Исследование состава и свойств сырья для продуктов питания.

Введение

Пищевые продукты, являясь многокомпонентными системами, представляют собой довольно сложный объект для исследования.

Все соединения, присутствующие в пищевых продуктах, можно разделить на три группы. Первая группа веществ представлена разнообразными классами органических и неорганических соединений биологического происхождения, участвующих в важнейших функциях организма, эти вещества являются ценным компонентом пищи. Органические и неорганические вещества, входящие в состав пищевых продуктов и используемые организмом для обеспечения своей жизнедеятельности, называются пищевыми веществами, или нутриентами. К ним относятся макро- (белки, жиры, углеводы, минеральные соли) и микронутриенты (микроэлементы, водо- и жирорастворимые витамины). Содержание в продуктах питания белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, а также других биологически активных соединений определяет пищевую ценность пищевых продуктов.

Но не стоит забывать, что в пище всегда имеются загрязнители (контаминанты), представляющие вторую группу соединений. Контаминанты — это токсичные вещества, попадающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии выращивания (кормления — для животных), производства или хранения продуктов или других причин. Иногда по отношению ко всем токсическим веществам используют термин «ксенобиотики». Собственно ксенобиотиками называются вещества, чужеродные для человеческого организма (от греч. ^svog — чуждый и pioq — жизнь) и не встречающиеся в нем в обычном состоянии. Эти вещества в относительно повышенных количествах способны вызвать неблагоприятный эффект. К ним относятся загрязнители биологической или химической (антропогенной) природы. Природными контаминантами биологического происхождения являются микроорганизмы, например, бактерии и их токсины, микотоксины, гельминты, вирусы и т. д. К загрязнителям, имеющим техногенное происхождение, относят токсичные металлы, радионуклиды, пестициды и их метаболиды, нитраты, нитриты и N-нитрозосоединения, полициклические ароматические соединения, фтористые соединения, стимуляторы роста сельскохозяйственных животных (гормоны, антибиотики), а также органические и неорганические соединения, мигрирующие в пищевые продукты из упаковочных материалов.

И, наконец, третью группу соединений составляет огромное количество пищевых добавок. Пищевые добавки — это вещества, специально вносимые в пищевые продукты для достижения определенных технологических эффектов.

Белками, или протеинами (от греч. лрсотод — первый, важнейший), называют высокомолекулярные (молекулярная масса варьирует от 5-10 тыс. до 1 млн и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков а-аминокислот. В белковой молекуле аминокислоты соединены между собой пептидными связями.

Белки являются наиболее ценным компонентом пищи. Они играют огромную роль в жизнедеятельности клеток и тканей, являются важнейшей составной частью всего живого. Белки — основной материал, из которого построена структура живой клетки. Основное же значение белков заключается в их незаменимости другими пищевыми веществами.

В состав белков входят (%): углерод (50,6-54,5), кислород (21,5-23,5), азот (15,0-17,6, в среднем 16), водород (6,5-7,3), сера (0,3-2,5), фосфор (0,5-0,6).

Сложные белки — соединения, в которых, наряду с белковой молекулой, имеется также небелковая часть, так называемая простетическая группа. Простетическая группа, как правило, связана с белковым фрагментом за счет специфических взаимодействий. Роль простетической группы могут выполнять как органические, так и неорганические соединения: нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, пигменты, фосфорная кислота, металлы и др.

В организме человека белки пищи расщепляются до аминокислот, часть из них (заменимые, например, аланин, аспарагиновая кислота, глицин, глютаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистин, цистеин) являются строительным материалом для создания новых аминокислот. Однако имеется восемь аминокислот (незаменимые, эссенциальные), которые не образуются в организме взрослого человека, они должны поступать с пищей (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан). Иногда в их число включают гистидин и аргинин, которые не синтезируются в организме ребенка. Если количество этих аминокислот в пище будет недостаточным, нормальное развитие и функционирование организма человека нарушается.

Животные и растительные белки усваиваются организмом неодинаково. Если белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96 %, мяса и рыбы — на 93-95, то белки хлеба — на 62-86, овощей — на 80, картофеля и некоторых бобовых — на 70 %.

На степень усвоения организмом белков оказывает влияние технология получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка. Анализируя воздействие различных видов обработки пищевого сырья и продуктов на усвояемость содержащихся в них белков, следует отметить, что в большинстве пищевых производств при соблюдении технологии не происходит деструкции аминокислот. При умеренном нагревании пищевых продуктов, особенно растительного происхождения, усвояемость белков несколько возрастает, так как частичная денатурация белков облегчает доступ протеаз к пептидным связям. При интенсивной тепловой обработке усвояемость снижается. Такое же влияние оказывает наличие в продуктах редуцирующих сахаров и продуктов окисления липидов за счет их взаимодействия с белковыми компонентами пищи.

Определение массовой доли белка в продуктах питания Проблема определения концентрации белка насчитывает уже более 70 лет. Окончательно она не решена до сих пор. Очевидно, что создание «идеального метода» неосуществимо в силу уникальности структуры каждого белка.

Методы количественного определения белков разнообразны. Из физических методов простейшим является взвешивание чистого белка. Однако белки очень гигроскопичны, и полностью удалить из их состава воду столь трудно, что этот способ количественного определения белков применяют редко. Кроме того, выделить весь белок из исследуемого объекта практически невозможно.

Наиболее простым химическим методом является количественное определение общего, или белкового (после осаждения белка и отделения его от растворимых азотсодержащих веществ), азота, поскольку его содержание в различных белках колеблется в довольно ограниченных пределах, что дает возможность судить по количеству азота о количестве белка в биологическом объекте.

При анализе пищевых продуктов для определения общего азота широкое применение находит метод Кьелъдаля, основанный на минерализации белоксодержащей пробы серной кислотой в присутствии катализатора. В результате минерализации органический продукт разлагается до углекислого газа и воды; азот превращается в аммиак и связывается с серной кислотой. Образовавшийся в реакционной среде сульфат аммония разрушают концентрированным раствором щелочи. Выделившийся при этом аммиак отгоняют с водяным паром и количественно поглощают раствором серной или борной кислоты. Содержание аммиака после отгонки в раствор серной кислоты определяют обратным кислотно-основным титрованием раствором гидроксида натрия. Метод прямого ацидиметрического титрования используют для количественного определения аммиака, образующегося в результате минерализации анализируемой пробы и поглощенного раствором борной кислоты. Установление точки эквивалентности проводят визуально, используя метиловый красный, бромкрезоловый зеленый или смешанный кислотно-основной индикатор Таширо (смесь метилового красного и метиленового голубого), а также используя физико-химические методы. По результатам титрования рассчитывают массовую долю азота в испытуемой пробе. Количество белкового азота пересчитывают на содержание белка, используя коэффициенты. Универсальный белковый коэффициент 6,25 принят на основании того, что среднее содержание азота в большинстве белков составляет 16 %. Уточненные белковые коэффициенты для некоторых объектов, с учетом фактического содержания белка в них, следующие: 5,7 — пшеница, овес, семена подсолнечника; 6,0 — рис; 6,25 — кукуруза, семена бобовых культур, пивоваренный ячмень; 6,38 — молоко и молочные продукты.

Для экспрессной оценки содержания белка используют метод Вартбурга и Христиане, основанный на способности ароматических радикалов таких аминокислот, как тирозин, триптофан, фенилаланин, к светопоглощению при 280 нм. Однако при данной длине волны поглощают и нуклеиновые кислоты, вклад которых в значение оптической плотности при 280 нм можно учесть, измерив поглощение исследуемого раствора белка при 260 нм. При 260 нм поглощающими веществами в растворе являются только нуклеиновые кислоты. Рассматриваемый метод не применим к объектам, в которых содержание нуклеиновых кислот более 20 %, так как дает ориентировочные результаты.

Общим достоинством методов определения содержания белков с помощью УФ-спектрофотометрии являются простота и скорость. Однако сложность химического состава пищевых продуктов, возможность влияния небелковых компонентов на результаты определения ограничивают применение этой группы методов.

Определение белков в видимой области спектра основано на качественных реакциях на белки и их структурные компоненты.

Одним из спектрофотометрических методов количественного определения белков в растворе является разработанный в 1949 г. биуретовый метод.

Метод основан на определении интенсивности окраски исследуемого образца, возникающей в результате взаимодействия белков и полипептидов с ионами меди (II) в щелочной среде. Реакция обусловлена присутствием в белке пептидных связей, которые с ионами меди образуют окрашенные солеобразные комплексные соединения.

Белок существует в кето- и енольной форме, между которыми устанавливается равновесие:

Катионы меди (II) реагируют с енольной формой полипептида, замещая водород оксигрупп и образуя координационную связь с азотом:

Интенсивность окраски образующегося биуретового комплекса зависит от длины цепи пептида и варьирует от сине-фиолетовой до красно-фиолетовой и красной. Длина волны, отвечающая максимальной чувствительности определения, находится в интервале 540-640 нм.

Аминокислотный состав пищевых продуктов чаще всего определяется методом распределительной хроматографии на бумаге.

Пробоподготовка заключается в выделении связанных аминокислот из белков либо гидролизом белка, либо нагреванием препарата с кислотами (20 %-ный раствор хлороводородной кислоты, 30 %-ный раствор серной кислоты) или основаниями (5 моль/дм3 раствор гидроксида натрия, 14 %-ный раствор гидроксида бария).

Таблица 1 - Цветные реакции белков

Жиры — это наиболее распространенная в живой природе группа простых липидов — природных органических соединений, не растворимых в воде, но растворимых в органических растворителях (бензин, петролсйный эфир, серный эфир, ацетон, хлороформ, сероуглерод, метиловый и этиловый спирты и т. п.), являющихся производными высших жирных кислот и способных утилизироваться живыми организмами.

По химическому строению жиры (или триацилглицерины) представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных монокарбоновых кислот (ВЖК):

Жиры исключительно широко распространены в природе: они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов и даже некоторых вирусов. Содержание их в некоторых биологических объектах, тканях и органах достигает 90 %

Жиры являются обязательным компонентом пищи, энергетическим и структурно-пластическим материалом для человека, поставщиком ряда необходимых для него веществ, т. е. являются незаменимым фактором питания, определяющим его биологическую эффективность. Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека (по калорийности) составляет 30-35 %, а в массовых единицах — в среднем 90-100 г в сутки. Длительное ограничение жиров в питании или систематическое использование жиров с пониженным содержанием необходимых компонентов приводит к отклонениям в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается иммунитет, т. е. снижается устойчивость к инфекциям, сокращается продолжительность жизни. Но и избыточное потребление жиров нежелательно, оно способствует развитию атеросклероза, приводит к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям и другим нежелательным явлениям.

В состав пищевых продуктов входят так называемые «невидимые» (жир в мясе и мясопродуктах, рыбе, молоке и молочных продуктах, крупе, хлебобулочных и кондитерских изделиях) и «видимые» жиры — специально добавляемые в пищу растительные масла и животные жиры, сливочное масло, маргарин, кулинарный жир. Это, конечно, условное деление, но оно широко применяется.

К наиболее важным источникам жиров в питании относятся растительные масла (в рафинированных маслах 99,7-99,8 % жира), сливочное масло (61,5-72,5 %), маргарин (до 82,0 %), кулинарные жиры (99 %), молочные продукты (3,5-30 %), шоколад (35-40 %), отдельные сорта конфет (до 35 %), орехи (53-65 %), крупы — гречневая (3,3 %), овсяная (6,1 %), пшено (3,3 %), печенье (10-11 %), сыры (25-30 %), сметана (30 %), продукты из свинины, колбасные изделия (10-23 %) и т. д. Часть из этих продуктов является источником растительных масел (растительные масла, крупы), другие — животных жиров.

В питании имеет значение не только количество, но и химический состав жиров.

Среди продуктов питания наиболее богаты полиненасыщенными кислотами растительные масла, содержание в них линолевой кислоты достигает 50-60 %, значительно меньше ее в маргарине — до 20 %, крайне мало в животных жирах (в говяжьем жире — 0,6 %). Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительном количестве, а в растительных маслах ее практически нет. В небольшом количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах — 0,5 %, субпродуктах — 0,2-0,3 %, мозгах — 0,5 %.

Полиненасыщенные жирные кислоты, в отличие от насыщенных, способствуют удалению холестерина из организма.

Основным процессом, снижающим пищевую ценность жиров, является окисление.

Определение массовой доли жира в продуктах питания

В связи с необходимостью сбалансированного питания важно определять в готовых продуктах массовую долю жира.

Методы количественного определения жира в сырье и пищевых продуктах разнообразны и по способам анализа делятся на две группы: 1) методы определения массовой доли жира непосредственно в объекте и 2) методы, связанные с предварительным извлечением жира.

Количественное определение жиров без выделения последних из пищевого материала осуществляется с помощью таких методов, как метод ядерного магнитного резонанса, ИК-спектроскопия, тур- бидиметрия, ультразвук и др.

В основу второй многочисленной группы методов определения содержания жира в биологическом материале положена способность липидов растворяться в органических растворителях. В данную группу входят методы, посредством которых липиды или жир сначала переводят в органическую фазу, а затем определяют их количество в экстракте гравиметрическим или другим способом.

Жиры в продуктах питания находятся в свободном состоянии и в виде комплексов с белками и углеводами различной прочности. Свободные жиры экстрагируют при помощи неполярных растворителей. Для экстракции связанных жиров используются системы двух-трех растворителей, в которые обычно включен спирт. Суммарные жиры чаще всего извлекают смесью этанола и диэтилового эфира или хлороформа и метанола. Применение метанола обеспечивает более полное извлечение жира из продукта. Однако в связи с токсичностью метанола используют смесь хлороформа с этанолом. При выделении прочносвязанных жиров экстракции обычно предшествует обработка материала щелочами или кислотами.

Определение жирокислотного состава пищевых продуктов проводят методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ), обладающим высокой чувствительностью и разделительной способностью, экспрессностью, универсальностью и позволяющим идентифицировать и количественно определять индивидуальные соединения многокомпонентных смесей.

Для определения используют жир, извлеченный из растительного сырья по ГОСТ 29033.

Условия хроматографирования: твердый носитель — хроматон N-AW (или инвертон), представляющий собой обработанный хлороводородной кислотой диатомит; неподвижная жидкая фаза — полиэтиленгликольсукцинат; подвижная фаза — азот; рабочая температура колонки — 170 °С; пламенно-ионизационный детектор.

Жиры нестойки при хранении, поскольку под влиянием кислорода воздуха, влаги и солнечного света при участии органических катализаторов — ферментов происходит их порча, прогоркание. Нестойкость жиров — следствие особенностей их строения. Они также являются наиболее лабильными компонентами пищевого сырья и готовых пищевых продуктов.

Важным свойством жиров является их окисляемость. При этом окисляемость сильно зависит от состава жирных кислот. Растительные масла, богатые непредельными кислотами, окисляются быстрее, чем твердые жиры. При длительном хранении продуктов появляется неприятный прогорклый запах, изменяется и цвет продуктов, например, при длительном хранении сливочное масло темнеет, шпиг и сало — желтеют. Окисление жиров сопровождается ухудшением их органолептических свойств и образованием различных продуктов окисления — сначала пероксидов, а затем различных полимерных соединений, обладающих токсичным действием. Предельное содержание их в жирах, по данным Института питания РАМН, не должно превышать 1 %. Процесс прогоркания предотвращают добавлением антиоксидантов, наиболее активным и нетоксичным из которых является витамин Е.

Для характеристики химического состава, а также качества жиров и масел используют следующие физико-химические показатели: кислотное число, число омыления, эфирное число, йодное число и перекисное число.

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078 в жировых продуктах контролируются такие показатели окислительной порчи, как кислотное число и перекисное число.

Следует отметить, что йодное число и число омыления характеризуют жирнокислотный состав масла, который при выделении и обработке существенно не изменяется. Однако по этим физикохимическим показателям растительные масла одного и того же товарного наименования, но выделенные из семян растений, выращенных в разных районах, отличаются. Различия в жирнокислотном составе масел обусловлены тем, что процесс маслообразования в растениях в значительной степени зависит от климатических условий. Особенно резко это проявляется в соотношении содержания предельных и непредельных жирных кислот, а также в разной степени непредельности ненасыщенных жирных кислот.

Масличные растения, выращенные в средних и северных широтах России, содержат больше масла, чем на юге и юго-востоке. Растения, культивируемые на севере, продуцируют масла с большим йодным числом (выше процент непредельности жирных кислот).

Кислотное число (КЧ) характеризует присутствие свободных жирных кислот в жире и измеряется количеством миллиграммов гидроксида калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот и других нейтрализуемых щелочью сопутствующих триглицеридам веществ, содержащихся в 1 г жира. Определение кислотного числа проводится в соответствии с ГОСТ 5476.

КЧ наряду с другими физико-химическими показателями характеризует качество масла. При хранении масла наблюдается гидролитический распад глицеридов, который приводит к накоплению свободных жирных кислот, т. е. к возрастанию кислотности. Повышенная кислотность масла указывает на снижение его качества.

КЧ нормируется ГОСТом и техническими условиями.

Метод основан на взаимодействии свободных жирных кислот, имеющихся в масле, с раствором гидроксида калия.

Определение йодного числа

Йодное число (ИЧ), или так называемый коэффициент непредельное™, характеризует степень ненасыщенное™ жира. Чем выше в жире содержание ненасыщенных жирных кислот, тем выше ИЧ (табл. 3).

Таблица 3 - Йодное число некоторых животных и растительных жиров

ИЧ показывает количество граммов йода, которое присоединяется к 100 г жира. ИЧ является одним из наиболее важных химических показателей для масел (жиров). Оно свидетельствует о количественном содержании непредельных кислот в жире, что позволяет судить о его устойчивости к окислению, к «высыханию», прогоранию и другим изменениям, происходящим при хранении и переработке пищевых и технических масел. Йодное число является показателем, характерным для любого вида свежего жира.

Определение переписного числа Непредельные жирные кислоты, входящие в состав жиров и масел, под воздействием кислорода воздуха, влаги, света, в присутствии фермента липоксигеназы (липооксидазы) легко подвержены окислению. Скорость, глубина и направление окисления зависят от состава жиров и масел: с увеличением степени непредельное™ жирных кислот, входящих в состав глицеридов, скорость окисления возрастает. Окислительные процессы в жирах катализируются присутствием влаги, следов металлов, кислорода воздуха. Первичными продуктами окисления жиров являются пероксиды. Пероксиды — неустойчивые соединения, легко распадающиеся с образованием оксидов и освобождением атомарного кислорода, который, в свою очередь, служит источником образования озона и пероксида водорода. В дальнейшем пероксиды и оксиды превращаются в оксикислоты. Выделившийся озон окисляет новые молекулы непредельных кислот. Образуются нестойкие соединения, озониды, которые гидролитически расщепляются, превращаясь в альдегиды и т. д. Таким образом в результате превращений пероксидов образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепью различной длины, а также их полимеры. Поэтому определение содержания пероксидов и альдегидов может оказать большую помощь при суждении о качестве масла. Кроме того, концентрацию пероксидных соединений в жирах следует контролировать, поскольку они являются токсичными и способны разрушить жирорастворимые витамины и полиненасыщенные жирные кислоты.

О содержании перекисных соединений в жире судят по перекисному числу, которое позволяет выявить окислительные процессы и появление продуктов порчи значительно раньше, чем это может быть установлено органолептически.

Углеводы относятся к классу основных макронутриентов пищевых продуктов и являются важными энергетическими компонентами пищи (при окислении 1 г углеводов выделяется 16,74 кДж энергии).

Углеводы — полигидроксиальдегиды и полигидроксикетоны — наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав всех живых организмов. В клетках животных их содержится в количестве около 2 % сухой массы, в клетках растений — 80 % и более.

Углеводы — обширный класс природных органических соединений, которые в зависимости от способности к гидролизу подразделяются на простые и сложные углеводы.

С точки зрения пищевой ценности углеводы подразделяют на усвояемые и неусвояемые. Усвояемость углеводов зависит от наличия определенных ферментов в желудочно-кишечном тракте человека.

К усвояемым относятся моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), некоторые дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза, рафиноза) и полисахариды (инулин, крахмал, декстрины). Дисахариды и усвояемые полисахариды в пищеварительном тракте гидролизуются пищеварительными ферментами до моноз, среди которых главную роль играет глюкоза.

Легче всего усваивается фруктоза, глюкоза, сахароза, а также мальтоза и лактоза; несколько медленнее — крахмал и декстрины, так как они должны предварительно расщепиться до простых сахаров.

Из усвояемых сахаров первостепенное значение принадлежит сахарозе, которая широко используется в производстве разнообразной пищевой продукции. Смесь глюкозы и фруктозы содержится в меде (75 %), винограде (15 %). Из усвояемых полисахаридов основное значение в питании имеет крахмал, на долю которого приходится до 80 % потребляемых углеводов. Крахмал состоит из двух фракций — амилозы и амилопектина, которые в желудочно-кишечном тракте человека гидролизуются через ряд промежуточных продуктов (декстрины) до мальтозы, непосредственно используемой организмом. Больше всего крахмала содержится в крупах и макаронах (55-70 %), бобовых (40-45 %), хлебе (30-40 %), картофеле (15 %). В животных продуктах также содержится небольшое количество другого полисахарида — гликогена (в печени — 2-10 %, в мышечной ткани — 0,3-1 %).

К неусвояемым углеводам относятся пищевые волокна (или балластные вещества) такие, как целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлозы, лигнин (эти три группы иногда объединяют под названием «грубые пищевые волокна»), пектиновые вещества, камеди и декстраны (в свою очередь, эти три группы углеводов иногда называют «мягкие пищевые волокна»).

Человек не усваивает пищевые волокна, так как он не продуцирует ферментов, необходимых для их расщепления. Однако частичное расщепление этих веществ (целлюлозы — 30-40 %, гемицеллюлоз — 60-80 %, пектиновых веществ — до 95 %) может происходить под действием микроорганизмов в толстой кишке. Единственным нерасщепляемым и неусвояемым компонентом растительных продуктов является лигнин.

Оптимальное содержание пищевых волокон (грубых и мягких) в ежедневном рационе взрослого человека должно составлять 20-25 г, в том числе непосредственно клетчатки и пектина — 10-15 г. Эта потребность легко обеспечивается хлебом грубого помола (клетчатка и гемицеллюлозы), овощами и фруктами (пектины, камеди, частично клетчатка). Много клетчатки содержится в сушеных овощах (от 2,9 % в сухом картофеле) и фруктах (1,6-6,1 %), в большинстве свежих ягод, в которых не отделяют мякоть от семян (от 2 % в крыжовнике и клюкве до 4-5 % в землянике и малине), и в некоторых свежих овощах (в капусте — 1 %, моркови — 1,2 %, редьке и брюкве — 1,5 %).

Больше всего пектина содержится в свекле и черной смородине (1,1 %), яблоках (1 %) и свежей сливе (0,9 %).

Углеводы при хранении сырья и в процессе его переработки могут подвергнуться разным изменениям (брожение, карамелизация, меланоидинообразование), что может или повысить, или понизить качество готового продукта.

Углеводы не содержат эссенциальных факторов питания, они необходимы преимущественно как легкоусвояемые поставщики энергии.

Источниками углеводов в питании служат главным образом продукты растительного происхождения — хлеб, крупы, картофель, овощи, фрукты, ягоды. Из продуктов животного происхождения только в молоке имеются углеводы — молочный сахар (лактоза).

Метод количественного определения углеводов выбирают в зависимости от принадлежности углеводов к одной из трех основных групп: простейшим сахарам (моно-, ди- и трисахариды), усвояемым полисахаридам (крахмал, декстрины, гликоген), неусвояемым полисахаридам (пектиновые вещества, гемицеллюлозы, клетчатка). Методы определения этих групп сильно различаются.

В основе многих химических методов количественного определения углеводов в пищевых продуктах лежат редуцирующие свойства сахаров. Поэтому нередуцирующие полисахариды предварительно подвергают гидролизу, дальнейший анализ основан на определении количества редуцирующих сахаров (например, глюкозы, фруктозы или мальтозы) любым титримегрическим или спектрофотометрическим методом.

Минеральные вещества в отличие от белков, жиров и углеводов не обладают энергетической ценностью. Однако они являются незаменимым микронутриентом питания и должны ежедневно потребляться с пищей, поскольку не синтезируются в организме человека. Роль минеральных веществ в организме человека чрезвычайно разнообразна.

Содержание минеральных веществ в пищевых продуктах зависит от природы исходного сырья и технологии их получения.

Данные о содержании важнейших минеральных веществ в основных группах продуктов приведены в табл. 5.

Таблица 5 - Примерное содержание минеральных веществ в основных продуктах питания

Примечание.1 — с добавлением пищевой соли;2 — без добавления пищевой соли.

При переработке пищевого сырья происходит снижение содержания минеральных веществ. В растительных продуктах они теряются с отходами при приготовлении круп и муки. При очистке овощей теряется до 10-30 % минеральных веществ. Мясные продукты, рыба и птица теряют такие элементы, как фосфор и кальций, при отделении костей. При кулинарной обработке теряется в зависимости от технологии 5-30 %. Исключением является только добавление пищевой соли, приводящее к увеличению содержания минеральных веществ до 1,5-3,0 %.

Для определения содержания минеральных веществ используют химические и физико-химические методы анализа. Все эти методы требуют особой подготовки проб для анализа, заключающейся в предварительной минерализации объекта исследования, которую можно проводить двумя способами — «сухим» и «мокрым».

Количественное представление о содержании минеральных веществ дает массовая доля образующейся при сжигании продукта золы. Для многих продуктов зольность — нормируемый показатель.

Витамины — это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления механизмов ферментативного катализа, нормального течения обмена веществ, поддержания гомеостаза, биохимического обеспечения всех жизненных функций организма.

Витамины — важнейшие незаменимые пищевые вещества, не синтезируемые организмом человека.

В отдельных продуктах содержатся провитамины — соединения, способные в организме превращаться в витамины. Например, p-каротин переходит в витамин А, эргос геролы под действием ультрафиолетовых лучей в организме человека превращаются в витамин D. В то же время имеется группа соединений, часто близких к витаминам по строению, которые, конкурируя с ними, могут занять место витаминов в ферментных системах, но не в состоянии выполнять их функции. Они получили название антивитаминов.

Для количественного определения витаминов в пищевых продуктах используют химические, физико-химические, биологические и микробиологические методы.

Жирорастворимые витамины

Эта группа витаминов хорошо растворяется в жирах. В отличие от водорастворимых, жирорастворимые витамины сохраняются в организме долго, их избыток накапливается в печени и жировых депо и при необходимости высвобождаются из них.

К этой группе относятся витамины A, D, Е. Кроме перечисленных витаминов существуют другие органические вещества, поступающие с пищей в незначительных количествах и обладающие специфическим биологическим действием. К числу таких веществ относятся нафтохиноны (так называемый витамин К), биофлавоноиды (витамин Р), незаменимые (полиненасыщенные) жирные кислоты, холин и еще некоторые вещества. В настоящее время их принято называть витаминоподобными веществами.

Водорастворимые витамины

Водорастворимые витамины в составе коферментов участвуют в обмене веществ, являясь катализаторами биохимических реакций. К водорастворимым витаминам относятся витамин С и все витамины группы В.

Витамины данной группы хорошо растворяются в воде, не накапливаются в тканях и достаточно быстро выводятся из организма. Такие свойства, с одной стороны, позволяют избежать избытка витаминов в организме, с другой — их постоянно образующийся дефицит приходится восполнять. Поэтому в ежедневное меню стоит включить продукты, богатые водорастворимыми витаминами.

Список использованных источников

1.Крусь, Г.Н. Методы исследования молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.М. Шалыгина, З.В. Волокитина; под общ. редакцией А.М. Шалы-гиной. –М.: Колос, 2000. –368с.

2.Методические указания по использованию экспресс-метода биологи-ческой оценки пищевых продуктов / В.С. Баранов, Г.Г. Жарикова, С.В. Огнева, С.А. Федотова. –М.: МИНХ им. Г.В. Плеханова, 1982. –29с.

3.Методы биохимического исследования растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др.; Под ред. А.И. Ермакова. –3-е изд., перераб. и доп. –Л.: Агропромиздат, 1983. –430с.

4.Нечаев А.П. Пищевая химия. –СПб.: ГИОРД, 2001. –592с.

5.Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник / Под ред.Ю.А. Мачихина. –М.: Агропромиздат. –1990. –271 с.

6.Современные методы исследования качества пищевых продуктов / И.А. Снегирева, Ю.Н. Жванко, Т.Г. Родина, А.Н. Рукосуев и др. –М.: Экономи-ка, 1976. –222с.

7.Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Н.Ю. Алексеева, В.П. Аристова, А.П. Патратий и др.; Под ред. Я.И. Костина. –М.: Агропромиздат, 1996. –236с.

8.Стандартизация и контроль качества продукции. Общественное пита-ние: учеб. пособие для вузов / Г.Н. Ловачева, А.И. Мглинец, Н.Р. Успенская. –М.: Экономика, 1990. –239