GLOBAL KNOWLEDGE ARK

Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis

Baltymai, angliavandeniai ir riebalai

Nagrinėkite ingrediento sudėtį atskirdami molekulinę formą, išmatuotą kiekį ir maisto, kuriame ta medžiaga yra, struktūrą.

Pasirengimas ir susiję straipsniai

Bendrieji žinių pagrindai

Straipsnis padės

  • Atpažinti skirtingas sudedamųjų medžiagų formas plačiose maistinių medžiagų kategorijose.
  • Interpretuoti analitinius įverčius ir jų ribotumus.
  • Perskaičiuoti drėgnosios masės pagrindu išreikštą kiekį į sausosios masės pagrindu išreikštą kiekį ir atvirkščiai, nesukuriant naujos maistinės medžiagos.

Pradėkite nuo konkretaus ingrediento

Įsivaizduokite, kad lyginate pupelių miltus su virtų pupelių pasta. Sudėties lentelėje pateikiami medžiagų kiekiai abiejuose produktuose, tačiau pastoje taip pat yra gerokai daugiau vandens. Mažesnė baltymų procentinė dalis pastoje nebūtinai reiškia, kad verdant buvo suardyta tokia jos baltymų dalis. Pirmiausia nustatykite, koks tai maistas, kaip jis paruoštas ir kokiai masei nurodytas rezultatas.

Baltymai, angliavandeniai ir riebalai yra naudingos plačios kategorijos. Jos neapibūdina visos ingrediento sudėties: svarbūs ir vanduo, mineralinės medžiagos, organinės rūgštys bei kiti junginiai. Kategorijos pavadinimas taip pat neatskleidžia kiekvienos molekulės struktūros. „Bendruosiuose chemijos pagrinduose“ aiškinami cheminiai ryšiai, o čia nagrinėjama, kaip sudedamųjų medžiagų formos ir matavimai padeda suprasti tikrą maistą.

Baltymų kiekis ir forma – skirtingi dalykai

Baltymus sudaro aminorūgščių grandinės, kuriose aminorūgštis jungia peptidiniai ryšiai ir kurios susilanksto į struktūras. Susilankstymo pokytis vadinamas denatūracija, o grandinės suskaidymas į mažesnes dalis yra kitoks pokytis – hidrolizė. Todėl ingrediente gali išlikti baltymų, nors jų elgsena mišinyje pasikeičia.

Laboratorijose baltymų kiekis dažnai įvertinamas išmatuotą azoto kiekį padauginus iš perskaičiavimo koeficiento. Tai yra įvertis, nes maiste gali būti azoto ne tik baltymuose, o azoto kiekis skirtinguose baltymuose skiriasi. Aminorūgščių analizė suteikia kitokios informacijos. Pasidomėkite, kokiu metodu ir kokį koeficientą taikant gauta nurodyta vertė, ypač jei tai nepažįstamas mikrobinės kilmės ingredientas. Vienas baltymų kiekio skaičius neparodo aminorūgščių subalansuotumo, virškinamumo ar tinkamumo konkrečiam mitybos poreikiui.

Angliavandeniai apima kelias formas

Gliukozė yra paprastasis cukrus; sacharozė sudaryta iš dviejų sujungtų cukraus vienetų. Krakmolą sudaro daugybė sujungtų gliukozės vienetų. Celiuliozėje taip pat yra gliukozės vienetų, tačiau jų jungtys ir išsidėstymas skiriasi. Žmogaus virškinimo fermentai ne visas šias struktūras skaido vienodai. Maistinės skaidulos yra mitybos ir analitikos kategorija, o ne pažadas, kad visos skaidulos pasižymi vienodomis savybėmis.

Kai kuriose lentelėse bendras angliavandenių kiekis apskaičiuojamas iš bendros maisto masės atimant išmatuotus vandens, baltymų, riebalų, pelenų ir kitų nurodytų komponentų kiekius. Į šį likutį gali patekti skaidulos ir junginiai, kurie nėra angliavandeniai. Jame taip pat susikaupia atimamų dydžių matavimo paklaidos. Bendras likutinis kiekis neparodo, kiek yra cukrų, krakmolo ar skaidulų; tam reikia specifiškesnių matavimų.

Lipidai – maisto struktūros dalis

Didelę maisto riebalų dalį sudaro trigliceridai – glicerolis, susijungęs su riebalų rūgštimis. Riebalų rūgštys skiriasi grandinės sandara ir nesotumo laipsniu. Maiste yra ir kitų lipidų, įskaitant fosfolipidus. Todėl išgautas aliejus ir sėklos viduje esantis aliejus yra skirtingos medžiagos, net jei jų riebalų rūgščių sudėtis iš dalies panaši.

Maisto matrica – tai struktūra, kurioje išsidėsčiusios sudedamosios dalys, pavyzdžiui, ląstelės, dalelės, lašeliai ir tinklai. Malimas ar maišymas gali pakeisti šią struktūrą nepaversdamas kiekvienos sudedamosios dalies nauja molekule. Vien bendri kiekiai neleidžia numatyti, kaip virškinant išsiskirs maistinės medžiagos arba kokia bus galutinio maisto produkto tekstūra ir stabilumas. Šie klausimai nagrinėjami gretimuose straipsniuose apie prieinamumą ir ingredientų funkcijas.

Vardiklyje atsižvelkite į vandenį

Tarkime, turime hipotetinį 100 g mėginį, kuriame yra 60 g vandens ir 10 g baltymų. Jo sausųjų medžiagų masė yra 40 g, o jose yra tie patys 10 g baltymų. Taigi baltymai sudaro 10% drėgnojo mėginio masės, bet 25% sausųjų medžiagų masės. Diagramoje vienas mėginys išsišakoja į du rezultatų pateikimo pagrindus; ji nerodo, kad susidaro papildomų baltymų.

Palyginimas pagal sausųjų medžiagų masę gali atskleisti vandens užmaskuotus skirtumus, tačiau skaitytojas valgo paruoštą maistą. Abu rezultatų pateikimo pagrindai naudingi, kai jie aiškiai įvardyti. Pridėjus vandens, jį pašalinus ar netekus kietųjų medžiagų, pasikeičia skirtingi apskaitos dėmenys. Nemanykite, kad gaminant prarasta masė yra vien vanduo, nebent ši prielaida pagrįsta.

Tie patys baltymai, du vardikliai

Tie patys baltymai, du vardikliaiHipotetiniame 100 g drėgnajame mėginyje yra 60 g vandens ir 10 g baltymų. Iš skaičiavimo vardiklio atėmus vandens masę, lieka 40 g sausosios masės; baltymų kiekis nepakinta. Sudėtis išgalvota – tai nėra tikro produkto tyrimo rezultatai. Diagramos šakos žymi rezultatų pateikimo pasirinkimus, o ne džiovinimo procesą ar maistinių medžiagų išlikimo prognozę.100 g drėgnasis mėginys60 g vandens; 10 g baltymųDrėgnoji masė: 100 gBaltymų kiekis išlieka 10 gSausoji masė: 40 g100−60 g; baltymų kiekis išlieka10 g10 % baltymų10/100×100; skaičiuojant pagaldrėgnąją masę25 % baltymų10/40×100; skaičiuojant pagalsausąją masęvisas mėginysneįtraukti vandensį skaičiavimopagrindąpadalyti išdrėgnojomėginiomasėspadalyti išsausojomėginiomasės
Sudėtis išgalvota – tai nėra tikro produkto tyrimo rezultatai. Diagramos šakos žymi rezultatų pateikimo pasirinkimus, o ne džiovinimo procesą ar maistinių medžiagų išlikimo prognozę.
Skaityti schemos paaiškinimą

Hipotetiniame 100 g drėgnajame mėginyje yra 60 g vandens ir 10 g baltymų. Iš skaičiavimo vardiklio atėmus vandens masę, lieka 40 g sausosios masės; baltymų kiekis nepakinta.

Dalys

100 g drėgnasis mėginys
60 g vandens; 10 g baltymų
Drėgnoji masė: 100 g
Baltymų kiekis išlieka 10 g
Sausoji masė: 40 g
100−60 g; baltymų kiekis išlieka 10 g
10 % baltymų
10/100×100; skaičiuojant pagal drėgnąją masę
25 % baltymų
10/40×100; skaičiuojant pagal sausąją masę

Ryšiai

  • 100 g drėgnasis mėginys → Drėgnoji masė: 100 g: visas mėginys
  • 100 g drėgnasis mėginys → Sausoji masė: 40 g: neįtraukti vandens į skaičiavimo pagrindą
  • Drėgnoji masė: 100 g → 10 % baltymų: padalyti iš drėgnojo mėginio masės
  • Sausoji masė: 40 g → 25 % baltymų: padalyti iš sausojo mėginio masės

Patikrinkite skaičiaus šaltinį

Patikrinkite, ar vertė apibūdina valgomąją dalį, visą žaliavą, sausus miltelius ar paruoštą produktą. Tada patikrinkite analizės metodą ir tai, ar vertė gauta matuojant, skaičiuojant, ar paimta iš gamintojo etiketės. Duomenų bazių įrašų kilmė skiriasi; išsami mėginio analizė ir konkretaus prekės ženklo maisto produkto etiketė nėra lygiaverčiai įrodymai.

Galiausiai paklauskite, ar mėginys atspindi ingredientą, kurį naudosite. Veislė, paruošimas ir skirtumai tarp partijų gali būti svarbūs. Sudėtis yra pradinis aprašymas, o ne išsamus maistinės vertės įvertinimas ar saugos sertifikatas. Išlaikykite neapibrėžtį, užuot suapvalintą lentelės įrašą pavertę tikslia kiekvienos partijos savybe.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Vienas kiekis, du skaičiavimo pagrindai

Hipotetiniame 100 g mėginyje yra 60 g vandens ir 10 g baltymų. Kokia yra baltymų procentinė dalis drėgnosios ir sausosios masės pagrindu?

  1. Sausoji masė = 100−60 = 40 g.
  2. Drėgnosios masės pagrindu: 10/100×100 = 10%.
  3. Sausosios masės pagrindu: 10/40×100 = 25%; baltymų kiekis išlieka 10 g.

10% drėgnosios masės pagrindu ir 25% sausosios masės pagrindu. Nė vienas skaičiavimas neparodo virškinamumo ar aminorūgščių sudėties kokybės.

Likutis nėra cukraus kiekio matavimas

Hipotetinio 100 g maisto produkto išmatuotas vandens kiekis, įvertintas baltymų kiekis ir išmatuoti riebalų bei pelenų kiekiai yra atitinkamai 60, 10, 5 ir 2 g. Tarkime, kad nėra alkoholio ar kito atskirai atimamo komponento. Koks yra pagal skirtumą apskaičiuotas angliavandenių kiekis?

  1. Sudėkite atimamų komponentų kiekius: 60+10+5+2 = 77 g.
  2. Likutis = 100−77 = 23 g.
  3. Įvardykite jį kaip pagal skirtumą apskaičiuotą angliavandenių kiekį, o ne kaip 23 g išmatuoto cukraus.

23 g kiekvieniems 100 g pagal nurodytą analizės pagrindą. Konkrečius angliavandenius ir bet kokį neangliavandeninį likutį reikia tirti toliau.

Pasitikrinkite supratimą

  1. Ar pagal azoto kiekį įvertintas baltymų kiekis įrodo, kad kiekvienas išmatuotas azoto atomas priklauso baltymams?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Įverčiui įtakos turi kiti azoto turintys junginiai ir pasirinktas perskaičiavimo koeficientas.

  2. Tarkime, 40 g miltelių yra 8 g baltymų. Įpylus 160 g vandens, sausųjų medžiagų neprarandama. Kokia yra nauja baltymų masės dalis procentais, skaičiuojant pagal drėgno produkto masę?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    4%.

    Galutinėje 200 g masėje yra 8 g baltymų: 8/200×100 = 4%. Pradiniuose milteliuose baltymai sudarė 20%.

  3. Ar vienodas bendras angliavandenių kiekis garantuoja vienodą cukrų kiekį ar tekstūrą?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Gali skirtis sudedamųjų medžiagų formos, analizinės apibrėžtys ir jas supanti maisto struktūra.

Svarbiausios mintys

  • Nurodykite maisto produktą, jo paruošimo ir matavimo būdus bei rezultatų pateikimo pagrindą.
  • Bendras plačios sudedamųjų medžiagų grupės kiekis neatskleidžia jų molekulinės formos ir funkcinių savybių.
  • Vanduo keičia koncentraciją, bet savaime nekeičia sudedamosios medžiagos kiekio.
  • Sudėčiai, prieinamumui, saugai ir tinkamumui mitybai įvertinti reikia skirtingų duomenų.

Šaltiniai

Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.

  1. OpenStax, Rice University3 šaltiniai
    1. Biology 2e, section 3.4: proteinsMary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung ChoiVadovėlio skyriusopenstax.orgSkaityti šaltinį
    2. Biology 2e, section 3.2: carbohydratesMary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung ChoiVadovėlio skyriusopenstax.orgSkaityti šaltinį
    3. Biology 2e, section 3.3: lipidsMary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung ChoiVadovėlio skyriusopenstax.orgSkaityti šaltinį
  2. Food energy: methods of analysis and conversion factors, chapter 2 (2003)FAO technical workshopŽinynasfao.orgSkaityti šaltinį
  3. Food composition data, chapter 10 (second edition, 2003)H. Greenfield, D. A. T. SouthgateŽinynasfao.orgSkaityti šaltinį
  4. FoodData Central: data type documentationUSDA Agricultural Research ServiceŽinynasfdc.nal.usda.govSkaityti šaltinį