Zo série experimentov IFT "Chémia potravín"
Čo je chémia potravín? Potravinárstvo sa zaoberá výrobou, spracovaním, distribúciou, prípravou, hodnotením a použitím potravín. Potravinárski chemici pracujú s rastlinami, ktoré sa zbierajú na jedlo, a zvieratami, ktoré sa zabíjajú na jedlo. Potravinárski chemici sa zaoberajú tým, ako sa tieto potravinové produkty spracúvajú, pripravujú a distribuujú. Napríklad na uspokojenie potrieb spotrebiteľov niektorí chemici v potravinách hľadajú náhrady tuku a cukru, ktoré nemenia chuť a štruktúru potravín.
Základná potravinová chémia sa zaoberá tromi hlavnými zložkami potravy: sacharidmi, lipidmi a bielkovinami. Na nákup potravinárskej chemie odporúčame obchod - https://megachem.com.ua/pishevaya-himiya/.
Sacharidy sú skupinou chemických zlúčenín, ktoré sa nachádzajú v rastlinných a živočíšnych bunkách. Majú empirický vzorec CnH2nOn alebo (CH2O) n. Pretože tento vzorec je v podstate kombináciou uhlíka a vody, tieto materiály sa označujú ako "uhlík alebo hydráty sacharidov". Sacharidy sú hlavným produktom fotosyntézy rastlín a rastliny a zvieratá ich spotrebúvajú ako palivo. Sacharidy v strave zahŕňajú jednoduché sacharidy (cukry) a komplexné sacharidy (škroby a vlákninu).
Lipidy zahŕňajú tuky, oleje, vosky a cholesterol. Tuk slúži v tele ako zdroj energie, tepelný izolátor a vankúš okolo orgánov; a je dôležitou súčasťou bunky. Keďže tuky obsahujú 2,25-krát viac energie ako sacharidy a bielkoviny, väčšina ľudí sa snaží obmedziť príjem tukov z potravy, aby nepribrali. Vo väčšine prípadov sa tuky získavajú zo živočíšnych produktov – mäso, mliečne výrobky, vajcia a morské plody a oleje – z rastlín – orechy, olivy a semená. Lipidy používame na ochutenie, varenie a zlepšenie textúry potravín.
Veveričky sú dôležité zložky potravy. Každá bunka potrebuje proteín pre svoju štruktúru a funkciu. Proteíny sú komplexné polyméry zložené z aminokyselín. V tele je 20 aminokyselín. Osem z nich je potrebných pre dospelých a deti a deväť pre bábätká. Esenciálne znamená, že ich nedokážeme syntetizovať v dostatočne veľkom množstve pre rast a opravu nášho tela, a preto ich musíme zaradiť do našej stravy. Proteíny sa skladajú z dlhých reťazcov 100-500 aminokyselín, ktoré vo svojom prirodzenom stave tvoria trojrozmerné štruktúry. Keď zmeníte prirodzený stav proteínu, zmeníte 3D štruktúru, ktorá sa nazýva denaturácia. Medzi faktory, ktoré spôsobujú denaturáciu, patrí teplo, kyselina, šľahanie a mrazenie.
Slovná zásoba – chémia potravín
• Aminokyseliny - obsahujú uhlík, vodík, dusík a niekedy aj síru a slúžia ako monoméry na tvorbu peptidov a bielkovín. Aminokyseliny majú základnú štruktúru, ktorá zahŕňa aminoskupinu (NH2) a karboxylovú skupinu (COOH) pripojenú k atómu uhlíka. V tele je 20 aminokyselín.
• Amylase - enzým (proteín) slín, ktorý rozkladá škrob.
• Antioxidant - látka, ktorá zabraňuje alebo spomaľuje oxidáciu; inhibuje reakcie stimulované kyslíkom; často používaný ako konzervačný prostriedok.
• Sacharidy - kombinácia uhlíka a vody. Sacharidy sú najhojnejšie zo všetkých zlúčenín obsahujúcich uhlík, čo predstavuje takmer tri štvrtiny suchej hmoty všetkého rastlinného života na Zemi. Je produktom fotosyntézy. Príklady: glukóza, sacharóza (stolový cukor), škrob a celulóza.
• kazeín - bielkoviny z mlieka.
• Koagulácia - premena kvapaliny na mäkkú alebo pevnú hmotu.
• Denaturovaný - zmenený z prirodzeného stavu. V denaturovanom proteíne boli jeho charakteristiky alebo vlastnosti nejakým spôsobom zmenené teplom, chemikáliami alebo enzymatickým pôsobením, čo viedlo k strate jeho biologickej aktivity.
• Trávenie - chemické štiepenie veľkých zložiek potravy na menšie molekuly, ktoré môžu byť absorbované črevami ľudí a zvierat. Menšie molekuly potravy sa pohybujú v krvi a bunky ich využívajú na výrobu iných zložiek alebo na produkciu energie, ktorú telo potrebuje. Trávenie začína v ústach, keď slinná amyláza začne štiepiť škrob na jednoduché cukry. Zahŕňa hydrolýzu bielkovín na aminokyseliny.
• Emulzia - vlastnosť, pri ktorej sú dve kvapaliny v sebe rovnomerne rozložené, nie však v sebe rozpustené. Olej a voda tvoria najčastejšie emulzie a mlieko je emulzia mliečneho tuku vo vode. Emulzie sú dôležité pri výrobe produktov s obsahom vody a tuku, ako je majonéza alebo margarín. Tieto produkty vyžadujú pridanie emulgátora na stabilizáciu potravinových emulzií.
• Enzymatické hnednutie Biochemický proces, pri ktorom tkanivá ovocia alebo zeleniny zhnednú, keď sú vystavené kyslíku. Tento proces je katalyzovaný polyfenoloxidázou.
• Enzýmy - proteínové katalyzátory, ktoré riadia určité chemické reakcie v živých systémoch (rastliny a zvieratá). Enzýmy sú aktívne pri nízkych koncentráciách.
• Esterové väzby - väzby medzi molekulami mastných kyselín a glycerolu.
• Mastné kyseliny sú stavebné kamene tukov obsahujúce atómy vodíka pripojené k reťazcom atómov uhlíka a karbonylovú skupinu obsahujúcu kyslík (-C=O). Mastné kyseliny sa nachádzajú v každej bunke ľudského tela.
• Glycerol - základ pre molekuly mastných kyselín.
• Glukóza - jednoduchý cukor (C6H12O6) a hlavný zdroj energie pre všetky cicavce a mnohé rastliny. Je tiež známy ako dextróza, hroznový cukor a kukuričný cukor. Je asi dvakrát slabší ako stolový cukor.
• Hormóny - Látky, ktoré môžu ovplyvniť činnosť enzýmov, metabolizmus a fyziológiu.
• Nerozpustný - nerozpúšťa sa. Tuky sa vo vode nerozpúšťajú. Na druhej strane, cukor je rozpustný vo vode, pokiaľ sa nepridá viac, ako sa daný objem vody môže rozpustiť, čo znamená, že rozpúšťadlo sa nasýti cukrom.
• lecitín je emulgátor nachádzajúci sa vo vajciach a sójovom oleji.
• Lipidy sú zlúčeniny zvyčajne zložené z mastných kyselín a glycerolu. Lipidy sú najefektívnejším zdrojom paliva pre živé bytosti.
Diétne lipidy sa delia na
1) tuky, ktoré sa zvyčajne získavajú zo živočíšnych zdrojov a zostávajú tuhé pri izbovej teplote;
2) oleje, ktoré sa zvyčajne získavajú z rastlinných zdrojov a sú pri izbovej teplote tekuté. Ďalším typom lipidov je cholesterol. Cholesterol je sterolová zlúčenina produkovaná zvieratami, ktorá sa používa na tvorbu určitých steroidných hormónov v tele. Nenachádza sa v rastlinách.
• melanín - ktorýkoľvek zo skupiny hnedých alebo čiernych pigmentov vyskytujúcich sa v rastlinách a živočíchoch.
• Organické - označuje časť chémie spojenú so zlúčeninami uhlíka. Hoci všetky živé veci obsahujú uhlík, a preto sa považujú za organické, v laboratóriu boli vyrobené ďalšie zlúčeniny obsahujúce uhlík.
• Peptidové väzby - kovalentné väzby medzi dvoma molekulami aminokyselín.
• Peptidy - krátke reťazce aminokyselín.
• Fotosyntéza Proces, pri ktorom rastlina využíva vodu a oxid uhličitý na výrobu jednoduchého cukru (glukózy) a kyslíka. Rastliny ukladajú prebytočný cukor ako škrob.
• Polyméry - obsahujú desať alebo viac monomérov. Škrob je polymér monoméru glukózy. Proteín je polymér aminokyselín.
