Большой энергетической ценностью в составе. Энергетическая ценность продуктов

Энергетическая ценность продуктов питания относится к числу показателей, которые отображают всю степень его полезности. Этот показатель определяет насколько полезен продукт в плане восполнения им нужд организма человека, а также объём энергии, выделяющейся при его окислении.

Показатель энергетической ценности продукта характеризуется его химическим составом. Также имеет значение его вкус, аромат и цвет. Этот параметр продукта может быть определеён, исходя из соображений его калорийности, степени усваиваемости, качества самого продукта питания.

Согласно принятой классификации ценности питательных веществ могут разделяться на две основные категории: минеральные и органические вещества. Показатели энергетической необходимости продуктов питания определяются при пользовании специальными таблицами.

Энергетическая ценность питательных продуктов определяется тем количеством энергии, которое высвобождается при их расщеплении в желудке человека. Различают теоретическую и фактическую энергетическую ценность.

Химический состав и энергетическая ценность продуктов

Именно химический составляющие продукта и является тем основным показателем, который определяет его энергетическую ценность. Само понятие химический состав продукта определяет процентной содержание в нём всех основных веществ, из которых он состоит. К основным показателям, определяемым при проведении подсчёта относятся жиры, углеводы, белки, а также витамины и минеральные элементы. В зависимости от имеющегося соотношения всех этих элементов в продукте питания и происходит расчёт его ценности с точки зрения его энергетичности.

Расчет энергетической ценности продуктов

При вычислении энергетической значимости продуктов питания измерение выделяющейся при расщеплении продукта энергии определяется с учётом соответствующих коэффициентов, необходимых при пересчёте. Они определяют объём энергии, приходящийся на единицы масс основных составляющих продукта питания. К ним можно отнести жиры, углеводы, белки, а также алкогольные элементы и кислоты органического типа.

Рассчитываемый показатель выражается в килокалориях на сто граммов продукта. Также может быть выполнен расчёт в пересчёте на сто миллилитров или одну упаковку, если она содержит единицу веса продукта. Все основные химические компоненты продукта выражаются в единице веса, за которую приняты сто граммов.

Факторы влияющие на энергетическую ценность пищевых продуктов

На рассматриваемый показатель ценности продуктов питания оказывает своё влияние множество факторов:

• прежде всего это их химический состав. Процентное содержание веществ, из которых состоит пищевой продукт определяет конечное количество энергии, которое выделяется при расщеплении продукта;
• биологическая полезность продукта питания. Она включает в себя содержание в нём минеральных солей, витаминов и важнейших аминокислот, без которых невозможно течение процессов расщепления и переработки продукта;
• показатель конечной усваиваемости продукта питания;
• качество производства продукта, показатель, определяющий содержание в продукте веществ, способных произвести отравление его конечного потребителя;
• показатель физиологической ценности продукта питания. Сюда включается способность продукта влиять на жизнедеятельность различных систем организма человека за счёт концентрации содержащихся в нём веществ.

Продукты с высокой энергетической ценностью

Продукты, обладающие высокими характеристиками энергетической ценности, всегда рекомендуются к применению в питательном рационе в первую очередь. Их способность быстро восстанавливать энергетические потери организма всегда ценилась специалистами в области диетологии при составлении рекомендуемых меню и таблиц энергетической ценности продуктов. К таковым относятся различные сорта мяса, орехи, рыба и морепродукты. В последнее время создаётся множество искусственных продуктов, назначение которых заключается в повышении энергетического потенциала человека. Это всевозможные энергетики как выпускаемые в виде напитков, так и в виде сухих смесей. Однако именно продукты природного происхождения наиболее предпочтительны в этом отношении ввиду отсутствия побочных эффектов от их применения, а также сравнительной доступности в ценовом отношении.

Продукты на молочной основе очень ценны с энергетической точки зрения за счёт повышенного содержания в них жизненно важных для здоровья и развития человека элементов. При этом не имеет существенного значения тот факт, переработанный это продукт на молочной основе или молоко в чистом виде - энергетическая ценность его неизменно остаётся на достаточно высоком уровне. К таким продуктам можно отнести йогурты, творог, сливки, различные сыры, сметана, всевозможные сорта мороженного, напитки как кисломолочные, так и чисто молочные. К наиболее высококалорийным продуктам относятся те, которые содержат в своём составе молочный жир.

Биологическая и энергетическая ценность продуктов: отличия

Понятия биологической и энергетической ценности продуктов питания схожи между собой, но в то же самое время имеют целый ряд принципиальных отличий.

Понятие биологической ценности продукта питания определяется уровнем соответствии состава кислот продукта общим потребностям организма человека в их потреблении. Аминокислоты необходимы человеческому организму для полноценного осуществления процесса синтеза его собственных белковых соединений. Именно белки принимают непосредственное участие в протекании всех важнейших процессов в организме, поскольку являются основными питательными элементами.

В то же самое время энергетическая значимость и ценность продукта определяется количеством энергии, которое выделяется при его расщеплении в желудке человека. Этот показатель характеризует пищевые продукты с точки зрения их способности способствовать энергетическому восполнению потерь в организме и поддержание его в состоянии высокого энергетического тонуса.

Энергетическая ценность - это количество тепловой энергии, образующейся в организме человека в процессе биологического окисления органических веществ пищи. При окислении в организме 1 г белков образуется 4,0 ккал/г, жиров - 9, а углеводов - 3,75 ккал/г. По Международной системе единиц (СИ) количество теплоты (энергии) выражается в джоулях или кДж (1 ккал = = 4,184 кДж). Следовательно, энергетическая ценность в международных единицах составит (в кДж): белков - 16,7, жиров - 37,7 и углеводов - 15,7.

Энергетическую ценность продукта можно узнать, пользуясь данными таблиц химического состава. Так, 100 г жирного творога содержат (в г): белка - 14, жира - 18 и углеводов- 1,2. Его энергетическая ценность слагается из калорийности органических веществ (4,OX 14 + 9Х 18 + 3,75Х X 1,2) =222,5 ккал, или 930,9 кДж. Полученный результат отражает лишь теоретическую энергетическую ценность данного продукта. Как показали опыты Института питания, белки творога усваиваются на 92 %, жиры - на 95, углеводы - на 96 %. Чтобы вычислить практическую энергетическую ценность творога, необходимо полученную теоретическую калорийность умножить на коэффициенты усвояемости отдельных веществ. Так, практическая энергетическая ценность 100 г творога будет равна 208,7 ккал (4,0x14,0x0,92 + 9,0X18,0X0,95 + 3,75x1,3X0,96), или 873,2 кДж.

Высокой энергетической ценностью обладают масло сливочное, яйца куриные, мука пшеничная высших сортов, крупа гречневая, сыр голландский, окорока вареные и др. Мало калорий содержится в томатах, огурцах, капусте, яблоках, зеленых овощах, но много витаминов и других биологически активных веществ. Советскими учеными разработаны основные принципы рационального (сбалансированного) питания. Человеку необходимы разнообразные продукты, содержащие пищевые вещества в благоприятном соотношении. Так, белки, жиры и углеводы должны находиться в пище в соотношении 1:1:4. Для людей, не занимающихся физическим трудом, суточная потребность в белках должна составлять 100 г, в жирах - 87, в углеводах - 310 г.

Физиологические нормы потребления увеличиваются для групп работников, занимающихся средним и тяжелым физическим трудом. Белки должны давать 15%, жиры - около 30, а углеводы - свыше 50 % суточной калорийности. В составе потребляемых белков доля животных должна составлять больше половины, растительных - свыше 25 %, а углеводы более чем на 75 % должны быть представлены крахмалом. Пища должна содержать достаточное количество Сахаров, пектиновых веществ и клетчатки. В ней должны обязательно содержаться биологически ценные вещества - незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные элементы, ненасыщенные жирные кислоты и др. Биологическую ценность связывают как с перевариваемостью белка в организме, так и с его аминокислотным составом.

Для облегчения расчетов рационов питания АМН СССР изданы справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и их энергетической ценности. С помощью этих таблиц рассчитываются рационы питания групп людей, различающихся по интенсивности труда. Так, при наличии в суточном рационе питания человека (в г): белков - 85, жиров - 80 и углеводов - 520 общая энергетическая теоретическая ценность составит ЗОН ккал (85X4,0 + 80X9,0 + 520X3,75), или 12 598 кДж. Отдельные пищевые вещества усваиваются не полностью. При смешанном питании людей средняя усвояемость составляет (в %): белков - 84,5; жира - 94; углеводов - 95,6. Для получения практической энергетической ценности пищевого рациона расчетные данные энергетической ценности питательных веществ умножают на соответствующие коэффициенты.

Люди умственного труда затрачивают 2550-2800 ккал, легкого физического труда - 2800-3000 и тяжелого физического труда - 3900-4300 ккал. У женщин на основной обмен веществ расход энергии значительно меньше, чем у мужчин. Поэтому для них установлена физиологическая норма на 15 % ниже. При получении с пищей энергии больше, чем ее тратится, возникают ожирение, избыточная масса тела, что ведет к различным заболеваниям. В пожилом возрасте рекомендуется включать в пищевые рационы белков не более 70 г, жиров - 70 и углеводов - 340 г.

С развитием производства наиболее ценных пищевых продуктов, особенно животного происхождения, происходят сдвиги в структуре питания советских людей. Заметно сокращается потребление хлебных изделий, картофеля и увеличивается таких ценных пищевых продуктов, как мясо, молоко, яйца, растительное масло, фрукты и ягоды.

Все процессы, которые происходят в мире, проходят с затратами энергии в том или ином виде. Не являются исключением и процессы, происходящие в организмах всех живых существ, в т. ч. и в организме человека.

Для обеспечения энергией часть веществ, поступающих с пищей, организм перерабатывает и сжигает до углекислого газа, воды и других соединений. Этот процесс и во внешней среде идет с выделением энергии, преимущественно в тепловом виде: горят открытым пламенем (вспомним старинные сальные свечи), сгорают при добавлении катализатора, например, солей лития, также могут сгорать при определенных условиях.

В организме же человека результатом такого окисления является создание разности потенциалов на внутренней и внешней мембране специальных клеточных органов - митохондрий, которая в свою очередь расходуется на синтез аденозинтрифосфата (АТФ). При протекании любых реакций, трансформаций и прочих процессов, требующих затрат энергии, в качестве ее источника используется процесс разложения АТФ. Полная энергия пищевого продукта называется калорийностью.

Жизнь человека невозможна без энергозатрат , которые могут быть неконтролируемыми и контролируемыми. К неконтролируемым относят затраты энергии на обеспечение так называемого основного обмена и специфически динамического действия пищи.

Под основным обменом понимают энерготраты на обеспечение жизнедеятельности базовых систем организма: дыхательной, сердечно-сосудистой, мышечного тонуса и пр.

Величина основного обмена зависит от целого ряда факторов (пола, веса, роста, возраста, температуры окружающей среды, наличия заболеваний и пр.). У женщин интенсивность основного обмена, как правило, меньше, чем у мужчин, примерно на 10%. С увеличением массы тела и роста величина основного обмена повышается, возраста – снижается. Энергозатраты основного обмена составляют в настоящее время в большинстве случаев более половины от всех суточных затрат энергии. Уровень основного обмена у разных людей может отличаться весьма существенно, находясь в диапазоне от 900 до 1600 ккал.

Под специфически динамическим действием пищи понимают энерготраты, необходимые для переваривания поступивших в организм нутриентов. Наибольшее количество энергии уходит на расщепление белков (30-40% от величины основного обмена), наименьшее – на переваривание углеводов (4-7%), жиры занимают промежуточное положение (4-14%). В среднем, при употреблении смешанного рациона на его переваривание расходуется около 10% от величины основного обмена.

Контролируемыми являются потери энергии , связанные с умственной и физической активностью. Интенсивность данных энерготрат обычно измеряют с использованием установленных коэффициентов физической активности (КФА). Величина КФА повышается пропорционально физической нагрузке. Так, для спящего человека он равен 1.0, а для спортсмена во время интенсивной тренировки – 7.5.

КФА часто используют для расчета общей необходимой калорийности рациона. Например, для лиц умственного труда (учителя, научные сотрудники, работники музеев, офисные клерки и т.д.) принят КФА 1.4, а для работников тяжелого физического труда (вальщики леса, горнорабочие, грузчики и т.п.) – 2.5.

Основными источниками энергии в составе продуктов питания являются белки, жиры, углеводы. В ряде случаев значительный вклад вносят и другие пищевые соединения (например, этанол при злоупотреблении алкоголем). Принято считать, что в организме человека 1 г белка приводит к образованию 4 ккал энергии, 1 г жира – 9 ккал, 1 г углеводов – 4 ккал, а 1 г этанола – 7 ккал.

В идеале энергетическая ценность (или калорийность) рациона человека должна совпадать с его суммарными тратами энергии. Однако это невозможно в принципе. С одной стороны, потребности человека не бывают постоянными и всегда меняются в зависимости от физической и психической активности, климатических условий и прочих факторов. С другой стороны, ежедневное разнообразие рациона и естественные колебания в калорийности тех или иных продуктов мешают точному определению суточного калоража потребляемой пищи.

Потребность в энергии и энергетическая ценность рациона должны примерно совпадать хотя бы за какой-то отдельный период, например, в течение месяца. В случае же резкого различия между энергетической потребностью организма человека и энергетической ценностью рациона наблюдают различные неприятные явления.

Так, если суточный калораж рациона значительно выше энергетической потребности организма человека, то последний начинает увеличивать свой вес. Эта реакция сформировалась в результате эволюции и носит крайне важный характер: ведь организму неизвестно точно, когда будет следующий прием пищи и будет ли он полноценен с точки зрения энергетической ценности.

К сожалению, у этой реакции нет «потолка» или противоположной реакции, ограничивающей ее. Таким образом, организм продолжает запасать энергию в виде жира до тех пор, пока превышение энергетической ценности рациона над соответствующей потребностью организма позволяет это.

С другой стороны, в случае значительного неудовлетворения потребности организма калорийностью потребляемых продуктов (энергетической ценностью рациона), наблюдается снижение веса, различные болезни и в конечном итоге смерть от истощения.

Представленная схема дает понимание, почему так важно употреблять то количество пищи, которое действительно необходимо организму. А в случае потребления дополнительного количества пищевых продуктов необходимо повышать расход калорий (например, физической активностью) или снижать калорийность продуктов в рационе в будущем, до возврата к оптимальному равновесию. Но не все так просто...

Помимо энергетической ценности, рацион должен обладать достаточной пищевой ценностью , т.е. содержать необходимое количество белка (в т. ч. ), жира (в т. ч. незаменимых ), витаминов, минералов и др. биологически активных веществ.

Это означает, что если посчитать все необходимое с точки зрения пищевой ценности, рассчитать калорийность получившегося рациона и вычесть полученное значение из энергетической потребности организма, то, к сожалению, у большинства современных людей практически ничего не останется.

Следовательно, употребляемые высококалорийные пищевые продукты с низкой пищевой ценностью (такие, как кондитерские и хлебобулочные изделия, например) приводят либо к значительному превышению калорийности рациона над энергетической потребностью организма человека, либо к замещению части рациона такими продуктами с общим понижением пищевой ценности рациона.

Чаще всего, происходит искажение в обоих направлениях одновременно. В результате человек набирает вес, при этом страдает от нехватки ряда незаменимых компонентов.

В связи с изменением за последние столетия характера деятельности, существенно изменилась и потребность человека в энергии. Так, ранее в деятельности человека преобладал физический труд, сопряженный с большими затратами энергии. Теперь же наиболее тяжелый физический труд выполняют машины, а городские жители, особенно работники офисов, административный персонал вообще не занимаются физическим трудом и при этом пользуются автомобилем, лифтом и т.д.

Это привело к резкому снижению потребности в энергии у людей, в среднем, в полтора раза, с 3000 до 2000 ккал в сутки.

Физиологическая потребность в энергии, или суточный калораж, в зависимости от характера деятельности, для мужчин составляет от 2100 ккал/сутки у офисных работников до 4200 ккал/сутки у строителей, грузчиков, рабочих заводов и сельского хозяйства и, соответственно, от 1800 до 3050 ккал/сутки для женщин. В суровом климате, например, на Крайнем Севере, расход энергии увеличивается в среднем на 15%.

Рассчитать суточный калораж (энергетическую ценность) своего рациона не составляет труда - согласно современным требования к этикетированию, на всех без исключения пищевых продуктах должна быть указана их калорийность (как правило, в ккал на 100 г).

Нередко бойкие журналисты в погоне за популярностью своих публикаций объявляют возможность рассчитать питательность продукта и даже само понятие калорийности «мифом». Эти смелые заявления основаны на трех, в целом верных соображениях.

Во-первых, организм - не камера сгорания, идущие в нем реакции сложнее и их КПД ниже.

Во-вторых, потребности в энергии у нас разные и колеблются каждый день, равно как и усвояемость еды. Организм понижает усвояемость при обильном питании и повышает в условиях голода. Причем организм может поступившую пищу «сжечь», может отложить в жир, а может потратить, как строительный материал. Для иллюстрации этой мысли приведем следующую аналогию.

Допустим, у вас есть деревянный дом, который требует постоянного ремонта и подновления. И при этом в нем надо поддерживать тепло, а отапливается он тоже деревом (дровами). И вот вам каждый день завозят кубометр древесины. На что вы его потратите? Если на улице зима, то почти вся древесина пойдет в печь. А если тепло, но требуется подновить стену или крышу, то она пойдет на ремонт. А если хватило и на то и на другое, вот тогда остаток древесины откладывается про запас в сарае - то есть, возвращаясь к организму, переваренная еда депонируется в жировой ткани.

Наконец, третьим аргументом против скрупулезных подсчетов калорий является относительность определения калорийности продукта, которая колеблется даже в очень близких видах пищевых изделий. Условно говоря, нет абстрактной энергетической ценности продуктов питания, к примеру, калорийности молока жирностью 3,2%, а есть калораж именно этой чашки молока или вон той, и отличаться друг от друга они могут процентов на пять-десять. Но не будешь же проводить лабораторное исследование, анализируя каждую съеденную тарелку или выпитую чашку!

Всё это так. Однако есть и контрвозражения. Успехи современной биохимии позволили вычислить энергетику очень многих метаболических реакций, поэтому «теплота сгорания» в нашем теле рассчитана весьма точно. Что же касается колебаний в калорийности тех или иных блюд и в энергетической потребности в разные дни, то они усредняются и в пересчете на месяцы и годы дают очень стабильную и воспроизводимую картину.

Нам кажется, что мы едим каждый день что-то разное, но любой расчетчик в учреждении общественного питания подтвердит, что в среднем мы едим, допустим, на 300 р., плюс-минус два рубля в день - то есть колебания очень хорошо усредняются по месяцам. Наконец, аргумент о разной потребности и усвояемости вообще не должен восприниматься как что-то опровергающее понятие калорийности.

Условно говоря, бак бензина - это всегда 500 км пути, и не имеет значения, сколько километров в день намотал сегодня шофер и включал ли он кондиционер. Главное, чтобы он этот самый кондиционер включал хотя бы изредка. Важно вести более-менее размеренную жизнь, соблюдать минимальный режим дня и помнить о том, что есть продукты высоко- и низкокалорийные .

Конечно, подсчитывать килокалории с точностью до десятых долей бессмысленно. Можно уподобить таблицы калорийности точным картам с расстояниями между городами, а на самом деле, они усреднены до ошибки в плюс-минус сто километров. Но, тем не менее, расстояние Москва-Токио будет на порядок, т.е. примерно в десять раз больше, чем Москва-Питер, и от этого никуда не деться. Можно не считать энергетическую ценность каждого продукта питания, а просто поделить все пищевые продукты на несколько категорий по данному признаку и стремиться к тому, чтобы избегать наиболее энергетически насыщенных.

Примерная таблица категорий калоража приведена ниже (для каждого продукта указана его калорийность в килокалориях на 100 г).

Следует заметить, что блюдами из левого столбца совсем пренебрегать не стоит. Например, печень трески очень калорийна, она содержит 608 килокалорий на 100 грамм, однако при этом она служит бесценным источником полиненасыщенных и жирорастворимых витаминов A, E и D. Поэтому ее употребление в небольших (одна ложка в день и не каждый день) количествах позволит сохранить здоровье до глубокой старости.

Энергетическая ценность (ЭЦ)– способ­ность компонентов пищевых продуктов удовлетворять потребность организма в энергии, освобождаемой из пищевых ве­ществ. В соответствии с принципами раци­онального питания суточная потребность человека в энергии колеблется в широких пределах в зависимости от возраста, пола, массы тела, места проживания, характера трудовой деятельности и других факторов (табл.1.).

питания для основ­ных социально-демографических групп населения по зонам, ккал

Энергетическая потребность у женщин меньше, чем у мужчин. Дети меньше по­требляют энергии, чем взрослые, из-за меньшей массы тела, однако расход энер­гии на единицу массы у них больше вслед­ствие активного роста и большей подвиж­ности. У сельских жителей потребление и расход энергии превышают аналогичные показатели у горожан. Люди, живущие в хо­лодном климате, а также в экстремальных условиях, больше потребляют и расходуют энергии. Шахтеры, лесорубы, повара, офи­цианты и другие работники, занимающиеся тяжелым физическим трудом, имеют повы­шенную энергетическую потребность. Вы­сокие психологические нагрузки также свя­заны с возрастанием расхода энергии, по­этому должны компенсироваться большим ее потреблением.

Энергетические потребности людей удовлетворяются за счет питательных ве­ществ, называемых энергетическими. При их биологическом окислении в организме человека выделяется энергия, трансформи­руемая в тепловую, химическую, механи­ческую и электрическую. За счет этих видов энергии обеспечивается функционирова­ние всех систем жизнеобеспечения орга­низма: сердечно-сосудистой, нервной, пи­щеварительной и др. Кроме того, биоэнер­гия необходима для поддержания теплового гомеостаза (постоянства внутренней среды организма человека), трансформирование части энергии в тепловую обеспечивает поддержание температуры тела; на посто­янном нормальном уровне.

Энергетические вещества пищевых про­дуктов представлены углеводами, жирами и белками, которые относятся к основным ис­точникам энергии для человека, а также орга­ническими кислотами, глицерином и этило­вым спиртом, которые являются второсте­пенными (вспомогательными) (табл. 2).

Зная энергетическую ценность отдель­ных питательных веществ, а также хими­ческий состав пищевых продуктов, можно рассчитать их теоретическую ЭЦ (ккал на 100 г продукта) по формуле: ЭЦ = У × 4,0 + Ж × 9,0 + Б × 4,0; где У – углеводы; Ж – жиры; Б – белки.

Таблица 2. – Энергетическая ценность пищевых веществ продуктов

при окислении в организме

Для расчета реальной ЭЦ необходимо для каждого вещества ввести коэффициен­ты усвояемости, величина которых неоди­накова для разных пищевых продуктов.

В зависимости от энергетической цен­ности все пищевые продукты можно разде­лить на четыре группы (табл. 3).

Таблица 3. – Классификация пищевых продуктов по энергетической ценности

Углеводы –основные компоненты пи­щевых продуктов растительного происхож­дения. В рационе питания занимают важ­ное место, так как являются главными по­ставщиками энергии. При повышенных энергетических затратах (например, при тя­желых физических или психических на­грузках) потребность в углеводах возраста­ет. Организм человека не может запасать углеводы. Небольшое количество гликогена содержится в печени и мышцах, глюкозы – в крови.

В результате биологического окисления усвояемых углеводов в организме человека выделяется энергия. Избыток углеводов превращается в жиры, которые откладыва­ются в тканях. При преобладании в рацио­не питания продуктов, богатых углеводами, может происходить ожирение, особенно при низких энергозатратах.

Углеводы делятся на усвояемые и неус­вояемые.Усвояемые углеводы представле­ны моносахаридами (глюкоза, фруктоза, га­лактоза), олигосахаридами (сахароза, лакто­за, мальтоза и др.) и полисахаридами (крах­мал, гликоген). Все они обладают энергети­ческой ценностью: 1 г углеводов при сгорании в организме образует 3,75 ккал (16,7 кДж) энергии. Моно- и олигосахариды, обычно называемые сахарами, характе­ризуются растворимостью, сладким вкусом и хорошей усвояемостью. По степени убы­вания сладости сахара можно расположить в следующем порядке: фруктоза (самый сладкий сахар), сахароза, глюкоза, мальтоза, лактоза. Полисахариды нерастворимы в воде, усваиваются хуже, чем сахара, и лишь после гидролиза до моносахаридов. Усвояе­мые углеводы необходимы организму не только для энергетических целей, хотя это их основное назначение, но и для поддер­жания нормального уровня сахара в крови, а также эластичности сосудов.

Противопоказаний для большинства сахаров не установлено. Лишь в отношении сахарозы и лактозы есть ограничения. Счи­тается, что именно сахароза при избыточ­ном поступлении в организм способствует ожирению, хотя современная наука подвер­гает этот факт сомнению. Лактоза не усваивается отдельными людьми из-за отсут­ствия в желудочном соке фермента лактазы, гидролизующего лактозу.

Источники усвояемых углеводов – пи­щевые продукты растительного происхождения. Наиболее богаты сахарами, особен­но сахарозой, мед, сахар и сахаристые кондитерские изделия (шоколад, карамель, конфеты и т.п.). Мучные кондитерские из­делия, плоды и продукты их переработки отличаются средним содержанием сахаров, а овощи и зерномучные продукты – низ­ким. Кроме того, сахара содержатся в алко­гольных, слабоалкогольных и безалкоголь­ных напитках, но их количество в этих про­дуктах колеблется в значительных пределах в зависимости от вида.

Крахмалом богаты все продукты перера­ботки зерна, за исключением отдельных ви­дов бобовых, например, в сое крахмал от­сутствует. Значительные количества крах­мала содержат орехи, картофель. В овощах крахмала немного, лишь в сахарной кукуру­зе и зеленом горошке его 6-10%. Во мно­гих видах плодов и овощей крахмал отсут­ствует. Гликоген содержится в мышцах и печени животных.

Неусвояемые углеводы (клетчат­ка, пектиновые вещества, гемицеллюлозы) не усваиваются организмом человека и не являются источниками энергии. Их относят к балластным веществам, выполняющим ряд функций по выводу из организма вред­ных веществ. Их свойства будут рассмотрены в соответствующих разделах Справочника.

Жиры – высокомолекулярные органи­ческие соединения, состоящие из остатков молекул трехатомного спирта – глицерина и жирных кислот. Общим и наиболее зна­чимым свойством жиров является их энер­гетическая ценность: при сгорании в орга­низме 1 г жира образуется 9 ккал (37,6 кДж) энергии. Несмотря на самую высокую энергетическую ценность, жиры занимают лишь второе место как источники энергии для человека, уступая первенство углево­дам, поступающим в организм в гораздо большем количестве.

Другое важное свойство жиров – участие в образовании оболочек, мембран и протоплазмы животных клеток. Считается нормой, если содержание жира в организме человека составляет 20-26% массы тела. Третье свойство жиров, влияющее на пи­щевую ценность, – их усвояемость, обус­ловленная жирнокислотным составом. Жир­ные кислоты делятся на предельные (насы­щенные) и непредельные (ненасыщенные). Первые придают жирам твердую консистен­цию, вторые – жидкую. Природные жиры состоят из смеси триглицеридов предельных и непредельных жирных кислот. Консистен­ция и усвояемость жиров зависят от соотно­шения жирных кислот в триглицеридах.

Из предельных жирных кислот наиболее распространены пальмитиновая и стеариновая. Установлено, что при повы­шенном их поступлении в организм челове­ка они оказывают отрицательное влияние на жировой обмен, способствуют развитию атеросклероза, повышают содержание холе­стерина в крови. Наибольшее количество предельных жирных кислот содержится в животных жирах (до 90-99 %). Непредельные жирные кисло­ты – олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, эруковая и.др. – отличаются от предельных наличием двойных связей и ненасыщенностью водородом, что обуслов­ливает их химическую активность и биоло­гическую эффективность (некоторых из них). Эти кислоты играют важную роль в обмене веществ.

К другим свойствам жиров относятся: нерастворимость в воде, растворимость в органических растворителях; способность служить растворителями жирорастворимых витаминов, каротина и каротиноидов, дру­гих биологически активных веществ. Кроме того, жиры регулируют ферментативную активность белков.

Противопоказания имеются лишь для тугоплавких жиров, повышенное потребле­ние которых может привести к нарушению жирового и холестеринового обмена. В ре­зультате этого могут возникнуть такие забо­левания, как атеросклероз, ожирение, ги­пертония, нарушение сердечно-сосудистой деятельности.

Источниками жиров служат растительные масла, животные жиры, маргариновая про­дукция, комбинированные масла, мучные кондитерские изделия, молочные продукты (особенно масло коровье, сыры, высокожир­ные сливки и кисломолочные продукты), мясные и рыбные товары, орехи. Почти не содержат жиров большинство видов свежих и переработанных плодов и овощей (кроме орехов, закусочных и обеденных консервов). Жиры отсутствуют в алкогольных, слабоалко­гольных и безалкогольных напитках, в чае, кофе, пряностях и приправах.

Белки являются важными энергетичес­кими веществами пищевых продуктов: 1г белка при сгорании в организме образует 4 ккал (16,7 кДж) энергии. Однако главная ценность белков – биологическая.

Для рационального питания важно не только сочетание продуктов, относящихся к разным группам по ЭЦ, но и соотношение отдельных пищевых, в том числе и энерге­тических веществ. Соотношение между уг­леводами, жирами и белками составляет примерно 4,5-5:1:1. Суточная потребность в основных пищевых веществах представле­на в табл. 4.

Таблица 4 – Нормы физиологической потребности в пищевых веществах и энергии

Пищевая ценность - понятие, отражающее всю полноту полезных свойств пищевого продукта, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергию и органолептические свойства. Характеризуется химическим составом пищевого продукта с учетом его потребления в общепринятом количестве.

Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов и пищи, подразделяются на две группы: органические (белки, углеводы, жиры, пищевые кислоты, витамины, ферменты) и минеральные (вода, макро- и микроэлементы). Среди них имеются вещества, определяющие пищевую, в том числе энергетическую и биологическую, ценность, участвующие в формировании структуры, вкуса, аромата и цвета пищевых продуктов .

Пищевая ценность определяется не только содержанием биологически активных пищевых веществ (нутриентов), но и их соотношением, усвояемостью и доброкачественностью.

Термины "энергетическая" и "биологическая" ценность являются более узким понятием пищевой ценности.

Энергетическая ценность характеризует ту долю энергии, которая может высвободиться из пищевых продуктов в процессе биологического окисления и использоваться для обеспечения физиологических функций организма. Пища является единственным источником энергии для человека.

Количество энергии, выделяемой при усвоении организмом пищевых продуктов, называется калорийностью. При окислении одного грамма жира организм получает 9 ккал (37,7 кДж); одного грамма белка - 4 ккал (16,7 кДж); одного грамма углеводов - 3,75 ккал (15,7 кДж). Это калорийность брутто, т.е. та, которая содержится в продукте и выделяется при его сгорании, или теоретическая энергетическая ценность. Но пищевые вещества усваиваются организмом не полностью. Так, белки усваиваются на 94,5%, жиры - на 94,0%; углеводы - на 95,6%. Поэтому следует теоретическую энергетическую ценность умножать на коэффициент усвояемости. Коэффициент усвояемости сахарозы равен 1, животных жиров 0,85 (за исключением сливочного масла), растительных жиров 0,95, белков в зависимости от их природы 0,85-0,95. Зная содержание в рационе белков, жиров и углеводов и коэффициенты их усвояемости, можно легко рассчитать фактическую энергетическую ценность.

Продукты, входящие в рацион питания, должны содержать вещества, необходимые для получения энергии, обмена веществ и построения тканей. В зависимости от характера, трудовой деятельности, возраста, пола, состояния здоровья человека необходимо в сутки 2200-3900 ккал (9218-16341 кДж) .

Для организма важно, какие группы пищевых веществ обеспечивают калорийность питания. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров и углеводов, а также наличие витаминов и минеральных веществ.

Белки должны составлять, в среднем, 12%, жиры 30-35% от общей калорийности рациона, остальное - углеводы.

В настоящее время энергетическая ценность общедоступного рациона, соответствующего средним энергетическим затратам человека, составляет 2000-2500 ккал (8380-10500 кДж). В состав этого рациона входят главным образом продукты, подвергнутые кулинарной обработке, консервированию и хранению, значит, и с низким содержанием витаминов и других биологически активных веществ. Как же обеспечить в этом количестве энергии необходимые организму нутриенты? Этот показатель получил название пищевой плотности рациона; характеризуется количеством незаменимых пищевых веществ в 1000 ккал (4190 кДж).

Проблема пищевой плотности рациона может быть успешно решена путем производства низкокалорийных продуктов повышенной пищевой ценности, обогащенных незаменимыми нутриентами .

Биологическая ценность пищевых продуктов определяется главным образом наличием в них незаменимых факторов питания, не синтезируемых в организме или синтезируемых в ограниченном количестве и с малой скоростью. К основным незаменимым компонентам пищи относятся 8-10 аминокислот, 3-5 полиненасыщенных жирных кислот, все витамины и большинство минеральных веществ, а также природные физиологические вещества высокой биологической активности: фосфолипиды, белково-лецитиновые и глюкопротеиновые комплексы.

Биологическая ценность пищевых продуктов - более общее понятие и характеризуется биологической ценностью белков, жиров, угле-водов, витаминов и минеральных веществ.

Биологическая ценность белка характеризуется степенью соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка, а также способностью к перевариванию.

Несмотря на многообразие белковых веществ в природе, в построении организма человека участвует 22 аминокислоты, из которых восемь (лейцин, изолейцин, триптофан, валин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин) являются незаменимыми, так как они не синтезируются в организме и должны поступать извне с продуктами питания. Кроме того, аминокислоты гистидин и цистин незаменимы для организма грудных детей.

Показатель соответствия аминокислотного состава пищевых и синтезируемых белков послужил основой для создания ряда методов определения и сравнения биологической ценности различных пищевых белков.

Аминокислотный состав пищевых продуктов сравнивают с аминокислотным составом идеального (гипотетического) белка, принятого экспертным комитетом ФАО-ВОЗ в 1973 г., путем определения аминокислотного скора (АКС).

Одним из доступных способов расчета АКС является вычисление отношения содержания незаменимых аминокислот (АК н) в исследуемом и идеальном белке

где m 1 , m 2 - количество незаменимой аминокислоты в 1 г, соответственно, исследуемого и идеального белка.

В одном грамме идеального белка содержится восемь АК н в следующем количестве, мг: изолейцин - 40; лейцин - 70; лизин - 55; метионин + цистин - 35; фенилаланин + тирозин - 60; триптофан - 10; треонин - 40; валин - 50.

В идеальном белке АКС каждой АК н принимается за 100%. Лимитирующей биологическую ценность АК н считается та, АКС которой имеет значение меньше 100%.

Не все продукты питания полноценны по аминокислотному составу. Животные белки, т.е. белки мяса, молока, яиц, наиболее близки по своему скору идеальному, растительные - дефицитны по отдельным АК н, чаще лизину, метионину, цистину.

Несбалансированность аминокислотного состава белков может привести к нарушению обмена веществ, замедлению синтеза белка и роста организма. Избыток одних АК н приводит к недостаточности и плохой усвояемости других.

Существенное значение имеет сбалансированность незаменимых АК н, особенно соотношение таких эссенциальных АК н, как триптофан, метионин и лизин. Оптимальное их соотношение 1: 2: 3,5 (4,0). Триптофан участвует в процессе восстановления тканей и содержится в мясе, горохе, фасоли. Метионин предупреждает ожирение почек, поражение легких, способствует образованию инсулина; содержится в мясе и зерновых. Лизин нормализует кровообращение, поддерживает необходимый уровень гемоглобина.

Однако опыты на животных показали, что расчетные данные АКС не совпадают с экспериментальными, которые обычно выше, а простое соответствие аминокислотного состава пищевых и синтезируемых белков дает только примерное представление о биологической ценности белков.

Некоторые исследователи считают, что биологическая ценность белков связана также с особенностями строения белковых компонентов пищи, влияющих на растворимость продукта в воде, на студнеобразование, вязкость, влагоудерживающую способность и на другие молекулярные характеристики продукта. Одна из важнейших характеристик пищевой ценности - перевариваемость пищи - существенно зависит от доступности белковых и других биополимерных соединений к воздействию ферментов.

При применении биологических методов (на животных) для определения биологической ценности белков рассчитывают коэффициент эффективности белка (КЭБ), коэффициент чистой утилизации белка (ЧУБ), показатель биологической ценности белка (ПБЦ), коэффициент ретенции (задержки) азота (КРА) и другие .

Биологическая ценность жиров определяется входящими в их состав полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК), называемыми витамином F. ПНЖК относятся к незаменимым факторам питания, так как не образуются в организме и должны поступать с пищей.

Наряду с энергетической функцией, ПНЖК способствуют ускорению обмена холестерина в организме, снижению образования липопротеидов низкой плотности, ответственных за атеросклероз, уменьшению синтеза триглицеридов.

Для человека эссенциальными жирными кислотами являются линолевая С 18:2 и линоленовая С 18:3 . Линолевая кислота превращается в организме в арахидоновую С 22:4 , а линоленовая - в эйкозапентаеновую. Недостаточное поступление с пищей линолевой кислоты вызывает в организме нарушение биосинтеза арахидоновой кислоты, входящей в большом количестве в его структурные липиды, а также простагландинов. Арахидоновая кислота составляет 20-25% от всех жирных кислот фосфолипидов клеточных и субклеточных биомембран. ПНЖК, образующиеся из линоленовой кислоты (эйкозапентаеновая и докозагексаеновая), также постоянно присутствуют в липидах мембран, но в значительно меньшем количестве (2-5%), чем арахидоновая кислота

Важно подчеркнуть, что методы определения биологической ценности жиров являются интегральными, так как они не выявляют влияния каждой из кислот на метаболизм липидов. В отличие от белков в настоящее время не представляется возможным определить биологическую ценность жиров на основе их химического состава.

А. А. Покровский отмечал, что один из перспективных подходов в решении данной проблемы - это изучение влияния жиров на жирно-кислотный состав клеточных мембран . Им было показано, что липиды пищи могут оказывать существенное влияние на структуру и функцию мембран, меняя их жирно-кислотные спектры.

Для оценки биологического действия различных жиров на организм человека введено понятие коэффициента эффективности метаболизации жирных кислот (КЭМ). Он характеризует отношение количества арахидоновой кислоты к сумме всех других полиненасыщенных кислот с 20 и 22 углеродными атомами. Важно отметить, что КЭМ увеличивается параллельно уменьшению содержания арахидоновой кислоты. Перспектива возможного использования КЭМ в качестве диагностического теста для выявления нарушений липидного обмена у человека является вполне реальной и ценной.

Последние достижения науки, более глубоко раскрывающие функции жиров в организме человека, предопределили изменения норм их потребления с пищей. Так, по сравнению с прежними рекомендациями прослеживается тенденция к увеличению потребления жиров при неизменном или даже пониженном потреблении углеводов. При этом важное значение имеют количественная и качественная характеристики жиров. Последняя существенно зависит от технологии их производства и хранения.

Биологическая ценность углеводов определяется количественным составом усвояемых и неусвояемых углеводов. Важная роль отводится усвояемым углеводам, нормализующим обменные процессы в организме. В последние годы большое внимание уделяется пищевым волокнам - балластным веществам, относящимся к группе неусвояемых углеводов (пектиновые вещества, клетчатка, гемицеллюлоза).

Биологическая ценность витаминов определяется их участием в клеточном и тканевом обмене веществ, существенным влиянием на функциональное состояние многих физиологических систем, на реактивность организма и его защитные механизмы.

Биологическая ценность минеральных веществ определяется их абсолютным содержанием и соотношением между собой в продуктах и специфическим действием на обменные процессы.