ВИТАМИНЫ. Водорастворимые

Пищевая ценность сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров

ХИМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ.

Тема №2.

Раздел 2.5

ПЛАН ЛЕКЦИИ

— Витамины. Основные понятия.

— Водорастворимые витамины.

— Жирорастворимые витамины.

— Витаминоподобные вещества.

— Методы контроля.

ВИТАМИНЫ

— Группа сравнительно низкомолекулярных органических соединений разнообразного химического строения.

— Общий признак – строгая необходимость для питания животного и человеческого организма.

— Обладают высокой биологической активностью.

— Требуются организму в очень маленьких количествах – от нескольких мкг до нескольких мг в день.

— Не являются строительным материалом и источником энергии.

— Регулируют множество биохимических и физиологических процессов:

— Нормализуют обмен веществ;

— Катализируют многие обменные процессы;

— Участвуют в образовании ферментов;

— Способствуют лучшему усвоению пищевых веществ.

— Организмом человека синтезируются следующие витамины:

— D,PP,B_3,B_12,F,K

— Но их не хватает.

— Заболевания, связанные с количественным поступлением витаминов:

— Гипервитаминоз – избыточное поступление

— Гиповитаминоз – недостаток

— Авитаминоз – отсутствие.

— Наиболее часто встречаются полигиповитаминозы и полиавитаминозы.

— Причины этих заболеваний:

— Эндогенная (нарушение процессов ассимиляции витаминов и врожденные нарушения обмена и функции витаминов)

— Экзогенная – недостаточное поступление.

— Известно 13 соединений, которые относят к витаминам.

— Они разделяются на:

— Водорастворимые

— Жирорастворимые.

ВИТАМИНЫ. Водорастворимые

— Всасываются в кровь воротной вены печени.

— Избыток их выделяется с мочой.

— Создается некоторый резерв этих витаминов в организме, однако он должен постоянно пополняться с пищей.

— Истощение резервов АК может наступить через несколько месяцев, а В12 – через несколько лет.

— Избыток этих витаминов в целом переносится неплохо, за исключением:

◦ Никотиновой кислоты;

◦ Аскорбиновой кислоты;

◦ Пиридоксина.

— Тиамин (В₁).

— Рибофлавин (В₂).

— Пантотеновая кислота (В₅).

— Биотин (Н).

— Аскорбиновая кислота (С).

— Пиридоксин и др. – В₆

— Ниацин и др. – РР (В3)

— Фолацин – фолиевая кислота и др.

— Кобаламины – В₁₂

— Витамин В₁ – тиамин - антиневритический.

— Выделили из рисовых отрубей в 1912 г.

— Синтезировали в 1937 г.

— Белый кристаллический порошок, хорошо растворим в воде, слабо – в метиловом и этиловом спиртах, термоустойчив без доступа кислорода, неустойчив окислению и действию света, кислот.

— Недостаток витамина приводит к нарушению функций нервной системы (бессонница, раздражительность), пищеварительной системы.

— Авитаминоз В₁ – болезнь бери-бери – поражение нижних конечностей (полиневрит).

— Возникает при длительном употреблении зерновых продуктов высшей очистки.

— Потребность – 1,3-2,6 мг/сутки.

— Пища, богатая углеводами, и алкоголь повышают потребность в витамине В_1.

— В большинстве природных продуктов встречается в виде дифосфорного эфира – кокарбоксилазы.

— Содержание (мг/ 100г):

◦ Пшеничные зародыши – 15,6-62.

◦ Дрожжи хлебопекарные – 0,6.

◦ Печень и почки – 0,3-0,39.

◦ Свежие овощи фрукты – 1,0-2,0.

◦ Отруби пшеничные – 0,8-1,0;

◦ Фасоль – 0,5;

◦ Горох – 0,8.

— Рибофлавин или лактофлавин– В₂

— Впервые описан в 1879 г как желтый пигмент коровьего масла, а позже – солода, яиц, печени, свиного сердца.

— Выделен в 1933 г. из сыворотки молока, строение установлено в 1935 г.

— Вещество желто-оранжевого цвета, отнесен к животным пигментам - флавинам.

— В настоящее время витамин В₂ получают синтетически.

— Выдерживает нагревание до 120°С, но УФ-лучи его разрушают.

— При освещении в щелочной среде теряет 4 углеродных атома и превращается люмифлавин, вкислой или нейтральной среде – в люмихром.

— Регулирует процессы окисления и восстановления в клетках и тканях, участвует в процессах роста и белковом, углеводном и жировом обменах, улучшает остроту зрения и способность различать цвета. Синтезируется большинством высших растений, дрожжами, грибами, плесенями, многими бактериями.

— В животных организмах основной биологической формой витамина является флавиновый кофермент ФАД, молекула которого построена из ФМН (флавинмононуклеотид) и адениловой кислоты

— Авитаминоз В₂ – нарушение аппетита, падение веса, болезненные ощущения в слизистых оболочках рта, кожные заболевания (псориаз, себорея), ряд заболеваний кроветворной системы и ЖКТ, мышечная слабость и остановка роста у молодых организмов.

— Суточная потребность – 1,5-3 мг. Как правило полностью удовлетворяется пищей.

— Источники витамина В₂ (мг/100г):

— Сыры (0,4);

— Творог (0,3);

— Молоко (0,15)

— Почки (1,6-1,8);

— Печень (2,2);

— Бобовые (0,15);

— Мясо птицы, рыбы (0,2);

— Яйца (0,4).

— Никотиновая кислота или ниацин (витамин РР или витамин В3) был известен в 19-м веке, но к витаминам отнесен только в 1935-1937 г.г.

— Нормализует функцию печени, желудка, улучшает секрецию и состав поджелудочной железы, участвует в накоплении гликогена.

— Гиповитаминоз РР – пеллагра – шершавая кожа.

— Суточная потребность – 14-28 мг.

— Большая часть удовлетворяется с пищей.

— Витаминной активностью обладают два вещества:

— Никотиновая кислота;

— Никотинамид.

— Они входят в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании (НАД и НАДФ).

— Витамин РР может синтезироваться в организме человека из незаменимой кислоты триптофана, поэтому включение в рацион высокобелковых продуктов снижает потребность в нем.

— Солнечная радиация провоцирует проявление недостатка витамина РР.

— Он относительной устойчив к тепловой кулинарной обработке (разрушение около 20 %), не разрушается под воздействием света, кислорода воздуха, в кислых и щелочных средах.

— Источники витамина РР:

Дрожжи; Печень, почки; Горох, фасоль; Сыр; Мука грубого помола; Гречиха, овес.

— Витамин В₅ (пантотеновая кислота)

— Обнаружена в отрубях в 1939 г., в 1940 г. Выделена в кристаллическом виде и синтезирована.

— Это маслянистое вещество светло-желтого цвета, растворяется в воде, неустойчива к кислотам, щелочам и высокой температуре, легко расщепляется при стерилизации и длительной и кулинарной обработке.

— Входит в качестве кофермента А в состав ферментов, участвующих в жировом и азотистом обмене, влияет на функцию нервной системы и процессы, связанные с функцией щитовидной железы и надпочечников.Экспериментальные данные – недостаток В₅ вызывает у животных нарушение в обмене веществ и неврологические симптомы.

— Суточная потребность – 5-10 мг.

— Витамин В₅ может синтезироваться в кишечнике микроорганизмами.

— Источники – печень, дрожжи, яйца, зеленый горошек, хлеб, говядина, молоко.

— Витамин В₆ – пиридоксин.

— Структура установлена в 1939 г.

— В зависимости от рН раствора образуются разные формы пиридоксина, а при его окислении – пиридоксаль и пиридоксамин, также обладающие витаминной активностью.

— Входит в состав ферментов, в организме связан с белками, участвует в синтезе жира из белка.

— Непосредственно влияет на образование арахидоновой кислоты из линолевой.

— Недостаток В₆ – развитие атеросклероза, нарушения со стороны центральной нервной системы, отмечается задержка роста, раздражительность, сонливость, судороги, воспаление кожи головы.

— Суточная потребность в витамине В₆ – 1,5-3 мг, также может синтезироваться в кишечнике.

— Источники – фасоль, мясо, печень, куры, морская рыба, хлеб, крупы.

— В овощах и фруктах его содержание минимально.

— Витамин может частично образовываться в кишечнике человека в результате деятельности микроорганизмов (антибиотики подавляют их деятельность).

— Витамин В₉ – фолиевая кислота, фолацин, фолат.

— Выделена в 1938 г из экстрактов печени, а в 1941 г. – из листьев шпината (как противоанемический фактор).

— Молекула построена из трех структурных единиц: производного птеридина, n-аминобензойной и L-глутаминовой кислот.

— Фолиевая кислота – это тонкие, бледно-желтые заостренной формы листочки, не имеющие определенной температуры плавления.

— Плохо растворима в воде. Разрушается при длительном воздействии света.

— Регулирует обмен холина, влияет на процессы кроветворения, препятствует развитию атеросклероза, снижая уровень холестерина в крови.

— Недостаток фолиевой кислоты – развитие различных форм анемий, заболевания печени.

— Очень важна для беременных женщин – недостаток этого витамина приводит к аномалиям в развитии будущего ребенка.

— Суточная потребность – 0,2-0,3 г

— Источники – пивные дрожжи, соя, зеленые и листовые овощи, хлеб, мясо, рыба, молоко.

— Витамин В₁₂ – кобаламины, антианемический витамин.

— Химическая природа установлена в 1955 г.

— Они – производные кобальтового комплекса коррина – структуры, содержащей 4 остатка дигидропиррола.

— Является наиболее сложным соединением среди витаминов.

— Растворяется в воде и спирте. Его кристаллы имеют темно-красный цвет (атомы кобальта).

— На свету витамин В₁₂ теряет активность.

— В биологическом действии имеет некоторое сходство с витамином В₉.

— Недостаток витамина В₁₂ – замедление роста, развитие анемий, появляется слабость, головокружение, одышка, снижение аппетита.

— Суточная потребность – около 3 мкг.

— Содержится только в продуктах животного происхождения и в небольших количествах синтезируется в кишечнике (поэтому длительное вегетарианство может отрицательно сказаться на здоровье).

— Источники:

— Почки (20-30 мкг/100 г)

— Печень (50-100 мкг/100 г)

— Сердце.

— Меньшее количество витамина В₁₂ содержат:

— Сельдь (10 мкг/100 г)

— Мясо

— Яйцо

— Молочные продукты (0,4 мкг/100 г).

Термостабилен, но разрушается при длительном воздействии световых лучей, в кислой и щелочной среде.

— Витамин Н (haut (нем.) - кожа) – биотин.

— Выделен из яичного желтка.

— В составе ферментов участвует в азотистом и жировом обмене, регулирует функцию нервной системы.

— Недостаток – развитие анемий, выпадение волос, дерматиты, депигментация.

— Необходим всем клеткам, но в злокачественных – содержание его повышено.

— Суточная потребность – 0,15-0,3 мг.

— Основные источники – печень (0,96-1,12 мкг/г), почки (0,8-1,4), молоко (до 0,03 мкг/г), горох (0,2) и соя (0,3).

— Витамин Н также содержится в:

— Яйцах (0,09 мкг/г)

— Мясе (0,01- 0,2)

— Дрожжах пивных (0,07)

— Картофеле (0,006).

— Витамин С – аскорбиновая кислота, антицинготный, антискорбутный витамин.

— Основной, наиболее известный представитель.

— Известен с 1923 г. Впервые выделен из лимонного сока.

— Формула установлена в 1933 г. В этом году и синтезирована.

— В природных условиях встречается в виде L- аскорбиновой кислоты и ее окисленной формы - дегидроаскорбиновой кислоты, аскорбигена.

— Другие продукты окисления витаминной активностью не обладают.

— Синтезируется растениями из галактозы и глюкозы, а большинством животных – из глюкозы.

— Не синтезируется организмом человека, приматов, морских свинок, некоторыми птицами (ворбьиное семейство), отдельными видами летучих мышей.

— Биологическая активность связана с участием в окислительно-восстановительных процессах. Способствует нормальному функционированию нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, усвоение железа и нормальное кроветворение.

— Повышает резистентность организма к инфекционным заболеваниям и воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.

— Недостаток – снижение умственной и физической работоспособности, нарушается эластичность стенок капилляров.

— Тяжелые формы недостаточности – ороговение кожи, кровоточивость и распухание десен, выпадение зубов (цинга).

Провоцируется развитие фурункулеза, туберкулеза, онкологических заболеваний

— Обладает антиоксидантной активностью, которая усиливается в присутствии витамина Е и ß-каротина.

— Как антиоксидант используется в пищевой промышленности при производстве жиров и фруктовых соков, для предотвращения образования нитрозоаминов при производстве колбасных изделий.

— Используется для обогащения соков, молока, напитков.

— Витамин С очень нестоек, легко разрушается кислородом воздуха, особенно в присутствии следов железа и меди, неустойчив к действию света.

— Суточная потребность – 70-100 мг (может быть увеличена до 200 мг)

— Основные источники – растения:

— Цитрусовые (55 мг/100 г)

— Сладкий перец (100-400)

— Черная смородина (100-400)

— Шиповник (2000-4500)

— Облепиха (200)

— Белокочанная капуста (30-40)

— Томаты (20-40).