РОЗДІЛ. ОСНОВНІ РЕЧОВИНИ ХАРЧОВОЇ СИРОВИНИ

Тема: Вода, вуглеводи, ліпіди харчових продуктів.

План

1. Значення води у бродильних виробництвах.

2. Джерела утворення вуглеводів, їх значення.

3. Ліпіди харчових продуктів.

Література

1. Товарознавство продовольчих товарів: Підручник /І. В. Сирохман, І. М. Задорожний, П. Х. Пономарьов – К.: Лібра, 2002, 368 с., с. 9 – 14.

2. Орлова Н.Я., Пономарьов П.Х. Товарознавство продовольчих товарів: Підручник.- К.: Київ. Нац.. торг.- екон. ун-т, 2002, с. 38 – 43, 62 -63.

1. Фрукти та овочі складаються з двох компонентів: води і сухих речовин. Вода впливає на біохімічні процеси, що відбуваються у фруктах та овочах, їхню якість, здатність до зберігання. Достатній вміст води в тканинах фруктів та овочів сприяє нормальному, інтенсивному перебігу біохімічних та фізичних процесів. Нестача води призводить до порушення цих процесів, внаслідок чого плоди в’януть і втрачають товарний вигляд.

До складу харчових продуктів входять неорганічні – вода, мінеральні елементи і органічні речовини – вуглеводи, азотисті сполуки, жири, вітаміни, органічні кислоти, дубильні, ароматичні, барвні та ін. речовини.

Вода входить до складу харчових продуктів в різних кількостях (у свіжих плодах і овочах міститься 70 – 95% води, в цукрі – 0,15 – 0,40%).

Кількість води в харчових продуктах впливає на їх калорійність, поживність, товарний вигляд, смак, запах, здатність до зберігання.

Продукти з високим вмістом вологи мають низьку калорійність, поживність, як правило, низький термін зберігання. У них швидко розвиваються мікроорганізми, активно відбуваються біохімічні процеси. Тому деякі плоди (ягоди) і овочі є товарами, що швидко та надто швидко псуються. З втратою частини води продукти, свіжі плоди і овочі, втрачають смак, товарний вигляд - всихаються, зморщуються, в'януть.

Продукти з низьким вмістом вологи, навпаки, містять більше харчових речовин, є більш калорійними, здатні до тривалого зберігання. Це насамперед крупи, борошно, цукор, сушені плоди тощо.

Властивості харчових продуктів залежать також від виду і сили зв'язку води з речовинами і органами клітин.

Воду, що міститься в харчових продуктах поділяють на:

1) вільну;

2) зв'язану (хімічно, фізико-хімічно, фізико-механічно).

Вільною вважається вода змочування, яка здебільшого є на поверхні продуку, її кількість коливається в межах 0,5 - 2,5%.

Під час зберігання сировини нею втрачається тільки вільна фізико-механічна зв'язана волога, яка входить в природні втрати. Деякі гігроскопічні продукти (чай, цукор, сухофрукти тощо) здатні поглинати вологу з оточуючого середовища. Тому для зберігання окремих груп сировини передбачається оптимальна відносна вологість. Оптимальна відносна вологість повітря зводить до мінімуму випаровування води з продукту і виключає зволоження гігроскопічних продуктів. Відносна вологість повітря в сховищах контролюється за допомогою спеціальних приладів - психрометра або гігрографа.

2. З органічних речовин найбільше значення в технології галузі мають вуглеводи. Вуглеводи - сполуки вуглецю, водню і кисню, загальна формула С_n (Н₂О)_m.

Утворюються вуглеводи в зелених частинах рослин з участю хлорофілу з вуглекислоти повітря (СО₂ ) і води грунту (Н₂О) під дією

сонячної енергії. Тому джерелом утворення вуглеводів є продукти рослинного походження.

Вуглеводи використовуються організмом людини для поповнення витрат енергії, а їх надлишок – призводить до порушення в організмі багатьох процесів в організмі людини.

Вуглеводи поділяють на групи: моноцукри–глюкоза, фруктоза, галактоза; дицукри– сахароза, мальтоза, лактоза та ін., поліцукри– крохмаль, інулін, глікоген, клітковина, пектин тощо.

Основними моноцукрами, що входять до складу харчових продуктів, є глюкоза і фруктоза, формула яких С₆Н₁₂О₆.

З моноцукрів– глюкоза у вільному стані зустрічається в плодах, меді, багато її у винограді, у зв’язаному стані – в цукрі, крохмалі тощо. Фруктоза – також зустрічається в плодах, меді і, крім цього, в топінамбурі, цикорії, входить до складу цукру, інуліну тощо.

Глюкоза і фруктоза зброджуються ферментами дріжджів з утворенням спирту і діоксиду вуглецю, а під дією ферментів молочнокислих бактерій – молочної кислоти. Ці властивості глюкози і фруктози використовуються в технології виробництва спирту, вин, пива, молочнокислих продуктів тощо. Вони вступають в реакцію з амінокислотами білків, утворюючи темнозабарвлені речовини – меланоїдини, особливо, це важливо при висушуванні ячмінного пивоварного солоду.

З дицукрів – сахароза міститься у цукрових буряках – 12 – 24%, цукровій тростині 14 – 26%, кісточкових плодах – до 9%. Під дією ферментів і при нагріванні розчинів сахарози з кислотами відбувається її гідроліз або інверсія на глюкозу і фруктозу.

t = 70° C

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

сахароза лимонна глюкоза фруктоза

кислота

Інверсію сахарози використовують в технології виробництва безалкогольних напоїв для отримання інвертного цукру.

Мальтоза у вільному стані не входить у склад харчових продуктів, вона утворюється при гідролізі крохмалю і міститься в патоці, у пророслому солоді. Цукри мають різну солодкість: якщо солодкість сахарози прийняти за 100, то солодкість фруктози становить 173, глюкози – 74, мальтози – 32. Різною є також здатність цукрів поглинати вологу. Найбільш гігроскопічна фруктоза, найменш – лактоза і мальтоза, чиста сахароза практично негігроскопічна, а цукор-пісок, в якому є небагато інвертного цукру, гігроскопічний.

Поліцукри. Крохмаль складається з великої кількості молекул моноцукру – глюкози, формула його (С₆Н₁₀О₅). Крохмаль в значних кількостях міститься в зерні злакових культур – 60 – 70%, в картоплі – 12 – 26%. Він здатний набухати в гарячій воді і утворювати клейстер. Клейстер утворюється під час приготування затору або замісу у виробництві пива чи спирту. Під дією кислот і ферментів крохмаль гідролізує: [ крохмаль клейстер декстрини мальтоза глюкоза]. Крохмаль гідролізує під час виробництва пива, спирту (з картоплі, зернових культур).

Інулін міститься в коренях цикорію, бульбах топінамбуру тощо.

Клітковина (целюлоза і геміцелюлоза) містяться в стінках клітин оболонок зерна, шкірках плодів тощо.

Пектин має велику фізіологічну і лікувально-профілактичну цінність. Сливи, абрикоси, яблука мають значну кількість пектину, важко віддають сік.

Вміст вуглеводів нормується стандартами. Так, кількість сахарози в цукрі повинна бути не меншою від 99,75% (на суху речовину), цукрі рафінованому - не меншою від 99,9%.

Цукри зумовлюють дефекти виробів: кристалізація "садка", бродіння тощо, тому у виробництві цукрового сиропу інверсію сахарози використовують для запобігання кристалізації сиропу.

3. Жири, як і вуглеводи, складаються з вуглецю, водню і кисню але за хімічною природою є сполуками трьохатомного спирту гліцерину (10 - 16%) і жирних кислот (84 - 90%). За хімічною класифікацією їх називають гліцеридами або ефірами. Харчова цінність, органолептичні властивості жирів залежать від кількісного співвідношення і властивостей жирних кислот. За певних умов жир розкладається (гідролізується) на гліцерин і жирні кислоти.

Жир, як харчовий продукт, складається з гліцеридів і супутних речовин, які впливають на біологічну, смакову цінність, зовнішній вигляд (колір, прозорість). До супутних речовин відносять фосфоліпіди, стерини, воски, барвні речовини, вітаміни. Фосфоліпіди підвищують біологічну цінність жиру, бо містять незамінну жирну кислоту, фосфор, холін.

Вітаміни А , А , D , D , E, K підвищують біологічну цінність жиру.

Барвні речовини зумовлюють забарвлення жиру та підвищують вітамінну цінність жирів.

Глікозиди надають жиру специфічного смаку, у великій кількості негативно впливають на організм людини.

Вміст жирів нормується стандартами в багатьох видах сировини. Наявність продукту гідролізу (вільні жирні кислоти) зумовлюють ступінь свіжості жирів.

Вміст жирів у злакових культурах складає 2 – 5%, кукурудзі – 7%, під час зберігання сировини до жирних кислот приєднується кисень повітря (окислення жирів), що призводить до їх псування. Тривалість зберігання кукурудзи обмежена через прогіркнення жиру.