A kémia szerepe a közétkeztetésben. Ezért a glutaminsav legfontosabb felhasználási területe az orvosi gyakorlat, a központi idegrendszeri betegségek kezelésére.

Kopacheva Ekaterina, Krasnenkova Daria, Penkova Nina, Stepanova Daria.

A PROJEKT MUNKÁJÁNAK ÖSSZEFOGLALÁSA

1. Projekt neveKémia az élelmiszeriparban

2.ProjektmenedzserKuzmina Marina Ivanovna

3. Tantárgy, amelyen belül a projekttel kapcsolatos munka folyik:kémia

4. A témához közel álló tudományágak projekt: biológia

5. A tervezőcsapat összetétele

Kopacheva Ekaterina 10 B,

Krasnenkova Daria 10 B,

Penkova Nina 10 B,

Stepanova Daria 10 B.

6 . Projekt típusa:

kutatás

7. Relevancia.

Jelenleg a vegyi anyagokat széles körben használják az élelmiszeriparban. Ezeknek a termékeknek a hibái szomorú következményekkel járhatnak. A "Kémia az élelmiszeriparban" projekt lehetővé teszi számunkra, hogy növeljük a tudás szintjét ezen a területen, amellyel az ember naponta szembesül, és megvédi szervezetünket a káros élelmiszer-adalékanyagoktól.

8. Hipotézis.

Az italokban és a csokoládéban sok élelmiszer-adalékanyag található. Ezen élelmiszer-adalékanyagok némelyike káros lehet az emberi szervezetre. A kutatások segítenek elkerülni az ilyen anyagokat tartalmazó csokoládé és italok fogyasztását.

9. A projekt céljai:

italok és csokoládé élelmiszer-adalékanyag-tartalmának meghatározása.

10. A projekt céljai:

- Adjon elméleti leírást az élelmiszer-adalékanyagokról;

- Az italok és csokoládé összetételének elemzése (élelmiszer-adalékanyagok jelenlétére) a címkék szerint;

- Áttekintést adni az élelmiszer-adalékanyagok okozta, nem mikrobiális eredetű betegségekről;

- Összegzés prezentáció formájában *Kémia az élelmiszeriparban*

11. Az eredmények leírása.

Az italok és a csokoládé élelmiszer-adalékanyagok jelenlétét elemeztük, az eredményeket táblázat formájában mutattuk be.

Élelmiszerkutatás segítségével megismerhettük felhasználásuk biztonságosságát az ember számára.

12. Irodalomjegyzék

Internet,

Elektronikus Enciklopédia Wikipédia,

Tartósítószerek az élelmiszeriparban, "Kémia az iskolában", 1. szám, 2007, 1. o. 7.,

Kémiai kísérletek csokoládéval, "Kémia az iskolában", 8. szám, 2006, 1. o. 73.

Letöltés:

Előnézet:

A prezentációk előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot (fiókot), és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diák feliratai:

Projektmunka a következő témában: Kémia az élelmiszeriparban

A munka célja: Élelmiszer-adalékanyagok élelmiszerekben történő felhasználásának higiéniai szempontjainak vizsgálata Feladatok: Adjon elméleti leírást az élelmiszerekről. adalékanyagok; Áttekintést adni az általuk okozott nem mikrobiális etiológiájú betegségekről; Készítsen általános elemzést az élelmiszer jelenlétére (vagy hiányára). Adalékanyagok élelmiszerekben Moszkvában

A probléma relevanciája A modern ember annyira alkalmazkodott az aktív élethez, hogy már nem figyelt olyan apróságokra, mint az egészséges táplálkozás. Manapság az a tendencia, hogy ehetsz *menekülés közben*, és gyorsan elege van. De az emberek elfelejtik, hogy az ilyen élelmiszerek több káros anyagot tartalmaznak, amelyek hátrányosan befolyásolják egészségünket. Úgy döntöttünk, hogy e téren (élelmiszerek és összetételük) kutatunk, és azonosítjuk az emberi egészségre kevésbé káros termékeket. A tanulmány magja a széles körben fogyasztott élelmiszerek, például csokoládé és üdítőitalok lesznek.

Élelmiszer-adalékanyagok osztályozása E100-E182 - színezékek E200-E280 - tartósítószerek E300-E391 - antioxidánsok; savasságszabályozók E400-E481 - stabilizátorok; emulgeálószerek; sűrítők E500-E585 - különféle E600-E637 - íz- és aromafokozók E700-E899 - pótszámok E900-E967 - habzásgátló, fényező szerek; javítani Liszt; édesítőszerek E1100-E1105 - enzimkészítmények Az Orosz Föderációban betiltották: E121 - citrusvörös 2-festék E173-alumínium; E240 - formaldehid tartósítószer

Élelmiszer-adalékanyagok leírása Szerves savak: - élelmiszerek savasságát szabályozó anyagok; - antioxidánsok; - tartósítószerek; - emulgeálószerek; - íz- és szagfokozók; Élelmiszerek ízesítői; természetes édesítőszerek; Szintetikus édesítőszerek; Természetes élelmiszer-színezékek; szintetikus színezékek.

Élelmiszer-adalékanyagok Az élelmiszer-adalékanyagok olyan anyagok, amelyeket az élelmiszerekhez adnak a kívánt tulajdonságok, például bizonyos ízek (ízek), színek (színezékek), eltarthatósági idő (tartósítószerek), íz, állag elérése érdekében.

Az élelmiszerek savasságát szabályozó szerek. termékek Savanyúságot szabályozó anyagok - olyan anyagok, amelyek az élelmiszerben meghatározott pH-értéket hoznak létre és tartanak fenn. Savak hozzáadása csökkenti a termék pH-értékét, bázisok hozzáadása növeli, pufferek hozzáadásával a pH-t egy bizonyos szinten tartják. A savanyúságot szabályozó anyagokat italok, hús- és haltermékek, lekvárok, zselé, kemény és lágy karamell, savanyú drazsé, rágógumi, rágócukor gyártásánál használják.

Antioxidánsok Az antioxidánsok védik a zsírokat és zsírtartalmú termékeket az égéstől, védik a zöldségeket, gyümölcsöket és feldolgozott termékeiket a barnulástól, lassítják a bor, a sör és az üdítőitalok enzimatikus oxidációját. Elterjedt nézet, hogy az antioxidánsok megakadályozhatják a szabad gyökök élő szervezetek sejtjeire gyakorolt káros hatását, és ezáltal lassítják az öregedési folyamatokat. Számos tanulmány azonban nem támasztotta alá ezt a hipotézist.

Tartósítószerek A tartósítószerek olyan anyagok, amelyek gátolják a mikroorganizmusok növekedését a termékben. Ebben az esetben a termék általában védve van a kellemetlen íz és szag megjelenésétől, a penésztől és a mikrobiális eredetű toxinok képződésétől. Széles körben elterjedt az a vélemény, hogy számos tartósítószer ártalmas, mivel gátolja bizonyos fehérjék szintézisét. A vérbetegségekben vagy a rákban való érintettségük mértéke nem bizonyított, mivel nem végeztek elegendő kutatást ezen a területen. Egyes táplálkozási szakértők azonban nem javasolják a mesterséges tartósítószereket tartalmazó élelmiszerek nagy mennyiségű fogyasztását.

Emulgeálószerek Az emulgeálószerek olyan anyagok, amelyek nem elegyedő folyadékokból emulziót hoznak létre. Emulgeálószereket gyakran adnak az élelmiszerekhez emulziók és egyéb élelmiszer-diszperziók létrehozására és stabilizálására. Az emulgeálószerek meghatározzák az élelmiszer konzisztenciáját, képlékeny tulajdonságait, viszkozitását és a „teltség” érzését a szájban. A felületaktív anyagok többnyire szintetikus anyagok, amelyek nem ellenállnak a hidrolízisnek. Az emberi szervezetben természetes, könnyen emészthető összetevőkre bomlanak le: glicerin, zsírsavak, szacharóz, szerves savak (borkősav, citromsav, tejsav, ecetsav).

Emulgeátorok

Íz- és szagfokozók A friss zöldségek, húsok, halak és egyéb termékek a bennük lévő nukleotid-tartalom miatt élénk ízűek és aromájúak. A tárolás és az ipari feldolgozás során a nukleotidok mennyisége csökken, ami a termék ízének és aromájának elvesztésével jár. A GIORD cég gyártja a Glurinate (szintén glutamát) íz- és aromafokozót, amely a száj ízlelőbimbóinak befolyásolásával fokozza az íz- és szagérzékelést. Jelenleg nem figyeltek meg a mononátrium-glutamátnak az emberi szervezetre gyakorolt komoly hatását. Ennek ellenére előfordultak allergiás reakciók bizonyos magas tartalmú élelmiszerek elfogyasztásakor.

Aromák Az élelmiszer-aromák olyan élelmiszer-adalékanyagok, amelyek a szükséges íz- és aromatulajdonságokat adják az élelmiszereknek. Az élelmiszeriparban használják az érzékszervi tulajdonságok helyreállítására vagy javítására, mivel a termékek tárolása és előállítása során elveszhetnek az illat és az íz. A természetes ízekkel azonos ízek közé tartozik a vanillin, a málna keton, az etil-acetát, az amil-acetát, az etil-formiát és mások. Az aromák nagy koncentrációban és hosszan tartó használat esetén különösen károsíthatják a májműködést. Az olyan ízesítők, mint az ionon, a citrál állatkísérletekben negatívan hatnak az anyagcsere folyamatokra. Felhasználásuk bébiételek gyártásában kizárt

Édesítőszerek Az édesítőszerek édes íz kölcsönzésére használt anyagok. A természetes és szintetikus anyagokat széles körben használják ételek, italok és gyógyszerek édesítésére.

Színezékek A színezékeket élelmiszerekhez adják a feldolgozás vagy tárolás során elvesztett természetes szín helyreállítására, a természetes szín intenzitásának növelésére és a színtelen termékek (pl. üdítők, fagylalt, édességek) színezésére, valamint az élelmiszerek vonzó megjelenésének biztosítására. és színválaszték.

Vékony vízrétegben oldódó ételfesték

Egyes csokoládétípusok elemzése Összehasonlító sor Csokoládéfajták Nesquik Picnic Kinder Alpen Gold Alenka No. 1 Alenka No. 2 Milky Way Ferrero Rocher 4049419 MSISO 9001 TU-9120-031-00340635 GOST RISO 031-00340635 GOST RISO 901-00340635 GOST RISO 901-00340635 GOST RISO 90101-340401001 9001-2001 TU 9125-026-11489576 - Ros. alapértelmezett. (PCT) + + + + + + + + + 3. Ökológiai jel jelenléte. tisztaság - - - - - - - - 4. Zsírtartalom % 4,5 3 2,9 3 3 2,8 5,3 2,4 5. Sótartalom - + - - - - - + 6. Termesztés jelenléte. zsírok + + + - - - + - 7. A gyomor jelenléte. zsír + - + + - - + +

Összehasonlítási sor Csokoládéfajták Nesquik Picnic Kinder Alpen Gold Alenka No. 1 Alenka No. 2 Milky Way Ferrero Rocher 8. Élelmiszer-adalékanyagok jelenléte -- Lim. savanyú - Tokamix - - 2. antioxidáns. - - - - - - - - 3. tartósítószerek - - - - - - - - 4. emulgeálószerek E476, E322 E322, E471, E476 E322 E322, E476 E322 E322, E476 E322 E322 + + + + + + + + + 6. édesít. - - - - - - - - 7. színezékek - - - - - - - -

Megjegyzések az 1. számú táblázathoz E476-poiplicerin, poliricinoleát - élelmiszer. adalékanyag (csökkenti a csokoládé viszkozitását, csökkenti a zsírtartalmat) - nem árt. emberi szervezetre gyakorolt hatások E322-szójalecitin E471- mono- és digliceridek (ártalmas) Tokamix-E306- antioxidáns, zsírok és olajok stabilizátora

Egyes üdítőitalfajták elemzése Pepsi Coca-Cola Szeder tajga gyógynövényekkel Tarhonya Tartósítószerek Szén-dioxid E290 Szén-dioxid E290 Nátrium-benzoát E211 Kálium-szorbát E202 Tartósítószer Nátrium-benzoát E211 Savanyúságot szabályozók E338-ort. K-ta E338-ortofoszfor. K-ta - - Antioxidánsok - - Citromsav Citromsav Emulgeátorok - - - - Ízek Természetes aroma *Pepsi* Természetes aroma - Íze megegyezik a természetes *tárkonyával* Édesítőszerek - - *Sweetland 200M* - Színezékek E150a sah. Kohler I - festék kor. színek Cukor színe IV Karamell szín - Egyéb jellemzők Az ital koffeintartalma (legfeljebb 110 mg/l) Koffeintartalom az italban (alkaloid) Tömény szederlé; természetes tömény alap *Eleutheroccus gyógynövényekkel* A gyógynövények ital tartalma tárkony kivonattal PCT; TU 9185-001-17998155 PCT; TU 9185-473-00008064-2000 PCT; TU 9185-011-48848231-99 Ökológus. tiszta PCT termék; GOST 28 188-89

Megjegyzések a 2. számú táblázathoz E290-szén-dioxid - tartósítószer Nátrium-benzoát - E211-Konzerválószer. Megvédi a termékeket a penésztől és az erjedéstől. Kálium-szorbát - E202-Kálium-szorbát egy tartósítószer, amely aktívan gátolja az élesztőgombákat, penészgombákat, bizonyos típusú baktériumokat, és gátolja az enzimek működését is. Ez növeli a termékek eltarthatóságát. A kálium-szorbátnak nincs mikrobaölő hatása, csak lassítja a mikroorganizmusok fejlődését. E338-ortofoszforsav-savasság szabályozó E150a-cukor színe I egyszerű (barna) Koffein alkaloid

Az emberi egészségre gyakorolt hatás Kicsit magasabb (kiegészítők leírásánál) fogyasztásuk mellékhatásait is feltüntették. Alapvetően ezek személyes intoleranciák voltak allergiás reakciók formájában. A következő adalékanyagoknak vannak mellékhatásai: -E211-rákos (ellentmondásos) -E471-káros adalékanyag -E150a-gyanús adalékanyag -Koffein - ellenjavallt: fokozott. ingerlékenység, álmatlanság, fokozott nyomás, érelmeszesedés, zöldhályog, szívbetegség, öreg. kor

Általános következtetések a kutatásról A kutatást összegezve elmondható, hogy a táblázatban felsorolt csokoládé (a Piknik kivételével, melynek teljes biztonságosságát a kutatócsoport kétségbe vonja) és a szénsavas italok mértékletes fogyasztása nem károsítja különösebben az embert. egészségre, mert nem tartalmaz túlzott mennyiséget A szénsavas italok gyakori fogyasztása nem javasolt, mert megkérdőjelezhető anyagokat tartalmaznak, amelyek hatással lehetnek az emberi szervezetre.

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

élelmiszer-kémia- a kísérleti kémia szakága, amely a minőségi élelmiszerek előállításával és az élelmiszer-előállítás kémiájának elemzési módszereivel foglalkozik.

Az élelmiszer-adalékanyagok kémiája szabályozza az élelmiszerekbe való bejuttatásukat, hogy javítsa a gyártástechnológiát, valamint a termék szerkezetét és érzékszervi tulajdonságait, növelje eltarthatóságát és tápértékét. Ezek az adalékanyagok a következők:

stabilizátorok
ízesítő anyagok és aromák
íz- és szagfokozók
fűszerek

A mesterséges táplálék létrehozása is az élelmiszer-kémia tárgya. Ezek olyan termékek, amelyeket fehérjékből, aminosavakból, lipidekből és szénhidrátokból nyernek, korábban természetes nyersanyagokból izoláltak, vagy irányított szintézissel nyernek ásványi nyersanyagokból. Élelmiszer-adalékanyagokat, valamint vitaminokat, ásványi savakat, nyomelemeket és egyéb anyagokat adnak hozzájuk, amelyek nemcsak tápértéket, hanem színt, illatot és szükséges szerkezetet is adnak a terméknek. Természetes nyersanyagként a hús- és tejipar másodnyersanyagait, vetőmagokat, növények zöld tömegét, vízi élőlényeket, mikroorganizmusok biomasszáját, például élesztőt használják fel. Ezek közül kémiai módszerekkel izolálják a nagy molekulatömegű anyagokat (fehérjék, poliszacharidok) és az alacsony molekulájú anyagokat (lipidek, cukrok, aminosavak és mások). Kis molekulatömegű élelmiszer-anyagokat is nyernek szacharózból, ecetsavból, metanolból, szénhidrogénekből mikrobiológiai szintézissel, prekurzorokból enzimatikus szintézissel és szerves szintézissel (beleértve az optikailag aktív vegyületek aszimmetrikus szintézisét is). Vannak szintetikus anyagokból előállított szintetikus élelmiszerek, például orvosi táplálkozási diéták, természetes termékekből mesterséges élelmiszer-adalékanyagokkal kombinált termékek, például kolbász, darált hús, pástétomok és élelmiszer-analógok, amelyek bármilyen természetes terméket utánoznak, például fekete. kaviár.

Írjon véleményt az "Élelmiszerkémia" cikkről

Irodalom

Nesmeyanov A.N. A jövő ételei. M.: Pedagógia, 1985. - 128 p.
Tolstoguzov V. B. A fehérje élelmiszerek új formái. M.: Agropromizdat, 1987. - 303 p.

Élelmiszerkémiát jellemző részlet

Pierre meglepett és naiv szemüvegén keresztül először ránézett, majd a hercegnőre, és megmozdult, mintha ő is fel akarna állni, de ismét elgondolkodott.
– Mit számít nekem, hogy Monsieur Pierre itt van – mondta hirtelen a kis hercegnő, és szép arca hirtelen könnyes grimaszba tört. – Régóta szerettem volna elmondani neked, Andre: miért változtál meg ennyire irántam? mit tettem veled? Hadseregbe mész, nem sajnálsz engem. Miért?
– Lise! - mondta csak Andrej herceg; de ebben a szóban egyszerre volt kérés, fenyegetés, és ami a legfontosabb, annak biztosítéka, hogy ő maga is megbánja szavait; de sietve folytatta:
– Úgy bánsz velem, mint egy beteggel vagy egy gyerekkel. mindent látok. Ilyen voltál hat hónappal ezelőtt?
– Lise, arra kérlek, hagyd abba – mondta Andrej herceg még kifejezőbben.
Pierre, aki e beszélgetés alatt egyre izgatottabb lett, felkelt, és felment a hercegnőhöz. Úgy tűnt, képtelen elviselni a könnyek látványát, és készen áll arra, hogy elsírja magát.
- Nyugodj meg hercegnő. Neked így tűnik, mert biztosítom, én magam is megtapasztaltam... miért... mert... Nem, elnézést, az idegen itt felesleges... Nem, nyugodj meg... Búcsú...
Andrej herceg megállította a kezét.
- Ne, várj, Pierre. A hercegnő olyan kedves, hogy nem akar megfosztani attól az örömtől, hogy veled töltsem az estét.
– Nem, csak magára gondol – mondta a hercegnő, és nem tudta visszatartani mérges könnyeit.
– Lise – mondta Andrej herceg szárazon, és olyan fokra emelte hangját, hogy a türelem elfogyott.
A hercegnő csinos arcának dühös mókuskifejezését hirtelen a félelem vonzó és együttérző kifejezése váltotta fel; homlokráncolva nézett férjére gyönyörű szemeivel, és arcán megjelent az a félénk és bevalló kifejezés, ami a kutyának van, gyorsan, de erőtlenül csóválja leeresztett farkát.
- Mon Dieu, mon Dieu! [Istenem, istenem!] - mondta a hercegnő, és egyik kezével felkapta ruhája redőjét, odament férjéhez és homlokon csókolta.
- Bonsoir, Lise, [Jó éjszakát, Liza!] - mondta Andrei herceg, felállva udvariasan, mint egy idegen, kezet csókolt neki.

A barátok elhallgattak. Egyikük sem kezdett el beszélni. Pierre Andrei hercegre pillantott, Andrej herceg megdörzsölte a homlokát kis kezével.
– Menjünk vacsorázni – mondta sóhajtva, és felállt, és az ajtó felé indult.

Az élelmiszeripar minden ága elválaszthatatlanul kapcsolódik a kémia fejlődéséhez. A biokémia fejlettségi szintje az élelmiszeripar legtöbb ágában az ipar fejlettségét is jellemzi.

Mint már említettük, a bor-, sütő-, sör-, dohány-, élelmiszer-sav-, gyümölcslé-, kvas- és alkoholipar fő technológiai folyamatai biokémiai folyamatokon alapulnak. Éppen ezért a biokémiai folyamatok javítása, és ennek megfelelően a teljes gyártástechnológiát javító intézkedések végrehajtása a tudósok és az ipari dolgozók fő feladata. Számos iparág alkalmazottai folyamatosan a tenyésztéssel vannak elfoglalva - a rendkívül aktív fajok és élesztőtörzsek kiválasztásával. Hiszen ezen múlik a bor, a sör hozama, minősége; a kenyér hozama, porozitása és íze. Ezen a téren komoly eredmények születtek: hazai élesztőnk „megmunkálhatóságát tekintve” megfelel a technológia fokozott követelményeinek.

Ilyen például a K-R faj élesztője, amelyet a Kijevi Champagne Pincészet dolgozói tenyésztettek ki az Ukrán SSR Tudományos Akadémiájával együttműködésben, amely jól ellátja az erjesztés funkcióit a borpezsgő folyamatos folyamatának körülményei között; ennek köszönhetően a pezsgőgyártási folyamat 96 órával csökkent. A nemzetgazdasági szükségletekre több tíz- és százezer tonna étkezési zsírt fordítanak, ezen belül jelentős részt mosó- és szárítóolajok gyártására. Eközben a mosószerek gyártásában az étkezési zsírok jelentős része (a jelenlegi technológiai színvonal mellett - akár 30 százalék) helyettesíthető szintetikus zsírsavakkal és alkoholokkal. Ezzel nagyon jelentős mennyiségű értékes zsír szabadulna fel az étkezési célokra.

Az élelmiszeripar jelentős mennyiségű élelmiszer-folyadékot (boranyagok, borok, sör, sörmust, kvasmust, gyümölcs- és bogyólevek) dolgoz fel, amelyek természetüknél fogva fémmel szemben agresszív tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezeket a folyadékokat a technológiai feldolgozás során időnként alkalmatlan vagy rosszul adaptált tartályokba (fém, vasbeton és egyéb tartályok) tartalmazzák, ami rontja a késztermék minőségét.

Napjainkban a kémia számos különféle terméket kínál az élelmiszeriparnak különféle tartályok - tartályok, tartályok, készülékek, tartályok - belső felületeinek bevonására. Ezek az eprozin, az XC-76 lakk, a HVL és mások, amelyek teljesen megvédik a felületet minden ütéstől, és teljesen semlegesek és ártalmatlanok. A szintetikus fóliákat, műanyag termékeket és szintetikus záróelemeket széles körben használják az élelmiszeriparban.

Az édesség-, konzerv-, élelmiszer-koncentrátum- és sütőiparban a celofánt sikeresen használják különféle termékek csomagolására. Műanyag fóliába csomagolják a pékárut, amely jobban és tovább tartja meg frissességét, lassabban áll el.

A műanyagokat, a cellulóz-acetát fóliát és a polisztirolt nap mint nap egyre gyakrabban használják cukrászati termékek csomagolására szolgáló tartályok gyártására, lekvárok, lekvárok, lekvárok csomagolására, valamint különféle dobozok és egyéb csomagolások készítésére Drága import alapanyagok - parafa bélések a bor lezárásához, sör, üdítőitalok, ásványvizek - tökéletesen helyettesítik a különböző típusú polietilénből, poliizobutilénből és más szintetikus masszákból készült tömítéseket.

A kémia az élelmiszermérnökséget is aktívan szolgálja. A Kapront kopóalkatrészek, karamellnyomó gépek, perselyek, bilincsek, csendes fogaskerekek, nejlonhálók, szűrőszövet gyártására használják; a borgyártásban, az alkoholos ital- és az alkoholmentes söriparban a kapront címkéző-, selejtező- és töltőgépek alkatrészeihez használják.

Napról napra egyre szélesebb körben „bevezetik” a műanyagokat az élelmiszeriparban – különféle szállítóasztalok, tölcsérek, gyűjtők, liftkanalak, csövek, kenyér kelesztéséhez szükséges kazetták és sok más alkatrész és szerelvény gyártásához.

A nagy kémia hozzájárulása az élelmiszeriparhoz folyamatosan növekszik,

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Házigazda: http://www.allbest.ru/

Az Orosz Föderáció Szövetségi Oktatási Ügynöksége

Kemerovói Élelmiszeripari Technológiai Intézet

Fermentációs és Konzervipari Technológiai Tanszék

Képzési és módszertani komplexum

nappali és részidős hallgatók számára

a "Erjesztési előállítás és borkészítés technológiája" szakterületen

élelmiszer-kémia

Előszó

Az „Élelmiszerkémia” kurzus oktatási és módszertani komplexuma a vizsgált „Élelmiszerkémia” kurzus elméleti anyagainak megismerésére szolgál, magában foglal egy laboratóriumi műhelyt a laboratóriumi munkák elvégzésére, a levelező hallgatók tesztjeinek tervezésére vonatkozó követelményeket. kurzusok, tesztlehetőségek levelező tagozatos hallgatók számára, kérdések a teszthez az „Élelmiszerkémia” kurzusban.

Az "Élelmiszerkémia" tudományág tanulmányozásának célja, hogy a hallgatók ismereteket szerezzenek az élelmiszer-alapanyagok, félkész termékek, késztermékek kémiai összetételéről, az alapanyagok feldolgozása során fellépő kémiai folyamatok általános mintázatairól. késztermék, az élelmiszer fő összetevőinek szerepéről az emberi szervezet életében. Az élelmiszerek tápérték- és energiaértékének kiszámítási eljárásának megismerése.

A tudományág feladata az élelmiszerek főbb összetevőinek és az emberi táplálkozásban betöltött szerepük tanulmányozása; az alapanyagok tárolása és késztermékké történő feldolgozása következtében fellépő alapvető kémiai folyamatok megismerése, a napi tápanyagfogyasztás normái. A racionális emberi táplálkozás elméletének tanulmányozása.

Az „Élelmiszerkémia” szakon a hallgatók által megszerzett ismeretek a „Szerves kémia”, „Biokémia” tudományágak tanulmányozása során megszerzett ismeretekre épülnek, a továbbképzés során pedig megszilárdulnak és elmélyülnek speciális tudományágak: "Ipari technológia", "Ipari kémia".

Ennek a tudományágnak a tanulmányozásának eredményeként a hallgatóknak meg kell

TUDJA: Az élelmiszerek fő összetevői, napi bevitelük és szerepük az emberi táplálkozás élettanában; az élelmiszeripari termékek összetevőinek főbb átalakulásai az emberi szervezetben és az alapanyagok késztermékké történő feldolgozása során.

HOGY LEHET: Kiszámolni a termékek tápanyag- és energiaértékét és annak változását új adalékanyagok bevezetésével; meghatározza a nyersanyagok, félkész termékek, késztermékek fő összetevőit; előre jelezni az élelmiszerek összetételében és tulajdonságaiban bekövetkező változásokat a nyersanyagok és félkész termékek különféle technológiai feldolgozása során.

Az előadás jegyzetei tartalmazzák a tanult kurzus főbb részeit.

A hallgatók által az „Élelmiszerkémia” kurzuson megszerzett ismereteket tovább szilárdítják és elmélyítik a speciális tudományágak tanulmányozása során.

A teszt sikeres letétele előtt a hallgatóknak ki kell dolgozniuk mind a jelen tankönyvben bemutatott, mind az előadási anyagban és a szakirodalomban bemutatott elméleti anyagot.

Az "Élelmiszerkémia" kurzus programja az Állami Felsőoktatási Szakmai Oktatási Standard alapján került összeállításra a 655600 "Élelmiszerek előállítása növényi anyagokból" irányban a 260402 "Erjesztési előállítás és borkészítés technológiája" szakra, jóváhagyva. március 23-án 00, sz. állam. reg. 185tech/ds.

A program elméleti tantárgyat tartalmaz, melynek tartalmát a bemutatott módszertani komplexum részletezi. Ezen túlmenően, az „Élelmiszerkémia” tudományág programja magában foglalja a laboratóriumi munkát minden oktatási forma hallgatói számára, valamint a távoktatásos hallgatók ellenőrző munkáját. A laboratóriumi munka tartalmát a laboratóriumi műhelyben adjuk meg.

Bevezetés. A kurzus tárgya és céljai. Az élelmiszerek tápértékének, minőségének és biztonságosságának növelésének problémái, az élelmiszerek előállítása és tárolása során bekövetkező kémiai átalakulások szerepe. Élelmiszer-alapanyagok makro- és mikroelemei. Átalakulásuk az élelmiszer-alapanyagok tárolási és feldolgozási folyamatában.

A racionális táplálkozás alapjai. Rövid információ az emésztés kémiájáról. A kiegyensúlyozott táplálkozás elméletének alapelvei. Élelmiszer-termékek tápértékének és energiaértékének meghatározása.

Nyersanyagok és késztermékek szénhidrátjai. A fermentációs ipar nyersanyagainak és késztermékeinek szénhidrátjainak jellemzői: mono-, oligo- és poliszacharidok. A szénhidrátok főbb átalakulásai az alapanyagok tárolása és késztermékké történő feldolgozása során: kémiai átalakulások (inverzió, reverzió, karamellizálás, hidroximetilfurfurol lebontás, melanoidin képződési reakció), enzimatikus átalakulások (légzés, fermentáció, hidrolízis). A szénhidrátok technológiai szerepe. A szénhidrátok tápértéke.

Fehérje alapanyagok és késztermékek. Az aminosavak, alapanyagok és késztermékek fehérjéinek jellemzése. Nitrogéntartalmú anyagok enzimatikus és nem enzimatikus átalakulásai az alapanyagok feldolgozása során: (hidrolízis, koaguláció és denaturáció, habzás, hidratálás, melanoidin képződés). A nitrogéntartalmú anyagok szerepe az italok minőségének kialakításában. A fehérjék és aminosavak tápértéke.

Nyersanyagok és késztermékek lipidjei. Lipidek osztályozása nyersanyagokban és késztermékekben, átalakulások az élelmiszergyártásban: hidrolízis, hidrogénezés, oxidáció. A lipidek tápértéke.

Élelmiszer savak nyersanyagokban és késztermékekben. Az élelmiszer-savak szerepe és jelentősége a nyersanyagokban és élelmiszerekben. Az élelmiszer-savak változása az alapanyagok feldolgozása során.

Vitamin alapanyagok és késztermékek. Nyersanyagok és késztermékek vitaminjainak osztályozása. Napi vitaminbevitel és étrendi vitaminforrások. Az élelmiszerekben előforduló vitaminvesztés gyakori okai. Technológiai folyamatok miatti vitaminváltozások. A vitaminok élelmiszerekben való megőrzésének módjai. Az élelmiszerek vitaminizálása.

Ásványi anyagok az élelmiszerekben. Az ásványi anyagok szerepe és jelentősége a nyersanyagokban és élelmiszerekben. Mikro- és makroelemek, napi bevitel és táplálékforrások. Az ásványi anyagok hatása az emberi szervezetre. Az ásványi anyagok összetételének változása az alapanyagok technológiai feldolgozása során.

A fermentációs ipar nyersanyagainak és késztermékeinek fenolos anyagai. Nyersanyagok és késztermékek fenolos anyagainak osztályozása. A feldolgozás és tárolás során bekövetkező átalakulások (enzimatikus oxidáció, polifenolok változása a közeg kémiai összetételének hatására, fémek). A fenolos anyagok szerepe az italok minőségének alakításában. A polifenolok oxidációjának megelőzésének módjai.

Nyersanyagok és élelmiszerek enzimei. Az enzimek osztályozása. Az enzimek szerepe és jelentősége a nyersanyagokban és élelmiszerekben. Az enzimek hatása az élelmiszer-alapanyagok biztonságára, az alapanyagok feldolgozási technológiájára és az élelmiszerek minőségére. Enzimek alkalmazása élelmiszeripari technológiákban.

Víz a nyersanyagokban és élelmiszerekben. Szabad és kötött nedvesség, vízaktivitás és élelmiszer-stabilitás.

Az élelmiszerek ökológiája. Élelmiszer-biológiai követelmények. Egészséges ételek készítése.

1. A racionális emberi táplálkozás alapjai

1.1 Az emésztés kémiája

Az élelmiszert alkotó anyagok fogyasztásával és asszimilációjával kapcsolatos folyamatok összességét emésztésnek nevezzük. A táplálkozás magában foglalja a tápanyagok felvételének, emésztésének, felszívódásának és asszimilációjának egymást követő folyamatait a szervezetben, amelyek szükségesek az energiaköltségek fedezéséhez, az emberi szervezet sejtjeinek és szöveteinek felépítéséhez és megújításához, valamint a szervezet működésének szabályozásához.

Az emberek által természetes vagy feldolgozott formában fogyasztott termékek összetett rendszerek, egyetlen belső szerkezettel és közös fizikai és kémiai tulajdonságokkal. Az élelmiszertermékek kémiai természetük és kémiai összetételük változatos.

Az emésztés a tápanyagok asszimilációjának kezdeti szakasza. Az emésztés során az összetett kémiai összetételű élelmiszer-anyagok egyszerű oldható vegyületekké bomlanak, amelyek könnyen felszívódnak és asszimilálódnak az emberi szervezetben.

Az emberi emésztőrendszer magában foglalja a tápcsatornát vagy a gyomor-bélrendszert. A gyomor-bél traktus összetétele a következőket tartalmazza:

Szájüreg,

nyelőcső, gyomor,

Patkóbél,

vékonybél, vastagbél,

Végbél,

A fő mirigyek a nyálmirigyek, a máj, az epehólyag, a hasnyálmirigy.

A tápanyagok átalakítása az emésztés folyamatában három szakaszban történik:

Üreges emésztés: az emésztés folyamata a tápláléküregekben történik - száj, gyomor, bél. Ezeket az üregeket eltávolítják a kiválasztó sejtekből (nyálmirigyek, gyomormirigyek). Az üreges emésztés intenzív kezdeti emésztést biztosít.

Membránemésztés: a vékonybél falai mentén elhelyezkedő mikrobolyhokra koncentrált enzimek segítségével. A membránemésztés a tápanyagok hidrolízisét végzi.

Szívás. Az emésztés során keletkező egyszerű oldható anyagok a vékony- és vastagbél falán keresztül felszívódnak a vérbe, és eljutnak az emberi szervezetbe.

Az élelmiszer minden összetevőjének megvan a saját sémája az emésztés és az asszimiláció folyamatában.

A szénhidrátok asszimilációja. A poliszacharidokból a növényi élelmiszerekben található keményítő és az állati eredetű élelmiszerekben található glikogén emésztődik. A keményítő és a glikogén emésztése szakaszosan megy végbe.

A keményítő és a glikogén hidrolízise a szájüregben kezdődik a nyálban található amiláz enzimek hatására. Ezután a hidrolízis a gyomorban és a nyombélben folytatódik. A keményítő és a glikogén fokozatosan dextrinekre, maltózra, glükózra bomlik. Az étkezési diszacharidok hidrolízisét a vékonybél hámrétegének külső rétegében található enzimek katalizálják. A szacharóz a szacharáz (invertáz) enzim hatására glükózra és fruktózra, a laktóz galaktózra és glükózra a laktáz (β-galaktozidáz) enzim hatására, a maltóz két glükózmolekulává bomlik le a a maltáz enzim hatása. A monoszacharidokat vagy egyszerű hexózokat a bélhámsejtek felszívják a vérbe, és a májba szállítják.

A fehérjék asszimilációja. Az élelmiszer-fehérjéket a proteolitikus enzimek aminosavakra bontják, a folyamat a gyomorban, a nyombélben és a vékonybélben szakaszosan megy végbe.

A gyomorban a fehérjék emésztése savas környezetben, a nyombélben és a belekben enyhén lúgos környezetben történik. A fehérjeemésztés folyamatában különféle proteolitikus enzimek vesznek részt: pepszin, tripszin, aminopeptidáz, karboxipeptidáz és mások.

a lipidek felszívódása. A folyamat a vékonybélben zajlik. A lipáz enzimet a hasnyálmirigy választja ki. A lipidek hidrolízise során a lipáz enzim hatására szabad zsírsavak, glicerin, foszforsav és kolin képződnek. Ezeket a komponenseket az epesavak emulgeálják, majd a nyirokba szívódnak fel, és onnan a vérbe jutnak.

Az emberi szervezetben az élelmiszer három fő funkciót lát el:

anyagellátás emberi szövetek felépítéséhez;

az élet fenntartásához és a munkavégzéshez szükséges energia biztosítása;

olyan anyagokat biztosítanak, amelyek fontos szerepet játszanak az emberi szervezet anyagcseréjének szabályozásában.

1.2 A kiegyensúlyozott táplálkozás elmélete

A racionális táplálkozás elmélete három fő elven alapul:

1. Energiaegyensúly. A táplálékkal naponta biztosított energiának meg kell felelnie az ember által az életfolyamat során elhasznált energiának.

2. A szervezet optimális mennyiségű és arányú tápanyagszükségletének kielégítése.

3. Teljesítmény üzemmód. Az étkezések meghatározott időpontjának és számának betartása, az ételek ésszerű elosztása minden étkezésnél.

Energia egyensúly. A tápanyagok fogyasztása és asszimilációja során a szervezet által biztosított energiát az emberi szervezet létfontosságú tevékenységéhez kapcsolódó három fő funkció megvalósítására fordítják. Ez magában foglalja: az alapanyagcserét, az élelmiszer-emésztést, az izomtevékenységet.

A bazális anyagcsere az a minimális energiamennyiség, amelyre egy személynek szüksége van a nyugalmi (alvás) élet fenntartásához. Férfiaknál ez az energia 1600 kcal, nőknél - 1200 kcal.

A táplálék emésztése a táplálék specifikus dinamikus hatásával jár izomtevékenység hiányában. Az emberben az alapvető anyagcsere a táplálék specifikus dinamikus hatásának köszönhetően 10-15%-kal növekszik, ami napi 140-160 kcal-nak felel meg.

Az izomtevékenységet az ember életmódjának aktivitása, az ember munkájának jellege határozza meg. Az izomtevékenység 1000-2500 kcal-t fogyaszt.

Összességében egy személy 2200-2400 kcal-t költ a nőknél és 2550-2800 kcal-t a férfiaknál a szervezet összes funkciójának ellátására. Ha nagy fizikai erőfeszítést végez (sport, bányászok, építők stb.), az ember energiaköltsége 3500-4000 kcal-ra nő. Hosszan tartó pozitív energiamérleg esetén a bejövő energiafelesleg zsírként halmozódik fel a zsírszövetben, ami túlsúlyhoz vezet.

A szervezet igényeinek kielégítése optimális tápanyagmennyiségben és arányban. A teljes értékű étrendnek öt tápanyagcsoportot kell tartalmaznia: fehérjéket (beleértve az esszenciális aminosavakat), lipideket (beleértve az esszenciális zsírsavakat), szénhidrátokat (beleértve az élelmi rostokat), vitaminokat és ásványi anyagokat.

Az emberi szervezet napi szénhidrátszükséglete 400-500 g, a szacharóz a teljes szénhidrátmennyiség 10-20%-át teszi ki. A szénhidrátok az emberek fő energiaforrásai. Élelmi rost - rostok, pektin, hemicellulózok stabilizálják az emésztőrendszer működését. A rostok és a hemicellulóz tisztítják a beleket, a pektin pedig megköti és eltávolítja a káros anyagokat a szervezetből. Az élelmi rost napi szükséglete 25 g, a pektin - 5 g.

Az emberi szervezet napi lipidszükséglete 102 g, ebből növényi 72 g A lipidek a fő energiaforrások, részt vesznek a koleszterin és egyéb szteroidok szintézisében. A növényi és állati zsírok optimális aránya 7:3. Ez biztosítja a különféle zsírsavak kiegyensúlyozott bevitelét: 30% telített, 60% egyszeresen telítetlen, 10% többszörösen telítetlen zsírsavak. Az esszenciális zsírsavak (linolsav, linolénsav) napi szükséglete 3-6 g.

Fiziológiailag értékesek a foszfolipidek, amelyek a sejtek és az intracelluláris struktúrák megújulásához szükségesek. A napi foszfolipidek szükséglete 5 g.

Az emberi szervezet napi fehérjeszükséglete 85 g, ebből 50 g állati fehérje A táplálékkal szállított fehérjék a fehérjék szintézisének, megújulásának építőanyagai, hormonanyagcserét biztosítanak, energiaforrást jelentenek. A normál táplálkozáshoz az esszenciális aminosavak mennyisége az étrendben 36-40%, amit a növényi és állati fehérjék aránya az élelmiszerekben 45:55% biztosít.

A vitaminok és vitaminszerű anyagok az emberi szervezet anyagcseréjében vesznek részt, a koenzimek és enzimek részét képezik, befolyásolják az emberi szervezet anyagcsere-folyamatait. Az emberi vitaminszükségletet természetes termékek fogyasztásával kell kielégíteni. A napi vitaminszükségletet a 6.1. táblázat mutatja.

Az ásványi anyagok a normál táplálkozáshoz szükségesek, különféle funkciókat látnak el: a csontok szerkezeti alkotóelemeinek részét képezik, elektrolitok, miközben fenntartják a vér és a szövetek víz-só összetételét, protetikus csoportok különböző enzimekben, befolyásolják az anyagcsere folyamatokat az emberi test. Az étrend napi ásványianyag-tartalmát a 4.1. táblázat mutatja be. A fő makroelemek - kalcium, foszfor, magnézium - optimális aránya 1: 1,5: 0,5 vagy grammban 800: 1200: 400.

A táplálékkal nagyon fontos, hogy a szervezet optimális mennyiségben és időben megkapja a szükséges tápanyagokat. A különféle tápanyag- és energiaszükséglet függ a nemtől, az életkortól, az ember munkatevékenységének természetétől, az éghajlati viszonyoktól és számos egyéb tényezőtől.

A felnőttek számára a legfontosabb tápanyagok és energiafogyasztás normáit az 1.1. táblázat tartalmazza.

Az étrend négy szabályon alapul:

az étkezés rendszeressége,

teljesítmény töredék,

Racionális termékválasztás

A táplálék optimális elosztása a nap folyamán.

1.1. táblázat Tápanyag- és energiafogyasztási normák

élelmiszer-anyag	napi szükséglet,

beleértve az állatokat is
Esszenciális aminosavak, g
Emészthető szénhidrátok, g
Beleértve a mono- és diszacharidokat
Lipidek, g beleértve a zöldséget is
Esszenciális zsírsavak, g
foszfolipidek, g
Növényi lipidek, g
Élelmi rost, g Beleértve a pektint, g
Energiaérték, kcal

Az étkezés rendszeressége összefügg az étkezési idő betartásával. Az emberben emésztőnedv-elválasztási reflex alakul ki, amely biztosítja a táplálék normális emésztését és asszimilációját.

A táplálkozás töredezettségének napi 3-4 adagnak kell lennie. Napi háromszori étkezés esetén a reggeli az étrend 30%-a, az ebéd 45-50%, a vacsora pedig 20-25%. A vacsora nem haladhatja meg a napi étrend egyharmadát.

A termékek ésszerű kiválasztása minden étkezésnél optimális feltételeket biztosít az élelmiszerek asszimilációjához. Az állati eredetű fehérjéket a nap első felében, a tejtermékeket és a növényi ételeket - a másodikban - ajánlott fogyasztani.

A táplálék optimális elosztása a nap folyamán egyenletes terhelést biztosít az emésztőrendszer számára.

1.3 Az élelmiszerek energia- és tápértékének meghatározása

Az alapvető tápanyagok emberi szükségletének normái és az élelmiszerek kémiai összetételére vonatkozó adatok alapján lehetőség nyílik a termék tápértékének kiszámítására, valamint egyéni étrend összeállítására.

Az élelmiszer-termék táplálkozás-fiziológiai értéke alatt az élelmiszertermékben lévő emészthető esszenciális anyagok kiegyensúlyozott tartalmát értjük: esszenciális aminosavak, vitaminok, ásványi anyagok, telítetlen zsírsavak. A tápérték fogalmába beletartozik az élelmiszerekben található fehérjék, zsírok, szénhidrátok optimális aránya is, amely 1:1,2:4 vagy 85:102:360 gramm. A termék tápértékének kiszámításakor a termékben lévő tápanyagok százalékos arányát határozzák meg: ásványi anyagok (kalcium, magnézium stb.), vitaminok (tiamin, aszkorbinsav stb.), ennek az anyagnak az optimális napi beviteléből. A kapott eredmények alapján következtetést vonunk le az élelmiszer termék összetételét tekintve hasznosságáról vagy alacsonyabb rendűségéről.

Az élelmiszerekből a biológiai oxidáció során felszabaduló energia a szervezet élettani funkcióinak biztosítására szolgál, meghatározza az élelmiszer energiaértékét.

Az élelmiszerek energiaértékét általában kilokalóriában fejezik ki, a számítást 100 g termékre számítják ki. Ha az SI rendszerben újra kell számolni, akkor 1 kcal = 4,184 kJ konverziós tényezőt kell használni. A nyersanyagok és élelmiszerek legfontosabb összetevőinek energiaértékének átváltási tényezői a következők:

Fehérjék - 4 kcal;

szénhidrátok - 4 kcal;

A mono- és diszacharidok összege - 3,8 kcal;

Zsírok - 9 kcal;

Szerves savak - 3 kcal

Etil-alkohol - 7 kcal.

élelmiszer termékek
Kenyér és pékáruk lisztben
Burgonya
Zöldségek és tökfélék
Gyümölcsök és bogyók

Hús és húskészítmények
Hal és haltermékek
Tej és tejtermékek a tej tekintetében
Teljes tej
Fölözött tej
Állati olaj (21,7)*
Túró (4,0)*
Tejföl és tejszín (9,0)*
Sajt, sajt (8,0)*
Tojás, darab
Növényi olaj, margarin

A termékek tápértékének és energiaértékének kiszámításához ismerni kell a termékek kémiai összetételét. Ezek az információk speciális kézikönyvekben találhatók.

A termék energiaértékét az 1.1 képlet alapján számítjuk ki

E \u003d (X fehérje Ch 4) + (X szénhidrát Ch 4) + (X zsírok Ch 9) + (X szerves savak Ch 3) + (X alkohol Ch 7) (1.1)

Az energiaérték (kalóriatartalom) szintje szerint az élelmiszereket négy csoportra osztják:

Különösen magas energiatartalmú (csokoládé, zsírok) 400 - 900 kcal

Magas energiatartalmú (cukor, gabonafélék) 250 - 400 kcal

Közepes energiatartalmú (kenyér, hús) 100 - 250 kcal

Alacsony energiatartalmú (tej, hal, zöldség, gyümölcs) akár 100 kcal

A test összes funkciójának ellátására egy személy naponta 2200-2400 kcal-t költ a nőknél és 2550-2800 kcal-t a férfiaknál. Megnövekedett fizikai erőfeszítéssel az energiaköltségek 3500-4000 kcal-ra nőnek.

2. Fehérje anyagok

2.1 A fehérjék osztályozása

A fehérjeanyagokat nagy molekulatömegű szerves vegyületeknek nevezzük, amelyek molekulái 20 különböző b-aminosav maradékaiból állnak. A fehérjék óriási szerepet játszanak az élő szervezetek, így az ember tevékenységében is. A fehérjék legfontosabb funkciói:

Szerkezeti funkció (kötőszövetek, izmok, haj stb.); katalitikus funkció (a fehérjék az enzimek részét képezik);

Szállítófunkció (oxigén átvitele a vér hemoglobinjával); védő funkció (antitestek, vér fibrinogén),

Összehúzódási funkció (izomszövet miozinja); hormonális (humán hormonok);

Tartalék (lépferritin). A fehérjék tartalék vagy táplálkozási funkciója az, hogy a fehérjéket az emberi szervezet fehérjék és fehérje alapú biológiailag aktív vegyületek szintetizálására használja fel, amelyek szabályozzák az emberi szervezetben zajló anyagcsere folyamatokat.

A fehérjék peptidkötéssel (-CO-NH-) kapcsolódó b - aminosavakból állnak, amelyek az első aminosav karboxilcsoportja és a második aminosav b - aminocsoportja miatt képződnek.

A fehérjék osztályozásának többféle típusa van.

Osztályozás a peptidlánc szerkezete szerint: különbséget tesznek a b-hélix formájú spirális alakzat és a c-hélix formájú hajtogatott szerkezet között.

Osztályozás a fehérjemolekula térbeli orientációja szerint:

1. Az elsődleges szerkezet az aminosavak kombinációja a legegyszerűbb lineáris láncba, amely csak peptidkötésekből áll.

2. A másodlagos szerkezet a polipeptid lánc térbeli elrendeződése b - hélix vagy c - hajtogatott szerkezet formájában. A szerkezetet a szomszédos peptidkötések közötti hidrogénkötések tartják fenn.

3. A harmadlagos szerkezet a b - hélix sajátos elrendezése gömböcskék formájában. A szerkezet az aminosavak oldalgyökei közötti kötések megjelenése miatt megmarad.

4. A kvaterner szerkezet több, harmadlagos szerkezetű állapotú gömböcske kombinációja egyetlen megnagyobbodott szerkezetté, amely új tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek nem jellemzőek az egyes gömbökre. A golyócskákat hidrogénkötések tartják össze.

A fehérjemolekula jellegzetes térbeli harmadlagos szerkezetének fenntartása az aminosavak oldalsó gyökeinek egymással való kölcsönhatása miatt történik kötések képződésével: hidrogén, diszulfid, elektrosztatikus, hidrofób. A felsorolt hivatkozások konfigurációja a 2.1. ábrán látható.

Osztályozás a fehérje oldhatósága szerint.

A vízben oldódó fehérjék kis molekulatömegűek, tojásalbuminok képviselik őket.

A sóoldékony fehérjék 10%-os nátrium-klorid oldatban oldódnak, globulinok: tejfehérje kazein, vérfehérje globulin.

A lúgban oldódó fehérjék 0,2%-os nátrium-hidroxil-oldatban oldódnak, ezek glutelinek: búzaglutén fehérje.

Az alkoholban oldódó fehérjék 60-80% alkoholban oldódnak, prolaminok: gabonafehérjék képviselik őket.

Osztályozás a fehérje szerkezete szerint.

A fehérjéket a fehérje molekula szerkezete szerint egyszerű vagy fehérjékre és komplexekre vagy fehérjékre osztják. Az egyszerű fehérjék összetétele csak aminosavakat tartalmaz, az összetett fehérjék összetétele aminosavakat (apoproteint) és nem fehérje jellegű anyagokat (protézis csoport), amely magában foglalja: foszforsavat, szénhidrátokat, lipideket, nukleinsavakat stb.

A fehérjéket alcsoportokra osztják a nem fehérje rész összetételétől függően:

A lipoproteinek fehérje- és lipidmaradékokból állnak, a sejtmembránok részét képezik, a sejtek protoplazmájában.

A glikoproteinek fehérjékből és nagy molekulatömegű szénhidrátokból állnak, a tojásfehérje részét képezik.

A kromoproteinek fehérjékből és színezőanyagokból állnak - olyan pigmentekből, amelyek összetételében fémek vannak, például a hemoglobin vasat tartalmaz.

A nukleoproteinek fehérjékből és nukleinsavakból állnak, részei a sejtek protoplazmájának és a sejtmagban.

A foszfoproteinek fehérjékből és foszforsavból állnak, a sejt részei.

2.2 Fehérjék nem enzimatikus átalakulása

A fehérjéket az élelmiszer-előállításban nem csak táplálkozási összetevőként használják fel, hanem sajátos tulajdonságokkal rendelkeznek - funkcionális tulajdonságokkal, amelyek szerkezetet biztosítanak, befolyásolják az élelmiszer-előállítás technológiáját.

Vízmegkötő képesség vagy hidratálás. A fehérjék képesek megkötni a vizet, azaz hidrofil tulajdonságokat mutatnak. Ugyanakkor a fehérjék megduzzadnak, tömegük és térfogatuk nő. A gluténfehérjék hidrofilitása a gabona és a liszt minőségére jellemző tulajdonságok egyike. A sejt citoplazmája fehérjemolekulák stabilizált szuszpenziója. A nyersanyagok technológiai feldolgozása során víz kötődik meg, a termékek térfogata nő - megduzzad.

A fehérjemolekulák kötéseinek típusai. Hidrogén: 1- a peptidcsoportok között; 2 - a karboxilcsoport (aszparaginsav és glutaminsav) és az alkohol-hidroxil (szerin) között; 3- fenolos hidroxil és imidazol között. Elektrosztatikus kölcsönhatás: 4 - a bázis és a sav (a lizin aminocsoportja és az aszparaginsav és a glutamin aminosavak karboxilcsoportja) között. Hidrofób: 5 - leucin, izoleucin, valin, alanin részvételével; 6 - fenilalanin részvételével.

A fehérjedenaturáció az a folyamat, amikor a fehérje térszerkezete megváltozik külső tényezők hatására: melegítés, mechanikai igénybevétel, kémiai stressz, fizikai igénybevétel stb.. A denaturáció során a fehérje kvaterner, harmadlagos, másodlagos szerkezete felbomlik, de az elsődleges szerkezet megmarad, és a fehérje kémiai összetétele nem változik. A denaturáció során a fehérje fizikai tulajdonságai megváltoznak: csökken az oldhatósága, vízmegkötő képessége, elveszik a fehérje biológiai aktivitása. Ugyanakkor egyes kémiai csoportok aktivitása megnő, és a fehérje enzimatikus hidrolízise is elősegíthető.

Az alapanyagok technológiai feldolgozása során (tisztítás, keverés, főzés, vegyszeres kezelés, vákuum vagy nagynyomás alkalmazása) a fehérjék denaturálódnak, ami fokozza asszimilációjuk mértékét.

Habzás. A fehérjék képesek erősen koncentrált folyékony gáz, szilárd gáz rendszereket létrehozni hab formájában. A fehérjék habképző funkciót töltenek be az édesiparban (szuflé, mályvacukor), sütésben, sörgyártásban. A gázbuborékok felületét fehérjékből álló folyékony vagy szilárd héj borítja. Amikor ezt a héjat elvékonyítják, a gázbuborékok felrobbannak, a buborékok összeolvadnak vagy összeolvadnak, a hab meglazul, kevésbé stabil lesz. A habszerkezet stabilitása fontos tényező az élelmiszerek, köztük a sör minőségének javításában.

Melanoidin képződés (Maillard-reakció). Amikor a fehérjék és aminosavak aminocsoportjai kölcsönhatásba lépnek a szénhidrátok karbonilcsoportjaival, melanoidin képződési reakció lép fel. Ez egy redox folyamat különböző köztes termékek képződésével, a végső reakciótermékek - a melanoidinek barna színűek, befolyásolják a késztermékek színét és ízét. A Maillard-reakció maláta szárításakor, sörlé komlós forralásakor, kenyérsütéskor, cukorszirupok főzésekor, valamint zöldségek és gyümölcsök feldolgozásakor lép fel. A melanoidin képződési reakció sebessége és mélysége függ a termék összetételétől, a közeg pH-értékétől (kedvezőbb az enyhén lúgos közeg), a hőmérséklettől és a páratartalomtól. A melanoidin képződés csökkenti a vitaminok és enzimek aktivitását, ami a termékek tápértékének csökkenéséhez vezet.

2.3 Fehérjék enzimatikus hidrolízise

A fehérjék hidrolízisét proteolitikus enzimek végzik. A proteolitikus enzimek széles skálája kapcsolódik a fehérjére gyakorolt hatásuk specifikusságához. A proteolitikus enzim alkalmazásának vagy hatásának helye a peptidkötéssel szomszédos gyökök szerkezetéhez kapcsolódik. A pepszin felbontja a kötést a fenilalanin és a tirozin, a glutaminsav és a cisztin (metionin, glicin), a valin és a leucin között. A tripszin felhasítja a kötést az arginin (lizin) és más aminosavak között. Kimotripszin - aromás aminosavak (triptofán, tirozin, fenilalanin) és metionin között. Az aminopeptidázok az N-terminális aminosav, a karboxipeptidázok a C-terminális aminosav oldalán hatnak. Az endopeptidázok elpusztítják a fehérjét a molekulában, az exopeptidázok a molekula végéről hatnak. Egy fehérjemolekula teljes hidrolíziséhez nagyszámú különböző proteolitikus enzimkészletre van szükség.

2.4 A fehérjék tápértéke

A fehérjék biológiai értékét az esszenciális aminosav-tartalom tekintetében az aminosav-összetétel egyensúlya határozza meg. Ebbe a csoportba tartoznak azok az aminosavak, amelyek nem szintetizálódnak az emberi szervezetben. Az esszenciális aminosavak közé tartoznak az aminosavak: valin, leucin, izoleucin, fenilalanin, lizin, treonin, metionin, triptofán. Az arginin és a hisztidin aminosavak részben pótolhatók, mivel az emberi szervezet lassan szintetizálja őket. Egy vagy több esszenciális aminosav hiánya az élelmiszerekben a központi idegrendszer működésének megzavarásához vezet, leállítja a szervezet növekedését és fejlődését, és más aminosavak nem teljes asszimilációjához vezet. A fehérjék biológiai értékét az aminosav pontszám (AS) számítja ki. Az aminosav pontszámot százalékban fejezzük ki, amely a termék tesztfehérjében lévő esszenciális aminosav-tartalom és a referenciafehérjében lévő mennyiség arányát jelenti. A referenciafehérje aminosav-összetétele kiegyensúlyozott, és tökéletesen megfelel az egyes esszenciális aminosavak iránti emberi szükségleteknek. A legalacsonyabb arányú aminosavat nevezzük első korlátozó aminosavnak. Például a lizin aminosav korlátozza a búzafehérjékben, a metionin a kukoricában, a metionin és a cisztin korlátozza a burgonyában és a hüvelyesekben – ezek kéntartalmú aminosavak.

Az állati és növényi fehérjék biológiai értékükben különböznek. Az állati fehérjék aminosav-összetétele közel áll az emberi fehérjék aminosav-összetételéhez, így az állati fehérjék teljesek. A növényi fehérjék csökkentett mennyiségű lizint, triptofánt, treonint, metionint, cisztint tartalmaznak.

A fehérjék biológiai értékét az emberi szervezetben való asszimilációjuk mértéke határozza meg. Az állati fehérjék emészthetősége jobb, mint a növényi fehérjék. Az aminosavak 90%-a állati fehérjékből szívódik fel a belekben, 60-80%-a pedig növényi eredetű fehérjékből. A fehérjeemésztés üteme szerint csökkenő sorrendben a termékek a következő sorrendben vannak elrendezve: hal > tejtermékek > hús > kenyér > gabonafélék

A növényi fehérjék alacsony emészthetőségének egyik oka a poliszacharidokkal való kölcsönhatásuk, amelyek akadályozzák az emésztőenzimek polipeptidekhez való hozzáférését.

A szénhidrátok és lipidek élelmiszerhiányával a fehérjeszükséglet némileg megváltozik. A biológiai szereppel együtt a fehérje energiafunkciót kezd betölteni. 1 gramm fehérje megemésztésekor 4 kcal energia szabadul fel. Túlzott fehérjebevitel esetén fennáll a lipidszintézis és a test elhízás veszélye.

Egy felnőtt ember napi fehérjeszükséglete 5 g/1 testtömegkilogramm, vagyis 70-100 g/nap. Az állati fehérjéknek a napi emberi táplálék 55%-át, a növényi fehérjéknek 45%-át kell képezniük.

3. Szénhidrátok

3.1 A szénhidrátok osztályozása és szerkezete

A szénhidrátokat polihidroxialdehideknek és polioxiketonoknak, valamint azokat a vegyületeket nevezik, amelyek hidrolízis után ezekké alakulnak.

A szénhidrátok három csoportra oszthatók:

Monoszacharidok;

oligoszacharidok vagy diszacharidok;

Poliszacharidok.

A monoszacharidok általában öt vagy hat szénatomot tartalmaznak. A pentózok közül gyakori az arabinóz, a xilóz és a ribóz. A hexózok közül gyakran megtalálhatók: glükóz, fruktóz, galaktóz.

A ribóz a biológiailag aktív molekulák legfontosabb összetevője, amely felelős az örökletes információk átviteléért, az élő szervezet számos biokémiai reakciójának végrehajtásához szükséges kémiai energia átviteléért, mivel része a ribonukleinsavnak (RNS), a dezoxiribonukleinsavnak ( DNS), adenozin-trifoszfát (ATP) stb. Az arabinóz és a xilóz a hemicellulóz poliszacharid része. A glükóz a gyümölcsökben 2-8%, poliszacharidok: keményítő, glikogén, cellulóz, hemicellulóz, valamint a diszacharidok egy része: maltóz, cellobióz, szacharóz, laktóz. A fruktóz 2-8%-ban a gyümölcs része, a szacharóz diszacharid szerves része. A galaktóz a diszacharid laktóz szerves része, a galaktóz származékok a poliszacharid pektin része.

Az oligoszacharidok elsőrendű poliszacharidok, azaz 2-10 monoszacharidból állnak, amelyeket glikozidos kötések kapcsolnak össze. Az oligoszacharidok közül a diszacharidok gyakoribbak, a dextrinek, amelyek három, négy vagy több glükózmaradékból állnak, nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak a fermentációs iparban.

A diszacharidokat redukáló és nem redukáló diszacharidokra osztják. A redukáló diszacharidok közé tartozik a szabad hemiacetál-hidroxil, például a maltóz, a cellobióz és a laktóz. A nem redukáló diszacharidok olyan diszacharidok, amelyekben két hemiacetál-hidroxilcsoport vesz részt a glikozidos kötés kialakításában, ezek a szacharóz és a trehalóz diszacharidok.

A maltóz összetétele 1,4 b-D-glükopiranóz kötést tartalmaz. A maltóz a keményítő vagy a glikogén hidrolízisének közbenső termékeként képződik.

A cellobióz összetétele H-D-glükopiranóz 1,4 kötést tartalmaz. A cellobióz a cellulóz poliszacharid része, és hidrolízisének közbenső termékeként képződik.

A laktóz összetétele R-D-galaktopiranózt és 6-D-glükopiranóz 1,4 kötést tartalmaz. A laktóz a tejben és a tejtermékekben található, gyakran tejcukornak nevezik. Az ábrán a glükóz képlete fejjel lefelé látható.

A szacharóz összetétele I-D-fruktofuranózt és b-D-glükopiranóz 1,2 kötést tartalmaz. A szacharóz gyakori élelmiszertermék - a cukor. A szacharóz hidrolízisét az invertáz vagy R-fruktofuranozidáz enzim végzi, a szacharóz hidrolízise során fruktóz és glükóz képződik. Ezt a folyamatot szacharóz inverziónak nevezik. A szacharóz hidrolízis termékei javítják a termékek ízét és aromáját, megakadályozzák a kenyér elhalását.

A trehalóz 1,1 b-D-glükopiranóz kötést tartalmaz. A trehalóz a gombák szénhidrátjainak része, és ritkán fordul elő a növények között.

A másodrendű poliszacharidok nagyszámú szénhidrát-maradékból állnak. Szerkezetük szerint a poliszacharidok azonos típusú monoszacharid egységekből állhatnak - ezek homopoliszacharidok, valamint két vagy több típusú monomer egységek - ezek heteropiliszacharidok. A poliszacharidok lehetnek egyenes vagy elágazó láncúak.

A keményítő 6-D-glükopiranóz-maradékokból áll. Az 1,4-es kötés az amilóznak nevezett lineáris keményítőszerkezeten, az 1,4-es és az 1,6-os kötés pedig az amilopektin nevű elágazó keményítőszerkezeten. A keményítő az emberi táplálék fő szénhidrát összetevője. Ez az ember fő energiaforrása.

A glikogén a b-D-glükopiranóz maradékaiból, az 1.4-es és 1.6-os kötésekből áll, a glikogénben elágazás 3-4 glükózegységenként található. A glikogén az élő sejt tartalék tápanyaga. A glikogén hidrolízisét amilolitikus enzimek végzik.

A cellulóz vagy cellulóz R-D-glükopiranóz kötés 1,4 maradékaiból áll. A cellulóz egy gyakori növényi poliszacharid, amely a fában, a szárak és levelek vázában, a gabonafélék, zöldségek és gyümölcsök héjában található. A cellulózt az emberi gyomor-bél traktus enzimei nem bontják le, ezért az emberi táplálkozásban ballasztanyagként - élelmi rostként - játszik szerepet, amelyek segítik az emberi belek tisztítását.

A pektinanyagok a galakturonsav és a metoxilezett galakturonsav maradékaiból állnak, amelyeket b-(1,4)-glikozidos kötések kötnek össze. Háromféle pektin létezik:

A protopektin vagy oldhatatlan pektin hemicellulózhoz, cellulózhoz vagy fehérjéhez kötődik;

Az oldható pektin nagymértékben észterezett metil-alkohol maradékokkal. Az oldható pektin savas környezetben és cukor jelenlétében képes zselék és gélek képzésére;

A pektinsavak nem tartalmaznak metil-alkohol-maradványokat, míg a pektinsav elveszti zselé- és gélképző képességét.

A pektin molekulatömege 20-30 ezer egység, nem szívódik fel az emberi szervezetben, a ballaszt szénhidrátok (élelmi rostok) közé tartozik.

A hemicellulózok heteropoliszacharidok, mivel magukban foglalják az R-D-glükopiranózt, az 1.4-es (legfeljebb 70%) és az 1.3-as kötést (legfeljebb a 30%), az R-D-xilopiranózt, az 1.4-es kötést és az R-L-arabofuronózist, az 1-2 és 1-3 kötést. Kevésbé gyakoriak a galaktóz és a mannóz maradványok. A hemicellulózok molekulatömege 60 ezer egység. A hemicellulózok a növények sejtmembránjainak részét képezik, beleértve a keményítőszemcsék falát is, és gátolják az amilolitikus enzimek keményítőre gyakorolt hatását.

3.2 Mono- és diszacharidok átalakulása

A légzés a monoszacharidok vízzé és szén-dioxiddá történő enzimatikus oxidációjának exoterm folyamata:

C6 H12 O6 + 6O2 > 6CO2 ^ + 6H2 O + 672 kcal

A légzés a legfontosabb energiaforrás az ember számára. A légzési folyamat végrehajtásához nagy mennyiségű oxigénre van szükség.

Oxigénhiány vagy annak hiánya esetén a monoszacharidok fermentációs folyamata következik be. Az erjesztésnek több fajtája létezik, amelyben különféle mikroorganizmusok vesznek részt.

Az alkoholos fermentációt élesztő enzimek részvételével a következő séma szerint hajtják végre:

C6 H12 O6 > 2CO2 ^ + 2C2 H5 OH + 57 kcal

Az alkoholos fermentációs reakció eredményeként élesztő enzimek komplexének hatására két molekula etil-alkohol és két molekula szén-dioxid képződik. A monoszacharidokat az élesztő különböző sebességgel fermentálja. A glükóz és a fruktóz a legkönnyebben erjeszthető, a mannóz nehezebben, a galaktóz, a tej fő szénhidrátja gyakorlatilag nem fermentálódik. A pentózok élesztővel nem erjeszthetők. A glükóz és fruktóz monoszacharidok mellett az élesztő képes erjeszteni a diszacharidokat, a maltóz-izzacharózt, mivel az élesztőben olyan enzimek találhatók, amelyek e két diszacharid molekuláit glükózra és fruktózra bontják (L-glikozidáz és β-fruktofuranozidáz). Az alkoholos erjesztés fontos szerepet játszik a sör, az alkohol, a bor, a kvas és a sütés során. A fő fermentációs termékek - etil-alkohol és szén-dioxid - mellett az alkoholos erjesztés során melléktermékek és másodlagos fermentációs termékek is keletkeznek: glicerin, acetaldehid, ecetsav, izoamil és más magasabb alkoholok. Ezek a termékek befolyásolják a termékek érzékszervi tulajdonságait, gyakran rontják azok minőségét.

A tejsavas fermentációt tejsavbaktériumok enzimeinek részvételével végzik:

C6 H12O6 > 2CH3? CH (OH)? COOH +52 kcal

A tejsavas fermentáció reakciója eredményeként enzimkomplex hatására két tejsavmolekula képződik. A tejsavas erjesztés fontos szerepet játszik az erjesztett tejtermékek, a kvas, a savanyú káposzta előállításában.

A vajsavas fermentációt vajsavbaktériumok enzimeinek részvételével végzik:

С6Н12О6 > CH3? CH2? CH2? COOH + 2CO2^ +2 H2^

A vajsavas fermentációs reakció eredményeként egy vajsavmolekula képződik, két molekula szén-dioxid és hidrogén. Ez a folyamat a mocsarak fenekén megy végbe a növényi maradványok lebomlása során, valamint akkor, ha az élelmiszertermelés során vajtartalmú mikroorganizmusokkal való fertőzés következik be.

A citromsavas fermentációt az Aspergillus niger penészgomba enzimeinek részvételével végzik:

C6 H12O6 + [O] > COOH? CH2? TÓL TŐL? CH2? UNSD

A citromsavas erjedés reakciója eredményeként citromsav molekula keletkezik. Ez a reakció a citromsav előállításának folyamatán alapul.

Karamellizálás. A karamellizálási reakciót glükóz, fruktóz, szacharóz oldatok 100 °C fölé melegítésével hajtjuk végre. Ebben az esetben a szénhidrátok különféle átalakulásai következnek be. Ha a szacharózt enyhén savas közegben hevítik, részleges hidrolízis (inverzió) megy végbe glükóz és fruktóz képződésével. A glükóz- és fruktózmolekulákról hevítéssel három vízmolekula válhat le, a kiszáradás hidroxi-metil-furfurol képződésével történik, melynek további pusztulása a szénváz pusztulásához, hangya- és levulinsav képződéséhez vezet. A hidroxi-metil-furfurált alacsony koncentrációjú - 10-30% -os szénhidrátok melegítésével állítják elő, ez az anyag barna színű és egy sült kenyérhéj specifikus illata.

A karamellizációs reakció első szakaszában két vízmolekula válik le a szacharózmolekuláról. Karamellán képződik, amely a gyűrűben kettős kötéseket (dihidrofurán, ciklohexanolon és egyéb vegyületek) tartalmazó anhidrogyűrűkből áll, amelyek barnák. A második szakaszban három vízmolekula leszakad, és karamell képződik, amely sötétbarna színű. A harmadik szakaszban a szacharózmolekulák kondenzációja következik be, és karamelin képződik, amely sötétbarna színű, vízben rosszul oldódik. A szacharóz karamellizálását 70-80%-os szacharóztartalom mellett végezzük.

Melanoidin képződés vagy Maillard-reakció. A redukáló diszacharidok és monoszacharidok kölcsönhatásának reakciója aminosavakkal, peptidekkel, fehérjékkel. A szénhidrátok karbonil (aldehid vagy keton) csoportja és a fehérjék és aminosavak aminocsoportja kölcsönhatása következtében a reakciótermékek többlépcsős átalakulása következik be glükózamin képződésével, amely Amadori és Hayts szerint átrendeződésen megy keresztül, majd melanoidin pigmentek képződnek, amelyek sötétbarna színűek, sajátos ízűek és illatúak. Az élelmiszerek nem enzimatikus barnulásának fő oka a melanoidinképződés reakciója. Ilyen sötétedés kenyérsütéskor, maláta szárításakor, sörgyártás során komlós sörlé forralásakor és gyümölcsök szárításakor fordul elő. A reakció sebessége függ a kölcsönhatásban lévő termékek összetételétől, a közeg pH-jától, a hőmérséklettől és a páratartalomtól. A melanoidin képződés reakciója következtében a szénhidrát- és aminosav-tartalom, beleértve az immateriálisakat is, 25%-kal csökken, ami a késztermék minőségének megváltozásához, tápanyag- és energiaértékének csökkenéséhez is vezet. . Bizonyíték van arra, hogy a melanoidin képződés reakciótermékei antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek, csökkentik a fehérjék felszívódását.

A redukáló diszacharidok és monoszacharidok aminosavakkal való kölcsönhatásának sémája egyszerűsített formában:

3.3 Poliszacharidok enzimatikus hidrolízise

A keményítő hidrolízisét amilolitikus enzimek végzik. A b-amiláz enzim véletlenszerűen hidrolizálja a keményítőt, megszakítja az 1,4-es kötést dextrinek és kis mennyiségű maltóz képződésével. A b-amiláz enzim, amely a keményítőszemcsékre hat, csatornákat képez, darabokra bontva a poliszacharidot. A keményítő hidrolízisének sémája a 3.1. ábrán látható.

Az R-amiláz enzim a lánc végéről ható keményítőt hidrolizálja, megszakítja az 1,4-es kötést és maltózt képez, az amilopektin elágazási helyein az R-amiláz hatása leáll, ilyenkor kis mennyiségű dextrin marad vissza.

A glükoamiláz enzim a lánc végéről hat, lehasít egy glükózmolekulát, megszakítja az 1,4-es kötést, az amilopektin elágazási helyein a glükoamiláz hatása leáll, és kis mennyiségű nem hidrolizált dextrin marad vissza. Az oligo-1,6-glikozidáz enzim elhasítja az 1,6-os kötést, és dextrineket képez. Az izomaltáz enzim az izomaltóz diszacharidot glükózzá hidrolizálja. A keményítő hidrolízise a legfontosabb reakció, amely a nyersanyagok technológiai feldolgozása során megy végbe a sör és az alkohol előállításánál.

A glikogén hidrolízisét amilolitikus enzimek végzik.

A pektin hidrolízisét pektolitikus enzimek végzik.

Az oldható pektin oldhatatlan pektinből oldható állapotba kerül a protopektináz enzim hatására vagy híg savak jelenlétében. Ebben az esetben a pektin lehasad a hemicellulózról vagy más kötőkomponensekről. Az oldható pektin savas környezetben és cukor jelenlétében képes zselék és gélek képzésére;

A pektinsavak oldható pektinből a pektáz enzim hatására (pektinészterézis) vagy híg lúgok jelenlétében keletkeznek, míg a pektinsav elveszti zselé- és gélképző képességét. A pektáz enzim hatására a metil-alkohol leválik az oldható pektinről. A pektin enzimatikus hidrolízise egy sémaként ábrázolható:

A hemicellulózok hidrolízisét citolitikus enzimek végzik, amelyek magukban foglalják az endo-R-glükanázt, az arabinozidázt és a xilanázt. A hemicellulózok nem tudnak vízben oldódni, ami jelentősen megnehezíti a keményítő hidrolízisét. En A hemicellulóz részleges hidrolízisével gumik vagy amilánok képződnek, amelyek kisebb molekulatömegűek, vízben oldódnak, viszkózus oldatokat képezve. A sörgyártás során a maláta cukrosítása során a keményítő hidrolízisének sebessége és a cefreszűrés időtartama a hemicellulózok hidrolízisének mértékétől függ.

3.4 A szénhidrátok tápértéke

Az alacsony molekulatömegű szénhidrátok egyik legfontosabb funkciója, hogy édes ízt adnak az ételekhez. A 3.1. táblázat a különböző szénhidrátok és édesítőszerek relatív édességének jellemzőit mutatja a szacharózhoz képest, melynek édességét 1 egységnek vesszük.

A szénhidrátok jelentik az ember fő energiaforrását, 1 g mono- vagy diszacharid asszimilációjával 4 kcal energia szabadul fel. Az ember napi szénhidrátszükséglete 400-500 g, ezen belül mono- és diszacharidok 50-100 g Balaszt szénhidrátok (élelmi rost) - cellulóz és pektin anyagok fogyasztása naponta 10-15 g, segíti a béltisztítást és normalizálja a belek működését. tevékenység . A szénhidráttöbblet az étrendben elhízáshoz vezet, mivel a szénhidrátokat zsírsavak építésére használják, és az idegrendszer megzavarásához, allergiás reakciókhoz is vezet.

3.1. táblázat A szénhidrátok és édesítőszerek relatív édessége (RS).

Szénhidrát		Szénhidrátok vagy édesítőszerek
szacharóz		b-D-laktóz
I-D-fruktóz		I-D-laktóz
b-D-glükóz
I-D-glükóz
b-D-galaktóz
I-D-galaktóz		Cyclomats
b-D-mannóz		Aszpartám
I-D-Mannose

4.1 A lipidek osztályozása

A lipidek zsírsavak, alkoholok származékai, amelyek észterkötéssel épülnek fel. A lipidekben egy egyszerű éterkötés, egy foszfoéter kötés és egy glikozidos kötés is megtalálható. A lipidek hasonló fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkező szerves vegyületek összetett keveréke.

A lipidek vízben oldhatatlanok (hidrofób), de szerves oldószerekben (benzin, kloroform) jól oldódnak. Vannak növényi és állati eredetű lipidek. A növényekben magvakban és gyümölcsökben halmozódik fel, leginkább a diófélékben (akár 60%). Az állatokban a lipidek a bőr alatti, agyi és idegszövetekben koncentrálódnak. A hal 10-20%, a sertéshús legfeljebb 33%, a marhahús 10% lipideket tartalmaz.

Szerkezetük szerint a lipideket két csoportra osztják:

Egyszerű lipidek

komplex lipidek.

Az egyszerű lipidek közé tartoznak a magasabb zsírsavak és alkoholok összetett (zsír és olaj) vagy egyszerű (viasz) észterei.

A komplex lipidek nitrogén-, kén- és foszforatomokat tartalmazó vegyületeket tartalmaznak. Ebbe a csoportba tartoznak a foszfolipidek. Ezeket a foszfotidinsav képviseli, amely csak foszforsavat tartalmaz, amely az egyik zsírsav helyére lép, és a foszfolipidek, amelyek három nitrogéntartalmú bázist tartalmaznak. A foszfotidinsav foszforsav-maradékához nitrogéntartalmú bázisokat adnak. A foszfotidi-etanol-amin a HO - CH2 - CH2 - NH2 nitrogéntartalmú etanol-amint tartalmazza. A foszfotidilkolin nitrogéntartalmú kolint tartalmaz [HO-CH2 - (CH3)3 N] + (OH), ezt az anyagot lecitinnek nevezik. A foszfotidil-szerin a HO-CH(NH2)-COOH szerin aminosavat tartalmazza.

A komplex lipidek szénhidrát-maradékokat - glikolipideket, fehérjemaradékokat - lipoproteineket, az alkohol szfingozin (glicerin helyett) szfingolipideket tartalmaznak.

A glikolipidek szerkezeti funkciókat látnak el, a sejtmembránok és a gabonaglutén részei. Leggyakrabban a D-galaktóz, D-glükóz monoszacharidok megtalálhatók a glikolipidek összetételében.

A lipoproteinek a sejtmembránok részei, a sejtek protoplazmájában, befolyásolják az anyagcserét.

A szfingolipidek részt vesznek a központi idegrendszer működésében. A szfingolipidek anyagcseréjének és működésének megsértésével a központi idegrendszer működésében zavarok alakulnak ki.

A leggyakoribb egyszerű lipidek az acilgliceridek. Az acilgliceridek összetétele alkohol-glicerint és nagy molekulatömegű zsírsavakat tartalmaz. A zsírsavak közül a legelterjedtebbek a telített (több kötést nem tartalmazó) savak, a palmitinsav (C15H31COOH) és a sztearinsav (C17H35COOH) és a telítetlen savak (több kötést tartalmaznak): olajsav egy kettős kötéssel (C17H33COOH), linolsav (két többszörös kötéssel) C17 H31COOH), linolén, három többszörös kötéssel (C17 H29COOH). Az egyszerű lipidek közül elsősorban a triacilgliceridek találhatók (három azonos vagy eltérő zsírsavmaradékot tartalmaznak). Az egyszerű lipidek azonban diacil-gliceridek és monoacil-gliceridek formájában is bemutathatók.

A zsírok túlnyomórészt telített zsírsavak. A zsírok kemények és magas olvadáspontúak. Főleg állati eredetű lipidekben található. Az olajok többnyire telítetlen zsírsavakat tartalmaznak, folyékony állagúak és alacsony olvadáspontúak. Növényi eredetű lipidekben található.

A viaszokat észtereknek nevezik, amelyek egy nagy molekulatömegű, 18-30 szénatomos egyértékű alkoholt és egy 18-30 szénatomos, nagy molekulatömegű zsírsavat tartalmaznak. A viaszok megtalálhatók a növényvilágban. A viasz nagyon vékony réteggel fedi be a leveleket és a terméseket, megvédi őket a vízbefolyástól, a kiszáradástól és a mikroorganizmusok hatásától. A viasztartalom alacsony, 0,01-0,2%.

A foszfolipidek gyakoriak a komplex lipidek között. A foszfolipidek kétféle szubsztituenst tartalmaznak: hidrofil és hidrofób. A zsírsav gyökök hidrofóbok, míg a foszforsavmaradékok és a nitrogéntartalmú bázisok hidrofilek. A foszfolipidek részt vesznek a sejtmembránok felépítésében, szabályozzák a tápanyagok áramlását a sejtbe.

Hasonló dokumentumok

A szénhidrátok biológiai szerepe, az emésztőrendszeri enzimek hatása a szénhidrátokra. A cellulóz (rost) hidrolízisének folyamata, a szénhidrát bomlástermékek felszívódása. Anaerob emésztés és glikolízis reakció. A szénhidrát oxidáció pentóz-foszfát útja.

absztrakt, hozzáadva: 2010.06.22

Szerves anyagok, amelyek szenet, oxigént és hidrogént tartalmaznak. A szénhidrátok kémiai összetételének általános képlete. Monoszacharidok, diszacharidok és poliszacharidok szerkezete és kémiai tulajdonságai. A szénhidrátok fő funkciói az emberi szervezetben.

bemutató, hozzáadva 2016.10.23

A szénhidrátok (monoszacharidok, oligoszacharidok, poliszacharidok) besorolása a leggyakoribb szerves vegyületek közé. Az anyag kémiai tulajdonságai, a táplálkozásban betöltött szerepe, mint fő energiaforrás, a glükóz jellemzői és helye az emberi életben.

absztrakt, hozzáadva: 2010.12.20

A szénhidrátok általános képlete, elsődleges biokémiai jelentősége, elterjedtsége a természetben és szerepe az emberi életben. A szénhidrátok fajtái kémiai szerkezet szerint: egyszerű és összetett (mono- és poliszacharidok). A szénhidrátok formaldehidből történő szintézisének terméke.

teszt, hozzáadva: 2011.01.24

A fehérjék általános jellemzői, osztályozása, szerkezete és szintézise. Fehérjék hidrolízise híg savakkal, fehérjék színreakciói. A fehérjék jelentősége a főzésben és az ételekben. Az emberi szervezet fehérjeszükséglete és emészthetősége.

szakdolgozat, hozzáadva 2010.10.27

A nyersanyagok mennyiségének és kémiai összetételének, a hosszú vekni energia- és biológiai értékének kiszámítása, az ember egy adott tápanyag iránti napi szükségletének kielégítési foka. Egy termék tápértékének meghatározása szójaliszt hozzáadásával.

gyakorlati munka, hozzáadva 2015.03.19

A szénhidrátok képlete, osztályozásuk. A szénhidrátok fő funkciói. Szénhidrátok szintézise formaldehidből. A monoszacharidok, diszacharidok, poliszacharidok tulajdonságai. A keményítő hidrolízise a malátában lévő enzimek hatására. Alkoholos és tejsavas erjesztés.

bemutató, hozzáadva 2015.01.20

A csokoládé osztályozása, fajtái, hasznos tulajdonságai és hatása az emberi szervezetre. A csokoládé összetételének tanulmányozása a címkéken. Telítetlen zsírok, fehérjék, szénhidrátok, sav-bázis egyensúly meghatározása csokoládéban. Az iskolások hozzáállása a csokoládéhoz.

gyakorlati munka, hozzáadva 2013.02.17

A szénhidrátok fogalma, felépítése, osztályozása és típusai, jelentősége az emberi szervezetben, tartalom a termékekben. A gátló hatást csökkentő tényezők, az antienzimek működésének elve. A savak szerepe a termékek ízének és illatának kialakításában.

teszt, hozzáadva 2014.12.02

A szénhidrátok aerob oxidációja a szervezet energiatermelésének fő módja. A sejtlégzés egy enzimatikus folyamat, melynek eredményeként szénhidrát-, zsírsav- és aminosavmolekulák bomlanak le, és biológiailag hasznos energia szabadul fel.

Az élelmiszeripar minden ága elválaszthatatlanul kapcsolódik a kémia fejlődéséhez. A biokémia fejlettségi szintje az élelmiszeripar legtöbb ágában az ipar fejlettségét is jellemzi. Mint már említettük, a bor-, sütő-, sörfőzés, dohány-, élelmiszer-sav-, gyümölcslé-, kvas-, alkoholipar főbb technológiai folyamatai biokémiai folyamatokon alapulnak. Éppen ezért a biokémiai folyamatok javítása és ennek megfelelően a termelés teljes technológiáját javító intézkedések végrehajtása a tudósok és az ipari dolgozók fő feladata. Számos iparág dolgozói folyamatosan a szelekcióval vannak elfoglalva – a rendkívül aktív fajok és élesztőtörzsek kiválasztásával. Hiszen ezen múlik a bor, a sör hozama, minősége; a kenyér hozama, porozitása és íze. Ezen a téren komoly eredmények születtek: hazai élesztőnk „megmunkálhatóságát tekintve” megfelel a technológia fokozott követelményeinek.

A nemzetgazdasági szükségletekre több tíz- és százezer tonna étkezési zsírt fordítanak, ezen belül jelentős részt mosó- és szárítóolajok gyártására. Eközben a mosószerek gyártásában az étkezési zsírok jelentős része (a jelenlegi technológiai színvonal mellett - akár 30 százalék) helyettesíthető szintetikus zsírsavakkal és alkoholokkal. Ezzel nagyon jelentős mennyiségű értékes zsír szabadulna fel élelmiszeripari célokra.

Technikai célokra, például ragasztóanyagok gyártásához nagy mennyiségű (sok ezer tonna!) élelmiszerkeményítőt és dextrint is elfogyasztanak. És itt a kémia segít! Egyes gyárak már 1962-ben szintetikus anyagot, poliakrilamidot kezdtek használni keményítő és dextrin helyett a címkék ragasztására. . Jelenleg a legtöbb gyár – pincészetek, alkoholmentes sör, pezsgő, befőzés stb. – szintetikus ragasztókra tér át. Így egyre inkább elterjedt az MF-17 gyantából (formaldehiddel karbamid) álló szintetikus AT-1 ragasztó CMC (karboxi-metil-cellulóz) hozzáadásával.Az élelmiszeripar jelentős mennyiségű élelmiszer-folyadékot (boranyagok, borok, borok) dolgoz fel. , sörlé, kvassörce, gyümölcs- és bogyólevek), amelyek természetüknél fogva agresszív tulajdonságokkal rendelkeznek a fémmel kapcsolatban. Ezeket a folyadékokat a technológiai feldolgozás során időnként alkalmatlan vagy rosszul adaptált tartályokba (fém, vasbeton és egyéb tartályok) tartalmazzák, ami rontja a késztermék minőségét. Napjainkban a kémia számos különféle terméket kínál az élelmiszeriparnak különféle tartályok - tartályok, tartályok, készülékek, tartályok - belső felületének bevonására. Ezek az eprosin, lakk XC-76, HVL és mások, amelyek teljesen megvédik a felületet minden ütéstől, teljesen semlegesek és ártalmatlanok. A szintetikus fóliák, műanyag termékek, szintetikus záróelemek széles körben használatosak az élelmiszeriparban. , konzerv, élelmiszer-koncentrátum, sütőipar, a celofánt sikeresen alkalmazzák különféle termékek csomagolására A pékáruk műanyag fóliába csomagolva jobban és tovább őrzik meg frissességüket, lassabban válnak el.

A műanyagok, a cellulóz-acetát fólia és a polisztirol napról-napra egyre több felhasználási területet találnak cukrászati termékek csomagolására szolgáló tárolóedények gyártására, lekvárok, lekvárok, lekvárok csomagolására, valamint különféle dobozok és egyéb csomagolások készítésére.

A drága import nyersanyagok - bor, sör, üdítőitalok, ásványvizek lezárására szolgáló parafa bélés - tökéletesen helyettesítik a különböző típusú polietilénből, poliizobutilénből és más szintetikus masszákból készült béléseket.

A kémia az élelmiszermérnökséget is aktívan szolgálja. A Kapront kopóalkatrészek, karamellnyomó gépek, perselyek, bilincsek, csendes fogaskerekek, nejlonhálók, szűrőszövet gyártására használják; a bor-, szeszesital- és sör-alkoholmentes iparban a kapront címkéző-, selejtező- és töltőgépek alkatrészeihez használják.

Napról napra egyre inkább „bevezetik” a műanyagokat az élelmiszeripari gépiparba – különféle szállítóasztalok, tölcsérek, vevőegységek, felvonóvödrök, csövek, kenyér kelesztéséhez szükséges kazetták és sok más alkatrész és szerelvény gyártásához.

A nagykémia hozzájárulása az élelmiszeriparhoz folyamatosan növekszik, Ritthausen német kémikus 1866-ban a búzafehérje bomlástermékeiből szerves savat nyert, amit glutaminsavnak nevezett el, ennek a felfedezésnek csaknem fél évszázadon át nem volt gyakorlati jelentősége. Később azonban kiderült, hogy a glutaminsav, bár nem esszenciális aminosav, mégis viszonylag nagy mennyiségben megtalálható olyan létfontosságú szervekben és szövetekben, mint az agy, a szívizom és a vérplazma. Például 100 gramm agyanyag 150 milligramm glutaminsavat tartalmaz.

"Tudományos vizsgálatok kimutatták, hogy a glutaminsav aktívan részt vesz a központi idegrendszerben lezajló biokémiai folyamatokban, részt vesz az intracelluláris fehérje- és szénhidrát-anyagcserében, serkenti az oxidatív folyamatokat. Az összes aminosav közül csak a glutaminsav oxidálja intenzíven az agyszövetet , miközben jelentős mennyiségű energia szabadul fel, amely az agyszövetekben zajló folyamatokhoz szükséges.

Ezért a glutaminsav legfontosabb felhasználási területe az orvosi gyakorlat, a központi idegrendszeri betegségek kezelésére.

A 20. század elején Kikunae Ikeda japán tudós a szójaszósz, a hínár (hínár) és más, Kelet-Ázsiára jellemző élelmiszeripari termékek összetételét tanulmányozva úgy döntött, hogy választ keres arra a kérdésre, hogy miért a szárított algával ízesített ételeket ( például hínár) ízletesebbé és étvágygerjesztőbbé válik. Hirtelen kiderült, hogy a tengeri moszat „nemesíti” az ételt, mert glutaminsavat tartalmaz.

1909-ben az Ikeda brit szabadalmat kapott az aromakészítmények előállítására szolgáló eljárásra. E módszer szerint az Ikeda mononátrium-glutamátot, azaz a glutaminsav nátriumsóját izolálta egy fehérjehidrolizátumból elektrolízissel. Kiderült, hogy a mononátrium-glutamát képes javítani az ételek ízét.

A mononátrium-glutamát sárgás finom kristályos por; jelenleg egyre nagyobb mennyiségben állítják elő itthon és külföldön egyaránt – különösen Kelet-Ázsia országaiban. Fő alkalmazását az élelmiszeriparban találja, mint a termékek ízének helyreállítását, amely bizonyos termékek készítése során elveszik. A mononátrium-glutamátot levesek, szószok, hús- és kolbásztermékek, zöldségkonzervek stb.

Élelmiszereknél a nátrium-glutamát következő adagja javasolt: 10 gramm drog 3-4 kilogramm hús- vagy húsételhez, valamint halból és szárnyasból készült ételekhez 4-5 kilogramm fűszerezéshez elegendő. növényi termékek, 2 kilogramm hüvelyeshez és rizshez, valamint tésztából készültekhez, 6-7 liter leveshez, szószokhoz, húsleveshez. A nátrium-glutamát jelentősége különösen nagy a konzervek gyártásában, mivel a hőkezelés során a termékek kisebb-nagyobb mértékben elveszítik ízüket. Ezekben az esetekben általában 2 gramm gyógyszert adnak 1 kilogramm konzervre.

Ha bármely termék íze a tárolás vagy főzés következtében romlik, akkor a glutamát visszaállítja azt. A mononátrium-glutamát növeli az ízlelőidegek érzékenységét, ezáltal fogékonyabbá teszi őket az ételek ízére. Egyes esetekben még az ízét is fokozza, például elfedi a különféle zöldségek nem kívánt keserűségét és földességét. A friss zöldséges ételek kellemes íze a magas glutaminsav tartalomnak köszönhető. A régi vegetáriánus levesbe elég egy kis csipet glutamátot tenni - lám, az étel elnyeri az íz teljességét, olyan érzés, mintha illatos húslevest eszel. És még egy "varázslatos" akció a nátrium-glutamátot tartalmazza. A helyzet az, hogy a hús- és haltermékek hosszú távú tárolása során frissességük elveszik, ízük és megjelenésük romlik. Ha ezeket a termékeket tárolás előtt nátrium-glutamát-oldattal megnedvesítjük, akkor frissek maradnak, míg a kontroll rákfélék elvesztik eredeti ízüket és avasodnak.

A mononátrium-glutamátot Japánban "aji-no-moto" néven forgalmazzák, ami "ízesszenciát" jelent. Néha ezt a szót másképp fordítják - "az íz lelke". Kínában ezt a szert "wei-syu"-nak, azaz "gasztronómiai pornak" hívják, a franciák "elmeszérumnak" hívják, ezzel egyértelműen a glutaminsav agyi folyamatokban betöltött szerepére utalva.

Miből áll a mononátrium-glutamát és a glutaminsav? Minden ország a legjövedelmezőbb alapanyagot választja ki magának. Például az Egyesült Államokban az MSG több mint 50 százaléka cukorrépa-hulladékból, körülbelül 30 százaléka búzagluténből és körülbelül 20 százaléka kukoricagluténből készül. Kínában a mononátrium-glutamátot szójafehérjéből állítják elő, Németországban - búzafehérjéből. Japánban módszert dolgoztak ki a glutaminsav glükózból és ásványi sókból történő biokémiai szintézisére egy speciális mikroorganizmusfaj (Micrococcus glutamicus) felhasználásával, amelyről Kinoshita japán tudós számolt be Moszkvában az V. Nemzetközi Biokémiai Kongresszuson.

Az elmúlt években számos új műhelyt szerveztek hazánkban glutaminsav és mononátrium-glutamát előállítására. E célokra a fő nyersanyagok a kukoricakeményítő-gyártásból származó hulladékok, a cukorgyártásból származó hulladékok (répaszirup) és az alkoholgyártásból származó hulladékok (bard).

Jelenleg évente több tízezer tonna glutaminsavat és mononátrium-glutamátot állítanak elő világszerte, és alkalmazási körük napról napra bővül.

Figyelemre méltó gyorsítók - enzimek

A szervezetben lezajló kémiai reakciók többsége enzimek közreműködésével megy végbe.Az enzimek élő sejt által termelt specifikus fehérjék, amelyek képesek felgyorsítani a kémiai reakciókat. Az enzimek nevüket a latin szóból kapták, ami „erjedést” jelent. Az alkoholos fermentáció az egyik legrégebbi példája az enzimek hatásának.Az élet minden megnyilvánulása az enzimek jelenlétének köszönhető;

I. P. Pavlov, aki kivételesen nagy mértékben járult hozzá az enzimek tanának fejlődéséhez, ezeket az élet okozóinak tekintette: „Ezek az anyagok hatalmas szerepet játszanak, meghatározzák azokat a folyamatokat, amelyekben az élet megnyilvánul, teljességében jelen vannak. az élet érzékszervi aktivátorai. "Az ember megtanulta az élő szervezetekben végbemenő változások tapasztalatait átvinni az ipari szférába - az élelmiszer- és más iparágak nyersanyagainak technikai feldolgozásához. Az enzimek és enzimkészítmények technológiai felhasználása azon képességükről, hogy felgyorsítsák az egyes szerves és ásványi anyagok számos tulajdonságának átalakulását, felgyorsítva ezzel a legkülönfélébb technológiai folyamatokat.

Jelenleg 800 különböző enzim ismert.

A különféle enzimek hatása nagyon specifikus. Ez vagy az az enzim csak egy bizonyos anyagra vagy egy bizonyos típusú kémiai kötésre hat egy molekulában.

Az enzimek hatásától függően hat osztályba sorolhatók.

Az enzimek képesek különféle szénhidrátokat, fehérjeanyagokat lebontani, zsírokat hidrolizálni, más szerves anyagokat lebontani, redox reakciókat katalizálni, egyes szerves vegyületek molekuláinak különféle kémiai csoportjait átvinni mások molekuláiba. Nagyon fontos, hogy az enzimek ne csak előre, hanem ellentétes irányba is felgyorsítsák a folyamatokat, vagyis az enzimek nemcsak az összetett szerves molekulák lebontását, hanem azok szintézisét is végrehajthatják. Az is érdekes, hogy az enzimek rendkívül kis dózisban hatnak hatalmas számú anyagra. Ugyanakkor az enzimek nagyon gyorsan hatnak.Egy katalizátormolekula egy másodperc alatt több ezer szubsztrátrészecskét alakít át.Tehát 1 gramm pepszin 50 kilogramm alvadt tojásfehérjét képes lebontani; A keményítőt cukrosító nyálamiláz egymillióra hígítva mutatja meg hatását, 1 gramm kristályos rennin pedig 12 tonna tejet alvósra késztet!

Minden természetes eredetű enzim nem mérgező. Ez az előny nagyon értékes az élelmiszeripar szinte minden ága számára.

Hogyan nyerik az enzimeket?

Az enzimek széles körben elterjedtek a természetben, és megtalálhatók az állatok minden szövetében és szervében, növényekben, valamint mikroorganizmusokban - gombákban, baktériumokban, élesztőben. Ezért nagyon sokféle forrásból beszerezhetők A tudósok megtalálták a választ a legérdekesebb kérdésekre: hogyan lehet mesterségesen hozzájutni ezekhez a csodás anyagokhoz, hogyan használhatók fel a mindennapi életben és a termelésben?Ha a különböző állatok hasnyálmirigye méltán nevezik „enzimgyárnak”, akkor a formák, mint kiderült, valóban a különféle biológiai katalizátorok „kincstárát” jelentik. A mikroorganizmusokból nyert enzimkészítmények fokozatosan felváltották az állati és növényi eredetű készítményeket a legtöbb iparágban.

Az ilyen típusú nyersanyagok előnyei közé tartozik mindenekelőtt a mikroorganizmusok magas szaporodási aránya. Egy éven belül bizonyos feltételek mellett 600-800 mesterségesen termesztett penészgomba vagy más mikroorganizmus "termése" takarítható be. Egy adott táptalajon (búzakorpa, szőlő- vagy gyümölcstörköly, azaz a lé préselésének maradványai) történik a vetés, és mesterségesen kialakított körülmények között (megkívánt páratartalom és hőmérséklet) bizonyos enzimekben gazdag vagy egy enzimet tartalmazó mikroorganizmusok jelennek meg. adott ingatlant termesztenek. A megnövekedett mennyiségű enzim termelésének serkentésére különféle sókat, savakat és egyéb összetevőket adnak a keverékhez. Ezután enzimkomplexet vagy egyedi enzimeket izolálnak a biomasszából,

Enzimek és élelmiszerek

A nyersanyagokban található, vagy megfelelő mennyiségben hozzáadott enzimek aktivitásának irányított felhasználása számos élelmiszertermék előállításának alapja Hús, darált hús, sózás utáni hering érlelés, tea, dohány, borok érlelése, mely után egy elképesztő íze és illata, amely csak rájuk jellemző, mindegyik termékben megjelenik - ez az enzimek "munkájának" eredménye. A maláta csírázási folyamata, amikor a vízben nem oldódó keményítő oldhatóvá válik, és a gabona sajátos aromát és ízt kap – ez is az enzimek munkája!Mai felfogás szerint az élelmiszeripar további fejlődése elképzelhetetlen anélkül enzimek és enzimkészítmények használata (különböző hatású enzimek komplexuma) Vegyük például a kenyeret – a legmasszívabb élelmiszerterméket. Normál körülmények között a kenyér előállítása, pontosabban a tésztakészítés folyamata is a lisztben található enzimek közreműködésével megy végbe. De mi van akkor, ha 1 tonna liszthez csak 20 gramm amiláz enzimkészítményt adunk? Akkor javított kenyeret kapunk; íz, illat, gyönyörű kéreggel, porózusabb, terjedelmesebb és még édesebb! Az enzim, amely bizonyos mértékig lebontja a lisztben lévő keményítőt, növeli a liszt cukortartalmát; intenzívebben mennek végbe az erjedési, gázképződési és egyéb folyamatok - és a kenyér minősége is javul.

Ugyanezt az enzimet, az amilázt használják a söriparban. Segítségével a sörlé készítéséhez használt maláta egy részét közönséges gabonával helyettesítik. Illatos, habos, ízletes sört kap. Az amiláz enzim segítségével a kukoricalisztből vízben oldódó keményítőt, édes melaszt és glükózt lehet előállítani.

A frissen készített csokoládétermékek, töltelékes puha cukorkák, lekvárok és egyebek nemcsak a gyerekek, hanem a felnőttek számára is csemege. De miután egy ideig a boltban vagy otthon feküdtek, ezek a termékek elveszítik finom ízüket és megjelenésüket - kezdenek megkeményedni, a cukor kristályosodik, és az aroma elveszik. Hogyan lehet meghosszabbítani ezeknek a termékeknek az élettartamát? Invertáz enzim! Kiderült, hogy az invertáz megakadályozza az édesipari termékek "elöregedését", a cukor durva kristályosodását; a termékek hosszú ideig teljesen „frissek” maradnak. Mi a helyzet a krémfagylalttal? A laktáz enzim használatával soha nem lesz szemcsés vagy "homokos", mert nem megy végbe a tejcukor kristályosodása.

Ahhoz, hogy a boltban vásárolt hús ne legyen kemény, szükséges az enzimek munkája. Az állat levágása után a hús tulajdonságai megváltoznak: a hús eleinte kemény és íztelen, a friss hús enyhén markáns illatú és ízű, idővel a hús puhává válik, a főtt hús aromájának intenzitása, ill. a húsleves növekszik, az íz hangsúlyosabbá válik és új árnyalatokat kap. A hús érlelődik.

Az érlelés során a hús merevségének változása az izom- és kötőszövetek fehérjéinek megváltozásával jár. A hús és a húsleves jellegzetes íze az izomszövet glutaminsav-tartalmától függ, amely sóihoz - glutamátokhoz hasonlóan - sajátos húsleves ízű. Ezért a friss hús enyhén markáns íze részben annak tudható be, hogy ebben az időszakban a glutamin valamilyen komponenshez kapcsolódik, amely a hús érésével szabadul fel.

A hús érlelés közbeni aromájának és ízének megváltozása az izomrost-lipidek lipáz hatására bekövetkező hidrolitikus lebomlásából eredő kis molekulatömegű illékony zsírsavak felhalmozódásával is összefügg.

A különböző állatok izomrostjában lévő lipidek zsírsav-összetételének különbsége specifikusságot ad a különféle húsfajták aroma- és ízárnyalataira.

A húsváltozások enzimatikus jellege miatt a hőmérséklet döntően befolyásolja azok sebességét. Az enzimek aktivitása erősen lelassul, de még nagyon alacsony hőmérsékleten sem áll le: mínusz 79 fokon nem pusztulnak el. Az enzimek fagyasztott állapotban több hónapig tárolhatók anélkül, hogy elveszítenék aktivitásukat. Egyes esetekben aktivitásuk a leolvasztás után megnő.

Napról napra bővül az enzimek és készítményeik alkalmazási köre.

Iparunk évről évre növeli a szőlő, gyümölcs és bogyós gyümölcs feldolgozását bor, gyümölcslevek és konzervek előállítására. Ennél a termelésnél a nehézségek olykor abban rejlenek, hogy az alapanyagok - gyümölcsök és bogyók - nem „adják ki” a benne lévő összes levet a préselés során. A pektináz enzimkészítmény elenyésző mennyiségben (0,03-0,05 százalékban) történő hozzáadása szőlőhöz, jégesőhöz, almához, szilvához, különféle bogyós gyümölcsökhöz zúzva vagy összetörve igen jelentős - 6-20 százalékos - léhozam növekedést eredményez. gyümölcslevek derítésére is használható, gyümölcszselé, gyümölcspüré készítésénél. A termékek oxigén oxidáló hatásától - zsírok, élelmiszer-koncentrátumok és egyéb zsírtartalmú termékek - elleni védelme szempontjából nagy gyakorlati jelentőségű a glükóz-oxidáz enzim. Az avasodás vagy egyéb oxidatív változások miatt immár rövid „élettartamú” termékek hosszú távú tárolásának kérdésével foglalkoznak. Oxigén eltávolítása vagy védelem. hogy belőle nagyon fontos a sajt-, alkoholmentes-, sör-, bor-, zsíriparban, olyan termékek előállításában, mint a tejpor, majonéz, élelmiszer-koncentrátumok és ízesítő termékek. A glükóz-oxidáz-kataláz rendszer használata minden esetben egyszerű és nagyon hatékony eszköznek bizonyul, amely javítja a termékek minőségét és eltarthatóságát.

Az élelmiszeripar és általában a táplálkozástudomány jövője elképzelhetetlen az enzimek mélyreható tanulmányozása és széles körű alkalmazása nélkül. Számos kutatóintézetünk foglalkozik az enzimkészítmények előállításának és felhasználásának javításával. A következő években a tervek szerint ezeknek a figyelemre méltó anyagoknak a termelését jelentősen növelni kell.