Углеводы в питании: польза или вред. Полезные факты о роли углеводов в организме человека

Значение пищевых веществ в обеспечении жизнедеятельности организма

Роль белков в питании человека

Белки- главная составная часть всех органов и тканей организма, с ними тесно связаны все жизненные процессы: обмен веществ, сократимость, раздражимость, способность к росту, размножению и мышлению. Основное назначение белков пищи участие в построении новых клеток и тканей, обеспечение роста и развития молодых растущих организмов и регенерация изношенных, отживших клеток в зрелом возрасте.

Из белков пищи постоянно синтезируются белки организма, ферменты, гормоны, антитела. Белки участвуют в транспорте кровью кислорода, липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов. Организм человека не имеет резервов белка. Белок поступает с пищей и относится к незаменимым компонентам рациона.

Критерием биологической оценки белков является их аминокислотный скор, который выражается в процентном отношении количества незаменимой аминокислоты в белке продукта к количеству этой же аминокислоты в стандартном белке с идеальной аминокислотной шкалой:

Лимитирующей биологическую ценность аминокислотой является та, скор которой имеет наименьшее значение. По этому показателю белки пищи животного происхождения имеют высокую биологическую ценность. Растительные белки лимитированы по ряду незаменимых аминокислот и прежде всего по треонину, изолейцину и лизину. Идеальным белком считают такой белок, в одном грамме которого содержится 40 мг. Изолейцина, 70мг. Лейцина, 55 мг. Лизина, 35 мг. Серосодержащих соединений (в сумме), 60 мг. Ароматических соединений, 10мг. Триптофана, 40мг. Треанина, 50 мг. Валина.

Биологическая ценность белков определяется также доступностью отдельных аминокислот, которая может снижаться в присутствии ингибиторов протеолитических ферментов (например, в бобовых), а также в процессе кулинарной обработки. Доступность белков определяется их усвояемостью пищеварительной системы.

Для удовлетворения потребности в аминокислотах целесообразно использовать комбинации пищевых продуктах по принципу взаимного дополнения лимитирующих аминокислот, например зерновых и молочных продуктов. Суточная потребность белка составляет 80-120 гр., причем 55% должны представлять белки животного происхождения. Это количество белка обеспечивает 12% энергетической потребности организма.

Роль жиров в питании человека

Наряду с высокой энергетической ценностью жиры выполняют важную роль в биосинтезе липидных структур, прежде всего мембран клеток. Жиры пищевых продуктов представлены триглицеридами и липоидными веществами. Жиры животного происхождения состоят из насыщенных жирных кислот с высокой температурой плавления. Растительные жиры содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК).

Животные жиры содержат свиное сало (90-92% жира), сливочное масло (72-82%), свинина (до 49%), колбасы (20-40% для разных сортов), сметана (20-30%), сыры (15-30%). Источниками растительных жиров являются растительные масла (99,9% жира), орехи (53-65%), овсяная крупа (6,1%), гречневая крупа (3,3%).

Природные жирные кислоты делятся на насыщенные, мононенасыщенные (с одной двойной связью) и полиненасыщенные (с двумя двойными связями и более). Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая и др.) используются организмом в основном в качестве энергетических веществ. ПНЖК входят в состав клеточных мембран и др. структурных элементов тканей, участвуют в синтезе простогландинов, способствуют удалению холестерина из организма. Количество ПНЖК в пересчете на линолевую кислоту должно обеспечивать около 4% общей энергетической ценности рациона. Оптимально соотношение 10% ПНЖК, 30% насыщенных и 60% мононенасыщенных жирных кислот.

В рационе должны быть представлены жиры как животного так и растительного происхождения. Жиры должны обеспечивать в среднем 30% энергетической ценности рациона. В физиологически полноценном рационе растительные жиры составляют 30% общего количества жиров.

Роль углеводов в питании человека.

Углеводы являются основной частью рациона человека. Около 60% углеводов поступает с зерновыми продуктами, от 14 до 26%- с сахаром и кондитерскими изделиями, до 10%- с клубнями и корнеплодами, 5-7%-с овощами и фруктами.

Углеводы делятся на усвояемые и неусвояемые. К усвояемым углеводам относятся глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, мальтоза и альфа-глюконовые полисахариды-крахмал, декстрины, гликоген. Неусвояемые углеводы (целлюлоза, гемицеллюлоза,пектиновые вещества, лигнин и др,) не расщепляются ферментами желудочно-кишечного тракта, но подвергаются расщеп­лению под действием микрофлоры кишечника.

Моносахариды в питании человека представлены глюкозой, галактозой, маннозой, ксилозой и фруктозой, олигосахариды - лактозой и сахарозой.

Полисахариды представлены растительным крахмалом, гликогеном и клет­чаткой растительных продуктов. Содержание растительного крахмала дости­гает в хлебопродуктах 40-73%, в бобовых 40-45%, в картофеле 15%. Усвояе­мый полисахарид животного происхождения - гликоген содержится главным образом в печени (2-10%). В мышечной ткани содержание гликогена не пре­вышает 1%.

Клетчатка растительных продуктов состоит из пищевых волокон и других недоступных углеводов. Пищевые волокна представляют собой смесь различ­ных полисахаридов и лигнина, но могут также иметь в своем составе белки, жиры и микроэлементы. В значительных количествах пищевые волокна при­сутствуют в неочищенных злаках, хлебе, овощах. В зависимости от количества клетчатки все продукты - носители углеводов делят на содержащие «защи­щенные углеводы» (клетчатка в количестве более 0,4%) и рафинированные (клетчатки менее 0,4%)

Пищевые волокна влияют на интенсивность абсорбции и метаболизма жи­ров, углеводов и белков, а также способны менять обмен стеринов и баланс минеральных веществ.

В целом клетчатка способствует продвижению пищи в кишечнике. Под вли­янием клетчатки снижается абсорбция кальция, магния, цинка, меди, железа, редуцируется всасывание глюкозы, усиливаются абсорбция холестерина и эк­скреция стероидов. Пищевые волокна, в частности пектиновые вещества, спо­собны адсорбировать вредные вещества и выводить их из организма.

Основным источником пищевых волокон являются зерновые продукты, фрукты, орехи и овощи. В суточном рационе должно содержаться около 25 г клетчатки. При традиционном питании большая часть клетчатки поступаете хлебом и крупой (10 г), картофелем (7 г), овощами (6 г), фруктами (2 г).

Углеводы рациона взрослого человека должны обеспечивать 55% энергети­ческой потребности организма. Оптимальный состав углеводов: крахмал 75%, сахара - 20%, пектиновые вещества - 3%, клетчатка -- 2%.

Значение витаминов в питании человека

Витамины жизненно необходимы, не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве) в организме и выполняют функции катализаторов обменных процессов. Витамины поступают в организм с пищей и относятся к незаменимым факторам питания (табл. 8.1).

Ретинол (витамин А) регулирует функцию нормального зрения, роста, дифференциации клеток, поддерживает воспроизводство и целостность иммун­ной системы.

Основными источниками ретинола являются продукты животного проис­хождения. Содержание витамина А в печени животных и морских рыб может достигать 15000 мг/100 г. Много ретинола в молоке и молочных продуктах,

Таблица 8.1. Классификация витаминов

яйцах, мясе птицы. Мясо животных и рыба бедны ретинолом (0-30 мг%). При адекватных запасах ретинола в печени (более 20 мкг/г) значительная часть адсорбированного витамина переносится в звездчатые клетки печени. У рацио­нально питающегося человека запасы витамина А в печени составляют более 90% всех запасов организма.

Провитамин А в продуктах представлен пигментами, каротиноидами, пре­вращающимися в организме в витамин А. Каротиноиды находятся в зеленых частях растений. В группу каротиноидов входят а-, р-, у-каротины и криптоксантин. Наиболее распространенным и активным каротиноидом является Р-каротин. В отличие от ретинола каротиноиды накапливаются преимуществен­но в жировой ткани. Содержание провитамина А в моркови достигает 2-7 мг%, в лиственных овощах - 2-3 мг%, в томатах - 0,7-1 мг%. Оранжевый цвет овощей и фруктов не обязательно свидетельствует о высоком содержании Р-каротина. Биологически активна только 1/6 р-каротина, содержащегося в пищевых продуктах. Физиологическая потребность в витамине А выражается ретиноловым эквивалентом и составляет от 450 до 1000 мкг/сут для детей раз­ных возрастных групп и 800-1000 мкг/сут для взрослых.

Кальциферол (витамин О) необходим для регуляции всасывания кальция. Основными представителями витаминов группы являются эргокальциферол (витамин О,) и холе кальциферол (витамин 1)^). Потребность взрослых в кальцифероле точно не установлена, у детей она составляет 100-400 МЕ/сут.

Обеспеченность организма витамином О определяют по содержанию в сыво­ротке крови кальция (в норме 0,1 г/л), фосфора (в норме 0,05% г/л), кальци­ферола (в норме 60-200 МЕ/100 мл) и повышенной активности щелочной фосфатазы.

Значительное количество кальциферола содержат рыбий жир, икра, крас­ная рыба и куриные яйца, его небольшие количества присутствуют в сливках и сметане.

Токоферол (витамин Е) является одним из основных алиментарных антиоксидантов, предотвращающих усиление перекисного окисления липидов. То­коферол необходим для нормального развития и функции мужской и женской половой системы, влияет на репродуктивные органы как непосредственно, так и через гипоталамо-гипофизарный комплекс. Физиологическая потреб­ность в токофероле составляет от 3 до 15 мг/сут для ребенка и 10 мг/сут для взрослых. С пищей человек получает от 20 до 30 мг токоферола, но в кишеч­нике всасывается не более 50% витамина.

Критерием обеспеченности организма витамином Е является содержание его в сыворотке крови (в норме 0,006-0,008 г/л) и креатина в моче. Косвен­ным показателем может служить устойчивость эритроцитов к гемолизу.

Филлохиноны (витамин К) необходимы для синтеза в печени функциональ­но активных форм протромбина, а также других белков, участвующих в регу­ляции процессов свертывания крови. Витамин К входит в состав биологичес­ких мембран. Физиологическая потребность в витамине К составляет 0,2-0,3 мг/сут. Основными источниками филлохинонов являются овощи (капуста, томаты, тыква) и печень. Причинами дефицита витамина К чаще всего стано­вятся нарушения его всасывания в желудочно-кишечном тракте, обусловлен­ные хроническими поражениями кишечника (колиты, энтероколиты) и гепатобилиарной системы (гепатит, цирроз, желчно-каменная болезнь, дискинезия желчных путей). До 50% потребности в витамине К может обеспечить эндо­генный синтез бактериальной флорой кишечника. Нормальная свертываемость крови сохраняется при потреблении 0,4 мкг витамина К на 1 кг массы тела в день. Основным критерием обеспеченности организма витамином К является поддержание концентрации протромбина в плазме на уровне 80-120 мкг/мл,

Тиамин (витамин В,) непосредственно участвует в обмене углеводов. При его недостаточности нарушается процесс окисления пировиноградной кисло­ты и развивается полиневрит, исторически известный как болезнь бери-бери, Дефицит витамина В, может развиться при питании рафинированными угле­водами, у больных хроническим алкоголизмом из-за повышенной потребнос­ти в этом витамине и при потреблении продуктов, содержащих антивитамин­ный фактор тиаминазу (рыба).

Источниками тиамина являются хлебопродукты из муки грубого помола, большинство круп, бобовые, печень и другие субпродукты, пивные дрожжи. Суточная потребность определяется во взаимосвязи с энергетической ценнос­тью рациона: на 1000 ккал должно приходиться 0,6 мг витаминаВ,. Критери­ем обеспеченности организма тиамином является содержание витамина б|и пировиноградной кислоты в моче.

Рибофлавин (витамин В^) входит в состав ряда окислительно-восстанови­тельных ферментов и участвует в регуляции белкового, жирового и углеводно­го обмена. Основными причинами недостаточности рибофлавина являются хронические заболевания желудочно-кишечного тракта и недостаток в рацио­не молока и молочных продуктов. Суточная потребность в витамине В сос­тавляет 0,8 мг на 1000 ккал энергетической ценности. Основными источника­ми рибофлавина, помимо молока и молочных продуктов, считают мясо, яйца, рыбу, печень, хлеб, гречневую и овсяную крупы. Критерием обеспеченности организма рибофлавином является его количество в суточной моче (норма 300-1000 мкг), эритроцитах (норма 200 мкг/л), сыворотке крови (норма 25- 30 мкг/л), лейкоцитах (норма 2000-2500 мкг/л).

Ниацин (витамин РР) играет роль переносчика электронов в окислительно-восстановительных реакциях в организме. При недостатке ниацина развивает­ся пеллагра с упорной диареей, дерматитом кожи лица и открытых частей тела, а в тяжелых случаях с деменцией («три Д»). Нарушаются секреция желу­дочного сока, чувствительность кожных рефлексов, появляются атаксия, ади­намия, раздражительность и психозы. Пеллагра может возникнуть при одно­стороннем питании кукурузой, в которой ниацин содержится в связанной форме, либо при недостатке триптофана как важного источника этого вита­мина: из 60 мг триптофана образуется 1 мг ниацина. Суточная потребность в витамине РР составляет 6,6 ниацинового эквивалента на 1000 ккал энергети­ческой ценности. Основные источники ниацина - дрожжи, крупы, хлеб гру­бого помола, бобовые, субпродукты, мясо, рыба, сушеные грибы.

Пиридоксин (витамин В^) в качестве коферментов участвует в функциони­ровании ферментных систем углеводного и липидного обмена.

Пиридоксин присутствует во многих пищевых продуктах. Источниками ви­тамина В считают печень, дрожжи, цельные зерна злаковых культур, фрукты, овощи и бобовые. Суточная потребность в витамине В^ прямо зависит от по­требления белка. Взрослому человеку требуется 2 мг/сут витамина В^. Потреб­ность в пиридоксине увеличивается во время беременности и лактации, при воздействии ионизирующего излучения, приеме некоторых лекарств и при сердечной недостаточности. Суточная норма пиридоксина для детей состав­ляет 0,4-2 мг.

Критерием обеспеченности организма витамином Выявляется содержание 4-пиридоксиловой кислоты в суточной моче (норма 3-5 мг), содержание пи­ридоксина в цельной крови (норма 100 мкг/л) и сыворотке (норма 70 мкг/л).

Цианокобаламин (витамин В,) участвует в построении ряда ферментных си­стем, являясь промежуточным переносчиком метильной группы, влияет на процессы кроветворения.

Источниками цианокобаламина являются говядина, субпродукты (печень, сердце), мясо кур, яйца. Алиментарная недостаточность цианокобаламина воз­можна у вегетарианцев, беременных, при хроническом алкоголизме, наруше­нии синтеза внутреннего фактора Кастла, наследственном дефекте синтеза белков, участвующих в транспорте витамина В.

Суточная потребность в витамине В у взрослых составляет 3 мкг, у бере­менных - 4 мкг. Критерием обеспеченности организма витамином Выявля­ется уровень его ренальной экскреции, который в норме должен быть не ниже 0,02 мкг/сут, и содержание в сыворотке крови (в норме 200-1000"н г/мл).

Аскорбиновая кислота (витамин С) участвует во многих биохимических про­цессах, способствует регенерации и заживлению ран, поддерживает устойчи­вость к стрессам и обеспечивает иммунобиологическую резистентность по отношению к вредным биологическим агентам внешней среды. Особую роль аскорбиновая кислота играет в обеспечении нормальной проницаемости со­судистой стенки. Участие в поддержании гомеостаза способствует сохранению работоспособности, предупреждению утомления и раздражительности.

Аскорбиновая кислота не синтезируется и не депонируется в организме, поэтому потребность в витамине С обеспечивает только ее поступление с пи­щей. Естественными источниками аскорбиновой кислоты являются овощи и фрукты, в первую очередь плоды шиповника, черная смородина, облепиха, сладкий перец, укроп, петрушка, цитрусовые, рябина и др. В картофеле не­много аскорбиновой кислоты, но его можно считать основным источником витамина С, благодаря традиционно высокому потреблению картофеля жите­лями РФ.

Суточную потребность в аскорбиновой кислоте определяют в соответствии с потребностью в энергии. На 1000 ккал энергетической ценности суточного рациона должно приходиться 25 мг витамина С.

Критериями обеспеченности организма аскорбиновой кислотой являются ее экскреция с мочой (в норме 20-30 мг/сут), содержание в плазме крови (в норме 0,007-0,012 г/л), в лейкоцитах (в норме 0,2-0,3 г/л), тесты на про­ницаемость сосудов.

Значение минеральных веществ в питании человека

Минеральные вещества в адекватном количестве обеспечивают поддержание гомеостаза, участвуют в обеспечении жизнедеятельности, а их дефицит при­водит к специфическим нарушениям или заболеваниям. Минеральные веще­ства содержатся в костной ткани в виде кристаллов, а в мягких тканях в виде истинного или коллоидного раствора в соединении с белками.

Натрий содержится во всех органах, тканях и биологических жидкостях. Основное поступление натрия в организм обеспечивается поваренной солью, суточная потребность в натрии составляет около 4 г, что соответствует 10 г поваренной соли.

В организме натрий присутствует преимущественно во внеклеточных жид­костях - лимфе и сыворотке крови. Натрий играет важную роль в процесса внутриклеточного и межтканевого обмена, участвуя в формировании буфер­ной системы крови, обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равнове­сия. Соли натрия участвуют в поддержании осмотического давления цито­плазмы и биологических жидкостей. Основным регулятором содержания натрия в крови и тканевой жидкости являются почки.

При избыточном потреблении поваренной соли из-за перегрузки регуляторных механизмов стойко повышается артериальное давление и формирует­ся гипертоническая болезнь. Ограничение потребления поваренной соли ос­тается одним из главных профилактических мероприятий предупреждения ар­териальной гипертензии и в дальнейшем инфаркта миокарда.

Калий вместе с натрием участвует в формировании буферных систем, пре­дотвращающих сдвиги реакции среды. Соединения калия влияют на коллоид­ное состояние тканей, уменьшая гидратацию тканевых белков и способствуя выведению жидкости. В этом случае калий выступает как антагонист натрия, что используется в терапии заболеваний почек. В норме отношение натрия и калия при рациональном питании должно составлять 2:1. Смешанный рацион полностью удовлетворяет потребность в калии.

Источниками калия являются преимущественно растительные продукты, вследствие чего возможны сезонные колебания поступления вещества: весной около 3 г/сут, осенью - 5-6 г/сут.

Кальций необходим не только для правильного формирования костной тка­ни. Около 1% кальция организма входит в состав всех органов, тканей и био­логических жидкостей. Кальций необходим для поддержания нервно-мышеч­ной возбудимости, влияет на процессы свертывания крови, проницаемость клеточных оболочек. Потребность в кальции выше у детей, а также у беремен­ных и кормящих.

Кальций присутствует в разных продуктах, но его усвояемые формы содер­жатся преимущественно в молоке и молочных продуктах. При потреблении около 500 мл молока человек получает около 1000 мг кальция.

Диетические продукты, приготовленные с добавлением костной муки, рыбновитаминных концентратов, порошка яичной скорлупы и шрота пантов, содержат кальций с биодоступностью около 88%.

Алиментарный кальций в повышенных дозах, по-видимому, играет важную роль в защите организма от действия ионизирующего излучения, поддержке баланса субстратов антиоксидантной системы (токоферола и селена), повы­шает резистентность к чужеродным химическим веществам.

Усвоение кальция из других продуктов и питьевой воды незначительно.

По поводу нарушений при недостаточном потреблении кальция нет едино­го мнения. Недостаток кальция всегда приводит к остеопорозу, а его лече­ние солями кальция не всегда эффективно. Большинство болезней, рассмат­риваемых как следствие недостатка кальция (остеопороз, рахит, остеомаля­ция, кариес), могут возникать на фоне дефицита других пищевых веществ (белки, фтор, кальциферол, другие витамины и их метаболиты). Нарушения обмена кальция при этих заболеваниях следует считать вторичными.

Фосфор в обменных процессах тесно связан с обменом кальция. Всасыва­ние из кишечника кальция и фосфора и окостенение идут параллельно, а в сыворотке крови они антагонисты. Соединения фосфора играют особенно важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечной мышц, потовых желез. Наиболее интенсивно обмен фосфора осуществляется в мыш­цах. Фосфорная кислота участвует в построении многих ферментов. Неорга­нический фосфор совместно с кальцием составляет твердую основу костной ткани и является обязательным компонентом реакций превращения углеводов.

Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, яйца, мясо теп­локровных животных и рыба. В продуктах, содержащих фитиновые соедине­ния (бобовые, хлебобулочные и крупяные изделия), фосфор находится в ма­лоусвояемой форме. Для эффективного усвоения фосфора из пищевых про­дуктов необходимо соотношение фосфора и кальция, равное 1:1,5.

Магний оказывает антиспастическое и сосудорасширяющее действие, сти­мулирует перистальтику кишечника и повышает желчеотделение. Имеются дан­ные о снижении концентрации холестерина под влиянием этого элемента. Ионы магния участвуют в регуляции углеводного и фосфорного обмена.

Рациональное питание

Рациональным называют физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера трудовой деятельности, особен­ностей действия климата и других факторов. Рациональное питание должно обеспечивать постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) и поддер­живать жизнедеятельность (рост, развитие, функции органов и систем) на высоком уровне.

Общие требования к пищевому рациону сформулированы в следующих ос­новных постулатах.

1. Суточный рацион питания должен соответствовать по энергетической цен­ности энерготратам организма. Потребность в энергии зависит от возраста и связанной с ним величины основного обмена (ВОО), пола, соотношения ро­ста и массы тела, профессиональной и непрофессиональной деятельности че­ловека, качества и условий жизни, климата. Потребность в энергии определя­ется также физиологическим состоянием (беременность, кормление грудью).

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-19

Углеводы- это полиатомные альдегидо- и кетоспирты, простые (моно- и дисахариды), сложные (олиго- и полисахариды), являются основными источниками энергии для человека.

Углеводы являются основной составной частью рациона человека. Они являются основным энергонесущим нутриентом. За счет углеводов обеспечивается от 50 до 70% потребности организма в энергии. При физической работе углеводы расходуются в первую очередь. Только после истощения их запасов расход энергии восполняется за счет имеющегося в организме жира. При расщеплении 1грамма углеводов высвобождается 4ккал энергии.

Основными поставщиками углеводов являются продукты растительного происхождения. Около 60% углеводов поступает в организм с зерновыми продуктами, от 15 до 28%- с сахаром и кондитерскими изделиями, до 10%0 с корнеплодами, 5-7%- с овощами и фруктами.

По количеству углеводных остатков в молекуле углеводы делятся на: простые и сложные. К простым относятся моно-, ди- и олигосахариды. К сложным- полисахариды.

1) моносахариды- глюкоза, фруктоза и галактоза;

2) дисахариды- сахароза и лактоза;

3) полисахариды- крахмал, гликоген, пищевые волокна.

Углеводы подразделятся на усвояемые и неусвояемые. К усвояемым углеводам относятся глюкоза, сахароза, лактоза, фруктоза, мальтоза, гликоген и крахмал.

К неусвояемым углеводам относятся пищевые волокна- пектиновые вещества, лигнин, целлюлоза и др. Они не расщепляются в ЖКТ но существенно влияют на процессы переваривания пищи, ее усвоение, микрофлору толстого кишечника, формирование и эвакуацию каловых масс.

Глюкоза- основной структурный мономер всех поливахаридов. Она поступает в чистом виде с ягодами, фруктами и овощами, а также в качестве компонента сахарозы и лактозы. Глюкоза практически полностью из ЖКТ всасывается в кровь и разносится по всем органам и тканям. Уровень глюкозы в крови является сигналом для участков головного мозга, регулирующих пищевое поведение человека и уровень насыщения. Избыток глюкозы легко превращается в жиры и откладывается в запас.

Фруктоза- поступает в организм с медом, ягодами и фруктами. Фруктоза в два раза медленнее всасывается в кишечнике и в большей степени, чем глюкоза, задерживается в печени. Такой тип метаболизма не вызывает напряжения инсулярного аппарата. Однако чрезмерное поступление фруктозы способствует развитию сахарного диабета второго типа.

Сахароза или столовый сахар - основной промышленно получаемый дисахарид. Получают сахар из сахарной свеклы и сахарного тростника. Натуральными источниками сахарозы являются арбузы, дыни, ягоды, фрукты. Сахароза легко усваивается и в организме распадается на глюкозу и фруктозу, которые затем вовлекаются в присущие им обменные процессы. Сахароза способна превращаться в жир. Избыточное содержание в пище сахарозы вызывает нарушение углеводного и жирового обмена, что способствует увеличению риска развития сахарного диабета, атеросклероза, ожирения и осложнений этих заболеваний.

Лактоза- молочный сахар. Имеет большое значение для питания детей, так как способствует нормальному формированию микрофлоры кишечника. У взрослых часто развивается лактозонепереносимость.

Крахмал составляет до 80% от общего количества потребляемых человеком углеводов. Конечным продуктом метаболизма крахмала является глюкоза. Содержание крахмала в хлебобулочных изделиях- 40-70%, в бобовых- 40-45%, в картофеле- 10-15%.

Гликоген- является резервным углеводом животных тканей. Содержится, в основном, в печени и частично в скелетных мышцах. Избыток углеводов, поступающих с пищей, превращается в гликоген. Гликоген образует депо углеводов. Общее содержание гликогена в организме взрослого человека около 500г. Истощение депо углеводов ведет к возникновению жировой дистрофии печени. Источники гликогена- печень, мясо, рыба.

Физиологическая потребность в усвояемых углеводах для взрослого человека составляет 50-60% от суточной калорийности пищи, что составляет от 257 до 586г/сутки. Для детей до года- 13г/кг массы тела, для детей старше 1года- 170-420г/сутки. В общем количестве потребляемых углеводов на крахмал должно приходиться 350-400г, 50-100г- на моно- и дисахариды, 25г- на клетчатку.

Углеводы, которые относятся к классу многоатомных спиртов, играют важную роль в питании человека. Они обязательно должны присутствовать в рационе каждого, поскольку именно эти вещества на 50 – 60% восполняют потребность в энергии.

Значение углеводов для организма крайне важно, но не забывайте, что они бывают простыми и сложными. И если первые, в основном, полезны, то со вторыми вы должны быть крайне осторожными.

Роль углеводов в жизни человека

Значение углеводов заключается сразу в нескольких функциях, помогающих мужчинам и женщинам вести нормальный образ жизни. Основными из этих функций являются:

1. Энергетическая. За счет окисления компонентов выделяется энергия, которую организм потом использует для удовлетворения своих потребностей. Значение углеводов в питании крайне важно, ведь именно они дают силы на целый день.
2. Гидроосмотическая. Значение углеводов в питании очень велико, ведь именно благодаря им в межклеточном веществе человека удерживаются ионы магния, кальция, а также молекулы воды.
3. Структурная. Некоторые из этих веществ входят в состав соединительных тканей. А кроме того, они вместе с белками способны образовывать ферменты, гормоны и другие соединения в организме.
4. Защитная. Значение углеводов для организма очень важно, т.к. некоторые из них обеспечивают прочность стенок сосудов, другие – входят в состав смазки, покрывающей трущиеся друг о друга суставы человека, третьи – присутствуют в структуре слизистых оболочек.
5. Кофакторная. Определенные виды рассматриваемых веществ участвуют в образовании ферментов, отвечающих за свертываемость крови, а также входят в состав ее плазмы.

Таким образом, переоценить значение углеводов в жизни человека очень сложно – без них мужчинам и женщинам просто не обойтись. Однако для того, чтобы вещества хорошо усваивались, их нужно принимать в четко определенных количествах.

Расчет нормы углеводов

Значение углеводов в жизни человека настолько высоко, что без них жить практически невозможно, поэтому необходимо знать свою норму потребления. Как уже упоминалось выше, вещества данной категории могут быть простыми и сложными. Ко второй группе относятся, преимущественно, разнообразные сахара. Они не полезны, а в большом количестве и вредны для человека.

Поэтому старайтесь, чтобы количество сахара в вашем рационе не превышало 10% от общей его калорийности. Исключение могут сделать для себя лишь люди, занимающиеся тяжелым физическим трудом.

Однако и потребление простых углеводов также следует регламентировать. Помните, что существуют определенные нормы, которых должен придерживаться каждый человек, независимо от того, занимается ли он спортом или нет.

В частности, считается, что молодые люди ежедневно должны съедать 5 г углеводов на 1 кг массы своего тела. А если мужчина или женщина занимается спортом или тяжелым физическим трудом, это значение может быть повышено до 8 г.

Превышать количество углеводов нежелательно, но не следует и снижать его. Ведь в противном случае в организме начинается распад жиров и белков, что может, в конце концов, привести к интоксикации. Поэтому, если по какой-то причине хотите перейти на низкоуглеводную диету, сначала посоветуйтесь с врачом.

Биологическое значение углеводов для человека очень важно, но в меру. Сокращайте количество сахара и клетчатки в рационе постепенно, чтобы не нанести травму своему организму и помочь ему привыкнуть к новому обмену веществ.

Углеводы играют исключительно важную роль в питании человека. Мозг и нервная система для нормального функционирования требуют только сахар. Другие ткани (например, печень) при отсутствии сахара могут перерабатывать жиры, мозг такой адаптивностью не обладает. Отсутствие достаточного количества сахара в организме может отрицательно сказаться на работе печени и сердца. Белок и жиры так же не будут выполнять своих функций (восстановление тканей и производство энергии) если в организме не будет достаточного количества продуктов расщепления сахара.

Функции углеводов можно разделить на три группы

Энергетическая функция.

При окислении 1 г. углеводов выделяется 4 ккал энергии, которая используется в различных процессах метаболизма.

Атомы углерода углеводов используются организмом не только для биосинтеза самих углеводов, но и белков, нуклеиновых кислот, липидов.

Структурная функция. Углеводы являются важными компонентами стенок бактериальных и растительных клеток, а также оболочек животных клеток.

Защитная функция. С помощью углеводов организм освобождается от вредных веществ. Углеводные остатки входят в состав соединений, ответственных за иммунитет.

Другие (специальные) функции:

предохраняют кровь от свертывания (гепарин), а у некоторых рыб от замерзания;

являются антибиотиками и различными биологически активными веществами. Например, витамин С относится к углеводам. Гликозиды являются стимуляторами сердечной деятельности.

Основным источником углеводов в питании являются растительные продукты. Углеводы по усвояемости делятся на две группы: усвояемые организмом человека (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, декстрины, крахмал) и неусвояемые – пищевые волокна или баластные вещества (клетчатка, гемицеллюлоза, пектиновые вещества). Усвояемые углеводы дают организму 50 – 60 % от общего числа калорий. Суточная потребность взрослого человека в усвояемых углеводах составляет 365 – 400 г, в том числе 50–100 г простых сахаров. Оптимальное содержание пищевых волокон в суточном рационе 20 – 25 г, в т. ч. клетчатки и пектина 10 – 15 г.

Рассмотрим физиологическое значение отдельных углеводов.

Глюкоза. В процессе пищеварения углеводы пищи в конечном итоге превращаются в глюкозу, которая поступает в кровь и служит источником энергии для всех органов и тканей. С помощью гормона поджелудочной железы – инсулина – глюкоза превращается в гликоген. Нормальный уровень глюкозы в крови составляет 80-100 мг на 100мл. Систематическое избыточное потребление легкоусвояемых углеводов может способствовать возникновению сахарного диабета, ожирения и атеросклероза.

Фруктоза. Превращение фруктозы в организме протекает несколько иначе, чем глюкозы. Поэтому фруктоза не вызывает увеличение сахара в крови, что важно для больных сахарным диабетом.

Лактоза способствует развитию в желудочно-кишечном тракте молочнокислых бактерий, антагонистов гнилостной микрофлоры. Некоторые люди страдают непереносимостью молока из-за отсутствия фермента лактазы, расщепляющего лактозу.

Крахмал. Занимает в рационе 80% от общего количества потребляемых углеводов. Подвергается перевариванию только после термической обработки. Крахмал усваивается медленнее других углеводов, поэтому потребление не приводит к быстрому увеличению содержания глюкозы в крови.

Пищевые волокна не усваиваются организмом человека, но выполняют положительную роль.

Клетчатка - основной компонент “ грубых” пищевых волокон является обязательным фактором процесса пищеварения: нормализует деятельность полезной микрофлоры кишечника, препятствует всасыванию вредных веществ, способствует выведению из организма холестерина. Клетчатка способствует нормальному продвижению пищи по желудочно-кишечному тракту. Вместе с тем избыток клетчатки провоцирует диарею, снижает усвояемость некоторых витаминов и минеральных веществ.

Пектин выводит из организма многие токсичные вещества: тяжёлые металлы, радионуклеиды, продукты метаболизма гнилостных бактерий.

Превращение углеводов при переработке.

Во время хранения пищевого сырья и его переработке углеводы подвергаются различным и сложным превращениям. Направленность этих процессов зависит от состава углеводного комплекса, условий (влажность, температура, Н среды), наличия ферментов и присутствия других компонентов.

Наиболее распространёнными и важными в пищевой технологии являются процессы:

Меланоидинообразования и карамелизации;

Кислотного и ферментативного гидролиза полисахаридов;

Брожения моносахаридов

Меланоидинообразование – окислительно-восстановительный процесс, который представляет собой совокупность последовательно и параллельно идущих реакций. Этот процесс одновременно получил название реакции Майара, по имени учёного, который в 1912г впервые его описал.

При реакции меланоидинообразования происходит взаимодействие восстанавливающих сахаров с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию тёмно-окрашенных продуктов-меланоидинов. Механизм этой реакции сложен, в результате её образуется большое число промежуточных продуктов, которые на следующих этапах взаимодействуют между собой и с исходными веществами.

В результатате этой реакции в продуктах снижается содержание редуцирующих сахаров и азота аминных групп. Наиболее реакционно способными являются аминокислоты: лизин, глицин, метионин, аланин, валин; наиболее активно из сахаров реагируют ксилоза, арабиноза, глюкоза, галактоза и фруктоза.

Более интенсивно меланоидинообразование протекает в нейтральной и щелочной средах, легче проходит в концентрированных растворах .В результате реакции Майара может связываться до 25% белков, витаминов, аминокислот и многих биологически активных соединений, тем самым снижается пищевая ценность продуктов

Положительным моментом реакции меланообразования является появление привлекательной окраски (золотисто-коричневой, тёмно-коричневой и др.) и своеобразного аромата пищевых продуктов.

Карамелизация сахаров. Нагревание моно- и дисахаров при температуре 100 ° С и выше приводит к изменению химического состава и цвета продуктов. Глубина этих процессов зависит от состава сахаров, их концентрации, степени и продолжительности теплового воздействия Н среды, присутствия примесей.

В общем упрощенном виде схему превращений сахаров при нагревании можно представить следующим образом:

Дисахара Монозы Ангидриды моноз

Оксиметил фурфурол

Окрашенные и гуминовые муравьиная и левулиновая

вещества кислоты

Гидролиз полисахаридов и олигосахаров.

Во многих пищевых производствах имеет место гидролиз олиго- и полисахаридов. Он важен не только для процессов получения пищевых продуктов, но также и для процессов их хранения.

Реакции гидролиза могут приводить к нежелательным изменениям цвета и к неспособности полисахаридов образовывать гели.

Ферментативный гидролиз крахмала присутствует во многих пищевых технологиях и обеспечивает качество готового продукта – в хлебопечении (процесс тестоприготовления и выпечки хлеба), в производстве пива (получение пивного сусла), спирта(подготовка сырья для брожения), в производстве различных сахаристых продуктов (глюкозы, патоки, сахарных сиропов).

В общем виде, схема гидролиза крахмала может быть представлена следующим образом:

(С 6 Н 10 О 5)n (С 6 Н 10 О 5)х С 12 Н 22 О 11

крахмал катализатор декстрины мальтоза

Гидролиз пектинов имеет место при созревании плодов. Под действием пектолитических ферментов нерастворимые протопектины превращаются в растворимые пектины. При этом резко снижается вязкость растительных тканей и уменьшается молекулярная масса пектинов. Таким образом, мякоть плодов размягчается.

Гидролиз сахарозы получил название инверсии, а смесь, образующихся в равных количествах глюкозы и фруктозы, – инвертным сахаром.

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О C 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6

Сахароза глюкоза фруктоза

Инвертные сиропы используются при приготовлении безалкогольных напитков. Инверсия сахарозы имеет место при производстве виноградных вин. Процессы инверсии предупреждают очерствение конфет и улучшают аромат хлеба.

При гидролизе лактозы образуются глюкоза и галактоза

С 12 Н 22 О 11 C 6 Н 12 О 6 + C 6 Н 12 О 6

Лактоза глюкоза галактоза

Под действием фермента - галактозидазы с этого процесса начинаются все виды брожения молочного сахара.

Брожение моносахаридов

В пищевых технологиях наибольшее значение имеют два основных типа брожения: спиртовое и молочнокислое.

Спиртовое брожение происходит под действием ферментов дрожжей. Суммарное уравнение имеет следующий вид:

C 6 Н 12 О 6 С 2 Н 5 ОН + 2СО 2