Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия пищевых продуктов и их метаболизм. Учебно-методическое пособие
.pdf
риала для человека, поставщиком ряда необходимых для него веществ (непредельных жирных кислот, фосфолипидов, жирорастворимых витаминов), то есть они являются незаменимыми факторами питания, определяющими его биологическую эффективность. Рекомендуемое содержание жира в рационе человека (по
калорийности) составляет 30-33%. Для населения южных зон нашей страны рекомендуется - 27-28%, северных - 38-40%, или 90102 г в сутки, в том числе непосредственно в виде жиров - 45-50 г.
Длительное ограничение жиров в питании или систематическое
использование жиров с пониженным содержанием необходимых
компонентов, в том числе сливочного масла, приводит к отклонениям в физиологическом состоянии организма: нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается устойчивость
организма к инфекциям (иммунитет), сокращается продолжительность жизни. Но и избыточное потребление жиров нежелательно,
оно приводит к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям,
преждевременному старению.
В составе пищевых продуктов различают видимые жиры
(растительные масла, животные жиры, сливочное масло, маргарин, кулинарный жир) и невидимые жиры (жир в мясе и мясопродуктах, рыбе, молоке и молочных продуктах, крупе, хлебобулочных и кондитерских изделиях). Это, конечно, условное деление,
но оно широко применяется.
Наиболее важные источники жиров в питании - растительные масла (в рафинированных маслах 99,7-99,8% жира),
сливочное масло (61,5-82,5% липидов), маргарин (до 82,0%
жира), кулинарные жиры - (99% жира), молочные продукты
(3,5-30% жира), некоторые виды кондитерских изделий - шоколад (35-40%), отдельные сорта конфет (до 35%), печенье (10-
11% жира); крупы - гречневая (3,3%), овсяная (6,1%), сыры (2550%), продукты из свинины, колбасные изделия (10-23% жира).
Часть этих продуктов является источником растительных масел
(растительные масла, крупы), другие - животных жиров.
В питании имеет значение не только количество, но и химический состав употребляемых жиров, особенно содержание
полиненасыщенных кислот с определенным положением двойных связей и цисконфигурацией (линолевой С
ма- линоленовой С
; олеиновой С
318
, арахидоновой С
118
; альфа- и гам-
218
420
, по-
линенасыщенных жирных кислот семейства омега -3).
71
72
73
Линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, арахидоновая - синтезируется из линолевой
кислоты. Поэтому они получили название «незаменимых» или
«эссенциальных» кислот.
Они участвуют в построении клеточных мембран, в синтезе простагландинов (сложные органические соединения),
участвуют в регулировании обмена веществ в клетках, кровяного давления, агрегации термбоцитов, способствуют выведению из организма избыточного количества холестерина, предупреждая и ослабляя атеросклероз, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов. При отсутствии "эссенциальных"
кислот прекращается рост организма и возникают тяжелые заболевания.
Наибольшей активностью обладает арахидоновая кислота,
высокой - линолевая, активность линоленовой кислоты значительно (в 8-10 раз) ниже линолевой.
В последнее время особое внимание привлекают ненасыщенные жирные кислоты семейства омега-3, присутствующие в
липидах рыб.
Среди продуктов питания наиболее богаты полиненасыщенными кислотами растительные масла (табл. 8), особенно
кукурузное, подсолнечное, соевое. Содержание в них линолевой кислоты достигает 50-60%, значительно меньше ее в маргарине - до 20%, крайне мало в животных жирах (в говяжьем
жире - 0,6%). Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительном количестве, а в растительных маслах ее практически вообще нет. В наибольшем количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах - 0,5%, субпродуктах 0,2-0,3, мозгах - 0,5.
В настоящее время считают, что суточная потребность в
линолевой кислоте должна составлять 6-10 г, минимальная - 26 г, а ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона - не
менее 4% от общей калорийности. Следовательно, состав жирных кислот липидов в пищевых продуктах, предназначенных
для питания молодого, здорового организма, должен быть сбалансированным: 10-20% - полиненасыщенных, 50-60% - мононенасыщенных и 30% насыщенных, часть из которых должна
быть со средней длиной цепи. Это обеспечивается при исполь-
74
зовании в рационе 1/3 растительных и 2/3 животных жиров.
Для людей пожилого возраста и больных сердечнососудистыми заболеваниями содержание линолевой кислоты
должно составлять около 40%, соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот - приближаться к 2:1, соотношение
линолевой и линоленовой кислот-10:1.
Таблица 8
Содержание и состав жирных кислот Жиры и
масла
Соевое 14-20 75-86 С2 18 46-65
Хлопковое 22-30 75-76 С2 18 45-56
Подсолнечное 10-12 до 90 С2 18 46-70
Рапсовое 2-6 94-98 С1 18 6-44
Оливковое 9-18 82-91 С1 18 70-82
насыщенных ненасыщенных основных
Масла
Эруковая 1-52
Кокосовое до 90 10 С0 12 44-52
С 0 14 13-18
Пальмовое 44-57 43-56 С0 16 39-47
С1 18 45-50
Пальмо-ядровое 79-83 17-21 С0 16 10-19.
Масло какао 58-60 40-42 С1 18 23-25
С 0 16 31-34
Льняное 6-9 91-94 С3 18 41-60
Животные жиры
Говяжий 45-60 43-52 С1 18 24-29
43-44
Бараний 52-62 38-48 С0 18 25-31
С 1 18 36-42
Свиной 33-49 48-64 С1 18 25-32
34-44
Китовый 10-22 48-90
Важной в питании группой липидов являются фосфолипиды, участвующие в построении клеточных мембран и транспорте жира в организме, они способствуют лучшему усвоению
75
жиров и препятствуют ожирению печени. Общая потребность
человека в фосфолипидах до 5 г в сутки.
Суточное потребление холестерина с пищей не должно
превышать 0,5г. 80% холестерина содержится в яйцах (0,57%),
сливочном масле (0,2-0,3%), субпродуктах (0,2-0,30%).
1.5. Азотсодержащие вещества
Азотсодержащие соединения составляют значительную
часть сухого вещества продовольственных товаров. К ним относятся белки, аминокислоты, амиды аминокислот, нуклеиновые кислоты, аммиачные соединения, нитраты, нитриты и др.
Аминокислоты являются основными структурными компонентами молекул белка и в свободном виде появляются в
продовольственных товарах в процессе распада белка.
Амиды аминокислот содержатся в растительных продуктах в качестве естественной составной части. Например, в капусте и спарже находится амид аспарагина (0,2-0,3%).
Аммиачные соединения встречаются в продовольственных товарах в малых количествах в виде аммиака и его производных. Аммиак является конечным продуктом распада белков.
Значительное количество аммиака и аминов указывает на гнилостное разложение белков продовольственных товаров. Поэтому при исследовании свежести мяса и рыбы определяют содержание в них аммиака. К производным аммиака относятся
моноамины СН3NН2, диметиламины (СН3)2NH и триметиламины (СН3)3N, которые обладают специфическим запахом. Метиламин имеет запах, сходный с аммиаком. Диметиламин - газообразное вещество с запахом селедочного рассола, образуется в
основном при гниении белков рыбы и других продуктов. Триметиламин - газообразное вещество, содержащееся в значительном количестве в селедочном рассоле. В концентрированном виде обладает запахом аммиака, но в слабых концентрациях имеет запах гнилой рыбы.
Нитраты - соли азотной кислоты. В продовольственных
товарах содержатся в незначительных количествах, за исключением тыквы и кабачков.
Нитриты добавляют в небольших количествах при посоле
мяса и в колбасный фарш для придания мясу розового цвета.
76
Нитриты обладают высокой токсичностью, поэтому применение их в пищевой промышленности лимитируется (в мясной
колбасный фарш добавляют раствор нитрита из расчета не более 0,005% массы мяса).
1.5.1. Белки и аминокислоты
Белки, или протеины (от греческого protos - первый), по
химической природе представляют собой линейные полимеры
аминокислот с молекулярной массой от 6000 до 1 000 000 и
выше. Все белки построены из 20 протеиногенных аминокислот, а безграничное разнообразие белков в природе, наделенных разными функциями, определяется бесчисленными вариантами комбинаций последовательного расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепочке белковой молекулы (его первичной структуре).
Белки являются обязательной составной частью любого
живого организма. Их многочисленные функции непосредственно связаны со всеми проявлениями жизнедеятельности организма.
Химический состав белков. Химический анализ показал
наличие во всех белках (в %): углерода - 50-55, водорода - 6-7,
кислорода - 21-23, азота - 15-17, серы - 0,3-2,5. В отдельных
белках обнаружены фосфор, йод, железо, медь и некоторые
макро- и микроэлементы в различных количествах.
Важнейшими функциями белков, характерных для всех
организмов, являются структурная и каталитическая. Белки
участвуют в построении всех структурных компонентов цитоплазмы и являются движущей силой обменных процессов организма, катализируют многочисленные биохимические реакции, протекающие в нем.
Кроме того, широко распространены белки, выполняющие
другие функции (транспортные белки, защитные, двигательные, регуляторные, рецепторные и т.д.).
В семенах растений в большом количестве откладываются
запасные белки, которые составляют весьма существенную
часть пищевого рациона человека и кормового рациона животных.
77
Для осуществления всех процессов, связанных с жизнедеятельностью организма, требуется большой набор индивидуальных белков с разными функциями. В настоящее время показано, что микробная клетка содержит 3-4 тыс. разных белков.
Количество индивидуальных белков в организме человека ориентировочно оценивается в 50-100тыс.
Благодаря большой М.м. белки находятся в коллоидном
состоянии и диспергированы (распределены, рассеяны, взвешены) в растворителе. Большинство белков относится к гидрофильным соединениям, способны вступать во взаимодействие с
водой, которая связывается с белками. Такое взаимодействие
называется гидратацией.
Многие белки под влиянием некоторых физических и химических факторов (температура, органические растворители,
кислоты, соли) свертываются и выпадают в осадок. Этот процесс называется денатурацией. Денатурированный белок теряет
способность к растворению в воде, растворах солей или спирте.
Все продовольственные товары, переработанные с помощью
высоких температур, содержат денатурированный белок. У
большинства белков температура денатурации составляет 50-60
°С. Свойство белков денатурироваться имеет важное значение,
в частности, при выпечке хлеба и получении кондитерских изделий. Одно из важных свойств белков — способность образовывать гели при набухании в воде. Набухание белков имеет
большое значение при производстве хлеба, макаронных и других изделий. При «старении» гель отдает воду, при этом
уменьшается в объеме и сморщивается. Это явление, обратное
набуханию, называется синерезисом.
При неправильном хранении белковых продуктов может
происходить более глубокое разложение белков с выделением
продуктов распада аминокислот, в том числе аммиака и углекислого газа. Белки, содержащие серу, выделяют сероводород.
Человеку требуется 80-100 г белков в сутки, в том числе
50 г животных белков. При окислении 1 г белка в организме
выделяется 16,7 кДж, или 4,0 ккал.
Содержание белков в продовольственных товарах составляет (в %): в говядине - 17; свинине - 15,2; баранине - 15,2; яйцах - 12,8; треске - 16,5; пшеничной муке - 10,5; молоке - 2,5-
78
3,5; масле сливочном - 0,6; сыре – 22-29; картофеле - 2,0; оре-
хах - 10-20; сое - 34,9.
Аминокислоты - это органические кислоты, у которых
атом водорода α-углеродного атома замещен на аминогруппу
NН2. Следовательно, это α-аминокислота с общей формулой
R
½
H¾ C¾NH
2
½
COOH.
Следует отметить, что в составе всех аминокислот имеются общие группировки: -СН2, -NН2—СООН, а боковые цепи
аминокислот, или радикалы (R), различаются. Химическая
природа радикалов разнообразна: от атома водорода до циклических соединений. Именно радикалы определяют структурные
и функциональные особенности аминокислот.
Аминокислоты в водном растворе находятся в ионизированном состоянии за счет диссоциации аминных и карбоксильных групп, а также групп, входящих в состав радикалов. Другими словами, они являются амфотермными соединениями и
могут существовать либо как кислоты (доноры протонов), либо
как основания (акцепторы протонов).
Все аминокислоты в зависимости от структуры разделены
на несколько групп (рис. 3).
Рис. 3. Классификация аминокислот
79
Как известно, среди 20 протеиногенных аминокислот есть
№
5 Горох
Мет + цис (64)
-
9 Говядина
Нет Нет
10 Птица
Нет Нет
так называемые незаменимые, которые не могут синтезироваться в организме человека из каких-либо предшественников.
Присутствие этих аминокислот в пищевом белке совершенно обязательно. Если белок не содержит в достаточном количестве хотя бы одной незаменимой аминокислоты, то такой
белок считается неполноценным в питательном отношении, так
как он не может обеспечить нормальный белковый обмен нашего организма.
Аминокислотный состав белков изменяется в широких
пределах. Особенно значительны эти различия у белков растительного и животного происхождения. Как правило, белки растительного происхождения бедны такими незаменимыми аминокислотами, как лизин, треонин, триптофан и поэтому относятся к неполноценным белкам.
Аминокислотный состав животных белков близок к аминокислотному составу белков человека. Они содержат достаточное количество незаменимых аминокислот и поэтому являются полноценными в пищевом отношении белками (табл. 9).
Таблица 9. Пищевая ценность белков разного происхождения
Лимитирующие аминокислоты и их скор
Источник белка
nn.
1
2
3
4
6
7
8
Пшеница Лиз (58) Тре (87)
Рожь Лиз (58) Тре (76)
Рис Лиз (70) Тре (87)
Кукуруза Лиз (44) Тре (60)
Соя Мет + цис (83) Нет
Картофель Мет + цис (70) Нет
Молоко Мет + цис (94) Нет
первая вторая
11
их перевариваемости и усвояемости. И по этим показателям
Рыба Нет Нет
Биологическая ценность белков зависит также от степени
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]