Химия пищевых продуктов

Пищевые продукты и их классификация

Пищевые продукты могут быть классифицированы по следующим основаниям:

1. По качеству и безопасности:

   • доброкачественные (не содержат патогенной микрофлоры, не имеют признаков микробной и физико-химической порчи);
   • недоброкачественные (не подлежит реализации).

2. По устойчивости к хранению:

   • особо скоропортящиеся,
   • скоропортящиеся,
   • нескоропортящиеся.

3. По назначению:

   • продукты массового потребления,
   • специализированные пищевые продукты.

   
   
   Рисунок 1. Специализированные продукты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

4. По происхождению основного сырья:

   
   
   Рисунок 2. Подклассы пищевых продуктов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основные компоненты химического состава пищевых продуктов

В состав пищевых продуктов входят как органические соединения, так и неорганические. К органическим относятся: белки, липиды, углеводы, витамины, ферменты, органические кислоты, фенольные соединения, а к неорганическим - вода и минеральные элементы.

Также пищевые продукты могут содержать пищевые добавки и красители.

Рассмотрим некоторые из данных компонентов.

Белки

Белки - это органические соединения, а именно природные полипептиды.

Выделяют два вида белка (по физическим свойствам: глобулярные (растворяются в воде) и фибриллярные (не растворяются в воде).

Для белков характерны следующие реакции:

• денатурация - разрушение вторичной и третичной структуры белка с сохранением первичной;
• гидролиз - образование аминокислот в результате необратимого разрушения первичной структуры белка;
• биуретовая реакция - фиолетовое окрашивание при действии солей меди в щелочном растворе (качественная реакция на пептидную связь);
• ксантопротеиновая реакция - желтое окрашивание при действии концентрированной азотной кислоты (качественная реакция на остатки ароматических аминокислот).

Белки выполняют важные функции в живых организмах: входят в состав ферментов (ускоряют реакции, протекающие в организме), выполняют транспортную функцию (переносят кислород с помощью белка гемоглобина к тканям), образуют антитела (связывают чужеродные объекты), воспринимают и передают сигналы (белки-рецепторы), выполняют энергетическую функцию (1 г белка = 17,6 кДж).

Углеводы

Выделяют следующие виды углеводов:

• моносахариды (содержат несколько гидроксильных групп и одну карбонильную), например, глюкоза и фруктоза. Данные соединения вступают в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра (для фруктозы не характерно), окрашивают раствор в синий цвет при взаимодействии с гидроксидом меди без нагревания, а также вступают в реакцию брожения (спиртовое, молочнокислое и маслянокислое);
• дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза). Дисахариды образуют моносахариды при их гидролизе в кислой среде. Мальтоза и лактоза, в отличии от сахарозы, реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и гидроксидом меди;
• полисахариды (крахмал, целлюлоза). Крахмал при полном гидролизе в кислой среде образует глюкозу. Для целлюлозы, помимо гидролиза с образованием того же продукта, характерны реакции образования сложных эфиров при взаимодействии с азотной и уксусной кислотами.

Углеводы выполняют следующие функции: регуляторную, запасающую, строительную, энергетическую (1 г углевода = 17, кДж).

Жиры

Жиры образованы трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.

Выделяют жидкие (образованы непредельными кислотами) и твердые жиры (состоят из предельных кислот). Жидкими жирами называют масла, которые в основном являются растительного происхождения. Животные жиры являются твердыми.

Для них характерны следующие химические свойства:

• реакция гидролиза (обратимый под действие воды, необратимый - под действием щелочей);
• гидрогенизация - присоединение непредельных кислот, которые входят в состав жиров (жидкие жиры превращаются в твердые);
• растительные жиры могут взаимодействовать с кислородом с образованием твердых пленок;
• процесс прогоркания - при длительном воздействии на них неблагоприятных факторов у жиров возникает неприятный вкус и запах.

Они выполняют теплоизоляционную, энергетическую (1 г жира = 38,9 кДж), запасающую и защитную функции.

Витамины

Рисунок 3. Виды витаминов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Минеральные элементы

Данные соединения делятся на макро- и микроэлементы.

Рисунок 4. Макроэлементы ч. 1. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 5. Макроэлементы ч. 2. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 6. Микроэлементы ч. 1. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 7. Микроэлементы ч. 2. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ