Какие негативные последствия может иметь деятельность человека по переработке пищевых продуктов
Какие негативные последствия может иметь деятельность человека по переработке пищевых продуктов
Автор Клара Галиева На чтение 6 мин. Опубликовано 26.05.2020 10:50
Обновлено 26.05.2020 11:08
Обработанные продукты, такие как готовые блюда, хлебобулочные изделия и обработанное мясо, могут иметь негативные последствия для здоровья. Большинство продуктов питания нуждаются в определенной степени переработки, и не все обработанные продукты вредны для организма.
Однако химически обработанные продукты содержат большое количество сахара, искусственных ингредиентов, рафинированных углеводов и трансжиров. Из-за этого данные продукты являются одним из основных факторов, способствующих ожирению и заболеваниям во всем мире.
В последние десятилетия потребление переработанных продуктов питания резко возросло во всем мире. Эти продукты теперь составляют 25-60% ежедневного потребления человеком во многих странах мира.
Что такое обработанные продукты питания?
Термин «обработанные продукты» может вызвать некоторую путаницу, поскольку большинство продуктов обрабатываются тем или иным способом.
Механическая обработка — например, измельчение говядины, нагревание овощей или пастеризация продуктов — не обязательно делает продукты вредными. Если при обработке не добавляются химические вещества или ингредиенты, это не приводит к снижению полезности пищи. Однако существует разница между механической и химической обработкой.
Химически обработанные пищевые продукты зачастую содержат рафинированные ингредиенты и искусственные вещества, имеющие незначительную питательную ценность. В них добавляют химические ароматизаторы, красители и подсластители.
Некоторые примеры обработанных пищевых продуктов:
- замороженные и готовые блюда
- хлебобулочные изделия, в том числе пицца, торты и пирожные
- упакованный хлеб
- плавленые сырные продукты
- зерновые завтраки
- крекеры и чипсы
- конфеты и мороженое
- лапша быстрого приготовления и супы
- восстановленное мясо, такое как сосиски, наггетсы, рыбные палочки и обработанная ветчина
- газированные напитки и другие подслащенные напитки
Вредны ли обработанные продукты?
Обработанные продукты имеют хороший вкус и часто стоят недорого. Однако они обычно содержат ингредиенты, которые могут быть вредными, если потребляются в избытке, так как в них добавляют насыщенные жиры, сахар и соль. Эти продукты также содержат меньше пищевых волокон и меньше витаминов.
Одно крупное исследование, в котором приняли участие 100 000 человек, показало, что употребление в пищу обработанных продуктов связано с увеличением риска сердечно-сосудистых заболеваний, ишемической болезни сердца и цереброваскулярных расстройств. Исследователи пришли к такому выводу после учета потребления насыщенных жиров, натрия, сахара и клетчатки.
Еще одно исследование, в котором приняли участие 20 000 человек, показало, что ежедневное употребление более 4 порций обработанной пищи связано с повышенным риском смертности от всех причин. Каждая дополнительная порция увеличивала риск смертности на 18%.
Почему обработанные продукты вредны для здоровья
Семь причин, по которым обработанные пищевые продукты увеличивают риск для здоровья человека.
1. Добавленный сахар
Обработанные пищевые продукты содержат добавленный сахар и, часто, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Добавленный сахар не содержит необходимых питательных веществ, но является высококалорийным.
Регулярное употребление избыточного количества добавленного сахара может привести к компульсивному перееданию, что связано с такими заболеваниями, как ожирение, метаболический синдром, диабет 2 типа и воспалительные заболевания.
Обработанные пищевые продукты и напитки являются одними из основных источников добавленного сахара в рационе. Сокращение количества добавляемого сахара — это быстрый и эффективный способ сделать диету более здоровой.
2. Искусственные ингредиенты
Список ингредиентов на упаковке обработанных продуктов зачастую полон незнакомых веществ. Некоторые из них являются искусственными химическими веществами, которые производитель добавил, чтобы сделать пищу более вкусной. Обработанные пищевые продукты часто содержат следующие виды химических веществ:
- консерванты, которые не дают пище быстро испортиться
- искусственные красители
- химический ароматизатор
- текстурирующие вещества
Кроме того, обработанные пищевые продукты могут содержать десятки дополнительных химических веществ, которые не указаны на их этикетках.
Официально большинство пищевых добавок проверяются на безопасность, хотя использование этих химических веществ остается спорным среди врачей и исследователей.
3. Рафинированные углеводы
Углеводы — это важнейший компонент любой диеты. Однако углеводы из цельных продуктов дают больше пользы для здоровья, чем рафинированные углеводы. Организм быстро расщепляет рафинированные или простые углеводы, что приводит к резким скачкам уровня сахара и инсулина в крови. Когда эти уровни затем падают, человек может испытывать тягу к пище.
Поскольку рафинированные углеводы вызывают частое повышение и снижение уровня сахара в крови, их потребление связано с повышенным риском развития диабета 2-го типа. Обработанные продукты зачастую содержат большое количество рафинированных углеводов.
Полезные источники углеводов включают:
- цельное зерно
- овощи
- фрукты
- бобовые
4. Низкий уровень питательных веществ
Обработанные продукты имеют очень низкое содержание основных питательных веществ по сравнению с цельными или минимально обработанными продуктами.
В некоторых случаях производители добавляют синтетические витамины и минералы, чтобы заменить питательные вещества, потерянные в процессе переработки. Однако цельные продукты имеют дополнительные полезные соединения, которых нет в переработанных продуктах.
Например, фрукты, овощи и злаки содержат полезные растительные соединения, обладающие антиоксидантным, противовоспалительным и антиканцерогенным действием. К ним относятся флавоноиды, антоцианы, дубильные вещества и каротиноиды. Лучший способ получить полный спектр необходимых питательных веществ — это потреблять цельные, необработанные или минимально обработанные продукты.
5. Низкий уровень содержания клетчатки
Пищевые волокна обладают широким спектром полезных свойств для здоровья. Клетчатка может замедлить усвоение углеводов, и человек чувствует себя сытым после употребления меньшего количества калорий. Она также действует как пребиотик, питая полезные бактерии в кишечнике, и может укрепить здоровье сердца.
Большинство обработанных продуктов имеют низкое содержание клетчатки, так как натуральная клетчатка теряется во время обработки.
Здоровые продукты с высоким содержанием клетчатки:
- бобовые
- овощи
- фрукты
- орехи и семена
- цельное зерно
6. Быстрые калории
То, как производители обрабатывают продукты, делает их очень легкими для жевания и глотания. Поскольку большая часть клетчатки теряется в процессе переработки, требуется меньше энергии, чтобы съесть и переварить обработанные продукты. В результате, съедается больше этих продуктов за более короткие периоды. При этом человек потребляет больше калорий, чем если бы он потреблял цельные продукты. Это может привести к увеличению веса.
7. Транс-жиры
Обработанные продукты зачастую содержат большое количество нездоровых, дешевых жиров. Например, содержат рафинированные семенные или растительные масла, которые просты в использовании, недороги и хранятся долгое время. Производители создают искусственные трансжиры, добавляя водород в жидкие растительные масла, делая их более твердыми.
Трансжиры усиливают воспаление в организме. Они также повышают уровень липопротеидов низкой плотности, или “плохого холестерина”, и снижают уровень липопротеидов высокой плотности, или “хорошего” холестерина.
Употребление трансжиров связано с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и диабета 2 типа. Например, согласно исследованию 2019 года, увеличение потребления трансжиров на 2% связано с увеличением сердечно-сосудистого риска на 23%.
Лучший способ избежать рафинированных масел и трансжиров — это избегать обработанных пищевых продуктов. Человек может заменить их полезными альтернативами, такими как кокосовое или оливковое масло.
Заключение
В последние десятилетия обработанные продукты питания стали широко распространены во всем мире. Однако употребление большого количества этих продуктов увеличивает риск для здоровья. Чтобы сбалансировать рацион или сделать его более здоровым, человек может заменить обработанные продукты на цельные продукты, включая зерновые, орехи, семена, постное мясо, фрукты, овощи и бобовые.
Научная статья по теме: Обработанные продукты могут быть ключом к росту аутизма.
Влияние на здоровье и питание человека
Реакция Майяра дает вкус и аромат во время приготовления; и он используется почти везде, от хлебопекарной промышленности до нашей повседневной жизни, чтобы сделать пищу вкусной. Ее часто называют неферментативной реакцией потемнения, поскольку она протекает в отсутствие фермента. Когда пищевые продукты обрабатываются или готовятся при высокой температуре, химическая реакция между аминокислотами и редуцирующими сахарами приводит к образованию продуктов реакции Майяра (MRP).В зависимости от способа обработки пищевых продуктов могут быть получены как полезные, так и токсичные MRP. Следовательно, необходимо понимать различные типы MRP и их положительное или отрицательное влияние на здоровье. В этом обзоре мы обобщили, как обработка пищевых продуктов влияет на формирование MRP в некоторых очень распространенных продуктах питания.
1. Введение
Реакция Майяра была названа в честь французского физика и химика Луи Камиля Майяра (1878–1936), который первоначально описал ее.Это часто определяется как неферментативная реакция потемнения. Когда пищевые продукты обрабатываются или готовятся при высокой температуре, между аминокислотами и редуцирующими сахарами происходит химическая реакция, которая дает различный вкус и коричневый цвет (рис. 1). Поэтому его часто используют в пищевой промышленности для придания еде другого вкуса, цвета и аромата.
Основываясь на литературе, Ходж (1953) впервые описал стадии образования продуктов реакции Майяра (MRP), также известных как конечные продукты гликирования (AGE).Весь процесс формирования MRP можно разделить на три основных этапа в зависимости от формирования цвета. На первом этапе происходит конденсация сахаров и аминокислот, а после конденсации происходит перегруппировка Амадори и образуется 1-амино-1-дезокси-2-кетоза. На втором этапе в молекулах сахара происходит обезвоживание и фрагментация. На этой стадии также разлагаются аминокислоты. На этой промежуточной стадии образуются продукты деления гидроксиметилфурфурола (HMF), такие как пирувальдегид и диацетил. Эта стадия может быть слегка желтой или бесцветной.На заключительной стадии происходит альдольная конденсация и, наконец, образуются гетероциклические азотистые соединения, меланоидины, которые сильно окрашены [1]. Реакция Майяра может иметь место и в живых организмах. Сообщалось, что некоторые MRP, в частности меланоидины, оказывают благотворное влияние на здоровье, например антиоксидантное [2] и антибиотическое [3] действие. Однако в некоторых сообщениях также предполагается, что MRP, такие как высокий карбоксиметиллизин (CML), способствуют развитию диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, в то время как акриламид действует как канцероген [4–6].
Все большее предпочтение отдается блюдам быстрого приготовления, а не традиционным, особенно среди нового поколения людей. Сообщалось, что у людей, потребляющих большое количество обработанного мяса, пиццы или закусок, развивается инсулинорезистентность и метаболический синдром по сравнению с людьми, потребляющими много овощей и мало переработанной пищи [7]. MRP, которые меняются в процессе обработки пищевых продуктов, могут быть одним из важных факторов либо для прогрессирования болезни, либо для борьбы с ней.В этом обзоре мы суммировали изменения MRP, которые происходят во время обработки пищевых продуктов.
2. Обработка сои и формирование MRP
Соя широко используется в качестве муки, крупы, хлопьев, изолятов, концентратов и текстурированных соевых белков, а также в качестве кулинарного масла. Соевые бобы играют важную роль в сердечно-сосудистых заболеваниях, остеопорозе и раке [8]. Таким образом, переработка сои является важным фактором для сохранения ее питательных качеств. Приготовление пищи при высокой температуре может привести к появлению MRP, которые могут быть хорошими или вредными для здоровья.Однако перед употреблением сою необходимо переработать. Ilić et al. (2014) оценили уровень фурозина, гидроксиметилфурфурола (HMF) и акриламида в сое во время процессов экструзии, микроволнового и инфракрасного нагрева [9]. Они обнаружили, что при микроволновом нагревании в течение короткого времени (1-2 минуты) образуется высокий уровень акриламида, тогда как длительное нагревание (3-5 минут) генерирует более низкие уровни акриламида. Во время экструзии и инфракрасного нагрева образование акриламида значительно увеличивается со временем и температурой.Уровень HMF увеличивался во всех трех процессах с увеличением времени и температуры и был значительно выше при микроволновой обработке. С начала термообработки уровень фурозина был выше при экструзии и инфракрасной обработке, тогда как при микроволновом нагреве он повышался до максимального значения через 3 мин, но через 4 мин это значение было аналогичным с 2 мин. Их результаты показали, что микроволновое нагревание улучшает антиоксидантные свойства сои на 50% по сравнению с сырой соей [9]. Несмотря на то, что в этом исследовании сообщается, что общее количество флавоноидов увеличивается при 100 ° C, за исключением микроволнового нагрева, который происходит при 45 ° C, другое исследование показало, что когда сою замачивают в воде и затем нагревают до 98 ° C, почти половина (44% ) сырых флавоноидов терялись в конечном продукте [10].Это могло быть связано с присутствием влаги, поскольку было показано, что уменьшение влажности связано с повышенными уровнями MRP при экструзии и инфракрасной термообработке [9].
3. MRP по переработке молока
Молоко - это напиток, который потребляется во всем мире. В настоящее время большая часть молока, потребляемого людьми, особенно в западных странах, перерабатывается, а не сырое. Обработка молока при сверхвысокой температуре (UHT) или обычный процесс стерилизации часто используются для повышения качества и безопасности.Молоко богато белком и сахаром. Таким образом, очевидно, что обработка молока при высокой температуре может привести к формированию MRP. Было предложено несколько методов для определения степени MRP при переработке молока. Как начальная, так и продвинутая стадия MRP используются в качестве индикаторов реакции потемнения, которая произошла в молоке [11, 12]. Образование MRP сильно влияет на биодоступность белков и минералов. На ранних стадиях лактоза в молоке блокирует аминогруппу лизина с образованием продукта Амадори, называемого лактулозиллизином, который изменяет биодоступность белка [13].Также известно, что MRP могут действовать как хелатирующие агенты для хелатирования катионов металлов, образуя различные растворимые и нерастворимые комплексы, и тем самым могут влиять на биодоступность минералов [14]. Таким образом, обработка молока термической обработкой требует внимания, особенно для младенцев, поскольку молоко является единственным источником питательных веществ на этом этапе жизни.
Сообщалось, что обычное стерилизованное бутылочное молоко имеет другой химический состав по сравнению с молоком, подвергнутым UHT-обработке [15]. Уровень HMF часто используется для оценки прогресса формирования MRP.Тем не менее, молоко, обработанное при ультрапастеризации, может иметь разные уровни HMF [16] из-за наличия некоторых других факторов, таких как витамин A, казеин и железо [17]. Таким образом, во время обработки молока, наряду с термической обработкой, необходимо учитывать другие важные факторы для сохранения питательной ценности. Недавнее исследование показало, что использование ферментов, таких как Faox I и Faox II, может ингибировать развитие реакции Майяра [18].
4. Производство макаронных изделий и MRP
Макаронные изделия считаются одним из здоровых продуктов питания, подходящих для сбалансированного питания; и его потребление во всем мире становится все более высоким.Паста бывает разных сортов и форм. До 2009 г. было зарегистрировано 310 различных видов как сушеных, так и свежих макаронных изделий [19]. Хотя существует итальянский закон о производстве макаронных изделий высокого качества [20], различные этапы цикла обработки макарон, такие как смешивание, замешивание, формование и сушка, могут повлиять на качество макаронных изделий. Среди этих четырех этапов сушка наиболее важна для качества продукта. Для традиционных методов сушки требуются низкие температуры (от 29 до 40 ° C), но для завершения процесса требуется от 24 до 60 часов.Таким образом, для управления временем и для увеличения производительности широко предпочтительны высокотемпературные кратковременные процессы сушки. Хотя макаронные изделия обрабатываются при высокой температуре, они приносят пользу с точки зрения производительности, стоимости, интенсивности цвета и питательной ценности [21]. Кроме того, применение высоких температур сушки в макаронных изделиях увеличивает твердость и снижает липкость [22]. Помимо этих полезных эффектов, интенсивная термическая обработка приводит к образованию MRP, которые в конечном итоге могут изменить вкус, цвет, функциональные свойства и пищевую ценность [23].Фурозин широко используется для оценки качества макаронных изделий. Сообщалось, что макаронные изделия, обработанные при высокой температуре, снизили уровень общего каротиноида [24]. Наряду с фурозином мальтулоза также предлагается в качестве производителя для оценки качества макаронных изделий [25].
5. Обработка мяса и MRP
MRP, такие как уровень гетероциклического амина (ГКА), повышается с повышением температуры приготовления; и это явление более выражено в мясе, чем в рыбе [26]. Мясо готовят при высокой температуре путем жарки, запекания и варки, либо в духовке.Хотя была обнаружена положительная корреляция между потреблением ГКА с пищей и повышенным риском различных типов рака у человека [27–29], некоторые другие исследования не обнаружили никакой корреляции между ГКА и риском рака [30–32]. Несколько исследований продемонстрировали, что такие процессы, как жарка и жарка, могут вызывать образование большого количества ГКА [27, 33–35]. Напротив, эти ГКА придают пищевым продуктам различный вкус и аромат. Гетероциклические соединения, такие как пиразин, оксазол и тиазолы, в первую очередь ответственны за формирование аромата жареного соединения.В процессе интенсивной термической обработки и жарки уровень пиразинов значительно повышается [36]. Предполагается, что алкилпиризн образуется в результате конденсации двух молекул альфа-аминокетона, полученных в результате разложения Стрекера [37], которое является промежуточным звеном пути реакции Майяра.
В обработанных пищевых продуктах было идентифицировано более 25 типов гетероциклических аминов (ГКА) [38]. Исследование показало, что при приготовлении мяса утки на углях, жарке во фритюре, запекании, приготовлении в микроволновой печи, сковороде или кипячении MRP были выше в процессе жарки на сковороде по сравнению с другими четырьмя способами приготовления.Liao et al. (2012) [39] сообщили, что варка и приготовление в микроволновой печи были наиболее подходящими методами для обработки утиного мяса с точки зрения формирования MRP. Однако в другом исследовании было обнаружено, что и утка, приготовленная на углях, и куриная грудка имеют высокий уровень ГКА по сравнению с жареным мясом. Они обнаружили, что обжарка значительно снижает ГКА [40].
В другом исследовании стейки из говядины и котлеты для гамбургеров обрабатывались путем обжаривания на сковороде, запекания в духовке и на гриле или на гриле до четырех степеней готовности (редкая, средняя, хорошо прожаренная или очень хорошо приготовленная) [41].Жаркое из говядины обрабатывали в духовке редкой, средней и хорошей прожаркой. Они измерили пять различных ГКА. Уровень 2-амино-3,4-диметилимидазо4,5-хинолина был выше в хорошо приготовленных стейках и котлетах для гамбургеров. Как и жаркое из утки и курицы, жаркое из говядины не содержало ни одного из 5 ГКА, но соус, приготовленный из капель хорошо прожаренного жаркого, содержал два типа ГКА [41]. Из трех различных исследований можно предположить, что жарка мяса (курицы, утки и говядины) генерирует меньшее количество ГКА по сравнению с другими методами.
В последние дни люди потребляют больше готовой еды из-за нехватки времени. Puangsombat et al. (2011) оценили уровень HCA в некоторых готовых к употреблению продуктах. Они обнаружили, что в кожуре цыпленка-гриль было больше ГКА. В другом оцениваемом продукте уровень ГКА определялся в следующем порядке: куриное мясо-гриль, мясные деликатесы и пепперони [42]. Однако сообщалось, что мясо, приготовленное в промышленных масштабах, и мясо в ресторанах содержат небольшое количество ГКА [43, 44].
6. Переработка кофейных зерен и MRP
Как напиток, кофе играет важную роль в жизни миллиардов людей, а также является одним из наиболее продаваемых пищевых продуктов в мире.Сваренный кофе стал вторым по потреблению напитком после воды [45, 46]. Желаемый аромат кофейных напитков появляется во время обжарки. Типичная температура обжарки составляет от 180 до 250 ° C, а время обжарки варьируется от 2 до 25 минут в зависимости от используемого процесса [47]. Во время обжарки внутренняя температура превышает 180 ° C, что приводит к возникновению реакции Майяра, карамелизации углеводов и пиролизу органических соединений [47]. В результате реакции Майяра при обжарке образуются меланоидины, на долю которых приходится 29% сухого веса заваренных кофейных зерен [47].Меланоидины кофе образуются в результате реакций полимеризации фуранов и / или пирролов на продвинутых стадиях реакции Майяра и связаны плохо определенными реакциями поликонденсации [48]. Несмотря на то, что обжарка снижает уровень углеводов, белков и липидов в кофейных зернах, уровень кофеина остается относительно стабильным при обжарке. MRP, кофеин, никотиновая кислота и некоторые другие компоненты кофейных зерен защищают зубы от Streptococcus mutans , который считается основным возбудителем кариеса зубов у людей [49].
7. Обработка пищевых продуктов растительного происхождения и MRP
Употребление диет, богатых фруктами и овощами, приносит нам много пользы для здоровья. Тем не менее, метод обработки играет важную роль в определении величины благотворного воздействия на здоровье фруктов и овощей. В зависимости от температуры обработки фуроилметилпроизводные (FM) были обнаружены в переработанных овощах и фруктах, таких как апельсиновый сок [50] и переработанные томатные продукты [51], а также в обезвоженной моркови [52].Было показано, что обезвоженная морковь содержит значительно большее количество FM по сравнению с морковным соком, молодой морковью или консервированной морковью. Предполагается, что время обработки во время термообработки играет важную роль в формировании FM [52]. Dueik и Bouchon (2011) сообщили, что при обжаривании морковных чипсов в вакууме ломтики картофеля и яблока могут помочь значительно сохранить общий уровень каротиноидов и аскорбиновой кислоты [53].
Когда овощи обрабатываются при низкой температуре, образуются прооксиданты, тогда как обработка при высокой температуре снижает количество прооксидантов и увеличивает антиоксидантные свойства из-за образования MRP [54].Такая антиоксидантная активность MRP происходит от высокомолекулярных коричневых соединений, которые образуются на поздних стадиях реакции [54]. Однако здесь следует отметить, что MRP также могут проявлять прооксидантные свойства [55, 56].
MRP могут предотвратить ферментативную реакцию потемнения, вызванную полифенолоксидазой (PPO) [57]. Продукты растительного происхождения, такие как фрукты и овощи, производят множество эндогенных фенольных соединений во время послеуборочной обработки и обработки. Эти соединения окисляются ферментами оксидоредуктазы, такими как полифенолоксидазы (PPO) и тирозиназы.Эта реакция, в свою очередь, генерирует высокореакционные хиноновые соединения, которые конденсируются и полимеризуются с образованием коричневых пигментов и, таким образом, снижают качество пищевого продукта. MRP могут предотвратить этот ферментативный процесс на начальной стадии этой реакции и тем самым помочь сохранить качество продукта. Было показано, что MRP не только защищает от коричневого цвета, но и оказывает антиаллергенное действие в отношении аллергенов вишни [58].
8. Некоторые другие воздействия пищевых продуктов, полученных из MRP
Ангиотензин-I-конвертирующий фермент (АПФ) является регуляторным ферментом для повышения артериального давления.Пептид, ингибирующий АПФ, снижает артериальное давление путем ингибирования фермента АПФ [59]. Rufián-Henares and Morales (2007) продемонстрировали, что меланоидины, выделенные из семи модельных систем аминокислота-глюкоза, вызывают ингибирование ACE in vitro [60]. Недавно Хонг с коллегами (2014) показали, что при соответствующих условиях реакция Майяра может эффективно улучшить ингибирующую активность гидролизата казеина в отношении АПФ [61].
Было заявлено, что введение продукта реакции побурения Майяра, полученного из экстракта растений вида Panax , содержащего гинзенозид Re или сахарид, производный от гинсенозида, обработанный аминокислотой при температурах от 100 до 130 ° C, может либо предотвратить, либо улучшить или лечить заболевание почек [62].
Универсальные MRP пищевого происхождения могут действовать как бактерицидные в отношении большого количества патогенов. Например, аминоредуктон может действовать как более эффективное бактерицидное средство для четырех изолятов Pseudomonas aeruginosa , одного полирезистентного Pseudomonas aeruginosa (MDRP), одного Escherichia coli , одного метициллин-чувствительного Staphylococillin meureus устойчивый Staphylococcus aureus (MRSA) по сравнению с микацином, ципрофлоксацином, имипенемом и левофлоксацином [63].Также было показано, что MRP эффективны против дрожжей [64].
9. Заключение и перспективы
Продукты реакции Майяра оказывают как положительное, так и отрицательное воздействие на здоровье. Разнообразные MRP действуют как антиоксиданты, бактерицидные, противоаллергенные, антибричневые, прооксиданты и канцерогены. Большинство этих свойств зависит от обработки пищи. Высокотемпературный нагрев делает некоторые продукты питательными, тогда как некоторые продукты теряют свою питательную ценность. В пищевой промышленности используются многие стратегии по сокращению производства MRP.Например, акриламид был классифицирован Международным агентством по изучению рака как вероятный канцероген для человека [65]. Во время приготовления пищи при высокой температуре акриламиды образуются во многих типах продуктов в результате реакции Майяра [66–68]. Для уменьшения количества акриламида в лаборатории с успехом применялась аспарагиназа для картофеля и зерновых [69, 70]. Также сообщалось, что введение CO 2 во время процесса экструзии помогает снизить уровень акриламида [71].
Этот обзор был нацелен на обобщение наших текущих знаний об изменениях в продуктах питания, опосредованных реакцией Майяра на этапах обработки пищевых продуктов. Это может дать полезную информацию для тех, кто имеет отношение к предприятиям пищевой промышленности.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
.Преимущества обработанных пищевых продуктов: (EUFIC)
Последнее обновление: 1 июня 2010 г.1. Введение и определения
Все мы обрабатываем пищевые продукты каждый день, когда готовим еду для себя или своей семьи, и практически все продукты проходят определенную обработку, прежде чем они будут готовы к употреблению. Некоторые продукты даже опасны, если их есть без надлежащей обработки. Самое основное определение пищевой промышленности - это «множество операций, с помощью которых сырые пищевые продукты становятся пригодными для потребления, приготовления или хранения».Пищевая промышленность включает в себя любые действия, которые изменяют или превращают сырые растительные или животные материалы в безопасные, съедобные и более приятные на вкус пищевые продукты. При крупномасштабном производстве пищевых продуктов обработка включает применение научных и технологических принципов для сохранения пищевых продуктов путем замедления или остановки естественных процессов разложения. Это также позволяет предсказуемым и контролируемым образом изменять пищевые качества продуктов. Пищевая промышленность также использует творческий потенциал переработчика для преобразования основного сырья в ряд вкусных привлекательных продуктов, которые обеспечивают интересное разнообразие в диетах потребителей.Без обработки пищевых продуктов было бы невозможно удовлетворить потребности современного городского населения, а выбор продуктов питания был бы ограничен сезонностью.
Термин «обработанные пищевые продукты» используется многими с определенным пренебрежением, предполагая, что обработанные пищевые продукты в некотором роде уступают своим необработанным аналогам. Однако важно помнить, что обработка пищевых продуктов использовалась на протяжении веков для того, чтобы сохранить продукты или просто сделать их съедобными. Фактически, переработка охватывает всю пищевую цепочку от сбора урожая на ферме до различных форм кулинарного приготовления в домашних условиях и значительно облегчает обеспечение безопасными продуктами питания населения по всему миру.
Обработка пищевых продуктов может привести к улучшению или ухудшению питательной ценности пищевых продуктов, иногда и одновременно, и может помочь сохранить питательные вещества, которые в противном случае были бы потеряны при хранении. Например, шоковая заморозка овощей вскоре после сбора урожая замедляет потерю чувствительных питательных веществ. Сырые бобы несъедобны, и простой процесс нагревания (например, кипячения) делает их съедобными, разрушая или инактивируя определенные антипитательные факторы, которые они содержат. Процесс варки овощей действительно приводит к потере витамина С, но он также может высвобождать некоторые полезные биоактивные соединения, такие как бета-каротин в моркови, которые в противном случае были бы менее доступны во время пищеварения, потому что нагревание разрушает стенки растительных клеток.
На протяжении веков ингредиенты выполняли полезные функции в различных продуктах питания. Наши предки использовали соль для консервирования мяса и рыбы, добавляли травы и специи для улучшения вкуса продуктов, консервированные фрукты с сахаром и маринованные овощи в растворе уксуса. Сегодня потребители требуют и пользуются питательными, безопасными, удобными и разнообразными продуктами питания. Это возможно благодаря методам обработки пищевых продуктов (например, пищевым добавкам и достижениям в области технологий). Пищевые добавки добавляются с определенной целью, будь то обеспечение безопасности пищевых продуктов, повышение питательной ценности или улучшение качества пищевых продуктов.Они играют важную роль в сохранении свежести, безопасности, вкуса, внешнего вида и текстуры продуктов. Например, антиоксиданты предотвращают прогоркание жиров и масел, тогда как эмульгаторы предотвращают разделение арахисового масла на твердую и жидкую фракции. Пищевые добавки дольше защищают хлеб от плесени и позволяют фруктовому джему «застыть», чтобы его можно было намазывать на хлеб.
2. История
Люди веками перерабатывали пищу (см. Таблицу 1). Самые старые традиционные методы включали в себя сушку на солнце, консервирование мяса и рыбы с солью или фруктов с сахаром (то, что мы теперь называем вареньем).Все они работают исходя из того, что уменьшение наличия воды в продукте увеличивает срок его хранения. Совсем недавно технологические инновации в переработке превратили наши продукты питания в богатый ассортимент, который сегодня доступен в супермаркетах. Кроме того, пищевая промышленность позволяет производителям производить продукты с улучшенным питанием («функциональные пищевые продукты») с добавлением ингредиентов, которые обеспечивают определенные преимущества для здоровья помимо основного питания.
2.1 История консервирования
Консервирование возникло в начале 19 века, когда войска Наполеона столкнулись с серьезной нехваткой продовольствия.В 1800 году Наполеон Бонапарт предложил награду в размере 12 000 франков каждому, кто сможет разработать практический метод сохранения продуктов питания для армий на марше; широко распространено мнение, что он сказал: «Армия идет на живот». После долгих лет экспериментов Николас Апперт представил свое изобретение запечатывания продуктов в стеклянных банках и их приготовления и выиграл приз в 1810 году. В следующем году Апперт опубликовал L'Art de conserver les субстанции animales et végétales (или Искусство сохранения животных. and Vegetable Substances), которая была первой в своем роде поваренной книгой по современным методам консервирования продуктов питания.Также в 1810 году англичанин Питер Дюран применил процесс Апперта, используя различные сосуды из стекла, керамики, олова или других металлов, и получил первый патент на консервирование от короля Георга III. Это можно считать происхождением современной банки.
2.2 История замораживания
Современная индустрия замороженных продуктов была основана Кларенсом Бёрдси в Америке в 1925 году. Он был торговцем мехом в Лабрадоре и заметил, что филе рыбы, оставленное туземцами для быстрой заморозки в арктических зимах, сохраняет вкус и текстуру свежей рыбы лучше, чем рыба, замороженная при более умеренных температурах в другое время года.Ключом к открытию Бёрдси была важность скорости замораживания, и он первым изобрел промышленное оборудование для быстрой заморозки продуктов. Сегодня мы знаем, что в сочетании с соответствующей обработкой перед замораживанием это быстрое замораживание может обеспечить отличное сохранение пищевой ценности для широкого спектра пищевых продуктов.
Таблица 1. Хронологическое развитие технологий пищевой промышленности
| Традиционная обработка | Более современные процессы (примерно с 1900 г.) | Самые современные методы (после 1960 г.) |
|---|---|---|
| Консервы | Варка с экструзией | Сублимационная сушка |
| Ферментация | Замораживание и охлаждение | Инфракрасная обработка |
| Замораживание | Пастеризация | Облучение |
| Сушильный шкаф | Стерилизация | Магнитные поля |
| Травление | Сверхвысокая температура (УВТ) | СВЧ-обработка |
| Соление | Упаковка в модифицированной атмосфере | |
| Курение | Омический нагрев | |
| Сушка на солнце | Импульсные электрические поля | |
| Распылительная сушка | ||
| Ультразвук |
3.Основные преимущества обработанных пищевых продуктов
3.1 Вкусовые качества и сенсорные улучшения
Практически все пищевые продукты перед употреблением проходят определенную обработку. В простейшем случае это может быть очистка банана от кожуры или варка картофеля. Однако для некоторых продуктов, таких как пшеница, требуется довольно сложная обработка, прежде чем они станут вкусными. Сначала уборка зерна, затем удаление шелухи, стеблей, грязи и мусора. Очищенное зерно обычно варят или измельчают в муку, а затем из него часто превращают другой продукт, такой как хлеб или макароны.
Органолептическое (сенсорное) качество некоторых пищевых продуктов напрямую зависит от технологии их обработки. Например, запеченные бобы приобретают кремовую консистенцию в результате тепловой обработки во время консервирования. Экструдированные и воздушные продукты, такие как сухие завтраки или чипсы, было бы почти невозможно производить без крупномасштабного современного оборудования для пищевой промышленности.
3,2 Консервированные и улучшенные пищевые качества
Обработка, такая как замораживание, сохраняет питательные вещества, которые естественным образом присутствуют в пищевых продуктах.Другие процессы, такие как приготовление пищи, иногда могут улучшить пищевую ценность, делая питательные вещества более доступными. Например, приготовление и консервирование помидоров для приготовления томатной пасты или соуса делает биоактивное соединение ликопин более доступным для организма. При аккуратной обработке при переработке какао и шоколада сохраняется уровень флавоноидов, таких как эпикатехин и катехины, но их содержание может быть снижено при плохих условиях обработки. Ликопин и флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами, которые, согласно некоторым исследованиям, способствуют поддержанию здоровья сердца и могут снизить риск некоторых видов рака.
В настоящее время исследователи изучают возможность изменения усвояемости питательных веществ посредством обработки пищевых продуктов для создания продуктов с повышенной доступностью питательных веществ. Например, похоже, что гомогенизация молока может уменьшить размер капель жира, казеинов и некоторых сывороточных белков. Похоже, что это приводит к лучшей усвояемости, чем необработанное молоко. Ранние исследования показывают, что манипуляции со структурами триациглицерина (вилкообразного основного скелета жиров) также могут влиять на перевариваемость жиров, тем самым изменяя их влияние на риск сердечно-сосудистых заболеваний после приема внутрь.
3.3 Безопасность
Многие методы обработки обеспечивают безопасность пищевых продуктов за счет уменьшения количества вредных бактерий, которые могут вызывать заболевания (например, пастеризация молока). Сушка, маринование и копчение снижают активность воды (т.е. воду, доступную для роста бактерий) и изменяют pH пищевых продуктов, тем самым ограничивая рост патогенных и вызывающих порчу микроорганизмов и замедляя ферментативные реакции. Другие методы, такие как консервирование, пастеризация и ультравысокая температура (УВТ), уничтожают бактерии посредством термической обработки.
Еще одно преимущество обработки - уничтожение антипитательных факторов. Например, приготовление пищи разрушает ингибиторы протеазы, такие как ингибиторы трипсина, содержащиеся в горохе, фасоли или картофеле. Ингибиторы трипсина представляют собой небольшие глобулярные белки, которые подавляют действие пищеварительных ферментов человека трипсина и химотрипсина, необходимых для расщепления пищевых белков. Если они присутствуют в пищевых продуктах, они могут снизить пищевую ценность пищи, и в исследованиях на животных было показано, что в высоких дозах они токсичны, а некоторые исследования на людях показали аналогичные результаты.Продолжительное кипячение также уничтожает вредные лектины, содержащиеся в бобовых, таких как красная фасоль. Лектины заставляют красные кровяные тельца слипаться и, если они не разлагаются до употребления, вызывают тяжелый гастроэнтерит, тошноту и рвоту.
3.4 Сохранение, удобство и выбор
Пищевая промышленность позволяет продлить срок хранения пищевых продуктов (например, скоропортящихся продуктов, таких как мясо, молоко и продукты из них). Применение упаковки в модифицированной атмосфере означает, что фрукты и овощи могут храниться дома дольше, что означает меньшую частоту покупок свежих продуктов и меньшую потерю порчи.Продуманное хранение и упаковка обеспечивают удобство для потребителя.
Пищевая промышленность позволяет нам наслаждаться разнообразным питанием, которое соответствует быстрым темпам и нагрузкам нашего современного общества. Люди все чаще ездят на отдых за границу, поэтому они могут познакомиться с более широким выбором вкусов и стилей продуктов. Люди также меняют то, как они проводят свое время, и многие предпочитают не готовить еду с нуля. Поэтому, чтобы оправдать ожидания потребителей, производители производят изысканные продукты ресторанного качества или из далеких стран, чтобы готовить и наслаждаться ими у себя дома.
В западном мире наши продукты питания преимущественно основаны на пяти основных культурах - рисе, пшенице, кукурузе, овсе и картофеле. Множество характеристик, к которым мы привыкли в наших продуктах, основаны на этих пяти простых основных продуктах в сочетании с современными технологиями обработки пищевых продуктов. Таким образом, можно сказать, что сегодня мы привыкли к разнообразным продуктам питания, приготовленным из узкого ряда видов растений, которые обеспечивают наше питание. Такое преобразование основных продуктов питания в обработанные продукты было бы невозможно без современных пищевых технологий.
3.5 Снижение неравенства и проблем в отношении здоровья
Признано, что люди с низким доходом имеют менее разнообразный рацион, что отражается в более низком потреблении питательных веществ и более низком питательном статусе. Обработка, такая как обогащение некоторых продуктов, таких как мука, хлеб и сухие завтраки, уменьшила количество людей в Европе с низким уровнем питательных веществ. Кроме того, сохранение питательных веществ с помощью таких процессов, как замораживание, позволяет тем, у кого нет доступа к такому широкому спектру продуктов, получить лучшее питание из более узкого диапазона доступных им продуктов.
Хронические заболевания, такие как болезни сердца, ожирение и диабет, можно частично лечить с помощью диетических стратегий. В ответ на это производители применили методы обработки пищевых продуктов, чтобы предложить потребителям выбор многих продуктов и блюд с низким или обезжиренным содержанием жира. Возможно, самым простым примером этого является производство полужирного молока (также известного как «обезжиренное» или «полужирное»), при котором жир удаляется из продукта во время обработки - сливки снимаются с верхней части молока. после стадии центрифугирования.Жиры в пище также можно уменьшить, добавив воду или другие ингредиенты, чтобы заменить часть жира и снизить энергетическую плотность. Маргарины с пониженным содержанием жира - хороший тому пример. Добавление воды действительно приводит к получению более скоропортящегося продукта, и, следовательно, продукты с пониженным содержанием жира могут содержать дополнительные стабилизаторы и консерванты для восстановления их первоначального срока хранения и стабильности. Помимо продуктов с низким содержанием жира, пищевая промышленность теперь позволяет производить версии многих продуктов с низким содержанием соли, сахара и высоким содержанием клетчатки, что позволяет потребителям выбирать продукты, соответствующие их индивидуальным потребностям здоровья.
4. Различные методы обработки
4,1 Традиционный
4.1.1 Отопление
Температура пищи повышается до уровня, который подавляет рост бактерий, инактивирует ферменты или даже уничтожает жизнеспособные бактерии. Традиционные методы влажного приготовления включают бланширование, кипячение, приготовление на пару и приготовление под давлением. К сухим методам приготовления относятся запекание, жарка и запекание. В более новых технологиях тепло применяется с помощью электромагнитного излучения, например микроволн.
Техника сверхвысоких температур (УВТ) широко используется в пищевой промышленности.Это включает нагревание пищи до ≥135 ° C в течение не менее 1 секунды с последующим быстрым охлаждением для уничтожения всех микроорганизмов.
Пастеризация - это когда пища нагревается минимум до 72 ° C в течение не менее 15 секунд для уничтожения большинства патогенов пищевого происхождения, а затем быстро охлаждается до 5 ° C.
4.1.2 Охлаждение
Температура пищи снижается, чтобы замедлить ее порчу, либо из-за задержки роста бактерий, либо из-за инактивации ферментов с разрушительными эффектами.Традиционные методы охлаждения включают охлаждение при температуре около 5 ° C и замораживание, при котором температура снижается до ниже -18 ° C (даже до -196 ° C в коммерческих морозильных камерах). Чем ниже температура, тем дольше можно безопасно хранить продукты. Однако резкие перепады температуры в течение продолжительных периодов времени могут привести к потере питательных веществ и разрушению целостных структур пищевых продуктов, в результате чего природа и питательная ценность этих продуктов питания значительно снизятся.
4.1.3 Сушка
При сушке содержание воды в растительной пище снижается до уровня, при котором биологические реакции (например, активность ферментов и рост микробов) подавляются, и, таким образом, снижается вероятность порчи пищи. Сушка может осуществляться в форме сублимационной сушки (например, трав и кофе), распылительной сушки (например, сухого молока), сушки на солнце (например, томатов, абрикосов) или туннельной сушки (например, кусочков овощей).
4.1.4 Соление
Добавление соли в пищу веками использовалось как метод сохранения пищи.Этот метод основан на предположении, что соль снижает активность воды в консервируемых продуктах, что предотвращает рост организмов, вызывающих порчу. В зависимости от типа пищи аналогичный эффект может быть достигнут с сахаром. Также возможно замедлить или остановить рост и убить определенные микроорганизмы, изменив pH пищи (например, добавив кислоты, такие как уксус, при мариновании).
Существуют различные способы добавления соли в пищу, но обычно термин «соление» относится к консервированию пищи с помощью сухой соли.Соление в основном используется для консервирования мяса и рыбы. Соль можно добавлять как таковую или втирать в мясо. Соленая рыба (сушеная и соленая треска) и соленое мясо, такое как итальянский прошутто крудо, являются примерами соленых продуктов. Другие методы обработки пищевых продуктов, в которых играет роль соль, - это засолка и маринование.
При рассоле пищу помещают в рассол, насыщенный водой или почти насыщенный солью, метод, который был обычным способом консервирования мяса, рыбы и овощей. Сегодня засаливание продуктов в маринаде - менее подходящий метод консервирования, но он по-прежнему используется для созревания сыров, таких как фета и халлуми.
Маринование часто подразумевает соление или рассол в сочетании с ферментацией или добавлением уксуса и в основном используется для консервирования овощей (например, квашеной капусты, огурцов, перца, лука и оливок) и рыбы (например, сельди).
Посолка - это обычное название методов обработки пищевых продуктов, в основном используемых для рыбы и мяса, в которых сочетаются соль и сахар, а также иногда нитраты или нитриты (которые предотвращают рост вредных бактерий Clostridium botulinum и придают мясу привлекательный розовый цвет. ) добавляются в пищу.При посолке пищу иногда также коптят.
4.1.5 Ферментация
При брожении используются определенные дрожжи или бактерии, чтобы придать пище желаемый вкус и текстуру, но это также способ изменить биохимические характеристики пищевых продуктов и тем самым предотвратить рост микроорганизмов, вызывающих порчу.
Дрожжевое брожение используется в таких процессах, как выпечка хлеба и производство алкогольных напитков. Точно так же соевый соус является результатом дрожжевого брожения.
В аэробных условиях, то есть при наличии кислорода, дрожжи превращают сахара и другие углеводы в диоксид углерода и воду. Это то, что делает тесто заквашенным; дрожжи выделяют углекислый газ, который образует пузырьки газа в тесте и заставляет его расширяться. При выпекании губчатая структура закрепляется за счет тепла, и хлеб приобретает мягкую текстуру. Дрожжи погибают от тепла.
При производстве пива, вина и других алкогольных напитков роль дрожжей заключается в образовании алкоголя и частично в газировании напитка.В анаэробных (бескислородных) условиях дрожжи превращают сахар или другие углеводы в спирт (этанол) и диоксид углерода. Если не удалить углекислый газ, напиток станет шипучим. При производстве алкогольных напитков обычно добавляют определенные дрожжевые культуры, но в некоторых производственных процессах напиток подвергается самопроизвольной ферментации, а это означает, что ферментация осуществляется дрожжами и другими микроорганизмами, которые естественным образом встречаются на винограде или в производственной среде.При выпечке этанол образуется как побочный продукт. Во время закваски процесс брожения меняется с аэробного на анаэробный, так как дрожжи потребляют кислород. Однако во время выпечки спирт испаряется, поэтому хлеб не содержит спирта. Ферментация имеет большое значение для вкуса пива, вина и т. Д., Поскольку дрожжи, помимо этанола и углекислого газа, производят ряд других соединений, которые придают этим напиткам их специфические ароматические характеристики.
Другой тип ферментации, используемый в производстве пищевых продуктов, осуществляется бактериями, продуцирующими молочную кислоту, которые естественным образом присутствуют в пищевых продуктах или добавляются в процессе производства.Бактерии используют лактозу (молочный сахар) или другие углеводы в качестве субстрата для производства молочной кислоты. По мере увеличения содержания молочной кислоты pH снижается, что может повлиять на характеристики пищи, поскольку некоторые белки чувствительны к кислотности. Например, кислая среда коагулирует казеин, белок, содержащийся в молоке, который делает молоко густым и придает йогурту и другим кислым молочным продуктам их особую консистенцию. Не все кисломолочные продукты подвергаются ферментации; молочная кислота как таковая также может быть добавлена в молоко.Среди других пищевых продуктов, которые ферментируются бактериями, продуцирующими молочную кислоту, входят квашеная капуста, соленые огурцы, хлеб на закваске и мясные продукты, такие как салями.
Как упоминалось выше, ферментация повышает стойкость и безопасность пищевых продуктов. Как алкоголь, так и кислотность, а также присутствие безвредных (или полезных) микроорганизмов предотвращают рост разрушающих и вредных бактерий, грибков и т. Д. Спирт является широко используемым дезинфицирующим средством и играет ту же роль, когда присутствует в напитках; он может убивать и препятствовать размножению микроорганизмов.Кислая среда также тормозит рост микробов. В обоих случаях эффективность зависит от уровня алкоголя и кислоты. Безвредные микроорганизмы в пище также влияют на количество нежелательных микробов и скорость их распространения, поскольку конкуренция за субстраты (питательные вещества) возрастает с увеличением количества присутствующих микроорганизмов.
Помимо вкуса и текстуры, прочности и безопасности пищевых продуктов, ферментация может повысить пищевую ценность пищевых продуктов. Микроорганизмы действительно производят аминокислоты, жирные кислоты и некоторые витамины, которые усваиваются и используются, когда мы едим пищу.Микробная активность может также снизить содержание антинутриентов, веществ, присутствующих в определенных пищевых продуктах (например, бобовых, злаках, овощах), которые препятствуют усвоению питательных веществ. Уменьшение содержания таких компонентов улучшает усвоение питательных веществ из пищи и тем самым увеличивает ее пищевую ценность. Одним из примеров является закваска, содержащая молочнокислые бактерии, способные выводить фитаты. Фитат - это антинутриент, присутствующий в цельнозерновой муке, который, благодаря своей способности образовывать комплексы с минералами, может препятствовать всасыванию в кишечнике основных питательных веществ, таких как кальций, железо, цинк и магний.Таким образом, биодоступность минералов в хлебе на закваске выше, чем в хлебе, приготовленном только на дрожжах.
4.1.6 Пищевые добавки
Пищевые добавки - это вещества, которые добавляют в пищевые продукты для определенных технических целей и сгруппированы в зависимости от функции, которую они выполняют при добавлении в пищевые продукты, например консерванты, антиоксиданты, стабилизаторы, вещества против слеживания или упаковочные газы. Только вещества, которые обычно не употребляются в пищу сами по себе и которые обычно не используются в качестве характерных ингредиентов пищи, квалифицируются как добавки.
С увеличением использования пищевых продуктов в нашей пищевой цепи с 19 века количество используемых добавок увеличилось. Добавки могут быть натуральными, идентичными по природе или искусственными. Все пищевые добавки в обработанных пищевых продуктах должны быть одобрены национальным регулирующим органом, отвечающим за безопасность пищевых продуктов в каждой стране. На количество и типы добавок в пищевых продуктах устанавливаются строгие ограничения, и любая добавка должна быть включена в список ингредиентов на упаковке продуктов. В Европе одобренным присадкам присваивается префикс «E» для Европы, т.е.г. E330 - лимонная кислота, подкисляющая. Лимонная кислота была впервые выделена в 1784 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, который кристаллизовал ее из лимонного сока.
4.2 Преимущества новых технологий
Многие традиционные методы консервирования приводят к неизбежным потерям в содержании питательных веществ и могут отрицательно сказаться на характере и качестве продукта после обработки. Новые технологии, часто называемые «минимальными процессами», нацелены на производство безопасных пищевых продуктов с более высокими питательными качествами, лучшими органолептическими и сохраняющимися качествами.Каждый новый процесс проходит длительные испытания, чтобы полностью оценить влияние на пищевую ценность.
4.2.1 Приготовление в микроволновой печи
Микроволновая обработка - это нагрев излучением в отличие от более традиционных методов конвекции или теплопроводности. Микроволны эффективно передаются в воде, но не в пластике или стекле, а также отражаются металлами. Именно колебания молекул воды в пище приводят к ее нагреванию. Поскольку вода обычно распределяется в пище неравномерно, для правильного нагрева и безопасного обращения с продуктами необходимо время от времени помешивать.Приготовление пищи в микроволновой печи - это быстрый метод нагрева, который требует небольшого добавления воды и, следовательно, приводит к меньшим потерям питательных веществ, чем другие формы приготовления.
4.2.2 Подготовка / хранение / упаковка в модифицированной атмосфере
MAP можно определить как «помещение пищевых продуктов в газобарьерные материалы, в которых газовая среда была изменена». Он относится к контролируемым изменениям атмосферы, в которой готовятся, упаковываются или хранятся пищевые продукты, которые вместе подавляют рост бактерий.Обычно в качестве газов используются кислород, диоксид углерода и азот. MAP может представлять собой вакуумную упаковку или введение газа во время упаковки. Совсем недавно MAP превратился в активную упаковку, в которой атмосфера постоянно меняется в течение срока годности продукта. Например, можно использовать поглотители кислорода или пленки, выделяющие диоксид углерода. Снижение уровня кислорода и повышение уровня углекислого газа приводят к подавлению роста микробов.
Мясо, рыба и сыр являются примерами так называемых недыхающих продуктов, которым требуются пленки с очень низкой газопроницаемостью для сохранения исходной газовой смеси внутри упаковки.С другой стороны, взаимодействие упаковочного материала с продуктом важно для вдыхания продуктов, таких как фрукты и овощи. Можно адаптировать газопроницаемость упаковочной пленки к дыханию продуктов, так что в упаковке установится равновесие газовой смеси и увеличится срок хранения продукта.
4.2.3 Облучение
Обработка ионизирующим излучением - это особый вид передачи энергии, при котором часть энергии, передаваемой за обработку, достаточно высока, чтобы вызвать ионизацию.Он используется для контроля и нарушения биологических процессов с целью продления срока хранения свежих продуктов, а также может применяться для стерилизации упаковочных материалов. Благоприятные биологические эффекты облучения включают торможение прорастания, задержку созревания и дезинсекцию насекомых. Микробиологически облучение подавляет патогенные и другие микроорганизмы, вызывающие порчу. Основное преимущество облучения состоит в том, что оно проходит через пищу, убивает микроорганизмы, но поскольку оно не нагревает пищу, оно оказывает незначительное влияние на состав питания.Белки и углеводы могут до некоторой степени расщепляться, но на их пищевую ценность это мало влияет.
Согласно европейскому закону о пищевых продуктах (1999/2 / EC и 1999/3 / EC) обработка ионизирующим излучением определенного продукта питания может быть разрешена только в том случае, если:
- есть разумная технологическая необходимость
- не представляет опасности для здоровья
- приносит пользу потребителям или
- он не используется в качестве замены гигиенических и гигиенических практик, надлежащей производственной или сельскохозяйственной практики.
В соответствии с европейским законодательством, любой пищевой продукт, облученный как таковой или содержащий облученные пищевые ингредиенты, должен четко указывать это на этикетке.
4.2.4 Омический нагрев
Это тепловой процесс, при котором тепло вырабатывается внутри за счет прохождения через пищу переменного электрического тока, который действует как электрическое сопротивление. Омический нагрев также известен как «резистивный нагрев» или «прямой резистивный нагрев». Он не зависит от передачи энергии частицами воды, поэтому это важная разработка для эффективного нагрева продуктов с низким содержанием воды и твердых частиц.Это кратковременный высокотемпературный метод (HTST), который снижает вероятность высокотемпературной чрезмерной обработки и связанной с этим потери питательных веществ. Еще одно преимущество омического нагрева заключается в том, что он сохраняет деликатно структурированные продукты, такие как клубника.
4.2.5 Сверхвысокое давление
Технология высокого давления подвергает пищевые продукты воздействию давления 100–1000 МПа обычно в течение 5–20 минут. Он имеет ряд ключевых атрибутов, включая инактивацию микроорганизмов, модификацию биополимеров, например образование геля, и сохранение качества, например цвета, вкуса и питательных веществ.Это связано с его уникальной способностью напрямую влиять на нековалентные связи (такие как водородные, ионные и гидрофобные связи), оставляя ковалентные связи неповрежденными, и то и другое без использования тепла. Как следствие, он дает возможность удерживать витамины, пигменты и вкусовые компоненты, инактивируя микроорганизмы или ферменты, которые в противном случае могли бы отрицательно повлиять на функциональность пищевых продуктов из-за их порчи.
4.2.6 Световые импульсы
В этом методе используются прерывистые вспышки белого света (20% УФ, 50% видимого и 30% инфракрасного) с интенсивностью, которая, как утверждается, в 20 000 раз превышает интенсивность солнечного света у поверхности земли.Типичная частота импульсов - от одной до двадцати вспышек в секунду, которые приводят к значительному уменьшению количества микроорганизмов на поверхности при использовании на мясе, рыбе и хлебобулочных изделиях. Этот метод идеально подходит для обеззараживания поверхности упаковочных материалов и лучше всего работает на гладких, непыльных поверхностях.
4.2.7 Импульсные электрические поля (ИЭП)
Этот процесс включает приложение повторяющихся коротких импульсов электрического поля высокого напряжения (10-50 кВ / см) к перекачиваемой жидкости, протекающей между двумя электродами.Он не использует электричество для выработки тепла, а вместо этого дезактивирует микроорганизмы, разрушая стенки и мембраны клеток, подвергающихся воздействию импульсов высокого напряжения. PEF в основном используется в охлажденных продуктах или в продуктах, хранящихся в окружающей среде, и, поскольку он применяется всего за одну секунду или меньше, он не приводит к нагреванию продукта. Именно по этой причине он имеет преимущества в питании перед более традиционными тепловыми процессами, которые разрушают чувствительные к теплу питательные вещества.
5. Влияние обработки на пищевую ценность
Обработка пищевых продуктов может привести к улучшению или ухудшению питательной ценности пищевых продуктов.Простые процессы приготовления пищи на домашней кухне приводят к неизбежному повреждению клеток растительной пищи, что приводит к вымыванию необходимых витаминов и минералов. Однако, если мы будем осторожны в обработке продуктов и выберем разнообразные обработанные продукты, они могут сыграть важную роль в питательной и сбалансированной диете. В отличие от домашней среды, производители продуктов питания имеют доступ к промышленным масштабам, быстрым методам обработки, которые вызывают минимальные потери питательных веществ, и они используют процессы, которые действительно помогают высвобождать положительные питательные вещества (например, ликопин при приготовлении помидоров) или устранять вызывающие озабоченность соединения (например, лектины). в бобовых).
5.1 Витамины и минералы
Есть 13 витаминов, которые необходимы организму в небольших количествах, но тем не менее необходимы. Четыре из них жирорастворимы (A, D, E и K), а остальные девять растворимы в воде (витамины группы C, B). Ни одна пища не содержит всех витаминов, поэтому для адекватного потребления необходима сбалансированная и разнообразная диета. Обработка по-разному влияет на разные витамины. Например, водорастворимые витамины, как правило, более чувствительны к обработке и часто частично теряются при кипячении и термообработке.Однако более новые «нетепловые» процессы, такие как омический нагрев или обработка сверхвысоким давлением, могут помочь сохранить витамины, поскольку они подвергают пищу воздействию более низких температур (если таковые имеются), и процессы происходят в течение очень короткого времени. В некоторых случаях обработанные продукты содержат больше витаминов, чем свежие. Например, замороженные овощи, собранные и замороженные в течение нескольких часов, сохраняют больше витамина С, чем их свежие аналоги, потому что при хранении в охлажденном виде со временем теряется больше витамина С, чем при хранении в замороженном виде.
Минералы - это неорганические элементы, в которых наш организм нуждается в небольших количествах, обычно получаемых в достаточном количестве при употреблении обычной смешанной диеты. Обработка пищевых продуктов может иметь важное положительное влияние на доступность минералов из продуктов. Например, фитаты в цельнозерновых злаках ингибируют всасывание железа и цинка, но во время ферментации высвобождаются ферменты, которые разрушают фитаты и увеличивают доступность железа и цинка в тесте.
В качестве меры общественного здравоохранения в настоящее время различные продукты питания обогащены витаминами и минералами.Готовые к употреблению хлопья для завтрака часто содержат железо, и оно стало одним из основных источников железа в рационе молодых женщин, потому что их потребление красного мяса снизилось (красное мясо имеет естественный высокий уровень легко усваиваемого железа). Дефицит железа - одна из самых серьезных проблем, связанных с дефицитом питательных веществ в Европе, от которой страдают до 30% молодых женщин. В некоторых странах каши для завтрака и мука обогащены фолиевой кислотой как средство повышения фолиевой кислоты у женщин детородного возраста.Это связано с признанием того, что низкий статус фолиевой кислоты во время беременности связан с повышенным риском дефектов нервной трубки (например, расщелины позвоночника) у будущих детей.
5.2 Углеводы и клетчатка
Для моно- и олигосахаридов незначительное разложение происходит при температурах вплоть до тех, которые используются при UHT-обработке, но есть несколько реакций, которые могут повлиять на качество питания. Например, некоторые сахара могут изменять свою молекулярную структуру во время нагревания, что может повлиять на усвояемость.Это может быть полезно для уменьшения присутствия неперевариваемых олигосахаридов (таких как стахиоза или рафиноза, присутствующих в бобовых и некоторых других продуктах), которые вызывают метеоризм при чрезмерном употреблении.
В настоящее время проводятся обширные исследования по изучению влияния обработки на растворимость и усвояемость некоторых волокон и крахмалов, таких как резистентный крахмал. Низкая усвояемость может быть полезной, поскольку было показано, что углеводы с медленным высвобождением могут снижать повышение уровня сахара в крови и инсулина после еды.Избыточный уровень глюкозы в крови и инсулина был связан с развитием инсулинорезистентности, потенциально являющейся предшественником диабета II типа. Было показано, что экструзионная варка увеличивает «растворимость» волокна. Растворимые волокна, такие как β-глюкан, могут снижать уровень холестерина в сыворотке крови, что способствует снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний.
5,3 Жиры и белки
Большинство жиров достаточно стабильны во время обработки. Однако ненасыщенные жирные кислоты склонны к окислению и прогорклости при хранении.Применение упаковки с модифицированной атмосферой, антиоксидантов и асептической упаковки может привести к значительному увеличению времени хранения, что снимает эти опасения.
Белки обычно денатурируются при высоких температурах, что может оказывать пагубное воздействие на структуру пищи. Однако это может быть полезно с точки зрения питания, поскольку может означать повышение усвояемости белка. Новые захватывающие исследования также показывают, что новые методы обработки пищевых продуктов, такие как высокое давление, приложение электрического поля или облучение, могут оказывать влияние на пищевые аллергены.Уничтожение антипитательных белков, таких как авидин, в сырых яйцах является преимуществом во время обработки, поскольку оно позволяет абсорбировать иначе связанные питательные вещества. Авидин прочно связывается с биотином сырых яиц и блокирует всасывание этого витамина B, но связь освобождается, когда авидин денатурируется при нагревании.
6. Почему обработанные пищевые продукты так важны для современного общества?
В настоящее время трудно придерживаться диеты, основанной только на свежих, необработанных продуктах.Основная часть потребностей нашей семьи в продуктах питания поступает из обработанных пищевых продуктов, которые добавляют разнообразия нашему рациону и делают нашу напряженную жизнь удобнее. Обработанные пищевые продукты позволяют потребителям реже совершать покупки и запасаться широким ассортиментом продуктов, на основе которых можно приготовить разнообразные и питательные блюда.
Многие обработанные пищевые продукты столь же питательны, а в некоторых случаях даже более питательны, чем свежие или приготовленные дома, в зависимости от способа их обработки. Например, уровни фолиевой кислоты и тиамина в бобах лучше переносят процесс консервирования, чем длительное замачивание и приготовление, необходимые для домашнего приготовления из сушеных бобов.Замороженные овощи обычно перерабатываются в течение нескольких часов после сбора урожая. В процессе замораживания потери питательных веществ незначительны, поэтому замороженные овощи сохраняют высокое содержание витаминов и минералов. Напротив, свежие овощи собирают и отправляют на рынок. Могут пройти дни или даже недели, прежде чем они дойдут до обеденного стола, и витамины постепенно теряются с течением времени, независимо от того, как тщательно транспортируются и хранятся овощи. Рыбные консервы - хороший источник кальция, потому что рыбу часто консервируют без костей, а обработка делает мелкие кости более мягкими и съедобными.
Включение широкого спектра пищевых продуктов, будь то свежие, замороженные, консервированные или обработанные иным образом, позволяет потребителям достичь рекомендуемого суточного потребления. Например, консервированные фрукты, фруктовые соки и смузи, а также замороженные овощи засчитываются в популярную цель «5 порций фруктов и овощей в день». Ключевым моментом для потребителей является сбалансированность и разнообразие: ни один продукт питания не обеспечивает достаточного количества питательных веществ для выживания, и каждый метод обработки влияет на питательные вещества по-разному.
7.Факты о пищевой промышленности
- Люди веками перерабатывали продукты питания, сохраняя их для будущего использования и обеспечения их безопасности.
- Пищевая промышленность позволяет продлить срок хранения скоропортящихся пищевых продуктов, тем самым расширяя выбор и уменьшая зависимость от сезонности.
- Потери при хранении свежих пищевых продуктов обычно больше, чем потери, связанные с обработкой пищевых продуктов, и обработка пищевых продуктов может повысить питательную ценность некоторых пищевых продуктов.
- Добавление питательных веществ в пищевые продукты и напитки используется во всем мире в качестве меры общественного здравоохранения и является экономически эффективным средством обеспечения питательного качества пищевых продуктов.
- Консервированные, свежие и замороженные фрукты и овощи содержат питательные вещества, необходимые для здорового питания. Употребление исключительно свежих фруктов и овощей игнорирует питательную ценность обработанных пищевых продуктов, которые включают как промышленные, так и пищевые продукты, обработанные в домашних условиях.
Ссылки и дополнительная литература
Генри CJK и Чепмен К.(2002). Справочник по питанию для кухонных комбайнов. Woodhead Publishing Ltd.
Международный совет по продовольственной информации (2009 г.). От фермы до вилки: вопросы и ответы о современном производстве продуктов питания.
MacEvilly C и Peltola K (2003). Влияние агрономии, хранения, обработки и приготовления пищи на биологически активные вещества в продуктах питания. В растениях, диете и здоровье Под ред. Гейл Голдберг. Издательство Blackwell Science Publishing.
Mills EN, et al. (2009). Влияние обработки пищевых продуктов на структурные и аллергенные свойства пищевых аллергенов.Молекулярное питание и исследования пищевых продуктов 53 (8): 963-969.
БНФ (1999). Питание и пищевая промышленность. Информационный документ Британского фонда питания.
Paschke A (2009). Аспекты обработки пищевых продуктов и их влияние на структуру аллергенов. Молекулярное питание и исследования пищевых продуктов 53 (8): 959-962.
.4 Человеческие последствия и ответные меры | Глобальное изменение окружающей среды: понимание человеческого фактора
потенциальных затрат; те, кто твердо верит в способность человеческой изобретательности решать жизненные проблемы, выстраиваются в линию против тех, кто боится того, что поставлено на карту; те, кому выгоден исход, выстраиваются против тех, кто проигрывает. Столкнувшись с выбором, некоторые предпочитают международные решения глобальным проблемам, другие считают национальные действия более осуществимыми; одни выступают за рыночную адаптацию, другие - за действия сообщества вне рынка и государства; одних привлекают масштабные технологические решения, другие видят в них лекарства, которые могут быть хуже самой болезни.Короче говоря, дискуссии касаются не только функционирования человеческих и экологических систем, но также политических и экономических интересов, противоречивых ценностей и верований, различных предположений о будущем и различных суждений об устойчивости перед лицом неожиданностей.
Исследования конфликтов Исследования экологических и технологических конфликтов составляют значительную часть социальных исследований конфликтов (например, Nelkin, 1979; Mazur, 1981; Freudenburg and Rosa, 1984; Jasper, 1988; Clarke, 1989).Проблемы глобального изменения окружающей среды обладают всеми чертами, характерными для самых сложных технологических противоречий: осознание человеческого влияния на опасности, серьезные возможности наихудшего случая, возможность широко распространенных и непреднамеренных побочных эффектов, отсроченные эффекты, которые нелегко отнести к конкретным причинам, и отсутствие индивидуального контроля над воздействием (Национальный исследовательский совет, 1989b: 57-62).
Социальные науки могут помочь пролить свет на природу экологических противоречий и оценить способы их разрешения.Социологи, заинтересованные в экологической политике, изучали условия, формирующие и способствующие разрешению экологических споров, а также роль научных, правительственных и средств массовой информации в процессе принятия решений (например, Dietz and Rycroft, 1987; Gould et al., 1988; Jasanoff, 1990; Nelkin, 1979, 1988; Национальный исследовательский совет, 1989b). Некоторые начали рассматривать различные способы, которыми изменение окружающей среды может привести к конфликтам с потенциалом насилия (например, Homer-Dixon, 1990).
Социологи, специализирующиеся на конфликтах, разработали обобщения, которые можно было бы более тщательно применить к экологическим конфликтам. Например, конфликты могут быть основаны главным образом на идеологии, интересах или понимании (Aubert, 1963; Glenn et al., 1970; Rapoport, 1960, 1964; Hammond, 1965; von Winterfeldt and Edwards, 1984; Syme and Eaton, 1989). , и разные типы конфликтов имеют тенденцию уступать место разным тактикам разрешения (например, Druckman and Zechmeister, 1973; Druckman et al., 1977). Определение среды -
.Как связаны продукты питания и окружающая среда?
Мы убиваем окружающую среду или она убивает нас? Когда мы смотрим на то, что мы едим и как выращиваем, мы находим обширные свидетельства ущерба как нашей пище (из-за загрязнения и истощения почвы), так и окружающей среде (из-за токсичности выращиваемых в промышленных масштабах продуктов питания).
Как наша диета влияет на окружающую среду?
Американцы требуют дешевой еды, поэтому американская сельскохозяйственная политика в течение последних 30 лет была сосредоточена на обеспечении большого количества недорогих калорий.Двумя самыми дешевыми источниками калорий являются кукуруза и соя, которые федеральное правительство уже давно субсидирует и которые сегодня составляют значительную часть нашего потребления калорий (часто в форме кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы или соевого масла). Кукуруза также является важной частью рациона животных, которых мы едим.
Кукуруза и соя ценятся, потому что их можно эффективно выращивать на огромных фермах. Но постоянное выращивание только одной культуры (монокультуры) истощает почву и вынуждает фермеров использовать большее количество пестицидов и удобрений.
Влияние пестицидов и удобрений на дикую природу и наши водные ресурсы хорошо задокументировано . В настоящее время «мертвая зона» в Мексиканском заливе, где не могут жить ни рыба, ни другие животные, выросла до 8 543 квадратных миль, что составляет размер Нью-Джерси. Это связано с химическими веществами в реке Миссисипи, особенно с удобрениями, поскольку она впадает в залив.
.
