Składniki pokarmowe


- Białka
- Tłuszcze
- Węglowodany - składniki odżywcze
- Witaminy
- Składniki mineralne
- Woda
- Kwasy organiczne
Substancje te powinny być zawarte w surowcach lub dodane w procesie technologicznym, w celu uzyskania pełnowartościowego wyrobu gotowego, będącego produktem gotowym.

Podział i rola składników pokarmowych żywności.
Człowiek jest organizmem zaliczanym do grupy cudzożywnych oznacza to, że aby spełnić swe funkcje życiowe musi otrzymywać pokarm z zewnątrz.
Rola, jaką spełnia pokarm
- Zaopatruje organizm w składniki potrzebne do budowy i odbudowy komórek i tkanek nowych oraz zastępowania i odbudowy komórek uszkodzonych.
- Pożywienie dostarcza składników koniecznych do wytwarzania energii potrzebnej dla zachowania funkcji fizjologicznych człowieka oraz aktywności jednostki i innych czynników warunkujących zdrowie fizyczne i psychiczne.
- Dostarcza składników potrzebnych do podtrzymywania procesów regulujących zachodzące w organizmie przemian biochemicznych.


Produkty spożywcze dostarczające podstawowe składniki pokarmowe:
Mięso
Jaja BUDULCOWE
Ryby (białka)
Drób
Mleko
Nasiona roślin strączkowych
Mąka
Kasza
Pieczywo ENERGETYCZNE
Cukier buraczany (węglowodany)
Ziemniaki
Miód
Ciastka
Słodycze

Smalec
Łój wołowy ENERGETYCZNE
Margaryna (tłuszcze)
Masło
Tran


Świeże owoce REGULUJĄCE
Świeże warzywa (witaminy)
Prawidłowe funkcjonowanie organizmu człowieka zależy w dużej mierze od ilościowego i jakościowego składu pożywienia.
Zubożenia tego składu mogą powodować głód jakościowy lub ilościowy.

WĘGLOWODANY
Podstawowe wiadomości o budowie chemicznej i pochodzeniu węglowodanów.
Węglowodany inaczej cukry są to związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu.
Ogólny wzór węglowodanów tzw. wzór sumaryczny:
Cn H2n On
Pochodzenie węglowodanów:
Węglowodany są głównie pochodzenia roślinnego wytwarzane są w różnych częściach roślin zielonych w wyniku reakcji fotosyntezy.
Rośliny gromadzą cukry jako materiał zapasowy łącząc cząsteczki cukrów prostych w bardziej skomplikowane struktury np. skrobia ziemniaczana, sacharoza buraczana.
Podział węglowodanów – cukry proste i złożone.
Wszystkie cukry można podzielić na dwie podstawowe grupy:
· Cukry proste
· Cukry złożone
a) Cukry proste – nazywane inaczej jednocukrami lub monosacharydami zbudowane są z jednej cząsteczki węglowodanu. Do cukrów tych zalicza się np. glukozę, fruktozę, galaktozę i mannozę.
b) Cukry złożone – klasyfikują się do dwóch grup:
· Dwucukry- bisacharydy
· Wielocukry- polisacharydy
a) Dwucukry – bisacharydy. Podczas łączenia cukrów prostych w postać złożoną następuje wytrącenie wody w związku z czym uzyskiwany jest dwucukier o wzorze chemicznym
C12 H24 O11.
Do dwucukrów zalicza się np. laktozę – (glukoza + glukoza) i sacharozę – (glukoza + fruktoza).
b) Wielocukry – polisacharydy. Powstają poprzez połączenie się większej liczby cząsteczek cukrów prostych w jedną substancję.
Do wielocukrów zalicza się np. skrobię - (dekstryny + maltoza + glukoza)

Podział węglowodanów – monosacharydy, bisacharydy, polisacharydy.

WĘGLOWODANY
Cukry proste Cukry złożone
glukoza dwucukry wielocukry
fruktoza laktoza skrobia
galaktoza sacharoza glikogen
mannoza maltoza błonnik
pektyna
dekstryny

Ze względu na cechy węglowodanów związane z żywieniem człowieka; węglowodany dzieli się na dwie podstawowe grupy:
· Węglowodany przyswajalne przez organizm człowieka
· Węglowodany nieprzyswajalne przez organizm człowieka
O przyswajalności cukrów decyduje poziom, w jaki potrafią się one rozkładać do postaci prostej (rozkład na cukry proste). Rozkład cukrów złożonych do postaci prostej odbywać się może w organizmie człowieka, lub w wyniku procesów technologicznych.
Węglowodany przyswajalne przez organizm człowieka.
O przydatności węglowodanów w żywieniu człowieka i technologii żywności decyduje to czy mają one zdolność do rozkładania się do cukrów prostych.
Rozkład cukrów złożonych do postaci prostych odbywać się może w przewodzie pokarmowym człowieka przy udziale enzymów, lub cukry złożone mogą być rozkładane do postaci prostej w trakcie procesów technologicznych np. inwersja sacharozy.
Cukry uznawane za nieprzyswajalne przez człowieka nie są obojętne dla żywienia i są często nieodzowne w procesach technologicznych np. pektyny w produkcji galaretki i błonnik w produkcji pieczywa razowego.
Do cukrów przyswajalnych zalicza się wszystkie cukry proste:
· Glukozę
· Fruktozę
· Galaktozę
· Mannozę
Glukoza – zwana inaczej cukrem gronowym występuje w organizmach roślinnych i zwierzęcych. W świecie roślinnym największe ich ilości znajdują się w owocach i zielonych częściach roślin. W organizmach zwierzęcych znajduje się w wątrobie, mięśniach i krwi. Glukoza jest składnikiem wszystkich wielocukrów. Organizmy zwierzęce mogą ją przyswajać bez udziału przewodu pokarmowego.
Fruktoza – cukier owocowy występuje głównie w świecie roślin, towarzyszy on zazwyczaj w owocach i warzywach w połączeniu z glukozą występując tam jako sacharoza. Jest cukrem najsłodszym i najlepiej rozpuszczalnym w wodzie, wybitnie słodki smak miodu jest spowodowany dużą zawartością fruktozy.
Galaktoza - cukier niespotykany w postaci wolnej. Występuje w stanie związanym z białkiem i tłuszczem oraz jako składnik niektórych podobnych wielocukrów np. pektyny. U zwierząt występuje w postaci składnika cukru mlekowego (laktozy) oraz składnika substancji mózgowej.
Mannoza - cukier występujący w świecie zwierząt i roślin nie odgrywa prawie żadnej roli w żywieniu.


Dwucukry przyswajalne przez organizm człowieka.
O tym czy dana substancja jest przyswajalna przez organizm człowieka decyduje jej zdolność rozkładu na substancje proste chemicznie. Proces rozkładu substancji złożonych na proste odbywać się może za pomocą układu trawiennego lub poza organizmem człowieka przy wykorzystaniu odpowiednich procesów technologicznych. Do węglowodanów przyswajalnych zalicza się oprócz monosacharydów, czyli cukrów prostych również niektóre polisacharydy, czyli wielocukry.
Do dwucukrów przyswajalnych zalicza się:
· Sacharozę
· Maltozę
· Laktozę

Sacharoza – jest to najbardziej popularny cukier spożywczy (np. cukier kryształ). Sacharoza składa się z 2 cz. glukozy + 1 cz. fruktozy, jest dobrze rozpuszczalny w wodzie (rozkład przez hydrolizę – uwodnienie) lub na drodze inwersji (kwas, enzymy) na cukry proste.
Laktoza – jest to tzw. cukier mlekowy występujący w wydzielinie gruczołów mlekowych samic ssaków. Laktoza jest to dwucukier powstający poprzez połączenie galaktozy, która jest pochodzenia organicznego i występującej w organizmach zwierzęcych glukozy. Pod wpływem enzymów laktoza rozkłada się do postaci prostej.
Maltoza – nazywana inaczej cukrem słodowym powstaje w wyniku rozkładu skrobi. Cukier ten występuje głównie w ziarnach zbóż w tym w dużych ilościach w jęczmieniu. Maltoza powstaje poprzez hydrolizę skrobi, na skalę przemysłową poprzez obróbkę słodu jęczmiennego. W procesach tych wykorzystuje się zjawisko scukrzenia. Podobnie jak glukoza i sacharoza cukier maltoza ma duże znaczenie jako produkt wyjściowy fermentacji alkoholowej wykorzystywanej w przemyśle piekarsko – ciastkarskim, piwowarskim i gorzelniczym.

Polisacharydy przyswajalne przez organizm człowieka.
Wśród wielocukrów tylko niektóre są przyswajalne przez ludzki organizm. Za przyswajalne uznaje się te, które ulegają rozkładowi do postaci dwucukru a następnie do postaci cukru prostego i mogą być wchłaniane przez organizm człowieka.
Do wielocukrów przyswajalnych zalicza się:
· Skrobię
· Glikogen
Skrobia – występuje w świecie roślinnym jako materiał zapasowy i energetyczny. Powstaje z dwutlenku węgla i wody w wyniku fotosyntezy. Skrobia ma postać białego proszku pod wpływem działania enzymu amylazy rozkłada się do postaci prostej, dzięki czemu zostaje przyswojona przez organizm. W wyniku rozkładu skrobi otrzymuje się: 3 cz. glukozy i wielocukier dekstrynę. Dekstryny nie ulegają rozkładowi enzymatycznemu natomiast ulegają rozkładowi poprzez działanie wysokimi temperaturami.
Glikogen – występuje w organizmach zwierzęcych pełniąc rolę materiału zapasowego wytwarzanego z nadmiaru niespalonej glukozy, gromadzony jest w wątrobie i mięśniach. Glikogen obecny jest również w krwi.

Charakterystyka i znaczenie węglowodanów nieprzyswajalnych przez organizm człowieka.

W produktach spożywczych oprócz węglowodanów przyswajalnych przez człowieka znajduje się również węglowodany nieulegające rozkładowi na substancje proste w procesie technologicznym lub trawiennym.
Węglowodany nieprzyswajalne są jednak niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka.
Do węglowodanów tych zalicza się:
· Błonnik
· Pektyny

1) Błonnik – bogatym źródłem błonnika są np. przetwory zbożowe oraz pieczywo razowe. W produktach tych błonnik występuje w postaci elementów uzyskanych z przemiału ziarna innych niż bielmo. Błonnik jest substancją budulcową roślin, stanowi składnik błon komórkowych, w największych ilościach występuje w ziarnach strączkowych oraz nasionach oleistych.
Rola błonnika w żywieniu człowieka:
Błonnik będąc substancją nie przyswajalną (nietrawioną) przez organizm człowieka, wypełnia jelita przewodu pokarmowego pobudzając PERYSTALTYKĘ, czyli tzw. Ruch robaczkowy jelit. Ruch ten jest konieczny dla prawidłowego przebiegu trawienia i wydalania. Ponadto błonnik przechodząc przez układ pokarmowy człowieka pobudza wydzielanie przez komórki żołądka enzymów trawiennych i redukuje poziom mikroflory układu pokarmowego. Zbyt duże spożycie błonnika może być niebezpieczne dla zdrowia człowieka (może wystąpić nadkwasota żołądka prowadząca do nadżerek i wrzodów oraz powodować rozregulowanie procesów trawienia i wydalania a także w zbyt dużym stopniu zmniejszyć liczebność mikroflory organizmu.
2) Pektyny – należą do związków bardzo rozpowszechnionych w przyrodzie, łączą komórki i tkanki roślinne. Pektyny występują we wszystkich produktach pochodzenia roślinnego największe ilości pektyn zawierają soki owoców jagodowych oraz warzyw marchwi i buraków, również dużo pektyn zawierają niedojrzałe owoce nasienne głównie w gniazdach nasiennych.

Wykorzystywanie cukrów w technologii żywności.

Jako cukrowce rozumie się surowce, w których skład chemiczny wchodzą związki węglowodanowe.
Wśród węglowodanów obecnych w surowcach największe znaczenie mają :
- Cukry proste – głównie fruktoza i glukoza
- Dwucukry – sacharoza i laktoza
- Wielocukry – głównie skrobia oraz błonnik i pektyny

Sacharoza – w polskich warunkach klimatycznych uzyskiwana jest głównie z buraka cukrowego. W technologii ciastkarsko – piekarskiej stosuje się sacharozę w postaci cukru kryształu jako podstawowy środek słodzący oraz jako surowiec polepszający procesy fermentacyjne.

Laktoza – cukier mlekowy – występuje w dużych ilościach w produktach mlecznych, rzadziej w formie oczyszczonej uzyskiwanej z przerobu serwatki. W produkcji ciastkarsko – piekarskiej laktozę zawartą w mleku wykorzystuje się przy produkcji mas i półproduktów oraz po poddaniu jej fermentacji stosowana jest również jako środek polepszający procesy fermentacji kwasów piekarskich.

Skrobia – jest wielocukrem zawartym w dużych ilościach w ziemniakach i produktach zbożowych. Skrobia jest niezbędnym składnikiem kwasów piekarskich przeznaczonych do prowadzenia ciast żytnich gdyż podczas fermentacji mlekowej pod wpływem kwasu mlekowego ulega rozkładowi do kwasu mlekowego, dwutlenku węgla i alkoholu, dzięki czemu możliwe jest zakwaszenie ciast piekarskich. Ponadto skrobia wykorzystywana jest w ciastkarstwie i cukiernictwie do produkcji syropów skrobiowych stosowanych jako antykrystalizator (np. do produkcji piernika). Skrobia wykorzystywana jest również w innych branżach przemysłu spożywczego np. piwowarsko – gorzelniczych czy winiarskich.

Fruktoza i glukoza – są to cukry proste zawarte głównie w owocach wchodzące w skład dwucukru sacharozy. Uczestniczą one w procesie fermentacji alkoholowej. Wykorzystywane są w produkcji ciast pszennych oraz w przemyśle alkoholowym i przetwórstwie owocowo – warzywnym.

Pektyny i błonnik – są to cukry nie przyswajalne przez organizm człowieka jednak posiadające duże znaczenie w żywieniu i procesie żywności.

Błonnik – zawarty jest w dużych ilościach np. w mąkach wysokich typów wykorzystywanych do produkcji pieczywa razowego i typu graham. Ponadto błonnik zawarty w otrębach stosowany jest w branży ciastkarsko – piekarskiej jako surowiec pomocniczy np. do posypywania koszyczków na chleb.

Pektyny – zawarte są w owocach; duże ilości pektyn zawierają owoce ziarnkowe np. jabłka i gruszki. Pektyny stosowane są jako środek żelujący do produkcji galaretek owocowych.


Cukier jako środek słodzący
Naturalne środki słodzące – do tej grupy zalicza się sacharozę uzyskiwaną z trzciny cukrowej lub buraków cukrowych. Glukozę i fruktozę otrzymywaną głównie z przerobu surowców owocowo – warzywnych lub na drodze inwersji sacharozy (syrop inwertowany). W technologii wykorzystuje się następujące naturalne substancje słodzące:
· Cukier (KN)
· Syropy skrobiowe (ziemniaczane)
· Ekstrakty słodowe
· Syropy inwertowane
· Miody naturalne
· Miody sztuczne

TŁUSZCZE
Cechy tłuszczy – skład chemiczny i klasyfikacja.
Tłuszcze – są to związki chemiczne zbudowane z węgla, wodoru i tlenu oraz innych dodatkowych pierwiastków np. fosfor.
Z punktu widzenia chemicznego tłuszcze są to estry trójwodorotlenowego alkoholu, glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych.
Tłuszcze nazywane inaczej LIPIDAMI podzielić można na trzy podstawowe grupy:
- Tłuszcze proste – estry alkoholi i kwasów tłuszczowych
- Tłuszcze złożone – estry alkoholi i kwasów tłuszczowych zawierające dodatki innych związków
- Sterole – alkohol i pochodne steranu
Znaczenie tłuszczy w żywieniu:
Najważniejsze w żywieniu są sterole, do których zalicza się cholesterol.
Cholesterol – jest związkiem chemicznym wykorzystywanym przez organizm człowieka następująco:
· Do tworzenia kwasów żółciowych koniecznych do prawidłowego procesu trawienia.
· Jest składnikiem nerwów, tkanki mózgowej oraz ścian komórkowych.
· Jest konieczny do produkcji hormonów.
- Nadmiar cholesterolu jest niekorzystny dla organizmu i prowadzi do miażdżycy oraz zawału serca.
- Niedobór cholesterolu powoduje osłabienie organizmu oraz zwiększa podatność na infekcje.
Kwasy tłuszczowe
Wszystkie tłuszczowce niezależnie od budowy chemicznej pełnią funkcję substancji energetycznych dla organizmu. Konsystencja tłuszczy zależy od zawartego w tłuszczach kwasu tłuszczowego.
Wyróżnia się dwie grupy kwasów tłuszczowych:
· Kwasy nasycone
· Kwasy nienasycone
Gdy tłuszcz zawiera w swej budowie kwasy nienasycone (nie zawierają wodoru) mamy do czynienia wówczas z konsystencją płynną. Gdy tłuszcz zawiera w swej budowie kwasy nasycone (zawiera wodór) mamy do czynienia z konsystencją stałą.
Pod względem składu chemicznego składniki tłuszczów podzielić można na korzystne i niekorzystne.
Do składników niekorzystnych zalicza się zalicza się kwasy tłuszczowe o budowie chemicznej określonej jako konfiguracja typu TRANS. Do składników odżywczych zalicza się natomiast kwasy tłuszczowe o konfiguracji CIS, do których zalicza się niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT), które pełnią w organizmie człowieka funkcję energetyczną oraz budulcową. NNKT są substancjami nie syntetyzowanymi przez człowieka (organizm nie może ich wytworzyć z innych substancji) muszą być wprowadzane do organizmu z pożywieniem. Naturalne kwasy tłuszczowe występują zwykle w konsystencji CIS i są zazwyczaj dobrze przyswajalne przez organizm ludzki wyjątkiem są tłuszcze pochodzące z mleka krowiego. Tłuszcze o konfiguracji TRANS są to głównie tłuszcze trudno przyswajalne przez organizm.
Rola kwasów tłuszczowych
Tłuszcze są źródłem NNKT do których zalicza się kwasy:
· Linolowy
· Linolenowy
· Arachidowy
Niedobory tych kwasów w diecie człowieka powodują: zmiany nerek, zaburzenia funkcjonowania narządów rozrodczych, zahamowania wzrostu, zmiany skórne. Niedobór NNKT powoduje gromadzenie się cholesterolu w organizmie.
Cechy fizyko – chemiczne tłuszczy.
Związki chemiczne zaliczane do grupy tłuszczów odznaczają się następującymi cechami:
- Są nie rozpuszczalne w wodzie zarówno zimnej jak i gorącej.
- Łatwo rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych jak np. benzen chloroform, aceton, eter.
- Mają zdolność tworzenia z wodą emulsji tj. zawiesiny w wodzie, w których tłuszcz jest zemulgowały np. w mleku dopiero po dłuższym czasie zbiera się na powierzchni w postaci śmietany (dobrze znaną emulsją jest majonez).
- Są lżejsze od wody i dlatego zawsze po wymieszaniu zbierają się na jej powierzchni.
- Łatwo chłoną obce zapachy.
- Pod wpływam światła, temperatury, metali wody, drobnoustrojów ulegają utlenianiu i częściowej hydrolizie.
Rola w żywieniu i wartość technologiczna tłuszczów.
Rola tłuszczy w żywieniu człowieka.
Cechą wyróżniającą tłuszcze spośród innych składników pokarmowych jest ich wysoka wartość energetyczna. Przetworzenie 1g tłuszczu w organizmie pozwala na uzyskanie energii 38 kJ, czyli 9,9 kilo kalorii.
Poza energetyczną rolą tłuszczy w żywieniu człowieka tłuszcze odgrywają ważną rolę biologiczną a w szczególności ich składnik kwasy tłuszczowe wpływające na funkcjonowanie czynności fizjologicznych organizmu człowieka.
Tłuszcze są nośnikiem kwasów tłuszczowych, które częściowo mogą być syntetyzowane przez organizm jednak niektóre z nich muszą być wprowadzone z pożywieniem gdyż organizm człowieka nie potrafi ich syntetyzować.
Przydatność technologiczna tłuszczy:
Tłuszcze wykorzystywane są w przemyśle spożywczym ze względu na ich następujące cechy:
- Tworzenie emulsji z innymi substancjami i zdolność do tworzenia emulsji np. podczas produkcji margaryn, kremów, majonezów, itp.
- Zróżnicowana temperatura topnienia wahająca się w granicach 155 - 200C. Wykorzystywana w procesach smażenia: pączków, frytek, produktów mięsnych; ponadto wysoka temperatura topnienia tłuszczów utwardzonych wykorzystywana jest do produkcji polew w przemyśle ciastkarskim.
- Zdolność utrzymania płynnej konsystencji przez oleje w niskich temperaturach umożliwia stosowanie tego typu tłuszczy jako zalew konserwowych przy produkcji konserw.
- Zdolność tłuszczy płynnych do utwardzania: wykorzystywana jest przy produkcji tłuszczów roślinnych stałych.
BIAŁKA
Skład chemiczny i budowa białek.
Białka – są to związki chemiczne organiczne. Składają się z węgla, azotu, tlenu, wodoru i siarki. Nazwa białek- proteiny pochodzi z greckiego słowa proteo, które w tłumaczeniu oznacza pierwszy, najważniejszy. Białka są zaliczane do najważniejszych związków organicznych gdyż bez nich życie w obecnej formie byłoby niemożliwe. Pierwiastki wchodzące w skład białek łączą się w aminokwasy, czyli podstawowe części budowy białek. Różne aminokwasy połączone ze sobą wiązaniami polipeptydowymi tworzą długie łańcuchy polipeptydowe, łańcuchy te łączą się tworząc białka.
Budowa chemiczna białek – charakterystyka grup białek.
Ze względu na dużą różnorodność budowy białek, upraszczając klasyfikuje się je na dwie grupy:
· Białka proste – są to białka, które po hydrolizie dają wyłącznie aminokwasy lub ich pochodne.
· Białka złożone – są to białka składające się z cząsteczki białka prostego połączonego z inną niebiałkową cząsteczką.
Niebiałkowa część białek złożonych nazywa się grupą prostetyczną.
1) Białka proste dzieli się ze względu na charakterystyczny kształt cząsteczki na białka:
· Fibrylarne
· Globularne
Białka fibrylarne – nazywane też włókienkowymi posiadają cząsteczkę wydłużoną o strukturze pasmowej. Białka te cechują się trwałą budową i są odporne na działanie rozpuszczalników i enzymów.
Białka globularne – charakteryzują się budową cząsteczki zbliżoną do kuli, białka te na ogół posiadają mniej trwałą budowę, rozpuszczają się w wodzie i roztworach soli, występują w płynach ustrojowych organizmów wyższych (są składnikiem krwi). Białka te zawarte są również w nasionach roślin np. soji.
2) Białka złożone – klasyfikuje się ze względu na rodzaj zawartej w białku substancji innej niż aminokwas, czyli w zależności od grupy prostetycznej. Wyróżnia się:
- Fosforoproteiny – zawierające fosfor
- Glikoproteiny – zawierające węglowodany (glikogen)
- Hromoproteiny – zawierające substancje barwne o różnym charakterze
- Metaloproteiny – zawierające jony metali
- Lipoproteiny – zawierające lipidy tłuszczowe
- Nukleoproteiny – są to białka zawierające jako grupę prostetyczną kwasy nukleinowe.
Przydatność technologiczna i wartość odżywcza białek.
W technologii żywności przyjmuje się podział białek ze względu na ich pochodzenie:
· Białka roślinne (głównie białka zawarte w ziarnach zbóż, czyli gluten)
· Białka zawarte w mięsie, czyli zwierzęcej tkance mięśniowej.
· Białka zawarte w mleku (kazeina)
W technologii żywności wykorzystuje się następujące cechy białek:
Koagulacja białek mleka – kazeiny zachodząca pod wpływem enzymu podpuszczki, w wyniku działania enzymu następuje rozwarstwienie substancji białkowych oraz wody i ścięcie białek.
Zdolność żelowania – wykorzystywana w procesie uzyskiwania galaret z użyciem np. żelatyn.
Zdolność do uczestniczenia w przemianach glutenu – (tworzenie się siatki glutenowej).
Tworzenie się siatki glutenowej polega na wchłanianiu przez białka wody, pęcznienie cząsteczek białkowych, a następnie łączenie się ich ze sobą w strukturę siatkową.

Właściwości pianotwórcze – (np. białka jaja kurzego) wykorzystywane są podczas kształtowania pożądanej tekstury wyrobów cukierniczych, w procesie napowietrzania (ubijanie).
Białka zawarte w mleku (kazeina) poddawana jest procesowi napowietrzania podczas produkcji kremu, bitej śmietany, lodów, itp.

Rola białek w funkcjonowaniu organizmu człowieka.

Białka są składnikiem budulcowym pokarmu uczestniczą w procesach budowy nowych tkanek i komórek oraz w procesach odbudowy tkanek i komórek zniszczonych i uszkodzonych.
Ponadto białka wykorzystywane są przez organizm jako substancja zapasowa w przypadku wystąpienia zjawiska głodu jakościowego czy ilościowego.


WITAMINY
Podstawowe wiadomości o budowie chemicznej witamin.
Witaminy – są to związki chemiczne o bardzo zróżnicowanej budowie. Witaminy są niezbędne dla prawidłowego przebiegu funkcji życiowych człowieka. Termin witamina pochodzi od łacińskiego słowa vita oznaczającego życie.
Rola witamin: Witaminy są składnikiem regulującym, wpływają na gospodarkę enzymatyczną organizmów wchodząc w skład enzymów.
Witaminy wchodzą również w skład substancji syntetyzowanych przez organizm człowieka.
Długotrwały brak witamin powoduje powstawanie schorzeń nazywanych AWITAMINOZAMI, natomiast nadmiar witamin może powodować HIPERWITAMINOZY powodujące w efekcie reakcje uczuleniowe organizmu w postaci mocznika.
Podział witamin
Ze względu na różnorodność budowy chemicznej witaminy dzieli się na dwie podstawowe grupy, biorąc za kryterium ich stopień rozpuszczalności i cechy rozpuszczalnika.
· Witaminy rozpuszczalne w wodzie
· Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach
Witaminy rozpuszczalne w wodzie – są to witaminy w dużej mierze łatwo przyswajalne mające duże znaczenie w przebiegu funkcji fizjologicznych. Do witamin tych zalicza się witaminę C oraz witaminy z grupy B.
Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach – jest to grupa witamin trudniej przyswajalnych przez organizm lub w ogóle nie przyswajalnych głównie przez osoby z zaburzeniem metabolizmu, osoby starsze lub dzieci. Do witamin tych zalicza się witaminy A, D, E, K. Postęp w farmakologii umożliwił produkcję preparatów witaminowych uzyskanych przez przetworzenie witamin tłuszczo – rozpuszczalnych w witaminy o cechach wodo-rozpuszczalnych
Rola witamin w organizmie człowieka i objawy niedoboru
NAZWA WITAMINY WŁAŚCIWOŚCI ROLA W ORGANIZMIE OBJAWY NIEDOBORU
Witamina „A” Retinol i Karoten Jest wrażliwa na tlen i światło, traci swe właściwości podczas jełczenia tłuszczu oraz oddziaływania ciepła i suszenia. Warunkuje prawidłowy stan nabłonków skóry, błon śluzowych, pobudza procesy wzrostu, wpływa na procesy widzenia. Ślepota zmierzchowa, upośledzone widzenie barw, suchość skóry, wysuszenie błon śluzowych spojówki oka, rozmiękczenie rogówki i ronienie gałki ocznej.
Witamina „D” Kalcyferol Substancja mało wrażliwa na czynniki zewnętrzne, odporna na działanie temperatury i światła. Warunkuje prawidłową gospodarkę przemiany składników mineralnych, głównie gospodarkę wapniem i fosforem, wpływa na mineralizację kośćca. Rozmiękczenie kości, podatność na złamania, krzywica.
Witamina „E” Tokoferol Łatwo ulega utlenieniu, wrażliwa na działanie tlenu i promieni ultrafioletowych, rozkłada się podczas jełczenia tłuszczów. Reguluje prawidłowy przebieg procesów rozwojowych i czynności rozrodczych, zapobiega starzeniu się, wpływa na funkcjonowanie tkanki mięśniowej. Zaburzenia płodności, zmiany tkanki mięśniowej oraz układu nerwowego.
Witamina „K” Filochinon Wrażliwa na rozpuszczalniki oraz promieniowanie ultrafioletowe Substancja niezbędna w procesach krzepnięcia krwi, zapobiega procesom utleniania w organizmie. Zaburzenia krzepliwości krwi, zmniejszenie wytrzymałości ścianek krwionośnych, wewnętrzne i zewnętrzne krwotoki.
Witamina „B2” Ryboflamina Wrażliwa na rozpuszczalniki i światło, występuje w dużych ilościach w drożdżach, rybach, nabiale, mące, nasionach oleistych, warzywach strączkowych. Warunkuje prawidłowy przebieg utleniania i przemiany materii, wspomaga system odpornościowy. Zapalenia kącików ust, nadmierne zaczerwienienie warg i języka, wrastanie naczyń krwionośnych do rogówki oka.
Witamina „B6” Pirodyksyna Zawarta jest w drożdżach, piwie, suszonych warzywach, produktach zbożowych, warzywach świeżych, jest wrażliwa na związki alkaiczne oraz promienie ultrafioletowe, łatwo ulega utlenianiu. Bierze udział w przemianie białkowej oraz procesach krwiotwórczych. Zapalenie skóry, stany zapalne jamy ustnej, kącików ust, spojówek, zmiany w szpiku kostnym.
Witamina „B12” Kobalamina Zawarta jest w mięsie, mleku, rybach, jest wrażliwa na tlen, łatwo ulega utlenianiu.. Warunkuje prawidłowy rozwój erytrocydów, jest czynnikiem wzmacniającym i krwiotwórczym. Niedokrwistość, zmiany patologiczne układu nerwowego
Witamina „H” Biotyna Zawarta jest w wątrobie, drożdżach, żółtkach jaj, nasionach strączkowych, kalafiorze, mleku, szpinaku, jest mało wrażliwa na działanie czynników zewnętrznych Jest czynnikiem wzrostu, bierze udział w przemianach białkowych. Łuszczenie się naskórka, zmiany łojotropowe skóry.
Witamina „PP” Niacyna Zawarta jest w przetworach zbożowych, drożdżach piwnych i piekarskich, wątrobie oraz mięsie, jest mało wrażliwa na czynniki zewnętrzne. Jest składnikiem enzymów. Neurastenia (podatność na nerwicę, wrażliwość, osłabienie, spadek apetytu.
Witamina "C" Kwas askorbinowy Owoce i warzywa Jest czynnikiem odpornościowym Szybka męczliwość, infekcje
SKŁADNIKI MINARALNE
Składniki mineralne żywności – są to substancje chemiczne pochodzenia nieorganicznego.
Składniki mineralne nazywane inaczej pierwiastkami biogennymi czyli odgrywającymi rolę w regulowaniu czynności fizjologicznych organizmu.
Podział składników mineralnych.
Składniki mineralne klasyfikuje się na dwie grupy:
· Makroskładniki
· Mikroskładni
Ze względu na rolę w organizmie człowieka składniki mineralne dzieli się na:
· Niezbędne makroskładniki
· Niezbędne mikroskładniki
1) Niezbędne makroskładniki – spełniają w organizmie człowieka funkcje materiału budulcowego, głównie wapń, magnez. Są elementem wchodzącym w skład zębów, kości, włosów oraz krwi (np. hemoglobina zawiera żelazo, potas, sód, chlor, wpływają na właściwości fizykochemiczne roztworów komórkowych.
2) Niezbędne mikroskładniki – pierwiastki śladowe: miedź, cynk, mangan, jod, fluor, selen, spełniają ważne funkcje biochemiczne w organizmie na poziomie komórki.
Jony tych pierwiastków uczestniczą w reakcjach nerwowych organizmu człowieka, ponadto wchodzą w skład hormonów.
SKŁADNIKI MINERALNE
MAKROSKŁADNIKI MIKROSKŁADNIKI
(makroelementy) (mikroelementy)
Wapń miedź
Fosfor cynk
Magnez jod
Chlor mangan
Siarka kobalt
Sód fluor
Potas chrom
żelazo selen

SKŁADNIKI MINERALNE- składniki mineralne oznaczają makro i mikroelementy. Są one niezbędne w takim samym stopniu jak witaminy. Bez nich organizm ludzki nie jest w stanie prawidłowo funkcjonować.

Mikroelementy są to pierwiastki chemiczne, które występują w organizmie w bardzo małych ilościach. Ich występowanie jest jednak niezbędne do przebiegu wielu procesów i funkcji. Do mikroelementów zalicza się między innymi:

• miedź- wchodzi ona w skład enzymów warunkujących syntezę hemoglobiny; niedobór jest przyczyną niedokrwistości;

• żelazo- jest jednym w ważniejszych składników hemoglobiny; brak jest przyczyną anemii;

• mangan- jest czynnikiem uaktywniającym działanie wielu enzymów; niezbędny do prawidłowego rozwoju tkanek; niedobór prowadzi do zahamowania wzrostu oraz niedokrwistości;

• molibden- bierze udział w procesie funkcjonowania wielu enzymów; niedobór powoduje rogowacenie skóry, karłowatość, u mężczyzn- hipogonadyzm;

• bor- uczestniczy w kontroli błon biologicznych;

• kobalt- wchodzi w skład witaminy B12; konieczny przy syntezie hemoglobiny; aktywator wielu enzymów; niedobór powoduje anemię oraz zaburzenia w biosyntezie białek i kwasów nukleinowych;

• jod- gromadzi się w tarczycy; brak określonej ilości powoduje niedoczynność tego gruczołu;

• fluor- niezbędny w procesie powstawania i ochrony szkliwa zębów; niedobór powoduje próchnicę zębów;

• selen- warunkuje prawidłowy przebieg pracy serca; neutralizuje niektóre toksyny;

Makroelementy- są to pierwiastki, które występują w organizmie w większej ilości. Spełniają one wiele istotnych funkcji. Do grupy tej zaliczamy:

• węgiel, wodór i tlen- są to podstawowe składniki związków organicznych; wchodzą w skład komórek wszystkich żywych organizmów;

• azot- wchodzi w skład białek, zasad azotowych;

• siarka- składnik aminokwasów, koenzymów;

• chlor- składnik płynów ustrojowych; reguluje osmotyczną równowagę komórek; chlor jest składnikiem soku żołądkowego;

• wapń- składnik białek; buduje kości; reguluje wiele istotnych procesów biologicznych;

SKŁADNIKI NIEODŻYWCZE ŻYWNOŚCI
Składniki nieodżywcze – są to substancje obecne w żywności niewpływające na organizm człowieka energicznie, budulcowo lub regulująco.
Substancje te klasyfikuje się ze względu na inne oddziaływanie na organizm lub ze względu na pochodzenie:
· Substancje obojętne dla organizmu człowieka np. smakowo – zapachowe, barwniki
· Substancje szkodliwe dla zdrowia
· Substancje występujące naturalnie w surowcach roślinnych i zwierzęcych np. w tłuszczach
· Substancje powstające w żywności w czasie procesu technologicznego lub w czasie magazynowania (substancje będące wynikiem reakcji chemicznej)
· Substancje celowo dodawane do żywności w postaci tzw. Dodatków
· Substancje przedostające się do żywności w postaci zanieczyszczeń lub skażeń.
Zanieczyszczenia i skażenia żywności.
Zanieczyszczenia żywności – są to składniki obce przechodzące do żywności z gleby, wody, powietrza lub na skutek niewłaściwych procesów technologicznych.
Zanieczyszczenia klasyfikuje się do czterech grup:
a) Zanieczyszczenia fizyczne
b) Zanieczyszczenia chemiczne
c) Zanieczyszczenia biologiczne
d) Zanieczyszczenia techniczno – technologiczne
Zanieczyszczenia fizyczne – mogą pochodzić z niedostatecznie oczyszczonych surowców niepoddanych uzdatnianiu (nieprzesiana mąka, nie przefiltrowana woda), niewłaściwych opakowań, zabrudzeń produktu w czasie wykańczania, transportu, magazynowania. Do zanieczyszczeń fizycznych zaliczyć można: cząsteczki ziemi, piasek, części opakowań itp.
Zanieczyszczenia chemiczne – spowodowane są głównie rosnącą chemizacją przemysłu rolno – spożywczego i życia człowieka. Pośrednim źródłem tego typu zanieczyszczeń mogą być: ścieki, pyły, odpady przemysłowe i komunalne oraz gazy spalinowe pojazdów mechanicznych. Bezpośrednim źródłem tego typu zakażeń mogą być: środki stosowane do intensywnej hodowli roślin uprawnych oraz produkcji surowców pochodzenia zwierzęcego.
Zanieczyszczenia biologiczne – są to żywe organizmy lub ich metabolity, czyli substancje przedostające się do środowiska w wyniku czynności fizjologicznych tych organizmów np. drobnoustroje, pasożyty, szkodniki magazynowe oraz produkty ich aktywności np. enzymy, odchody, obumarłe szczątki.
Zanieczyszczenia techniczno – technologiczne – są to zanieczyszczenia przechodzące do żywności podczas procesów wytwórczych, przetwarzania, magazynowania i dystrybucji np. smary, opiłki, kawałki papierów, cynk, zawilgocenia i inne zanieczyszczenia wynikające z tych procesów.
Skażenia żywności – są to zanieczyszczenia, które ze względu na rodzaj, natężenie lub ilość zagrażającą zdrowiu człowieka.

Do substancji tych zalicza się:
a) Pestycydy
b) Metale ciężkie
c) Dioksyny
d) Azotany i azotyny
e) Antybiotyki
f) Radionukleidy
g) Mikrotoksyny
h) Drobnoustroje chorobotwórcze
Pestycydy – związki chemiczne wykorzystywane w rolnictwie do ochrony roślin uprawnych (opryski owadobójcze).
Metale ciężkie – są to zanieczyszczenia pochodzące z emisji pyłów, gazów, ścieków.
Do najgroźniejszych zaliczyć można: kadm, ołów, rtęć.
Dioksyny – substancje chemiczne powstające w wyniku spalania lub rozkładu innych substancji chemicznych. Związki takie występują np. w spalinach odpadów komunalnych jako produkt uboczny elektrowni, zakładów chemicznych, hut itp. oraz spaliny samochodowe. Substancje te wywołują zmiany nowotworowe, upośledzają system odpornościowy oraz uszkadzają system nerwowy. Do organizmu przedostają się z żywnością, po spożyciu substancje te kumulują się w tkankach organizmu i po przekroczeniu masy krytycznej, wywołują choroby, upośledzenia lub reakcje uczuleniowe.
Azotany i azotyny – są to związki używane w rolnictwie w nawożeniu roślin. W wyniku kumulowania się tych związków w organizmie lub żywności powstać mogą substancje rakotwórcze.
Antybiotyki – substancje chemiczne stosowane głównie jako dodatki do pasz zwierząt rzeźnych i drobiu oraz stosowane do leczenia (np. penicylina), środki te mogą przechodzić do mięsa, jaj, mleka i powodować uszkodzenia mikroflory układu pokarmowego, zatrucia i reakcje uczuleniowe.
Radionukleidy – izotopy radioaktywne powstają podczas reakcji termojądrowej i przedostają się do środowiska w postaci pyłu radioaktywnego.
Mikrotoksyny – są to substancje pochodzenia biologicznego mogące być metabolitami drobnoustrojów głównie pleśni, powodować mogą silne zatrucia.
Drobnoustroje chorobotwórcze – mikroorganizmy powodujące zatrucia pokarmowe (wirusy, grzyby, bakterie).
Do tej grupy zalicza się również inne organizmy takie jak: pierwotniaki, roztocza. Do najgroźniejszych najbardziej rozpowszechnionych zalicza się: salmonellę, gronkowca złocistego, bakterie Colli oraz pałeczki jadu kiełbasianego.
Zastosowanie i sposób działania substancji utrwalających żywność.
Dodatki przedłużające trwałość żywności są to substancje stosowane w celu przeciwdziałania zmianom zachodzącym w produkcie (zmiany fizjologiczne, fizyko – chemiczne, biochemiczne, mikrobiologiczne).
Do tej grupy substancji zalicza się:
· Substancje konserwujące
· Przeciwutleniacze
· Regulatory kwasowości
· Stabilizatory
Substancje konserwujące (konserwanty) – są to związki chemiczne hamujące i zabiegające niekorzystnym zmianom mikrobiologicznym.
Substancje te mogą ograniczać aktywność drobnoustrojów w produkcie lub je likwidować.
Konserwanty dodawane są do żywności w niewielkich ilościach zazwyczaj 0,1% – 0,2%.
Przeciwutleniacze – są to substancje dodawane do żywności, hamujące procesy utleniania zachodzące na skutek łączenia się niektórych związków zawartych w żywności z tlenem atmosferycznym.
Procesy utleniania zachodzić mogą z udziałem enzymów (np. brunatnienie mięsa, ciemnienie warzyw i owoców), lub bez udziału enzymów np. utlenianie się tłuszczy i niektórych witamin.
Regulatory kwasowości – są to substancje dodawane do żywności w celu utrzymania lub korygowania określonej kwasowości pH w środowisku produktu lub surowca.
Jako regulatory kwasowości stosowane są kwasy, zasady lub sole.
Stabilizatory – są to substancje dodawane do żywności zapobiegające swoistym, niepożądanym zmianom tekstury (miękkość, porowatość, sprężystość) podczas wytwarzania produktów, przechowywania i dystrybucji.
Stabilizatory zapobiegają lub ograniczają przebieg krystalizacji, wysychaniu, czerstwieniu pieczywa, rozwarstwianiu się mas i emulsji (np. kremy, majonezy, margaryny).




Charakterystyka dodatków do żywności

1) Dodatkami do żywności określane są substancje wprowadzone do żywności w procesie technologicznym , dodatki te w zależności od ich woli grupuje się:
- dodatki wzbogacające żywność składniki defrytywne
- kształtujące określające cechy organoleptyczne
- ułatwiające przebieg procesów technologicznych
- utrwalające żywność ( konserwanty )

2) dodatki wzbogacające żywność:
a) podczas procesów technologiczno spożywczych zachodzą różne zmiany ilościowe , jakościowe , zmieniają się właściwości wyrobu oraz skład chemiczny . Aby uzupełnić utracone podczas produkcji składniki odżywcze takie jak witaminy , sole minera , węglowodany , substancje te są wprowadzane w postaci dodatków wzbogacających oprócz funkcji wyrównania strat , dodatki wzbogacające wprowadzane są do wyrobu w celu upodobnienia go do wyrobu naturalnego np. witaminy dobrane do margaryny w celu upodobnienia składu chemicznego do masła .
Do substancji wzbogacających zalicza się witaminy , glukozę, preparaty białkowe syrop skrobiowy i inne.

3) dodatki kształtujące i określające cechy organoleptyczne :
a)stosownie :
- upodobnieni do żywności i produktu naturalnego
- uatrakcyjnienie koloryzacji wyrobu
- nadanie wyrobu cech smakowych i organoleptycznych
b) do substancji tych zalicz się ;
- barwniki naturalne i syntetyczne , przyprawy ,aromaty, esencję, sól kuchenną , kwasy spożywcze, środki słodzące

4) substancje ułatwiające procesy technologiczne;
a) stosowanie ; środki te mają za zadanie ułatwić przebieg określonych procesów technologicznych np. spulchnianie , stężanie , zagęszczanie
b) do substancji tych zalicza się naturalne i chemiczne środki spulchniające , zagęszczające i żelujące , stabilizatory i emulgatory

5) substancje utrwalające :
a) stosowanie ; sterylizacja żywności przez wyniszczenie obcej mikroflory lub stonowanie środowiska nie dogodnego dla rozwoju drobnoustrojów w celu max . przedłużenia okresu przydatności do spożycia . Do substancji utrwalających zalicza się również substancje spowolniające procesy utleniania .
b) do substancji tych zalicza się ; chemiczne konserwanty głównie kwasy i przeciwutleniacze takie jak witaminy .



Charakterystyka i stosowanie przypraw oraz aromatów.
Przyprawy i aromaty – są to dodatki stosowane w celu uzupełnienia lub wyostrzenia naturalnego smaku i zapachu produktów spożywczych.
Substancje te używane są też w procesach technologicznych jako substancje dodatkowe np. w produkcji wędlin, mięs duszonych, pieczonych w produkcji serów itp.
W produkcji ciastkarsko piekarskiej substancje aromatyczne wykorzystuje się głównie w celu upodobnienia produktu poddanego obróbce do produktu naturalnego.
Przyprawy i aromaty są surowcami dodatkowymi, które klasyfikuje się do tej grupy ze względu na obecność w ich składzie chemicznym lotnych substancji aromatycznych.
Klasyfikacja przypraw i aromatów.
Substancje te klasyfikuje się do trzech podstawowych grup:
Przyprawy roślinne – głównie warzywa, zioła, przyprawy korzenne
Hydrolizatory białkowe – substancje będące koncentratorami aminokwasów wzmacniające naturalnie występujący smak produktu.
Substancje te nazywane są też SYNERGENTAMI lub INTENSYFIKATORAMI. Ich działanie polega na intensyfikacji smaku oraz przedłużeniu wrażeń zmysłowych towarzyszącym spożywaniu produktu (są to utrwalacze smaku).
Aromaty naturalne i syntetyczne.
Aromaty naturalne – są to substancje chemiczne wyizolowane z naturalnych surowców roślinnych (np. esencje aromat cytrynowy, pomarańczowy,) uzyskiwany np. z przerobu skórek cytrusowych.
Aromaty syntetyczne – są to substancje lotne uzyskane z mieszanin różnych substancji chemicznych które pod względem składu chemicznego są określone jako podobne lub identyczne z naturalnymi.
Substancje identyczne z naturalnymi mają taki sam skład chemiczny i walory organoleptyczne jak substancje naturalne, natomiast aromaty podobne do naturalnych mają cechy organoleptyczne podobne do naturalnych jednak odmienny skład chemiczny.
Charakterystyka syntetycznych środków słodzących.
Środkami słodzącymi określa się te substancje, które dodawane są do żywności w celu nadania jej specyficznego słodkiego smaku. Substancje te podzielić można na dwie podstawowe grupy:
· Środki słodzące pochodzenia naturalnego
· Środki słodzące pochodzenia syntetycznego
Syntetyczne środki słodzące – są to substancje podobne lub identyczne do naturalnych pod względem cech smakowych.
Substancje te uzyskiwane są poprzez łączenie różnych związków chemicznych nie zaliczanych do grupy węglowodanów, lecz posiadających podobne cechy z wyłączeniem wartości energetycznej.
Do tej grupy zalicza się min.:
Sorbitol – otrzymywany na drodze redukcji glukozy posiadający obniżoną wartość energetyczną i smak dwukrotnie słodszy od sacharozy.
Mannitol – uzyskany z redukcji mannozy rzadziej fruktozy, posiada podobne cechy jak sorbitol.
Aspartam – jest całkowicie syntetycznym związkiem słodzącym cechujący się do 200 razy słodszym smakiem od sacharozy.
Stosowanie syntetycznych substancji słodzących jest ograniczone w przemyśle spożywczym ze względu na ich potencjalną szkodliwość.
Środki te wykorzystuje się głównie w produkcji żywności specjalnego przeznaczenia lub w produkcji żywności dla osób dużego ryzyka takich jak:
Dietetycy – osoby o zapotrzebowaniu na żywność nisko energetyczną lub diabetycy – osoby nie przyswajające określonych substancji.
Charakterystyka barwników.
Cechy organoleptyczne (sensoryczne) są jedną z bardzo ważnych cech, którą kieruje się konsument przy wyborze określonego produktu. Podczas procesów produkcyjnych następują często niepożądane zmiany w artykułach spożywczych (np. zmiana koloru, konsystencja, smak, zapach, aromat). Aby produkt spełniał oczekiwania odbiorcy konieczne jest poprawienie jego walorów organoleptycznych.
Osiągnąć to można poprzez stosowanie:
· Barwników
· Środków słodzących
· Przypraw smakowych i aromatów
· Substancji zapachowych i smakowych
· Substancji wzmacniających smak
· Kwasów spożywczych
· Soli
Inną grupą dodatków kształtujących cechy organoleptyczne są substancje ułatwiające przebieg procesów technologicznych i wpływające na fakturę, teksturę i konsystencję wyrobów spożywczych.
Do tej grupy zalicza się:
· Środki spulchniające
· Środki spieniające
· Środki żelujące
· Stabilizatory masy
Barwniki – są to substancje dodawane do żywności w celu nadania jej atrakcyjnej barwy lub przywrócenia żywności cech barwnych utraconych podczas obróbki technologicznej. Inną przyczyną barwienia produktów spożywczych jest ujednolicenie pod względem kolorystycznym wszystkich partii określonego wyrobu.
Podział barwników stosowanych w przemyśle spożywczym:
a) Barwniki organiczne naturalne takie jak:
· Chlorofil (zielony)
· Karoten (pomarańczowy)
· Karmel (brązowy)
a) Barwniki syntetyczne identyczne z naturalnymi – są to substancje uzyskane poprzez łączenie uzyskanych syntetycznie substancji występujących w tym samym składzie chemicznym naturalnie.
b) Barwniki organiczne syntetyczne – są to substancje uzyskane syntetycznie na skutek mieszania różnych substancji organicznych. Do tej grupy zalicza się barwniki o kolorach: błękitnym, intensywnie pomarańczowym, fioletowym.
Barwniki nieorganiczne syntetyczne
a) – stosowanie tych barwników jest bardzo ograniczone w produkcji żywności. Są to substancje uzyskane całkowicie syntetycznie, nie występują w naturze, są często nie przyswajalne przez organizm człowieka lub nawet szkodliwe.
b) Barwniki pochodzenia mineralnego – są to substancje uzyskane z np. węglanu wapnia (intensywna biel), złoto w postaci listków (stosowane w produkcji likierów), złoto w postaci proszku (stosowane do barwienia powierzchniowego np. draży cukierniczych).
Stosowanie odpowiednich grup barwników jest znormalizowane, grupy barwników muszą mieć jednak dopuszczone do stosowania i posiadać odpowiednie certyfikaty. Substancje te można stosować wyłącznie zgodnie z ich przeznaczeniem. Barwniki zastępować można naturalnymi produktami o intensywnych cechach barwnych np. wywary z roślin jagodowych lub buraków.
Dodatki nadające określone cechy organoleptyczne
Przyprawy i aromaty – są to dodatki stosowane w celu uzupełnienia lub wyostrzenia naturalnego smaku i zapachu produktów spożywczych.
Substancje te używane są też w procesach technologicznych jako substancje dodatkowe np. w produkcji wędlin, mięs duszonych, pieczonych w produkcji serów itp.
W produkcji ciastkarsko piekarskiej substancje aromatyczne wykorzystuje się głównie w celu upodobnienia produktu poddanego obróbce do produktu naturalnego.
Przyprawy i aromaty są surowcami dodatkowymi, które klasyfikuje się do tej grupy ze względu na obecność w ich składzie chemicznym lotnych substancji aromatycznych.
Klasyfikacja przypraw i aromatów.
Substancje te klasyfikuje się do trzech podstawowych grup:
· Przyprawy roślinne – głównie warzywa, zioła, przyprawy korzenne
· Hydrolizatory białkowe – substancje będące koncentratorami aminokwasów wzmacniające naturalnie występujący smak produktu.
Substancje te nazywane są też SYNERGENTAMI lub INTENSYFIKATORAMI. Ich działanie polega na intensyfikacji smaku oraz przedłużeniu wrażeń zmysłowych towarzyszącym spożywaniu produktu (są to utrwalacze smaku).
· Aromaty naturalne i syntetyczne.
Aromaty naturalne – są to substancje chemiczne wyizolowane z naturalnych surowców roślinnych (np. esencje aromat cytrynowy, pomarańczowy,) uzyskiwany np. z przerobu skórek cytrusowych.
Aromaty syntetyczne – są to substancje lotne uzyskane z mieszanin różnych substancji chemicznych które pod względem składu chemicznego są określone jako podobne lub identyczne z naturalnymi.
Substancje identyczne z naturalnymi mają taki sam skład chemiczny i walory organoleptyczne jak substancje naturalne, natomiast aromaty podobne do naturalnych mają cechy organoleptyczne podobne do naturalnych jednak odmienny skład chemiczny.

PRZEMIANA MATERII

Nie wszyscy ludzie zdają sobie sprawę z tego, że rodzaj i jakość spożywanych pokarmów może mieć wpływ na szybkość przemiany materii, wydolność i sprawność psychofizyczną organizmu. Badania przeprowadzone na terenie USA dowodzą, że około 80 - 90% zaistniałych chorób jest związanych z nieprawidłowym odżywianiem.

Przekonacie się Państwo, że wiadomości dotyczące tej problematyki, przedstawione w nietypowym ujęciu, są bardzo interesujące. Opis przebiegu procesów biochemicznych, jakie toczą się w organizmie przedstawiłem w znacznym uproszczeniu, tak by były bardziej czytelne i zrozumiałe.

1. Czynniki wpływające na wytwarzanie energii w organizmie

Czynniki zewnętrzne środowiska, w którym żyjemy, tryb życia, a przede wszystkim sposób odżywiania znajdują swoje odzwierciedlenie w biochemicznym funkcjonowaniu organizmu. Decydują o sprawności funkcjonowania systemu odpornościowego oraz sposobie reakcji organizmu na oddziaływanie stresu fizycznego i psychicznego. Obrazowo mówiąc, wpływają bezpośrednio na stan naszego zdrowia oraz kondycję psychiczną.

Przyzwyczailiśmy się też do sformułowań używanych w reklamach środków farmaceutycznych, w których jest mowa o „leczeniu objawów choroby”, co z założenia jest bezsensowne. Zwykły człowiek nie rozróżnia pojęcia leczenia choroby od leczenia jej objawów, czyli zaistniałych już jej skutków. Utrwalają one w naszej świadomości wizerunek cudownej chemicznej pigułki likwidującej wszelkie dolegliwości bólowe, a tym samym objawy choroby. Działanie te nie mają nic wspólnego z chęcią poprawy stanu zdrowia społeczeństwa, a jedynym tego celem jest osiąganie maksymalnych dochodów finansowych przez firmy farmaceutyczne. Przewlekła toksemia wywołana nadużywaniem leków chemicznych może zaburzyć biochemiczne funkcjonowanie organizmu i obniżyć jego wydolność wytwarzania energii.

O prawidłowej pracy wszystkich komórek organizmu, które są podstawową jednostką jego struktury, decyduje rodzaj, ilość i jakość spożywanych składników odżywczych. Są nimi białka, tłuszcze i węglowodany. Pierwiastki nazywane makro i mikroelementami oraz witaminy spełniają rolę katalizatorów wszystkich reakcji chemicznych. Niewłaściwe odżywianie i niedobór któregoś z tych elementów prowadzi do ujawnienia się w początkowym okresie drobnych niedomagań, a w końcowym zmian degeneracyjnych i rozwoju komórek rakowych. Najbardziej optymalnym wyjściem z tej sytuacji jest świadomy wybór spożywanych składników odżywczych oraz w miarę potrzeby selektywne uzupełnianie diety odpowiednimi dodatkowymi składnikami. Ich niedobór w pożywieniu wynika z sposobu hodowli roślin i zwierząt oraz technologii przetwarzania produktów żywnościowych.

Większość witamin może być syntetyzowana przez organizm człowieka, ale np. witamina C i biopierwiastki muszą być dostarczone wraz z pożywieniem. Ich źródłem jest pokarm i woda, a wchłanianie odbywa się w jelitach, przez skórę i podczas procesu oddychania. Utrzymanie prawidłowej równowagi ilościowej i proporcji między poszczególnymi pierwiastkami w ustroju jest niezmiernie ważne.

Do zaburzeń w biochemicznym funkcjonowaniu organizmu przyczyniają się zaburzenia trawienia i wchłaniania, niepełnowartościowe odżywianie, nadużywanie preparatów farmaceutycznych, jedzenie żywności zawierającej konserwanty oraz picie zanieczyszczonej wody z kranu. Konsekwencją tego jest rozwój chorób nazywanych cywilizacyjnymi, do których należą cukrzyca, choroby układu krążenia, zespół przewlekłego zmęczenia, otyłość, alergie w tym astma oskrzelowa, nadczynność i niedoczynność gruczołów dokrewnych, choroby reumatyczne, infekcje, itd.

2. Podstawowa przemiana materii

Podstawowa przemiana materii dotyczy funkcji energetycznych organizmu w stanie spoczynku. Dostarcza energii do utrzymania temperatury ciała, metabolicznej aktywności mózgu, wątroby, nerek, mięśni, perystaltyki jelit oraz krążenia krwi i limfy. U dorosłego człowieka jej wielkość wynosi około 5900 - 7500 kJ, tj. 1400-1800 kcal na dobę.

Trzy podstawowe składniki pożywienia węglowodany, tłuszcze i białka, w różnym stopniu są zaangażowane w ten proces. Białka stanowią podstawę budulcową organizmu, a głównymi substratami do wytworzenia energii są węglowodany i tłuszcze. Obowiązuje na-stępująca między nimi korelacja: 100 g białka odpowiada pod względem kalorycznym 100 g węglowodanów i 44.1 g tłuszczów.

3. Prawidłowa przemiana materii

Przemiana materii (metabolizm) jest całokształtem przemian biochemicznych, które umożliwiają wymianę energii i materii pomiędzy środowiskiem a organizmem. Każdy z nas jest indywidualnością biochemiczną, biorąc pod uwagę całokształt wewnętrznego metabolizmu komórek. Organizm człowieka jest określany przez dietetyków jako niezrównoważony, ale samoregulujący się układ przemiany materii i energii. W żywych komórkach zachodzi szereg re-akcji enzymatycznych tworząc tzw. szlaki metaboliczne, dzięki którym komórka może dzielić się, rozwijać i utrzymywać własne funkcje życiowe.

Na przemianę materii składają się procesy syntezy związków or-ganicznych tzw. anaboliczne – wymagające dostarczenia energii z zewnątrz oraz rozkładu – kataboliczne, podczas których wyzwala się energia chemiczna. O prawidłowej przemianie materii mówimy wtedy, gdy procesy anaboliczne są w wzajemnej równowadze z przemianami katabolicznymi. Oba te procesy są zdeterminowane ogólnym bilansem energetycznym organizmu. Z dodatnim bilansem mamy do czynienia wtedy, gdy przeważają procesy anaboliczne, a ujemnym – procesy kataboliczne.

Katabolicznymi są te reakcje chemiczne, podczas których następuje rozpad cząsteczek organicznych – węglowodanów, tłuszczów i białek. Uwolniona z nich energia jest zużywana przez ustrój do wszelkich procesów życiowych – transportu cząsteczek chemicznych przez błony komórkowe, przewodzenia impulsów w układzie nerwowym, syntezy nowych substancji budulcowych i związków organicznych, zarządzania gospodarką wodno-elektrolitową, regeneracji tkanek, wykonywania pracy mechanicznej, wytwarzania ciepła, wchłaniania składników pokarmowych i wydalania zbędnych produktów przemiany materii. Długotrwała przewaga procesów katabolicznych może świadczyć o ujemnym bilansie energetycznym i stanie choroby. W wątrobie zachodzą wtedy głównie procesy przemiany kwasów tłuszczowych, z których wytworzone związki są wykorzystywane jako alternatywne źródło energii zamiast glukozy.

Procesy anaboliczne prowadzą do budowania swoistych dla danego organizmu białek, przekształcania dla własnych potrzeb węglowodanów i tłuszczów. Podczas nasilenia anabolicznych procesów syntezy, glukoza i aminokwasy ulegają przemianie w kwasy tłuszczowe i są odwrotnością procesów katabolicznych.

4. Wytwarzanie energii

Proces przemiany materii rozpoczyna się pobraniem składników pokarmowych, przekształceniem ich do wewnętrznych swoistych substancji budulcowych i związków energetycznych, transportem i magazynowaniem, a kończy wydaleniem zbędnych i szkodliwych produktów tych przemian.

Procesy przemiany materii i energii są ze sobą ściśle powiązane ciągiem następujących po sobie w określonej kolejności reakcji chemicznych katalizowanych przez enzymy, a więc pozostających pod nieustanną kontrolą. Funkcję tę na szczeblu komórki sprawują jądra komórkowe, kierujące biosyntezą białek w rybosomach oraz wytwarzaniem energii w mitochondriach. Nadrzędną kontrolę nad całością tych przemian sprawuje ośrodkowy układ nerwowy (mózg) poprzez regulację nerwowo–humoralną.

Na tempo przemian metabolicznych wpływają następujące czynniki zewnętrzne:

jakość i ilość spożywanego pokarmu,

rodzaj wykonywanej pracy fizycznej i umysłowej,

stan emocjonalny oraz wysokość temperatury otoczenia.

Z moich obserwacji wynika, że w miarę starzenia się organizmu szybkość metabolizmu zmienia się, na co decydujący wpływ ma sposób odżywiania, tryb życia oraz czynniki dziedziczne.

Na tempo przemian metabolicznych wpływają następujące czynniki wnętrzne:

szybkość trawienia i przyswajania składników odżywczych,

ilość wydzielanych hormonów przez gruczoły dokrewne.

Duży wpływ na tempo przemiany materii w organizmie ma zawartość pierwiastków, witamin oraz proporcje i wzajemne zależności jakie występują między nimi.

Fosfor jest niezbędny we wszystkich cyklach wytwarzania energii w komórce. Wysoka proporcja fosforu w stosunku do wapnia świadczy o wysokim tempie przemian metabolicznych, a jej tempo maleje, gdy zwiększa się w ustroju ilość wapnia.

Fosfor magazynowany jest w komórkach jako związek chemiczny – ATP (adenozynotrójfosforan). Jest uniwersalnym akumulatorem, spełniającym również rolę nośnika energii.

Wszystkie procesy syntezy służą w końcowym rozrachunku do tworzenia ATP, który jest nieustannie odnawiany w procesach utleniania (spalania) glukozy, kwasów tłuszczowych i związków ketonowych w łańcuchu oddychania wewnątrzkomórkowego. ATP ulegając rozpadowi w procesie defosforylacji do ADP (adenozynodwu-fosforanu) uwalniając porcję energii, którą organizm wykorzystuje do wszelkich przemian energetycznych.

5. Wpływ hormonów na tempo przemiany materii

Prawidłowość funkcjonowania gruczołów dokrewnych i wydzielanych przez nie hormonów, jest uwarunkowana ich wzajemnym wpływem synergistycznym lub antagonistycznym, w stosunku do siebie.

Przykładem może być tarczyca, której niedoczynność może doprowadzić do niewydolności nadnerczy.

Wszystkie procesy metaboliczne żywego organizmu można porównać do sznura pereł. Zerwanie nici ich łączącej powoduje to, że każda perełka przemieszcza się w inną stronę i traci łączność z inną. Wszelkie dysfunkcje jednego narządu pociągają za sobą niedomogę innego, objawiające się w końcu zaburzeniami przemiany materii i chorobą całego organizmu.

6. Tarczyca

Tarczyca jest nieparzystym narządem układu wydzielania wewnętrz-nego umiejscowionym na przednio-bocznej powierzchni szyi, poniżej chrząstki krtaniowej zwanej "jabłkiem Adama". Należy do dużych gruczołów człowieka ważąc od 10 do 20 g. Ze względu na to, że leży płytko pod skórą, jest jedynym gruczołem dokrewnym (wydzielającym hormony), który można od razu zauważyć gołym okiem. Z powodu swojego położenia jest łatwo dostępna badaniu i oceny wielkości, co sprzyja szybkiemu wykrywaniu wszelkich nieprawidłowości.

Tarczyca zbudowana jest z dwóch symetrycznych płatów połączonych cieśnią. Miąższ narządu składa się z dwóch rodzajów komórek o różnej funkcji i budowie. Komórki pęcherzykowe biorą udział w syntezie hormonów i stanowią około 80% masy całego gruczołu. Tworzą struktury zwane pęcherzykami, które mają średnicę 0.05-0.12 mm i są wypełnione koloidem, zawierającym nieaktywny hormon tarczycy - tyreoglobulinę. Pozostałe 20% gruczołu to komórki C zwane także okołopęcherzykowymi, które wypełniają przestrzenie między pęcherzykami. Produkują one hormon – kalcytoninę, somatostatynę i serotoninę. Powierzchnię gruczołu pokrywa torebka łącznotkankowa. Na tylnej powierzchni tarczycy znajdują się dwie pary gruczołów przytarczycznych odpowiedzialnych za gospodarkę wapniowo-fosforanową ustroju.

Przemiana materii ustroju jest uzależniona głównie od funkcji tarczycy i wydzielanych przez nią hormonów. Zadanie tarczycy po-lega na produkcji trzech hormonów niezwykle ważnych dla funkcjonowania ludzkiego organizmu: tyroksyny (T4), trójjodotyroniny (T3) oraz kalcytoniny. Prawidłowa praca tarczycy zależy od ilości wchłoniętego do jej wnętrza jodu, który musi być dostarczany do organizmu wraz z pożywieniem.

Hormony tarczycy są odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie wszystkich tkanek organizmu. Ich działanie polega na pobudzaniu aktywności metabolicznej wszystkich tkanek ustroju, co wyraża się w sumie zwiększonym zużyciem tlenu, glukozy i tłuszczów na poziomie komórkowym, pobudzeniem wchłaniania węglowodanów oraz przyspieszeniem metabolizmu cholesterolu.

Czynność tarczycy jest sterowana przez podwzgórze i przysadkę, które wraz z tarczycą tworzą układ ujemnego sprzężenia zwrotnego. Podwzgórze produkuje neurohormon tyreoliberynę TRH, który dzia-łając na przedni płat przysadki pobudza go do produkcji hormonu tyreotropowego TSH. Natomiast TSH pobudza tarczycę do wydzielania hormonów T3 i T4.

a. Niedoczynność tarczycy

Obniżenie tempa przemian metabolicznych może wynikać z niedoczynności tarczycy i zmniejszenia ilości wydzielanych przez nią hormonów. Spada produkcja energii cieplnej i zużycie tlenu. Temperatura ciała obniża się, chory nieustannie odczuwa chłód – nawet gdy na zewnątrz jest ciepło, skarży się na łatwe męczenie, dokuczliwe osłabienie, senność, spowolnienie fizycznie i psychicznie, zaburzenia koncentracji uwagi i wyraźnie gorszą pamięć.

Wzrasta masa ciała mimo braku apetytu, pojawiają się obrzęki, zwłaszcza na twarzy – skóra staje się nalana, zasiniona, z obrzękiem powiek i zwężeniem ich szpar. Włosy wypadają, stają się szorstkie, łamliwe i bez połysku. Pojawiają się kłopotliwe zaparcia stolca. Niedoczynność tarczycy u kobiet może być też spowodowana nadmiernym wytwarzaniem estrogenów, a wzrost ich ilości może być wywołany zwiększoną podażą miedzi w pokarmie, lub nadmiernym wchłanianiem tego pierwiastka w jelitach. Miesiączki są nieregularne i trwają dłużej niż zwykle. Mężczyźni najczęściej cierpią na impotencję.

Niedoczynność tarczycy bywa również spowodowana gromadzeniem się kobaltu w obrębie tego narządu. Nadmiar tego metalu jest uważany przez biochemików za szkodliwy. Żelazo pozostaje w związku antagonistycznym w stosunku do kobaltu, więc spadek poziomu żelaza w organizmie może być spowodowany wzrostem ilości kobaltu w narządach wewnętrznych – głównie w tarczycy. Zjawisko to wynika z tego, że oba metale współzawodniczą o dostęp do białek osoczowych, które transportują oba te metale do narządów wewnętrznych. Kobalt więc, a nie żelazo wchłania się do tarczycy upośledzając funkcję wydzielania przez nią hormonów T3 i T4.

Niedoczynność tarczycy może być spowodowana nadmierną produkcją insuliny przez trzustkę oraz niedoborem chromu. Metal ten wchodzi w skład receptorów błon komórkowych i bierze aktywny udział w transporcie glukozy z krwi do wnętrza komórek. Jego nie-dobór powoduje wzrost stężenia glukozy (cukru) w krwi, co wymusza na trzustce nadprodukcję insuliny (hyperinsulinizm) i jest jednym z czynników doprowadzających do zachorowania na cukrzycę II°.

Niedoczynność tarczycy może wywołać nadmierna i długotrwała konsumpcja produktów sojowych, białej kapusty i produktów mlecznych. Spożywanie nadmiernej ilości preparatów wapniowych również wpływa na obniżenie wydzielania hormonów tarczycy T3 i T4 oraz kalcytoniny, która odpowiada za wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego i odkładanie go w kościach. Nadmiar wapnia w organizmie blokuje przyswajanie i utylizację żelaza, co doprowadza do nadmiernego gromadzenia kobaltu itd.

Paradoksalnie więc, nadmiar konsumowanego mleka zawierającego dużą ilość wapnia przyspiesza wystąpienie osteoporozy. Nadmierna podaż magnezu prowadzi do wtórnego niedoboru wapnia. Sprzyja więc zdrowiu utrzymywanie prawidłowej proporcji między obydwoma pierwiastkami.

b. Nadczynność tarczycy

Stan chorobowy spowodowany nadmierną produkcją tyroksyny i trójjodotyroniny nazywamy nadczynnością tarczycy. Wysokie wydzielanie hormonów tarczycy przyspiesza przemianę materii i zwiększa się w miarę wzrostu ilości potasu. Przyspieszenie metabolizmu związane jest z nadmiernym wytwarzaniem energii. O przyspieszeniu tempa przemiany materii świadczy wzrost proporcji między potasem i wapniem oraz między fosforem i wapniem.

Objawy kliniczne nadczynności tarczycy są takie same niezależnie od przyczyny, która je wywołuje. Chorzy mają liczne dolegliwości i najczęściej skarżą się na stałe osłabienie, chudnięcie mimo dobrego apetytu, bicie serca, potliwość, drżenie rąk oraz uczucie gorąca, obrzęki stóp i podudzi. Do tego mogą dochodzić zaburzenia snu, uporczywe biegunki, płaczliwość, drażliwość i wybuchowość. U kobiet mogą pojawić się zaburzenia cyklu miesięcznego lub przerwa w miesiączkowaniu.

7. Nadnercza

Nadnercza to dwa gruczoły wydzielania wewnętrznego przylegające do górnych biegunów nerek. Są one płaskimi tworami o przekroju trójkątnym lub półksiężycowatym. Masa każdego nadnercza wynosi 4,5 - 5 g. Nadnercze składa się z dwóch połączonych ze sobą części: ze-wnętrznej noszącej nazwę kory nadnerczy oraz wewnętrznej – rdzenia nadnerczy.

a. Funkcje nadnerczy

Kora nadnerczy stanowi 90% masy całego gruczołu i wytwarza hormony - glikokortykoidy, z których najważniejszy jest kortyzol, mineralokortykoidy – głównie aldosteron oraz niewielkie ilości hormonów płciowych – androgenów. Rdzeń nadnerczy produkuje tzw. katecholaminy, czyli adrenalinę i noradrenalinę, które są substancjami obecnymi także w układzie nerwowym.

Dzięki kortykoidom człowiek może zwalczyć różne zaburzenia wewnątrzustrojowe, wytrzymać chłód i wysokie temperatury, znosić ból, przezwyciężyć infekcje i zmobilizować siły do walki. Kortyzol w sytuacjach zagrożenia życia hamuje syntezę białek, pobudza prze-mianę glukozy i tłuszczów, tworzenie się krwinek czerwonych i białych w szpiku kostnym, powoduje zatrzymanie sodu i wody, a zwiększa wydalanie potasu w nerkach. Mineralokortykoidy, głownie aldosteron, mają ogromne znaczenie w utrzymaniu prawidłowej gospodarki wodno-elektrolitowej ustroju, regulacji ciśnienia tętniczego, funkcji układu krążenia, pracy serca i mięśni szkieletowych.

Katecholaminy – adrenalina i noradrenalina, uczestniczą w utrzy-maniu stałego ciśnienia krwi. Efektem ich działania jest skurcz naczyń tętniczych, przyspieszenie pracy serca i zwiększenie siły skurczu mięśnia sercowego, wzrost ciśnienia tętniczego, rozkurcz oskrzeli. Mają także duży wpływ na procesy metaboliczne organizmu np. podwyższenie poziomu cukru we krwi wskutek nasilenia rozpadu glikogenu w wątrobie i mięśniach oraz dzięki hamowaniu wydzielania insuliny w trzustce. Powodują też rozpad tłuszczów, czyli tzw. lipolizę, co umożliwia uruchomienie zapasów energetycznych w stanach wymagających dużej mobilizacji organizmu.

Krótkotrwały stres sprawia, że pod wpływem hormonu adrenaliny wydzielanego przez nadnercza zwężają się naczynia zaopatrujące w krew skórę i narządy wewnętrzne. Krew z nich przepompowywana jest do mięśni, jako że mogą uczestniczyć w walce i obronie przed zagrożeniem zewnętrznym. Upośledza to dostarczanie substancji odżywczych do komórek organizmu i usuwania z nich niepotrzebnych substancji odpadowych normalnej przemiany materii.

b. Niewydolność nadnerczy

Długotrwałe i przewlekłe działanie stresu na organizm upośledza wydzielanie hormonów przez nadnercza jako skutku wyczerpania funkcji tego narządu wywołując w efekcie spowolnienie tempa prze-miany materii.

8. Wpływ odżywiania na tempo przemiany materii

Każdy z nas jest indywidualnością biochemiczną i w związku z tym, w doborze składników odżywczych, powinno uwzględnić się szybkość tempa przemian metabolicznych. Niewłaściwe odżywianie może być przyczyną zaburzeń metabolicznych lub odwrotnie – jego wynikiem.

O ile weźmiemy pod uwagę te oba te czynniki, to dojdziemy do wniosku, że nie istnieje uniwersalny i jednolity sposób odżywiania jednakowy dla wszystkich ludzi. Wybór rodzaju pokarmu jako optymalnego materiału energetycznego, nie powinien zależeć od aktualnie obowiązującego modelu odżywiania wymuszanego przez dietetyków, ale tempa przemiany materii i stanu fizjologicznego organizmu.

Uważam, że jest błędem nazywanie sposobu odżywiania i doboru składników odżywczych dietą. Pojęcie to powinno być zarezerwowane dla ludzi chorych, wymagających odrębnego doboru składników pokarmowych, a ich jedzenie sprzyjać szybszemu powrotowi do zdrowia.

Biorąc pod uwagę tempo przemian metabolicznych podzielono ludzi na dwie grupy, o szybkiej i wolnej przemianie materii. Dokonując analizy wyników badań ustalono, że 80% posiada wolną przemiany materii a 20% szybką (w Polsce 75% i 25%).

9. Wolne wytwarzanie energii

Wysoka wartość proporcji wapnia w stosunku do fosforu wskazuje na wolne wytwarzanie energii w organizmie, gdzie przewagę uzyskują procesy anaboliczne (syntezy) nad katabolicznymi (rozpadu).

Obniżenie przemiany materii może być spowodowane niskim spożyciem białka i wysokim węglowodanów.

Innym czynnikiem może być zmniejszone wchłanianie wszystkich składników odżywczych, wynikające z zaburzeń wydzielania soków trawiennych przez narządy trawienne i procesów chorobowych doprowadzających do uszkodzenia komórek (enterocytów) wyścielających powierzchnie jelita cienkiego.

Może też mieć na to wpływ niedożywienie organizmu wynikające z braku podaży podstawowych składników odżywczych – czyli głodzenie się.

Ludzi z wolnym metabolizmem cechuje:

powolne wydzielanie kwasu solnego w żołądku

powolne trawienie i zła tolerancja białek,

niskie ciśnienie tętnicze krwi,

uczucie zimna, niska temperatura ciała,

stan przewlekłego zmęczenia,

skłonność do stanów depresyjnych,

skłonność do przyrostu wagi ciała i gromadzenie tkanki tłuszczowej w rejonie ud i bioder.

Zalecany sposób odżywiania ma na celu przyspieszenie tempa przemiany materii.

Można to osiągnąć kierując się następującymi wskazówkami:

Główny posiłek, jakim jest śniadanie i obiad, powinny zawierać w swoim składzie przewagę białka o tzw. najwyższej biologicznej dostępności dla organizmu (jaja maja 90% biologicznej do-stępności, mięsa 60 – 70%).

Należy spożywać umiarkowaną ilość węglowodanów złożonych, tj. ziemniaków, kasz i ryżu.

Ograniczyć spożywanie mleka i jego produktów do 2 dni w ty-godniu.

Zdecydowanie ograniczyć ilość spożywanego cukru i produktów spożywczych wyprodukowanych na jego bazie.

Zwiększyć ilość posiłków do 3 - 4 dziennie jednocześnie zmniej-szając ich wielkość.

10. Szybkie wytwarzanie energii

Wysoka wartość proporcji fosforu w stosunku do wapnia wskazuje na szybkie wytwarzanie energii w organizmie, gdzie przewagę uzyskują procesy kataboliczne (rozpadu) nad anabolicznymi (syntezy). Ma to na celu uzyskanie odpowiedniej ilości energii ze spalenia węglowodanów, tłuszczów i białek, więc ludzie z szybką przemianą materii mają wysokie zapotrzebowanie na składniki odżywcze.

Ludzi z szybkim metabolizmem cechuje:

wysoka aktywność glikolityczna (spalania glukozy),

utrzymywanie się wysokiego stężenie glukozy (cukru) w krwi,

zła tolerancja węglowodanów o wysokim indeksie glikemicznym,

wolne wydzielania enzymów przez trzustkę.

Celem zaleceń dietetycznych dla ludzi w szybką przemiana materii jest spowolnienie tempa przemian metabolicznych.

Można to osiągnąć kierując się następującymi wskazówkami:

Proporcja spożywanego tłuszczu i białek powinna wynosić 3 : 1.

Należy wprowadzić do diety białko o wysokiej biologicznej bio-dostępności, czyli jajka i mięso.

Spożywać więcej produktów nabiałowych, najlepiej nie przetwo-rzonych (z gospodarstwa wiejskiego).

Ograniczyć ilość spożywanych węglowodanów złożonych. Kategorycznie unikać cukru i produktów wytworzonych na jego bazie, gdyż sprzyja to produkcji nadmiernej produkcji tkanki tłuszczowej.

11. Rola biopierwiastków w przemianie materii

Stosowane analityczne metody oceny ilości pierwiastków w organizmie opierają się głównie na badaniu krwi i moczu. Oznaczenie ich bieżącego składu we krwi może okazać się badaniem niemiarodajnym, ponieważ działają mechanizmy wyrównujące na bieżąco ich poziom we krwi, kosztem rezerw tkankowych. Ich ilość w organizmie może być w związku z tym niedostateczna pomimo prawidłowego stężenia w krwi. Dla poszczególnych obszarów organizmu istnieje ściśle określona równowaga jonowa, która utrzymuje się na stałym poziomie. Jest inna w różnych płynach: zewnątrzkomórkowych – w krwi i limfie, płynie mózgowo-rdzeniowym i inna w płynie wewnątrzkomórkowym.

Dobrą oceną stanu przemiany mineralnej w ustroju jest analiza pierwiastkowa włosów. Badanie to polega na spaleniu włosów w fotometrze plazmowym i określeniu rodzaju i ilości pierwiastków. W wyniku przeprowadzonych badań porównawczych wykazano, że tkanka włosa jest najlepszym materiałem do przeprowadzenia tego typu badania. Na podstawie proporcji między poszczególnymi pierwiastkami można ocenić ich aktywność i prawidłowość przebiegu procesów metabolicznych organizmu.

Spośród 104 pierwiastków występujących w przyrodzie, 81 znajduje się w tkankach i płynach fizjologicznych.<

Cztery z nich: węgiel, wodór, tlen i azot stanowią 96% masy naszego ciała.

Te, których ilość wynosi 0,01 % masy ciała nazwano makroelementami lub makrobiopierwiastkami. Należą do nich: wapń, magnez, fosfor, siarka, potas, sód i chlor.

Pozostałe, o masie niższej niż 0,01%, noszą nazwę mikroelementów lub mikrobiopierwiastków. Zaliczamy do nich: żelazo, cynk, miedź, molibden, nikiel, kobalt, chrom i mangan. Najnowsze badania wykazują, że lista pierwiastków zaliczanych do mikroelementów nie została jeszcze zamknięta. Niewypowiedziano się jeszcze do końca co do roli niklu, cyny i strontu.

Do czwartej grupy należą pierwiastki silnie toksyczne, których obecność w organizmie w każdym przypadku jest niepożądana i są to tal, ołów, rtęć, kadm, arsen i glin. Ich szkodliwość zależy od stężenia, czasu działania oraz zdolność ustroju do ich eliminacji. Wydalane są one powoli w naturalny sposób przez nerki z moczem, wątrobę – z kałem przez przewód pokarmowy oraz z potem przez skórę. Mają jednak niestety tendencję do odkładania się w narządach miąższowych, a przede wszystkim w wątrobie, nerkach i trzustce.

Mogą gromadzić się wybiórczo w określonych tkankach np. ołów i aluminium w kościach; ołów, rtęć i aluminium w tkance mózgowej, a kadm w cebulkach włosów.

Pierwiastki toksyczne upośledzają wytwarzanie energii. Istnieje prawdopodobieństwo wzajemnego chemicznego oddziaływania między metalami toksycznymi a toksynami organicznymi, w wyniku czego powstają połączenia o niezbadanej jeszcze szkodliwości. Jeżeli ich skumulowana ilość przekracza zdolność organizmu do ich wydalenia, pojawia się chorobą, którą nazywam toksemią.

Makro i mikroelementy występują w organizmie w ściśle określonych zakresach stężeń, a ich niedobór lub nadmiar prowadzi do poważnych zaburzeń metabolicznych powodując chorobę, a nawet śmierć. Tylko niektóre z nich: magnez, cynk, jod mogą osiągać wyższe stężenia nie przyczyniając się do większych szkód.

Fizjologiczne procesy życiowe zależą nie tylko od składu i stężenia poszczególnych pierwiastków, ale również od ich proporcji w ustroju. Większość z nich wykazuje w stosunku do siebie działanie synergistyczne lub antagonistyczne. Nadmiar czy niedobór jednego pierwiastka wpływa na zmianę zawartości innych. Pomiędzy pierwiastkami śladowymi też istnieją związki synergistyczne i antagonistyczne wpływające bezpośrednio na metabolizm ustroju.

Zachowanie proporcji pomiędzy nimi ma we wielu przypadkach większe znaczenie niż ich wyższe lub niższe stężenie. Wzajemne oddziaływania między nimi, a także metalami toksycznymi ma ogromny wpływ na ich wchłanianie w przewodzie pokarmowym oraz przyswajanie składników odżywczych, jak również na wchłanianie komórkowe. Ustalono np., że niedobór magnezu lub nadmiar wapnia w organizmie ułatwia wchłanianie ołowiu; niedobór cynku sprzyja wchłanianiu kadmu, nadmiar fosforanów utrudnia przyswajanie wapnia i magnezu.

W przypadku niedoboru pierwiastków w ustroju zwiększa się ich zdolność przyswajania, a nadmiaru maleje. Dzięki temu istnieje naturalna bariera ochronna przed zatruciem.

Niezwykle ważnym czynnikiem stabilizującym i ułatwiającym wchłanianie biopierwiastków są witaminy. Wiele makro i mikro-elementów ma odpowiednią witaminę, która ułatwia ich przyswajanie z jelit i dalszą utylizację w ustroju. Wszystkie witaminy produkowane przez organizm czy dostarczane z dietą, spełniają rolę „świec zapłonowych” w wytwarzaniu energii.

Oceniając niedobór czy nadmiar pierwiastków można ustalić predyspozycje organizmu do ujawnienia się określonych schorzeń. Dla przykładu podam, że niedobór cynku, selenu, krzemu może wskazywać na skłonność do chorób infekcyjnych, nadmiar żelaza o większej podatności na uszkodzenia tkanek spowodowane działaniem wolnych rodników, natomiast nadmiar wapnia w stosunku do magnezu o skłonnościach do zaparcia stolca, bolesności mięśni i zaburzenia snu.

Organizm człowieka ma określone zapotrzebowanie na energię, wynikające z wrodzonej, genetycznie uwarunkowanej szybkości procesów metabolicznych, prowadzonego trybu życia, a także wieku i płci.

Zachowanie zrównoważonego bilansu między ilością energii przyjmowanej z pożywieniem i wykorzystywanej przez organizm jest podstawą zachowania zdrowia. Jeśli nie przekraczamy dziennego zapotrzebowania kalorycznego i cała energia pobrana równa jest energii wydatkowanej, waga naszego ciała nie zmienia się i stan taki jest najbardziej pożądany u osób dorosłych, które zakończyły już okres wzrostu. Nasz organizm ma stałe wydatki energetyczne. Są nimi podstawowe przemiany metaboliczne takie jak na przykład: podtrzymywanie krążenia krwi i pracy serca, a także utrzymywanie stałej temperatury ciała oraz strawienie zjedzonych posiłków. Wydatki energii to także dodatkowa aktywność, czyli praca fizyczna i umysłowa, a także np. jazda na rowerze czy taniec w dyskotece. Ten rodzaj aktywności sprawia ,że nasze zapotrzebowanie na energię dostarczana z pokarmem różni się tak znacznie:

DZIENNE ZAPOTRZEBOWANIE

GRUPA

OSÓB ILOŚĆ kcal POTRZEBNYCH CODZIENNIE

Dzieci 1300

Młodzież 2500-3500

Kobiety 1700-2800

Kobiety karmiące 2800

Mężczyźni 2500-4000

Osoby starsze 1500-1800

ENERGETYCZNE RÓŻNYCH GRUP OSÓB

Bilans energetyczny - forma przedstawienia Przemiany Materii organizmów żywych; porównuje się w nim ilość energii dostarczonej z pożywieniem z wydatkiem energetycznym danego organizmu.

Istnieją trzy rodzaje bilansu energetycznego:

• dodatni: wartość wydatku energetycznego jest mniejsza niż wartość energii dostarczonej do organizmu wraz z pożywieniem; taki bilans może prowadzić do zwiekszenia masy ciała oraz do podwyższenia ryzyka zachorowania na inne choroby cywilizacyjne takie jak nadciśnienie tętnicze; bilans dodatni polecany jest osobom z niedowagą;

• ujemny: wartość wydatku energetycznego jest większa niż wartość energii dostarczonej do organizmu wraz z pożywieniem; taki bilans grozi osłabieniem organizmu oraz zmniejszeniem masy ciała; owy rodzaj bilansu energetycznego jest korzystny tylko wtedy, kiedy występuje u osoby otyłej, w wieku od około 18 lat, lecz nawet wtedy bilans nie może być bardzo drastycznie na minusie;

• zrównoważony: najodpowiedniejszy bilans, nie powinien prowadzić do żadnych chorób oraz komplikacji;

Metabolizm – całokształt reakcji chemicznych i związanych z nimi przemian energii zachodzących w żywych komórkach, stanowiący podstawę wszelkich zjawisk biologicznych. Procesy te pozwalają komórce na wzrost i rozmnażanie, zarządzanie swoją strukturą wewnętrzną oraz odpowiadanie na bodźce zewnętrzne.

Reakcje chemiczne składające się na metabolizm są zorganizowane w szlaki metaboliczne, w których substraty przekształcane są najczęściej za pomocą enzymów w serii reakcji w produkty – metabolity. Enzymy pozwalają na przeprowadzanie mniej prawdopodobnych termodynamicznie reakcji, poprzez łączenie ich z odpowiednimi innymi reakcjami (dającymi odpowiedni efekt termodynamiczny netto lub elektrochemiczny). Pozwalają one również na regulację szybkości zachodzenia reakcji w zależności od zmian wewnątrz komórki lub sygnałów pochodzących spoza komórki.

Szlaki metaboliczne można podzielić na dwie duże klasy: przekształcające związki chemiczne z wytworzeniem energii w postaci użytecznej biologicznie oraz wymagające dostarczenia energii, aby mogły zachodzić^[1]. Pierwsze z nich, będące reakcjami egzoenergetycznymi, w czasie których następuje przekształcanie związków organicznych w energię, nazywa się reakcjami katabolicznymi lub bardziej ogólnie katabolizmem. Drugie natomiast, będące reakcjami endoenergetycznymi czyli wymagającymi dostarczenia energii, jak tworzenie glukozy, lipidów lub białek, nazywa się reakcjami anabolicznymi lub anabolizmem^[1][2].

Genetycznie uwarunkowane możliwości metaboliczne danego organizmu decydują o zakwalifikowaniu danej substancji jako "przydatnej" lub "nieprzydatnej" (lub nawet "trującej") i jej użyciu i przetworzeniu. Dla przykładu, niektóre organizmy prokariotyczne (np. bakterie z rodzaju Beggiatoa) używają siarkowodoru jako źródła energii, włączając go w swoje szlaki metaboliczne, podczas gdy m.in. dla zwierząt gaz ten jest trujący^[3] (H₂S blokuje oksydazę cytochromową^[4]). Tempo metabolizmu określa natomiast ilość pożywienia, jaka będzie niezbędna do prawidłowego funkcjonowania danego organizmu.

Szlaki metaboliczne wykazują duże podobieństwo nawet u gatunków o niezwykle dalekim pokrewieństwie. Przykładowo zestaw enzymów, tożsamych w funkcji i niezwykle podobnych w strukturze, biorących udział w cyklu kwasu cytrynowego można znaleźć zarówno u bakterii Escherichia coli, jak i u organizmów wielokomórkowych^[5]. Ta uniwersalność szlaków metabolicznych jest prawdopodobnie efektem ich dużej wydajności, a więc istniejącej, dodatniej presji ewolucyjnej do ich podtrzymania, a także wczesnego pojawienia się w ewolucyjnej historii życia^[6][7].