כימיה במזון. כימיה - תעשיית המזון תפקידה של הכימיה בקייטרינג

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

מתארח בכתובת http://www.allbest.ru/

הסוכנות הפדרלית לחינוך של הפדרציה הרוסית

המכון הטכנולוגי של קמרובו לתעשיית המזון

המחלקה לטכנולוגיה של תסיסה ושימורים

מתחם הדרכה ומתודולוגיה

לסטודנטים במשרה מלאה וחלקית

בהתמחות "טכנולוגיה של ייצור תסיסה וייצור יין"

כימיה של מזון

הַקדָמָה

המתחם החינוכי והמתודולוגי לקורס "כימיה של מזון" נועד להכיר את החומרים התיאורטיים של הקורס "כימיה למזון" הנלמד, כולל סדנת מעבדה לביצוע עבודות מעבדה, דרישות לעיצוב מבחנים לתלמידי התכתבות. קורסים, אפשרויות למבחנים לתלמידי קורסי התכתבות, שאלות למבחן בקורס "כימיה של מזון".

מטרת לימוד הדיסציפלינה "כימיה למזון" היא להקנות לסטודנטים ידע על ההרכב הכימי של חומרי גלם מזון, מוצרים מוגמרים למחצה, מוצרים מוגמרים, על הדפוסים הכלליים של תהליכים כימיים המתרחשים במהלך עיבוד חומרי גלם למוצרים מוגמרים. מוצר מוגמר, על תפקידם של מרכיבי המזון העיקריים בחיי גוף האדם. היכרות עם הנוהל לחישוב הערך התזונתי והאנרגטי של מוצרי מזון.

המשימה של הדיסציפלינה היא חקר המרכיבים העיקריים של מוצרי מזון ותפקידם בתזונת האדם; היכרות עם התהליכים הכימיים הבסיסיים המתרחשים כתוצאה מאחסון ועיבוד של חומרי גלם למוצר מוגמר, עם הנורמות של צריכה יומית של חומרים מזינים. חקר התיאוריה של תזונה אנושית רציונלית.

הידע שרכשו הסטודנטים בקורס "כימיה של מזון" מבוסס על הידע שנצבר בלימוד הדיסציפלינות "כימיה אורגנית", "ביוכימיה", ובהמשך ההשתלמות הם מתגבשים ומעמיקים בלימודי דיסציפלינות מיוחדות: "טכנולוגיה של התעשייה", "כימיה של התעשייה".

כתוצאה מלימוד דיסציפלינה זו, התלמידים צריכים

דע: המרכיבים העיקריים של מוצרי מזון, צריכתם היומית ותפקידם בפיזיולוגיה של תזונת האדם; התמורות העיקריות של החומרים המרכיבים של מוצרי מזון בגוף האדם ובתהליך עיבוד חומרי גלם למוצרים מוגמרים.

להיות מסוגל: לחשב את הערך התזונתי והאנרגטי של מוצרים ואת השינוי שלו עם הכנסת תוספים חדשים; לקבוע את המרכיבים העיקריים של חומרי גלם, מוצרים מוגמרים למחצה, מוצרים מוגמרים; לחזות שינויים בהרכב ובמאפיינים של מוצרי מזון במהלך סוגים שונים של עיבוד טכנולוגי של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים למחצה.

הערות ההרצאה כוללות את החלקים העיקריים של הקורס הנלמד.

הידע שרכשו הסטודנטים בלימודי הקורס "כימיה של מזון" מתגבש ומעמיק עוד יותר בלימוד דיסציפלינות מיוחדות.

לפני מעבר המבחן, על הסטודנטים לעבד את החומר התיאורטי הן המוצגות בספר לימוד זה והן המוצגות בחומר ההרצאה והספרות המיוחדת.

תכנית הקורס "כימיה של מזון" גובשה על בסיס תקן חינוכי ממלכתי להשכלה מקצועית גבוהה בכיוון 655600 "ייצור מזון מחומרים צמחיים" להתמחות 260402 "טכנולוגיה לייצור תסיסה וייצור יין", שאושרה בתאריך 23 במרץ, 00, מס' מדינה. reg. 185tech/ds.

התכנית מכילה קורס עיוני שתוכנו מפורט במכלול המתודולוגי המוצג. כמו כן, התכנית של הדיסציפלינה "כימיה של מזון" כוללת עבודת מעבדה לתלמידים מכל צורות החינוך, עבודת בקרה לתלמידי קורסי התכתבות. תוכן עבודת המעבדה ניתן בסדנת המעבדה.

מבוא. נושא ומטרות הקורס. בעיות של הגדלת הערך התזונתי, האיכות והבטיחות של מוצרי מזון, תפקידן של טרנספורמציות כימיות המתרחשות במהלך ייצור ואחסון מוצרי מזון. מאקרו ומיקרו-נוטריינטים של חומרי גלם למזון. השינוי שלהם בתהליך האחסון והעיבוד של חומרי גלם מזון.

יסודות התזונה הרציונלית. מידע קצר על הכימיה של העיכול. עקרונות בסיסיים של תורת התזונה המאוזנת. קביעת הערך התזונתי והאנרגטי של מוצרי מזון.

פחמימות של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. מאפיינים של פחמימות של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים של תעשיות התסיסה: מונו-, אוליגו- ופוליסכרידים. התמורות העיקריות של פחמימות במהלך אחסון ועיבוד של חומרי גלם למוצרים מוגמרים: טרנספורמציות כימיות (היפוך, היפוך, קרמליזציה, פירוק הידרוקסי-מתיל פורפורל, תגובה להיווצרות מלנואיד), טרנספורמציות אנזימטיות (נשימה, תסיסה, הידרוליזה). תפקיד טכנולוגי של פחמימות. ערך תזונתי של פחמימות.

חומרי גלם חלבונים ומוצרים מוגמרים. אפיון חומצות אמינו, חלבונים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. טרנספורמציות אנזימטיות ולא אנזימטיות של חומרים חנקניים במהלך עיבוד חומרי גלם: (הידרוליזה, קרישה ודנטורציה, הקצפה, הידרציה, היווצרות מלנואיד). תפקידם של חומרים חנקניים ביצירת איכות המשקאות. ערך תזונתי של חלבונים וחומצות אמינו.

ליפידים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. סיווג ליפידים בחומרי גלם ומוצרים מוגמרים, טרנספורמציות בייצור מזון: הידרוליזה, הידרוגנציה, חמצון. ערך תזונתי של שומנים.

חומצות מזון בחומרי גלם ובמוצרים מוגמרים. תפקידן וחשיבותן של חומצות מזון בחומרי גלם ומוצרי מזון. שינויים בחומצות מזון במהלך עיבוד חומרי גלם.

ויטמינים חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. סיווג ויטמינים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. צריכה יומית ומקורות תזונתיים של ויטמינים. סיבות נפוצות לאובדן ויטמין במזונות. שינויים בוויטמינים עקב תהליכים טכנולוגיים. דרכים לשימור ויטמינים במזונות. ויטמיניזציה של מזון.

מינרלים במזונות. תפקידם וחשיבותם של מינרלים בחומרי גלם ובמזון. אלמנטים מיקרו ומקרו, צריכה יומית ומקורות מזון. השפעת המינרלים על גוף האדם. שינויים בהרכב החומרים המינרליים במהלך העיבוד הטכנולוגי של חומרי גלם.

חומרים פנולים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים של תעשיות התסיסה. סיווג חומרים פנולים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. טרנספורמציות במהלך עיבוד ואחסון (חמצון אנזימטי, שינויים בפוליפנולים בהשפעת ההרכב הכימי של המדיום, מתכות). תפקידם של חומרים פנולים בעיצוב איכות המשקאות. דרכים למניעת חמצון של פוליפנולים.

אנזימים של חומרי גלם ומוצרי מזון. סיווג אנזימים. תפקידם וחשיבותם של אנזימים בחומרי גלם ומוצרי מזון. השפעת האנזימים על בטיחות חומרי הגלם למזון, טכנולוגיית עיבוד חומרי הגלם ואיכות מוצרי המזון. יישום אנזימים בטכנולוגיות מזון.

מים בחומרי גלם ומוצרי מזון. לחות חופשית וקשורה, פעילות מים ויציבות מזון.

אקולוגיה של מזון. דרישות רפואיות-ביולוגיות למוצרי מזון. יצירת אוכל בריא.

1. יסודות התזונה האנושית הרציונלית

1.1 כימיה של עיכול

מכלול התהליכים הקשורים לצריכה והטמעה בגוף של חומרים המרכיבים את המזון נקראים עיכול. תזונה כוללת תהליכים עוקבים של צריכה, עיכול, ספיגה והטמעה בגוף של חומרים מזינים הדרושים לכיסוי עלויות אנרגיה, בנייה וחידוש תאים ורקמות בגוף האדם, וגם הכרחיים לוויסות תפקודי הגוף.

מוצרים הנצרכים על ידי בני אדם בצורה טבעית או מעובדת הם מערכות מורכבות בעלות מבנה פנימי יחיד ותכונות פיזיקליות וכימיות נפוצות. למוצרי מזון יש מגוון של אופי כימי והרכב כימי.

העיכול הוא השלב הראשוני של הטמעת חומרים מזינים. בתהליך העיכול, חומרי מזון בעלי הרכב כימי מורכב מתפרקים לתרכובות מסיסות פשוטות הניתנות לספיגה ולהטמעה בקלות בגוף האדם.

מנגנון העיכול האנושי כולל את תעלת העיכול או מערכת העיכול. הרכב מערכת העיכול כולל:

חלל פה,

ושט, קיבה,

תְרֵיסַריוֹן,

מעי דק, מעי גס,

חַלחוֹלֶת,

הבלוטות העיקריות הן בלוטות רוק, כבד, כיס מרה, לבלב.

השינוי של חומרים מזינים בתהליך העיכול מתבצע בשלושה שלבים:

עיכול חלל: תהליך העיכול מתרחש בחללי המזון - הפה, הקיבה, המעי. חללים אלו מוסרים מתאי הפרשה (בלוטות רוק, בלוטות קיבה). עיכול חלל מספק עיכול ראשוני אינטנסיבי.

עיכול ממברנה: מתבצע בעזרת אנזימים המרוכזים במיקרוווילים הממוקמים לאורך דפנות המעי הדק. עיכול ממברנה מבצע הידרוליזה של חומרים מזינים.

יְנִיקָה. חומרים מסיסים פשוטים, הנוצרים במהלך העיכול, נספגים דרך דפנות המעי הדק והגס לתוך הדם ומועברים בכל גוף האדם.

לכל מרכיב במזון יש תכנית משלו של תהליך העיכול וההטמעה.

הטמעה של פחמימות. מפוליסכרידים, עמילן, הכלול במזון צמחי, וגליקוגן, הכלול במזונות ממקור מן החי, מתעכלים. העיכול של עמילן וגליקוגן מתרחש בשלבים.

הידרוליזה של עמילן וגליקוגן מתחילה בחלל הפה תחת פעולת אנזימי עמילאז הנמצאים ברוק. לאחר מכן נמשכת ההידרוליזה בקיבה ובתריסריון. עמילן וגליקוגן מתפרקים בהדרגה לדקסטרינים, מלטוז, גלוקוז. ההידרוליזה של דו-סוכרים תזונתיים מזורזת על ידי אנזימים הממוקמים בשכבה החיצונית של האפיתל של המעי הדק. סוכרוז מתפרק לגלוקוז ופרוקטוז על ידי פעולת האנזים סוכראז (אינברטאז), לקטוז מתפרק לגלקטוז וגלוקוז על ידי פעולת האנזים לקטאז (β-galactosidase), מלטוז מתפרק לשתי מולקולות גלוקוז על ידי פעולת האנזים מלטאז. חד סוכרים או hexoses פשוטים נספגים בדם על ידי תאי אפיתל מעיים ומועברים לכבד.

הטמעה של חלבונים. חלבוני מזון מתפרקים על ידי אנזימים פרוטאוליטיים לחומצות אמינו, התהליך מתרחש בקיבה, בתריסריון ובמעי הדק בשלבים.

בקיבה, עיכול חלבונים מתבצע בסביבה חומצית, בתריסריון ובמעיים בסביבה מעט בסיסית. אנזימים פרוטאוליטיים שונים מעורבים בתהליך עיכול החלבון: פפסין, טריפסין, aminopeptidase, carboxypeptidase ואחרים.

ספיגה של שומנים. התהליך מתרחש במעי הדק. האנזים ליפאז מופרש על ידי הלבלב. במהלך הידרוליזה של שומנים, בהשפעת האנזים ליפאז, נוצרות חומצות שומן חופשיות, גליצרול, חומצה זרחתית וכולין. רכיבים אלו מתחלבים על ידי חומצות מרה, ואז נספגים בלימפה, ומשם הם נכנסים לדם.

מזון בגוף האדם מבצע שלוש פונקציות עיקריות:

אספקת חומר לבניית רקמות אנושיות;

מתן האנרגיה הדרושה לשמירה על החיים ולביצוע עבודה;

מתן חומרים הממלאים תפקיד חשוב בוויסות חילוף החומרים בגוף האדם.

1.2 תורת תזונה מאוזנת

התיאוריה של תזונה רציונלית מבוססת על שלושה עקרונות עיקריים:

1. מאזן אנרגיה. האנרגיה המסופקת מדי יום במזון צריכה להתאים לאנרגיה שמוציא אדם בתהליך החיים.

2. סיפוק צרכי הגוף בכמות ויחס רכיבי תזונה אופטימליים.

3. מצב כוח. עמידה בזמן מסוים ומספר ארוחות, חלוקה רציונלית של מזון בכל ארוחה.

איזון אנרגיה. האנרגיה שמספק הגוף במהלך הצריכה וההטמעה של חומרים מזינים מושקעת ביישום שלוש פונקציות עיקריות הקשורות לפעילות החיונית של גוף האדם. זה כולל: חילוף חומרים בסיסי, עיכול מזון, פעילות שרירים.

חילוף חומרים בסיסי הוא כמות האנרגיה המינימלית שאדם צריך כדי לשמור על חיים במנוחה (במהלך השינה). עבור גברים, אנרגיה זו היא 1600 קק"ל, לנשים - 1200 קק"ל.

עיכול מזון קשור לפעולה דינמית ספציפית של מזון בהיעדר פעילות שרירים. חילוף החומרים הבסיסי בבני אדם עקב הפעולה הדינמית הספציפית של המזון עולה ב-10-15%, המתאים ל-140-160 קק"ל ליום.

פעילות שרירית נקבעת על פי הפעילות של אורח החיים של האדם, אופי עבודתו של האדם. פעילות שרירית צורכת 1000-2500 קק"ל.

בסך הכל, אדם מוציא 2200-2400 קק"ל לנשים ו-2550-2800 קק"ל לגברים כדי לבצע את כל פונקציות הגוף. בעת ביצוע מאמץ פיזי גדול (ספורט, עבודה של כורים, בונים וכו'), עלויות האנרגיה של אדם עולות ל-3500 - 4000 קק"ל. במקרה של מאזן אנרגיה חיובי לאורך זמן, עודף אנרגיה שנכנסת מצטבר כשומן ברקמת השומן, מה שמוביל לעודף משקל גוף.

סיפוק צרכי הגוף בכמות וביחס אופטימלי של רכיבי תזונה. תזונה מלאה צריכה לכלול חמש מחלקות של רכיבי תזונה: חלבונים (כולל חומצות אמינו חיוניות), שומנים (כולל חומצות שומן חיוניות), פחמימות (כולל סיבים תזונתיים), ויטמינים ומינרלים.

הדרישה היומית של גוף האדם לפחמימות היא 400-500 גרם, סוכרוז מהווה 10-20% מכמות הפחמימות הכוללת. פחמימות הן מקור האנרגיה העיקרי לבני אדם. סיבים תזונתיים – סיבים, פקטין, המייצלולוזים מייצבים את פעילות מערכת העיכול. סיבים והמיצלולוזה מנקים את המעיים, והפקטין קושר ומסיר חומרים מזיקים מהגוף. הדרישה היומית לסיבים תזונתיים היא 25 גרם, לפקטין - 5 גרם.

הדרישה היומית של גוף האדם לליפידים היא 102 גרם, כולל ירקות 72 גרם. ליפידים הם מקור האנרגיה העיקרי, מעורבים בסינתזה של כולסטרול וסטרואידים אחרים. היחס האופטימלי בין שומן צמחי ובעלי חיים הוא 7: 3. הדבר מבטיח צריכה מאוזנת של חומצות שומן שונות: 30% רוויות, 60% חד בלתי רוויות, 10% חומצות שומן רב בלתי רוויות. הדרישה היומית לחומצות שומן חיוניות (חומצה לינולאית, חומצה לינולנית) היא 3-6 גרם.

בעלי ערך פיזיולוגי הם פוספוליפידים, הנחוצים לחידוש תאים ומבנים תוך תאיים. הדרישה היומית לפוספוליפידים היא 5 גרם.

הדרישה היומית של גוף האדם לחלבונים היא 85 גרם, כולל 50 גרם חלבונים מהחי. החלבונים המסופקים במזון משמשים כחומר בניין לסינתזה וחידוש חלבונים, מספקים חילוף חומרים הורמונלי ומהווים מקור אנרגיה. לתזונה רגילה, כמות חומצות האמינו החיוניות בתזונה צריכה להיות 36 - 40%, מה שמובטח על ידי היחס בין חלבונים צמחיים ובעלי חיים במוצרי מזון של 45:55%.

ויטמינים וחומרים דמויי ויטמינים מעורבים במטבוליזם של חומרים בגוף האדם, הם חלק מקו-אנזימים ואנזימים ומשפיעים על תהליכים מטבוליים בגוף האדם. יש לספק את הצורך האנושי בויטמינים באמצעות צריכת מוצרים טבעיים. הדרישה היומית לויטמינים מוצגת בטבלה 6.1.

מינרלים נחוצים לתזונה תקינה, הם מבצעים פונקציות שונות: הם חלק מהמרכיבים המבניים של העצמות, הם אלקטרוליטים תוך שמירה על הרכב המים והמלח של הדם והרקמות, הם קבוצות תותבות באנזימים שונים ומשפיעים על תהליכים מטבוליים. בגוף האדם. התכולה היומית של מינרלים בתזונה מוצגת בטבלה 4.1. היחס האופטימלי בין המקרו-אלמנטים העיקריים - סידן, זרחן, מגנזיום צריך להיות 1: 1.5: 0.5 או בגרם 800: 1200: 400.

חשוב מאוד עם מזון להבטיח שהגוף יקבל את אבות המזון הדרושים בכמות האופטימלית ובזמן הנכון. הצורך ברכיבי תזונה ואנרגיה שונים תלוי במגדר, בגיל, באופי פעילות העבודה של האדם, בתנאי האקלים ובמספר גורמים נוספים.

נורמות הצריכה של רכיבי התזונה והאנרגיה החשובים ביותר למבוגר ניתנות בטבלה 1.1.

הדיאטה מבוססת על ארבעה כללים:

סדירות של מזון,

שבר כוח,

בחירת מוצר רציונלית

פיזור אופטימלי של המזון לאורך היום.

טבלה 1.1 נורמות צריכת חומרים מזינים ואנרגיה

חומר מזון	דרישה יומית,
כולל חיות
חומצות אמינו חיוניות, ז
פחמימות ניתנות לעיכול, ז
כולל חד סוכרים ודו סוכרים
ליפידים, ג כולל ירק
חומצות שומן חיוניות, ז
פוספוליפידים, ז
שומנים צמחיים, ז
סיבים תזונתיים, ז כולל פקטין, ג
ערך אנרגטי, קק"ל

סדירות האכילה קשורה בשמירת זמן האכילה. אדם מפתח רפלקס הפרשת מיץ עיכול, המבטיח עיכול תקין והטמעה של מזון.

פיצול התזונה צריך להיות 3-4 מנות ביום. עם שלוש ארוחות ביום, ארוחת הבוקר צריכה להיות 30% מהתזונה, ארוחת צהריים 45-50% וארוחת ערב 20-25%. ארוחת הערב לא תעלה על שליש מהתזונה היומית.

בחירה רציונלית של מוצרים בכל ארוחה אמורה לספק תנאים אופטימליים להטמעת המזון. חלבונים ממקור מן החי מומלץ לצרוך במחצית הראשונה של היום, מזון חלבי וירקות - בשנייה.

חלוקה מיטבית של המזון לאורך היום מבטיחה עומס אחיד על מערכת העיכול.

1.3 קביעת האנרגיה והערך התזונתי של המזון

בהתבסס על הנורמות של צורך אנושי בחומרי מזון בסיסיים ונתונים על ההרכב הכימי של מוצרי מזון, ניתן לחשב את הערך התזונתי של המוצר, וכן לערוך דיאטה אישית.

הערך הפיזיולוגי התזונתי של מוצר מזון מובן כתוכן מאוזן של חומרים חיוניים לעיכול במוצר מזון: חומצות אמינו חיוניות, ויטמינים, מינרלים, חומצות שומן בלתי רוויות. מושג הערך התזונתי כולל גם את היחס האופטימלי בין חלבונים, שומנים, פחמימות במזונות, שהוא 1:1.2:4 או 85:102:360 גרם. בחישוב הערך התזונתי של מוצר, נקבע אחוז הרכיבים התזונתיים במוצר: מינרלים (סידן, מגנזיום ועוד), ויטמינים (תיאמין, חומצה אסקורבית ועוד), מתוך הצריכה היומית האופטימלית של חומר זה. על סמך התוצאות שהתקבלו, מסקנה לגבי התועלת או נחיתותו של מוצר המזון מבחינת הרכבו.

האנרגיה המשתחררת מחומרי מזון בתהליך החמצון הביולוגי משמשת להבטחת התפקודים הפיזיולוגיים של הגוף, קובעת את הערך האנרגטי של מוצר המזון.

הערך האנרגטי של מוצרי מזון מתבטא בדרך כלל בקילוקלוריות, החישוב מתבצע לכל 100 גרם של המוצר. אם יש צורך לחשב מחדש במערכת SI, נעשה שימוש במקדם המרה של 1 kcal = 4.184 kJ. מקדמי ההמרה לערך האנרגיה של המרכיבים החשובים ביותר של חומרי גלם ומוצרי מזון הם:

חלבונים - 4 קק"ל;

פחמימות - 4 קק"ל;

סכום מונו - ודו-סוכרים - 3.8 קק"ל;

שומנים - 9 קק"ל;

חומצות אורגניות - 3 קק"ל

אתיל אלכוהול - 7 קק"ל.

מוצרי מזון
לחם ומוצרי מאפה מבחינת קמח
תפוח אדמה
ירקות ודלעות
פירות ופירות יער
בשר ומוצרי בשר
דגים ומוצרי דגים
חלב ומוצרי חלב מבחינת חלב
חלב מלא
חלב דל - שומן
שמן מהחי (21.7)*
קרד (4.0)*
שמנת חמוצה ושמנת (9.0)*
גבינה, גבינה (8.0)*
ביצים, חתיכות
שמן צמחי, מרגרינה

כדי לחשב את הערך התזונתי והאנרגטי של מוצרים, יש צורך לדעת את ההרכב הכימי של המוצרים. מידע זה ניתן למצוא בספרי עיון מיוחדים.

ערך האנרגיה של המוצר מחושב לפי נוסחה 1.1

E \u003d (X חלבון Ch 4) + (X פחמימות Ch 4) + (X שומנים Ch 9) + (X חומצות אורגניות Ch 3) + (X אלכוהול Ch 7) (1.1)

לפי רמת הערך האנרגטי (תכולת הקלוריות), מוצרי המזון מחולקים לארבע קבוצות:

במיוחד באנרגיה גבוהה (שוקולד, שומנים) 400 - 900 קק"ל

אנרגיה גבוהה (סוכר, דגנים) 250 - 400 קק"ל

אנרגיה בינונית (לחם, בשר) 100 - 250 קק"ל

דל אנרגיה (חלב, דגים, ירקות, פירות) עד 100 קק"ל

לביצוע כל תפקודי הגוף, אדם מוציא מדי יום 2200-2400 קק"ל לנשים ו-2550-2800 קק"ל לגברים. עם מאמץ גופני מוגבר, עלויות האנרגיה עולות ל-3500 - 4000 קק"ל.

2. חומרי חלבון

2.1 סיווג חלבונים

חומרי חלבון נקראים תרכובות אורגניות גבוהות מולקולריות, שהמולקולות שלהן מורכבות משאריות של 20 חומצות אמינו b שונות. חלבונים ממלאים תפקיד עצום בפעילותם של אורגניזמים חיים, כולל בני אדם. התפקידים החשובים ביותר של חלבונים הם:

תפקוד מבני (רקמות חיבור, שרירים, שיער וכו'); תפקוד קטליטי (חלבונים הם חלק מאנזימים);

תפקוד תחבורה (העברת חמצן על ידי המוגלובין בדם); תפקוד מגן (נוגדנים, פיברינוגן בדם),

תפקוד מתכווץ (מיוזין של רקמת שריר); הורמונלי (הורמונים אנושיים);

רזרבה (פריטין בטחול). הרזרבה או התפקוד התזונתי של חלבונים הוא שחלבונים משמשים את גוף האדם לסינתזה של חלבונים ותרכובות ביולוגיות פעילות מבוססות חלבון המווסתות תהליכים מטבוליים בגוף האדם.

חלבונים מורכבים משאריות חומצות אמינו b - המחוברות בקשר פפטיד (- CO - NH -), שנוצר עקב קבוצת הקרבוקסיל של חומצת האמינו הראשונה ו-b - קבוצת האמינו של חומצת האמינו השנייה.

ישנם מספר סוגים של סיווג חלבון.

סיווג לפי מבנה שרשרת הפפטידים: הם מבחינים בין צורה סליל בצורת b-helix לבין מבנה מקופל בצורת c-helix.

סיווג לפי כיוון מולקולת החלבון במרחב:

1. המבנה הראשוני הוא שילוב של חומצות אמינו לשרשרת הליניארית הפשוטה ביותר בגלל קשרי פפטיד בלבד.

2. המבנה המשני הוא הסידור המרחבי של שרשרת הפוליפפטיד בצורת מבנה b - helix או c - מקופל. המבנה מוחזק על ידי התרחשות של קשרי מימן בין קשרי פפטידים סמוכים.

3. המבנה השלישוני הוא סידור ספציפי של ה-b - הליקס בצורה של כדוריות. המבנה נשמר עקב הופעת קשרים בין הרדיקלים הצדדיים של חומצות אמינו.

4. מבנה רבעוני הוא שילוב של מספר כדוריות במצב של מבנה שלישוני למבנה אחד מוגדל בעל תכונות חדשות שאינן אופייניות לכדוריות בודדות. הכדוריות מוחזקות יחד על ידי קשרי מימן.

השמירה על המבנה השלישוני המרחבי האופייני של מולקולת החלבון מתבצעת עקב האינטראקציה של רדיקלים צדדיים של חומצות אמינו זה עם זה עם היווצרות קשרים: מימן, דיסולפיד, אלקטרוסטטי, הידרופובי. התצורות של הקישורים המפורטים מוצגות באיור 2.1.

סיווג לפי מידת מסיסות החלבון.

לחלבונים מסיסים במים יש משקל מולקולרי קטן, הם מיוצגים על ידי אלבומיני ביצה.

חלבונים מסיסים במלח מתמוססים בתמיסת 10% נתרן כלורי, הם גלובולינים: חלבון חלבון קזאין, חלבון דם גלובולין.

חלבונים מסיסים אלקליים מתמוססים בתמיסת 0.2% נתרן הידרוקסיל, הם גלוטלינים: חלבון גלוטן חיטה.

חלבונים מסיסים באלכוהול מתמוססים ב-60-80% אלכוהול, הם מיוצגים על ידי פרולמינים: חלבוני דגנים.

סיווג לפי מבנה החלבון.

חלבונים לפי מבנה מולקולת החלבון מחולקים לפשוטים או חלבונים ומורכבים או חלבונים. הרכב החלבונים הפשוטים כולל רק חומצות אמינו, הרכב החלבונים המורכבים כולל חומצות אמינו (אפופרוטאין) וחומרים בעלי אופי לא חלבוני (קבוצה תותבת), הכוללים: חומצה זרחתית, פחמימות, שומנים, חומצות גרעין וכו'.

חלבונים מחולקים לתתי קבוצות בהתאם להרכב החלק הלא חלבוני:

ליפופרוטאינים מורכבים משאריות חלבון ושומנים, הם חלק ממברנות התא, בפרוטופלזמה של תאים.

גליקופרוטאינים מורכבים מחלבון ופחמימות במשקל מולקולרי גבוה, הם חלק מחלבון הביצה.

כרומופרוטאינים מורכבים מחלבון וחומרי צבע - פיגמנטים שיש להם מתכות בהרכבם, למשל, המוגלובין מכיל ברזל.

נוקלאופרוטאין מורכבים מחלבון וחומצות גרעין, הם חלק מהפרוטופלזמה של התאים ובגרעין התא.

פוספופרוטאינים מורכבים מחלבון וחומצה זרחתית, הם חלק מהתא.

2.2 טרנספורמציות לא אנזימטיות של חלבונים

חלבונים משמשים בייצור מזון לא רק כמרכיבים תזונתיים, יש להם תכונות ספציפיות - תכונות פונקציונליות המספקות מבנה, משפיעות על הטכנולוגיה של ייצור המזון.

יכולת קשירת מים או הידרציה. חלבונים מסוגלים לקשור מים, כלומר, הם מציגים תכונות הידרופיליות. במקביל, חלבונים מתנפחים, מסתם ונפחם גדלים. ההידרופיליות של חלבוני הגלוטן היא אחת התכונות המאפיינות את איכות הדגן והקמח. הציטופלזמה של תא היא תרחיף מיוצב של מולקולות חלבון. בתהליך של עיבוד טכנולוגי של חומרי גלם, מים נקשרים, המוצרים גדלים בנפח - הם מתנפחים.

סוגי קשרים במולקולת חלבון. מימן: 1- בין קבוצות פפטידים; 2 - בין קבוצת הקרבוקסיל (חומצה אספרטית וגלוטמית) לבין אלכוהול הידרוקסיל (סרין); 3- בין הידרוקסיל פנולי ואימידאזול. אינטראקציה אלקטרוסטטית: 4 - בין הבסיס לחומצה (קבוצת האמינו של ליזין וקבוצת הקרבוקסיל של חומצות אמינו אספרטית וגלוטמין). הידרופובי: 5 - בהשתתפות לאוצין, איזולאוצין, ולין, אלנין; 6 - בהשתתפות פנילאלנין.

דנטורציה של חלבון היא תהליך של שינוי המבנה המרחבי של חלבון בהשפעת גורמים חיצוניים: חימום, לחץ מכני, לחץ כימי, לחץ פיזי ועוד. במהלך הדנטורציה המבנה הרבעוני, השלישוני, המשני של החלבון מתפרק, אך המבנה הראשוני נשמר וההרכב הכימי של החלבון אינו משתנה. במהלך הדנטורציה התכונות הפיזיקליות של החלבון משתנות: המסיסות ויכולת קשירת המים יורדת, הפעילות הביולוגית של החלבון אובדת. במקביל, הפעילות של כמה קבוצות כימיות עולה, ומקלה על ההידרוליזה האנזימטית של החלבון.

במהלך העיבוד הטכנולוגי של חומרי הגלם (ניקוי, ערבוב, בישול, טיפול בריאגנטים כימיים, שימוש בוואקום או בלחץ גבוה) עוברים דנטורציה של חלבונים, מה שמגביר את מידת ההטמעה שלהם.

הַקצָפָה. חלבונים מסוגלים ליצור מערכות גז נוזלי, גז מוצק בריכוז גבוה בצורה של קצף. חלבונים מבצעים את תפקידם של חומרי הקצפה בתעשיית הממתקים (סופלה, מרשמלו), באפייה, בייצור בירה. פני השטח של בועות גז מכוסים בקליפה נוזלית או מוצקה המורכבת מחלבונים. כאשר קליפה זו מדללת, בועות גז מתפוצצות, מתרחשת התלכדות או התלכדות של בועות, הקצף הופך רופף, פחות יציב. יציבות מבנה הקצף מהווה גורם חשוב בשיפור איכות מוצרי המזון, לרבות בירה.

היווצרות מלנואיד (תגובת מיילרד). כאשר קבוצות האמינו של חלבונים וחומצות אמינו מקיימות אינטראקציה עם קבוצות הקרבוניל של פחמימות, מתרחשת תגובה של יצירת מלנואיד. זהו תהליך חיזור עם היווצרות של מוצרי ביניים שונים, תוצרי התגובה הסופיים - המלנואידים בצבע חום, משפיעים על הצבע והטעם של מוצרים מוגמרים. תגובת Maillard מתרחשת בעת ייבוש לתת, בעת הרתחה של wort עם כשות, בעת אפיית לחם, בעת בישול סירופי סוכר, ובעת עיבוד ירקות ופירות. המהירות והעומק של תגובת היווצרות המלנואידין תלויים בהרכב המוצר, רמת ה-pH של המדיום (מדיום מעט בסיסי הוא נוח יותר), טמפרטורה ולחות. יצירת מלנואידין מפחיתה את פעילות הויטמינים והאנזימים, מה שמוביל לירידה בערך התזונתי של המוצרים.

2.3 הידרוליזה אנזימטית של חלבונים

הידרוליזה של חלבונים מתבצעת על ידי אנזימים פרוטאוליטיים. מגוון רחב של אנזימים פרוטאוליטיים קשור לספציפיות של השפעתם על החלבון. מקום היישום או הפעולה של האנזים הפרוטאוליטי קשור למבנה הרדיקלים הסמוכים לקשר הפפטיד. פפסין מבקע את הקשר בין פנילאלנין לטירוזין, חומצה גלוטמית וציסטין (מתיונין, גליצין), בין ולין לאוצין. טריפסין מבקע את הקשר בין ארגינין (ליזין) וחומצות אמינו אחרות. כימוטריפסין - בין חומצות אמינו ארומטיות (טריפטופן, טירוזין, פנילאלנין) ומתיונין. Aminopeptidases פועלים בצד של חומצת האמינו N-טרמינלית, carboxypeptidases בצד של חומצת אמינו C-טרמינלית. Endopeptidases הורסים את החלבון בתוך המולקולה, exopeptidases פועלים מקצה המולקולה. עבור הידרוליזה מלאה של מולקולת חלבון, נדרשת קבוצה של מספר רב של אנזימים פרוטאוליטיים שונים.

2.4 ערך תזונתי של חלבונים

ערכם הביולוגי של חלבונים נקבע לפי איזון הרכב חומצות האמינו מבחינת תכולת חומצות האמינו החיוניות. קבוצה זו כוללת חומצות אמינו שאינן מסונתזות בגוף האדם. חומצות אמינו חיוניות כוללות חומצות אמינו: ולין, לאוצין, איזולאוצין, פנילאלנין, ליזין, תראונין, מתיונין, טריפטופן. חומצות אמינו ארגינין והיסטידין ניתנות להחלפה חלקית, מכיוון שהן מסונתזות לאט על ידי גוף האדם. היעדר חומצת אמינו חיונית אחת או יותר במזון מביא להפרעה בפעילות מערכת העצבים המרכזית, עוצר את הצמיחה וההתפתחות של הגוף ומוביל להטמעה לא מלאה של חומצות אמינו אחרות. הערך הביולוגי של חלבונים מחושב לפי ציון חומצות אמינו (AS). ציון חומצת האמינו מבוטא כאחוז, המייצג את היחס בין תכולת חומצת אמינו חיונית בחלבון הבדיקה של המוצר לכמותה בחלבון הייחוס. הרכב חומצות האמינו של חלבון הייחוס מאוזן ותואם באופן מושלם את הצורך האנושי לכל חומצת אמינו חיונית. חומצת האמינו עם השיעור הנמוך ביותר נקראת חומצת האמינו המגבילה הראשונה. למשל, חומצת האמינו ליזין מגבילה בחלבון חיטה, מתיונין מגביל בתירס, מתיונין וציסטין מגבילים בתפוחי אדמה וקטניות - אלו חומצות אמינו המכילות גופרית.

חלבונים מן החי והצומח שונים בערכם הביולוגי. הרכב חומצות האמינו של חלבונים מן החי קרוב להרכב חומצות האמינו של חלבונים אנושיים, ולכן חלבונים מן החי הם שלמים. חלבונים מהצומח מכילים תכולה מופחתת של ליזין, טריפטופן, תריונין, מתיונין, ציסטין.

ערכם הביולוגי של חלבונים נקבע לפי מידת ההטמעה שלהם בגוף האדם. לחלבונים מהחי יש דרגת עיכול גבוהה יותר מחלבונים צמחיים. 90% מחומצות האמינו נספגות מחלבונים מן החי במעיים, ו-60 - 80% מחלבונים צמחיים. בסדר יורד של קצב עיכול החלבון, המוצרים מסודרים ברצף: דגים > מוצרי חלב > בשר > לחם > דגנים

אחת הסיבות לעיכול הנמוך של חלבונים צמחיים היא האינטראקציה שלהם עם פוליסכרידים, המעכבים את הגישה של אנזימי עיכול לפוליפפטידים.

עם מחסור בפחמימות ושומנים במזון, הדרישות לחלבון משתנות במקצת. יחד עם התפקיד הביולוגי, החלבון מתחיל לבצע פונקציה אנרגטית. בעת עיכול 1 גרם חלבון משתחררים 4 קק"ל של אנרגיה. עם צריכת חלבון מופרזת, קיימת סכנה לסינתזת שומנים והשמנת גוף.

הדרישה היומית של מבוגר לחלבונים היא 5 גרם לכל ק"ג משקל גוף, או 70-100 גרם ליום. חלבונים מהחי צריכים להוות 55% וחלבונים צמחיים 45% מהתזונה היומית של האדם.

3. פחמימות

3.1 סיווג ומבנה הפחמימות

פחמימות נקראות פוליהידרוקסיאלדהידים ופוליאוקסיקטונים, וכן תרכובות שהופכות אליהן לאחר הידרוליזה.

פחמימות מחולקות לשלוש קבוצות:

חד סוכרים;

אוליגוסכרידים או דו סוכרים;

פוליסכרידים.

מונוסכרידים מכילים בדרך כלל חמישה או שישה אטומי פחמן. מבין הפנטוזים, ארבינוז, קסילוז וריבוז נפוצים. מההקסוזות נמצאות לעתים קרובות: גלוקוז, פרוקטוז, גלקטוז.

ריבוז הוא המרכיב החשוב ביותר של מולקולות פעילות ביולוגית האחראיות להעברת מידע תורשתי, העברת אנרגיה כימית הנחוצה ליישום תגובות ביוכימיות רבות של אורגניזם חי, שכן הוא חלק מחומצה ריבונוקלאית (RNA), חומצה דאוקסיריבונוקלאית ( DNA), אדנוזין טריפוספט (ATP) וכו'. ארבינוז וקסילוז הם חלק מהפוליסכריד ההמיצלולוזה. גלוקוז הוא חלק מפירות 2-8%, פוליסכרידים: עמילן, גליקוגן, תאית, המיצלולוז, כמו גם דו סוכרים: מלטוז, צלוביוז, סוכרוז, לקטוז. פרוקטוז הוא חלק מהפרי 2-8%, הוא חלק בלתי נפרד מהדו-סוכר סוכרוז. גלקטוז הוא חלק בלתי נפרד מהדו-סוכר לקטוז, נגזרות גלקטוז הן חלק מהפוליסכריד פקטין.

אוליגוסכרידים הם פוליסכרידים מהסדר הראשון, כלומר, הם מורכבים מ-2-10 שאריות חד סוכרים המחוברות בקשרים גליקוזידיים. מבין האוליגוסכרידים, דו-סוכרים נפוצים יותר; לדקסטרינים, המורכבים משלושה, ארבעה או יותר שאריות גלוקוז, יש חשיבות מעשית רבה בתעשיות התסיסה.

דו סוכרים מחולקים לדיסכרידים מפחיתים ולא מפחיתים. דו-סוכרים מפחיתים כוללים הימיאצטל הידרוקסיל חופשי, כגון מלטוז, צלוביוז ולקטוז. דו-סוכרים לא מפחיתים הם אלו שבהם שני הידרוקסילים המיאצטליים מעורבים ביצירת קשר גליקוזידי, אלו הם הדו-סוכרים סוכרוז וטרהלוז.

הרכב המלטוז כולל קשר b-D-glucopyranose 1,4. מלטוז נוצר כתוצר ביניים של הידרוליזה של עמילן או גליקוגן.

הרכב הצלוביוז כולל קשר H-D-glucopyranose 1,4. צלוביוז הוא חלק מתאית הפוליסכריד ונוצר כתוצר ביניים של ההידרוליזה שלו.

הרכב הלקטוז כולל R-D-galactopyranose ו-6-D-glucopyranose קשר 1,4. לקטוז נמצא בחלב ובמוצרי חלב, המכונה לעתים קרובות סוכר חלב. באיור, נוסחת הגלוקוז מוצגת הפוך.

הרכב הסוכרוז כולל I-D-fructofuranose ו-b-D-glucopyranose קשר 1,2. סוכרוז הוא מוצר מזון נפוץ - סוכר. ההידרוליזה של הסוכרוז מתבצעת על ידי האנזים אינוורטאז או R-fructofuranosidase; במהלך ההידרוליזה של סוכרוז נוצרים פרוקטוז וגלוקוז. תהליך זה נקרא היפוך סוכרוז. מוצרים של הידרוליזה של סוכרוז משפרים את הטעם והארומה של המוצרים, מונעים את העיפון של הלחם.

Trehalose מכיל קשר b-D-glucopyranose 1,1. טרהלוז הוא חלק מהפחמימות של פטריות ונמצא רק לעתים רחוקות בקרב צמחים.

פוליסכרידים מסדר שני מורכבים ממספר רב של שאריות פחמימות. לפי מבנה, פוליסכרידים יכולים להיות מורכבים מיחידות חד-סוכרים מאותו סוג – אלו הם הומופוליסכרידים, וכן יחידות מונומריות משני סוגים או יותר – אלו הם הטרופיליסכרידים. פוליסכרידים עשויים להיות ליניאריים או מסועפים.

עמילן מורכב משאריות 6-D-glucopyranose. הקשר 1,4 על מבנה עמילן ליניארי הנקרא עמילוז וקשרי 1,4 ו-1,6 על מבנה עמילן מסועף הנקרא עמילופקטין. עמילן הוא מרכיב הפחמימות העיקרי במזון האדם. זהו משאב האנרגיה העיקרי של האדם.

הגליקוגן מורכב משאריות של b-D-glucopyranose, קשרים 1.4 ו-1.6, הסתעפות בגליקוגן נמצאת כל 3-4 יחידות גלוקוז. גליקוגן הוא חומר התזונה הרזרבה של תא חי. הידרוליזה של גליקוגן מתבצעת על ידי אנזימים עמילוליטים.

תאית או תאית מורכבים משאריות של קשר R-D-glucopyranose 1,4. תאית היא פוליסכריד צמחי נפוץ המצוי בעץ, בשלד הגבעולים והעלים, במעטפת של דגנים, ירקות ופירות. התאית אינה מתפרקת על ידי אנזימים של מערכת העיכול האנושית, ולכן, בתזונה האנושית היא ממלאת תפקיד של חומר נטל - סיבים תזונתיים המסייעים בניקוי המעיים האנושיים.

חומרים פקטיים מורכבים משאריותיהם של חומצה גלקטורונית וחומצה גלקטורונית מתוקסילטית, המחוברים בקשרים גליקוזידיים b - (1,4) -. ישנם שלושה סוגים של פקטין:

פרוטופקטין, או פקטין בלתי מסיס, קשור להמיצלולוזה, תאית או חלבון;

לפקטין מסיס יש רמה גבוהה של אסטריפיקציה עם שאריות מתיל אלכוהול. פקטין מסיס מסוגל ליצור ג'לי וג'לים בסביבה חומצית ובנוכחות סוכר;

לחומצות פקטית אין שאריות מתיל אלכוהול, בעוד שחומצה פקטית מאבדת את יכולתה ליצור ג'לי וג'לים.

לפקטין משקל מולקולרי של 20-30 אלף יחידות, אינו נספג בגוף האדם, שייך לפחמימות נטל (סיבים תזונתיים).

Hemicelluloses הם הטרופוליסכרידים, שכן הם כוללים R-D-glucopyranose, קשר 1.4 (עד 70%) ו-1.3 (עד 30%), R-D-xylopyranose, קשר 1.4 ו-R-L- Arabofuronosis, קשר 1-2 ו-1-3. פחות נפוצים הם שאריות גלקטוז ומנוז. המשקל המולקולרי של hemicelluloses הוא 60 אלף יחידות. Hemicelluloses הם חלק ממברנות התא של צמחים, כולל הדפנות של גרגרי עמילן, המעכבים את פעולתם של אנזימים עמילוליטים על עמילן.

3.2 המרות של מונו ודו-סוכרים

נשימה היא תהליך אקסותרמי של חמצון אנזימטי של חד-סוכרים למים ופחמן דו חמצני:

C6 H12 O6 + 6O2 > 6CO2 ^ + 6H2 O + 672 קק"ל

הנשימה היא מקור האנרגיה החשוב ביותר לאדם. יש צורך בכמות גדולה של חמצן כדי לבצע את תהליך הנשימה.

עם חוסר חמצן או היעדרו, תהליך התסיסה של חד-סוכרים מתרחש. ישנם מספר סוגי תסיסה בהם לוקחים חלק מיקרואורגניזמים שונים.

תסיסה אלכוהולית מתבצעת בהשתתפות אנזימי שמרים על פי התוכנית הבאה:

C6 H12 O6 > 2CO2 ^ + 2C2 H5 OH + 57 קק"ל

כתוצאה מתגובת התסיסה האלכוהולית, תחת פעולת קומפלקס של אנזימי שמרים, נוצרות שתי מולקולות של אלכוהול אתילי ושתי מולקולות של פחמן דו חמצני. חד סוכרים מותססים על ידי שמרים בקצבים שונים. גלוקוז ופרוקטוז מותססים בקלות רבה יותר, מנוז קשה יותר, גלקטוז, הפחמימה העיקרית של חלב, כמעט ואינו מותסס. פנטוזים אינם ניתנים לתסיסה על ידי שמרים. יחד עם החד-סוכרים גלוקוז ופרוקטוז, שמרים יכולים לתסוס את הדו-סוכרים מלטוז-איזכרוז, שכן בשמרים יש אנזימים המסוגלים לפרק את המולקולות של שני הדו-סוכרים הללו לגלוקוז ופרוקטוז (L-glycosidase ו-β-fructofuranosidase). לתסיסה אלכוהולית תפקיד חשוב בייצור בירה, אלכוהול, יין, קוואס ובאפייה. לצד מוצרי התסיסה העיקריים - אלכוהול אתילי ופחמן דו חמצני, תסיסה אלכוהולית מייצרת תוצרי לוואי ומוצרי תסיסה משניים: גליצרין, אצטלדהיד, חומצה אצטית, איזואמיל ועוד אלכוהולים גבוהים יותר. מוצרים אלה משפיעים על התכונות האורגנולפטיות של מוצרים, לעתים קרובות מחמירים את איכותם.

תסיסה של חומצת חלב מתבצעת בהשתתפות אנזימים של חיידקי חומצה לקטית:

C6 H12 O6 > 2CH3? CH (OH)? COOH +52 קק"ל

כתוצאה מהתגובה של תסיסת חומצת חלב, נוצרות שתי מולקולות של חומצה לקטית בפעולת קומפלקס של אנזימים. תסיסה של חומצת חלב ממלאת תפקיד חשוב בייצור מוצרי חלב מותססים, קוואס, כרוב כבוש.

תסיסה בוטירית מתבצעת בהשתתפות אנזימים של חיידקי בוטירי:

С6Н12О6 > CH3? CH2? CH2? COOH + 2CO2 ^ +2 H2 ^

כתוצאה מתגובת התסיסה הבוטירית נוצרת מולקולה של חומצה בוטירית, שתי מולקולות של פחמן דו חמצני ומימן. תהליך זה מתרחש בתחתית הביצות במהלך פירוק שאריות צמחים, כמו גם כאשר מתרחשת הדבקה במיקרואורגניזמים בוטיריים במהלך ייצור מזון.

תסיסת חומצת לימון מתבצעת בהשתתפות אנזימים של פטריית העובש Aspergillus niger:

C6 H12 O6 + [O] > COOH? CH2? מ? CH2? UNSD

כתוצאה מהתגובה של תסיסת חומצת לימון, נוצרת מולקולה של חומצת לימון. תגובה זו מבוססת על תהליך קבלת חומצת לימון.

שִׁזוּף. תגובת הקרמליזציה מתבצעת על ידי חימום מעל 100 מעלות צלזיוס תמיסות של גלוקוז, פרוקטוז, סוכרוז. במקרה זה מתרחשות טרנספורמציות שונות של פחמימות. כאשר סוכרוז מחומם במדיום מעט חומצי, מתרחשת הידרוליזה חלקית (היפוך) עם היווצרות של גלוקוז ופרוקטוז. בחימום ניתן לפצל שלוש מולקולות מים ממולקולות גלוקוז ופרוקטוז, התייבשות מתרחשת עם היווצרות הידרוקסי-מתיל-פורפורל, שההרס הנוסף שלה מוביל להרס שלד הפחמן ולהיווצרות חומצות פורמיות ולווליניות. Hydroxymethylfurfural נוצר על ידי חימום תמיסות של פחמימות בריכוז נמוך - 10 - 30%, לחומר זה יש צבע חום וריח ספציפי של קרום לחם אפוי.

בשלב הראשון של תגובת הקרמליזציה, שתי מולקולות מים מתפצלות ממולקולת הסוכרוז. נוצר קרמלן, המורכב מטבעות אנהידרו המכילות קשרים כפולים בטבעת (דיהידרופורן, ציקלוהקסנולון ותרכובות נוספות), שהן חומות. בשלב השני מתפצלות שלוש מולקולות מים ונוצר קרמל שצבעו חום כהה. בשלב השלישי, מתרחש עיבוי של מולקולות סוכרוז ונוצר קרמלין, שצבעו חום כהה, מסיס בצורה גרועה במים. קרמליזציה של סוכרוז מתבצעת בתכולת סוכרוז של 70 - 80%.

היווצרות מלנואיד או תגובת מיילארד. התגובה של האינטראקציה של הפחתת דו-סוכרים וחד-סוכרים עם חומצות אמינו, פפטידים, חלבונים. כתוצאה מהאינטראקציה של קבוצת הפחמימות הקרבוניל (אלדהיד או קטון) וקבוצת האמינו של חלבונים וחומצות אמינו, מתרחשות טרנספורמציות רב-שלביות של תוצרי תגובה עם היווצרות גלוקוזאמין, שעובר סידור מחדש לפי אמדורי והייטס, אז נוצרים פיגמנטים מלנואידין, בעלי צבע חום כהה, טעם וריח ספציפיים. התגובה של היווצרות מלנואיד היא הגורם העיקרי להשחמה לא אנזימטית של מוצרי מזון. התכהות כזו מתרחשת בעת אפיית לחם, בעת ייבוש לתת, בעת רתיחה של wort עם כשות בייצור בירה, ובעת ייבוש פירות. קצב התגובה תלוי בהרכב המוצרים המקיימים אינטראקציה, ה-pH של המדיום, הטמפרטורה והלחות. כתוצאה מהתגובה של יצירת מלנואידין, תכולת הפחמימות וחומצות האמינו, כולל חיוניות, מופחתת ב-25%, מה שמוביל גם לשינוי באיכות המוצר המוגמר, לירידה בערכו התזונתי והאנרגטי. . ישנן עדויות כי תוצרי התגובה של היווצרות מלנואיד יש תכונות נוגדות חמצון, להפחית את ספיגת החלבונים.

תכנית האינטראקציה של הפחתת דו-סוכרים וחד-סוכרים עם חומצות אמינו בצורה פשוטה:

3.3 הידרוליזה אנזימטית של פוליסכרידים

ההידרוליזה של עמילן מתבצעת על ידי אנזימים עמילוליטים. האנזים b-amylase מבצע הידרוליזה של עמילן הפועל באקראי, שובר את הקשר 1,4 עם יצירת דקסטרינים וכמות קטנה של מלטוז. האנזים b-עמילאז, הפועל על גרגר העמילן, יוצר תעלות, מפצל את הפוליסכריד לחתיכות. ערכת הידרוליזה של עמילן מוצגת באיור 3.1.

האנזים R-עמילאז מבצע הידרוליזה של עמילן הפועל מקצה השרשרת, שובר את הקשר 1,4 ויוצר מלטוז, באתרי ההסתעפות של עמילופקטין פעולת ה-R-עמילאז נפסקת, במקרה זה נשארת כמות קטנה של דקסטרינים.

האנזים גלוקואמילאז פועל מקצה השרשרת, מפצל מולקולה אחת של גלוקוז, שובר את קשר ה-1.4, באתרי ההסתעפות של העמילופקטין, פעולת הגלוקואמילאז נפסקת ונשארת כמות קטנה של דקסטרינים שאינם עברו הידרוליזה. האנזים אוליגו-1,6-גליקוזידאז מבקע את הקשר 1,6 ליצירת דקסטרינים. האנזים איזומלטאז מבצע הידרוליזה של הדו סוכר איזומלטוז לגלוקוז. הידרוליזה של עמילן היא התגובה החשובה ביותר המתרחשת במהלך העיבוד הטכנולוגי של חומרי גלם בייצור בירה ואלכוהול.

הידרוליזה של גליקוגן מתבצעת על ידי אנזימים עמילוליטים.

הידרוליזה של פקטין מתבצעת על ידי אנזימים פקטוליטיים.

פקטין מסיס הופך מפקטין בלתי מסיס למצב מסיס על ידי פעולת האנזים פרוטופקטינאז או בנוכחות חומצות מדוללות. במקרה זה, פקטין מבוקע מהמיצלולוזה או מרכיבים מחייבים אחרים. פקטין מסיס מסוגל ליצור ג'לי וג'לים בסביבה חומצית ובנוכחות סוכר;

חומצות פקטי נוצרות מפקטין מסיס בפעולת האנזים פקטאזה (פקטינזרזיס) או בנוכחות אלקליות מדוללות, בעוד שחומצה פקטית מאבדת את יכולתה ליצור ג'לי וג'לים. כתוצאה מפעולת האנזים פקטאזה, מתל אלכוהול מתפצל מפקטין מסיס. הידרוליזה אנזימטית של פקטין יכולה להיות מיוצגת כתכנית:

הידרוליזה של hemicelluloses מתבצעת על ידי אנזימים ציטוליטים, הכוללים אנדו-R-glucanase, arabinosidase ו-xylanase. Hemicelluloses אינם מסוגלים למסיסות במים, מה שהופך את הידרוליזה של עמילן לקשה הרבה יותר. בפעולת האנזים אנדו-R-glucanase מפורקים את שאריות הגלוקוז, בפעולת האנזים ארבינוזידאז מפורקים את שארית הערבינוז, ובפעולת האנזים קסילונאז מפורקים את שאריות הקסילוז. עם הידרוליזה חלקית של hemicellulose, מסטיקים או עמילאנים נוצרים, בעלי משקל מולקולרי נמוך יותר, מתמוססים במים ויוצרים פתרונות צמיגים. קצב ההידרוליזה של עמילן במהלך ההסתרה של לתת בייצור בירה ומשך סינון המאש תלויים במידת ההידרוליזה של המיצלולוזות.

3.4 ערך תזונתי של פחמימות

אחד התפקידים החשובים ביותר של פחמימות במשקל מולקולרי נמוך הוא להוסיף טעם מתוק למזונות. טבלה 3.1 מציגה את מאפייני המתיקות היחסית של פחמימות וממתיקים שונים בהשוואה לסוכרוז, שמתיקותו נלקחת כיחידה אחת.

פחמימות הן מקור האנרגיה העיקרי לבני אדם, בהטמעה של 1 גרם של חד או דו-סוכר משתחררים 4 קק"ל של אנרגיה. הצורך היומי של האדם לפחמימות הוא 400 - 500 גרם, כולל מונו ודו-סוכרים 50 - 100 גרם. פחמימות נטל (סיבים תזונתיים) - חומרי תאית ופקטין ליום יש לצרוך 10 - 15 גרם, הם עוזרים לנקות את המעיים ולנרמל אותו פעילות . עודף של פחמימות בתזונה מוביל להשמנה, שכן פחמימות משמשות לבניית חומצות שומן, ומוביל גם להפרעה במערכת העצבים, לתגובות אלרגיות.

טבלה 3.1 מתיקות יחסית (RS) של פחמימות וממתיקים

פחמימות		פחמימות או ממתיקים
סוכרוז		b-D-לקטוז
I-D-פרוקטוז		I-D-לקטוז
b-D-גלוקוז
I-D-גלוקוז
b-D-גלקטוז
I-D-גלקטוז		ציקלומטים
b-D-mannose		אספרטיים
I-D-Mannose

4.1 סיווג שומנים

ליפידים הם נגזרות של חומצות שומן, אלכוהול, שנבנו באמצעות קשר אסטר. בליפידים נמצאים גם קשר אתר פשוט, קשר פוספואתר וקשר גליקוזידי. ליפידים הם תערובת מורכבת של תרכובות אורגניות בעלות תכונות פיזיקוכימיות דומות.

ליפידים אינם מסיסים במים (הידרופוביים), אך מסיסים מאוד בממיסים אורגניים (בנזין, כלורופורם). ישנם שומנים ממקור צמחי ומקור מן החי. בצמחים הוא מצטבר בזרעים ובפירות, בעיקר באגוזים (עד 60%). בבעלי חיים, השומנים מתרכזים ברקמות התת עוריות, במוח וברקמות העצבים. הדג מכיל 10-20%, בשר חזיר עד 33%, בשר בקר 10% שומנים.

על פי המבנה שלהם, השומנים מחולקים לשתי קבוצות:

ליפידים פשוטים

שומנים מורכבים.

שומנים פשוטים כוללים אסטרים מורכבים (שומן ושמן) או פשוטים (שעווה) של חומצות שומן ואלכוהול גבוהים יותר.

שומנים מורכבים מכילים תרכובות המכילות אטומי חנקן, גופרית וזרחן. קבוצה זו כוללת פוספוליפידים. הם מיוצגים על ידי חומצה פוספוטידית, המכילה רק חומצה זרחתית, שתופסת את מקומה של אחת משאריות חומצות השומן, ופוספוליפידים, הכוללים שלושה בסיסים חנקניים. בסיסים חנקניים מתווספים לשאריות החומצה הפוספורית של החומצה הפוספוטית. Phosphotidylethanolamine מכיל את הבסיס החנקני אתנולמין HO - CH2 - CH2 - NH2. Phosphotidylcholine מכיל את הבסיס החנקני כולין [HO-CH2 - (CH3)3 N] + (OH), חומר זה נקרא לציטין. Phosphotidylserine מכיל את חומצת האמינו סרין HO-CH(NH2)-COOH.

שומנים מורכבים מכילים שאריות פחמימות - גליקוליפידים, שאריות חלבון - ליפופרוטאינים, אלכוהול ספינגוזין (במקום גליצרול) מכילים ספינגוליפידים.

גליקוליפידים מבצעים פונקציות מבניות, הם חלק מממברנות התא ומהווים חלק מגלוטן דגנים. לרוב, החד-סוכרים D-גלקטוז, D-גלוקוז נמצאים בהרכב הגליקוליפידים.

ליפופרוטאינים הם חלק ממברנות התא, בפרוטופלזמה של תאים, משפיעים על חילוף החומרים.

ספינגוליפידים מעורבים בפעילות מערכת העצבים המרכזית. תוך הפרה של חילוף החומרים והתפקוד של ספינגוליפידים, מתפתחות הפרעות בפעילות מערכת העצבים המרכזית.

הליפידים הפשוטים הנפוצים ביותר הם אצילגליצרידים. הרכב האצילגליצרידים כולל גליצרול אלכוהול וחומצות שומן במשקל מולקולרי גבוה. הנפוצות ביותר מבין חומצות השומן הן חומצות רוויות (לא מכילות קשרים מרובים) חומצות פלמיטית (C15H31COOH) וסטאריות (C17 H35COOH) וחומצות בלתי רוויות (המכילות קשרים מרובים): אולאית עם קשר כפול אחד (C17H33COOH), לינולאית עם שני קשרים מרובים ( C17 H31COOH), לינולנית עם שלושה קשרים מרובים (C17 H29COOH). בין שומנים פשוטים, מצויים בעיקר טריאצילגליצרידים (המכילים שלוש שאריות חומצות שומן זהות או שונות). עם זאת, שומנים פשוטים יכולים להיות מוצגים כדיאצילגליצרידים ומונואצילגליצרידים.

שומנים הם בעיקר חומצות שומן רוויות. שומנים קשים ובעלי נקודת התכה גבוהה. מכיל בעיקר שומנים ממקור בעלי חיים. שמנים מכילים בעיקר חומצות שומן בלתי רוויות, בעלי עקביות נוזלית ונקודת התכה נמוכה. כלול בליפידים ממקור צמחי.

שעווה נקראות אסטרים, הכוללות אלכוהול חד-הידרי בעל משקל מולקולרי גבוה אחד עם 18 - 30 אטומי פחמן, וחומצת שומן אחת במשקל מולקולרי גבוה עם 18 - 30 אטומי פחמן. שעווה נמצאות בממלכת הצמחים. השעווה מכסה עלים ופירות בשכבה דקה מאוד, ומגינה עליהם מפני ריבוי מים, ייבוש וחשיפה למיקרואורגניזמים. תכולת השעווה נמוכה ומסתכמת ב-0.01 - 0.2%.

פוספוליפידים נפוצים בקרב שומנים מורכבים. פוספוליפידים מכילים שני סוגים של תחליפים: הידרופיליים והידרופוביים. רדיקלים של חומצות שומן הינם הידרופוביים, בעוד שאריות חומצה זרחתית ובסיסים חנקניים הינם הידרופיליים. פוספוליפידים מעורבים בבניית ממברנות התא, מווסתים את זרימת החומרים המזינים לתוך התא.

מסמכים דומים

התפקיד הביולוגי של פחמימות, פעולתם של אנזימי מערכת העיכול על פחמימות. תהליך הידרוליזה של תאית (סיבים), ספיגת תוצרי פירוק פחמימות. עיכול אנאירובי ותגובת גליקוליזה. מסלול פוספט פנטוז של חמצון פחמימות.

תקציר, נוסף 22/06/2010


חומר אורגני המכיל פחמן, חמצן ומימן. הנוסחה הכללית להרכב הכימי של פחמימות. מבנה ותכונות כימיות של חד-סוכרים, דו-סוכרים ורב-סוכרים. הפונקציות העיקריות של פחמימות בגוף האדם.

מצגת, נוספה 23/10/2016


סיווג הפחמימות (חד-סוכרים, אוליגו-סוכרים, רב-סוכרים) כתרכובות האורגניות הנפוצות ביותר. תכונות כימיות של החומר, תפקידו בתזונה כמקור האנרגיה העיקרי, מאפיינים ומקומו של הגלוקוז בחיי האדם.

תקציר, נוסף 20/12/2010


הנוסחה הכללית של פחמימות, המשמעות הביוכימית העיקרית שלהן, השכיחות בטבע ותפקידם בחיי האדם. סוגי פחמימות לפי מבנה כימי: פשוטים ומורכבים (חד- ופוליסכרידים). תוצר של סינתזה של פחמימות מפורמלדהיד.

מבחן, נוסף 24/01/2011


מאפיינים כלליים, סיווג, מבנה וסינתזה של חלבונים. הידרוליזה של חלבונים עם חומצות מדוללות, תגובות צבע לחלבונים. חשיבותם של חלבונים בבישול ובמזון. הצורך והעיכול של גוף האדם בחלבון.

עבודת קודש, התווספה 27/10/2010


חישוב הכמות וההרכב הכימי של חומרי הגלם, האנרגיה והערך הביולוגי של כיכר ארוכה, מידת סיפוק הצורך היומיומי של האדם ברכיב תזונתי מסוים. קביעת הערך התזונתי של מוצר בתוספת קמח סויה.

עבודה מעשית, נוסף 19/03/2015


נוסחת פחמימות, סיווגן. הפונקציות העיקריות של פחמימות. סינתזה של פחמימות מפורמלדהיד. מאפיינים של חד סוכרים, דו סוכרים, רב סוכרים. הידרוליזה של עמילן על ידי פעולת אנזימים הכלולים בלתת. תסיסה אלכוהולית וחומצת חלב.

מצגת, נוספה 20/01/2015


סיווג, סוגים, תכונות שימושיות של שוקולד והשפעתו על גוף האדם. חקר הרכב השוקולד על התוויות. קביעת שומנים בלתי רוויים, חלבונים, פחמימות, איזון חומצה-בסיס בשוקולד. היחס של תלמידי בית הספר לשוקולד.

עבודה מעשית, נוסף 17/02/2013


מושג ומבנה הפחמימות, סיווגן וסוגיהן, משמעות בגוף האדם, תכולת מוצרים. גורמים המפחיתים את ההשפעה המעכבת, עקרון תפקודם של אנטי-אנזימים. תפקידן של חומצות ביצירת טעם וריח של מוצרים.

מבחן, נוסף 12/02/2014


חמצון אירובי של פחמימות הוא הדרך העיקרית ליצירת אנרגיה עבור הגוף. נשימה תאית היא תהליך אנזימטי, כתוצאה ממנו מתפרקות מולקולות של פחמימות, חומצות שומן וחומצות אמינו, ומשתחררת אנרגיה שימושית ביולוגית.

קופצ'בה יקטרינה, קרסננקובה דריה, פנקובה נינה, סטפנובה דריה.

תקציר עבודת הפרויקט

1. שם הפרויקטכימיה בתעשיית המזון

2.מנהל פרויקטקוזמינה מרינה איבנובנה

3. נושא אקדמי במסגרתו מתבצעת העבודה על הפרויקט:כִּימִיָה

4. דיסציפלינות אקדמיות הקרובות לנושא פּרוֹיֶקט: ביולוגיה

5. הרכב צוות העיצוב

Kopacheva Ekaterina 10 B,

Krasnenkova Daria 10 B,

Penkova Nina 10 B,

סטפנובה דריה 10 ב.

6 . סוג פרויקט:

מחקר

7. רלוונטיות.

כיום, כימיקלים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המזון. טעויות ביישום מוצרים אלה עלולות להוביל לתוצאות עצובות. פרויקט "כימיה בתעשיית המזון" יאפשר לנו להגביר את רמת הידע בתחום זה, איתה מתמודד אדם מדי יום, ולהגן על גופנו מפני תוספי מזון מזיקים.

8. הַשׁעָרָה.

ישנם תוספי מזון רבים במשקאות ובשוקולד. חלק מתוספי המזון הללו עלולים להזיק לגוף האדם. מחקר יעזור להימנע מצריכת שוקולד ומשקאות המכילים חומרים אלו.

9. מטרות הפרויקט:

קביעת תכולת תוספי מזון במשקאות ובשוקולד.

10. מטרות הפרויקט:

- תן תיאור תיאורטי של תוספי מזון;

- לנתח את הרכב המשקאות והשוקולד (לנוכחות של תוספי מזון) לפי התוויות;

-להציג סקירה של מחלות של אטיולוגיה לא מיקרוביאלית הנגרמות על ידי תוספי מזון;

-לסכם בצורה של מצגת *כימיה בתעשיית המזון*

11. תיאור התוצאות.

ניתחנו משקאות ושוקולד על נוכחותם של תוספי מזון, התוצאות הוצגו בצורה של טבלה.

בעזרת מחקר מזון למדנו על בטיחות השימוש בהם לבני אדם.

12. הפניות

מרשתת,

אנציקלופדיה אלקטרונית ויקיפדיה,

חומרים משמרים בתעשיית המזון, "כימיה בבית הספר", מס' 1, 2007, עמ'. 7.,

ניסויים כימיים בשוקולד, "כימיה בבית הספר", מס' 8, 2006, עמ'. 73.

הורד:

תצוגה מקדימה:

כדי להשתמש בתצוגה המקדימה של מצגות, צור חשבון Google (חשבון) והיכנס: https://accounts.google.com

כתוביות של שקופיות:

עבודת פרויקט בנושא: כימיה בתעשיית המזון

מטרת העבודה: לימוד ההיבטים ההיגייניים של השימוש בתוספי מזון במזון משימות: לתת תיאור תיאורטי של מזון. תוספים; לספק סקירה כללית של המחלות של אטיולוגיה לא מיקרוביאלית הנגרמות מהן; ערכו ניתוח כללי לנוכחות (או היעדר) של מזון. תוספים במוצרי מזון במוסקבה

הרלוונטיות של הבעיה האדם המודרני הסתגל לחיים פעילים עד כדי כך שהוא הפסיק לשים לב לזוטות כמו תזונה בריאה. הטרנד עכשיו הוא שאפשר לאכול *במריחה* ולהספיק במהירות. אבל אנשים שוכחים שאוכל כזה מכיל יותר חומרים מזיקים המשפיעים לרעה על הבריאות שלנו. החלטנו לעשות מחקר בתחום זה (מוצרי מזון והרכבם) ולזהות מוצרים שפחות מזיקים לבריאות האדם. ליבת המחקר תהיה מזונות הנצרכים באופן נרחב כמו שוקולד ומשקאות מוגזים.

סיווג תוספי מזון E100-E182 - צבעים E200-E280 - חומרים משמרים E300-E391 - נוגדי חמצון; ווסתי חומציות E400-E481 - מייצבים; מתחלבים; מעבים E500-E585 - שונים E600-E637 - משפרי טעם וארומה E700-E899 - מספרי חילוף E900-E967 - נגד קצף, סוכני זיגוג; לְשַׁפֵּר קמח; ממתיקים E1100-E1105 - תכשירי אנזימים אסורים בפדרציה הרוסית: E121 - הדר אדום 2-צבע E173-אלומיניום; E240 - חומר משמר פורמלדהיד

תיאור תוספי מזון חומצות אורגניות: - מווסת חומציות מזון; -נוגדי חמצון; - חומרים משמרים; - מתחלבים; - משפרי טעם וריח; חומרי טעם וריח של מוצרי מזון; ממתיקים טבעיים; ממתיקים סינטטיים; צבעי מאכל טבעיים; צבעים סינתטיים.

תוספי מזון תוספי מזון הם חומרים המוספים למזון כדי להעניק להם תכונות רצויות, כגון טעמים מסוימים (טעמים), צבעים (צבעים), חיי מדף (חומרים משמרים), טעם, מרקם.

מווסת חומציות מזון. מוצרים מווסת חומציות - חומרים המבססים ושומרים על ערך pH מסוים במוצר המזון. תוספת חומצות מורידה את ה-pH של המוצר, תוספת הבסיסים מעלה אותו, והוספת חוצצים שומרת על ה-pH ברמה מסוימת. מווסת חומציות משמשים בייצור משקאות, מוצרי בשר ודגים, מרמלדות, ג'לי, קרמל קשה ורך, דראג'ים חמוצים, מסטיקים, לעיסת ממתקים.

נוגדי חמצון נוגדי חמצון מגנים על שומנים ומוצרים המכילים שומן מפני שריפה, מגנים על ירקות, פירות ומוצרים מעובדים שלהם מהשחמה, מאטים את החמצון האנזימטי של יין, בירה ומשקאות קלים. הדעה הרווחת היא שנוגדי חמצון יכולים למנוע את ההשפעה המזיקה של רדיקלים חופשיים על תאי האורגניזמים החיים, ובכך להאט את תהליך ההזדקנות. עם זאת, מחקרים רבים לא תמכו בהשערה זו.

חומרים משמרים חומרים משמרים הם חומרים המעכבים את הצמיחה של מיקרואורגניזמים במוצר. במקרה זה, ככלל, המוצר מוגן מפני המראה של טעם וריח לא נעימים, עובש והיווצרות רעלים ממקור חיידקי. הדעה הרווחת היא כי חומרים משמרים רבים מזיקים בשל יכולתם לעכב את הסינתזה של חלבונים מסוימים. מידת מעורבותם במחלות דם, או סרטן, לא הוכחה עקב מחקר לא מספיק בתחום זה. עם זאת, חלק מהתזונאים אינם ממליצים לצרוך כמויות גדולות של מזונות המכילים חומרים משמרים מלאכותיים.

מתחלבים מתחלבים הם חומרים היוצרים אמולסיה מנוזלים בלתי ניתנים לערבב. מתחלבים מתווספים לעתים קרובות למזונות כדי ליצור ולייצב תחליבים ופיזור מזון אחרים. מתחלבים קובעים את עקביות מוצר המזון, תכונותיו הפלסטיות, צמיגותו ותחושת ה"מלאות" בפה. חומרים פעילי שטח הם לרוב חומרים סינתטיים שאינם עמידים להידרוליזה. בגוף האדם הם מפורקים לרכיבים טבעיים, קלים לעיכול: גליצרין, חומצות שומן, סוכרוז, חומצות אורגניות (טרטרית, לימון, לקטית, אצטית).

מתחלבים

משפרי טעם וריחות ירקות טריים, בשר, דגים ומוצרים אחרים בעלי טעם וארומה עזים בשל תכולת הנוקלאוטידים בהם. במהלך האחסון והעיבוד התעשייתי יורדת כמות הנוקלאוטידים, המלווה באובדן טעם וארומה של המוצר. חברת GIORD מייצרת את משפר הטעם והארומה Glurinate (גם גלוטמט), המשפר את תפיסת הטעם והריח על ידי השפעה על בלוטות הטעם של הפה. נכון לעכשיו, לא נצפתה השפעה רצינית של מונוסודיום גלוטמט על גוף האדם. למרות זאת, היו מקרים של תגובות אלרגיות בעת אכילת מזונות מסוימים עם תכולה גבוהה שלו.

חומרי טעם וריח חומרי טעם וריח למזון הם תוספי מזון המעניקים למוצרי מזון את מאפייני הטעם והארומה הדרושים. הם משמשים בתעשיית המזון כדי לשחזר או לשפר תכונות אורגנולפטיות, שכן ריח וטעם עלולים ללכת לאיבוד במהלך אחסון וייצור של מוצרים. טעמים זהים לטבעיים כוללים ונילין, קטון פטל, אתיל אצטט, עמיל אצטט, אתיל פורמט ואחרים. חומרי טעם וריח בריכוז גבוה, ובשימוש ממושך, עלולים לגרום, בעיקר, לפגיעה בתפקוד הכבד. חומרי טעם וריח כגון ionone, citral בניסויים בבעלי חיים משפיעים לרעה על תהליכים מטבוליים. השימוש בהם בייצור מזון לתינוקות אינו נכלל

ממתיקים ממתיקים הם חומרים המשמשים להענקת טעם מתוק. חומרים טבעיים וסינתטיים נמצאים בשימוש נרחב להמתקת מזון, משקאות ותרופות.

חומרי צביעה חומרי צביעה מתווספים למוצרי מזון כדי להחזיר את הצבע הטבעי שאבד במהלך העיבוד או האחסון, כדי להגביר את עוצמת הצבע הטבעי ומוצרים חסרי צבע (כגון משקאות קלים, גלידה, ממתקים), וכדי לספק למזון מראה אטרקטיבי ו מגוון צבעים.

צבע מאכל שמתמוסס בשכבת מים דקה

ניתוח של כמה סוגי שוקולד קו השוואת זני שוקולד Nesquik Picnic Kinder Alpen Gold Alenka מס' 1 Alenka מס' 2 שביל החלב Ferrero Rocher 4049419 MSISO 9001 TU-9120-031-00340635 GOST 1TU RISO-4001 RISO 290205 GOST 29001 290205 GOST 290201 290205 3 9001-2001 TU 9125-026-11489576 - רוס. תֶקֶן. (PCT) + + + + + + + + 3. נוכחות של סימן אקולוגי. טוהר - - - - - - - - 4. אחוז שומן 4.5 3 2.9 3 3 2.8 5.3 2.4 5. מליחות - + - - - - - + 6. נוכחות גידול. שומנים + + + - - - + - 7. נוכחות של קיבה. שמן + - + + - - + +

קו השוואה זני שוקולד Nesquik Picnic Kinder Alpen Gold Alenka מס' 1 אלנקה מס' 2 שביל החלב Ferrero Rocher 8. נוכחות של תוספי מזון - - - לים. חָמוּץ - Tokamix - - 2. נוגד חמצון. - - - - - - - - 3. חומרים משמרים - - - - - - - - 4. מתחלבים E476, E322 E322, E471, E476 E322 E322, E476 E322 E322, E476 E322 E322 + + + + + + + + 6. להמתיק. - - - - - - - - 7. צבעים - - - - - - - -

הערות לטבלה מס' 1 E476-poiplicerin, polyricinoleate - מזון. תוסף (מפחית את צמיגות השוקולד, מפחית את תכולת השומן) - אין נזק. השפעות על גוף האדם E322-לציטין סויה E471- מונו ודיגליצרידים (מזיקים) Tokamix-E306- נוגד חמצון, מייצב לשומנים ושמנים

ניתוח של כמה סוגים של משקאות קלים פפסי קוקה קולה אוכמן עם עשבי תייגה טרגון משמרים פחמן דו חמצני E290 פחמן דו חמצני E290 Sodium benzoate E211 אשלגן sorbate E202 חומר משמר Sodium benzoate E211 מווסת חומציות E338-אורתופוספור. K-ta E338-אורתופוספור. K-ta - - נוגדי חמצון - - חומצת לימון מתחלבים חומצת לימון - - - - טעמים טעם טבעי *פפסי* טעם טבעי - טעם זהה לטבעי *טרגון* ממתיקים - - *Sweetland 200M* - צבעים E150a sah. Kohler I - dye cor. צבעים צבע סוכר IV צבע קרמל - מאפיינים נוספים תכולת קפאין במשקה (לא יותר מ-110 מ"ג/ליטר) תכולת קפאין במשקה (אלקלואיד) מיץ אוכמניות מרוכז; בסיס טבעי מרוכז *Eleutheroccus עם עשבי תיבול* התוכן במשקה של עשבי תיבול עם תמצית טרגון PCT; TU 9185-001-17998155 PCT; TU 9185-473-00008064-2000 PCT; TU 9185-011-48848231-99 אקולוגית. מוצר PCT טהור; GOST 28 188-89

הערות לטבלה מס' 2 E290-פחמן דו חמצני - חומר משמר Sodium benzoate - E211-Preservative. מגן על מוצרים מפני עובש ותסיסה. אשלגן סורבט - E202-פוטסיום סורבט הוא חומר משמר המעכב באופן פעיל שמרים, פטריות עובש, סוגים מסוימים של חיידקים, וכן מעכב את פעולת האנזימים. זה מגדיל את חיי המדף של המוצרים. לאשלגן סורבט אין השפעה מיקרובידית, הוא רק מאט את התפתחות המיקרואורגניזמים. E338-חומצה אורתופוספורית-ווסת חומציות E150a-צבע סוכר I פשוט (חום) קפאין אלקלואיד

השפעה על בריאות האדם ניתנו גם תופעות לוואי מעט גבוהות יותר (כאשר מתארים תוספים) של צריכתם. בעיקרון, אלה היו אי סבילות אישית בצורה של תגובות אלרגיות. לתוספים הבאים יש תופעות לוואי: -E211-סרטני (שנוי במחלוקת) -E471-תוסף מזיק -E150a-תוסף חשוד -קפאין - התווית נגד ב: מוגבר. התרגשות, נדודי שינה, גדל לחץ, טרשת עורקים, גלאוקומה, מחלת לב, ישן. גיל

מסקנות כלליות על המחקר לסיכום המחקר, נותר לומר שצריכה מתונה של השוקולד המפורט בטבלה (למעט פיקניק "א, שבבטיחותו המלאה צוות המחקר מפקפק בו) ומשקאות מוגזים אינה גורמת במיוחד פגיעה בבריאות האדם, מכיוון שהוא אינו מכיל כמויות מופרזות שימוש תכוף במשקאות מוגזים אינו מומלץ, מכיוון שהם מכילים חומרים מפוקפקים העלולים להשפיע על גוף האדם.

כל ענפי תעשיית המזון קשורים קשר בל יינתק עם התפתחות הכימיה. רמת הפיתוח של הביוכימיה ברוב ענפי תעשיית המזון מאפיינת גם את רמת הפיתוח של הענף. כפי שכבר אמרנו, התהליכים הטכנולוגיים העיקריים של ייצור יין, אפייה, חליטה, טבק, חומצות מזון, מיץ, קוואס, אלכוהול מבוססים על תהליכים ביוכימיים. לכן שיפור התהליכים הביוכימיים ובהתאם לכך יישום אמצעים לשיפור טכנולוגיית הייצור כולה היא המשימה העיקרית של מדענים ועובדי תעשייה. עובדים במספר תעשיות עסוקים כל הזמן במבחר - בחירת גזעים וזני שמרים פעילים במיוחד. אחרי הכל, התשואה ואיכות היין, הבירה תלויים בכך; תפוקה, נקבוביות וטעם של לחם. תוצאות רציניות הושגו בתחום זה: השמרים הביתיים שלנו, מבחינת "יכולת העבודה" שלהם, עומדים בדרישות המוגברות של הטכנולוגיה.

דוגמה לכך היא השמרים של גזע ה-K-R, שגדלו על ידי עובדי יקב שמפניה קייב בשיתוף האקדמיה למדעים של ה-SSR האוקראינית, אשר מבצע היטב את פונקציות התסיסה בתנאים של תהליך מתמשך של שמפניה יין; הודות לכך, תהליך ייצור השמפניה צומצם ב-96 שעות.

לצרכי המשק הלאומי מושקעים עשרות ומאות אלפי טונות של שומני מאכל, כולל חלק ניכר לייצור חומרי ניקוי וייבוש שמנים. בינתיים, בייצור חומרי ניקוי ניתן להחליף כמות נכבדת של שומני מאכל (ברמת הטכנולוגיה הנוכחית - עד 30 אחוז) בחומצות שומן ואלכוהול סינתטיים. זה ישחרר כמות משמעותית מאוד של שומנים יקרי ערך למטרות מזון.

למטרות טכניות, כמו ייצור דבקים, צורכים גם כמות גדולה (אלפים רבים של טונות!) של עמילן מזון ודקסטרין. והנה הכימיה באה להציל! כבר ב-1962 החלו מפעלים מסוימים להשתמש בחומר סינטטי, פוליקרילאמיד, במקום עמילן ודקסטרין, להדבקת תוויות. . נכון להיום רוב המפעלים - יקבים, בירה ללא אלכוהול, שמפניה, שימורים וכו' - עוברים לדבקים סינתטיים. לכן, נעשה יותר ויותר שימוש בדבק סינטטי AT-1, המורכב משרף MF-17 (אוריאה עם פורמלדהיד) בתוספת CMC (תאית קרבוקסימטיל). תעשיית המזון מעבדת כמות משמעותית של נוזלי מזון (חומרי יין, יינות, ב , Wort בירה, Wort kvass, מיצי פירות ופירות יער), אשר מטבעם יש תכונות אגרסיביות ביחס למתכת. נוזלים אלו מוכלים לעיתים בתהליך עיבוד טכנולוגי במיכלים לא מתאימים או מותאמים בצורה גרועה (מתכת, בטון מזוין ומיכלים נוספים), דבר הפוגע באיכות המוצר המוגמר. כיום, הכימיה הציגה לתעשיית המזון מגוון מוצרים שונים לציפוי המשטחים הפנימיים של מיכלים שונים - מיכלים, מיכלים, מכשירים, מיכלים. אלה הם אפרוסין, לכה XC-76, HVL ואחרים, אשר מגנים לחלוטין על פני השטח מכל פגיעה והם ניטרליים לחלוטין ולא מזיקים. סרטים סינתטיים, מוצרי פלסטיק, סגירות סינתטיות נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המזון. , שימורים, תרכיז מזון, תעשיית המאפייה, הצלופן משמש בהצלחה לאריזת מוצרים שונים.מוצרי מאפה עטופים בניילון, הם שומרים על טריות טוב יותר ויותר, הם מתיישנים לאט יותר.

פלסטיק, סרט תאית אצטט ופוליסטירן, מוצאים יותר ויותר שימוש מדי יום לייצור מיכלים לאריזת מוצרי ממתקים, לאריזת ריבה, ריבה, ריבה ולהכנת קופסאות שונות ושאר סוגי אריזות.

חומרי גלם מיובאים יקרים - כיסויי שעם לכיסוי יין, בירה, משקאות קלים, מים מינרליים - מחליפים בצורה מושלמת סוגים שונים של ספינות העשויות מפוליאתילן, פוליאיזובוטילן ועוד מסות סינתטיות.

כימיה גם משרתת באופן פעיל הנדסת מזון. קפרון משמש לייצור חלקי בלאי, מכונות הטבעת קרמל, תותבים, מלחציים, גלגלי שיניים שקטים, רשתות ניילון, בד סינון; בתעשיות ייצור יין, משקאות אלכוהוליים ובירה ללא אלכוהול, קפרון משמש לחלקים למכונות תיוג, דחייה ומילוי.

מדי יום, פלסטיק "מוכנס" יותר ויותר לענף הנדסת המזון - לייצור שולחנות מסועים שונים, הופרים, קולטים, דליי מעליות, צינורות, קסטות להגהת לחם ועוד חלקים ומכלולים רבים אחרים.

תרומתה של הכימיה הגדולה לתעשיית המזון הולכת וגדלה בהתמדה. בשנת 1866 השיג הכימאי הגרמני Ritthausen חומצה אורגנית ממוצרי הפירוק של חלבון החיטה, שאותה כינה חומצה גלוטמית. לגילוי זה היה חשיבות מעשית מועטה במשך כמעט חצי מאה . אולם מאוחר יותר התברר כי חומצה גלוטמית, אף שאינה חומצת אמינו חיונית, עדיין נמצאת בכמויות גדולות יחסית באיברים ורקמות חיוניות כמו המוח, שריר הלב ופלסמת הדם. לדוגמה, 100 גרם של חומר במוח מכיל 150 מיליגרם של חומצה גלוטמית.

"מחקרים מדעיים קבעו כי חומצה גלוטמית מעורבת באופן פעיל בתהליכים הביוכימיים המתרחשים במערכת העצבים המרכזית, משתתפת בחילוף החומרים התוך תאי של חלבון ופחמימות, מעוררת תהליכי חמצון. מכל חומצות האמינו, רק קיפגוט גלוטמי מתחמצן באופן אינטנסיבי על ידי רקמת המוח , בעוד כמות משמעותית משתחררת אנרגיה הדרושה לתהליכים המתרחשים ברקמות המוח.

מכאן שתחום היישום החשוב ביותר של חומצה גלוטמית הוא בפרקטיקה הרפואית, לטיפול במחלות של מערכת העצבים המרכזית.

בתחילת המאה ה-20, המדען היפני Kikunae Ikeda, תוך כדי מחקר של הרכב רוטב סויה, אצות (קליפ) ומוצרי מזון אחרים האופייניים למזרח אסיה, החליט למצוא תשובה לשאלה מדוע אוכל בטעם אצות מיובשות ( למשל, אצות) הופך לטעים יותר ומעורר תיאבון. לפתע התברר שהאצה "מאצילה" מזון כי הוא מכיל חומצה גלוטמית.

בשנת 1909 הוענק לאיקדה פטנט בריטי על שיטה לייצור תכשירי טעם וריח. לפי שיטה זו, איקדה בודד מונוסודיום גלוטמט, כלומר מלח הנתרן של חומצה גלוטמית, מהידרוליזט חלבוני על ידי אלקטרוליזה. התברר שלמונוסודיום גלוטמט יש יכולת לשפר את טעם האוכל.

מונוסודיום גלוטמט הוא אבקה גבישית עדינה צהבהבה; כיום הוא מיוצר בכמויות הולכות וגדלות הן כאן והן בחו"ל - במיוחד במדינות מזרח אסיה. הוא משמש בעיקר בתעשיית המזון כמחזיר טעם של מוצרים, אשר הולך לאיבוד במהלך הכנת מוצרים מסוימים. מונוסודיום גלוטמט משמש בייצור תעשייתי של מרקים, רטבים, מוצרי בשר ונקניקיות, שימורים של ירקות וכו'.

למוצרי מזון, המינון הבא של נתרן גלוטמט מומלץ: 10 גרם מהתרופה מספיקים כתיבול ל-3-4 ק"ג של מנות בשר או בשר, כמו גם מנות שהוכנו מדגים ועופות, ל-4-5 ק"ג של מוצרי ירקות, עבור 2 ק"ג של קטניות ואורז, כמו גם כאלה שהוכנו מבצק, עבור 6-7 ליטר מרק, רטבים, אולופ בשר. חשיבותו של סודיום גלוטמט גדולה במיוחד בייצור מזון משומר, שכן במהלך טיפול בחום, מוצרים מאבדים את טעמם במידה רבה או פחותה. במקרים אלו, הם בדרך כלל נותנים 2 גרם מהתרופה לכל קילוגרם שימורים.

אם הטעם של מוצר כלשהו מתדרדר כתוצאה מאחסון או בישול, גלוטמט משחזר אותו. מונוסודיום גלוטמט מגביר את הרגישות של עצבי הטעם - מה שהופך אותם לקליטים יותר לטעם האוכל. במקרים מסוימים, זה אפילו משפר את הטעם, כמו לכסות את המרירות והאדמתיות הלא רצויות של ירקות שונים. הטעם הנעים של מנות ירקות טריים נובע מהתכולה הגבוהה של חומצה גלוטמית. צריך רק להוסיף קורט קטן של גלוטמט למרק הצמחוני הישן - ובכן, הנה, המנה מקבלת את מלוא הטעם, יש תחושה שאתה אוכל מרק בשר ריחני. ובפעולת "קסם" אחת נוספת יש מונוסודיום גלוטמט. העובדה היא שבמהלך אחסון לטווח ארוך של מוצרי בשר ודגים, טריותם אובדת, הטעם והמראה מתדרדרים. אם מוצרים אלה יורטבו בתמיסת נתרן גלוטמט לפני האחסון, הם יישארו טריים, בעוד שסרטני הביקורת מאבדים את טעמם המקורי ונעשים מעופשים.

מונוסודיום גלוטמט משווק ביפן תחת השם "אג'י-נו-מוטו", שפירושו "תמצית הטעם". לפעמים מילה זו מתורגמת אחרת - "נשמת הטעם". בסין, תרופה זו נקראת "wei-syu", כלומר, "אבקה גסטרונומית", הצרפתים מכנים אותה "סרום נפש", תוך רומז ברור לתפקידה של חומצה גלוטמית בתהליכים במוח.

ממה עשויים מונוסודיום גלוטמט וחומצה גלוטמית? כל מדינה בוחרת לעצמה את חומר הגלם הרווחי ביותר. לדוגמה, בארצות הברית, יותר מ-50 אחוז מה-MSG מופק מפסולת סלק סוכר, כ-30 אחוז מגלוטן חיטה וכ-20 אחוז מגלוטן תירס. בסין מייצרים מונוסודיום גלוטמט מחלבון סויה, בגרמניה - מחלבון חיטה. ביפן פותחה שיטה לסינתזה ביוכימית של חומצה גלוטמית מגלוקוז וממלחים מינרליים באמצעות גזע מיוחד של מיקרואורגניזמים (Micrococcus glutamicus), עליה דווח במוסקבה בקונגרס הביוכימי הבינלאומי V על ידי המדען היפני קינושיטה.

בשנים האחרונות נערכו בארצנו מספר סדנאות חדשות לייצור חומצה גלוטמית ומונוסודיום גלוטומט. חומרי הגלם העיקריים למטרות אלו הם פסולת מייצור עמילן תירס, פסולת מייצור סוכר (סירופ סלק) ופסולת מייצור אלכוהול (פייטן).

כיום, עשרות אלפי טונות של חומצה גלוטמית ומונוסודיום גלוטמט מיוצרים מדי שנה בכל רחבי העולם, והיקף היישום שלהם מתרחב מדי יום.

מאיצים מדהימים - אנזימים

רוב התגובות הכימיות המתרחשות בגוף מתרחשות בהשתתפות אנזימים.אנזימים הם חלבונים ספציפיים המיוצרים על ידי תא חי ויש להם יכולת לזרז תגובות כימיות. אנזימים קיבלו את שמם מהמילה הלטינית, שפירושה "תסיסה". תסיסה אלכוהולית היא אחת הדוגמאות העתיקות ביותר לפעולת אנזימים.כל ביטויי החיים נובעים מנוכחות אנזימים;

I.P. Pavlov, שתרם תרומה גדולה במיוחד לפיתוח תורת האנזימים, ראה בהם את גורמי החיים: "כל החומרים הללו ממלאים תפקיד עצום, הם קובעים את התהליכים שבהם מתבטאים החיים, הם במלואם. מפעילי חוש חיים. "אדם למד להעביר את חוויית השינויים המתרחשים באורגניזמים חיים לתחום התעשייתי - לעיבוד טכני של חומרי גלם בתעשיות המזון ובתעשיות אחרות. השימוש באנזימים ותכשירי אנזימים בטכנולוגיה מבוסס על יכולתם להאיץ את השינוי של תכונות רבות של חומרים אורגניים ומינרלים בודדים, ובכך להאיץ את התהליכים הטכנולוגיים המגוונים ביותר.

נכון לעכשיו, כבר ידועים 800 אנזימים שונים.

פעולתם של אנזימים שונים היא מאוד ספציפית. אנזים זה או אחר פועל רק על חומר מסוים או על סוג מסוים של קשר כימי במולקולה.

בהתאם לפעולת האנזימים, הם מחולקים לשש מחלקות.

אנזימים מסוגלים לפרק פחמימות שונות, חומרי חלבון, לבצע הידרוליזה של שומנים, לפרק חומרים אורגניים אחרים, לזרז תגובות חיזור, להעביר קבוצות כימיות שונות של מולקולות של כמה תרכובות אורגניות למולקולות של אחרות. חשוב מאוד שאנזימים יוכלו להאיץ תהליכים לא רק קדימה אלא גם בכיוון ההפוך, כלומר, אנזימים יכולים לבצע לא רק את הפירוק של מולקולות אורגניות מורכבות, אלא גם את הסינתזה שלהן. מעניין גם שאנזימים פועלים במינונים קטנים במיוחד על מספר עצום של חומרים. במקביל, אנזימים פועלים מהר מאוד. מולקולת זרז אחת ממירה אלפי חלקיקי מצע בשנייה אחת. לכן, גרם אחד של פפסין מסוגל לפרק 50 ק"ג של חלבון ביצה קרושה; עמילאז רוק, שמסוכר עמילן, מראה את השפעתו בדילול אחד עד מיליון, וגרם 1 של רנין גבישי גורם ל-12 טון חלב להתקרר!

כל האנזימים ממקור טבעי אינם רעילים. יתרון זה בעל ערך רב כמעט לכל ענפי תעשיית המזון.

כיצד מתקבלים אנזימים?

אנזימים מופצים באופן נרחב בטבע ונמצאים בכל הרקמות והאיברים של בעלי החיים, בצמחים, כמו גם במיקרואורגניזמים - בפטריות, חיידקים, שמרים. לכן, ניתן להשיגם ממגוון רחב של מקורות.מדענים מצאו את התשובה לשאלות המעניינות ביותר: כיצד להשיג את החומרים המופלאים הללו באופן מלאכותי, כיצד ניתן להשתמש בהם בחיי היומיום ובייצור? אם הלבלב של בעלי חיים שונים נקרא בצדק "מפעל לאנזימים", אז תבניות, כפי שהתברר, הן באמת "אוצר" של זרזים ביולוגיים שונים. תכשירי אנזימים המתקבלים ממיקרואורגניזמים החלו להחליף בהדרגה תכשירים ממקור מן החי והצומח ברוב התעשיות.

היתרונות של סוג זה של חומר גלם כוללים, קודם כל, שיעור גבוה של רבייה של מיקרואורגניזמים. בתוך שנה, בתנאים מסוימים, ניתן לקצור 600-800 "יבולים" של פטריות עובש שגדלו באופן מלאכותי או מיקרואורגניזמים אחרים. על מצע מסוים (סובין חיטה, ענבים או שאריות פירות, כלומר, שאריות לאחר סחיטת מיץ), מתבצעת זריעה, ובתנאים שנוצרו באופן מלאכותי (לחות וטמפרטורה נדרשים), מיקרואורגניזמים עשירים באנזימים מסוימים או המכילים אנזים של מגדלים רכוש ספציפי. כדי לעורר ייצור של כמות מוגברת של האנזים, מוסיפים לתערובת מלחים שונים, חומצות ומרכיבים נוספים. לאחר מכן, קומפלקס של אנזימים או אנזימים בודדים מבודד מהביומסה,

אנזימים ומזון

השימוש המכוון בפעילות של אנזימים הכלולים בחומרי גלם או מתווספים בכמויות הנכונות הוא הבסיס לייצור מוצרי מזון רבים הבשלת בשר, בשר טחון, הבשלת הרינג לאחר המלחה, הבשלת תה, טבק, יינות, ולאחר מכן טעם וארומה מדהימים המיוחדים רק להם מופיעים בכל אחד מהמוצרים הללו - זה תוצאה של "עבודה" של אנזימים. תהליך הנביטת הלתת, כאשר עמילן, שאינו מסיס במים, הופך למסיס, והדגן מקבל ארומה וטעם ספציפיים - זו גם עבודתם של אנזימים! בראייה של היום, המשך התפתחות תעשיית המזון אינו מתקבל על הדעת ללא השימוש באנזימים ותכשירי אנזימים (קומפלקס של אנזימים בפעולות שונות) קחו למשל לחם - מוצר המזון המאסיבי ביותר. בתנאים רגילים, ייצור הלחם, או יותר נכון תהליך הכנת הבצק, מתרחש גם בהשתתפות אנזימים המצויים בקמח. אבל מה אם נוסיף רק 20 גרם מתכשיר האנזים עמילאז לכל טון קמח? אז נקבל לחם משופר; טעם, ארומה, עם קרום יפהפה, נקבובי יותר, נפחי יותר ואפילו מתוק יותר! האנזים, מפרק במידה מסוימת את העמילן הכלול בקמח, מגביר את תכולת הסוכר בקמח; תהליכי התסיסה, היווצרות גזים ואחרים מתרחשים בצורה אינטנסיבית יותר - ואיכות הלחם משתפרת.

אותו אנזים, עמילאז, משמש בתעשיית הבירה. בעזרתו, חלק מהלתת המשמש להכנת בור בירה מוחלף בדגן רגיל. יוצאת בירה ריחנית, מוקצפת וטעימה. בעזרת האנזים עמילאז ניתן לקבל מקמח תירס צורה מסיסה במים של עמילן, מולסה מתוקה וגלוקוז.

מוצרי שוקולד טריים מוכנים, ממתקים רכים עם מילוי, ריבה ואחרים הם פינוק לא רק לילדים, אלא גם למבוגרים. אבל, לאחר ששכבו זמן מה בחנות או בבית, מוצרים אלה מאבדים את הטעם והמראה הטעים שלהם - הם מתחילים להתקשות, הסוכר מתגבש והארומה אובדת. כיצד להאריך את חיי המוצרים הללו? אנזים אינוורטאז! מסתבר שהאינברטאז מונע את "העייפות" של מוצרי ממתקים, התגבשות גסה של סוכר; מוצרים נשארים "טריים" לחלוטין במשך זמן רב. מה עם גלידת שמנת? בשימוש באנזים הלקטאז, הוא לעולם לא יהיה גרגירי או "חולי", כי לא תתרחש התגבשות של סוכר החלב.

כדי שהבשר שנקנה בחנות לא יהיה קשה, יש צורך בעבודת האנזימים. לאחר שחיטת הבהמה, תכונות הבשר משתנות: בתחילה הבשר קשה וחסר טעם, לבשר הטרי ניחוח וטעם מעט מודגשים, עם הזמן הבשר הופך רך, עוצמת הארומה של בשר מבושל ועם הזמן. מרק גדל, הטעם הופך בולט יותר ורוכש גוונים חדשים. הבשר מתבגר.

השינוי בנוקשות הבשר במהלך ההתבגרות קשור לשינוי בחלבוני השריר ורקמות החיבור. הטעם האופייני של בשר ומרק בשר תלוי בתכולת חומצה גלוטמית ברקמת השריר, שכמו המלחים שלה - גלוטמטים, יש לה טעם ספציפי של מרק בשר. לכן, הטעם המודגש מעט של בשר טרי נובע בחלקו מהעובדה שגלוטמין בתקופה זו קשור לרכיב כלשהו, ​​ומשתחרר עם הבשלת הבשר.

השינוי בארומה ובטעם של בשר במהלך ההתבגרות קשור גם להצטברות של חומצות שומן נדיפות במשקל מולקולרי נמוך הנובעות מפירוק הידרוליטי של שומנים בסיבי השריר תחת פעולת הליפאז.

ההבדל בהרכב חומצות השומן של שומנים בסיבי השריר של בעלי חיים שונים נותן ספציפיות לגווני הארומה והטעם של סוגי בשר שונים.

בשל האופי האנזימטי של שינויים בבשר, לטמפרטורה יש השפעה מכרעת על מהירותם. פעילותם של אנזימים מואטת בחדות, אך אינה נעצרת גם בטמפרטורות נמוכות מאוד: הם אינם נהרסים במינוס 79 מעלות. אנזימים במצב קפוא יכולים להישמר במשך חודשים רבים מבלי לאבד פעילות. במקרים מסוימים, פעילותם לאחר הפשרה עולה.

מדי יום, היקף היישום של אנזימים ותכשיריהם מתרחב.

התעשייה שלנו מגדילה משנה לשנה את העיבוד של ענבים, פירות ופירות יער לייצור יין, מיצים וקופסאות שימורים. בייצור זה הקשיים נעוצים לעיתים בעובדה שחומרי הגלם - פירות ופירות יער - אינם "נותנים" את כל המיץ המצוי בו בתהליך הכבישה. תוספת של כמות זניחה (0.03-0.05 אחוז) מתכשיר האנזים פקטינאז לענבים, ברד, תפוחים, שזיפים, פירות יער למיניהם, בעת כתישה או כתישה, נותנת עלייה משמעותית מאוד בתפוקת המיץ - ב-6-20 אחוז. פקטינאז יכול לשמש גם להבהרת מיצים, לייצור ג'לי פירות, מחית פירות. עניין מעשי רב להגנה על מוצרים מהשפעת החמצון של חמצן - שומנים, תרכיזי מזון ומוצרים המכילים שומן אחרים - הוא האנזים גלוקוז אוקסידאז. הנושא של אחסון לטווח ארוך של מוצרים שעכשיו יש להם "אורך חיים" קצר עקב עיפיון או שינויים חמצוניים אחרים מטופל. הסרת חמצן או הגנה. שממנו חשוב מאוד בתעשיות ייצור הגבינה, הלא אלכוהולי, הבישול, היין, השומן, בייצור מוצרים כמו אבקת חלב, מיונז, תרכיזי מזון ומוצרי טעם. בכל המקרים, השימוש במערכת גלוקוז אוקסידאז-קטלאז הוא כלי פשוט ויעיל מאוד המשפר את איכות המוצרים וחיי המדף.

עתיד תעשיית המזון, ולמעשה מדע התזונה בכלל, אינו מתקבל על הדעת ללא מחקר מעמיק ושימוש נרחב באנזימים. רבים ממכוני המחקר שלנו עוסקים בשיפור הייצור והשימוש בתכשירי אנזימים. בשנים הקרובות, מתוכנן להגביר בחדות את ייצור החומרים המדהימים הללו.