Контрольная работа по химическим основам технологии пищевых производств

НОУВПО  «Институт современных технологий  и экономики» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

по химическим основам технологии пищевых производств 
 
 
 
 
 

Вариант 1 
 
 
 
 

Студент Макаренко Елена Евгеньевна

Факультет 080502 , группа 10-зсфэм-02

Преподаватель Селиванов А.М. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г.Краснодар

2012 год 

Содержание 

1. Дайте характеристику проблемы дефицита белка и каковы пути ее решения?

10. Какие физико-химические  превращения претерпевают белки  в технологическом потоке  производства  пищевых продуктов?

19. Гидролиз полисахаридов  его использование в пищевых  технологиях.

30. Методы выделения  и анализа жиров. Кислотное ,йодное число и число омыления жиров.

40. методы определения  содержания макро и микроэлементов.

51. как влияет  концентрация субстрата и фермента  на скорость ферментативной реакции.

62.  дать определение  понятия биолгически активные добавки. Привести их классификацию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Дайте характеристику проблемы дефицита белка и каковы пути ее решения?

     Белки или протеины - высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Названием белки (или  белковые вещества) в отечественной  литературе принято обозначать класс  соединений, которые по аналогии с  белком куриного яйца при кипячении (денатурации) приобретают белый  цвет.

     Каждый  вид живых организмов характеризуется  индивидуальным набором белков, определяемым наследственной информацией, закодированной в ДНК. Информация о линейной последовательности. Белки в питании человека занимают особое место. Они выполняют ряд  специфических функций, свойственных только живой материи. Белковые вещества наделяют организм пластическими свойствами, заключающимися в построении структур субклеточных включений (рибосом, митохондрий  и т. д.), и обеспечивают обмен между  организмом и окружающей внешней  средой. В обмене веществ участвуют  как структурные белки клеток и тканей, так и ферментные и  гормональные системы. Белки координируют и регулируют все то многообразие химических превращений в организме, которое обеспечивает функционирование его как единого целого.

     Все элементы клеток находятся в процессе обновления, при котором распад уравновешивается ресинтезом, то есть имеет место стационарное состояние фиксации равновесия. О стационарном состоянии и целостности организма свидетельствует равновесие между скоростью синтеза и распада белков тела. Постоянный обмен и обновление осуществляется между тканевыми белками и фондом свободных аминокислот, образующихся в процессе переваривания пищи и поступающих в кровь . Белки в организме человека обновляются постоянно независимо от его возраста. В молодом растущем организме скорость синтеза белков превышает скорость распада; при тяжелых заболеваниях или голодании - наоборот. Наиболее быстрому обновлению подвергаются белки печени и слизистой оболочки кишечника (до 10 дней), наиболее медленному (до 180 дней) - белки мышц (миозин), соединительной ткани (коллаген) и мозга (миелин). Период обновления гормонов измеряется часами или даже минутами (инсулин). Скорость обновления белков выражается временем, необходимым для обмена половины всех молекул. Эта величина носит название периода полужизни (Т1/2). Средняя величина Т,/2 для белков всего организма составляет примерно 3 недели. Общая скорость синтеза белков у человека достигает 500 г в день, что почти в 5 раз превосходит потребление их с пищей. Достижение такого результата осуществляется за счет повторного использования продуктов распада белков и предшественников аминокислот в организме.

     Эффективность обмена белков в значительной степени  зависит от количественного и  качественного состава пищи. При  поступлении белков (с пищей) ниже рекомендуемых норм, в организме  начинают распадаться белки тканей (печени, плазмы крови и т. д.), а образующиеся аминокислоты - расходоваться на синтез ферментов, гормонов и других необходимых для поддержания жизнедеятельности организма биологически активных соединений. Повышенное количество белков в составе пищи значительного влияния на обмен веществ в организме человека не оказывает, при этом избыток продуктов азотистого обмена выводится с мочой. Состояние белкового обмена в большей степени зависит от недостатка или отсутствия незаменимых аминокислот. Клетки организма человека не могут синтезировать необходимые белки, если в составе пищи отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота. Синтез белков также нарушается, если часть аминокислот в кишечнике разрушается патогенной микрофлорой, аминокислоты плохо всасываются, а протеолити-ческие ферменты желудочно-кишечного тракта мало активны. Удаление части аминокислот из организма с продуктами обмена веществ обуславливает его отрицательный азотистый баланс.

     Показатель  азотистого баланса используется для  оценки степени обеспеченности человека белковой пищей. Он представляет собой  разность между количеством поступающего с пищей азота и количеством  азота, выводимого в виде конечных продуктов  обмена, выраженными в одних 

и тех  же единицах (г/сут). При положительном балансе количество выводимого из организма азота меньше количества азота, поступающего с пищей, а при отрицательном - количество выделяемого азота превышает количество азота, поступающего в течение суток. Положительный баланс азота характерен для молодого организма и беременных женщин, отрицательный - для людей, пища которых бедна белком, для больных с нарушениями процессов переваривания пищи и людей пожилого возраста.

Состояние, при котором количество азота, поступающего с пищей, равно количеству азота, выводимого из организма, характерно для  азотистого равновесия. Им обладает здоровый взрослый человек, потребляющий полноценные  белки в необходимом количестве. Азотистый баланс у такого организма  равен нулю.

     На  состояние азотистого обмена любого организма существенное влияние  оказывают жиры и калорийность пищи, витамины (В,, В2, В6, РР и др.), минеральные вещества и гормоны. Например, гормоны щитовидной железы и низкокалорийная диета стимулируют распад белков, а гормоны роста и половых желез, наоборот, способствуют их синтезу. Таким образом, организм человека требует обеспечения его белковой пищей, в противном случае могут развиваться патологические процессы и наступить гибель организма. Следовательно, здесь уместно рассмотреть нормы потребления человеком белка.

     Средняя суточная физиологическая потребность  человека в белке в течение  более чем ста лет постоянно  исследуется и периодически отражается в решениях ВОЗ, ФАО и национальных организаций различных стран. Эти  величины носят ориентировочный  характер, так как они находятся  в стадии постоянного уточнения  в зависимости от возраста человека, пола, характера профессиональной деятельности, физиологического состояния, климата, индивидуальных и национальных особенностей и степени загрязнения окружающей среды. В соответствии с рекомендациями ВОЗ и ФАО величина оптимальной потребности в белке составляет 60-100 г в сутки или 12-15% от общей калорийности пищи. В общем количестве энергии на долю белка животного и растительного происхождения приходится по 6-8%. В пересчете на 1 кг массы тела потребность белка в сутки у взрослого человека в среднем равняется около 1 г, тогда как для детей, в зависимости от возраста, она колеблется от 1,05 до 4,00 г.

     Рекомендуемые нормы потребления основных пищевых  веществ для основных групп населения, выработанные российской научной школой питания, включают 73-120 г белка в сутки для мужчин и 60-90 г для женщин, в том числе белка животного происхождения 43-65 и 43-49 г, соответственно. Нижняя граница относится к тем, чья деятельность не связана с физическим трудом, верхняя - к людям, испытывающим тяжелые физические нагрузки. В среднем, для взрослого мужчины в возрасте 30 лет необходимый уровень потребления белка в пересчете на азот равен 9,0-9,2 г в сутки на 1 кг массы тела. Потребность в белке для лиц, перенесших тяжелые инфекции, хирургические вмешательства, имеющих заболевания органов пищеварения, дыхания, увеличивается в среднем до 110-120 г в день, а в высокобелковой диете, например, у диабетиков его количество может достигать 135-140 г. Белок ограничивается до 20-40 г в сутки при заболеваниях, связанных с почечной недостаточностью, подагре и некоторых других.

     Сегодня в мире существует дефицит пищевого белка и недостаток его в ближайшие  десятилетия, вероятно, сохранится. На каждого жителя Земли приходится около 60 г белка в сутки, при  норме 70 г. По данным Института питания  РАМН, начиная с 1992 г. в России потребление  животных белковых продуктов снизилось  на 25-35% и соответственно увеличилось  потребление углеводсодержащей  пищи (картофеля, хлебопродуктов, макаронных изделий). Среднедушевое потребление  белка уменьшилось на 17-22%: с 47,5 до 38,8 г/сут белка животного происхождения (49% против 55% рекомендуемых); в семьях с низким доходом потребление общего белка в сутки не превышает 29-40 г.

     Снижение  употребления белка с пищей соответствует  современным мировым тенденциям снижения степени обеспеченности населения Земли белком. Общий дефицит белка на планете оценивается в 10-25 млн т в год. Из 6 млрд человек, живущих на Земле, приблизительно половина страдает от недостатка белка. Нехватка пищевого белка является не только экономической, но и социальной проблемой современного мира. Не во всех странах продукты животного происхождения доступны широким слоям населения. В районах тропической Африки, Латинской Америки и Азии, население которых занято тяжелым сельскохозяйственным трудом, проблема обеспеченности белком яиц, мяса и молока особенно острая. Пока животные белки будут оставаться ценным источником питания, экономически развитым и богатым странам предстоит найти решение важной проблемы: с одной стороны, это разработка рациональных способов хранения и сбыта избытка продуктов животного происхождения, а с другой - поиск путей получения новых ресурсов пищевого белка. В противном случае большая часть населения земного шара будет употреблять в пищу только белки растительного происхождения, отличающиеся неполноценным аминокислотным составом.

     Традиционным  путем увеличения ресурсов пищевого белка является повышение производительности растениеводства и животноводства на основе технологий возделывания зернобобовых, масличных и злаковых культур, употребляемых  как непосредственно в пищу, так  и на корм скоту. Наибольшие количества белка, и особенно лизина, обеспечивают посевы зернобобовых культур: сои, нута, чечевицы, гороха, люпина. Однако, бобовые культуры, используемые непосредственно в пищу, не являются традиционными для многих народов, к тому же трудно достичь высоких урожаев и расширения площадей посева любой культуры в силу особенностей почвенно-климатических условий выращивания и применения агротехнических мероприятий.

     Растительный  рацион, содержащий полноценный белок  в необходимом количестве, может  быть создан на основе использования  пищевых продуктов, полученных из разных источников. Например, кукуруза бедна  триптофаном и лизином, а бобовые - метионином, поэтому смесь, состоящая  из кукурузы и соевых белковых продуктов  или овощей, обеспечивает поступление  в организм "качественного" белка. Возможность же использования однокомпонентного  состава диеты в пище человека повышается за счет практического применения достижений генетики растений. В нашей  стране и за рубежом выведены сорта  вы-соколизиновой кукурузы "Опейк-2", ячменя "Хайпроли", сорго, пшеницы с повышенным количеством белка. Путем скрещивания, например, ячменя "Хай-проли" с высокобелковыми мутантами, получены сорта с содержанием лизина 4,5-4,8% и белка 13,5-15,5%. Создан гибрид ржи и пшеницы (тритикале) с 3,7% лизина и средним содержанием белка 13,4%.

     В последние годы все большее внимание уделяется получению новых видов  белковой пищи, производство которых  основано на использовании полноценных  по аминокислотному составу растительных белков. Научные и практические основы производства пищевых изделий с  применением белкового сырья  растительного происхождения для  замены продуктов из натурального мяса, рыбы и птицы в нашей стране заложены А. Несмеяновым с сотрудниками еще в 1971 г. Однако, учитывая сложность  и высокую стоимость отдельных  стадий производства, данное направление  пищевой промышленности только зарождается.

     Увеличение  количества пищевого белка за счет животноводства является менее перспективным  путем, по сравнению с растениеводством. На получение 1 кг животного белка, содержащегося  в молоке, мясе и яйцах, требуется  израсходовать 5-8 кг кормового белка. При этом коэффициенты трансформации  растительных белков в белки высокопродуктивных животных и птиц очень низкие (25-39%). В процессе трофической (пищевой) цепи теряется 60-75% белка в непереваренных остатках корма, неутилизированных в организме аминокислотах, выделяемых с мочой в виде продуктов распада, в процессах обмена (движении, обновлении белков тканей и т. д.) и через кожно-волосяные покровы. Особенно большие потери белков происходят за счет затрат на их биосинтез, так как животные белки значительно отличаются по аминокислотному составу от белков растений. Отсутствие у животных способности синтезировать ряд аминокислот приводит к тому, что свои потребности в последних они удовлетворяют за счет повышенного количества растительных белков. Организм животного может синтезировать ряд недостающих аминокислот, но только в ущерб деятельности гормональной и ферментативной систем. Отсюда актуальным является сбалансированное кормление животных (отходы мясомолочной, рыбной промышленности, соевый шрот и т.д.) в целях повышения коэффициента трансформации белков в животноводческую продукцию.