Czynniki wpływające na wartość odżywczą artykułów żywnościowych

Czynniki wpływające na wartość odżywczą artykułów żywnościowych.

Składniki odżywcze są to związki występujące w produktach spożywczych zarówno pochodzenia roślinnego jak i zwierzęcego, które po spożyciu ulegają strawieniu i przyswojeniu (wyjątek stanowi błonnik, który jest nieprzyswajalny przez organizm człowieka.

Składniki te budują ustrój ludzki. Organizm człowieka zawiera: około 20 % białka, 10-15 % tłuszczu, 1 % węglowodanów, 4-5 % składników mineralnych. Największy odsetek stanowi woda, około 65 %.

Ocenia się, że ustrój ludzki do prawidłowego funkcjonowania potrzebuje około 60 składników w tym, co najmniej 40 zalicza się do tzw. niezbędnych. Oznacza to, że musza one być dostarczone z pożywieniem. Pozostałe mogą powstać w organizmie, organizmie substratem do ich syntezy są związki dostarczane z zewnątrz. Do związków egzogennych niezbędnych zaliczamy m. in.: 8 aminokwasów, niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, większość witamin, wszystkie makro i mikroelementy.

Głównymi składnikami są białka, węglowodany, tłuszcze, witaminy i składniki mineralne. Ze względu na funkcję składniki pokarmowe można podzielić na 3 grupy:

Składniki energetyczne
Składniki budulcowe
Składniki regulujące

Składniki energetyczne, czyli węglowodany, tłuszcze, częściowo białka pokrywające zapotrzebowanie na energie potrzebną do funkcjonowania organizmu.
Składniki budulcowe, które służą do budowy i odnowy komórek oraz tkanek. Zalicza się tu: białka, wapń, fosfor, siarkę, żelazo, jud, lipidy ( fosfor i glikolipfidy budujące błony komórkowe osłonki mielinowe układu nerwowego) oraz cholesterol- składnik błon komórkowych, prekursor do syntezy hormonów płciowych, kory nadnerczy, kwasów żółciowych.
Składniki regulujące, czyli witaminy, niektóre mikro i makroelementy oraz błonnik pokarmowy. Związki te nie dostarczają energii, nie SA materiałem budulcowym, ale są równie ważne jak pozostałe, ponieważ jako biokatalizatory biorą udział we wszystkich przemianach pokarmowych zachodzących w organizmie oraz regulacji przystawki przewodu pokarmowego ( błonnik).

Węglowodany

Oligosacharydy są to cukry złożone o stosunkowo małej masie cząsteczkowej. Pod względem właściwości podobne są do monosacharydów. W większości przypadków mają smak słodki i są rozpuszczalne w wodzie.

Skrobia jest materiałem zapasowym roślin, odkładanym w postaci ziarenek, które występują pojedynczo, złożenie lub są zespolone w skupienia tzw. agregaty. Kształt ziarenek i ich wielkość zależy od rodzaju rośliny na tej podstawie można określić ich pochodzenie. Ziarna skrobiowe nie są jednorodną substancja węglowodanową. Składają się z dwóch różnych cukrów: amylozy i amylopektyny. Skrobię zawierają ziarna zbóż ( około 75%), ziemniaki (20%), kukurydza (80%). Niewielkie jej ilości występują w warzywach orzechach. W postaci surowej jest trudnostarawna, dlatego produkty zawierające skrobię przed spożyciem należy poddać obróbce termicznej. Obróbka cieplna powoduje rozkład skrobi na rozpuszczalnej wodzie łatwiej strawnych dekstryny zawierające do 30 cząstek glukozy. Dekstryny występują m. n. w skórce pieczywa, grzankach, cieście, zasmażce. W przewodzie pokarmowym skrobia hydrolizowana jest do dekstryn, izomaltozy, maltozy i glukozy.

Glikogen - zwany skrobią zwierzęcą stanowi zapasowy materiał energetyczny ustroju. Występują w wątrobie, mięśniach, nerkach, mięśniu sercowym, w mózgu, płytkach krwi. W niewielkich ilościach znajduje się także w grzybach, w glonach, drożdżach. Zawarty jest również w wątrobie. Ilość glikogenu zależy od odżywiania i pracy mięśni. Głód i ciężka praca wzmagają zapotrzebowanie na niego. Większa zawartość glikogenu w wątrobie jest korzystna, ponieważ zmniejsza katabolizm białek, które mogą być wykorzystywane do celów budulcowych, detoksykacji organizmu oraz zmniejsza tworzenie się ciał ketonowych w ustroju.

Rola węglowodanów przyswajalnych

Węglowodany są głównym źródłem energii, dla organizmu ludzkiego. Po strawieniu i wchłonięciu do tkanek w formie glukozy są utleniane, do CO2 i H2O, dając energię, która jest wykorzystywana w miarę potrzeb ustroju. Węglowodany dostarczają w codziennym pożywieniu około 50-60% energii. Ze spalania 1g węglowodanów uzyskuje się 4kcal, tj.16,7Kj.Węglowodany konieczne są do utleniania kwasów tłuszczowych, do CO2 i H20.W przypadku niedostatecznej ilości węglowodanów przyswajalnych w pożywieniu(poniżej 100g \dobę), dochodzi do niecałkowitego spalania kwasów tłuszczowych powstawania ciał ketonowych zakwaszających organizm. Dlatego słuszne jest powiedzenie, że „tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów”. Węglowodany nadają także cech organoleptycznych produktom spożywczym i potrawą, biorą udział w tworzeniu smaku, konsystencji, barwy.

Węglowodany nieprzyswajalne-błonnik pokarmowy

Błonnik pokarmowy zwany także włóknem pokarmowym, to roślinne wielocukry i ligniny, oporne na działanie enzymów trawiennych przewodu pokarmowego człowieka. Błonnik jest substancją niejednorodną. Działanie błonnika pokarmowego jest różnorodne. Do wyzwolenia jego funkcji niezbędna jest woda. Błonnik nierozpuszczalny w wodzie ma istotny wpływ na pracę przewodu pokarmowego. Substancja ta:

pobudza funkcje żucia, wydzielania śliny działającej ochronnie na zęby
wykazuje zdolność wiązania wody
buforuje i wiąże nadmiar kwasu solnego w żołądku,
wpływa na wydzielanie hormonów przewodu pokarmowego(gastryny)
zwiększa objętość treści pokarmowej w jelicie cienkim
wpływa na zwiększone wydzielanie soków trawiennych
pobudza ukrwienie jelit
przez mechaniczne drażnienie ścian jelita grubego wpływa na jego perystaltykę
chroni przed zaparciami uchyłkowatością jelit, polipami, żylakami odbytu i chorobą nowotworową
zmniejsza wartość energetyczną diety i daje uczucie sytości

Zawartość węglowodanów w produktach spożywczych

Źródłem węglowodanów są produkty roślinne. Największe ich ilości zawierają zboża(55-80%). Jest to przede wszystkim skrobia. Bogate w skrobie są również suche nasiona roślin strączkowych(około 60%) oraz ziemniaki(16%). Węglowodanów dostarczają nam także owoce i warzywa. W owocach występuje głównie fruktoza i glukoza, znikomych ilościach sacharoza, wyjątkowo dużo sacharozy zawierają daktyle. Ilość cukrów w warzywach jest zróżnicowana, wynosi 4-12%. Oprócz cukrów rozpuszczalnych i skrobi w produktach tych występuje w licznych ilościach błonnik pokarmowy.

BIAŁKA

Budowa białek

Białka wykryte zostały w 1839 roku przez Muldera z Utrechtu. Są najważniejszym składnikiem budowy żywych organizmów, zarówno zwierzęcych jak i roślinnych. Zawierają w swoim składzie azot. Mulder nawał je proteinami od greckiego słowa protos- pierwszy, najważniejszy.

Stanowią około 20% masy ciała człowieka zajmują drugie miejsce po wodzie. Białka należą do substancji wielkocząsteczkowych, o złożonej budowie dużej masie cząsteczkowej. W skład białek wchodzi: węgiel, tlen, azot, wodór, siarka. Oprócz wymienionych pierwiastków niektóre białka mogą zawierać również fosfor, żelazo, cynk, miedz, mangan, diod.

Źródła białek

Źródłem białka dla człowieka jest pożywienie. Ilość białka w diecie zależy od zwyczajów żywieniowych. Jak wynika z badań, 40-60% tego składnika dostarczają nam produkty zwierzęce: mięsa, wędliny, drób, ryby, mleko, sery, jaja; resztę stanowią białka roślinne: z produktów zbożowych, ziemniaków, warzyw i owoców.

TŁUSZCZE

Tłuszcze, skoncentrowane źródła energii zawarte w żywności, zazwyczaj przed procesem metabolizacji zamieniają się z powrotem w węglowodany.

Tłuszcze są szeroko rozpowszechnione w naturze, można je znaleźć w mięsie, drobiu, rybach, produktach mlecznych, olejach, ziarnach, orzechach, zbożach, warzywach i owocach. Biorą udział w budowie ścian komórkowych i w produkcji hormonów. Są zasadniczym czynnikiem w krążeniu i absorpcji witamin rozpuszczalnych w tłuszczach: A, D, E, i K. Niezbędne kwasy tłuszczowe, kwas linolowy i alfa- linolowy, mogą być dostarczone tylko przez tłuszcze pochodzące z żywności. Komórki naszego ciała pozbawione kwasów tłuszczowych często ulegałyby uszkodzeniu. Kwasy te pozwalają komórką transportować i wydzielać potrzebne składniki bez narażania wewnętrznych części komórek na niebezpieczeństwo.

Powstało wiele hałasu wokół roli, jaką tłuszcze odgrywają w naszej diecie. Po pierwsze trzeba pamiętać, że potrzebujemy tłuszczów uzyskiwanych z pożywienia, aby przetrwać. Ich wpływ na nasze ciało jest jednak różny, zależnie od ich budowy chemicznej. Nie musimy spożywać tłuszczów nasyconych, czyli tłuszczów zwierzęcych lub zawartych w niektórych olejach. Czyste kwasy tłuszczowe pochodzą z tłuszczów wielonienasyconych, zawartych w rybach, orzechach i nasionach. Pokarmy bogate w mononienasycone tłuszcze, jak oliwa z oliwek, to znakomity wybór, nie zależnie od stosowanej diety, jednak nie zastąpią one w wystarczającym stopniu czystych kwasów tłuszczowych. Innym dobrym źródłem tłuszczu jest olej rybny, co prawda wielonienasycone, ale zbudowany jest on inaczej niż inne tego typu tłuszcze. Zawiera kwasy omega- 3-tłuszczowe.

Składniki mineralne

Pierwiastki chemiczne znajdujące się w żywych organizmach można podzielić na trzy grupy:

• makroelementy, których zawartość przekracza 50 mg/kg suchej masy tkanek,

• mikroelementy

• składniki balastowe pochodzące bezpośrednio lub pośrednio z zanieczyszczonego środowiska, nie spełniające zazwyczaj żadnych pożytecznych funkcji fizjologicznych często działające toksycznie.

Do makroelementów stanowiących prawie 99,8% masy roślin zwierząt należą: C, H, O, N, Ca, Mg, P, Na, K, S oraz Cl. Są one głównym składnikiem białek, lipidów, cukrów, nukleotydów i układu kostnego oraz szkieletu zewnętrznego zwierząt. W postaci roztworów rozmaitych soli regulują ciśnienie osmotyczne i równowagę kwasową- zasadową organizmu. Natomiast mikroelementy nie spełniają funkcji materiału budulcowego ich duże znaczenie fizjologiczne wynika z wpływu na aktywność enzymów, hormonów, witamin i innych czynników regulujących rozmaite funkcje życiowe organizmu. W tej grupie znajdują się głównie metale przejściowe: Żelazo Fe, Zn, Cu, Mn, Co, Ni, Mo, Cr, V oraz kilka metali i niemetali, do których należą: Li, Rb, B, Se, F, I.

Do mineralnych składników żywności nie zalicza się tych związków węgla, tlenu, azotu i wodoru, które po spaleniu nie pozostawiają popiołu. Możliwość spełnienia funkcji fizjologicznych zależy też od rodzaju trwałości tworzonych przez pierwiastki jonów, ich zdolności przenikania przez błony biologiczne, rozpuszczalności soli i wreszcie dostępności w środowisku. Właściwości te wywierają tez duży wpływ na przemiany zachodzące w żywności podczas obróbki cieplnej, utrwalania, składowania oraz wielu innych procesów przetwórczych.

Zawartość w żywności

Poszczególne rodzaje żywności różnią się dość znacznie zawartością makro- i mikroelementów. Przyswojenie wystarczającej ilości i we właściwej proporcji pierwiastków niezbędnych do prawidłowego rozwoju i zdrowia człowieka jest możliwy jedynie przy urozmaiconym pożywieniu zawierającym zarówno produkty pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego celu zapewnienia dobrej wartości odżywczej, żywność oraz pasza powinny być wytwarzane z surowców o odpowiedniej zawartości składników mineralnych.

Chlorek sodu jest używany jako przyprawa oraz środek konserwujący i poprawiający właściwości reologiczne mięsa. Dodatek 1,5- 2,5% NaCl ułatwia emulgowanie farszu mięsnego podczas produkcji wędlin i zwiększa jego stabilność. Niewielkie nasolenie przed mrożeniem do około 1% stężenia chlorku sody w tkance niekiedy ogranicza straty spowodowane wyciekiem zmrożonego mięsa prawie o 50%.

Witaminy

Witaminy można ogólnie scharakteryzować jako małocząsteczkowe związki organiczne, o różnorodnej budowie chemicznej, rozpowszechnione w świecie roślinnym i zwierzęcym. Witaminy są katalizatorami ogólnych lub swoistych reakcji biochemicznych, są niezbędne do wzrostu i podtrzymania funkcji życiowych organizmów. Wzmacniają odporność, dodają sił, energii, mają korzystny wpływ na wygląd. Ich brak w pożywieniu objawia się przede wszystkim zahamowaniem wzrostu, zmianami w oczach, skórze, nabłonku, układzie nerwowym itp. Długotrwały brak witamin w pożywieniu prowadzi do poważnych schorzeń kończących się niekiedy śmiercią. Schorzenia spowodowane brakiem witamin nazywamy awitaminozami. Źródłem witamin w przyrodzie są przede wszystkim roślin, a w dalszej kolejności mikroorganizmy.

Witaminy są związkami o bardzo zróżnicowanej strukturze, stąd trudności z ich klasyfikacją wg budowy chemicznej. Podzielono je, więc na rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalne w wodzie. Taki podział ma znaczenie praktyczne, gdyż informuje w jakich artykułach żywnościowych może występować dana witamina.

Rola witamin

Rola witamin w organizmie jest następująca:

Biorą udział prawie we wszystkich procesach metabolicznych zachodzących w organizmie jako koenzymy lub substancje czynne biologiczne, działając już w bardzo niewielkich ilościach,
Muszą być dostarczone organizmowi z zewnątrz, a tylko niektóre z nich, jak witamina D3, są częściowo syntetyzowane w organizmie pod wpływem promieniowania UV lub mogą powstawać z innych związków (np. niacyna z tryptofanu),
Nie są źródłem energii, chociaż są niezbędne w jej wytwarzaniu w organizmie, mają niewielkie znaczenie jako materiał budulcowy,
Charakteryzują się niewielką trwałością, są mało odporne na działanie wysokich temperatur, światła, tlenu, zasadowego odczynu środowiska, zarówno w procesie przechowywania, jak i obróbki kulinarnej, co prowadzi do znacznego zmniejszenia wartości odżywczej przygotowanej żywności,
Nadmiar większości witamin jest wydalany z organizmu z moczem, jednak niektóre z nich mogą się odkładać w narządach, stwarzając zagrożenie dla zdrowia człowieka.