Снижение пищевой ценности продуктов при переработке и хранении

Содержание. 

      I. Введение. 3

      II. Основная часть. 4

1. Основные компоненты пищи. 4

2. Консервирование как способ увеличения срока хранения. 10

3. Влияние тепловой обработки на основные компоненты пищи. 14

4. Изменение пищевой ценности зерна при хранении. 21

5. Кулинария. 23

      III. Вывод. 31

      IV. Список использованной литературы. 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

      Комплекс  полезных свойств пищевых продуктов  принято называть пищевой ценностью. Одни ученые понимают под ней степень  соответствия химического состава  пищи потребностям организма, другие подразумевают  под пищевой ценностью, наряду с  необходимыми пищевыми веществами, широкую  гамму вкусоароматических веществ, а также наличие в продукте не только фитоциндов, но и полезных бактерий, таких как молочнокислые. Первый из этих подходов сужает полезные свойства пищи до перечня веществ, на которые установлены строгие  нормы потребности, второй подход оставляет  широкий простор для поиска новых  факторов. Важнейшей характеристикой  пищевой ценности продуктов является их химический состав. Специалисты  по питанию изыскивают пути повышения  пищевой ценности продуктов. При  этом используются как приемы обогащения пищевых продуктов полезными  веществами в ходе технологических  операций (добавки витаминов, минеральных  веществ, пищевых волокон, соевого  и других белков, полиненасыщенных жирных кислот), так и введение необходимых  веществ в будущую пищу на стадии подкормки растений и животных.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Основная  часть.
1. Основные компоненты пищи.

Все пищевые продукты, которые мы употребляем, состоят из шести основных компонентов. Эти компоненты, входящие в состав любого продукта называют пищевыми веществами. К пищевым веществам относятся:

1. Белки (животные и растительные).
2. Углеводы (простые и сложные, включая клетчатку).
3. Жиры (насыщенные и ненасыщенные).
4. Витамины (жирорастворимые и водорастворимые).
5. Минеральные вещества.
6. Вода.

     Белки.

     Белки, или как их еще называют протеины (от греческого Protos — первый), являются основой жизни и самой незаменимой  частью рациона человека. Они занимают важнейшее место в нашем организме  как по содержанию в клетке, так  и по значению в процессах жизнедеятельности, ведь на долю белков приходится 17% общей  массы нашего организма. Это основной строительный материал необходимый  для образования новых мышечных волокон, восстановления травмированных и замены отмерших тканей всех органов, именно благодаря белкам осуществляются все сокращения мышц. Кроме того, белки выполняют целый ряд  жизненно важных функций — регулируют все процессы протекающие в организме, от образования энергии, до выведения  отходов. Если пища обеднена углеводами и жирами, особенно в условиях голодания, именно белки служат запасными питательными веществами и источниками энергии.

     Белки состоят из аминокислот. Некоторые  аминокислоты могут поступать в  наш организм только в составе  пищи. Они получили название незаменимых. Другие аминокислоты синтезируются  в нашем организме. Поэтому полноценность белковых продуктов определяется наличием в них незаменимых аминокислот.

     Чем ближе аминокислотный состав белков пищи к составу белка нашего организма, тем он ценнее. С этой точки зрения самыми ценными источниками белка  являются яйца, молоко, мясо и рыба. В растительных белках часто не хватает  некоторых незаменимых аминокислот, поэтому необходимо стремиться к  правильному сочетанию продуктов  животного и растительного происхождения, чтобы получить оптимальное соотношение  аминокислот. В тех случаях, когда  в вашем рационе преобладает  растительная пища (например, у вегетарианцев), необходимо ее дополнять незаменимыми аминокислотами в виде пищевых добавок.

     Потребность организма взрослого человека, ведущего активный образ жизни составляет 1,6— 2,2 г на 1 кг массы тела.

     За  один прием пищи организм может усваивать  до 30-50 г белка, поэтому суточное количество белка лучше распределять равномерно на 4-6 приемов пищи, так  как меньшие количества продукта лучше усваиваются и более  эффективно используются организмом.

     По  скорости переваривания пищевые  белки располагаются в следующей  последовательности: сначала яичные и молочные, затем рыбные и мясные, и наконец растительные. Кулинарная обработка в большинстве случаев  делает белки более легко усвояющимися. Но следует заметить, что способы  сохранения белковых продуктов, в первую очередь мясных, снижают пищевую  ценность этого продукта. Замораживание  и оттаивание разрушает природную  структуру белковых молекул, снижает  его пищевую ценность, как минимум  на 40%. Чтобы избавиться от большого количества жиров, которые имеются  в мясе, его рекомендуют варить, сливая жирный бульон, или готовить на пару, а также в аэрогриле.

     Жиры.

     Жиры  не менее важный компонент питания, как и белки. Сложившееся у  многих женщин мнение о вреде жирной пищи не совсем верно. Исследования показывают, что для организма вреден как  избыток, так и недостаток липидов (от греческого Lipos — жир).

     Вместе  с ними наш организм получает жирорастворимые  витамины A, D, Е, К. Подкожный жировой  слой уменьшает теплопотери организма  и выполняет защитную, функцию, предохраняя  ткани от механических повреждений  при падениях и ударах.

     Биологическая ценность жиров определяется наличием в них полиненасыщенных жирных кислот, которые могут поступать в  наш организм только с пищей.

     Пищевыми  источниками этих кислот служат прежде всего растительные масла. Принято  считать, что 25-30 г растительного  масла обеспечивают суточную потребность  человека в полиненасыщенных жирных кислотах. В пищевых продуктах  жирам сопутствуют и другие вещества относящиеся к липидам, среди  них особое значение принадлежит  фосфолипидам, которые играют немалую  роль в жизнедеятельности наших  клеток. Фосфолипиды — это тот  самый знакомый всем осадок в нерафинированных растительных маслах. Из стероидов, которые  выделяют жиры, нам наиболее знаком холестерин, провоцирующий формирование атеросклероза. Но и он необходим  для синтеза гормонов и витамина D в нашем организме. Полностью  исключать холестерин израциона  неправильно, следует просто ограничить его поступление до 0,3-0,5 г в  сутки.

     Примерно 70% общего количества жиров должны составлять жиры животного происхождения и 30% — растительного.

     Из  жиров животного происхождения  наиболее полезны сливочное масло  и свиной жир. Высокоценным считается  также и рыбий жир. Растительные масла рекомендуем использовать для заправки холодных блюд, и обязательно — нерафинированные.

     Углеводы.

     Углеводы  составляют основную часть рациона  человека 400-500 г в сутки. Около  половины суточной энергетической ценности пищевого рациона также обеспечивается углеводами. Кроме того, они выполняют  защитную функцию — поддерживают иммунитет; пластическую функцию —  входят в состав большинства структур клетки; используются для синтеза  нуклеиновых кислот, играющих важную роль в передаче генетической информации и регуляции обмена веществ. Углеводы подразделяются на моно-, ди- и полисахариды.

     Глюкоза является одним из наиболее распространенных важнейших источников энергии для  нервных тканей, сердца, мышц и других органов. Большинство углеводов  пищи превращается в нашем организме  в глюкозу и таким образом  усваивается. Фруктоза характеризуется  наибольшей сладостью, часть ее в  нашем организме превращается в  глюкозу, а часть непосредственно  участвует в процессах обмена.

     Глюкоза и фруктоза содержатся в фруктах, ягодах и меде. Одним из самых  распространенных углеводов в нашем  питании — сахароза. В рафинированном сахаре ее содержание достигает 99,75%. Она  состоит из глюкозы и фруктозы.

     Из  сложных углеводов в питании  очень важен крахмал, который  содержится в крупах, картофеле, хлебе, макаронах. В виде крахмала в наш  организм поступает основное количество усвояемых углеводов. В конечном итоге почти все углеводы нашей  пищи превращаются в глюкозу и  в таком виде поступают из кишечника  в кровь.

     К полисахаридам относится целлюлоза (клетчатка), а также ряд родственных  углеводам веществ – гемицеллюлоза, пектины и др. Общее качество –  неперевариваемость ферментами пищеварительного тракта. Эту группу веществ обычно называют растительными, или пищевыми, волокнами, поскольку многие из них присущи именно волокнистым структурам растительной пищи. К волокнам относятся также и лигнины, весьма сильно отличающиеся по химической структуре от полисахаридов. При технологической переработке зерна растительные волокна в значительной мере уходят в отруби и теряются. Вместе с ними теряются и сопровождающие их витамины, а также минеральные вещества.

     Пищевые волокна выполняют защитную функцию, стимулируя деятельность кишечника. Они связывают холестерин, соли тяжелых металлов, многие вредные вещества и затем выводят их из нашего организма, стимулируя деятельность полезных микроорганизмов обитающих в нашем кишечнике. Для положительных эффектов достаточно поступление пищевых волокон в наш организм в количестве 30-40 г.

     Зерновые  и бобовые продукты являются самыми главными поставщиками углеводов в  наш организм. С этими продуктами мы получаем большую часть растительного  белка, различные витамины, минеральные  вещества. Но необходимо учитывать, что  все эти полезные компоненты сосредоточены  в большей степени в зародыше и оболочке зерна. Чем значительнее и выше степень их обработки, тем  меньше наш организм получает эти  полезные компоненты. В связи с  этим наиболее ценными являются продукты полученные из цельного зерна или  включающие отруби.

     Хлеб  является неотъемлемой частью нашего рациона, но отметим некоторые его  особенности. Белый хлеб из высокоочищенной  муки содержит легко усвояющийся  крахмал, легко переваривается и  оказывает менее выраженное сокогонное действие, чем ржаной хлеб. Черный хлеб труднее переваривается, но во много  раз полезнее и богаче необходимыми нашему организму веществами. Но наиболее важно употреблять хлеб, батоны и  диетические булочки с отрубями из цельного зерна. В целом можно  сказать, что чем грубее хлеб, тем  он полезнее. Также оправдывает себя подсушивание хлеба в тостере, так как при этом становятся безвредными дрожжи, содержащиеся в дрожжевом хлебе.

     Витамины.

     Витамины  являются жизненно необходимыми соединениями, без которых невозможна нормальная работа нашего организма. Заменить их в процессе жизнедеятельности нельзя ничем.

     Мы  обязательно должны получать витамины с пищей. Витамины выступают биокатализаторами, то есть регулируют обменные процессы в нашем организме, поддерживают нас в хорошей форме и отдаляют процессы старения.

     В наше время основой является классификация  витаминов по растворимости. Выделяют жирорастворимые и водорастворимые  витамины. К группе жирорастворимых  относятся витамины А, D, Е и К, они усваиваются нашим организмом только при достаточном содержании жира в пище. К водорастворимым  относятся витамины группы В, витамины С, Р, РР, Н, N.

     Минеральные вещества.

     Диетологи насчитывают порядка 30 минеральных  веществ, необходимых для существования  нашего организма. Они подразделяются на две группы: микроэлементы и  макроэлементы. Многие люди, ведущие активный образ жизни, недооценивают роль минеральных веществ в питании. Понимая важность белков, жиров и углеводов, как основного пластического и энергетического материала, зная, что витамины необходимы для поддержания здоровья и высокой работоспособности, мы имеем весьма смутное представление о биологическом значении минералов. Между тем, они выполняют в нашем организме многообразные функции: входят в состав костей в качестве структурных элементов, содержатся во многих ферментах, отвечающих за обмен веществ в нашем организме, их можно обнаружить в гормонах.  

2. Консервирование как способ увеличения срока хранения.

      Для консервирования применяют низкие (охлаждение, замораживание), и высокие  температуры (варка, сушка), физико-химические (посол), и химические (копчение) способы. Кроме того, в последние годы с  этой целью используют сублимированную  сушку, облучение ультрафиолетовыми  лучами, углекислый газ, радиоактивное  облучение, хранение в озоне и  газообразном азоте.

     Консервирование холодом.

     Холодильная обработка и хранение мяса и мясопродуктов  при низких температурах в современных  условиях является одним из наиболее перспективных методов консервирования. Использование холода позволяет  длительное время сохранять высокое  качество продукта, транспортировать, его с мест производства в места  потребления. При понижении температуры  в мясе замедляется скорость протекания физико-химических и биохимических  процессов, нарушается обмен веществ  в микробных клетках. В результате этого часть микрофлоры погибает, а часть, находясь в состоянии  анабиоза, временно теряет способность  оказывать вредное воздействие. При замораживании содержащаяся в мясе вода переходит из жидкого  состояния в твердое, поэтому  не может быть использована микроорганизмами для своей жизнедеятельности.

     Однако  применение холода даже в течение  длительного периода не обеспечивает гибели всей микрофлоры, особенно спорообразующей, а токсины, вырабатываемые бактериями, не разрушаются даже при многократном замораживании и размораживании мяса. Более того, некоторые бактерии способны развиваться и при низких температурах. Поэтому охлаждение не приостанавливает порчи мяса, хотя развитие микрофлоры и, следовательно, процессы гниения резко затормаживаются. Следует иметь в виду, что низкие температуры не являются средством обезвреживания мяса, полученного от больных животных, патогенная микрофлора при замораживании остается жизнеспособной.

     При охлаждении мяса происходит усушка, то есть уменьшается масса в результате испарения влаги с его поверхности. В первый период охлаждения в связи  с интенсивным теплообменом потери массы больше, чем к концу процесса. Образующаяся на поверхности туш  и полутуш сухая корочка подсыхания снижает испарение влаги.

     Подмораживание  мяса.

     При существующей технике охлаждения, хранения, перевозки охлажденное мясо практически  удается сохранить без заметных признаков порчи не более 7 - 10 суток. Увеличение сроков хранения может быть достигнуто понижением температуры  на 1 - 2° ниже криоскопической (минус 2 - 3°), то есть подмораживанием мяса. Подмораживают мясо в камере при  температуре минус 25°, говядину в  течение 6 - 10 ч, свинину - 4 - 8, баранину - 2 - 3 ч. При минус 18° длительность процесса увеличивается в 1,5 - 2 раза. После подмораживания мясо выдерживают  сутки при минус 2°. Продолжительность  хранения подмороженного мяса в 2 - 3 раза больше, чем охлажденного. Так, при  минус 2 - 3° срок хранения подмороженной  говядины составляет 20 - 30 суток, тушек  птицы - 40 суток.

     Подмораживание  мяса в незначительной степени снижает  первоначальные свойства продукта, так  как в лед переходит малое  количество влаги, и необратимых  изменений в тканях не наблюдается. Гидролиз и окисление жира хотя и  происходят, но эти процессы протекают  значительно медленнее, чем в охлажденном мясе. При подмораживании мяса значительно сильнее подавляются жизнедеятельность микрофлоры, активность ферментов, замедляются химические и физические процессы.

     Для увеличения сроков хранения охлажденного и подмороженного мяса можно использовать дополнительную обработку углекислым газом, ультрафиолетовыми лучами, озоном, облучением, которые вызывают гибель или замедляют развитие микрофлоры.

     Замораживание мяса.

     Для длительного хранения мясо замораживают. Этот процесс характеризуется понижением температуры мяса и мясопродуктов  до - 6° и ниже. При этом основная масса содержавшейся в тканях влаги превращается в твердое состояние, в связи с чем, прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, резко замедляются ферментативные, химические и физические процессы. При температуре минус 1,5° в мясе вымерзает 30% влаги, при минус 8° - 80, при минус 10° - около 90 и только при минус 60° вся влага переходит в твердое состояние. На характер образования кристаллов льда в тканях существенное влияние оказывает скорость замораживания.

     Рост  размеров кристаллов усиливает давление на оболочки мышечных волокон, сдавливает и даже разрывает их, происходит обезвоживание коллоидов, что приводит к частичной денатурации белков, которые теряют свойство поглощать  влагу. Формирование крупных кристаллов при замораживании - явление нежелательное, так как при этом объем мяса увеличивается примерно на 10%, кристаллы  расширяют межклеточное пространство, разрушают соединительно-тканные  прослойки своими острыми гранями, мышечные волокна деформируются.

     Быстрое замораживание делает процесс более  экономичным. Следует отметить, что  достигнуть полного выравнивания температуры  в толще и на поверхности продукта можно лишь при выдерживании мяса в течение очень длительного  срока. Поэтому замораживание заканчивают  в тот момент, когда средняя температура мяса окажется несколько ниже температуры его последующего хранения. Скорость замораживания может быть увеличена, если процесс проводить в жидкой среде, что повышает коэффициент теплоотдачи в 20 раз, или путем изменения скорости циркуляции воздуха до 10 м/с, когда теплоотдача повышается в 3-4 раза. Длительность замораживания свинины примерно на 20-30%, а баранины на 60-70% меньше, чем говядины.

      Медленное замораживание (одно - и двухфазное) проводят при температуре от минус 15-20° и естественной циркуляции воздуха (0,1 - 0,2 м/с), интенсивное при минус 23-30, а быстрое при минус 30-35°  и скорости воздуха 2-4 м/с. Относительная  влажность воздуха во всех случаях  должна составлять.90-95%. В настоящее  время широкое распространение  находит замораживание мяса и  субпродуктов в блоках. При использовании  этого метода расходы на хранение и транспортировку их резко снижаются, сокращаются до минимума потери массы.

     Мороженое мясо хранят в условиях, исключающих  изменение его качества и массы, или они должны быть минимальными. Температура хранения должна быть не выше минус 12°, относительная влажность 95-100%. Более целесообразно, чтобы  температура была равна минус 18°, при этом развитие плесеней исключается.

     Сублимационная  сушка.

     Ее  осуществляют в специальных сушильных  установках, которые состоят из сушильной  камеры, конденсатора, вакуум-насоса, нагревателя  и контрольно-измерительных приборов.

     Сублимационную  сушку проводят в условиях вакуума  при температуре ниже точки замерзания воды, благодаря чему практически  исключается течение ферментативных и химических процессов. Поэтому  мясо полностью сохраняет первоначальные свойства, мало изменяет вкус, запах  и цвет, а продукты, упакованные  в герметичную тару, могут длительно  сохраняться.

     Сублимационной  сушке подвергают свежее мясо, полученное от здоровых животных, с минимальным  содержанием жировой и соединительной тканей. Сушку измельченных кусков мяса осуществляют при температуре минус 15-20° и давлении 133 Па и ниже. При этом удаляется до 90% влаги. Остаточную влагу удаляют при плюсовой температуре в пределах 40-80°. К концу сушки влажность мяса составляет 2-5%. Сублимированные мясопродукты упаковывают в газонепроницаемую тару (полимерные пленки, жестяные банки и др.). Срок хранения при плюсовых температурах составляет 6-8 месяцев.  

     Консервирование поваренной солью  и сахаром.

     Метод основан на увеличении концентрации сухих веществ в продукте, что  ведет к плазмолизу клеток и гибели микроорганизмов. Необходимый эффект достигается при концентрации сахара 60-65%. Аналогичное действие оказывает  поваренная соль в концентрации 10-20%. Консервирование сахаром обычно сочетается с варкой, пастеризацией  или стерилизацией, что приводит к разрушению витаминов, ароматических  и других веществ.

     При посоле пищевая ценность продукта снижается, так как под воздействием соли клеточный сок вытекает, образуя  рассол. При посоле некоторых видов  рыб происходит их созревание, в  результате чего получаются продукты питания с высокими вкусовыми  свойствами. Особенность метода консервирования  солью и сахаром заключается  в том, что он значительно изменяет свойства сырья и в результате образуется продукт с новыми потребительскими свойствами. 

3. Влияние тепловой обработки  на основные компоненты пищи.

     Белки.

     При температуре 70° С происходит коагуляция (свертывание) белков. Они теряют способность удерживать воду (набухать), т.е. из гидрофильных становятся гидрофобными, при этом уменьшается масса мяса, рыбы и птицы. Частично разрушается третичная и вторичная структура белковых молекул, часть белков превращается в полипептидные цепочки, что способствует лучшему их расщеплению протеазами желудочно-кишечного тракта.

     Белки, находящиеся в продуктах в  виде раствора, при варке свертываются хлопьями и образуют пену на поверхности  бульона. Коллаген и эластин соединительной ткани превращаются в глютин (желатин). Общие потери белка при тепловой обработке составляют от 2 до 7%.

     Превышение  температуры и времени обработки  способствует уплотнению мышечных волокон  и ухудшению консистенции изделий, особенно приготовленных из печени, сердца и морепродуктов. При сильном  нагреве на поверхности продукта происходит деструкция крахмала, и  идут реакции между сахарами и  аминокислотами с образованием меланоидов, которые придают корочке темный цвет, специфический аромат и вкус.

     Мясопродукты  при варке и жаренье в результате уплотнения белков, плавления жира и перехода в окружающую среду  влаги и растворимых веществ  теряют до 30-40% массы. Наименьшие потери свойственны панированным изделиям из котлетной массы, так как выпрессованная белками влага удерживается наполнителем (хлебом), а слой панировки препятствует ее испарению с обжариваемой поверхности.

     Жиры.

     При нагреве жир из продуктов вытапливается. Пищевая ценность его снижается  из-за распада жирных кислот. Так, потери линолевой и арахидоновой кислот составляют 20-40%. При варке до 40% жира переходит в бульон, часть его  эмульгирует и окисляется. Под  действием содержащихся в бульоне  кислот и солей эмульгированный  жир легко разлагается на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным, придают ему неприятный вкус и запах. В связи с этим варить бульон следует при умеренном  кипении, а скапливающийся на поверхности  жир надо периодически удалять.

     Глубокие  изменения жира происходят при жаренье. Если температура сковороды превышает 180 °С, то жир распадается с образованием дыма, при этом резко ухудшаются вкусовые качества продуктов. Жарить продукты следует при температуре на 5-10 °С ниже температуры дымообразования.

     При жаренье основным способом жир теряется за счет его разбрызгивания. Это  связано с бурным испарением воды при нагревании жира более 100 °С. Потери жира при разбрызгивании называются угаром, и они значительные у жиров, в состав которых входит много воды (маргарин), а также при жаренье увлажненных продуктов (сырой картофель, мясо и др.). Общие потери жира меньше у панировочных изделий.

     Самые значительные химические изменения  жиров наблюдаются при жаренье  во фритюре. В результате гидролиза, окисления и полимеризации накапливаются  вредные соединения, придающие жиру неприятный запах и прогорклый вкус. Токсические продукты термического окисления жиров (альдегиды и кетоны) адсорбируются на поверхности обжариваемых изделий.