ВСТУП

ЗАВДАННЯ ХАРЧОВОЇ ХІМІЇ

Серед основних проблем сучасності однією з головних є – забезпечення людства повноцінними продуктами харчування.

Вплив харчових інградієнтів як одного з факторів навколишнього середовища на людину відбувається з народження і до останніх днів життя. Харчові продукти, поступаючи в організм у процесі метаболізму, перетворюються у структурні компоненти клітини, забезпечують організм енергією, впливають на фізіологічну і розумову працездатність, здоров’я, активність, тривалість життя тощо.

Останні роки характеризуються погіршенням здоров’я населення України: зниженням середньої тривалості життя, підвищенням рівня захворюваності і смертності.

Однією з головних причин цього є незадовільне харчування. Порушення повноцінного харчування пов’язане насамперед з нестачею вітамінів, макро- і мікроелементів, повноцінних білків і нераціональним їх співвідношенням.

За дослідженнями вчених, санітарно-епідеміологічних служб порушення харчування населення України пов’язано з:

- надмірним вживанням тваринних жирів і вуглеводів;

- дефіцитом ненасичених жирних кислот;

- дефіцитом повноцінних тваринних білків;

- дефіцитом вітамінів (аскорбінової кислоти (С), рибофлавіну(В₂), тіаміну(В₁), ретинолу(А), ß-каротину, токоферолу (Е), фолієвої кислоти та ін.;

- дефіцитом мікроелементів (Se, Zn, I, F);

- дефіцитом харчових волокон.

Організація здорового харчування населення – складний, багатогранний процес, який має базуватись на глибоких знаннях як фундаментальних дисциплін: органічної і біологічної хімії, медицини, так і нових досягненнях біотехнології, нових технологічних можливостях виробництва продуктів харчування та соціальних змінах у суспільстві.

Продукти харчування повинні не лише задовольнити потреби людини в основних поживних речовинах і енергії, але виконувати профілактичні і лікувальні функції.

Сучасні демографічні і соціальні зміни: технічний прогрес у харчовій промисловості, збільшення людей похилого віку і хворих, ріст міського населення, зміна характеру праці з фізичної на інтелектуальну, розшарування суспільства потребують не лише удосконалення технології виробництва традиційних продуктів харчування, але і створення нового покоління безпечних харчових продуктів, а саме:

• із збалансованим складом;

• низькою калорійністю;

• пониженим вмістом цукру і жиру і збільшенням корисних для здоров’я інгредієнтів;

• продуктів функціонального (профілактичного) і лікувального призначення;

• швидкого приготування і тривалого зберігання.

Створення сучасних технологій виробництва таких продуктів потребує розвитку науки в галузі здорового харчування. Велика роль у вирішенні цих важливих питань належить харчовій хімії.

Це наука про хімічний склад харчових систем (сировини, напівфабрикатів, готових харчових продуктів) та його зміни під впливом різних факторів у технологічному процесі.

Завданням харчової хімії є вивчення:

1. взаємозв’язку структури, властивостей поживних речовин та їхнього впливу на біологічну цінність продуктів;

2. перетворення складників харчових продуктів під впливом механічних, фізичних, хімічних, біологічних факторів технологічного процесу;

3. впливу сучасних харчових і біологічно активних добавок (БАД), а також забруднювачів на якість харчової сировини і продуктів;

4. розробки нових принципів і методів аналізу харчових систем, які необхідні для вирішення перерахованих завдань;

5. методів виділення, фракціонування, очищення харчових речовин, їх модифікації.

Харчова хімія – наука, значення якої у наш час зростає. Завжди залишиться актуальною думка І.П. Павлова сформульована ним у 1904 році при врученні нобелівської премії: «… над всіма явищами людського життя панує турбота про хліб насущний».

Лекція №1 білкові речовини план

1. Загальна характеристика і функції білків.

2. Характеристика протеїногенних амінокислот.

3. Класифікація амінокислот.

4. Будова і значення пептидів

5. Будова білків.

1. Загальна характеристика і функції білків

Білки – високомолекулярні органічні азотисті сполуки, макромолекули яких побудовані з великої кількості залишків амінокислот, що зв’язані між собою пептидним типом зв’язку. Свою назву білки дістали від яєчного білка, що з давніх-давен використовувався як харчовий продукт. Уперше термін «білки» було застосовано за аналогією з яєчним білком французьким фізіологом Ф.Кене в 1747р. Пізніше, в 1838р., дослідником Н.Мульдером білки були названі протеїнами (від грецької proteios – перший, найважливіший). Сьогодні в літературі використовуються обидва терміни.

У природі існує досить велика кількість різних білків. За даними ряду авторів вона коливається в межах 10⁸-10¹². Таку різноманітність білків забезпечує 20 протеїногенних амінокислот, які взаємодіють між собою в різній послідовності, утворюючи макромолекули білка з молекулярною масою від 5 тис. до 1 млн. дальтон.

Білки є постійним компонентом продуктів харчування, з якими надходять в організм людини. В організмі вони виконують найрізноманітніші функції.

Структурна функція. Білки в середньому становлять 18-21% загальної сирої маси організму людини і тварин і до 45-50% їх сухої маси. Найбільша кількість білків міститься в паренхіматозних органах – селезінці, легенях, нирках та м'язах. Найменша кількість їх міститься у кісткові тканині. Білки входять до складу усіх органів і тканин. Вони беруть участь в утворенні структурної основи клітин і їх органел – мембранних структур, мітохондрій, рибосом, цитоплазми. Людині і вищим тваринам білки необхідні для утворення стінок судин, формування покривних, м'язових і спо­лучних тканин організму, вони становлять основу органічної частини кісткової тканини, хрящів, зв'язок і сухожилля.

Каталітична функція. Усі ферменти – біологічні каталізатори, що зумовлюють перебіг хімічних реакцій в організмі – мають білкову природу. Вони є необхідними для життєдіяльності кожного живого організму.

За участю ферментів у клітинах одночасно проходить багато різних біохімічних реакцій, які забезпечують синтез і розщеплення різноманітних сполук з досить великою швидкістю за звичайних температури і тиску. Зараз відомо близько 2 тисяч білків, які ферментативно активні і більше 200 з яких виділено у кристалічному стані.

Гормональна функція. Значна кількість гормонів також є білками або продуктами білкового обміну. Це, зокрема, такі гормони, як інсулін, тетелін, тиреотропін, адренокортикотропний гормон, окситоцин, вазопресин та ін, Гормони беруть активну участь у регуляції обміну, впливають на проникність клітинних мембран, регулюють активність ферментів, діють на процеси трансляції і транскрипції та ін.

Транспортна функція. Білки виконують також важливу транспорт­ну функцію. Для нормальної життєдіяльності кожного організму необхідне постійне забезпечення його органів і тканин поживними ре­човинами. Ці речовини переносяться з током крові сполуками білкової природи. Так, перенесення кисню до тканин, а на зворотному шляху вуглекислого газу до легень здійснюється за допомогою складного білка хромопротеїдного типу – гемоглобіну. Транспорт різних груп ліпідів і жиророзчинних вітамінів до різних органів і тканин здійснюється за участю складних білків – ліпопротеїдів.

Захисна функція здійснюється в основному за участю білків -глобулінів, з якими пов'язані імунні реакції організму. Антитіла, які утворюються в організмі при несприятливій дії на нього різних факторів (хвороботворних бактерій, вірусів, токсинів), мають білкову природу. Зв'язуючись з мікроорганізмами чи токсинами, вони інактивують їх, гальмують патогенну дію і знешкоджують токсичні продукти. Відомо ряд інших процесів, в яких білки також виконують захисну функцію, наприклад у процесах зсідання крові, оберігаючи організм від надмірної втрати її при різних травмах, тощо.

Механічна функція. Білки беруть участь у забезпеченні різних форм механічного руху – скороченні і розслабленні м'язів, роботі внутрішніх органів – серця, легень, шлунку і т. д. Ці процеси здійснюються за участю таких білків, як актин, міозин, тропоміозин і ряду інших.

Енергетична функція. Білки, як вуглеводи і ліпіди, є також важ­ливим джерелом енергії для організму. Так, при розщепленні 1г білка виділяється 17,7 кДж енергії. За рахунок білків організм люди­ни одержує 10-15% енергії.

Отже, з далеко неповного переліку функцій білків в організмі видно, що їм належить ведуча роль у забезпеченні процесів життєдіяльності. Багатоплановість і важливість проблеми білка зумовлена насамперед тим, що з нею пов'язано вирішення досить важливого питання про закономірності розвитку живої матерії, пізнання вищої форми її існування, розкриття суті явищ, що лежать в основі життя, і свідомого керування ним.