворенню його на жири. Цього не можна сказати про одержані з рослин крохмаль і цукор, тому що під час виділення та рафінації від них відділяють майже всі інші речовини.
Засвоєння вуглеводів із різних продуктів складає 85-98%. Споживання у великій кількості рафінованого цукру дуже шкідливо для людини. Щоденне споживання 50-70 г цукру зумовлює утворення 40-45 г резервного жиру, тому нормою споживання на рік є не більше 6 кг цукру.
Зростання у крові глюкози стимулює функцію підшлункової залози, тому збільшується виділення інсуліну, завдяки йому із глюкози швидко утворюється багато насичених жирних кислот та холестерину, які надходять у кров. Зниження у крові глюкози підвищує апетит і людина споживає ще більше вуглеводів, прокладаючи собі шлях до ожиріння та атеросклерозу.
В останні роки широко використовуються замінники цукру: фруктоза, сорбіт, ксиліт, аспартат, цикломат тощо. Однак споживання великої кількості продуктів, які містять значну кількість жирів та вуглеводів, залишається суттєвою загрозою, як здоров'ю взагалі, так і сексуальному здоров'ю.
Співвідношення білків, жирів, вуглеводів у повноцінному раціоні складає 1:1,2:4,6. Нестача поживних речовин призводить до зменшення маси тіла, зниження працездатності, порушення росту і розвитку організму, зниження резистентності тощо.
Баластні речовини (клітковина, пектини) майже не перетравлюються в кишечнику людини, але вони зв'язують воду та токсичні сполуки, стимулюють перистальтику, сприяють нормальній роботі кишечнику та попереджають інтоксикацію.
Баластні речовини використовують для профілактики й лікування ожиріння, гіпертонічної хвороби, ішемії серця, злоякісних утворень, вони забезпечують виведення з організму металів (алюмінію, свинцю, цинку тощо), радіонуклідів, токсинів, холестерину (тобто попереджають атеросклероз).
Добова потреба кожної людини у клітковині та пектині становить 25-30 г. Дуже багато пектинів у яблуках, буряках, цитрусових, спіруліні, а клітковини в овочах та фруктах.
Вітаміни. Для підтримання нормальної життєдіяльності організму крім білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин і води потрібні вітаміни. Вітаміни – біологічно активні низькомолекулярні органічні сполуки, різні за хімічною природою.
Існування і значення вітамінів для життя встановив наприкінці минулого століття російський лікар М. І. Лунін (1881). Пізніше польський хімік К. Функ(1912) назвав біологічно активну речовину, яку виділили з висівок, „вітаміном”, оскільки вона містила в своїй молекулі аміногрупу(лат. vita – життя + „аміни”).
Вітаміни надходять в організм з продуктами харчування, переважно рослинного походження. В тканинах організму людини вони засвоюються, утворюючи більш складні речовини. Стало відомо, що вони беруть участь у синтезі й розщепленні амінокислот, жирів, азотистих основ нуклеїнових кислот. Деяких гормонів, медіатора ацетилхоліну, який забезпечує передавання імпульсів у нервовій системі.
Нині відомо понад 20 вітамінів, які мають безпосереднє значення для здоров’я людини. Усі вони розподілені на дві групи: жиророзчинні(кальцефероли, каротиноїди, ретинол, токофероли, філохінони) і водорозчинні(аскорбінова кислота, біотин, нікотинова кислота, пантотенова кислота, піридоксин, рибофлавін, фолієва кислота, ціанокобаламін).
За нормального раціону і здорового способу життя потреба у вітамінах задовольняється природним шляхом. Проте навіть за цих умов узимку й навесні доцільно вживати додатково аскорбінову кислоту(віт.C). У разі одноманітного харчування, збідненого на натуральні рослинні продукти, спостерігається порушення обміну вітамінів. Дещо вища потреба у вітамінах у молоді, а також у осіб, що працюють у шкідливих умовах, під час захворювань. У таких випадках люди потребують додаткового збагачення їжі вітамінами.
Для збереження вітамінів у їжі слід дотримуватись правил заготівлі, зберігання продуктів, приготування їжі – уникати її переварювання й пересмажування. Наприклад, у пошкоджених овочах і фруктах аскорбінова кислота руйнується внаслідок дії ферментів, які розщеплюють її молекули.
Нині добре відомо, що при нестачі(гіповітаміноз, або авітаміноз) або надлишку(гіпервітаміноз) вітамінів в організмі розвиваються захворювання.
Добова потреба людини у вітамінах значною мірою залежить від її віку, роду занять, маси тіла, статі, загального стану здоров'я.
Отже, для профілактики захворювань, пов’язаних з дефіцитом вітамінів, потрібна правильна організація харчування і способу життя загалом. Слід пам’ятати, що надлишок вітамінів, їхніх препаратів також негативно позначається на здоров’ї.
Іншою групою біологічно активних речовин, які відіграють важливу роль у забезпеченні нормальної життєдіяльності організмів людини і тварин, є гормони.
Ще однією групою біологічно активних речовин є ферменти.
Ферменти. Ферменти – біологічно активні речовини, здатні прискорювати біохімічні реакції. Вони виконують роль біокаталізаторів.
Молекули простих ферментів складаються лише з амінокислот, а молекули складних можуть функціонувати тільки за наявності в молекулі білкового(апоферменту) і небілкового(коферменту) компонентів.
Розрізняють ферменти – ліпази(розщеплюють ліпіди), амілази(розщеплюють вуглеводи), пептидази(розщеплюють білки), а також ферменти окисно-відновних реакцій, реакцій гідролізу і синтезу, реакцій перенесення, приєднання або відщеплення певних органічних залишків або груп.
Вибірковість дії ферментів на різні хімічні речовини пов’язана з їхньою будовою. Молекули всіх ферментів мають один або кілька активних центрів, якими вони прикріплюються до тих речовин, на які можуть діяти. Тому їх дія завжди специфічна. Зазвичай ферменти каталізують багато послідовних реакцій, причому речовини, які утворилися за участю першого ферменту, є субстратом для другого.
Дія ферментів у клітині завжди узгоджена і відбувається у певній послідовності. Це досягається завдяки тому, що ферменти локалізовані в різних ділянках клітинної мембрани. В органелах клітини ферменти також розміщені послідовно й утворюють упорядковані системи.
Залежно від наявного комплексу ферментів у різних видів організмах і в різних органах обмін речовин відбувається по-різному. Для функціонування кожного ферменту потрібні оптимальні температура і реакція середовища, оскільки одні з них активні в нейтральному середовищі(наприклад, ферменти слини), інші – в кислому(ферменти шлункового соку) або лужному(ферменти підшлункової залози). У разі нагрівання до температури понад 60°C багато ферментів ін активується(відбувається денатурація білків).
Коментарі
Дописати коментар