Йод требуется для нормальной работы щитовидной железы;
Кобальт необходим для образования крови;
Марганец и фтор для формирования костей. Значительное количество микроэлементов встречается в продуктах растительного происхождения, особенно в овощах где они накапливаются в периферических частях.
Суточная потребность человека в минеральных веществах составляет (в мг):
Кальция – 800-1000; Хлоридов – 5000-7000;
Фосфора – 1000-1500; Цинка – 10-15;
Железо – 15; Марганца – 5-10;
Калия – 2500-5000; Хрома – 2-2,5;
Натрия – 4000-6000; Меди – 2;
Магния – 300-500; Кобальта – 0,1-0,2;
Молибдена – 0,5; Селена – 0,5;
Фторидов – 0,5-1,0; Йодидов – 0,1-0,2.
Потребность в минеральных веществах обеспечивается пищей. Недостаток натрия и хлора восполняется добавкой к пище поваренной соли в количестве 10—15 г, в. день. Для предупреждения заболевания щитовидной железы— «зоб». — используют йодированную соль. Содержание некоторых минеральных веществ в пищевых продуктах. Количество меди и олова в пищевых, продуктах ограничивается стандартами, а свинец не допускается.
Углеводы - органические соединении которые в растительных продуктах составляют 80%, а в животных — 2% органических веществ. Образуются углеводы в зеленых листьях растений под действием солнечной энергии при участии хлорофилла из углекислоты воздуха и влаги почвы.
По физическим и химическим свойствам углеводы делятся на три группы:
моносахариды (простые сахара);
олигосахариды (растворимые в воде);
полисахариды (не сладкие, в воде образуют коллоидные растворы).
К моносахаридам относятсягексозы (глюкоза, галактоза и фруктоза) и не усваиваемые организмом человека пентозы (арабиноза и ксилоза — в составе растительных оболочек, рибоза и дезоксирибоза — в составе нуклеиновых кислот). Моносахариды имеют сладкий вкус.
Глюкоза (виноградный сахар) — обладает редуцирующими свойствами, находится в плодах, некоторых овощах, меде и в крови, является составным элементом свекловичного сахара, мальтозы, лактозы, клетчатки, крахмала. Применяется глюкоза в кондитерском производстве.
Фруктоз (плодовых сахар) — обладает восстанавливающими свойствами, находится в семечковых плодах, арбузах, меде, входит в состав сахарозы, инулина.
Глюкоза и фруктоза хорошо растворяются в воде, очень гигроскопичны (особенно фруктоза), легко сбраживаются дрожжами с образованием спирта и углекислого газа. Смесь глюкозы и фруктозы в разных количествах получаемая путем гидролиза сахарозы, называются инвертным сахаром.
Галактоза является составной частью молочного сахара (лактозы) и раффинозы, обладает незначительной сладостью.
К олигосахаридам (сахарам) относятся дисахарида (сахароза, мальтоза, лактоза, трегалоза)— С12Н22О11 и трисахариды (рафиноза) — С18Н32О16 . Дисахариды хорошо растворяются в воде и спирте. Под влиянием ферментов пищеварительного тракта, дрожжей или при кипячении с кислотами дисахариды превращаются в простые сахара. Так, при запекания яблок, варке киселей из кислых плодов и ягод происходит гидролиз некоторого количества дисахаридов.
Сахароза (свекловичный сахар) находится в сахарной свекле (12—24%), сахарном тростнике (14—26%), плодах, овощах.
Мальтоза (солодовый сахар) образуется при гидролизе крахмала, содержится в патоке и проросшем зерне, она менее сладкая по сравнению с сахарозой; при расщеплении мальтозы образуется глюкоза.
Лактоза (молочный сахар) содержится только в молоке, при расщеплении образует глюкозу и галактозу, под действием ферментов молочнокислых бактерий сбраживается с образованием молочной кислоты.
Трегалоза имеется в грибах и дрожжах. Рафиноза находится в небольших количествах в сахарной свекле и зерновых продуктах; она растворима в воде, не сладкая, при расщеплении раффинозы образуются глюкоза, фруктоза и галактоза.
К полисахаридом относятся крахмал, гликоген, инулин, целлюлоза (клетчатка). Расщепляющийся под действием минеральных кислот инулин дает фруктозу, все остальные полисахариды – глюкозу. Крахмал, гликоген и инулин является резервными питательными веществами для организма, а целлюлоза составляет основу клеточных стенок и опорных тканей растений.
Крахмал содержится в зерне пшеницы (64-68%), гречихи, гороха (50%), в картофеле (12-24%), в крупе (до 80%); при нагревании с водой образует вязкие коллоидные растворы, что связано с клейстеризацией крахмала.
Гликоген (животный крахмал) откладывается в печени животных; он легко набухает и растворяется в воде, при гидролизе дает глюкозу.
Инулин находится в земляной груше, цикории; он легко растворяется в горячей воде, образуя коллоидный раствор; употребляется для питания больных диабетом; при гидролизе превращается во фруктозу.
Целлюлоза (клетчатка) благотворно влияет на развитие полезной микрофлоры кишечника, способствует выделению холестерина из организма. Человеку требуется около 25 г. клетчатками в сутки. Неодревесневевшая клетчатка, содержащая в листьях капусты и некоторых овощей, растворяется пищеварительных соками, а одревесневавшая (пропитанная минеральными солями, лигнином, кутином), содержащая, например, в оболочках зерна, кожуре картофеля, не усваивается организмом.
Пектин —растворимое вещество клеточного сока плодов и некоторых овощей в виде коллоидного раствора; в присутствии достаточного количества сахара (65%) и кислоты пектин образует прочное желе. Плоды содержащие пектин (яблоки, абрикосы, ренклоды), используются для выработки мармелада, желе, пастилы.
Липиды (от греческого липос — жир) — производные жирных кислот. Они делятся на простые (жиры, воска) и сложные (фосфатиды, гликолипиды). Значение липидов в питании определяется их высокой энергетической способностью и биологической активностью.
Липиды содержатся в каждой клетке организма, где участвуют в обмене веществ и синтезе белков, расходуются для построения мембран клеток и жировой ткани. Биологическая, ценность липидов определяется содержанием в них фосфатидов стеринов, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот — линолевой, линоленовой и арахидоновой, способствующих выведению холестерина из организма, повышению эластичности стенок кровеносных сосудов, снижению их проницаемости и имеющих важное значение в профилактике атеросклероза. В сутки человеку требуется (в г): фосфатидов — 5, холестерина - 0,3—0,6, полиненасыщенных жирных кислот—3-6; жиров - 80—100 (в том числе растительных – 20-30)
Жиры
Жир является важным источником энергии: при окислении 1 г жира в организме выделяется 38,9 кДж, или 9,3 ккал, тепла; кроме того, жир служит носителем жирорастворимых витаминов А, Д, Е, К.
По химической природе жиры представляют собой смесь триглицеридов (сложные эфиры трехатомного, спирта глицерина) жирных кислот. На долю жирных кислот, обусловливающих различия в физических и химических свойствах жиров, приходится 90% молекулы триглицерида. В большинстве жиров растений и наземных животных содержится пять-восемь жирных кислот, в жирах морских животных и рыб — несколько десятков, а в некоторых жирах растительного происхождения находится преимущественно одна кислота: в оливковом масле — олеиновая, в касторовом —рицинолевая.
Жирные кислоты, входящие в состав жиров, содержат четное число углеродных атомов и являются одноосновными. В зависимости от длины радикала (числа углеводородных групп в углеводородной цепи) жирные кислоты подразделяются на низкомолекулярные (с числом атомов углерода до 9) и высокомолекулярные, а в зависимости от характера связи атомов углерода в углеводородной цепи — на предельные (все атомы углерода соединяются одинарными связями) и непредельные (имеют двойные связи).
Химические свойства жирных кислот определяются гидроксильными группами в карбоксиле молекулы, наличием двойных связей и оксигрупп в радикале жирной кислоты.
По месту двойных связей к жирным кислотам могут присоединяться водород, кислород, галогены и другие вещества, существенно изменяя свойства кислот. Так, в результате реакции восстановления, т. е. присоединения, по месту двойных связей водорода, кислоты превращаются в, более насыщенные или даже предельные — этот процесс называется гидрогенизацией. При увеличении в молекуле жирной кислоты числа двойных связей в 2—3 раза скорость реакции присоединения возрастает в десятки раз. Наличием двойных связей в радикале непредельных жирных кислот обусловлено снижение температуры плавления в несколько раз по сравнению с предельными кислотами, имеющими равнозначное число атомов углерода.
В природных жирах жирные кислоты чаще всего встречаются в цис-форме, поэтому они обладают большей растворимостью в инертных растворителях, более низкой температурой плавления и меньшей стойкостью к окислению, чем соответствующие транс-формы. Молекула жирной кислоты с двумя и более двойными связями может быть одновременно в цис и транс-формах. В процессе гидрогенизации в натуральных жирах, кроме цис-формы, может образоваться значительное количество транс-изомеров.
Жирнокислотный состав жиров и процессы, происходящие в них при хранении и переработке, характеризуются следующими показателями: кислотным числом, числом омыления, йодным числом.
Кислотное число, определяемое количеством миллиграммов КОН, необходимым для нейтрализации свободных жирных кислот в одном грамме жира, являются важным показателем свежести жира. При длительном хранении жиров в неблагоприятных условиях оно возрастает в несколько раз. Свободные жирные кислоты в жирах образуется в результате окислительных превращений или гидролитического распада глицеридов.
Число омыления измеряются количеством миллиграммов КОН, необходимым для нейтрализации свободных и связных глицерином жирных кислот, получающих при омылении одного грамма жира. Оно зависит от среднего молекулярного веса входящих в жир кислот и является относительным показателем природы жира. Число омыления в сочетании с кислотным числом показывает глубину окислительной порчи жира с накопление низкомолекулярных кислот.