Главная страница

Поиск по названию:


Элективный курс «Волшебная сила питания»




НазваниеЭлективный курс «Волшебная сила питания»
страница5/7
ЯНАО Пуровский район
Дата конвертации15.12.2012
Размер0.86 Mb.
ТипЭлективный курс
1   2   3   4   5   6   7

Приложение В

Производство пищи как одно из направлений биотехнологии.

Пища должна быть разнообразной и содержать белки, жиры, углеводы и витамины. Источники энергии — жиры и углеводы в определенных пределах взаимозаменяемы, причем их можно заменить и белками, но белки нельзя заменить ничем. Проблема питания людей в конечном счете заключается в дефиците белка. Там, где сегодня люди голодают, не хватает прежде всего белка. Установлено, что ежегодный дефицит белка в мире, по самым скромным подсчетам, оценивается в 15 млн. т. Наибольшую популярность как источники белка приобрели семена масличных культур — сои, семян подсолнечника, арахиса и других, которые содержат до 30 процентов высококачественного белка. По содержанию некоторых незаменимых аминокислот он приближается к белку рыбы и куриных яиц и перекрывает белок пшеницы. Белок из сои широко уже используется в США, Англии и других странах как ценный пищевой материал.

Эффективным источником белка могут служить водоросли. Увеличить количество пищевого белка можно и за счет микробиологического синтеза, который в последние годы привлекает к себе особое внимание. Микроорганизмы чрезвычайно богаты белком — он составляет 70—80 процентов их веса. Скорость его синтеза огромна. Микроорганизмы примерно в 10—100 тысяч раз быстрее синтезируют белок, чем животные. Здесь уместно привести классический пример: 400-килограммовая корова производит в день 400 граммов белка, а 400 килограммов бактерий — 40 тысяч тонн. Естественно, на получение 1 кг белка микробиологическим синтезом при соответствующей промышленной технологии потребуется средств меньше, чем на получение 1 кг белка животного. Да к тому же технологический процесс куда менее трудоемок, чем сельскохозяйственное производство, не говоря уже об исключении сезонных влияний погоды — заморозков, дождей, суховеев, засух, освещенности, солнечной радиации и т. д.

Применяя обычные технологические линии по производству синтетических волокон, можно получать из искусственных белков длинные нити, которые после пропитки их формообразующимн веществами, придания им соответствующего вкуса, цвета и запаха могут имитировать любой белковый продукт. Таким способом уже получены искусственное мясо (говядина, свинина, различные виды птиц), молоко, сыры и другие продукты. Они уже прошли широкую биологическую апробацию на животных и людях и вышли из лабораторий на прилавки магазинов США, Англии, Индии, стран Азии и Африки. Только в одной Англии их производство достигает примерно 1500 тонн в год. Интересно, что белковую часть школьных обедов в США уже разрешено на 30 процентов заменять искусственным мясом, созданным на основе соевого белка.

Используемое в питании больных Ричмондского госпиталя (США) искусственное мясо получило высокую оценку главного диетолога. Правда, когда больным давали антрекот из искусственного мяса, они жаловались на его тестоватость, хотя и не знали и даже не догадывались о том, что получали не естественный продукт. А когда мясо подавалось в виде мелко нарезанных кусочков, нареканий не было. Обслуживающий персонал также употреблял искусственное мясо, не догадываясь о подделке. Они воспринимали его как натуральную говядину. Врачи госпиталя отмечали также положительное влияние рациона на здоровье пациентов и особенно больных атеросклерозом. В состав такого мяса обязательно включают специально обработанный искусственный белок, небольшое количество яичного альбумина, жиры, витамины, минеральные соли, природные красители, ароматизаторы и прочее, что дает возможность «лепить» изделие с заданными свойствами, учитывая при этом физиологические особенности организма, для которого продукт предназначен. Это особенно важно в диете детей и людей пожилого возраста, больных и выздоравливающих, когда необходимо лимитировать питание по целому ряду пищевых компонентов, что весьма трудно сделать, используя традиционные продукты. Такое мясо можно резать, замораживать, консервировать, сушить или прямо использовать для приготовления различных блюд.

Из 20 аминокислот, входящих в состав белков, 8 аминокислот люди не могут синтезировать, и их относят к незаменимым. Это изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, валин, фенилаланин. Аминокислоты — это не только питательные вещества, но также ароматические и вкусовые агенты, и потому они широко используются в пищевой промышленности.

Как питательную добавку в пищу чаще всего вносят лизин и метионин. Глутамат натрия и глицин употребляют как ароматические вещества для усиления и улучшения вкуса пищи. У глицина освежающий, сладкий вкус. Его вводят в сладкие напитки, и кроме того, он проявляет там бактериостатическое действие. Цистеин предотвращает подгорание пищи, улучшает пекарские процессы и качество хлеба. Благодаря некоторым бактериям удается получать около 100 г/л глутаминовой аминокислоты. Ежегодно в мире производят микробиологическим способом 270 000 т этой аминокислоты, основная часть которой идет в пищевую промышленность. По объему продукции второе место после глутаминовой кислоты занимает лизин — 180 000 т в год. Другие аминокислоты производят в гораздо меньших количествах.

Биотехнология молочных продуктов

Спектр продуктов питания, получаемых при помощи микроорганизмов, обширен. Это продукты, получаемые в результате брожения - хлеб, сыр, вино, пиво, творог и так далее. До недавнего времени биотехнология использовалась в пищевой промышленности с целью усовершенствования освоенных процессов и более умелого использования микроорганизмов, но будущее здесь принадлежит генетическим исследованиям по созданию более продуктивных штаммов для конкретных нужд, внедрению новых методов в технологии брожения.

Получение молочных продуктов в пищевой промышленности построено на процессах ферментации. Основой биотехнологии молочных продуктов является молоко. Молоко (секрет молочных желез) - уникальная естественная питательная среда. Она содержит 82-88% воды и 12-18% сухого остатка. В состав сухого молочного остатка входят белки (3,0-3,2%), жиры (3,3-6,0%), углеводы (молочный сахар лактоза - 4,7%), соли (0,9-1%), минорные компоненты (0,01%): ферменты, иммуноглобулины, лизоцим и т.д. Молочные жиры очень разнообразны по своему составу. Основные белки молока - альбумин, казеин. Благодаря такому составу молоко представляет собой прекрасный субстрат для развития микроорганизмов. В сквашивании молока обычно принимают участие стрептококки и молочнокислые бактерии. Путем использования реакций, которые сопутствуют главному процессу сбраживания лактозы получают и другие продукты переработки молока: сметану, йогурт, сыр и т.д. Свойства конечного продукта зависят от характера и интенсивности реакций ферментации. Те реакции, которые сопутствуют образованию молочной кислоты, определяют обычно особые свойства продуктов. Например, вторичные реакции ферментации, идущие при созревании сыров, определяют вкус отдельных их сортов. В таких реакциях принимают участие пептиды, аминокислоты и жирные кислоты, находящиеся в молоке.

Все технологические процессы производства продуктов из молока делятся на две части: 1) первичная переработка - уничтожение побочной микрофлоры; 2) вторичная переработка. Первичная переработка молока включает в себя несколько этапов. Сначала молоко очищается от механических примесей и охлаждается, чтобы замедлить развитие естественной микрофлоры. Затем молоко сепарируется (при производстве сливок) или гомогенизируется. После этого проводят пастеризацию молока, при этом температура поднимается до 80оС, и оно закачивается в танки или ферментеры. Вторичная переработка молока может идти двумя путями: с использованием микроорганизмов и с использованием ферментов. С использованием микроорганизмов выпускают кефир, сметану, творог, простокваши, казеин, сыры, биофруктолакт, биолакт, с использованием ферментов - пищевой гидролизат казеина, сухую молочную смесь для коктейлей и т.д. При внесении микроорганизмов в молоко лактоза гидролизуется до глюкозы и галактозы, глюкоза превращается в молочную кислоту, кислотность молока повышается, и при рН 4-6 казеин коагулирует.

Молочнокислое брожение бывает гомоферментативным и гетероферментативным. При гомоферментативном брожении основным продуктом является молочная кислота. При гетероферментативном брожении образуются диацетил (придающий вкус сливочному маслу), спирты, эфиры, летучие жирные кислоты. Одновременно идут протеолитические и липолитические процессы, что делает белки молока более доступными и обогащает дополнительными вкусовыми веществами.

Для процессов ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемые заквасками. Исключение составляют закваски для кефиров, которые представляют естественный симбиоз нескольких видов молочнокислых грибков и молочнокислых бактерий. Этот симбиоз в лабораторных условиях воспроизвести не удалось, поэтому поддерживается культура, выделенная из природных источников. При подборе культур для заквасок придерживаются следующих требований:

- состав заквасок зависит от конечного продукта (например, для получения ацидофилина используется ацидофильная палочка, для производства простокваши - молочнокислые стрептококки);

- штаммы должны отвечать определенным вкусовым требованиям; - продукты должны иметь соответствующую консистенцию, от ломкой крупитчатой до вязкой, сметанообразной;

- определенная активность кислотообразования;

- фагорезистентность штаммов (устойчивость к бактериофагам);

- способность к синерезису (свойству сгустка отдавать влагу);

- образование ароматических веществ; - сочетаемость штаммов (без антагонизма между культурами);

- наличие антибиотических свойств, т.е. бактериостатическое действие по отношению к патогенным микроорганизмам;

- устойчивость к высушиванию.

Культуры для заквасок выделяются из природных источников, после чего проводится направленный мутагенез и отбор штаммов, отвечающих перечисленным выше требованиям. Биотехнологии на основе молока включают, как правило, все основные стадии биотехнологического производства, которые можно рассмотреть на примере сыроварения.

Сыроварение - один из древнейших процессов, основанных на ферментации. Сыры бывают самые разнообразные - от мягких до твердых. Мягкие сыры содержат много воды, 50-60%, а твердые - мало, 13-34%. На первом этапе идет подготовка молока (первичная обработка). На втором - готовится культура молочнокислых бактерий. Микроорганизмы подбираются в определенной пропорции, обеспечивающей наилучшее качество. Набор бактерий также зависит от температуры термообработки. Третья стадия - стадия ферментации, - в сыроварении в некоторых случаях происходит в 2 этапа, до и после стадии выделения. Сначала молоко инокулируют определенными штаммами микроорганизмов, приводящими к образованию молочной кислоты, а также добавляют сычужный фермент реннин. Реннин ускоряет превращение жидкого молока в сгусток (створаживание) в несколько раз. Эта реакция активируется молочной кислотой, вырабатываемой бактериями. Функции реннина могут выполнять и другие протеиназы, но реннин также участвует в процессах протеолиза, происходящих в сыре при созревании. После образования сгустка сыворотку отделяют, а полученную творожистую массу подвергают термообработке и прессуют в формах. Далее сгусток солят и ставят на созревание. Иногда полученная масса происходит дополнительную обработку, которая заключается в следующем: заражение спорами голубых плесневых грибов при производстве рокфора; нанесение на поверхность спор белых плесневых грибов при производстве камамбера и бри; нанесение бактерий, необходимых для созревания некоторых сыров. Некоторые сыры после выделения должны подвергнуться дальнейшей ферментации (стадия созревания). Микроорганизмы и ферменты в ходе этого процесса гидролизуют жиры, белки и некоторые другие вещества молодого сыра. В результате их распада образуются вещества, придающие сырам характерный вкус.

Процессы ферментации при производстве многих молочных продуктов, таких как сметана, творог, многие сыры идут в ферментерах открытого типа. Как правило, они занимают немного времени. К одним из самых простых относят производство кефира, простокваш, сметаны и масла. Например, при производстве сметаны к сливкам добавляют 0,5-1% закваски, используемой при производстве масла. Далее продукт выдерживают, пока концентрация кислоты не достигнет 0,6%. В заключение хотелось бы добавить, что процессы получения молочнокислых продуктов весьма просты и доступны для воспроизводства в домашних условиях. Они не требуют строгих условий соблюдения стерильности, протекают, как правило, при комнатной или чуть повышенной температуре. Собственно, изначально они были одними из первых "домашних" биотехнологий, которые были позднее поставлены на промышленную основу.


Приложение C

Питательные вещества

В организме белки являются важнейшей составной частью тканей. Они используются для построения основных структурных элементов клеток. Поэтому их нельзя заменить никакими другими веществами. Все живые организмы вырабатывают свой, только им присущий специфический белок. Для построения используются простые элементы – аминокислоты, образованные при расщеплении чужеродного белка пищи. В организме взрослого человека обновление белков крови и печени происходит в течение 5-7 дней.

В процессах обмена возможен переход одних аминокислот в другие, однако организм человека может синтезировать не все аминокислоты. Из 20 известных аминокислот 12 могут быть синтезированы, а 8 являются незаменимыми, организм не может обойтись без их поступления извне. Биологическая ценность белков определяется наличием в них незаменимых аминокислот и степенью их усвоения. Чем ближе употребляемый белок по составу аминокислот подходит к составу белков данного организма, тем выше его биологическая ценность.

Сравнительная биологическая ценность белков может быть выражена в следующих числах. Если белки молока, содержащие все необходимые аминокислоты, принять за 100, то биологическая ценность белков мяса и рыбы выразится числом 95, картофеля – 80, овса – 75, гороха – 55, пшеницы – 50, риса – 58, ржаного хлеба – 75.

При отсутствии незаменимых аминокислот, наряду с нарушением синтеза белков наблюдаются ещё и особые расстройства, зависящие от специфического значения данной аминокислоты в организме. Так, метионин, содержащийся в молоке и молочных продуктах, имеет большое значение для обеспечения защитной функции печени, препятствует накоплению жира и способствует его выведению из печени (предупреждает жировое перерождение печени).

В зависимости от содержания незаменимых аминокислот белки условно делят на «полноценные» (белки животных) и «неполноценные» (белки растений).

Одним из важнейших конечных продуктов обмена белков у человека является мочевая кислота. Она образуется в печени и тканях, откуда поступает в кровеносную систему, и через почки выводится из организма вместе с мочой. Нарушение обмена нуклеиновых кислот приводит к развитию подагры. При подагре увеличивается концентрация мочевой кислоты в крови, что в связи с её плохой растворимостью является причиной отложения мочекислых солей в тканях, образующих подагрические узлы. Развитие подагры издавна связывали с преобладанием в пище мясных продуктов.

Жиры являются важной составной частью пищи, необходимой для нормального протекания обменных процессов.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. Жиры с низкой температурой плавления (растительные) полнее и быстрее перевариваются в кишечнике, они содержат ненасыщенные жирные кислоты. Жиры с высокой температурой (животные) усваиваются хуже. Они содержат насыщенные жирные кислоты. В отличие от животного, жир рыб имеет низкую температуру плавления, и ненасыщенных жирных кислот в нём даже больше, чем в растительных маслах. Это объясняется тем, что рыбы обычно обитают в холодных, а часто в очень холодных водах. При такой температуре насыщенные жиры имели бы твёрдую консистенцию (точка плавления насыщенных жиров выше 25%). Ненасыщенные же жиры остаются в жидком состоянии при гораздо более низкой температуре.

Ненасыщенные жирные кислоты расцениваются как жировой витамин F. Они способствуют выведению холестерина в кишечник, откуда он удаляется вместе с калом. В организме человека не синтезируются. И поскольку являются незаменимыми веществами, их нужно обязательно включать в пищевой рацион. Среди животных жиров наиболее ценными являются жиры, находящиеся в сливках, сливочном масле и других молочных продуктах.

Экспериментально установлено, что при добавлении к пище растительных масел белые крысы лучше растут и быстрее развиваются. Это показывает, что жиры, содержащие большой процент ненасыщенных кислот, являются более ценными, чем твёрдые (животные) жиры.

Людям пожилого возраста целесообразно снизить количество жира в пищевом рационе. Особенно это касается жиров, содержащих большое количество холестерина: животных жиров, яичных желтков, мозгов, почек. Избыточное употребление этих пищевых веществ может вызывать нарушения функции печени, камнеобразование (желчнокаменную болезнь), развитие атеросклероза.

Установлено, что если животным давать в пищу не жир, а свободные жирные кислоты, то, тем не менее, в лимфе, оттекающей от кишечника, появляются жиры. В здоровом организме многие жировые вещества покидают кровяное русло к моменту очередного приёма пищи. При нарушении жирового обмена в связи с перееданием или употреблением слишком жирной пищи наблюдается снижение или даже утрата способности крови освобождаться к следующему приёму пищи от этих веществ. Их постоянный избыток может вызвать сгущение и остановку капиллярного тока крови. Кроме того, повышение жирности крови может привести к склеиванию эритроцитов. В нормальных условиях количество жировых частиц регулируется гепарином и так называемым фактором просветления, вызывающими просветление сыворотки крови, помутневшей вследствие поступления в неё большого количества жировых капель. У людей, предрасположенных к атеросклерозу или употребляющих избыточное количество высококалорийной пищи, этот механизм истощается, что сопровождается угнетением способности регулировать содержание жировых частичек в крови.
1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Элективный курс «Волшебная сила питания» iconЭлективный курс «школа дорожной грамоты»
«областной центр детского (юношеского) технического творчества и безопасности дорожного движения»
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconПрограмма элективного курса "Web сайт"
Элективный курс предназначен для обучения учащихся старших классов в общеобразовательных школах. Предполагаемый объём учебного времени...
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconЭлективный курс по химии Пояснительная записка элективного курса
Естественнонаучный профиль предполагает существенное углубление знаний по этим предметам, что должно обеспечить подготовку к егэ...
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconЧерез интегрированный элективный курс английский язык – география преподаватель
Сегодня, говоря о том, что целью обучения является общение на иностранном языке, мы подразумеваем не просто диалог на уровне индивидуумов,...
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconЭлективный курс по английскому языку «С английским по свету»
«С английским по свету» рассчитана на учащихся 9-ых классов со знанием английского языка на среднем (intermediate) уровне и испытывающих...
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconУчебный курс «Технология профессионального успеха». Профильный курс «Основы современной инженерии»
Профильное обучение – средства педагогической поддержки самоопределения подростков
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconЗдоровое питание – отличное настроение
Цели: закрепить у детей знания о законах здорового питания; убедить их в необходимости и важности соблюдения режима питания; учить...
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconУчебник рассчитан на дальнейшее развитие навыков устной и письменной речи в результате овладения речевыми
Практический курс английского языка. 2 курс : учеб для студентов вузов / В. Д. Аракин и
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconДэвид Майерс Социальная психология. Интенсивный курс. Exploring Social Psychology Изучаем социальную психологию
Академический курс социальной психологии, изложенный в этой книге, усваивается эффективно и легко
Элективный курс «Волшебная сила питания» iconВолшебная таблетка: Эксмо; М.; 2010
Сделаешь так, чтобы она ждала именно твоего звонка даже если у нее миллион
Разместите кнопку на своём сайте:
recept.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©recept.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Recept