Пища современного человека

Неоправданные потери и качества и количества продуктов питания, в частности, связаны с тем, что не хватает рационально подобранных полимерных материалов для упаковки этих продуктов. Особое внимание следует уделить борьбе с потерями пищевых продуктов при их переработке, хранении, транспортировке и реализации. Эта задача не может быть решена без научно обоснованного рационального применения полимерных материалов, которые используются для сохранения пищевых продуктов. В связи с этим, естественно, необходимо прежде всего рассмотреть особые, специфические свойства как самой пищи, так и контактирующих с ней (в виде упаковки, тары, различных покрытий) полимеров. Чтобы хорошо сохранить пищу, необходимо знать, какие ее особые свойства надо сберечь до стола потребителя. Давайте рассмотрим подробнее понятия «здоровая» и «вкусная» пища с точки зрения биохимии питания. Без пищи существование человека невозможно. Пища снабжает организм необходимыми веществами для его роста и является источником энергии, которая превращается в тепло, необходимое для жизнедеятельности человеческого организма. Академик Иван Петрович Павлов в свое время писал, что «существенной связью животного организма с окружающей природой является связь через известные химические вещества, которые должны постоянно поступать в состав данного организма, то есть через пищу». Долгое время единственным показателем ценности пищи была ее калорийность. При жизни человека происходит непрерывная затрата энергии: на поддержание нормальной температуры человеческого тела, на совершение умственной или физической работы. Обычно человек в нормальном состоянии должен потреблять такое количество пищи, которое по калорийности соответствует затратам его энергии. Количество энергии, необходимой человеческому организму, включая и внутренние затраты, определяют специальных камерах, в которых измеряют количество тепла, выделяющегося при лежании, во время сна, при физической или умственной работе. Естественно, что в зависимости от интенсивности работы выделяющееся количество энергии, а следовательно, потребность в ее возмещении за счет калорийности пищи будут различными. Человеческий организм получает энергию в основном благодаря окислению пищи. Практически пища усваивается не полностью, и ее реальная калорийность несколько меньше того количества тепла, которое выделяется при ее окислении. Углеводы и жиры сгорают почти целиком. При окислении углеводов и белков выделяется на 1 кг 16800 кДж, а жиров — 37800 кДж. Основу пищи составляют белки, жиры, углеводы. Как будет показано в дальнейшем, все важные для здоровья блюда состоят из белков, жиров и углеводов; а также из некоторых других компонентов, которые будут рассмотрены особо. Другими словами, лыжнику надо получить 50 кДж на каждый килограмм массы, а спящему человеку — всего 3,9 кДж. Организму не все равно, получит он эти калории, употребив в пищу углеводы или жиры. Последние усваиваются организмом труднее и позже поступают в кровь. Белки для организма незаменимы. Кроме того что их усвоение пополняет запас энергии, они еще обеспечивают восстановление израсходованных клеток и тканей организма и обеспечивают в юном возрасте рост и развитие человеческого организма. Пища доставляет нам не только энергию для работы, необходимую, чтобы двигаться, работать руками и ногами, чтобы думать, чтобы сердце гнало кровь по телу, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, но также материал для непрерывного процесса обновления тканей и клеток. Прежде всего необходимо обновлять самые активные составные части клеток и тканей, состоящие из белков. Различают разные типы белков.. Они выполняют различные функции в организме. Белки соединительных тканей скрепляют между собой мускулы и кости в сухожилиях. Белки, из которых состоят мышцы, способны в соответствии с приказами мозга сжиматься и растягиваться, приводя в движение органы человеческого тела. Белки крови доставляют необходимый для окисления тканей кислород (без чего человеческий организм не может поддерживать жизнь и совершать работу) и удаляют продукт жизнедеятельности — углекислый газ. Кожные покровы, волосы, слизистые оболочки также состоят из белков. Не менее важной по сравнению с изложенным выше является регулирующая функция белков. Они регулируют жизненные процессы в клетках и органах. С точки зрения химии, такие белки являются катализаторами и регуляторами химических процессов. К этим процессам относится и переваривание пищи. Белки, о которых идет речь, называются ферментами. Участвуя в регуляции жизненных процессов, молекулы белков подвергаются изменениям, в результате которых они теряют свои ценные свойства. Поэтому необходимо, чтобы с пищей поступала замена отработанным белкам. Поэтому источники энергии — жиры и, углеводы взаимозаменяемы. Они с точки зрения их энергетических функций могут быть заменены белками. Сами же белки являются незаменимыми, так как они ценны для организма не только как источник энергии, но и как строительный материал для клеток и как катализаторы и регуляторы биохимических процессов. Поэтому ценность пищевых продуктов определяется не только их калорийностью, но и содержанием белковых веществ. При этом иерархия пищевых продуктов по этому признаку отличается от того, что получается при сравнении продуктов по их калорийности.
Рассмотрим, сколько белка содержится в разных продуктах, распространенных в нашей стране, %:
Соя — 34,9
Горох сухой — 23,8
Сыр чеддер — 23
Куры вареные — 20,6
Говядина — 17
Треска — 16,5
Баранина — 15,7
Свинина 15,2
Яйца — 12,8
Пшеничная мука — 10,5
Рис — 7,6
Молоко коровье — 2,8
Картофель — 2,0
Капуста — 1,8
Морковь — 1,2
Масло сливочное — 0,6
Маргарин — 0,3
Мармелад — Следы
Масло подсолнечное — Нет
Сахар — Нет
Продукты питания нельзя характеризовать только калорийностью. Несмотря на высокую калорийность подсолнечного масла и сахара, человеческий организм не сможет функционировать нормально, сколько бы мы ни вводили в него этих высококалорийных продуктов. Пища человека обязательно должна содержать жиры, углеводы и белки. Молекулы белков в организме человека распадаются с образованием более мелких молекул— аминокислот. Молекулы аминокислот могут иметь различные размеры и различное строение. Их объединяет один признак — наличие в молекуле амино- и карбоксильной группы. В результате большой и кропотливой работы ученым удалось установить, что аминокислоты, необходимые для жизнедеятельности человеческого организма, можно разделить на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты человеческий организм способен воссоздать сам из обломков молекул. Незаменимые аминокислоты человеческий организм воссоздать неспособен. Он должен получать незаменимые аминокислоты извне с пищей. Помимо белков, жиров и углеводов, человеческому организму совершенно необходимы, как известно, витамины. Они незаменимы. Конечно, можно вводить витамины с помощью инъекций или глотать их в виде пилюль. Но наиболее полезный способ—вводить витамины с пищей. Подобно тому как молекулы аминокислот являются фрагментами больших молекул белков, так и витамины являются готовыми фрагментами наиболее важных ферментов, регулирующих обмен веществ в организме. Витамины подразделяются на водорастворимые и жирорастворимые. К первым относится, например, витамин С — аскорбиновая кислота. Человеческий организм не может его создавать сам, несмотря на сравнительно простое химическое строение, вероятно, потому, что человечество почти всегда в изобилии было окружено естественными источниками витамина С, который содержится почти во всех свежих овощах и фруктах. Этот витамин находится в укропе (0,15%), в хрене (0,2%), красном перце (0,25%), черной смородине (0,3%), зимней хвое (0,22—0,28%), в сухом шиповнике (1—5%) и в других овощах, фруктах и зелени. Аскорбиновая кислота нестойка и легко разрушается при варке, сушке, консервировании и при длительном хранении на воздухе. Как известно, недостаток витамина С в пище вызывает тяжелое заболевание — цингу. К жиростойким витаминам относится широкоизвестный витамин А, который участвует в синтезе родопсина, необходимого для обеспечения нормального зрения, и который содержится в рыбьем жире, моркови и других продуктах. Витамин А содержится главным образом в продуктах животного происхождения. Больше всего витамина А в говяжьей печени и треске. В печени откладывается 90% всего запаса этого витамина в организме животного и человека. Хорошими источниками этого витамина являются куриные и перепелиные яйца, масло, сливки, сметана. Хотя в растительных продуктах витамина А нет, но в некоторых из них (морковь, рябина красная, ягоды облепихи) содержится большое количество— до 10 мг на 100 г продукта каротина. В кишечнике каротин под действием фермента каротиназы превращается в витамин А. Каротин представляет собой весьма нестойкое, легко окисляющееся соединение. Поэтому нарезанные овощи и зелень не следует надолго оставлять неиспользованными, так как содержащийся в них каротин потеряет свою биологическую активность. Зелень и овощи следует нарезать непосредственно перед едой. Так как каротин не растворяется в воде, но хорошо растворяется в жирах и масле, он лучше усвоится, если к овощным блюдам добавить какой-нибудь пищевой жир. Например, тертую морковь заправить майонезом или сметаной. Суточная потребность в витамине А составляет для детей от 1 года до 10 лет — 0,5—0,7 мг, для детей старшего возраста и взрослых — 1 мг, для беременных женщин — 1,25 мг, для кормящих грудью — 1,5 мг. Людям, работа которых связана с большой нагрузкой на органы зрения, тем, кто трудится в вечернее и ночное время или по роду работы приходится контактировать с веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек, суточную норму витамина А необходимо увеличить в 1,5—2 раза. Недостаток витамина В может вызвать заболевание полиневрит. Витамин В2 (рибофлавин) необходим для нормального зрения. Отсутствие или недостаток РР (никотиновая кислота) приводит к тяжелому заболеванию — пеллагре, а витамин B12 содержит необходимый для жизнедеятельности клеток элемент кобальт. Итак, кроме жиров и углеводов, наш организм должен получить с пищей набор необходимых аминокислот, витамины, клетчатку для нормального функционирования желудочно-кишечного тракта. Но и этого еще недостаточно для того, чтобы пища была полноценной и содержала бы все необходимые для жизнедеятельности организма элементы. Важными компонентами являются соли, которые содержат такие элементы, как калий, натрий, кальций, фосфор, фтор, а также в небольших количествах различные микроэлементы. Натрий является важной составной частью крови и вместе с калием необходим для нормального функционирования нервной системы. Наши кости состоят из фосфорно-кислого кальция. Адезинотрифосфорная кислота является своего рода аккумулятором энергии в человеческом организме. На содержащих фосфор нуклеиновых кислотах закодирована программа построения и работы каждой клетки организма и, следовательно, программа построения всего организма, т. е. наследственность. В состав белковых молекул входит также сера. Без йода невозможно нормальное функционирование щитовидной железы. Железо входит в состав гемоглобина крови. Фтор необходим для нормального состояния зубов. Однако, как мы установили, пища должна быть не только полезной, но и вкусной и даже, если хотите, привлекательной, красивой. Она должна своим внешним видом и ароматом рефлекторно вызывать выделение в желудочно-кишечном тракте тех веществ, которые способствуют перевариванию и усвоению пищи. Поэтому нельзя все разнообразие гастрономии свести к углеводам, жирам, аминокислотам, витаминам и солям. Несмотря на всю кажущуюся рациональность введения в организм строго определенного количества питательных веществ, человек не может питаться таблетками или порошками даже самого совершенного, хорошо сбалансированного пищевого рациона. Не случайно даже на заре космонавтики, когда каждый лишний грамм груза на космическом корабле существенно осложнял выполнение полета, даже тогда космонавты не питались порошками или пилюлями из аминокислот, углеводов, жиров и других компонентов. Соответствующий вкус, запах, внешний вид пищи — не каприз, а насущная потребность организма. Все многообразие вкусовых оттенков можно свести к комбинации четырех основных: кислого, сладкого, горького и соленого. Края языка чувствительнее всего к кислому, основание — к горькому, кончик — к сладкому и соленому. Кислым вкусом обладают все кислоты. Поваренная соль, как известно, обладает соленым вкусом. Однако соли большинства металлов на вкус не соленые, а горькие. Вообще связь между химическим строением вещества и его вкусом в настоящее время исследована. явно недостаточно. Пептиды имеют вкус, зависящий от того, из каких аминокислот они состоят. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых характеризуются значениями молекулярной массы порядка десятков и сотен тысяч, как правило, безвкусны. Это относится к полисахаридам и полипептидам (белкам). Что касается вкуса аминокислот; то сладкие — D-триптофан, D-гистидин, D-фенилаланип, L-аланин, глицин. (Эти аминокислоты расположены в порядке убывания их сладости.) Горькими являются L-триптофан, L-фенилаланин и так называемые L-изомеры. Л-аланин, D- и L-аспарагиновые кислоты, D-глутаминовая кислота безвкусны или имеют очень слабый вкус. Иногда пищевым продуктам придают вкус искусственно, например сладость. Причем известно, что сахар — не самое сладкое вещество. Сахарин, например, слаще сахара в 400—500 раз, но он не усваивается организмом. Глицин (аминокислота, обладающая сладким вкусом) приятен на вкус и полезен. Он широко используется при производстве супов, приправ, маринадов, смягчает горький или соленый вкус, уничтожает неприятный привкус некоторых продуктов. Глицин в больших количествах содержится в рыбе, креветках, моллюсках. Для усиления сладости используют D-триптофан и мальтол. Добавка последнего в количестве 15 миллионных долей позволяет снизить расход сахара на 15%. Во время приготовления пищи — варки, поджаривания, брожения, квашения, створаживания и т. п.— протекают сложные химические реакции, в результате которых образуется большое количество разнообразных летучих соединений. Содержание их в пище ничтожно. Но в зависимости от того, в каком соотношении находятся эти вещества в парах, меняется запах пищи. Здесь уместно обратить внимание на то, что при индивидуальном приготовлении пищи легче проследить за сохранением полезных веществ, вкуса, цвета, запаха. Гораздо труднее донести до стола потребителя цепные свойства пищи в тех случаях, когда на мясо-, молоко-, пищекомбинатах происходит массовое приготовление пищевых продуктов, которые надо сохранить в процессе изготовления, транспортировки, нахождения их в холодильниках, наконец, в процессе торговли до того момента, когда пища попадет в организм человека. Мы подошли к формулировке своеобразного звена цикла, который совершают продукты питания. Рассматривая проблему сохранения пищи, нельзя отвлекаться от того, что продукты питания участвуют в едином замкнутом процессе взаимодействия человеческого организма с окружающей средой. В конце семидесятых и в начале восьмидесятых годов сформировалась новая междисциплинарная наука о питании и пище — трофология (в переводе с греческого языка слово «трофо» означает пища; питание). Трофология связывает воедино разрозненные ранее звенья цепи и различные аспекты науки о питании, такие, как распределение пищевых веществ в клетке или в организме; механизм передачи пищевых веществ по пищевым цепям; роль трофологических процессов в циркуляции веществ в биосфере, эволюции видов и эволюции биосферы. Постольку поскольку жизнь каждого организма и поддержание жизни существенно зависят от равновесия между синтезом и распадом пищевых веществ, то биосферу можно рассматривать как тропосферу, а все организмы — как звенья планетарной пищевой цепи, «пищевой иерархии», образующей замкнутый круг. Наука трофология помогает связать воедино ранее разрозненные Звенья этой цепи. Единый взгляд на трофологический процесс заставил по-новому подойти к оценке пищи. Если раньше считалось, что организму нужно столько пищи, сколько он ее расходует, имелась в виду не пища вообще, а те полезные вещества (нутриенты), которые усваиваются организмом — аминокислоты, углеводороды, жирные кислоты, витамины, необходимые соли, т. е. то, о чем шла речь выше. Все остальные компоненты продуктов питания рассматривались как ненужный балласт, осложняющий жизненные функции человеческого организма. В настоящее время одним из фундаментальных выводов трофологии является то, что, помимо основного потока нутриентов, в организм поступают еще четыре потока. Один из наиболее важных — это поток физиологически активных веществ, образующихся в желудке и в кишечнике. Имеются в виду так называемые гормоны и медиаторы. Если учесть все клетки желудочно-кишечного тракта человека, производящие гормоны, то получится самая большая эндокринная железа в организме человека. Эта железа производит гормоны, осуществляющие контроль за важнейшими функциями обмена веществ и усвоением поступающих из внешней среды нутриентов. Три других потока формируются в желудочно-кишечном тракте при участии бактериальной флоры. Бактериальная флора необходима для существования человеческого организма и высших животных. Только пропорциональное соотношение всех четырех потоков создает нормальные условия для жизнедеятельности организма, Так называемые «балластные вещества», которые до недавнего времени стремились изьять из пищи, чтобы приблизить ее к «идеальной», в действительности также необходимы человеческому организму. При изъятии из пищи, например, пищевых волокон — целлюлозы или лигнина происходит нарушение обмена холестерина, возможно появление камней в желчном пузыре, заболевание желудка и кишечника. Поэтому безбалластные элементарные диеты применимы только при некоторых дефектах ферментных систем. Цель настоящего сайта — познакомить с проблемой сохранения перечисленных выше многочисленных ценных свойств пищи до того момента, когда она попадет к нам на стол. Эта проблема при ее современном состоянии не может быть успешно решена без использования полимерных материалов для сохранения ценных свойств пищи при ее приготовлении, хранении и реализации в торговой сети.

Комментарии запрещены.