Реферат: Пищевая и биологическая ценность пищевых продуктов
Термином «пищевая ценность» обозначается вся полнота свойств пищевых продуктов, включая обеспечение данным продуктом физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах и энергии.
Дата добавления на сайт: 14 апреля 2025
Пищевая и биологическая ценность пищевых продуктов
Термином «пищевая ценность» обозначается вся полнота свойств пищевых продуктов, включая обеспечение данным продуктом физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах и энергии.
Термином «биологическая ценность» обозначается степень соответствия аминокислотного состава пищевого белка потребностям организма. Биологическая ценность характеризуется показателем аминокислотного скора.
Энергети́ческая це́нность, или калорийность — это количество энергии, высвобождаемой в организме человека из продуктов питания в процессе пищеварения, при условии её полного усвоения. Энергетическая ценность продукта измеряется в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж) в расчете на 100 г продукта.
Пищева́я це́нность продукта — это содержание в нём углеводов, жиров и белков из расчёта на 100 грамм продукта.
Современные данные науки о питании позволяют выделить четыре биологические воздействия пищи на организм человека:
специфическая что исключает и развития синдромов недостаточного и избыточного питания (алиментарных заболеваний);
неспецифическая что препятствует развитию и прогрессированию неинфекционных (неспецифических) заболеваний;
защитная (нейтрализующий) что повышает устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям производственных факторов;
фармакологическая что восстанавливает нарушенную болезнью деятельность функциональных систем организма
Согласно биологическому действию пищи различают четыре разновидности питания: рациональное, превентивное, лечебно-профилактическое и диетическое.
Качество жировых компонентов пищевых продуктов определяется показателем биологической эффективности, отражающим содержание в них полиненасыщенных жирных кислот.
Требования к пищевой ценности применяются по отношению к следующим 9 группам сырья и продуктов: мясо, мясные продукты, птица и яйца; молоко и молочные продукты; рыба, рыбные и другие продукты моря; хлебобулочные и мукомольно-крупяные изделия; сахар и кондитерские изделия; овощи, бахчевые, плоды, ягоды и продукты их переработки; жировые продукты; напитки и продукты брожения; другие продукты.
1 Мясо, мясные продукты, птица и яйца
Пищевая ценность продуктов, относящихся к этой группе, определяется в основном содержанием в них высокоценного белка, насыщенного жира, некоторых микроэлементов и витаминов, а также энергетической ценностью. Биологическая ценность белков продуктов, изготовленных из мяса сельскохозяйственных животных и яиц, не должна быть по величине аминокислотного скора ниже 1, а белков других продуктов этой группы — ниже 0,9.
Мясо является главным источником животного белка. Содержание белка в мясе может колебаться от 11 до 21% (18%). Коэффициент усвояемости белка нежирной свинины и телятины равен 90%, говядины — 75%, баранины — 70%.
Общее количество жира в мясе колеблется от 1 до 50%. С увеличением количества жира в мясе несколько уменьшается количество белков и более значительно — воды.
Пищевая ценность липидов мяса зависит от жирнокислотного состава. В говядине и баранине преобладают насыщенные жирные кислоты, а также моно-ненасыщенная олеиновая кислота. Содержание ПНЖК (линолевой и особенно линоленовой) незначительно. В свинине много ПНЖК — до 10,5% в жировой ткани, в том числе до 9,5% линолевой, до 0,6% линоленовой и до 0,35% арахидоновой кислоты. По соотношению насыщенных, мононенасыщенных л пол и ненасыщенных жирных кислот (3:4:1) свиной жир довольно близко приближается к оптимальному (3:6:1).
Холестерина в мышечной ткани мяса примерно в 1,5 раза меньше, чем в Кировой.
Мясо содержит витамины B1, В2, РР и особенно В12, но витаминов С и А в мясe мало. В мясе содержится значительное количество легкоусвояемых форм минеральных веществ, особенно фосфора, железа, цинка. Усвоение минеральных веществ из мяса существенно выше, чем из продуктов растительного происхождения. Например, железо в 3 раза лучше усваивается из мяса, чем из растительных продуктов. Углеводов в мясе незначительное количество.
Мясо животных является источником экстрактивных веществ, которые стимулируют деятельность пищеварительных желез, повышают аппетит, стимулируют ЦНС. При варке мяса от 1/3 до 2/3 экстрактивных веществ переходит бульон, поэтому отварное мясо предпочтительно в химически щадящих диетах.
Мясо птицы содержит несколько больше белков (куры — 18-20%, индейка 24,7%) и экстрактивных веществ, значительно меньше соединительной ткани, а белки и жиры усваиваются лучше. В мясе птиц много стимулирующих рост аминокислот — триптофана, лизина, аргинина. В липидах мяса птицы больше ПНЖК, чем в говядине и баранине. Витаминный и минеральный состав мяса птицы заметно не отличается от мяса остальных наземных животных. Белое мясо птиц богато фосфором, серой и железом, что позволяет рекомендовать его для профилактики железодефицитных состояний у детей раннего возраста.
Мясо уток и гусей не рекомендуется использовать в диетическом питании из-за большого содержания жира, достигающего 36-38%. Печень птицы представляет собой важный источник микроэлементов, участвующих в процессах кроветворения, витаминов А, холина, В2, BJ2, PP. Однако в печени птицы содержится много холестерина — более 300 мг на 100 г продукта против 60- 80 мг на 100 г мяса животных и птицы.
Белок яиц с точки зрения аминокислотного состава сбалансирован лучше, чем какой-либо другой, что позволило в свое время Продовольственной сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) использовать яичный белок в качестве стандарта при оценке биологической ценности белков. Липидный комплекс яиц, кроме холестерина (0,57%), одновременно содержит много фосфолипидов (3,39%), что в известной мере нейтрализует атерогенное действие холестерина.
В яйцах, в основном в желтке, высокое содержание жирорастворимых витаминов A, D и Е. Общее количество микро- и макроэлементов в яйце существенно не отличается от мяса наземных животных (за исключением кальция, которого в яйце в несколько раз больше), и все они находятся в легкоусвояемой форме.
2 Молоко и молочные продукты
Пищевая ценность молока и молочных продуктов определяется преимущественно содержанием в них белка, жира, некоторых витаминов, макро- и микроэлементов и энергетической ценностью.
В России в основном потребляют коровье молоко, но в некоторых регионах получают и используют молоко других видов животных. В молоке содержится более 90 компонентов, 20 сбалансированных аминокислот, около 20 жирных кислот, 25 различных минеральных веществ в значимых количествах и 12 витаминов.
Молоко подразделяют на казеиновое (75% казеина и более) и альбуминовое (50% казеина и менее). К казеиновому относится коровье и козье молоко, к альбуминовому — кобылье и ослиное. В альбуминовом молоке лучше сбалансированы аминокислоты, больше сахара и при скисании в нем образуются мелкие нежные хлопья; оно больше приближается к женскому молоку. Помимо белка, в молоке содержится незначительное количество (4—10%) небелковых форм азота, в том числе около 3% свободных аминокислот, имеющих значение для производства молочнокислых изделий и сыров.
Жир молока представлен в основном триглицеридами (98,2—99,5% всего жира). Кроме того, в молочном жире содержатся фосфолипиды, свободные жирные кислоты, стерины.
Углеводы в молоке представлены лактозой. В желудочно-кишечном тракте лактоза легко сбраживается до молочной кислоты, которая принимает участие в регулировании деятельности кишечной микрофлоры. Молочный сахар регулирует накопление в организме жира и жироподобных веществ, способствует усвоению фосфора, кальция и магния, а также содействует синтезу витаминов группы В.
Молоко является ценным источником тиамина и рибофлавина. Количество витаминов A, D и p-каротина зависит от сезона.
Кальций и фосфор находятся в молоке в сбалансированном для усвоения состоянии. Микроэлементы, в том числе цинк, железо и медь, связаны как с белками, так и с жировыми шариками. Соотношение этих фракций непостоянно. Молоку свойственны хорошие усвояемость и высокая энергетическая ценность. Кисломолочные продукты получают из молока в результате молочнокислого, а иногда и спиртового брожения после внесения специальных микробных заквасок.
В кисломолочных продуктах увеличивается кислотность, повышается со-держание витаминов группы В. Кисломолочные продукты получают антибиотические свойства. Эти продукты быстрее усваиваются, стимулируют секрецию пищеварительных желез, нормализуют моторику кишечника и подавляют в нем гнилостную микрофлору. Творог является важным источником легкоперевариваемого и усвояемого белка, кальция и фосфора, а также витаминов А и группы В. Творог оказывает липотропное действие и широко используется в лечебном питании при заболеваниях печени, сердечно-сосудистой системы, ожирении, диабете, после ожогов и переломов костей.
3 Рыба, рыбные продукты и другие продукты моря
Пищевая ценность этой группы продуктов определяется содержанием в них высокоценного белка, ненасыщенного жира, некоторых витаминов, макро- и микроэлементов и энергетической ценностью.
Рыба по химическому составу очень близка к мясу теплокровных животных. В рыбе содержится от 10 до 23% полноценных белков, а метионина в рыбе больше, чем в мясе. Белки рыбы усваиваются на 93—98%. В рыбе много экстрактивных веществ, которые оказывают сильное сокогонное действие.
Липиды рыб представлены главным образом триглицеридами различных жирных кислот, среди которых до 90% составляют биологически активные ненасыщенные жирные кислоты. Количество ПНЖК кислот достигает 5%.
Витаминов группы В (тиамин, рибофлавин, ниацин) в рыбе приблизительно столько же, сколько в мясе, а витамина В12 несколько больше. Витамина А одержите я от 0,01 до 0,1 мг%, витамина D больше, чем в мясе (в сельди до Ю мкг%). Особенно много этих витаминов в печеночном жире трески: до 10 мг% (итамина А и до 200 мкг% витамина D. В печеночном жире тунца содержание штамина D может достигать 1000 мкг%.
Минеральный состав рыбы более разнообразен, чем мяса. Морская рыба одержит от 50 до 150 мкг% йода, 400-1000 мкг% фтора и 40-50 мкг% брома, по приблизительно в 10 раз больше, чем в мясе, В рыбе в 3—4 раза больше кобальта, в 2-3 раза — натрия и хлора, в 2-10 раз — кальция. Меньше, чем в 1ясе, в рыбе содержится железа, цинка, меди, никеля и молибдена.
4 Хлебобулочные и мукомольно-крупяные изделия
Пищевая ценность группы хлебобулочных изделий и мукомольно-крупяных продуктов определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, витаминов группы В, некоторых макро- и микроэлементов и энергетической ценностью.
Хлеб традиционно широко представлен в рационе жителей России и обеспечивает от 30 до 40% суточных энерготрат. В хлебе содержится 45-50% углеводов, в основном крахмала, до 1% жиров и 6—8% белков с дефицитом незаменимых аминокислот лизина и треонина. Хлеб — источник витаминов РР, В, и В2, а также фосфора, магния, серы и пищевых волокон (клетчатка и геми- целлюлоза). Энергетическая ценность хлеба 200—250 ккал/100 г.
Макаронные изделия («сухие консервы») по пищевой и биологической ценности не отличаются от пшеничного хлеба высших сортов.
Крупы представляют собой обработанное зерно различных злаковых культур. Больше всего белков в овсяной и гречневой крупах (15 и 14%), но аминокислотный состав белка не сбалансирован.
Бобовые продукты содержат до 25% белков, богатых лизином. Рационы, сочетающие злаковые и бобовые, обладают более высокой питательной ценностью и лучше усваиваются, чем чисто бобовые или чисто злаковые.
5 Сахар и кондитерские изделия
Пищевая ценность сахара и кондитерских изделий (сахаристые и мучные про¬дукты) определяется содержанием основного пищевого вещества (сахарозы) я дополнительных компонентов.
Пищевая ценность сахаристых кондитерских изделий может колебаться Е широких пределах и зависит от содержания сахара (40—85%) и других углево¬дов, жира (от 3% в карамели до 42% в шоколаде, в среднем 10-15%) и Е некоторых случаях белка. Энергетическая ценность этих продуктов колеблется от 300 до 550 ккал/100 г.
Пищевая ценность мучных кондитерских изделий определяется преимущественным содержанием в них крахмала пшеничной муки (30—40%) и сахаров (до 40%); некоторые изделия (печенье, кексы, вафли с жировой начинкой} содержат много жира (30—40%). Энергетическая ценность продуктов этой подгруппы составляет 400—500 ккал/100 г. Для производства кондитерских изделий используются рафинированные продукты, которые не содержат значимы) количеств витаминов.
6 Овощи, бахчевые, плоды, ягоды и продукты их переработки
Овощи, картофель, бахчевые, плоды, ягоды и продукты их переработки являются основными источниками ряда минеральных веществ, витамина С, р-каротина, клетчатки, пектиновых веществ и усвояемых углеводов, что и определяет пищевую ценность продуктов этой группы. В процессе хранения часть пищевых веществ теряется.
В питании россиян в основном используют капусту, огурцы, томаты, лук и чеснок, свеклу и морковь, а также картофель, относящийся к корнеплодам.
Картофель является важнейшим продуктом повседневного потребления. Энергетическая ценность картофеля обусловлена высоким содержанием крахмала (до 24%). Белка в картофеле немного (2 г/100 г продукта), но зато это самый ценный из всех растительных белков. В свежеубранном картофеле содержится до 20 мг% аскорбиновой кислоты. После 5 мес хранения концентрация аскорбиновой кислоты снижается до 15 мг%, а после 6 мес — до 10 мг%. Кроме того, картофель является источником фолиевой кислоты, рибофлавина и ниацина, а также многих минеральных веществ, в первую очередь калия.
Капуста обладает малой энергетической ценностью, в ней мало белков (от 0,8 до 4,8 мг/100 г) и углеводов (4,5-7,9 мг/100 г) при полном отсутствии жира и высоком содержании витамина С и калия. Белки капусты, как и картофеля, относятся к полноценным, приближающимся по аминокислотному составу к белкам животного происхождения. Высокую биологическую активность капусте придает тартроновая кислота, которая редуцирует превращение углеводов в жир. Капустный сок содержит витамин U, который рассматривается как противоязвенный фактор. Квашеная капуста содержит 30 мг% витамина С, т, е. от 70 до 90% исходного содержания в свежем овоще.
Огурцы не обладают высокой пищевой ценностью и широко используются в питании по сложившимся традициям и благодаря хорошим потребительским свойствам. Некоторые сорта томатов по содержанию аскорбиновой кислоты приближаются к цитрусовым, причем аскорбиновая кислота сохраняется в томатах и при консервировании. В томатах много (1-каротина (1,2 мг%). Пищевая ценность томатов обусловлена и высоким содержанием яблочной и лимонной кислот.
Лук и чеснок содержат много фитонцидов, аскорбиновой и фолиевой кислот.
Свекла и морковь являются источниками минеральных веществ, углеводов, органических кислот, витаминов, пищевых волокон. Содержание р-каротина в моркови существенно превосходит его содержание во всех остальных овощах.
Бахчевые (арбуз, дыня, тыква) отличаются значительным содержанием моносахаридов (глюкозы и фруктозы), калия, аскорбиновой кислоты, а также р-каротина и фолиевой кислоты.
Фрукты и ягоды имеют разнообразные вкусовые и питательные свойства. Апельсины содержат сахара, пектиновые вещества, органические кислоты, аскорбиновую кислоту, инозит, витамин Р и значительные количества калия.
В яблоках находятся сбалансированный комплекс сахаров, который в наименьшей степени используется в организме для жирообразования, значительное количество клетчатки, органических кислот, аскорбиновой кислоты и минеральных веществ.
7 Жировые продукты
К этой группы относятся масла растительные, маргарины, майонезы, молочный жир и жиры топленые животные.
Сливочное масло содержит 82,5 г жира/100 г, вследствие чего обладает высокой энергетической ценностью. В 100 г сливочного масла витамина D2 — 0,002-0,008 мг, витамина А — 0,59 мг, Р-каротина — 0,38 мг, витамина Е — 2—5 мг, фосфатидов — 1400 мг и холестерина 237 мг, немного витаминов В2 и РР, практически нет витаминов В, и С.
Растительные жиры обладают высокой биологической ценностью из-за содержания ПНЖК, фосфатидов, стеринов, жирорастворимых витаминов. Рафинирование масла приводит к снижению биологической ценности продукта, так как в процессе обработки теряются фосфатиды и токоферолы. Комбинированные жиры (маргарин) представляют смесь растительных и животных жиров. По своей усвояемости маргарин не уступает сливочному маслу.
Получаемые в процессе гидрогенизации моно- и поли ненасыщенных жирных кислот кулинарные жиры, в частности твердые сорта маргарина, содержат трансизомеры насыщенных жирных кислот (ТИЖК), которые существенным образом изменяют функции молекул ферментов и клеточных оболочек, в состав которых они попадают.
ТИЖК содержатся преимущественно в хлебобулочных и кондитерских изделиях, приготовленных на гидрогенизированных жирах. Количество ТИЖК в крекерах, печенье, картофеле фри, чипсах, пончиках, приготовленных с использованием твердых маргаринов, может достигать 30—40% общего количества жирных кислот.
8 Напитки и продукты брожения
Пищевая ценность безалкогольных напитков определяется содержанием в них углеводов и некоторых водорастворимых витаминов, а минеральных вод — содержанием минеральных веществ.
Пищевая ценность натуральных соков практически соответствует пищевой ценности сырья, т. е. тех фруктов и ягод, из которых они готовятся.
Пищевая ценность чая и кофе невелика. В чае без сахара содержатся только кальций и магний (1 мг%) и железо (0,1 мг%). Кофе без сахара содержит на
100 мл 0,2 г белков, 0,6 г жиров и 0,1 г углеводов.
Тонизирующее действие чая и кофе связано с содержанием кофеина (в чае 350 мг/л, в кофе до 1050 мг/л). Кофе и чай уменьшают всасывание железа на 39-64%.
Консервирование
Для характеристики применяемых в настоящее время методов консервирования можно использовать следующую их классификацию (К. С. Петровский).
I. Консервирование воздействием температурных факторов (стерилизация, пастеризация, охлаждение, замораживание, применение токов УВЧ).
II. Консервирование обезвоживанием: солнечная, искусственная (камерная), вакуумная, сублимационная сушка.
III. Консервирование ионизирующей радиацией.
IV. Консервирование изменением свойств среды (соление, использование сахара, маринование, квашение).
V. Консервирование химическими веществами (применение антисептиков, антибиотиков и антиокислителей).
VI. Комбинированные методы консервирования (копчение, презервирование).
Распространенным способом сохранения скоропортящихся пищевых продуктов является изменение состава среды путем повышения осмотического давления и снижения концентрации водородных ионов. В первом случае под влиянием концентрированных растворов хлорида натрия или сахара от бактериальной клетки отнимается вода, а протоплазма подвергается обезвоживанию и плазмолизу.
При этом необходимо иметь в виду устойчивость некоторых патогенных микроорганизмов к поваренной соли (сальмонеллы, стафилококки). Кроме того, к числу существенных недостатков данного метода относится потеря значительного количества питательных экстрактивных веществ.
При использовании сахара его концентрация около 60% обеспечивает достаточно эффективное бактериостатическое и бактерицидное действие, которое усиливается при предварительной тепловой обработке ягод и фруктов.
Изменение величины рН также нарушает дисперсность протоплазмы микробной клетки, причем при снижении ее ниже 4,5 полностью прекращается развитие гнилостных бактерий. В этих целях в консервируемые продукты добавляют пищевые кислоты, чаще всего уксусную, обладающую достаточной бактерицидностью в концентрации 4 — 6%.
К биологическим способам консервирования относят квашение овощей и плодов, в основе которого лежит развитие специфической микрофлоры, разлагающей сахаристые вещества с образованием молочной кислоты и, следовательно, изменение концентрации водородных ионов. При этом в начальной фазе процесса используется хлорид натрия.
Консервирование пищевых продуктов применяется с целью удлинения срока их хранения, что имеет особое значение для скоропортящихся продуктов. Для консервирования пищевых продуктов применяют различные способы — физические, химические и биологические. Из физических способов наибольшее распространение получило консервирование посредством низкой (охлаждение, замораживание) и высокой (стерилизации, пастеризация) температуры.
При охлаждении продукт хранится при температуре от 0 до +4°. В таких условиях в продуктах понижается активность окислительных процессов и прекращается развитие патогенной и сапрофитной микрофлоры. Однако охлажденные продукты продолжают изменяться, поэтому срок хранения их ограничивается 10—20 днями.
В тех случаях, когда необходимо сохранять продукт в течение более длительного срока, применяют замораживание. Для этого используют температуру порядка — 20°. Замораживание почти не изменяет первоначальных свойств продуктов и гарантирует их высокие качества.
Консервирование высокими температурами проводится путем стерилизации, пастеризации, высушивания.
При стерилизации происходит полное разрушение всех форм бактерий. Это достигается автоклавированием при температуре 100—120° и экспозиции 30 мин. Консервы после стерилизации могут храниться от 1 года до 1 5 лет.
Пастеризация предусматривает уничтожение вегетативных форм микроорганизмов. Для этого чаще применяют температуру 63° в течение 30 мин (длительная пастеризация).
При кратковременной пастеризации применяется сравнительно высокая температура — 85—90°, но время воздействия при этом ограничивается 30 с — 1 мин. Кратковременной пастеризацией пользуются при изготовлении фруктовых соков и молока на крупных предприятиях, где необходимо обеспечить непрерывность процесса пастеризации. После пастеризации продукт почти не изменяет своих первоначальных свойств и в нем сохраняются витамины.
Высушивание — обезвоживание пищевых продуктов в потоке горячего воздуха или при непосредственном контакте с нагретой поверхностью. При влажности менее 15% прекращается размножение бактерий.
Вяление — обезвоживание продуктов сушкой на солнце. При вялении витамин С разрушается полностью, а каротин — частично.
Консервирование поваренной солью. При содержании в консервирующей среде 9—10% поваренной соли задерживается рост бактерий вследствие обезвоживания. Кроме того, соль уменьшает количество кислорода в среде, препятствуя тем самым развитию аэробов. При посоле часть витаминов разрушается, а часть переходив в рассол.
Консервирование сахаром. При содержании сахара 70% в продукте создается высокое осмотическое давление, что затормаживает развитие микроорганизмов. Консервирование сахаром путем простого смешивания продукта с сахаром без нагревания сохраняет его исходные свойства (вкус, аромат) и витамины.
Консервирование маринованием. При мариновании продуктов с помощью пищевых кислот (уксусной, лимонной) происходит сдвиг реакции в кислую сторону, что ведет к затормаживанию развития микрофлоры. Этому способствуют также соль и специи. Для сохранения овощей часто применяют квашение. При квашении под воздействием микрофлоры, имеющейся на овощах, фруктах (молочнокислая микрофлора), происходит превращение сахара в молочную кислоту, которая подавляет рост и развитие гнилостных бактерий. Соль, добавляемая при квашении, также задерживает развитие микроорганизмов.
Консервирование копчением. При копчении действуют три фактора: обезвоживание, повышенная концентрация поваренной соли и антисептические вещества, содержащиеся в дыме. Копчение может быть холодное и горячее. Холодное копчение производится при температуре 25—30° в течение 3—7 сут. После копчения продукт приобретает специфический вкус и запах. Горячее копчение осуществляется при температуре 120—140° в течение нескольких часов. Этим методом консервируют чаще всего рыбу. После горячего копчения рыба нестойка при хранении, поэтому в торговой сети срок ее хранения ограничивается 72 ч при температуре не выше 8°.
Консервирование ионизирующим излучением. В настоящее время в разных странах разрабатывается способ консервирования пищевых продуктов путем обработки их ионизирующим излучением радиоактивных изотопов. Этот метод экономичен, но при облучении большими дозами изменяются органолептические свойства продуктов: они приобретают посторонние вкусы и запахи. При облучении пищевых продуктов почти не разрушаются аминокислоты и витамины.