Углеводы по усвояемости в организме подразделяются на две группы: усвояемые организмом человека (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, мальтоза, декстрины, крахмал) и неусвояемые (пищевые волокна, целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества). Крахмал – это основной углевод, используемый в питании (до 80% от всех углеводов).
Неусвояемые углеводы выступают в качестве балластных веществ. Они влияют на перистальтику кишечника, создавая необходимые условия в продвижении пищи по желудочно-кишечному тракту. Они способствуют выведению из организма холестерина, препятствуют всасыванию ядовитых веществ. С их недостатком связывают рост заболеваний раком толстой кишки. Кроме того, балластные вещества создают чувство насыщенности, снижают аппетит. Из этого следует, что пищевой рацион должен содержать необходимые количества балластных веществ. Однако повышенное содержание клетчатки в рационе может вызвать нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта.
Основные источники балластных веществ в питании: хлеб грубого помола, картофель, капуста, морковь.
Из дисахаридов необходимо отметить лактозу, содержащуюся в коровьем молоке. Лактоза способствует развитию молочно-кислых бактерий в пищеварительном тракте, антогонистов гнилостных микроорганизмов. Люди, у которых отсутствует или недостаточная активность фермента лактазы, гидролизующего лактозу, страдают непереносимостью молока.
Потребность человека в углеводах составляет 365-500 г/сутки.
Физиологическая роль витаминов. Компоненты пищи, называемые витаминами, – это органические вещества, которые необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организма. По химическому строению витамины чрезвычайно разнообразны.
Впервые витамины были обнаружены в пищевых продуктах в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным, который, вскармливая натуральной и искусственной пищей подопытных животных, убедился в существовании этих жизненно важных веществ. Свое название витамины получили от латинского слова «вита» (жизнь) и слова «амины» (химическое соединение NН2), которое было обнаружено польским ученым К. Функом в 1911 г. Большой вклад в развитие, витаминологии (науки о витаминах) внесли советские ученые под руководством Б. А. Лаврова и А. В. Палладина.
Витамины выполняют высокоспецифические функции в метоболизме клеток. Часто они входят в состав ферментов – катализаторов обменных процессов. Витамины поступают в организм с пищей и относятся к незаменимым фактором питания.
В настоящее время открыто более 30 видов витаминов, каждый из которых имеет химическое название и многие из них — буквенное обозначение латинского алфавита (С — аскорбиновая кислота, B 1 — тиамин и т. д.).
Ретинол (витамин А) регулирует функцию нормального зрения, роста, дифференциации клеток, поддерживает воспроизводство и целостность иммунной системы.
Основными источниками ретинола являются продукты животного происхождения. Богатыми источниками витамина А являются сливочное масло, яичный желток, печень. Особенно много витамина А содержится в печени некоторых рыб (треска, морской окунь и др.) и морских животных (кит, морж, тюлень) и достигает до 15000 мг/100г. Много ретинола в молоке и молочных продуктах, мясе птицы. В растительных пищевых продуктах витамин А как таковой не встречается. Многие из них (морковь, шпинат, салат, петрушка, зеленый лук, щавель, красный перец, черная смородина, черника, абрикосы и др.) содержат каротин, являющийся провитамином А. В организме из каротиноидов образуется витамин А. Каратиноиды находятся в зеленых частях растений. В группу каратиноидов входят a-, b-, г– 
каротины и криптоксантин. Биологически активна только b-каротин, содержащийся в пищевых продуктах. Физиологическая потребность в витамине А составляет от 450 до 1000мкг/сут. для детей и 800–1000 мкг/сут. для взрослых.
Кальциферол (витамин Д) необходим для регуляции всасывания кальция. Основными представителями витаминов группы Д являются эргокальциферол (витамин Д2) и холекальциферол (витамин Д3). Потребность взрослых в кальцифероле точно не установлена, у детей она составляет 100–400 МЕ/сут. Значительное количество кальциферола содержит рыбий жир, икра, красная рыба, куриные яйца.
Токоферол (витамин Е) является одним из основных алиментарных антиоксидантов, предотвращающих усиление перекисного окисления липидов. Токоферолы содержатся в зеленых частях растений, особенно в молодых ростках злаков. Большое количество токоферолов обнаружены в растительных маслах (подсолнечном, хлопковом, кукурузном, арахисовом, соевом, облепиховым). Некоторые количества их содержатся также в мясе, жире, яйцах, молоке. Физиологическая потребность в токофероле составляет от 3 до 15 мг/сут. для ребенка и 10 мг/сут для взрослых.
Филлохиноны (витамин К) необходим 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. До 50% потребности в витамине К может обеспечить эндогенный синтез бактериальной флорой кишечника.
Тиамин (витамин В1) непосредственно участвует в обмене углеводов. При его недостаточности нарушается процесс окисления пировиноградной кислоты и развивается полиневрит, исторически известный как болезнь бери-бери. Дефицит витамина В1 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 витамина В1.
Рибофлавин (витамин В2) входит в состав ряда окислительно-восстановительных ферментов и участвует в регуляции белкового, жирового и углеводного обменов. Основными причинами недостаточности рибофлавина являются хронические заболевания желудочно-кишечного тракта и недостаток в рационе молока и молочных продуктов. Суточная потребность в витамине В2 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.
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. Нарушаются секреции желудочного сока, чувствительность кожных рефлексов, появляется раздражительность и психозы. Суточная потребность в витамине РР составляет 6,6 мг на 1000 ккал энергетической ценности. Основные источники ниацина – дрожжи, крупы, хлеб грубого помола, бобовые, субпродукты, мясо, рыба, сушеные грибы.
Пиридоксин (витамин В6) в качестве коферментов участвует в функционировании ферментных систем углеводного и липидного обменов. Пиридоксин присутствует в многих пищевых продуктах. Источниками витамина B6 считают печень, дрожжи, цельные зерна злаковых культур, фрукты, овощи и бобовые. Суточная потребность в витамине B6 прямо зависит от потребления белка. Взрослому человеку требуется 2 мг/сут. витамина B6. Потребность в пиридоксине увеличивается во время беременности и лактации, приеме некоторых лекарств и при сердечной недостаточности. Суточная норма пиридоксина для детей составляет 0,4–2 мг.
Цианокобаламин (витамин B12) участвует в построении ряда ферментных систем, влияет на процессы кроветворения. Источниками цианкобаламина являются говядина, субпродукты (печень, сердце) мясо кур, яйца. Алиментарная недостаточность цианкобаламина возможна у вегетарианцев, беременных, при хроническом алкоголизме, нарушении синтеза внутреннего фактора Кастла, наследственном дефекте синтезов белков, участвующих в транспорте витамина B12. Суточная потребность в витамине B12 у взрослых составляет 3 мкг, у беременных – 4мкг.
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 витамина С в поддержании гомеостазы 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.
Суточную потребность в аскорбиновой кислоте определяют в соответствии с потребностью в энергии. На 1000ккал энергетической ценности суточного рациона должно приходиться 25 мг витамина С.
Влияние продолжительности хранения, механической и тепловой обработки на витаминный состав пищевых продуктов. В процессе хранения и кулинарной обработки пищевых продуктов витамины претерпевают изменений, особенно водорастворимые витамины группы В и аскорбиновая кислота. Отрицательными факторами, снижающими С- витаминную активность овощей и плодов, являются: солнечный свет, кислород воздуха, высокая температура, повышенная влажность воздуха и вода, в которой витамин хорошо растворяется. Ускоряют процесс его разрушения ферменты, содержащиеся в пищевых продуктах.
На предприятия общественного питания овощи и плоды должны поступать качественными в соответствии с требованиями действующих ГОСТов, что гарантирует их полную пищевую ценность.
При хранении овощей и плодов в складских помещениях необходимо поддерживать определенный режим; температуру воздуха не выше +3°С, относительную влажность 85—95%. Склады должны хорошо вентилироваться, не иметь дневного освещения. Необходимо строго соблюдать сроки хранения овощей и плодов.
В процессе механической обработки недопустимо длительное хранение и пребывание в воде очищенных овощей, плодов и грибов, так как при этом витамин С окисляется и растворяется. При варке овощи и плоды следует закладывать в кипящую воду или бульон полностью погружая. Варить их нужно при закрытой крышке, равномерном кипении, не допуская переваривания. Для салатов, винегретов овощи рекомендуется варить неочищенными, снижая тем самым потери витамина С и других питательных веществ.
Витамин С сильно разрушается в процессе приготовления овощных пюре, котлет, запеканок, тушеных блюд и незначительно при жарке овощей в жире. Вторичный подогрев готовых овощных блюд и соприкосновение их с окисляющимися частями технологического оборудования приводят к полному разрушению этого витамина. С целью сохранения витамина С следует строго соблюдать сроки, условия хранения и реализации готовых овощных и фруктовых блюд. Сроки хранения горячих блюд не должны превышать 1—3 ч при температуре 65—75°С, холодных блюд 6—12 ч при температуре 6°С.
Витамины группы В при кулинарной обработке продуктов в основном сохраняются. Но следует помнить, что щелочная среда разрушает эти витамины, в связи с чем нельзя добавлять питьевую соду при варке бобовых.
Для улучшения усвояемости каротина следует все овощи оранжево-красного цвета (морковь, томаты) употреблять с жиром (сметана, растительное масло, молочный соус), а в супы и другие блюда вводить их в пассированном виде.
В настоящее время на предприятиях общественного питания довольно широко используется метод искусственного витаминизирования готовой пищи. Организация этой работы возложена на руководителей и работников общественного питания, а контроль за правильностью витаминизации пищи осуществляют органы санитарно-пищевого надзора. Особое внимание витаминизации пищи уделяется в детских дошкольных заведениях, в школах-интернатах, колледжах, больницах, санаториях. Готовые первые, вторые и третьи блюда обогащаются аскорбиновой кислотой перед раздачей пищи из расчета 100 мг на порцию для взрослых, 50 мг на порцию для детей старше 7 лет и 35 мг — до 7 лет. Аскорбиновая кислота вводится в блюда в виде порошка или таблеток, предварительно растворенных в небольшом количестве пищи. Обогащение пищи витаминами С, В, РР организуется в столовых для работников некоторых химических предприятий с целью профилактики заболеваний, связанных с вредностями производства. Водный раствор этих витаминов объемом 4 мл на одну порцию вводится ежедневно в готовую пищу.
Пищевая промышленность выпускает витаминизированную продукцию: молоко и кефир, обогащенные витамином С; маргарин и детскую муку, обогащенные витамином А и D; сливочное масло, обогащенное каротином; хлеб из высших сортов муки, обогащенный витаминами В 1 В 2, РР и др.
Минеральные вещества и их функции в организме. Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме и пищевых продуктах подразделяют на макро- и микроэлементы.Минеральные или неорганические вещества относят к числу незаменимых, они участвуют в жизненно важных процессах, протекающих в организме человека: построении костей, поддержании кислотно-щелочного равновесия, состава крови, нормализации водно-солевого обмена, в деятельности нервной системы.
В зависимости от содержания в организме минеральные вещества делят на макроэлементы, находящиеся в значительном количестве микро- и ультрамикроэлементы, входящие в состав тела человека в малых дозах — от тысячных до десятитысячных долей миллиграмма (йод, фтор, медь, кобальт и др.).
Железо нормализует состав крови (входя в гемоглобин) и является активным участником окислительных процессов в организме. Оно содержится в печени, почках, яйцах, овсяной и гречневой крупе, ржаном хлебе, яблоках. Суточная потребность в железе — 0,018г.
Йод участвует в построении и работе щитовидной железы. Больше всего йода сконцентрировано в морской воде, морской капусте и морской рыбе.
Калий участвует в водном обмене организма человека, усиливая выведение жидкости и улучшая работу сердца. Он содержится в сухих фруктах (кураге, урюке, черносливе, изюме), горохе, фасоли, картофеле, мясе, рыбе. В сутки человеку необходимо до 5 г калия.
Кальций участвует в построении костей, зубов, необходим для нормальной деятельности нервной системы, сердца, влияет на рост. Солями кальция богаты молочные продукты, яйца, хлеб, овощи, бобовые. Суточная потребность организма в кальции 0,8г.
Магний влияет на нервную, мышечную и сердечную деятельность, обладает сосудорасширяющим свойством. Содержится во многих овощах, молоке, мясе. Суточная норма потребления магния — 0,4 г.
Медь и кобальт участвуют в кроветворении. Они содержатся в небольших количествах в животной и растительной пище. Медь участвует в тканевом дыхании. Хорошим источником ее являются мясо, рыба, нерыбные морепродукты, гречневая, овсяная и перловая крупы, картофель, абрикосы, груши, крыжовник.
Натрий вместе с калием регулирует водный обмен, задерживая влагу в организме, поддерживает величину осматического давления в тканях. В пищевых продуктах натрия мало, поэтому его вводят с поваренной солью (NaCl). Суточная потребность — 4—6 г натрия или 10—15 г поваренной соли.
Сера входит в состав некоторых аминокислот, витамина В 1 гормона инсулина. Содержится она в горохе, овсяной крупе, сыре, яйцах, мясе, рыбе. Суточная потребность в сере — 1 г.
Фосфор участвует в обмене белков и жиров, в формировании костной ткани, влияет на центральную нервную систему. Содержится в молочных продуктах, яйцах, мясе, рыбе, хлебе, бобовых. Потребность в фосфоре составляет 1,2 г в сутки.
Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета, содержится в питьевой воде.
Хлор участвует в регуляции осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты (HCl) в желудке. Поступает хлор с поваренной солью. Суточная потребность в нем — 5—7 г.
Цинк необходим для нормальной функции эндокринной системы. Он обладает липотропными к роветворными свойствами и входит в состав ферментов, обеспечивающих процессы дыхания. Цинком богаты мясо и внутренние органы животных, яйца, рыба, грибы.
Общая суточная потребность организма взрослого человека в минеральных веществах составляет 20—25 г, при этом важна сбалансированность отдельных элементов. Так, соотношение кальция, фосфора и магния в питании должно составлять 1:1, 5:0,5, что определяет уровень усвоения этих минеральных веществ в организме.
Для поддержания в организме кислотно-щелочного равновесия необходимо правильно сочетать в питании продукты, содержащие минеральные вещества щелочного действия (Са, Mg, К, Nа), которыми богаты молоко, овощи, фрукты, картофель, и кислотного действия (Р, S, Сl), которые содержатся в мясе, рыбе, яйцах, хлебе, крупах.
Роль воды в организме. Важнейшей составной частью рациона является вода.Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма. Она является самой значительной по количеству составной частью всех клеток (2/3 массы тела человека). Вода — это среда, в которой существуют клетки и поддерживается связь между ними, это основа всех жидкостей в организме (крови, лимфы, пищеварительных соков). При участии воды происходят обмен веществ, терморегуляция и другие биологические процессы. Ежедневно человек выделяет воду с потом (500 г), выдыхаемым воздухом (350 г), мочой (1500 г) и калом (150 г), выводя из организма вредные продукты обмена.
В зависимости от возраста, физической нагрузки и климатических условий суточная потребность человека в воде составляет 2—2,5 л, в том числе поступает с питьем 1 л, с пищей — 1,2 л, образуется в процессе обмена веществ 0,3 л. В жаркое время года, при работе в горячих цехах, при напряженной физической нагрузке наблюдаются большие потери воды с потом, поэтому потребление ее увеличивается до 5—6 л в сутки. В этих случаях питьевую воду подсаливают, так как вместе с потом теряется много солей натрия. Чрезмерное избыточное потребление воды является дополнительной нагрузкой для сердечно-сосудистой системы и почек и наносит ущерб здоровью. В случае нарушения функции кишечника (поносы) вода не всасывается в кровь, а выводится из организма человека, что приводит к сильному его обезвоживанию и представляет угрозу для жизни.
Водный обмен в организме регулируется центральной нервной системой и тесно связан с минеральным обменом солей калия и натрия. При большой потере воды организмом с потом или повышенном потреблении поваренной соли меняется осмотическое давление плазмы крови, которое влечет за собой возбуждение в коре головного мозга, в результате чего появляется чувство истинной жажды, регулирующее потребление воды человеком. Ложная жажда, обусловленная сухостью во рту, в отличие от истинной не требует поступления воды в организм. Для снятия этого ощущения достаточно усилить слюноотделение кислым продуктом, или смочить рот водой.
В съедобной части овощей, фруктов и ягод – 85-95% вода, в молоке – 88%, твороге – 65-78%, сыре – 40-50%, яйцах – 74%, мясе – 60-70%.