23. Строение пептидов. Характеристика пептидов токсинов, антибиотиков и вкусовых пептидов.

Пептидами называются соединения, образованные из аминокислот с помощью пептидных связей. Условно считают, что пептиды содержат менее 50 АК, а более длинные полипептиды уже относят к белкам. Структурные особенности пептидов: 1. Пептиды могут содержать D-аминокислоты, так, антибиотик пенициллин содержит L-цис и D-вал

Рис. 3.7 Строение антибиотика пенициллина – циклического депептида

2. Пептиды могут содержать аналоги АК, например депептид карнозин представляет собой β-аланин-гистидин. 3. Пептиды образуют циклические структуры. Эту особенность можно видеть в молекулах пенициллина, грамицидина, валиномицина и других. 4. В состав пептидов могут входить небелковые АК, например грамицидин содержит орнитин – более короткий гомолог лизина. Пептиды – токсины. Среди пептидных токсинов наиболее известны токсины ядовитых грибов. Так, бледная поганка Amanita phalloides содержит пептидные токсины аманитин и феллоидин, а также ряд токсинов, объединяемых общим названием – аматоксины. Они содержатся в этих грибах в высоких концентрациях, например аматоксины – до 0,4 мг на 1 г массы гриба. Если учесть, что смертельная доза для человека составляет около 5-7 мг, то есть один-два съеденных грибы могут вызвать смерть. Все токсины этого вида – циклические пептиды. Токсическое действие аматоксинов связано с нарушением синтеза РНК в клетках, а фаллоидин нарушает целостность мембраны клеток печени – гепатоцитов. Пептидные токсины из ядов пчел (Apis melifera) Апамин – линейный пептид из 18 АК, влияет на работу кальциевых каналов в мембранах, меллитин – пептид из 22 АК – вызывает ионную проводимость в мембранах, а третий – МСД-пептид вызывает аллергические и воспалительные реакции. Пептидные токсины из ядов змей по числу АК можно отнести к белковым веществам, но их традиционно рассматривают как пептиды. Среди них различают более короткие – по 60-62 АК и более длинные – до 71-74 АК. Эти токсины, как правило, действуют на мембраны нервных клеток или аксионов, нарушая их нормальное функционирование, но в малых концентрациях, так же как и токсины яда пчел, используются как эффективные лекарственные средства против ряда заболеваний, связанных с нервно-мышечными расстройствами. Яд скорпионов содержит пептидные нейротоксины из 15-16 АК, которые замедляют передачу нервных импульсов. Уникальным свойством яда скорпионов является способность его токсинов избирательно действовать только на один из классов животных: млекопитающих, насекомых или ракообразных. К собственному токсину у скорпиона существует врожденный иммунитет. Пептидные токсины морских беспозвоночных – моллюсков, медуз, актиний, анемон – содержат около 50АК и, подобно токсинам из яда скорпионов, влияют на натриевые каналы электровозбудиных мембран. Пептиды – антибиотики. Пенициллин – его структура приведена выше – широко известный антибиотик, используемый при различных инфекционных заболеваниях. Грамицидин содержит около 10 АК, имеет циклическую структуру, разностороннюю биологическую активность, например разрушает биологические мембраны. Бацитрацин – нарушает синтез клеточной стенки бактерий, приводя их к гибели. Актиномицины связываются с молекулой ДНК и нарушают ее функционирование.

24. Функции белков. Роль белков в питании, нормы потребления. Подобно другим питательным веществам, белки выполняют пластическую и энергетическую функцию. Белки — строительные молекулы. Они входят в состав всех клеточных и внеклеточных структур. До 12% общей массы клетки приходится на долю белков. Все ферменты организма — белки. Белки обеспечивают транспортные функции крови, в том числе и транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин эритроцитов — белок). Гемоглобин — основа самой мощной буферной системы крови. Вместе с другими белками плазмы крови гемоглобин поддерживает РН (уровень кислотности) жидких сред организма на постоянном уровне. Белки удерживают воду в сосудистом русле. Белки крови определяют величину и направление процессов фильтрации в капиллярах. Белки печени, мышц, альбуминовая фракция белков плазмы крови составляют белковый резерв организма. Белки обеспечивают восприятие сигналов, так как они образуют рецепторные структуры клеточных мембран. Глобулиновая фракция белков плазмы крови обеспечивает защитные — иммунные реакции организма. Наконец, белки могут выполнять и энергетическую функцию. Так при полном окислении 1 г белка выделяется 4,2 ккал. Потребность человеческого организма в белке зависит от возраста, пола, климатических особенностей региона и характера трудовой деятельности. Оптимальным считается количество белка не менее 1 г на 1 кг массы тела. Таким образом, потребность взрослого человека в белке в среднем составляет 65-108 г в сутки. Потребность в белке у детей – 1,5-4,0 г на 1 кг массы. При этом белки животного происхождения должны составлять 60%.Следует, однако, отметить, что потребность в белках определяется эффективностью обмена и утилизацией белка организмом. При этом зависимость между количеством белка, поступающим с пищей, и состоянием организма немного сложнее.

25. Проблема белкового дефицита и пути её преодоления. На каждого жителя Земли приходится около 60 г белка в сутки, при норме 70. Общий дефицит белка на планете оценивается в 10-25 млн т в год. Из 6 млрд человек, живущих на Земле, приблизительно половина страдает от недостатка белка. Традиционным путем увеличения ресурсов пищевого белка является повышение производительности растениеводства и животноводства на основе технологий возделывания зернобобовых, масличных и злаковых культур, употребляемых как непосредственно в пищу, так и на корм скоту. Наибольшее количество белка, и особенно лизина, обеспечивают посевы зернобобовых культур: сои, нута, чечевицы, гороха, люпина. Однако, бобовые культуры, используемые непосредственно в пищу, не являются традиционными для многих народов, к тому же трудно достичь высоких урожаев и расширения площадей посева любой культуры в силу особенностей почвенно-климатических условий выращивания и применения агротехнических мероприятий. Растительный рацион, содержащий полноценный белок в необходимом количестве, может быть создан на основе использования пищевых продуктов, полученных из разных источников. Например, кукуруза бедна триптофаном и лизином, а бобовые – метионином, поэтому смесь, состоящая из кукурузы и соевых продуктов или овощей, обеспечивает поступление в организм «качественного белка».

26. Физиологические функции аминокислот в организме.Аминокислоты необходимы для того, чтобы из них синтезировались белки, входящие в состав органов организма и его тканей. Из белков формируются все органы и железы, связки, мышцы, сухожилия, ногти, волосы и т.д. Каждый белок предназначен для своих целей.Кроме этого, аминокислоты необходимы для полноценной работы головного мозга, являясь предшественниками нейромедиаторов, или даже выполняя их роль, передавая от одной нервной клетки к другой нервный импульс. Отдельные аминокислоты непосредственно воздействуют на мышечную ткань, снабжая её энергией. Особенно важны аминокислоты триптофан, метионин и лизин. Их идеальное сочетание 1:3,5:5,5. Незаменимые кислоты содержатся в следующих продуктах: Валин – в зерновых, грибах, мясе, молочных продуктах, сое, арахисе. Изолейцин – в орехах кешью и миндале, курином мясе и яйцах, рыбе, печени, мясе, ржи, чечевице, сое и в большинстве семян. Лейцин – в мясе и рыбе, орехах, чечевице, буром рисе и также в большинстве семян. Лизин – в рыбе, мясе, молоке и молочных продуктах, пшенице и орехах. Метионин – в молоке, рыбе, яйцах, мясе, бобовых. Треонин – в яйцах и молочных продуктах. Триптофан – в мясе, бананах, финиках, кунжуте, арахисе, овсе. Фенилаланин – в говядине, курице, рыбе, яйцах, сое, молоке и твороге.

27. Строение, классификация и биологическая ценность белков. Классификация белков: а) По составу: простые белки (состоят только из АК), сложные белки включают кроме АК, другие компоненты. б) По строению белковых молекул: глобулярные (иммуноглобулины, гемоглобин, ферменты) и фибриллярные (коллаген, кератин, фиброин). Структура белковых молекул имеет 4 уровня организации: первичная структура – последовательность АК в полипептидной цепи, вторичная структура – расположение полипептидных цепей в виде спирали или в виде складочных структур, которые поддерживаются, в основном, водородными связями, третичная структура – трехмерное расположение полипептидной цепи в пространстве, при этом возможно множество конформаций белковой молекулы, эта структура поддерживается водородными, ионными, гидрофобными связями, четверичная структура – комплекс нескольких полипептидных цепей (субъединиц), связанных водородными, ванн-дер-ваальсовыми и другими нековалентными взаимодействиями. Для структуры белков очень важно такое понятие как конформация, то есть форма молекулы, в которой пространственное расположение групп изменяется благодаря свободному вращению вокруг простых сигма-связей, при этом сохраняется порядок связей, их длина. Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от соотношения в них незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать только с пищей. Для оценки биологической ценности пищевой продукции ее аминокислотный состав сравнивают с аминокислотным составом идеального белка, определяя аминокислотный химический скор. Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой имеет наименьшее значение. АК скор = (мг АК в 1г исслед.белка/мг АК в 1г идеал.белка)*100

28. Качество белка и методы его оценки. Пути повышения белковой ценности продуктов. Для оценки биологической ценности пищевой продукции ее аминокислотный состав сравнивают с аминокислотным составом идеального белка, определяя аминокислотный химический скор. Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой имеет наименьшее значение. АК скор = (мг АК в 1г исслед.белка/мг АК в 1г идеал.белка)*100

Другой метод определения биологической ценности белков заключается в определении индекса незаменимых аминокислот (ИНАК). Метод представляет собой модификацию метода химического скора (Oser, 1951) и позволяет учитывать количество всех незаменимых аминокислот. Индекс рассчитывается по формуле: ИНАК = ⁿ√лиз_б/лиз_э*три_б/три_э*…*гим_б/гис_э где n – число аминокислот; индексы б,э – содержание аминокислоты в изучаемом и эталонном белке, соответственно. Показатели биологической ценности белков необходимо учитывать при составлении рационов питания, взаимно дополняя лимитирующие аминокислоты. В большей степени этого можно добиться, сочетая растительные и животные белки.

29. Характеристика белков злаков. Среднее содержание белков в злаках составляет от 7 до 17%. Причем наиболее белковистой является пшеница, наименьшее количество белка – в рисе и кукурузе (7 – 9%). Белки неравномерно распределяются между морфологическими частями зерна. Основное их количество приходится на эндосперм (65 – 75%); на зародыш до 22%, на алейроновый слой до 15,5%. В эндосперме белки распределены также неравномерно, концентрация их снижается по мере продвижения к центру. Центральная часть эндосперма содержит мало белка (7 – 9%).Распределение белка по частям зерновки зависит  от вида культуры, ее сорта и почвенно-климатических условий выращивания. Биологическая ценность белков злаков различна. В таблице 4.1 представлено содержание незаменимых аминокислот в суммарных зерновых белках. Анализируя аминокислотный состав суммарных белков различных злаковых культур с точки зрения состава эталонного белка для питания людей (ФАО, 1973) следует отметить, что все они, за исключением гречихи и овса, бедны лизином (2,2 – 3,3%), а за исключением риса, гречихи и сорго – изолейцином. Для белков пшеницы, сорго, ячменя и ржи характерно относительно небольшое количество метионина (1,6 – 1,7мг/100 г белка). Белки пшеницы к тому же содержат недостаточное количество треонина (2,6%), а белки кукурузы – триптофана (0,6%). Наиболее сбалансированными по аминокислотному составу являются овес и гречиха. По содержанию валина зерно гречихи может быть приравнено к молоку, по лейцину – к говядине, фенилаланину – к молоку и говядине. По содержанию триптофана зерно гречихи не уступает продуктам животного происхождения. Белки зерна гречихи хорошо сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот. Исключение составляют серосодержащие аминокислоты, которых недостаточно в белках зерна гречихи.

30. Характеристика белков семян бобовых и масличных культур. Наибольшая часть белков сосредоточена в ростках, их содержание в семенных оболочках ограничено. В семенных оболочках гороха по сравнению с другими культурами содержится наименьшая доля белков. Содержание белков в его ростках по сравнению с фасолью и чечевицей больше. Чечевица отличается более высоким, чем горох и фасоль содержанием белков в семядолях. Для семян фасоли характерно по сравнению с семенами других бобовых наибольшее сосредоточение белков в семенных оболочках. Содержание белков бобовых от 25 до 30 (соя 39). Проламиновая фракция в белках семян бобовых отсутствует. Основная фракция – глобулины. Наименьшее количество приходится на долю глютелинов. Альбуминов немного больше, чем глютелинов. В семенах бобовых найдены отдельные, характерные для той или другой культуры белки – в семенах гороха водорастворимый легумелин и два глобулина (легумин и вицилин), в семенах фасоли – глобулин фазеолин, в семенах сои – глобулин глицинин. Для полного усвоения белка бобовых культур живым организмом необходима их предварительная обработка. Сырое зерно содержит лишь 15–20% усвояемого белка. Глобулиновая фракция белков фасоли устойчива к некоторым протеолитическим ферментам. Благодаря высокому содержанию белков, богатых незаменимыми аминокислотами, семена бобовых культур – один из важнейших источников белка. Среди бобовых культур в качестве источника пищевого биологически ценного белка наибольшее значение имеют семена сои. С их использованием организовано использование соевой муки (обезжиренной, полужирной и необезжиренной), концентратов и изолятов.

31. Характеристика белков картофеля, овощей и плодов. Большую часть азотистых веществ, содержащихся в плодах и овощах, составляют белки, меньшую часть – свободные аминокислоты и еще меньшую – амиды: аспарагин и глутамин. В целом овощи характеризуются низким содержанием запасных белков. Больше всего их в зеленом горошке – в среднем 5,0%, в овощной фасоли – 4,0, шпинате – 2,9, цветной капусте – 2,5, картофеле – 2,0, моркови – 1,5, томатах – 0,6%. Еще меньше белков во многих плодах. Но в некоторых плодах белков содержится не меньше, чем в овощах. Так, в маслине содержится в среднем 7% белков, ежевике – 2%, бананах – 1,5%. Большая часть белков картофеля (70%) представлена глобулинами, меньшая (30%) – альбуминами. Среди овощных культур большим содержанием белка отличаются зеленый горошек (28,3 – 31,9%) и сахарная кукуруза (10,4 – 14,9% в расчете на сухой вес). Основную долю в зеленом горошке составляют глобулины (вицилин и легулин), в кукурузе – спирторастворимый зеин. У зеленого горошка отмечается высокое содержание альбуминов, которое в 2 – 3 раза выше, чем в зрелом горохе гладкозерных сортов. По сравнению с зерновой кукурузой овощная кукуруза содержит значительно больше альбуминов, глобулинов и проявляет тенденцию к меньшему содержанию щелочерастворимых белков. Содержание зеина составляет 21,1 – 37,2% от общего белка, что значительно меньше, чем в кукурузе других ботанических групп (41 – 58%). Особенность фракционного состава зеленого горошка и кукурузы благоприятно отражается на их аминокислотном составе. Значительную долю аминокислот горошка составляют лейцин с изолейцином (15,4% от общего количества), фенилаланин (7,1%), валин с метионином (5,2%),аргинин (10,5%) и треонин (5,2%). Для белков сахарной кукурузы характерно высокое содержание лейцина и изолейцина – 15,1%, аргинина 12,4%, глутаминовой кислоты 17,3%, аланина, глицина, серина 9,0%, гистидина 4,2%, лизина 1,1%. Высокое содержание в зеленом горошке и сахарной кукурузе лизина и аргинина объясняется повышенным количеством альбуминов, а кукурузе – и пониженным содержанием неполноценного зеина.

32. Новые формы белковой пищи на основе соевых белков. Новые формы белковой пищи – это продукты питания, получаемые на основе различных белковых фракций продовольственного сырья с применением научно обоснованных способов переработки и имеющие определенный химический состав, структуру и свойства, включая биологическую ценность. . К потенциальным сырьевым источникам относят: зернобобовые (соя, горох, чечевица, люпин, фасоль, нут); хлебные и крупяные культуры (пшеница, тритикале, рожь, овес, ячмень, кукуруза) и побочные продукты их переработки (отруби, сечка, мучка, зародыш); масличные (подсолнечник, лен, рапс, кунжут); псевдозлаковые (амарант); овощи и бахчевые (картофель, тыква); вегетативная масса растений (люцерна, клевер, люпин, сахарная свекла, зеленый табак); продукты переработки фруктов и ягод (косточки абрикоса, сливы, вишни, кизила, винограда и т.д.); кедровые и другие виды орехов. Из известных растительных источников пищевого белка наибольшее значение имеют семена сои. На современном рынке пищевых ингредиентов соевые белки представлены изолятами, концентратами, текстурированными соевыми продуктами и различными видами соевой муки или крупки. Соевую муку производят в значительном количестве и используют для разных целей: получения соевого белка, блинной муки, в хлебопечении и т.д. Ее вырабатывают из семян сои, соевого жмыха и соевого шрота. Пищевой соевый жмых получают при отжиме масла из сои путем прессования, соевый шрот – при выработке масла путем экстрагирования.

33. Характеристика ингибиторов трипсина и лектинов, содержащихся в семенах сои, и методы их инактивации. В зернах злаковых и семенах бобовых культур содержатся белки-ингибиторы, способные соединяться с протеолитическими ферментами, снижая их активность, что также может сказываться на качестве клейковины. Наряду с белками, обладающими питательной ценностью, в состав бобовых культур входят антиалиментарные соединения, имеющие также белковую природу. Они понижают питательную ценность белковых продуктов и пищевых изделий. К таким соединениям относятся ингибиторы протеаз желудочно-кишечного тракта и лектины. В семенах сои содержится не менее пяти ингибиторов трипсина в количестве 5 – 10% от общего содержания белка. Наиболее хорошо изучены ингибитор Кунитца, на долю которого приходится 90% общей активности ингибиторов, и Баумана–Бирк. Ингибиторы представляют собой белковые молекулы с молекулярными массами 21,5 и 8 кД, соответственно. В состав всех ингибиторов трипсина входят, расположенные в пространстве особым образом, остатки лизина или аргинина. Белковые ингибиторы различаются по специфичности, выражающейся в неодинаковой способности подавлять активность различных ферментов. Так, ингибитор Кунитца из сои подавляет активность трипсина и фермента крови плазмина, но слабо ингибирует химотрипсин, а ингибитор Баумана–Бирк снижает активность не только трипсина, но и химотрипсина. В технологических процессах производства белковых продуктов из сои предусматривается инактивация ингибиторов протеиназ обработкой паром, микроволновым нагревом, вымачиванием с последующим кипячением и другими способами. Инактивация ингибиторов трипсина на 80 – 90% по сравнению с их активностью в исходном сырье уже позволяет отнести белковые продукты к пищевым, не обладающим отрицательном воздействием на организм. Лектины (от лат. – «выбирать») – это гликопротеины растительного происхождения, связывающие один или несколько специфических сахаров. Свое название они получили от избирательной способности вызывать агглютинацию (агрегацию, склеивание) эритроцитов крови, клеток, бактерий. Агглютинация происходит путем взаимодействия лектинов с углеводными компонентами поверхности клеток. Так, лектин соевых белков, например, специфичен к остаткам галактозы и N-ацетилгалактозамина, а агглютинин зародышей пшеницы – к остаткам N-ацетилглюкозамина и N-ацетилнейраминовой кислоты. На долю лектинов в бобовых культурах приходится от 2 до 10% общего белка. Отсутствие высокой активности лектинов, как и ингибиторов ферментов, в белковых продуктах из бобовых является одним из санитарно-гигиенических требований, предусматриваемых сертификацией для использования их в хлебопечении, кондитерской и других отраслях промышленности в целях повышения пищевой ценности изделий. Снижение активности лектинов достигается применением более мягких условий, чем снижение активности ингибиторов ферментов – нагреванием при 80˚С.

34. Характеристика функциональных свойств белков. К наиболее важным функциональным свойствам белков относятся растворимость, водосвязывающая и жиросвязывающая способность, способность стабилизировать дисперсные системы (эмульсии, пены, суспензии), образовывать гели, пленкообразующая способность, адгезионные и реологические свойства (вязкость, эластичность), способность к прядению и текстурированию. Белки с высокими функциональными свойствами хорошо растворяются в воде, образуют прочные гели, стабильные эмульсии и пены; белки с низкими функциональными свойствами не набухают в воде, не способны образовывать вязкие, эластичные массы, гели, не стабилизируют пены и эмульсии. Некоторые известные белки не попадают под указанные выше закономерности. Так, белки пшеничной клейковины, несмотря на низкую растворимость в воде (2–5%), образуют структурные коллоидные системы – гели, которые выдерживают нагревание, замораживание и сушку, а белки из отрубей и тритикале с растворимостью 10–20% обладают высокими жироэмульгирующими и пенообразующими свойствами. Свойства белковых суспензий. При использовании белков в качестве обогатителей, наполнителей (разбавителей), функциональных ингредиентов и аналогов мясных и рыбных изделий большое значение имеют такие свойства белковых суспензий, как ограниченная степень набухания и размер частиц, водо- и жиросвязывающая способность, адгезионные свойства, значение рН и буферная емкость, образование вязко-упругоэластичных масс и гелей. Водосвязывающая способность характеризуется адсорбцией воды при участии гидрофильных остатков аминокислот, жиросвязывающая – адсорбцией жира за счет гидрофобных остатков. Способность белков удерживать жир и воду зависит не только от особенностей аминокислотного состава и структуры, но и от фракционного состава, способа обработки, рН среды, температуры и присутствия углеводов, липидов и других белков. Пены (дисперсные системы с газообразной фазой и жидкой или твердой средой) получают механическим распределением воздуха в растворе белка путем взбивания или за счет вскипания воды, понижения давления, обеспечения химических и микробиологических процессов в белоксодержащих пищевых системах. Гелеобразующие свойства белков характеризуются способностью их коллоидного раствора из свободно диспергированного состояния переходить в связнодисперсное (с образованием систем,  обладающих свойствами твердых тел). 

35. Превращения белков при технологической обработке пищевых продуктов. В процессе технологической обработки пищевых продуктов существенным изменениям подвергаются белки, влияющие на органолептические свойства, биологическую ценность, структурно-механические и другие показатели качества продуктов. Глубина физико-химических изменений белков зависит от вида продукта, характера внешних воздействий, концентрации белков. К основным изменениям белков пищевых продуктов при различных видах технологической обработки относятся: денатурация и деструкция. Денатурация белков – это нарушение нативной пространственной структуры белковой молекулы под влиянием различных внешних воздействий, сопровождающееся изменением их физико-химических и биологических свойств. При этом нарушаются вторичная и третичная структуры белковой молекулы, а первичная, как правило, сохраняется. Деструкция белков. При нагревании пищевых продуктов выше 100С происходит разрушение макромолекул денатурированных белков. На первом этапе изменений от белковых молекул могут отщепляться такие летучие продукты, как аммиак, сероводород, диоксид углерода и другие соединения. Накапливаясь в продукте и окружающей среде эти вещества участвуют в образовании вкуса и аромата готовой пищи.

36.Процессы происходящие при денатурации и деструкции белков. Денатурация белков – это нарушение нативной пространственной структуры белковой молекулы под влиянием различных внешних воздействий, сопровождающееся изменением их физико-химических и биологических свойств. При этом нарушаются вторичная и третичная структуры белковой молекулы, а первичная, как правило, сохраняется. Денатурация белков происходит при нагревании и замораживании пищевых продуктов под действием различных излучений, кислот, щелочей, резких механических воздействий и других факторов. При денатурации белков происходят следующие основные изменения: резко снижается растворимость белков; теряется биологическая активность, способность к гидратации и видовая специфичность; улучшается атакуемость протеолитическими ферментами; повышается реакционная способность белков; происходит агрегирование белковых молекул; заряд белковой молекулы равен нулю. Потеря белками биологической активности в результате тепловой денатурации приводит к инактивации ферментов и отмиранию микроорганизмов. В результате потери белками видовой специфичности пищевая ценность продукта не снижается. Рассмотрим наиболее распространенную тепловую денатурацию белковых молекул, сопровождаемую разрушением слабых поперечных связей между полипептидными цепями и ослаблением гидрофобных и других взаимодействий между белковыми цепями. В результате этого изменяется конформация полипептидных цепей в белковой молекуле. Например, фибриллярные белки изменяют свою эластичность, у глобулярных белков развертываются белковые глобулы с последующим свертыванием по новому типу. Прочные (ковалентные) связи белковой молекулы при этом не нарушаются. Глобулярные белки изменяют растворимость, вязкость, осмотические свойства и электрофоретическую подвижность.

Для большинства белков температура денатурации составляет 45 - 60С. Однако встречаются белки и термостабильные, например, -лактоглобулин молока и -амилазы некоторых бактерий.

Деструкция белков. При нагревании пищевых продуктов выше 100С происходит разрушение макромолекул денатурированных белков. На первом этапе изменений от белковых молекул могут отщепляться такие летучие продукты, как аммиак, сероводород, диоксид углерода и другие соединения. Накапливаясь в продукте и окружающей среде эти вещества участвуют в образовании вкуса и аромата готовой пищи. При температуре от 60С до 100С со значительной скоростью протекает взаимодействие белков с восстанавливающими сахарами, сопровождающееся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов – меланоидинов (реакция Майяра). Сущность реакций меланоидинообразования заключается во взаимодействии группы –NH₂ аминокислот с гликозидными гидроксилами сахаров (Н₂). Сахароаминные реакции являются причиной не только потемнения пищевых продуктов, но и уменьшения в них сухого вещества и потерь незаменимых аминокислот (лизина, треонина). Меланоидины понижают биологическую ценность изделий, так как снижается усвояемость аминокислот из-за того, что сахароаминные комплексы не подвергаются гидролизу ферментами пищеварительного тракта. К тому же количество незаменимых аминокислот уменьшается. Это уменьшение происходит не только за счет взаимодействия их с восстанавливающими сахарами, но и за счет взаимодействия между собой функциональных групп –NH₂ и –СООН самого белка. Реакции протекают с образованием внутренних ангидридов, циклических амидов и – изопептидных связей.

37. Гетероциклические ароматические амины, их предшественники, ус-я образования, влияние на организм человека. Гетероциклические ароматические амины (ГАА) - это чрезвычайно мощные мутагены. В гепатоцитах человека ГАА трансформируются и становятся фактором, запускающим процесс канцерогенеза. По мнению ряда ученых – самые сильные мутагенные соединения, известные в настоящее время. Они формируются в ходе термической обработки пищевого сырья и полуфабрикатов главным образом животного происхождения, как правило, при температуре выше 150°С. Исследователями доказано мощное мутагенное воздействие указанных соединений на микроорганизмы и выраженный канцерогенный эффект в опытах на животных. Есть основания полагать, что именно ГАА ответственны за определенную часть онкологических заболеваний человека. Как показывают результаты исследований, наиболее важные факторы формирования мутагенных химических веществ – температура и продолжительность процесса кулинарной обработки. Мутагенная активность мясного фарша, жаренного основным способом при 200°С, примерно в 2 раза выше, чем у такого же образца, но жаренного при 150°С. Кроме того, уровень мутагенов существенно увеличивается в случае продолжительность процесса более чем 10 мин. В опытах показано, что при прогревании смеси креатина (всегда имеется в мясе, рыбе), глицина (аланина) и глюкозы при 130°С обнаруживается высокая мутагенная активность. Изъятие хотя бы одного компонента из данной смеси приводит к полной утрате мутагенных свойств. Делается вывод о роли трех главных предшественников (аминокислот, углеводов и креатина) в образовании пищевых мутагенов. Предполагается, что в образовании ГАА участвуют реакции Майера (меланоидинообразования), реакции распада по Стреккеру (с образованием альдегидов и других летучих продуктов); креатин преобразуется в его гетероциклическую форму - креатины, которые далее участвуют в реакциях формирования конденсированных мутагенных гетероциклических аминов.

38. Функции липидов в организме, пищевая ценность отдельных групп липидов, нормы их потребления. Функции липидов.Функции липидов в организме разнообразны (структурная, резервная, транспортная, синтезирующая, терморегулирующая, энергетическая, защитная). Это основной энергетический материал. При сгорании 1 г триацилглицеролов, главного компонента липидов, выделяется 38,9 кДж (9,0 ккал), что в 2 раза больше, чем при сгорании белков или углеводов. Липиды в организме играют роль резервного материала, используемого при ухудшении питания или заболеваниях. Они являются также структурным элементом тканей, в составе клеточных оболочек и внутриклеточных образований. Липиды - источник синтеза стероидных гормонов, которые во многом обеспечивают приспособление организма к различным стрессовым ситуациям. В нервной ткани содержится до 25% липидов, в клеточных мембранах - до 40%. Липопротеины – соединения липидов с белками – выполняют транспортную функцию: они являются переносчиками жирорастворимых витаминов А, D, E и К в организме. Липиды участвуют также в процессах терморегуляции, защищая организм от холода; способствуют закреплению в определенном положении таких внутренних органов, как почки, кишечник, и предохраняют их от смещения при сотрясении. Пищевая ценность отдельных групп липидов. Нормы их потребления. Наиболее важная и распространенная группа простых нейтральных липидов – ацилглицеринов. Ацилглицерины – (или глицериды) – это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Они составляют основную массу липидов (иногда до 95%) и, по существу, именно их называют жирами или маслами. В состав жиров диацилглирерины и моноацилглицерины. Триацилглицерины (ТАГ), молекулы которых содержат одинаковые остатки жирных кислот, называются простыми, в противном случае - смешанными. Природные жиры и масла содержат, главным образом, смешанные триацилглицерины. Важнейшая составная часть жиров – жирные кислоты, насыщенные и ненасыщенные. Жирные кислоты в основном и определяют свойства жира. Чем больше в жирах полиненасыщенных жирных кислот, тем они более биологически активны. Самые распространенные жирные кислоты – пальмитиновая, олеиновая, линолевая. Насыщенные жирные кислоты содержатся в коровьем масле (масляная, капрновая), животном жире (пальмитиновая, стеариновая, миристиновая), рыбьем жире и земляных орехах (арахиновая), рапсовом масле (бегеновая). Насыщенные жирные кислоты используются в основном как энергетический материал, содержатся в наибольших количествах в животных жирах, что определяет высокую температуру плавления этих жиров и их твердое состояние. Они содержатся в мясе животных и субпродуктах. Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на мононенасыщенные (содержат одну ненасыщенную водородом связь) и полиненасыщенные (несколко связей). Простые ненасыщенные жирные кислоты содержатся в рыбьем жире (эруковая, гадолеиновая), масле, жире, орехах (олеиновая), а также в молочном жире (пальмитолеиновая). Полиненасыщенные жирные кислоты содержатся в масле семян, рыбьем жире (линолевая, линоленовая, арахидоновая, клупонодоновая). Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): линолевая, линоленовая – относятся к незаменимым формам питания, так как в организме они не синтезируются и потому должны поступать с пищей. Эти кислоты по своим биологическим свойствам относятся к жизненно необходимым веществам и называются «Витамин F». Фосфолипиды – основной компонент биомембран клеточных структур, они играют существенную роль в проницаемости клеточных оболочек и внутриклеточном обмене. Наиболее важны из фосфолипидов - фосфатидилхолин, или лецитин, проявляет липотропное действие, препятствуя ожирению печени и лучшему усвоению жиров. Недостаток фосфатидов в рационе приводит к накоплению жира в печени, к ее ожирению, а за тем и к циррозу. Суточная потребность в фосфатидах здорового взрослого человека – 5-10 г. Стеарины – алициклические вещества, входящие в группу стероидов, овычно они представляют собой кристаллические одноатомные спирты (стеролы) или их эфиры (стериды). Различают зоостерины, выделяемые из животных объектов, фитостерины (из ратсений), микостерины, выделяемые из грибов. Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека – 90-100 г в сутки, при этом 1/3 их должны составлять растительные масла, 2/3 – животные. По данным ВОЗ, нижний предел безопасного потребления жиров составляет для взрослых мужчин и женщин 25-30 г/сутки.

39. Процессы переработки жиров и масел. Гидролиз триацилглицеринов:

Под влиянием щелочей, кислот, фермента липазы триацилглицерины гидролизуются с образованием ди-, затем моноацилглицеринов и , в конечном счете, жирных кислот и глицерина.

Результаты гидролиза выражаются схемой:

В присутствии кислотных катализаторов (сульфокислоты, H₃PO₄) процесс ведут при 100^◦C в избытке воды. В присутствии катализаторов расщепление проводят при температуре 220-225^◦С под давлением 2-2.5 МПа («безреактивное» расщепление). Гидролиз концентрированными водными растворами гидроксида натрия (омыление) является основой процесса получения («варки») мыла. На скорость гидролиза ацилглицерина влияют строение и положение ацилов, температура, катализаторы. С ростом длины углеродной цепи, увеличением ненасыщенности (при той же длине углеродной цепи) ацилов скорость гидролиза снижается. Гидролиз триацилглиреринов широко применяется в технике для получения жирных кислот, глицерина, моно- и диацилглицеринов.ьСвойства и преврашения глицерофосфолипидов. В молекуле фосфолипидов имеются заместители двух типов: гидрофильные и гидрофобные. В качестве гидрофильных (полярных) группировок выступают остатки фосфорной кислоты и азотистого основания («голова»), а гидрофобных (неполярных) – углеводородные радикалы («хвосты»). Пространственная структура фосфолипидов представлена на рис.

Подавляющее большинство фосфолипидов имеет в своем составе остатки одной насыщенной (обычно в положении 1) и одной ненасыщенной (в положении 2) кислоты.

В состав фосфолипидов входят, с одной стороны, гидрофобные, отличающиеся низким сродством к воде, липофильные углеводородные остатки, с другой – гидрофильные группы. Они получили название «полярных головок». Построенные таким образом амфифильные (обладающие двойным сродством) молекулы липидов легко ориентируются. Гидрофобные хвосты стараются попасть в масляную фазу, гидрофильные группы создают границу раздела между водой и гидрофобной фазой. Гидрирование ацилглицеринов. Гидрирование масел и жиров молекулярным водородом в промышленности проводят при температурах 180-240^◦С в присутствии никелированных или медно-никелевых катализаторов, при давлении, как правило, близком к атмосферному. Задача гидрогенизации масел и жиров – целенаправленное изменение жирно кислотного состава исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящим в состав ацилглицеринов подсолнечного, хлопкового, соевого, рапсового и других жидких растительных масел.

Основная химическая реакция, протекающая при гидрогенизации, - присоединение водорода к двойным связям остатков непредельных жирных кислот:

Реакции переэтерификации ацилглицеринов. Триацилглицерины при температуре 80-90^◦Св присутствии катализаторов (метилат и этилат натрия, натрий и калий, алюмосиликаты) способность обмениваться ацилами (переэтерификация). При этом ацильная миграция как внутри молекулы ацилглицерина (внутримолекулярная переэтерификация), так и между различными молекулами ацилглицеринов (межмолекулярная переэтерификация).

При переэтерификации с участием химических катализаторов состав жирных кислот жира не меняется, происходит их статистическое распределение в смеси триглицеридов, что приводит к изменению физико-химических свойств жировых смесей в результате изменения молекулярного состава. Переэтерификация высокоплавких животных и растительных жиров с жидкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием линолевой кислоты при отсутствии транс-изомеров жирных кислот. Готовые переэтерифицированные жиры, предназначенные в качестве компонентов маргариновой продукции. Переэтерифицированные жиры специального назначения применяются в хлебопочении, при производстве аналогов молочного жира, кондитерского жира, комбинированных жиров и т.д.

40. Биохимические и физико-химические изменения жиров в процессе переработки и хранения В процессе переработки и хранения жиросодержащих продуктов происходят многообразные превращения их под влиянием биологических и химических факторов. В результате этих превращений изменяется химический состав, ухудшаются органолептические показатели и пищевая ценность жиров, что может привести к их порче. Гидролитическое расщепление жиров жиров протекает с обязательным участием воды и может быть как ферментативным, так и не ферментативным. В тканевых жирах, жире-сырце (внутренний жир), жире мяса, плодов и овощей, жире сырокопченостей и т.п. под влиянием тканевых липаз наблюдается гидролиз ацилглицеринов, сопровождающийся накоплением жирных кислот и, как следствие, повышением кислотного числа. Образование в жире при гидролитическом распаде небольшого количества высокомолекулярных жирных кислот не вызывает изменения вкуса и запаха продукта. Но если в составе триглицеридов (молочный жир) имеются низкомолекулярные кислоты, то при гидролизе могут появиться капроновая и масляная кислоты, характеризующиеся неприятным запахом и специфическим вкусом, резко ухудшающими органолептические свойства продукта. При неблагоприятных условиях (влага, повышенная температура) может произойти гидролитическая порча жиров, вызванная не только действием ферментов, но и других факторов: кислот, щелочей, окислов металлов и других неорганических катализаторов, а также ферментов микроорганизмов. Окислительные изменения. В процессе переработки и хранения жиров возможно ухудшение их качества в результате окислительных процессов, глубина и скорость которых зависят от природных свойств жира, температуры, наличие кислорода и света. Эти факторы могут вызвать окислительную порчу жиров. Различают автоокисление и термическое окисление жиров. Автоокисление жиров протекает при низких температурах в присутствии газообразного кислорода. Термическое окисление происходит при температуре 140-200^◦С. Между термическим и автоокислением есть много общего, однако состав образующихся продуктов несколько различается. Животные жиры, в составе которых меньше ненасыщенных кислот, более устойчивы, чем растительные. При окислении жиров обнаружен ряд альдегидов, представляющих собой продукты распада цепи жирных кислот: нониловый, азолаиновый, гептиловый, малоновый. Дальнейшее превращение низкомолекулярных альдегидов ведет к появлению низкомолекулярных спиртов, жирных кислот и к новому разветвлению окислительной цепи. Окислительная порча жиров. При окислении жиров теряется естественная окраска; специфический цвет и запах продукта; появляется посторонний, иногда неприятный привкус, аромат; теряется биологическая ценность. Первичные продукты окисления – перекиси – органолептически не обнаруживаются, однако, по их содержанию можно судить о глубине порчи жира, пригодности его для длительного хранения и употребления в пищу. Вторичные продукты окисления ухудшают органолептические показатели жира. При этом различают два основных вида порчи жира – прогокание и осаливание. Прогоркание происходит в результате накопления в жирах низкомолекулярных продуктов: альдегидов, кетонов, низкомолекулярных жирных кислот. В этом случае жир приобретает прогорклый вкус и неприятный запах. При химическом прогоркании, протекающем в жире под действием кислорода воздуха, накапливаются свободные жирные кислоты, иногда низкомолекулярные, не свойственные данному жиру, увеличивается перекисное число, образуются летучие карбонильные соединения – альдегиды и кетоны. Именно эти соединения придают запах прогорклости жиру. При биохимическом прогоркании, протекающем с участием ферментов плесеней, образуются кетокислоты и метилалкилкетоны в результате β-окисления свободных жирных кислот, образующихся при гидролизе под действием липаз. При этом из кислот образуются кетоны, содержащие на один атом углерода меньше, чем в исходной кислоте: из капроновой - метилпропил кетон, лауриновой – метилонил кетон и т.д. При хранении растительные и животные жиры, жиросодержащие продукты (масличные семена, мука, крупа, кондитерские изделия и т.д.) под влиянием кислорода воздуха, света (особенно прямого солнечного, ультрафиолетового), влаги, ферментов постепенно приобретают неприятный вкус и запах. Некоторые из них обесцвечиваются. В них накапливаются вредные для организма человека продукты окисления. Осаливание жиров сопровождается исчезновением окраски, уплотнением жира и появлением салистой консистенции в результате окислительных изменений жира. При осаливании образуется значительное количество оксисоединений в результате распада на свету первичных органических перекисей и появлении свободных радикалов ^◦ОН и НО^◦₂ при фотохимическом воздействии на жир. Изменение окраски жиров связано с разрушением каротиноидов, которое наступает до начала окислительных изменений. Потемнение жира происходит за счет загрязнения его веществами пирогенетического распада, образующихся при обугливании мелких частиц, реакций меланоидинообразования и карамелизации, а также накопления темноокрашенных продуктов окисления самого жира. Изменение запаха жира при длительной жарке продуктов вызвано образованием акролеина. Образующиеся при жарке карбонильные соединения, содержащие 3, 5, 7 атомов углерода, ухудшают запах и вкус жира, а содержащие 4, 6, 10, 12 атомов углерода придают жиру приятный запах жаренного. Изменение биологической ценности жира. В результате окисления изменяются не только органолептические свойства жира, но и снижается его пищевая, в том числе биологическая ценность. Это связано с окислением жизненно необходимых жирных кислот, а также с разрушением каротиноидов, токоферолов, фосфатов и других биологически активных веществ.

41. Характеристика ПНЖК пищевых жиров. Незаменимые (эссенциальные) и заменимые ПНЖК. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): линолевая, линоленовая – относятся к незаменимым формам питания, так как в организме они не синтезируются и потому должны поступать с пищей. Эти кислоты по своим биологическим свойствам относятся к жизненно необходимым веществам и называются «Витамин F». Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую, а линоленовая – эйкозапентаеновую. Недостаточное поступление с пищей линолевой кислоты вызывает в организме нарушение биосинтеза арахидоновой кислоты. Арахидоновая кислота предшествует образованию веществ, участвующих в регуляции многих процессов жизнедеятельности тромбоцитов и других элементов, но особенно простагландинов, которым придают большое значение как веществам высочайшей биологической активности. Простагландины обладают гормоноподобным действием, в связи с чем получили название «гормонов тканей», так они синтезируются непосредственно из фосфолипидов мембран. Синтез простагландидов зависит от обеспеченности организма этими кислотами. ПНЖК участвуют в образовании липидов, вместе с которыми входят в состав клеточных мембран. Воздействуют на структуру кожи и волос, снижают артериальное давление, способствуют профилактике артрита, понижают уровень холестерина и триглицеридов, уменьшают риск тромбообразования; оказывают положительное воздействие при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, кандидозе, экземе, псориазе; требуются для нормального развития и функционирования мозга. По современным представлениям, сбалансированным считают следующий жирнокислотный состав триацилглицеролов: полиненасыщенные жирные кислоты – 10%, мононенасыщенные – 60%, насыщенные – 30% суточная потребность человека в линолевой кислоте – 4-10 г, что соответствует 20-30 г растительных масел. По биохимической классификации линолевая кислота и продукты ее превращения объединяются в семейство ω-6 – по положению первой двойной связи в молекуле жирной кислоты, считая от метильного (первого в цепи) атома углерода. Продукты превращения другой незаменимой жирной кислоты – линоленовой – отличаются от представителей жирных кислот семейства ω-6 тем , что у них первая двойная связь от метильного атома углерода занимает положение 3. Поэтому линоленовая кислота и ее продукты превращения образуют семейство ω-3. Жирные кислоты одного семейства в живых организмах не переходят в другое. Рассматривается необходимость обеспечения от 0,2 до 0,8% энергоценности рациона за счет линоленовой кислоты, в то время как линолевая кислота (семейство ω-6) должна составлять 4-8% энергоценности. Липиды морских рыб и беспозвоночных содержат главным образом две кислоты семейства ω-3: эйкозапентаеновую и докозагексаеновую. Такой тип липидов получил название «морского». Применение ПНЖК семейства ω-3 в клинике является эффективным методом профилактики атеросклероза и ишемической болезни сердца (ИБС). У больных, перенесших инфаркт миокарда, увеличение содержания в пище линоленовой жирной кислоты в виде изготовленного из рыбьего жира маргарина в течение 5 лет снизило смертность от ИБС на 50%. Много ненасыщенных жирных кислот содержится в рыбьем жире, в свежей рыбе, в грецких орехах, семенах тыквы, оливках, в льняном, рапсовом масле, примуле вечерней, миндале. Содержание арахидоновой кислоты в пищевых продуктах незначительно и составляет, %: в мозгах – 0,5; яйцах – 0,1; свиной печени – 0,3; сердце – 0,2. Наиболее замечательной чертой морских организмов является наличие в их липидных фракциях весьма высоких количеств ПНЖК с 5 и 6 двойными связями. Содержание докозагексаеновой кислоты в жире акулы сельдевой достигает 30%. В общем, в липидах морских организмов содержание высших полиненасыщенных жирных кислот с 4 связями достигает 10%, с 5-30% и с 6-40%.

43. Фосфолипиды и стерины: их назначение в питание, источники, нормы потребления. Молекулы фосфолипидов построены из остатков спиртов (глицерина, сфиногозина), жирных кислот, фосфорной кислоты ( Н₃РО₄), а также содержат азотистое основание (чаще всего холин (НО-СН₂-СН₂-(СН₃)₃N)⁺ОН или этаноламин НО-СН₂-СН₂-NH₂), остатки аминокислот и некоторых других соединений. Фосфолипиды – основной компонент биомембран клеточных структур, они играют существенную роль в проницаемости клеточных оболочек и внутриклеточном обмене. Наиболее важны из фосфолипидов - фосфатидилхолин, или лецитин, проявляет липотропное действие, препятствуя ожирению печени и лучшему усвоению жиров. Недостаток фосфатидов в рационе приводит к накоплению жира в печени, к ее ожирению, а за тем и к циррозу. Суточная потребность в фосфатидах здорового взрослого человека – 5-10 г. Лецитин встречается во всех тканях растительного и животного происхождения в семенах масличных растений количество может достигать 1-1,5%, в некоторых тканях животного организма – 6-10%. Лецитином богаты яичные желтки, икра, мозги, печень. Среди сопутствующих жирам неомыляемых веществ важное место занимают стеарины.

Стеарины – алициклические вещества, входящие в группу стероидов, овычно они представляют собой кристаллические одноатомные спирты (стеролы) или их эфиры (стериды). Различают зоостерины, выделяемые из животных объектов, фитостерины (из ратсений), микостерины, выделяемые из грибов. Стерины имеют в своей основе структуру пергидроциклопентанофенантрена

Наиболее известным стерином является холестерин. Он входит в став животных жиров. У млекопитающих он служит предшественником ряда важнейших активных веществ: гормонов, некоторых витаминов, желчных кислот. Холестерин является предшественником гормонов, относящихся к группе стероидных гормонов, в том числе женских половых гормонов прогестерона, эстрадиола и мужского полового гормона тестостерона. Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека – 90-100 г в сутки, при этом 1/3 их должны составлять растительные масла, 2/3 – животные. По данным ВОЗ, нижний предел безопасного потребления жиров составляет для взрослых мужчин и женщин 25-30 г/сутки.

44. Гидролиз триацилглицеринов и фосфолипидов Под влиянием щелочей, кислот, фермента липазы триацилглицерины гидролизуются с образованием ди-, затем моноацилглицеринов и , в конечном счете, жирных кислот и глицерина. Результаты гидролиза выражаются схемой:

В присутствии кислотных катализаторов (сульфокислоты, H₃PO₄) процесс ведут при 100^◦C в избытке воды. В присутствии катализаторов расщепление проводят при температуре 220-225^◦С под давлением 2-2.5 МПа («безреактивное» расщепление). Гидролиз концентрированными водными растворами гидроксида натрия (омыление) является основой процесса получения («варки») мыла. На скорость гидролиза ацилглицерина влияют строение и положение ацилов, температура, катализаторы. С ростом длины углеродной цепи, увеличением ненасыщенности (при той же длине углеродной цепи) ацилов скорость гидролиза снижается. Гидролиз ацилглицилов под действием липазы протекает ступенчато. При этом наблюдается определенная селективность: на первой стадии образуются 1,2-диацилглицерины, на второй – 2-моноацилглицерины. Скорость гидролиза моноацилглицеринов выше, чем триацилглицеринов; диацилглицерины занимают промежуточное положение. Гидролиз триацилглиреринов широко применяется в технике для получения жирных кислот, глицерина, моно- и диацилглицеринов. Фосфолипиды гидролизуются фосфолипазами. При мягком щелочном гидролизеотщепляются жирные к-ты, но не затрагиваются сложноэфирные связи остатка фосфорной к-ты; при жестком щелочном гидролизе отщепляется также XOH. К-ты гидро-лизуют все сложноэфирные связи.

45. Характеристика процессов гидрирования и переэтерификации ацилглицеринов, их использование в пищевых технологиях. Гидрирование ацилглицеринов

Гидрирование масел и жиров молекулярным водородом в промышленности проводят при температурах 180-240^◦С в присутствии никелированных или медно-никелевых катализаторов, при давлении, как правило, близком к атмосферному. Задача гидрогенизации масел и жиров – целенаправленное изменение жирно кислотного состава исходного жира в результате частичного или полного присоединения водорода к остаткам ненасыщенных жирных кислот, входящим в состав ацилглицеринов подсолнечного, хлопкового, соевого, рапсового и других жидких растительных масел. Основная химическая реакция, протекающая при гидрогенизации, - присоединение водорода к двойным связям остатков непредельных жирных кислот:

Реакции переэтерификации ацилглицеринов. Триацилглицерины при температуре 80-90^◦Св присутствии катализаторов (метилат и этилат натрия, натрий и калий, алюмосиликаты) способность обмениваться ацилами (переэтерификация). При этом ацильная миграция как внутри молекулы ацилглицерина (внутримолекулярная переэтерификация), так и между различными молекулами ацилглицеринов (межмолекулярная переэтерификация).

При переэтерификации с участием химических катализаторов состав жирных кислот жира не меняется, происходит их статистическое распределение в смеси триглицеридов, что приводит к изменению физико-химических свойств жировых смесей в результате изменения молекулярного состава. Переэтерификация высокоплавких животных и растительных жиров с жидкими растительными маслами позволяет получить пищевые пластичные жиры с высоким содержанием линолевой кислоты при отсутствии транс-изомеров жирных кислот. Готовые переэтерифицированные жиры, предназначенные в качестве компонентов маргариновой продукции. Переэтерифицированные жиры специального назначения применяются в хлебопочении, при производстве аналогов молочного жира, кондитерского жира, комбинированных жиров и т.д.

46. Характеристика основных видов порчи жира: прогоркания и осаливания. Пути замедления окислит. порчи жира. Прогоркание происходит в результате накопления в жирах низкомолекулярных продуктов: альдегидов, кетонов, низкомолекулярных жирных кислот. В этом случае жир приобретает прогорклый вкус и неприятный запах. Прогоркание жиров может происходить вследствие химических и биохимических процессов. При химическом прогоркании, протекающем в жире под действием кислорода воздуха, накапливаются свободные жирные кислоты, иногда низкомолекулярные, не свойственные данному жиру, увеличивается перекисное число, образуются летучие карбонильные соединения – альдегиды и кетоны. Именно эти соединения придают запах прогорклости жиру. При биохимическом прогоркании, протекающем с участием ферментов плесеней, образуются кетокислоты и метилалкилкетоны в результате β-окисления свободных жирных кислот, образующихся при гидролизе под действием липаз. При этом из кислот образуются кетоны, содержащие на один атом углерода меньше, чем в исходной кислоте: из капроновой - метилпропил кетон, каприновой – метилгептилкетон, лауриновой – метилонил кетон и т.д. Кетонное прогоркание иногда называют «душистым прогорканием» в связи со своеобразным запахом продуктов окислительной порчи. Ферментативное окислительное прогоркание характерно для липидного комплекса хранящихся масличных семян, зерна, продуктов их переработки (мука, крупа). Оно протекает при участии ферментов липазы и липоксигеназы. Липаза осуществляет гидролиз триацилглицеринов, липоксигеназа катализирует образование гидропероксидов ненасыщенных жирных кислот (главным образом, линолевой и линоленовой). При хранении растительные и животные жиры под влиянием кислорода воздуха, света, влаги, ферментов постепенно приобретают неприятный вкус и запах. Некоторые из них обесцвечиваются. В них накапливаются вредные для организма человека продукты окисления. Осаливание жиров сопровождается исчезновением окраски, уплотнением жира и появлением салистой консистенции в результате окислительных изменений жира. При осаливании образуется значительное количество оксисоединений. Возникающие радикалы, взаимодействуя с молекулами жирных кислот, образуют оксикислоты. Количество их определяют по ацетильному числу, которое возрастает с увеличением количества оксигрупп. Образовавшиеся оксикислоты вовлекаются в процесс полимеризации, в результате чего образуются высокомолекулярные соединения и жир приобретает характерную салистую, мазеобразную консистенцию. Осалившийся жир характеризуется также специфическим неприятным запахом и вкусом. Для предотвращения окислительных процессов в жирах необходимо уменьшить или исключить контакт жира с кислородом воздуха. Без кислорода даже длительное нагревание при 180-190^◦С не вызывает заметных окислительных изменений жира. Увеличению контакта с воздухом способствует нагревание жира тонким слоем, жарка продуктов пористой структуры, сильное вспенивание и перемешивание жира. Жир целесообразно хранить в герметичной таре, в вакуумной упаковке или в атмосфере инертного газа при отрицательных температурах. В жирах не должно быть легкоокисляющихся металлов (меди, железа, марганца), их солей или органических производных соединений свинца, олова и других металлов. Для замедления окислительных процессов в жирах пименяют антиоксиданты.

47. Макроэлементы: кальций и фосфор, их функции в организме, источники, нормы потребления. КАЛЬЦИЙ. Общее количество кальция в организме составляет около 25 массы тела, причем 99% кальция содержится в костной ткани, дентине и эмали зубов. Кальций выполняет в организме разнообразные функции: пластические и структурные, входя в состав основного минерального компонента костной ткани – оксиапатита, микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани; придает стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков и гликопротеидов; принимают участие в осуществлении межклеточных связей, обеспечивающих слипание клеток при тканеобразовании (процесс адгезии); необходим для нормальной возбудимости нервной ткани и сократимости мышечных волокон; является активатором ряда ферментов и гормонов, важнейшим компонентом системы свертывания крови; участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, оказывает действие, противоположное натрию, способствует выведению из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов, проявляет антиоксидантный эффект, обладает антиаллергическим действием. Кальций относится к трудноусвояемым элементам. При попадании в организм человека с пищей всасывается около 10 – 40% кальция. Всасывание кальция в основном происходит в верхнем отделе тонкого кишечника в виде одноосновных солей фосфорной кислоты. Содержание кальция в продуктах питания (мг/100г): хлеб ржаной–29, хлеб пшеничный–50, крупа гречневая-39, крупа овсяная-69, капуста свежая-106, молоко-90-180, Цельномолочные продукты (кефир, сметана, творог и др.)-85-150, твердые сыры-850-1100, плавленые сыры-430-760, масло-13-18, желток куриного яйца-137, говядина первой категории-10. Рекомендуемая норма потребления кальция составляет (мг/сут) для взрослых – 800, лиц престарелого и старческого возраста – 1000, беременных женщин – 300 дополнительно к норме. Суточная потребность для детей и подростков (мг): 1 – 3 года – 800, 4 – 6 лет – 900, 11 – 13 лет и 14 – 17 лет – 1200. ФОСФОР. Обмен его тесно связан с обменом кальция. В организме человека массой 70 кг содержится 700 г фосфора. Биологическая роль фосфатов чрезвычайно велика: они являются структурными элементами костной ткани, обеспечивают течение обменных процессов, участвуя в переносе энергии (АТФ, АДФ, гуанинфосфаты, креатинфосфаты); с участием фосфорной кислоты в организме осуществляется обмен углеводов. Фосфор участвует в синтезе белка, входя в состав таких компонентов, как РНК и ДНК. В составе фосфолипидов и фосфопротеинов присутствуют в мембранах клеток. При участии фосфора осуществляются важнейшие реакции – реакции фосфорилирования. Фосфат является компонентом буферной системы крови, других биологических жидкостей, обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равновесия, обеспечивает регуляцию обменных процессов (через цАМФ), проведение нервного импульса и мышечного сокращения. Неорганический фосфор выполняет структурные функции: входит в состав костной ткани, мембранных структур клетки, эмали и дентина зубов. Для нормального протекания необходимо определенное соотношение солей кальция и фосфора – примерно 1:1,5. Наибольшее количество элемента находится в молочных продуктах, особенно в сырах, а также в яйцах и яичных продуктах. Мясо и рыба являются важными источниками элемента, большие количества которого содержат также икра, шпроты и некоторые другие рыбные консервы. Высоким содержанием элемента отличаются бобовые (фасоль, горох), но в них он менее доступен. Наиболее богаты солями фосфора хрен, капуста кочанная, лук репчатый, морковь, свекла.

48. Макроэлементы калий и магний, их нормы потребления, источники, функции в организме. КАЛИЙ. Калий – внутриклеточный элемент, регулирующий кислотно-щелочное равновесие крови. Считают, что калий обладает защитными свойствами против нежелательного действия избытка натрия и нормализуют давление крови. Элемент играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в частности сердца, участвуя в проведении нервных импульсов к мышцам. Одним из важнейших его свойств является выведение из организма воды и натрия. Он также активирует ряд ферментов и участвует в важнейших обменных реакциях. Калий активирует такие ферменты, как ацетилтрансфераза, гексокиназа, аминоацетилтрансфераза. В ферментативных системах, где калий выступает как активатор, натрий является ингибитором. Ионы калия играют существенную роль в регулировании функций организма. Сердечная мышца реагирует на повышение содержание калия уменьшением возбудимости и проводимости. Калий участвует в процессе проведения нервных импульсов и передачи их на иннервируемые органы. Он необходим также для сокращения скелетных мышц, улучшает сокращение мышц при мышечной дистрофии, миастении, участвует в процессах, обеспечивающих проведение нервных импульсов, коррегирует щелочной баланс крови и тканевых жидкостей, участвует в реакциях обмена веществ, например в превращении глюкозы в гликоген, принимает участие в регуляции ритма сердца, регулирует концентрацию желудочного сока. Суточная потребность взрослого человека составляет 2500 – 5000 мг, которая может удовлетворятся обычным рационом. Наиболее богаты калием белокочанная капуста, фасоль, клубни картофеля, редька, редис, лук, морковь, свекла, сельдерей, зелень укропа и петрушки, плоды томатов и черной смородины. МАГНИЙ. В организме взрослого человека содержится около 25 г магния, главным образом в костях в виде фосфатов и бикарбоната. Физиологическая функция магния разнообразна. Магний является структурным компонентом широкого круга (приблизительно 300) ферментов, в том числе АТФ-зависимых ферментов. Магний входит в состав металлопротеидов – сложных белков, содержащих в своем составе металлы. Он относится к числу активаторов, повышающих активность ферментов, усиливающих их действие. Биосинтез белков идет при непосредственном участии ионов магния, который необходим для реакции активирования аминокислот. Магний обладает кардиопротекторным действием, оказывая благоприятное влияние на сердце при нарушении ритма, ИБС, в том числе при инфаркте миокарда, улучшает кислородное обеспечение миокарда, ограничивая зону повреждения. Одновременно магний проявляет сосудорасширяющее действие и способствует снижению артериального давления. При недостатке элемента возможно развитие самых разнообразных внешних проявлений: от внезапных головокружений, потери равновесия, мерцающих точек перед глазами до подергивания век, мышечных спазмов, покалывания и одревенения мышц, выпадения волос и повышенной ломкости ногтей. Суточная потребность в магнии составляет (мг) для взрослого человека – 400, беременных и кормящих женщин – 50 (дополнительно к норме); детей и подростков: 1 – 3 года – 150; 4 – 6 лет – 200; 7 – 10 лет – 250; остальные группы – 300. Почти половина суточной потребности в магнии удовлетворяется за счет хлеба, крупяных изделий, какао, орехов. Содержание магния в пищ. продуктах (мг/100 г): пшеничные отруби-490, пророщенная пшеница-336, миндаль-270, орехи и кешью-267, пивные дрожжи-231, гречиха-229, фундук-184 и т.д.

49. Понятие об эссенциальных элементах. Физиологическая роль железа и цинка в организме, источники, нормы потребления. Эссенциальные микроэлементы, необходимы для нормальной жизнедеятельности и являются незаменимыми компонентами пищевых рационов (железо, кобальт, медь, марганец, хром, селен, молибден, йод, цинк). Недостаток эссенциальных микроэлементов ведет к развитию типичных симптомов нехватки. Условно эссенциальные микроэлементы: бор, бром, фтор, литий, никель, кремний, ванадий. ЖЕЛЕЗО. Железо – широко распространенный в природе элемент. В теле человека содержится от 3 до 5 г железа. Из этого количества 70 – 80% приходится на железо гемоглобина. Железо обнаружено в составе более чем 70 различных по своей функции ферментов. Железосодержащие биомолекулы выполняют четыре основные функции: транспорт электронов (цитохромы, железосеропротеиды); транспорт и депонирование кислорода (миоглобин, гемоглобин, эритрокруорин, гимэритрин, хлорокруорин); участие в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов (оксидазы, гидроксилазы, супероксиддисмутаза и др.); транспорт и депонирование железа (сидерофилины, и среди них наиболее изученный трансферрин, гемосидерин, ферритин, сидерохромы). Железо входит в состав гемоглобина и миоглобина, фермента каталазы и др., благодаря которым оно участвует в кроветворении, тканевом дыхании и выполняет другие функции. Оно входит в состав гемопротеид-цитохрома Р-450, участвующего в обезвреживании чужеродных веществ, поступающих в организм человека. Другой фермент, содержащий железо, – тиреопероксидаза – принимает участие в синтезе гормонов щитовидной железы. Железо фермента миелопероксидазы принимает участие в процессах фагоцитоза и лизиса микроорганизмов, т. е. поддержании иммунитета. Суточная потребность взрослого человека в железе составляет в среднем 10 – 18 мг. Недостаточность железа является наиболее частой причиной проявления анемии. По данным ВОЗ, 80% всех алиментарных анемий составляют железодефицитные. Дефицит железа, или гипосидероз, до сих пор остается широко распространенной патологией, которой страдает каждый пятый житель нашей планеты. При этом снижается концентрация гемоглобина, содержание эритроцитов в крови, активность железосодержащих ферментов. Содержание железа в продуктах (мг/100г): пивные дрожжи-17,3; пшеничные отруби-14,1; семена тыквы-11,2; говяжья печень-8,8; семена подсолнечника-7,1; просо-6,8; петрушка-6,2 и т.д. ЦИНК. Цинк обнаружен во всех органах и тканях, где его количество колеблется в широких пределах. Скелетные мышцы наиболее богаты цинком. Цинку принадлежит важная роль в синтезе белка и нуклеиновых кислот. Он присутствует во всех изученных в настоящее время нуклеотидилтрансферазах, а его открытие в обратных транскриптазах впервые позволило установить тесную взаимосвязь с процессами канцерогенеза. Цинк необходим для стабилизации структуры ДНК, РНК и рибосом. Цинк выполняет многообразные функции в организме: участвует в процессах дыхания, белкового и нуклеинового обмена, формировании иммунитета. Он необходим для синтеза коллагена, регулирует вкусовую и обонятельную чувствительность, защищает печень от химического повреждения, необходим для формирования костей, участвует в процессе предотвращения формирования свободных радикалов, способствует регенерации эритроцитов и гемоглобина, обеспечивает реализацию биологического действия витаминов А и фолиевой кислоты (кроветворение). Цинк играет важную роль в реализации гормональных функций в организме. Он непосредственно влияет на продукцию и функционирование инсулина, а тем самым на весь спектр инсулинозависимых процессов. У мужчин участвует в синтезе тестостерона и функционировании половых желез, в силу чего прослеживается обратная связь между уровнем цинка в организме и потенцией. Цинк является необходимым фактором и для женского организма, так как входит в структуру рецепторов для эстрогенов, регулируя таким образом все эстрогенозависимые процессы. Суточная потребность в цинке составляет 10 – 15 мг. Следует помнить, что пищевые продукты, особенно кислые и жировые, нельзя обрабатывать в цинковой посуде, так как цинк может переходить в продукты и, накапливаясь в больших количествах, вызывать отравления людей. Исключение составляет только холодная питьевая вода. Основным источником цинка для людей являются продукты животного происхождения: печень, говядина, яйца. Содержание в пищевых продуктах (мг/100г): свежие устрицы-148,7; имбирный корень-6,8; бифштекс-5,6; горох-4,2; зерна пшеницы ржи-3,2 и т.д.

50. Физиологическая роль марганца, меди и хрома. Их источники, нормы потребления. МАРГАНЕЦ. Марганец входит в состав многих ферментов, играет важную роль в процессах роста, кроветворения, образования костной ткани. Суточная потребность в марганце – 5–10 мг. В растительных пищевых продуктах марганца содержится больше, чем в животных. Недостаточность марганца часто фиксируют при различных формах анемии. Недостаточность марганца в пище может привести к развитию остеопороза, причем прием кальция усугубляет этот дефицит, так как затрудняет его усвоение в организме. Основными источниками марганца являются, мкг/100 г: фундук – 4200, черная смородина – 1300, капуста белокочанная – 300, картофель – 170, рыба и рыбопродукты – 100–120. МЕДЬ. Медь – один из важнейших незаменимых микроэлементов. Медь участвует в процессах образования крови, белковом и углеводном обмене, окислительно-восстановительных реакциях организма. Она входит в состав окислительно-восстановительных ферментов (аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы), активизирует действие витаминов группы В. Суточная потребность – 2 мг. Источники меди – печень, особенно говяжья, мясо, рыба, бобовые, орехи, овсяная и гречневая крупы. Поступающая в организм медь усваивается лишь на 30%, а остальное количество выводится через желудочно-кишечный тракт. ХРОМ. Хром усиливает действие инсулина во всех метаболических процессах, регулируемых этим гормоном. Суточная потребность в хроме колеблется в пределах 50 – 200 мкг. При недостаточности хрома у человека отмечается снижение толерантности к глюкозе, повышение концентрации инсулина в крови. Наиболее значимые пищевые источники хрома: черный перец, телячья печень, проросшие зерна пшеницы, пивные дрожжи, хлеб из муки грубого помола. Особенно важно, что хром в этих продуктах содержится в биологически активной и легко усвояемой форме.

51. Физиологическая роль йода и селена. Их источники, нормы потребления. ЙОД. Йод относится к важнейшим эссенциальным микроэлементам, которые постоянно содержаться в живых организмах и являются незаменимыми. Это микроэлемент, необходимый для синтеза гормонов щитовидной железы, без которых невозможно нормальное функционирование человеческого организма. В организме взрослого человека содержится 20 – 50 мг йода и около 1/3 его приходится на долю щитовидной железы, которая является важнейшим органом внутренней секреции, вырабатывающим тиреоидные гормоны, и именно они заставляют дышать ткани нашего тела, регулируют все виды обмена веществ и деятельность каждого органа, включая головной мозг. Йод находится и в других органах, в крови он циркулирует в форме иодида и в связанном с белками состоянии. Недостаток поступления йода в пищу вызывает переустройство функций щитовидной железы и формируется зоб. Установлено, что йододефицитные заболевания (ЙДЗ) – один из наиболее распространенных неинфекционных заболеваний человека. Дефицит йода увеличивает частоту врожденного гипотиреоза, ведет к необратимым нарушениям мозга у плода и новорожденных, приводит к умственной отсталости (кретинизму, олигофрении). Следует отметить, что количество йода в одних и тех же продуктах значительно колеблется в зависимости от концентрации микроэлемента в почве и в воде. Высокое содержание йода наблюдается в морских водорослях (ламинарии) – 160–800 мг/100 г сухой массы, морской рыбе и морепродуктах – 300–3000 мкг/100 г. Йод содержится (в среднем, мкг/100 г) и в таких пищевых продуктах, как: яйца (60), молоко (45), лук (44), щавель (39), капуста белокочанная (37), морковь, печень говяжья (35), картофель (32), фасоль (24), хлеб ржаной, баклажаны (14), огурцы (11), хлеб пшеничный, горох (10), рыба речная (9). СЕЛЕН. В свете последних данных, селен необходим для нормальной работы щитовидной железы, так как он – один из микроэлементов, поддерживающих ее жизнедеятельность. А ведь именно эта железа принимает участие в большинстве обменных реакций. Сбои в работе щитовидной железы приводят к нарушению роста и развития организма, кретинизму и другим заболеваниям. Поэтому недостаточность селена в организме в конечном счете вызывает такие серьезные болезни, как анемия, диабет, инфаркт миокарда, рак. Основная биологически активная форма селена в организме – селеноцистеин. Селеносодержащие протеины – это группы ферментов, принимающих участие в образовании ферментативного звена антиоксидантной защиты. Селен в качестве активного центра выступает и в таких селеноцистеиновых ферментах, как дейодиназы. Они принимают деятельное участие в нормализации работы щитовидной железы. ВОЗ рекомендует потреблять 50 мкг селена в сутки, суточная лечебно-профилактическая доза селена для взрослого человека составляет 100 мкг. Доза селена 1 мг в сутки для человеческого организма токсична. Основными пищевыми источниками селена для человека являются продукты моря – рыба (особенно сельд), крабы, омары, лангусты, креветки и кальмары; субпродукты – свиные и говяжьи почки, печень и сердце; яйца. Из продуктов растительного происхождения богаты селеном пшеничные отруби, проросшие зерна пшеницы, зерна кукурузы, томаты, дрожжи, грибы и чеснок. Дрожжи, особенно пивные, считаются наилучшим источником селена не только потому, что в них его много, но и потому, что он находится в легко усвояемой и биологически активной форме.

52. Отличие витаминов от других незаменимых веществ. Классификация витаминов по функциональной роли и механизму действия. Витамины – низкомолекулярные органические соединения разнообразной химической природы, не синтезируемые (или синтезируемые в недостаточном количестве) в организме людей и большинства животных, поступающие с пищей и необходимые для каталитической активности ферментов, определяющих биохимические и физиологические процессы в живом организме. Витамины относятся к незаменимым микрокомпонентам пищи, в отличие от макрокомпонентов – белков, липидов и углеводов. Витамины подразделяют на водо- и жирорастворимые. Водорастворимые: Витамин В1 (тиамин); Витамин В2 (рибофлавин); Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин В3); Пантотеновая кислота (витамин В5); Витамин В6 (пиридоксин); Биотин (витамин Н); Фолиевая кислота (витамин Вс, В9); Витамин В12 (кобаламин); Витамин С (аскорбиновая кислота); Витамин Р (биофлавоноиды). Жирорастворимые: Витамин А (ретинол); Витамин D (холекальциферол); Витамин Е (токоферол); Витамин К (филлохинон). Водорастворимые витамины при их избыточном поступлении в организм, будучи хорошо растворимыми в воде, быстро выводятся из организма. Жирорастворимые витамины хорошо растворимы в жирах и легко накапливаются в организме при их избыточном поступлении с пищей. Их накопление в организме может вызвать расстройство обмена веществ, называемое гипервитаминозом, и даже гибель организма. Выделяют также группу витаминоподобных соединений, к которым относят биофлавониды (витамин Р), холин, инозит, витамин U, карнитин, оротовую (витамин В₁₃), пангамовую (витамин В₁₅) и парааминобензойную кислоты, витамин F. Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, характера деятельности, времени года, содержания в пище основных макрокомпонентов питания. Различают три степени обеспеченности организма витаминами: авитаминоз – когда витамины отсутствуют полностью; гиповитаминоз –недостаток витаминов, иногда отсутствие какого-либо одного или нескольких витаминов; гипервитаминоз – избыточное их поступление. Чаще мы встречаемся с гиповитаминозом, особенно в зимний и весенний периоды. Авитаминозы являются причиной серьезных заболеваний, зачастую с летальным исходом.

53. Витамины С, В₁ и В₂; их источники, роль в обмене веществ, сохраняемость в процессе переработки и хранения продуктов. Витамин С (L-аскорбиновая кислота. В химическом отношении представляет собой γ-лактон 2,3-дегидро-4-гулоновой кислоты, легко переходит в окисленную форму – L-дегидроаскорбиновую кислоту.

Витамин С участвует во многих биохимических окислительно-восстановительных процессах в организме, оказывая антиоксидантное действие и способствуя регенерации и заживлению тканей, поддерживает устойчивость организма к различным видам стрессов; обеспечивает нормальный иммунологический и гематологический статус. Все необходимое количество витамина С человек получает с пищей. Основные его источники – овощи, фрукты, ягоды: в свежем шиповнике 300 – 20 000 мг%, черной смородине 200 – 500 мг%, капусте 50 – 70 мг%, молодом картофеле 20 – 30 мг%. Витамин С крайне нестоек, легко разрушается кислородом воздуха в присутствии следов железа и меди, более устойчив в кислой среде, чем в щелочной, мало чувствителен к свету. В силу нестойкости его содержание в овощах и плодах при их хранении быстро снижается. Исключение – свежая и квашенная капуста. При тепловой обработке пищи разрушается на 25 – 60%. Суточная потребность в витамине С – 50–100 мг в зависимости от физической активности. Отсутствие витамина С вызывает болезнь, называемую цингой, – одно из первых известных заболеваний, связанных с дефицитом витаминов. В настоящее время известно, что витамин С необходим для синтеза коллагена – белка, формирующего основную ткань, которая удерживает зубы в деснах, способствует регенерации кожи, обеспечивает крепость костей и связывает друг с другом органы. от коллагена зависит структура капилляров и правильное образование соединительной ткани. При прекращении поступления витамина С в организм начинается выпадение зубов, образуются подкожные гематомы, появляется хрупкость костей. Витамин В₁ (тиамин, аневрин) Тиамин участвует в регулировании углеводного обмена, а также в реакциях энергетического обмена.

Недостаток его вызывает нарушение в работе нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, полиневрит (бери-бери). Действующей в организме формой витамина В₁ является его тиаминдифосфат (ТДФ, кокарбоксилаза). Витаминозависимые ферменты – пируватдегидрогеназа , α-кетоглутоматдегидрогеназа, транскетолаза. Основные источники витамина В₁ – продукты из зерна: пшеничный и ржаной хлеб, хлеб из муки грубого помола, некоторые крупы (в овсяной – 0,5 мг%, ядрице – 0,4 мг%), бобовые (в горохе – 0,8 мг%, фасоли – 0,5 мг%), свинина – 0,5–0,6 мг%, шрот соевый – 2,2 мг%. Витамин В₁ содержится в периферийных частях зерна, и при помоле переходит в отруби. Для увеличения содержания тиамина на мельзаводах проводят обогащение муки высшего и I сорта синтетическим тиамином. Суточная потребность в тиамине у здорового человека – 1,5 – 2,5 мг. Витамин В₂ (рибофлавин) Витамин В₂ входит в состав ферментов, регулирующих окислительно-восстановительные реакции в организме. Он улучшает состояние кожи, нервной системы, слизистых оболочек, функцию печени и кроветворения. Рибофлавин – составная часть двух коферментов ФАД и ФМН, фходящих в состав аэробных дегидрогеназ. Рекомендуемая норма потребления рибофлавина составляет 1,3 – 2,4 мг/сутки. Источники витамина В₂ (содержание, мг%) в молочных продуктах: молоке – 0,15, твороге – 0,3, сыре – 0,4; в яйцах – 0,4; в хлебе – 0,1; в ядрице – 0,2; в мясе – 0,1–0,2; в печени – 2,2; в бобовых – 0,15; в овощах и фруктах – 0,01–0,06. При недостатке рибофлавина возникают заболевания кожи (себорея, псориаз), воспаление слизистой оболочки ротовой полости, появляются трещины в углах рта, развиваются заболевания кровеносной системы и желудочно-кишечного тракта.

5 4. Витамины В₆, РР и пантотеновая кислота: их источники, роль в обмене веществ, сохраняемость в процессе переработки и хранения продуктов. Витамин В₆ (пиридоксин) Существует в трех различных химических формах: пиридоксин, пиридоксоль, пиридоксаль, пиридоксамин. Участвует в синтезе и превращениях амино- и жирных кислот в качестве кофермента пиридоксальфосфата (ПАЛФ) в пиридоксальных ферментах азотистого обмена. Необходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени.

Пиридоксин: R=CH₂OH ; Пиридоксаль: R= CHO; Пиридоксамин: R=CH₂NH₂ . Основные его источники для человека (мг%): мясные продукты – 0,3–0,4; рыба – 0,1–0,2; соя и фасоль – 0,9; крупы (ядрица) – 0,4; пшено – 0,52; картофель – 0,3. Суточная потребность в витамине В₆ – 1,8–2,0 мг. Гиповитаминоз В₆ сопровождается выраженными нарушениями со стороны центральной нервной системы (раздражительность, сонливость, полиневриты), повреждением кожных покровов и слизистых оболочек. В ряде случаев, особенно у детей, недостаточность этого витамина приводит к развитию анемии. Пиридоксаль токсичен в дозах, существенно превышающих физиологическую потребность. При высоких дозировках могут развиваться симптомы онемения, вплоть до снижения чувствительности. Некоторое количество витамина В₆ поступает в организм в результате деятельности кишечной микрофлоры. Витамин РР (ниацин) Под названием ниацин имеют в виду два вещества, обладающих практически одинаковой витаминной активностью: никотиновая кислота и ее амид (никотинамид).

Ниацин является коферментом никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) большой группы НАД- и НАДФ- зависимых ферментов дегидрогеназы, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в клетках. Никотинамидные коферменты играют важную роль в тканевом дыхании. При недостатке витамина РР в организме наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость к инфекционным заболеваниям. Ниацин способствует усвоению растительного белка, поэтому он важен для лиц, не употребляющих животные белки. Он участвует в углеводном обмене, способствует деятельности желудочно-кишечного тракта. При значительном недостатке развивается пеллагра – тяжелое заболевание, характеризующееся поражением желудочно-кишечного тракта, кожи и центральной нервной системы. Источники витамина РР – мясные продукты (особенно печень и почки): говядина содержит его – 4,7; свинина – 2,6; баранина – 3,8; субпродукты – 3,0–12,0 мг%. Богата ниацином и рыба: 0,7 – 4,0 мг%. Молоко и молочные продукты, яйца бедны витамином РР, но с учетом содержания триптофана они – удовлетворительные его источники. В ряде злаковых и получаемых из них продуктов витамин РР находится в связанной форме и практически не усваивается организмом. Содержание ниацина в овощах и бобовых невелико. При размоле зерна теряется до 80% ниацина. Суточная потребность в ниацине – 15 – 25 мг. Пантотеновая кислота (витамин В₃) Пантотеновая кислота входит в качестве кофермента А (коэнзим А, КоА) в состав ферментов биологического ацилирования, участвует в биосинтезе и окислении жирных кислот, липидов, синтезе холестерина, стероидных гормонов.

Отсутствие пантотеновой кислоты в организме вызывает вялость, дерматит, выпадение волос, онемение пальцев ног. Признаки гиповитаминоза у человека наблюдаются редко, т. к. кишечная палочка синтезирует В₃. Основные источники (мг%): печень и почки – 2,5–9; гречиха – 2,6; рис – 1,7–2,1; овес – 2,5; яйца – 1,4–2,7. Кулинарная обработка не приводит к значительному разрушению пантотеновой кислоты, но до 30% ее может переходить в воду при варке. Чувствительна к действию кислот, оснований. Потребность в пантотеновой кислоте 10 – 15 мг в сутки.

55. Вит. В12, фолиевая к-та, биотин: Фолиевая кислота(В9) широко распространена в природе. Много ее (мкг%) в зелени и овощах (петрушка – 110, салат – 48, фасоль – 3, шпинат - 80), в печени – 240, почках – 56,хлебе – 16–27, твороге – 35–40; мало в молоке – 5 мкг%. В значительных количествах она вырабатывается микрофлорой кишечника..Недостаточность фолиевой кислоты сопровождается развитием заболеваний крови и желудочно-кишечного тракта.Фолиевая кислота применяется для борьбы с болезнями кроветворной системы (злокачественные анемии, лучевые заболевания, лейкозы, гастроэнтероколиты).Фолиевая кислота разрушается при термообработке, действии света. При пастеризации молока теряется 75% фолиевой кислоты. Легко разрушается в овощах при их переработке (до 90%). Однако в мясопродуктах и яйцах она устойчива. При кулинарной обработке мяса ее потери невелики.Фолиевая кислота необходима для деления клеток, роста органов, нормального развития зародыша и плода, функционирования нервной системы. . В организме человека коболамины превращаются в коболамид – кофермент В₁₂ Участвует в процессах кроветворения, превращения аминокислот, биосинтезе (совместно с фолиевой кислотой) нуклеиновых кислот. Витамин В₁₂ синтезируется исключительно микроорганизмами. Хорошими продуцентами этого витамина являются актиномицеты, пропионовокислые и метанобразующие бактерии. Зеленые растения коболамин не синтезируют в отличие от других витаминов группы В. Основным источником витамина В₁₂ являются продукты животного происхождения. Недостаточность его наблюдают у людей, питающихся только растительной пищей. Больше всего витамина В₁₂ содержится в печени, почках, сердце. Меньше – в мясе, сырах, твороге, сметане, сливках, кефире..Недостаток в организме витамина В₁₂ вызывает тяжелую форму злокачественной анемии, нарушение обмена белков, жиров и углеводов, снижение аппетита, слабость, боли в области желудка, паралич.Витамин применяют при лечении анемий, для нормализации функций кроветворения, в неврологии (полиневрит, радикулит). Разрушается при длительном действии световых лучей, в кислой и щелочной среде; термостабилен. Витамин Н входит в состав ферментов, катализирующих обратимые реакции карбоксилирования – декарбоксилирования, участвуя в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Потребность в биотине удовлетворяется за счет продуктов питания и его биосинтеза микрофлорой кишечника. Биотин содержится в большинстве пищевых продуктов. Основные источники биотина (мкг%): печень и почки – 80–140, яйца – 28. В молоке, мясе – до 3 мкг%. Из растительных продуктов богаты биотином продукты переработки зерна (мкг%): пшеничный хлеб – 4,8; овсяная крупа – 20; соя – 60; горох – 20..При недостатке биотина наблюдается шелушение кожи, выпадение волос, ломкость ногтей. Иногда воспаление кожи при гиповитаминозе сопровождается повышенной функцией сальных желез (себорея).Недостаточность биотина развивается при употреблении большого количества сырых яичных белков, в которых содержится белок авидин, связывающий этот витамин, препятствуя всасыванию биотина в кишечнике. Исключение из питания сырых яичных белков и включение в рацион богатых биотином продуктов может быть достаточным для выздоровления.В процессе кулинарной обработке продуктов питания биотин практически не разрушается. Используется в качестве стимулятора при росте хлебопекарных дрожжей.

56.Вит. Е и К: Витамин Е ( впервые был выделен из зародыша пшеницы)способствует замедлению окислительных процессов, стимулирует мышечную деятельность, препятствую окислению витамина А. Потребность в витамине Е повышена у людей, проживающих на загрязненной радионуклидами территориях. Витамин Е, обладая антиоксидантным действием, ограничивает негативное влияние радионуклидов, попавших в ткани организма. Он является важнейшим метаболитом, необходимым для нормального развития и жизнедеятельности мужской и женской половых систем, оказывает свое влияние на репродуктивные функции; усиливает иммунитет; помогает внутреннему и наружному рубцеванию тканей после хирургического вмешательств.Распространены токоферолы в растительных объектах, в первую очередь в маслах: соевом – 115, хлопковом – 99, подсолнечном – 42 мг%. В хлебе содержится 2–4, в крупах – 2 – 15 мг%. Витамин Е относительно устойчив при нагревании, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода. Витамин К участвует в процессах свертывания крови. Он необходим для синтеза в печени функционально активных форм белка – протромбина, который необходим для образования кровяного сгустка. Существует два вида витаминов группы К – филлохинон и менахинон.

Филлохиноны и их производные содержатся в зеленых частях растений и поступают в организм с пищей, менахиноны образуются в результате деятельности микрофлоры кишечника или при метаболизме нафтохинонов в тканях организма. Недостаток витамина К вызывает замедление свертываемости крови. Основные его источники – укроп, шпинат, капуста. Витамин К устойчив к повышенным температурам, разрушается на свету, в щелочной среде.

57. Вит. А,Д, b-каротин: Встречается в качестве четырех индивидуальных представителей: ретинол, ретинилацетат, ретиналь, ретиноевая кислота. Ретинол в химическом отношении – непредельный одноатомный спирт, состоящий из β-ионового кольца и боковой цепи из двух остатков изопрена, имеющих первичную спиртовую группу. Он имеет два витамера А₁ и А₂ (у А₂ – дополнительная двойная связь в β-ионовом кольце).

Витамин А необходим для нормального зрения, роста, клеточной дифференциации, воспроизводства и целостности иммунной системы. Обнаружен витамин только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире – 15, печени трески – 4, в сливочном масле – 0,5, молоке – 0,025 мкг% витамина А. Предшественниками витамина А являются каротиноиды. К ним относят α- и β-каротины, ликопин, лютеин, криптоксантин и многие другие. Из 500 известных каротиноидов около 50 могут превращаться в организме в витамин А, среди них наиболее важен β-каротин. Из него в организме образуется 2 молекулы ретинола. β-каротин локализован в зеленых частях растений, в плодах и овощах, имеющих оранжевый цвет, в водорослях, грибах и бактериях. основным источником криптоксантина и ликопина являются томаты и кукуруза. Ретинол легко окисляется и разрушается под действием света на воздухе. При кулинарной обработке разрушается до 30% витамина А. несколько соединений, относящихся к стеринам; наиболее активны – эргокальциферол (D₂) и холекальциферол (D₃). Первый является продуктом растительного, второй – животного происхождения. Витамин D регулирует содержание кальция и неорганического фосфора в крови, участвует в минерализации костей и зубов. Этим и объясняется его второе название: кальциферол, или несущий кальций. Хронический дефицит его приводит к развитию рахита у детей и разрежению костей – остеопорозу – у взрослых (следствие его – частые переломы костей).

Кальциферолы содержатся в продуктах животного происхождения (мкг%): рыбьем жире – 125; печени трески – 100; говяжьей печени – 2,5; яйцах – 2,2; молоке – 0,05; сливочном масле – 1,3–1,5. Витамин D не разрушается при кулинарной обработке, очень чувствителен к свету, действию кислорода, ионов металлов.