Контрольная работа по "Технологии общественого питания"

Реферат по дисциплине: Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания.

Тема: Углеводы усвояемые и неусвояемые  их свойства и анализ

    Выполнила студентка

    2 курса  специальность 

                                                              Технолог общественного питания

                                                       Заочного отделения Гневашева  Т.В.

                                                                Преподаватель Васюкова М.П.

                                                                          Дата сдачи

Углеводы  усвояемые и неусвояемые их свойства и анализ

Если рассматривать  углеводы по пищевой ценности, то все  они делятся на усвояемые и  неусвояемые. К усвояемым относятся моносахариды, олигосахариды, гликоген и крахмал. К неусвояемым относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, инулин и др. При поступлении в желудочно-кишечный тракт усвояемые углеводы распадаются до простых моносахаридов. 

В человеческом организме  обмен углеводов состоит из следующих процессов:

• Расщепление в пищеварительном тракте сложных углеводов до простых (моносахаридов). Затем моносахариды всасываются из кишечника в кровь.
• Образование и распад гликогена ( в основном в печени).
• Анаэробное расщепление глюкозы (гликолиз) до пируватов.
• Аэробный метаболизм пируватов.
• Вторичные пути катаболизма глюкозы.
• Взаимопревращения гексоз.
• Глюконеогенез – образование углеводов из неуглеводных продуктов.

 Углеводы циркулируют  в крови в основном в форме  глюкозы. Норма содержания глюкозы в крови80 – 100 мг/100 мл. Избыток глюкозы превращается в гликоген, который расходуется при недостаточном поступлении углеводов с пищей. Инсулин – гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Он помогает утилизировать избыточный сахар из организма. Если по каким-либо причинам выработка этого гормона замедляется или прекращается, то содержание глюкозы в крови увеличивается до 200 – 400 мг/100 мл. Данное заболевание называется сахарный диабет. Уровень глюкозы в крови быстро повышается при употреблении моносахаридов и дисахаридов, особенно сахарозы. 

Фруктоза не вызывает резкого  скачка уровня глюкозы в крови. Она  более активно задерживается  в печени, а при поступлении  в кровь быстро вступает в обменные реакции. Для удаления фруктозы из организма  не нужен инсулин, поэтому ее могут употреблять больные сахарным диабетом. Фруктоза слаще, чем глюкоза и в меньшей степени влияет на здоровье зубов. 

Лактоза (молочный сахар) находится  в молочных продуктах. При поступлении  в организм, лактоза способствует развитию молочнокислых микроорганизмов, которые угнетающе действуют на патогенную микрофлору и гнилостные организмы. 

К неусвояемым углеводам  относят пищевые волокна. Они очень важны для здоровья человека. В организме человека они выполняют следующие функции:

• Препятствуют всасыванию холестерина.
• Стимулируют моторную функцию кишечника.
• Участвуют в нормализации состава кишечной микрофлоры.
• Адсорбируют желчные кислоты.
• Способствуют выведению из организма токсичных элементов.
• Нормализуют липидный обмен.

 Влияние на организм  клетчатки и пектинов следует рассматривать как часть общего действия пищевых волокон (растительные волокна, клеточные оболочки) — комплекса неусвояемых углеводов — клетчатки (целлюлозы), гемицеллюлозы, пектинов, не являющегося углеводом лигнина и др. Поэтому некоторые продукты (фасоль, зеленый горошек, пшено, гречневая крупа, свекла, морковь, яблоки, салат и др.) оказывают большее действие, чем это можно было бы ожидать только по содержанию клетчатки. Это относится и к переносимости больными тех или иных продуктов. Длительный недостаток в питании пищевых волокон ведет к запорам, способствует возникновению дивертикул, полипоза и рака толстой и прямой кишки, геморроя, является одним из факторов риска в развитии атеросклероза, сахарного диабета, желчнокаменной болезни. Избыточное потребление пищевых волокон, в частности клетчатки, ведет к брожению в толстой кишке, усиленному газообразованию с явлениями метеоризма (вздутие живота), ухудшению усвоения белков, жира, кальция, железа и других минеральных веществ.

Потребность в углеводах в зависимости от пола, возраста и интенсивности труда . В среднем суточная потребность в углеводах здоровых людей 1-2-й группы интенсивности труда составляет 400 г для мужчин и 350 г для женщин. Содержание углеводов в диете № 15(общий стол) лечебно-профилактических учреждений не должно превышать 400 — 420 г, из которых 80% должно обеспечиваться крахмалом, до 20% — легкоусвояемыми углеводами. Количество углеводов увеличивают в среднем до 450 — 500 г в диетах при хроническом нефрите, повышенной функции щитовидной железы (гипертиреоз), туберкулезе (при отсутствии явлений аллергии и ожирения) и т. д. В некоторых диетах важно увеличение не содержания углеводов выше физиологических норм, а их доли в суточной энергоценности рационов. При тяжелой недостаточности печени легкоусвояемые углеводы почти полностью обеспечивают сниженную энергоценность диеты.

Содержание углеводов, главным образом легкоусвояемых, уменьшают в диетах при атеросклерозе  и ишемической болезни сердца, ожирении, сахарном диабете без инсулинотерапии, аллергических состояниях, хроническом панкреатите, гипотиреозе, состояниях после удаления желчного пузыря или резекции желудка и ряде других заболеваний, а также приеме кортикостероидных гормонов. Потребность в клетчатке и других неусвояемых углеводах — около 25 г в день. В механически щадящих диетах при заболеваниях желудочно-кишечного пред- и послеоперационный период, при острых инфекциях и недостаточности кровообращения потребление пищевых волокон ограничивают. Увеличивают их содержание в диетах при атеросклерозе и ишемической болезни сердца, ожирении, сахарном диабете, желчнокаменной болезни, хронических холециститах и состояниях после удаления желчного пузыря с застоем желчи, запорах функционального характера.

Содержание  углеводов в 100 г съедобной части  продуктов

Содержание  глюкозы, фруктозы и сахарозы в 100 г  съедобной части овощей, фруктов  и ягод *

Содержание  клетчатки в 100 г съедобной части  продуктов

Углеводы — группа органических веществ общей формулы  — Cm H₂n On. Формально Cm(H₂O) n — соединение углерода и воды. Отсюда и название: углеводы.

Основные функции углеводов:

1) энергетическая (при  окислении простых сахаров, в  первую очередь, глюкозы организм получает основную часть необходимой ему энергии) ;

2) запасающая (такие полисахариды, как крахмал и глюкоген, играют  роль источников глюкозы, высвобождая  ее по мере необходимости) ;

3) опорно-строительная (из  хитина, например, построен панцирь насекомых).

Углеводы делят на простые или моносахариды, не способные  к гидролизу, и сложные углеводы, гидролизующиеся на ряд простых. По числу атомов углерода углеводы делят на тетрозы, пентозы, гексозы  и т.д., а по химическому строению — это многоатомные альдегидо — и кетоноспирты — альдозы и кетозы. Наибольшее значение для питания имеют гекзозы. Сложные углеводы по количеству получающихся при гидролизации простых углеводов делят на дисахариды, трисахариды и т.д. и полисахариды, дающие при гидролизе много атомов простых углеводов. Полисахариды делят на гомополисахариды, которые дают при гидролизе один вид простых углеводов и гетеросахариды, которые дают при гидролизе смесь простых углеводов и их производных.

2. Свойства  моносахаридов.

Моносахариды — бесцветные кристаллические вещества, хорошо рстворимые в воде, плохо — в спирте, нерастворимые в эфире. Моносахариды — основной источник энергии в организме человека.

Самый важный моносахарид  — глюкоза. Название произошло от греческого — glykys — сладкий. Химическая формула — C₆H₁₂O₆. Молекулы глюкозы выполняют роль биологического топлива в одном из важнейших энергетических процессов в организме — в процессе гликолиза. В пентозном цикле глюкоза окисляется до СO₂ и воды, генерируя энергию для некоторых реакций. В природе встречается D — глюкоза.

Глюкоза очень легко  окисляется оксидами и гидроксидами тяжелых металлов. Полное окисление  глюкозы идет по уравнению:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6 H₂O + 686 ккал.

Значительная часть  выделенной энергии аккумулируется в АТФ. Постоянный источник глюкозы в организме — гликоген. В растворах глюкоза существует в виде пяти таутомерных форм — a — и b-глюкоприраноз с шестичленным кольцом, a — и b-глюкофураноз с пятичленным кольцом, а также в виде открытой формы со свободной альдегидной группой. a — и b-формы отличаются простраственным расположением полуацетального гидроксида.

Недостаток глюкозы  вызывает ацидоз и кетоз. Избыток  — диабет. Норма содержания в  крови — 0,1 %.

3. Свойства  дисахаридов

Основным представителем дисахаридов является сахароза. Молекула сахарозы состоит из остатков молекулы D-глюкозы и D-фруктозы. Химическая формула — C12H₂2O11. Сахароза — один из главных углеводов в организме человека, бесцветное кристаллическое вещество. При температуре выше 200є C разлагается с образованием так называемых карамелей. Сахароза не растворима в неполярных органических растворителях, в абсолютном метаноле и этаноле, умеренно растворима в атилацетате, анилине, в водных растворах метанола и этанола. Хорошо растворима в воде. Сахароза не обладает редуцентными свойствами, поэтому она устойчива к действию щелочей, но гидрализуется под влиянием кислот и ферментов сахараз с образованием D — глюкозы и D-фруктозы. Со щелочным металлами образует сахараты. Сахароза является одним из основных дисахаридов. Она гидролизуется HCl желудочного сока и сахаразой слизистой оболочкой тонкой кишки человека.

Сахароза входит в  состав сахара (99,75 %), используемого  для придания пище сладкого вкуса. Сахарозу также называют свекловичным сахаром.

Другой представитель дисахаридов — лактоза (молочный сахар). Она состоит из остатков гелактозы и глюкозы. Лактоза — важная составная часть молока млекопитающих и человека. Образуется в процессе лактации в молочной железе из глюкозы и является для новорожденных ее источником. Лактоза облегчает всасывание кальция их кишечника. Содержание лактозы в женском молоке — 7 г/ 100 мл. В молоке коров и коз — 4,5г/100 мл.

4. Свойства  полисахаридов

Основным источником полисахаридов является крахмал. Крахмал  — основной резервный полисахарид растений. Образуется в клеточных органеллах зеленых листьев в результате процесса фотосинтеза. Крахмал является основной частью важнейших продуктов питания. Конечные продукты ферментативного расщепления — глюкозо — один — фосфат — представляет собой важнейшие субстраты как энергетического обмена, так и синтетических процессов. Химическая формула крахмала — (C₆H₁₀O₅) n. Переваривание крахмала в пищеварительном тракте осуществляется при помощи a-амилазы слюны, дисахааридаз и глюкоамилаз щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки. Глюкоза, являющаяся конечным продуктом распада пищевого крахмала, всасывается в тонкой кишке. Калорийность крахмала — 4,2 ккал/г.

Целлюлоза. Химическая формула  целлюлозы (C₆H₁₀O₅) n, такая же как и у крахмала. Цепи целлюлозы построены в основном из элементарных звеньев ангидро — D-глюкозы, соединенных между собой 1,4 — b-глюкозидными связями. Целлюлоза, содержащаяся в пище, является одним из основных балластных веществ, или пищевых волокон, играющих чрезвычайно важную роль в нормальном питании и пищеварении. Эти волокна не перевариваются в желудочно-кишечном тракте, но способствуют его нормальному функционированию. Они адсорбируют на себе некоторые токсины, препятствуют их всасыванию в кишечник.

5. Углеводный  обмен

Углеводный обмен представляет собой совокупность процессов превращений углеводов в организме человека и животных

Процесс превращений  углеводов начинается с переваривания  их в ротовой полости, где происходит частичное расщепление крахмала под действием фермента слюны — амилазы. В основном углеводы перевариваются и всасываются в тонком кишечнике и затем с током крови разносятся в ткани и органы, а основная часть их, главным образом глюкоза, накапливается в печени в виде гликогена. Глюкоза с кровью поступает в те органы и ткани, где возникает потребность в ней, причем скорость проникновения глюкозы в клетки определяется проницаемостью клеточных оболочек. В клетки печени глюкоза проникает свободно, в клетки мышечной ткани проникновение глюкозы связано с затратой энергии; во время мышечной работы проницаемость клеточной стенки значительно возрастает. В клетках глюкоза претерпевает процесс превращений на молекулярном уровне в процессе биологического окисления с накоплением энергии.

Основные функции  углеводов

Углеводы являются основной составной частью пищегого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем жиров и белков. Они выполняют в организме многие разнообразные функции но главная из них - энергетическая .На протяжении жизни человек в среднем потребляет около 14 т углеводов, в том числе более 2,5 т моно- и дисахаридов. За счет углеводов обеспечивается около 60% суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых - только 40%

. Основные функции  углеводов в человеческом организме.

Средняя потребность  в углеводах составляет 350-500 г/сутки. При увеличении физической нагрузки доля углеводов должна возрастать.

Углеводы необходимы для биосинтеза нуклеиновых кислот, заменимых аминокислот, как составная  структурная часть клеток. Они  входят в состав гормонов, ферментов и секретов слизистых желез.

Регуляторная  функция углеводов разнообразна. Они противодействуют накоплению кетоновых  тел при окислении жиров, регулируют обмен углеводов и деятельность центральной нервной системы. Важную роль играют углеводы, выполняя защитные функции. Так, глюкуроновая кислота, соединяясь с некоторыми токсическими веществами, образует растворимые в воде нетоксические сложные эфиры, легко удаляемые из организма.

По пищевой  ценности углеводы делят на усвояемые и неусвояемые. Усвояемые углеводы перевариваются и метаболизируются в организме человека. К ним относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза, б-глюкановые полисахариды - крахмал, декстрины и гликоген. Неусвояемые углеводы не расщепляются ферментами, секретируемыми в пищеварительном тракте человека. К неусвояемым углеводам относятся рафинозные олигосахариды и не-б-глюконовые полисахариды - целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества, лигнин, камеди и слизи.

Усвояемые углеводы

Известно более 200 различных природных моносахаридов, однако только некоторые из них используются в питании. Наибольшей пищевой ценностью обладают альдозы (глюкоза, галактоза, манноза, ксилоза), а также кетозы (фруктоза). Потребление глюкозы и фруктозы - двух наиболее распространенных в природе моносахаридов - достигает 20% общего потребления углеводов. Из кишечника углеводы всасываются в кровь только в виде глюкозы и фруктозы. Глюкозу в качестве питательного материала в организме человека используют в основном нервные клетки, мозговое вещество почек и эритроциты.

Депонируется глюкоза  в виде гликогена печени (100 г) и  мышц (250 г). В организме постоянный уровень концентрации глюкозы в  крови поддерживается с помощью  гормонов поджелудочной железы - инсулина и глюкагона.

Фруктоза менее  распространена, чем глюкоза, и так  же быстро окисляется. Фруктоза обладает наибольшей сладостью из всех известных  сахаров. Поступая в организм, большая  ее часть быстро усваивается тканями  без инсулина, другая, меньшая, превращается в глюкозу. То, что фруктоза способна усваиваться без инсулина, делает ее незаменимой в питании больных диабетом. Основными пищевыми источниками глюкозы и фруктозы служат мед, сладкие овощи и фрукты.

В семечовых  преобладает фруктоза, а в косточковых (абрикосы, персики, сливы) - глюкоза. Количество фруктозы и глюкозы в ягодах приблизительно одинаково 

В современных  условиях целесообразно удовлетворять  потребность в углеводах, используя  нерафинированные продукты, а также  продукты, содержащие фруктозу (мед, некоторые  плоды и овощи), поскольку фруктоза, как указывалось выше, медленнее усваивается, обмен ее практически не связан с инсулином и она не вызывает гипергликемии (увеличение содержания глюкозы в крови). Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества по сравнению с сахарозой и глюкозой для достижения сладости продуктов и напитков и снизить таким образом общее потребление сахаров.

Основные  пищевые дисахариды в питании  человека - сахароза и лактоза.

Сахар, основным компонентом  которого является сахароза, выполняет в организме роль энергоносителя.

За последние 150 лет  потребление сахара стремительно увеличилось - в гораздо большей степени, чем  считает полезным медицина. В России и странах СНГ его реальное потребление достигло 70-100 г в  сутки. В других странах еще выше: в Англии - 130 г, а среди подростков - 156 г в сутки.За сахаром закрепилось название "белая смерть". В литературе по диетологии появилось понятие "сахаролик". Дело в том, что сахар представляет собой рафинированный продукт, что приводит к недополучению человеком сотен, а возможно, и тысяч разнообразных биологически-активных веществ, которые усваивали наши предки с пищей в течение миллионов лет. При попадании в кишечник сахароза быстро распадается на глюкозу и фруктозу и всасывается в кровь. В крови заметно повышается концентрация глюкозы. Это своеобразный удар по поджелудочной железе, от которой требуется поставлять организму достаточное количество гормона инсулина, чтобы отрегулировать содержание глюкозы в крови. Подобные резкие колебания уровня глюкозы в крови требуют от организма напряженной работы, и даже включения резервных регуляторных возможностей.

Наиболее  частое и серьезное последствие  избыточного потребления рафинированного  сахара - нарушение обмена веществ, прежде всего обмена углеводов.

Неслучайно  сахарный диабет пожилых людей называли "болезнью кондитеров". Задолго  до появления диабета как заболевания  у людей, потребляющих много сахара, понижается уровень сахара в крови (гипогликемия). Постоянное поступление  сахара в организм вызывает повышенную активность ферментных систем, утилизирующих его. Для поддержания необходимого уровня глюкозы в крови сахара требуется все больше и больше. По мере истощения от чрезмерной нагрузки ферментных механизмов переработки сахара гипогликемия переходит в гипергликемию и диабет, которые нередко осложняются другими нарушениями обмена веществ, приводящих к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям.

По данным ВОЗ, потребление  сахара в странах с низкой смертностью  от заболеваний органов кровообращения колеблется от 25 до 81 г в сутки, в странах с высокой смертностью - от 87 до 136 г.

Однако недопустимо  сахар считать вредным продуктом, вредно лишь злоупотребление им. В  суточном рационе питания доля сахара от общего количества углеводов должна составлять 15-20%. От такого количества сахара организм не будет испытывать излишних нагрузок.  Лактоза - наиболее важный углевод в период грудного вскармливания и при искусственном кормлении маленьких детей. Основным источником лактозы в пищевых продуктах являются молоко (4,8-5,2%), сливки (3,7%), сметана и кефир (3,1-3,6%).При отсутствии или уменьшении фермента лактазы, расщепляющей лактозу до глюкозы и галактозы, наступает непереносимость молокБольшое значение для жизнедеятельности организма имеют олигосахариды, содержащие более двух моносахаридов. В силу более сложной химической структуры данная группа пищевых компонентов значительно медленнее подвергается действию пищеварительных ферментов. Вследствие этого большая их часть переходит в толстый кишечник, где активно используется в качестве питательного субстрата представителями естественной микрофлоры кишечника и в особенности бифидобактериями. В свою очередь это способствует восстановлению нормальных микробных соотношений и щелочно-кислотного баланса в кишечнике, а также обеспечивают организм целым рядом витаминов микробного происхождения. По этой причине данная группа соединений относится к группе бифидогенных факторов и отчасти компенсирует недостаток пищевых волокон. Среди полисахаридов растительных продуктов наибольшее значение в питании человека имеет крахмал.В организме человека крахмал сырых растений постепенно распадается в пищеварительном тракте, при этом распад начинается уже во рту. Ввиду того, что процесс гидролиза крахмала в кишечнике происходит постепенно, прием его с пищей не вызывает такого резкого подъема сахара в крови и черезмерного напряжения инсулярного аппарата поджелудочной железы, как глюкоза. Установлено, что крахмал снижает содержание холестерина в печени и в сыворотке крови, способствует синтезу рибофлавина кишечными бактериями, который, входя в ферменты способствует превращению холестерина в желчные кислоты и выведению его из организма, что имеет большое значение для предотвращения атеросклероза. Крахмал способствует интенсификации обмена жирных кислот.

Больше всего крахмала содержится в хлебопродуктах (40-73%), семенах бобовых растений (40-45%) и  картофеле (15%).

В животных продуктах содержится относительно небольшое количество другого усвояемого полисахарида, близкого по химическому строению к крахмалу, - гликогена (в печени - 2-10%, в мышечной ткани - 0,3-1,0%).

При недостатке углеводов  в организме появляются слабость, головокружение, головная боль, чувство  голода, сонливость, потливость, дрожь  в руках.

Неусвояемые углеводы

Основными неусвояемыми углеводами являются так называемые "пищевые волокна" - смесь различных структурных полисахаридов растительных клеток - целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, лигнина, а также неструктурных полисахаридов, встречающихся в натуральном виде в продуктах питания, - камедей, слизей, а также полисахаридов, используемых в качестве пищевых добавок.

Пищевые волокна устойчивы  к перевариванию и адсорбции  в тонком кишечнике; они частично или полностью могут ферментироваться микрофлорой толстого кишечника. Пищевые волокна классифицируют по различным принципам. По строению полимеров они делятся на:

1. Гомогенные (целлюлоза,  пектин, лигнин, альгиновая кислота)

2. Гетерогенные (целлюлозолигнины, гемицеллюлозо-целлюлозолигнины и  пр.).

По виду сырья:

1. Пищевые волокна из низших растений (водорослей и грибов)

2. Пищевые волокна  из высших растений (злаков, трав, древесных).

По физико-химическим свойствам:

1. Растворимые в воде (пектин, камеди, слизи, растворимые  фракции гемицеллюлозы)

2. Нерастворимые (целлюлоза, лигнин, некоторые гемицеллюлозы).

По методам выделения  из сырья:

1. Неочищенные волокна:  в составе цельного зерна и  муки из него, нетрадиционные  виды муки - овсяная, гороховая,  пшенная, вторичные продукты растительного  сырья.

2. Препараты волокон,  выделенные и очищенные.

По степени микробной  ферментации в толстой кишке:

1. Почти (или) полностью  ферментируемые: пектин, камеди, слизи,  гемицеллюлозы, инулин.

2. Частично ферментируемые: целлюлоза, гемицеллюлозы.

3. Неферментируемые: лигнин.

По основным медико-биологическим эффектам:

1. Ускоряющие и повышающие  чувство насыщения благодаря  связыванию воды в желудке  - пектин, гуар и др.

2. Ингибирующие эвакуаторную  функцию желудка - вязкие ПВ (гуар  и др.).

3. Стимулирующие моторную  функцию толстой кишки - аморфные ПВ (целлюлоза и др.).

4. Увеличивающие массу  фекалий и, соответственно, частоту  дефекаций за счет удерживания  воды в просвете толстой кишки  (ПВ пшеницы, бобовых) и возрастания  массы микрофлоры толстой кишки  (ПВ капусты и др.).