М. Оспанова азық түлік өнімдерінің жалпы технологиясы

Павлодар

Л. М. Сарлыбаева, Б. М. Оспанова

Технологиялық мамандықтарының студенттеріне арналған

оқу құралы

Павлодар

2012
ӘОЖ 664(075.8)

КБЖ 36я73

С22
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің Ғылыми кеңесімен басуға ұсынылды

Арынғазин Қ. Ш. – техника ғылымдарының кандидаты, профессор, ӨТҚжҚОҚ кафедрасының меңгерушісі, С. Торайғыров атындағы ПМУ.

Исаева К. С. - техника ғылымдарының кандидаты, «Биотехнология» кафедрасының доценті, С. Торайғыров атындағы ПМУ.

Асамбаев А. Ж. – техника ғылымдарының кандидаты, профессор, ПМПИ.

С22 Азық - түлік өнімдерінің жалпы технологиясы : технология мамандықтарының студенттеріне арналған оқу құралы / Сарлыбаева Л. М., Оспанова Б.М. – Павлодар : Кереку, 2012. – 98 б.

Оқу құралы жоғарғы оқу орнындарының тағамдық және биотехнологиялық мамандықтарының студенттеріне ұсынылады.

КБЖ 36я73

ISBN 45689912
© Сарлыбаева Л. М., Оспанова Б. М., 2012

© С. Торайғыров атындағы ПМУ, 2012

Материалдық дурыс болуына, грамматикалық және орфографиялық қателерге авторлар мен құрастырушылар жауапты

Кіріспе

Тағам технологиясы – тамақ өнімдері тәсілдерін оқытумен айналысатын, қолданбалы сипаттағы білім саласы. Заманауи тамақ өнеркәсібінің оригиналды сұлба бойынша және өзіне тән жабдықта жұмыс істейтін ондаған салалары бар. Әрбір өнімді өндірудің өзіндік технологиясы қалыптасқан, сондықтан тамақ өндірісінде жалпы технология болуы мүмкін емес. Тек аздаған ерекшелігі бар технологиямен өндірілетін, өнім топтарының жалпы технологиясы ғана болады. Бұл оқу құралының мақсаты – студенттерді өсімдік және жануар шикізаттарын өңдеумен байланысты, тамақ өнімдерінің негізгі салаларымен таныстыру.

Тамақ кәсіпорындарының міндеті – өнеркәсіптік жағдайда, тамақтың құрамына кіретін, тамақ өнімдерін немесе жартылай дайын өнімдерді (материалдарды) өндіру. Тамақ өнімдерінің көптеген түрлерін үй жағдайында да дайындауға болады. Бірақта тамақ өнімдерін өнеркәсіптік жағдайда өндіруге, үй жағдайында тамақ дайындауға кететін еңбек шығындарын қысқартуға, үй еңбегін жеңілдетуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, өлшеніп оралған және буып – түйілген күйдегі тамақ өнімдерін өнеркәсіптік өндіру сауда жұмысшыларының еңбек шығындарын, тұтынушылардың тамақ алу уақытын қысқартады.

Тез бұзылатын шикізатты тасымалдауға жарайтындай және ұзақ сақталатын өнімге айналдыру арқылы, тамақ өнеркәсібі тез бұзылатын ауыл шаруашылық шикізатын маусымдық тұтынуды жеңуге және өнімдерін аймақ аралық алмасу мүмкіндігімен қамтамасыз етеді.

Бұл оқу құралында тамақ өнеркәсібінің негізгі және қосымша шикізаты, сонымен қатар оған қойылатын талаптар, сақтау және тасымалдау шарттары, шикізаттың негізгі компоненттері жайында айтылады, әр түрлі технологиялық үрдістердегі олардың рөлі, барлық зат алмасу үрдістеріне және пластикалық материал ретінде, адам ұлпаларының құрылысы қызметіне қатысатын, тамақ өнімдері энергия көзі ретінде қарастырылған.

1 Тамақ өнімдерінің негізгі құрамдық заттары және олардың адам тамақтануындағы маңызы. Ағзадағы энергияның тапшылығы. Тамақ рационының құрылысы. Тамақтың жеке құрамдас бөліктерінің физиологиялық маңызы
Ақуыздар – тағамның маңызды құрамдас бөлігі. Тағамдағы ақуыздың жетіспеушілігі ағзаның жұқпалы ауруларға қарсы тұра алмауының себебі болуы мүмкін. Ал ақуыздың мөлшері жетіспеген жағдайда, өсіп келе жатқан ағзаның дамуы тежеледі, жүйке жүйесінің, бауырдың және басқа мүшелердің жұмысы бұзылады, ауыр аурудан кейін жасушаның қалпына келуі нашарлайды. Рационда ақуыз мөлшерден көп болса, ағзаға өзінің кері әсерін тигізеді.

Біздің мемлекетте қабылдаған тамақтану мөлшерінде, тамақ рационында ақуыздың орташа жалпы калория есебінен 14 % болу керек екендігі ұсынылған. Ақуыз адам ағзасына тек қана тамақ өнімдерімен бірге түседі.

Ақуыздар – бұл құрамына 5 элемент кіретін жоғарымолекулалы органикалық қосылыстар: көміртегі (51…55 %), сутегі (6,5…6,7 %), оттегі (21,5…23,5 %), азот 1(5…18,6 %), күкірт (0,3…2,5 %) .

Ақуыздар өсімдік және жануардан алынуы мүмкін. Олар тек қана аминқышқылдарынан тұратын қарапайым (протеиндер), аминқышқылдарынан және табиғаты ақуызды емес заттардан тұратын күрделі (протеидтер).

Ақуыздар үш топқа бөлінеді:

– суда және басқа да сұйықтықтарда еритін ақуыздар;

– еримейтін ақуыздар;

– күрделі ақуыздар - протеидтер.

Бірінші топ ақуыздарына: альбуминдер, глобулиндер, проламиндер, глютелиндер, протаминдер және гистондар жатады. Олар -аминқышқылдарынан тұрады.

Екінші топқа жануар ақуыздары: коллаген – сіңір ақуызы, кератин – жүннің, тұяқтың, мүйіздің және т.б. ақуызы жатады. Олар тұз қышқылында, органикалық ерітінділерде ерімейді, бірақта ұзақ уақыт қыздырғанда суда ериді.

Үшінші топқа күрделі ақуыздар (фосфопротеидтер, гликопротеидтер, липипротеидтер, нуклепротеидтер, хромопротеидтер және басқалары) жатады.

Фосфопротеидтер – ақуыздардың фосфор қышқылымен қосылысы (казеин – сүттің негізгі ақуызы және басқалары).

Гликопротеидтер – ақуыздардың көміртегімен қосылысы (шеміршекті ұлпалар және басқалар).

Липопротеидтер – ақуыздардың липидтермен қосылысы (жасуша плазмаларының заттарында, жасушалық мембраналарда және жұмыртқа ақуызында кездеседі).

Нуклепротеидтер – нуклеин қышқылдарымен байланысқан ақуыздар. Жасушалық ядрода, сонымен қатар жасуша плазмаларында кездеседі. Мүшелердің тіршілігінде, әсіресе тұқымқуалаушылықта маңызды орын алады.

Хромопротеидтер – ақуыздардың және табиғаты ақуызды емес бояғыш заттардың қосылысы (мысалы, қан гемоглобині, ағзадағы оттегіні тасымалдаушы рөлін атқарады). Жекелеген тамақ өнімдеріндегі ақуыздың массалық үлесі: етте – 17…20 %, бұршақта және үрмебұршақта – 36 % дейін, ірімшікте – 20…30 %, жұмыртқада – 12…15 % құрайды.

Көбінесе ақуыздарға тән қасиет: ісіну, денатурация және көбіктену болып табылады.

Жылулық денатурация кезінде ақуыздың өзіндік қасиеттерінің өзгеруі (70...100 °С температурасында): суда, тұз және спирт ерітінділерінде еру қабілеті, ісіну қабілетінің төмендеуі. Денатурацияға мысал ретінде, қыздыру кезінде, жұмыртқа ақуызының қоюлануы, суда еріткенде шығынның болуы жатады. Табиғи қасиетін жоғалтқан ақуыздар денатурацияланған деп аталады. Бірқатар технологиялық процесстерде: нан, кондитерлік өнімдерін пісіру кезінде, макаронды, көкөністерді, сүтті және жұмыртқа ұнтағын кептіру кезінде, консервілерді дайындау кезінде ақуыздардың денатурациясы маңызды орын алады.

Ақуыздар дененің негізгі құрылыс материалы және тағамның теңдесіз бөлігі болып табылады. Ақуыздардың биологиялық құндылығы олардың аминқышқылдық құрамына – толық қажетті аминқышқылдар санына байланысты. Энергия көзі ретінде ақуыздардың орны шамалы ғана. Ағза энергияның жалпы мөлшерінің тек 12 - 15 % тағамның ақуызды бөлігінен алады.

Аминқышқылдары ауыстырылатын және ауыстырылмайтын болып бөлінеді. Ауыстырылмайтын аминқышқылдары адам ағзасында түзілмейді, тек қана тағам ақуыздарымен дайын күйде түседі. 22 аминқышқылдың 8 - і ауыстырылмайтын болып табылады.

Ауыстырылмайтын аминқышқылдарына орташа тәуліктік қажеттілік : триптофан 1 г, треонин – 2…3 г, лейцин – 4…6 г, лизин – 3…5 г, изолейцин – 3…4 г, метионин – 2…4 г, валин – 3…4 г и фениланин – 2…4 г құрайды.

Ағзадағы ақуыздар аминқышқылдарына дейін ыдырайды, соның ішінде кейіннен өзіндік ақуыздар синтезделеді.

Қарқынды физикалық еңбекпен айналыспайтын адам ағзасының ақуыздағы тәуліктік қажеттілігі, адам салмағының 1 кг санағанда 1,1…1,3 г құрайды. Яғни салмағы 70 кг болатын адам, күніне 80…l00 г ақуызды тұтынуы қажет.

Құрамына барлық ауыстырылмайтын аминқышқылдары кіретін өнімдер толыққанды деп аталады. Тағамда тіпті ауыстырылмайтын аминқышқылының біреуі болмаған жағдайда, ағзадағы ақуыздың синтезделуі мүмкін емес немесе бұзылады.

Тамақтанудың ең негізгі компоненттерінен тұратын тағам барлық ауыстырылмайтын факторлар бойынша үйлесімді деп аталады.

Сонымен қатар ақуыздар адам ағзасында гормондар, жасуша ұлпаларын және ферменттер түзу үшін қажет.

Адам ақуызды тағамға жұмыртқа, балық, ет, сүт, сүт өнімдерін, бірінші орында өңделген астық өнімдерін, сондай - ақ өсімдіктен алынған өнімдерді пайдалануы арқылы алады.

Өсімдік ақуызы әдетте, барлық ауыстырылмайтын аминқышқылдарынан тұрмайды, сондықтан күндізгі рационның аз мөлшерін (орташа 40 %) құрауы, ал толыққанды жануардан алынған ақуыз рационның көп бөлігін (орташа 60 %) құрауы қажет.

Майлар және май тәрізді заттар бірігіп, жалпы липидтер деп аталады.. Бұл заттар жасушадағы зат алмасу жүзеге асатын, клеткалық мембрананың өткізгіштігіне қатыса отырып, жануар және өсімдік жасушаларында өте маңызды рөл атқарады. Олар сондай – ақ тірі жасушаларда өтетін басқа да үрдістерге қатысады.

Жануардың май жасушаларында және көптеген өсімдіктердің жемістерінде және ұрықтарында зор көлемде жиналатын, қосалқы заттар майлар деп аталады.

Майлар суда ерімейді, тек кейбір органикалық ерітінділерде ғана ериді. Ілеспелі заттар ретінде, басқа қышқылдар кіретін, құрамы әртүрлі майлы қышқылдар триглицеридін құрайтын, қоспаларды білдіреді.

Табиғатта майлар көп таралған. Өсімдіктерде ұрықтың бір құрамдық бөлігін құрайды. Көп майдан тұратын, әсіресе, кейбір өсімдіктердің ұрықтарын майлы деп атайды, мысалы, күнбағыстың, мақтаның, зығырдың, майкененің және т.б. ұрықтары. Майлы ұрықтар өнеркәсіптік майды алу үшін, шикізат ретінде қызмет етеді. Басқа өсімдіктерің ұрықтарында май мөлшері аз болады, бірақ мүлдем болмайды деп айтуға келмейді.

Өсімдік шикізатынан алынатын майлар, өсімдіктің майлы майлары деп аталады. Олар көбінесе жоғарғы молекулалы майлы қышқылдар глицериді болып табылады. Өсімдіктің майлы майлары көбінесе көмірсутектен тұратын, мұнайды айыру арқылы алынатын, минералды майлардан ерекшеленеді.

Жануар және балықтың майлары, тері асты май ұлпаларында және әсіресе, адам тіршілік әрекетіне белсенді қатысатын, ішкі мүшелерді (жүрек, бүйрек,ішек және т.б.) қоршаған ұлпаларда жиналады. Май қабаттары ағзаның басқа да ұлпаларында болуы мүмкін. Жер үсті жануарларының майын, кейде еттің майы (сиыр етінің майы, қойдың майы) немесе май деп атайды

Ағзада майдың көп жиналуы, ауру немесе тамақтану нашарлаған кезде қолданылатын, қордағы материалдың рөлін атқарады. Көмірсу және ақуыздардың жұғымдылығына қарағанда, оның жұғымдылығы көбірек болғандықтан, қордағы материал есебінде майды қолдануды ескертетін негізгі себеп болып табылады.

Тері асты май ұлпалары, майдың жылу өткізгіштігі төмен болған жағдайда ағзаны суықтан қорғайды. Кейбір мүшелерді серпімді қабықшамен қаптайтын май ұлпалары, бір мезгілде амортизатордың рөлін атқарады.

Майдың физиологиялық орны таза және зор. Себебі, майда бірқатар физиологиялық маңызды ілеспелі заттары бар. Мұндай заттарға стериндер және де бір қатар дәрумендер, бұлар майда еритін дәрумендер деп аталғандықтан, суда емес майда ериді,

Табиғи майлардың құрамында көптеген әртүрлі майлы қышқылдар болады. Олар құрамы бойынша, кей кезде құрылысы бойынша ерекшеленеді.

Жекелеген май қышқылдарында сутегі атомының кемуіне байланысты, көміртегі атомдарының арасында қос және үш байланыс болады.

C  C или C  C

Мұндай майлы қышқылдар қанықпаған деп аталады. Бір қатар қанықпаған май қышқылдары, ағзада синтезделмейтіндіктен, адамдар үшін таптырмайтын қышқыл болып саналады. Олар онсыз ағзаның жұмыс істеуі мүмкін емес, маңызды қосылыстар немесе құрылымдар жасауға қатысады. Сондай – ақ олар ағзаға сырттанда түсуі мүмкін.

Майлар үй температурасында сұйық (күнбағыс, соя, зығырдың және т.б. майлары), сұйық мазь тәрізді (шошқаның майы және басқалар), қатты (сиырдың, қойдың майлары және т.б.) болады.

Майдың консистенциясы, оның құрамына кіретін, май қышқылдары санынан асатын, көміртегі атомдарының санына байланысты. Май қышқылындағы көміртегі атомының саны артқан сайын, ол баяу ериді. Сондай – ақ көміртегі атомдарының арасындағы байланыс қос және үшеу болатын, май қышқылдары аса сұйық консистенцияға ие.

Көміртегілер табиғатта, әсіресе өсімдік әлемінде кеңінен таралған Олар өсімдіктің жасыл бөлігінде синтезделеді. Ақуыз және майлармен қатар көміртегілер адам және жануар тағамдарының қажетті құрамдық бөлігі болып табылады. Және де пайдалану мөлшері бойынша басқа компоненттерден асып түседі.

Дақыл ұрықтарында көміртегілер оның салмағынан 80 %, күріште – 90 % құрайды. Көміртегінің көп мөлшері нанда, жармаларда және крахмал түрінде картопта, ал қант түрінде – кондитер өнімдерінде, тәтті жеміс –жидектерде кездеседі.

Көміртегілер – жалпы формуласы С_m (H₂O)_n болатын көміртегі, оттегі және сутегіден тұратын зат. Олар екі топқа бөлінеді: моносахаридтер және полисахаридтер.

Полисахаридтер, өзара бірінші реттік полисахаридтер (дисахаридтер, трисахаридтер, тетрасахаридтер) және екінші реттік полисахаридтер (крахмал, гликоген, жасұнық, пектинді заттар, агар, гемицеллюлоза, шырыш және т.б.) болып бөлінеді.

Моносахаридтер – гидролизге ұшырамайтын көміртегілер реакциясы, яғни көміртегі өзіне судың молекуласын қосып алып, құрамында аз көміртегісі бар қантқа ыдырайтын процесс.

Көміртегі атомдарының санына байланысты моносахаридтерді: триозалар (көміртегі атомының саны 3), тетрозалар (көміртегі атомының саны 4), пентозалар (көміртегі атомының саны 5), гектозалар (көміртегі атомының саны 6), гептозалар (көміртегі атомының саны 7) және т.б. бөледі. Табиғатта кеңінен таралған және ең маңыздысы пентозалар (арабиноза, ксилоза) және гексозалар (глюкоза, фруктоза, гилактосахаридоза, маноза).

Моносахаридтер – эфирде ерімейтін, спиртте нашар, суда жақсы еритін кристалдық заттар. Моносахаридтердің және басқа көміртегілердің ең маңызды қасиеті – оптикалық белсенділігі-жарық поляризация жазықтығын өзгертетін (айналдыратын) қабілеті.

Қыздырудың ұзақтылығына және қаныққандылығына байланысты, ерітінділері сарыдан қара қоңыр түске дейін өзгере отырып, жоғарғы температурада моносахаридтер ыдырайды.

Тамақ өнімдеріндегі моносахаридтердің ең маңыздысы глюкоза және фруктоза.

Глюкоза өсімдік әлемінде кеңінен таралған, ол еркін немесе полисахаридтердің құрамында байланысқан күйде, тұқымдарда, жемістерде, өсімдіктердің жапырақтарында және тамырларында кездеседі. Ол жүзім шырынында өте көп (10% дейін). Ең көп глюкоза өсімдіктерде крахмал және жасұнық құрамында кездеседі. Ара балы құрғақ затының жартысынан көбі глюкозадан тұрады. Өнеркәсіпте глюкозаны крахмалды қышқылдық немесе ферментативтік гидролизге ұшырату арқылы алады. Глюкозаның тәтілігі сахароза тәттілігінің шамамен 70 % құрайды.

Фруктоза (жеміс қанты) табиғатта еркін және байланысқан күйде тарлаған. Ол глюкозамен қоса көптеген жемістер мен жидектерде кездеседі. Глюкозамен тең мөлшерде жүзім шырынында және ара балында, байланысқан күйде – сахарозада болады. Фруктоза сахарозаны тәттілігі жағынан 1,5 есе асып түседі.Ол глюкоза сияқты ашытқымен ашиды.

Бірінші реттік полисахаридтердің ішінде тағамдық мағынасы бар үш дисахаридтер бар: сахароза, мальтоза және лактоза. Олардың барлығы, суда еритін,тәтті кристалдық зат болып табылады. Тәттілігі жағынан бірінші орында сахароза, содан кейін мальтоза және лактоза. Барлық үш қант та, екі моносахарид түзе отырып, гидролитикалық ыдырауға ұшырайтын жалпы қасиетке ие.

Сахароза – өсімдік әлемінде кеңінен таралған қант. Ол, қауын жемісінде, қарбызда өте көп. Өнеркәсіпте сахарозаны қант қызылшасынан немесе қант қамысынан алады. Ол гидролизге ұшырап, глюкоза және фруктозаға ыдырайды. Алынған глюкоза және фруктоза қоспасы инвертті қант деп аталады. Ол сахарозаға қарағанда тәттірек. Сахароза шығынын азайту үшін, карамелді өнімдер және алкогольсіз сусындар өндірісінде, антикристаллизатор ретінде кондитер өнеркәсібінде инвертті қант қолданылады.

Қанттардың салыстырмалы тәттілігі (шартты бірліктерде) келесідей: сахарозда – l00, фруктозда – 173, инвертті қантта – 130, глюкозда – 74, мальтозда – 32,5, галактозда – 32,1, лактозда – 16.

Табиғи полисахаридтердің молекулярлық массасы, бірнеше мыңнан миллионға дейін жетеді. Полисахаридтер– түссіз, әдетте аморфты заттар. Олар суда еритін және ерімейтін болып екіге бөлінеді. Еритін полисахаридтер тұтқыр коллоидты ерітінділерді құрайды, ерімейтіндер – ісінеді. Көп органикалық еріткіштерде полисахаридтер ерімейді.

Қышқылдардың әсерінен қыздыру кезінде полисахаридтер гидролизге ұшырайды. Ең аз молекулярлық массасы бар полисахаридтер гидролиздің аралық өнімдері, соңғысы - моносахаридтер болып табылады.

Тамақ өнеркәсібінде екінші реттік полисахаридтердің ең негізгісі - крахмал. Ол барлық өсімдіктерде кездеседі және қосалқы нәрлі зат рөлін атқарады. Крахмалдың ең көп мөлшері картопта, астық тұқымдастарының дәндерінде және т.б. кездеседі. Ол өсімдіктерде фотосинтез нәтижесінде пайда болады. Өсімдіктерде әр түрлі пішіндегі және мөлшердегі дән түрінде кездеседі. Өсімдікте өзгермеген күйде кездесетін, табиғи крахмалды нативті деп атайды.

Крахмал - ақ ұнтақ зат болып келеді. Крахмалға иодты косқан кезде өзәне тән көп түске боялады. Бұл реакция өте сезімтал және крахмалдың өте аз мөлшерінде айқындауға мүмкіндік береді. Жылы суда крахмал бөрітеді және гель тәрізді затқа айналады. Бөріту деңгейі температуға байланысты. Сумен бірте – бірте қыздырған кезде, крахмалды клейстер деп аталатын, тұтқыр коллоидты затқа айналады. Крахмалды клейстер тұтқырлана түсетін температура, клейстеризация температурасы деп аталады. Ол әртүрлі крахмалға, әркелкі интервалда 55…75 °С.

Крахмал амилаза ферментінің және қышқылдың әсерінен гидролизге ұшырайды. Крахмал гидролизі кезінде қант түзіледі, сондықтан бұл процесс қанттану деп аталады.

Тамақ өнеркәсібінің, глюкоза, сірне, декстрин өндірісінде крахмал негізгі шикізат болып табылады.

Целлюлоза (жасұнық), крахмал сияқты, глюкозадан тұратын, екінші реттік полисахарид. Целлюлоза – өсімдік жасуша қабырғасының құрамдық бөлігі. Ол ағашта құрғақ затқа санағанда 40…50 % құрайды. Суда целлюлоза ерімейді, тек қана ісінеді. Минералды қышқылдармен (күкірт, тұз) қайнатқанда глюкозаға ыдырайды.

Тамақ рационында жасұнықтың энергия көзі ретінде мөлшері шамалы өйткені ең көп дегенде 25 % ғана сіңеді. Бірақ, жасұнық балласты зат ретінде, ішектердің дұрыс жұмыс істеуіне көмектеседі. Сондықтан жасұнық мөлшері көп кездесетін, бидай нанын, қара бидай нанын, көкөністерді, тамақтану рационына қосқан жөн.

Гемицеллюлозалар суда ерімейді, бірақ сілті ерітінділерінде ериді. Гидролиз кезінде пентозалар (арабиноза, ксилоза) және гексозалар (маноза, галактоза) түзіледі.

Тамақ өнімдерінің құрамына ақуыз, май, көмірсудан басқа олардың энергетикалық құндылығына ісер етпейтін, өте аз мөлшерде кездесетін, тамақ өнімдерінің дәміне, түсіне, иісіне, қандай да бір деңгейде ағзаның зат алмасуына әсер ететін, кейбір органикалық заттар кіруі мүмкін.

Осылардың ішінде едәуір ілтипатқа органикалық қышқылдар лайық.

Органикалық қышқылдар, тотығу – тотықсыздану процессіне қатысатын, ортаның рН деңгейін төмендете отырып, микрофлора құрамының жақсы жаққа(шіруді азайту) өзгеруіне себепші бола тұрып, асқорыту жолдарының қызметін жақсартатын, биологиялық белсенді заттар болып табылады.

Ағзаның органикалық қышқылдардағы қажеттілігі күніне шамамен 2 г құрайды.

Дәрумендер – төменгімолекулалы органикалық қосылыстар, ағзада болатын, химиялық реакцияларға жағдай жасап, сондай – ақ ферменттердің түзілуіне және қызмет істеуіне белсенді қатысады. Ферменттердің құрамдық бөлігі бола отырып, дәрумендер, олардың қалыпты функциясын және белсенділігін анықтайды, ағзаның нәрлі заттарды сіңіруіне әсер етеді, жасушаның қалыпты өсуіне себепші болады. Сондықтан, ағзаға қандайда – бір дәруменнің жетіспейшілігі немесе оның жоқтығы зат алмасу жұмысының бұзылуына әкеп соғады. Тағамда оның жетіспеушілігі адам жұмысының төмендеуіне, сонымен қатар қоршаған ортаның жағымсыз факторларының әсеріне, ағзаның ауруларға қарсы тұра алмауына әкеп соғады.

Дәрумендер, әдетте, адам ағзасында синтезделмейді, синтезделсе, өте аз мөлшерде. Адам үшін дәрумендердің негізгі көзі – тағам өнімдері, сондықтан олар адам және жануар тамақтануының таптырмайтын факторларына жатады.

Қазіргі таңда дәрумендердің 50 ден астам түрі белгілі, бірақ та олардың 20 ғана, адам денсаулығы және тамақтану үшін тікелей маңызды. Бастапқыда дәрумендерді шартты түрде латын әліпбиінің әріптерімен белгіленді: A, В, С, Е, P және т.б. Кейіннен олардың химиялық құрамын айқындайтын біріңғай халық аралық атаулары қабылданды.

Барлық дәрумендер суда еритін, майда еритін және дәрумен тәріздес қосылыстар болып бөлінеді.

Су ағзадағы заттарды ерітеді, оларды тасымалдайды, жасушадан алмасу процесстерінің қалдықтарын шығарады, сонымен қатар қан, жасуша протоплазмасы және т.б. үшін дисперсті орта болып табылады. Су – жақсы жылу өткізгіш, жеке жасушалар арасындағы температураларды реттейді, ағзаны ысып және суып кетуден қорғайды. Нәрлі заттар гидролизінің барлық реакциясы судың қатысуымен өтеді.

Су өз жұмысын аяқтап болғаннан кейін, ағзадан зәр және нәжіс арқылы және де, су буы күйінде өкпе арқылы тыныс алу кезінде, денедегі ұсақ тесіктер арқылы тер күйінде шығады. Қалыпты жағдайдағы ағзадан шығатын су мөлшері, оған түсетін су мөлшеріне сәйкес келуі тиіс.

Минералды заттар, ұлпалардағы саны, пайыздың бүтін немесе ондық үлесі макроэлементтерге тиесілі зат (кальций, фосфор, калий, натрий, магний, хлор және т.б.). Микроэлементтер дегеніміз, ұлпалардағы саны, пайыздың мыңдаған немесе жүз мыңдаған үлесі бар зат. Микроэлементтерге: темір, мыс, марганец, цинк, фтор, йод, бром, бор, мышьяк, молибден және т.б. Химиялық элементтер, мөлшері өте аз болып (10^5...10^12) % келетін заттар ультрамикроэлементтер (кобальт, алюминий, күміс, қалайы, қорғасын, никель, сурьма, силиций, вольфрам, стронций, самарий, цирконий және т.б.) деп аталады.

Әр түрлі мүшелердің құрамынан дерлік танымал химиялық элементтерді және олардың изотоптарын кездестіруге болады. Ұлпалардағы көптеген минералды заттардың болуы және бөлінуі толық зерттелмеген.

Адам ағзасындағы тағам өнімдері негізгі үш функцияны орындайды:

– ағзаны құрылыс материалымен қамтамасыз етеді;

– тіршілік ету және жұмыс істеу үшін қажетті энергиямен ағзаны қамтамасыз етеді;

– зат алмасуды реттеу (жүзеге асыру) үшін қажетті заттармен қамтамасыз етеді. ­­

Ертеректе адамды толық тамақпен қамтамасыз ету үшін, тек тамақта жеткілікті мөлшерде ақуыз, май, көмірсу және олармен қоса минералды заттар керек деп ойлаған.

Былай қарасаң, тағамда негізгі химялық компоненттердің жеткілікті мөлшері кездеседі. Алайда, бұған қарамастан, ақырында белгілі болғандай, тамақтану ақауларына байланысты адамдар өлімі пайда болды. Соңында, эксперименттік жолмен орыс ғалымы Н. И. Лунин айқындағанындай, ағзаға ақуыз, май, көмірсудан басқа, қалыпты тіршілік әрекетін қамтамасыз ету үшін, қосымша заттар қажет, оларды кейіннен дәрумендер деп атады. Сондай – ақ авитаминоз дамуының себептерін анықтады.

Тірі ағзаның немесе өсімдіктің кез - келген мүшелерінің ұлпаларында нәрлі заттардың, қатаң анықталған немесе алдын – ала программаланып қойылған реттілікте, күрделі химиялық өзгерулері жүреді.

Тамақ өнімдеріндегі өзгерулерді және құрамын, мүшелердегі ұлпалардың химиялық өзгерулерін зерттеумен айналысатын ғылым биохимия деп аталады.

Адам ағзасында тағам күрделі өзгерістерге ұшырайды. Нәтижесінде ол ағзаның, ұлпаның және жасушаның заттарына айналады, яғни сіңеді. Бұл процесс ассимиляция деп аталады. Ағзада ұлпалардың және жасушалардың жасалуымен қатар, бұзылуы да болады. Жасуша және ұлпалардың құрамына кіретін заттардың ыдырау процесі диссимиляция деп аталады. Мүшелердің барлық жұмыс түріне қажетті жұмсалатын энергияның бөлінуі жүреді. Бұл екі процесте тызым қарым – қатынаста. Олардың жиынтығы зат алмасу деп аталады.

Зат алмасу негізгі және қосымша болып бөлінеді. Негізгі зат алмасу ағзада жүретін, барлық өмірлік, физиологиялық процестермен байланысты, мысалы,тыныс алу, қан айналымы, ас қорыту және т.б. Қосымша зат алмасу, адамның жұмыс істеуіне кететін энергия шығыны, тамақ энергияның негізгі көзі болып табылады.

Ағзаға тамақ өнімдерімен келетін энергияны, жылу бірлігі килоджоулде (кДж) немесе килокалорияда (ккал) көрсету қабылданған. Тамақ өнімінің сіңуі нәтижесінде бөлінетін энергия мөлшерін, осы өнімнің калориялығы деп атайды.

1 г майдың толық тотығуы кезінде ағза 9 ккал (37,7 кДж) , 1 г ақуыз – 4 ккал (16,7 кДж), 1 г көмірсу – 3,75 ккал (15,7 кДж) энергия алады. Өнімнің сіңуі кезінде бөлінетін, бұл шамалар брутто калориялығы деп аталады.

Бірақ та нәрлі заттар ағзаға толық сіңбейді, сондықтан тамақ өнімінің шын мәніндегі калориялығын анықтау үшін, брутто калориялығын нәрлі заттардың сіңімділік коэффициентіне көбейту қажет. Сонымен қанттың сіңімділік коэффициенті – 1, жануар майының – 0,85 (сарымайды қоспағанда), өсімдік майының – 0,95, ақуыздың – 0,85 … 0,95.

Адамның әр түрлі тағамдық заттардағы және энергиядағы қажеттілігі, оның жынысына, жасына және еңбек қызметінің сипатына байланысты. Еңбек қызметінің қарқындылығына және қызметіне ескере отырып, тамақтану рационын дұрыс құрастыру үшін, тамақтану гигиенасындағы мамандар, барлық ересектерді 4 топқа бөледі:

– жұмысы физикалық еңбек шығынымен байланыспаған тұлғалар;

– физикалық күшті қажет етпейтін, механикаландырылған өндіріс және қызмет көрсету саласының жұмысшылары;

– шамалы физикалық күшпен байланысты, жартылай механикаландырылған еңбек процесі өндірісінің және қызмет көрсету саласының жұмысшылары;

– орташа немесе өте ауыр, жартылай механикаландырылған немесе механикаландырылмаған өндіріс жұмысшылары.

Тамақ өнімдерінің химиялық құрамын білген жағдайда ғана, тамақтанудың жеке рационын дұрыс құрастыруға болады. Тамақ өнімдерінің құрамына кіретін барлық заттар екі топқа бөлінеді:

– органикалық заттар тобы (ақуыздар, көмірсулар, майлар, тағамдық қышқылдар, дәрумендер, ферменттер және т.б.);

– минералды заттар тобы (су, микро - және макроэлементтер).