Практика. Практика №12-3. Занятие 12 Энергетическая и биологическая ценность пищевых продуктов
 Скачать 0.85 Mb.
|
|
Практическое занятие 12 Энергетическая и биологическая ценность пищевых продуктов Задание 1. Используя справочники по диетологии и справочник химического состава пищевых продуктов, научиться рассчитывать энергетическую ценность продуктов питания. Суточная потребность в энергии зависит от суточных энергетических затрат (энерготрат), которые складываются из расхода энергии на: а) основной обмен; б) усвоение пищи; в) физическую (нервно-мышечную) деятельность. Энерготраты и энергетическую ценность (энергоценность; калорийность) пищи раньше выражали в килокалориях (ккал), а в настоящее время - в современных единицах - килоджоулях (кДж): 1 ккал=4,184 кДж; 1000 ккал=4,184 МДж (мегаджоуль). Для ускоренного расчета можно условно принять 1 ккал=4,2 кДж; 1000 ккал=4,2 МДж. Задание 2. Используя те же источники литературы выписать основные источники белков, жиров и углеводов в питании.  Задание 3. Определить содержание витамина А (В- каротина) и витамина Р в предлагаемых для анализа продуктах питания.   Задание 4. Определить содержание углеводов в предлагаемых продуктах питания.  Для оценки количества углеводов в питании существует много разнообразных методик, применение которых зависит от особенностей химического состава пищи и вида находящихся углеводов. Углеводы являются самыми доступными и разнообразными источниками энергии в питании. Они содержатся в продуктах переработки зерна, кашах и зерновых концентратах, которые можно подвергать усилению биологической ценности за счет напыления на плющенное зерно витаминов и минеральных веществ, вводить в состав муки для выпечки хлеба и мучных кондитерских изделий. В большом и разнообразном количестве углеводы представлены в свежих и переработанных плодах и овощах, ягодах. Соки, напитки на соковой основе, переработанные свежие овощи в виде салатов являются тем видом пищи, для которой характерно повышение пищевой ценности при создании функциональных продуктов питания. Главное следует помнить при создании функциональных продуктов питания с точки зрения потребителя – чтобы новые функциональные продукты имели либо привычный внешний вид, вкус и аромат, либо они его улучшали, тогда можно говорить о том, чтобы потребитель оценил, и будет покупать эти продукты. Методика определения углеводов. В основе феррицианидного метода определения углеводов, представленных редуцирующими веществами, лежит способность глюкозы, фруктозы и мальтозы при нагревании их с щелочным раствором феррицианида (красная кровяная соль) восстанавливать последний в ферроцианид (желтую кровяную соль). Для глюкозы реакция идет по уравнению: C6H2O6+6K3Fe(CN)6+KOH= (CHOH)4 (COOH)2 + 4H2O + 6K4Fe(CN)6 Окисление фруктозы и мальтозы феррицианидом идет сложнее. Выполнение анализа по определению редуцирующих веществ данным методом сводится к проведению двух опытов (рабочего и контрольного). Контрольным опытом устанавливают соотношение между раствором феррицианида и стандартным раствором инверта. В коническую колбу вместимостью около 100 мл вносят пипеткой 20 мл раствора феррицианида (10 г в 1000 мл раствора), 10 мл 1,25 н раствора щелочи (NaOH или КОН), из бюретки с Z-образным наконечником 10 мл стандартного раствора инверта (содержащего 0,16 г инверта в 100 мл, или 0,0016 г в 1 мл). Колбу со смесью растворов ставят на асбестовую сетку с круглым отверстием, размер, которого несколько меньше дна колбы. Сетку помещают на электроплитку или газовую горелку. Жидкость в колбе за 3—3,5 минуты доводят до кипения, кипятят ровно 1 минуту, прибавляют 2—3 капли метиленовой сини и, не прерывая кипения жидкости в колбе, из бюретки с Z-образным наконечником по каплям приливают стандартный раствор инверта до полного исчезновения синей окраски. Нарушение методики титрования, заключающееся в медленном нагревании, удлинении времени кипячения, длительном дотитровывании приводит к искажению получаемых результатов. Количество стандартного раствора инверта, идущее на восстановление 20 мл феррицианида, составляет 10 мл + объем инверта на дотитровывание. Вторым (рабочим) опытом устанавливают количество стандартного раствора инверта, идущего на дотитровывание феррицианида в присутствии навески карамели. Навеску измельченной в ступке карамели берут с точностью до 0,001 г в таком количестве, чтобы содержание редуцирующих веществ в ней не превышало 0,016 г. Величину навески (g) вычисляют по формуле:  g 0.0016 10 100 P , (5) где Р — предполагаемое максимальное содержание редуцирующих веществ в карамельной массе, в % (см. ГОСТ 6477—88). Навеску карамели берут на кусочке тарированной пергаментной или писчей бумага с размерами 20X20 мм и вносят ее (вмес-1 те с бумагой) в коническую колбу вместимостью около 100 мл. В эту же колбу отмеривают пипетками 20 мл феррицианидного раствора, 10 мл 1,25 н раствора щелочи и 10 мл дистиллированной воды. Смесь нагревают за 3—4 минуты до кипения, ускоряя растворение навески легким взбалтыванием и оттитровывают стандартным раствором инверта, соблюдая ту же методику, что применялась в первом опыте. Используя полученные в двух опытах данные, производят подсчет содержания редуцирующих веществ (X) в процентах в карамели по формуле:  X 0.0016( 1) 100 K g , (6) где υ — количество стандартного раствора инверта, идущего на восстановление 20 мл феррицианида, в мл; υ1 — количество этого же раствора, идущего на дотитровывание в присутствии навески карамели, в мл; 0,0016 — количество инвертного сахара в 1 мл стандартного раствора инверта, в г; К — поправочный коэффициент, величина которого зависит от процентного содержания редуцирующих веществ в карамели по отношению к общему сахару (для карамели, приготовленной по нормальной рецептуре, он равен 0,95). Определение общего сахара (сахара после инверсии) и сахарозы в кондитерских изделиях феррицианидным способом Навеску продукта берут из такого расчета, чтобы в 100 мл раствора содержалось не более 0,32 г общего сахара. Взятую навеску продукта растворяют в стакане с водой, имеющей температуру около 60-700С. Охладив раствор, его переносят в мерную колбу и доводят дистиллированной водой до метки. Хорошо перемешав раствор, его фильтруют. В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 50 мл фильтрата, прибавляют раствор метилового оранжевого и, если жидкость будет иметь желтую окраску, прибавляют по каплям 0,5 н раствора HCI до розового окрашивания, затем приливают 3,5-4 мл HCI (концентрированной) и проводят инверсию. Для этого колбу с раствором и вставленным в нее термометром ставят на водяную баню, нагревают до 800С и выдерживают 8 минут при этой температуре; затем содержимое колбы быстро охлаждают до комнатной температуры и нейтрализуют 10% едким натрием до желтого окрашивания. В инвертном растворе определяют количество общего сахара по методике определения содержания редуцирующих веществ (сахар до инверсии) феррицианидным методом, беря на одно определение 10 мл воды. Содержание общего сахара (Х1) в %, выраженное в инверте, вычисляют по формуле: X 0.0016( 1 ) 100 100 100 3,2( 1 )  1 10 50gg , (7) В настоящее время в продуктах питания обнаруживается дефицит жирорастворимого витамина А - ретинола. Витамина А присутствует в пищевых продуктах в виде эфиов (животного происхождения продукты) и виде провитаминов (растительные продукты), принадлежащих к группе каротиноидов. Наибольшей витаминной активностью обладает В- каротин и ликопин. Печень человека служит депо для витамина А и содержит значительное количество ретинола. Недостаток витамина А проявляется изменением со стороны зрения, кожи, слизистых оболочек глаз, дыхательной, мочевыводящей и пищеварительной систем. У детей дефицит витамина А вызывает задержку роста, нарушение функций нервной системы, снижением сопротивляемости простудным, инфекционных, кожных заболеваний. При дефиците витамина А отмечается снижение аппетита, быстрая утомляемость, характерны нарушения при приспособлении к слабому освещению (гемералопия – куриная слепота), сумеречное зрение при общем снижении остроты зрения. Поражение кожи проявляется сначала ее бледностью, сухостью и шероховатостью, далее возникает сыпь в виде узелков (папул), мелкое щелушение в области ягодиц, бедер, коленок м локтей. Недостаток витамина А может сказаться изменением волос (потеря блеска, выпадение), поражением эмали зубов, медленным заживлением ран. При дефиците витаминов А и В-каротина может проявиться заболевание раком кожи. β - каротин находится в оранжевых или желтоокрашенных плодах, цветах или ягодах. Экстракт каротиноидов относится к натуральным красителям, который можно добавлять в продукты питания для придания им яркости цвета, при этом повышая биологическую ценность продукта. Им можно подкрашивать кремы для тортов и пирожных, вводить в состав сыров и сливочного масла, маргаринов. Он хорошо растворяется в жирах, но плохо растворим в воде. Методика определения каротиноидов. Метод определения каротиноидов основан на фотометрическом измерении массовой концентрации каротиноидов в растворе этилового спирта. Ход работы: 1 см3 тыквенного сока помещают в мерную колбу на 50 см3 и доводят объем этиловым спиртом до метки, перемешивают и фильтруют. В фильтрате определяют оптическую плотность при длине волны 450 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве контроля используют этиловый спирт. Содержание β-каротина (в мг/100 см3) рассчитывают по формуле: К = Д x 0, 00208 x50x100, (1) где Д - оптическая плотность раствора 0,00208 – количество B-каротина в мг раствора, соответствующее окраске стандартного образца; 50 – разведение, см3.. Определение витамина Р (рутина). Витамин Р – растительные биофлаваноиды, представляющие собой группу биологически активных веществ (рутин, катехины, кверцетин, цитрин и др.) и относящиеся к витаминоподобным веществам, которых в настоящее время насчитывается более 400. Биофлаваноиды стимулируют тканевое дыхание и оказывают антиокислительное действие, способствуют накоплению в тканях витамина С, стимулируют деятельность надпочечников, во взаимодействии с витамином С повышают прочность капилляров, снижают выработку гистамина, что обеспечивает их противовоспалительное и противоаллергическое действие. Потребность в витамине Р – около 50 мг в день, однако работникам горячих цехов, химических предприятий и экологически неблагоприятных районов проживания эта норма должна быть увеличена в сутки в 2-3 раза. Продукты, содержащие витамина Р – свекольная ботва и свекла, вишня, шиповник, все виды цитрусовых, рябина черноплодная, черная и красная смородина, черный виноград, гранаты, петрушка, яблоки темноокрашенные, черешня темноокрашенная, чай черный, зеленый и др. Методика определения витамина Р. Метод определения танина основан на окислении танина чая марганцовокислым калием при участии индигокармина в качестве индикатора. Анализ начинают с приготовления чайного экстракта. Для этого берут 2,5 г предварительно измельченной навески чая, которую помещают в колбу емкостью 250 см3 , заливают 200 мл кипящей дистиллированной воды и ставят на кипящую водяную баню на экстрагирование. Экстрагирование ведут в течение 45 минут. Затем содержимое колбы фильтруют через многослойный1 ватный или бумажный фильтр и вновь переносят в мерную колбу на 250 мл, охлаждают, доводят до метки дистиллированной водой. Из мерной колбы отбирают 10 мл экстракта чая, переносят в выпарительную чашку емкостью 1 или 1,5 л, добавляют туда 750 мл воды, 25 мл индигокармина и титруют 0,1 н раствором марганцевокислого калия при постоянном перемешивании. Через какое-то время раствор начинает изменять окраску от синего через светло-синюю и сине-зеленую до желто-золотистой. Конец реакции определяют по исчезновению синего окрашивания появлении чисто желтого устойчивого цвета. Затем посчитывают количество 0,1 н раствора марганцевокислого калия в мл, израсходованное на окисление танина. Количество танина (А1) в процентах определяют по формуле:  1 (а а1 )0,004157v100 , (2) v1m где a – количество 0,1 н. раствора марганцовокислого калия, израсходованное на окисление танина, мл; a1– количество 0,1 н. раствора марганцовокислого калия, израсходованное на титрование раствора воды и индигокармина, мл; 0,004157 – количество танина, окисляемое 1 мл 0,1 н. раствора марганцовокислого калия, г; v – количество полученного экстракта чая, мл; v1– количество экстракта чая, взятое для испытаний, мл; m – масса навески абсолютно сухого чая, г. За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождения между которыми не должно превышать 0,5% для Р=0,95. Вопросы для самоконтроля: Какие вещества пищи обладают энергетической ценностью. К главным пищевым веществам относят белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли и воду. Они необходимы организму как источники веществ и энергии. Белки выполняют преимущественно пластическую функцию, то есть образуют структуры клетки. Жиры и углеводы в основном являются источником энергии. Витамины и многие минеральные соли регулируют обмен веществ. Какие вещества обладают биологической ценностью. Наибольшую ценность для организма представляют жиры, содержащие ненасыщенные жирные кислоты – оливковое масло, рыба, рыбий жир, подсолнечное масло, маслины, мясо птицы. Углеводы являются одним из основных источников энергии (окисление 1 г углеводов дает 3,75 ккал). Какие продукты привычного питания являются источниками биологически активных веществ. Продукты с максимальным содержанием биологически активных веществ: Морская рыба жирных сортов Морковь Авокадо Ананас Облепиха Овес Ростки пшеницы Виноград Исландский мох Морская капуста Чеснок Грецкий орех. Свекла Аралия маньчжурская Иван-Чай. Общая характеристика биодобавок. Как дефицит биологически активных веществ может влиять на здоровье человека. Их дефицит всегда сопровождается снижением защитных сил организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, формированию синдрома хронической усталости, снижение умственной и физической работоспособности. Почему в питании человек должен соблюдать баланс расхода энергии. Энергетический баланс в организации питания человека должен играть ключевую роль, даже если процесс похудения не является самоцелью. Только соблюдая это правило, человек не перегружает собственный организм и все его системы излишними калориями, жирной и тяжелой либо, наоборот, чересчур малопитательной пищей, в результате чего могут возникать всевозможные заболевания и проблемы. Как можно создавать функциональные продукты питания с помощью дополнительного введения жирорастворимых витаминов. В качестве оптимальной основы для обогащения многие ученые рассматривают такую группу продуктов, как безалкогольные напитки, имеющие ряд преимуществ по сравнению с другими пищевыми продуктами: • эти продукты являются продуктами массового потребления; • жидкие напитки представляют собой гомогенный раствор, обеспечивающий равномерное распределение микродозы, обогащающей добавки по всему объему напитка; • внесение обогащающей добавки возможно осуществлять на последней стадии технологического процесса, что обеспечивает ее максимальную сохранность в процессе производства; • производство обогащенного напитка возможно на действующих технологических линиях и не требует дополнительных капиталовложений; • жидкая фаза способствует лучшему всасыванию микронутриентов, в частности йода, в организме; • содержание йода в напитке легко контролировать с помощью экспресс-метода. Основные группы продуктов питания для обогащения витаминами: • мука и хлебобулочные изделия — витамины группы В; • продукты детского питания — все витамины; • напитки, в том числе сухие концентраты, — все витамины, кроме А, Б; • молочные продукты — витамины А, О, Е, С; • маргарин, майонез — витамины А, Б, Е; • фруктовые соки — все витамины, кроме А, Б. В какие продукты питания более удобно вводить жирорастворимые витамины при создании функциональных продуктов питания. В качестве оптимальной основы для обогащения многие ученые рассматривают такую группу продуктов, как безалкогольные напитки, имеющие ряд преимуществ по сравнению с другими пищевыми продуктами.К примеру, использование йодированных безалкогольных напитков с применением сахарозаменителей позволяет охватить группы населения с нарушениями углеводного обмена, которые часто сопровождаются йоддефицитным состоянием организма. В настоящее время в результате испытаний установлена целесообразность и техническая возможность обогащения витаминами таких продуктов, как хлеб и мука, сахар, жиры и молоко. В муку и хлеб высших сортов добавляют В1; В2 и РР. Эти витамины обычно содержатся в зерне, но при переработке зерна в муку (особенно тонкого помола) они остаются в отрубях. Введение в муку и хлеб препаратов витаминов В]; В2 и РР значительно повышает питательную ценность хлеба. При выпечке хлеба из витаминизированной муки потери составляют: для витамина Ва от 20 до 40%, для витамина В2 — 30—50% и для витамина РР — 15—25%. В какие продукты можно вводить водорастворимые витамины и создавать функциональные продукты питания. В молочные продукты, а также в продукты в виде жидкости (напитки, эмульсии и похожие продукты) В какой форме более удобно вводить витамины, и какова технология их введения в пищевые продукты. Самый оптимальный способ внесения — это добавление из в виде жидкости (для жидких продуктов), также внесение витаминов происходит путем добавление этих витаминов в виде сухой порошковой смеси (для муки, мучных изделий и т.д) Унификация требований к степени обогащения пищевых продуктов состоит в том, что количество витаминов в дозе от 15 до 50% от величины РНП должно содержаться в конкретной массе того или иного продукта. Содержание микронутриентов в усредненной суточной порции обогащенной продукции (100 г или 100 мл) или для продуктов с энергетической ценностью, превышающей 350 ккал на 100 г, на 100 ккал или в одной потребительской упаковке продукта, если она содержит одну его порцию, должно составлять не менее 15 и не более 50% от норм физиологической потребности. Такая степень обогащения гарантирует, что обогащенный продукт, с одной стороны, является эффективным для восполнения существующего дефицита микронутриентов при условии его регулярного, постоянного (систематического) включения в рацион всеми группами населения, с другой стороны - безопасным для здоровья человека. Добавление незначительных количеств витаминов (менее 15% от нормы физиологической потребности) неэффективно, не приносит ожидаемой пользы потребителям и тем самым вводит потребителя в заблуждение. Как можно повысить энергетическую ценность продуктов питания, и для каких групп населения могут предназначаться эти продукты. Повышение пищевой ценности продуктов питания, а именно хлеба, масла сливочного как продуктов повсеместного и ежедневного потребления достигается за счет обогащения их белками, минеральными солями, в основном кальцием и фосфором, а также улучшения аминокислотного состава и введения витаминов группы В. С этой целью в хлебобулочные изделия добавляют сухое обезжиренное молоко (от 2 до 10% от массы муки), что дает возможность удовлетворить потребность человека в кальции. Применение пищевой рыбной муки (от 5 до 20% от массы муки) при производстве хлеба обогащает его белками и аминокислотами типа лезина, фосфором, благодаря чему увеличивается биологическая ценность пшеничного хлеба. Все большее применение в хлебопечении находят фосфатиды. Они положительно влияют на белко-липоидный обмен, доставляют организму фосфор в органической форме, необходимый для нормальной деятельности мозговых и нервных тканей. Присутствие фосфатидов улучшает усвояемость жиров и обмен веществ, снижает накопление холестерина в крови, повышает сопротивляемость организма заболеваниям [5]. Известен способ повышения пищевой ценности хлеба путем введения в хлебопекарское тесто яблочного сока в количестве 10-15% от массы муки (SU, 1414377, А1, кл. А21D, 8/02), или же аскорбиновой кислоты и йодата калия в общем количестве 0,024-0,006% от массы муки (SU, 1565455, А1, кл. А21D 8/02). Все указанные приемы и добавки обеспечивают некоторое улучшение качества продуктов, таких как, например, повышение их биологической ценности, однако названные изменения качества являются довольно незначительными в силу невысокой биологической ценности используемых в этих целях добавок. Известно повышение биологической и пищевой ценности такого важного продукта питания, как маргарин, путем введения в его состав белковых добавок растительного и животного происхождения, например, в виде рыбного (селедочного) и/или креветочного сырья. Количество вводимых добавок составляет 30-50% и обеспечивает значительное повышение минеральной ценности продукта, особенно по содержанию таких важных макроэлементов, как калий, кальций, магний, фосфор, и таких жизненно необходимых микроэлементов, как железо, марганец, кобальт, медь. 11.Присутствием каких веществ обусловлена энергетическая ценность продуктов питания? Пищевая ценность продуктов — это содержание в них веществ определенных групп — обычно это белки, жиры и углеводы. Зная энергетическую ценность каждого компонента и его количество, можно самому определить суммарную калорийность продукта, даже если она не указана на упаковке. Пищевые компоненты: Энергетическая ценность, ккал/г Белки: 3,8 — 4,1 Жиры: 9 — 9,3 Углеводы: 4 — 4,1 Какова калорийность этих веществ? Еще в 70-е годы XIX века их экспериментально получил американский ученый Уилбур Этуотер, которого считают отцом диетологии: калорийность углеводов — 4 ккал/г, белков — 4 ккал/г, жиров — 9 ккал/г. найдено на eda.ru 1 грамм жира – 9 ккал. Получается 960 ккал из углеводов, 640 из белка, и 360 из жира. Каковы современные тенденции в создании функциональных продуктов питания относительно их энергетической ценности? Основными достоинствами функциональных продуктов можно назвать их физиологическое воздействие, пищевая ценность, вкусовые качества. Такие продукты питания должны быть полезными для здоровья, тем более не причинять организму человека абсолютно никакого вреда. В настоящее время в товароведении существует примерная классификация функциональных продуктов питания: • продукция, представляемая как «Лучший выбор для Вашего здоровья», — пищевые продукты и биологические добавки с акцентом на содержании только натуральных ингредиентов, без консервантов и с пониженным содержанием сахара, соли, холестерина; • продукция, представляющая возможность получить внешний косметический эффект, т.е. продукты, способные сгладить признаки старения; • продукция, представляемая как питание для улучшения общего состояния организма (здоровое сердце, улучшение мозговой деятельности, укрепление иммунитета, контроль массы тела и т.п.); • продукция, предназначенная для детей и подростков — функциональные продукты питания, позволяющие развить потенциал ребенка и вырастить здоровое поколение; • продукция, имеющая упаковку, отвечающую требованиям потребителя. Какова роль белков в энергетической ценности? Энергетическая роль белков обусловлена их способностью освобождать при окислении энергию. Однако при этом пластическая роль белков в метаболизме превосходит их энергетическую, а также пластическую роль других питательных веществ. Какова роль углеводов в энергетической ценности? Углеводы играют в организме человека множество важных функций: Являются основным источником энергии для тела (сжигание 1 г дает 4 ккал). Глюкоза является единственным источником энергии для мозга, нервного ядра и эритроцитов и используется в качестве энергетического субстрата мышечной тканью, печенью, сердцем, почками и кишечником. Углеводы обеспечивают около 50-60% энергии в повседневной пище и придают пище органолептические свойства. Какова роль жиров энергетической ценности? Липиды являются важным источником энергии. Энергетическая ценность 1 г жира составляет 9 ккал. Это значит, что в нём запасено в два раза больше энергии, чем в углеводах (1 г – 4 ккал). Именно липиды составляют более 80% энергетических запасов в организме. Но это не единственная их функция. Функции жиров. Обеспечивают теплоизоляцию, защищая организм от холода. 16. Какие вещества обусловливают биологическую ценность пищи? Наибольшую ценность для организма представляют жиры, содержащие ненасыщенные жирные кислоты – оливковое масло, рыба, рыбий жир, подсолнечное масло, маслины, мясо птицы. Углеводы являются одним из основных источников энергии (окисление 1 г углеводов дает 3,75 ккал). 17. Какие вещества, обладающие биологической ценностью, наиболее часто вводят в состав функциональной пищи? В состав продуктов функционального питания могут входить: балластные вещества, аминокислоты, пептиды, протеины, витамины, молочнокислые бактерии, жирные ненасыщенные кислоты, минералы, жизненно важные вещества из растений и антиоксиданты. 18. Информация о биологической ценности пищи является необходимым элементом потребительской информации? Да, так как состав продуктов функционального питания идет как обязательный пункт любого нормативного документа. Там должна быть вся информация про: балластные вещества, аминокислоты, пептиды, протеины, витамины, молочнокислые бактерии, жирные ненасыщенные кислоты, минералы, жизненно важные вещества из растений и антиоксиданты. 19. Каковы перспективы введения биологически активных веществ в функциональные продукты питания? Основными достоинствами функциональных продуктов можно назвать их физиологическое воздействие, пищевая ценность, вкусовые качества. Такие продукты питания должны быть полезными для здоровья, тем более не причинять организму человека абсолютно никакого вреда. ... Объем потребления функциональных продуктов питания в мире достиг сегодня достаточно высокого уровня. Все больше людей следует принципу: здоровое питание — основа долгой активной жизни. |