Z serii eksperymentów IFT „Chemia żywności”
Czym jest chemia spożywcza? Nauka o żywności zajmuje się produkcją, przetwarzaniem, dystrybucją, przygotowaniem, oceną i wykorzystaniem żywności. Chemicy żywności pracują z roślinami, które są zbierane na żywność i zwierzętami, które są ubijane na żywność. Chemicy żywności zajmują się tym, jak te produkty spożywcze są przetwarzane, przygotowywane i dystrybuowane. Na przykład, aby zaspokoić potrzeby konsumentów, niektórzy chemicy żywności szukają zamienników tłuszczu i cukru, które nie zmieniają smaku i tekstury żywności.
Podstawowa chemia żywności zajmuje się trzema głównymi składnikami żywności: węglowodanami, lipidami i białkami. W celu zakupu chemii spożywczej polecamy sklep - https://megachem.com.ua/pishevaya-himiya/.
Węglowodany to grupa związków chemicznych występujących w komórkach roślinnych i zwierzęcych. Mają wzór empiryczny CnH2nOn lub (CH2O)n. Ponieważ ta formuła jest zasadniczo kombinacją węgla i wody, materiały te są określane jako „hydraty węgla lub węglowodanów”. Węglowodany są głównym produktem fotosyntezy roślin i są spożywane przez rośliny i zwierzęta jako paliwo. Węglowodany dietetyczne obejmują węglowodany proste (cukry) i węglowodany złożone (skrobia i błonnik).
Lipidy obejmują tłuszcze, oleje, woski i cholesterol. W ciele tłuszcz służy jako źródło energii, izolator ciepła i poduszka wokół organów; i jest ważnym składnikiem komórki. Ponieważ tłuszcze zawierają 2,25 razy więcej energii niż węglowodany i białka, większość ludzi stara się ograniczyć spożycie tłuszczów w diecie, aby nie przybrać na wadze. W większości przypadków tłuszcze pozyskiwane są z produktów zwierzęcych – mięsa, nabiału, jaj i owoców morza, a oleje – z roślin – orzechów, oliwek i nasion. Używamy lipidów do aromatyzowania, gotowania i poprawiania tekstury żywności.
Wiewiórki są ważnymi składnikami żywności. Każda komórka potrzebuje białka do budowy i funkcjonowania. Białka to złożone polimery składające się z aminokwasów. W organizmie znajduje się 20 aminokwasów. Osiem z nich jest niezbędnych dla dorosłych i dzieci, a dziewięć dla niemowląt. Niezbędne oznacza, że nie możemy ich syntetyzować w wystarczająco dużych ilościach dla wzrostu i naprawy naszego organizmu, dlatego muszą być włączone do naszej diety. Białka składają się z długich łańcuchów 100-500 aminokwasów, które w swoim naturalnym stanie tworzą trójwymiarowe struktury. Kiedy zmieniasz naturalny stan białka, zmieniasz strukturę 3D, co nazywa się denaturacją. Czynniki powodujące denaturację obejmują ciepło, kwas, ubijanie i zamrażanie.
Słownictwo - chemia żywności
• Aminokwasy - zawierają węgiel, wodór, azot, a czasem siarkę i służą jako monomery do tworzenia peptydów i białek. Aminokwasy mają podstawową strukturę, która obejmuje grupę aminową (NH2) i grupę karboksylową (COOH) przyłączoną do atomu węgla. W organizmie znajduje się 20 aminokwasów.
• Amylasa - enzym (białko) śliny, który rozkłada skrobię.
• Przeciwutleniacz - substancja zapobiegająca lub spowalniająca utlenianie; hamuje reakcje stymulowane tlenem; często używany jako środek konserwujący.
• Węglowodany - połączenie węgla i wody. Węglowodany są najliczniejszymi ze wszystkich związków zawierających węgiel, stanowiąc prawie trzy czwarte suchej masy całego życia roślinnego na Ziemi. Jest produktem fotosyntezy. Przykłady: glukoza, sacharoza (cukier stołowy), skrobia i celuloza.
• Kazeina - białko z mleka.
• Koagulacja - przekształcenie cieczy w miękką lub stałą masę.
• Zdenaturowany - zmieniony ze stanu naturalnego. W zdenaturowanym białku jego cechy lub właściwości zostały zmienione w pewien sposób przez ciepło, chemikalia lub działanie enzymatyczne, co skutkuje utratą jego aktywności biologicznej.
• Trawienie - chemiczny rozkład dużych związków pokarmowych na mniejsze cząsteczki, które mogą być wchłonięte przez jelita ludzi i zwierząt. Mniejsze cząsteczki pokarmu poruszają się we krwi i są wykorzystywane przez komórki do wytwarzania innych składników lub wytwarzania energii, której potrzebuje organizm. Trawienie rozpoczyna się w jamie ustnej, gdy amylaza ślinowa zaczyna rozkładać skrobię na cukry proste. Polega na hydrolizie białek do aminokwasów.
• Emulsja - właściwość polegająca na tym, że dwie ciecze są równomiernie rozłożone w sobie, ale nie rozpuszczają się w sobie. Olej i woda tworzą najczęściej emulsje, a mleko jest emulsją tłuszczu mlecznego w wodzie. Emulsje mają duże znaczenie przy produkcji produktów zawierających wodę i tłuszcz, takich jak majonez czy margaryna. Produkty te wymagają dodania emulgatora w celu stabilizacji emulsji spożywczych.
• Brązowienie enzymatyczne Proces biochemiczny, w którym tkanki owoców lub warzyw brązowieją pod wpływem tlenu. Proces ten jest katalizowany przez oksydazę polifenolową.
• Enzymy - katalizatory białkowe, które kontrolują pewne reakcje chemiczne w żywych systemach (roślinach i zwierzętach). Enzymy są aktywne w niskich stężeniach.
• Wiązania estrowe - wiązania między kwasami tłuszczowymi a cząsteczkami glicerolu.
• Kwas tłuszczowy są budulcem tłuszczów zawierających atomy wodoru przyłączone do łańcuchów atomów węgla i grupy karbonylowej zawierającej tlen (-C=O). Kwasy tłuszczowe znajdują się w każdej komórce ludzkiego ciała.
• Glicerol - podstawa cząsteczek kwasów tłuszczowych.
• Glukoza - cukier prosty (C6H12O6) i główne źródło energii dla wszystkich ssaków i wielu roślin. Jest również znany jako dekstroza, cukier winogronowy i cukier kukurydziany. Jest około dwa razy słabszy niż cukier stołowy.
• Hormony - Substancje, które mogą wpływać na działanie enzymów, metabolizm i fizjologię.
• Nierozpuszczalny - nie rozpuszcza się. Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie. Z drugiej strony cukier jest rozpuszczalny w wodzie, chyba że zostanie dodany więcej niż dana objętość wody może się rozpuścić, co oznacza, że rozpuszczalnik został nasycony cukrem.
• Lecytyna to emulgator występujący w jajach i oleju sojowym.
• Lipidy to związki składające się zwykle z kwasów tłuszczowych i glicerolu. Lipidy są najbardziej wydajnym źródłem paliwa dla żywych istot.
Lipidy w diecie dzielą się na
1) tłuszcze, które są zwykle otrzymywane ze źródeł zwierzęcych i pozostają stałe w temperaturze pokojowej;
2) oleje, które są zwykle otrzymywane ze źródeł roślinnych i są płynne w temperaturze pokojowej. Innym rodzajem lipidów jest cholesterol. Cholesterol to związek sterolowy wytwarzany przez zwierzęta, który jest wykorzystywany do wytwarzania niektórych hormonów steroidowych w organizmie. Nie występuje w roślinach.
• Melanina - którykolwiek z grupy brązowych lub czarnych pigmentów występujących w roślinach i zwierzętach.
• Organiczny - odnosi się do działu chemii związanej ze związkami węgla. Chociaż wszystkie żywe istoty zawierają węgiel i dlatego są uważane za organiczne, w laboratorium wytworzono inne związki zawierające węgiel.
• Wiązania peptydowe - wiązania kowalencyjne między dwiema cząsteczkami aminokwasów.
• Peptydy - krótkie łańcuchy aminokwasów.
• Fotosynteza Proces, w którym roślina wykorzystuje wodę i dwutlenek węgla do produkcji cukru prostego (glukozy) i tlenu. Rośliny przechowują nadmiar cukru w postaci skrobi.
• Polimery - zawierają dziesięć lub więcej monomerów. Skrobia jest polimerem monomeru glukozy. Białko to polimer aminokwasów.
