Углеводы

Углеводы – энергетические вещества, используемые организмом. При их биологическом окислении выделяется энергия, необходимая для поддержания жизнедеятельности организма. При окислении 1 г углеводов выделяется 3,75 ккал (15,7 кДж). Углеводы в основном нахо­дятся в продуктах растительного происхождения. Из углеводов почти целиком состоят сахар, крахмал, в меде их до 75%, в крупах – около 77%. Содержание углеводов в продуктах (в %): хлеб – 40 –50; сухари – 71; сахар-песок – 99,8; мед – 80; крупа – 54 – 78; картофель – 14 – 25; макаронные изделия – 74; мясо – 1; рыба – 1; яйца – 1; молоко – 4,7. Большинство углеводов сравнительно легко и быстро усваиваются в организме. Их делят по строению молекул на:

Ø Моносахариды (или простые сахара): глюкоза, фруктоза и галактоза. Они имеют об­щую формулу С₆Н₁₂О₆.

→ Глюкоза (виноградный сахар) – самый распространенный сахарид. Особенно много ее в ягодах, плодах, меде. В промышленности глюкозу получают из картофельного или кукурузного крахмала. Для нормальной деятельности человеку необходимо содержание глюкозы в крови в количестве 80 – 120%. Повышенное содержание глюкозы в крови приводит к нарушению обмена веществ, и является призна­ком такого заболевания, как сахарный диабет.

→ Фруктоза (фруктовый сахар) – находится во всех плодах и ово­щах, а также в меде.

Глюкоза и фруктоза обладают высокой гигроскопичностью, осо­бенно фруктоза, легко сбраживаются дрожжами и превращаются в спирт и углекислый газ. Это их свойство используется при производ­стве спирта, виноградных и плодово-ягодных вин.

→ Галактоза – в природе в свободном виде не встречается, а входит в состав молочного сахара и пектиновых веществ. В промышленности галактозу получают гидролизом молочного сахара.

Ø Дисахариды: состоят из двух молекул моносахаридов (общая формула С₁₂Н₂₂О₁₁). К ним относят сахарозу, лактозу и мальтозу.

→ Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) – входит в состав многих плодов и овощей вместе с глюкозой и фруктозой. Сахарный песок и сахар-рафинад почти целиком состоят из сахарозы.

→ Лактоза (молочный сахар) – содержится в молоке животных и материнском молоке. Лактоза сбраживается молочнокислыми бакте­риями в молочную кислоту. Это свойство используют при произ­водстве кисломолочных продуктов. В желудке человека лактоза рас­щепляется (гидролизуется под действием фермента лактозы) на глю­козу и галактозу. Но иногда этот фермент отсутствует в желудке и кишечнике человека, и поэтому такие люди не способны перевари­вать молоко.

→ Мальтоза (солодовый сахар) – находится в проросшем зерне. Получается мальтоза при расщеплении (гидролизе) крахмала под действием ферментов зерна. При гидролизе мальтозы образуется толь­ко глюкоза.

Моносахариды и дисахариды носят общее название Сахаров. Они имеют сладкий вкус, хорошо растворяются в воде. Самым сладким сахаром из перечисленных выше является фруктоза, а самым неслад­ким – лактоза. При нагревании выше 160°С сахара разлагаются, об­разуя продукты темно-коричневого цвета. Такой процесс носит на­звание карамелизации. Этим объясняется изменение цвета кофе при обжарке, чая и солода – при сушке. Жженый сахар, или сахарный колер, используется для подкрашивания в коричневый цвет некото­рых пищевых продуктов, таких, как коньяки, безалкогольные на­питки.

Ø Полисахариды: сложные углеводы, состоящие из боль­шого числа молекул простых Сахаров, имеют общую формулу (C₆H₁₀O₅)_n.

Они не обладают сладким вкусом, поэтому называются несахароподобными углеводами. Под действием ферментов или кислот проис­ходит их гидролиз, то есть расщепление до простых Сахаров. К наиболее часто встречающимся полисахаридам относят крахмал, гликоген, инулин и клетчатку.

→ Крахмал образуется в растениях в виде крахмальных зерен. Наи­большее количество крахмала содержат зерно, крупа, хлеб, мака­ронные изделия (60 – 70%), меньшее – картофель, батат (10 – 20%). Крахмал является основным поставщиком углеводов орга­низм, но относится к медленно усваиваемым веществам. Крахмал

В холодной воде крахмал не растворяется, а с горячей водой обра­зует клейстер –вязкую, густую массу. При соединении с йодом крахмал синеет. По реакции с йодом определяют наличие крахмала в продуктах. Процесс расщепления крахмала называют осахариванием и применяют в пищевой промышленности при производстве пива, спирта, патоки.

→ Гликоген (животный крахмал) содержится в мясе жи­вотных, печени, рыбе, грибах и дрожжах. Он играет важную роль в процессе созревания мяса. Гликоген хорошо растворяется в воде, при реакции с йодом дает фиолетово-красный цвет.

→ Инулин содержится в чесноке, топинамбуре, корнях цикория. Он легко растворяется в теплой воде и образует густую вязкую массу. При гидролизе превращается во фруктозу. Сырье, содержащее ину­лин, используется в пищевой промышленности для получения фрук­тового сахара, рекомендуемого для питания диабетиков, а также людей, склонных к ожирению и страдающих кариесом зубов.

→ Клетчатка содержится в больших количествах в стенках клеток растений. Ее много в кожуре плодов, овощей, хлебе, крупах. В воде клетчатка не растворяется, организмом человека не усваивается, поэтому пищевой ценности не имеет, но способствует работе ки­шечника, выводит из организма многие вредные вещества (соли тяжелых металлов, холестерин).

Углеводы в организме челове­ка служат основным источником энергии, участвуют в построении клеток и в обмене веществ, влияют на жировой обмен. При сбалан­сированном питании суточная потребность человека в углеводах составляет 400 – 500 г. При недостатке углеводов организм расщепляет даже белки, а при избытке образуется жир, который откладывается на внутренних органах и под кожей.

Жиры

Жиры обладают высокой энергетической ценностью, 1 г жира при окислении выделяет 9,0 ккал (37,7 кДж), жиры активно уча­ствуют в пластических процессах, входя в состав оболочек животных клеток и других структур, а также откладываются в тканях организ­ма. Жиры по происхождению делят на животные и растительные, а по концентрации на твердые и жидкие. Растительные масла в боль­шинстве своем жидкие (подсолнечное, оливковое, кукурузное, со­евое). Но есть и твердые (например, кокосовое масло, масло какао). Среди животных жиров преобладают твердые – коровье масло, го­вяжий, бараний, свиной жиры. Жиры морских животных и рыб жидкие. В состав жиров могут входить разнообразные кислоты. От их состава зависят свойства жиров. Температура плавления жиров – один из важных показателей их качества (чем выше температура плавления жира, тем ниже его усвояемость, и наоборот).

Жиры не растворяются в воде, но растворяются в бензине, керо­сине, ацетоне и других органических растворителях. Жиры с водой могут образовывать эмульсии, особенно в присутствии кислот, ще­лочей и специальных веществ – эмульгаторов. Это свойство жиров используется для получения маргарина и майонеза. Жиры легко впи­тываются в ткань, бумагу, дерево, образуя жирное пятно. В соедине­нии со щелочью жиры способны образовывать мыло.

return false">ссылка скрыта

В организме человека жиры служат источником энергии. При исключении жиров из пищи или их недостатке в ней, замедляется рост человека, уменьшается сопротивляемость организма заболеваниям, снижается синтез белка, сокращается продолжительность жизни.

Общее количество жиров должно составлять 0,6 – 1 г в сутки на 1 кг массы человека.

Белки

Белки – это сложные органические соединения и являются самой ценной составной частью пищевых продуктов. Они служат основным структурным материалом клетки живого организма, поэтому их иногда называют протеинами (от греческого «протеос» – первый). Все живые существа обязательно содержат белок. В состав белков вхо­дят до 22 аминокислот, 14 из них могут синтезироваться из других веществ, поступающих с пищей, и поэтому их называют заменимы­ми. Остальные 8 (у детей 9) аминокислот, названных незаменимы­ми, должны поступать в организм в готовом виде (это лизин, лей­цин, метионин). Белки, содержащие весь комплекс незамени­мых аминокислот, называют полноценными(их много в мясе, рыбе, молоке и молочных продуктах, яйцах). Белки, в состав кото­рых не входит хотя бы одна из незаменимых аминокислот, называют неполноценными(к ним относятся белки животного происхождения: коллаген и эластин, а также большинство белков растительного про­исхождения – белки проса, кукурузы).

Животные и растительные белки дополняют друг друга. Не менее половины получаемых организмом белков должны составлять белки животного происхождения.

Под действием ферментов происходит гидролиз, то есть расщепление белков. При глубоком расщеплении появляется неприятный гнилост­ный запах.

Белки используются как энергетический материал в том случае, когда в пище избыток белков или недостаток углево­дов и жиров. 1 г белка при окислении выделяет 4,0 ккал (16,7 кДж). Суточная потребность взрослого человека в белках составляет 80 –100 г (с поправкой на возраст – у детей доля белка должна быть несколько выше, а у пожилых людей – несколько ниже).