Лекции по « Технология товаров »

Углеводы

Углеводы являются незаменимыми питательными веществами для человека. Они особенно важны в качестве источника энергии для мышечной деятельности и поддержании температуры тела. Другой важной функцией углеводов является регулирование обмена белков и жиров. Углеводы играют очень важную роль в питании человека. Они являются наиболее дешевым и количественно преобладающим источником энергии. Углеводы и их производные входят в состав различных тканей и жидкостей организма, выполняя пластические функции, оказывают тонизирующее действие на центральную нервную систему. Некоторые углеводы и их производные выполняют в организме защитные функции. Так, гепарин предотвращает свертывание крови и образование тромбов, гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через оболочку клетки и т.д.

В состав пищевых  продуктов входят три группы углеводов: моносахариды (глюкоза, галактоза и фруктоза), олигосахариды (дисахариды, трисахариды), полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка, пектиновые вещества).

Моносахариды  присутствуют в пищевых продуктах в свободном виде или в связанной форме, являясь основой строения сложных углеводов. Они обладают восстанавливающей способностью, в щелочной среде разлагаются, обладают сладким вкусом. Глюкоза - самый распространенный сахар, содержится в меде, плодах, овощах, зеленых частях растений, входит в состав сахарозы, крахмала и клетчатки. В промышленности ее получают путем гидролиза крахмала. Галактоза в свободном виде в пищевых продуктах не встречается, она входит в состав молочного сахара - лактозы и га-лактозидов, принимающих участие в высшей нервной деятельности. Фруктоза, как и глюкоза, присутствует в меде, плодах, ягодах, повышая их сладость. Она гигроскопична, неустойчива в щелочной среде, входит в состав сахарозы, раффинозы, полисахарида инулина, из которого ее получают. Если принять сладость сахарозы за 100 усл. ед., то сладость глюкозы равна 74, фруктозы - 173, галактозы - 32,1, лактозы - 16.

Из  олигосахаридов с пищевой точки зрения интерес представляют только дисахариды - сахароза, лактоза и мальтоза. Самым употребляемым сахаром является сахароза. Источником сахарозы являются сахарная свекла, мед, фрукты и ягоды. В промышленных масштабах сахарозу получают из сахарных свеклы и тростника. Лактоза состоит из остатков глюкозы и галактозы, встречается только в молоке и молочных продуктах, является самым несладким сахаром, относительно трудно растворяется в воде и даже в больших концентрациях не вызывает раздражения слизистых оболочек, однако служит хорошей средой для развития молочнокислых бактерий. Мальтоза состоит из двух остатков глюкозы. В свободном состоянии встречается в небольших количествах в семенах злаковых культур, образуется при действии на крахмал β-амилазы, поэтому ее называют солодовым сахаром. В отличие от других дисахаридов, мальтоза обладает восстанавливающей способностью, может использоваться в качестве улучшителя качества хлеба, так как замедляет процесс его черствения. Мальтоза сбраживается дрожжами и молочнокислыми бактериями.

Крахмал - запасной углевод, который в больших количествах содержится в зерновых и картофеле. Гликоген содержится в различных тканях и органах человека: примерно 38% от общего количества сосредоточено в печени, до 44% - в мышцах и около 9% - в костях. Строение молекул крахмала и гликогена сходно, но молекула гликогена более компактна. По свойствам он ближе к амилопектину, чем к амилозе, как и крахмал, дает цветную реакцию с йодом. При полном гидролизе гликогена образуется D-глюкоза. Гликоген сравнительно хорошо растворяется в горячей воде.

Целлюлоза (клетчатка) содержится в растениях, входит в состав опорных тканей и клеточных стенок. В основе ее строения лежит молекула глюкозы. В организме человека отсутствуют ферменты для расщепления целлюлозы. Клетчатка поступает в наш организм с продуктами растительного происхождения - фруктами, овощами, крупами, хлебом из муки грубого помола.

Пектиновые вещества по химической природе представляют собой смесь веществ типа полисахаридов, в основе строения которых находится полигалактуроновое ядро, состоящее из остатков галактуроновой кислоты, этерифицированных метанолом и соединенных между собой гликозидными связями. Пектиновые вещества содержатся в продуктах растительного происхождения - плодах (яблоки, груши, цитрусовые), ягодах (красная и черная смородина и др.), клубнях (свекла, морковь и др.), косточковых, корзинках подсолнечника.

Пищевая ценность зависит от качества потребляемых углеводов. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 16,72 кДж (4 ккал).

Углеводы - это основной энергетический материал, их роль особенно возрастает при интенсивной физической нагрузке.

Потребность организма в углеводах зависит от пола и возраста человека, но определяется главным образом величиной энергетических затрат человека. Углеводы являются важными компонентами пищи, но их неумеренное потребление вредно отражается на жизнедеятельности организма человека.

 Витамины

Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.

Витамины входят в группу органических веществ, разнообразных по строению, с разными физико-химическими свойствами и одинаковых по признаку их абсолютной необходимости для нормальной жизнедеятельности любого организма и выполняющих каталитические функции.

Потребность организма в  витаминах по сравнению с другими  пищевыми веществами ничтожно мала и  выражается либо целыми миллиграммами, либо десятыми и сотыми долями миллиграмма. Однако если с пищей не поступает  какой-либо витамин или несколько  витаминов, возникают нарушения  обмена веществ, которые могут привести к очень тяжелым последствиям и даже смерти. Заболевание такого рода носит название авитаминоз. По признаку растворимости все витамины делят на две группы: водорастворимые — С, Р, группы В и жирорастворимые— A, D, Е, К.

Одно из важнейших условий  нормальной жизнедеятельности организма - это относительное постоянство  внутренней среды организма (гомеостаз). Витамины входят в состав всех тканей организма в строго определенных количествах, а излишек введенных  витаминов выбрасывается механизмами  гомеостаза. Это обеспечивает постоянство  химического состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды.

Систематический прием больших  доз витаминов приводит к гипервитаминозу. Как авитаминоз, так и гипервитаминоз - это заболевание, которое в тяжелых  случаях может привести к летальному исходу.

Ни один витамин  не работает в организме в том  виде, в каком он поступает с пищей. Каждый витамин должен пройти определенные этапы обмена: первый - это всасывание витамина в кишечнике. Здесь необходимы специальные белки - переносчики, которые регулируют процесс всасывания, защищая организм от излишка этих высокоактивных соединений; второй - это доставка витамина к органам-мишеням с помощью специфических белков; третий - превращение витаминов в свою активную форму. Витамины в качестве коферментов или простатических групп входят в состав важнейших ферментных систем. Любое нарушение в сложной цепи всасывания, переноса и активации витамина приводит к тому, что он оказывается не в состоянии выполнять свои функции.

Минеральные вещества

Минеральные вещества выполняют в живом организме  весьма многообразные и очень  важные функции:

• входят в состав протоплазмы клетки, придавая ей свойства живой материи;
• выполняют пластические функции построения костной и зубной тканей;
• металлы входят в активные группы ферментов, обеспечивая протекание ряда биохимических процессов в организме;
• нейтрализуют кислоты, образующиеся в организме в процессе обмена веществ;
• необходимы для нормальной работы ряда систем организма - нервной, мышечной и др.;
• обеспечивают работу желез внутренней секреции - щитовидной, поджелудочной, половых и др.;
• участвуют в передаче нервных импульсов;
• обеспечивают процесс свертывания крови и др.

Поэтому длительное нарушение  обмена минеральных веществ вследствие их недостаточного поступления с пищей приводит к тяжелым заболеваниям организма, таким, как железодефицитная анемия, эндемический зоб, кариес зубов и др.

Вода

Вода - самый удивительный из всех известных минералов. Жизнь человека без воды невозможна. Если без пищи человек может обходиться достаточно долго (месяц и более при лечебном голодании), то без воды он погибает на 4-5-е сутки. В среднем в состав организма человека входит около 65% воды. Но с годами ее содержание снижается. Так, в теле новорожденного содержится 70%, а теле пожилого человека - не более 60%.

Воду называют основой  жизни, так как все жизненные  процессы в живых организмах на земле  протекают при обязательном ее участии. Человек очень остро реагирует  на нарушение водного баланса  в своем организме; потеря 6-8% воды вызывает полуобморочное состояние; потеря 10% чревата нарушением глотательного  рефлекса, затем начинаются галлюцинации; потеря 20% воды приводит к смерти - сердце не в состоянии протолкнуть сгустившуюся кровь по сосудам.

Вода входит в  состав всех органов и тканей. Так, протоплазма клеток на 80% состоит из воды, головной мозг - на 85%, мышцы - примерно на 76%, даже в костях и зубах ее содержится около 20%.

Вода - не только важнейшая составная часть человеческого организма, среда, где протекают важнейшие биохимические реакции, но также один из главнейших конечных продуктов обмена веществ в организме. Вода необходима для всех жизненно важных процессов: пищеварения, всасывания, удаления отходов и кровообращения. Она растворяет вещества и помогает протеканию всех химических реакций в организме, служит смазочным материалом в суставах и местах соприкосновения различных органов; равномерно распределяет теплоту, предохраняя организм от перегревов и охлаждений; участвует в реакциях гидролиза сложных органических веществ в организме и т.д.

Таким образом, в основе современного представления о питании лежит концепция оптимального питания, которая базируется на обеспечении организма энергией, эссенциальными макро- и микронугриентами и рядом непищевых биологически активных компонентов пищи - биофлавоноидами, фитостеролами и др., т.е. всего комплекса пищевых веществ. Благодаря такому питанию организм человека получает резервные возможности для адаптации организма к неблагоприятным факторам окружающей среды физической, химической и биологической природы.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные составные вещества пищевых продуктов и их роль в питании человека?

2. Какое физиологическое значение для организма человека имеют белки, углеводы, липиды, минеральные вещества, витамины?