Основи фізіології та гігієни харчування

23%, 32%, 37% (без врахування солі), несолоній пасті – 25%, 30%, 35%, 40%.

Готують із томатного соку з вмістом понад 4,5% сухої речовини. Фруктово-ягідні пюре містять 8-13% сухої речовини, пасти без цукру – 13%,

25%, 30%.

Маринування – консервація 0,2-0,9% оцтовою кислотою, а також 1,5-2% солі та 1-3% цукру. Дозрівання в маринаді бланшированих овочів 20-30 діб, небланшированих – 40-50 діб. Плоди і ягоди заливають маринадом з 10-15% цукру, 0,2-0,9% оцтової кислоти.

Заморожування у морозильних камерах при температурі нижче за -250С. Плоди та ягоди чистять, миють, а також персики та абрикоси розрізають пополам, яблука та груші розрізають пополам або четвертинки та видаленням насіння, суницю та клубнику із сухим цукром, малину, ожину, виноград, черешню, вишню, смородину у сиропі, агрус, смородину, вишню, черешню, яблука, кизил, сливу без цукру. Також заморожують зелений горошок, стручкову квасолю, кольорову капусту, томати, цукрову кукурудзу, шпинат, прянощі. Зберігати у скляних банках або пакунках із целофану та поліетилену при температурі не вище -180С.

Залежно від інтенсивності перебігу руйнівних процесів продукти поділяються на:

1 група – швидкопсувні продукти – плоди, овочі, вони містять багато води, тому в них легко відбуваються біохімічні та мікробіологічні процеси,

2групи – продукти з малою кількістю води – борошно, крупи, макарони, кондитерські вироби, сухофрукти, олії,

3група – продукти з великою кількістю води, але до яких додані консервуючі речовини.

Руйнівні процеси мікробіологічного походження: бродіння, пліснявіння, ослизнення, гниття.

Бродіння відбувається у продуктах із великим вмістом води і вуглеводів – утворюється етанол, лактат, ацетат, бутират, лактат.

Пліснявіння та ослизнення від пліснявих грибків, гниття від гнилостної мікрофлори на білкових продуктах.

3. Вимоги до речовин пакування продукції.

Зростання виробництва фасованих видів продукції, у тому числі призначених для тривалого зберігання змушує формулювати певні вимоги до матеріалів, які використовуються для пакування. Такі матеріали мають відповідати гігієнічним вимогам та бути нетоксичними.

У харчовій промисловості використовують

-пергамент – непроклеєний папір, оброблений хлоридом цинку та сірчаною кислотою, який після наступної нейтралізації не проникний для води та жиру;

-фольга – тонкий лист алюмінію, який може бути пофарбований, відпалений або невідпалений, каширований (склеєний з папером);

-плівки з полімерів (целофан, поліолефіни, полівінілхлориди).

41

Використання плівок регламентується залежно від їхньої здатності виділяти шкідливі речовини. Тому враховують допустиму кількість міграції шкідливих речовин (ДКМ), якими є продукти розпаду цих полімерів або залишкової кількості речовин, які використовувались під час їхнього створення.

Целофан отримують із целюлози з домішкою гліцерину. Він стійкий до світла, води та жирів, однак пропускає гази, тому продукти в такому пакуванні слід зберігати при оптимальній для них вологості повітря. Плівки з целофану можуть покривати нітролаками.

Поліолефіни (поліетилени низької або високої щільності та поліпропілен) проникливі для газів, не стійкі до жирів та температури. З поліетилену отримують ще воск (Е114), яким покривають папір для продуктів із високим вмістом жиру.

Плівки з полівінілхлориду (непластифікован та пластифіковані) більш стійкі до впливу середовища, але пластифікатори можуть розчинятись у жирах.

Розроблено також комбіновані плівки, які поєднують позитивні якості окремих складових, зокрема тришарова плівка з паперу, фольги та поліетилену.

Замість скляної тари запроваджено використання пляшок із поліетилентерефталата (ПЕТФ).

З метою вирішення екологічних питань, пов´язаних з пакуванням, розроблені саморуйнуючі матеріали – біо, фотота оксидеструктуруємі.

Рекомендовано використання такого пакування:

-борошно, крупи, цукор – текстиль або обгортковий папір,

-кондитерські продукти – папір, вкритий шаром парафіну,

-прянощі, печиво, сушка – целофан (плівка з целюлози, витримує високу температуру, пропускає гази та пару),

-нежирні продукти та жири – поліетилен (плівка не пропускає пару та гази, легко руйнується високою температурою),

-для вакуумного пакування – дубльований поліетилен-целофан.

Барвники для пакувальних матеріалів та тари:

-для фольги (аурамін, родамін С і Ж, основний синій, основний бірюзовий, основний фіолетовий К, основний ярко-зелений, основний коричневий 2К, хрізоїдин),

-для нітролаку (червоний Н, жовтий, кислотний темно-голубий, червоний, оранжевий 2Ж, яскраво-червоний С, чорний),

-для посуду та пластмаси (літопон, двуокис титану - Е171),

-для друкування етикеток та пакувальних матеріалів (допускаються кольорові типографські та офсетно-литографські фарби, за виключенням водоемульсійних та бензольних).

5. Шкідливий вплив сполук органічного синтезу.

Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ).

Бенз(а)пірен та інші представники цієї групи (бенз(e)пірен, дибенз(a,i)пірен,

42

бензпірен, дибенз(a,h)антрацен тощо) утворюються під час горіння та забруднюють навколишнє середовище. Небезпека від цих речовин полягає у тому, що вони є канцерогенами. Накопичуються в рослинах, що вирощуються у забруднених місцевостях, або у продукції, що проходить термообробку (обжарка зерен кави або кавозамінників, підгоряння хліба, сушіння зерна, овочів або фруктів повітрям, із домішкою продуктів горіння тощо). Накопичуються переважно на поверхні харчових продуктів. ДДД бенз(а)пірену

становить 0,24 мкг.

Хлоровмісні вуглеводні.

До цієї групи належать хлоровані алкани та алкени (ди-, три-, тетрахлорметан тощо), які використовуються як органічні розчинники або матеріал для синтезу полімерів, деякі застосовують у якості пестицидів (ДДТ, ліндан). Ці сполуки забруднюють навколишнє середовище, концентруються переважно у жирах. Викликають ушкодження печінки, нервової системи, можуть спричинити появу пухлин.

Діоксини (поліхлоровані дибензодіоксини або ПХДД, дибензофурани або ПХДФ, біфеніли або ПХБ) – ароматичні сполуки, у складі яких від 1 до 8 атомів хлору.

Вони виникають при виробництві хлорорганічних сполук, під час спалювання синтетичних плівок та мастил. Це жиророзчинні речовини, які є проканцерогенами, тобто підвищують ризик появи пухлин при надходженні разом із дійсними канцерогенами. Характерною ознакою отруєння є ушкодження шкіри – хлоракне, а також печінки. У продуктах рослинного походження накопичуються переважно у коренета бульбоплодах. Діоксин міститься у 2,4,5-трихлорфенолу, а 2,3,7,8-тетрахлордибензофуран у поліхлорбіфенолу. Належать до 1 класу токсичності, стійкі до температури, кисню, кислот та лугів, ЛД100 для людини 50 мг/кг маси тіла, ДДД становить

10 нг/кг.

6. Шкідливий вплив сполук біологічного походження.

Мікотоксини – це метаболіти окремих видів плісеневих грибів, що мають виразну токсину дію на людей та тварин після споживання уражених продуктів. Розроблені нормативи щодо вмісту окремих видів мікотоксинів у продовольчій сировині та харчових продуктах, однак продукція дитячого харчування взагалі не повинна їх містити.

Афлатоксини належать до фурокумаринів, розрізняють п´ять форм – B1, B2, G1, G2, M. Вони стійкі до варіння, до 50% руйнується під час випікання хліба. ГДД становить 10 нг/кг.

Патулін є 4-гідроксіфуропіраном. ГДД становить 50 нг/кг.

Тріхотеценові мікотоксини (ТТМТ) належать до терпеноїдів, розрізняють чотири групи – А, В, С, Д. ГДД становить 0,1 мг/кг.

При руйнуванні зерна зростає його кислотність на 30 та вище, це пов'язано з посиленням бродіння та накопиченням органічних кислот або з розпадом

43

ліпідів та появою жирних кислот, які перетворюють дигідрофосфати на більш кислі солі - гідрофосфати.

При фузаріозі виникає забарвлення зерна та борошна у рожевий або червоний колір, накопичуються протеази, які руйнують клейковину. Для продовольчих потреб наявність домішки фузаріозного зерна не повинна перевищувати 1%, інакше якість хліба з такого борошна буде погана, а при його споживанні виникає отруєння накопиченими токсинами, які впливають на травну та нервову системи людини. Ці ознаки зумовлюють назву такої продукції - "п'яний хліб".

Зеараленон є похідним резорцилової кислоти. У зв´язку з особливостями будови, цей мікотоксин у чоловіків викликає гальмування статевої функції, а у жінок розлади статевого циклу, захворювання статевих органів та молочної залози. ГДД становить 1 мг/кг.

Ерготоксини є алкалоїдами – ерготамін, ерготоксин та інші, що накопичуються у склероціях гриба Claviceps purpurea або маточні ріжки. Ці токсини гальмують дихання, знижують тиск крові, збуджують гладенькі м’язи статевої системи, що може спричинити аборт. Отруєння проявляється гангреною, тобто загибеллю ділянок тіла через ушкодження судин, або конвульсіями чи психомоторним збудженням внаслідок появи галюцинацій. Межа 0,1% маси зерна гороху, 0,05% від маси зерна гречки 2 та 3 класу, 0,25% від маси зерна жита групи А (1-3 класи) та 0,5% від зерна жита групи Б (4 клас, для кормовиробництва).

При тривалому зберіганні (понад 2 роки) та під час випікання хліба рівень ерготоксинів знижується у кілька разів.

Погіршення органолептичних властивостей рослинних продуктів можливе внаслідок ураження зерна меланозом та головнею.

Меланоз – це зараження зерна проса грибом Гельмінтоспоріум та бактерією Псевдомонос. Для продовольчої сировини таке зерно не повинно перевищувати 3% від маси партії.

Головня – це зараження зерна грибом Тілетія. Вміст ураженого зерна допускається до 10% від маси зерна усіх класів м’якої пшениці та 5 класу твердої, до 5% – у решті класів твердої пшениці, у вівсі – до 0,1% (разом з іншими).

44

45

Наука про харчування. Раціональне, дієтичне, лікувальнопрофілактичне харчування

Уніфікація, як наслідок розвитку цивілізації, зумовлює спільні тенденції у харчуванні людей різних країн:

-збільшення відносного вмісту продуктів, що пройшли технологічну переробку та зберігались до вживання,

-поширення харчових добавок різного призначення,

-запровадження нетрадиційної сировини для виробництва продуктів харчування,

-забруднення продовольчої сировини та готових продуктів сполуками хімічного та біологічного походження, які небезпечні для здоров’я людини..

1. Норми харчування окремих категорій населення.

Наука про харчування дає чіткі рекомендації щодо потреб людини в білках, жирах, вуглеводах, вітамінах, макро- і мікроелементах, баластних речовинах. На сучасному етапі розвитку біології та медицини розроблені основні принципи складання харчових раціонів, які мусять:

-підтримувати стабільність внутрішнього середовища, поповнювати енергетичні та пластичні витрати організму на основний обмін, усі види робіт, ріст і відновні процеси;

-рівень усіх складових не повинний бути нижчим потреби (мінімальної);

-уміст вітамінів і мінеральних речовин не повинний перевищувати токсичний рівень.

Одержану енергію організм витрачає на

-основний обмін, тобто потреба в енергії при стані спокою (дорослі - 1 ккал/кг маси тіла за 1 год., діти - в 1,3-1,5 раза більше, тому що вони ростуть та більше втрачають тепла через шкіру),

-перетравлення та засвоєння їжі (споживання білків збільшує витрати енергії на 30-40%, жирів – 4-14%, вуглеводів – 4-7%),

-м’язову роботу (залежно від енерговитрат працівників поділяють на п’ять груп).

Співвідношення білків, жирів, вуглеводів у повноцінному раціоні складає у працівників розумової праці (21%, 17%, 62%), у людей, зайнятих фізичною працею, (17%, 17%, 66%). Нестача поживних речовин призводить до зменшення маси тіла, зниження працездатності, порушення росту і розвитку організму, зниження резистентності тощо.

Кожна органічна речовина має певну енергетичну цінність, так 1 г жирів – 9,3 ккал (або 37,0 кДж), білків і вуглеводів – 4,1 ккал (або 17,2 кДж), етилового спирту – 7,1 ккал (або 29,7 кДж).

Надлишкове надходження щодобово 100 ккал, що відповідає 50 г хліба, зумовлює відкладання 10 г жиру. Кожний зайвий 1 кг маси тіла зменшує життя на 6-8 міс. Щоденне споживання надлишку енергії на 300 ккал (100 г здоби), зумовлює відкладання жиру 15-30 г за добу або 5-10 кг за рік.

46

Пиво містить 5% вуглеводів, 2,8-6% алкоголю, тому 1 л пива за калорійністю відповідає 100-200 г хліба, 50 г шоколаду, 300-600 мл молока, 100 г м’яса.

Відчуття насичення й апетит визначаються кількістю споживних вуглеводів, тому обмеження споживання жиру призводить до зменшення маси тіла. При гіподинамії окислення жиру в організмі знижене.

Витрати енергії протягом сну становлять 4,18 кДж або 1 ккал на 1 кг маси тіла за 1 годину, цю величину позначили як основний обмін, тобто енерговитрати на діяльність організму у стані спокою. Такі витрати властиві дорослим у віці від 18 до 40 років, при середній масі тіла 70 кг у чоловіків та 60 кг у жінок. У дітей витрати на основний обмін в 1,3-1,5 раза більше, тому що вони ростуть та більше втрачають тепла через шкіру, а в старшому віці (40-60 років) енерговитрати зменшуються за кожні 10 років – на 5%, а у наступні десятиріччя – на 10%.

Межа інтенсивності обмінних процесів у чоловіків складає майже 4800 ккал, а у жінок – 3700 кКал. Для видів спорту, які вимагають високої витривалості, вони не повинні перевищувати 1000 ккал/год.

Жінки витрачають енергії менше на 15%, хоча це в більшій мірі пов’язано з відносним вмістом м’язової тканини у тілі. У перші 6 міс. вагітності витрати зростають на 96 ккал, в останні 3 міс. – на 215-240 ккал, а при грудному вигодовуванні – на 500 ккал щоденно.

Також на показник основного обміну впливає хімічний склад спожитої їжі, тому що на перетравлення та засвоєння білків витрачається додатково 3040%, жирів – 4-14%, вуглеводів – 4-7% енергії.

При зниженні температури повітря на 100С від кімнатної (+20-250С) збільшуються на 10% енерговитрати організму.

Оптимальний режим харчування:

-регулярне приймання їжі, із метою утворення умовних рефлексів, які покращують травлення,

-дробне споживання їжі (три-чотири рази за добу, для рівномірного навантаження на травну систему),

-раціональний підбір продуктів, що забезпечує повніше засвоєння поживних речовин.

Згідно циркадного ритму фізіологічних процесів найбільш раціональним є чотириразове харчування, із перервами по 4-5 год. вдень та 8-10 год. уночі. Перший сніданок – 20-25% потреби, другий – 10-15%, обід – 40-45%, вечеря – 20-25%. При триразовому харчуванні сніданок – 25-30%, обід – 45-50%, вечеря – 20-25%. При роботі у нічну зміну у другій частині ночі слід споживати 20% поживних речовин. В обід спочатку салат, потім рідка страва, що подразнює шлункову секрецію, потім друга страва, яка потрапляє на підготоване місце, тобто де уже є ферменти, на третє – солодке, яке забезпечить відчуття ситості до наступного вживання їжі.

Велике значення в травленні мають кишкові бактерії, які синтезують

47

вторинні нутрієнти. Дуже важливим є рівень калорій у їжі. Кожна органічна речовина має певну енергетичну цінність, так 1 г жирів – 9,3 ккал (або 37,0 кДж), білків і вуглеводів – 4,1 ккал (або 17,2 кДж), етилового спирту – 7,1 ккал

(або 29,7 кДж).

Наука про харчування дає чіткі рекомендації щодо потреб людини в білках, жирах, вуглеводах, вітамінах, макро- і мікроелементах, баластних речовинах.

На сучасному етапі розвитку біології та медицини розроблені основні принципи складання харчових раціонів, які мусять:

-підтримувати стабільність внутрішнього середовища, поповнювати енергетичні та пластичні витрати організму на основний обмін, усі види робіт, ріст і відновні процеси;

-рівень усіх складових не повинний бути нижчим потреби (мінімальної);

-уміст вітамінів і мінеральних речовин не повинний перевищувати токсичний рівень.

У 1997 р. експерти ВООЗ визначили міжнародний стандарт виявлення зайвої ваги, так званий індекс маси тіла (BMI – body mass index), який розраховують діленням маси тіла (у кг) на зріст у квадраті (м2). Згідно цього індексу розрізняють:

-норма, 18,5-24 кг/м2,

-ожиріння 1 ступеня 25-29 кг/м2,

-ожиріння 2 ступеня 30-40 кг/м2,

-ожиріння 3 ступеня понад 40 кг/м2.

Використовують і дещо інші розрахунки оптимальної маси тіла людини:

М тіла = 50+0,75х (зріст, см – 150) + (вік, років – 20):4, кг де М тіла = Зріст, см – 100

Ступінь ожиріння визначають за тим, наскільки маса тіла перевищує розраховану за формулою, а саме перша – на 10-20%, друга – на 20-50%, третя – на 50%, четверта.

Надлишкове надходження щодобово 100 ккал, що відповідає 50 г хліба, зумовлює відкладання 10 г жиру. Кожний зайвий 1 кг маси тіла зменшує життя на 6-8 міс. Щоденне споживання надлишку енергії на 300 ккал (100 г здоби), зумовлює відкладання жиру 15-30 г за добу або 5-10 кг за рік.

Пиво містить 5% вуглеводів, 2,8-6% алкоголю, тому 1 л пива за калорійністю відповідає 100-200 г хліба, 50 г шоколаду, 300-600 мл молока, 100 г м’яса.

Відчуття насичення й апетит визначаються кількістю споживних вуглеводів, тому обмеження споживання жиру призводить до зменшення маси тіла. При гіподинамії окислення жиру в організмі знижене.

Експерти ВООЗ вважають, що оптимальним є вживання їжі, 12-15% калорійності якої складають білки (із них 50% тваринного походження), 30-35%

– жири, 50-55% – вуглеводи.

Під час окислення 1 г білків та вуглеводів виділяється 16,7 кДж або 4 ккал, 1 г жирів – 37,3 кДж або 9 ккал.

48

За енергетичною цінністю або калорійністю продукти поділяють на кілька категорій:

-дуже високо енергетичні – 400-900 ккал/100 г,

-високо енергетичні – 250-400 ккал/100 г,

-середнє енергетичні – 100-250 ккал/100 г,

-мало енергетичні – до 100 ккал/100 г.

З урахуванням енергоємності праці та зусиль на виконання домашньої роботи працездатне населення поділяють на п’ять груп, коефіцієнт фізичної активності під час сну приймається за 1.

Коефіцієнт енерговитрат по відношенню до основного обміну:

Ходіння повільне – 2,8, навчання студентів – 1,9, наукове обговорення проблеми – 2,2, читання – 1,6, .

Витрати енергії за добу залежать від віку, статі, умов життя, характеру роботи людини. Мінімальні потреби згідно даних Інституту харчування Росії відповідно:

-переважно розумова робота у чоловіків – 2100, жінок – 1800 ккал;

-легка фізична робота у чоловіків – 2500 ккал, жінок – 2100 ккал;

-середня фізична робота у чоловіків – 2950 ккал, жінок – 2500 ккал;

-тяжка фізична робота у чоловіків – 3400 ккал, жінок – 28500 ккал;

-дуже тяжка фізична робота у чоловіків – 3750 ккал.

Добові потреби вищі на 500-600 ккал.

Співвідношення білків, жирів, вуглеводів у повноцінному раціоні складає 1:1,2:4,6, у працівників розумової праці співвідношення досягає 1:0,8:3, у людей, зайнятих фізичною працею, 1:1:5. Нестача поживних речовин призводить до зменшення маси тіла, зниження працездатності, порушення росту і розвитку організму, зниження резистентності тощо.

В одному єгипетському папірусі 2-го тисячоліття до н.е. є вираз: “Людина їсть надто багато. Вона живе тільки на чверть того, що вона з’їла, на решту – живуть лікарі”.

49

ОСНОВНА І ДОДАТКОВА ЛІТЕРАТУРА.

1.Азбука харчування. Раціональне харчування / За ред. Г.І.Столмакової. –

Львів: Світ, 1991. – 200 с.

2.Биологически активные вещества пищевых продуктов / Под ред. В.В.Петрушевского. –К.: Урожай, 1992. – 192 с.

3.Булдаков А.С. Пищевые добавки. – М.: ДеЛипринт, 2001. – 436 с.

4.Воробьев Р.И. Питание и здоровье. – М.: Медицина, 1990. – 160 с.

5.Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. –М.: Пищепромиздат, 2001. – 528 с.

6.Емельянова Ф.Н., Кириллов Н.К. Организация переработки сельскохозяйственной продукции. –М.: Изд-во «ЭКСМО», 2000. – 384 с.

7.Жеребцов Н.А. Ферменты: их роль в технологии пищевых продуктов. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999. – 120 с.

8.Кислухина О., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. –Каунас: Технология, 1997. – 184 с.

9.Мерко І.Т., Моргун В.О. Наукові основи і технологія переробки зерна. –

Одеса: Друк, 2001. – 348 с.

10.Міцик В.Ю., Невольниченко А.Ф. Раціональне харчування та харчові продукти. –К.: Урожай, 1993. – 336 с.

11.Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы продовольственных товаров. –Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1996. – 432 с.

12.Пономарьов П.Х., Сирохман І.В. Безпека харчових продуктів та продовольчої сировини. – К.: Лібра, 1999. – 272 с.

13.Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. –С-Пб.: ГИОРД, 1999. – 80 с.

14.Смоляр В.И. Рациональное питание. – К.: Наукова думка, 1991. – 368 с.

15.Смоляр В.І. Фізіологія та гігієна харчування. –К.:Здоров´я, 2000. – 336 с.

16.Технологія зберігання і переробки сільськогосподарської продукції / Під ред. А.Я.Маньківського. –Ніжин, ВКП “Аспект”, 1999. – 383 с.

17.Технология пищевых производств / Под ред. Л.П.Ковальской. –М.:

Колос, 1997. – 752 с.

18.Физиология питания/ Л.Ф.Павлоцкая, Н.В.Дуденко, М.М.Эйдельман. – М.:Высшая школа, 1989. – 368 с.

19.Шемавньов В.И. Технология переработки плодов и овощей. – Днепропетровск: Изд-во ДГАУ, 1993. – 96 с.

50