Учебно-методический комплекс для студентов дневной и заочной формы обучения по специальности 260504 «Технология бродильных производств и виноделие»
Скачать 1.55 Mb.
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Кафедра Технологии бродильных производств и консервирования ПИЩЕВАЯ ХИМИЯУчебно-методический комплекс для студентов дневной и заочной формы обучения по специальности 260504 «Технология бродильных производств и виноделие» КЕМЕРОВО 2007 г МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Кафедра «Технология бродильных производств и консервирования» ^Учебно-методический комплекс для студентов дневной и заочной формы обучения по специальности 260504 «Технология бродильных производств и виноделие» КЕМЕРОВО 2007 г Составитель Т.П. ЛапинаРассмотрено и утверждено на заседании кафедры «Технологии бродильных производств и консервирование» Протокол № от 2007 ^ Протокол № от Учебно-методический комплекс включает следующие разделы: содержание дисциплины «Пищевая химия», конспект лекций по изучаемому курсу, методические указания для выполнения лабораторных работ, методические указания для выполнения контрольных работ заочников, вопросы к контрольным работам, вопросы для самоподготовки, библиографический список. Предназначен для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 260504 «Технология бродильный производств и виноделие» КемТИПП, 2007 СОДЕРЖАНИЕс. Предисловие …………………………………………………………… 5 Содержание курса «Пищевая химия»………………………………… 6 1. Конспект лекций …………………………………………………… 8 Тема 1. Основы рационального питания человека ……… 8 Тема 2. Белковые вещества …………… 15 Тема 3. Углеводы ……………………………… 20 Тема 4. Липиды ……………………………………. 30 Тема 5. Пищевые кислоты ……..…………………………….. 35 Тема 6. Витамины ……………………………………………… 36 Тема 7. Минеральные вещества …………………………………. 43 Тема 8. Фенольные вещества……………………………………. 49 Тема 9. Вода в пищевых продуктах……………………………. 53 Тема 10. Ферменты……………………………………………… 56 Тема 11. Экология пищи …………………………………………. 60 2. Лабораторные работы………………………………………………. 63 Лабораторная работа № 1 Определение фракций белка в сырье и готовых продуктах …………………………………… 63 Лабораторная работа № 2 Определение углеводов в сырье и готовых продуктах…………………………………..…. 68 Лабораторная работа № 3 Определение аскорбиновой кислоты в сырье и готовых продуктах ………………………………….. 71 Лабораторная работа № 4 Определение фенольных веществ в сырье и готовых продуктах ………………………………….. 73 Лабораторная работа № 5 Определение железа в сырье и готовых продуктах ……………………………………………… 80 Лабораторная работа № 6 Определение активности ферментов в сырье и готовых продуктах ……………………………………. 83 Лабораторная работа № 7 Определение пищевой и энергетической ценности в сырье и готовых продуктах …….. 89 3. Требования к оформлению контрольных работ для студентов заочной формы обучения ……………………………………………… 94 4. Варианты контрольных работ по курсу «Пищевая химия» для студентов заочной формы обучения …………………………… 95 Вопросы для самоподготовки по курсу «Пищевая химия» ……….. 98 Библиографический список ………………………………….. 99 ПРЕДИСЛОВИЕ Учебно-методический комплекс по курсу «Пищевая химия» предназначен для знакомства с теоретическими материалами изучаемого курса «Пищевая химия», включает лабораторный практикум для выполнения лабораторных работ, требования к оформлению контрольных работ студентов заочной формы обучения, варианты контрольных работ для студентов заочной формы обучения, вопросы к зачету по курсу «Пищевая химия». Целью изучения дисциплины «Пищевая химия» является получение студентами знаний о химическом составе пищевого сырья, полуфабрикатов, готовых продуктов, об общих закономерностях химических процессов, протекающих при переработке сырья в готовый продукт, о роли основных компонентов пищи в жизнедеятельности организма человека. Знакомство с порядком расчета пищевой и энергетической ценности продуктов питания. Задача дисциплины – изучение основных составных веществ пищевых продуктов и их роль в питании человека; ознакомление с основными химическими процессами, протекающими в результате хранения и переработки сырья в готовый продукт, с нормами ежедневного потребления пищевых веществ. Изучение теории рационального питания человека. Знания, приобретенные студентами при изучении курса «Пищевая химия» базируются на знаниях, полученных при изучении дисциплин «Органическая химия», «Биохимия», а в ходе дальнейшего обучения, закрепляются и углубляются при изучении специальных дисциплин: «Технология отрасли», «Химия отрасли». В результате изучения данной дисциплины студенты должны- ЗНАТЬ: Основные компоненты пищевых продуктов, их суточное потребление и роль в физиологии питания человека; основные превращения составных веществ продуктов питания в организме человека и в процессе переработки сырья в готовую продукцию. УМЕТЬ: Рассчитывать пищевую и энергетическую ценность продуктов и ее изменение при введении новых добавок; определять основные компоненты сырья, полуфабрикатов, готовой продукции; прогнозировать изменение состава, свойств пищевых продуктов при различных видах технологической обработки сырья и полуфабрикатов. Конспект лекций включает основные разделы изучаемого курса. Знания, приобретенные студентами при изучении курса «Пищевая химия», в дальнейшем, закрепляются и углубляются при изучении специальных дисциплин. Перед сдачей зачета студенты должны проработать теоретический материал как представленный в данном учебном пособии, так и изложенный в лекционном материале и специальной литературе. ^ Программа курса «Пищевая химия» составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 655600 «Производство продуктов питания из растительного сырья» для специальности 260402 «Технология бродильных производств и виноделие», утвержденного 23.03.00 г., № гос. рег. 185тех/дс. Программа содержит теоретический курс, содержание которого подробно приведено в представленном методическом комплексе. Кроме этого программа дисциплины «Пищевая химия» включает лабораторные работы для студентов всех форм обучения, контрольную работу для студентов заочной формы обучения. Содержание лабораторных работ приведено в лабораторном практикуме. Введение. Предмет и задачи курса. Проблемы повышения пищевой ценности, качества и безопасности продуктов питания, роль химических превращений, происходящих при производстве и хранении пищевых продуктов. Макро и микронутриенты пищевого сырья. Их превращение в процессе хранения и переработки пищевого сырья. Основы рационального питания. Краткие сведения о химии пищеварения. Основные принципы теории сбалансированного питания. Определение пищевой и энергетической ценности продуктов питания. Углеводы сырья и готовых продуктов. Характеристика углеводов сырья и готовой продукции бродильных производств: моно-, олиго- и полисахариды. Основные превращения углеводов в процессе хранения и переработки сырья в готовую продукцию: химические превращения (инверсия, реверсия, карамелизация, оксиметилфурфурольное разложение, реакция меланоидинообразования), ферментативные превращения (дыхание, брожение, гидролиз). Технологическая роль углеводов. Пищевая ценность углеводов. Белки сырья и готовых продуктов. Характеристика аминокислот, белков сырья и готовой продукции. Ферментативные и неферментативные превращения азотистых веществ при переработке сырья: (гидролиз, коагуляция и денатурация, пенообразование, гидратация, меланоидинообразование). Роль азотистых веществ в формировании качества напитков. Пищевая ценность белков и аминокислот. Липиды сырья и готовых продуктов. Классификация липидов сырья и готовой продукции, превращения при производстве продуктов питания: гидролиз, гидрирование, окисление. Пищевая ценность липидов. Пищевые кислоты в сырье и готовой продукции. Роль и значение пищевых кислот в сырье и продуктах питания. Изменения пищевых кислот при переработке сырья. Витамины сырья и готовой продукции. Классификация витаминов сырья и готовой продукции. Суточное потребление и пищевые источники витаминов. Общие причины потери витаминов в пищевых продуктах. Изменения витаминов, обусловленные технологическими процессами. Способы сохранения витаминов в пищевых продуктах. Витаминизация пищи. Минеральные вещества в пищевых продуктах. Роль и значение минеральных веществ в сырье и продуктах питания. Микро- и макроэлементы, суточное потребление и пищевые источники. Влияние минеральных веществ на организм человека. Изменения состава минеральных веществ при технологической переработке сырья. Фенольные вещества сырья и готовой продукции бродильных производств. Классификация фенольных веществ сырья и готовой продукции. Превращения в процессе переработки и хранения (ферментативное окисление, изменение полифенолов под влиянием химического состава среды, металлов). Роль фенольных веществ в формировании качества напитков. Пути предотвращения окисления полифенолов. Ферменты сырья и пищевых продуктов. Классификация ферментов. Роль и значение ферментов в сырье и пищевых продуктах. Влияние ферментов на сохранность пищевого сырья, технология переработки сырья и качество пищевых продуктов. Применении ферментов в пищевых технологиях. Вода в сырье и пищевых продуктах. Свободная и связанная влага, активность воды и стабильность пищевых продуктов. Экология пищи. Медико-биологические требования к пищевым продуктам. Создание здоровых продуктов питания. ^ ТЕМА 1 ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА 1.1. Химия пищеварения 1.2. Теория сбалансированного питания. 1.3.Определение пищевой и энергетической ценности продуктов питания.
Совокупность процессов, связанных с потреблением и усвоением в организме веществ, входящих в состав пищи называется пищеварением. Питание включает последовательные процессы поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия энергозатрат, построения и возобновления клеток и тканей тела человека, а также необходимых для регулирования функций организма. Продукты, употребляемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде, представляют собой сложные системы с единой внутренней структурой и общими физико-химическими свойствами. Пищевые продукты имеют разнообразную химическую природу и химический состав. Пищеварение является начальным этапом ассимиляции пищевых веществ. В процессе пищеварения пищевые вещества сложного химического состава расщепляются на простые растворимые соединения, способные легко всасываться и усваиваться организмом человека. Пищеварительный аппарат человека включает пищеварительный канал или желудочно-кишечный тракт. В состав желудочно-кишечного тракта входят: - ротовая полость, - пищевод, желудок, - двенадцатиперстная кишка, - тонкий кишечник, толстый кишечник, - прямая кишка, - основные железы – слюнные железы, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа. Превращение пищевых веществ в процесссе пищеварения осуществляется в три этапа: - ^ : процесс пищеварения происходит в пищевых полостях - ротовой, желудочной, кишечной. Эти полости удалены от секреторных клеток (слюнные железы, желудочные железы). Полостное пищеварение обеспечивает интенсивное начальное пищеварение. - Мембранное пищеварение: осуществляется с помощью ферментов, сосредоточенных на микроворсинках, расположенных по стенкам тонкого кишечника. Мембранное пищеварение осуществляет гидролиз пищевых веществ. - Всасывание. Простые растворимые вещества, которые образуются в процессе пищеварения, всасываются через стенки тонкого и толстого кишечника в кровь и переносятся по организму человека. Каждый компонент пищи имеет свою схему процесса переваривания и усвоения. ^ Из полисахаридов переваривается крахмал, содержащийся в растительной пище и гликоген, содержащийся в пище животного происхождения. Переваривание крахмала и гликогена проходит поэтапно: амилаза амилаза мальтаза ^ полость рта, двенадцати- тонкий желудок перстная кишка кишечник → В ПЕЧЕНЬ Гидролиз крахмала и гликогена начинается в ротовой полости при действии ферментов амилаз, находящихся в слюне. Затем гидролиз продолжается в желудке и двенадцатиперстной кишке. Крахмал и гликоген постепенно расщепляется на декстрины, мальтозу, глюкозу. Гидролиз пищевых дисахаридов катализируют ферменты, находящиеся в наружном слое эпителия тонкого кишечника. Сахароза при действии фермента сахараза (инвертаза) расщепляется до глюкозы и фруктозы, лактоза при действии фермента лактаза (β-галактозидаза) расщепляется до галактозы и глюкозы, мальтоза при действии фермента мальтаза расщепляется до двух молекул глюкоза. Моносахариды или простые гексозы всасываются эпителиальными клетками кишечника в кровь и доставляются в печень. ^ Белки пищи расщепляются протеолитическими ферментами до аминокислот, процесс происходит в желудке, двенадцатипертсной кишке, тонком кишечнике поэтапно: аминопептидаза, пепсин трипсин карбоксипептадаза ^ желудок двенадцати- тонкий перстная кишка кишечник В желудке переваривание белков проходит в кислой среде, в двенадцатиперстной кишке и кишечнике в слабощелочной среде. В процессе расщепления белков участвуют различные протеолитические ферменты: пепсин, трипсин, аминопептидаза, карбоксипептидаза и другие. Усвоение липидов. Процесс осуществляется в тонком кишечнике. ^ выделяется поджелудочной железой. При гидролизе липидов, под воздействием фермента липаза, образуются свободные жирные кислоты, глицерин, фосфорная кислота, холин. Эти компоненты эмульгируются желчными кислотами, затем всасываются в лимфу, а из нее поступают в кровь. липаза ^ поджелудочная железа КИСЛОТЫ → ЛИМФА → КРОВЬ Пищевые продукты в организме человека выполняют три основные функции:
^ Теория рационального питания базируется на трех основных принципах:
^ Энергия, которой обеспечивается организм при потреблении и усвоении питательных веществ, расходуется на осуществление трех главных функций, связанных с жизнедеятельностью организма человека. Сюда включены: основной обмен, переваривание пищи, мышечная деятельность. ^ – это минимальное количество энергии необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии покоя (во время сна). Для мужчин эта энергия составляет 1600 ккал, для женщин – 1200 кал. ^ связано со специфическим динамическим действием пищи в отсутствии мышечной активности. Основной обмен у человека за счет специфического динамического действия пищи увеличивается на 10-15 %, что соответствует 140-160 ккал в сутки. ^ определяется активностью образа жизни человека, характером работы человека. На мышечную деятельность расходуется 1000-2500 ккал. На выполнение всех функций организма суммарно человек затрачивает 2200-2400 ккал для женщин и 2550-2800 ккал для мужчин. При выполнении больших физических нагрузок (занятия спортом, труд шахтеров, строителей и т.д.) энергетические затраты человека увеличиваются до 3500 – 4000 ккал. В случае положительного баланса энергии в течение длительного времени, избыток поступающей энергии аккумулируется в виде жира в жировой ткани, что приводит к избыточной массе тела. ^ В состав полноценного пищевого рациона должны входить питательные вещества пяти классов: белки (в том числе незаменимые аминокислоты), липиды (в том числе незаменимые жирные кислоты), углеводы (в том числе пищевые волокна), витамины, минеральные вещества. Суточная потребность организма человека в углеводах составляет 400-500 г, на долю сахарозы приходится 10-20 % от общего количества углеводов. Углеводы являются основным источником энергии для человека. Пищевые волокна – клетчатка, пектин, гемицеллюлозы стабилизируют деятельность пищеварительного тракта. Клетчатка и гемицеллюлозы очищают кишечник, а пектин связывает и выводит из организма вредные вещества. Суточная потребность в пищевых волокнах составляет 25 г, в пектине - 5 г. Суточная потребность организма человека в липидах составляет 102 г, в том числе растительные 72 г. Липиды являются основным источником энергии, участвуют в синтезе холестерина, других стероидов. Оптимальным является соотношение растительного и животного жира 7 : 3. При этом обеспечивается сбалансированное поступление различных жирных кислот: 30 % насыщенных, 60 % мононенасыщенных, 10 % полиненасыщенных жирных кислот. Суточная потребность в незаменимых жирных кислотах (линолевой кислоты, линоленовой кислоты) составляет 3 – 6 г. Физиологически ценными являются фосфолипиды, которые необходимы для обновления клеток и внутриклеточных структур. Суточная потребность в фосфолипидах составляет 5 г. Суточная потребность организма человека в белках составляет 85 г, в том числе белков животного происхождения 50 г. Белки, поступающие с пищей, выполняют функции строительного материала, для синтеза и обновления белков, обеспечивают гормональный обмен, являются источником энергии. Для нормального питания количество незаменимых аминокислот в пищевом рационе должно составлять 36 - 40 %, что обеспечивается соотношением в продуктах питания белков растительных и животных 45 : 55 %. Витамины и витаминоподобные вещества участвуют в метаболизме веществ в организме человека, входят в состав коферментов и ферментов, влияют на процессы обмена веществ в организме человека. Потребность человека в витаминах должна удовлетворяться за счет потребления натуральных продуктов. Суточная потребность в витаминах приведена в таблице 6.1. Минеральные вещества необходимы для нормального питания, они выполняют различные функции: входят в структурные компоненты костей, являются электролитами при поддержании водно-солевого состава крови и тканей, являются простетическими группами в составе различных ферментов, влияют на процессы обмена веществ в организме человека. Суточное содержание в пищевом рационе минеральных веществ, представлено в таблице 4.1. Оптимальное соотношение основных макроэлементов – кальция, фосфора, магния должно составлять 1 : 1,5 : 0,5 или в граммах 800 : 1200 : 400. Очень важно с пищей обеспечить поступление в организм необходимых пищевых веществ в оптимальном количестве и в нужное время. Потребность в различных пищевых веществах и энергии зависит от пола, возраста, характера трудовой деятельности человека, климатических условий и ряда других факторов. Нормы потребления важнейших пищевых веществ и энергии для взрослого человека приведены в таблице 1.1. ^ базируется на четырех правилах: - регулярность питания, - дробность питания, - рациональный подбор продуктов, - оптимальное распределение пище в течение дня. Таблица 1.1 Нормы потребления пищевых веществ и энергии
Регулярность питания связана с соблюдением времени приема пищи. У человека формируется рефлекс выделения пищеварительного сока, что обеспечивает нормальное переваривание и усвоение пищи. Дробность питания должна составлять 3-4 приема в сутки. При трехразовом приеме завтрак должен составлять 30 % пищевого рациона, обед 45-50 %, а ужин 20-25 %. Ужин не должен превышать трети дневного рациона. Рациональный подбор продуктов при каждом приеме пищи должен обеспечить оптимальные условия для усвоения пищи. Белки животного происхождения рекомендуется употреблять в первой половине дня, молочную и растительную пищу – во второй. Оптимальное распределение пищи в течение дня обеспечивает равномерную нагрузку на пищеварительную систему. Рекомендуемые размеры ежедневного потребления пищевых продуктов приведены в таблице 1.2. ^ На основании норм потребности человека в основных пищевых веществах и данных о химическом составе пищевых продуктов можно рассчитать пищевую ценность продукта, а также составить индивидуальный рацион питания. Под пищевой физиологической ценностью продукта питания понимают сбалансированное содержание в пищевом продукте усвояемых незаменимых веществ: незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ, ненасыщенных жирных кислот. Понятие пищевой ценности включает также оптимальное соотношение в пищевых продуктах белков, жиров, углеводов, которое составляет 1 : 1,2 : 4 или 85 : 102 : 360 граммов. При расчете пищевой ценности продукта определяется процентное содержание в продукте пищевых веществ: минеральных веществ (кальция, магния и т.д.), витаминов (тиамина, аскорбиновой кислоты и т.д.), от оптимального суточного потребления этого вещества. По полученным результатам делается вывод о полноценности или неполноценности продукта питания по его составу. Энергия, которая освобождается из пищевых веществ в процессе биологического окисления используется для обеспечения физиологических функций организма, определяет энергетическую ценность пищевого продукта. Энергетическую ценность продуктов питания принято выражать в килокалориях, расчет ведут на 100 г продукта. При необходимости пересчета в системе СИ используют переводной коэффициент 1 ккал = 4,184 кДж. Коэффициенты пересчета энергетической ценности важнейших составных частей сырья и пищевых продуктов составляют: - Белки - 4 ккал; - Углеводы - 4 ккал;
Таблица 1.2 Рекомендуемые размеры ежедневного потребления пищевых продуктов
* В скобках - коэффициент пересчета продукта в молоко. Для расчета пищевой и энергетической ценности продуктов необходимо знать химический состав продуктов. Эти сведения можно найти в специальных справочниках. Энергетическая ценность продукта рассчитывается по формуле 1.1 Э = (Х белок × 4) + (Х углеводы ×4 ) + (Х жиры × 9) + + (Х орг.кислоты ×3 ) + (Х спирт × 7) (1.1) По уровню энергетической ценности (калорийности) пищевые продукты делятся на четыре группы: - Особо высокоэнергетичные (шоколад, жиры) 400 - 900 ккал - Высокоэнергетичные (сахар, крупа) 250 - 400 ккал - среднеэнергетичные (хлеб, мясо) 100 – 250 ккал - Низкоэнергетичные (молоко, рыба, овощи, фрукты) до 100 ккал На выполнение всех функций организма человек затрачивает ежедневно 2200-2400 ккал для женщин и 2550-2800 ккал для мужчин. При повышенных физических нагрузках затраты энергии возрастают до 3500 – 4000 ккал. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс предназначен для самостоятельной работы студентов экономического факультета дневной формы обучения | | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов Северо-Кавказской академии государственной службы, обучающихся по специальности... |
| Учебно-методический комплекс для студентов экономического факультета заочной формы обучения (второе высшее образование) | | Учебно-методический комплекс предназначен для оказания методической помощи в изучении дисциплины «Основы экологии и энергосбережения»... |
| Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями фгос впо по специальности 030900 – Юриспруденция (квалификация... | | Учебно-методический комплекс предназначен для студентов, обучающихся по специальности 05050165 «Профессиональное обучение» иреализующих... |
| Методические указания и задания по выполнению самостоятельной работы для студентов очной формы обучения и контрольной работы для... | | Топлива, и охлаждающие жидкости: Методические указания к выполнению модульных контрольных работ для студентов дневной формы обучения... |
| Тесты по учебной дисциплине "Транспортное право" для студентов дневной и заочной формы обучения специальности "Правоведение" / Сост.... | | Методические указания предназначены для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» дневной и заочной формы обучения |