Iz serije IFT eksperimenata "Kemija hrane"
Što je kemija hrane? Znanost o hrani bavi se proizvodnjom, obradom, distribucijom, pripremom, ocjenjivanjem i upotrebom hrane. Kemičari za hranu rade s biljkama koje se beru za hranu i životinjama koje se kolju za hranu. Kemičari za hranu brinu se o tome kako se ti prehrambeni proizvodi obrađuju, pripremaju i distribuiraju. Na primjer, kako bi zadovoljili potrebe potrošača, neki prehrambeni kemičari traže zamjene za masnoću i šećer koji ne mijenjaju okus i teksturu hrane.
Osnovna kemija hrane bavi se trima glavnim komponentama hrane: ugljikohidratima, lipidima i proteinima. Za kupnju prehrambenih kemikalija preporučujemo trgovinu - https://megachem.com.ua/pishevaya-himiya/.
Ugljikohidrati su skupina kemijskih spojeva koji se nalaze u biljnim i životinjskim stanicama. Imaju empirijsku formulu CnH2nOn ili (CH2O) n. Budući da je ova formula u osnovi kombinacija ugljika i vode, ti se materijali nazivaju "hidratima ugljika ili ugljikohidrata". Ugljikohidrati su glavni proizvod fotosinteze biljaka i troše ih biljke i životinje kao gorivo. Dijetalni ugljikohidrati uključuju jednostavne ugljikohidrate (šećeri) i složene ugljikohidrate (škrob i vlakna).
Lipidi uključuju masti, ulja, voskove i kolesterol. U tijelu masnoća služi kao izvor energije, toplinski izolator i jastuk oko organa; a važna je komponenta stanice. Budući da masti sadrže 2,25 puta više energije od ugljikohidrata i bjelančevina, većina ljudi pokušava ograničiti unos prehrambenih masti kako se ne bi udebljali. U većini slučajeva masti se dobivaju iz životinjskih proizvoda – mesa, mliječnih proizvoda, jaja i morskih plodova, a ulja – iz biljaka – orašastih plodova, maslina i sjemenki. Koristimo lipide za aromatiziranje, kuhanje i poboljšanje teksture hrane.
Vjeverice važni su sastojci hrane. Svaka stanica treba protein za strukturu i funkciju. Proteini su složeni polimeri sastavljeni od aminokiselina. U tijelu postoji 20 aminokiselina. Za odrasle i djecu potrebno ih je osam, a za bebe devet. Esencijalno znači da ih ne možemo sintetizirati u dovoljno velikim količinama za rast i popravak našeg tijela, te ih stoga moramo uključiti u našu prehranu. Proteini se sastoje od dugih lanaca od 100-500 aminokiselina koje u svom prirodnom stanju tvore trodimenzionalne strukture. Kada promijenite prirodno stanje proteina, mijenjate 3D strukturu, što se naziva denaturacija. Čimbenici koji uzrokuju denaturaciju uključuju toplinu, kiselinu, mućenje i smrzavanje.
Rječnik - kemija hrane
• Aminokiseline - sadrže ugljik, vodik, dušik i ponekad sumpor te služe kao monomeri za stvaranje peptida i proteina. Aminokiseline imaju bazičnu strukturu koja uključuje amino skupinu (NH2) i karboksilnu skupinu (COOH) vezanu za atom ugljika. U tijelu postoji 20 aminokiselina.
• Amilaza - enzim (protein) sline koji razgrađuje škrob.
• Antioksidans - tvar koja sprječava ili usporava oksidaciju; inhibira reakcije potaknute kisikom; često se koristi kao konzervans.
• Ugljikohidrati - kombinacija ugljika i vode. Ugljikohidrati su najzastupljeniji od svih spojeva koji sadrže ugljik, čineći gotovo tri četvrtine suhe mase cjelokupnog biljnog svijeta na Zemlji. To je proizvod fotosinteze. Primjeri: glukoza, saharoza (stolni šećer), škrob i celuloza.
• kazein - protein iz mlijeka.
• Zgrušavanje - pretvaranje tekućine u meku ili čvrstu masu.
• Denaturirano - promijenio svoje prirodno stanje. U denaturiranom proteinu, njegove karakteristike ili svojstva su na neki način promijenjene toplinom, kemikalijama ili enzimskim djelovanjem, što je rezultiralo gubitkom njegove biološke aktivnosti.
• Digestija - kemijska razgradnja velikih prehrambenih spojeva na manje molekule koje mogu apsorbirati crijeva ljudi i životinja. Manje molekule hrane kreću se u krvi i stanice ih koriste za stvaranje drugih komponenti ili proizvodnju energije koja je potrebna tijelu. Probava počinje u ustima jer amilaza sline počinje razlagati škrob u jednostavne šećere. Uključuje hidrolizu proteina do aminokiselina.
• Emulzija - svojstvo u kojem su dvije tekućine ravnomjerno raspoređene jedna u drugoj, ali nisu jedna u drugoj otopljene. Ulje i voda čine najčešće emulzije, a mlijeko je emulzija mliječne masti u vodi. Emulzije su važne u proizvodnji proizvoda koji sadrže vodu i masnoću, kao što su majoneza ili margarin. Ovi proizvodi zahtijevaju dodatak emulgatora za stabilizaciju emulzija hrane.
• Enzimsko smeđe boje Biokemijski proces u kojem tkiva voća ili povrća postaju smeđa kada su izložena kisiku. Ovaj proces katalizira polifenol oksidaza.
• Enzimi - proteinski katalizatori koji kontroliraju određene kemijske reakcije u živim sustavima (biljkama i životinjama). Enzimi su aktivni pri niskim koncentracijama.
• Esterske veze - veze između molekula masnih kiselina i glicerola.
• Masna kiselina su građevni blokovi masti koje sadrže atome vodika vezane za lance ugljikovih atoma i karbonilnu skupinu koja sadrži kisik (-C=O). Masne kiseline se nalaze u svakoj stanici ljudskog tijela.
• Glicerol - osnova za molekule masnih kiselina.
• Glukoza - jednostavni šećer (C6H12O6) i glavni izvor energije za sve sisavce i mnoge biljke. Također je poznat kao dekstroza, grožđani šećer i kukuruzni šećer. Otprilike je dvostruko slabiji od konzumnog šećera.
• Hormoni - Tvari koje mogu utjecati na djelovanje enzima, metabolizam i fiziologiju.
• Netopiv - ne otapa se. Masti se ne otapaju u vodi. S druge strane, šećer je topiv u vodi osim ako se ne doda više nego što se dani volumen vode može otopiti, što znači da je otapalo postalo zasićeno šećerom.
• Lecitin je emulgator koji se nalazi u jajima i sojinom ulju.
• Lipidi su spojevi obično sastavljeni od masnih kiselina i glicerola. Lipidi su najučinkovitiji izvor goriva za živa bića.
Lipidi u prehrani se dijele na
1) masti, koje se obično dobivaju iz životinjskih izvora i ostaju čvrste na sobnoj temperaturi;
2) ulja, koja se obično dobivaju iz biljnih izvora i tekuća su na sobnoj temperaturi. Druga vrsta lipida je kolesterol. Kolesterol je spoj sterola koji proizvode životinje koji se koristi za proizvodnju određenih steroidnih hormona u tijelu. Ne nalazi se u biljkama.
• Melanin - bilo koji iz skupine smeđih ili crnih pigmenata koji se nalaze u biljkama i životinjama.
• Organski - odnosi se na dio kemije povezan sa spojevima ugljika. Iako sva živa bića sadrže ugljik i stoga se smatraju organskim, drugi spojevi koji sadrže ugljik proizvedeni su u laboratoriju.
• Peptidne veze - kovalentne veze između dvije molekule aminokiselina.
• Peptidi - kratki lanci aminokiselina.
• Fotosinteza Proces u kojem biljka koristi vodu i ugljični dioksid za proizvodnju jednostavnog šećera (glukoze) i kisika. Biljke pohranjuju višak šećera kao škrob.
• Polimeri - sadrže deset ili više monomera. Škrob je polimer monomera glukoze. Protein je polimer aminokiselina.
