Много веков прошло с тех пор, как человек научился получать и применять огонь, готовить хлеб и вино, окрашивать ткани, выплавлять металлы из руд… Двести с лишним лет тому назад М. В. Ломоносов в своем знаменитом «Слове о пользе химии» специально обращал внимание на то, «сколько в приготовлении приятных пищей и напитков химия нам способствует». По давно установившейся традиции технологию пищевых производств относят к химической технологии. В XVIII веке молекулы веществ, получаемых химиками, состояли самое большее из 10-15 атомов. Это были довольно несложные «постройки» селитры, соды, кислот. В начале XIX века «строительная» техника химиков позволила делать уже «многоэтажные» молекулы - красителей, лекарств, взрывчатых веществ. Это были «постройки» уже из 100 атомов и более.

После того как А. М Бутлеров создал теорию строения вещества, а Д. И Менделеев дал таблицу элементов - этих "«строительных» материалов химии - у химиков открылись неограниченные возможности для возведения «сооружений» особой сложности.

Все это еще более сблизило пути развития химии и пищевых производств. В этой главе мы не будем говорить о роли химии, в частности биологической химии в процессах питания и обмена веществ. Оставим в стороне и вопрос о роли химии в сельском хозяйстве. Мы только приведем несколько примеров того, как неразрывно, нога в ногу шагают химия и пищевая технология, расскажем о некоторых любопытных химических добавках к пище, о чудесах и секретах химического синтеза пищевых продуктов. В отличие от других разделов химической технологии органических веществ, особенность пищевой технологии заключается в том, что во всех ее отраслях наиболее широко применяются биологические катализаторы - ферменты. Виноделие, спиртокурение, пивоварение, производство уксуса, простокваши, соления, квашения и прежде всего хлебопечение основаны на процессах ферментации.

Академик А. И. Бах сказал: «Производство печеного хлеба - величайшее химическое производство в мире…». В чем, собственно, химизм хлебопечения? Это превращение крахмала в сахар путем так называемого ферментативного гидролиза и затем сбраживание полученного сахара, В производстве ржаного хлеба наряду со спиртовым брожением происходит и молочнокислое брожение, в результате которого хлеб и приобретает специфический кислый привкус и аромат. Характерный запах ржаной хлебной корки ощущается благодаря присутствию изовалерианового альдегида, получающегося при брожении ржаного теста. Соление огурцов и помидоров, квашение капусты и перца основаны также на процессах молочнокислого брожения. На сложных химических процессах основана выработка патоки, целого ряда витаминов, пищевых кислот, душистых веществ.

Следует сказать, что в упомянутых процессах добавление непищевых средств выполняет как бы преходящую роль. Они способствуют преобразованию вещества, его выделению, кристаллизации или очистке, но сами почти никогда в его состав не входят. Пожалуй, многие из вас даже и не подозревают, что в производстве сахара, например, принимают участие известь и углекислый газ, а в производстве соков и вина принимает участие сернистый ангидрид.

В последние годы в капиталистических странах в области производства продуктов питания все шире практикуется включение в пищу химических (непищевых) добавок. С точки зрения наших специалистов, за рубежом этим часто злоупотребляют.

Напичканные «химией» продукты — одна из самых актуальных страшилок нашего времени. Усилиями многих необразованных людей, а так же хитрых маркетологов продвигается вредность пищи с «химией» и полезность экологически чистых продуктов. «Химией» в данном случае называются всяческие нитраты, пищевые добавки, консерванты, ароматизаторы и прочие достижения в пищевой отрасли.

Опасна ли химия в продуктах?

В большинстве случаев нет.

Вопрос опасности добавок в продукты напрямую зависит от контроля государства над производителями продуктов, а так же от добросовестности производителя и продавца.

Стоит понимать, что все продукты и вообще все в мире состоит из химических элементов и молекул, построенных из них. Некоторые из этих элементов для организма полезны, некоторые вредны, некоторые никак не влияют на организм.

Все продукты из супермаркетов опасны для здоровья

Нет. Как раз в больших и известных супермаркетах безопаснее всего покупать продукты. Большие супермаркеты закупают продукты у проверенных поставщиков, обладают всеми необходимыми лицензиями, соблюдают условия хранения и быстро обновляют ассортимент. Также большой супермаркет в городе — приятная кормушка для властей, и обычно обеспечен регулярными проверками всех служб с целью получить пополнение казны в виде штрафов. Конечно, бывают исключения, но, в случае получения проблем со здоровьем из-за ненадлежащего качества продуктов в супермаркете вам есть на кого подать иск и получить компенсацию.

Вся «химия» в продуктах питания вредна

Нет. Наиболее популярная добавка — соль жизненно необходима организму. Если же речь о пищевых добавках, то разрешены к использованию те из них, которые являются безопасными для человека. Списки запрещенных пищевых добавок постоянно обновляются и государство не разрешит к продаже продукты, в которых они содержатся. Изредка случается такое, что в список вредных добавок добавляются те, которые раньше считались безвредными. Если вы кушали до запрета добавки продукты, которые ее содержали, вряд ли с вами случится что-то страшное — человеческий организм за тысячелетия эволюции хорошо научился быстро вычислять и быстро же выводить наружу всякую гадость. Конечно, если кушать некую гадость смертельными дозами, то организм не справится, но это уже вина его владельца — при большом желании можно и питьевой водой отравиться.

Все добавки с индексом Е опасны

Нет. Все пищевые добавки имеют индекс Е, так придумали во время создания списка. В этот список входят как опасные и запрещенные добавки, так и безопасные, нейтральные и даже витамины (Е160а — каротины, Е300 — аскорбиновая кислота). Так же является мифом утверждение, что чем выше цифра в индексе, тем опаснее добавка. Для примера краситель Е131 запрещен в ряде стран как канцерогенный, Е500 — знакомая всем сода, Е954 — полезный для здоровья сахарин.

К тому же множество ароматизаторов, красителей и других добавок получены или из растений или синтезированы аналогичными природным. Вот для примера, пищевые добавки в натуральном яблоке:

Зачем нужны пищевые добавки?

Некоторые из них очень вкусные, некоторые вкусно пахнут, некоторые позволяют продуктам храниться очень долго, некоторые позволяют продукту красиво выглядеть. Многие привычные всем продукты без пищевых добавок выглядели бы довольно непрезентабельно или были безвкусными.

Для организма полезны только натуральные продукты

Натуральными именуют те продукты, которые произведены не промышленным путем, а в домашних условиях в небольшом количестве. Стоит так же помнить, что многие выросшие в дикой природе растения, фрукты и грибы являются ядовитыми, но от этого не менее натуральными. Так же мясо некоторых животных и рыб является, хоть и натуральным, но ядовитым для человека.

Касательно же промышленных продуктов или продуктов домашнего производства, для массового потребителя безопаснее продукты, произведенные промышленным путем. Потому что больших производителей продуктов, в отличие от мелких домашних хозяйств, государство контролирует на всех этапах производства. Перед тем, как продукт поступит в продажу, будет произведен отбор проб и проверка содержания в них вредных для здоровья веществ. Современные домашние хозяйства уже несколько лет как получили доступ к дешевым и удобным в использовании средствам от сорняков, колорадского жука и других вредителей и радостно их используют. Но используют их без какого-либо контроля и не всегда в нужной дозировке, не особо переживая насчет последствий для потребителя, но радуясь грядкам без сорняков, которые не пришлось полоть, как и почти везде в небытие ушло собирание колорадских жуков вручную.

Вы никак самостоятельно не можете проверить, чем обрабатывались овощи или мясо домашнего производства, в каких условиях и сколько хранилось, если не производили их самостоятельно, поэтому утверждение о их абсолютной экологичности сомнительно. К тому же, в абсолютно чистую и свободную от нитратов почву могут попасть кислотные дожди, а домашние свиньи или коровы могут получить болезнь, делающую мясо опасным для употребления человеком, о которой санэпидемстанция узнает скорее всего уже после нескольких отравлений.

Стоит также отметить, что продвижение более безопасных продуктов, не накапливающих нитраты и избавленных от многих других проблем — всячески блокируются теми же борцами за здоровую еду.

Какие продукты употреблять безопасно?

Любые, которые вам хочется и которые продаются в нормальных магазинах. Конечно же, в употреблении любого продукта необходима умеренность, а со всякими возможными опасностями будет успешно бороться организм, в случае если вы не перегрузите его работой.

Безопаснее всего покупать продукты там, где вы можете быть уверены, что государство контролирует качество этих продуктов. Проще всего это делать в больших супермаркетах или больших магазинах, специализирующихся именно на этих продуктах — им невыгодно рисковать репутацией и бизнесом, продавая вредные для здоровья или испорченные продукты. Конечно, бывают перегибы и там, но обычно это инициатива самих продавцов, а не политика компании, и при наличии бдительных граждан такие деятели быстро получают по рукам.

Опасно ли растительное масло с холестерином?

Растительное масло без холестерина — находка маркетологов. Все растительные масла не содержат холестерина или содержат его в ничтожно малых количествах.

Опасен ли глутамат натрия?

Только если кушать его килограммами. В количествах, в которых он содержится в продуктах питания, для человека абсолютно безопасен и даже необходим.

Если вы употребляете их не на голодный желудок и в основном полноценно питаетесь, а так же не гоняетесь за невероятно острым вкусом, никаких проблем быть не может. Конечно, если день и ночь непрестанно грызть сухарики, то как минимум вашим зубам придется несладко, но, как уже указывалось выше, главное в любой еде — умеренность.

Вреден ли для здоровья фастфуд?

Если каждый день питаться только хот-догами или только гамбургерами, проблемы со здоровьем гарантированы — не из-за того, что фастфуд вреден, а из-за того, что вы обеспечите себе излишек питательных веществ, содержащихся в фастфуде и лишите свой организм многих других необходимых веществ, которые содержатся в другой пище.

Поэтому залог отсутствия проблем от питания — питание регулярное и разнообразное. Не нужно зацикливаться на одном продукте, не нужно голодать, даже для похудения, как не нужно и объедаться и будет вам счастье.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Что такое Е-код и какой вред добавок для здоровья человека. Использование пищевых добавок в изготовлении продуктов питания в производстве и домашних условиях. Вредное влияние пищевых добавок на организм человека. Классификация кодов пищевых добавок.

презентация , добавлен 16.12.2012


История применения консервантов и красителей. Классификация пищевых добавок. Система нумерации пищевых добавок в странах Евросоюза. Определение безопасности допустимого суточного потребления. Принципиальная схема расчета токсикологической безопасности.

реферат , добавлен 27.12.2012


Причины увеличения количества используемых добавок. Буквенный код добавок в составе пищевых продуктов. Значение и воздействие на организм красителей, консервантов, эмульгаторов, загустителей, антиокислителей и усилителей вкуса. Добавки, запрещенные в РФ.

презентация , добавлен 09.05.2015


Принципы действия мобильного телефона. Особенности его воздействия на здоровье владельца в процессе эксплуатации. Основные элементы системы сотовой связи. Угроза при использовании мобильника для детей и беременных. Наиболее опасные модели телефонов.

реферат , добавлен 19.01.2012


Взаимосвязь между негативными факторами бытовой, производственной и городской среды. Источники негативных факторов бытовой среды в современных условиях развитой техносферы. Характеристика и разновидности чрезвычайных ситуаций техногенного происхождения.

контрольная работа , добавлен 05.01.2015


Опасность, которой подвергаются дети, играя и живя с домашними животными. Плюсы и минусы домашних животных в доме. Основные заболевания: дерматит, экзема, бешенство, лишай розовый Жибера, стригущий лишая, микроспория. Польза от общения детей с животными.

презентация , добавлен 05.04.2011


История жевательной резинки. Химия и главные составляющие жевательной резинки. Пищевые добавки. Список торговых марок, получивших отказ в сертификации. Влияние жевательной резинки на организм человека. Время использования детской жевательной резинки.

реферат , добавлен 09.02.2009


Понятие социально-опасных явлений и причины их возникновения. Бедность как результат снижения уровня жизни. Голод как следствие нехватки продовольствия. Криминализация общества и социальная катастрофа. Способы защиты от социально-опасных явлений.

контрольная работа , добавлен 05.02.2013

Тотрова Д.О. 1

Дзагоева Р.Т. 1

1 Муниципальное Общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №25 им.Героя Советского Союза Остаева А.Е

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Пища-совокупность неорганических и органических веществ, получаемых организмом человека из окружающей среды и используемых для питания.

Основными компонентами пищи человека являются:белки, жиры, углеводы,а также микроэлементы и витамины. Белки и частично жиры относятся к пластическим веществам, так же они используются в организме для построения новых и замены старых клеток и тканей.К ним же относятся и некоторые минеральные вещества, содержащие фосфор, кальций, йод,железо.

Пищевая ценность белков определяется входящими в их состав аминокислотами (их всего 20). Среди них 8 (а для младенцев 9) являются незаменимыми (это аргинин, валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, а для младенцев и гистидин).

Углеводы (сахара) и жиры обеспечивают энергетические потребности организма. Микроэлементы, витамины и ряд других веществ участвуют в обмене веществ и осуществляют католические и другие регуляторные функции.

Для обеспечения нормальной работы организма необходимо рациональное питание.

Питание является рациональным, когда продуктов питания достаточно по количеству и их компоненты (незаменимые и заменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, фосфатиды, стерины, жиры, углеводы, витамины и т.д.) содержатся в оптимальном отношении.

Если в пище человека недостаточно какого-то компонента, то у человека не наступает чувство насыщения до тех пор, пока этот компонент не будет получен в необходимом количестве. При этом другие компоненты потребляются в избытке, что может приводить к ожирению и другим нарушениям обмена веществ.

Основная часть

Роль макро и микроэлементов в питании

В органах человека можно обнаружить все химические элементы, встречающиеся в природе. В таблице 1 приведены основные элементы, входящие в состав организма человека.

Белки, жиры, углеводы и соединения, содержащие макроэлементы, составляют основную массу пищевого рациона человека. Дневная потребность в каждом измеряется количеством от нескольких граммов до сотен в день. Первые три - источники энергии.

Химический состав пищи и воды в известной мере отображает состав окружающей среды. В рационах, основанных на продуктах питания местного производства, недостаток или избыток минеральных компонентов пищи может быть следствием геохимических особенностей региона. Недостаток микроэлементов может быть особенно большим в диетах и жидких питательных растворах, применяемых при искусственном питании. У нас в республики питьевая вода с малым содержанием йода и это отражается на здоровье людей (Нарушение функции щитовидной железы).

Дефицит ряда элементов в организме может быть обусловлен различными факторами, приводящими к усилению процессов распада (катаболизма): ожогами, множественными травмами, голоданием и рядом заболеваний, например выделения хрома через почки возрастает при диабете, при белковой или углеводной диете.

Наилучшими источниками цинка являются говядина и рыба, а также хорошо очищенные от оболочки злаковые и бобовые при их правильном термической обработке. Клиническими признаками недостатка цинка у детей и подростков являются задержка роста и полового созревания, кожа шероховатая, сухая, ранки долго не заживают, повышена восприимчивость к инфекциям, наблюдается общая сонливость, депрессия, жидкий стул. Лечение осуществляется введением раствора сульфата ил ацетата цинка.

Суточное потребление меди должно составлять около 2мг для взрослых и для детей старше 4 лет(см.таб 2). Наибольшее количество меди содержат злаковые, бобовые, орехи и печень, важным источником меди является водопроводная вода. Очень мало меди в коровьем молоке. Клинические признаки недостатка меди: анемия, остеопороз (разрежение костной ткани), депигментация волос и кожи, нарушения деятельности центральной нервной системы. Недостаток меди в пище успешно корректируется введением 2-4 мг сульфата меди в день в виде 1%-ого раствора, что составляет 0,4-0,6 мг меди.

Для большинства здоровых людей достаточно 0,05-0,2 мг в день хрома в пище. Лучшие источники хрома - неочищенные зерна злаковых, бобовых, говядина; источником хрома могут служить пивные дорожки.

Необходимо отметить, что избыток даже жизненно важных микроэлементов в пище, обусловленный загрязнением окружающей среды или повышением геохимическим фоном, оказывает вредное воздействие на организм человека. Например, смертельные, отравления, вызванными пищевыми продуктами, которые хранились в цинковой или оцинкованной посуде. Установлено, что при этом образуется хлорид и сульфат цинка, а уже 1 г сульфата цинка может вызвать у человека серьезное отравление.

Таким образом, при определении потребности в продуктах питания следует учитывать их сбалансированность не только по хорошо известным органическим компонентам, но и по необходимым микроэлементам.(Лучше всего продукты надо хранить в стеклянной таре).

Получение пищевого сырья, новых добавок и искусственной пищи.

Новые способы получения пищевого сырья

Задачу приготовления пищи химия решает и будет решать совместно с биотехнологией. Биотехнология не такая уж новая отрасль знания, как это кажется многим. Она использовалась человеком для приготовления сыров, вин, хлеба и пива задолго до того, как появилась химическая промышленность, и даже раньше, чем появились алхимики.

Сегодня в среднем на одного жителя нашей планеты приходится одно крупное домашнее животное и одна домашняя птица, которые потребляют, однако, в 5 раз больше пищи (в основном зерна), чем сам человек.

В пищевой цепочке «растения → микробы → человек» без животных человеку пока не обойтись. Однако, строго говоря, человек нуждается не в мясных блюдах, а в тех белках, которые в них содержатся. Эти белки человеку могут дать и микроорганизмы.Придать же им вид и вкус мясного блюда уже сегодня не составляет особого труда. Новая цепочка «растения → микробы → человек» экономически, безусловно, более выгодно.

Важна и скорость размножения бактерий. Если корова дает, как правило, одного теленка в год, то некоторые бактерии дают потомство каждые 30 мин. за 5и ч из одной клетки образуется 1тыс. новых клеток.

При современном производстве сортовой муки в отруби уходят самые ценные в пищевом отношении части зерна - алейроновый слой, оболочки, зародыш.

Необходимую степень измельчения можно получить с помощью криогенной техники и виброаппаратуры. Однако такие методы очень энергоемки и потому дороги и неэффективны.

Так подробно рассмотрели вопросы получения белка из отрубей для того, чтобы показать, как можно добиться успехов в пищевой промышленности, используя достижения других областей знаний, в данном случае знаний свойств полимерных материалов, химической кинетики, радикально - цепных процессов окисления органических соединений.

Новые добавки

Часто в хлебе для улучшения его качества добавляют различные нетрадиционные ингредиенты. В Японии, например, недавно стал пользоваться большой популярностью зеленый хлеб. Хлеб этот пекут из обычной муки, однако при замесе теста в него добавляют порошок, полученный из морских водорослей. Специалисты считают, что от этой приправы хлеб становится вкуснее. Этот хлеб не только вкусен, но и полезен для здоровья. Прежде всего, его рекомендуют употреблять в пищу гипертоникам и людям, страдающим заболеваниями щитовидной железы. Вслед за японскими пекарями зеленый хлеб стали делать англичане и американцы. В некоторых странах Азии теперь в качестве добавки к хлебу (6-12%) стали применять соевые отруби(после ряда операций, улучшающих их качество).

Кстати, в Японии можно купит хлеб и другие бакалейные изделия, содержащие хризантемы. Дело в том, что в японской национальной кухне эти цветы являются компонентом многих блюд.

Так как основное меню японцев - это рыба и рис, то введение в рацион цветков, корней и других частей растений, богатых витаминами, микроэлементами и белками, просто необходимо.

Скажем еще несколько слов об искусственной пищи.

Искусственная пища

Как уже упоминалось раннее, человечество испытывает недостаток в продуктах питания. Наиболее остро ощущается дефицит белка, особенно животного. При недостатке белка человек плохо переносит высокий ритм труда, не способен сосредоточиваться и предпринимать большие умственные усилий, снижается сопротивляемость организма инфекционных заболеваний.

При традиционных способах производства пищи растительный белок используется нерационально. Очень небольшая его часть идет в пищу, а большую часть превращают по цепочки растения → животное →пищевой продукт». На каждой стадии такой цепочки белок и углеводы теряются в значительной степени; например, кормовой белок превращается в животный с выходом всего лишь 6-38%.

Для иллюстрации приведем такой пример. Во Франции из растительного сырья производят искусственное мясо. Технология его получения заключается в том, чтобы выделить белки из соевых бобов и сформировать из них волокна, из которых затем можно изготовлять слои, схожие по структуре с мясом. После добавления жиров и компонентов, придающих мясной вкус, эти продукты могут использоваться как заменители мяса животных в рационе человека. Такое искусственное мясо получается путем экструзии концентратов соевых белков: их подавливают вместе с жирами и вкусовыми добавками через маленькие отверстия при высоких температурах и давлениях. В различных странах уже поступил в продажу приготовленный таким способом продукт, имеющий вкус копченой грудинки.

При создании искусственных продуктов питания очень важно подобрать запах и вкус продуктов.

Производство аминокислот и их использование для улучшения питательных свойств пищевых продуктов и кормов.

Еще в конце XIXв. было установлено, что аминокислоты являются основными структурными элементами белка - составной части всех живых организмов. В настоящее время существует промышленные методы производства аминокислот не из природного белка, а из других видов сырья. Отдельные аминокислоты могут быть использованы для повышения эффективности пищевых продуктов и кормов.

Аминокислоты играют существенную роль в формировании вкусовых качеств природных пищевых продуктов. Уже в древние времена человеком были найдены различные вкусовые агенты- приправы пряности.

При иследование6 на собаках было установлено, что прием глутамата натрия вызывает усиленное выделение пищеварительных соков. По - видимому, вкусовые ощущения, вызываемые глутаматом, стимулирует работу желудочно-кишечного тракта. Таким образом, глутамат натрия, не являясь сам по себе питательным веществом, оказывается на организм физиологическое воздействие, способствующее усвоение пищи.

Растительный белок уступает животному по содержанию незаменимых аминокислот, прежде всего лизина и триптофана. Например, при кормлении крыс зерном без добавки незаменимых аминокислот животные теряют в весе.

Непосредственное введение в природные кормы аминокислот в количествах, соответствующих физиологическим потребностям, повышает эффективность корма и предотвращает их перерасход.

Заключение

Пути экономии пищевых продуктов

Решить проблему пищевых продуктов можно, вероятно, двумя путями:

Максимально полное использование пищевого сырья с созданием практически безотходных производств продуктов питания;

«Высвобождение» ценных пищевых продуктов, применяемых для технических целей; замена их непищевыми продуктами.

При современной технологии переработки сельскохозяйственного сырья в продукты питания количество отходов очень велико. Например, в некоторых странах отходы на бойне составляют для крупного рогатого скота 50-6-%, для свиней 20-30%, для птицы 30-40%.

Полностью использовать пищевое сырье

Значительную проблему представляют собой жидкие отходы молочных заводов, содержащие ценные питательные компоненты. При производстве молочных продуктов в нашей стране ежегодно образуется более 40 млн т обезжиренного молока и молочной сыворотки, в которых содержится 2 млн т белка(!). эти огромные резервы при современном уровне технологии могут быть использованы для пищевых цепей. В наиболее промышленно развитых странах около90% сырой сыворотки превращается в продукты питания.

Можно извлекать белок из сыворотки, например, в виде казеината натрия. С помощью современных мембранных сверхтонких фильтров (ультрафильтрация и обратный осмос) можно разделить сыворотку на две её основных компонента: белок и лактоза. Белок из сыворотки чрезвычайно питателен, применяется в качестве белкового компонента для диетических смесей и добавляется в фарш при производстве колбасных изделий. Так же используется и обратно(обезжиренное молоко).

Методы предотвращения порчи продуктов питания.

П родовольственная программа предусматривает не только производство сельскохозяйственной продукции, но также ее хранения и перевозку без потерь, приготовление пищи и хранение готовых пищевых продуктов.

Одной из основных причин порчи продуктов питания является окислительная деструкция различных органических веществ-составных компонентов продуктов питания (прежде всего жиров). Именно поэтому ученые многих стран уделяют этой проблеме большое внимание.

Другой важной причиной порчи продуктов является развитие колоний грибов и бактерий, приводящее к прогорканию и прокисанию продуктов питания. На некоторых аспектах этой проблемы мы остановимся в данном разделе.

Торможение процесса окислительной порчи продуктов.

Проблема торможения процессов окислительной порчи продуктов, прежде всего жиров, является одной из главных пищевой промышленности. Окисление жиров и других органических соединений-это медленно развивающийся цепной разветвленный процесс.

Увеличение сроков хранения пищевых продуктов без потери их качества должно решаться не только путем широкого использования холодильников, но и более активными методами, а именно путем торможения и подавления окислительных процессов различными химическими добавками. Для этого имеется разнообразные возможности, связанные с цепным механизмом процессов окисления органических веществ, в частности жиров.

Пищевой антиоксидант должен иметь достаточно малые размеры молекулы, чтобы легко проникать через стенку клетки живой ткани, обладать известной растворимостью для проникновения в водную и липидную фразу, выводиться из организма полностью, не накапливаясь в различных органах человека.

Конечно, абсолютно нетоксичных антиоксидантов не существует. Они нетоксичны, но лишь в определенных концентрациях. В нашей стране проблемам токсичности уделяется самое пристальное внимание и налажен самый строгий контроль в этих вопросах, что исключает какие-либо ослажнения при использовании антиоксидантов для пищевых продуктов

Литература

Эмануэль Н.М. Заиков Г.Е. Химия и снабжение человечества пищей;

Эмануэль Н.М. Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров;

Покровский А.Л. Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи;

Ершов Ю.А. Второва Е.М. Роль микроэлементов в жизни человека;

Станцо В. Сумма мембранных технологий// Химия и жизнь;

Лищенко В. Стреляный А. Да будет хлеб! // Знамя.

Приложение

Таблица 1

«Химический состав организма человека»

Элементы		Кол-во (в кг) в расчете на 70 кг массы
Макроэлементы
Кислород
Микроэлементы
Магний, железо, марганец, медь, йод, кобальт, цинк, стронций, молибден и др.		Менее 10г в сумме

Минеральных компонентов»

	Измерения	Потребление
		младенцы (до 1 года)		взрослые и дети (старше 4 лет)	Беременные и кормящие женщины

2.3. Аминокислоты и их некоторые функции в организме

2.4. Незаменимые аминокислоты. Пищевая и биологическая ценность белков

2.5. Строение пептидов и белков. Физиологическая роль пептидов

2.6 Белки пищевого сырья

Белки масличных культур

Белки картофеля, овощей и плодов

Белки мяса и молока

2.7. Новые формы белковой пищи. Проблема обогащения белков лимитирующими аминокислотами

2.8. Функциональные свойства белков

2.9. Превращения белков технологическом потоке

2.10. Качественное и количественное определение белка

Контрольные вопросы

Глава 3. Углеводы

3.1. Общая характеристика углеводов

Моносахариды

Полисахариды

3.2. Физиологическое значение углеводов

Усваиваемые и неусваиваемые углеводы

Углеводы в пищевых продуктах

3.3. Превращения углеводов при производстве пищевых продуктов Гидролиз углеводов

Реакции дегидратации и термической деградации углеводов

Реакции образования коричневых продуктов

Процессы брожения

3.4. Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах Гидрофильность

Связывание ароматических веществ

Образование продуктов неферментативного потемнения и пищевого аромата

Сладость

3.5. Функции полисахаридов в пищевых продуктах Структурно-функциональные свойства полисахаридов

Крахмал

Гликоген

Целлюлоза

Гемицеллюлозы

Пектиновые вещества

3.6. Методы определения углеводов в пищевых продуктах

Контрольные вопросы

Глава 4. Липиды (жиры и масла)

4.1. Строение и состав липидов. Жирнокислотный состав масел и жиров

4.2. Реакции ацилглицеринов с участием сложноэфирных групп Гидролиз триацилглицеринов

Переэтерификация

4.3. Реакции ацилглицеринов с участием углеводородных радикалов Присоединение водорода (гидрирование ацилглицеринов)

Окисление ацилглицеринов

4.4. Свойства и превращения глицерофосфолипидов

4.5. Методы выделения липидов из сырья и пищевых продуктови их анализ

4.6. Пищевая ценность масел и жиров

Контрольные вопросы

Глава 5. Минеральные вещества

5.1. Роль минеральных веществ в организме человека

5.2. Роль отдельных минеральных элементов Макроэлементы

Микроэлементы

5.3. Влияние технологической обработки на минеральный состав пищевых продуктов

5.4. Методы определения минеральных веществ

Электрохимические методы анализа

Контрольные вопросы

Глава 6. Витамины

6.1. Водорастворимые витамины

6.2. Жирорастворимые витамины

6.3. Витаминоподобные соединения

6.4. Витаминизация продуктов питания

Контрольные вопросы

Глава 7. Пищевые кислоты

7.1. Общая характеристика кислот пищевых объектов

7.3. Пищевые кислоты и их влияние на качество продуктов

7.4. Регуляторы кислотности пищевых систем

7.5. Пищевые кислоты в питании

7.6. Методы определения кислот в пищевых продуктах

Глава 8. Ферменты

8.1. Общие свойства ферментов

Ферментативная кинетика

8.2. Классификация и номенклатура ферментов

Оксидоредуктазы

Гидролитические ферменты

8.3. Применение ферментов в пищевых технологиях

Мукомольное производство и хлебопечение

Производство крахмала и крахмалопродуктов

Кондитерское производство

Производство плодово-ягодных соков, безалкогольных напитков и вин

Спиртные напитки и пивоварение

8.4. Иммобилизованные ферменты

8.5. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов

Глава 9. Пищевые и биологически активные добавки

9.1. Общие сведения о пищевых добавках

Общие подходы к подбору технологических добавок

О безопасности пищевых добавок

9.2. Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов

Цветокорректирующие материалы

9.3. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов

Эмульгаторы

9.4. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов

Подслащивающие вещества

Ароматизаторы

Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат

9.5. Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов

Консерванты

Антибиотики

Пищевые антиокислители

9.6. Биологически активные добавки

Глава 10. Вода

10.1. Физические и химические свойства воды и льда Физические свойства воды и льда

Диаграмма состояния воды

Строение молекулы и свойства воды

Взаимодействие вода - растворенное вещество

Структура и свойства льда

10.2. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах

Рассмотрим некоторые примеры.

10.3. Активность воды

Изотермы сорбции

Активность воды и стабильность пищевых продуктов

10.4. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов

10.5. Методы определения влаги в пищевых продуктах Определение общего содержания влаги

Глава 11. Безопасность пищевых продуктов

11.1. Классификация чужеродных веществ и пути их поступления в продукты

Меры токсичности веществ

Токсичные элементы

Радиоактивное загрязнение

Диоксины и диоксинподобные соединения

Полициклические ароматические углеводороды

Загрязнения веществами, применяемыми в растениеводстве

Загрязнение веществами, применяемыми в животноводстве

11.3. Природные токсиканты

Микотоксины

Методы определения микотоксинов и контроль за загрязнением пищевых продуктов

11.4. Антиалиментарные факторы питания

11.5. Метаболизм чужеродных соединений

11.6. Фальсификация пищевых продуктов Фальсификация: аспект безопасности

Генетически модифицированные продукты питания

Контрольные вопросы

Глава 12. Основы рационального питания

12.1. Физиологические аспекты химии пищевых веществ

12.2. Питание и пищеварение

Основные пищеварительные процессы

Схемы процессов переваривания макронутриентов

Метаболизм макронутриентов

12.3. Теории и концепции питания

Первый принцип рационального питания

Второй принцип рационального питания

Третий принцип рационального питания

12.4. Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии

12.5. Пищевой рацион современного человека. Основные группы пищевых продуктов

12.6. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и продукты

Список использованной литературы

Глава 1. Химия пищевых веществ и питание человека

Среди основных проблем, стоящих перед человеческим обществом в наше время, можно выделить несколько главных, превалирующих над всеми другими:

Обеспечение населения земного шара продуктами питания;

Обеспечение энергией;

Обеспечение сырьем, в том числе водой;

Охрана окружающей среды, экологическая и радиационная безопасность жителей планеты, замедление негативных последствий интенсивной производственной деятельности и защита человека от результатов этой негативной деятельности.

Среди них одной из самых важных и сложных является обеспечение населения земного шара продуктами питания. Являясь одним из важнейших факторов окружающей среды, питание с момента рождения до самого последнего дня жизни человека влияет на его организм. Ингредиенты пищевых веществ, поступая в организм человека с пищей и преобразуясь в ходе метаболизма в результате сложных биохимических превращений в структурные элементы клеток, обеспечивают наш организм пластическим материалом и энергией, создают необходимую физиологическую и умственную работоспособность, определяют здоровье, активность и продолжительность жизни человека, его способность к воспроизводству. Состояние питания, поэтому, является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье нации.

Продукты питания должны не только удовлетворять потребности человека в основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные функции.

На решение этих задач и направлена концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации

Под государственной политикой в области здорового питания понимается комплекс мероприятий, направленный на создание условий, обеспечивающих удовлетворение потребностей населения в рациональном здоровом питании с учетом его традиций, привычек, экономического положения, в соответствии с требованиями медицинской науки.

Последние десятилетия характеризуются стойким ухудшением показателей здоровья населения России: продолжает снижаться средняя продолжительность жизни (она составила 58 лет у мужчин и 73 года у женщин, в среднем 65,5 года - это значительно ниже, чем в большинстве развитых стран); увеличивается общая заболеваемость. Смертность на 1000 человек увеличилась с 11,2 в 1990 г. до 15,4 в 2000 г. Среди причин заболеваемости и смертности ведущее место занимают сердечно-сосудистые и онкологические заболевания, развитие которых в определенной степени связано с питанием (табл. 1.1). Снижается уровень грудного вскармливания, ухудшаются показатель здоровья и антропометрические характеристики детей, подростков, а также состояние здоровья лиц пожилого возраста. Одной из важнейших причин этого является неудовлетворительное питание.

У большинства населения России, по данным Института питания РАМН, выявлены нарушения полноценного питания, обусловленные как недостаточным потреблением пищевых веществ (табл. 1.2), так и нарушением пищевого статуса населения России, в первую очередь недостатком витаминов, макро- и микроэлементов, полноценных белков, и нерациональным их соотношением. Важнейшие нарушения пищевого статуса населения России (по данным Института питания РАМН):

Избыточное потребление животных жиров;

Дефицит полиненасыщенных жирных кислот;

Дефицит полноценных (животных) белков;

Дефицит витаминов (аскорбиновой кислоты, рибофлавина (В 2), тиамина (В,), фолиевой кислоты, ретинола (А) и (3-каротина, токоферола и других);

Дефицит минеральных веществ (кальция, железа);

Дефицит микроэлементов (селена, цинка, иода, фтора);

Дефицит пищевых волокон.

Негативное влияние оказывает потребление некачественных, фальсифицированных и опасных для здоровья человека продуктов. На устранение этих недостатков и направлен закон РФ № 29-ФЗ "О качестве и безопасности пищевых продуктов" (2 января 2000 г.).

Организация здорового питания населения - сложный и многофакторный процесс, который можно реализовать только опираясь на глубокие знания, стройную научную концепцию и продуманную научно-техническую политику.

Технический прогресс в пищевой промышленности во многом определяется демографическими изменениями (численность населения, увеличение доли пожилых и больных людей), социальными изменениями, изменениями в условиях жизни и труда (рост численности городского населения, изменение характера труда, социальное расслоение общества). Он связан с достижениями медицины, фундаментальных наук (физика, химия, микробиология), новыми технологическими возможностями, которые появились у производителей продуктов питания в результате развития науки, технологии, техники; ухудшением экологической обстановки; жесткой конкуренцией на рынке продуктов питания. Все это требует не только коренного совершенствования технологии получения традиционных продуктов, но и создания нового поколения пищевых продуктов, отвечающих возможностям и реалиям сегодняшнего дня. Это продукты со сбалансированным составом, низкой калорийностью, с пониженным содержанием сахара и жира и повышенным - полезных для здоровья ингредиентов, функционального и лечебного назначения, с увеличенным сроком хранения, быстрого приготовления и, конечно, совершенно безопасных для человека. Классификацию современных продуктов питания можно представить схемой (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Классификация современных продуктов питания

Создание новых и совершенствование технологии получения традиционных продуктов питания требует изучения структуры питания населения России, анализа состояния пищевых и перерабатывающих отраслей АПК, правильной и продуманной научно-технической политики в области здорового питания с учетом демографических изменений, развития науки в области здорового питания. Важным также является решение вопросов производства растительного белка, биологически активных добавок (БАД), пищевых добавок (ПД), организация индустрии продуктов детского питания. Решающая роль в реализации этих вопросов принадлежит развитию исследований по пищевой химии, пищевой биотехнологии, разработке новых технологических решений и оборудования, методов анализа и системы управления качеством.

Большое место в реализации этих вопросов, как уже указывалось, принадлежит пищевой химии. Пищевая химия - один из разделов химической науки, значение которой, учитывая роль питания в жизни общества, крайне велико. Это наука о химическом составе пищевых систем (сырье, полупродукты, готовые пищевые продукты), его изменениях в ходе технологического потока под влиянием различных факторов (физических, химических, биохимических и т. д.), включающих липид-белковое, липид-углеводное, белок-белковое, белок-углеводное взаимодействия, общих закономерностях этих превращений. Она включает изучение взаимосвязи структуры и свойств пищевых веществ и ее влияние на свойства и пищевую ценность продуктов питания. Пищевая химия также уделяет внимание методам выделения, фракционирования, очистки пищевых веществ (белков, углеводов, липидов и т.д.), их каталитической модификации. Неотъемлемой частью пищевой химии являются разделы, посвященные пищевым и биологически активным добавкам, загрязнителям пищевого сырья и продуктов.

Решение всех перечисленных вопросов требует знания методов исследования пищевого сырья и готовых продуктов. Эта наука предусматривает как разработку новых принципов и методов анализа пищевых систем, так и установление строения отдельных компонентов, их функций и взаимосвязи с другими компонентами. Кроме этого, пищевая химия уделяет особое внимание анализу вредных и посторонних веществ в сырье, полуфабрикатах и готовых продуктах.

Пищевая химия основывается на достижениях фундаментальных дисциплин, науки о питании и теснейшим образом взаимодействует с биотехнологией, микробиологией, широко использует в своей практике разнообразные методы исследования. В настоящее время это бурно развивающаяся отрасль знаний. В максимально укрупненном виде все перечисленные выше основные направления, входящие в область пищевой химии и нацеленные на создание современных технологий продуктов питания, приведены на рис. 1.2.

Первое направление посвящено изучению химического состава пищевых систем (сырье, полупродукты, готовые продукты), их полно-

Рис. 1.2. Схема основных направлений пищевой химии

ценности и экологической безопасности. Крупный успех в этой области - создание таблиц химического состава пищевого сырья и готовых продуктов.

Наряду с изучением содержания основных макро- и микронутриен-тов, в последнее время все большее внимание уделяется пищевым веществам (28-32 нутриента), которые организм человека не способен синтезировать (так называемые незаменимые факторы питания): незаменимым аминокислотам, их сбалансированности; полиненасыщенным жирным кислотам (соотношение между отдельными кислотами); витаминам; пищевым волокнам, а также содержанию посторонних веществ (вредные вещества), попадающих в продукты питания по цепи: поле - сырье - переработка сырья - пищевые продукты. Спектр последних очень широк: тяжелые металлы, пестициды, антибиотики и многие другие, а также источники радиационного заражения сырья и готовых продуктов. Этим нежелательным для организма человека посторонним веществам уделяется в последнее время особое внимание, так же как и специально вносимым неалиментарным веществам, их безопасности.

Второе направление посвящено превращениям макро- и микронут-риентов, пищевых и биологически активных добавок, а также посторонних веществ в технологическом потоке, обеспечивающем превращение сырья в готовый продукт. Эти традиционные исследования имеют широкий спектр. Однако, сегодня все большее внимание уделяется не только изменению содержания отдельных компонентов, но и продуктам их взаимодействия между собой, а также продуктам их деструкции и трансформации, в том числе строению и безопасности образующихся при этом соединений и комплексов, влиянию всех этих процессов на потребительские свойства пищевого продукта (пищевую ценность, безопасность, текстуру, вкус, аромат и т.д.). Особое внимание этим объектам уделяется при применении новых методов воздействия на сырье и полуфабрикаты (температура, СВЧ, ИК, УФ-облучение, УЗ, ферментные препараты и т.д.). Это хорошо демонстрируют реакции Майяра (меланоидинообразование), белок-липидное и липид-белковое взаимодействия, белок-углеводные, белок-белковые взаимодействия вносимых белков и белков основного сырья, главным образом, растительных белков с животными белками. Результаты этих взаимодействий оказывают огромное влияние на свойства готовых продуктов.

Особое внимание пищевая химия уделяет разработке общей концепции превращений алиментарных и неалиментарных веществ в технологическом потоке. Пищевая химия должна базироваться на знании состава, структуры и свойств химических компонентов пищевых систем, а также на теории о множественности и неоднозначности химических превращений, протекающих под влиянием различных факторов (физических, химических, биохимических и т.д.) при хранении и переработке сырья в пищевые продукты. Она изучает влияние особенностей строения компонентов на их взаимодействие между собой, характер возникающих связей, механизмы образования устойчивых соединений и комплексов. Влияние на эти превращения основных технологических факторов и умение управлять этими процессами - одно из наиболее важных направлений современной пищевой химии.

Третье направление, рассматриваемое в курсе, посвящено разработке теоретических основ выделения, фракционирования и модификации компонентов пищевого сырья. Эти приемы широко используются в пищевой технологии. Она включает выделение сахарозы и крахмала из сахар- и крахмалсодержащего сырья, липидов - из масличного сырья, растительного белка - из сои и других источников. Несмотря на значимость этих процессов, на практике им не всегда уделяется должное внимание, особенно современным методам комплексного выделения основных компонентов из пищевого сырья, получения вторичных продуктов, модификации выделенных компонентов. Эти вопросы пищевая химия рассматривает с учетом биотехнологических, физических и некоторых других приемов выделения, фракционирования и модификации пищевых веществ.

Следующие два раздела, вошедшие в курс пищевой химии, посвящены одной из важнейших проблем современной науки о питании и пищевой технологии - разработке научных основ технологии получения и применения пищевых (ПД) и биологически активных добавок (БАД).

Пищевые добавки могут быть определены как группа природных или синтетических веществ, не употребляемых обычно в качестве пищевых продуктов или основных компонентов пищи и специально вводимых в сырье, полупродукты или готовые пищевые продукты с целью совершенствования технологии, сохранения природных качеств пищевых продуктов, улучшения их органолептических свойств и стабильности при хранении. Биологически активные добавки - природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов. Пищевая химия уделяет этой проблеме особое внимание. Работа по созданию пищевых добавок должна быть комплексной. Одновременно с поиском и разработкой технологии их получения должны проводиться глубокие медицинские исследования по их безопасности, а также работа по технологии их введения в продукты питания. Внесение биологически активных добавок должно согласовываться с требованиями медицины.

Важнейший раздел пищевой химии - разработка методов анализа и исследования пищевых систем, их компонентов, пищевых и биологически активных добавок, вредных веществ. Это один из очень важных разделов пищевой химии, в котором она тесно взаимодействует с аналитической, физической химиями и другими областями знаний. По существу, развитие этого направления пищевой химии (эффективность и надежность методов исследования, их трудоемкость и т.д.) во многом определяет результаты исследований и полученные результаты по всем предыдущим направлениям, а также безопасность продуктов питания.

Пищевая химия - дисциплина, значение которой все возрастает. Знание основ пищевой химии даст возможность технологам решить один из важнейших вопросов современности - обеспечение населения планеты качественными продуктами питания. В связи с этим ничуть не потеряла своей актуальности мысль И. П. Павлова, сформулированная им в 1904 г. при вручении ему Нобелевской премии: "...над всеми явлениями человеческой жизни господствует забота о насущном хлебе".

Контрольные вопросы

1. Расскажите об основных положениях государственной политики в области здорового питания. Приведите классификацию современных продуктов питания.

2. Дайте определение дисциплины "Пищевая химия". Какие вопросы она изучает? Определите ее место и роль в создании современных продуктов питания.

3. Расскажите об основных разделах пищевой химии.