- •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
Лекция №20
Тема: Основные классы пищевых добавок
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
1 Вещества, улучшающие внешний вид пищевых продуктов
Пищевые красители
Основной группой веществ, определяющих внешний вид продуктов питания, являются пищевые красители (Е100-Е182).
Потребитель давно привык к определенному цвету пищевых продуктов, связывая с ним их качество, поэтому красители в пищевой промышленности применяются с давних времен. В условиях современных пищевых технологий, включающих различные виды термической обработки (кипячение, стерилизацию, жарение и т. д.), а также при хранении продукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, а иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными.
Для окраски пищевых продуктов используют натуральные (природные) или синтетические (органические и неорганические) красители.
Натуральные красители являются более безопасными их обычно выделяют из природных источников (растения, отходы их переработки) в виде смеси различных по своей химической природе соединений, состав которой зависит от источника и технологии получения, в связи с чем обеспечить его постоянство часто бывает трудно. Среди натуральных красителей необходимо отметить каротиноиды (красно-жёлтый цвет), антоцианы (красный, пурпурно-красный цвет), флавоноиды (жёлтый, красный цвет), хлорофиллы (зелёный цвет).
Природные красители, в том числе и модифицированные, чувствительны к действию кислорода воздуха (например, каротиноиды), кислот и щелочей (например, антоцианы), температуры, могут подвергаться микробиологической порче.
Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей. Они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического потока.
Синтетические пищевые красители – это представители нескольких классов органических соединений: азокрасители; хинолиновые; индигоидные красители.
В пищевой промышленности применяются соединения, изменяющие окраску продукта в результате взаимодействия с компонентами сырья и готовых продуктов. Среди них отбеливающие вещества (диоксид серы) или вещества, стабилизирующие окраску (нитрат натрия, нитриты натрия и калия стабилизируют красный цвет мяса и мясных продуктов). Иногда эти цветокорректирующие материалы оказывают и другое, сопутствующее (например, консервирующее) действие. Наиболее часто используемые цветокорректирующие материалы – диоксид серы, нитрат и нитрит калия и натрия.
2 Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов
К этой группе пищевых добавок относятся вещества, используемые для создания необходимых реологических свойств пищевых продуктов, т. е. добавки, регулирующие или формирующие консистенцию. Это – загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, а также поверхностно-активные вещества (эмульгаторы и пенообразователи).
Загустители – это вещества, используемые для повышения вязкости продукта.
Гелеобразователи – это вещества, придающие пищевому продукту свойства геля.
Действие, как загустителей, так и гелеобразователей основано на связывании свободной влаги, что и приводит к стабилизации пищевой системы. В химическом отношении добавки этой группы являются полимерными соединениями в основном полисахаридами (исключение составляет гелеобразователь желатин, имеющий белковую природу), в макромолекулах которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. К основным представителям этой группы пищевых добавок относятся модифицированные крахмалы и целлюлозы, пектины, полисахариды морских водорослей и некоторые другие.
Модифицированные крахмалы. В отличие от нативных растительных крахмалов, считающихся пищевыми продуктами, модифицированные крахмалы (Е1400 – Е1451) относятся к пищевым добавкам. По сравнению с нативным крахмалом они образуют легко и быстро формирующиеся клейстеры, устойчивые к нагреванию, воздействию кислот и устойчивые к ретроградации (хорошо удерживают дисперсионную среду).
Целлюлоза и ее производные. В группу пищевых добавок целлюлозной природы (Е460-Е467) входят модифицированные формы натуральной целлюлозы (метилэтилцеллюлоза, метилгидроксипропилцеллюлоза и др.). Они подобно целлюлозе имеют линейную структуру, но в отличие от нативной целлюлозы её модификации содержат сложные и простые эфирные связи, наличие которых позволяет модифицированным целлюлоза в отличие от нативной растворяться в воде и не выкристаллизовываться.
Пектины входят в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений, где находятся в связанном состоянии с волокнами целлюлозы –«протопектин». В промышленности пектины получают кислотным или ферментативным гидролизом «протопектина».
Пектины – это этерифицированные соединения (содержат, карбоксильные, спиртовые, алкильные группы). Пектины являются хорошими гелеобразователями, при этом гелеобразующая способность лучше выражена у низкоэтерифицированных пектинов. В то же время, высокоэтерифицированные пектины лучше растворяются.
Традиционно модифицированные крахмалы, мод. целлюлоза и пектины используются при изготовлении хлебобулочных и кондитерских изделий, молочных и низкожирных эмульсионных продуктов, а также безалкогольных напитков.
Полисахариды морских растений. К ним относятся агароиды и каррагинаны. Их получают из красных морских водорослей, произрастающих в Белом море, Тихом и Атлантическом океанах. Эти добавки являются типичными гелеобразователями. Используется в производстве желе, мармелада.
Желатин – гелеобразователь белковой природы. Получают желатин из коллагена, содержащегося в костях, хрящах и сухожилиях убойных животных. Желатин является типичным гелеобразователем, широко используется при получении пудингов и заливных блюд.
Эмульгаторы – вещества, способные образовывать и стабилизировать эмульсию, что обеспечивает возможность создания и сохранения дисперсии двух или более несмешивающихся веществ. В качестве эмульгаторов в первую очередь использовали камеди, лецитин, моно- и диглицериды, эфиры полиглицерина, эфиры сахарозы и др. Основная область применения эмульгаторов – масложировая промышленность.
Пенообразователи – это разновидность эмульгаторов, обеспечивающих равномерную диффузию газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. Пенообразователями являются ПАВы (фосфолипиды и другие эфиры), белки. Применяются пенообразователи в производстве кондитерских изделий, взбитых десертов, молочных коктейлей, пива.