[gl] Тема 1. Теоретические основы товароведения [:]

План лекции (1 час)

1. Химический состав, полезность, качество, стандартизация, классификация пищевых продуктов

2. Факторы, определяющие качество пищевых продуктов

Литература: 7, 8, 9, 10

1. Химический состав, полезность, качество, стандартизация, классификация пищевых продуктов

Товароведение — научная дисциплина, изучающая потреби-тельские свойства товаров.

Товар как предмет потребления обладает потребительной стоимостью, т. е. способностью удовлетворять определенные потребности человека. «Потребительная стоимость товаров,— писал К. Маркс,— составляет предмет особой дисциплины—товароведения».

Товар как продукт труда проявляется только при реализации потребительной стоимости, т. е. в потреблении. Потребительские свойства зависят от разнообразных (физических, химических, биологических и др.) свойств товара. Способность удовлетворять потребности человека неотделима от самого товара. Поэтому предметом изучения товароведения являются не только свойства товара, но и собственно товар.

Товароведение выявляет и изучает полезные свойства продуктов и сельскохозяйственного сырья, разрабатывает наиболее эффективные способы их использования, доработки и хранения товаров, доведения до потребителя, чтобы снизить до минимума потери.

Товароведение изучает качество товаров — совокупность свойств, обусловливающих их пригодность для удовлетворения, определенных потребностей человека. Товароведение изучает

свойства и качество товаров во взаимосвязи с производством, транспортированием, условиями и способами хранения.

Из потребительских свойств сельскохозяйственных продуктов и сырья важное значение имеют внешний вид, форма, размеры, цвет, консистенция, вкус и запах, содержание и соотношение химических соединений, среди которых не допускаются вредные. При заготовках продуктов и сырья, необходимо обращать внимание на соответствие их ГОСТам, степень свежести,доброкачественность, пригодность для транспортирования, хранения, переработки.

На формирование потребительских свойств сельскохозяйственных продуктов и сырья оказывают влияние многиефакторы: видовая принадлежность растений или животных, степень зрелости или возраст, сорт растений или порода животных, а также географические факторы, условия роста или обитания, время и способы уборки, лова или сбора, характер первичной обработки.

В период транспортирования и хранения в сельскохозяйственных продуктах и сырье протекают физические, химические и биохимические процессы, которые могут быть активными и неактивными. В одних случаях они оказывают положителыюе влияние на качество продуктов (например, созревание мякоти, дозревание плодов), в других — отрицательное. Так, качество продукции может силыю снижаться при неправильном транспортировании. Например, при перевозке плодов и овощей в железнодорожных вагонах без охлаждения развиваются микроор-ганизмы и обусловливаются биохимические процессы, в результате чего значителыю снижается масса и ухудшается качество продукции. Поэтому важной задачей товароведения является изучение факторов, влияющих на формирование потребительских свойств сельскохозяйственных продуктов и сырья, с целью разработки и внедрения прогрессивных технологий по сохранению их массы и высокого качества.

В товароведении применяют разнообразные методы исследования потребительских свойств товаров: химические, физические, биохимические, биологические и др. Характерной особенностью этой науки является изучение потребительских свойств продуктов с учетом характера их использоваиия. Для этой цели используют органолептические и лабораторные методы исследований. Органолептическими методами устанавливагот свежесть, доброкачественность продуктов, их соответствие стандарту по форме, размерам, цвету, консистенции, вкусу и запаху, лабораторными — физические свойства, содержание питательных веществ, пригодность продуктов для переработки.

Товароведение тесно связано с химией, физикой, биологией, ботаникой, микробиологией. Оно базируется на диалектическом материализме и современных естественных науках, является дополнением конкретной экономики. Знание ассортимента, сравнителыюй ценности сельскохозяйственных продуктов и сырья необходимо для ппавильной организации их заготовок и анализа хозяйствеиной деятельности заготовительных организаций. Товароведение дополняет экономические дисциплины конкретным содержанием, способствует выявлению и эффективному использованию товарных ресурсов, предотвращению потерь, повышению качества продукции, научно обоснованному решению экономических проблем и повышению рентабельности заготови-тельной деятельности.

Знание товароведения позволяет специалистам по заготовкам правильно определять качество, выявлять пороки, предупреждать нежелательные изменения качества и потери продукции.

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ И СЫРЬЯ

Сельскохозяйственные продукты и сырье делят на группы или классы по наиболее существенным признакам. В основу классификации положены: происхождение продуктов и их хими-ческий состав, степень обработки, назначение.

По происхождению сельскохозяйственные продукты делят на группы животного или растительного происхождения, сбора или добычи; по химическому составу — на белковые, жировые, углеводные; по степени обработки — на сырье, полуфабрикаты и готовые изделия. На практике принята классификация сельскохозяйственных продуктов и сырья по их происхождению: зерно-мучные продукты; свежие плоды и овощи; сахар, мед, крахмал; молоко свежее; яйцо свежее; мясо свежее; лекарственно-техническое сырье; волокнистые материалы, кожевенное, пушно-меховое, второстепенное и вторичное сырье.

Для продуктов и сырья в товароведении часто используют классификацию, принятую в биологии: деление зерновых на ботанические виды, семейства, разновидности, селекционные сорта, ботанические формы; свежие плоды и овощи — на семейства, виды, разновидности и сорта — хозяйственно-ботанические (овощи), помологические (фрукты), ампелографические (виноград). Виды и разновидности продуктов, их природные сорта определяются особенностями их происхождения. Принято классифицироватъ сельскохозяйственные продукты и сырье по происхождению (растительные, животные, вторичные); назначению (столовые, технические); величине, массе, форме, размерам; устойчивости в хранении (быстропортящиеся, устойчивые в хра-нении); пригодности для транспортирования (транспортабельные, нетранспортабельные).

Используется и целый ряд других признаков и свойств, которые будут рассмотрены в соответствугощих главах учебника. В товароведении распространено понятие ассортимента. Различают заготовительный и торговый ассортимент. Заготовителъный ассортимент — это деление сельскохозяйственных продуктов в зависимости от природных их свойств на группы - (типы) и классы. Торговый ассортимент — это деление продуктов на товарные сорта в зависимости от их внешнего вида и показателей качества. Товарный сорт определяется уровнем качества продукта в сравнении с требованиями стандарта.

Классификация селъскохозяйственной продукции и сырья может быть учебной, стандартной и др. По учебной классификации заготовляемые потребительской кооперацией сельскохозяйственные продукты объединены в группы: зерномучные про-дукты, свежие плоды и овощи, грибы; сахар, мед, крахмал; молоко; мясо свежее; яйцо свежее. В группу сельскохозяйственного сырья входят: лекарственно-техническое, кожевенное, пушно-меховое, второстепенное и вторичное сырье, волокнистые материалы. Учебную классификацию нельзя признать строго научной, так как в одну группу объединяют разнообразные продукты и сырье на основе большого количества признаков по их целевому использовапию.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ И СЫРЬЯ

Потребительские свойства сельскохозяйственных продуктов в основном зависят от их химического состава, который влияет на пищевую и технологическую ценность, транспортабельность и лежкоспособность продуктов. От содержания и соотношения различных химических веществ зависят наиболее важные показатели качества и потребительские достоинства продукта — цвет, вкус, запах, консистенция, кулинарные достоинства. На качество продуктов влияет не только содержание различных веществ, но и соотношение между ними.

Некоторые химические вещества при транспортировании, хранении и кулинарной обработке значительно изменяются, что может привести к ухудшеішю качества продукта.

Химический состав сельскохозяйственных продуктов зависит от географического района и климатических условий, технологии выращивания растений, хозяйственно-ботанического или помологического сорта, характера почвы, внесения удобрений, способа уборки, транспортирования и хранения.

На химический состав и качество продуктов животного происхождения наиболыкее влияние оказывают порода животного, состав кормового рациона и режим кормления, техиология содержания животных.

Определение химического состава во многих случаях имеет решающее значение при товароведной и технологической оценках продуктов. Так, по содержанию клейковины судят о потребительских достоинствах пшеницы.

Содержание химических веществ (белков, жиров, сухих веществ, крахмала) регламентировано стандартами и техническими условиями. Показатели химического состава часто используются при оценке качества продукта в сочетании с органолептическими показателями.

В состав сельскохозяйственных продуктов входят неорганические (вода и минеральные вещества) и органические соединения (белки, жиры, углеводы, органические кислоты, витамины, ферменты, полифенольные соединения и др.).

Вода. Человек ежедневно расходует около 35 г воды на 1 кг массы тела. Вода является составной частыо других химических соединений, а также растворителем и средой. Она определяет структуру и биологические свойства белков, нуклеиновых кислот, липидов. Вода не только растворитель органических соединений, но и активный участник биохимических реакций. Вода расщепляет сложные органические вещества на более простые. При реакции гидратации вода присоединяется к химическому веществу без его расщепления (клейстеризация крахмала). Вода также играет роль катализатора в химических реакциях. Обладая высокой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью, вода поддерживает тепловое равновесие в клетке. Она выполняет важную роль также в поддержании структуры живых клеток, обусловливая их тургорное состояние, необходимое для нормальной жизнедеятельности.

Большая часть воды в продуктах находится в свободной, подвижной формах, а небольшое ее количество — в связанном состоянии. Свободная вода активно участвует в процессах, протекающих в клетках, легко испаряется. Потеря воды из тканей приводит к уменьшению тургора клеток, нарушению биохимических процессов, усилению распада органических веществ. Чем больше плоды и овощи теряют воды, тем сильнее они поражаются микроорганизмами, тем хуже их лежкость и качество. Влагоудерживающая способность тканей зависит как от осо-бенностей продуктов, так и от их температурно-влажностного хранения.

Вода содержится во всех сельскохозяйственных продуктах и сырье, но в разных количествах (в %): сахар-песок — 0,10— 0,14_Г мед—17—22, зерно—14—17, сухофрукты—18—24, крахмал — 20, мясо — 58—78, крупы—12—15, плоды — 72—90, овощи — 65—95.

Содержание воды в продуктах влияет на их питательную ценность, транспортабельность и сроки хранения. Продукты, содержащие много свободной влаги, относятся к скоропортящимся, так как являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, в них проходят активные ферментативные процессы. К ним относятся овощи, фрукты, мясо, молоко.

При хранении продуктов важно избежать поглощения паров воды из воздуха. Так, при повышенной влажности сахара, муки, крупы, сушеных плодов и овощей резко ухудшается их качество и снижаются вкусовые достоинства.

При хранении свежих продуктов испарение содержащейся в них влаги может отрицательно повлиять на товарные свойства и вызвать уменьшение массы.

Минеральные вещества. Они необходимы живому организму. В пищевых продуктах минеральные вещества находятся в виде солей органических и минеральных кислот, которые входят в состав сложных органических соединений — белков, ферментов, витаминов, хлорофилла, фосфатидов и др.

В состав тканей живых организмов и пищевых продуктов входит свыше 70 минеральных элементов. Часть из них содержится в количествах, превышающих 1 мг%. Их принято называть макроэлементами. К ним относятся натрий, магний, калии, фосфор, сера, хлор, кремний. Микроэлементам принадлежит важная роль. К иим относят железо, йод, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, селен, хром, никель, фтор, олово, ванадий.

Минеральные вещества активно участвуют в процессах, происходящих в живом организме. Так, кальций, фосфор, магний участвуют в построении опорных тканей скелета человека и животных, хлор — в образовании пищеварительных соков, натрий и калий поддерживают осмотическое давление в крови, йод, цинк, медь необходимы для образования гормонов. Железо и медь — переносчики кислорода в организме. Кобальт незаменим при синтезе жизненно важных витаминов и ферментов. Хром участвует в биологических процессах.

Суточная потребность человека в минеральных веществах составляет 20—30 г, в том числе (в г): кальция — 0,8—1,0; фос-фора—1,0—1,5; натрия —4,0—6,0; калия —2,5—5,0; хлори-дов — 5,0—7,0; магния — 0,3—0,5. Потребность в микроэлементах составляет 0,1 —15 мг.

Избыток отдельных минеральных веществ вызывает расстройства и отравление организма человека. Стандартами не допускаются в продуктах соли свинца и мышьяка, строго нормируется наличие (мг на 1 кг продукта): меди — 5—60, олова —1/ Углеводы. Это органические вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Углеводы обладают большим запасом энергии и по калорийности составляют большую часть пищевого рациона человека. Из углеводов получают спирт, глицерин, лимоннуго кислоту и другие вещества. Ряд пищевых продуктов почти полностыо состоит из углеводов (мед, крахмал, сахар, патока). Суточная потребность человека в углеводах составляет 400—500 г, в том числе моно- и дисахаридов—50— 100, крахмала —400—450 г.

Углеводы делят на три группы: моносахариды, олигосахариды, прлисахариды.

Моносахариды — это прөстые сахара, молекула которых содержит от трех до семи атомов углерода. По количеству атомов углерода их называют триозами, тетрозами, пентозами, гексозами и гептозами.

В состав пищевых продуктов чаще всего входят гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза) и пентозы (арабиноза, ксилоза и рибоза). Арабиноза входит в состав полисахаридов, содержащихся в зерне, плодах и овощах. Ксилоза (древесный сахар) содержится в соломе и других грубых растительных остатках. Рибоза — компонент нуклеиновых кислот, участвующих в передаче наследственности в живом организме.

Наиболее распространены гексозы. Их общая формула С₆НІ₂О₆.

Глюкоза — это бесцветные кристаллы, хорошо раство-римые в воде. В свободном виде она находится в листьях, плодах, овощах, меде. Остатки глюкозы входят в состав других, более сложных соединений: сахарозы, крахмала, гликогена, клетчатки, глюкозидов. В промышленности глюкозу обычно получают путем кислотного гидролиза крахмала. Фруктоза (плодовый сахар) и глюкоза входят в состав плодов, ягод, меда, арбузов. ОІш хорошо усваиваются организмом человека.

Олигосахариды — это углеводы, построенные из 2—10 моносахаридных остатков. Наиболее распространены дисахариды и трисахариды. Олигосахариды имеют сладкий вкус, поэтому их называют сахарами. Различают сахара восстанавливающие и невосстанавливающие. Восстанавливающие свойства обусловлены наличием карбонильной группы в одной из равновесных форм. Наиболее распространены дисахариды. Сахароза представляет собой глюкозо-фруктозид. Мальтоза расщепляется на две молекулы глюкозы. Лактоза состоит из глюкозы и галактозы.

Сахароза содержится (в %): в сахарной свекле — 24; в сахарном тростнике — 26; в дынях — 8,5; в яблоках — 5,5. Сахароза хорошо растворяется в воде и образует сладкие растворы. Если сладость сахарозы принять за 1,0, то сладость фруктозы составит 1,73, глюкозы — 0,74, лактозы — 0,16. Сахароза относится к невосстанавливающим сахарам. Под действием фермента инвертазы или кислот она гидролизуется с образованием равных количеств глюкозы и фруктозы. Смесь образовавшихся при гидролизе глюкозы и фруктозы называют инвертным сахаром. Инверсия сахарозы происходит при получении искусственного меда, варке варенья, изготовлении карамели.

Мальтоза (солодовый сахар) в свободном виде образуется при прорастании зерна, гидролизном расщеплении крахмала. Мальтоза обладает восстанавливающими свойствами.

Лактоза (молочный сахар) относится к восстанавливающим сахарам. Содержание лактозы в молоке (в %): коров — 4,7, лошадей — до 6,5. Молочнокислые бактерии сбраживают лактозу до молочной кислоты. На этом основано получение молочно-кислых продуктов.

Полисахариды — сложные углеводы, построенные из большого числа остатков молекул простых сахаров. Эти вещества не обладают сладким вкусом, поэтому иазываются несахароподобными углеводами. В растениях полисахариды образуют опорные ткани. В растительных продуктах содержатся крахмал, клетчатка, инулин; в тканях животных — гликоген.

Крахмал представляет собой сложную полимерную цепь, состоящую из многих молекул глюкозы. В состав крахмала входят амилоза и амилопектин. Они отличаются между собой строением молекул, физическими и химическими свойствами. Соотношение амилозы и амилопектина оказывает влияние на технологические свойства картофсля и зерна риса. Крахмал откладывается в клубнях, корнях, зерне, семенах растений в виде крахмальиых зерен. Размером крахмал от 0,002 до 0,15 мм. Содержание крахмала (в %): в рисе — 80, в кукурузе —75, в пшенице — 70, в горохе — 60, в картофеле — 24.

Клетчатка — главная составная часть клеточных стенок растений. Содержание ее в древесине составляет 50—70 %, а в хлопке — 90%. Она обусловливает механическую прочность и эластичность растительных тканей. Қлетчатка очень стойкий углерод и плохо усваивается организмом человека. Жвачные животные переваривают клетчатку. Человек усваивает только нежную клетчатку картофеля, капусты, салата. Суточная потребность человека в ней составляет около 25 г. Содержание клетчатки в некоторых продуктах (в %): в крупе манной — 0,2; в крупе гречневой— 1,7; в пшеничной муке высшего сорта — 0,1; в обойной—1,8; в моркови — 0,7; в картофеле — 0,5.

Полуклетчатка (гемицеллюлоза) сопутствует клетчатке и находится в семенах, орехах, кожице плодов и овощей, оболочках зерна, древесине.

Гликоген иногда называют животным крахмалом. Он содержится преимущественно в мышечной ткани животных (до 4 %), а также в печени (до 10 %). При гидролизе гликоген превращается вначале в декстрины, а затем в мальтозу и глюкозу.

Пектиновые вещества — полисахариды второго порядка. В зту группу входят пектин, протопектин, пектиновые и пектовые кислоты. Общее содержание пектиновых веществ составляет (в %): в яблоках — 0,3—1,5; в крыжовнике — 0,3—1,4; в моркови —0,3—0,5; в тыкве —0,5—0,6; в айве — 0,5—1,4; в огурцах — 0,2—0,5.

Пектин находится в клеточном соке плодов в виде коллоидного раствора. В присутствии сахара и кислоты пектин образует студни. Это его свойство используют при производстве джема, повидла, желе, цукатов и др. Большой желирующей способностыо отличаются яблоки, крыжовник, черная смородина, земляника.

Протопектин содержится в незрелых плодах и представляет собой соедипение пектина с клетчаткой. По мере созревания плодов и овощей протопектин расщепляется ферментами до растворимого пектина. Связь между растительными клстками ослабевает, плоды становятся мягче.

Пектиновая кислота образуется в перезрелых плодах. Она не образует желе с сахарами и кислотами.

Липиды. Это органические соединения, являющиеся эфирами жирных кислот и мьогоатомных спиртов. Они нредставлены собственно липидами (жирами) и жироподобными веществами — восками, фосфатидами, терпеыоидами, эфирными маслами. Общими своиствами этих веществ являются гидрофобность и нерастворимость в воде. В значительных количествах липиды сосредоточены в ядрах орехов, в семенах масличных растений, в жировой ткани животных. Структурные липиды входят в состав клеточных мембран, способствуют нормальному обмену веществ, так как содержат жирорастворимые витамины. Природным жирам сопутствуют различные химические соединения, обусловливающие их вкусовые и ароматические свойства (пигменты, липоиды, белки).

Жиры. Это смесь эфиров трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Жирные кислоты делят на насыщенные, или предельные, не имеющие двойных связей в молекуле, и ненасыщенные, содержащие двойные связи.

Наиболее распространенными ненасыщенными кислотами являются олеиновая, линолевая, линоленовая. Растительные жиры богаты непредельными кислотами и отличаются жидкой консистенцией. Животные жиры, наоборот, содержат больше насыщенных кислот, поэтому отличаются твердой консистенцией. Чем больше содержится в жире пальмитиновой и стеариновой кислот, тем плотнее его консистенция.

Под действием воды, ферментов и кислот жиры гидролизуются, т. е. расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Образовавшиеся в результате гидролиза жирные кислоты увеличивают кислотное число и в дальнейшем окисляются кислородом воздуха до альдегидов и кетонов. В результате окисления появляются неприятный прогорклый вкус и посторонний запах. Жиры на свету и при повышенной температуре быстрее окисляются. Дневная потребность человека в жирах 80—100 г, втом числе в растительных — 20—25, из них незаменимых жирных кислот — 2—6 г.

Фосфатиды. Отличаются от жиров наличием в молекуле кроме глицерина и жирной кислоты фосфорной кислоты и азотистого основания. Молекулы фосфатидов входят в состав вну-триклеточных мембран. Йх содержание (в %): в мышечной ткани — 0,85; в зерне — 0,3—0,6.

Стерины. Это сложные одноатомные спирты ароматического ряда. В клетках животных организмов содержится холестерин, белка сравнивают с составом такого же количества идеального белка, т. е. белка, полностью удовлетворяющего потребности человека. Аминокислоты со скором ниже 100 % считаются лимитирующими. Полноценные белки содержатся в молоке, курином яйце, мясе, рыбе, сое; неполноцепные — в кукурузе, просе.

По условной классификации белки делят на две группы: протеины (простые) и протеиды (сложные).

Протеины состоят только из остатков аминокислот. В зависимости от химических особенностей и растворимости их делят на альбумины, глобулины, проламины, глютслины, протеиноиды.

Альбумины — белки, растворимые в воде; преобладают в мясе, молоке, яйце, семенах бобовых.

Глобулины — белки, растворимые в водных растворах нейтральных солей, они широко распространены и составляют большую часть азотистых веществ мяса, молока, картофеля и семяи бобовых.

Проламины—белки, растворимые в этиловом спирте 60—80%-ной концентрации; преобладают в зерне злаков.

Глютелины—белки, растворимые в слабых растворах щелочей и органических кислотах; содержатся преимущественно в продукции растительного происхождения, составляют основу клейковины зерна пшеницы.

Протеиноиды — нерастворимые фибриллярные белки, входящие в состав сухожилий, соединительной ткани, шерсти.

Простые белки могут взаимодействовать с небелковыми соединениями (минеральные элементы, фосфорпая кислота, углеводы, липиды, витамины и др.), в результате образуются сложные белки — протеиды, к которым относятся нуклеопротеиды, липопротеиды, хромопротеиды, фосфопротеиды.

Нуклеопротеиды — белки, содержащие нуклсиновые кислоты РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота}, которые принимают участие в процессах синтеза белка в живых организмах и содержат информацию о наследственности.

Липопротеиды — белки, содержащие жир и жироподобные вещества; растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях, широко распространены в природе, входят в состав крови, мембран растений и животных.

Хромопротеиды — это соединепия белков с красящими веществами; играют важную роль в переносе кислорода кровью, входят в состав зеленого пигмента хлорофилла.

Фосфопротеиды — соединения белков с остатком фосфорной кислоты; являются важнейшим питательным веществом для молодых организмов.

Гликопротеиды — белки, включающие углеводы, которые входят в состав костной ткани, хрящей, пищеварительных соков.

Белки образуют коллоидные растворы. Они набухают в воде и увеличиваются в объеме. Большинство белков способны вступать во взаимодействие с водой (гидратация). При гидратации объем молекулы белка увеличивается. Гидрофильные белки способны задерживать большое количество воды, набухают и образуют гели, подобные студню. явление, обратное набуханию, называется синерезисом.

Большинство белков при воздействии факторов внешней среды (температура выше 60 °С, кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов) свертываются, выпадая в осадок. Процесс свертывания белков получил название денатурации. Тепловая денатурация белка широко применяется при выпечке хлеба, варке яиц, мяса, получении сыра и кисломолочных продуктов. При длительном хранении продуктов происходит «старение» белка (медленная денатурация), в результате чего продукт приобретает жесткую консистенцию, трудно разваривается и усваивается. Глубокий гидролиз белков приводит к порче мяса, рыбы и других продуктов.

Небелковые азотистые вещества. Включают продукты распада белка или незавершенного их синтеза. К ним относят аминокислоты, амиды аминокислот, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), азотосодержащие соединения (кофеин и теобромин), алкалоиды (амигдалин, соланин, синигрин), аммиачные соединения, нитраты и нитриты (токсичные вещества), меланоидины (темноокрашенные соединения аминокислот с восстанавливающими сахарами), меланины (темноокрашенные продукты окисления аминокислоты тирозина).

Органические кислоты. Входят в состав многих продуктов и могут содержаться в них в свободном состоянии или в виде солей. В сочетании с другими веществами кислоты обусловливают определенный вкус продукта, влияют на его окраску и запах. Наиболее распространенными являются яблочная, лимонная, молочная, уксусная, винная кислоты, менее распространенными — фосфорная, янтарная, салициловая, щавелевая, бензойная кислоты. В пищевых продуктах находятся смеси кислот.

Кислотность продуктов может изменяться при их переработке и хранении. Так, повышается кислотность капусты при квашении, теста при его брожении, молока при изготовлении кисломолочных продуктов. Кислоты могут накапливаться и при неправилыюм или длительном хранении продуктов. В стандартах на многие пищевые продукты указывают нормы содержания кислот.

Различают кислотность общую и активмую. Общую кислотность определяют титрованием в растворе свободных кислот и их солей. Результаты титрования выражают в процентах пре-обладающей кислоты или градусах. Общая кислотность не всегда точно характеризует вкусовую кислотность продуктов. Поэтому определяют и активную кислотность, т. е. концентрацию ионов водорода. Активная кислотность показывает содержание грамм-ионов водорода в 1 л раствора и обозначается символом рН. В нейтральных растворах рН = 7, в кислых — рН<7. Чем меньше величина рН, тем сильнее ощущается кислый вкус.

Витамины. Это группа органических соединений разнообразной химической природы, отличающихся биологической активностью в малых дозах. В отличие от основных питательных веществ витамины не являются запасным пластичным материалом. Они необходимы для нормального обмена веществ в живом организме, повышают его сопротивляемость к инфекционным заболеваниям. Витамины в основном синтезируются в высших растениях. Отдельные витамины (А и В) синтезируются в организме человека из провитаминов, содержащихся в растительной пище. Многие витамины при соединении с белками образуют ферменты.

При недостатке витаминов в пище развиваются различные заболевания (авитаминозы). Это проявляется в быстрой утомляемости, общей слабости, легкой восприимчивости к инфекционным заболеваниям и другим неблагоприятным условиям внешней среды.

Наряду с витаминами в природе распространены и их производные — антивитамины. Они полностью или частично исключают участие витаминов в биохимических реакциях.

Витамины регулируют синтез аминокислот и обмен белка, нуклеиновых кислот, гормонов, участвуют в образовании структур организма (костей, покровных тканей, эмбрионов). Они оказывают прямое воздействие на физиологические процессы организма: рост, развитие, кровообразование, образование гормонов.

В группу витаминов отнесено свыше 30 веществ. Их принято обозначать буквами латинского алфавита. Общепринятой классификации витаминов не существует. Для удобства изучения витамины условно делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые.

К водорастворимым витаминам относят витамины С, Р, РР, биотин, группы В.

Витамин С (аскорбиновая кислота) играет важную роль в окислителъно-восстановительных процессах живой клетки, в выведении из организма токсичных веществ. При отсутствии его в пище человека развивается тяжелое заболевание — цинга, а также нарушается деятельность нервной системы. Человек становится раздражительным, быстро утомляется, страдает бессонницей. Витамин С содержится вовсех зеленых частях растений, корнеплодах, картофеле. Особенно богаты этим вита-мином отдельные виды плодов и овощей (в мг.%): плоды шиповника — 2500—5000, грецкие орехи—1800, черная смородина — до 400, перец сладкий — 150—350. Суточная норма по-требления витамина С для взрослого человека 50—70 мг.

Витамин ВІ (тиамин) участвует в обмене углеводов, синтезе жирных кислот из углеводов. Недостаток этого витамина вызывает изменения в нервной системе и паралич конечностей (болезнь «бери-бери»). Суточная потребность 1,5—2,0 мг. Содержится в зародыше и отрубях зерна, дрожжах, мясе и яйцах.

Витамин В₂ (рибофлавин) участвует в углеводном и белковом обменах, входит в состав ферментов. При недостатке его снижается усвояемость белков, понижается продуктивность животных, падает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Суточная потребность 2—3 мг. Основным источником рибофлавина являются дрожжи, молочные продукты, почки, яйца.

Витамин В$ (пиридоксин) участвует в образовании жира из белков, а также гемоглобина крови. Суточная потребность 2— 3 мг. Содержится в дрожжах, мясе, рыбе и отрубях злаков, а также в горохе и бобах.

Витамин В₂ (цианкобаламин)—важнейший фактор кроветворения и образования нуклеиновых кислот. В природе синтезируется только микроорганизмами. Содержится преимущественно в продуктах животного происхождения (печени, почках, яичном желтке).

Витамин Р (рутин) способствует укреплению стенок кровеносных сосудов и лучшему усвоению витамина С. Суточная потребность 25 мг. Много витамина Р содержит черная смородина, слива, виноград, морковь, свекла, капуста.

Витамин РР (ниацин) входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, выполняет важную роль в обмене веществ. Отсутствие витамина РР вызывает заболевание пеллаг-рой. Суточная потребность 15—25 мг. Содержится как в растительных продуктах (хлебе, крупе, грибах), так и в животных (дрожжах, печени, мясе).

К жирорастворимым витаминам относят А, Е, О, К.

Витамин А (ретинол) является производным каротина, который становится биологически активным только после превращения в витамин А. Этот витамин содержится только в продуктах животного происхождения. В организме человека и животных витамины группы А участвуют в обмене веществ, окислительно-восстановительных процессах, входят в состав зрительного пурпура. Поэтому отсутствие его вызывает заболевание глаз (куриную слепоту); происходит ороговение эпителия кожи, дыхательных путей. Суточная потребность 1,5—2,5 мг. Наиболее богаты каротином морковь, тыква, абрикосы, томаты, печень, масло сливочное, яйца куриные, животный жир.

Витамин В регулирует кальциевый и фосфорный обмен в организме. При отсутствии в пище его снижается усвоение кальция, костеобразование, развивается рахит. В природе наиболее распространен провитамин эргостерин, которым наиболее богаты дрожжи и грибы. Он переходит в витамин О под действием ультрафиолетовых лучей. Очень нестоек к свету витамин Е. Наиболее стойкими к воздействик внешних факторов являются витамины РР, Вь В₂, В₆. Другие витамины группы В легко окисляются на воздухе.

Ферменты. Это особые белки, вырабатываемые живой клеткой. Они выполняют роль катализатора и регулятора всех биохимических процессов в живом организме. Известно более 1000 ферментов, и каждый из них участвует в превращении (распаде или синтезе) только одного или несколько близких по строению веществ. Высокая специфичность действия ферментов обусловлена их сложной белковой структурой. Особенность их в том, что они содержатся в очень малых количествах, но отличаются большой активностью и быстрым воздействием. В ходе биохимических реакций ферменты практически не разрушаются. Большинство их растворяется в воде, солевых и буферных растворах.

По химическому составу ферменты делят на однокомпонентные и сложные (в основном двухкомпонентные). В состав однокомпонентных ферментов входят только остатки аминокислот, в сложных ферментах наряду с белковой содержится и небелковая часть — витамины, минеральные элементы, нуклеотиды.

По типу катализируемых реакций, специфичности воздействия на субстрат ферменты делятся на шесть классов: гидролазы, оксидоредуктазы, трансферазы, лиазы, изомеразы, лигазы.

Оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные реакции.

Трансферазы катализируют реакции переноса отдельных химических групп. Они играют важную роль в азотистом обмене, в реакциях синтеза полисахаридов.

Гидролазы катализируют реакцию гидролиза сложных органических соединений на простые. Липазы катализируют гидролиз жиров, амилазы — крахмала, протеазы — белка.

Лиазы — ферменты, отщепляющие от субстратов негидролитическим путем группу атомов с образованием двойной связи.

Нзомеразы катализируют реакции взаимпого превращения изомеров.

Лигазы (синтетазы) катализируют реакции синтеза белка и других органических соединений.

Наибольшая активность ферментов проявлястся при температуре 40—50 °С. Дальнейшее повышение температуры ведет к денатурации белка и потере каталитической активности ферментов. Ферменты активно действуют лишь в определенном интервале кислотности среды. Большинство ферментов активны в нейтральной или слабокислой среде. Однако фермент пепсин активен лишь в кислой среде (рН 1,5—2,0), а трипсин — в щелочной (рН 8—9).

Ферментные препараты применяют в медицине, животноводстве, при переработке сельскохозяйственных продуктов и сырья. Получают ферменты из культур микроорганизмов, а также из сырья растительного и животного происхождения. Они положительно влияют на сырье в хлебопечении, пивоварении, производстве соков, вин, чая, кисло-молочных продуктов, сыра, квашении и солении овощей. Ферментные препараты применяют для ускорения созревания мяса. Иногда ферменты могут оказывать и отрицательное воздействие на продукты. Так, в проросшем зерне ферменты могут вызвать потемнение при сушке, гидролиз и окисление жиров в процессе их хранения, разрушепие витаминов и ухудшение вкусовых свойств продуктов.

Дубильные вещества. Это соединения фенольной природы с высокой молекулярной массой. Вещества называются дубильными, так как их водные растворы способны дубить кожу. При консервировании растительного сырья механические операции дробления ведут к окислению дубильных веществ и образованию темных пигментов. Дубильным веществам принадлежит важная защитная роль от поражения растений паразитарными микроорганизмами. Кроме того, они выступают в роли ингибиторов роста, предотвращая преждевременное прорастание хранящихся семян, клубней и почек. Эти вещества придают зеленым плодам вяжущий вкус. По мере созревания и хранения плодов их количество снижается. Большое количество дубильных веществ содержится в плодах (в %): в хурме — 0,8—2,3; в терне — 0,5— 1,7; в рябине — 0,4—0,7; в черной смородине — 0,4—0,6; в ябло-ках —0,2—0,3.

Ароматические вещества. Они обусловливают аромат (запах) пищевых продуктов. Содержатся в различных продуктах в виде эфирных масел (кожица плодов цитрусовых, семена укропа, тмина, кориандра, листья петрушки и сельдерея). Эфирные масла лука, чеснока, хрена, редьки и т. д. обладают антибиотическим воздействием. Содержание эфирных масел по мере созревания плодов и овощей увеличивается, обусловливая их аромат.

Красящие вещества (пигменты). Разнообразную окраску растителыіых продуктов придают красящие вещества. В плодах и семенах преобладают следующие пигменты: хлорофилл (зеленый), каротин (оранжево-желтый), ликопин (оранжево-красный), ксантофилл (желтый), антоцианы (разнообразная окраска — от красной до темно-синей). Интенсивность антоциановой окраски определяется рН среды, ее оттенок — соединением антоциана с другими пигментами. Много антоцианов в сливе, винограде, малине, смородине, вишне, свекле, чернике и гранатах.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ И СЫРЬЯ

Сельскохозяйственные продукты обладают физическими свойствами, которые зависят от действия факторов внешней среды, химического состава, строения, состояния продукта. По отдельным физическим свойствам можно судить о химическом составе продукта, его органолептических достоинствах. Ниже рассматриваются лишь отдельные, наиболее важные физические свойства, имеющие большое значение при определении качества, хранении и использовании продуктов.

Энергетическая ценность продуктов измеряется калорийностью (энергетической способностыо). Это количество энергии, выделяемой при полном окислении белков, жиров и углеводов. Энергетическая ценность при окислении 1 г вещества в организме составляет: белков — 4,0 ккал, или 16,7 кДж; жиров — соответственно 9,0 и 37,7; углеводов — 3,75 ккал, или 15,7 кДж. Зная химический состав продуктов, можно рассчитать калорий-ность пищевых рационов.

В нашей стране население обеспечено основными продуктами питания.

Форма и размер служат для отнесения продукта к определенному виду (типу), разновидности (подтипу) у зерна, плодов, овощей.

Масса применяется как показатель размеров плодов, овощей, зерна, семян бобовых.

Плотность — масса единицы объема вещества, выраженная в г/см³ или кг/м³. В жидких продуктах определяется относительная плотность с помощью ареометров, пикнометров.

Объемная (насыпная) масса — отношение массы сыпучего продукта ко всему занимаемому объему. Объемная масса составляет (в кг/см³): у пшеницы — 760, у картофеля — 650—700, у капусты — 350—500.

Продукты и сырье находятся в различном агрегатном состоянии — твердом, твердожидком и жидком. К твердым продуктам относят сахар, крахмал, зерно, плоды и овощи. Они характеризуются постоянством формы и размеров. Полужидкие продукты (густые сливки, овощное и плодовое пюре, мясной фарш) отличаются одновременно и упругостью и эластичностью. Қ жидким продуктам относятся молоко, мед, растительное масло, соки. Эти продукты имеют свойство текучести, способны к необратимой деформации.

Структурно-механические свойства. К. ним относят прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, липкость. Они зависят от вида, химического состава, строения продукта и заметно изменяются при его разрушении.

Оптические свойства. К ним относят форму, окрашенность, прозрачность, оптическую активность. Эти свойства позволяют определить принадлежность продукта к тому или другому виду, разновидности, они также нсобходимы для установления качества некоторых продуктов, количества отдельных их составных частей. Оптически активны сахар, крахмал, гликоген, аминокислоты и др.

Теплофизические свойства. Характеризуются теплоемкостью, теплопроводностью, температурами плавления, замерзания.

Теплоемкость — количество тепла, поглощаемое телом при нагревании на 1 °С. Наибольшей теплоемкостью отличается вода. Поэтому продукты с высоким содержанием воды имеют повышенную теплосмкость.

Теплопроводность — способность продукта проводить тепло. Чем больше воды, тем выше теплопроводность. Низкая тепло-проводность может вызвать разогрев продукта и усиление фер-ментативных процессов в его внутренних слоях, в результате чего происходит порча.

Температура плавления и затвердевания имеет важное зна-чение при определении свойств и качества жиров. Температура

Сорбционные свойства. Характеризуются сорбцией и гигроскопичностью. Сорбционные свойства заключаются в способности продуктов поглощать и прочпо удерживать паро- и газообразные вещества. В результате сорбции продукты в период хранения приобретают посторонние вкус и запах. Разновидностью сорбции является гигроскопичность — способность продуктов поглощать влагу из окружающей среды. Для пищевых продуктов характерен и процесс, обратиый сорбции,— десорбция, при котором продукт п результатс пониженной влажпости в хранилище усыхает.