- •Лекционный материал по дисциплине «пищевая химия» Лекция №1 Тема: Пищевая химия, как дисциплина. Основные направления пищевой химии.
- •1 Предмет, содержание и основные направления дисциплины.
- •1.2 Понятие качества пищевых продуктов. Общие пищевые законоположения и инструкции
- •1.3 Проблемы повышения качества пищевых продуктов.
- •Лекция №2 Тема: Общая характеристика белков и аминокислот пищевых систем.
- •1 Проблема белкового дефицита на Земле.
- •2 Белково-калорийная недостаточность и ее последствия.
- •3 Аминокислоты и функции некоторых аминокислот в организме.
- •4 Незаменимые аминокислоты. Пищевая и биологическая ценность белков
- •Лекция №3 Тема: Физиологическое значение белков и аминокислот в питании человека.
- •1 Важнейшие группы пептидов и их физиологическая роль.
- •2 Характеристика белков пищевого сырья.
- •3 Новые формы белковой пищи.
- •4 Функциональные свойства белков.
- •Лекция №4 Тема: Физиологическое значение углеводов в питании человека.
- •1 Общая характеристика углеводов.
- •2 Физиологическое значение углеводов.
- •3 Функции моносахаридов и олигосахаридов в пищевых продуктах.
- •4 Функции полисахаридов в пищевых продуктах.
- •Лекция №5
- •1 Строение и состав липидов
- •2 Пищевая ценность масел и жиров.
- •Лекция №6
- •1 Роль минеральных веществ в организме человека
- •2 Физиологическая роль отдельных макроэлементов
- •3 Роль отдельных микроэлементов
- •Лекция №7
- •1 Общие сведения о витаминах
- •2 Физиологическое значение водорастворимых витаминов
- •3 Физиологическое значение жирорастворимых витаминов
- •Лекция №8
- •1 Общая характеристика кислот пищевых продуктов
- •2 Пищевые кислоты и их кислотность. Влияние пищевых кислот на качество продуктов
- •3 Регуляторы кислотности пищевых систем
- •Лекция №9
- •1 Общие свойства ферментов
- •2 Классификация и номенклатура ферментов
- •2.1 Оксидоредуктазы
- •2.2 Гидролитические ферменты
- •3 Иммобилизованные ферменты
- •Лекция №10
- •1 Физические и химические свойства воды
- •2 Свободная и связанная влага в пищевых продуктах
- •3 Активность воды
- •4 Структура и свойства льда. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов
- •Лекция №11
- •1 Строение и функции пищеварительной системы
- •2 Основные пищеварительные процессы
- •3 Схемы процессов переваривания макронутриентов
- •Лекция №12
- •1 Теории и концепции питания
- •2 Принципы рационального питания
- •3 Пищевой рацион современного человека
- •4 Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и продукты
- •Лекция №13
- •1 Основные особенности ипп и технологии их получения
- •2 Белок как сырье для ипп. Источники получения белка
- •3 Виды ипп
- •3 Генетически модифицированные продукты питания
- •2 Фальсификация пищевых продуктов
- •Лекция №14
- •1 Изменения белков в технологическом потоке
- •2 Изменения липидов в технологическом потоке
- •4 Изменения минеральных веществ в технологическом потоке
- •5 Изменения углеводов в технологическом потоке
- •5.2 Реакции дегидратации и термической деградации углеводов
- •5.3 Реакции образования коричневых продуктов
- •5.4 Окисление углеводов
- •5.5 Процессы брожения
- •6 Изменения витаминов в технологическом потоке
- •Раздел 5 Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов Лекция №15
- •1 Понятие безопасности продуктов питания. Система критической контрольной точки при анализе опасного фактора
- •2 Окружающая среда, как основной источник загрязнения сырья и пищевых продуктов
- •3 Основные типы чужеродных веществ
- •Лекция №16
- •1 Загрязнения веществами, применяемыми в растениеводстве
- •2 Загрязнение веществами, применяемыми в животноводстве
- •3 Бактериальные токсины
- •4 Микотоксины
- •5 Метаболизм чужеродных соединений
- •Лекция №17
- •2 Цианогенные гликозиды. Алкалоиды
- •Лекция №19
- •1 Определения. Классификация
- •2 Общие подходы к подбору пищевых добавок
- •Лекция №20
- •1 Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов
- •2 Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов
- •3 Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов
- •4 Пищевые добавки, замедляющие микробиологическую и окислительную порчу пищевого сырья и готовых продуктов
- •5 Биологически активные добавки
2 Основные пищеварительные процессы
В общем случае физические и физико-химические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, набухании, частичном растворении, образовании суспензий и эмульсий и низкомолекулярных продуктов расщепления.
В ротовой полости основными процессами переработки пищи являются измельчение, смачивание слюной и набухание. При этом образуется пищевой комок. Продолжительность переработки пищи в полости рта 15–25 с. Под действием ферментов слюны в ротовой полости начинается гидролиз углеводов, однако из-за короткого времени последние расщепляются лишь частично.
Пищевой комок с корня языка через глотку и пищевод попадает в желудок, который представляет собой полый орган объемом в норме около 2 дм3 со складчатой внутренней поверхностью, вырабатывающей слизь и поджелудочный сок кислотностью 1-3 ед. рН.
В желудке пищеварение продолжается в течение 3,5-10,0 ч. Здесь происходят дальнейшее смачивание и набухание пищевого комка, проникновение в него желудочного сока.
В желудке присутствуют три группы ферментов: но работают только ферменты желудочного сока – протеазы, расщепляющие белки до полипептидов и желатина. Липазы и амилазы слюны из-за высокой кислотности в желудке практически не работают.
Из желудка пищевая масса, имеющая жидкую или полужидкую консистенцию, поступает в тонкий кишечник (общая длина 5–6 м), верхняя часть которого называется двенадцатиперстной кишкой.
В двенадцатиперстной кишке пища подвергается действию сока поджелудочной железы, желчи и сока, вырабатываемого слизистой оболочкой самой кишки. В двенадцатиперстной кишке пищеварение протекает в условиях щелочной среды (рН 7,8 – 8,2). При этом происходит гидролитическое расщепление большинства крупных молекул и продуктов их неполного гидролиза – белков, углеводов и жиров. Из двенадцатиперстной кишки пища переходит в конец тонкого кишечника.
В тонком кишечнике завершается разрушение основных компонентов пищи и происходит заключительный этап пищеварения – всасывание питательных веществ через многочисленные микроворсинки на эпителиальных клетках тонкого кишечника. Далее продукты пищеварения транспортируются в капилляры кровеносной системы и в лимфатические сосуды, расположенные в стенках кишечника.
В толстом кишечнике, длина которого составляет 1,5–4,0 м, пищеварение практически отсутствует. Здесь всасываются вода (до 95%), соли, глюкоза, некоторые витамины и аминокислоты, продуцируемые кишечной микрофлорой.
Кишечная микрофлора является важным органом вторичного переваривания пищи. Её основными функциями являются:
синтез витаминов группы В, фолиевой и пантотеновой кислот, витаминов Н и К;
метаболизм желчных кислот с образованием нетоксичных метаболитов;
утилизация в качестве питательного субстрата некоторых токсичных для организма продуктов пищеварения;
стимуляция иммунной реактивности организма.
3 Схемы процессов переваривания макронутриентов
Основными конечными продуктами гидролитического расщепления высокомолекулярных веществ, содержащихся в пище, являются мономеры. Каждый из трех видов макронутриентов имеет свою схему процесса переваривания.
Переваривание углеводов. Из углеводов у человека перевариваются, в основном, дисахариды и крахмал, содержащиеся в растительной пище, а также гликоген, содержащийся в пище животного происхождения. Этапы переваривания этих полисахаридов сходны. Оба полисахарида полностью расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта до составляющих их структурных блоков, а именно – до свободной D-глюкозы. Процесс начинается во рту под действием амилазы слюны с образованием смеси, состоящей из мальтозы, глюкозы и олигосахаридов, а продолжается и заканчивается в тонком кишечнике под действием амилазы поджелудочной железы, поступающей в двенадцатиперстную кишку.
Переваривание белков. Белки пищи расщепляются ферментами в желудочно-кишечном тракте до составляющих их аминокислот. Переваривание белков осуществляется в результате последовательного действия сначала пепсина в кислой среде желудка, а затем трипсина и химотрипсина в тонком кишечнике при рН 7–8. Далее, короткие пептиды гидролизуются до свободных аминокислот, которые проникают в капилляры ворсинок тонкого кишечника и переносятся кровью в печень.
Переваривание жиров. Этот процесс осуществляется, главным образом, в тонком кишечнике липазой поджелудочной железы, поступающей в виде зимогена (пролипазы), который только в кишечнике превращается в активную липазу. В присутствии желчных кислот активная липаза катализирует гидролиз триацилглицерина с отщеплением крайних ацилов и образованием смеси свободных высших жирных кислот в виде мыл (калиевых и натриевых солей) и 2-моноацилглицеринов, которые эмульгируются при помощи желчных кислот и всасываются через ворсинки тонкого кишечника.
Водорастворимые витамины, вода и минеральные вещества непосредственно всасываются из тонкого кишечника в кровь.
За исключением большей части триацилглицеринов, питательные вещества, поглощенные в кишечном тракте, поступают в печень, которая является основным центром распределения питательных веществ, где сахара, аминокислоты и некоторые липиды подвергаются дальнейшим превращениям и распределяются между разными органами и тканями.