4.8. Снижение пищевой ценности продукции при хранении и переработке

При хранении, транспортировании и переработке пищевой продук­ции в ней происходят необратимые химические превращения, приводя­щие к снижению пищевой ценности.

При оценке физиологической роли пищевой продукции различают ее пищевую и энергетическую ценность.

Пищевая ценность - совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Энергетическая ценность (калорийность) пищи характеризует до­лю энергии, высвобождаемой в организме человека из пищевых веществ продуктов питания для обеспечения его физиологических функций.

По энергетической ценности пищевые продукты классифицируют следующим образом:

1. особо высокоэнергетичные - 400-900 ккал/100 г;

2. высокоэнергетичные - 250-400 ккал/100 г;

3. среднеэнергетичные - 100-250 ккал/100 г;

4. низкоэнергетичные - до 100 ккал/100 г.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству и безо­пасности продовольственного сырья и пищевых продуктов пищевая ценность отдельных видов и групп определяется преимущественным содержанием в каждом из них отдельных пищевых веществ и энергети­ческой ценностью (табл. 37, 38).

Для повышения безопасности и усвояемости продуктов, в первую очередь животного происхождения, клубне- и корнеплодов, проводят их термическую обработку. Около 80% пищевых продуктов употребляют­ся в пищу после термической обработки, это способствует размягчению их тканей. Термическая обработка приводит к гибели микроорганизмов и способствует разрушению некоторых токсинов.

Однако наряду с положительным влиянием тепловая обработка оказывает и негативное влияние на пищевые продукты. При тепловой обработке разрушаются многие витамины, могут происходить глубокие превращения белков, липидов, в результате которых образуются анти-нитательные соединения различного строения и свойств. Охарактеризо­вать все типы нежелательных соединений, возникающих при тепловой обработке и приготовлении пищи задача практически неосуществимая вследствие их многообразия. Поэтому рассмотрим лишь некоторые со­единения этой группы из-за их выясненного потенциально вредного влияния на здоровье человека.

37. Гигиенические требования пищевой ценности отдельных пищевых продуктов [3]

Наименование продукта	Белки	Жиры	Углеводы
г на 100 г продукта
Колбасные изделия
Колбасы вареные	не менее 11	не более 25	менее 2
Сосиски и сардельки	не менее 10	не более 30	менее 1
Мясные хлебы	не менее 11	не более 30	менее 2
Варено-копченые колбасы	не менее 16	не более 38	менее 1
Полукопченые колбасы	не менее 16	не более 45	менее 1
Сырокопченые колбасы	не менее 20	не более 50	менее 1
Продукты из свинины	не менее 10	не более 50	менее 1
Мясные консервы
Из говядины	не менее 17	не более 17	менее 1
Из баранины	не менее 16	не более 15	менее 1
Из свинины	не менее 15	не более 32	менее 1
Из птицы	не менее 16	не более 18	менее 1
Молочные продукты
Творог	не менее 14	не более 18	-
Сыры плавленые	не менее 15	не более 32	-
Рыбные консервы
Натуральные	не менее 19	не более 8	менее 1
В масле	не менее 17	не более 23	менее 1
Жировые продукты
Масло коровье (сливочное)	-	не более 72	-

4.8.1. Изменение белков

При термической обработке, стерилизации, консервировании и последующем хранении пищевых продуктов происходят глубокие по­вреждения белков:

• при кратковременном нагревании белки денатурируются как с по­терей, так и без потери ими пищевой ценности. При этом биологи­ческие, физические и химические свойства белковой молекулы из­меняются, ферментативная активность белков теряется;

• медленное нагревание белков в присутствии восстанавливающих Сахаров приводит к созданию связей между аминогруппами амино­кислот и сахарами. Полученные сахароаминные комплексы не гид-ролизуются пищеварительными ферментами; содержание амино­кислоты лизина снижается;

• продолжительное нагревание белков уменьшает содержание и дру­гих аминокислот. Следует отметить, что уменьшение содержания лизина может произойти и в отсутствие редуцирующих веществ. Свободные аминогруппы лизина и аргинина, находящихся в струк­туре белка, могут вступать в реакции со свободными кислотными группами аспарагиновой и глутаминовой кислот, а также в реакции с жирными кислотами и продуктами окисления жиров;

• очень продолжительное нагревание белков вызывает деструкцию аминокислот, включая полное их разложение и образование пере­крестных связей между отдельными аминокислотами, в результате чего образуются полиаминокислотные комплексы.

При нагревании смеси казеина, содержащего 4% влаги, с глюкозой в течение 24 ч при 90° С значительно понижается количество 11 аминокис­лот: метионина - на 25%, аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, глицина, гистидина и аргинина - на 25-30%, лизина и аланина - на 85%. Потери увеличиваются при повышении влажности казеина.

При обработке пищевых продуктов в щелочной среде и в присут­ствии окислителей белки существенно изменяют свои физические и химические свойства. Так, при рН ниже 8 в кипящей воде или при рН выше 10 и температуре 25° С в белке, полученном из сельди, между аминокислотами возникают внутренние связи. В результате этого обра­зуется дипептид - лизиналанин, который может проявлять токсичное действие на организм человека.

С ужесточением тепловой обработки распад белков интенсифици­руется. Так, соевый белковый изолят и белки семян сои, обработанные при рН 12, полностью разрушаются за 4 ч при 60° С и за 12 ч при 40° С. Наиболее чувствителен к повышенной температуре цистин. Белок под­солнечных семян, обработанный 0,2 н раствором щелочи, также повре­ждается, теряя аминокислоты - аргинин, треонин, серии, лизин и цис­тин, при этом образуются лизиналанин, алоизолейцин и орнитин.

При хранении белковых пищевых продуктов, в состав которых вхо­дят жиры, содержание аминокислот особенно резко снижается. Напри­мер, в консервах из сельди, хранившейся 12 мес. при 25° С содержание лизина понижается на 90%. Эти изменения не наблюдаются при хране­нии в атмосфере азота или в отсутствии жиров. Причиной таких процес­сов являются гидроперекиси, образуемые в присутствии кислорода нена­сыщенными жирными кислотами. Расщепляясь самопроизвольно, гид­роперекиси образуют низкомолекулярные кислоты, спирты, альдегиды и кетоны, активно реагирующие с различными группировками белков.

4.8.2. Изменение липидов

Химические реакции, происходящие при нагревании липидов, мо­гут привести к образованию различных гидрокси-, эпокси- и перокси-соединений, некоторые из которых отличаются токсичностью из-за вы­сокой способности повреждать структуру живой клетки.

Окислительные и гидролитические изменения жиров могут замет­но ухудшить аромат пищи даже тогда, когда жиров содержится немно­го. Так, в овощах, картофеле и шпинате (содержание жиров 0,1-0,6%) ненасыщенные жирные кислоты окисляются очень легко, образуя лету­чие продукты с резким запахом.

Автоокисление ненасыщенных жирных кислот в составе масел и жиров начинается с образования гидроперекисей. Этот процесс катализи­руется медью, железом и другими металлами с переменной валентностью и гематиновыми веществами. Он также ускоряется светом, теплом и об­лучением масел и жиров различными излучениями. Реакция окисления жиров порождает цепь ускоряющихся изменений, приводящих к образо­ванию гидроперекисей, которые затем разрушаются с образованием ко-роткоцепочечных альдегидов, кетонов и кислот, имеющих или способных образовывать соединения с неприятным запахом прогорклости.

Во время образования перекисей возникают свободные радикалы, реагирующие с белками, витаминами и ферментами, а также другими жирами, еще не претерпевшими изменения. Особенно чувствителен к воздействию перекисей жирорастворимый витамин А (ретинол).

Растительные продукты, и особенно стручковая фасоль, горох, зерновые изделия, а также семена масличных растений, содержат фер­мент липоксигеназу, которая окисляет ненасыщенные жирные кислоты кислородом воздуха с образованием перекисей.

При жарении пищевых продуктов разрушение жиров и состав­ляющих их жирных кислот происходит очень быстро и образуется це­лый ряд летучих соединений - карбонилов, гидроксикислот, кетокислот, эпоксикислот, а также высокомолекулярных оксиполимеров. Полимери­зация продуктов окисления затем может протекать в отсутствие кисло­рода с образованием циклических соединений и более высокомолеку­лярных полимеров. Установлено, что полимерные соединения могут способствовать появлению токсичности у нагретых жиров и у жареных продуктов, содержащих жиры.

Изменения жиров могут продолжаться и при низких температурах. При низких температурах начавшееся окисление жиров не оста­навливается. Перекиси легко распадаются при комнатной температуре и даже при более низких температурах, приводя к разрушению большей части токоферолов в пищевых продуктах во время хранения, как в за­мороженном состоянии, так и при комнатной температуре.

При нормальной термической обработке обычным способом или микроволнами жиры молока, мяса и яиц почти не изменяются. При технологической обработке пищевых продуктов и консервировании уменьшение питательной ценности жиров обычно незначительно или почти отсутствует.