Состав и значение пищевых продуктов. Нормы питания

Полиненасыщенные жирные кислоты не синтезируются организмом человека и поэтому являются незаменимыми. При их отсутствии наблюдаются прекращение  роста, изменение проницаемости  сосудов, некротические поражения  кожи. Потребность организма в полиненасыщенных жирных кислотах 16 – 24 г в день, что обеспечивает 4 – 6 % общей калорийности пищи. Наилучшее соотношение жирных кислот в рационе: 10 % полиненасыщенных, 30 – насыщенных, 60 % мононенасыщенных. Лучше всего усваиваются те жиры, которые близки по составу к жирам организма и имеют температуру плавления, близкую к температуре человеческого тела.

Многие растительные и животные жиры богаты витаминами, что значительно повышает их ценность. Помимо поступления из вне, новые жиры могут синтезироваться в организме человека из других пищевых веществ, например углеводов. Среднесуточная потребность взрослого человека в жирах 80 – 100 г (в том числе в жирах растительного происхождения 20 – 25г). При длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет.

Жиры играют следующую  роль для организма: являются важным источником энергии; будучи носителями жирорастворимых витаминов (A, D, К, Е), способствуют нормальному обмену веществ в организме; являются структурным элементом клеток; будучи плохими проводниками теплоты, предохраняют организм от переохлаждения; находясь в соединительных тканях организма, предохраняют его от ударов; являются смазочным материалом кожи. Недостаток в пище жиров, особенно содержания полиненасыщенных жирных кислот, вызывает нарушение обмена веществ. Но не менее опасно и ожирение - чрезмерное накопление жиров в организме.

Классификация пищевых  жиров

В основе классификации  жиров лежит один из следующих  признаков: происхождение жирового сырья, консистенция при 20 °С, способность  полимеризоваться (высыхать).

По происхождению жирового сырья жиры делятся, на животные (молочные, наземных животных, птиц, морских животных и рыб), растительные (из семян и мякоти плодов), переработанные — на основе модифицированных жиров (маргарин, кулинарные, кондитерские, хлебопекарные).

По консистенции жиры подразделяют на: твердые (бараний, говяжий, пальмовое масло и др.), жидкие (подсолнечное, соевое, кукурузное масло и др)., мазеобразные (свиной жир).

По способности полимеризоваться выделяют жиры высыхающие, полувысыхающие и невысыхающие.

В товароведении и  технологии используют классификацию, объединяющую все эти признаки и химическую природу триглицеридов. Согласно этой классификации растительные и животные жиры делят на группы (высыхающие, полувысыхающие, невысыхающие), подгруппы (жидкие и твердые), типы (тип тунгового, тип льняного, тип макового; тип оливкового, тип касторового) и виды (льняное, конопляное, соевое и др.

Углеводы

Углеводы, часто называемые сахарами, являются основным источником энергии в организме и представляют собой спирты, содержащие адельгидную  группу. Они легко подвергаются ферментативному гидролизу с образованием углекислого газа и воды. Кроме того, углеводы являются строительным материалом: из них состоят оболочки клеток тканей организма. Углеводы и продукты их превращений часто обуславливают товарные качества пищевых продуктов – цвет, вкус, консистенцию, устойчивость при хранении и т.д. Некоторые продукты состоят практически из одних углеводов (сахар, крахмал, патока), в составе многих других преобладают (хлеб, крупа, макаронные изделия и др.) Значительное количество углеводов содержится в кондитерских изделиях, фруктовых соках, некоторых напитках. Углеводы – это вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Различают простые углеводы – моносахариды с 3 – 6 атомами углеродаи полисахариды, которые, в свою очередь, делятся на полисахариды первого порядка (сахароза, мальтоза, лактоза и др.) и полисахариды второго порядка – высокомолекулярные углеводы (крахмал, клетчатка и др.).

Главные представители  моносахаридов – гексозы и  пентозы. Все моносахариды (монозы) – кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и оптически активные (вращают плоскость поляризации). В пищевом отношении монозы наиболее легкоусвояемые углеводы: без участия ферментов они в неизменном состоянии всасываются через стенки кишечника в кровь. К неусвояемым углеводам относят гемицеллюлозу, целлюлозу, пектиновые вещества, камеди и декстрины.

Полисахариды первого  порядка

Наиболее важное значение в пищевом отношении имеют  глюкоза и фруктоза. Глюкоза широко распространена в растительном мире, где находится в семенах, плодах, листьях и корнях растений в свободном состоянии или в составе полисахаридов. Много ее в соке винограда (до 10 %). Особенно много глюкозы находится в растениях в виде крахмала и клетчатки. Много в пчелином меде – около половины содержания сухих веществ. В промышленности глюкозу получают путем кислотного и ферментативного гидролиза крахмала. Глюкоза сбраживается дрожжами, негигроскопична. Сладость ее составляет 70 % сладости сахарозы. Фруктоза (левулеза, плодовый сахар) в природе распространена как в свободном, так и в связанном состоянии. Вместе с глюкозой находится во многих плодах, овощах и ягодах. В равном с глюкозой количестве находится в виноградном соке и пчелином меде. В связанном состоянии находится в сахарозе. На воздухе фруктоза гигроскопична, что затрудняет использование ее в чистом виде в кондитерском производстве. При кипячении водного раствора быстро разлагается. По сладости в 1,5 раза превосходит сахарозу. Как и глюкоза, сбраживается дрожжами. Наибольшее пищевое значение из полисахаридов первого порядка имеют три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Все они являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде, сладкие.

Наибольшую сладость имеет сахароза, затем мальтоза и  лактоза. Все три сахара оптически  активны и обладают общим для полисахаридов свойством подвергаться гидролитическому распаду (кислотному или ферментативному) с образованием двух моноз. Сахароза – наиболее распространенный в растительном мире сахар. Ее много в сахарной свекле, сахарном тростнике, плодах дыни, арбуза. В промышленности сахарозу получают из свеклы и сахарного тростника. Хорошо сбраживается дрожжами. Подвергается гидролизу, распадаясь на составные компоненты – глюкозу и фруктозу. Смесь этих сахаров называется инвертным сахаром, который обладает антикристаллизационными свойствами. Это свойство как положительное широко используется в кондитерской промышленности. В сахарной же промышленности от инертного сахара (который там относят к вредным несахарам) необходимо избавляться, так как он мешает процессу кристаллизации сахарозы. Мальтоза при гидролизе распадается на две молекулы глюкозы. В свободном состоянии мальтоза в природе встречается главным образом в семенах злаковых, особенно при их прорастании. Полисахариды – сложные вещества, состоящие из сотен и тысяч связанных между собой молекул моносахаридов. В пищевых продуктах наибольшее значение имеют крахмал, клетчатка, пектиновые вещества.

Полисахарида второго  порядка

Это высокомолекулярные соединения. В растительном мире они  играют роль запасных питательных веществ или же являются основой опорных тканей организма. Полисахариды под действием кислот или соответствующих ферментов расщепляются на свои первичные строительные структуры. Крахмал – наиболее важный по пищевой ценности полисахарид. Он содержится во всех растениях, выполняя роль запасного питательного вещества. Например, в зернах различных злаков крахмала содержится от 55 до 80%, в картофеле – 75 %.

Зерно крахмала состоит  из двух компонентов – амилозы  и амилопектина, одинаковых по химическому составу, но разных по структуре. В холодной воде зерна крахмала не растворяются. Но при нагревании воды начинается процесс клейстеризации крахмала, причем для разных крахмалов температура клейстеризации различная (для пшеничного, например, она 55 – 60°С). При кипячении с разбавленными кислотами крахмал превращается в глюкозу, при ферментативном же гидролизе (солодовой амилазой) – в основном в мальтозу и частично в глюкозу. Гидролиз крахмала протекает ступенчато, через декстрины, представляющие собой обрывки цепей крахмальных молекул. Крахмал очень гигроскопичен: в обычных условиях, несмотря на то что сухой на ощупь, он удерживает около 20 % влаги. В пищевой промышленности крахмал – это основное сырье для производства глюкозы и патоки, применяемой в кондитерской промышленности в качестве антикристаллизатора.

В растительных продуктах  наряду с углеводами, обеспечивающими  организм энергией, содержатся так  называемые непищевые углеводы, представителем которых является целлюлоза (клетчатка). Практического значения как источник энергии в пищевом рационе она не имеет, усваиваясь примерно на 25%, но способствует нормальной функции кишечника: раздражая стенки кишок, она вызывает их движение – перистальтику. При употреблении пищи, лишенной целлюлозы, перистальтика ослабевает. Пшеничный хлеб из муки второго сорта, ржаной хлеб, овощи нужно включать в меню ежедневно. Много целлюлозы содержится в сушеных овощах (2,9 – 14 %), свежих ягодах (2 – 5%), свежих овощах (1 – 1,5%). В сутки рекомендуется употреблять 10 – 15г клетчатки.

Целлюлоза – полисахарид, содержится в растениях. Являясь  опорным веществом, входит в состав клеточных стенок. Особенно много  целлюлозы в волокнах хлопчатника (свыше 90%). Чистая целлюлоза – белая  гигроскопичная масса волокнистого строения без вкуса и запаха. В воде не набухает, устойчива против действия разбавленных кислот и щелочей. При полном кислотном гидролизе целлюлоза, как и крахмал, превращается в глюкозу. Смесь целлюлозы с белками заметно снижает их усвояемость, так как она адсорбирует аминокислоты и сокращает длительность прохождения белка по желудочно-кишечному тракту.

К непищевым углеводам  относятся также пектиновые вещества, которые не усваиваются организмом, но играют важную роль в физиологии питания и пищевой технологии. Они образуют комплексные соединения с тяжелыми металлами, выводят их из организма. В кислой среде в присутствии сахара и кислоты образуют плодово– ягодные студни. На этом свойстве пектиновых веществ основано производство джема, повидла, мармелада и пастилы. В растительном сырье они встречаются в виде нерастворимого в воде протопектина или в виде растворимого пектина. Процесс перехода протопектина в растворимый пектин происходит при созревании плодов и ягод, тепловой обработке растительного сырья, осветлении плодово – ягодных соков. Наибольшее количество пектиновых веществ содержится в яблоках, айве, абрикосах и сливе (до 1,5%). Суточная потребность организма человека в углеводах (400 – 500г) покрывается в основном за счет крахмала.

Сложные углеводы в организме человека расщепляются на простые, идущие на построение тканей или сгорающие для восполнения затрачиваемой энергии. Поступая в организм человека, все сложные углеводы подвергаются гидролитическому распаду, превращаясь в глюкозу, которая через стенки кишечника непосредственно всасывается в кровь. Другие моносахариды также превращаются в глюкозу. Если организм получает достаточное количество углеводов, то именно они, а не другие пищевые вещества (жиры и белки) являются источниками энергии. Избыток же будет превращаться в жир и откладываться в виде запасов в организме. Свыше половины энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности, организм человека получает с углеводами.

Углеводы имеют исключительно  важное значение для деятельности мышц, нервной системы, сердца, печени и других органов. Они играют определенную роль и в процессах обмена веществ, так как необходимы для нормального усвоения организмом жиров. Но избыточное поступление сахара в сочетании с общим высококалорийным питанием может привести к ожирению, раннему развитию атеросклероза и снижению работоспособности. Прежде всего необходимо сказать об использовании углеводов в производствах, связанных с биохимической переработкой, – это брожение теста, получение вина, пива, спирта, дрожжей, пищевых кислот, ацетона и т. д. Во всех этих производствах в итоге используется способность простых углеводов сбраживаться ферментами дрожжей или бактерий. Простые углеводы (моносахара и частично дисахариды) присутствуют в больших или меньших количествах в растительном сырье или их можно получить предварительным гидролизом полисахаридов (кислотным или ферментативным), например в спиртовом производстве. В пищевых производствах широко используются также другие свойства cахаров – это способность растворяться в воде, способность к кристаллизации и т. д. Для получения чистого крахмала из растений (картофеля, кукурузы) используется его свойство не растворяться в воде. Способность же крахмала к гидролизу дает возможность получать полные и неполные продукты гидролиза – глюкозу, декстрины, патоку (смесь декстринов с сахарами).

Специальные диеты

При составлении диеты  следует учитывать не только медицинские  показания, но также возраст и  профессию человека. Так, с возрастом  потребности в энергии снижаются, а относительная потребность в незаменимых аминокислотах возрастает.

Низкокалорийные рационы. В связи с тем что среди  жителей Европы и Северной Америки  доля людей, страдающих ожирением, возрастает почти в эпидемических масштабах, необходимо остановиться на некоторых  особенностях низкокалорийных рационов (хотя обилие диет «для похудения» свидетельствует о том, что идеального решения здесь не существует). Как и во время курса полного голодания (его можно проводить только под наблюдением врача), при длительном соблюдении таких диет нужно следить за тем, чтобы питательные вещества поступали хотя бы в минимально необходимых количествах. Подобные диеты могут быть преимущественно белковыми, жировыми или углеводными. При выборе диеты следует учитывать как ее положительные, так и отрицательные стороны.

Преимущества низкокалорийного рациона, богатого белками, состоят  в том, что при нем в достаточной  степени утоляется голод и, кроме  того, под влиянием специфического динамического действия белков. возрастает интенсивность обмена. Недостаток же подобной диеты заключается в дороговизне белковых продуктов и в высоком содержании в них жира. Низкокалорийный рацион, богатый жирами, также хорошо утоляет аппетит, однако вследствие того, что содержание в таком рационе насыщенных жирных кислот обычно высоко, он может привести к гиперхолестеролемии. Вдобавок у некоторых лиц при повышенном потреблении жиров могут развиваться расстройства пищеварения. Преимущество низкокалорийного рациона, богатого углеводами, заключается в том, что во время еды желудок в достаточной степени заполняется пищей. Однако возникающее при этом чувство сытости быстро проходит; к тому же, вскоре после потребления низкомолекулярных углеводов возникают колебания уровня сахара в крови и иногда-гипоглике-мические состояния. В результате вновь появляется чувство голода.