Лекция 2 Основные составные вещества пищевых продуктов

План:

1. Пища и пищевые вещества.

2. Белки, жиры, углеводы, их технологические свойства.

2.1 Пища и пищевые вещества

Пища, или пищевые продукты, — это все объекты окружающей природы и продукты их переработки, используемые человеком для питания как источники энергии и пищевых веществ.

Пищевые вещества, или нутриенты, — это химические веще­ства в составе пищевых продуктов, которые организм использует для построения, обновления своих органов и тканей, а также для получения из них энергии для выполнения работы. Нутриенты де­лятся на 6 главных групп: углеводы, белки, жиры, витамины, ми­неральные вещества и вода.

Пищевые вещества подразделяют на макро- и микронутриенты.

К макронутриентам (от греч. «макрос» — большой), или основным пищевым веществам, относятся белки, жиры и углеводы. Эти вещества нужны человеку в довольно большом количестве — до нескольких десятков граммов. Они называются основными пище­выми веществами потому, что при их окислении выделяется энергия для осуществления всех функций организма.

Микронутриенты (от греч. «микрос» — малый) — витамины и минеральные вещества — нужны человеку в очень малых количе­ствах, миллиграммах или даже микрограммах. Они не являются источниками энергии, но участвуют в усвоении энергии пищи, в регуляции процессов роста и развития организма.

Среди пищевых веществ есть такие, которые не образуются в организме. Они относятся к незаменимым, или эссенциальным, и обязательно должны поступать с пищей. Отсутствие в пище любо­го из незаменимых веществ приводит к заболеваниям, а при длительном недостатке — к смерти, независимо от того, много или мало нужно такого вещества. Науке о питании известны 46 незаме­нимых пищевых веществ, к ним относятся углеводы (глюкоза), жиры (линолевая и линоленовая кислоты), аминокислоты (9 из 20 необходимых организму), минеральные вещества (микро- и макроэлементы), витамины и вода.

Остальные пищевые вещества заменимые, т.е. могут образовы­ваться в нашем организме из незаменимых, имеющихся в достатке. Однако заменимые пищевые вещества служат источниками энергии и также должны поступать с пищей в определенных количествах.

Белки (протеины) – это высокомолекулярные азотистые соединения, состоящие из остатков аминокислот. Белки необходимы для роста и обновления клеток, для регуляции обмена веществ и служат источником энергии. Белки бывают животного и растительного происхождения. Первые содержатся в яйцах, мясе и молочных продуктах, вторые - в зерновых и бобовых. Пищевая ценность белков обуславливается наличием незаменимых аминокислот. Наиболее полноценны белки яиц и мяса. Питательная ценность определяется усвояемостью. Усвояемость белков животного происхождения составляет 95-97%, усвояемость белков растительного происхождения -78-88%. На степень усвоения влияют технология получения и кулинарная обработка продуктов. Энергетическая ценность белков составляет 16,7 кДж/г. Суточная потребность человека в белках – 1г/кг массы тела.

В природном состоянии белки формируют очень специфичную трехмерную структуру. Эта единственная в своем роде форма является ключом к функциям белков в их природном состоянии и именно она оказывает решающее воздействие на поведение белка в пищевом продукте.

Технологические свойства белков.

1. Денатурация – изменение пространственной ориентации молекулы без разрыва ковалентных связей (разрушение трехмерной структуры) – вызывается повышением температуры, механическим (перемешивание) или химическим (растворители и соли) воздействием, ультразвуком, ионизирующим излучением. Один из наиболее чувствительных к воздействию температуры – белок яйца, денатурирует при 65 ^оС и образует гель. Казеины молока при нагревании не денатурируют. Протеины, содержащиеся в пшенице, мясе, сыворотке, сое, яичный белок и желток денатурируют при воздействии температуры, результатом чего становится загустевание, потеря растворимости и формирование гелей, твердой структуры зерновых продуктов или желатина.

2. Гидратация (набухание) – способность белков поглощать воду и образовывать студни. Белок пшеничной муки образует клейковину. Белки молока способны к гелеобразованию, что позволяет получать йогурты, творог, сметану. Это свойство позволяет использовать некоторые белки в качестве загустителей.

3. Пенообразование – способность образовывать эмульсии в системе газ-жидкость, называемые пенами.

Жиры и масла (липиды) – обязательные компоненты любой живой клетки, являются источником энергии. При комнатной температуре жиры являются твердыми, а масла – жидкими. Энергетическая ценность жиров составляет 37,7 кДж/г. Пищевая ценность определяется наличием незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Жиры являются средством теплопередачи и используются при тепловой обработке. Жиры обеспечивают такие качества продукта, как сочность и вкус. Вкусовые вещества улавливаются и передаются жирами. Кроме того, жиры способны расщепляться в процессе нагрева, обеспечивая желаемый вкус продукту. По большей части это относится к мясу.

Технологические свойства жиров:

1. Все жира нерастворимы в воде, но растворимы в органических растворителях;

2. Жиры хорошо адсорбируют ароматические и вкусовые вещества;

3. В присутствии эмульгаторов жиры образуют стойкие эмульсии;

4. При гидрировании жиры переходят в твердое состояние;

5. При повышенной температуре, влажности и под действием солнечного света жиры под действием ферментов гидролизуются на глицерин и свободные жирные кислоты, которые затем окисляются, образуя продукты с горьковатым вкусом.

Последнее свойство определяет выбор упаковки продукта. Для этого используют непрозрачную или цветную и вакуумную упаковку, продувку азотом. Используются также «антиокислители» - витамин Е, β-каротин, лимонная кислота. Катализаторами окисления липидов являются железо и медь, поэтому эти материалы не следует применять в технологическом оборудовании.

Углеводы широко распространены, главным образом, в растительном мире, синтезируются в зеленых частях растений из углекислого газа и воды под действием солнечного света и ферментов хлорофилла. Энергетическая ценность углеводов составляет 15,7 кДж/моль.

Углеводы делят на моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (лактоза, мальтоза, сахароза) и полисахариды (крахмал и некрахмальные полисахариды (целлюлоза, пектин)). Целлюлоза и крахмал – это полимеры глюкозы. Крахмалы обеспечивают связывание воды, вязкость, придают пищевым продуктам определенную структуру. Модифицированные крахмалы получают, например, после желатинирования и сушки. Они загустевают без длительного нагрева и перемешивания.

Сахара обеспечивают продукту сладость. Относительная сладость сахарозы составляет 1,0; фруктозы - 1,5; глюкозы - 0,7; мальтозы - 0,5; лактозы - 0,3.

Технологические свойства углеводов:

1. Моно- и дисахариды – кристаллические вещества, растворимые в воде - обладают сладостью и сбраживаются дрожжами;

2. Все сахара гигроскопичны;

3. Полисахариды при гидролизе расщепляются на первичные структуры под действием ферментов и кислот;

4. Пектины в присутствии сахара и кислот образуют прочные студни;

5. При нагреве до высоких температур в результате карамелизации сахара разлагаются, при этом образуются вкусовые соединения и потемнение (в хлебной корочке, мясе, кофе, какао, картофеле)

Лекция 3 Основные составные вещества пищевых продуктов

План : Витамины, минеральные вещества. Роль витаминов и ферментов в питании человека.

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. 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.

Витамины обозначают прописными буквами латинского алфавита, причем витамины группы В обозначают путем добавления к букве порядкового номера, например: В₁, В₂ и т. д., либо путем использования тривиального названия: витамин В₁ - тиамин; В₂ - рибофлавин и т. д.

Витамины – незаменимые вещества, регулирующие обмен веществ и все жизненные процессы, поскольку входят в состав ферментов. В основном синтезируются растениями. Существуют жирорастворимые (А, Д, Е, К) и водорастворимые витамины (В₁, В₂, В₅, В₆, В₉, В₁₂, РР, С). Многие витамины неустойчивы и легко разрушаются под действием света, кислорода воздуха, высокой температуры и при контакте с металлами. В последние годы доказана необходимость специального обогащения продуктов препаратами витаминов.

Витамин В₁ (тиамин) играет важную роль в процессах превращения углеводов в организме. В организм человека тиамин поступает с пищей в свободном виде, а также в виде комплексов с белками и т. д.

При недостатке витамина развивается заболевание, получившее название «бери-бери». Оно характерно для тех районов земного шара, где основой питания населения является полированный рис, лишенный данного витамина. Заболевание бери-бери проявляется в резком нарушении углеводного обмена.

Тиамин и некоторые его производные оказывают положительное действие при переутомлении, бессоннице, невралгиях.

Витамин B₁ распространен весьма широко, встречается в продуктах растительного и животного происхождения. Он содержится в зародышах злаков, оболочке зерна, в орехах, цветной капусте, зеленых частях растений, овсяной и гречневой крупе, хлебе из муки грубого помола; желтке куриного яйца, печени, почках. Очень богаты витамином В₁ дрожжи.

Тиамин хорошо сохраняется в продуктах при низкой влажности (сухие овощи), при выпечке хлеба витамин B₁ практически не разрушается. В кислой среде тиамин устойчив даже при длительном нагревании, а в щелочной среде разрушается.

Суточная потребность в тиамине для взрослого человека составляет в среднем 1,5...2,0 мг, или 0,5...0,6 мг на каждые 1000 ккал потребляемой пищи. Дневная потребность в тиамине может быть удовлетворена потреблением 0,5 л коровьего молока, в котором он содержится в свободном виде. Однако при кипячении молока часть витамина разрушается.

При приготовлении пищи может разрушаться до 30% тиамина. Повышенные температура и давление, а также большое содержание глюкозы в продукте способствуют разрушению 70...80% тиамина. Продолжительное хранение мяса в замороженном состоянии приводит к снижению витамина на 20...40%.

Так как витамин B₁ водорастворимый, то при варке пищи зна­чительная его часть переходит в отвары, поэтому их необходимо использовать. Витамин В₁ в организме человека не накапливается.

Витамин В₂ (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах живой клетки. При частичном недостатке рибофлавина у человека наблюдается поражение губ, развиваются стоматит и дерматит на носогубной складке, крыльях носа, веках и ушах. Кроме того, при недостатке рибофлавина развивается конъюнктивит, а в некоторых случаях — катаракта, светобоязнь, возникают нервные расстройства, депрессии или появляется повышенная возбудимость нервной системы. Рибофлавин играет важную роль в регенерации крови.

В₂-гипервитаминоз у людей и животных обычно не наблюдается, так как избыточный рибофлавин выводится из организма.

Источником витамина В₂ для человека служат коровье молоко, яйца, печень, сердце, почки, мясо и дрожжи, небольшое количество его содержится в рыбе, очищенном рисе, макаронных изде­лиях, хлебе из муки I и высшего сортов, а также фруктах.

Рибофлавин плохо растворим в воде, практически не разрушается при пастеризации, стерилизации или замораживании пищевых продуктов в закрытой посуде. При кулинарной обработке, если продукты защищены от воздействия света, его потери незначительны. Он хорошо сохраняется в продуктах в кислых водных ра­створах в темноте при рН 5...6. В щелочных растворах быстро разрушается. Очень чувствителен к действию света.

Потребность организма в рибофлавине зависит от уровня содержания белка в дневном рационе. Так, при суточном потреблении 100 г белка потребность в витамине В₂ составляет 0,8 мг на каждые 100 ккал пищевого рациона.

Минимальная суточная потребность человека в нем составляет в среднем 2 мг. При беременности, вскармливании молоком потребность в рибофлавине у женщин возрастает. Высокое эмоционально-психическое напряжение повышает потребность организма в этом витамине. Престарелые люди также нуждаются в повышенном (на 20...30%) количестве рибофлавина по сравнению с нормой.

Витамин B₃ (пантотеновая кислота). При недостатке пантотеновой кислоты в организме человека и животных наблюдаются поражения кожи и слизистых оболочек внутренних органов, нарушаются биосинтез гормонов надпочечниками и процесс образования антител.

Одним из симптомов В₃-авитаминоза у человека является онемение и жгучая боль в пальцах и подошвах ног.

Витамин В₃ содержится во многих продуктах как животного, так и растительного происхождения: в печени, почках, яичном желтке, мясе, зерновых, картофеле, капусте.

Суточная потребность взрослого человека в этом витамине 10... 12 мг, при тяжелом физическом труде и у кормящих женщин - до 20 мг.

В нейтральных водных растворах пантотеновая кислота относительно стабильна и может выдержать стерилизацию при 100 ^оС в течение 30 мин.

При нагревании в водных растворах кислот и щелочей гидролизуется, при кулинарной обработке пищи сохраняется хорошо, но может переходить в воду, в которой варится продукт.

Витамин РР (ниацин) выполняет в организме важные физиологические функции: участвует в тканевом дыхании, входит в состав окислительно-восстановительных ферментов - дегидраз, катализирующих отнятие водорода при окислении органических веществ.

Витамин РР принимает участие в углеводном обмене, сти­мулирует действие инсулина, регулирует ритм сокращения сер­дечной мышцы и поддерживает функции печени.

В результате РР-авитаминоза развивается пеллагра -заболевание, при котором возникает расстройство нервной системы, происходит резкое ослабление психики. Заболевание может привести к летальному исходу. До настоящего времени вспышки пеллагры наблюдались в некоторых странах Африки и в Индии, где основным питанием служит кукуруза, бедная триптофаном. Кроме того, кукуруза, рис и другие злаковые содержат никотиновую кислоту в форме пептида, который не разрушается при кулинарной обработке пищи и практически не усваивается организмом.

Источником витамина РР служат печень, почки, рыба, бобо­вые, фрукты, молоко и дрожжи. В продуктах растительного происхождения значительная доля витамина РР содержится в виде никотиновой кислоты, а в продуктах животного происхождения - в виде никотинамида.

Суточная потребность взрослого человека в данном витамине составляет 15...25 мг, или 6,5 мг никотиновой кислоты на каждые 100 ккал пищевого рациона. При тяжелой физической нагрузке потребность в витамине РР возрастает.

Витамин В₆ (пиридоксин) участвует в регулировании азотистого обмена в организме; регулируют функцию щитовидной железы и физиологическую активность центральной нервной системы; принимают активное участие в биосинтезе никотиновой кислоты и т.д.

Витамины группы В₆ необходимы для нормального жирового обмена, так как они улучшают использование организмом ненасыщенных жирных кислот; влияют на обмен железа и процессы кроветворения, необходимы для нормального обмена кожи.

Витамин В₆ широко распространен в продуктах как животного, так и растительного происхождения. Наиболее богаты этим витамином мясо, рыба, печень, почки, яичные желтки, горох, гречневая, перловая и ячневая крупы, отруби и картофель.

Пиридоксин устойчив к действию кислорода воздуха и к нагреванию, но разрушается на свету.

Суточная потребность для взрослого человека составляет 2...3 мг, а при тяжелой физической нагрузке, нервно-психическом напряжении, при работе с радиоактивными веществами и ядохимикатами, а также при лечении антибиотиками и при работе в условиях Крайнего Севера потребность в нем резко возрастает.

Витамин B₁₂ (кобаламин) регулирует процессы кроветворения в костном мозге, благотворно влияет на центральную и периферическую нервную систему. Дефицит данного витамина может возникнуть либо при исключении из рациона животных белков, либо при понижении секреции желудочного сока, когда витамин перестает усваиваться организмом. При недостатке цианкобаламина развивается злокачественное малокровие, нарушается функция нервной системы.

Витамин В₁₂ содержится исключительно в продуктах животного происхождения, синтезируется микрофлорой кишечника. Наиболее богаты им печень, почки, яичные желтки, кисломолочные продукты.

Суточная потребность взрослого человека в витамине В₁₂ составляет 3 мкг, которая возрастает при малокровии, при повышенном потреблении белков животного происхождения.

Витамин В₁₂ разрушается при длительном воздействии световых лучей.

Витамин В₉ (фолиевая кислота, фолацин) выполняет такие важные функции в организме, как обмен соединений, содержащих один углеродный атом в молекуле (формальдегид, муравьиная кислота), и биосинтез некоторых аминокислот. Установлено также ее участие в процессах кроветворения. При недостатке в организме фолиевой кислоты страдают прежде всего кроветворная ткань и слизистая кишечника. Может развиваться специфическая анемия.

Витамин В₉ содержится в овощах: салате, капусте, петрушке, томатах, моркови, свекле. Этим витамином богаты также печень, почки, яичный желток, сыр.

Суточная потребность в фолиевой кислоте составляет 200 мкг. При тяжелой физической нагрузке и малокровии эта потребность возрастает.

Фолиевая кислота устойчива к воздействию кислорода воздуха и высокой температуре, но разрушается на свету.

Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует во многих процессах обмена веществ, в частности в окислительно-восстановитель­ных процессах, протекающих в организме. При С-авитаминозе разрыхляются десны, стенки капилляров становятся хрупкими, появляются кровоизлияния, выпадают зубы, понижается способность к образованию иммунных тел в организме. Недостаток в организме человека витамина С приводит к такому заболеванию, как цинга, которая выражается в виде слабости, мышечно-суставных болях, кровоточивости десен и выпадении зубов и т. д.

Витамин С способствует окислению холестерина и участвует в образовании ряда гормонов.

Аскорбиновая кислота содержится в зеленых частях растений (укроп, петрушка, лук и др.), овощах (перец, капуста и др.), ягодах (черная смородина, облепиха, шиповник, крыжовник и др.), яб­локах, цитрусовых и других фруктах, а также в некоторых продук­тах животного происхождения - печени, почках, молоке и др.

Витамин С разрушается при контакте с кислородом воздуха, особенно при нагревании, а также при взаимодействии с ферментами -это происходит при нарушении целостности клетки, т. е. при измельчении продуктов, содержащих витамин С. Для уменьшения потерь аскорбиновой кислоты овощи перед шинкованием целесообразно бланшировать, чтобы инактивировать аскорбатоксидазу.

Витамин С хорошо сохраняется в кислой среде.

Жир способствует сохранению витамина С, так как предохраняет его от контакта с кислородом воздуха. Продукты, содержащие витамин С, при варке следует погружать в кипящую воду и готовить под плотно закрытой крышкой. Хранение готовых блюд и их повторный нагрев также способствуют разрушению витамина С.

Суточная потребность в витамине С составляет 70... 100 мг.

В окислительно-восстановительных процессах наряду с витамином С участвует витамин Р (рутин). Он укрепляет стенки капилляров, регулирует их проницаемость, способствует нормализации кровяного давления, повышает активность витамина С.

Витамин Р содержится в черной смородине, рябине, сладком перце, цитрусовых и др.

Витамин Р достаточно устойчив в процессе переработки плодов, однако при хранении и консервировании его потери могут достигать значительных размеров.

Суточная потребность в витамине Р составляет 35...50 мг.

Витамин А (ретинол) называют витамином роста, так как он необходим для обеспечения пластических процессов роста и формирования тканей организма, нормальной функции слизистых оболочек глаз, дыхательной и пищеварительной систем и мочевыводящих путей.

Витамин А обеспечивает ясность видения в темноте, входит в состав зрительного пурпура.

При недостатке данного витамина происходит торможение роста организма, наступает общее истощение, нарушается способность зрительного аппарата адаптироваться к различной степени освещенности среды, происходит поражение эпителиальных тканей, в том числе роговицы глаз.

Ретинол встречается только в продуктах животного происхождения - печени, сливочном масле, сырах, икре осетровых рыб. В продуктах растительного происхождения - в овощах, окрашенных в оранжевый цвет, например в моркови; ягодах, фруктах, содержится провитамин А – β-каротин.

Ретинол под действием ульт­рафиолетовых лучей и кислорода воздуха, а также при наличии в жирах продуктов окисления жирных кислот разрушается.

Суточная потребность в ретиноле составляет 1,5...2,5 мг, которая возрастает при работе с химическими веществами или работе, требующей напряжения органов зрения (ювелиры, водители и т. д.).

Витамин D (кальциферол) регулирует обмен кальция и фосфора, участвует в формировании скелета. При отсутствии в рационе де­тей витамина D развивается заболевание - рахит, следствием которого является нарушение нормального отложения фосфата кальция в костной ткани.

У взрослых дефицит кальциферола вызывает потерю аппетита, плохой сон, раздражительность. Развивается кариес зубов, кости становятся хрупкими, возникают частые переломы, трудно заживающие.

Витамин D содержится в основном в продуктах животного происхождения - печени, молочном и рыбьем жире, икре рыб.

Суточная потребность в витамине D составляет 2,5 мкг. Причем зи­мой и при малом солнечном освещении (при работе в шахтах и т. д.) она повышается из-за снижения возможности образования витамина D в коже под действием ультрафиолетовых лучей.

Кальциферол устойчив к воздействию высокой температуры и при кулинарной обработке пищи не разрушается.

Витамин Е (токоферол) - один из самых сильных природных антиоксидантов, участвует в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивая нормальное протекание биохимических процессов в организме.

При Е-авитаминозе нарушаются нормальное функционирование и структура многих тканей: развивается мышечная дистрофия, происходят дегенерация спинного мозга и паралич конечностей. Однако Е-авитаминозы наблюдаются очень редко, так как этот витамин откладывается в организме во многих тканях (главным образом в жировой). Его запасы могут обеспечивать потребность организма при полном отсутствии его в пище в течение нескольких месяцев.

Источником токоферола для организма человека являются растительные масла, зеленые части растений, яичные желтки.

Витамин Е устойчив к нагреванию, но разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей и при прогоркании масел.

Суточная потребность в токофероле составляет 10 мг, которая при тяжелой физической нагрузке возрастает.

Витамин К (филлохинон) способствует синтезу компонентов, участвующих в свертывании крови, положительно влияет на состояние кровеносных сосудов. При его недостатке возникают носовые кровотечения, происходит внутреннее кровоизлияние и т. п.

Источником витамина К являются листовые овощи, цветная и белокочанная капуста, томаты, картофель, печень.

Филлохинон синтезируется микрофлорой кишечника.

Суточная потребность в витамине К составляет 65...80 мкг.

Витамин К устойчив к нагреванию, но разрушается под действием света и в щелочной среде.

Ферменты – биологические катализаторы, в присутствии которых протекают все биохимические реакции, обеспечивающие жизнедеятельность человека. Природные ферменты оказывают существенное влияние на формирование вкуса и текстуры продуктов, они очень важны при созревании сыра, варке мяса, гидролизе крахмала. Ферменты несут ответственность за ухудшение качества замороженных продуктов, потемнение срезов яблок и картофеля, прогоркание жиров молока и зерна, гниение фруктов и т.д. Ферменты инактивируются при тепловой обработке при температурах от 50 до 90 ^оС. Инактивировать ферменты можно также добавлением соли или кислоты. Источником ферментов могут быть также дрожжи, бактерии и плесневые грибы.

Минеральные вещества – неорганические составные части пищи, являющиеся незаменимыми веществами. В зависимости от их содержания в организме, пище, а также необходимого человеку количества все минеральные вещества делят на микро- и макроэлементы. К макроэлементам относят вещества, количество которых превышает 0,005% массы тела (Ca, P,K, S,Na, Cl, Mg), микроэлементы составляют менее 0,005% (Fe, Zn, J, Se, Cu, Mn, F,.Cr, Mo, Va, Ni, Si, Co). Минеральные вещества поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме, входят в состав ферментов и тканей организма. При переработке пищевого сырья, как правило, происходит уменьшение содержания минеральных веществ. Из продуктов они удаляются с отходами или вторичными продуктами (отруби, сыворотка и др.) Важнейшим источником минеральных веществ для человека является поваренная соль.

Вода – растворитель, необходима организму человека для осуществления следующих процессов:

• переваривания, всасывания и транспортировки пищевых веществ через стенку кишечника и в крови;

• растворения продуктов обмена и выведения их из организма;

• осуществления ферментативных процессов;

• регулирования температуры тела.

Вода содержится во всех пищевых продуктах, даже явно «сухих» -крупы, мука, соль и т.д. В процессе переработки пищевых продуктов активное участие принимает вода в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Лекция 4 Пищевые токсиканты и загрязнители

План : Пищевые токсиканты. Загрязнители.

К пищевым токсикантам относят натуральные, присущие пищевым продуктам вещества, которые при определенных условиях могут вызвать токсический эффект.

Выделяют следующие группы токсикантов:

1. Ингибиторы пищеварительных ферментов;

2. Цианогенные гликозиды;

3. Алкалоиды;

4. Антивитамины;

5. Вещества, нарушающие усвоение минеральных веществ;

6. Алкоголь;

7. Яды белково-пептидной природы.

Ингибиторы пищеварительных ферментов содержатся в пшенице, рисе и других злаках, в бобовых культурах и в яйцах.

Цианогенные гликозиды выделяют миндаль, семена косточковых культур – яблок, абрикосов, вишни, персиков, груш, слив и айвы.

Алкалоиды представлены группой салонинов, которые накапливаются в оболочках картофеля при длительном хранении и придают им зеленоватый оттенок.

Антивитамины – это вещества, способные блокировать действие витаминов. Например фермент аскорбатоксидаза, содержащийся в огурцах, кабачках и брюссельской капусте, разрушает витамин С; фермент тиаминаза, содержащийся в пресноводных рыбах, блокирует действие витамина В₁.

Вещества, нарушающие усвоение минеральных веществ образуют с ними трудно растворимые комплексы. Это фитин, щавелевая кислота, полифенольные соединения чая и кофе.

Алкоголь обладает фармакологической активностью, наряду с кофеином он приводит к изменению физиологических функций органов и систем.

Яды белково-пептидной природы содержатся, например, в грибах.

Загрязнители не свойственны пищевым продуктам, они попадают в пищу извне в результате загрязнения окружающей среды либо несоблюдения технологии выращивания или обработки.

К загрязнителям антропогенного происхождения относят токсичные металлы, радионуклиды, пестициды, нитраты, нитриты и нитрозосоединения, полициклические ароматические углеводы, гормоны и антибиотики.

К загрязнителям биологического происхождения относят бактериальные токсины и микотоксины.

Наиболее опасные токсиканты - это тяжелые металлы и пестициды.

В первую очередь ртуть и ее соединения. Их применяют в качестве фунгицидов (для протравливания посевного материала), при производстве бумажной массы, в качестве катализаторов в химическом производстве.

Из всего количества ртути, которое человек получает с пищей, примерно половина приходится на продукты животного происхождения и 1/3 - на растительную пищу

Всего в мире производится ежегодно 9000 т ртути, из них 5000 т оказывается в океанах. Из воды она поглощается планктоном, далее - зоопланктоном, рыбой, хищной рыбой, хищными птицами.

У взрослых, отравленных органическими соединениями ртути, наблюдается поражение мозга - ограничение полей зрения вплоть до слепоты, нарушение координации движений.

Поскольку период биологического полураспада ртути в организме человека составляет 70 дней, яд накапливается в организме. Ртуть вызывает в клетках поломку хромосом. Проникнув в клетку, ртуть может включиться в структуру ДНК, что сказывается на наследственности человека.

По рекомендациям ВОЗ допустимая суточная доза для ртути- 0.03 мг/кг.

Соединения свинца поступают в объекты окружающей среды при сжигании этилированного бензина, с дымовыми газами ТЭЦ, в результате миграции с территории свалок, со смывами с сельхозугодий и могут накапливать сырье растительного и животного происхождения.

Свинец воздействует на кроветворную, нервную, пищеварительную системы, а также почки. Он относится к веществам, накапливающимся в различных органах и тканях с образованием стойких депо в организме. Характерно, что после прекращения поступления в организм происходит перераспределение свинца в костные ткани, где он депонируется длительное время.

Отравления свинцом могут проявляться в частых головных болях, головокружениях, повышенной утомляемости, раздражительности, ухудшении сна, мышечной гипотонии, а в тяжёлых случаях - в параличах и умственной отсталости.

Допустимая суточная доза свинца составляет 0,007 мг/кг; величина ПДК в питьевой воде - 0.05 мг/дм3.

Кадмий широко применяется при производстве пигментов, аккумуляторов, гальванических покрытий, получении сплавов, эмалей, производстве стекла.

Первыми симптомами отравления кадмием являются боли в спине и ногах, на ранних стадиях поражаются почки и нервная система, нарушается функция лёгких. При развитии заболевания возникают деформации скелета и значительно уменьшается длина тела.

Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей, поскольку он легко переходит из почвы в растения, которые поглощают до 70% кадмия из почвы и лишь 30% - из воздуха. Из зерновых культур пшеница сильнее загрязнена кадмием, чем зерно ржи, однако 80-90 % поступившего из почвы кадмия остается в корнях и соломе.

По рекомендациям ВОЗ допустимая суточная доза для кадмия -1 мкг/кг массы тела человека.

Источниками загрязнения окружающей среды мышьяком являются электростанции, использующие бурый уголь, медеплавильные заводы, производство полупроводников, стекла, красителей, инсектицидов, фунгицидов и др.

В результате широкого распространения в окружающей среде и использовании в сельском хозяйстве обычное содержание в пищевых продуктах 0.5мг/кг, исключение составляют некоторые морские организмы, которые аккумулируют этот элемент. Использование соединений мышьяка в составе пестицидов для обработки виноградников приводит к случаям отравления винами.

Хроническое отравление мышьяком и его соединениями возникает при длительном употреблении питьевой воды с содержанием до 2,2 мг/дм3 токсиканта. Его разовая доля 30 мг смертельна для человека. Хроническое отравление мышьяком приводит к потере аппетита и снижению массы, гастрокишечным расстройствам, периферийным неврозам, коньюктивиту, гиперкератозу и меланоме кожи. Меланома возникает при длительном воздействии и может привести к развитию рака кожи.

Экспертами ФАО/ВОЗ установлена допустимая суточная доза мышьяка - 0.05 мг/кг массы тела, что для взрослого человека составляет около 3 мг/кг в сутки. Диоксины являются побочными продуктами производства пластмасс, пестицидов, бумаги, дефолиантов. Они образуются при уничтожении отходов в мусоросжигательных печах, на тепловых электростанциях; присутствуют в выхлопных газах автомобилей, при горении синтетических покрытий и масла, на городских свалках, в составе отходов металлургии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Диоксины обладают мутагенными, канцерогенными и тератогенными свойствами.

Опасные концентрации диоксинов обнаруживают в животных жирах, мясе, молочных продуктах, рыбе (содержание диоксинов определяется жирностью этих продуктов, т.к. диоксины - жирорастворимые соединения). В коровьем молоке содержание диоксинов в 40-200 раз превышает их наличие в тканях животного. Источниками диоксинов могут быть и корнеплоды (картофель, морковь и другие).

Диоксины токсичны при любых концентрациях, поэтому содержание их в пищевой продукции не допускается и ПДК для них не установлено.

Пестициды - вещества, применяемые в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков, вредителей и болезней. Большинство этих препаратов не разрушаются за время одного вегетационного сезона под действием солнца, ферментов или микроорганизмов.

Пестициды, например ДДТ и ртутьорганические соединения, могут накапливаться в живых организмах в количестве большем, чем в окружающей среде. При этом их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям.

В организм животного ДДТ попадает с водой, с остатками растений или насекомыми, которые питались такими растениями. Из жировых тканей животных и рыб, в которых пестицид накапливается благодаря жирорастворимости, ДДТ выводится очень медленно.

Экспериментально было установлено, что ДДТ может вызвать генетические изменения в человеческом организме.

По данным ООН ежегодно почти у 1 млн человек регистрируют отравления пестицидами, из них около 40 тыс. человек погибают.

Нитраты образуются в результате обменных процессов в живом организме. Одноразовый приём 1-4 г нитратов вызывает у людей острое отравление, а доза 8-14 г может оказаться смертельной.

Нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови с образованием метгемоглобина, неспособного связывать и переносить кислород.

Согласно данным ВОЗ, ДСД нитрита составляет 0.2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей. Острая интоксикация отмечается при одноразовой дозе с 200-300 мг, летальный исход - при 300-2500 мг. Хроническое воздействие нитритов приводит к снижению содержания в организме витаминов А, Е, С, В₁, В₆ и общей устойчивости организма.

В организме могут образовываться N-нитрозоамины, из которых большинство обладают канцерогенным, мутагенным, тератогенным действием. Установлено, что реакция нитрозирования в человеческом организме подавляется аскорбиновой кислотой, токоферолом (витамин Е) и пектиновыми веществами.

Нитрозосоединения могут накапливаться в пищевых продуктах при обжарке, копчении, солении, длительном хранении.

В продуктах животноводства обнаруживаются антибактериальные вещества, гормональные препараты, транкливизаторы, антиоксиданты и др.

В мясе обнаруживаются как допущенные к применению в сельском хозяйстве кормовые антибиотики, так и лечебные антибиотики.

В молоке и молочных продуктах- пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрациклиновой группы, левомицетин. в яйцах и яйцепродуктах - бацитрацин, антибиотики тетрациклиновой группы, стрептомицин, левомицетин.

Употребление продуктов питания, загрязнённых лекарственными препаратами, ухудшает их качество, затрудняет проведение санитарно-ветеринарныой экспертизы этих продуктов, приводит к возникновению резистентных форм микроорганизмов, является причиной дисбактериозов.

Лекция 5 Пищевые добавки

План : Пищевые добавки. Цели и задачи их использования. Классификация. Правовые аспекты использования пищевых добавок.

Пищевые добавки – природные или синтезированные соединения, вводимые в пищевое сырье и готовые продукты по технологическим соображениям (для улучшения внешнего вида, органолептических свойств, сохранения качества или ускорения срока приготовления). Пищевые добавки не являются пищевыми продуктами и пищевой ценности не имеют.

В соответствии с технологическим назначением пищевые добавки делят на 4 группы:

1. Обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептичские свойства - улучшители консистенции, пищевые красители, ароматизаторы, вкусовые вещества;

2. Предотвращающие микробную и окислительную порчу (консерванты) – антимикробные средства, антиокислители (антиоксиданты);

3. Необходимые в технологическом процессе – разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.;

4. Улучшители качества.

Выделяют 23 функциональных класса пищевых добавок:

Класс 1. Кислоты. Повышают кислотность и придают кислый вкус пище.

Класс 2. Регуляторы кислотности. Изменяют либо регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта.

Класс 3. Вещества, препятствующее слеживанию и комкованию. Снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу.

Класс 4. Пеногасители. Предупреждают или снижают образование пены.

Класс 5. Антиокислители. Повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением.

Класс 6. Наполнители. Вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность.

Класс 7. Красители. Усиливают или восстанавливают цвет.

Класс 8. Вещества, способствующие сохранению окраски. Стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта.

Класс 9. Эмульгаторы. Образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода, в пищевых продуктах.

Класс 10. Эмульгирующие соли. Взаимодействуют с белками сыров и таким образом предупреждают отделение жира при изготовлении плавленых сыров.

Класс 11. Уплотнители растительных тканей. Придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами.

Класс 12. Усилители вкуса и запаха. Усиливают природные вкус и запах пищевых продуктов.

Класс 13. Вещества для обработки муки. Вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарных свойств, качества или цвета.

Класс 14. Пенообразователи. Создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты.

Класс 15. Гелеобразователи. Вещества, образующие гели.

Класс 16. Глазирователи. Вещества, придающие блестящую наружную поверхность или защитный слой.

Класс 17. Влагоудерживающие агенты. Предохраняют пищу от высыхания.

Класс 18. Консерванты. Повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами.

Класс 19. Пропелленты. Газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера.

Класс 20. Разрыхлители. Вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объем теста.

Класс 21. Стабилизаторы. Позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище.

Класс 22. Подсластители. Вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус.

Класс 23. Загустители. Повышают вязкость пищевых продуктов.

Европейским Советом разработана система кодификации пищевых добавок. Согласно этой кодификации, пищевые добавки сгруппированы следующим образом:

Е100-Е200 – красители;

Е200-Е299 – консерванты;

Е300-Е399 – антиоксиданты;

Е400-Е449 – стабилизаторы консистенции;

Е450-Е499 – эмульгаторы;

Е500-Е599 – регуляторы кислотности, разрыхлители;

Е600-Е699 – усилители вкуса и аромата;

Е700-Е800 – запасные индексы для возможной информации;

Е900-Е999 – глазирующие агенты, улучшители хлеба, пеногасители;

Е1000 – эмульгаторы.

Присвоение веществу статуса пищевой добавки и трехзначного номера с индексом Е подразумевает, что данное вещество проверено на безопасность. Безопасность добавок, применяемых в Российской Федерации, регламентируется федеральным законом РФ «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и подзаконными актами. Этими документами определены списки разрешенных и запрещенных к применению в России добавок.

Пищевые добавки, согласно российскому законодательству, не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами, технически и экономически целесообразными.

Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания должны быть изготовлены без применения каких-либо пищевых добавок.

В настоящее время запрещены к применению в России следующие добавки:

Красители Е121, Е123; Е128;

Консерванты Е216, Е217, Е240;

Улучшители муки Е924а, Е924b.

Лекция 6 Энергетические затраты и энергетическая ценность.

План: Понятие об обмене веществ в организме. Энергетическая ценность пищевых рационов. Концепции питания.

Потребность человека в энергии покрывается энергией, поступающей с пищей. Общие энергозатраты складываются из следующих компонентов:

• величины основного обмена;

• затрат на физическую активность;

• пищевого термогенеза;

• холодового термогенеза;

• затрат на образование и рост тканей.

Основной обмен – это минимальная энергия, необходимая для осуществления дыхания, кровообращения, деятельности нервной системы и других жизненно важных процессов. Величина основного обмена в ккал/сут рассчитывается для юношей (18-30 лет):

ВОО=15,3хМ+679,

где М – масса тела в кг.

Для девушек (18-30 лет):

ВОО=14,7хМ+496.

Величина основного обмена довольно постоянная для конкрет­ного человека и зависит в первую очередь от массы и состава тела. Наше тело состоит из метаболически активной, тощей массы, вклю­чающей мышцы и внутренние органы, и инертных жировой и ко­стной тканей. Потребность в энергии тем выше, чем больше масса мышц; человеку с преобладанием жировой ткани или костей энер­гии, наоборот, нужно меньше. У физически тренированных людей более интенсивный основной обмен по сравнению с малоподвиж­ными при одинаковой общей массе тела.

Величина основного обмена в пересчете на единицу массы тела повышается у детей от момента рождения до 2 лет, затем посте­пенно снижается до наступления полового созревания. Период полового созревания и быстрого роста подростков характеризует­ся максимальной потребностью в энергии. К старости BOO снижа­ется, поскольку уменьшается доля тощей массы тела, а доля жи­ровой ткани повышается. Снижение BOO является причиной со­кращения энерготрат и потребности в энергии у людей среднего и пожилого возраста, что часто приводит к избыточной массе тела и ожирению.

Гормоны щитовидной железы и надпочечников оказывают мощ­ный стимулирующий эффект на BOO. Считается, что различия меж­ду расчетными BOO и полученными опытным путем обусловлены различным уровнем активности щитовидной железы

Секреция адреналина при эмоциональном стрессе вызывает повышение BOO, она нормализуется через 2—3 ч. Больным с по­вышенной температурой больше требуется энергии: BOO с повы­шением температуры тела на 1 °С возрастает на 13— 15 %.

Минимальная BOO наблюдается при температуре окружающей среды 26°С. Если при кратковременном снижении температуры ок­ружающей среды не надеть теплой одежды, то это вызывает дрожа­ние мышц и происходит временный, индуцируемый холодом термогенез, т.е. выделение тепла.

Важной составной частью общих затрат энергии человека явля­ются физическая работа, выполняемая скелетными мышцами, а также затраты энергии на усиление работы сердца и учащение ды­хания, связанные с физической активностью. Для гармоничного развития организма человека, поддержания здоровья и хорошего самочувствия необходимо, чтобы на физическую активность в лю­бых ее проявлениях затрачивалось не менее 1/3 всей энергии.

Часть энергии организма затрачивается на переваривание, всасывание, перенос, метаболизм и отложение в виде запасов питательных компонентов самой пищи. Это так называемый пищевой термогенез. В результате пищевого термогенеза энерготраты в течение 1- 4 ч после приема пищи возрастают примерно на 10%.

Источниками энергии для организма являются белки, жиры и углеводы, получаемые им с пищей. Их энергетическая ценность выражается в калориях. Она измеряется при сжигании пищи в калориметре. Энергетическая ценность белков составляет 4 ккал/г, углеводов - 4 ккал/г, жиров - 9 ккал/г. Зная содержание основных веществ в пище можно рассчитать калорийность рациона.

В настоящее время существует огромное множество концепций питания. Наиболее обоснованной из них является концепция рационального питания. В ее основе лежат следующие положения:

1. Для рационального здорового питания необходим баланс энергии – равновесие между энергозатратами организма и калорийностью пищи;

2. Оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов в рационе 1:1,2:4. Разнообразие рациона обеспечивает организму доставку всех необходимых веществ;

3. Здоровому человеку рекомендуется 3-4 разовое питание.

Лекция 7 Оценка качества сырья и пищевых продуктов

План лекции: Качество продукции. Методы определения качества сырья и пищевых продуктов. Стандартизация. Виды стандартов. Сертификация.

Качество продукции включает в себя множество аспектов, среди которых потребительские, производственные, технические, экономические и т.д. Качество продукции – это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Качество пищевых продуктов определяют химический состав, физические свойства, биологическая ценность, органолептические свойства, гигиенические свойства, энергетическая ценность.

Показатель качества продукции — это количе­ственная характеристика одного или нескольких свойств продук­ции. Даже самая простая продукция обладает большим количе­ством разнообразных свойств и может характеризоваться много­численными и разнообразными показателями.

По количеству характеризуемых свойств показатели могут быть единичными или комплексными. Единичный относится только к одному свойству, например, «размер» для плодов, овощей и другой продукции. Комплексный показатель учитывает несколько свойств, в состав которого входит несколько единичных показателей. При­мером комплексного показателя может служить внешний вид про­дукции, подразумевающий оценку формы, окраски, чистоты и т. д.

В зависимости от того, к каким свойствам они относятся, пока­затели качества делятся на следующие виды:

• назначения, характеризующие свойства продукции, определяю­щие ее функции и область применения;

• надежности (сохраняемости), характеризующие пригодность продукта к использованию в течение заданного срока хранения;

• эргономические, отражающие взаимодействие системы чело­век — продукция;

• эстетические, оценивающие информационную выразитель­ность продукции, стабильность товарного вида, совершенство производственного исполнения, изображение фирменных знаков;

• безопасности, обеспечивающие безопасность продукции для здоровья и жизни человека при ее потреблении;

• экономичности, определяющие степень экономного использования сырья, материалов, топлива и энергии;

• технологичности, отражающие возможность использования прогрессивных технологий;

• транспортабельности, оценивающие степень использования объема тары, удобство загрузки-разгрузки, способность продук­ции сохранять потребительские свойства при перевозке;

• экологические, указывающие на уровень вредных воздействий на окружающую среду в процессе производства, хранения, транс­портирования и потребления продукции;

• патентно-правовые, учитывающие возможность беспрепят­ственной реализации продукции за рубежом.

Но методам определения показатели качества подразделяются на группы: ботанико-физиологические, органолептические, физические, физико-химические, микробиологические и технологические.

Органолептическая оценка качества производится с помощью органов зрения, обоняния и осязания человека. Таким образом оценивается внешний вид, структура, запах пищевых продуктов. Для лабораторных исследований служат специально разработанные методики, использующие приборы, реактивы и оборудование. Второй метод оценки является более объективным. Однако, не все параметры качества возможно оценить с помощью лабораторных методов исследования.

Стандартизация возникла в глубокой древности и ее роль возрастала вместе с развитием производства. Она является составной частью единой технической политики государства. Основными целями стандартизации являются:

• защита интересов потребителей и государства в вопросах качества продуктов и услуг, обеспечение их безопасности для жизни и здоровья людей, охраны окружающей среды;

• повышение качества продукции;

• обеспечение совместимости и взаимозаменяемости продукции;

• обеспечение конкурентоспособности продукции.

Технический регламент – документ, в котором отражены обязательные для исполнения требования к процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки и реализации продукции.

Стандарт – это нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту, утвержденный компетентными органами.

Нормативно-технические документы подразделяются на международные (ИСО); межгосударственные ГОСТ (для стран СНГ); национальные (ГОСТ Р); отраслевые стандарты (ОСТ); стандарты предприятий (СТП) и технические условия (ТУ).

Как и в мировой практике, в России действуют несколько видов стандартов: основополагающий стандарт, терминологический стандарт, стандарт на продукцию, стандарт на процесс, стандарт на методы контроля. Национальным органом по стандартизации является Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт РФ). Международная организация по стандартизации ИСО (ISO) создана в 1946 году.

Сертификация – форма подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров. Обязательная сертификация - подтверждение соответствия товара, работы, услуг требованиям технических регламентов. Перечень товаров, работ, услуг, подлежащих обязательной сертификации, определен законодательными актами РФ. Объектом обязательной сертификации может быть только продукция, выпускаемая в обращение на территории Российской Федерации.

Добровольная сертификация - проводится по инициативе юри­дических лиц и граждан на условиях договора между заявителем и, органом по сертификации. Добровольная сертификация прово­дится для установления соответствия продукции национальным стандартам, стандартам организаций, системам добровольной сер­тификации и условиям договоров.

Сертификат соответствия — документ, выданный по прави­лам системы сертификации, подтверждающий соответствие про­дукции, работ, услуг установленным требованиям нормативных документов (техническим регламентам, стандартам, договорам).

Знак соответствия — защищенный в установленном порядке знак, применяемый (или выданный органом по сертификации) В соответствии с правилами системы сертификации, указывающий на то, что данная продукция (процесс, услуга) соответствует тре­бованиям системы добровольной сертификации или националь­ному стандарту.

Декларация о соответствии — документ, в котором изготови­тель (продавец, исполнитель) удостоверяет, что поставляемая (продаваемая) им продукция соответствует требованиям, установ­ленным техническим регламентом.

Орган по сертификации (сертификационный центр, центр по сертификации) - проводит сертификацию соответствия определен­ной продукции согласно области аккредитации.

Испытательная лаборатория (испытательный центр) - прово­дит общие испытания или отдельные виды испытаний определен­ной продукции согласно области аккредитации.

Аккредитация испытательной лаборатории (органа по сертифика­ции) - процедура, посредством которой уполномоченный в соот­ветствии с законодательными актами РФ орган официально при­знает возможность выполнения испытательной лабораторией или органом по сертификации конкретных работ в заявленной области.

Способ (форма, схема) сертификации - определенная совокуп­ность действий, официально принятая в качестве доказательства соответствия продукции заданным требованиям.

Система сертификации РФ введена в действие с 1992 г. и функ­ционирует под руководством Госстандарта России.

Лекция 8 Зерно и продукты его переработки.

План: Основные зерновые культуры, их химический состав, строение и целевое использование. Основные свойства зерновых масс.

Основное сырье для мукомольного и крупяного производства - зерно, злаки, а также семена бобовых культур.

Зерно классифицируют по химическому составу на следующие группы:

• богатое крахмалом (углеводами) - рис, пшеница, ячмень, рожь, кукуруза, овес и просо;

• богатое белками – бобовые (горох, бобы, соя);

• богатое жиром – подсолнечник, соя, кукуруза.

По технологическому назначению зерно делят на:

• мукомольное – пшеница, рожь, кукуруза, соя, рис;

• крупяное – просо, гречиха, рис, овес, горох, ячмень;

• техническое – зерно, из которого получают солод, масло, спирт (просо, пшеница);

• фуражное;

• посевное.

Строение зерна (рисунок 8.1) имеет большое значение для его переработки, т.к. каждая отдельная часть отличается своим химическим составом. Зерновка пшеницы состоит из плодовых и семенных оболочек, алейронового слоя, зародыша и эндосперма. В алейроновом слое содержатся биохимические активные питательные вещества - белки, сахара, жиры, водорастворимые витамины и ферменты. Оболочки содержат клетчатку и минеральные вещества. Эндосперм состоит из зерен крахмала с распределенными между ними белками. Зародыш содержит питательные вещества, витамины и ферменты.

1 - плодовые оболочки; 2 - семенные оболочки: 3 - алейроновый слой; 4-крахмалистая часть эндосперма; 5 -зародыш.

Рисунок 8.1 - Продольный разрез зерновки пше­ницы

Различают пшеницу мягкую и твердую. Мягкая пшеница идет на приготовление хлебопекарной муки, а твердая - на макаронное производство. В свою очередь, мягкая пшеница разделяется на сильную, слабую, среднюю. Сильная - пшеница с высоким содержанием белка (не менее 14%) , с высокой стекловидностью, с высоким выходом сырой клейковины. Слабая пшеница имеет содержание белка менее 11%. Средняя имеет средние показатели между сильной и слабой и является наиболее распространенной.

Основные свойства зерновых масс:

• физико-химические:

• геометрическая характеристика зерна (определяет выбор рабочих органов сепарирующих, шелушильных и измельчающих машин, влияет на процессы увлажнения, нагрева и охлаждения зерна);

• натура (отношение массы зерна к его объему);

• масса 1000 зерен (зависит от крупности, плотности, формы и влажности зерна);

• выравненность (различие геометрических размеров зерна одной фракции).

• стекловидность (характеризует строение эндосперма зерна);

• структурно-механические:

• прочность зерна (способность сохранять целостность при транспортировке и обработке);

• твердозерность пшеницы (удельная величина внешней поверхности единицы массы муки или условный средний диаметр частиц муки);

• расход энергии на измельчение зерна.