Характеристика химического состава пищевых продуктов (на примере молока)

1.2.2 Жиры (липиды)

Важнейшим компонентом питания человека  являются жиры (липиды). Они используются организмом как энергетический материал и являются, кроме того, резервом питания. Жиры выполняют строительную и регуляторную функцию. В организме человека синтезируются почти все необходимые липиды. Основные пищевые источники жиров: молоко, масло, мясо, яичный желток, свиное сало, копчености, рыба, орехи, растительное масло.

Жиры (липиды) обладают очень  высокой энергетической ценностью: при окислении 1 г жира образуется 9,0 ккал (37,7 кДж) энергии. Жиры участвуют в пластических процессах (входят в состав клеточных мембран), являются источником жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (арахидоновой, линолевой, линоленовой), которые регулируют жировой обмен и уровень холестерина в крови.

Содержание молочного  жира в молоке примерно 2,8 – 5 %.  Молочный жир находится в молоке в виде шариков диаметром от 0,5 до 20 мкм. Каждый шарик окружен оболочкой, содержащей редчайшие комплексы фосфолипидов, микроэлементов. В отстоявшемся молоке жировые шарики, поднявшиеся на поверхность, образуют сливки. От других животных жиров молочный жир отличается более низкой температурой плавления (+27…+34 °C) и застывания (-17…-21 °С), особым вкусом и высокой усвояемостью. В молоке имеются жироподобные вещества: фосфатиды (лецитин и кефалин, обладающие высокой биологической активностью, в том числе противосклеротическими свойствами) и стерины (холестерин и эргостерин). Биологическая ценность липидов определяется содержанием полиненасыщенных жирных кислот, а также фосфолипидов и витаминов.

Коровье молоко содержит как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. Из насыщенных преобладают  пальмитиновая 31,74 %, миристиновая 11,09 % и стеариновая 9,32 %. А среди полиненасыщенных – олеиновая 3,6 %, линоленовая 1,8 % и арахидоновая 0,3 %, которые не синтезируются в организме и должны поступать в организм с пищей.

Фосфолипиды (содержание в молоке 0,03 %) также необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, они участвуют главным образом в формировании клеточной оболочки и внутриклеточных мембран.

В молочном жире содержатся также стерины. Среди них особенно важен эргостерин, который под  влиянием солнечного света или ультрафиолетового  облучения переходит в витамин D. Молочный жир богат витаминами A, D, Е, К, которые почти отсутствуют в других жирах [15, c.6].

1.2.3 Углеводы

Углеводы  — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Углеводы служат основным источником энергии. Примерно 60 % энергии организм получает за счет углеводов, остальную часть - за счет белков и жиров. Углеводы содержатся преимущественно в продуктах растительного происхождения.

 В зависимости от  сложности строения, растворимости,  быстроты усвоения углеводы пищевых  продуктов делятся на:

-  простые углеводы - моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза);

-  сложные углеводы - полисахариды (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, клетчатка).

Простые углеводы легко  растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким вкусом и относятся к сахарам.

Углеводы образуются в процессе фотосинтеза в зеленых  листьях растений из углекислого  газа, воздуха и воды. На их долю приходится до 90% сухих веществ растений и  около 2 % сухих веществ животного организма. По объему и обеспечению калорийности пищевого рациона они занимают первое место среди других компонентов пищи. Кроме энергетической, углеводы выполняют и другие функции в организме: входят в состав важнейших клеточных структур (нуклеиновых кислот, антител, гормонов, ферментов) и участвуют в регуляции многих биохимических процессов. В то же время избыточное поступление углеводов приводит к ожирению, нарушениям нервной системы, особенно у детей, аллергизации организма.

В молоке содержатся моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) и их производные, дисахарид — лактоза (молочный сахар), трисахариды и более сложные олигосахариды.

В молоке углеводы содержатся в виде молочного сахара— лактозы (4,62 %). Он имеет важное значение в физиологии развития и питания, так как является практически единственным углеводом, получаемым новорожденным и млекопитающим с пищей. Молочный сахар в воде растворяется значительно хуже, чем свекловичный. Лактоза отличается небольшой сладостью, она в 6-7 раз менее сладкая по сравнению с сахаром-рафинадом. Лактоза расщепляется ферментом лактозой на моносахариды — глюкозу и галактозу. При брожении под воздействием бактерий молочный сахар образует молочную кислоту, спирт, эфиры, летучие кислоты и другие соединения. Брожение протекает по-разному в зависимости от бактериальной флоры. На брожении молочного сахара под действием микробов основано производство молочнокислых продуктов, сыров, сливочного масла и т. д.

 Молочный сахар  содержится только в молоке. Он  входит в состав ноэнзимов, участвующих в синтезе белков, жиров, ферментов, витаминов, и имеет важное значение для внутриклеточного обмена, для нормальной деятельности сердца, печени и почек. В желудке человека лактоза обнаруживается уже на третьем месяце развития плода. Ее активность достигает максимальной величины после рождения ребенка и остается довольно высокой на протяжении всей жизни у жителей стран, где молоко постоянно входит в рацион питания. Однако у небольшого количества взрослых людей лактоза отсутствует. У жителей некоторых стран (Мексика, Вьетнам, Уганда, Кипр) отмечается большое число случаев утраты лактозной активности в довольно раннем периоде жизни. Все же, очевидно, большинство людей может употреблять необходимое, с точки зрения питательной ценности, количество молока, не испытывая каких-либо неприятных ощущений.

 Молочный сахар,  разлагаясь в кишечнике до  молочной кислоты, создает кислую  среду, которая подавляет размножение  гнилостных и способствует развитию  ацидофильных микробов, что очень  важно для грудных детей. Образующиеся при этом гиалуроновая кислота и антибиотики задерживают развитие болезнетворных микробов. Молочный сахар способствует также лучшему усвоению кальция, что предупреждает развитие рахита у детей. Поэтому молочный сахар широко применяется в питании детей грудного возраста и в медицине.

Недостатком является то,  что не каждый организм переносит  лактозу. В таком случае она становится опасной для организма, страдающего  так называемой лактазной недостаточностью (гиполактазией, мальабсорбцией лактозы). Это довольно распространенное патологическое состояние. В европейских странах до 20 % населения не имеет в организме достаточного количества лактазы для того, чтобы полностью усвоить лактозу, содержащуюся в молоке и молочных продуктах. Европейцам относительно «повезло»: лактазная недостаточность почти на 100 % азиатская проблема. Жители Азии, особенно Юго-Восточной, Африки и Южной Америки после 3-х лет практически полностью утрачивают способность побаловать себя стаканчиком свежего молока без последующих симптомов пищевого отравления.

Специально для людей, страдающих непереносимостью лактозы, существует молоко без лактозы. Ученые научились помогать организму с  ее усвоением. В безлактозном молоке молочный сахар уже ферментирован  и содержится в форме глюкозы и галактозы, на которые распадается в кишечнике лактоза, для того, чтобы усвоиться без проблем [11, с.271].

1.2.4 Витамины

Витамины являются биорегуляторами  различных процессов, протекающих  в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности человека они необходимы в небольших количествах. Общая суточная потребность организма в различных витаминах составляет 0,1 - 0,2 г. Большинство витаминов не синтезируется человеческим организмом, поэтому они должны поступать вместе с пищей. В настоящее время известно более 50 витаминов и витаминоподобных веществ. По растворимости витамины классифицируют на две группы: жирорастворимые - А, D, E, K   и водорастворимые - C, Р, PP, Н, B₁, B₂, В₃, B₆, B₉, B₁₂ и др.

В молоке содержатся почти  все известные жирорастворимые и водорастворимые витамины: витамины группы В, витамин С, витамин А, витамин РР, витамин Н и другие. Наибольшее количество витаминов содержится в свежем молоке, однако, сохраняются они и при правильной пастеризации [5, c.183].

Витамины, существенным источником которых является молоко:

          Витамин А (ретинол)

Способствует росту  и развитию организма, а также  нормальной функции эпителия слизистых  и кожных покровов и повышает сопротивляемость организма к инфекциям. Его недостаток вызывает потерю остроты зрения, приостановку роста, нарушение обмена холестерина и функции почек, сухость, морщинистость и ороговение кожи, склонность к гнойничковым поражениям кожи, сухость и тусклость волос, ломкость ногтей, конъюнктивит, блефарит, светобоязнь, вечернюю (куриную) слепоту. В то же время большие дозы витамина А вызывают целый ряд неблагоприятных явлений. Так, у детей повышается температура, отмечается потеря аппетита и рвота. Отравиться можно не только рыбьим жиром, но и другими продуктами, богатыми витамином А. Витамин А образуется в организме коровы из желтого пигмента каротина, содержащегося в кормах. В молоке содержится обычно и каротин и витамин А. В растениях витамина А нет, но содержится каротин. Содержание каротина в кормах сильно колеблется. Поэтому и количество витамина А в молоке также изменчиво. В летний период в молоке этого витамина в 3-8 раз больше, чем в зимний. Витамин А и каротин придают молоку и маслу желтую окраску. Зимой при неполноценном кормлении животных молочный жир беден каротином и витамином А, поэтому цвет зимнего масла менее желтый. При изготовлении сметаны, масла и сыра витамин А переходит из молока в эти продукты.

           Витамин D(кальциферолы)

Существует несколько  разновидностей витамина D (D₁, D₂, D₃, D₄, D₅). Практическое значение в настоящее время имеют витамин D₂ (кальциферол или эргокальциферол) и витамин D₃ (холекальциферол). Витамин D растворяется в жирах, при кулинарной обработке пищевых продуктов сохраняется. Влияет на минеральный обмен веществ и костеобразование, регулируя соотношение кальция и фосфора, обеспечивает всасывание этих элементов из пищи в тонкой кишке и перенос кальция из крови в костную ткань.

Особенно необходимы кальциферолы молодому организму, когда  идет интенсивный рост и формирование скелета. При недостатке витамина D (кальциферола) резко снижается отложение солей кальция в костях. Вследствие этого кости, например, ног становятся настолько мягкими, что не выдерживают тяжести тела и искривляются. Это заболевание наблюдается у детей и носит название «рахит».

 В молоке много  витамина D, однако суточную потребность  ребенка в этом витамине оно  все же не может удовлетворить.  Необходимы дополнительные источники  витамина (яичный желток, икра и  др.)

Витамин D образуется в  организме под действием ультрафиолетовых лучей. Поэтому молоко коров в пастбищный период, когда животные подвергаются солнечному облучению, в несколько раз богаче витамином D

[10, c.13].

Витамины, группы В

Синтезируются в желудке коровы и оттуда поступают в молоко. Количество их зависит от корма и изменяется незначительно. К витаминам группы В относятся 15 витаминов. Молоко — существенный источник двух из них — В₁ и В₂.

Витамин В (тиамин) содержится также в пивных дрожжах, овощах, в пшеничных и рисовых отрубях, горохе, ростках пшеницы, в семенах тыквы и др.

 Витамин В₁ — антиневротический. В молоке содержится свободный тиамин (50-70 % всего количества), а также фосфорилированный и связанный с белком. Количество тиамина в молоке в течение года почти постоянно, практически не зависит от состава кормов и составляет 0,1-0,8 мг/кг. Недостаток тиамина в пище ведет к нарушениям жирового обмена, сердечного ритма, развитию полиневритов (воспаление нервных стволов), а его отсутствие в организме — к возникновению болезни бери-бери. При этом возникает потеря кожной чувствительности, ощущение тяжести в ногах и наступает паралич.

 Витамин В₁ повышает работоспособность и необходим человеку в избыточном количестве при тяжелой умственной и физической работе. Однако надо проявлять осторожность при назначении витамина В₁ при аллергических заболеваниях кожи. В таких случаях рекомендуется не синтетический витамин В₁ а в виде овощей, пивных дрожжей, ростков пшеницы, чтобы предупреждать обострение кожного процесса и даже возникновение анафилактического шока.

Витамин В₂ (рибофлавин) содержится в молоке, твороге, молочнокислых продуктах, в зародышах и оболочках зерен, злаковых культур, дрожжах, горохе, фасоли, лесных и грецких орехах, корнеплодах, яичном белке, печени, мясе, рыбе. Он необходим для нормальной работы печени, желудка, нормализует зрение, влияет на рост и развитие плода, участвует в белковом, углеводном и жировом обмене, в процессах тканевого дыхания, способствует росту и прибавлению в массе, особенно детей, а также в синтезе гемоглобина.       Рибофлавин близок к белкам и подобен хлорофиллу, относится к группе сложных окрашенных белков — хромопротеидов, содержащих металлы (железо, магний, молибден, медь). Его биологическая активность проявляется только при достаточном содержании в рационе белков. При недостатке рибофлавина расщепление белков производится только до аминокислот, которые накапливаются в токсических концентрациях. При дефиците рибофлавина возникает общая слабость, ухудшение аппетита, депрессия, желудочно-кишечные расстройства, слезотечение, зуд, жжение, светобоязнь, явления себорейного дерматита на лице, гиперемия и шелушение век и ушных раковин, заеды, айелит, пурпурно-красный язык, выпадение волос, прогрессирующая катаракта, быстрое старение. Рибофлавин довольно широко применяется при себорейной экземе, кандидозах, угрях, фитодерматозах и других заболеваниях кожи.