Контрольная работа по "Пищевым и биологическим активным добавкам"

1.Агар, агароид, желатин - использование в технологии продуктов питания    

 Применение  агара в пищевой промышленности  не лимитировано, а его количество, добавляемое в пищевые продукты, обусловлено рецептурами и стандартами  на эти продукты. 
      Ориентировочная дозировка в кондитерских изделиях составляет 1–1,2% к массе готового продукта. В зависимости от содержания основного вещества желирующая способность агара, или прочность геля (концентрация 1,5%), может изменяться от 500 до 930 г/см при 20 оС по Никону. Желирующая способность определяет тип агара: 600, 700, 800, 900. 
     

 Агароид (черноморский  агар) получают из водорослей  филлофлоры, растущих в Черном  море. Как и агар, агароид в  холодной воде плохо растворим,  в горячей образует коллоидный  раствор, при охлаждении которого образуется студень затяжистой консистенции. Студнеобразующая способность агароида в 2–3 раза ниже, чем у агара. 
      Студни, полученные с применением агароида, имеют затяжистую консистенцию и не имеют стекловидного излома, характерного для агара. Температура застудневания у студней на агароиде значительно выше, чем у студня, приготовленного с применением агара. Также агароид образует студни с более слабой водоудерживающей способностью, поэтому он имеет пониженную стойкость к высыханию и засахариванию. В пищевой промышленности агароид находит аналогичное агару применение. 

Желатин (от лат. gelatus — замерзший, застывший) — белковый продукт, представляющий собой смесь  линейных полипептидов с различной  молекулярной массой животного происхождения. Желатин изготовляют из костей, сухожилий, хрящей и прочего путем длительного кипячения с водой. При этом коллаген, входящий в состав соединительной ткани, переходит в глютин. Полученный раствор выпаривают, осветляют и охлаждают до превращения в желе, которое разрезают на куски и высушивают. Выпускают листовой желатин и измельченный. 
      Готовый сухой желатин — без вкуса, запаха, прозрачный, почти бесцветный или слегка желтый. В холодной воде и разбавленных кислотах сильно набухает, но не растворяется. Набухший желатин при нагревании растворяется, образуя клейкий раствор, который застывает в студень. 
      Желатин широко используется при изготовлении желе, зельца, мороженого, для производства желе, мармелада и других кондитерских изделий, а также в кулинарии. Кроме того, он применяется в технологиях приготовления пива и вина для их осветления. Обычные дозировки желатина составляют 0,5–8% от массы продукта. В пищевом производстве применяются различные марки желатинов, что обусловлено видом продукта и технологическими особенностями его производства. 

2.Улучшители консистенции, используемые в пищевой промышленности. С какой целью и в каких продуктах? 

     К этой группе пищевых добавок относятся  вещества, используемые для создания необходимых или изменения существующих реологических свойств пищевых продуктов, то есть добавки, регулирующие или формирующие консистенцию. К их числу принадлежат добавки различных функциональных классов - загустители, гелеобразователи, стабилизаторы физического состояния пищевых продуктов, а также поверхностно-активные вещества (ПАВ), в частности, эмульгаторы и пенообразователи.

     В последние годы в группе пищевых  добавок, регулирующие консистенцию продукта, большое внимание стало уделяться  стабилизационным системам, включающим несколько компонентов: эмульгатор, стабилизатор и загуститель. Их качественный состав, соотношение компонентов могут быть весьма разнообразны, что зависит от характера пищевого продукта, его консистенции, технологии получения, условий хранения, способа реализации.

     Применение  структурированных пищевых добавок  позволяет создать ассортимент  продуктов эмульсионной и гелиевой природы (маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир, мармелад и др.), структурированных  и текстурированных.

     Стабилизационные  системы широко применяются в общественном и домашнем питании, кулинарии. Они используются при производстве супов (сухие, консервированные, замороженные), соусов (майонезы, томатные соусы), бульонных продуктов, продуктов для консервированных блюд.

     Будучи  введенными в жидкую пищевую систему в процессе приготовления пищевого продукта, загустители и гелеобразователи связывают воду, в результате чего пищевая коллоидная система теряет свою подвижность, и консистенция пищевого продукта изменяется. Эффект изменения консистенции (повышение вязкости или гелеобразование) будет определяться особенностями химического строения введенной добавки.

В химическом отношении  добавки этой группы являются полимерными соединениями, в макромолекулах которых равномерно распределены гидрофильные группы, взаимодействующие с водой. Они могут участвовать также в обменном взаимодействии с ионами водорода и металлов (особенно кальция) и, кроме того, с органическими молекулами меньшей молекулярной массы. 

3.Натуральные и искусственные антиоксиданты, их использование 

3.1. Что такое антиоксиданты

Многие  из нас, безусловно, хотя бы раз слышали  это слово «антиоксиданты». А  вот что это, многие из нас не смогут ответить не смогут ответить. Так что  же такое «антиоксиданты»?

Антиоксиданты – это соединения, защищающие клетки (а точнее мембраны клеток) от вредных эффектов или реакций, которые могут вызвать избыточное окисление в организме. На нашей планете практически всегда процессы разрушения идут с участием кислорода путем окисления. Ржавеет железо - это окисление, в лесу гниют опавшие листья - это окисление. Мы болеем, постепенно стареем и это, очень приблизительно конечно, можно назвать процессом окисления.

Антиоксиданты – это специфическая группа химических веществ различного химического  строения, обладающих одним общим свойством – способностью связывать свободные радикалы (активные формы кислорода) и замедлять окислительно-восстановительные процессы. Исследования показали, что антиоксиданты помогают организму снижать уровень повреждения тканей, ускорять процесс выздоровления и противостоять инфекциям.

Антиоксиданты – это вещества, в большинстве  своем витамины, которые очищают  организм от повреждающих молекул, называемых свободными радикалами. Эти молекулы (свободные радикалы) постоянно образуются в организме человека в результате многочисленных окислительно-восстановительных процессов, направленных на поддержание нормального функционирования всех органов и систем.

В естественных условиях количество свободных радикалов  мало, и их действие на клетки организма полностью подавляется поступлением извне антиоксидантов, при потреблении человеком пищи, содержащей эти вещества.

Ниже  рассмотрены антиоксиданты, которые  относятся к более распространенным и известным, чаще не как антиоксиданты, а, например, витамины или микроэлементы. Также предоставлены сведения об их действии, содержании в продуктах питания и нормы их потребления.

1.1. Витамин  C

 
Витамин C – водорастворимый витамин, химическое название которого – аскорбиновая кислота.

Аскорбиновая  кислота является мощным антиоксидантом, который задерживает процесс  старения, препятствует возникновению  рака и сердечных нарушений. Она  необходима для поддержания здоровых зубов, десен, костей, хрящей, соединительной ткани, кровеносных сосудов и стенок капилляров.

Этот  витамин нужен для образования  коллагена – основного структурного материала организма. Работает как  антиоксидант и охраняет другие антиоксиданты (такие как витамин E и бета-каротин) от разрушения свободными радикалами. Предотвращает образование в желудке канцерогенных веществ из нитратов и нитритов, попадающих туда с водой или с консервированной пищей. Витамин С укрепляет иммунную систему. Иммунные клетки накапливаются в количестве, в сто раз превышающем его содержание в крови.

Исследователи отмечают, что при разрушении витамина E свободными радикалами витамин C помогает восстановить его и снова запустить  на борьбу со свободными радикалами. Также  этот витамин помогает усвоению железа, особенно из изюма, зеленых овощей и бобов, Но не способствует усвоению железа из мяса. Витамин C улучшает способность выводить токсичные для организма металлы, такие как медь, свинец, ртуть и др.

Витамин C защищает от:

Ø Сердечных заболеваний: снижает уровень холестерина, предотвращает высокое кровяное давление, защищает холестерин от окисления, которое как считается, ведет к атеросклерозу.

Ø Простуды: ослабляет проявление простуды и  уменьшает продолжительность болезни, но не предотвращает ее как таковую.

Ø Цинги: заболевание вызывается острым недостатком  витамина C и характеризуется кровотечением  десен, потере аппетита, депрессией, истерией, анемией, повышенной утомляемостью  и вялостью, выпадением зубов, болями в мышцах и соединительных тканях, непроходящих язвах, кожных кровотечениях. Может наблюдаться у истощенных алкоголиков и тех, кто придерживается очень строгой диеты.

Ø Вреда, наносимым курением и загрязнением воздуха: вдыхание сигаретного дыма разрушает витамин C в организме. Исследования показали, что в крови курильщиков содержится мало витамина C. Национальный совет по исследованиям считает, что курильщикам требуется в два раза больше витамина C, чем тем, кто не курит.

Признаки  дефицита витамина С: подкожные гематомы, кровоточащие десны, медленное заживление ран и порезов, депрессивное и, возможно, летаргическое состояние, боль в суставах, долго длящиеся простуды и инфекционные заболевания. Также при недостатке этого витамина отмечается воспаление слизистых оболочек.

Рекомендуемая доза витамина C, была повышена для полного насыщения организма. Теперь женщинам ежедневно полагается 75 миллиграмм витамина C, мужчинам – 90 миллиграмм. Из-за того, что курильщики наиболее подвержены повреждающему действию свободных радикалов, и расход витамина C идет у них быстрее, им требуется дополнительно 35 миллиграмм. Прежняя средняя суточная доза для взрослых составляла 60 миллиграмм.

Авторы  исследования утверждают, что эти  уровни витамина C могут быть легко  получены и без употребления в  пищу каких-либо добавок, достаточно иметь в своем рационе цитрусовые, картофель, клубнику, зелень и т.д. Например, двухсотграммовый стакан апельсинового сока дает организму 100 миллиграмм витамина C. Также была пересмотрена максимально допустимая доза потребления витамина C: в настоящее время она составляет 2000 миллиграмм в день для взрослого человека.  

Витамин E – жирорастворимый витамин, химическое название которого – токоферол.

Витамин Е является естественным природным  антиоксидантом, замедляющим старение человеческой кожи, а также других продуктов в природе.

В последнее  время для первичной и вторичной  профилактики атеросклероза широко применяется витамин Е.

Новый рекомендуемый уровень приема этого  витамина составляет 15 миллиграмм и  для женщин, и для мужчин. Основные источники витамина Е это орехи, злаки, печень и многие овощи. Данный антиоксидант содержит важный компонент альфа-токоферол, единственное вещество, которое кровь может транспортировать к клеткам, когда нужно. Прежний уровень потребления витамина Е составлял 8 миллиграмм для мужчин и 6,4 - для женщин. Максимально допустимый уровень приема альфа-токоферола составляет 1000 миллиграмм. У людей, превышающих максимально возможную дозу, могут развиться неконтролируемые кровотечения, так как действует в качестве противосвертывающего средства.

Селен – антиоксидант, оберегающий клетки от воздействия свободных радикалов  и вступающий в реакцию с такими тяжёлыми металлами как кадмий и  ртуть. В качестве антиоксиданта  селен защищает нас от сердечных  заболеваний, усиливает иммунитет, увеличивает продолжительность жизни. Действуя совместно с другими антиоксидантами – витаминами Е и C, селен помогает улучшить мыслительные способности, снижает депрессию, прогоняет усталость.

Доказано, что недостаток селена в диете  экспериментальных животных приводит к возникновению сердечной патологии и ряда других расстройств. Эпидемиологические исследования подтвердили, что в районах с низким содержанием селена, наблюдается повышенная смертность от целого ряда заболеваний, включая сердечно-сосудистые. Однако в последние годы чаще всего выявляется недостаток именно этого микроэлемента в организме человека. Дефицит селена приводит к возникновению большого числа заболеваний. Это связано с тем, что селен входит в состав многих ферментов и гормонов, обеспечивающих жизненно важные функции организма.

Селен поддерживает активность клеточного иммунитета, влияет на репродуктивные функции. В  сочетании с бета-каротином селен  способствует обмену жиров, предотвращает  гипертонию, снижает опасность сердечных приступов. Селен участвует в синтезе кофермента Q-10, имеющего важное значение для здоровья сердца и восстановления сердечной мышцы после инфаркта, укрепляет функцию митохондрий сердца, защищая от кислородной недостаточности.

Селен предотвращает разрушение печени, соединяясь с тяжелыми металлами и выводя их из организма. Этот антиоксидант предотвращает возникновение целого ряда раковых заболеваний (легких, кишечника, молочной железы). Селен защищает клетки от воздействия радиации, вызывающие воспалительные процессы вследствие облучения. Показано, что в комплексе, с рядом природных биологически активных веществ, значительно улучшается усвояемость селена, расширяются рамки его активного действия.

Нормы потребления селена были понижены до 55 микрограмм в день. Предыдущие показатели составляли 70 микрограмм для мужчин и 55 микрограмм для женщин. Основные продукты, в которых содержится селен – морские водоросли и рыба, печень, злаки и семена подсолнечника, и другие "украшения рациона здорового человека". Новая максимально допустимая доза для селена – 400 микрограмм. Ее превышение сопровождается развитием селеноза – токсической реакции, характеризующейся выпадением волос и ломкостью ногтей. Функции селена в организме человека можно назвать одним словом: защита. 

Бета-каротин  и другие каротины

Бета-каротин  и другие каротины выступают в  организме как антиоксиданты, защищающие клеточные структуры от разрушения свободными радикалами. Они поддерживают системы циркуляции в здоровом состоянии. Возможно, предотвращают окисление холестерина и превращение его в склеротические бляшки, которые блокируют кровеносные сосуды и вызывают атеросклероз. Исследования показали, что люди с высоким содержанием бета-каротина в крови реже болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эти антиоксиданты поддерживают иммунитет, помогая иммунным клеткам разрушать свободные радикалы. Возможно, они оказывают благотворное влияние на глаза, которые наиболее часто подвергаются воздействию свободных радикалов.

Каротины  защищают от:

Ø Сердечных  заболеваний: предотвращают окисление холестерина, которое, как считается, приводит к атеросклерозу. Могут помочь в лечении стенокардии у тех, кто уже болен сердечным заболеванием. Исследования показали, что у людей, получающих достаточное количество этого вещества из фруктов и овощей, снижен риск сердечных заболеваний.

Ø Рака груди, кожи, шейки матки, легких, толстой  кишки, мочевого пузыря: защищает ДНК  и другие клеточные структуры  от разрушения свободными радикалами. Клинические исследования показали, что бета-каротин может остановить образование злокачественных опухолей. Каротины также предотвращают рак за счет своего антиокислительного действия, хотя механизм этого процесса еще не изучен.

Ø Вреда, наносимого курением и загрязнением воздуха: у курильщиков с низким содержанием бета-каротина в крови чаще развивается рак.

Ø Инфекционных заболеваний: бета-каротин повышает иммунитет. Вместе с витамином E он снижает  разрушительную силу свободных радикалов.

Ø Нарушений  светочувствительности: у больных  с повышенной чувствительностью к яркому свету (выражается в сыпи и крапивнице) наблюдалось улучшение в 80% случаев при лечении бета-каротином.

Рекомендованные нормы потребления для этого  вещества не существуют.

Продукты, содержащие эти вещества:

>   морковь

>   зеленые овощи, такие, как капуста брокколи и шпинат

>   особенно много бета-каротина в зимних тыквах

3.2. Влияние антиоксидантов на организм человека

Влияние антиоксидантов на наш организм очень  многогранно и интересно. Применяя эти вещества, можно предостеречь себя от многих болезней и воздействия на организм свободных радикалов.

Свободные радикалы – это аномальные молекулы, имеющие непарный электрон на последнем  электронном уровне, который делает их крайне нестабильными. В этом состоянии  свободные радикалы ловят уязвимые протеины, ферменты, липиды и даже целые клетки. Отнимая электрон у молекулы, они инактивируют клетки, тем самым, нарушая хрупкий химический баланс организма. Когда процесс происходит снова и снова, начинается цепная реакция свободных радикалов, при этом разрушаются клеточные мембраны, подрываются важные биологические процессы, создаются клетки-мутанты. Свободные радикалы способны обратимо или необратимо разрушить вещества всех биохимических классов, включая и свободные аминокислоты, липиды, углеводы и молекулы соединительных тканей.

За последние  несколько лет было показано, что  антиоксиданты крайне полезны для  организма – они предотвращают  развитие сердечно-сосудистых заболеваний, защищают от рака и преждевременного старения, также повышают иммунитет и многое другое. Последнее десятилетие дало множество свидетельств, доказывающих, что свободные радикалы играют определенную роль в развитии многих заболеваний. Если свободные радикалы окисляют липиды, происходит образование опасной формы липидного пероксида. Многие ученые связывают образование липидных пероксидов с раком, болезнями сердца, ускоренным старением и иммунным дефицитом.

Л. Эрнсте (Швеция) считает, что свободные радикалы играют важную роль в усилении разрушения тканей при язвах, вызванных стрессом, артрите, воспалительном процессе в желудочно-кишечном тракте, сердечно-сосудистом кризе. Кроме радиации образованию свободных радикалов способствует неправильное питание. Предотвратить образование свободных радикалов путем объединения свободных электронов в пары может добавление в питание антиоксидантов.

Антиоксиданты действуют как ловушки для  свободных радикалов. Отдавая электрон свободному радикалу, антиоксиданты  останавливают цепную реакцию. Правильная регуляция этого баланса помогает организму расти, вырабатывать энергию.

В результате исследований доказано, что они могут  увеличить продолжительность жизни  человека. Многие из причин формирования антиоксидантов неустранимы. Даже самый  здоровый человек время от времени заболевает гриппом или простудой.

С 1925 года ученые связывают низкое потребление  антиоксидантов с раком легких, желудка, груди, мочевого пузыря и шейки матки. Цинк участвует в росте новых  клеток, включая производство и восстановление ДНК и РНК. Большие дозы цинка способствуют заживлению ран и стимулируют иммунную систему.

Установлено, что добавки с цинком сокращают  восстановительный период на 40%. Выздоровление  пациентов с язвой желудка, принимавших  цинк, заняло одну треть времени  в сравнении с теми, кто не получал цинк. Кофермент Q10 играет ключевую роль в генерации клеточной энергии, является важным иммунологическим стимулятором, усиливающим циркуляцию, противодействует старению, полезен для поддержания нормального состояния сердечно-сосудистой системы. Прием антиоксидантных витаминов C и E замедляет раннюю прогрессию атеросклероза трансплантированного сердца.

Множество болезненных состояний (хронические  заболевания, стресс, действие радиации, процесс старения и др.) протекают  в организме с образованием свободных радикалов (продуктов неполного восстановления кислорода). Их избыток ведет к окислению липидов - основы клеточных мембран - и, в результате, к нарушению функций мембран клеток нашего организма, к нарушению здоровья и преждевременному старению.

Как же работают антиоксиданты? В организме существует система антиоксидантной защиты, которая делится на первичную (антиоксиданты-ферменты) и вторичную (антиоксиданты-витамины). Эта система работает у нас с рождения, всю нашу жизнь, слабея постепенно с годами. Поэтому возникает необходимость ее подпитки и поддержки.

Антиоксиданты-ферменты (первичная антиоксидантная защита) занимаются "уборкой" активных форм кислорода. Они превращают активные формы кислорода в перекись водорода и в менее агрессивные радикалы, а затем уже их превращают в воду и обычный, полезный кислород. Антиоксиданты-витамины (вторичная антиоксидантная защита) называют "тушителями". Они "тушат" агрессивные радикалы, забирают избыток энергии, тормозят развитие цепной реакции образования новых радикалов. К ним относятся:

Ø водорастворимые  витамины - витамин C, P;

Ø жирорастворимые  витамины - витамин A, E, K, бета-каротин;

Ø серосодержащие аминокислоты (цистеин, метионин)

Ø микроэлементы  – цинк.

Очень важно помнить, что антиоксиданты  работают хорошо только тогда, когда они работают в группе, поддерживая друг друга. Например: Витамин Е- главный прерыватель реакций окисления липидов, расходуется и видоизменяется в этих реакциях. Если рядом с ним находится витамин C, то он его восстанавливает и вводит в строй. Витамин C оберегает также селен от окисления.

Когда же организм подвергается действию экстремальных  факторов (радиация, яды), происходит образование  слишком большого количества повреждающих молекул, и в таком случае организму  требуется большее количество антиоксидантов. Доказано, что именно образование большого количества свободных радикалов является начальной стадией многих заболеваний от простого кашля до рака. Основными антиоксидантами, поступающими с пищей, являются: витамины C и E, селен и каротины.

Довольно  давно ведутся споры по вопросу  о нормировании этих веществ, а точнее об их среднесуточной и максимально  допустимой дозе. Сторонники введения малого количества антиоксидантов делают упор на то, что повышенные дозы приведут к развитию патологических процессов, не связанных с действием свободных радикалов, а их оппоненты говорят о практически полной утрате защиты против повреждающих молекул при введении малых доз антиоксидантов.

Тем не менее, существуют установленные нормативы, учитывающие мнения обеих сторон. Здесь указываются последние данные, полученные в результате многочисленных исследований, проведенных в Институт медицины Национальной Академии Наук (США). Хотя Институт медицины и не является правительственной организацией, официальные структуры используют его данные в официальных документах. Именно этой информацией руководствуются все производители продуктов в США, указывая на упаковках сведения о составе своих изделий и их питательных свойствах.

Возможно, именно в антиоксидантах заключается секрет долголетия. «Повышение содержания антиоксидантов в организме человека может иметь решающее значение для увеличения продолжительности жизни», – считают американские ученые. По их данным, мыши, у которых была вызвана повышенная выработка антиоксидантных ферментов, жили на 20% дольше и меньше болели заболеваниями сердца и возрастными болезнями. Если подобное справедливо и для человека, то люди могли бы жить дольше 100 лет.

Исследования  ученых университета Вашингтона в США  подтверждают гипотезу о том, что высокоактивные молекулы с ненасыщенными валентностями, иначе называемые свободными радикалами, вызывают старение. С ними связано возникновение сердечных заболеваний, рака и других возрастных болезней.

Питер Рабинович и его коллеги разводили  мышей, у которых была вызвана повышенная выработка фермента каталаза. Он действует как антиоксидант и выводит опасный элемент – перекись водорода, который является продуктом метаболизма и источником свободных радикалов. «Действие свободных радикалов приводит к сбоям химических процессов внутри клеток и, как следствие, выработке дополнительных свободных радикалов. Создается порочный круг. Результаты исследований убедительно свидетельствуют в пользу теории влияния свободных радикалов на старение» – отмечает Рабинович.

3.3. Нахождение антиоксидантов в продуктах питания

Существует  очень много продуктов питания, в которых содержаться антиоксиданты  и даже для самой строгой диеты  найдутся такие продукты.

Наиболее  известные антиоксиданты:

·        витамин А или каротиноид содержится в моркови, тыкве, брокколи, сладком картофеле, помидорах, капусте, персиках, абрикосах, т.е. в ярких, цветных овощах и фруктах.

·        витамин С – это цитрусовые (апельсины, лимоны и т.п.), зеленый перец, брокколи, зелень (петрушка, укроп, салат), клубника, томаты.

·        витамин Е находится в орехах, цельнозерновых, растительном масле, печени, оливках.

·        селен, магний в рыбе, моллюсках, красном мясе (баранина, говядина), яйцах, курице, чесноке.

·        флавоноиды – природные вещества, содержащиеся в сое, красном вине, красном винограде, гранате, клюкве, зеленом чае.