Курс лекций по "Технология"

      - гидролиз жиров в присутствии  кислот, щелочей, ферментов; . . .

      - гидрогенизация - присоединение водорода  по месту двойных связей непредельных жирных кислот.

      Липоиды

      Фосфолипиды - сложные эфиры глицерина с жирными кислотами и фосфорной кислотой, которая, в свою очередь, соединена с азотистым основанием (холином, коламином или серином). Фосфолипиды способствуют усвоению жира, регулируют жировой обмен в организме, препятствуют ожирению печени; являются поверхностно-активными соединениями, способными образовывать при смешивании с водой устойчивые эмульсии благодаря снижению поверхностного натяжения на границе раздела двух фаз.  
      Лецитин - воскоподобное вещество белого цвета, быстро окисляется на воздухе, растворяется во всех органических растворителях, кроме ацетона, с водой образует стойкую эмульсию. Участвует в переносе вещества из одной ткани в другую. Содержится в яичном желтке (9,4 %), молочном жире (1,3 %), веществе мозга (6,0 %).  
      Кефалин - фосфоглицерид, в котором фосфорная кислота соединена с коламином; играет важную роль в процессах свертывания крови.  
      Фосфатиды - отходы, получаемые при переработке растительного масла, широко применяются в маргариновой, кондитерской, хлебопекарной промышленности.  

      Стерины - высокомолекулярные гидроароматические спирты. В жирах содержатся в свободном виде и в виде стеридов - эфиров жирных кислот.  
      Холестерин - входит в состав животных жиров, содержится во всех органах и тканях животных, много его в мозге, яичном желтке, плазме крови. В организме человека холестерин способствует эмульгированию жира и стабилизации эмульсий, связывает и обезвреживает бактериальные токсины; при избытке откладывается на стенках кровеносных сосудов, способствуя развитию атеросклероза; скапливаясь в желчи, вызывает желчекаменную болезнь.  
      Эргостерин содержится в растительных клетках и дрожжах, под действием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D.

      Воски - сложные эфиры, состоящие из высокомолекулярных спиртов и жирных кислот; пищевой ценности не имеют. В кондитерской промышленности воски используются для глянцевания поверхности драже и карамели. Кутин покрывает плоды, овощи и зерно, предохраняя их от потери влаги и проникновения микроорганизмов. Ланолин, спермацет используются в парфюмерной промышленности и мыловаренном производстве.

      К жироподобным веществам относятся  жирорастворимые витамины A, D, E, K.

      Лекция 5.

      В и т а м и  н ы - это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, отсутствие которых в пище нарушает нормальное состояние здоровья человека. Витамины относятся к категории незаменимых факторов, так как входят в состав ферментов, являются катализаторами и участниками всех биохимических процессов в клетках, регулируют обмен веществ и повышают сопротивляемость организма многим заболеваниям. Витамины в основном синтезируются растениями. Животные, питаясь растительной пищей, способны накапливать витамины в отдельных органах и тканях. Витамины легко разрушаются под действием высокой температуры, кислорода воздуха и света. При хранении сочных пищевых продуктов также наблюдается разрушение витаминов: содержание витамина С снижается пропорционально сроку хранения. Некоторые витамины (А, С, В₁, В₂) разлагаются при консервировании. Задача технологов - сохранить витамины в процессе производства, при необходимости искусственно витаминизировать продукты витаминами С, А, В₁, В₂.  
      Все витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

      Водорастворимые витамины:

      - В₁ (тиамин) - антиневритный, регулирует пищеварение. Содержится в хлебе, крупах, мясе, дрожжах, яйцах;

      - В₂ (рибофлавин) - регулирует деятельность центральной нервной системы, предохраняет от кожных заболеваний, повышает сопротивляемость. Содержится в печени, дрожжах, мясе, семенах злаков;

      - РР (никотинамид) - предохраняет организм от кожных заболеваний (пеллагры), регулирует нервную деятельность. Содержится в мясе, дрожжах, хлебе, крупах, яйцах, чае, фруктах;

      - В₆ (пиридоксин) - регулирует обмен белков и жиров, оказывает положительное влияние при лучевой болезни, кожных заболеваниях, кишечных инфекциях. Содержится во всех продуктах, особенно, в дрожжах, рисовых отрубях;

      - В₉ (фолиевая кислота) - регулирует кроветворение, предохраняет от малокровия. Особенно много его в печени и дрожжах, синтезируется некоторыми бактериями в кишечнике;

      - В₁₂ (кобаламин) - регулирует деятельность органов кроветворения, обмен веществ, предохраняет от анемии и заболеваний кожи, является биостимулятором. Содержится в продуктах животного происхождения, особенно, в печени и почках;

      - В₁₅ (пангамовая кислота) - регулирует жировой обмен, предохраняет от заболеваний печени и кожи, расширяет сосуды. Содержится в семенах, орехах, дрожжах;

      - Р (рутин) - укрепляет стенки кровеносных сосудов, является синергистом витамина С;

      - С (аскорбиновая кислота) - регулирует окислитель-восстановительные процессы, предохраняет от цинги. снижает утомляемость, повышает сопротивляемость организма. Содержится во всех продуктах растительного происхождения - шиповнике, винограде, чае, черной смородине, цитрусовых; при нагревании разрушается;

      - витаминоподобное вещество U - предохраняет организм от язвенной болезни. Содержится в соке свежих овощей, особенно много в капустном.

      Жирорастворимые витамины:

      - А (ретинол) - регулирует функции зрительного аппарата, предохраняет от потери зрения, сухости и ороговения тканей, образования камней в почках, понижения кислотности желудочного сока. К витаминам группы А относятся провитамины-каратиноиды. Содержится в печени рыбы и животных, молоке, молочных продуктах, моркови, томатах, листьях петрушки и шпината; при тепловой обработке теряется;

      - D (кальциферолы) - регулирует минеральный обмен (в основном, кальция и фосфора), обеспечивает рост и минерализацию зубов, костей скелета, предохраняют от рахита. Содержатся в продуктах животного происхождения, много в дрожжах, растительном масле и рыбьем жире, желтках яиц;

      - Е (токоферол) - регулирует функцию половых желез, отсутствие в пище вызывает бесплодие. Содержится во всех продуктах, много его в масле и зародышах злаков;

      - К (фитохинон, филлохинон) - регулирует свертывание крови, обладает бактерицидным и болеутоляющим действием. Содержится в свиной печени, молоке, яйцах, шпинате, капусте, вырабатывается некоторыми бактериями в кишечнике человека.  

      Ф е р м е н  т ы - это специфические белки, вырабатываемые живой клеткой и обладающие способностью ускорять химические реакции.  
     В зависимости от природы белков ферменты могут состоять из протеинов и протеидов. Ферментативные свойства белковой молекулы обусловлены наличием на ее поверхности активного центра, который соединяется с веществом (субстратом) в процессе каталитического действия. Активный центр двухкомпонентных ферментов называют коферментом. В построении коферментов могут принимать участие нуклеотиды, витамины, атомы железа, меди, магния, других элементов. В настоящее время открыто около 2000 ферментов, синтетически получено около 500, из них 100 в виде чистых препаратов.    

        Ферменты в зависимости от  катализируемых ими реакций делятся  на 6 классов: 

      - оксидоредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные реакции (дыхание человека и животных, прогоркание жиров, образование меланинов);

      - трансферазы - катализируют перенос различных групп атомов с одной молекулы на другую (аминотрансферазы осуществляют реакции переаминирования органических кислот);

      - гидролазы - катализируют расщепление сложных соединений на более простые путем присоединения воды (гидролиз жиров липазой, расщепление крахмала амилазами, белков - пепсином, папаином, сахарозы - сахаразой);

      - лиазы - отщепляют от вещества различные группы атомов без участия воды (декарбоксилирование кислот при брожении,обмене веществ);

      - изомеразы - катализируют внутримолекулярные переносы групп атомов, превращая органические соединения в их изомеры;

      - лигазы (синтетазы) - ускоряют синтез сложных соединений из более простых (синтез белков из аминокислот).     

        С деятельностью ферментов связано  созревание муки, мяса, рыбы; различные виды брожения; ферментация чая, кофе; стойкость пищевых продуктов при хранении.

      Свойства  ферментов, используемые в пищевых технологиях:

      1. специфичность действия;

      2. высокая активность. Самая низкая  активность у сычужных ферментов, высокая - у дыхательных;

      3. жесткие оптимальные условия  действия (температура, рН). Оптимальная температура для ферментов животного происхождения 40-50 градусов, растительного - 50-60 градусов; при низкой температуре активность ферментов понижается;

      4. возможность применения стимуляторов и ингибиторов ферментативных процессов (a-амилаза инактивируется в кислой среде). 

      Пищевые кислоты

      Кислоты, содержащиеся в пищевых продуктах, придают им кислый вкус, используются для консервирования, участвуют  в обмене веществ. Повышенная кислотность некоторых продуктов характеризует их несвежесть или недоброкачественность. Для многих пищевых продуктов кислотность нормируется. Различают активную и титруемую кислотность.

        Активная кислотность (рН) обусловлена концентрацией водородных ионов в растворе и оказывает большое влияние на вкус продукта, скорость протекания в нем ферментативных и микробиологических процессов.  
      Титруемая кислотность зависит от общего содержания кислот и кислотореагирующих соединений в продукте и выражается в градусах или в процентах (в пересчете на преобладающую кислоту).

      Дневная потребность взрослого человека в кислотах составляет около 2 г и  удовлетворяется за счет плодов, овощей, кисло-молочных продуктов.  
      Из неорганических кислот в пищевых продуктах содержится преимуществе ортофосфорная кислота в виде кислых и средних солей Са(Н₂РО₄)₂, К₂НРО₄, Са₃(РО₄)₂. Кислые фосфаты придают кислый вкус муке, крахмалу, крупе. Из органических кислот в пищевых продуктах содержатся уксусная (вино, хлеб, плодово-ягодные и овощные соки); молочная (рыба, мясо, молоко, кисло-молочные продукты, квашеные плоды и овощи); яблочная, лимонная, винная (в плодах и овощах).

      При консервировании в качестве антисептиков вводят в небольших количествах в пищевые продукты салициловую, муравьиную, сорбиновую, бензойную кислоты. Для улучшения вкуса в кондитерской, консервной, безалкогольной промышленности добавляют в небольших количествах лимонную, молочную, яблочную, винную, уксусную кислоты.  

      Г л и к о з  и д ы - это сложные соединения сахаров со спиртами, фенолами, альдегидами, кислотами. В плодах и овощах они содержатся в небольшом количестве, придавая горьковатый привкус и специфический аромат. Чаще всего гликозиды находятся в кожице и семенах, реже в мякоти.  
      Амигдалин содержится в семенах горького миндаля (2,5-3,0 %), слив  (0,96 %), яблок (0,6 %), персиков (2,5-3,0 %). При гидролизе под действием кислот или ферментов выделяются глюкоза, бензойный альдегид и ядовитая синильная кислота.  
      Соланин встречается в картофеле и является ядовитым гликоалкалоидом: кожица и позеленевшие, проросшие клубни содержат его в повышенном количестве. При варке картофеля в кожуре соланин переходит в мякоть, придавая ей специфический вкус.  
      Синигрин содержится в корнях хрена и семенах горчицы. При добавлении воды к тонко измельченному продукту гидролизуется с выделением аллилового горчичного масла, придающего острый запах и вкус хрену и горчице.  
      Цитронин, лимонин, гесперидин содержатся в кожице цитрусовых, придавая горьковатый вкус.