Функциональное назначение пищевого сырья
.docxФункциональное назначение пищевого сырья: обменно-функциональные (ферменты, витамины, азотистые и экстрактивные вещества)
Пища, или пищевые продукты, — это все объекты окружающей нас среды и их продукты переработки, которые используются человеком для питания, то есть как источники энергии и пищевых веществ.
Пищевые вещества, или нутриенты, — это, в свою очередь, химические вещества, которые содержатся в составе пищевых продуктов. Организм использует их для построения и обновления своих органов и тканей, а также для получения из них энергии на выполнение некоторых работ. Нутриенты делятся на 6 главных групп: углеводы, белки, жиры, витамины, минеральные вещества и вода.
Белки, жиры и углеводы относятся к группе макронутриентов(от греч. «макрос» — большой). Эти вещества нужны человеку в довольно большом количестве — до нескольких десятков граммов. Они называются основными пищевыми веществами потому, что при их окислении выделяется энергия для осуществления всех функций организма.
Витамины и минеральные вещества входят в группу микронутриентов (от греч. «микрос» — малый). Они нужны человеку в очень малых количествах, миллиграммах или даже микрограммах. Источниками энергии они не являются, но участвуют в усвоении энергии пищи, в регуляции процессов роста и развития организма.
Среди пищевых веществ есть такие, которые не образуются в организме. Они относятся к незаменимым, или эссенциальным, и обязательно должны поступать с пищей.
Науке о питании известны 46 незаменимых пищевых веществ, к ним относятся углеводы (глюкоза), жиры (линолевая и линоленовая кислоты), аминокислоты (9 из 20 необходимых организму), минеральные вещества (микро- и макроэлементы), витамины и вода.
Положительное влияние функциональных продуктов питания на здоровье включает:
уменьшение уровня холестерина в крови;
сохранение здоровых зубов и костей;
обеспечение энергией;
уменьшение заболеваний некоторыми формами рака.
Ферменты — это каталитически активные организмы, продуцируемые живыми клетками. По сути, подавляющее большинство ферментов — это белки, некоторые — РНК, то есть рибонуклеиновая кислота, носитель генетической информации.
Ферменты пищевой промышленности повышают скорость технологических процессов, увеличивают выход готовой продукции, улучшают качество продуктов, позволяют сэкономить ценное сырье и снизить количество отходов.
Ферментные препараты подразделяются на ферменты животного, природного (растительного) и искусственного происхождения.
Ферментные препараты животного происхождения получают из органов и тканей сельскохозяйственных животных, природного – из культурных растений, специальных штаммов микроорганизмов, например, бактерий, плесневых грибов. Искусственные ферменты выращивают в лабораториях. Практически не отличаются от натуральных.
Роль ферментов в жизнедеятельности организма.
Согласно современным представлениям,
ферменты являются функциональными единицами клеточного метаболизма.
Они действуют в строго определенной последовательности: каждый из них катализирует одну из реакций многостадийных процессов, в ходе которых осуществляются обменные превращения всех субстратов в клетке.
Ферменты обеспечивают реализацию таких важнейших механизмов, как передача наследственной информации, освобождение и аккумуляция энергии, синтез и распад биологически активных соединений и др.
Особая группа так называемых регуляторных ферментов воспринимает метаболические и гормональные сигналы, в соответствии с которыми они изменяют свою активность, а следовательно, и скорость соответствующих реакций. Благодаря этому обеспечивается чёткая координация и взаимосвязь отдельных обменных процессов в организме.
Понижение активности или полное отсутствие ферментов в тканях приводит к возникновению патологических состояний - наследственных и приобретенных энзимопатий, определяя их ведущие проявления и клинические симптомы.
Ферменты находят широкое применение в медицинской практике с целью диагностики и лечения заболеваний, в биотехнологии для синтеза биологически активных соединений, в химической и пищевой промышленности.
Самая важная роль фермента — катализ. Он позволяет упорядоченно осуществлять сложный метаболизм веществ в клетках, адаптируя метаболизм веществ к нормальным физиологическим функциям. Если дефицит или активность фермента ослаблены из-за генетических дефектов или по другим причинам, каталитическая реакция фермента может быть ненормальной, и это приведет к нарушению метаболизма вещества, а возможно даже к заболеванию.
Ферменты могут ускорить химическую реакцию, но не могут изменить точку равновесия химической реакции. Это означает, что фермент способствует прямой реакции и обратной реакции в той же пропорции, поэтому роль фермента заключается в сокращении времени, необходимого для достижения равновесия.
Витамины — группы разнородных по химической природе веществ, не синтезируемых или синтезируемых в недостаточных количествах в организме, но необходимых для нормального осуществления обмена веществ, роста, развития организма и поддержания здоровья.
Эти вещества не являются непосредственными источниками энергии и не выполняют пластических функций. Они являются составными компонентами ферментных систем и играют роль катализаторов в обменных процессах.
Длительное голодание, питание пищевыми продуктами, не содержащими или содержащими малое количество витаминов, употребление в пищу продуктов после их длительного хранения или неправильной переработки, нарушение пищеварительных функций могут приводить к недостаточному поступлению витаминов в организм (гиповитаминозу).
Гиповитаминоз или полное прекращение поступления витамина в организм (авитаминоз) приводят как к неспецифическим изменениям функций (снижению умственной и физической работоспособности), так и к специфическим нарушениям в организме, характерным для гипо- и авитаминоза.
Избыточный прием витаминов может приводить к гипервитаминозу.
При поступлении водорастворимых витаминов в дозах, превышающих суточную потребность, эти вещества могут быстро выводиться из организма с мочой. При этом обычно признаков гипервитаминоза не отмечается. Однако, например, потребление больших количеств витамина В6 может сопровождаться нарушением функции периферических нервов.
Белки пищевых продуктов являются основным источником азота для организма. Азот выводится из организма в виде конечных продуктов азотистого обмена. Состояние азотистого обмена характеризуется понятием азотистый баланс.
Азотистый баланс– соотношение между поступающим в организм и выводимым из организма азотом. Различают три вида азотистого баланса: азотистое равновесие, положительный азотистый баланс, отрицательный азотистый баланс
При положительном азотистом балансе поступление азота преобладает над его выделением. В физиологических условиях встречается истинный положительный азотистый баланс (беременность, лактация, детский возраст). Для детей в возрасте 1 года жизни он составляет +30%, в 4 года +25%, в подростковом возрасте +14%. При заболевании почек возможен ложный положительный азотистый баланс, при котором происходит задержка в организме конечных продуктов азотистого обмена.
При отрицательном азотистом балансе преобладает выделение азота над его поступлением. Это состояние возможно при таких заболеваниях как туберкулез, ревматизм, онкологические заболевания.
Азотистое равновесие характерно для здоровых взрослых людей, у которых поступление азота равно его выделению.
Азотистый обмен характеризуется коэффициентом изнашивания, под которым понимают то количество белка, которое теряется из организма в условиях полного белкового голодания. Для взрослого человека он составляет 24 г белка/сутки. У новорожденных коэффициент изнашивания выше.
Азотистое равновесие обеспечивается белковым питанием.
При обработке водой из мышечной ткани экстрагируется ряд органических веществ (помимо белков и липидов). Их называют экстрактивными.
Различают азотистые и безазотистые экстрактивные вещества.
К безазотистым экстрактивным веществам относятся углеводы, продукты их обмена, а также витамины и органические фосфаты. Продуктами обмена углеводов являются глюкоза, мальтоза и органические кислоты (молочная, пировиноградная, янтарная и др.). Наибольшее количество приходится на долю молочной кислоты.
Азотсодержащие экстрактивные вещества — это вещества, содержащие азот, но не относящиеся к белкам. Среди них конечные продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, аммонийные соли) и промежуточные (пуриновые основания, аминокислоты и др.). В мышечной ткани также присутствуют азотсодержащие вещества, которые при жизни животного выполняют специфические функции в процессе обмена веществ и энергии.
К азотистым экстрактивным веществам относятся креатин, креатинфосфорная кислота, креатинин, пуриновые основания, аденозинтрифосфорная кислота, аденозиндифосфорная кислота, отдельные аминокислоты и аммиачные соли.
Одно из главных азотистых экстрактивных веществ - карнозин - он способен усиливать отделение желудочного сока.
Креатин содержится в мышцах в виде креатинфосфорной кислоты, при кипячении с кислотами она переходит в креатинин, обладающий восстанавливающими свойствами. Азотистые экстрактивные вещества составляют 0,7% мышечной ткани. Они некалорийны, введение их в организм повышает тонус нервной системы.