Содержание.
Введение………………………………………………………………………….3
1. Аминокислоты
и их некоторые функции в организме………………………5
2. Функции
полисахаридов в пищевых продуктах. Структурно - функциональные свойства
полисахаридов. Крахмал. Гликоген……………..10
3. Роль
минеральных веществ в организме человека……………………….…17
Заключение………………………………………………………………………22
Литература………………………………………………………………………...23
Введение
Концепция здорового
(позитивного, функционального) питания была сформулирована в начале 80-х гг. в
Японии, где приобрели большую популярность так называемые функциональные
продукты (сокращенное название термина "физиологически функциональные
пищевые продукты"), т. е. продукты питания, содержащие ингредиенты,
которые приносят пользу здоровью человека, повышают его сопротивляемость
заболеваниям, способны улучшить многие физиологические процессы в организме
человека, позволяя ему долгое время сохранять активный образ жизни.
Положительное влияние функциональных продуктов питания на здоровье включает:
l
уменьшение
уровня холестерина в крови;
l
сохранение
здоровых зубов и костей;
l
обеспечение
энергией;
l
уменьшение
заболеваний некоторыми формами рака.
Эти продукты
предназначены широкому кругу потребителей и имеют вид обычной пищи. Они могут и
должны потребляться регулярно в составе нормального рациона питания.
Потребительские
свойства функциональных продуктов включают три составляющие: пищевую ценность,
вкусовые качества, физиологическое воздействие. Традиционные продукты, в
отличие от функциональных, характеризуются только первыми двумя
составляющими. По сравнению с обычными повседневными продуктами, функциональные
должны быть полезными для здоровья, безопасными с позиций сбалансированного
питания и питательной ценности продуктов. Важно отметить, что эти требования
относятся к продукту в целом, а не только к отдельным его ингредиентам.
Продукты здорового
питания не являются лекарствами и не могут излечивать, но помогают предупредить
болезни и старение организма в сложившейся экологической обстановке. Место позитивного
питания исследователи определяют как среднее между обычным, когда человек ест
то, что он хочет или может с целью насытить организм, и лечебным питанием,
предназначенным для больных людей.
Функциональные
ингредиенты. Все продукты позитивного питания
содержат ингредиенты, придающие им функциональные свойства. По теории Д.
Поттера на сегодняшнем этапе развития рынка эффективно используются следующие
основные виды функциональных ингредиентов:
l
пищевые
волокна (растворимые и нерастворимые);
l
витамины
(А, группа В, D и т. д.);
l
минеральные
вещества (кальций, железо);
l
полиненасыщенные
жиры (растительные масла, рыбий жир, ω-3- и ω-6-жирные кислоты);
l
антиоксиданты:
β-каротин, витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Е (α-
токоферол);
l
пробиотики
(препараты живых микроорганизмов);
l
пребиотики
(олигосахариды как субстрат для полезных бактерий).
Хотелось бы, чтобы
обычные повседневные продукты по своему действию на организм относились к
функциональным: полезным для здоровья, безопасным с позиций сбалансированного
питания и питательной ценности продуктов. Важно отметить, что эти требования
относятся к продукту в целом, но и к отдельным его ингредиентам, в том числе и
к аминокислотам, полисахаридам и минеральным веществам.
1. Аминокислоты и их
некоторые функции в организме.
Источником энергии
для организма являются белки. Аминокислоты представляют собой структурные
химические единицы, образующие белки. Они поступают в организм с пищей.
Любой живой организм
состоит из белков. Разнообразные формы белков принимают участие во всех
процессах, происходящих в живых организмах. В теле человека из белков
формируются мышцы, связки, сухожилия, все органы и железы, волосы, ногти; белки
входят в состав жидкостей и костей. Ферменты и гормоны, катализирующие и
регулирующие все процессы в организме, также являются белками. Аминокислоты
являются ''строительным материалом'' и используются для синтеза белка.
Дефицит белков в
организме может привести к нарушению водного баланса, что вызывает отеки.
Каждый белок в организме уникален и существует для специальных целей. Белки не
являются взаимозаменяемыми. Они синтезируются в организме из аминокислот,
которые образуются в результате расщепления белков, находящихся в пищевых
продуктах. Таким образом, именно аминокислоты, а не сами белки являются
наиболее ценными элементами питания.
Помимо того, что
аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человеческого
организма так некоторые из них:
·
Выполняют
роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы - это
химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на
другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы
головного мозга.
·
Аминокислоты
способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.
·
Аминокислоты
непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.
Большинство
аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является
зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например
D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни), a L - levo
(соответственно, левая). Эти термины обозначают пространственное строение
данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы L-формами
аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D,L- формами).
Таким образом, только L-аминокислоты являются биологически активными
участниками метаболизма.
Некоторые
аминокислоты могут синтезироваться в организме, поэтому называются заменимыми,
другие же не могут быть синтезированы и называются незаменимыми. Всего
существует восемь незаменимых аминокислот: триптофан, лизин, фенилаланин,
треонин, валин, метионин, лейцин и изолейцин. Кроме того, для детей
незаменимыми аминокислотами являются аргинин и гистидин.
Валин необходим для метаболизма в мышцах, восстановления поврежденных
тканей и для поддержания нормального обмена азота в организме. Может быть
использован мышцами в качестве источника энергии. Часто используют для
коррекции выраженных дефицитов аминокислот, возникших в результате привыкания к
лекарствам. Симптомы
недостаточности: Атаксия, гиперестезия.
Продукты,
содержащие аминокислоту: репа, морковь, свекла, листовой салат, кабачки
помидоры, зерновые, мясо, грибы, молочные продукты, арахис, соевый белок.
Чрезмерно высокий уровень валина может привести к таким симптомам, как
парестезии (ощущение мурашек на коже), вплоть до галлюцинаций.
Лейцин. Кетогенная функция,
важная для ассимиляции сывороточных глобулинов в организме, активирует
эндокринную систему. Несколько понижает уровень сахара в крови и стимулирует
выделение гормона роста. Способствует восстановлению костей, кожи, мышц, часто
рекомендуется в восстановительный период после травм и операций. Продукты, содержащие аминокислоту: бурый
рис, бобы, мясо, соевая и пшеничная мука, оливки, авокадо, папайя, кокосовые
орехи, грецкие орехи, арахис. Избыток лейцина может увеличить количество
аммиака в организме и гипогликемию.
Изолейцин. Кетогенная функция,
высокое содержание в сывороточных глобулинах, ключевая роль в утилизации пищи.
Необходима для синтеза гемоглобина, стабилизирует и регулирует уровень сахара в
крови и процессы энергообеспечения. Метаболизм изолейцина происходит в мышечной
ткани. Увеличивает выносливость и способствуют восстановлению мышечной ткани.
Необходим при многих психических заболеваниях; дефицит этой аминокислоты
приводит к возникновению симптомов, сходных с гипогликемией. Продукты, содержащие аминокислоту: миндаль, кешью,
куриное мясо, турецкий горох, яйца, рыба, чечевица, печень, мясо, рожь,
большинство семян, соевые белки. Необходимо соблюдать правильный баланс между
изолейцином и двумя другими аминокислотами лейцином и валином. Наиболее
эффективная комбинация аминокислот - приблизительно 1 мг изолейцина на каждые 2
мг лейцина и 2 мг валина.
Фенилаланин - исходный
материал для синтеза гормонов щитовидной железы и меланина, участвует в
процессе глюконеогенеза (синтеза глюкозы). В организме может превращаться в
другую аминокислоту тирозин, которая, в свою очередь, используется в синтезе
двух основных нейромедиаторов: допамина и норадреналина. Нарушения
функций щитовидной железы, надпочечников, гипотензия. Влияет на настроение,
уменьшает боль, улучшает память и способность к обучению, подавляет аппетит.
Используется при лечении артрита, депрессии, при предменструальном синдроме,
мигрени, ожирения, болезни Паркинсона. Продукты,
содержащие аминокислоту: морковь, свекла, помидоры, шпинат,
яблоки, ананас. Противопоказано при беременности, у лиц с приступами
беспокойства, диабетом, высоким артериальным давлением, фенилкетонурией,
пигментной меланомой.
Треонин. Важная роль в усвоении пищевого белка. Массивное выделение из
почек экзогенного азота, потеря массы тела. Зеленые листовые овощи, морковь.
Триптофан: составная часть почти всех специфических для организма
протеинов, за исключением коллагена и инсулина. Неоходим для образования
альбумина, источник синтеза в организме никотиновой кислоты, гормонов
серотонина и мелатонина. Регулирует функции центральной нервной системы,
системы кровообращения и иммунной системы. Недостаток триптофана - причина
болезни Хартнапа (наследственный дефект, связанный с нарушением всасывания
триптофана). В результате наблюдается задержка умственного развития, утолщение
и шершавость кожи, подвергающейся воздействию солнечного света, а также
нарушение координации мышечных движений. Анемия, женская и мужская
стерильность, выпадение волос, неспецифические изменения органов зрения, одна
из причин развития пеллагры. Продукты,
содержащие аминокислоту: репа, редька, фенхель, бананы, помидоры, шпинат.
Метионин. Переносит метиловые группы. Содержит серу, участвует в
детоксической функции печени, синтезе гемоглобина, регуляции функции щитовидной
железы, способствует росту. Участвует в переработке жиров, предотвращая их
отложение в печени и в стенках артерий. Синтез таурина и цистеина зависит от
количества метионина в организме. Необходим для синтеза нуклеиновых кислот,
коллагена и многих других белков. Оказывает выраженное антиоксидантное
действие, так как является хорошим источником серы, инактивирующей свободные
радикалы. Симптомы недостаточности:
ожирение, цирроз печени, анемия, кровотечения, мышечная атрофия.
Применяют в комплексной терапии ревматоидного артрита и токсикоза беременности.
Способствует пищеварению, обеспечивает дезинтоксикационные процессы, уменьшает
мышечную слабость, защищает от воздействия радиации, используется при
остеопорозе и химической аллергии. В организме трансформируется в цистеин,
который является предшественником глутатиона, что важно при отравлениях, когда
требуется большое количество глютатиона для обезвреживания токсинов и защиты
печени. Продукты, содержащие
аминокислоту: капуста, хрен, яблоки, арахис, бобовые, яйца,
чеснок, чечевица, мясо, лук, соевые бобы.
Лизин. Диаминокислота, содержащаяся во всех белках, способствует
оссификации и росту костной ткани, поддерживает женскую половую функцию,
стимулирует митоз. Необходим для нормального формирования костей и роста детей,
способствует усвоению кальция и поддержанию нормального обмена азота у
взрослых. Участвует в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании
коллагена и восстановлении тканей. Лизин также понижает уровень триглицеридов в
сыворотке крови. Оказывает противовирусное действие, особенно в отношении
вирусов, вызывающих герпес и острые респираторные инфекции. Дефицит лизина
может привести к анемии, кровоизлияниям в глазное яблоко, ферментным
нарушениям, раздражительности, усталости и слабости, плохому аппетиту,
замедлению роста и снижению массы тела, нарушениям репродуктивной системы,
нанизму, замедленному росту костной ткани, головной боли, тошноте, снижению
слуха. Применяют его в восстановительный период после операций и спортивных
травм. Прием лизина в комбинации с витамином С и биофлавоноидами, рекомендуется
при вирусных заболеваниях. Продукты,
содержащие аминокислоту: зеленые овощи, сельдерей, оранжевые плоды, сыр, яйца,
рыба, молоко, картофель, красное мясо, соевые и дрожжевые продукты.
Аргинин - источник азота и важное метаболическое звено в образовании
мочевины, защищает от гипераммониемии, неоходима для нормального роста. Дефицит
аргинина может привести к нарушению роста тела, азооспермия. Продукты, содержащие аминокислоту: зеленые
овощи, зеленый лук, редька, картофель.
Гистидин регулирует синтез фолиевой, нуклеиновой кислот и гемоглобина.
Регулирует рост и регенерацию клеток, стимулирует кровообращение. Дефицит:
анемия, нехватка карнозина в мышцах, нарушение умственного развития у детей.
Незаменима для детей и больных уремией. Продукты,
содержащие аминокислоту:
репа,
редиска, сельдерей, огурцы, зеленый салат, репчатый лук, чеснок, яблоки,
ананас, папайя.
Почти все
а-аминокислоты, поступающие из пищеварительного тракта человека в кровяное
русло организма, претерпевают ряд общих превращений, назначение которых
заключается в обеспечении пластическим материалом процесса синтеза белков и
пептидов и осуществлении дыхания с образованием АТФ. Из них синтезируются также
липиды, углеводы, порфирины, биогенные амины, нуклеотиды, креатин, меланины,
аммиак, мочевина, холин, а- кетокислоты и другие аминокислоты, синтезируемые в
организме. В основе таких превращений лежат реакции дезаминирования,
трансаминирования и декарбоксилирования.
2.
Функции полисахаридов в пишевых продуктах. Структурно - функциональные
свойства полисахаридов. Крахмал. Гликоген.
Все полисахариды,
присутствующие в пищевых продуктах, выполняют ту или иную полезную роль,
связанную с их молекулярной архитектурой, размером и наличием межмолекулярных
взаимодействий, обусловленных, в первую очередь, водородными связями. Целый ряд
полисахаридов являются неусваиваемыми. Это, главным образом, целлюлоза,
гемицеллюлоза и пектиновые компоненты клеточных стенок овощей, фруктов и семян.
Эти компоненты придают многим продуктам плотность, хрупкость, а также приятное
ощущение во рту. И, кроме того, они важны (как пищевые волокна) в нормальной
жизнедеятельности человеческого организма.
Полисахариды,
присутствующие в пищевых продуктах, выполняют важную функцию, которая
заключается в обеспечении их качества и текстуры: твердости, хрупкости,
плотности, загустевания, вязкости, липкости, гелеобразующей способности,
ощущения во рту. Именно благодаря полисахаридам образуется структура пищевого
продукта – мягкая или хрупкая, набухшая или желеобразная.
Полисахариды не
растворимы в воде, если доступ к воде ограничен. Это имеет место у полностью
линейных молекул, где цепи полностью растянуты и, вследствие этого, могут тесно
примыкать друг к другу вдоль всей длины. Это, в первую очередь, относится к
целлюлозе. Одна линейная молекула может за счет водородных связей связываться с
другой линейной молекулой, образуя кристаллическую структуру. При таком
упорядоченном устройстве не остается мест связывания для образования в системе
вода – целлюлоза водородных связей, и поэтому эти кристаллические области
нерастворимы в воде и очень стабильны. Известно, например, что деревья растут и
существуют веками. Тем не менее, не вся целлюлозная молекула вовлекается в кристаллические
образования, благодаря чему остаются области, доступные для образования
водородных связей между молекулой целлюлозы и водой. Это аморфные,
неструктурированные области, которые являются высокогидратированными. Подобное
имеет место в том случае, если некоторые секции одной целлюлозной молекулы
связаны с некоторыми секциями другой целлюлозной молекулы в
"спагетти-манере", делая взаимодействие между цепями невозможным.
Если единообразные
линейные молекулы перенесены в раствор при нейтральном значении рН, то они
могут взаимодействовать между собой таким образом, как при образовании
кристаллических зон в целлюлозе, то есть вода будет исключена из зон
связывания. Если температура недостаточна высока, чтобы растянуть сегменты
цепей, то эти комбинированные сегменты не только будут оставаться, но и могут
даже расти, вовлекая соседние единицы других цепей в образование зон
связывания. Если много молекул вносят вклад в образование этих зон, то со
временем может возникнуть частица, которая достигает размера, при котором
гравитационный эффект заставляет ее осаждаться. Этот эффект, наблюдающийся при
стоянии амилозных клейстеров, когда длинные и сравнительно неширокие молекулы
начинают кристаллизоваться, называют ретроградацией крахмала. Процесс исключения воды, который
сопровождает ретроградацию, называется синерезисом.
В ряде случаев
зоны взаимодействия не растут по размеру так, как описано выше, а остаются в
виде сегментов только двух молекул. Новая зона взаимодействия одной из этих
молекул с новой молекулой образуется совершенно в другом месте. Таким образом,
каждая полисахаридная молекула будет участвовать в двух и более зонах
соединения. Эти молекулярные ассоциации образуют трехмерную сетку с
растворителем, в которой молекулы воды распределены везде. В результате
образуется уникальная структура: вначале был раствор, затем образовался гель.
Образование гелей, например, имеет место при быстром охлаждении
концентрированных амилозных крахмальных клейстеров.
Сила геля зависит
от силы зон связывания, которые держат всю структуру вместе. Если протяженность
зон связывания небольшая, силы, удерживающие цепи соседних молекул, невелики, и
молекулы могут разделиться под внешним давлением или при небольшом увеличении
температуры, которая способствует увеличению движения полимерных цепей. Такие
гели называют слабыми, они термически
нестабильны. Если протяженность зон связывания велика, то силы, удерживающие
цепи соседних молекул достаточны, чтобы противостоять воздействию температуры и
внешнего давления. Такие гели называют твердыми,
они термостабильны. Силой гелей можно управлять контролируя зоны связывания,
что очень важно для технологии многих пищевых продуктов.
Разветвленные
полисахариды (например, амилопектин) или гетерополигликаны не могут тесно
располагаться друг к другу, поэтому и не могут формировать зоны связывания
существенных размеров и силы, чтобы образовать гель. Такие молекулы просто
образуют вязкие стабильные растворы. Это же относится к заряженным
полисахаридам, содержащим –СООН группы. Наличие отрицательного заряда приводит
к отталкиванию приближающихся сегментов цепей и таким образом предотвращает
образование зон связывания.
Все растворимые
полисахариды дают вязкие растворы из-за большого размера их молекул. Среди
натуральных пищевых полисахаридов наименее вязкими являются растворы
гуммиарабика. Вязкость зависит от размера молекулы, формы и заряда. Если
молекула имеет заряд за счет ионизации присутствующих в ней карбоксильных
групп, то эффект влияния заряда может быть очень большим во всех случаях, кроме
очень кислых растворов. Для карбоксилсодержащих полисахаридов этот эффект
минимален при рН 2,8, когда ионизация –СООН групп подавлена и полисахарид ведет
себя как незаряженная молекула. Вязкость зависит от присутствия
полиэлектролитов, поскольку они влияют на конфигурацию и размер
молекулы, и природы посторонних присутствующих веществ, так как их наличие
может оказывать тормозящее действие на истечение полимера.
С точки зрения
стерических причин, все линейные молекулы, несут они заряд или нет, требуют для
вращения больше пространства, чем высокоразветвленные той же молекулярной
массы. Таким образом, как правило, растворы линейных полисахаридов имеют
большую вязкость, чем разветвленных. Отсюда, с точки зрения обеспечения
вязкости, структуры или гелеобразования в пищевых продуктах, более полезны
линейные полисахариды.
Все, что заставляет
нерастворимые линейные молекулы становиться более вытянутыми, вызывает
увеличение вязкости, и, соответственно, если в результате какого-либо
воздействия молекулы становятся менее линейными, то есть более компактными или
свернутыми, вязкость раствора уменьшается. В пищевых продуктах негелеобразующие
компоненты могут изменять вязкость путем их влияния на полисахариды. Так,
сахара, связывая доступные молекулы воды, уменьшают их количество для
взаимодействия с полисахаридами. Это приводит к тому, что полисахаридные
молекулы сворачиваются за счет образования между ними водородных связей. В результате
может образоваться гель или происходит усиление геля, как например, в геле
пектина. Соли могут снижать отталкивающий эффект, приводя к скручиванию
полисахаридных молекул, укрупнению и даже осаждению их.
Крахмал –
растительный полисахарид со сложным строением. Он состоит из амилозы и
амилопектина; их соотношение различно в различных крахмалах (амилозы 13–30%;
амилопектина 70–85%).
Амилоза и
амилопектин в растениях формируются в виде крахмальных зерен, структура
которых до конца не выяснена. Крахмал является важным
компонентом пищевых продуктов, исполняя роль загустителя и связывающего агента.
Свойства амилозы
и амилопектина
|
Свойства
|
Амилоза
|
Амилопектин
|
|
Молекулярная масса
|
50 тыс– 2 млн
|
От 1 до нескольких млн
|
|
Способность к ретроградации
|
Высокая
|
Низкая
|
|
Продукты действия β-амилазы
|
Мальтоза
|
Мальтоза; β-предельный декстрин
|
|
Продукты действия глюкоамилазы
|
D-глюкоза
|
D-глюкоза
|
|
Форма молекулы
|
Линейная
|
Разветвленная
|
В одних случаях
крахмал присутствует в сырье, которое перерабатывается в пищевые продукты
(например, хлебобулочные изделия). В других его добавляют для придания продукту
тех или иных свойств – он используется широко при производстве пудингов,
концентратов супов, киселей, соусов, салатных приправ, начинок, майонеза; один
из компонентов крахмала – амилоза – используется для пищевых оболочек и
покрытий.
Неповрежденные
крахмальные зерна нерастворимы в холодной воде, но могут обратимо впитывать
влагу и легко набухают. Увеличение диаметра зерен при набухании зависит от вида
крахмала. Например, для обычного кукурузного крахмала – 9,1%, для восковидного
– 22,7%.
По мере повышения
температуры увеличивается колебание крахмальных молекул, разрушаются
межмолекулярные связи, что приводит к освобождению мест связывания для взаимодействия
с молекулами воды через водородные связи. Это проникновение воды и
увеличивающееся разделение больших и длинных сегментов крахмальных цепей
увеличивает неупорядоченность в общей структуре и уменьшает число и размер
кристаллических областей. При дальнейшем нагреве в присутствии большого
количества воды происходит полная потеря кристалличности, сопровождающаяся
потерей очертания крахмальных зерен. Как правило, большие крахмальные зерна
клейстеризуются при более низкой температуре, чем мелкие. Температуру,
соответствующую разрушению внутренней структуры крахмальных зерен, называют
температурой клейстеризации. Она зависит от источника получения крахмала
Способность
крахмала образовывать клейстеры делает его ценным компонентом пищевых продуктов.
Клейстеризация крахмала, вязкость крахмальных растворов, характеристика
крахмальных гелей зависят не только от температуры, но и от вида и количества
других присутствующих компонентов. С этим необходимо считаться, поскольку в
процессе производства пищевых продуктов крахмал находится в присутствии таких
веществ, как сахар, белки, жиры, пищевые кислоты и вода.
В пищевых
продуктах вода не просто среда для реакции, а активный ингредиент в
происходящих процессах. Важно не общее количество воды, а ее доступность для
участия в превращениях, или активность воды. На активность воды оказывают
влияние соли, сахара и другие связывающие воду компоненты.
Высокие содержания
сахара уменьшают скорость клейстеризации крахмала, снижают пик вязкости.
Дисахариды являются более эффективными с точки зрения замедления клейстеризации
и снижения пика вязкости, чем моносахариды. Кроме того, сахара уменьшают силу
крахмальных гелей, играя роль пластификатора и вмешиваясь в образование зон
связывания.
На клейстеризацию крахмала
при производстве пищевых продуктов оказывают влияние и липиды – триглицериды
(жиры, масла), моно- и диацилглицериды. Жиры, которые могут давать комплексы с
амилозой, тормозят набухание крахмальных зерен. Вследствие этого в белом хлебе,
в котором мало жира, 96% крахмала обычно полностью клейстеризовано. При
производстве пекарских изделий эти два фактора (большие концентрации жира и
низкая активность воды ) вносят большой вклад в неклейстеризацию крахмала.
Моноацилглицериды жирных кислот (С16–С18) приводят к увеличению
температуры клейстеризации, увеличению температуры, соответствующей пику
вязкости, уменьшению силы геля. Это связано с тем, что компоненты жирных кислот
в моноацилглицеридах могут образовывать соединения включения с амилозой, а,
возможно, и с длинными внешними цепями амилопектина.
Благодаря
нейтральному характеру крахмала низкие концентрации солей, как правило, не
оказывают влияния на клейстеризацию или образование геля.
Кислоты
присутствуют во многих продуктах, где используется крахмал в качестве
загустителя. Однако большинство пищевых продуктов имеет рН в области 4–7, и эти
концентрации ионов Н+ не
оказывают большого влияния на набухание крахмала или его клейстеризацию.
Скорость набухания сильно увеличивается при рН 10, но это значение находится за
зоной рН пищевых продуктов. При низких рН (салатные приправы, фруктовые
начинки) имеет место заметное снижение пика вязкости крахмальных клейстеров и
быстрое снижение вязкости при нагревании
Для многих
пищевых продуктов, особенно для пшеничного теста, очень большое значение имеет
взаимодействие белок–крахмал. Это в первую очередь важно с точки зрения
формирования структуры хлеба, которая связана с образованием клейковины (при
перемешивании в процессе тестоприготовления), клейстеризацией крахмала и
денатурацией белка, благодаря нагреванию в присутствии воды.
Гликоген находится
в пищевых продуктах в очень небольших количествах, благодаря малому содержанию
в мясной ткани и печени. Это гомоглюкан, подобный по структуре крахмальному
амилопектину; он содержит α-D-(l,4) и α-D-(1,6) глюкозидные связи,
однако, в отличие от крахмального амилопектина, он имеет большую молекулярную
массу. Гликоген – резервный углевод в мясной и печеночной
ткани, но после убоя животных он быстро расщепляется с образованием D-глюкозы и
затем преобразуется в лактат.
3.Роль
минеральных веществ в организме человека.
Минеральные
вещества, составляющие всего около 4% от массы тела человека, имеют чрезвычайно
большое значение. Вследствие интенсивного развития сельского хозяйства
почва все сильнее обедняется по составу минералов, поэтому растения зачастую
бедны ими. Готовые пищевые продукты обогащают минеральными веществами и
микроэлементами. К минеральным веществам относятся кальций, калий, натрий,
магний, к микроэлементам — железо, цинк, кремний, марганец, йод, фтор, хром,
селен и другие.
Функции
минеральных веществ и микроэлементов в организме многообразны. Кальций и
фосфор участвуют в построении минеральных структур скелета и в важнейших
физиологических процессах - энергетическом обмене, мышечном сокращении и т.д.
Натрий и калий необходимы для нормального функционирования и поддержания
осмотичности плазмы крови. Железо и медь в составе гемоглобина участвуют в
переносе кислорода к тканям и во внутриклеточных окислительных процессах. Хлор
необходим для нормальной секреции соляной кислоты в составе желудочного сока.
Йод входит в структуру гормонов щитовидной железы.
Многие
элементы в виде минеральных солей, ионов, комплексных соединений и органических
веществ входят в состав живой материи и являются незаменимыми нутриентами,
которые должны ежедневно потребляться с пищей.
В
соответствии с рекомендацией диетологической комиссии Национальной академии США
ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на
определенном уровне. Столько же химических элементов должно ежесуточно
выводиться из организма, поскольку их содержание в нем находится в
относительном постоянстве.
В зависимости от
количества минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах их
подразделяют на макро– и микроэлементы. Так, если массовая доля элемента в
организме превышает 10 –2%,
то его следует считать макроэлементом.
Суточное
поступление химических элементов в организм человека (в мг)
[Ю. H. Кукушкин.
Химические элементы в организме человека, 1998]
|
Элемент
|
Взрослые
|
Дети
|
|
Взрослые
|
Дети
|
|
К
|
2000–5500
|
530
|
|
0,05–0,2
|
0,04
|
|
Na
|
1 100–3300
|
260
|
|
около 0,2
(витамин B12)
|
0,001
|
|
Ca
|
800–1200
|
420
|
|
300–400
|
60
|
|
Cl
|
3200
|
470
|
|
15
|
5
|
|
PO43–
|
800–1200
|
210
|
|
10–15
|
7
|
|
SO42–
|
10
|
–
|
|
2,0–5,0
|
1,3
|
|
I
|
0,15
|
0,07
|
|
1,5–3,0
|
1
|
|
Se
|
0,05–0,07
|
–
|
|
0,075–0,250
|
0,06
|
|
F
|
1,5–4,0
|
0,6
|
|
|
|
Доля микроэлементов в
организме составляет 10 –3–10 –5 %.
Если содержание элемента ниже 10 5 %,
его считают ультрамикроэлементом. К макроэлементам относят калий, натрий,
кальций, магний, фосфор, хлор и серу. Они содержатся в количествах, измеряемых
сотнями и десятками миллиграммов на 100 г тканей или пищевого продукта. Микроэлементы входят в состав тканей организма в концентрациях, выражаемых
десятыми, сотыми и тысячными долями миллифамма и являются необходимыми для его
нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы условно делят на две группы:
абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, иод,
бром, фтор) и так называемые вероятно необходимые (алюминий, стронций,
молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие). Микроэлементы называют
жизненно необходимыми, если при их отсутствии или недостатке нарушается нормальная
жизнедеятельность организма.
При малом
поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб. Он
функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением
активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. При повышении
дозы элемента ответная реакция возрастает и достигает нормы. При дальнейшем
увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в
результате чего не исключается и летальный исход.
Распределение
микроэлементов в организме зависит от их химических свойств и очень
разнообразно. Железо, например, является составной частью гемоглобина,
миоглобина и других дыхательных пигментов, то есть веществ, участвующих в
поглощении и транспорте кислорода во все ткани организма; атомы меди входят в
активный центр рада ферментов и т.д.
Действие
микроэлементов может быть и опосредованным – через влияние на интенсивность или
характер обмена веществ. Так, некоторые микроэлементы (например, марганец,
цинк, иод) влияют на рост, и их недостаточное поступление в организм с пищей
тормозит нормальное физическое развитие ребенка. Другие микроэлементы
(например, молибден, медь, марганец) принимают участие в репродуктивной
функции, и их недостаток в организме отрицательно влияет на эту сторону жизнедеятельности
человека.
К наиболее
дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся
кальций и железо, к избыточным – натрий и фосфор.
Если
вы действительно решили бороться с лишним весом, необходимо самостоятельно
контролировать Потребление такого минерального вещества, как поваренная соль
(хлорид натрия). Минимальная суточная потребность в хлориде натрия составляет
около 1 г, но жители Европы в среднем съедают ее в 10 раз больше. Поскольку
чрезмерный прием соли сопровождается задержкой жидкости в организме и
повышением артериального давления, ее содержание в пище нужно уменьшать. По
рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) максимальное
потребление поваренной соли должно составлять не более 5 г в сутки.
Недостаток или
избыток в питании каких–либо минеральных веществ вызывает нарушение обмена
белков, жиров, углеводов, витаминов, что приводит к развитию рада заболеваний.
Ниже приведены характерные (типичные) симптомы при дефиците различных
химических элементов в организме человека:
|
Ca
|
Замедление роста скелета
|
|
Mg
|
Мышечные судороги
|
|
Fe
|
Анемия, нарушения иммунной системы
|
|
Zn
|
Повреждение кожи, замедление роста,
замедление полового созревания
|
|
Cu
|
Слабость артерий, нарушение
деятельности печени, вторичная анемия
|
|
Mn
|
Бесплодие, ухудшение роста скелета
|
|
Mo
|
Замедление клеточного роста,
склонность к кариесу зубов
|
|
Со
|
Злокачественная анемия
|
|
Ni
|
Учащение депрессий, дерматиты
|
|
Cr
|
Симптомы диабета
|
|
Si
|
Нарушение роста скелета
|
|
F
|
Кариес зубов
|
|
I
|
Нарушение работы щитовидной железы,
замедление метаболизма
|
|
Se
|
Слабость сердечной мышцы
|
Наиболее
распространенным следствием несоответствия в рационе количества кальция и
фосфора является кариес зубов, разрежение костной ткани. При недостатке фтора в
питьевой воде разрушается зубная эмаль, дефицит иода в пище и воде приводит к
заболеваниям щитовидной железы. Таким образом, минеральные вещества очень важны
для устранения и профилактики ряда заболеваний.
Перечислим причины
нарушения обмена минеральных веществ, которые могут иметь место даже при их
достаточном количестве в пище:
а) несбалансированное
питание (недостаточное или избыточное количество белков, жиров, углеводов,
витаминов и др.);
б) применение методов
кулинарной обработки пищевых продуктов, обуславливающих потери минеральных
веществ, например, при размораживании (в горячей воде) мяса, рыбы, или при
удалении отваров овощей и фруктов, куда переходят растворимые соли;
в) отсутствие
своевременной коррекции состава рационов при изменении потребности организма в
минеральных веществах, связанной с физиологическими причинами. Так, например, у
людей, работающих в условиях повышенной температуры внешней среды,
увеличивается потребность в калии, натрии, хлоре и других минеральных веществах
в связи с тем, что большая их часть выводится из организма с потом;
г) нарушение процесса
всасывания минеральных веществ в желудочно–кишечном тракте или повышение потерь
жидкости (например, кровопотери).
Заключение.
Пренебрежение
принципами правильного питания нередко приводит к нежелательным последствиям.
В основе концепции сбалансированного питания лежит
определение пропорций отдельных пищевых веществ в рационе, отражающих сумму
обменных реакций, которые характеризуют химические процессы, обеспечивающие в
итоге жизнедеятельность организма. Одной из главных биологических
закономерностей, на которых базируется теория, является правило соответствия
ферментных наборов организма химическим структурам пищи.
Исходя из формулы
сбалансированного питания, полноценный рацион (от латинского слова ratio -
расчет, мера - порция пищи определенного состава на известный срок) должен
содержать питательные вещества пяти классов:
l
источники
энергии - белки, жиры, углеводы;
l
незаменимые
аминокислоты;
l
витамины;
l
незаменимые
жирные кислоты;
l
неорганические
элементы.
Вода, хотя и не
является питательным веществом в прямом смысле слова, также необходима человеку
для воспроизведения потерь в различных процессах, например при дыхании,
потоотделении и т. п. Обычно организмом используется 300-400 мл метаболической
(эндогенной) воды, освобождающейся в процессе биологического окисления;
остальное количество, обеспечивающее суточную потребность (1750-2200 г), должно поставляться в организм с жидкими продуктами питания.
Таким образом, сбалансированное питание связано с учетом всех факторов питания,
их взаимосвязи в обменных процессах, а также соответствия ферментативных систем
химическим превращениям в организме.
Литература
1. Батечко,
С. Программа оздоровления тела и духа с Тяньши : для всех, занимающихся
спортом, фитнесом, силовыми тренировками, цигуном," энергетической гимнастикой
/ Сергей Батечко. — М.: ACT:
Астрель: Хранитель, 2007.
2. Бышевский
А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий,
1994, 384 с.;
3. Пищевая
химия: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлениям: 552400
'Технология продуктов питания'/ А.П. Нечаев, Светлана Евгеньевна Траубенберг,
А.А. Кочеткова; Нечаев, Алексей Петрович.- 2-е издание, переработанное и
исправленное. - СПб.: ГИОРД, 2003.- 640 с. : ил.
4. http://sarcoidosis.by.ru/likbez/amino.htm