Организм человека в значительной мере состоит из воды, в крови содержится ее более 80%. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды только несколько дней.
Недостаток или излишек воды ухудшают жизнедеятельность организма.
В каждую клетку организма человека входит как основная составная часть белок. Разрушаются старые и образовываются новые клетки постоянно; для того чтобы образовывались новые клетки необходимы белковые продукты питания.
Поскольку в состав белка входит азот, он не может быть заменен жирами или углеводами. Составной частью белков являются более простые азотистые соединения - аминокислоты. В разных видах белка аминокислоты содержатся в различных сочетаниях и количествах.
Белки пищевых продуктов не могут непосредственно усваиваться организмом, фермент желудочного сока (пепсин) и соляная кислота расщепляют их на более простые вещества. Далее в тонких кишках под действием ферментов поджелудочной железы белки окончательно расщепляются до аминокислот, растворимых в кишечном соке и тем самым легко усвояемых. Наиболее ценны для питания человека по составу аминокислот белки мяса, рыбы, яиц, молока и в некоторой степени крупяных продуктов, бобовых и овощей.
В картофеле, например, содержание белков не превышает 1-1,5%, но и в отличие от некоторых других овощей белки картофеля имеют полноценный состав аминокислот, необходимый для питания человека.
Жиры могут служить источником энергии, а также участвовать в других процессах обмена веществ. Жиры - необходимая составная часть в питании человека. При их отсутствии количество некоторых веществ, влияющих на нормальную функцию центральной нервной системы, снижается. Жиры нерастворимы в воде, поэтому в пищеварительной системе под воздействием различных ферментов расщепляются на более простые вещества (ферменты поджелудочной железы, желчь и т. п.); после этого продукты расщепления, растворимые в кишечном соке, всасываются ворсинками кишечника и поступают в кровь. Жиры могут накапливаться в организме под кожей, во внутренних органах и т. п.
Для организма человека углеводы, в основном, являются «топливом»; в его клетках они окисляются за счет кислорода воздуха («сгорают», выделяя энергию), а продукты распада - углекислый газ и вода - выводятся во внешнюю среду. Освобождающаяся энергия расходуется на поддержание температуры тела и на рабочие процессы. Окисляться с выделением энергии могут также белки и жиры. Углеводы участвуют и в других процессах обмена веществ.
Человек потребляет углеводы в составе пищевых продуктов: в хлебе, сахаре, крупах, бобовых, фруктах, овощах и т. п. Из основных углеводов - сахара, как растворимые в воде, не задерживаясь в желудочно-кишечных системах поступают в кровь. Крахмал, как нерастворимый в воде, под действием ферментов расщепляется в организме человека. При избыточном питании углеводами они в организме переходят в жиры, а при резком недостатке углеводов жиры могут переходить в углеводы.
В состав тела человека входят минеральные вещества; они постоянно расходуются и их необходимо восполнять.
Соли кальция и фосфора входят в состав костей, а некоторые фосфорные соединения - в нервную ткань. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимы соли кальция и магния, а для обмена веществ - соли фосфора и магния. Гемоглобин крови содержит железо. Йод способствует работе щитовидной железы. Соли натрия и калия обеспечивают водный обмен, а хлор необходим для образования соляной кислоты желудочного сока.
Многие химические элементы (медь, кобальт, железо, фтор, хром, марганец, уран и т. д.) входят в состав организма в незначительных количествах, поэтому их именуют микроэлементами. Избыток некоторых из них в пище может оказать вредное действие на организм.
Из минеральных веществ больше всего требуется человеку солей кальция и фосфора; они содержатся в значительных количествах в хлебе, крупах, зеленых овощах (щавель, шпинат, салат, капуста) и т. д.
Лучше усваиваются соли кальция, содержащиеся в молочных продуктах. Для взрослого человека требуется в сутки 0,7-0,8 г кальция, а для ребенка не менее 1 г. Фосфор содержится в животных и растительных продуктах, особенно в сыре, яичном желтке, мозгах, печени. В сутки потребность человека в фосфоре составляет в среднем 1,5-2 г.
Магний содержится в крупах, ржаном хлебе и некоторых других продуктах.
Основным источником калия могут быть: капуста, картофель, морковь.
Железа особенно много в печени животных.
Очень важна для человека поваренная соль. В среднем потребность взрослого человека в поваренной соли составляет 10-15 г в сутки.
В состав продуктов питания входят также витамины. Они отличаются от других пищевых веществ тем, что не принимают непосредственного участия в образовании тканей, органов и в создании энергии, но они совершенно необходимы в пище, так как нормализуют функции организма.
При недостаточном содержании в пище некоторых витаминов могут возникнуть болезненные явления организма - гиповитаминоз, а при полном их отсутствии в течение продолжительного времени - авитаминоз, следствием которого бывают тяжелые заболевания (например, болезни - цынга, бери-бери, пеллагра и т. п.).
Пищевые продукты, консервированные теплом в герметически укупоренной таре, лучше сохраняют при всех прочих равных условиях витамины, особенно легко окисляющиеся кислородом воздуха (витамин С), поскольку в этих консервах остаточное содержание воздуха крайне незначительно, а доступа его извне нет.
Витамины обычно принято обозначать буквами латинского алфавита, а за последнее время им дают также названия, соответствующие химическому составу. Для большинства витаминов их содержание принято определять в мг на 100 г продукта, обозначая это мг% (миллиграм-проценты).
В настоящее время известно около 50 витаминов. Рассмотрим некоторые основные витамины и их свойства.
Витамин А. В пищевых продуктах этот витамин бывает в виде собственно витамина и провитамина А - каротина. Собственно витамин А находится в продуктах животного происхождения, а каротин в продуктах растительного происхождения. Витамином А богаты: сливочное масло, яичный желток, печень некоторых рыб (трески, морского окуня и морских млекопитающих - кита и тюленя).
Каротин содержится в значительных количествах в моркови, красных томатах и перце, зеленых овощах, абрикосах, рябине, шиповнике и т. д.
Каротин в организме человека расщепляется, при этом образуется витамин А. Витамин А и каротин хорошо растворяются в жирах и не растворяются в воде. Растительную пищу, содержащую каротин, лучше употреблять совместно с жирами, это повышает усвояемость каротина.
Витамин А разрушается от воздуха; при отсутствии воздуха (даже при нагревании) сохраняемость витамина значительно повышается.
Суточная потребность человека в витамине А примерно 2-3 мг.
В консервированных продуктах сохраняемость этого витамина хорошая даже в течение нескольких лет.
Витамин B1 (тиамин) содержится в зерновых, бобовых и крупяных продуктах, в том числе в хлебе из муки грубого помола. Это объясняется тем, что наибольшее количество такого витамина содержится в наружных поверхностях зерна, а не во внутренних крахмалистых частях.
В свежих овощах витамин B1 содержится в зеленом горошке, стручковой фасоли, томатах, шпинате, а также в продуктах животного происхождения - нежирной свинине и говядине. Наиболее богаты витаминами группы В дрожжи, особенно пивные.
Суточная потребность человека в витамине B1 в среднем 2-4 мг.
Витамин В2 (рибофлавин) содержится в мясных (почках, печени), рыбных и молочных продуктах, а также в овощах - зеленом горошке, шпинате, зеленом луке и т. п. Этот витамин достаточно устойчив к тепловым процессам и незначительно разрушается при переработке.
Суточная потребность человека в витамине В2 - 2 мг.
Витамин РР (никотиновая кислота) содержится в достаточных количествах в мясных продуктах, а также в хлебе, крупах, грибах, пекарских и пивных дрожжах.
В плодах и овощах он содержится в незначительных количествах. Витамин РР необходим для обмена веществ (углеводов, белков, серы).
В чистом виде никотиновую кислоту в промышленных условиях получают из отходов махорки и табака.
Суточная потребность человека в витамине РР 15-25 мг.
Витамин В6 (пиридоксин) содержится в бобовых продуктах и некоторых овощах.
Суточная потребность человека в витамине В6 - 2-3 мг.
Витамин В12 (кобаламин) получают при переработке отходов рыбы или при производстве антибиотиков. В растениях этот витамин не содержится. Витамин В12 оказывает существенное влияние на усвояемость белков растительного происхождения.
Холин содержится во многих пищевых продуктах, в том числе в плодах и овощах. Недостаток его в пище может вызвать заболевание печени.
Витамин Н (биотин) содержится в моркови, томатах и других овощах, бобовых, малине, персиках, орехах. Недостаток витамина Н может вызвать заболевание кожных покровов и способствовать развитию фурункулеза.
Витамин В9 (фолиевая кислота) содержится в зеленых овощах, цветной капусте, а также в других овощах, хлебных и крупяных продуктах и ягодах (малине). Этот витамин оказывает существенное влияние на кровотворные органы.
Пантотеновая кислота содержится в яблоках и некоторых других плодах, овощах, а также в молочных продуктах, печени, дрожжах. Пантотеновая кислота способствует нормальному обмену веществ в коже, а также общему углеводному обмену.
Витамин С (аскорбиновая кислота) принадлежит к числу важнейших и совершенно необходимых витаминов для сохранения здоровья человека. При его недостаточности или отсутствии в питании человека развивается общая слабость, малокровие; в дальнейшем это влечет за собой тяжелое заболевание - цынгу. Этот витамин повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, способствует лучшему выздоровлению от любых болезней, в том числе и послеоперационных, и создает хороший тонус жизнедеятельности организма.
Витамин С содержится в плодах, ягодах и овощах. В других продуктах он есть, например в молоке, которое получают от животных, питающихся на летних пастбищах, а зимой - силосом. В других продуктах животного происхождения его очень мало.
В плодах и овощах содержание витамина С больше в кожице или в ближайших к ней слоях мякоти. Больше витамина и в свежих молодых листьях.
Следует учитывать, что отдельные сорта одного и того же вида растений могут резко отличаться по содержанию витамина С, что зависит от климатических условий. Например, шиповник южных районов (Кавказ, Средняя Азия) обычно содержит его меньше, чем произрастающий в средней полосе страны, на Урале и т. д.
Существенное значение имеют и агромероприятия (состав почвы и ее обработка, удобрения, орошение); при всех равных условиях содержание витамина С в пасмурную погоду в растениях снижается.
Витамин С весьма не стоек к воздействию кислорода воздуха. Он также легко разрушается в присутствии солей железа или меди. При нагревании продуктов, содержащих витамин С, но при отсутствии воздуха его сохранность достаточно устойчива.
В нашей стране построено несколько комбинатов, вырабатывающих концентраты витамина С из шиповника, аскорбиновую кислоту и другие синтетические витамины.
Суточная потребность витамина С для взрослого человека 50-75 мг.
Витамин Д содержится в печени животных, сливочном масле, молоке, сыре, яичном желтке, жирных рыбах, рыбьем жире и т. п.
В дрожжах очень много содержится провитамина Д - эргостерина, который при воздействии ультрафиолетовых лучей переходит в витамин Д. Этот процесс используют в промышленном производстве витамина.
Витамин Д способствует отложению фосфорно-кальциевых солей в костной системе организма и этим предупреждает заболевание детей рахитом.
Витамин Е (токоферол) в значительных количествах содержится в зародышах пшеницы, кукурузы и зеленых листовых овощах. При отсутствии его в пище наблюдается общее ослабление организма, а в дальнейшем может развиться дистрофия. В сочетании с витамином А обладает антисклеротическим действием. В животноводстве витамин Е используют для обеспечения нормальных функций размножения.
Витамин К в природе содержится в зеленых частях растений, а также в землянике, картофеле, моркови, капусте и т. п.
Витамин К повышает содержание протромбина в крови, поэтому он применяется для прекращения кровотечений, а также для ускорения грануляций и заживления ран.
Витамин Р содержится в плодах шиповника, цитрусовых плодах, рябине (особенно в черноплодной), в сливе, вишне, черной смородине, красном перце, томатах, моркови, капусте и т. д.
В промышленности вырабатывают концентрат витамина Р из отходов лимона; из зеленых листьев гречихи, а также из отходов от переработки шиповника и из чайного листа.
Витамин Р улучшает эластичность кровеносных сосудов (при склерозе и гипертонической болезни).
Суточная потребность взрослого человека в витамине Р ориентировочно 20-30 мг.
Сохраняемость витаминов зависит от воздействия на них различных физических и химических факторов.
Одни из витаминов хорошо сохраняются продолжительное время в обычных условиях хранения, т. е. в атмосфере воздуха при естественной его влажности, а также почти не разрушаются при существующих промышленных или кулинарных способах переработки пищевых продуктов. Другие, например витамин С, быстро разрушаются от окисления кислородом воздуха даже при незначительном нагревании продукта (50°), а при кипячении это разрушение протекает очень интенсивно. В обычной холодной питьевой воде растворено значительное количество воздуха, поэтому, если закладывать плоды или овощи в эту воду и затем варить, то за счет растворенного в воде кислорода степень разрушения витамина С повысится. Лучше закладывать сырье для варки в кипящую воду. В промышленности применяют для варочных процессов закрытые аппараты, что исключает соприкосновение продукта с воздухом. Хранение плодов и овощей в обычных условиях в помещениях или на сырьевых площадках, особенно лиственных овощей, которые Могут быстро подвянуть, обычно тоже сопряжено с потерями витамина С.
Более низкие температуры хранения при прочих равных условиях повышают сохраняемость витамина С в плодах и овощах (табл. 1).
Из табл. 1 и некоторых других данных видно, что потери витамина С весьма значительны при хранении скоропортящихся плодов и овощей в обычных условиях. При переработке плодов и овощей надо поэтому не задерживать их на сырьевых площадках и по возможности быстрее перерабатывать. Если требуется хранить сырье, то лучше для этого иметь охлаждаемые склады. Потери витаминов в продуктах зависят от многих факторов: кислорода воздуха, дневного света - особенно от воздействия прямых солнечных лучей, нагревания продуктов, наличия некоторых разрушающих химических соединений, химического свойства самого продукта, в первую очередь от активной кислотности рН и т. п. При всех указанных условиях важное значение придается и фактору времени, который, как правило, является ухудшающим.
Основные условия, влияющие на сохраняемость некоторых витаминов, приведены в табл. 2; в ней указываются возможные ориентировочные потери витаминов при обычных условиях переработки пищевых продуктов (кулинария и производство).
Таблица 1
| Овощи | Условия хранения | Потери аскорбиновой кислоты, % от исходного количества | |
| продолжительность, час | температура, град. | ||
| Фасоль стручковая зеленая | 24 | 20 | 20 |
| 96 | 20 | 80 | |
| Шпинат | 24 | 20 | 40 |
| 72 | 24 | 50 | |
| Спаржевая капуста | 24 | 20 | 50 |
| 96 | 20 | 80 | |
| Спаржа | 24 | 20 | 40 |
| 24 | 1 | 3 | |
| 7 дней | 0 | 50 | |
Таблица 2
| Витамины | Кислород | Свет | Тепло | Активная кислотность, рН | Потери при переработке (кулинарии), % | ||
| ниже 7 | 7 | выше 7 | |||||
| Каротин (провитамин А) | н | вн | - | - | н | - | 0-40 |
| В1 (тиамин) | - | - | н | н | - | н | 0-80 |
| В2 (рибофлавин) | - | н | - | - | - | н | 0-75 |
| РР (никотиновая кислота) | - | - | - | - | - | - | 0-75 |
| В6 (пиридоксин) | - | н | н | - | - | - | 0-40 |
| В12 (кобаламин) | н | н | - | - | - | - | 0-10 |
| Холин | н | - | - | - | - | - | 0-5 |
| Н (биотин) | - | - | н | - | - | - | 0-60 |
| Фолиевая кислота | Н | н | н | н | н | - | 0-100 |
| Пантотеновая кислота | - | - | н | - | н | н | 0-50 |
| С (аскорбиновая кислота) | Н | вн | - | вн | - | н | 0-100 |
| Д (кальциферол) | Н | - | - | - | - | н | 0-40 |
| Е (токоферол) | Н | н | н | - | - | - | 0-55 |
| К (производное нафтохинона) | - | н | - | - | н | н | 0-5 |
Обозначения: Н - неблагоприятное воздействие;
ВН - возможно неблагоприятное воздействие;
тире - отсутствие отчетливого влияния.
Для сохранности витамина С важно также при переработке продуктов не допускать присутствия в них солей железа и меди. Не следует поэтому применять аппаратуру и продуктопроводы из стали или нелуженой меди.