книги2 / 69

41

которой в исследуемом белке имеет самое низкое значение, называется первой лимитирующей аминокислотой. Значение скора этой аминокислоты определяет биологическую ценность и степень усвоения белков.

При окислении продуктов в организме выделяется энергия, которая необходима для поддержания температуры тела, для выполнения работы, движения организма, для активации обмена веществ.

Энергетическая ценность белка невелика - 1г белка при окислении дает 4,1 ккал тепла.

Потребность в белках зависит от возраста, пола, характера труда, климатических и национальных особенностей людей.

С помощью метода определенного азотистого баланса установлена достаточность белка в пище. Только при определенном содержании белка в пище устанавливается азотистое равновесие, то есть количество выводимого азота равно его количеству, потребляемого с пищей. Если количество белка пищи невелико, то устанавливается отрицательный азотистый баланс.

Внашей стране оптимальная потребность в белке в среднем должна составлять 90 – 100 г белка в сутки, из них 60 – 70% - животного белка. Ежедневно взрослому человеку требуется 80 г аминокислот, из них незаменимых 30 г. На белки должно приходиться 12 – 15% общей калорийности суточного рациона.

Количественное соотношение аминокислот в белках неодинаково. Белки мяса, рыбы и яиц богаты лейцином, лизином, валином, аргинином; белки молока – лейцином, валином, изолейцином, лизином.

Вбелках круп много цистеина, аргинина, но мало лизина. В белках овощей много тирозина, триптофана, цистеина. Белки бобовых содержат много лизина.

Поэтому для удовлетворения аминокислотных потребностей организма нужно использовать различные сочетания продуктов. Пример: сочетание продуктов из злаков и круп с белками мяса и молока.

При питании человека большое значение имеет кулинарная обработка пищи. Теплая, вареная пища облегчает пищеварение. Сильно нагретая горячая пища затрудняет или прекращает переваривание в пищеварительном тракте.

42

Умерено денатурированные белки лучше перевариваются. Белки мясного сока, нагретого до 70ºС легче перевариваются в желудке, чем белки сырого сока мяса. Фермент пепсин лучше действует на сваренный яичный белок, чем на сырой.

Следует иметь в виду, что чем больше поступает белков с пищей, тем больше из организма выделяется и продуктов их распада, так как белки не откладываются в запас, в отличие от жиров и углеводов. Избыточное потребление белков приводит к нагрузке на почки, к вымыванию кальция из костей и тканей.

При длительной белковой недостаточности, в организме какое-то время поддерживается белковое равновесие за счет белков крови, мышечной ткани, печени, а затем и других органов – сердца и мозга. При голодании уровень белков в печени может снизиться до 55%, а в сердце до 48%. То есть идет разрушение структур организма. Возникают разного рода патологии, в том числе дистрофия.

У некоторых людей имеет место непереносимость отдельных белков (молока, яиц, орехов). Попадание аллергенов вызывает зуд, покраснение кожи, сыпь, отеки. В пищевые продукты не должны попадать с мясом, рыбой, молоком и другими белками тяжелые металлы (свинец, ртуть, медь, и т.д.), остатки лекарственных средств, антибиотиков, пестицидов и других отравляющих веществ. Все перечисленные факторы необходимо полностью исключать из питания человека.

Вопросы для самоконтроля

1.На какие классы делятся белки?

2.Чем отличаются белки животного происхождения от белков растительного происхождения?

3.Какими физико-химическими свойствами обладают белки?

4.Какова роль незаменимых и заменимых аминокислот в питании человека?

5.Что понимают под питательной, биологической, энергетической ценностью белков?

43

Тема 4 Липиды пищи

4.1 Понятие о липидах. Классификация. Строение. Биологическая роль

Липиды - сложная смесь органических соединений с близкими физико-

химическими свойствами, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах. Липиды состоят из элементов углерода, водорода и кислорода, нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях. Липиды относятся к основным питательным веществам и являются обязательными компонентами организмов. Липиды участвуют в пластических процессах, являясь структурной частью клеток и их мембран.

По химическому составу липиды обычно делят на две группы: простые и сложные.

Простые липиды включают вещества,

молекулы которых состоят только из остатков жирных кислот (или альдегидов) и

спиртов.

К ним относят жиры

(триглицериды и другие нейтральные глицериды) - эфиры глицерина и высших жирных кислот и воски – эфиры высших спиртов алифатического ряда (с

длинной углеводной цепью 16-30 атомов С) и высших жирных кислот.

45

являются твёрдыми веществами и называются жирами.

Нативные (естественные, природные) жиры, содержащиеся в клетках животного и растительного сырья, всегда содержат кроме глицерина и жирных кислот, связанных в глицериды, сопутствующие вещества: свободные жирные кислоты, стеролы, воски, пигменты, углеводы, витамины, ферменты.

Одни из сопутствующих веществ

(витамины) повышают пищевое достоинство жиров, другие ухудшают (свободные жирные кислоты), некоторые, будучи токсичными веществами, делают жиры непригодными к употреблению в пищу (пигменты, алкалоиды,

гликозиды).

Жиры – растворители жирорастворимых витаминов, способствуют усвоению витаминов. Жиры улучшают вкусовые свойства пищи и повышают её питательность. Недостаток поступления жира с пищей приводит к нарушению функции ЦНС, ослаблению иммунобиологических механизмов, изменению кожи, почек, органов зрения, печени, мозга. Ограничение количества жиров в пище приводит к сокращению продолжительности жизни.

Сложные липиды – помимо жирных кислот и спиртов содержат другие компоненты различной химической природы. К ним относятся фосфолипиды,

гликолипиды, стеролы и стериды.

1. Фосфолипиды – присутствуют остатки фосфорной кислоты. Например,

лецитины, кефалины, плазмалогены, серинфосфатиды, сфингофосфатиды,

инозитфосфатиды.

Фосфолипиды способствуют межклеточному обмену жиров, являются переносчиками кислорода, обладают антиоксидантными свойствами и предохраняют жиры от прогорания.

46

Лецитин – регулятор холестеринового обмена, поставщик фосфорной кислоты.

Фосфолипиды гигроскопичны. Вода, попадая в масло, связывается с фосфолипидами, и они, гидратируясь, набухают и выпадают в осадок. Это свойство используют в пищевой промышленности для выделения их из растительного масла (осадок в бутылках).

Фосфолипиды животного происхождения, чаще всего, твердые вещества, поэтому они могут быть растерты в порошок. Фосфолипиды растительного происхождения мазеобразные или воскообразные. Фосфолипиды применяют в качестве эмульгаторов при приготовлении маргарина, майонеза, мороженого, шоколада. Существенным препятствием фосфолипидов к их использованию в питании являются низкие вкусовые качества, быстрая окисляемость и прогоркание.

2. Гликолипиды – сложные липиды, одна из спиртовых групп которых связана с углеводным компонентом. Состоят гликолипиды из сфингозина,

жирной кислоты, в состав молекулы входит D-галактоза, D-глюкоза,

сульфоглюкоза или уроновые кислоты.

Гликолипиды играют существенную роль в функционировании биологических мембран. Они содержатся преимущественно в ткани мозга, но имеются также и в кровяных клетках и других тканях. По сочетанию особых групп гликолипидов определяют группы крови.

47

3. Стеролы и стериды – сложные эфиры циклических спиртов стеринов и высокомолекулярных жирных кислот. Стерины – высокомолекулярные циклические спирты, принадлежащие к классу липидов, от которых зависят многие биологические процессы в организме, а также структура клеточных мембран. К стеринам относятся: гормоны коркового слоя надпочечников;

мужские и женские половые гормоны; соли желчных кислот; холестерин

(является важным компонентом клеток, часть его поступает с пищей, а часть синтезируется из жиров, белков и углеводов); витамин D; эргостерин

(микостерин, играет ключевую роль в жизненном цикле грибов, полезен для человека); стигмастерол (содержится в растениях); ситостерин (стерол-

компонент, отвечает за эмбриональный рост растений); суррогаты стеролов

(есть в некоторых бактериях, которые развиваются в экстремальных условиях).

холестерин

Холестерин является предшественником стероидов: желчных кислот,

половых гормонов и витаминов группы D, повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу (разрушению), предохраняет структуру сосудов мозга, сердца и других органов. При избыточном синтезе холестерина нарушается

кровообращение, что приводит к инфарктам и инсультам.

Содержание холестерина в продуктах питания (мг на 100г): мозги – 2000;

яйцо куриное – 570; утка (мясо) – 560; скумбрия – 360; почки говяжьи – 300;

печень говяжья – 270; масло сливочное – 190; печень свиная – 130; говядина,

свинина – 70; мороженое – 50; треска – 30; молоко – 10.

48

По происхождению стеролы делят на: зоостеролы (в животных жирах), фитостеролы (в растительных маслах) и микостеролы (в грибах, дрожжах). Холестерин - это зоостерол. Зоостеролы в жирах составляют 0,5 - 1%. Фитостеролы - это стигмастерин, ß- ситостерин, применяемый при артериосклерозе с лечебной целью. Он содержится в арахисовом, подсолнечном, соевом, кукурузном маслах. Все стеролы бесцветны, хорошо кристаллизуются, не растворимы в воде. В процессах кулинарной обработки в стеринах могут окисляться кислородом воздуха боковые цепи, радикалы с образованием спиртов, альдегидов, кислот, простых или сложных эфиров по месту гидроксила стерола. Однако эти свойства стеринов заметного влияния на качество пищевых продуктов не оказывают. Вместе с тем, человек должен потреблять зоостеролов с пищей как можно меньше.

4.2 Физико-химические процессы, протекающие в липидах, при хранении и кулинарной обработке

Тристеаринглицерид (триглицерол)

В молекуле триглицеролов (жиров) нет атомов кислорода, связанных только с атомами водорода, нет групп ОН. Следовательно, в жирах не образуются водородные связи, в этом причина того, что жир с водой не смешивается. Жиры нерастворимы в воде, поэтому жиры не вымываются из организмов, а могут наоборот накапливаться. Для характеристики физико-

химических свойств жиров используются константы.

Температура плавления – температура, при которой жир переходит в жидкое состояние: сливочное масло – +27+34 С; говяжий – +42+52 С; свиное сало – +36+42 С.

Температура застывания – температура, при которой жир становится твёрдым: сливочное масло – -18-23 С; говяжий – -30-28 С; свиное сало – -26- 32 С; подсолнечное масло – -16-19 С.

Йодное число – содержание в жире ненасыщенных кислот, выражается количеством граммов йода, с которым связывается 100 грамм жира: сливочное масло - 28-45г, говяжий жир - 32-47г, свиное сало - 46-66г, подсолнечное масло

49

– 145-200г.

Число омыления - количество мг КОН, необходимое для омыления 1 г

жира. Чем больше летучих кислот, тем выше число омыления (сливочное масло - 220-234 мг, говяжий жир - 190-200 мг, свиное сало - 193-203мг,

подсолнечное масло - 186-194мг).

Жиры имеют высокую температуру кипения (до 250°С). Известно, что кипение - это превращение жидкости в пар. Поэтому на жирах удобно жарить пищу, так как жиры не испаряются при нагревании сковороды. При нагревании жира до 250° - 300° начинается химическое разложение жиров с образованием летучих и газообразных продуктов с неприятным запахом, в том числе -

акролеина.

В пищевых продуктах жиры являются растворителями многих вкусовых веществ, витаминов, красителей. Так жир крупного рогатого скота окрашен в желтый цвет растворенным в жире каротином.

Жиры менее плотные, чем вода, поэтому они плавают на поверхности воды. Жиры легко вступают в разнообразные реакции. По этой причине они нестойкие для хранения, находясь как в пищевом сырье, так и в пищевых продуктах.

При хранении пищевых жиров в неблагоприятных условиях, жир изменяется с ухудшением вкуса, снижением пищевой и биологической ценности, становится непригодным к употреблению. Это явление называется -

пищевая порча. Порча протекает под действием ферментов, кислорода,

влажности, температуры, света, солей Cu, Fe, PB, Zn и других факторов,

вызывающих гидролиз, образования акролеина, прогоркание жиров.

Гидролиз (липолиз). Гидролитическая порча липидов возникает под влиянием ферментов продуктов, Н2О, t°, О2, ферментов микроорганизмов. Эти процессы приводят к накоплению свободных высокомолекулярных и низкомолекулярных кислот. Высокомолекулярные кислоты запаха и вкуса не имеют. Низкомолекулярные кислоты обладают резким, неприятным вкусом и

50

запахом, их накопление указывает на процессы гидролиза жира.

Гидролитической порче подвергаются чаще других сливочное масло и животные жиры.

При воздействии высоких температур, или ферментов глицерин жира окисляется, превращаясь в акролеин - неприятно пахнущее, вызывающее слезотечение вещество (это составная часть чада и прогоркшего жира).

Образование акролеина:

глицерин акролеин

Прогоркание жиров – это химические процессы, приводящие к

разложению органических веществ жира до веществ, имеющих неприятный