ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Пищевые вещества и их значение
Организм человека состоит из белков (19,6 %), жиров (14,7 %), углеводов (1 %), минеральных веществ (4,9 %), воды (58,8 %). Он постоянно расходует эти вещества на образование энергии, необходимой для функционирования внутренних органов, поддержания тепла и осуществления всех жизненных процессов, в том числе физической и умственной работы. Одновременно происходят восстановление и создание клеток и тканей, из которых построен организм человека, восполнение расходуемой энергии за счет веществ, поступающих с пищей. К таким веществам относят белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, воду и др., их называют пищевыми. Следовательно, пища для организма является источником энергии и пластических (строительных) материалов.
Белки
Это сложные органические соединения из аминокислот, в состав которых входят углерод (50—55 %), водород (6—7 %), кислород (19-24 %), азот (15—19 %), а также могут входить фосфор, сера, железо и другие элементы.
Белки — наиболее важные биологические вещества живых организмов. Они служат основным пластическим материалом, из которого строятся клетки, ткани и органы тела человека. Белки составляют основу гормонов, ферментов, антител и других образований, выполняющих сложные функции в жизни человека (пищеварение, рост, размножение, иммунитет и др.), способствуют нормальному обмену в организме витаминов и минеральных солей. Белки участвуют в образовании энергии, особенно в период больших энергетических затрат или при недостаточном количестве в питании углеводов и жиров, покрывая 12 % от всей потребности организма в энергии. Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4 ккал. При недостатке белков в организме возникают серьезные нарушения: замедление роста и развития детей, изменения в печени взрослых, деятельности желез внутренней секреции, состава крови, ослабление умственной деятельности, снижение работоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. Белок в организме человека образуется беспрерывно из аминокислот, поступающих в клетки в результате переваривания белка пищи. Для синтеза белка человека необходим белок пищи в определенном количестве и определенного аминокислотного состава. В настоящее время известно более 80 аминокислот, из которых 22 наиболее распространены в пищевых продуктах. Аминокислоты по биологической ценности делят на незаменимые и заменимые.
|
|
Незаменимых аминокислот восемь — лизин, триптофан, метионин, лейцин, изолейцин, валин, треонин, фенилаланин; для детей нужен также гистидин. Эти аминокислоты в организме не синтезируются и должны обязательно поступать с пищей в определенном соотношении, т.е. сбалансированными. Заменимыеаминокислоты (аргинин, цистин, тирозин, аланин, серин и др.) могут синтезироваться в организме человека из других аминокислот.
|
|
Биологическая ценность белка зависит от содержания и сбалансированности незаменимых аминокислот. Чем больше в нем незаменимых аминокислот, тем он ценней. Белок, содержащий все восемь незаменимых аминокислот называют полноценным. Источником полноценных белков являются все животные продукты: молочные, мясо, птица, рыба, яйца.
Суточная норма потребления белка для людей трудоспособного возраста составляет всего 58—117 г в зависимости от пола, возраста и характера труда человека. Белки животного происхождения должны составлять 55 % суточной нормы.
О состоянии белкового обмена в организме судят по азотистому балансу, т.е. по равновесию между количеством азота вводимого с белками пищи и выводимого из организма. У здоровых взрослых людей, правильно питающихся, наблюдается азотистое равновесие. У растущих детей, молодых людей, у беременных и кормящих женщин отмечается положительный азотистый баланс, т.к. белок пищи идет на образование новых клеток и введение азота с белковой пищей преобладает над выведением его из организма. При голодании, болезнях, когда белков пищи недостаточно, наблюдается отрицательный баланс, т.е. азота выводится больше, чем вводится, недостаток белков пищи ведет к распаду белков органов и тканей.
|
|
Жиры
Это сложные органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот, в которых содержатся углерод, водород, кислород. Жиры относят к основным пищевым веществам, они являются обязательным компонентом в сбалансированном питании.
Физиологическое значение жира многообразно. Жир входит в состав клеток и тканей как пластический материал, используется организмом как источник энергии (30 % всей потребности
организма в энергии). Энергетическая ценность 1 г жира составляет 9 ккал. Жиры снабжают организм витаминами А и D, биологически активными веществами (фосфолипиды, токоферолы, стерины), придают пище сочность, вкус, повышают ее питательность, вызывая у человека чувство насыщения.
Остаток поступившего жира после покрытия потребности организма откладывается в подкожной клетчатке в виде подкожно-жирового слоя и в соединительной ткани, окружающей внутренние органы. Как подкожный, так и внутренний жир являются основным резервом энергии (запасной жир) и используется организмом при усиленной физической работе. Подкожно-жировой слой предохраняет организм от охлаждения, а внутренний жир защищает внутренние органы от ударов, сотрясений и смещений. При недостатке в питании жиров наблюдается ряд нарушений со стороны центральной нервной системы, ослабевают защитные силы организма, снижается синтез белка, повышается проницаемость капиляров, замедляется рост и т.д.
|
|
Жир, свойственный человеку, образуется из глицерина и жирных кислот, поступивших в лимфу и кровь из кишечника в результате переваривания жиров пищи. Для синтеза этого жира необходимы пищевые жиры, содержащие разнообразные жирные кислоты, которых в настоящее время известно 60. Жирные кислоты делят на предельные или насыщенные (т.е. до предела насыщенные водородом) и непредельные или ненасыщенные.
Насыщенные жирные кислоты (стеариновая, пальмитиновая, капроновая, масляная и др.) обладают невысокими биологическими свойствами, легко синтезируются в организме, отрицательно влияют на жировой обмен, функцию печени, способствуют развитию атеросклероза, так как повышают содержание холестерина в крови. Эти жирные кислоты в большом количестве содержатся в животных жирах (бараньем, говяжьем) и в некоторых растительных маслах (кокосовом), обусловливая их высокую температуру плавления (40—50°С) и сравнительно низкую усвояемость (86—88%).
Ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и др.) представляют собой биологически активные соединения, способные к окислению и присоединению водорода и других веществ. Наиболее активны из них: линолевая, линоленовая и арахидоновая, называемые полиненасыщенными жирными кислотами. По своим биологическим свойствам их относят к жизненно важным веществам и называют витамином F. Они принимают активное участие в жировом и холестериновом обмене, повышают эластичность и снижают проницаемость кровеносных сосудов, предупреждают образование тромбов. Полиненасыщенные жирные кислоты в организме человека не синтезируются и должны вводиться с пищевыми жирами. Содержатся они в свином жире, подсолнечном и кукурузном масле, жире рыб. Эти жиры имеют низкую температуру плавления и высокую усвояемость (98 %).
Биологическая ценность жира зависит также от содержания в нем различных жирорастворимых витаминов А и D (жир рыбы, сливочное масло), витамина Е (растительные масла) и жироподобных веществ: фосфатидов и стеринов.
Фосфатиды являются наиболее биологически активными веществами. К ним относят лецитин, кефалин и др. Они влияют на проницаемость клеточных мембран, на обмен веществ, на секрецию гормонов, процесс свертывания крови. Фосфатиды содержатся в мясе, желтке яйца, печени, в пищевых жирах, сметане.
Стерины являются составной частью жиров. В растительных жирах они представлены в виде бета-стерола, эргостерола, влияющих на профилактику атеросклероза.
В животных жирах стерины содержатся в виде холестерина, который обеспечивает нормальное состояние клеток, участвует в образовании половых клеток, желчных кислот, витамина D3 и т.д.
Холестерин, кроме того, образуется в организме человека. При нормальном холестериновом обмене количество поступающего с пищей и синтезируемого в организме холестерина равно количеству холестерина распадающегося и выводимого из организма. В пожилом возрасте, а также при перенапряжении нервной системы, избыточном весе, при малоподвижном образе жизни холестериновый обмен нарушается. В этом случае поступающий с пищей холестерин повышает его содержание в крови и приводит к изменению кровеносных сосудов и развитию атеросклероза.
Суточная норма потребления жира для трудоспособного населении составляет всего 60—154 г в зависимости от возраста, пола, характера груда и климатических условий местности; из них жиры животного происхождения должны составлять 70 %, а растительного — 30 %.
Углеводы
Это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, синтезирующиеся в растениях из углекислоты и воды под действием солнечной энергии.
Углеводы, обладая способностью окисляться, служат основным источником энергии, используемой в процессе мышечной деятельности человека. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 4 ккал. Они покрывают 58 % всей потребности организма в энергии. Кроме того, углеводы входят в состав клеток и тканей, содержатся в крови и в виде гликогена (животного крахмала) в печени. В организме углеводов мало (до 1 % массы тела человека). Поэтому для покрытия энергетических затрат они должны поступать с пищей постоянно.
В случае недостатка в питании углеводов при больших физических нагрузках происходит образование энергии из запасного жира, а затем и белка организма. При избытке углеводов в питании жировой запас пополняется за счет превращения углеводов в жир, что приводит к увеличению массы человека. Источником снабжения организма углеводами являются растительные продукты, в которых они представлены в виде моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.
Моносахариды - самые простые углеводы, сладкие на вкус, растворимые в воде. К ним относят глюкозу, фруктозу и галактозу. Они быстро всасываются из кишечника в кровь и используются организмом как источник энергии, для образования гликогена в печени, для питания тканей мозга, мышц и поддержания необходимого уровня сахара в крови.
Дисахариды (сахароза, лактоза и мальтоза) — это углеводы, сладкие на вкус, растворимые в воде, расщепляются в организме человека на две молекулы моносахаридов с образованием из сахарозы — глюкозы и фруктозы, из лактозы — глюкозы и галактозы, из мальтозы — двух молекул глюкозы.
Моно- и дисахариды легко усваиваются организмом и быстро покрывают энергетические затраты человека при усиленных физических нагрузках. Избыточное потребление простых углеводов может привести к повышению содержания сахара в крови, следовательно, к отрицательному действию на функцию поджелудочной железы, к развитию атеросклероза и ожирению.
Полисахариды — это сложные углеводы, состоящие из многих молекул глюкозы, не растворимые в воде, обладают несладким вкусом. К ним относят крахмал, гликоген, клетчатку.
Крахмал в организме человека под действием ферментов пищеварительных соков расщепляется до глюкозы, постепенно удовлетворяя потребность организма в энергии на длительный период. Благодаря крахмалу многие продукты, содержащие его (хлеб, крупы, макаронные изделия, картофель), вызывают у человека чувство насыщения.
Гликоген поступает в организм человека в малых дозах, так как он содержится в небольших количествах в пище животного происхождения (печени, мясе).
Клетчатка в организме человека не переваривается из-за отсутствия в пищеварительных соках фермента целлюлозы, но, проходя по органам пищеварения, стимулирует перистальтику кишечника, выводит из организма холестерин, создает условия для развития полезных бактерий, способствуя тем самым лучшему пищеварению и усвоению пищи. Содержится клетчатка во всех растительных продуктах (от 0,5 до 3 %).
Пектиновые (углеводоподобные) вещества, попадая в организм человека с овощами, фруктами, стимулируют процесс пищеварения и способствуют выведению из организма вредных веществ. К ним относят протопектин — находится в клеточных мембранах свежих овощей, плодов, придавая им жесткость; пектин — желеобразующее вещество клеточного сока овощей и плодов; пектиновая и пектовая кислоты, придающие кислый вкус плодам и овощам. Пектиновых веществ много в яблоках, сливе, крыжовнике, клюкве.
Суточная норма потребления углеводов для трудоспособного населения составляет всего 257—586 г в зависимости от возраста, пола и характера труда.
Витамины
Это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, выполняющие роль биологических регуляторов жизненных процессов в организме человека.
Витамины участвуют в нормализации обмена веществ, в образовании ферментов, гормонов, стимулируют рост, развитие, выздоровление организма.
Они имеют большое значение в формировании костной ткани (вит. D), кожного покрова (вит. А), соединительной ткани (вит. С), в развитии плода (вит Е), в процессе кроветворения (вит. В|2, В9) и т.д.
Впервые витамины были обнаружены в пищевых продуктах в 1880 г. русским ученым Н.И. Луниным. В настоящее время открыто более 30 видов витаминов, каждый из которых имеет химическое название и многие из них — буквенное обозначение латинского алфавита (С — аскорбиновая кислота, В, — тиамин и т.д.). Некоторые витамины в организме не синтезируются и не откладываются в запас, поэтому должны обязательно вводиться с пищей (С, В,, Р). Часть витаминов может синтезироваться в
организме (В2, в6, в9, РР, К).
Отсутствие витаминов в питании вызывает заболевание под общим названием авитаминозы. При недостаточном потреблении витаминов с пищей возникают гиповитаминозы, которые проявляются в виде раздражительности, бессонницы, слабости, снижения трудоспособности и сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. Избыточное потребление витаминов А и D приводит к отравлению организма, называемому гипервитаминозом.
Витамины содержатся почти во всех пищевых продуктах. Однако некоторые продукты для повышения их пищевой ценности подвергают искусственной витаминизации: молоко, кефир, сливочное масло, кондитерские изделия, муку и др.
В зависимости от растворимости все витамины делят на: 1) водорастворимые С, Р, В1, В2, В6, В9, РР и др; 2) жирорастворимые — A, D, Е, К; 3) витаминоподобные вещества — U, F, В4 (холин), В15 (пангамовая кислота) и др.
Витамин С (аскорбиновая к и с л о та) играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах организма, влияет на обмен веществ. Недостаток этого витамина снижает сопротивляемость организма к различным заболеваниям. Отсутствие его приводит к заболеванию цингой. Норма потребления в сутки витамина С 70—100 мг. Он содержится во всех растительных продуктах, особенно его много в шиповнике, черной смородине, красном перце, зелени петрушки, укропе.
Витамин Р (биофлавоноид) укрепляет капилляры и снижает проницаемость кровеносных сосудоЕ. Он содержится в тех же продуктах, что и витамин С. Суточная норма потребления 35—50 мг.
Витамин В, (тиамин) регулирует деятельность нервной системы, участвует в обмене веществ, особенно углеводном. В случае недостатка этого витамина отмечается расстройство нервной системы. Потребность в витамине В, составляет 1,1-2,1 мг в сутки. Содержится витамин в пище животного и растительного происхождения, особенно в продуктах из зерна, в дрожжах, печени, свинине.
Витамин В2 (рибофлавин) участвует в обмене веществ, влияет на рост, зрение. При недостатке витамина снижается функция желудочной секреции, зрение, ухудшается состояние кожи. Суточная норма потребления 1,3—2,4 мг. Содержится витамин в дрожжах, хлебе, гречневой крупе, молоке, мясе, рыбе, овощах, фруктах.
Витамин РР (никотиновая к и с л о т а) входит в состав некоторых ферментов, участвует в обмене веществ. Недостаток этого витамина вызывает утомляемость, слабость, раздражительность. При его отсутствии возникает болезнь пеллагра («шершавая кожа»). Норма потребления в сутки 14—28 мг. Содержится витамин РР во многих продуктах растительного и животного происхождения, может синтезироваться в организме человека из аминокислоты — триптофан.
Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене веществ. При недостатке этого витамина в пище отмечаются расстройства нервной системы, изменения состояния кожи, сосудов. Норма потребления витамина В6 составляет 1,8-2 мг в сутки. Он содержится во многих пищевых продуктах. При сбалансированном питании организм получает достаточное количество этого витамина.
Витамин В9 (фолиевая к и с л о т а) принимает участие в кроветворении и обмене веществ в организме человека. При недостатке этого витамина развивается малокровие. Норма его потребления 0,2 мг в сутки. Он содержится в листьях салата, шпината, петрушки, зеленом луке.
Витамин В12 (к о б а л а м и н) имеет большое значение в кроветворении, обмене веществ. При недостатке этого витамина у людей развивается злокачественное малокровие. Норма его потребления 0,003 мг в сутки. Он содержится только в пище животного происхождения: мясе, печени, молоке, яйцах.
Витамин В15 (пангамовая кислота) оказывает действие на работу сердечно-сосудистой системы и окислительные процессы в организме. Суточная потребность в витамине 2 мг. Он содержится в дрожжах, печени, рисовых отрубях.
Xолин участвует в обмене белков и жиров в организме. Отсутствие холина способствует поражению почек и печени. Норма потребления его 500 — 1000 мг в сутки. Он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке, зерне.
Витамин А (ретинол) способствует росту, развитию скелета, влияет на зрение, кожу и слизистую оболочку, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. При недостатке его замедляется рост, слабеет зрение, выпадают волосы. Он содержится в продуктах животного происхождения: рыбьем жире, печени, яйцах, молоке, мясе. В растительных продуктах желто-оран- жевого цвета (морковь, помидоры, тыква) есть провитамин А — каротин, который в организме человека превращается в витамин А в присутствии жира пищи.
Витамин D (кальциферол) принимает участие в образовании костной ткани, стимулирует
рост. При недостатке этого витамина у детей развивается рахит, а у взрослых изменяется костная ткань. Витамин D синтезируется из провитамина, имеющегося в коже, под воздействием ультрафиолетовых лучей. Он содержится в рыбе, говяжьей печени, сливочном масле, молоке, яйцах. Суточная норма потребления витамина 0,0025 мг.
Витамин Е (токоферол) участвует в работе желез внутренней секреции, влияет на процессы размножения и нервную систему. Норма потребления 8—10 мг в сутки. Много его в растительных маслах и злаках. Витмамин Е предохраняет растительные жиры от окисления.
Витамин К (филлохинон) действует на свертываемость крови. Суточная потребность его 0,2-0,3 мг. Содержится в зеленых листьях салата, шпината, крапивы. Этот витамин синтезируется в кишечнике человека.
Витамин F (линолевая, линоленовая, арихидоновая жирные кислоты) участвует в жировом и холестериновом обмене. Норма потребления 5—8 г в сутки. Содержится в свином сале, растительном масле.
Витамин U действует на функцию пищеварительных желез, способствует заживлению язв желудка. Содержится в соке свежей капусты.
Сохранение витаминов при кулинарной обработке. Впроцессе хранения и кулинарной обработки пищевых продуктов некоторые витамины разрушаются, особенно витамин С. Отрицательными факторами, снижающими С-витаминную активность овощей и плодов, являются: солнечный свет, кислород воздуха, высокая температура, щелочная среда, повышенная влажность воздуха и вода, в которой витамин хорошо растворяется. Ускоряют процесс его разрушения ферменты, содержащиеся в пищевых продуктах.
Витамин С сильно разрушается в процессе приготовления овощных пюре, котлет, запеканок, тушеных блюд и незначительно — при жарке овощей в жире. Вторичный подогрев овощных блюд и соприкосновение их с окисляющимися частями технологического оборудования приводят к полному разрушению этого витамина. Витамины группы В при кулинарной обработке продуктов в основном сохраняются. Но следует помнить, что щелочная среда разрушает эти витамины, в связи с чем нельзя добавлять питьевую соду при варке бобовых.
Для улучшения усвояемости каротина необходимо все овощи оранжево-красного цвета (морковь, томаты) употреблять с жиром (сметана, растительное масло, молочный соус), а в супы и другие блюда вводить их в пассерованном виде.
Витаминизация пищи.
Внастоящее время на предприятиях общественного питания довольно широко используется метод искусственного витаминизирования готовой пищи..
Готовые первые и третьи блюда обогащают аскорбиновой кислотой перед раздачей пищи. Аскорбиновую кислоту вводят в блюда в виде порошка или таблеток, предварительно растворенных в небольшом количестве пищи. Обогащение пищи витаминами С, В, РР организуют в столовых для работников некоторых химических предприятий с целью профилактики заболеваний, связанных с вредностями производства. Водный раствор этих витаминов объемом 4 мл на одну порцию вводят ежедневно в готовую пищу.
Пищевая промышленность выпускает витаминизированную продукцию: молоко и кефир, обогащенные витамином С; маргарин и детскую муку, обогащенные витаминами А и D, сливочное масло, обогащенное каротином; хлеб, высших сортов муку, обогащенные витаминами Вр В2, РР и др.
Минеральные вещества
Минеральные, или неорганические, вещества относят к числу незаменимых, они участвуют в жизненно важных процессах, протекающих в организме человека: построении костей, поддержании кислотно-щелочного равновесия, состава крови, нормализации водносолевого обмена, деятельности нервной системы.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делят на:
- Макроэлементы, находящиеся в значительном количестве (99% от общего количества минеральных веществ, содержащихся в организме): кальций, фосфор, магний, железо, калий, натрий, хлор, сера.
- Микроэлементы, входящие в состав тела человека в малых дозах: йод, фтор, медь, кобальт, марганец;
- Ультрамикроэлементы, содержащиеся в организме в ничтожных количествах: золото, ртуть, радий и др.
Кальций участвует в построении костей, зубов, необходим для нормальной деятельности нервной
системы, сердца, влияет на рост. Солями кальция богаты молочные продукты, яйца, капуста, свекла. Суточная потребность организма в кальции 0,8 г.
Фосфор участвует в обмене белков и жиров, в формировании костной ткани, влияет на центральную нервную систему. Содержится в молочных продуктах, яйцах, мясе, рыбе, хлебе, бобовых. Потребность в фосфоре составляет 1,2 г в сутки.
Магний влияет на нервную, мышечную и сердечную деятельность, обладает сосудорасширяющим свойством. Содержится в хлебе, крупах, бобовых, орехах, какао-порошке. Суточная норма потребления магния 0,4 г.
Железо нормализует состав крови (входя в гемоглобин) и является активным участником окислительных процессов в организме. Содержится в печени, почках, яйцах, овсяной и гречневой крупах, ржаном хлебе, яблоках. Суточная потребность в железе 0,018 г.
Калий участвует в водном обмене организма человека, усиливая выведение жидкости и улучшая работу сердца. Содержится в сухих фруктах (кураге, урюке, черносливе, изюме), горохе, фасоли, картофеле, мясе, рыбе. В сутки человеку необходимо до 3 г калия.
Натрий вместе с калием регулирует водный обмен, задерживая влагу в организме, поддерживает нормальное осмотическое давление в тканях. В пищевых продуктах натрия мало, поэтому его вводят с поваренной солью (NaCl). Суточная потребность 4—6 г натрия или 10—15 г поваренной соли.
Хлор участвует в регуляции осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты (НС1) в желудке. Поступает хлор споваренной солью. Суточная потребность 5—7г.
Сера входит в состав некоторых аминокислот, витамина В,, гормона инсулина. Содержится в горохе, овсяной крупе, сыре, яйцах, мясе, рыбе. Суточная потребность 1 г. '
Йод участвует в построении и работе щитовидной железы. Больше всего йода сконцентрировано в морской воде, морской капусте и морской рыбе. Суточная потребность 0,15 мг.
Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета, содержится в питьевой воде. Суточная потребность 0,7-1,2 мг.
Медь и кобальт участвуют в кроветворении. Содержатся в небольших количествах в пище животного и растительного происхождения.
Общая суточная потребность организма взрослого человека в минеральных веществах составляет 20—25 г, при этом важна сбалансированность отдельных элементов. Так, соотношение кальция, фосфора и магния в питании должно составлять 1:1,3:0,5, что определяет уровень усвоения этих минеральных веществ в организме.
Для поддержания в организме кислотно-щелочного равновесия необходимо правильно сочетать в питании продукты, содержащие минеральные вещества щелочного действия (Са, Mg, К, Na), которыми богаты молоко, овощи, фрукты, картофель, и кислотного действия (Р, S, Сl которые содержатся в мясе, рыбе, яйцах, хлебе, крупе.
Вода
Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Она является самой значительной по количеству составной частью всех клеток (2/3 массы тела человека). Вода — это среда, в которой существуют клетки и поддерживается связь между ними, это основа всех жидкостей в организме (крови, лимфы, пищеварительных соков). При участии воды происходят обмен веществ, терморегуляция и другие биологические процессы. Ежедневно человек выделяет воду с потом (500 г), выдыхаемым воздухом (350 г), мочой (1500 г) и калом (150 г), выводя из организма вредные продукты обмена. Для восстановления потерянной воды ее необходимо вводить в организм. В зависимости от возраста, физической нагрузки и климатических условий суточная потребность человека в воде составляет 2-2,5 л, в том числе поступает с питьем 1 л, с пищей 1,2 л, образуется в процессе обмена веществ 0,3 л. В жаркое время года, при работе в горячих цехах, при напряженной физической нагрузке наблюдаются большие потери воды в организме с потом, поэтому потребление ее увеличивают до 5—6 л в сутки. В этих случаях питьевую воду подсаливают, так как вместе с потом теряется много солей натрия. Избыточное потребление воды является дополнительной нагрузкой для сердечно-сосудистой системы и почек и наносит ущерб здоровью. В случае нарушения функции кишечника (поносы) вода не всасывается в кровь, а выводится из организма человека, что приводит к сильному его обезвоживанию и представляет угрозу для жизни. Без воды человек может прожить не боле 6 суток.
Питьевая вода по качеству должна отвечать требованиям действующего ГОСТа «Вода питьевая».
Водный обмен в организме регулируется центральной нервной системой и тесно связан с минеральным обменом солей калия и натрия.
ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
1.1 | Углеводы |
1.2 | Белки |
1.3 | Липиды |
1.4 | Витамины |
1.5 | Неорганические компоненты |
1.5.1 | Вода |
1.5.2 | Минеральные вещества |
1.6 | Основы рационального питания |
Пищевые продукты состоят из большого числа различных химических веществ, которые определяют их энергетическую и пищевую ценность, участ-вуют в формировании структуры, вкуса, цвета и аромата.
Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов, подразделяются на две группы: органические и неорганические. К органическим компонентам от-носятся углеводы, белки, липиды, витамины, пищевые кислоты. К неорганиче-ским – вода и минеральные вещества.
Углеводы
Углеводы широко распространены в природе, главным образом, в расти-тельном мире. Это обширный класс органических соединений, образующихся в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом углеки-слого газа воздуха под действием солнечных лучей. Углеводы являются важ-ным энергетическим компонентом пищи, причем по количеству преобладают в ней над всеми другими компонентами.
Углеводы –это вещества,состоящие из углерода,кислорода и водорода.Все углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Простыми (моноса-харидами) называют углеводы, которые не способны гидролизоваться с образо-ванием более простых соединений. Обычно их состав отвечает формуле СnН2nОn, т.е. число атомов углерода равно числу атомов кислорода. Сложные углеводы (полисахариды) – углеводы, способные гидролизоваться на более простые. Сложные углеводы очень разнообразны по составу, молекулярной массе, а следовательно, и по свойствам. Их делят на две группы: низкомолеку-лярные (олигосахариды) и высокомолекулярные (полисахариды II порядка).
Моносахариды –твердые кристаллические вещества,они гигроскопич-ны, хорошо растворяются в воде. Главными представителями моносахаридов являются глюкоза и фруктоза.
Глюкоза С6Н12О6 (виноградный сахар) широко распространена в природе,
в свободном виде содержится в зеленых частях растений, различных фруктах и ягодах, меде. Входит в состав важнейших полисахаридов: сахарозы, крахмала, клетчатки. В промышленности глюкозу получают путем гидролиза крахмала.
6
Фруктоза С6Н12О6 (фруктовый сахар) в свободном состоянии содержится
в зеленых частях растений, нектаре цветов, семенах, меде, входит в состав са-харозы.
Из олигосахаридов особое значение имеют дисахариды, молекулы кото-рых построены из двух остатков моносахаридов. Наибольшее пищевое значе-ние имеют три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Все они являются кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде.
Сахароза С12Н22О11 (тростниковый или свекловичный сахар) состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы. Это наиболее известный и широко при-меняемый в питании и пищевой промышленности сахар. Содержится в листьях, стеблях, семенах, плодах, клубнях растений. В сахарной свекле от 15 до 22 % сахарозы, сахарном тростнике 12-15%, это основные источники ее получения.
Мальтоза С12Н22О11 (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. В свободном состоянии в природе встречается главным образом в семенах злаковых культур, особенно при их прорастании. Образуется при неполном гидролизе крахмала кислотами или ферментами.
Лактоза С12Н22О11 (молочный сахар) содержится в молоке всех млекопи-тающихся, в коровьем молоке ее 4-5 %. Состоит из остатков глюкозы и галак-тозы.
Моно и дисахариды имеют сладкий вкус, за что получили название саха-ров, но степень их сладости неодинакова. Относительная сладость сахаров в условных единицах: сахароза – 100, фруктоза – 173, глюкоза – 74, мальтоза – 32, лактоза – 16.
Полисахариды II порядка –высокомолекулярные соединения,состоя-щие из большого числа остатков моносахаров. Они делятся на гомополисаха-риды, построенные из молекул моносахаридов одного вида (крахмал, клетчат-ка, гликоген), и гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моно-сахаридов (пектиновые вещества).
Крахмал (С6Н10О5)n – резервный полисахарид, главный компонент зерна, картофеля. Наиболее важный по своей пищевой ценности и использованию в пищевой промышленности полисахарид. В растениях он находится в виде зе-рен, размер и форма которых различны в разных культурах. Крахмал – смесь полимеров двух типов, построенных из остатков глюкозы: амилозы и амило-пектина. Их содержание в крахмале зависит от культуры и колеблется от 18 до 25 % амилозы и 75-82 % амилопектина.
Амилоза – линейный полимер, в котором остатки молекул глюкозы со-единены в неразветвленную цепочку. Ее молекула содержит от 200 до 1000 ос-татков глюкозы. Амилоза растворима в воде, окрашивается раствором йода в синий цвет.
В молекуле амилопектина до 200000 глюкозных остатков, образующих разветвленную структуру. Амилопектин растворяется в воде лишь при нагрева-нии под давлением, йодом окрашивается в фиолетовый цвет.
Крахмальные зерна при обычной температуре не растворяются в воде, а при повышении температуры набухают, образуя вязкий коллоидный раствор. При его охлаждении образуется устойчивый гель (крахмальный клейстер). Этот
7
процесс получил название клейстеризации крахмала. Крахмалы различного происхождения клейстеризуются при разной температуре (55-80 С).
Гликоген (животный крахмал) состоит из остатков глюкозы. Важный энергетический запасной материал животных (в печени – до 10 %, мышцах – 0,3-1% гликогена). По своему строению напоминает амилопектин, но более разветвлен. Гликоген хорошо растворяется в горячей воде.
Клетчатка (целлюлоза) (С6Н10О5)n – самый распространенный высокомо-лекулярный полисахарид. Это основной компонент и опорный материал кле-точных стенок растений. Содержание клетчатки в древесине – 40-50%. Моле-кула клетчатки имеет линейное строение и состоит из 600-900 остатков глюко-зы. Молекулы клетчатки с помощью водородных связей объединены в мицеллы (пучки), состоящие из параллельных цепей. В воде клетчатка не растворяется, устойчива к действию разбавленных кислот и щелочей.
Пектиновые вещества содержатся во многих плодах, ягодах, клубнях. Они являются составной частью растительной ткани, входят в состав клеточ-ных стенок, клеточного сока. Получают их из яблочных выжимок, свеклы, кор-зинок подсолнечника. Основным структурным компонентом пектиновых ве-ществ является галактуроновая кислота. Пектиновые вещества способны обра-зовывать гели в присутствии сахара и кислоты, поэтому их используют в кон-дитерской и консервной промышленности в качестве студнеобразователей.
Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека и ос-новным их источником являются растительные продукты. Они выполняют в организме пластические функции, так как входят в состав его тканей и жидко-стей; оказывают тонизирующее действие на центральную нервную систему; осуществляют регулирующее действие при обмене веществ. Углеводы и их производные выполняют в организме ряд защитных функций, с их помощью выводятся некоторые токсичные вещества.
В зависимости от участия в обмене веществ углеводы условно можно разделить на две группы:
- усвояемые организмом человека – моно- и дисахариды, крахмал, гли-коген;
- неусвояемые – пищевые волокна – клетчатка, пектиновые вещества. Усвояемые углеводы дают организму 50-60% энергии, необходимой для
нормальной жизнедеятельности. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 360-400 г, в том числе 50-100 г сахаров. Опти-мальное содержание пищевых волокон в суточном рационе 20-25 г.
Рассмотрим физиологическое значение в организме отдельных усвояемых углеводов.
Глюкоза – единственный углевод, который циркулирует в крови, важ-нейшим потребителем глюкозы является мозг. Содержание глюкозы в организ-ме зависит от количества углеводов в рационе, ее нормальный уровень в крови составляет 80-100 мг/100мл и регулируется гормоном поджелудочной железы
– инсулином. Снижение содержания сахара в крови вызывает нарушение пове-дения, бред, потерю сознания и, в конечном счете, структурные повреждения мозга, приводящие к смерти. При недостатке глюкозы ее запасы могут компен-
8
сироваться за счет расщепления сахарозы, крахмала и других полисахаридов. Накопление глюкозы в крови до 200-400 мг/100мл приводит к перенапряжению гормональной системы, инсулин начинает вырабатываться в недостаточном ко-личестве, в моче появляется сахар, что свидетельствует о возникновении забо-левания – сахарного диабета.
Фруктоза наиболее благоприятный в гигиеническом отношении углевод: для своего усвоения не требует инсулина, не является фактором увеличения концентрации сахара в крови, не вызывает кариес зубов в отличие от глюкозы и сахарозы.
Сахароза выполняет только энергетическую функцию, но при этом вызы-вает очень быстрое увеличение содержания глюкозы в крови и препятствует транспорту холестерина.
Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочно-кислых бактерий, являющихся антагонистами гнилостной и патогенной микро-флоры. Однако у некоторых людей отсутствует или недостаточна активность фермента, расщепляющего лактозу, поэтому они страдают непереносимостью молока.
Крахмал – основной источник углеводов для организма, в нативном со-стоянии не усваивается, т.к. защищен клеточной стенкой-клетчаткой, а подвер-гается перевариванию после термической обработки. Крахмал усваивается мед-леннее других углеводов, поскольку предварительно должна пройти его депо-лимеризация – расщепление до глюкозы, поэтому потребление крахмала не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.
Пищевые волокна также обладают определенной пищевой ценностью, хотя и не усваиваются организмом человека, т.к. он не продуцирует ферментов, необходимых для их расщепления.
Клетчатка нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту, тем самым препятствует задержке каловых масс в толстой кишке. Это имеет важное значение в профилактике рака толстой кишки. Клетчатка способ-ствует выведению из организма холестерина, создает чувство насыщенности, снижает аппетит. Дефицит клетчатки в рационе способствует ожирению, разви-тию желче-каменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний. Вместе с тем избыток клетчатки снижает усвояемость пищевых веществ, особенно некото-рых витаминов и минеральных веществ.
Пектиновые вещества выводят из организма многие токсичные вещества: продукты жизнедеятельности микроорганизмов, тяжелые металлы, радионук-лиды.
Белки
Белки представляют собой важнейшую составную часть пищи. Это высо-комолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остат-ков аминокислот.
9
В молекуле аминокислоты содержится несколько функциональных групп: аминогруппа –NH2, карбоксильная –СООН и радикалы –R, имеющие различное строение. Из природных аминокислот (их около 150) лишь 22 аминокислоты входят в состав белков. В молекуле белка аминокислоты соединены между со-бой пептидными связями
-N – CH – C – N – CH – C – N – CH – C -
H R O H R1 O H R2 O
Последовательность соединения аминокислотных остатков в цепи полу-чила название первичной структуры белка. Учитывая число возможных амино-кислотных комбинаций, разнообразие белков практически безгранично, но не все они встречаются в природе. Общее число белков различных типов у всех видов живых организмов составляет порядка 1010-1012.
Для белков кроме первичной структуры различают более высокие уровни организации: вторичную, третичную и четвертичную структуры.
Аминокислотные цепи за счет водородных связей приобретают спирале-видную форму – это вторичная структура белка. Цепочки с определенной вто-ричной структурой могут быть по-разному расположены в пространстве. Это пространственное расположение получило название третичной структуры, в ее образовании кроме водородных связей большую роль играют ионное и гидро-фобное взаимодействие. По характеру «упаковки» белковой молекулы разли-чают глобулярные или шаровидные и фибриллярные или нитевидные белки. В ряде случаев отдельные субъединицы белка с помощью водородных связей, электростатического взаимодействия и др. образуют сложные ансамбли. В этом случае образуется четвертичная структура.
По степени сложности белки делят на протеины (простые), состоящие только из остатков аминокислот, и протеиды (сложные), состоящие из белковой и небелковой (нуклеиновые кислоты, липиды, фосфорная кислота и др.) частей. Протеины по растворимости в отдельных растворителях подразделяются
на:
- альбумины – белки растворимые в воде;
- глобулины – растворяются в водных растворах солей;
- проламины – растворяются в 60-80% растворе этилового спирта;
- глютелины – растворяются только в растворах щелочей.
Белки составляют важнейшую часть всех клеток и тканей живых орга-низмов. В соответствии с выполняемыми биологическими функциями их клас-сифицируют следующим образом:
- ферменты – белки, обладающие каталитической активностью;
- транспортные – это белки, которые связывают и переносят специфиче-ские молекулы или ионы из одного органа в другой (гемоглобин крови);
- сократительные и двигательные – наделяют клетку или организм спо-собностью сокращаться, изменять форму или передвигаться (миозин в сократи-тельной системе скелетной мышцы);
10
- структурные – выполняют опорную функцию, скрепляя биологические структуры и придавая им прочность (кератин, из которого состоят ногти, воло-сы, перья);
- пищевые и запасные – откладываются в семенах растений и потребля-ются на первых стадиях развития зародыша;
- защитные – защищают организм от вторжения других организмов или предохраняют его от повреждений (иммуноглобулины распознают проникшие
в организм вирусы и бактерии и нейтрализуют их);
- регуляторные – участвуют в системе регуляции клеточной или физио-логической активности (гормон инсулин).
Значение белков для организма человека определяется не только много-образием их функций, но и незаменимостью их другими пищевыми вещества-ми. Поступая в организм, белки пищи подвергаются действию ферментов и в итоге превращаются в составляющие их аминокислоты. Аминокислоты всасы-ваются в кровь, разносятся ко всем органам и расходуются на обновление бел-ков организма.
В организме человека каждые 150 дней происходит замена белков мы-шечной ткани, каждые 10 дней – замена белков печени и крови. Некоторая часть аминокислот является источником энергии для организма.
Пищевая ценность белков обуславливается их аминокислотным составом и усвояемостью.
Аминокислотный состав белков играет очень важную роль. Для создания собственных белков организм нуждается в полном наборе аминокислот и в та-ком сочетании и количестве, которое требуется для этого процесса. Из 22 ами-нокислот, участвующих в синтезе белка, 8 являются незаменимыми, так как они не синтезируются в нашем организме и должны поступать с пищей. Белки, со-держащие все необходимые аминокислоты в количествах, необходимых для ор-ганизма человека, считаются полноценными. К ним относятся белки животного происхождения – белки яиц, молока, мяса, рыбы. Большинство растительных белков содержит недостаточное количество одной или нескольких незамени-мых аминокислот.
Животные и растительные белки усваиваются организмом неодинаково. Если белки молока, яиц усваиваются на 96%, мяса и рыбы – на 93-95%, то бел-ки хлеба – на 80, картофеля и некоторых бобовых – на 70%.
Суточная потребность взрослого человека в белках составляет 1-1,5 г в день на кг массы тела, т.е. 85-100 г. Доля животных белков должна составлять приблизительно 55% от общего их количества.
Основными источниками белка в питании являются мясные, рыбные и зерновые продукты. Больше всего белка содержится в сырах, горохе, фасоли, разных видах мяса, рыбы, птицы, яйцах, твороге, крупах и хлебе.
Белки пищевых продуктов обладают рядом свойств, которые оказывают определенное влияние на ведение технологических процессов при производст-ве продуктов.
Большинство белков обладает гидрофильными свойствами, т.е. способны поглощать и удерживать влагу. Это свойство белков называется гидратацией.
11
Белки способны удерживать 2-3 кратное количество воды. При этом они набу-хают, увеличивается их масса и объем. Набухание белка сопровождается его частичным растворением. Набухшие белки при определенных условиях обра-зуют сложные системы, называемые студнями. Студни не обладают текуче-стью, они упруги, обладают пластичностью, определенной механической проч-ностью, способностью сохранять форму.
Свойство гидратации играет большую роль в пищевых технологиях (му-комольное, хлебопекарное производство, получение растительных масел).
Денатурация белков –это сложный процесс,при котором под влияниемвнешних факторов (температуры, механического воздействия, химических агентов) происходит изменение четвертичной, третичной и вторичной структу-ры белковой молекулы, т.е. ее пространственной структуры. Первичная струк-тура, а следовательно и химический состав белка не меняются. При денатура-ции изменяются физические свойства белка, снижается растворимость, теряется его биологическая активность. В пищевой технологии особое технологическое значение имеет тепловая денатурация белков. Степень тепловой денатурации зависит от температуры и продолжительности нагрева. Особую роль процессы тепловой денатурации играют при бланшировании растительного сырья, сушке зерна, выпечке мучных изделий. Денатурация белков может вызываться и ме-ханическим воздействием – давлением, растиранием, встряхиванием, ультра-звуком.
Пенообразование –это способность белков образовывать высококонцен-трированные системы жидкость-газ. Такие системы называют пенами.
Устойчивость таких пен зависит не только от природы белка - пенообра-зователя, но и от его концентрации и температуры. Белки в качестве пенообра-зователей широко используются в кондитерском производстве.
Липиды
Липидами называют сложную смесь органических соединений с близки-ми физико-химическими свойствами, которая содержится в растениях, живот-ных и микроорганизмах. Липиды широко распространены в природе и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов, являясь обязательным компонентом каждой клетки. По химическому составу липиды делят на простые и сложные.
Наиболее распространенными и важными представителями простых ли-пидов являются ацилглицерины. Ацилглицерины представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Они составляют основную массу липидов (95-96%) и именно их называют жи-рами и маслами.
H2C – O – C
HC – O – C
12
O
R
O
R1
O
H2C – O – C
R2
Ацилглицерин
Свойства конкретных жиров и масел определяются составом жирных ки-слот и положением, которое занимают остатки этих кислот в молекулах ацилг-лицеринов. В жирах обнаружено до 300 жирных кислот. В наибольших количе-ствах содержатся следующие кислоты:
Пальмитиновая – СН3 – (СН2)14-СООН
Стеариновая – СН3 – (СН2)16-СООН
Олеиновая – СН3 – (СН2)7 – СН = СН – (СН 2)7 – СООН
Линолевая – СН3 – (СН2)4 – СН = СН – СН2 – СН = СН – (СН 2)7 – СООН
Линоленовая - СН3 – (СН2 – СН = СН)3 – (СН 2)7 – СООН
Жирные кислоты подразделяются на насыщенные (пальмитиновая, стеа-
риновая) и ненасыщенные (олеиновая, линолевая, линоленовая). Ненасыщенные жирные кислоты различаются по степени «ненасыщенно-
сти» - мононенасыщенные (одна ненасыщенная водородная связь между угле-родными атомами – олеиновая кислота) и полиненасыщенные, когда таких свя-зей несколько (линолевая, линоленовая кислоты).
Ацилглицерины – жидкости или твердые вещества с низкими температу-рами плавления (до 40 С) и довольно высокими температурами кипения, с по-вышенной вязкостью, без цвета и запаха, легче воды, не летучи.
По происхождению жиры делятся на растительные и животные. Они об-ладают различными физическими свойствами и составом. Животные жиры – твердые вещества, в состав которых входит большое количество насыщенных жирных кислот. Растительные масла, как правило, – жидкие вещества, содер-жащие, в основном, ненасыщенные жирные кислоты (за исключением кокосо-вого масла и какао-масла).
Источниками растительных жиров являются, в основном, растительные масла (99,9%), орехи (53-65%). Источники животных жиров – шпик свиной (90-92%), сливочное масло (72-82%), жирная свинина (49%), сметана (до 30%).
Из сложных липидов одними из наиболее распространенных в природе являются фосфолипиды. Это сложные эфиры глицерина и жирных кислот, со-держащие еще фосфорную кислоту и азотистое основание или аминокислоту. Больше всего фосфолипидов в яйцах, нерафинированных растительных маслах, печени, мозгах. Фосфолипиды являются хорошими эмульгаторами. Выделен-ные в виде побочных продуктов при рафинации (очистке) растительных масел
13
фосфолипиды применяются в хлебопекарной, кондитерской промышленности и при производстве маргарина в качестве поверхностно-активных веществ.
По своим функциям в живом организме липиды делятся на:
- запасные – являются энергетическим резервом организма и участвуют
в обменных процессах – это, в основном, ацилглицерины;
- структурные – участвуют в построении органелл клеток и мембран – это фосфолипиды.
В организме человека жиры выполняют следующие функции:
- откладываясь в подкожной ткани, жиры предохраняют организм от пе-реохлаждения;
- заполняют полости между отдельными органами, предохраняя их от ударов и сотрясений;
- являются смазочными веществами, придают коже эластичность;
- участвуют в процессах обмена веществ в организме;
- являются важными источниками энергии.
Насыщенные жирные кислоты, входящие в состав жиров, используются организмом как энергетический материал.
Особое значения для организма человека имеют полиненасыщенные жирные кислоты. Они входят в состав структурных элементов клеток и тканей, обеспечивают нормальный рост и обмен веществ, эластичность сосудов. Поли-ненасыщенные кислоты не синтезируются организмом человека и поэтому яв-ляются незаменимыми. При их отсутствии наблюдаются прекращение роста, изменение проницаемости сосудов, некротические поражения кожи. Потреб-ность организма в полиненасыщенных жирных кислотах 16-24г в сутки. Наи-лучшее соотношение жирных кислот в рационе: 10% полиненасыщенных, 30%
- насыщенных, 60% - мононенасыщенных.
Фосфолипиды, являющиеся составной частью липидов, также играют важную роль в питании. Входя в состав клеточных оболочек, они имеют суще-ственное значение для их проницаемости и обмена веществ между клетками и внеклеточным пространством. Основной представитель фосфолипидов – леци-тин стимулирует развитие растущего организма, благотворно влияет на дея-тельность нервной системы, печени, стимулирует кроветворение, повышает со-противляемость организма токсичным веществам, улучшает усвоение жиров, препятствует развитию атеросклероза. Потребность организма в фосфолипидах составляет 5-10 г в сутки.
Норма потребления жиров – 100-105 г в сутки, но удовлетворение по-требности организма в жире и всех его компонентах зависит от вида и качества жира. Оптимальный в биологическом отношении баланс создается при включе-нии в суточный рацион 70% животных жиров и 30 % растительных.
При длительном ограничении жиров в пище наблюдаются нарушения в физиологическом состоянии организма: ослабляется иммунитет, нарушается деятельность центральной нервной системы. Избыток жиров в питании приво-дит к нарушению обмена веществ, усилению свертывающих свойств крови, развитию ожирения, желчекаменной болезни и атеросклероза.
14
Жиры как компоненты пищевых продуктов обладают определенными свойствами, которые необходимо учитывать и использовать в пищевых техно-логиях. К ним относятся следующие:
1 Все жиры в воде нерастворимы, но растворимы в органических раство-рителях. Это свойство используется при получении растительных масел.
2 Жиры хорошо растворяют в себе многие органические вещества, в том числе и ароматические.
3 В присутствии поверхностно-активных веществ жиры способны обра-зовывать стойкие эмульсии. Это свойство используется при производстве мар-гарина и майонеза.
4 При хранении жиры под действием кислорода воздуха окисляются с образованием продуктов горького вкуса и токсичных веществ. Этот процесс на-зывается прогорканием.
5 В результате гидрогенизации (насыщения водородом ненасыщенных жирных кислот) жиры переходят из жидкого состояния в твердое.
1.4 Витамины
Витамины –высокомолекулярные органические соединения различнойхимической природы, участники и биологические катализаторы реакций, про-текающих в живых клетках. Витамины необходимы для нормального функцио-нирования всех органов и систем, роста и развития организма в целом.
Витамины поступают в организм в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются в кишечнике под влиянием жизнедеятельности микроорганиз-мов, однако, в таких небольших количествах, которые не могут удовлетворить потребность организма в витаминах. Биологическая роль витаминов заключа-ется в их регуляторном действии на обмен веществ. Витамины обладают ката-литическими свойствами, влияют на усвоение организмом питательных ве-ществ. Недостаток, а тем более отсутствие в организме какого-либо витамина ведет к нарушению процессов обмена веществ. При недостатке их в пище сни-жаются работоспособность человека, сопротивляемость организма заболевани-ям, а также неблагоприятному воздействию факторов внешней среды. В ре-зультате дефицита или отсутствия витаминов развиваются заболевания, извест-ные под названием авитаминозов или гиповитаминозов.
Сейчас известно свыше 30 соединений, относящихся к витаминам. Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения, полная незаменимость которых не всегда доказана. Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (А, В, С и др.), они сохранились и до настоящего времени.
Все витамины делятся на водорастворимые (В1, В2, В6, РР, С и др.) и жи-рорастворимые (А, Д, Е, К).
Витамин С (аскорбиновая кислота)играет важную роль в обменных про-цессах, благоприятно действует на центральную нервную систему, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует нормальному кроветворению,
15
повышает сопротивляемость человека к экстремальным воздействиям. При не-достатке витамина С снижается умственная и физическая работоспособность, увеличивается проницаемость стенок кровеносных сосудов, развивается цинга. Суточная потребность организма в витамине С – 50-100 мг.
Основными источниками витамина С являются овощи, плоды и ягоды, в значительных количествах аскорбиновая кислота, содержится в шиповнике, черной смородине, облепихе, лимонах, апельсинах, капусте, зеленом луке и многих других продуктах. Витамин С крайне нестоек, при хранении его содер-жание снижается на 40-60%, при тепловой обработке продуктов – на 25-60%.
Витамин В 1 (тиамин)входит в состав ферментов,необходим для нор-мальной деятельности центральной и периферической нервной системы. Необ-ходим при ряде сердечно-сосудистых заболеваний. Суточная потребность в ви-тамине В1 составляет 1,7 мг. Недостаточность витамина В1 ослабляет пери-стальтику кишечника, вызывает мышечную слабость, снижает физическую и психическую работоспособность, при отсутствии тиамина развивается поли-неврит.
Витамин В1 входит в состав многих пищевых продуктов, наибольшие количества – в дрожжах, зерновых и бобовых культурах, крупах и некоторых продуктах животного происхождения (печени, почках). Тепловая обработка продуктов вызывает незначительное разрушение витамина В1.
Витамин В 2 (рибофлавин)принимает участие в процессах роста,участ-вует в обмене белков, жиров и углеводов, оказывает регулирующее действие на состояние центральной нервной системы; воздействует на процессы обмена в роговице, хрусталике и сетчатке глаза, обеспечивает световое и цветовое зрение, влияет на рост и развитие детского организма. Суточная потребность в нем
– 2,0-3,5 мг. При недостаточности витамина В2 в организме наблюдаются сухость губ, трещины на губах и уголках рта, начинают выпадать волосы.
Основным источником рибофлавина являются продукты животного про-исхождения (яйца, сыр, молоко), дрожжи, зерновые и бобовые культуры.
Витамин РР (никотиновая кислота)участвует в реакциях клеточного ды-хания, в белковом обмене, нормализует секреторную и двигательную функции желудка, улучшает секрецию и состав сока поджелудочной железы, нормализует работу печени. Потребность человека в сутки в этом витамине составляет 19 мг. При недостатке в организме витамина РР наблюдаются вялость, быстрая утомляемость, бессонница, понижается сопротивляемость к инфекционным заболеваниям. При значительном недостатке развивается пеллагра – поражение кожи.
Источники витамина РР: мясные продукты, дрожжи, молоко, бобовые культуры. Витамин РР хорошо сохраняется в продуктах питания, не разрушается под действием света, кислорода воздуха, устойчив при кулинарной обработке.
Витамин В 6 (пиридоксин)обеспечивает усвоение белков и жиров,необ-ходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени. Суточная потребность взрослого человека в этом витамине – 2.8 мг.
16
Недостаток витамина В6 вызывает дерматиты – поражение кожи, слизистой оболочки полости рта.
Пиридоксин содержится во многих продуктах (дрожжах, мясе, рыбе, яич-ных желтках, горохе, гречневой и пшенной крупе, отрубях), но в весьма незна-чительных количествах. Вместе с тем в обычных условиях у человека не на-блюдается недостатка в этом витамине, так как в организме человека он в дос-таточном количестве образуется кишечными бактериями.
Витамин В6 устойчив к воздействию кислот, высокой температуры, но под воздействием солнечного света разрушается.
Витамин В 9 (фолиевая кислота)участвует в обмене и синтезе некоторыхаминокислот, оказывает стимулирующее воздействие на кроветворную функ-цию костного мозга. Потребность человека в этом витамине составляет 0,4 мг в сутки. При недостатке в организме фолиевой кислоты развиваются тяжелая анемия, желудочно-кишечные расстройства.
Витамин В9 широко распространен в природе, много его содержится в зе-лени и овощах: петрушке, салате, фасоли, шпинате, а также в печени, почках, твороге. Микроорганизмы кишечника человека синтезируют этот витамин в больших количествах, поэтому даже при недостатке его в питании это количе-ство покрывает потребность в нем организма. Витамин В9 легко разрушается при термообработке продуктов и на свету.
Витамин В 12 (цианкоболамин)участвует в процессах кроветворения,превращениях аминокислот, биосинтезе нуклеиновых кислот. При недостатке витамина В12 появляется слабость, падает аппетит, развивается злокачественное малокровие, нарушается деятельность нервной системы. Суточная потребность взрослого человека в этом витамине составляет 2 мкг.
В организм поступает с пищей и, кроме того, синтезируется микроорга-низмами кишечника.
Основными источниками витамина В12 являются печень, почки, рыба, го-вядина. Разрушается В12 при длительном воздействии световых лучей.
Витамин А (ретинол)обеспечивает нормальный рост организма,входит всостав зрительных пигментов, обеспечивает приспособление глаз к свету раз-личной интенсивности. Недостаточность ретинола проявляется в виде бледно-сти и сухости кожных покровов, образовании угрей и развитии гнойничковых заболеваний, сухости и тусклости волос, основными признаками недостатка ви-тамина А являются светобоязнь, ночная слепота («куриная слепота»), конъюнк-тивит. Потребность человека в витамине А составляет 1,5-2,5 мг в сутки.
Обнаружен ретинол только в продуктах животного происхождения, осо-бенно много его в печени животных и рыб, рыбьем жире. В растительных тка-нях содержится провитамин А – пигменты - каротиноиды, превращающиеся в организме в ретинол. Каротиноидов больше всего в моркови, красном перце, помидорах и других оранжево-красных овощах, ягодах, фруктах.
Витамин А разрушается под действием ультрафиолетовых лучей, кисло-рода воздуха.
Витамин Д (кальциферол)регулирует обмен кальция и фосфора,участ-вует в формировании скелета. При отсутствии в рационе детей витамина Д раз-
17
вивается заболевание – рахит, у взрослых недостаток в питании кальциферола вызывает потерю аппетита, плохой сон, раздражительность, развивается кариес зубов, кости становятся хрупкими, возникают частые переломы. Суточная по-требность составляет 2,5 мкг.
Витамин Д содержится в основном в продуктах животного происхожде-ния – печени, молочном жире, икре рыб. В организме человека витамин Д син-тезируется при облучении солнцем содержащегося в коже провитамина, кото-рый образуется в организме из холестерина. Кальциферол устойчив к воздейст-вию высокой температуры, не разрушается при кулинарной обработке пищи.
Витамин Е (токоферолы) –группа из7витаминов,различных по биоло-гическому действию. Токоферолы стимулируют деятельность кишечника, функции половых желез, способствуют накоплению во внутренних органах всех жирорастворимых витаминов. Суточная потребность для взрослых 10-20 мг.
При недостатке витамина Е нарушаются нормальное функционирование
и структура многих тканей, но это наблюдается редко, т.к. этот витамин откла-дывается во многих тканях организма.
Источником токоферолов являются растительные масла, зеленые части растений, яичные желтки. Витамин устойчив к нагреванию , но разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей и при прогоркании масел.
Витамин К (филлохинон)способствует синтезу компонентов,участвую-щих в свертывании крови, положительно влияет на состояние кровеносных со-судов. При его недостатке возникают кровотечения из различных органов (но-са, десен, органов желудочно-кишечного тракта и др.). Суточная потребность –
0,2-0,3 мг.
Источником витамина К являются листовые овощи, цветная и белокочан-ная капуста, томаты, картофель, печень. Витамин К устойчив к нагреванию, но разрушается под действием света в щелочной среде.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1267; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!