Година цікавої хімії «Хімічний склад їжі»

Вуглеводи

Вуглеводи в організмі людини відіграють роль енергетичних речовин. Найважливіші з них — сахароза, глюкоза, фруктоза, а також крохмаль. Вони швидко засвоюються («згоряють») в організмі. Виняток становить клітковина (целюлоза), якої особливо багато в рослинній їжі. Вона практично не засвоюється організмом, але має велике значення: виступає в ролі баласту і допомагає травленню, механічно очищаючи слизові оболонки шлунка і кишечнику. Вуглеводів багато в картоплі й овочах, крупах, макаронних виробах, фруктах і хлібі.

Цукор

Найдавніший вид цукру — тростинний. Його батьківщина — Бенгалія (нині територія Бангладеш). Європейці в особі воїнів Александра Македонського вперше спробували цукор і повідомили, що знайшли «мед», який отримується без участі бджіл. Під час хрестових походів були виявлені величезні плантації цукрової тростини в Сирії. Місцеві жителі в глиняних горщиках варили цукор з тростини. Були часи, коли цукор вважали дорогими ліками і купували в аптеках. У 1747 р. німецький хімік Андреас-Сигізмунд Маргграф (1709—1782) виділив перший європейський цукор із цукрового буряка. У 1802 р. у селі Аляб'єво Тульської гу­бернії був побудований перший російський цукровий завод. Тут цукор варили з буряка, який вирощували неподалік.

Те, що ми зараз називаємо цукром, — це майже чиста (99,75-відсоткова) сахароза. Цукор — дуже висококалорійний продукт харчування. Сахароза (дисахарид) під час нагрівання в присутності води розпадається на глюкозу і фруктозу (моносахариди). Ця хімічна реакція називається інверсією сахарози.

Глюкоза

Глюкозу одержують у результаті розпаду сахарози. Вона моментально потрапляє в кров, надзвичайно легко засвоюється організмом і швидко відновлює сили людини. Однак при надлиш­ковому надходженні цукру глюкоза перетворюється в глікоген і відкладається в печінці. Потім надлишок глікогену переходить у жири, що призводить до надмірної ваги (ожиріння, целюліту). Споживання цукру дорослими людьми не повинно перевищувати 80—100 г на день.

Глюкоза з усіх вуглеводів (цукрів) є найважливішою для життєдіяльності рослин, тварин і людини. У вільному вигляді вона міститься в плодах (наприклад, у винограді, звідси і її стара назва «виноградний цукор»), квітковому нектарі, меді разом із фруктозою і сахарозою. Глюкоза міститься в крові людини і .тварин, при­чому концентрація її відносно постійна (близько 0,1 %). Якщо глюкози в крові стає менше, то виділення енергії в м'язовій та інших тканинах організму ослабляється або зовсім припиняється, настає гіпоглікемія. При діабеті («цукровій хворобі») вміст глюкози в крові та сечі перевищує норму, це теж викликає важкий стан, аж до діабетичної коми.

Глюкозу та багаті на неї продукти використовують для лікувального харчування ослаблених хворих та людей, які виконують роботу, пов'язану з великими нервовими і фізичними навантаженнями.

Фруктоза («фруктовий цукор»)

Уперше була виділена в 1847 р. У вільному вигляді вона міститься в овочах, фруктах і бджолиному меді. Фруктоза має приємний солодкий смак, легко розчиняється у воді та етиловому спирті. У холодному вигляді й у кислому середовищі вона здається солодшою від сахарози.

Фруктоза і глюкоза мають однакові формули, але їх молекули розрізняються за просторовою будовою — фруктоза є ізомером глюкози. Аж до відкриття інсуліну фруктоза була незамінним продуктом харчування для хворих на діабет. Заміна звичайного цукру на фруктозу в харчуванні знижує небезпеку захворювання зубів на карієс. Однак фруктоза як компонент їжі має і свої недоліки: вона утворює дуже міцні комплексні сполуки із залізом, що погіршує засвоєння цього елемента. Оскільки фруктоза «підкреслює» власний аромат та смак фруктів і овочів, дуже заманливо застосовувати її для консервування замість цукру чи разом з ним. Коли ми варимо варення, звичайно ж, додаємо в нього цукор. Консервуюча дія цукру пропорційна його концентрації. При цьому завдяки реакції інверсії сахарози молярна концентрація цукрів (вуглеводів) у процесі приготування варення збільшується вдвічі, адже з однієї молекули сахарози отримуються дві — глюкози і фруктози. Для посилення інверсії під час варіння плодів з низь­кою кислотністю (айви, чорноплідної горобини, ірги) додають лимонну кислоту. Ще краще використовувати для цього суміші цукру (сахарози) та фруктози в рівних співвідношеннях.

Вуглеводи, жири та білки — де вони в їжі?

Їжа — пальне для людини: щоб жити, їй потрібно їсти. Фундаментальний закон природи — закон збереження матерії та енергії. Має пряме відношення до людини.

Усі витрати речовини та енергії люди поновлюють тільки їжею. Виходить, людині треба їсти стільки, щоб між одержуваною ззовні речовиною і витраченою енергією встановився баланс.

Крім енергетичної цінності їжі, яка повинна становити ніяк не менше 1200 калорій на добу (але і не більше 3500 калорій), необхідно, щоб раціон харчування був різноманітним і містив певну кількість білків, жирів, вуглеводів, а також вітамінів і мінеральних речовин.

Вважається, що в денному меню співвідношення основних компонентів — білків, жирів і вуглеводів — за масою повинне дорівнювати 1 : 1 : 4. Це означає, що продукти, що містять білки, мають оптимально поєднуватися з рослинними і тваринними жирами, а також вуглеводами (крохмалем, цукром, клітковиною).

Білки

Джерелами білків можуть служити не тільки тваринні продукти (м'ясо, риба, яйця, сир), а й рослинні, наприклад плоди бобових (квасоля, горох, соя, арахіс, що містять до 22—23 % білків за масою), горіхи і гриби. Однак більше всього білка у твердому сирі (до 25 %), м'ясних продуктах (у свинині — 8—15 %, баранині — 16—17 %, яловичині — 16—20 %), у м'ясі птиці (21 %), рибі — (13—21 %), яйцях (ІЗ %), сирі (14 %). Молоко містить 3 % білків, а хліб 7—8 %. Серед круп чемпіоном за вмістом білка є гречана (13 % білків у сухій крупі), тому саме її рекомендують для дієтичного харчування.

Щоб уникнути «надмірностей» і водночас забезпечити нормальну життєдіяльність організму, треба, насамперед, дати людині з їжею повноцінний за асортиментом набір білків. Якщо білків у харчуванні бракує, доросла людина відчуває занепад сил, у неї знижується працездатність, організм гірше опирається інфекціям і застуді. Що стосується дітей, то вони при неповноцінному білковому харчуванні сильно відстають у розвитку: діти ростуть, а білки - основний «будівельний матеріал» природи. Кожна клітина живого організму містить білки. М'язи, шкіра, волосся, нігті людини складаються, головним чином, з білків. Більше того, білки — основа життя, вони беруть участь в обміні речовин і забезпечують розмноження живих організмів.

Жири

Жири теж служать джерелом енергії для людського організму, їх організм відкладає «про запас», і вони є енергетичним джерелом довгострокового користування. Крім того, жири мають низьку теплопровідність і охороняють організм від переохолодження. Не дивно, що в традиційному раціоні північних народів так бага­то тваринних жирів. Для людей, зайнятих важкою фізичною працею, витрачену енергію теж простіше всього (хоча і не завжди корисніше) компенсувати жирною їжею. Жири входять до складу клітинних стінок, внутрішньоклітинних утворень, до складу нервової тканини. Ще одна функція жирів - поставляти в тканини організму жиророзчинні вітаміни та інші біологічно активні речовини. Жири, які ми їмо, — це не індивідуальні хімічні сполуки, а складні суміші ліпідів, води, мінеральних солей та вітамінів. Прості й складні ліпіди — це великий клас хімічних речовин. Основна частина харчових жирів — прості ліпіди, або тригліцериди, естери трьохатомного спирту гліцерину  і вищих карбонових кислот, які ще називаються жирними.

Серед жирних кислот розрізняють граничні (наприклад, пальмітинову COOH , стеаринову COOH) і неграничні, які містять у своїй молекулі один або кілька подвійних зв'язків (наприклад, олеїнову COOH , лінолеву COOH, арахідонову COOH ). Чим більше в жирах похідних насичених (граничних) жирних кислот, тим вищою є температура їх плавлення:

·        у баранячому і яловичому жирах, які швидко застигають, вміст гліцеридів насичених кислот — близько 51%;

·        у свинячому жирі вміст гліцеридів — 40 %, цей жир плавиться легше і за нижчої температури.

Якщо в жирах переважають сполуки ненасичених жирних кислот, то вони рідкі вже за кімнатної температури. Наприклад:

·        соняшникова олія містить більш ніж 83 % таких сполук;

·        багато похідних ненасичених жирних кислот і в риб'ячому жирі.

Вважають, що користь жирів тим більша, чим більший у них вміст неграничних жирних кислот. Це пов'язано з тим, що ненасичені кислоти дуже легко вступають у хімічні реакції окиснення і приєднання за місцем розташування подвійних зв'язків у їхніх молекулах. Отже, ненасичені кислоти «вичищають» з організму всілякі непотрібні й небезпечні речовини і тим самим сприяють збереженню здоров'я та довголіттю. Фізіологи зробили висновок, що звичка використовувати рослинну олію не тільки для приготування салатів та домашніх консервів, а й для того, щоб смажити на ній м'ясо, рибу, гриби, додасть здоров'я вам і всій вашій родині. Єдиний «мінус» жирів з ненасиченими жирними кислотами — їх здатність окиснюватися на повітрі, особливо помітна в теплі й на світлі. Рослинна олія при цьому найчастіше мутніє. Щоб освітлити помутнілу рослинну олію, необхідно:

·          додати до неї трохи кухонної солі (з розрахунку 1 чайна ложка солі на   1 л олії) і залишити на кілька днів. Відстояна олія розділиться на два шари. У нижньому буде знаходитися розчин кухонної солі у воді з домішками, що викликали помутніння;

·          акуратно злити верхній більш легкий шар освітленої і зневодненої олії в іншу посудину.

Темний осад на дні пляшок з нерафінованою (неочищеною) соняшниковою олією містить розчинені екстрактивні речовини, які надають олії особливого смаку і запаху та забезпечують коричневу кірочку під час смаження. Рафінована олія такого осаду і запаху не має.

Майонез. Особливо легко засвоюється рослинна олія в збитому вигляді – такою вона входить до складу багатьох соусів. Один з таких соусів — майонез. Це емульсія рослинної олії з 25—50 % води, 5—6 % яєчного порошку, сухим молоком, оцтом і спеціями. У цьому випадку вода — не шкідлива домішка, а необхідний компонент продукту.

Якщо майонезу вдома не виявилося, а він терміново потрібен — не біда. Можна швидко його приготувати, збиваючи яєчні жовтки із сіллю та гірчицею і поступово, невеликими порціями, додаючи рослинну олію (на 2 жовтки 1 склянка олії, 1столова ложка гірчиці). Наприкінці збивання треба влити чверть склянки 3- відсоткового розчину оцтової кислоти (столового оцту), і соус побіліє.

Кілька порад щодо майонезу:

·        не зберігайте його у відкритому вигляді й у теплі, олія може окиснитися. Майонез набуде «обвітреного» вигляду;

·        не зберігайте його на морозі: за -15 °С емульсія олії розшаровується.

Щоправда, такий «зіпсований» майонез можна «виправити» збиванням. Врахуйте, що майонез не переносить тривалого контакту з продуктами, які містять оцтову і молочну кислоту (наприклад, з хроном, солоними огірками, квашеною капустою), і теж розшаровується.

«Масло м 'яке, сільське», яке нав'язує нам реклама, — що ж це таке?

Почнемо з того, що насправді це зовсім не масло, а бутербродний маргарин - штучний (і аж ніяк не сільський!) продукт втручання хімії в процес приготування жировмісних продуктів. Усі ці «масла» для намазування («спреди») виготовляють на основі гідрогенізованої рослинної олії або молочного жиру з додаванням ароматизаторів, рідких рослинних жирів та жиру морських тварин. А користь таких «намазок» (масложирових сумішей) для здоров 'я сумнівна.

Так, додавання кокосової олії робить продукт більш дії точним і навіть придатним для дитячого та лікувального харчування. Зате введення пальмової або арахісової олії збільшує навантажені ні на печінку, а присутність жиру морських ссавців забезпечує над мірний вміст холестерину.

Але найнебезпечніше те, що в гідрогенізованих рослинних жирах нагромаджуються транс-ізомери жирних кислот, які сприйми, утворенню в організмі шкідливого для здоров'я різновиду холестерину.

Отже, на обгортці справжнього вершкового масла має бути вказано, що воно відповідає державним стандартам (у випадку вітчизняної олії) і виготовлене з нормалізованих вершків або поквашених вершків. На імпортному маслі теж обов'язкова вказівка на «вершковість». Таке масло в кількості 20—30 г на день фізіологічна норма для дорослої людини. їжте на здоров'я!

Кухонна сіль

Без солі і жито — трава.

У давні часи кухонна сіль вважалася майже коштовністю Справді, без золота прожити можна, а без солі — ні. У Стародавньому Римі сіль була дорожчою від золота. Тому воїнам іноді платили сіллю, а чиновникам видавали сольовий пайок. За нашим звичаєм, коли дорогим гостям підносять хліб-сіль, тим самим бажають їм здоров'я та добробуту. Розсипати сіль — це накликати лихо, сварку.

Не підлягає сумніву й те, що з кухонною сіллю людина одержує найважливіші макроелементи. Для профілактики захворювань, пов'язаних з порушенням обміну речовин, до солі додають мікро елементи (наприклад, йод). Щоправда, «йодована» сіль непридатна для домашніх солінь: і капуста, і огірки, і гриби від неї стають м'якими.

Для засолення і заквашування овочів краще використовувати  кам'яну сіль грубого очищення, що містить невелику домішку солей кальцію та магнію, — соління будуть апетитними і хрусткими.

Заготовте на зиму кріп, петрушку, шпинат, листя щавлю Для цього зелень дрібно поріжте, засипте невеликою кількістю солі й поставте під вантаж. У прохолодному місці під шаром соку, що виділився, зелень не зіпсується кілька місяців.

Сіль сильно впливає на тривалість приготування справ та їхню якість. Суть цього впливу полягає в тому, що в присутності солі сповільнюється або зовсім припиняється перехід із продукції у бульйон, відвар чи соус «екстрактивних» (розчинних) смакових речовин. Тому запам'ятайте:

·        якщо ви хочете одержати наваристий м'ясний бульйон, його слід солити за півгодини до закінчення варіння м'яса;

·        щоб риба не розварилася, рибний суп соліть на самому початку;

·        відварюючи м'ясо для заправлення салату, других страв чи бутербродів, кладіть сире м'ясо не в холодну воду, а в киплячу і підсолену (у цьому випадку м'ясний сік залишиться всередині і м'ясо буде смачнішим);

·        під час варіння очищеної картоплі сіль додавайте відразу, щоб уникнути втрати поживних речовин з відваром;

·        квасолю і горох слід солити тільки після їх розм'якшення, інакше приготування супу чи другої страви розтягнеться на кілька годин;

·        салати зі свіжих огірків та помідорів соліть перед подачею на стіл, щоб овочі не втратили соку;

·        салат «олів'є» краще зовсім не солити, а додати солоних огірків і майонез;

·        коли смажите рибу чи м'ясо, посоліть їх перед тим, як покласти на сковорідку, і навпаки, печінку соліть після обсмажування;

·        птицю перед смаженням злегка натріть сіллю і прянощами.

Відомо, що краще недосолити їжу, ніж пересолити її. Пересолювання шкідливе для здоров'я. Якщо через брак кулінарного досвіду ви пересолили суп:

·        додайте в нього очищену та нарізану картоплю або попередньо замочений рис у марлевому мішечку; це допоможе видалити надлишок солі;

·        іноді можна додати у страву цукор.

Скільки солі потрібно класти в їжу? Якщо ви не хочете пробувати їжу в процесі приготування, можна керуватися такими нормами. Для приготування:

·        дріжджового тіста на 1 кг борошна кладіть 5—12 г солі;

·        м'ясних котлет на 1 кг м'ясного фаршу — 20 г солі;

·        рибних котлет на 1 кг рибного філе — 20 г солі;

·        гречаної каші на 1 кг гречаної крупи — 20 г солі;

·        розсипчастої рисової каші на 1 кг рису — 28 г солі;

·        рисової каші-«розмазні» на 1 кг рису — 40 г солі. Примітка: в одній чайній ложці 10 г солі.

Щоб сіль не відсиріла при зберіганні, до неї можна додати трохи сухого картопляного крохмалю або покласти в ємність із сіллю суху паперову серветку чи аркуш фільтрувального паперу.

Бійтеся сурогатів

Багато продуктів харчування, які раніше можна було купити тільки в державних магазинах, тепер продаються на ринках чи оптових ярмарках. Це виявляється набагато дешевше, а часом і зручніше. Однак дуже неприємно виявити, що куплений товар поганої якості. Як уникнути подібних розчарувань? Насамперед, під час купівлі необхідно уважно прочитати напис на упаковці, з'ясувати термін придатності продукту, країну і фірму-виробника. Якщо якісь із цих даних викликають сумнів, краще відмовитися від покупки.

Спиртні напої слід, купувати тільки в магазині: дешевизна напоїв у сумнівній торговій точці може обернутися отруєнням. Частими є випадки заміни харчового етилового спирту під час виготовлення горілки і коньяку сурогатами, які містять шкідливі домішки, зокрема й смертельно отрутний метиловий (деревний) спирт. Підробляють і вина, на які існує великий попит. Здебільшого рядові («ординарні») столові вина видаються за «марочні» і «витримані». Куди гірше, якщо під виглядом виноградного вина торгують спеціально приготовленою сумішшю спирту, оцту, цукру та води, підфарбованою чаєм або рослинними барвниками. Можливість одержати задоволення від цього «вина» сумнівна. Крім того, червоне вино може просто зіпсуватися, тоді на дні пляшки збирається чорний осад солей винної кислоти. Вино з осадом має гіркий присмак.

Фальсифікують і безалкогольні напої, у першу чергу мінеральні води. Здавалося б, проста справа — скласти суміш солей потрібного складу, додати води — от тобі і «боржомі» чи «нарзан». Однак така вода не матиме властивостей справжньої «міне­ралки», у якій містяться цілющі мікродомішки. Лікувальна мінеральна вода повинна бути взята з природного джерела, а не зроблена штучно.

Частий предмет підробки — маслинова олія. Справжня маслинова олія має дуже цінні властивості: високий (55—83 %) вміст ненасиченої олеїнової кислоти (на відміну від соняшникової олії, де її в 2—3 рази менше). Відрізнити справжню маслинову олію від підробленої можна в такий спосіб: температура початку кристалізації чистої маслинової олії +8 °С; кристалізуючись, олія біліє. На ринку в холодну погоду справжня маслинова олія не може бути прозорою. Не може вона бути і дешевою; вартість маслинової олії повинна бути в 5—5,5 разів більшою, ніж рафінованої соняшникової. Врахуйте, однак, що маслинова олія теж може бути нерафінованою. У цьому випадку вона має зеленуватий колір і не повинна використовуватися для смаження.

Вершкове масло залежно від виду завжди містить ту чи іншу кількість вологи. Надлишок вологи у вершковому маслі шкідливий, призводить до його швидкого псування (згіркнення) з утворенням масляної кислоти. Скільки води у шматку масла? Відповідь на це запитання дасть невелике домашнє дослідження. Пробу мас­ла поміщають у пробірку або запаяну з одного кінця скляну трубочку і розігрівають на «водяній бані» в каструлі з гарячою водою до плавлення масла. Потім дають маслу відстоятися. Вміст води і тваринного жиру в пробі масла визначається за співвідношенням об'ємів відстояних рідин у пробірці. Треба мати на увазі, що збільшення вмісту води в маслі веде до зростання його крихкості на холоді. Нечесні продавці молока «поліпшують» свій товар додаванням питної соди, крейди, гіпсу. Це Допомагає приховати, що молоко, на жаль, не першої свіжості. Домішки крейди чи гіпсу при відстоюванні збираються на дні посудини з молоком, а домішка питної соди створює надмірно лужну реакцію і червоний лакмусовий папірець у такому молоці синіє.

Наявність зайвої кількості крохмалю в ковбасі визначають за допомогою йодної настоянки за інтенсивно синім забарвленням. Утім, рецептури варених ковбас завжди містять деяку кількість крохмалю. А вміст органічного барвника фуксину, яким іноді «поліпшують» колір ковбаси, можна виявити за допомогою етилового спирту. Пробу ковбаси подрібнюють і заливають невеликою кількістю спирту на півгодини. Якщо в ковбасу додано фуксин — спирт набуває червоного або яскраво-рожевого кольору.

Буває, що ми купуємо мед — та не той! Натуральний мед — це солодкий нектар квітів рослин-медоносів, зібраний і перероблений бджолами. У бджолиних стільниках мед дозріває і піддається ферментації — збагачується біологічно активними речовинами. У складі натурального меду міститься близько 75 % глюкози і фруктози, 1—1,5 % сахарози і 18 % води, а також ферменти, вітаміни, органічні кислоти, мінеральні солі, дубильні й ароматичні речовини. Однак цей цінний і недешевий продукт іноді підробляють. Фальшивий мед може містити цукор, патоку, крейду, борошно, крохмаль і навіть деревні ошурки. Домішки речовин, нерозчинних у воді, виявити легко: для цього в невелику пробірку, склянку чи баночку набирають пробу меду з дна посудини, де він зберігається, і додають дистильовану (можна і просто кип'ячену) воду, щоб співвідношення меду і води за об'ємом становило 1:1. Коли мед розчиниться у воді, нерозчинні домішки будуть добре помітні на дні пробірки чи на поверхні розчину. Щоб виявити домішки крохмалю, до розведеної у воді проби меду додають кілька крапель спиртової настоянки йоду. Якщо суміш посиніє — крохмаль присутній. Нескладно виявити і домішки крейди: для цього в пробу меду капають оцтову кислоту. Якщо суміш «скипає» через виділення вуглекислого газу — виходить, домішка є.

Домішка патоки (продукту переробки цукру або крохмалю) ви являється, якщо до розчину проби меду у воді додати вчетверо більший об'єм етилового спирту чи горілки. Чистий мед дасть прозорий розчин, а мед із крохмальною патокою стане молочно-білим, при стоянні така суміш буде розшаровуватися, а на дні з'явиться напіврідкий прозоро-білий декстрин. Якщо до меду підмішана цукрова патока, додавання кількох крапель 3-відсоткового розчину аргентум нітрату викликає виділення білого осаду — аргентум хлориду АgСІ.

«Зрілий» натуральний мед майже в півтора рази важчий за волу (його густина — 1,4 г/мл). Він зацукровується на холоді або за тривалого зберігання рівномірно, утворюючи дрібні кристалики глюкози. Якщо в придбаній вами банці меду з'явилися великі кристали немає сумніву, це сахароза. Виходить, ви стали жертвою обману і купили замість натурального меду цукровий сироп з легким запахом цілющого продукту бджільництва.