Реферат: Зниження харчової цінності нутрієнтів під час зберігання і перероблення
За енергетичною цінністю харчові продукти поділяють на:
1.Особливо високоенергетичні – 400–900 ккал/100 г.
2.Високоенергетичні – 250–400 ккал/100 г.
3.Середньоенергетичні – 100–250 ккал/100 г.
4.Низькоенергетичні – до 100 ккал/100 г.
Відповідно до гігієнічних вимог щодо якості і безпеки продовольчої сировини та харчових продуктів, харчова цінність їхніх окремих видів і груп визначається переважно вмістом у кожному з них окремих харчових речовин та енергетичною цінністю.
Для підвищення безпеки і засвоюваності продуктів, передусім тваринного походження, бульбо- і коренеплодів, проводять їхню термічну обробку – і низькотемпературну (охолодження, підморожування, заморожування), і високотемпературну (варіння, пастеризація, стерилізація та ін.).
Близько 80% харчових продуктів споживається після теплового оброблення, що сприяє розм'якшенню їхніх тканин. Теплове оброблення знищує мікроорганізми і сприяє руйнуванню деяких токсинів.
Однак разом із позитивною дією теплове оброблення і негативно впливає на харчові продукти: руйнуються окремі поживні речовини, мінеральні солі, розчинні у воді вітаміни, звітрюються ароматичні речовини, втрачається природний колір продуктів, можуть утворюватися антипоживні сполуки, що мають різну будову і властивості. Деякі сполуки цієї групи мають потенційно шкідливий вплив на здоров'я людини.
3. Зміни білків
За термічного оброблення, стерилізації, консервування і подальшого зберігання харчових продуктів відбуваються глибокі ушкодження білків:
- за короткочасного нагрівання відбувається денатурація білків і з втратою, і без втрати ними харчової цінності. При цьому біологічні, фізичні і хімічні властивості білкової молекули змінюються, ферментативна активність білків втрачається;
- повільне нагрівання білків за наявності у продукті відновлюваних цукрів зумовлює створення зв'язків між аміногрупами амінокислот і цукрами. Утворені цукроамінні комплекси не гідролізуються травними ферментами; вміст амінокислоти лізину знижується;
- тривале нагрівання білків зменшує вміст й інших амінокислот. Треба зазначити, що зменшення вмісту лізину може відбутися і за відсутності редукуючих речовин. Вільні аміногрупи лізину й аргініну, що входять до структури білка, можуть вступати в реакції з вільними кислотними групами аспарагінової і глутамінової кислот, а також із жирними кислотами і продуктами окиснення жирів;
– дуже тривале нагрівання білків призводить до деструкції амінокислот, включаючи повний їхній розпад й утворення перехресних зв'язків між окремими амінокислотами, у результаті чого утворюються поліамінокислотні комплекси.
Під час нагрівання суміші казеїну, що містить 4% вологи, з глюкозою впродовж 24 год за температури 90 °С знижується кількість 10 амінокислот: метіоніну – на 25%, аспарагінової і глутамінової кислот, треоніну, серину, гліцину, гістидину й аргініну – на 25–30%, лізину й аланіну – на 85%. Втрати збільшуються за підвищення вологості казеїну.
За оброблення харчових продуктів у лужному середовищі і наявності окиснювачів білки істотно змінюють свої фізичні та хімічні властивості.
За рН нижче від 8 у киплячій воді та за рН вище за 10 і температури 25'С у білку, отриманому з оселедця, між амінокислотами формуються внутрішні зв'язки, утворюється дипептид лізиналанін, який може чинити токсичну дію на організм людини.
З підвищенням жорсткості теплового оброблення розпад білків інтенсифікується. Так, соєвий білковий ізолят і білки насіння сої, оброблені за рН 12, повністю руйнуються через 4 год за 60 °С та через 12 год за 40 °С. Найчутливіший до підвищеної температури цистин.
Білок соняшникового насіння, оброблений 0,2 рН розчином лугу, також ушкоджується, втрачаючи амінокислоти, – аргінін, треонін, серин, лізин і цистин, водночас утворюються сполуки лізиналанін, алоізолейцин та орнітин.
Під час зберігання білкових харчових продуктів, до складу яких входять жири, вміст амінокислот знижується дуже різко. Наприклад, вміст лізину знижується на 90% у консервах з оселедця, які зберігалися 12 місяців за 25 °С. Ці зміни не відбуваються за наявності в атмосфері нітрогену або за відсутності жирів. Причиною таких процесів є утворення гідропероксидів ненасиченими жирними кислотами під час взаємодії з киснем. Розщеплюючись самовільно, гідропероксиди утворюють низькомолекулярні жирні кислоти, спирти, альдегіди і кетони, які активно вступають у реакцію з різними групами білків.
4. Зміни ліпідів
Хімічні реакції, які відбуваються під час нагрівання ліпідів, можуть призвести до утворення різних гідрокси-, епокси – та пероксисполук; деякі з них вирізняються токсичністю через їхню високу здатність ушкоджувати структуру живої клітини.
Окисні та гідролітичні зміни жирів можуть суттєво погіршити аромат їжі навіть тоді, коли жирів міститься небагато. Так, наприклад, у картоплі і шпинаті (вміст жирів 0,1–0,6%) ненасичені жирні кислоти окиснюються дуже легко, утворюючи леткі продукти з різким запахом.
Автоокиснення ненасичених жирних кислот у складі олій і жирів розпочинається утворенням гідропероксидів. Цей процес каталізується купрумом, ферумом та іншими металами зі змінною валентністю і гематиновими речовинами. Він також прискорюється під дією світла, тепла й оброблення жирів різними випромінюваннями. Реакція окиснення жирів породжує ланцюг прискорених змін, що супроводжуються утворенням гідропероксидів, які потім руйнуються з утворенням коротколанцюгових альдегідів, кетонів і кислот, що мають неприємний гіркуватий запах.
Під час утворення пероксидів виникають вільні радикали, що реагують з білками, вітамінами і ферментами, а також іншими жирами, які ще не зазнали змін. Особливо сприйнятливий до впливу пероксидів жиророзчинний вітамін А (ретинол).
Рослинні продукти, і особливо стручкова квасоля, горох, зернові вироби, а також насіння олійних рослин містять ліпоксигеназу (фермент), що окиснює ненасичені жирні кислоти оксигеном атмосфери з утворенням пероксидів.
Під час смаження харчових продуктів руйнування жирів і жирних кислот, що входять до їхнього складу, відбувається дуже швидко. Водночас утворюється низка летких сполук – карбонілів, гідроксикислот, кетокислот, епоксикислот, а також високомолекулярних оксиполімерів. Полімеризація продуктів окиснення згодом може відбуватиметься за відсутності оксигену з утворенням циклічних сполук і високомолекулярних полімерів. Встановлено, що полімерні сполуки можуть сприяти появі токсичності в нагрітих жирах і у смажених продуктах, що їх містять.
Зміни жирів можуть тривати і за низьких температур. Окиснення жирів, яке вже розпочалося, не зупиняється. Пероксиди легко розпадаються за кімнатної температури і навіть за нижчих температур, зумовлюючи руйнування більшої частини токоферолів у харчових продуктах під час зберігання і в замороженому стані, і за кімнатної температури.
За звичайного термічного оброблення (варіння) або мікрохвилями жири молока, м'яса і яєць суттєво не змінюються. За технологічного оброблення харчових продуктів і консервування зменшення поживної цінності жирів зазвичай незначне або майже відсутнє.
5. Зміни вітамінів
Вміст вітамінів у харчовій сировині коливається в дуже широких межах. Це не дає змоги зробити достовірні висновки про зниження їхньої кількості за теплового оброблення. Умови і тривалість зберігання сировини, умови транспортування і перероблення кожного виду харчової продукції вносять свої особливості у процеси біохімічної зміни вітамінів.