Лекция 1. Введение в курс «Технология продуктов питания»

 План лекции:

1.                Требования образовательного стандарта.

2.                Пища – единственный источник энергии для организма человека.

3.                Технология продуктов питания – дисциплина, изучающая закономерности, обуславливающие переход сырья в пищевые продукты.

4.                Цель и задачи курса.

5.                Связь курса с другими дисциплинами.

 Известно, что обучение по направлению магистерской подготовки 260100 «Технология продуктов питания» и по специальностям 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий» и 260100 «Технология продуктов питания» (бакалавриат) осуществляется по государственному образовательному стандарту, утвержденному в 2000 году. 

Государственный образовательный стандарт по этой дисциплине требует изучения химических, физико-химических, биохимических, микробиологических и коллоидных процессов пищевой технологии, их роли и влияния на качество пищевых продуктов. Также изучаются основы технологии хлеба, хлебобулочных, макаронных изделий, пищевых концентратов и других продуктов длительного хранения, а также оборудовании хлебозаводов, макаронных и пищеконцентратных предприятий. Кроме этого необходимо освоить основы технологий кондитерских изделий, сахара, крахмала и крахмалопродуктов, пивобезалкагольных продуктов, виноделия, жиров, консервирования плодов и овощей.

Литература необходимая для изучения настоящего курса приведена в конце лекций.

Пища – единственный источник энергии для организма человека

Питание – это процесс усвоения организмом питательных веществ, необходимых для поддержания жизни, здоровья и работоспособности человека. Все нужные для этого вещества организм человека получает с пищей.

Пищевые продукты снабжают организм материалом для построения его тканей и постоянного обновления их: энергией, необходимой для жизнедеятельности и совершения работы; веществами, играющими важную роль в регулировании обмена веществ.

Ткани человека мессой около 70 кг состоят из 40-45 кг воды, 16-17 кг белка, 7-10 кг жира, 2-3 кг минеральных солей и 0,5-0,8 кг углеводов. Для жизнедеятельности нашего организма требуется постоянное поступление всех перечисленных веществ, в том числе биологически активных соединений – витаминов, ферментов и т.д.

Питание представляет собой сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и ассимиляции органических веществ, участвующих в покрытии энергетических затрат, построения и возобновления клеток и тканей тела, регуляции функций организма. Для этого пищевой рацион должен быть по количеству и качеству сбалансирован с потребностями человека соответственно его полу, профессии и возрасту.

Рациональное питание – это соблюдение трех основных принципов: равновесие между поступающей с пищей энергией и энергией, расходуемой человеком в процессе жизнедеятельности, т.е. баланс энергии; удовлетворение потребностей организма в определенном количестве и соотношении пищевых веществ; соблюдение режима питания.

Физиологические потребности организма зависят от множества условий. Большинство их постоянно меняется, так что точно сбалансировать питание на каждый момент жизни невозможно. Но организм обладает специальными регуляторными механизмами, позволяющими использовать из принятой пищи и усваивать необходимые питательные вещества в таком количестве, которое ему требуется в данный момент.

Однако регуляторные способности организма имеют определенные пределы, особенно в детском и пожилом возрасте. Кроме того, многие пищевые вещества (некоторые витамины, незаменимые аминокислоты и т.д.) человеческий организм не в состоянии образовать в процессе обмена веществ, поэтому недостаток этих веществ должен быть восполнен за счет питания. В противном случае могут возникнуть болезни, связанные с неполноценным питанием.

Питательные вещества в организме человека подвергаются сложным изменениям. Под действием пищеварительных ферментов они разлагаются, поступают в лимфу и кровь, т.е. в организме человека происходит образование сложных веществ из более простых. Этот процесс называется ассимиляцией или анаболизмом.

Одновременно с созданием клеток и тканей в организме постоянно происходит частичное их разрушение. Процесс распада веществ, входящих в состав клеток и тканей, называется диссимиляцией или метаболизмом и происходит с выделением энергии, затрачиваемой на все виды работы органов. Оба процесса находятся в тесной взаимосвязи. В совокупности эти два процесса называются обменом веществ.

Обмен веществ бывает основной и дополнительный.

Основной обмен веществ и затраты на него связаны со всеми жизненными, физиологическими процессами, протекающими в организме (дыхание, кроветворение, пищеварение и т.д.). Условно можно сказать, что основной обмен веществ – это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии покоя. Он обычно рассчитывается на «стандартного» мужчину (30 лет с массой тела 65 кг) или «стандартную» женщину (30 лет с массой тела 55 кг). Основной обмен у мужчины 1600 ккал (6704 кДж), женщины – 1400 ккал (5866 кДж) Основной обмен зависит от возраста (у маленьких детей он в 1,3-1,5 раза выше, чем у взрослых), массы тела (поэтому основной обмен рассчитывают на 1 кг массы тела), внешних условий, индивидуальных особенностей человека.

При приеме пищи наибольший расход энергии вызывает переваривание белков. Поступление их в пищеварительный тракт увеличивает основной обмен на 30-40%. При приеме жиров он увеличивается на 4-14%, а углеводов на 4-7%. При смешанном питании основной обмен увеличивается на 10-15%.

Дополнительным обменом веществ вызывается затратами энергии на выполняемую человеком работу. Это в основном расход на мышечную деятельность. Он также зависит от многих факторов: типа деятельности, массы тела, возраста и т.д.

Процесс усвоения и использования в организме пищи схож с горением. Большая часть продуктов превращается в тепло (энергию), диоксид углерода и воду. Единственным источником энергии для организма человека является пища. Энергию, поставляемую организму продуктами питания, принято выражать в ккал или кДж. Количество энергии, выделяемой при усвоении организмом того или иного продукта, называется калорийностью этого продукта. Установлено, что при окислении 1 г жира организм получает 9 ккал (37,7 кДж), 1г белка – 4 ккал (16,7 кДж), 1 г  углеводов – 3,75 ккал (15,7 кДж). Но в организме эти вещества полностью не усваиваются. Так белки усваиваются на 94,5%, жиры – на 94%, углеводы – на 95,6%. Поэтому для определения калорийности пищи необходимо учитывать этот коэффициент усвояемости. Результаты этих расчетов приведены в таблице 1

При составлении рациона питания важно, какие группы веществ обеспечивают калорийность питания. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а также наличие витаминов и минеральных веществ.

Поэтому этот факт необходимо учитывать в технологиях продуктов питания.

Слово «технология» объединяет два понятия: «techne» – искусство, ремесло, техника и «logos» – учение, наука. Таким образом, слово «технология» означает учение или наука о способах и средствах переработки материала.

Отсюда «Технология продуктов питания» – это дисциплина, изучающая закономерности, способы и средства переработки сырья, обуславливающие переход его в пищевые продукты.

Целью дисциплины «Введение в технологии продуктов питания» является изучение закономерностей, лежащих в основе технологических процессов продуктов питания.

К задачам дисциплины относятся:

-         изучение пищевого сырья, как продуктов биологического происхождения;

-         усвоение теоретических основ технологических процессов производства продуктов питания;

-         приобретение теоретических знаний формирования свойств полуфабрикатов и качества готовых изделий;

-         изучение взаимосвязей процессов, происходящих при производстве отдельных продуктов;

-         ознакомление с научными основами организации и формирования технологических потоков производства хлеба, кондитерских и макаронных изделий, сахара, крахмала, безалкогольных и вино-водочных изделий, пива, жиров и масел, а также консервирования плодов и овощей.

Связь курса «Введение в технологии продуктов питания» с другими дисциплинами.

Современная пищевая технология базируется практически на всех фундаментальных науках. Сложные процессы, происходящие при переработке сырья в продукты питания, основаны на законах физики, теплофизики, химии, биохимии, микробиологии, механики и др. По-настоящему грамотным может быть только технолог, владеющий знаниями в этих областях науки. Технологии находятся в непрерывной связи с экономикой производства каждого вида продукта. Уместно вспомнить слова Д.И.Менделеева применительно к выплавке железа: «Дело химии изучать получение железа из руды, а дело технологии изучать выгоднейшие для этого способы, выбирать из возможностей наиболее применяемую по выгодности к данным условиям времени и места, чтобы придать продукту наибольшую дешевизну при желаемых свойствах и формах». Поэтому изучение названного курса предполагает знание студентом дисциплин естественно-научного и общепрофессионального профиля:

-         физика (физические основы классической механики, основы молекулярной физики и термодинамики);

-         химия (органическая, аналитическая, физическая, коллоидная, физико-химические методы активации и анализа);

-         биохимия (белки, липиды, углеводы, роль биохимических процессов в пищевой промышленности);

-         процессы и аппараты пищевых производств (основные законы науки о процессах и аппаратах, общие процессы пищевой технологии);

-         микробиология (микробиологические процессы в пищевой промышленности, микробиологический и санитарно-гигиенический контроль);

-         пищевая химия (процессы, протекающие при хранении и переработке сырья, пищевые добавки, экология пищи).