Влияние углеводов на формирование потребительских свойств продуктов

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Углеводы - класс органических соединений, имеющих  характер сахаров или близких к сахарам по строению и химическим свойствам. Наряду с белками и жирами углеводы играют важнейшую роль в обмене веществ и энергии в организме человека и животных. Они входят в состав растительных, животных и бактериальных организмов составляют абсолютное большинство органических природных соединений. Углеводы играют важную роль как основной строительный материал растений, скелета насекомых и других организмов.

Углеводы  составляют один из главных классов  природных веществ в животных и растительных организмах. Их общебиологическое значение состоит, прежде всего в том, что все органические вещества в конечном счете берут начало от углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. Согласно современным научным представлениям, в биосфере углеводов больше, чем всех других органических соединений вместе взятых. Углеводы составляют основную часть рациона человека.

Представления о биологической роли углеводов  претерпели в последние годы значительную трансформацию от положения о  том, что основная роль углеводов  связана с их использованием в качестве энергетического субстрата ("клеточного топлива"), до современной точки зрения на существенно более широкие физиологические функции углеводов. В соответствии с современными представлениями, углеводы выполняют важную пластическую функцию, участвуя в построении большинства белков плазмы крови, ряда гормонов и ферментов, участвуют в процессах обмена веществ и регуляции моторики кишечника и желчевыводящей системы.

В организм человека углеводы поступают из пищи. Поэтому большое значение придается увеличению потребления продуктов, содержащих достаточное количество углеводов, включая различные крупяные блюда, хлеб и хлебобулочные изделия, макароны, овощи и фрукты. Также углеводный состав и соотношение углеводов с другими органическими веществами в пищевых продуктах влияет на наиболее важные показатели качества – цвет, вкус, консистенция, усвояемость, энергетическая и биологическая ценность, а также условия и сроки их хранения.

Целью написания  данной курсовой работы является изучение углеводов, входящих в состав пищевых продуктов .

Для достижения поставленной цели в курсовой работе были определены следующие задачи:

- определить  значение углеводов для организма  человека;

- изучить классификацию углеводов и охарактеризовать свойства каждого класса;

- проанализировать влияние углеводов на потребительские свойства различных групп продовольственных товаров. Для изучения были взяты две группы товаров: хлебобулочные изделия и плодоовощные товары.

Объектом  исследования в данной курсовой явилась группа основных пищевых веществ - углеводы. Предмет исследования – влияние  углеводов на организм человека и на формирование свойств товаров.

Курсовое  исследование написано при использовании  учебной и справочной литературы по товароведению продовольственных товаров, специализированным исследованиям, раскрывающим затронутую в работе проблему.

 

 

 

 

 

 

 

1. Значение углеводов для организма человека

 

Углеводы — это обширный класс  соединений, существенно различающихся  по своему химическому строению, но объединенных одним общим свойством — они состоят из углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О) и при полном сгорании (окислении) в организме расщепляются до СО₂ и Н₂О (отсюда и их название — "угле" (углерод) и "воды" (вода).

Впервые термин «углеводы» был предложен  профессором Дерптского (ныне Тартуского) университета К.Г. Шмидтом в 1844 г. В то время предполагали, что все углеводы имеют общую формулу C_m(H₂O)_n,. Например, глюкоза и фруктоза имеют формулу С(Н₂О)₆, тростниковый сахар (сахароза) C₁₂(H₂O)₁₁, крахмал [С₆(Н₂О)₅]_n и т.д. В дальнейшем оказалось, что ряд соединений, по своим свойствам относящихся к классу углеводов, содержат водород и кислород в несколько иной пропорции, чем указано в общей формуле (например, дезоксирибоза С₅Н₁₀О₄). В 1927 г. Международная комиссия по реформе химической номенклатуры предложила термин «углеводы» заменить термином «глициды», однако старое название «углеводы» укоренилось и является общепризнанным.

Углеводы образуются в растениях  в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции  хлорофиллом, под воздействием солнечных лучей, углекислого газа, содержащегося в воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу. Углеводы являются первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе.

Углеводы наряду с белками и  липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящими в состав живых организмов. Углеводы составляют незначительную часть общего сухого веса тканей человеческого организма - не более 2%, в то время как на белки, например, приходится до 45% сухой массы тела. Тем не менее, углеводы занимают исключительно большое место в питании. Их доля в продуктах питания человека составляет 50-60% (по калорийности), а у населения развивающихся стран – до 80-85%.

На протяжении жизни человек  в среднем потребляет около  14 тонн углеводов, и том числе более 2,5 тонн простых углеводов. Углеводы являются основной составной частью пищевого рациона человека, так как их потребляют примерно в 4 раза больше, чем белков и жиров. При обычном смешанном питании за счет углеводов обеспечивается около 60 % суточной энергоценности, тогда как за счет белков и жиров вместе взятых - только 40 %. Около 52-66 % углеводов потребляется с зерновыми продуктами, 14-26 % - с сахаром и сахаропродуктами, около 8-10- с клубне- и корнеплодами, 5—7 % с овощами, фруктами.

 С точки зрения пищевой ценности углеводы подразделяют на усвояемые (глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал, декстрины, гликоген) и неусвояемые (инулин, маннан, пектин, целлюлоза, гумми и слизи).

 Функции углеводов в организме разнообразны. Углеводы наряду с белками и липидами являются важнейшими химическими соединениями, входящими в состав живых организмов. У человека и животных углеводы выполняют важные функции: энергетическую, структурную, защитную и др.

  Функции углеводов в организме различны для разных классов соединений. Моносахариды и их производные выполняют, во-первых, энергетическую функцию: окислительное расщепление этих соединений дает организму 55-60 % необходимой ему энергии. Во-вторых, промежуточные продукты распада моносахаридов и их производных используются в клетках для синтеза других необходимых клетке веществ, в том числе соединений других классов; так, из промежуточных продуктов метаболизма глюкозы в клетках могут синтезироваться липиды и заменимые аминокислоты. В-третьих, моносахариды и их производные выполняют структурную функцию, являясь мономерными единицами других, более сложных молекул, таких как полисахариды или нуклеотиды.

 Главной функцией   гетероолигосахаридов   является структурная функция - они являются структурными компонентами гликопротеидов и гликолипидов. В этом качестве гетероолигосахариды участвуют в реализации гликопротеидами целого ряда функций: регуляторной (гормоны гипофиза тиротропин и гонадотропины - гликопротеиды ),коммуникативной ( рецепторы клеток - гликопротеины ), защитной (антитела - гликопротеины ). Кроме того, гетероолигосахаридные блоки, входя в состав гликолипидов и гликопротеидов, участвуют в формировании клеточных мембран.

Гликоген выполняет резервную  функцию. Причем он является резервом не только энергетическим, но также и резервом пластического материала. Гликоген в том или ином количестве присутствует практически во все клетках человеческого организма. Запасы гликогена в печени могут составлять до 3-5 % от сырой массы этого органа [ порой до 10 % ], а его содержание в мышцах – до 1% общей массы ткани. Учитывая массу этих органов, общее количество гликогена в печени может составлять 150 - 200 г, а запасы гликогена в мышцах - до 600г.

Гетерополисахариды выполняют в организме структурную функцию - они входят в состав глизаминопротеогликанов; последние,наряду со структурными белками типа коллагена или эластина, формируют межклеточное вещество различных органов и тканей. Кроме того, молекулы гетерополисахаридов имеют в своей структуре множество полярных и несущих отрицательный заряд группировок, за счет которых они могут связывать большое количество воды и катионов, выполняя роль своеобразных депо для этих молекул.

Функции некоторых углеводов, имеющихся  в организме, весьма специфичны. Так, гепарин является естественным антикоагулянтом – он препятствует свертыванию крови в сосудах, а лактоза является резервным углеводом женского молока.

В организме углеводы депонируются ограниченно и запасы их невелики. Имеющееся в печени углеводное депо характеризуется относительно небольшой емкостью, и для удовлетворения потребностей организма углеводы поступают бесперебойно в составе пищи. Углеводы тесно связаны с обменом жира - при больших физических нагрузках, когда расход энергии не покрывается углеводами пищи и углеводными запасами организма, происходит образование сахара из жира, всегда в достаточном количестве содержащегося в жировых депо организма. Однако чаще наблюдается обратное влияние, т.е. образование новых количеств жира и пополнение ими жировых депо организма за счет избыточного поступления углеводов с пищей.Избыток углеводов — широко распространенное явление. Это один из основных факторов в формировании избыточной массы тела.

Углеводы являются основной частью пищевого рациона. За счет углеводов обеспечивается около половины суточной энергетической ценности пищевого рациона, Потребление углеводов составляет 400-500 г/сут. Удовлетворение потребности в углеводах осуществляется за счет растительных источников. B растительных продуктах (зерновые и др.) углеводы составляют не менее 75% сухого вещества. Потребность в углеводах может удовлетворяться и за счет сахара, который представляет собой чистый углевод.

Усвояемость углеводов достаточно высока: в зависимости от пищевого продукта и характера углеводов, она колеблется от 85 до 98%. Так, коэффициент усвояемости углеводов хлебных и крупяных продуктов составляет 94 - 96, овощей - 85, картофеля - 95, фруктов и ягод - 90, кондитерских изделий - 95, сахара - 99, молока и молочных продуктов-98. Правильная кулинарная обработка, измельчение и тщательная тепловая обработка повышают усвояемость углеводов и других компонентов пищи.

Значение животных продуктов как  источника углеводов невелико. Основным углеводом животного происхождения  является гликоген, обладающий свойствами крахмала, содержится в животных тканях в небольшом количестве. Другой углевод лактоза (молочный сахар) - содержится в молоке в количестве 5 г на 100 г. продукта и более. При систематическом потреблении молока, оно может служить источником углеводов, особенно в детском и пожилом возрасте.

Хотя углеводы не принадлежат к числу незаменимых факторов питания и могут образовываться в организме из аминокислот и глицерина, минимальное количество углеводов суточного рациона не должно быть ниже 50 - 60 г. Дальнейшее снижение количества углеводов ведет к резким нарушениям метаболических процессов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Общая классификация углеводов и их свойства

 

  Все углеводы, встречающиеся в пищевых продуктах, в зависимости от сложности строения их молекул делят на три группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды - простые углеводы, имеющие в своем составе одну молекулу. Они состоят из замкнутых в  кольцо молекул с пятью (пентозы) или шестью (гексозы) атомами углерода. На каждый из атомов углерода в такой молекуле приходится два атома водорода и один атом кислорода.. Моносахариды различаются по своим свойствам (и названиям) в зависимости от того, сколько атомов углерода входит в молекулу, каким образом она свернута в кольцо, и от того, как при этом изгибаются углы получившегося пяти- или шестиугольника. Моносахариды являются основными структурными единицами, из которых образованы сложные углеводы. Олигосахариды – углеводы, в молекулы которых входят от двух до шести остатков моносахаридов. Они называются дисахаридами, трисахаридами и т. д. Полисахариды – углеводы, в состав которых входит значительное количество остатков моносахаридов.

2.1. Моно- и олигосахариды

 Из моносахаридов пищевое  значение имеют гексозы (в  молекуле шесть атомов углерода): глюкоза, фруктоза и галактоза. Их общая формула С₆Н₁₂О₆. Все они растворимы в воде, обладают сладким вкусом, легко усваиваются организмом человека.

Глюкоза (виноградный сахар) - наиболее важный из всех моносахаридов, так как она является структурной единицей (кирпичиком) для построения большинства пищевых ди- и полисахаридов. Является самым распространенным из моносахаридов, находится в свободном виде в меде (36%), в плодах и овощах (0,4-7,0%), крови человека и животных (0,1%), играет важную роль в обмене  веществ в растительных и животных тканях (дыхание, брожение). Особенно богаты глюкозой виноград – 7,8%, черешня, вишня – 5,5%, малина – 3,9%, земляника – 2,7%, слива – 2,5%, арбуз – 2,4%. Из овощей больше всего глюкозы содержится в тыкве – 2,6%, в белокочанной капусте – 2,6%, в моркови – 2,5%. При окислении глюкозы образуется сначала глюконовая, а затем сахарная кислота. При восстановлении глюкозы получается шестиатомный спирт сорбит, который содержится в рябине, сливах, вишнях, яблоках и др. В промышленности глюкозу получают из крахмала. Она служит сырьем для получения аскорбиновой кислоты (витамина С).

Глюкоза является ценным питательным  продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям, в результате которых 
освобождается энергия, которая накопилась в процессе фотосинтеза. Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Глюкоза имеет сладкий вкус, поэтому широко применяется в кондитерском деле.