1. Вітаміни. Загальні властивості. Значення у харчуванні (авітаміноз, гіповітаміноз, гіпервітаміноз).

2. Жиророзчинні вітаміни. Вміст в харчових продуктах. Провітаміни, антивітаміни.

21

3. Водорозчинні вітаміни. Вміст в харчових продуктах. Вітаміноподібні речовини.

Вітаміни – це біологічно активні речовини різноманітної хімічної природи, які присутні в харчових продуктах у невеликій кількості, але є біологічно цінними речовинами і беруть активну участь у хімічних та біохімічних процесах у живих клітинах. В організмі людини вітаміни не можуть синтезуватися і повинні надходити з їжею.

Відсутність вітамінів у раціоні харчування, навіть при достатній кількості речовин енергетичного балансу, викликає глибокі порушення обміну речовин, внаслідок чого виникають хвороби, які називають авітамінозами. Нестача в їжі будь-якого вітаміну викликає хворобливий стан організму, який дістав назву гіповітамінозу.

Надмірне вживання вітамінів і нагромадження їх в організмі може призвести до гіпервітамінозу.

Авітамінози та гіповітамінози можуть бути вилікувані при введенні в організм відповідних вітамінів. Але безконтрольне використання синтетичних вітамінів може призвести до гіпервітамінозу, який лікується набагато важче, ніж авітаміноз, а іноді й не піддається лікуванню.

Досить складним питанням у вітамінології є питання класифікації вітамінів. Згідно з однією з класифікацій вітаміни ділять на дві групи залежно від розчинності: жиророзчинні (вітаміни А, Д, Е,К) і водорозчинні (вітаміни В1,В2, Вз, В6, В9, В12, В15, С, РР, Р, Н та ін.). На думку багатьох дослідників, така класифікація не відображає усієї багатогранності складної хімічної будови цих речовин. Тому більш об'єктивною й раціональною слід вважати класифікацію вітамінів, яка заснована на хімічній структурі молекули. На цій основі вітаміни можна поділити на чотири групи:

1. Вітаміни аліфатичного ряду (С, Вз).

2. Вітаміни ароматичного ряду (К).

22

3. Вітаміни аліциклічного ряду (А,Д).

4. Вітаміни гетероциклічного ряду (Е, В1, В2, В6, В12, РР, Н).

Крім того, вітаміни можна поділити за термостійкістю на термостабільні (Д,Е,К,В1, В2, В6, В12,РР) термолабільні (С,В5,В9), напівстабільні (А, В4).

По відношенню до світла (особливо ультрафіолетової частини спектру) вітаміни можна поділити на стабільні (РР, В8), нестабільні або чутливі до УФ-променів(А,Д, Е, К, В2,В6,В12) і напівстабільні (В1,Вз, В9, С, Н, Р).

За здатністю окислюватися киснем повітря є вітаміни, які легко окислюються (А, С, Е, В1, Р), і вітаміни, які важко піддаються окисленню (Д,К, РР, В15, Н, Вз, В4).

Добова потреба людського організму у вітамінах становить 0,1-0,22, тобто майже в 7000 разів менше від кількості основних харчових продуктів в розрахунку на суху масу.

В організмі вітаміни безпосередньо чи в складі інших складних речовин виконують каталітичні функції. Багато вітамінів беруть участь в утворенні ферментів як коферменти, що набагато підсилює їхню активність.

До жиророзчинних вітамінів відносять вітаміни А, Д, Є, К.

Вітамін А (ретинол) – антиксерофтальмічний. При його відсутності притуплюється гострота зору, з’являється хвороба ксерофтальмія, яка супроводжується висиханням та ороговінням слизистих оболонок очей. Зустрічається вітамін А тільки у продуктах тваринного походження.

При відсутності кисню вітамін А витримує нагрівання до 120-130С, при сушінні продуктів на повітрі швидко руйнується.

Джерелом вітаміну А для організму людини є риб’ячий жир, коров’яче масло, яйце.

Вітамін Д (кальциферол) – антирахітичний. Він має особливо велике значення для профілактики рахіту у дітей. У дорослих людей відсутність вітаміну Д призводить до остеомаляції, тобто такого стану, коли може відбуватися самовільний перелом кісток.

23

Найпоширеніші вітаміни Д2 і Д3. Вони є речовинами, похідними від стеролів. Найважливіший з стеролів - ергостерин - під дією ультрафіолетових променів перетворюється у вітамін Д2.

Вітамін Є (токоферол) – антистерильний. Регулює функції розмноження Вітамін є найбільш стійким, він витримує нагрівання в атмосфері до 170С, але руйнується під впливом ультрафіолетового проміння.

Основне джерело вітаміну Є це продукти рослинного походження, особливо зародки злаків, зелені овочі і рослинна олія.

Завдяки тому, що вітамін Є широко розповсюджений у природі і досить стійкий до дії зовнішнього середовища, людина рідко відчуває його нестачу.

Вітамін К (філохінон) - антигеморагічний, запобігає появі підшкірного і внутрім'язового крововиливу, бере участь в утворенні протромбіну і створює умови для нормального процесу скипання крові.

Вітамін К витримує досить довге нагрівання у воді, але швидко руйнується при нагріванні в лугах та при дії на нього ультрафіолетових променів.

Особливо багаті вітаміном К зелені частини рослин та листяні овочі (шпинат, салат, капуста) з тваринних – свиняча печінка .

Провітаміни. Поряд з вітамінами у харчових продуктах містяться речовини, які безпосередньо не мають вітамінної активності, але у процесі обміну речовин здатні перетворюватись у вітаміни. Ці речовин дістали назву провітамінів. Найбільше значення з провітамінів мають і - каротини і ергостерин.

Каротини (С40Н56) в організмі людини під впливом ферменти каратинази перетворюються у вітамін А. Цей процес відбувається печінці, де вітамін А відкладається про запас.

Стерини є провітамінами вітаміну Д. У рослинних організмах міститься ергостерин, який перетворюється у вітамін Д2: у тваринних організмах міститься дегідрохолестерин, який під впливом ультрафіолетового проміння перетворюється у вітамін Д3.

24

Антивітаміни – це органічні речовини, які послабляють біологічну активність вітамінів. Крім того, антивітаміни здатні витісняти вітаміни з комплексних сполук з ферментами, тим самим порушуючи структуру останніх, позбавляють їх каталітичної активності. За структурою антивітаміни здебільшого схожі на вітаміни і відрізняються лише наявністю (або відсутністю) якоїсь функціональної групи.

До водорозчинних вітамінів належать вітаміни С, В1, В2, В3, В6, В9, В15, РР, Р.

Вітамін С (аскорбінова кислота). Цинга - хвороба, яка викликається відсутністю вітаміну С в раціоні харчування. Вітамін С дуже нестійкий проти факторів з зовнішнього середовища, при переробці і зберіганні харчових продуктів, втрати вітаміну С значно більші, ніж інших вітамінів. Тому для його збереження важливо при товаропросуванні створити для продуктів оптимальні умови зберігання. Вітамін С легко руйнується у нейтральному і лужному середовищі.

Для тваринного організму головним джерелом вітаміну С є рослинна їжа. Велика кількість вітаміну С міститься в сухій шипшині , чорній смородині, зеленій цибулі капусті.

Вітамін В1(тіамін). Вітамін В1 розчиняється у воді, стійкий в кислотному і нейтральному середовищі. В кислому середовищі може залишатися стабільним навіть при температурі 140С. В лужному середовищі при нагріванні швидко руйнується. Тому борошняні вироби, які виготовляють з використанням соди і вуглекислого амонію, бідні вітаміном В1.

Головним джерелом вітаміну В1 є зернові продукти та продукти переробки зерна, особливо хліб з нижчих ґатунків борошна , в пивних дріжджах .

Вітамін В2(рибофлавін). Джерелом вітаміну В2 можуть бути яйця, мед, зернові культури. Особливо багаті на вітамін В2 є дріжджі.

25

Вітамін В3 (пантотенова кислота) значно поширена у харчових продуктах, таких як пивні дріжджі, яєчний жовток, картоплі, капуста. Людина не відчуває нестачі у вітаміні В3 тому, що він синтезується кишковою мікрофлорою.

Вітамін В6(піродиксин) – антидерматитний. Людина одержує вітамін В6 з такими продуктами, як м’ясо, яйце, сири, горох, капуста, картопля.

Вітамін В9(Фолієва кислота) допомагає лікуванню деяких злоякісних анемій у людини. Ця кислота є необхідною складовою частиною багатьох ферментів. Основними постачальниками фолієвої кислоти є листяні овочі (петрушка, шпинат, щавель), м’ясо, риба. Вітамін В6 активно синтезується мікрофлорою кишечнику.

Вітамін В12(ціанкобаламін) – антианемічний. Цей вітамін у тканинах рослин не утворюється. В організмі людини і тварин вітамін В12 синтезується мікрофлорою кишечнику і в невеликих кількостях нагромаджується в печінці, нирках. Але кількість синтезованого мікроорганізмами вітаміну В12, буває недостатньо для покриття потреб організму, тому продукти тваринного походження, особливо печінка і нирки, служать для людини важливим джерело цього вітаміну.

Вітамін РР(нікотинова кислота) запобігає виникненню такого захворювання, як пелагра (шершава шкіра). Джерелом вітаміну РР служить м’ясо, риба ,картопля .

Вітамін Р (біофлавоноїди). Основна біологічна роль цього вітаміну полягає в тому, що він нормалізує стан капілярів і підвищує їх міцність. Найпоширеніші біофлавоноїди – геспередин, який одержують з цитрусових, рутин – з гречки, катехін –з чайного листя.

Вітаміноподібні речовини не мають всіх тих властивостей, які характерні для вітамінів, і потреба в них набагато більша, ніж у вітамінах, але вони мають певне фізіологічне значення. До цієї групи речовин входить вітамін U, оротова ти ліпоєва кислоти.

26

Лекція №9

Тема: Кислоти, барвні, ароматичні, дубильні речовини харчових

продуктів (4г)

План

1. Кислоти харчових продуктів. Їх роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів.

2. Барвні речовини харчових продуктів, класифікація, роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів.

3. Ароматичні речовини харчових продуктів. Їх роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів.

4. Дубильні речовини харчових продуктів, роль у формуванні споживних властивостей продовольчих товарів.

Кислоти входять до складу майже всіх продовольчих товарів у вільному вигляді або у вигляді кислих та середніх солей. Найпоширенішими є мурашина, оцтова, молочна, лимонна, яблучна, винна, щавлева, бензойна ( Ії кислі солі). Саме завдяки наявності цих кислот більшість харчових продуктів ( за винятком борошняних кондитерських виробів ) мають кислу реакцію середовища і кислий присмак.. .

У харчових продуктах кислоти можуть потрапляти не тільки із сировини, а й накопиченням під час виробництва цілого ряду продуктів. Кислий смак квашеної капусти, солоних огірків, мочених яблук зумовлюється нагромадженням молочної кислоти внаслідок молочнокислого бродіння, яке лежить в основі виробництва цих продуктів. При виробництві хліба внаслідок молочнокислого та оцтовокислого бродіння в хлібі з’являються молочна та оцтова кислоти.

Під час зберігання готових продуктів теж відбуваються різні види бродіння, внаслідок чого у продуктах збільшується кількість кислот або з’являються нові. Наприклад: при скисанні вина в ньому з’являється оцтова

27

кислота, при окислюванні жирів можуть нагромаджуватися низькомолекулярні жирні кислоти. При цьому якість продуктів безумовно знижується.

Важливим показником якості багатьох харчових продуктів є кислотність. У продовольчих товарах може визначатися активна і титрована кислотність.

Активна кислотність визначається концентрацією водневих іонів і виражається негативним логарифмом концентрації іонів водню (величиною рН). Титрована (загальна) кислотність характеризує наявність у харчових продуктах усіх речовин, які мають кислі властивості (вільні кислоти, кислі солі та інші органічні сполуки), і визначається шляхом нейтралізації цих речовин лугами.

Для тих харчових продуктів, у яких кислоти формують смак і цей смак (кислий) обов'язковий, кислотність регламентується стандартами у певних межах (наприклад, кислотність яблучного соку 0,4-1,4 0/о, сметани - 65-90 °Т). Загальний вміст кислот не завжди визначає інтенсивність кислого смаку продукту. Смак значною мірою залежить від кількості вільних водневих іонів, - чим їх більше в розчині, тим він кисліший. Звідси кислоти, з більшою здатністю до дисоціації, є і більш кислими на смак.

Барвні речовини, які входять до складу харчових продуктів , можна поділити на речовини, які містяться в натуральних продуктах або сировині (хлорофіли, каротиноїди, антоціани, флавони); речовини, які утворюються в харчових продуктах у процесі виробництва або зберігання (меланоїдини. меланіни, флобафени), речовини, які вносять у харчові продукти для надання приємного вигляду.

Хлорофіл - зелений пігмент, який обумовлює зелений колір плодів, овочів.. Хлорофіл має виключно важливе значення у процесі фотосинтезу - утворення вуглеводів. При нагріванні в кислому середовищі магній хлорофілу, заміщується атомом водню й утворюється темно-бура речовина феофітин. Саме цим зумовлюється побуріння зелених плодів і овочів під час варіння і консервування.

28

При дозріванні плодів і овочів хлорофіл здебільшого руйнується або переходить у хромопласти, що зумовлює зміну забарвлення плодів.

Каротиноїди - це група ненасичених вуглеводів ряду терпенів, що містяться у багатьох продуктах рослинного походження. Всі природні каротиноїди є похідними речовинами лікопіну, який надає червоного забарвлення томатам, шипшині га іншим плодам і ягодам.

Каротин - ізомер лікопіну - обумовлює оранжевий колір моркви, абрикосів, цитрусових, яєчного жовтка, динь.

Жовтий колір надають продуктом такі каротиноїди, як ксантофіл (яблукам, курячому жирові), капсантин (червоному перці).

Антоціани за хімічною природою глікозиди. Колір цих барвних речовин залежить від реакції середовища. Харчовим продуктам вони надають забарвлення від червоного до темно-синього. Це такі речовини, як енін (у шкірці темних сортів винограду), бетаїн (у столових буряках).

Флавонові пігменти , як і антоціани, за хімічною природою глікозиди. Вони надають продуктам жовто-гарячого забарвлення (наприклад, кверцетин у сухих лушпинах цибулі, в зеленому чаї).

При виробництві і зберіганні готових харчових продуктів деякі сполуки, що входять до складу цих продуктів, можуть змінюватися, внаслідок чого утворюються забарвлені речовини. Наприклад, при реакціях меланоідиноутворення і карамелізації.

При окисленні дубильних речовин з участю ферменту поліфенілоксидази утворюються меланіни, присутністю яких можна пояснити потемніння на повітрі розрізаного яблука. Цей же фермент поліфенілоксидаза каталізує, процес окислення амінокислоти тірозину, що призводить до появи темнозабарвлених флобафенів (це явище можна спостерігати, якщо залишити на повітрі чищену картоплю). Щоб запобігти цим явищам у процесі переробки плодів і овочів, їх бланшують (занурюють на кілька хвилин у киплячу воду), щоб викликати інактивацію ферменту у поверхневому шарі продукту.

29

Деякі харчові продукти одержують забарвлення завдяки внесенню барвних речовин. Для цього використовують барвники, одержані з натуральної сировини: енобарвник (червоний) із виноградних залишків; хлорофіл (зелений) і каротин (жовтогарячий) - з рослин.

Ароматичні речовини обумовлюють запах харчових продуктів. Запах є важливим показником якості і впливає на засвоювання їжі.. Ароматичні речовини значно поліпшують смак їжі, збуджують апетит і посилюють діяльність травних органів.

Склад ароматичних речовин досить складний і для більшості харчових продуктів не досить вивчений.

У деяких харчових продуктах ароматичні речовини містяться природно(прянощі, плоди, ягоди), в інших продуктах вони утворюються у процесі виробництва, у деякі харчові продукти їх додають для наданні відповідного аромату (кондитерські, лікеро-горілчані вироби).

У плодах і ягодах основною частиною ароматичних речовин є ефірні олії, які за хімічною природою є похідними ненасичених вуглеводні класу терпенів.

Найбільша кількість ефірних олій міститься у шкірці цитрусових, насінні кропу, коріандру, листі петрушки, лаврового дерева. Але не тільки ефірні олії надають харчовим продуктам певного аромату. У хлібі знайдено понад 90 летких речовин, але найбільший вплив па формування запаху хліба справляють ізомасляний та ізовалеріановий альдегіди, бензальдегід, фурфурол. Аромат м'яса залежить від присутності азотистих, сірчаних та карбонільних сполук,

Нагромадження ароматичних речовин в окремих харчових продуктах викликається неоднаковими причинами. Так, характерний аромат плодів, ягід заявляється внаслідок дозрівання під впливом власних ферментів, аромат сичужних сирів утворюється при дозріванні під впливом мікроорганізмів і ферментів мікробного походження, аромат смаженого м'яса та кави виявляється під впливом високих температур. Для надання аромату кондитерським, лікеро-горілчаним виробам, безалкогольним напоям застосовують багаті ефірними

30

оліями прянощі, а також синтетичні ароматичні сполуки, які одержують з органічних кислот і спиртів. Наприклад, іаовалеріановоетиловий (з запахом яблук ), маслянобутиловий (з запахом ананасу), масляноетиловий (з запахом абрикосів), та інші ефіри. З цих ефірів утворюють складні композиції, які дістали назву харчових есенцій. Кількість компонентів у цих сумішах може бути 15- 20 і більше. За ароматом есенції можуть бути фруктово-ягідними (лимонна, малинова, вишнева) і винно-лікерними (ромова, кон’ячна).

У харчовій промисловості широкого використання набрав глютамат натрію (натрієва сіль глютамінової кислоти). Введення його в невеликій кількості (0,05 - 0.5 %) у ковбасні вироби, м'ясні консерви підсилює специфічний смак і запах.

В основному дубильні речовини містяться у плодах, овочах, чаї, каві. Особливо багаті дубильними речовинами зелений і чорний чай, хурма , терен . Терпкий смак чаю, хурми, і терну обумовлений саме наявністю дубильних речовин.

У харчових продуктах містяться гідролізовані (таніни) і конденсовані (катехіни) дубильні речовини.

Під впливом ферментів таніни легко гідролізуються, з солями окису заліза дають темно-сине забарвлення. Катехіни - це незабарвлені сполуки, які легко окислюються, з солями заліза дають темно-зелене забарвлення.

Дубильні речовини викликають денатурацію білків. На цій властивості дубильних речовин засновано освітлення вин, пива: білки з дубильними речовинами утворюють нерозчинні сполуки, які, випадаючи в осад, захоплюють нерозчинні у вині частинки.

Дубильні речовини дають нерозчинні осади з солями свинцю та алкалоїдами. Тому при отруєнні організму алкалоїдами дубильні речовини використовують як проти отруйні. Під впливом ферментів дубильні речовини окислюються, утворюючи аморфні сполуки, які називають флобафенами. Саме утворенням флобафенів зумовлений колір настою чаю, потемніння нарізаних плодів. Для попереджання потемніння плодів і овочів фермент поліфенілоксидазу

31

інактивують бланшируванням (прогрівання окропом або парою) або блокують активну частину ферменту сірчаним ангідридом.

Дубильні речовини беруть участь в утворенні аромату продуктів. Дубильні речовини допомагають довше зберігати продукти (вино, пиво), оскільки мають бактерицидні властивості.

Лекція №10

Тема: Фізичні та структурно-механічні властивості харчових продуктів (2г)

План