Основні напрямки харчової хімії

Вирішення всіх перерахованих питань вимагає знання методів дослідження харчової сировини і готових продуктів. Ця наука передбачає як розробку нових принципів і методів аналізу харчових систем, так і встановлення будови окремих компонентів, їх функцій і взаємозв'язку з іншими компонентами. Окрім цього, харчова хімія приділяє особливу увагу аналізу шкідливих і сторонніх речовин у сировині, напівфабрикатах і готових продуктах.

Рис. 2. Схема основних напрямків харчової хімії

Харчова хімія ґрунтується на досягненнях фундаментальних дисциплін, науки про харчування і найтіснішим чином взаємодіє з біотехнологією, мікробіологією, широко використовує у своїй практиці різноманітні методи дослідження. Наразі це галузь знань, що бурхливо розвивається. У максимально укрупненому вигляді всі перераховані вище основні напрями, що входять в область харчової хімії та націлені на створення сучасних технологій продуктів харчування, наведені на рис. 2.

Перший напрям присвячений вивченню хімічного складу харчових систем (сировина, напівпродукти, готові продукти), їх повноцінності і екологічній безпеці. Вагомий успіх у цій галузі - створення таблиць хімічного складу харчової сировини і готових продуктів.

Разом із вивченням вмісту основних макро- та мікронутрієнтів, останнім часом все більша увага приділяється харчовим речовинам (28-32 нутрієнти), які організм людини не здатний синтезувати (так звані незамінні чинники харчування): незамінним амінокислотам, їх збалансованості; поліненасиченим жирним кислотам (співвідношення між окремими кислотами); вітамінам; харчовим волокнам, а також вмісту сторонніх речовин (шкідливі речовини), що потрапляють у продукти харчування по ланцюгу: поле - сировина - переробка сировини - харчові продукти. Спектр останніх дуже широкий: важкі метали, пестициди, антибіотики та багато інших, а також джерела радіаційного ураження сировини і готових продуктів. Цим небажаним для організму людини стороннім речовинам приділяється останнім часом особлива увага, так само як і неаліментарним речовинам, що спеціально вносяться, їх безпеці.

Другий напрям присвячений перетворенням макро- і мікронутрієнтів, харчових і біологічно активних добавок, а також сторонніх речовин в технологічному потоці, що забезпечує перетворення сировини на готовий продукт. Ці традиційні дослідження мають широкий спектр. Проте, сьогодні все більша увага приділяється не тільки зміні вмісту окремих компонентів, але і продуктам їх взаємодії між собою, а також продуктам їх деструкції і трансформації, зокрема будові та безпеці сполук, що утворюються при цьому, і комплексів, впливу всіх цих процесів на споживчі властивості харчового продукту (харчову цінність, безпеку, текстуру, смак, аромат та ін.). Особлива увага цим об'єктам приділяється при застосуванні нових методів дії на сировину і напівфабрикати (температура, СВЧ, УФ-опромінення, ферментні препарати та ін.).

Особливу увагу харчова хімія приділяє розробці загальної концепції перетворень аліментарних і неаліментарних речовин у технологічному потоці. Харчова хімія повинна базуватися на знанні складу, структури і властивостей хімічних компонентів харчових систем, а також на теорії про множинність і неоднозначність хімічних перетворень, що протікають під впливом різних чинників (фізичних, хімічних, біохімічних та ін.) при зберіганні та переробці сировини в харчові продукти. Вона вивчає вплив особливостей будови компонентів на їх взаємодію між собою, характер зв'язків, що виникають, механізми утворення стійких сполук і комплексів. Вплив на ці перетворення основних технологічних чинників і уміння управляти цими процесами - один із найбільш важливих напрямів у сучасній харчовій хімії.

Третій напрям присвячений розробці теоретичних основ виділення, фракціонування та модифікації компонентів харчової сировини. Ці прийоми широко використовуються в харчовій технології. Вона містить виділення сахарози і крохмалю з цукро- та крахмалевмісної сировини, ліпідів - з олійної сировини, рослинного білка - з сої та інших джерел. Не дивлячись на значущість цих процесів, на практиці їм не завжди приділяється належна увага, особливо сучасним методам комплексного виділення основних компонентів з харчової сировини, отримання вторинних продуктів, модифікації виділенних компонентів. Ці питання харчова хімія розглядає з урахуванням біотехнологічних, фізичних та деяких інших прийомів виділення, фракціонування і модифікації поживних речовин.

Одна з найважливіших проблем сучасної науки про харчування та харчової технології - розробка наукових основ технології отримання і застосування харчових (ХД) і біологічно активних добавок (БАД).

Харчові добавки можуть бути визначені як група природних або синтетичних речовин, що не вживаються зазвичай як харчові продукти або основні компоненти їжі та такі, що спеціально вводяться в сировину, напівпродукти або готові харчові продукти з метою вдосконалення технології, збереження природних якостей харчових продуктів, поліпшення їх органолептичних властивостей і стабільності при зберіганні. Біологічно активні добавки - природні (ідентичні природним) біологічно активні речовини, призначені для вживання одночасно з їжею або введення до складу харчових продуктів. Харчова хімія приділяє цій проблемі особливу увагу. Робота із створення харчових добавок повинна бути комплексною. Одночасно з пошуком і розробкою технології їх отримання повинні проводитися глибокі медичні дослідження для встановлення їх безпеки, а також розробка технології їх введення в продукти харчування. Внесення біологічно активних добавок у продукти харчування повинне узгоджуватися з вимогами медицини.

Найважливіший розділ харчової хімії - розробка методів аналізу і дослідження харчових систем, їх компонентів, харчових і біологічно активних добавок, шкідливих речовин. Це один із найбільш важливих розділів харчової хімії, у якому вона тісно взаємодіє з аналітичною, фізичною хіміями та іншими науками. По суті, розвиток цього напряму харчової хімії (ефективність і надійність методів дослідження, їх трудомісткість та ін.) багато в чому визначає результати досліджень і отримані результати за всіма попередніми напрямами, а також безпеку продуктів харчування.

Харчова хімія приділяє увагу методам виділення, фракціонування, очищення харчових речовин (білки, жири вуглеводи). Невід’ємною частиною харчової хімії є розділи, присвячені харчовим та біологічно активним добавкам, небезпечним речовинам у харчовій сировині та продуктах.

Розв’язання цих питань потребує знання методів дослідження харчової сировини та готових продуктів харчування. Наука передбачає як розробку нових принципів та методів аналізу харчових систем, так і встановлення будови окремих компонентів, їх функцій та взаємодії з іншими компонентами. Крім того, харчова хімія приділяє особливу увагу аналізу шкідливих речовин у харчовій сировині та продуктах.

Методи дослідження: органолептичні, хімічні, фізико-хімічні, фізичні.