- •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 Фальсификация пищевых продуктов
С точки зрения безопасности продуктов питания значительную опасность могут представлять и некоторые виды фальсификации пищевых продуктов. Как правило, это виды ассортиментной фальсификации, которые могут привести к использованию опасных заменителей. Виды таких фальсификаций крайне разнообразны.
Примерами могут служить: фальсификация алкогольных напитков путем частичной или полной замены пищевого этилового спирта техническим спиртом, содержащим вредные примеси; приготовление «искусственных» вин; использование запрещенных пищевых добавок или применение их в повышенных количествах; недостаточное отделение примесей в крупяных продуктах, использование загрязненного растительного сырья, больных животных, испорченных полуфабрикатов и т. д.
Последствия изготовления, реализации и потребления фальсифицированных товаров связаны с риском и потерями, в первую очередь, со стороны потребителя. При широком распространении фальсифицированной продукции возникает риск утраты здоровья, снижается продолжительность жизни, увеличивается смертность от болезней и пищевых отравлений.
Лекция №14
Тема: Изменения макро- и микронутриентов в технологическом потоке
1 Изменения белков в технологическом потоке
2 Изменения липидов в технологическом потоке
3 Изменения углеводов в технологическом потоке
4 Изменения минеральных веществ в технологическом потоке
5 Изменения витаминов в технологическом потоке
1 Изменения белков в технологическом потоке
Нативная трехмерная структура белков поддерживается разнообразием внутри- и межмолекулярных сил и поперечных связей. Любое изменение условий среды в технологических потоках производства пищевых продуктов оказывает влияние на связи молекулярной структуры и может привести к разрушению четвертичной, третичной и вторичной структуры. Этот процесс называется денатурацией.
Большинство белков денатурируются в присутствии сильных минеральных кислот или оснований, при нагревании, охлаждении, обработке поверхностно-активными веществами, мочевиной, солями тяжелых металлов (Ag, Pb, Hg) или органическими растворителями (этанолом, метанолом, ацетоном).
Большая часть белков денатурируется при температурах выше 60°С, однако встречаются и термостабильные белки (казеин и а-лактоальбулин молока и а-амилазы некоторых бактерий). Тепловая денатурация белков является одним из основных физико-химических процессов, лежащих в основе выпечки хлебобулочных изделий, сушки макаронных изделий, варки, жарения овощей, рыбы, мяса, консервирования, пастеризации и стерилизации молока. Данный вид превращений относится к полезным, так как он ускоряет переваривание белков в желудочно-кишечном тракте человека.
Однако при тепловой обработке продуктов выше 100°С со значительной скоростью протекает взаимодействие белков с восстанавливающими сахарами, сопровождающееся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов – меланоидинов, при этом теряются незаменимые аминокислоты (лизин, треонин), что ухудшает пищевую ценность продукта.
Термическая обработка белоксодержащей пищи при температурах выше 120°С или при более низких, но в щелочной среде, приводит не к денатурации, а к разрушению (деструкции) макромолекул белка с отщеплением функциональных групп, расщеплением пептидных связей и образованием сероводорода, аммиака, углекислого газа и ряда более сложных соединений небелковой природы. Некоторые из них обладают мутогенными свойствами.
Наряду с денатурацией белков возможна их агрегация. Способность белков к формированию высоко агрегированных и надмолекулярных образований зависит от рН, ионной силы и состава среды.
С повышением рН от 4,0 до 9,1 агрегация белков злаковых культур (пшеницы, ржи, ячменя) повышается. Также агрегирующая способность белков повышается при увеличении концентрации нейтральных солей.
Дегидратация белков. Потеря белками связанной воды происходит под влиянием внешних воздействий: сушка продуктов питания, замораживание, хранение в замороженном состоянии и размораживание пищевых продуктов.
Коллоидное состояние белка. Белки обладают различной растворимостью. Одни белки растворяются в дистиллированной воде, другие – в слабых солевых растворах, третьи – в спирте. Некоторые белки нерастворимы.
Часто растворение белков в воде начинается с набухания. При этом белки поглощают воду и увеличиваются в массе в 1,5 2 раза.
Способность белка набухать зависит от многих факторов: рН раствора, введения солей, температуры и др. Минимальное набухание происходит в изоэлектрической точке и усиливается при сдвиге рН в кислую или щелочную сторону от изоэлектрической точки.
Растворение не всегда сопровождается набуханием, оно характерно для фибриллярных белков (глобулярные белки молока набухают незначительно). При растворении белков образуются коллоидные растворы золи (с диаметром частиц 0,001-0,1 мкм).