Химия пищевых продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Химия пищевых продуктов

Методические указания к выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения (в том числе обучения в сокращенные сроки) специальности 260501.65 «Технология продуктов общественного питания»

Красноярск 2011

Химия пищевых продуктов: методические указания к выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения (в том числе обучения в сокращенные сроки) специальности 260501.65 «Технология продуктов общественного питания» / Красн. гос. торг.-экон. ин-т; разр. к.т.н., доц. О.В. Гоголева. Красноярск, 2011.

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры эколого-химической экспертизы товаров, «20» октября 2011 г., протокол №9

ГОУ ВПО «Красноярский государственный торгово-экономический институт», 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Общие рекомендации по изучению дисциплины

2 Краткое содержание курса

Тема 1 Пища как химическая субстанция. Факторы, определяющие качество пищи

Тема 2 Характеристика пищевого сырья

Тема 3 Химические превращения основных компонентов сырья при его хранении и переработке

Тема 4 Роль нутриентов в образовании энергии

3 Задания и методические указания к выполнению контрольной работы

4 Контрольные вопросы и задания

5 Перечень вопросов к зачету

Библиографический список

1 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Химия, относящаяся к числу фундаментальных наук, все более основательно проникает в сферу производственной технологии, в том числе и пищевой. Создание новых, совершенствование и коренное улучшение многих существующих технологических процессов сегодня невозможно без проникновения в механизм взаимодействия соответствующих компонентов, без увязывания технологических режимов с данными химической науки.

Цель дисциплины: изучение состава химических веществ пищевого сырья и готовой продукции, функционально-технологических свойств компонентов, механизмов их превращений под воздействием физико-химических, химико-биотехнологических факторов и направленного регулирования качественных характеристик пищевых систем готовой продукции.

Задачи дисциплины заключаются в приобретении студентами знаний:

- химического состава сырья и готовой продукции;

- функций пищевых веществ и их роли для организма человека;

- физико-химических превращений в процессе получения готовых продуктов;

- роли пищевых добавок в производстве продуктов питания;

- принципов рационального сочетания пищевых компонентов при создании новых видов пищевых продуктов и форм пищи;

- роли химических, физико-химических, коллоидных, биохимических, микробиологических процессов в формировании свойств пищевых систем и качества пищевых продуктов.

Данный курс базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин «Неорганическая химия», «Органическая химия», «Физическая и коллоидная химия», «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», «Биохимия».

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для изучения дисциплины «Химия пищевых продуктов»:

студент должен знать:

- основы структуры, функций и физико-химических свойств белков, углеводов, липидов, биологически активных соединений;

- химический состав и основные характеристики продовольственного сырья и готовой продукции;

- химические, физико-химические и биохимические процессы в производстве продуктов питания, а также в процессе переваривания пищи;

- схемы анализа основных нутриентов пищевых продуктов и современные методы определения компонентов сырья и готовой продукции;

- методики разработки конкретных рекомендаций по применению новых продуктов;

уметь:

- пользоваться учебной, справочной, специальной и периодической литературой;

- осуществлять постановку и проведение эксперимента;

- оценить достоверность и степень погрешности результатов с применением методов математической обработки эксперимента;

- использовать основные методы анализа пищевого сырья, пищевых ингредиентов и готовых продуктов и правильно применять их для исследования конкретных объектов;

- анализировать, оформить и правильно сделать выводы по полученным результатам с учетом знаний о химическом составе, изменений его в технологическом потоке производства и основ безопасности пищевого сырья и готовых продуктов;

- рационально использовать сырьё и получать продукты питания с заданными качественными показателями;

иметь навыки:

- работы с отдельными приборами в лаборатории исследования качества пищевых продуктов;

- применения теоретических знаний и практических навыков для самостоятельного решения конкретных производственных задач, связанных с повышением качества готового продукта.

На основе полученных знаний этого курса строится изучение других инженерно-технологических дисциплин: Физиология питания, Пищевые и биологически активные добавки, Основы рационального питания, Технология продуктов общественного питания.

2 КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Тема 1 Пища как химическая субстанция. Факторы, определяющие качество пищи

При рассмотрении химического состава пищи нужно исходить из того, что источниками пищевого сырья являются ткани растительных, животных организмов и гидробионтов. Химический состав организмов подробно изучается в курсе биологической химии. Все полезные вещества пищи, которые способны усваиваться организмом, называются питательными, или алиментарными факторами питания. Кроме этих веществ в пище содержатся вещества, которые не являются питательными. Их называют неалиментарными. Среди них могут быть и полезные организму соединения, такие как неусвояемые сложные углеводы: целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, пектины, объединяемые единым термином «пищевые волокна». Ранее их называли балластными веществами, что в свете современных познаний неадекватно отражает их роль для организма, поэтому название углеводов как балластных веществ устарело.

В отдельных видах пищевого сырья присутствуют и антиалиментарные вещества, которые способны блокировать нужные организму макро- и микронутриенты. Следует разобраться с механизмами блокирования.

Соотношение алиментарных, неалиментарных и антиалиментарных факторов определяет пищевую ценность продукта. Нужно четко сформулировать для себя понятие пищевой ценности сырья и готового продукта, получаемого из этого сырья.

В процессе производства готового продукта в сырье происходят физико-химические и биохимические процессы, дополнительно вносятся или образуются новые химические соединения, которые в целом определяют качество продукта.

Качество продукта следует рассматривать как интегральный показатель, составляющими которого являются пищевая ценность продукта, его товарный вид, безопасность и стабильность при хранении. Все дальнейшее содержание курса отражает подробно понятие пищевой ценности продукта и ее изменение в технологическом потоке.

Пищевая ценность - совокупность всех положительных характеристик продукта, включая удовлетворение физиологических потребностей организма.

К нутриентам относятся белки, жиры и углеводы, при окислении которых высвобождается определенное количество тепла (в среднем для жиров - 9,3 ккал / г, или 37 кДж / г, белков и углеводов по 4,1 ккал / г, или 17 кДж / г). Согласно правилу изодинамии, они могут взаимно заменяться в удовлетворении энергетических потребностей организма, однако каждое из нутриентов и их фрагментов имеет специфические пластические свойства и свойства биологически активных веществ.

Биологическая ценность животных белков выше, чем растительных (например, у белков пшеницы 52-65%). Усвояемость белков животного происхождения составляет в среднем 97%, а растительных - 83-85%, что зависит также и от кулинарной обработки пищи.

Липиды поступают в организм человека в составе всех видов животной, а также растительной пищи, особенно ряда семян, из которых для пищевых целей получают многие виды растительных жиров.

Биологическая ценность пищевых липидов определяется наличием в них незаменимых жирных кислот, способностью переваривания и всасывания в пищеварительном тракте (усвоения). Сливочное масло и свиной жир усваиваются на 93-98%, говяжий - на 80-94%, подсолнечное масло - на 86-90%, маргарин - на 94-98%.

Основное количество углеводов поступает в организм в виде полисахаридов растительной пищи. После гидролиза и всасывания углеводы используются для удовлетворения энергетических потребностей. В среднем за сутки человек принимает 400-500 г углеводов, из которых 350-400 г составляет крахмал, 50-100 г моно- и дисахариды. Избыток углеводов депонируется в виде жира.

Витамины должны быть непременным компонентом пищи. Нормы их потребности зависят от возраста, пола, вида трудовой деятельности, ряда других факторов.

Минеральные вещества - это неорганические составные части пищи, являющиеся эссенциальными компонентами питания, не имеющие энергетической ценности. К наиболее дефицитным минеральным веществам относятся кальций, железо и практически все микроэлементы, к избыточным - натрий и фосфор.

В зависимости от преобладания катионов или анионов в пищевых продуктах проявляются щелочные (молоко, овощи, фрукты, ягоды) или кислотные свойства (мясо, рыба, яйца, крупы).

В рационе питания современного человека необходимо не только наличие минеральных элементов, но важно соотношение между ними. Например, соотношение элементов магний - кальций - фосфор, считается оптимальным 0,5:1:1,5 соответственно, так как они являются цементирующей основой костной ткани.

Нарушение соотношения приводит к изменению опорной функции костной ткани. Также важно соотношение натрия - калия, идеальным считается 1:1, допускается и 2:1 соответственно. Два данных элемента участвуют в водно-солевой обмене.

Тема 2 Характеристика пищевого сырья

Каждый вид пищевого сырья растительного и животного происхождения имеет свою пищевую ценность, которая, прежде всего, зависит от количества и качества входящих в состав сырья пищевых компонентов. Те компоненты, которые не синтезируются в организме человека, называются незаменимыми, или эссенциальными.

К ним относятся витамины, минералы, 8 незаменимых аминокислот: валин, лейцин, изолейцин, лизин, треонин, триптофан, фенилаланин. В составе жиров незаменимыми являются 2 полиненасыщенныые жирные кислоты - линолевая и линоленовая. Для белков важной характеристикой является их биологическая ценность. Биологическая ценность зависит в основном от содержания и соотношения, входящих в их состав незаменимых аминокислот, которые не могут синтезировать в организме из других веществ и поэтому должны поступать с пищей. Для взрослого человека незаменимыми являются 8 аминокислот (табл. 1)

Таблица 1 - Потребности в незаменимых аминокислотах взрослого человека (г / 100 г белка)

Аминокислоты	Надежный уровень потребности	Оптимальный уровень потребности
Валин	1,8	5,0
Изолейцин	1,8	4,0
Лейцин	2,5	7,0
Лизин	2,2	5,5
Метионин + цистин	2,4	3,5
Треонин	1,3	4,0
Триптофан	0,7	1,0
Фенилаланин + тирозин	2,5	6,0

Биологическая ценность белков пищевых продуктов определяется различными методами. Одним из доступных способов расчета аминокислотного скора является расчет отношения количества каждой незаменимой аминокислоты в испытуемом белке к количеству этой же аминокислоты в гипотетическом белке с идеальной аминокислотной шкалой.

Х.С% = Аис / Аэт * 100,

где Аис. - содержание аминокислоты в исследуемом белке.

Аэт, - содержание той же аминокислоты в эталонном белке

В настоящее время в качестве эталонного белка используют гипотетический белок, рекомендованный ФАО / ВОЗ в 1973 году. В 100г такого белка содержится следующее количество незаменимых аминокислот (г):

Изолейцин	4
Лейцин	7
Лизин	5,5
Метионин+цистин	3,5
Фенилаланин+тирозин	6
Треонин	4
Триптофан	1
Валин	5

В идеальном (стандартном) белке аминокислотный скор каждой незаменимой кислоты принимается за 100%. Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой считается та, скор которой имеет наименьшее значение. Биологическая ценность белков пищевых продуктов определяется по первой лимитирующей аминокислоте.

Важной характеристикой пищевого жира является его биологическая эффективность, т. е. содержание в нем эссенциальных факторов питания: полиненасыщенных жирных кислот линолевой и линоленовой. По этим показателям жиры рыбные, животные и растительные сильно отличаются между собой. Особое внимание следует обратить на жирнокислотный состав молочного жира, его особенности. Пищевая ценность жира состоит не только в его биологической эффективности, но и в соотношении насыщенных, мо- но- и полиненасыщенных жирных кислот, а также в содержании жирорастворимых витаминов и фосфолипидов.

Биологическая эффективность липидов, определяемая структурными характеристиками жирных кислот, а также их соотношением между собой и другими пищевыми компонентами, характеризуется как комплексный показатель, учитывающий их воздействие на организм человека.

Полиненасыщенные жирные кислоты являются эссенциальными и не могут синтезироваться в организме. Особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая и арахидоновая), которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей и обеспечивают нормальный рост, обмен веществ и т.п. Принято, что на 100 г липидов, необходимых в ежедневном рационе человеку:

- на долю насыщенных жирных кислот (НЖК) F₀₂ приходится 20 г

- на долю полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) F₀₁ 6 г

- на долю олеиновой кислоты F₀₃ 35 г

С целью использования этих данных для расчета биологической эффективности липидов различных продуктов питания введено понятие «идеальный» липид, представляющий собой гипотетический продукт, содержащий ПНЖК, НЖК и олеиновую кислоту в необходимой пропорции, коэффициент биологической эффективности которого равен 1.

Подобно химическому скору для белков, скор для липидов определяем как отношение количества конкретной фракции в исследуемом растворе образца к количеству этой же фракции в «идеальном» липиде по формуле:

j=1,3

где С_ij - скор для липидов по каждой конкретной фракции;

F_ij - содержание фракций в исследуемом липиде, г;

F_oj - содержание этих же фракций в идеальном липиде, г.

Коэффициент использования липидов (коэффициент биологической эффективности) может быть рассчитан по формуле:

 k = 1,3

где f_i - коэффициент биологической эффективности липидов;

C_jk - скор по минимальному уровню любой из фракций (с учетом усвояемости);

C_ij - скор для липидов по каждой фракции.

Примем аксиомное положение об усвоении липидов по минимальному уровню любой из фракций (т. е. если С_i1 < C_i2 < C_i3), то все жирно-кислотные фракции усваиваются на уровне C_i1, а избыток каждой фракции, равный (C_{i2 -} С_i1) и (C_i3 - С_i1), депонируется в организме или поступает на его энергетические нужды. Следовательно, в расчетах будет использована величина C_jk - минимальная. Для предложенного условного эталона C_jk = С_i1 = C_i2 = C_i3, а коэффициент биологической эффективности липидов f = 1.

Углеводы не содержат эссенцнальных факторов питания, они необходимы как легкоусвояемые поставщики энергии. Несмотря на то, что пищевые волокна не усваиваются организмом, их роль для жизнедеятельности велика. Также велика роль витаминов и минеральных веществ как эссенцнальных факторов питания.

Следует понимать, что содержание питательных веществ в суточном рационе должно быть сбалансировано и соответствовать потребностям организма. Недостаток или избыток нутриентов приводит к нарушению обмена веществ и заболеваниям.

При производстве продуктов питания большое значение имеет содержание влаги в сырье и готовой продукции. В зависимости от форм связи различают свободную и связанную влагу. Стабильность продуктов при хранении зависит от свободной влаги. Продукты, которые при хранении могут менять влажность, относят к продуктам с промежуточной влажностью. Для таких продуктов важным показателем является активность воды (aw),

aw =р / р₀,

где р - давление паров воды под тем или иным продуктом;

р₀ - давление паров под чистой водой при одной и той же температуре.

При aw = 0,9-1.0 в продукте продолжаются биохимические и микробиологические процессы и он быстро подвержен порче. При aw меньше 0,9 биохимические и микробиологические процессы замедляются вплоть до полного их прекращения - сроки хранения продуктов при этом увеличиваются.

Тема 3 Химические превращения основных компонентов сырья при его хранении и переработке

В процессах хранения и переработки сырья пищевые компоненты могут претерпевать превращения, желательные и нежелательные, что будет обусловливать качество готового продукта. Следует обратить внимание на то, что при хранении сырья в нем продолжают происходить ферментативные, или биохимические процессы. При переработке сырья, в зависимости от температурных режимов, биохимические процессы могут ускоряться, замедляться или прекращаться на фоне физико-химических превращений. Компоненты сырья могут вступать в реакцию друг с другом с образованием нерасщепляемых комплексов, в этом случае пищевая ценность продукта понижается, примером чему является реакция меланоидинообразования. Белки при нагревании выше 60^иС денатурируют и теряют способность 10 растворяться, но зато лучше атакуются ферментами. Если денатурация сопровождается агрегацией, то образующиеся комплексы хуже поддаются действию ферментов. Гидролиз белков не снижает их пищевой ценности в тех случаях, когда не сопровождается разрушением аминокислот.

Основным процессом, снижающим пищевую ценность жиров, является окисление. Надо знать схему окисления с образованием начальных, промежуточных и конечных продуктов окисления и причины возникновения свободных радикалов.

Прогоркание и осаливание - виды окисления. Вещества, задерживающие эти процессы (антиоксиданты) и ускоряющие их (прооксиданты), дать характерные примеры.

Углеводы в процессе переработки могут подвергнуться разным изменениям: карамелизации, гликолизу, амилолизу, брожению. Каждый их этих процессов в конкретной технологии может или повысить, или понизить качество готового продукта, что следует ясно представлять.

Тема 4 Роль нутриентов в образовании энергии

В организме человека энергия выделяется при окислении глюкозы и жирных кислот, образовавшихся в процессе переваривания и метаболизма углеводов и жиров или катаболизме аминокислот. У здорового человека в зрелом возрасте при потреблении достаточного количества необходимых веществ пищи процессы катаболизма и анаболизма находятся в относительном равновесии; оно обеспечивается деятельностью нейрогуморальной системы, направленной на поддержание постоянства состава организма.

При сжигании в калориметре и окислении в организме из 1 г углеводов высвобождается 4 ккал, 1 г жира - 9 ккал и 1 г белка - 4 ккал. Следовательно, энергетическая ценность пищи складывается из энергетической ценности содержащихся в ней белков, жиров и углеводов.

3 ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольные работы являются важной формой подготовки специалистов высшей квалификации по специальности 260501.65 - «Технология продуктов общественного питания» и имеют своей целью закрепление полученных теоретических знаний по изучаемым темам курса.

Контрольная работа выполняется студентами самостоятельно на основании приведенных ниже заданий.

Контрольная работа состоит из двух разделов:

I - ответов на 4 теоретических вопросов;

II - решения 2 задач;

Все ответы в контрольной работе должны сопровождаться необходимыми пояснениями, содержащими исходные данные и методику исчисления показателей.

Контрольная работа должна быть написана четко, разборчиво, с обязательным использованием поясняющих схем и расчетных формул тех показателей, формулировки которых приведены в работе. Ответ на вопрос должен в полной мере отражать основное содержание вопроса, но быть по возможности кратким. С правой стороны листа необходимо оставлять поля 2 см. В начале работы указать номер вопроса или задачи согласно заданию и полностью написать текст вопроса или условие задачи. После этого можно перейти к ответу на поставленный вопрос или к решению задачи. Ответы на вопросы должны быть изложены в реферативной форме.

На титульном листе должны быть фамилия и инициалы студента, дата, учебный шифр и вариант (номера соответствующих заданий). В конце работы необходимо привести библиографический список, поставить подпись и дату.

Работа, выполненная по произвольно выбранным номерам задач, зачитываться не будет.

При выборе варианта задания использовать таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Выбор варианта задания

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Последняя цифра номера зачетной книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	1	11	21	6	16	25	15	5	20	10
2	2	12	22	7	17	24	14	4	19	9
3	3	13	23	8	18	23	13	3	18	8
4	4	14	24	9	19	22	12	2	17	7
5	5	15	25	10	20	21	11	1	16	6
6	6	16	1	11	21	20	10	25	15	5
7	7	17	2	12	22	19	9	24	14	4
8	8	18	3	13	23	18	8	23	13	3
9	9	19	4	14	24	17	7	22	12	2
0	10	20	5	15	25	16	6	21	11	1

Номера контрольных вопросов согласно выбранному варианту определяются по таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Номера контрольных вопросов

№ варианта	Вопросы
	1	2	3	4	5	6
1	1	26	51	76	101	126
2	2	27	52	77	102	127
3	3	28	53	78	103	128
4	4	29	54	79	104	129
5	5	30	55	80	105	130
6	6	31	56	81	106	131
7	7	32	57	82	107	132
8	8	33	58	83	108	133
9	9	34	59	84	109	134
10	10	35	60	85	110	135
11	11	36	61	86	111	136
12	12	37	62	87	112	137
13	13	38	63	88	113	138
14	14	39	64	89	114	139
15	15	40	65	90	115	140
16	16	41	66	91	116	141
17	17	42	67	92	117	142
18	18	43	68	93	118	143
19	19	44	69	94	119	144
20	20	45	70	95	120	145
21	21	46	71	96	121	146
22	22	47	72	97	122	147
23	23	48	73	98	123	148
24	24	49	74	99	124	149
25	25	50	75	100	125	150

4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Факторы, определяющие качество пищи.

2. Что включает понятие пищевая ценность продукта?

3. Какие факторы питания называются эссенциальными, или незаменимыми?

4. Привести примеры алиментарных, неалиментарных, антиалиментарных компонентов пищи.

5. Привести общую структурную формулу протеиногенных аминокислот, дать их структурные особенности в зависимости от свойств функциональных групп.

6. Что такое азотистый баланс, его виды в организме? Какова связь между азотистым балансом и потребностями организма в белке?

7. Роль белков в питании человека, последствия недостатка и избытка белка в питании.

8. Каковы пути решения проблемы дефицита белка в мире?

9. Дать понятие биологической ценности белка, одинакова ли она у разных белков, привести конкретные примеры.

10. Методы определения биологической ценности белка.

11. Особенности фракционного состава в сравнительном аспекте белков злаковых, бобовых и масляничных культур.

12. Неполноценные белки мяса. Их аминокислотный состав.

13. Лимитирующие аминокислоты белков зерновых и бобовых культур.

14. Функциональные свойства белков, какова их роль в технологических процессах.

15. Перечислите существующие формы азота в продуктах питания. Что они характеризуют? Почему по содержанию общего азота можно судить о содержании белка?

16. Какие факторы влияют на скорость переваривания белков в пищеварительном тракте?

17. Основные ферменты, участвующие в переваривании белков.

18. Промежуточные и конечные продукты переваривания белков.

19. Какие биохимические процессы возможны при хранении белкового сырья?

20. Какие физико-химические превращения возможны в белках при хранении?

21. Как приостановить ферментативные процессы при переработке сырья?

22. Приведите примеры положительного и отрицательного воздействия протеаз при производстве продуктов питания.

23. Как влияет степень денатурации белка на его пищевую ценность?

24. Какие процессы при переработке белкового сырья способны уменьшить пищевую ценность белков?

25. В чем отличие процессов денатурации, высаливания и гидролиза белка?

26. Формы азота в продуктах. О каких процессах можно судить по изменению этих форм?

27. Роль жиров в питании человека, суточная потребность.

28. Что понимают под биологической эффективностью жира?

29. По каким константам можно судить о природе жира и его фальсификации?

30. Какие жирные кислоты можно отнести к семейству омега- 3 и омега-6?

31. Какие ПНЖК обладают наибольшей физиологической активностью?

32. Фракционный состав липидов. Неомыляемые липиды, их роль в организме.

33. Жирорастворимые биологически активные вещества, их роль в сохранении качества жиров.

34. Типы ацилглицеринов в пищевом сырье.

35. Пищевая ценность животных, рыбных жиров и растительных масел в сравнительном аспекте.

36. Пищевая ценность рафинированных и нерафинированных масел в сравнительном аспекте.

37. Физиологическая значимость пространственных изомеров ПНЖК.

38. Методы химической модификации ацилглицеринов (гидрирование, переэтерификация)

39. Роль модифицированных ацилглицеринов в создании новых жировых продуктов.

40. Факторы, вызывающие окисление жиров.

41. Индукционный период при окислении жиров.

42. Механизм цепной реакции окисления, начальные продукты окисления.

43. Промежуточные и конечные продукты прогоркания и осаливания.

44. Способы стабилизации жиров при хранении.

45. Отличительные признаки процессов гидролиза и липолиза.

46. Как влияет степень гидролиза жира на его пищевую ценность?

47. По какому показателю можно судить о степени гидролиза жира?

48. Превращение жиров в пищеварительном тракте.

49. Промежуточные и конечные продукты переваривания жиров в пищеварительном тракте.

50. Роль желчных кислот в переваривании жиров.

51. Характеристика редуцирующих углеводов растительного сырья.

52. Редуцирующие углеводы в сырье животного происхождения.

53. Усваиваемые и неусваиваемые полисахара, причина неусвоения.

54. Сходство и различие в строении и свойствах крахмала, гликогена, клетчатки.

55. Химическая структура редуцирующих и нередуцирующих олигосахаров.

56. Субстратная специфичность В-галактозидазы.

57. Механизм действия пектиназ.

58. Физиологическое значение углеводов.

59. Пищевые волокна, их роль в организме согласно теории адекватного питания.

60. Химическая природа пищевых волокон.

61. Функции моно- и олигосахаров в пищевых продуктах.

62. Функции а-гликанов в пищевых продуктах.

63. Роль В-гликанов в пищевых системах.

64. Роль пектиновых веществ в пищевых продуктах.

65. Виды амилаз в пищеварительном тракте, механизм их действия.

66. Этапы пищеварения углеводов.

67. Общая схема превращения углеводов в технологическом потоке.

68. Кислотный гидролиз крахмала, условия проведения, побочные продукты.

69. Преимущества ферментативного гидролиза углеводов.

70. Использование процессов гидролиза углеводов в пищевой промышленности.

71. Амилолиз и гликогенолиз

72. Виды брожения углеводов, конечные продукты.

73. Реакции дегидратации моно- и олигосахаров, их влияние на пищевую ценность и качество готовых изделий.

74. Химическая природа окрашенных пигментов углеводного сырья, образующихся при его переработке

75. Продукты ферментативного и неферментативного потемнения в плодах и овощах.

76. В чем сущность реакции меланоидинообразования, условия для ее осуществления.

77. Что собой представляет перегруппировка по Амадори.

78. Влияние реакции Майяра на пищевую ценность и потребительские свойства продукта.

79. Что происходит при клейстеризации крахмала?

80. Схемы образования фурфурола и оксиметилфурфурола, роль этих веществ при производстве продуктов питания.

81. Физические и химические свойства воды и льда.

82. Свободная и связанная влага. Виды свободной влаги.

83. Активность воды и стабильность пищевых продуктов.

84. Влияние активности воды на скорость физико- химических и биохимических процессов в продукте.

85. Роль льда в стабильности продуктов.

86. Продукты с высокой, промежуточной и низкой влажностью.

87. Какие химические элементы относятся к макроэлементам?

88. Какие функции выполняют минеральные вещества в организме человека?

89. Какова роль кальция в организме человека?

90. Какие химические элементы относят к микроэлементам и каковы их функции в организме человека?

91. Какую роль играет железо в организме человека и в каких пищевых продуктах оно содержится?

92. Какие последствия могут наблюдаться при дефиците йода в организме и как этого можно избежать?

93. Какие виды технологической обработки сырья и пищевых продуктов способствуют потере минеральных веществ?

94. Приведите примеры взаимодействия некоторых микроэлементов и витаминов?

95. Приведите классификацию витаминов, дайте определение этой группе химических соединений.

96. Какую физиологическую роль выполняют витамины в организме человека.

97. Какие водорастворимые витамины вы знаете?

98. Какие жирорастворимые витамины вы знаете?

99. Дайте характеристику отдельных витаминов. В каких продуктах они присутствуют в максимальном количестве?

100. Приведите примеры витаминоподобных веществ.

101-114. Рассчитать биологическую ценность белка продуктов:

№ вопроса	Продукт 1	Продукт 2
101	Говядина I сорта	Молоко кобылье
102	Говядина II сорта	Молоко коровье
103	Колбаса вареная в / с	Говядина в / с
104	Сыр плавленый «Сказка»	Колбаса вареная докторская
105	Консервы «Сливки стерилизованные 25%»	Колбаса вареная русская
106	Сыр твердый костромской	Колбаса вареная чайная
107	Консервы «Сливки сухие»	Консервы «Говядина тушеная»
108	Сметана	Консервы «Суп-пюре куриный»
109	Молоко стерилизованное	Молоко сухое
110	Творог жирный	Паштет куриный
111	Кефир жирный	Колбаса п / к украинская
112	Сливки 30%	Полуфабрикаты
113	Молоко козье	Молоко коровье
114	Сыр твердый пошехонский	Сыр плавленый

115-125. Оценить биологическую эффективность жиров:

№ вопроса	Продукт 1	Продукт 2
115	Йогурт	Кефир
116	Консервы «Молоко сгущенное с сахаром»	Консервы «Капуста с мясом и рисом»
117	Сыр твердый чеддер	Корейка копчено - запеченная
118	Сыр мягкий рокфор	Окорок тамбовский вареный в целом
119	Масло диетическое	Полуфабрикаты котлеты домашние
120	Молоко коровье	Сыр плавленый «Дружба»
121	Сосиски молочные	Брынза из коровьего молока
122	Колбаса вареная I сорта	Говядина I сорта
123	Сервелат	Колбаса вареная любительская
124	Котлеты куриные «Детские	Консервы «Сливки стерилизованные 25%»
125	Яйцо куриное	Сыр твердый

126-150. Рассчитать энергетическую ценность продуктов:

пища качество сырье нутриент

№ вопроса	Продукт 1	Продукт 2
126	Йогурт	Кефир
127	Консервы «Молоко сгущенное с сахаром»	Консервы «Капуста с мясом и рисом»
128	Сыр твердый чеддер	Корейка копчено - запеченная
129	Сыр мягкий рокфор	Окорок тамбовский вареный в целом
130	Масло диетическое	Полуфабрикаты котлеты домашние
131	Молоко коровье	Сыр плавленый «Дружба»
132	Сосиски молочные	Брынза из коровьего молока
133	Колбаса вареная I сорта	Говядина I сорта
134	Сервелат	Колбаса вареная любительская
135	Котлеты куриные «Детские	Консервы «Сливки стерилизованные 25%»
136	Яйцо куриное	Сыр твердый
137	Мороженое сливочное	Йогурт
138	Масло сливочное несоленое	Масло бутербродное
139	Мука соевая	Белок растительный пищевой соевый
140	Колбаса вареная «Русская»	Творог жирный
141	Творог нежирный	Колбаса вареная «Докторская»
142	Консервы говядина с перловой крупой и тыквой	Консервы говядина с перловой крупой и кабачками
143	Мясо куриное	Свинина мясная
144	Майонез	Колбаса сырокопченая зернистая
145	Сосиски молочные	Творог нежирный
146	Молоко коровье	Свинина мясная
147	Молоко коровье	Яйца куриные
148	Майонез	Масло сливочное
149	Корейка копчено - запеченная	Сметана
150	Консервы «Молоко сгущенное цельное»	Консервы «Кабачки с мясом и рисом»

Расчет биологической ценности белка продукта. Для определения аминокислотного скора какого-либо продукта необходимо:

- вычислить содержание аминокислот в 100 г белка этого продукта; последовательно сравнить содержание той или иной аминокислоты с вышеуказанной стандартной шкалой ФАО / ВОЗ.

Содержание аминокислот в продуктах дано в справочнике «Химический состав пищевых продуктов» под ред. Скурихина И.М., т. 2, 1987. Значение каждой аминокислоты выражено в мг на 100 г продукта

Пример. Рассчитать скор по незаменимым аминокислотам для хлеба пшеничного из муки высшего сорта.

Расчет.

Находим в таблицах химического состава содержание незаменимых аминокислот в хлебе. Так, содержание лизина в хлебе из пшеничной муки высшего сорта составляет 189 мг на 100 г продукта.

Для расчета аминокислотного скора необходимо рассчитать эту величину в г на 100 г белка. В хлебе содержится 7,59 г белка.

Следовательно: 7,59 г белка содержат 0,189г лизина 100 г х г. Отсюда:

х = г

Сравниваем полученное значение с содержанием лизина в эталонном белке по шкале ФАО / ВОЗ

АС=

Таким образом, лизин является лимитирующей аминокислотой для хлеба пшеничной муки высшего сорта, так как скор по данной аминокислоте меньше единицы. Аналогично производится расчет по всем незаменимым аминокислотам.

Расчет биологической эффективности жиров. Содержание липидов в продуктах дано в справочнике «Химический состав пищевых продуктов» под ред. Скурихина И.М., т. 2, 1987.

Пример. Рассчитать коэффициент биологической эффективности липидов жировой ткани свинины. F₀₂ = 33,34; F₀₁ = 10,41; F₀₃ = 38,7 в г на 100 г липидов жировой ткани, общее содержание липидов в жировой ткани свинины составляет 91 г.

Расчет.

В таблицах содержание липидов приведено в г на 100 г продукта. Поэтому, необходимо сделать перерасчет в г на 100 г липидов.

F_i1 10,41 г 91,0 г

х 100г х = 11,44 г

F_i2 33,34 г - 91,0 г

х - 100г х = 33,67 г

F_i3 38,7 г - 91,0 г

х - 100г х = 42,53 г

Рассчитаем скоры для фракций липидов:

В соответствии с положением об усвоении липидов по минимальному уровню любой из фракций, рассчитываем коэффициент биологической эффективности липидов жировой ткани свинины:

k = 1,3

Минимальный скор, исходя из расчетов, составил С_i3 = 1,216 для фракции F_i3 тогда

Расчет энергетической ценности продукта. Для расчета энергетической ценности пищевого продукта необходимо знать его химический состав и энергетическую ценность пищевых веществ. Энергетическая ценность пищевых веществ приведена в таблице

Таблица - Энергетическая ценность пищевых веществ

Пищевое вещество	Энергетическая ценность, ккал, г
Белки	4,0
Жиры	9,0
Сумма моно- и дисахаридов	3,8
Крахмал	4,1
Пищевые волокна	0
Органические кислоты	3,0

Расчет энергетической ценности 100 г пищевого продукта производится по формуле:

ЭЦ = Б ? 4,0 + Ж ? 9,0 + К ? 4,1 + М ? 3,8 + О.К. ? 3,0,

где ЭЦ - энергетическая ценность 100 г пищевого продукта, ккал;

Б - содержание белков, г / 100г продукта;

Ж - содержание жиров, г / 100 г продукта;

К - содержание крахмала и декстринов, г / 100г продукта;

М - содержание моно и дисахаридов, г / 100 г продукта;

О.К. - содержание органических кислот, г / 100г продукта.

Пример. Рассчитать энергетическую ценность молока пастеризованного 3,5% жирности.

Расчет.

Находим по таблицам химического состава пищевых продуктов содержание основных пищевых веществ в молоке 3,5%-й жирности: белок - 2,79 г, жиры - 3,5 г, углеводы и лактоза - 4,69 г, органические кислоты - 0,14 г.

Рассчитываем энергетическую ценность 100 г молока 3,5%-й жирности:

ЭЦ = 2,79 ? 4,0 + 3,5 ? 9,0 + 4,69 ? 3,75 + 0,14. ? 3,0=64,5 ккал

5 ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ЗАЧЕТА

Раздел 1. Введение. Понятие качества пищевых продуктов

1. Предмет и задачи курса. Связь с другими науками.

2. Основные характеристики пищевых продуктов.

3. Потребность человека в основных пищевых веществах.

4. Задачи повышения пищевой и биологической ценности, качества и безопасности продуктов питания.

5. Общие положения медико-биологических требований к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов.

Раздел 2. Характеристика основных компонентов сырья.

Органические вещества пищевых продуктов

1. Белки. Химическая и пространственная структура. Биологические функции.

2. Физико-химические свойства белков, превращение их в технологических процессах.

3. Функционально-технологические свойства белков при производстве пищевых продуктов.

4. Роль белков в питании человека. Критерии оценки пищевой и биологической ценности белков.

5. Комбинированные белковые продукты, их аналоги.

6. Анализ белков: принципы, методы, подходы.

7. Белки животного и растительного происхождения.

8. Липиды. Структура, физико-химические и функционально-технологические свойства растительных и животных жиров. Методы анализа в пищевых продуктах.

9. Превращение липидов при производстве, хранении и переваривании в организме.

10. Физиологическая роль липидов.

11. Влияние липидов на уровень стабильности продукции при хранении, методы выделения их из сырья и пищевых продуктов.

12. Углеводы. Структура, физико-химические и функционально-технологические свойства.

13. Превращение углеводов под действием пищеварительных ферментов.

14. Превращение углеводов в процессе биологического окисления, при хранении и переработке. Характеристика промежуточных продуктов.

15. Клейстеризация и карамелизация. Роль углеводов в цветообразовании, формировании вкуса и структуры.

16. Физиологическая роль углеводов. Методы определения их в пищевых продуктах.

17. Пищевые волокна и их физиологическое значение.

18. Жирораствиримые витамины. Общая характеристика, химическая природа, суточная потребность и источники.

19. Водорастворимые витамины. Общая характеристика, химическая природа, суточная потребность и источники

20. Витаминоподобные вещества.

21. Антивитамины.

22. Гипо- и гипервитаминозы.

23. Влияние различных способов и режимов технологической обработки при хранении на стабильность витаминов.

24. Способы витаминизации пищевых продуктов. Методы определения витаминов в пищевых продуктах.

Раздел 3. Неорганические вещества пищевых продуктов

25. Вода и ее роль в жизнедеятельности организма человека.

26. Формы связи влаги с материалом в пищевых продуктах, водосвязывающая и водоудерживающая способности.

27. Активность воды.

28. Требования к воде, используемой для пищевых целей. Жесткость воды и ее измерение. Способы очистки и умягчения воды.

29. Макроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль.

30. Микроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль.

31. Влияние минеральных веществ на устойчивость пищевых систем при производстве пищевых продуктов.

32. Значение минеральных веществ в оценке биологической безопасности пищевых продуктов. Методы их определения в пищевых продуктах.

Раздел 4. Химия вкуса, запаха, цвета

1. Пищевые добавки. Структура и классификация.

2. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов.

3. Вещества, улучшающие консистенцию. Химическая природа, механизм действия, применение.

4. Ароматизаторы.

5. Вещества, добавляемые для улучшения технологических свойств пищевых продуктов.

6. Вещества, добавляемые для удлинения сроков хранения продуктов.

Раздел 5. Пищевые продукты как дисперсные системы. Физико-химические и коллоидные явления - основа технологии пищевых продуктов

1. Пищевые продукты как дисперсные системы. Классификация дисперсных систем.

2. Основные характеристики дисперсных систем и методы дисперсного анализа.

3. Структурообразование в дисперсных системах.

4. Капиллярные, осмотические явления в пищевых дисперсных системах. Явление переноса в пористых веществах.

5. Роль химических веществ в образовании и стабильности дисперсных пищевых систем.

6. Общая характеристика химических приемов кулинарной обработки пищевых продуктов.

7. Общая характеристика биохимических приемов кулинарной обработки пищевых продуктов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Колодязная В. С. Химия пищевых продуктов : учеб. пособие / В.С. Колодязная. - СПб.: Санкт-петербургская академия холода и пищевых технологий, 2003. - 80 с.

2. Матюхин З.П. Основы физиологии питания, гигиены и санитарии / З.П. Матюхин. - М.: Высш. шк., 1989. - 235 с.

3. Нечаев А.П. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др. - СПб.: ГИОРД, 2003 - 640 с.

4. Скурихин И.М. Все о пище с точки зрения химика / И.М. Скурихин, В.П. Нечаев. - М.: Высш. шк., 1991. - 230 с.

5. Сургутский В.П. Химия пищевых продуктов. Кн.а 1 / В.П. Сургутский. - Красноярск, 1997. - 320 с.

6. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых иэнергетическая ценности пищевых продуктов. Т. 1 / под ред. И.М. Скурихина. - М.: Агропромиздат, 1987.

7. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых и энергетическая ценности пищевых продуктов. Т. 2 / под ред. И.М. Скурихина. - М.: Агропромиздат, 1987.

8. Эмануил Н.И. Химия и пища / Н.И Эммануил, Г.Е. Зликов. - М.: Наука, 1986.

Размещено на Allbest.ru