Подано в авторській редакції

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Ректор_______________ А.І. Українець_

(підпис)

Р.

С.І ШУЛЬГА, О.І. МАЙБОРОДА, Н.Ю. ЗІНЧЕНКО,

Н.В. СІМУРОВА, І.В. ПОПОВА, Л.М. МАЗУР

ХАРЧОВА ХІМІЯ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

для студентів напрямів підготовки: 6.051701 «Харчові технології та інженерія», 6.051301. «Хімічна технологія»

денної та заочної форм навчання

Всі цитати, цифровий та фактичний

матеріал, бібліографічні відомості

перевірені. Написання одиниць

відповідає стандартам.

Підпис(и) автора(ів)________________

«___» _________________2015 р.

КИЇВ НУХТ 2015

Харчова хімія. [ Електронний ресурс ]: конспект лекцій для студентів напрямів підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія», 6.051301. «Хімічна технологія» денної та заочної форм навчання / С.І. Шульга, О.І. Майборода, Н.Ю. Зінченко, Н.В. та ін. – К.: НУХТ, 2015. - 187 с.

Рецензент: В.М. Іщенко, канд. хім. наук, доц.

С.І. ШУЛЬГА, канд. хім. наук

О.І. МАЙБОРОДА, канд. хім. наук

Н.Ю. ЗІНЧЕНКО

Н.В СІМУРОВА, канд. хім. наук

І.В. ПОПОВА, канд. тех. наук

Л.М. МАЗУР, канд. хім. наук

Подано в авторській редакції

ПЕРЕДМОВА

Організація здорового харчування – складний процес, що вимагає як ґрунтовних знань, розвитку науки, так і реалізації державних заходів щодо створення умов, які б відповідали потребам населення в раціональному повноцінному харчуванні. Продукти харчування повинні не тільки задовольняти потреби людини в основних поживних речовинах, а й виконувати профілактичні та лікувальні функції.

Харчова хімія – наука про хімічний склад харчових систем, а також про хімічні процеси, що відбуваються з цими речовинами у технологічному потоці під впливом різних факторів, а також при зберіганні. Інженер-технолог, що спеціалізується в галузі харчових технологій повинен мати глибокі знання щодо реальних хімічних процесів, які відбуваються при переробці сировини та напівфабрикатів у готові продукти.

Метою вивчення курсу «Харчова хімія» є формування сучасних наукових уявлень про харчування людини, закріплення у свідомості студентів необхідності забезпечення збалансованим, економічно рентабельним харчуванням усіх груп населення.

В процесі вивчення курсу приділену увагу основним класам поживних речовин, методам їх одержання та властивостям, їх функціям в організмі та взаємозв’язку з іншими компонентами їжі. Конспект лекцій включає також розділи, присвячені харчовим та біологічно активним добавкам, вітамінам. Значну увагу приділено безпеці харчових продуктів, методам аналізу харчових систем.

Мета даного конспекту лекцій – надати можливість студентам набути необхідного рівня теоретичної та практичної підготовки для використання у майбутній професійній діяльності. Матеріал, що міститься в даному конспекті, закликаний допомогти студентам зорієнтуватися у складних питаннях, які стосуються ролі основних речовин в харчових технологіях та харчуванні людини, в проблемах, пов'язаних з перетворенням макро- і мікронутрієнтів в технологічних процесах, складом та значенням харчових та біологічно активних добавок.

Оскільки підручники з харчової хімії зазвичай досить об’ємні, колектив кафедри органічної хімії в стислій доступній формі виклав у даному конспекті лекцій основний матеріал, передбачений програмою з дисципліни «Харчова хімія», що безумовно полегшить кожному студенту засвоєння цієї дисципліни.

Зміст

ПЕРЕДМОВА. 3

1. ПРЕДМЕТ ХАРЧОВОЇ ХІМІЇ. ПОЖИВНІ РЕЧОВИНИ У ХАРЧУВАННІ ЛЮДИНИ. ВОДА У ХАРЧОВИХ СИСТЕМАХ. МІНЕРАЛЬНІ РЕЧОВИНИ.. 7

1.1. Предмет харчової хімії та поживні речовини у харчуванні людини. 7

1.2. Вода у харчових системах. 9

1.2.1. Вільна та зв’язана волога. 9

1.2.2. Активність води. 10

1.2.3. Структура і властивості льоду. Роль льоду в забезпеченні стабільності харчових продуктів. 11

1.3. Мінеральні речовини. 12

1.3.1. Фізіологічна роль окремих мікроелементів. 13

2. ВУГЛЕВОДИ.. 16

2.1. Загальна характеристика і класифікація вуглеводів. 16

2.2. Фізіологічні функції і харчова цінність вуглеводів. 17

2.2.1. Функції вуглеводів у харчових продуктах. 20

2.2.1. Обмін вуглеводів. 21

2.2.2. Перетворення вуглеводів у технологічному потоці та під час зберігання харчових продуктів. 22

2.2.3. Солодкість вуглеводів. 26

2.3. Крохмаль. Гідроліз крохмалю.. 27

2.3.1. Модифіковані крохмалі 30

2.4. Глікоген. 30

2.5. Інулін. 31

2.6. Клітковина. 32

2.7. Бродіння вуглеводів. 36

3. БІЛКОВІ РЕЧОВИНИ. АМІНОКИСЛОТИ ЯК КОМПОНЕНТИ БІЛКІВ ТА ПЕПТИДІВ. 38

3.1. Значення білків у життєдіяльності людини. 39

3.2. Будова білків. Амінокислоти. 41

3.2.1. Способи добування амінокислот. 44

3.2.2. Способи зв¢ язку амінокислот у молекулі білку. 45

3.2.3. Рівні просторової організації біополімерів. 48

3.2.4. Класифікація білків. 52

3.2.5. Якісне та кількісне визначення білків. 54

3.2.6. Функціональні властивості білків. 56

3.3 Перетворення білків в технологічному потоці 60

3.4. Нові форми білкової їжі 63

4. ЛІПІДИ.. 64

4.1. Прості ліпіди. 66

4.1.1. Жири. 66

4.1.1.1. Фізичні властивості жирів. 69

4.1.1.2. Хімічні властивості жирів. 70

4.2. Воски. 75

4.2.1. Тваринні воски. 75

4.2.2. Рослинні воски. 76

4.3. Складні ліпіди. 77

4.3.1. Фосфоліпіди. 77

4.3.2. Гліколіпіди. 79

5. ХАРЧОВІ КИСЛОТИ.. 81

5.1. Загальна характеристика харчових кислот. 81

5.2. Харчові кислоти і кислотність продуктів. 85

5.3. Вплив кислот на якість продуктів. 86

5.4. Регулятори кислотності харчових систем.. 87

5.5. Кислоти в харчових системах. 92

5.6. Методи визначення кислот в харчових продуктах. 93

6. ВІТАМІНИ.. 94

6.1. Класифікація вітамінів. 95

6.1.1. Водорозчинні вітаміни. 96

6.1.2. Жиророзчинні вітаміни. 110

7. ФЕРМЕНТИ.. 119

7.1. Дія ферментів. 120

7.2. Особливості ферментів. 121

7.3. Іммобілізовані ферменти. 121

7.4. Гідролітичні ферменти. 122

7.4.1. Основні ферменти підкласу естераз. 122

7.4.2. Основні ферменти підкласу глікозидаз. 122

7.4.3. Протеолітичні ферменти. 123

7.4.4. Інші групи ферментів. 124

8. ХАРЧОВІ ДОБАВКИ.. 125

8.1. Класифікація харчових добавок. 126

8.1.1. Міжнародна класифікація харчових добавок за функціональним призначенням 126

8.1.2. Класифікація харчових добавок за походженням та хімічною будовою.. 127

8.2. Основні цілі введення харчових добавок. 127

8.3. Смакові речовини. 127

8.3.1. Ароматизатори. 128

8.3.1.1. Методи добування ароматизаторів. 130

8.3.2. Речовини, що підсилюють смак і аромат, модифікатори смаку. 130

8.3.3. Підсолоджувачі 133

8.4. Речовини, що покращують зовнішній вигляд харчових продуктів. Барвники. 136

8.4.1. Натуральні (природні) барвники. 137

8.4.2. Синтетичні барвники. 139

8.5. Речовини, що змінюють структуру та фізико-хімічні властивості харчових продуктів 141

8.5. Речовини, що подовжують терміни зберігання сировини та готової продукції (консерванти, антиоксиданти) (Е200-Е400). 143

8.5.1. Вимоги до консервантів: 144

9. БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ ДОБАВКИ (БАД) 145

9.1. Холін – БАД для нормалізації мозкової діяльності 145

9.2. Поліненасичені вищі карбонові кислоти у якості БАД.. 146

9.3. Метіонін у якості БАД.. 147

9.4. Похідні амінопентанової та аміногексанової кислот. 148

9.5. Похідні фосфатидових кислот. 149

9.6. Ефедрин. 150

9.7. Триптофан та індол. 151

10. БЕЗПЕКА ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ. 153

10.1. Показники токсичності речовин. 156

10.2. Шкідливі природні компоненти харчових продуктів. 157

10.3. Хімічні забруднювачі харчових продуктів. 160

10.4. Вплив важких металів на організм людини. 161

10.5. Забруднення харчових продуктів радіонуклідами. 166

10.7. Забруднення продуктів харчування пестицидами. 174

10.8. Діоксини та діоксиноподібні сполуки. 175

10.9. Поліциклічні ароматичні вуглеводні 178

10.10. Хімічні та технологічні фактори в забезпеченні біологічної безпеки харчових продуктів. 181

Список рекомендованої літератури. 187

1. ПРЕДМЕТ ХАРЧОВОЇ ХІМІЇ. ПОЖИВНІ РЕЧОВИНИ У ХАРЧУВАННІ ЛЮДИНИ. ВОДА У ХАРЧОВИХ СИСТЕМАХ. МІНЕРАЛЬНІ РЕЧОВИНИ