Белки. Усваиваемые и неусваиваемые углеводы. Токсичные элементы

     Из  белков продуктов животного происхождения  всасывается в кишечник более 9 аминокислот, из продуктов растительного происхождения  – 60 (80 %). Наиболее быстро перевариваются белки молочных продуктов, рыбы, мяса (быстрее говядины, чем свинины и баранины), хлеба и круп (быстрее белого пшеничного хлеба и крупы манной). Измельчение, разваривание, протирание облегчает усвоение белков растительного происхождения. Необходимо сочетать животные и растительные продукты, чтобы улучшить суммарную сбалансированность аминокислот. Недостаточность аминокислот в одном продукте необходимо компенсировать повышенным их содержанием в другом.

     Свойства  белков, такие, как гидрофильность, способность при денатурации  изменять структуру макромолекулы, пенообразование, имеют большое значение в пищевой промышленность и биотехнологии.

     Гидрофильные  свойства белков – это их способность  набухать, образовывать студни, стабилизировать  суспензии, эмульсии и пены.

     Различная гидрофильность клейковинных белков –  один из признаков, характеризующих качество зерна пшеницы и получаемой из него муки (так называемые сильные и слабые пшеницы). Гидрофильность белков зерна и муки играет большую роль при хранении и переработке зерна, в хлебопечении.

     Денатурация белков – сложный процесс, при котором под влиянием внешних факторов (температуры, механического воздействия, действия химических агентов и ряда других факторов) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структуры белковой макромолекулы.

     В пищевой технологии особое практическое значение имеет тепловая денатурация белков. Степень тепловой денатурации зависит от температуры, продолжительности нагрева и влажности. Особую роль процессы тепловой денатурации играют при бланшировании растительного сырья, сушке зерна, выпечке хлеба, получении макаронных изделий.

     Пенообразование – способность белков образовывать высококонцентрированные системы  жидкость-газ. Такие системы называются пенами. Белки в качестве пенообразователей  широко используются в кондитерской промышленности (пастила, зефир, суфле). Структуру пены имеет хлеб, и это влияет на его органолептические свойства.

     Для пищевой промышленности можно выделить два очень важных процесса:

1. Гидролиз белков под действием ферментов;
2. Взаимодействие аминогрупп белков или аминокислот с карбонильными группами восстанавливающих сахаров (реакция меланоидинообразования).

     Частичный гидролиз белков наблюдается при  тестоведении, получении ряда мясных и молочных продуктов. 
 
 
 
 

3. Усваиваемые и неусваиваемые  углеводы

     Углеводы - это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, синтезирующиеся в растениях из углекислоты и воды под воздействием солнечной энергии. В клетках живых организмов углеводы являются источниками и аккумуляторами энергии, в растениях и некоторых животных выполняют роль опорного (скелетного) материала, входят в состав многих важнейших природных соединений, выступают в качестве регуляторов ряда важнейших биохимических реакций. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 4 ккал. Углеводы покрывают 58 % потребность организма в энергии. Организм человека содержит небольшое количество углеводов (до 1 % от массы тела человека).

     Углеводы  образуются в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции  хлорофиллом, под воздействием солнечных  лучей, углекислого газа, содержащегося в воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу.

     Если  в организм человека поступает недостаточное  количество углеводов, то энергия образуется при значительных физических нагрузках  из запасного жира и даже белка  организма. При избыточном поступлении углеводов в организм человека они превращаются в жир.  Источником поступления углеводов в организм человека являются продукты растительного происхождения. Углеводы являются первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе.

     Основным  источником углеводов в питании  являются растительные продукты.

     Углеводы  по усвояемости в организме условно  можно разделить на две группы: усвояемые организмом человека (основные – глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, мальтоза, декстрины, крахмал) и неусвояемые – пищевые волокна или балластные вещества (целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества).

     Глюкоза из кишечника легко всасывается в кровь, что очень важно для организма человека. Глюкоза содержится в плодах и ягодах (виноград). Образуется в организме человека при расщеплении дисахаридов и крахмала. Используется организмом как источник энергии для образования гликогена в печени, питания мозга, мышц, поддерживания уровня сахара в крови.

     Фруктоза втрое слаще глюкозы и вдвое сахарозы, благоприятна для организма человека, так как позволяет употреблять меньше сахара, а это важно при заболеваниях сахарным диабетом, ожирении. Фруктоза не повышает содержание сахара в крови, так как очень медленно всасывается из кишечника в кровь, а в печени быстро превращается в гликоген. Содержится фруктоза в меде, арбузах, яблоках, грушах, смородине.

     Галактоза - основная часть молочного сахара (лактозы) со слабовыраженным сладким вкусом, не повышает содержание сахара в крови.

     Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза) - сладкие на вкус, растворимые в воде, расщепляются в организме человека на две молекулы моносахаридов. Сахароза распадается на глюкозу и фруктозу; лактоза - на глюкозу; мальтоза - на две молекулы глюкозы. Сахароза (свекловичный сахар) содержится в свекле, моркови, сливах, абрикосах, бананах. Поступает в организм человека в виде сахара, в котором занимает 99,9%.

     Мальтоза (солодовый сахар) образуется в организме человека при гидролизе крахмала. В природных пищевых продуктах не содержится.

     Лактоза (молочный сахар) благоприятно действует  на организм человека, подавляя развитие гнилостных микробов. В организм поступает  с молочными продуктами.

     Крахмал содержится в хлебе, крупах, макаронных изделиях, картофеле и т.д. Под действием ферментов пищеварительных соков расщепляется до глюкозы, удовлетворяя потребность организма в энергии, вызывает у человека чувство насыщения.

     Гликоген содержится в небольших количествах в животной пище: печени, мясе. В процессе пищеварения расщепляется до глюкозы. В организме человека гликоген получается из глюкозы и накапливается в печени как запасная энергия. Если снижается сахар в крови, то гликоген превращается в глюкозу.

     Клетчатка (целлюлоза с примесью гемицеллюлоз и легнина) содержится во всех продуктах растительного происхождения и относится к неусвояемым углеводам. Она образует оболочки растительных клеток, которые являются балластными веществами. В пищеварительном соке организма человека отсутствует фермент целлюлоза, поэтому клетчатка не переваривается. Но, благодаря ей, происходит стимуляция перистальтики кишечника, из организма выводится холестерин. Она способствует развитию полезных бактерий, тем самым улучшая пищеварение и повышая усвояемость пищи. Недостаток клетчатки в рационах способствует ожирению, развитию запоров, рака толстого кишечника, желчнокаменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний.

     Пектиновые  вещества (углеводоподобные) содержатся в овощах и фруктах, способствуют выведению из организма человека вредных веществ, стимулируют пищеварение. Пектиновых веществ много в яблоках, сливе, клюкве, крыжовнике. Пектиновые вещества включают в свой состав протопектин, пектин, пектиновую и пектовую кислоты. Протопектин содержится в клеточных мембранах свежих плодов и овощей, обеспечивая им жесткость; пектин - желеобразующее вещество клеточного сока плодов и овощей.

     Из  углеводов первой группы легче всего  усваиваются фруктоза и глюкоза, затем сахароза, мальтоза и лактоза  после их гидролиза ферментами пищеварительного тракта до соответствующих моноз. Крахмал и декстрины усваиваются медленнее, предварительно должна пройти их деполимеризация – гидролиз до глюкозы. Поэтому потребление крахмала, в отличие от моно- и дисахаридов, не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови. Крахмал – основной полисахарид, используемый в питании (до 80% от всех углеводов).

     Человек непосредственно не усваивает пищевые  волокна (целлюлозу, гемицеллюлозу  и др.), так как организм не вырабатывает ферменты,  необходимые для их расщепления. Частичное расщепление этих веществ происходит под действием ферментов, которые выделяют имеющиеся в кишечнике микроорганизмы. Балластные вещества влияют не перистальтику кишечника, создавая необходимые условия для продвижения пищи по желудочно-кишечному тракту. Они способствуют выведению из организма холестерина, препятствуют всасыванию ядовитых веществ. Недостаток балластных веществ способствует ожирению, развитию желчнокаменной болезни, сердечно-сосудистых заболеваний, с их недостатком связывают рост заболеваний раком прямой кишки. Следует также отметить, что балластные вещества создают чувство насыщенности, снижают аппетит. Пищевой рацион должен содержать необходимое количество балластных веществ, это следует помнить, создавая новые продукты, особенно рафинированные.

     Велико  значение углеводов в защитных реакциях организма, особенно протекающих в  печени. Так, кислота соединяется  с некоторыми токсичными веществами, образуя нетоксические сложные  эфиры, которые, благодаря растворимости в воде, удаляются из организма с мочой. При потреблении избыточного количества углеводов, особенно высокорафинированных, часть из них может превратиться в жир, особенно при малоподвижном образе жизни. К высокорафинированным углеводам относятся сахар, все виды кондитерских изделий, особенно выпеченных из высшего сорта пшеничной муки.

     Повышенное содержание клетчатки в рационе приводит к снижению усвоения многих компонентов пищи (особенно минеральных веществ) и может вызвать нарушения в деятельности желудочно-кишечного тракта. Основные источники балластных веществ в питании: хлеб грубого помола, картофель, капуста, морковь.

     Из  усвояемых сахаров первое место  принадлежит сахарозе, широко используемой в производстве кондитерских и хлебобулочных  изделий, варенья и «сладких» продуктов. Содержание сахарозы в употребляемом сахаре 99,8%.

     Широко  распространены также глюкоза и  фруктоза. В питании предпочтительнее применение фруктозы, чем глюкозы. Фруктоза слаще глюкозы, поэтому для получения продуктов с этой же сладостью необходимы меньшие её количества, отсюда целесообразность использования фруктозы в рационах с пониженной калорийностью.

     Лактоза способствует развитию молочно-кислых бактерий в пищеварительном тракте, антагонистов гнилостных микроорганизмов.

     Пища, богатая углеводами, нарушает жировой обмен, увеличивает синтез холестерина и его уровень в крови; снижает синтез витаминов кишечными микроорганизмами.

     Избыток углеводов способствует ожирению, нарушению  нервной системы, особенно у детей, аллергизации организма. Норма углеводов должна быть уменьшена при сахарном диабете, аллергиях, воспалительных процессах, а также для людей, не занимающихся физическим трудом, и пожилого возраста. Необходимо уменьшить потребление «незащищенных» (рафинированных), т.е. максимально очищенных от других компонентов пищи углеводов. Легко доступные ферментам пищеварительного тракта, они являются источником, так называемых пустых калорий. Для уменьшения доли «незащищенных» и увеличения доли «защищенных» углеводов, обеспечения необходимого количества балластных веществ требуется снижение потребления сахара, многих кондитерских изделий, хлеба из муки высших сортов, манной крупы, макарон и увеличение в рационе хлеба из ржаной муки, из целого зерна, овсяной крупы, овощей и фруктов, использование для подслащивания варенья, ягод, протертых с сахаром, использование для кондитерских изделий фруктово-ягодных начинок, т.е. продуктов с повышенным содержанием крахмала, клетчатки, пектиновых веществ, а не сахарозы, глюкозы, фруктозы. Людям пожилого возраста, а также занимающимся умственным трудом и ведущим малоподвижный образ жизни, необходимо, чтобы потребление сахарозы составляло не более 15% от суточного потребления углеводов. 

4. Токсичные элементы (ртуть, свинец, кадмий)

     Все пищевые вещества полезны здоровому организму в оптимальных количествах и оптимальном соотношении. Но в пище всегда имеются микрокомпоненты, которые в относительно повышенных количествах вызывают неблагоприятный эффект. К ним относятся, во-первых, так называемые природные токсиканты – натуральные, присущие данному виду продукта биологически активные вещества, которые могут при определенных условиях потребления вызвать токсический эффект, во-вторых, «загрязнители» - токсичные вещества, поступающие в пищу вследствие нарушения технологии выращивания (кормления – для животных), производства или хранения продуктов или других причин.