UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ FACULTATEA DE AGRICULTURĂ SECŢIA: TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII PRODUSELOR AGRICOLE
Ramona SUHAROSCHI
SUPORT DE C UR S NUTRIŢIE UMANĂ
2012 CLUJ-NAPOCA
Comisia de analiză: Prof. dr. Cornel Laslo Prof. dr. Maria Tofana Dr. Vlad Mariana
CUPRINS 1. INTRODUCERE ........................................................................................................................................ 6 1.1. CONSIDERAŢII ISTORICE PRIVIND ALIMENTAŢIA POPULAŢIILOR DE PE TERITORIUL ROMÂNIEI .................... 6 2. RELAŢIA DINTRE OM ŞI ALIMENTE ................................................................................................ 11 2.1. CONCEPŢIA ACTUALĂ DESPRE ALIMENTAŢIA RAŢIONALĂ ...................................................................... 14 2.2. PROBLEME ALE ALIMENTAŢIEI CONTEMPORANE PE PLAN MONDIAL ŞI ÎN ŢARA NOASTRĂ......................... 16 3. PRINCIPIILE ŞI OBIECTIVELE RAŢIONALIZĂRII ALIMENTAŢIEI ........................................... 17 3.1. PREVENIREA POLUĂRII ALIMENTELOR ŞI EVITAREA CONSUMĂRII UNUI PRODUS INSALUBRU...................... 17 3.2. ASIGURAREA UNEI BUNE STĂRI DE NUTRIŢIE ......................................................................................... 18 3.3. PROPRIETĂŢILE ORGANOLEPTICE ALE PRODUSELOR ALIMENTARE ŞI DEPRINDERILE CONSUMATORULUI ... 18 3.4. ATITUDINEA OMULUI FAŢĂ DE HRANĂ (COMPORTAMENTUL ALIMENTAR)............................................... 19 4. BAZELE BIOCHIMICE ALE ALIMENTAŢIEI ................................................................................... 21 4.1. PROTEINELE......................................................................................................................................... 21 4.2. LIPIDELE.............................................................................................................................................. 22 4.3. GLUCIDELE SAU HIDRAŢII DE CARBON................................................................................................... 23 4.4. APA..................................................................................................................................................... 24 4.5. ELEMENTELE MINERALE ....................................................................................................................... 24 4.6. VITAMINELE ........................................................................................................................................ 26 5. FIZIOLOGIA ALIMENTAŢIEI ............................................................................................................. 29 5.1. DIGESTIA ŞI ABSORBŢIA ....................................................................................................................... 29 6. PRODUSELE ALIMENTARE ................................................................................................................ 32 6.1. LAPTELE ŞI BRÂNZETURILE ................................................................................................................... 33 6.1.1. Valoarea nutritivă........................................................................................................................ 36 6.1.2. Raţia şi urmările unui aport neadecvat ......................................................................................... 39 6.2. CARNEA ŞI DERIVATELE DE CARNE ....................................................................................................... 41 6.2.1. Valoarea nutritivă a cărnii şi preparatelor din carne.................................................................... 44 6.2.2. Digestia şi influenţa asupra tractului digestiv ............................................................................... 46 6.2.3. Raţia şi urmarea unui aport neadecvat ......................................................................................... 47 6.2.4. Riscul de îmbolnăvire prin consumul de carne şi peşte ................................................................. 47 6.2.5. Poluarea bacteriană a cărnii şi măsuri pentru prevenirea ei ......................................................... 49 6.3. OUĂLE ................................................................................................................................................ 50 6.3.1. Structura oului............................................................................................................................. 50 6.3.2. Compoziţia chimică ..................................................................................................................... 50 6.3.3. Valoarea nutritiv-biologică a oului .............................................................................................. 51 6.3.4. Raţia............................................................................................................................................ 52 6.3.5. Riscuri de îmbolnăviri prin consumul ouălor ................................................................................ 52 6.3.6. Defecte ce survin după ouat ......................................................................................................... 54 6.3.7. Posibilităţi de conservare a ouălor............................................................................................... 55 6.4. LEGUMELE ŞI FRUCTELE ....................................................................................................................... 55 6.4.1. Compoziţia chimică ..................................................................................................................... 55 6.4.2. Valoarea nutritivă........................................................................................................................ 56 6.4.3. Digestia şi influenţa asupra tubului digestiv ................................................................................. 57 6.4.4. Raţia şi urmările unui aport neadecvat ......................................................................................... 58 6.4.5. Riscurile de îmbolnăvire şi măsuri profilactice ............................................................................. 59 6.4.6. Păstrarea legumelor şi fructelor neprelucrate .............................................................................. 60 6.5. CEREALE ŞI LEGUMINOASE USCATE....................................................................................................... 61 6.5.1. Prelucrarea industrială şi produsele obţinute ............................................................................... 62 6.5.2. Panificaţia ................................................................................................................................... 63 6.5.3. Valoarea nutritivă........................................................................................................................ 64 6.5.4. Digestia şi influenţa asupra tubului digestiv ................................................................................. 65 6.5.5. Raţia şi urmările unui aport neadecvat ......................................................................................... 66 6.5.6. Acţiunea distrofiantă a porumbului şi posibilităţile de contracarare ............................................. 67
6.5.7. Riscurile de îmbolnăvire şi măsuri profilactice ............................................................................. 68 6.5.8. Alterări şi măsuri de prevenire ..................................................................................................... 69 6.5.9. Poluarea...................................................................................................................................... 71 6.6. PRODUSE ZAHAROASE .................................................................................................................. 71 6.6.1. Clasificare şi mod de obţinere ...................................................................................................... 72 6.6.2. Valoarea nutritivă (avantaje şi dezavantaje)................................................................................. 73 6.6.3. Raţia şi urmările unui consum exagerat ....................................................................................... 73 6.6.4. Riscuri de toxiinfecţie sau intoxicaţii şi măsuri profilactice........................................................... 75 6.7. GRĂSIMI .............................................................................................................................................. 75 6.7.1. Mod de obţinere ........................................................................................................................... 76 6.7.2. Valoare nutritivă.......................................................................................................................... 76 6.7.3. Raţia şi urmările unui aport neadecvat ......................................................................................... 77 6.7.4. Râncezirea şi măsuri de prevenire ................................................................................................ 78 6.8. BĂUTURI ............................................................................................................................................. 79 6.8.1. Băuturi nealcoolice ...................................................................................................................... 79 6.8.2. Băuturi alcoolice ......................................................................................................................... 80 6.8.3. Impurificarea cu substanţe toxice ................................................................................................. 81 6.8.4. Metabolizarea alcoolului etilic de către organismul uman ............................................................ 81 6.8.5. Absorbţia ..................................................................................................................................... 82 6.8.6. Alcoolemia şi difuziunea în corp .................................................................................................. 82 6.8.7. Eliminarea din organism.............................................................................................................. 83 6.8.8. Metabolizarea.............................................................................................................................. 83 6.8.9. Deprinderea şi toleranţa la alcool................................................................................................ 84 6.8.10. Efectul abuzului de băuturi alcoolice şi profilaxia lor ................................................................. 84 6.8.11. Influenţa alcoolului asupra consumatorilor şi a descendenţilor .................................................. 84 7. CONSERVAREA PRODUSELOR ALIMENTARE ............................................................................... 86 7.1. STABILITATEA TROFINELOR .................................................................................................................. 86 7.2. CONSERVAREA LAPTELUI ŞI A DERIVATELOR LACTATE .......................................................................... 87 7.3. CONSERVAREA CĂRNII ŞI A DERIVATELOR SALE..................................................................................... 88 7.3.1. Congelarea cărnii ........................................................................................................................ 88 7.3.2. Sărarea cărnii.............................................................................................................................. 89 7.3.3. Afumarea cărnii ........................................................................................................................... 89 7.3.4. Conservarea prin uscare şi deshidratare ...................................................................................... 90 7.3.5. Conservarea prin acidifiere ......................................................................................................... 91 7.3.6. Alte metode folosite în conservarea alimentelor............................................................................ 92 8. EFECTELE PRELUCRĂRII CULINARE ............................................................................................. 95 8.1. MODIFICĂRI SURVENITE ÎN TIMPUL TRATAMENTULUI TERMIC ................................................................ 95 8.2. AVANTAJELE TRANSFORMĂRII ALIMENTELOR ÎN MÂNCĂRURI GĂTITE .................................................... 95 8.3. INCONVENIENTE ŞI MĂSURI DE PREVENIRE ............................................................................................ 96 8.4. ÎNDEPĂRTAREA MECANICĂ A UNOR COMPONENTE NUTRITIVE ................................................................ 96 8.5. DIZOLVAREA UNOR TROFINE ÎN APA DE PRELUCRARE ............................................................................ 96 8.6. DEGRADAREA UNOR TROFINE ............................................................................................................... 97 8.7. APARIŢIA UNOR PRODUŞI CU EFECTE DĂUNĂTOARE ............................................................................... 97 9. UTILIZAREA DIGESTIVĂ A HRANEI................................................................................................. 98 9.1. COEFICIENTUL DE UTILIZARE DIGESTIVĂ A TROFINELOR CALORIGENE (PROTIDE, LIPIDE, GLUCIDE, ETC. ). 99 9.1.1. Coeficientul de utilizare digestivă a grăsimilor şi a glucidelor ...................................................... 99 9.1.2. Coeficientul de utilizare digestivă a elementelor minerale .......................................................... 100 9.1.3. Coeficientul de utilizare digestivă a vitaminelor ......................................................................... 101 9.2. RIDICAREA COEFICIENTULUI DE UTILIZARE DIGESTIVĂ ........................................................................ 101
4
PREFAŢĂ Cursul are ca obiectiv principal înţelegerea şi aplicarea în practică a principiilor ce stau la baza unei alimentaţii raţionale. Respectarea acestor principii fereşte omul de o serie de boli cum ar fi: ateroscleroza, infarctul miocardic, hemoragia cerebrală, arteriopatia membrelor inferioare, dislipidemii, diabetul zaharat, etc. Problema fundamentală in alimentaţie este acoperirea nevoilor care rezultă din necontenitele transformări ce stau la baza vieţii. Când alimentele folosite de om în alimentaţia zilnică satisfac cantitativ şi calitativ toate trebuinţele nutritive ale organismului, se realizează un bilanţ echilibrat între ceea ce omul metabolizează sau pierde şi ceea ce el primeşte din natura înconjurătoare. Prin această alimentaţie denumită adecvată, pe de o parte se realizează condiţia esenţială atât pentru dezvoltarea şi menţinerea structurii morfologice, cât şi pentru desfăşurarea normală a diferitelor funcţii, iar pe de altă parte se evită bolile consecutive dezechilibrului şi lipsei de concordanţă între nevoile metabolice ale organismului şi mărirea aportului de trofine. Lucrarea este structurată pe două părţi şi respectiv nouă capitole. În prima parte (capitolele 1-5) sunt prezentate unele aspecte privitoare la alimentaţia populaţiilor de pe teritoriul României, relaţia dintre om şi alimente, concepţia actuală despre alimentaţia raţională, principiile şi obiectivele raţionalizării alimentaţiei, bazele biochimice ale alimentaţiei şi fiziologia alimentaţiei. În partea a doua (capitolele 6-9) sunt prezentate principalele grupe de alimente (insistându-se la fiecare grupă în special pe aspecte de aport în trofine alimentare, valoarea nutritivă, necesarul într-o raţie echilibrată, avantaje şi dezavantaje în urma consumării produsului respectiv şi riscuri de îmbolnăvire a omului în urma consumării neadecvate a acestor produse), aspecte generale privind conservarea produselor alimentare, efectele prelucrării culinare si utilizarea digestivă a hranei. Considerăm că materialul prezentat este util celor ce se ocupă de industrializarea produselor alimentare şi care trebuie să asigure pentru consum produse ce să corespundă sub raport nutriţional unei alimentaţii raţionale a omului.
Autorul, Cluj-Napoca, 2009
5
1. INTRODUCERE 1.1. Consideraţii istorice privind alimentaţia populaţiilor de pe teritoriul României În stabilirea tipului de alimentaţie al unui popor de-a lungul istoriei, o însemnătate deosebită o au factorii naturali, geografici, climatici, geologici, geobotanici, geo-zoologici, care alcătuiesc împreună substratul fenomenelor sociale si economice. La aceşti factori se adaugă evoluţia şi civilizaţia unei societăţi. Factorii sociali pot influenţa în timp alimentaţia. Se ştie că de ansamblul condiţiilor geografice depinde dezvoltarea vegetaţiei şi lumii animale (ambii factori de alimentaţie) dintr-o anumită regiune. Distribuţia vegetaţiei este însă în funcţie de climă şi sol. Relieful şi clima au determinat şi tipul de culturi de la noi, oferind condiţii optime pentru cultura cerealelor (mei, grâu, porumb în sud şi ovăz şi secară în nord). Meiul era principala sursă de hrană pentru nevoiaşi, iar grâul pentru clasele avute. În secolul XVIII, hrana păstorilor din ţara noastră era în majoritate alcătuită din: dimineaţa - mămăligă de orz cu lapte; la prânz - lapte fiert cu făină de ovăz; seara - fierturi de porumb cu lapte. Geţii erau numiţi de Calumella "mâncători de lapte". Între alimentaţie şi felul de viaţă există o strânsă legătură. Relieful a jucat în viaţa popoarelor de aici un rol deosebit. Munţii şi dealurile care ocupă mai mult de 3/4 din teritoriul ţării noastre ofereau condiţii prielnice păstoritului şi agriculturii. Păstoritul transhumant şi agricultura de munte au constrâns locuitorii la cultura cerealelor nepanificabile. Meiul permite o preparare foarte simplă ca fiertură de cereale. Fierturile de cereale pisate şi măcinate se potrivesc foarte bine, în ceea ce priveşte gustul, cu laptele şi derivatele sale. Mămăliga, coleaşa, terciul, păsatul sunt mâncăruri complementare ale laptelui. Cu fierturi şi turte nedospite se hrăneau aproape toate popoarele, dar nu ca mâncare de fiecare zi. La noi, meiul sau mălaiul a persistat atâta vreme tocmai datorită faptului că creşterea oilor punea locuitorilor la dispoziţie un aliment pe care vecinii din nord şi din răsărit îl aveau mai puţin: laptele. Abundenţa lui va duce şi la alte modificări alimentare: laptele le va ajuta păstorilor să rezolve şi o altă problemă, aceea a conservării hranei pentru iarnă. Laptele simplifică astfel problemele alimentaţiei. Popoarele nordice de agricultori conservau alimentele vegetale pe timpul iernii prin fermentaţie acidă. Acest fel de preparare culinară este cunoscută de slavii nordici sub denumirea de "barscz" din care derivă românescul "borş". Această zonă, să-i spunem a conservelor acide de plante, se întindea până la Rin, coborând prin România până la Balcani. Conservele acide din plante n-au avut la români nici pe departe rolul întâlnit la celelalte popoare şi aceasta pentru că strămoşilor noştri le stăteau la îndemână conservele provenite din
6
lapte: lapte acru, brânză. Terciul, păsatul şi mămăliga sunt mâncăruri arhaice pe care predominanţa laptelui le-a păstrat. Avantajul lor constă în rapiditatea preparării printr-o tehnică pe care o putea stăpâni şi un copil, în timp ce procedeul panificaţiei, mult mai complicat, necesita un cuptor, deci impunea o aşezare permanentă. Panificaţia era răspândită îndeosebi în zonele de preparare a băuturilor fermentate, la popoarele care trăiau la nord de noi. Meiul a persistat ca cereală alimentară de bază a populaţiei până în urmă cu 200 de ani, când locul lui a fost luat de porumb, de asemenea o cereală nepanificabilă. În 1670, un misionar catolic venit în Muntenia menţionează că populaţia de aici se hrănea cu pâine de mei; chiar Mihai Viteazul era poreclit de saşi "Mălai-Vodă", sub termenul de mălai înţelegându-se meiul. Începând din secolul al XVI-lea apare în nordul ţării şi o altă cereală nepanificabilă, hrişca, adusă din Asia şi cultivată în Franţa si Germania de prin secolul al XII-lea. Porumbul este introdus sub domnia lui Ştefan Cantacuzino (1678-1688) în Ţara Românească şi sub domnia lui Constantin Mavrocordat (1710-1769) în Moldova. Această cereală nepanificabilă ca şi meiul, s-a dovedit a-i fi asemănătoare nu numai ca zonă de cultivare, ci si ca preparare (fierbere, turtă nedospită, coleaşă, păsat). Gustul său mult mai plăcut l-a făcut să se răspândească cu repeziciune în toată ţara. El a jucat acelaşi rol ca şi cartoful în nordul Europei. Alimentaţia populaţiei din ţara noastră se mai caracteriza prin aceea că era săracă în carne şi bogată (pe lângă lapte şi cereale) în verdeţuri. Explicaţia este simplă: păstorul nu-şi împuţina turma, sacrificând numai animalele bolnave. Românii au consumat din cele mai vechi timpuri mai puţină carne decât toate populaţiile vecine. Proteinele animale erau luate la noi cu predilecţie din lapte şi produsele lactate. Dintre cărnuri, carnea de bovine şi ovine era mâncată în cantităţi mici. Se mânca fie proaspătă, fiartă, friptă, pe grătar sau ca mâncare gătită (scăzută) cu legume, fie se conserva sub formă de pastramă (prin sărare şi uscare), cârnaţi. Carnea de porc începe să fie din ce în ce mai acceptată pe măsură ce era respinsă de turci şi de tătari; pe de altă parte, creşterea porcilor era destul de simplă. Posibilităţile multiple de preparare şi conservare a cărnii de porc justificau de asemenea aceste preferinţe. Se mai consuma şi carnea de pasăre. Vegetarismul a fost caracteristic păturilor ţărăneşti de pretutindeni (cel care consumă carne zilnic este mai ales orăşeanul). În ţara noastră s-au folosit mult în alimentaţie, în special primăvara si vara, plantele de culegere. Nici un popor din Europa n-a păstrat în alimentaţie un mai mare număr de astfel de vegetale. Cultura legumelor, grădinăritul se dezvoltă în sudul Dunării încă din secolul al XVIIlea, dar nu şi la noi. Până în secolul al XVIII – XIX-lea, la noi nu se cultivau decât varza, bobul, mazărea, lintea, fasolea, ridichile, castraveţii, usturoiul şi ceapa. Alte verdeţuri se găseau din abundenţă în flora noastră spontană. Verdeţurile erau drese cu smântână, cu brânză, unse sau călite cu grăsimi animale (slănină, osânză, jumări). Nu se folosea untul pentru că extragerea lui, de dată recentă, era necunoscută la ţărani. Conservele grase, vegetale sau animale, sunt mult mai puţin consumate ca în alte regiuni. Păstorii vegetarieni şi lactivori simţeau prea puţin nevoia de grăsimi suplimentare. De altfel grăsimile, în afară de cele animale, proveneau din seminţele de nuc, fag, cânepă, in şi mai puţin din floarea-soarelui.
7
Ouăle de păsări domestice (găină şi mai puţin curcă, gâscă, raţă) se mâncau fierte, coapte, prăjite (jumări) cu slănină sau cu brânză. Peştele se consuma în cantitate mai mică şi mai ales în locurile din apropierea lacurilor, bălţilor sau râurilor (crap, ştiucă, somn, caracudă, roşioară, caras) ca ciorbă sau fript. Moluştele (scoici, melci) şi crustaceii (racii) sunt mâncăruri cu totul ocazionale si folosite numai în unele regiuni. Crăiniceanu (1885) arata că ţăranul se hrăneşte cu mămăligă sau mălai făcute din făină de porumb, unii, mai rar, amestecă şi faina de secară sau hrişcă (şi aceasta amestecătură se numeşte chitan), verdeţuri multe (usturoi, ceapă, ridichi, ardei, leuştean), păpuşoi fiert sau fript vara; iarna: legume (fasole cu borş, usturoi, bob, mazăre, cartofi, varză acră); primăvara: ştir, urzică, lobodă, hamei, podbal, măcriş, ştevie (sub formă de borşuri). Foarte rar se mânca carne; numai de Crăciun îşi fac cârnaţi, slănină, carne prăjită. Miel se mânca numai de Paşti. Toamna se consuma uneori carne de oaie. De fapt, după autorul citat, carnea se mânca la 3-4 săptămâni odată, iar în unele părţi de abia al 100-lea om mănâncă carne şi al 300-lea grăsime. Pâine mâncau puţini la ţară; nici măcar nu ştiau să facă pâine. În Monitorul Oficial din 7 aprilie 1894 se afirma: "Hrana ţăranului este aproape vegetală şi foarte puţin substanţială. Numai de sărbători mănâncă carne, ouă, lapte. Săracul chiar dacă are vacă, găini, comercializează produsele lor". În post (şi sunt 189 de zile de post pe an), mâncarea este extrem de săracă: urzici, ştir, fasole, varză, castraveţi muraţi, rar dovleci turceşti, bureţi muraţi cu mămăligă, etc. Cartofii, deşi introduşi în ţara noastră (după Negruzzi) în 1816, sub domnia lui Calimachi, iar după alţii în timpul foametei din 1810, sunt puţin cultivaţi şi încă puţin consumaţi de către săraci. Deci alimentaţia populaţiei noastre devine în secolul al XIX-lea şi începutul celui de-al XX-lea puternic dezechilibrată, restrânsă aproape numai la mămăligă (fără lapte, brânză, ouă şi unt) şi vegetale într-o proporţie excesivă. Conform statisticii lui Crăiniceanu, un ţăran mănâncă pe an: 360 Kg de cereale (în special porumb), 150 Kg de legume, 10 Kg carne de porc şi 5 Kg de carne de alte animale, 5 Kg grăsimi diverse. În Ardeal, alimentaţia era în general mai bună şi mai puţin vegetariană. Se mănâncă mai puţină mămăligă, în schimb se mănâncă aproape zilnic pâine din grâu, de secară, cu sau fără cartofi, sau de cereale amestecate. Aproape fiecare gospodar are cuptor de pâine. Georgescu. C (1938) efectuează o cercetare pe săteni din 59 de comune din întreaga ţară şi găseşte un consum mediu de 3682 calorii. Aportul vegetal este însă de 79,9% din totalul caloric. Deşi cantitatea de proteine consumate în medie este de 127,6 g pe zi şi pe cap de locuitor, numai 29,2% din ele sunt de origine animala, iar restul de 70,8%, de origine vegetală. Calculul făcut separat pe regiuni arată unele valori ale proteinelor animale consumate cu mult mai mici; astfel, în Făgăraş 22,3%, Orhei 16,8%, Roman 12,1%. Consumul alimentar pe cap de locuitor şi pe an a fost în 1934 de 2,87 Kg de carne în mediul rural şi de 52,189 Kg în mediul urban. Consumul de legume, inclusiv cartofii, nu aduce mai mult de 10% din totalul de calorii. Zahărul era o raritate. Se consuma 1,5-2 Kg pe locuitor pe an. Cercetări făcute de G. Benetato (1938) în Ardeal, deşi denotă o situaţie alimentară mai bună, evidenţiază acelaşi dezechilibru între principiile alimentare; 60-75 % din valoarea calorică provenea din cereale, 8-10 % din legume, inclusiv cartofi; grăsimile animale şi vegetale reprezentau numai 12 % din calorii; cantitatea de carne era de asemenea redusă în alimentaţie
8
(0,52 % din cantitatea calorică totala, faţă de 13-17 % cât consuma ţăranul în Franţa şi Germania). Cantitatea de lapte consumată de ţăranul ardelean era în medie de 443 g / zi, faţă de 100150 g / zi (şi în post zero) cât se consuma în Muntenia şi Moldova. Hrana populaţiei rurale din ţara noastră, între cele două războaie mondiale, era caracterizată prin: - aport caloric suficient (caloriile proveneau în special din porumb); - monotonie; in anumite medii se mânca 133-200 de zile pe an mămăligă şi fasole; - proteinele totale se găseau în cantitate suficientă, variind între 11-15 % din cantitatea calorică totală a dietei. Proteinele animale, proteine cu valoare biologică mare, reprezentau în general valori de 12-23 % din cantitatea de proteine totală (se consideră ca optim procentul de 43-50). Zeina, proteina porumbului este o proteină incompleta. Consecinţa nu s-a lăsat mult aşteptată: în familii cu consum excesiv de porumb, pelagra care începuse să apară încă din secolul al XIX-lea (cam la 150 de ani de la introducerea în alimentaţie a porumbului), are în ţara noastră în decursul acestei perioade caracter endemic. - alimentaţia era săracă în grăsimi, ceea ce favoriza şi mai mult pierderile de calciu prin fecale; - hipovitaminoza, carenţă în vitaminele grupului B, PP, C, era evidentă mai ales în zonele pelagroase. Bineînţeles că un regim atât de dezechilibrat menţinut ani în şir, nu putea avea alte consecinţe decât scăderea capacităţii de muncă şi a rezistenţei la boli infecto-contagioase, morbiditate infantilă mare, etc. Media de viaţă era în Moldova, în 1938, după cum rezultă din cercetările lui Enescu (cit de 4) de 22 de ani. În ultimii ani, ca urmare a creşterii ponderii industriei alimentare si implicit a cantităţii de produse alimentare puse la dispoziţia populaţiei, a dus la o schimbare de neconceput până nu de mult, nu numai în tipul de alimentaţie a populaţiei, ci şi în structura fiziologică şi chiar patologia acestei populaţii. Astfel, în ultimii 20 de ani, media înălţimii tineretului din ţara noastră a crescut cu 8-10 cm, iar media greutăţii cu 6-8 Kg. Media de vârstă a trecut de 22-26 de ani, cât era în 1935, la aproape 70 de ani în 1976. Pelagra, avitaminozele, dispepsiile, subnutriţiile, etc., care constituiau înainte de 1938 un atribut specific naţional, au dispărut. Din păcate s-a ivit o altă patologie a prosperităţii economice, caracteristică în epoca contemporană popoarelor dezvoltate sau în curs de dezvoltare. Ateroscleroza, care înglobează 50-55 % din cauzele de mortalitate ale epocii noastre, prin formele sale clinice - infarct miocardic, hemoragie cerebrală, arteriopatia membrelor inferioare, a ajuns şi în România prima cauză de mortalitate (46% din cazurile de mortalitate). Infarctul miocardic este azi de 3 ori mai frecvent la populaţia sub 40 de ani decât în urmă cu 30 de ani. Alte boli degenerative ocupă un loc din ce în ce mai mare ca morbiditate: dislipidemiile 14%, diabetul zaharat a ajuns de la 0,2 % cât era în 1938 la 3,1 % în 1975, obezitatea variază de la 21% în Muntenia, la 31% în Bucureşti şi 38% în Banat şi nordul Ardealului. Structura în principii alimentare suferă şi ea unele modificări. Valoarea procentuală a glucidelor scade în favoarea caloriilor provenite din proteine şi grăsimi (scăderea este relativă dat fiind consumul caloric mare). Din modificările calitative alimentare pe plan naţional, care schimbă modul de alimentaţie, vom face următoarele remarci:
9
Consumul de cereale ocupă în alimentaţia poporului român încă un loc preponderent (518 g în medie zilnic), continuând oarecum tradiţia milenară, cu o singură deosebire: locul cerealelor nepanificabile, locul mămăligii din porumb este preluat, mai ales în ultimele două decenii, de pâine. Odată cu consumul pâinii a crescut consumul mediu de ouă, carne, lapte, grăsimi animale, etc. Legumele continuă să reprezinte, mai ales în mediul rural, 8-10 % din cantitatea calorică totală (de remarcat că în consumul de legume a scăzut până la dispariţie folosirea plantelor de culegere în favoarea celor cultivate prin grădinărit, dar prin aceasta a scăzut mult şi varietatea plantelor. Bucătăria este azi mai bogată, mai variată decât în trecut, păstrând totuşi o limitare la proporţiile cunoscute şi mai frecvent folosite în alimentaţia individuală a populaţiei, mai ales în mediul rural, dar şi în mediul urban. În prezent se consumă carne de vacă, de oaie (în cantitate mică), de porc, de pasăre, peştele este consumat din ce în ce mai mult, carnea de vânat în proporţie mică. Nu mai suntem, ca strămoşii noştri, mari consumatori de lapte. Din contră, adulţii, mai ales cei din mediul rural, consumă puţin lapte pentru că îl consideră un aliment insuficient pentru munca depusă (cantitatea medie de lapte consumată pe cap de locuitor şi pe zi este de 300 ml). Se consumă în medie 220 ouă pe cap de locuitor. Dintre grăsimi se consumă în prezent mai ales grăsimi de origine animală (unt, untură, slănină) sau vegetală (ulei de floarea soarelui). Dintre cereale se consumă: grâu, porumb, mai puţin orz, secară şi aproape deloc mei şi ovăz. Leguminoasele (fasolea) se consumă în proporţie mai mică, la fel şi lintea, bobul si mazărea boabe. În cantitate mare se consumă însă varza, ceapa, cartofii, castraveţii verzi şi muraţi. Dintre legume se mai consumă: prazul, usturoiul, ridichile, ţelina, morcovii, guliile, sfecla, dovleceii, rosiile, pătlăgelele vinete, spanacul, urzicile, ardeii, pătrunjelul, leuşteanul, hreanul, cimbrul, etc. Se mai consumă ciupercile (ghebe, , bureţi de fagi, etc. ), fructe, magiun, marmeladă, din import: măsline, smochine, stafide, portocale, mandarine, grapefruit-urile, banane, lămâi etc. Dintre băuturile nealcoolice menţionăm: apa minerală, Coca-Cola, sifonul, sucurile şi nectarul de fructe, sucurile de legume. Ca băuturi cu efecte stimulante menţinăm; infuzia de frunze şi muguri de ceai (Thea sinensis), cafeaua, cacao şi altele. A crescut substanţial consumul de cafea şi ceai. Băuturile alcoolice cele mai folosite sunt: rachiul, vinul, şi berea. Consumul de bere şi vin este în creştere, iar cel de rachiu este în scădere faţă de tendinţa manifestată înainte de război.
10
2. RELAŢIA DINTRE OM ŞI ALIMENTE La baza vieţii stau necontenitele transformări de materie şi energie. Orice organism viu este strâns legat de mediul ambiant printr-un permanent schimb de substanţe. Acest schimb este cunoscut sub denumirea de metabolism. Metabolismul este o funcţie generală comună tuturor organismelor, indiferent de forma lor de organizare şi constă din două acţiuni contrare: una constructivă, de asimilare şi formare a materiei vii (anabolism) şi alta distructivă, de dezasimilaţie şi degradare a acestei materii (catabolism). Prin continua asimilare de substanţe din mediul extern, se dezvoltă şi se întreţine structura foarte eterogenă şi instabilă a materiei vii, iar prin permanenta dezasimilare şi transformare a substanţelor încorporate, materia vie, folosind energia care se eliberează din aceste prefaceri biochimice, este capabilă să reacţioneze după legile sale proprii şi să se adapteze la torentul neîntrerupt de excitaţii primite din mediul extern. Intensitatea proceselor metabolice şi predominanţa unora faţă de celelalte, pot varia în limite largi, atât cu forma de organizare a materiei vii, cât şi în funcţie de starea sa fiziologică şi de condiţiile de mediu ambiant, dar niciodată aceste procese nu se găsesc în repaus. Datorită neîntreruptelor procese de asimilare şi dezasimilare, materia vie se reînnoieşte continuu, viteza de reînnoire fiind cu atât mai mare cu cât organismul, sistemul sau organul sunt mai active. Când schimbul dintre materia vie şi natura înconjurătoare nu mai are loc, viaţa încetează. Necontenitele prefaceri biochimice, care stau la baza vieţii, duc la nevoia impetuoasă a încorporării anumitor substanţe din mediul extern şi această acţiune constituie funcţia de alimentaţie în cel mai larg înţeles al cuvântului. Alimentaţia reprezintă condiţia esenţiala pentru existenţa vieţii, fiind comună tuturor formulelor de organizare a materiei vii şi reprezintă legătura cea mai veche dintre organism şi mediul ambiant. Deşi numărul substanţelor existente în natura este colosal de mare, totuşi numărul celor care participă la desfăşurarea proceselor metabolice este destul de redus. În general, organismele vii nu încorporează decât substanţe care sunt sau pot fi făcute identice cu cele din structura lor proprie şi care, participând la desfăşurarea normală a metabolismului, furnizează energia necesară fenomenelor biologice si asigură troficitatea organismului respectiv. Există din acest punct de vedere o mare deosebire dintre plante şi animale. Plantele verzi pot trăi încorporând numai substanţe anorganice (apă, bioxid de carbon, azot şi diferite săruri minerale) din care ele sintetizează moleculele organice proprii compoziţiei lor. Animalele şi unele bacterii, în urma adaptării lor prin evoluţie la anumite condiţii de trai, nu pot încorpora din lumea minerală decât un număr restrâns de elemente. Pentru existenţă trebuie ca o bună parte din substanţele necesare organismului lor să se găsească sub formă de molecule organice gata formate.
11
În felul acesta, viaţa animală apare dependentă de cea vegetală şi ea s-a extins numai în limitele în care dezvoltarea plantelor a fost posibilă. Deşi cele două aspecte contrarii ale metabolismului există nu numai la animale, ci şi la vegetale, totuşi, privite în cadrul procesului general de necontenită transformare a materiei din natură, plantele apar ca arhitecţi ce construiesc moleculele organice pe seama substanţelor minerale, iar animalele, urmând o cale contrară celei parcurse de vegetale, descompun aceste molecule în substanţe minerale. Continua mişcare şi transformare de substanţe de la minerale la plante şi de la acestea la animale se supune legii generale de conservare a energiei, după care nimic nu se pierde, ci totul se transformă. Şi între diversele forme de mişcare a materiei există relaţii cantitative. Energia fotonică a radiaţiilor solare, folosită în sinteza de clorofilă, se înmagazinează ca energie chimică în substanţele organice elaborate şi, prin arderea acestora, se eliberează o cantitate de energie egală cu aceea folosită la formarea lor. Astfel, pentru sinteza unei molecule gram de glucoză (180 g) din apă şi CO2, se folosesc 674 kilocalorii, iar la transformarea acestei molecule cu ajutorul oxigenului în componentele din care s-a format, se eliberează aceeaşi cantitate de energie. Atât în regnul vegetal, cât şi în cel animal, organismele vii nu emană ci transformă energie necontenit; însă, pe când la plante energia necesară reacţiilor endergonice de sinteză a moleculelor organice proprii este furnizată din afară, prin fotonii radiaţiilor solare, la animale, produsele de sinteză şi diferitele fenomene fiziologice se petrec pe seama energiei elaborate în organismul lor prin reacţiile exergonice de combustie a substanţelor organice încorporate. În ultimă analiză, funcţiile atât de complexe ale organismelor animale nu sunt decât prefaceri ale energiei solare, convertită, în imensa uzină naturală de la nivelul suprafeţei foliare a plantelor, în energie chimică potenţială. Pentru desfăşurarea normală a proceselor metabolice, organismul animal are nevoie de oxigen, apă, protide, lipide, glucide, săruri minerale şi vitamine. Cu toate că oxigenul, servind la respiraţie (producerea de energie prin combustia moleculelor organice), şi apa, alcătuind mediul în care se petrec reacţiile biochimice, sunt de importanţă primordială pentru viaţă, totuşi se obişnuieşte ca ele să nu fie incluse printre substanţele nutritive încorporate din mediul exterior, pe care noi, pornind de la faptul că pe seama lor se realizează funcţia generala de troficitate a materiei vii, le denumim trofine. Însă, dacă se are în vedere forma sub care aceste substanţe traversează bariera intestinală şi intră în lanţul reacţiilor metabolice, numărul trofinelor este mult mai mare, întrucât protidele cuprind 25-29 de aminoacizi, lipidele aduc 16-20 de acizi graşi si glucidele apar sub formă de 46 oze (monozaharide), iar în grupa sărurilor minerale intră circa 20 de elemente cu rol biologic bine definit si grupa vitaminelor cuprinde 11-15 substanţe indispensabile organismului uman. În natură trofinele se găsesc în proporţii variabile în diferite produse naturale sau industriale folosite în hrana omului şi care se cunosc sub denumirea generala de alimente. Prin conţinutul lor în trofine, alimentele reprezintă factorul care furnizează organismului din mediul extern atât substanţele utilizate pentru elaborarea componentelor sale proprii în timpul creşterii, al reînnoirii neîncetate şi al reparării pierderilor (rol plastic), cât şi energia necesară pentru realizarea diferitelor funcţii (rol energetic), precum şi o serie de substanţe indispensabile pentru desfăşurarea normală a proceselor metabolice (rol catalitic). Întrucât organismul animal se comportă diferit faţă de lipsa unor substanţe nutritive din hrana ingerată, trofinele pot fi împărţite în: - esenţiale sau indispensabile, cele care, neputând fi elaborate de organism în măsura nevoilor sale, trebuie ca neapărat să fie furnizate din mediul extern. În această grupă intră alimentele minerale, vitaminele, 8-10 aminoacizi şi 2-3 acizi graşi;
12
- neesenţiale sau dispensabile, cele care pot fi sintetizate în corpul omului pe seama altor trofine, prezente pe piaţa metabolică (majoritatea glucidelor şi a lipidelor şi numeroşi aminoacizi). La scurt timp după administrarea de trofine marcate cu izotopi grei sau radioactivi la animalele adulte, s-a constatat încorporarea lor în componentele proprii ale corpului. Prezenţa acestor trofine în structura unui organism în echilibru nutritiv a demonstrat că, paralel cu procesul de încorporare a trofinelor ingerate, se produce şi un proces tot atât de intens de dislocare a trofinelor preexistente în corp, făcând ca bilanţul nutritiv să rămână echilibrat. Între trofinele absorbite din tubul digestiv şi cele plasmatice, ca şi între acestea si cele tisulare, există un echilibru dinamic. Trofinele exogene apar pe piaţa metabolica la un loc cu cele endogene şi procesele de sinteză şi de reînnoire a substanţelor proprii, ca şi cele liberatoare de energie, se realizează cu concursul biocatalizatorilor (interni şi externi), pe seama acestui fond de material plastic si energetic. Între diversele trofine care alcătuiesc acest fond metabolic există relaţii intime şi metabolismul unuia se împleteşte cu al celorlalte. Dacă din punct de vedere energetic trofinele calorigene (glucide, lipide si protide ) se pot înlocui unele cu altele, conform puterii lor calorice (legea izodinamicii) pentru desfăşurarea normală a transformărilor biochimice care se petrec în organism, ele nu sunt echivalente şi trebuie să se găsească pe piaţa metabolică, întocmai ca şi trofinele esenţiale. În cazul unei alimentaţii neadecvate, procesele metabolice se pot realiza pentru un anumit timp în mod normal, pe seama trofinelor mobilizate din rezervele sau din ţesuturile cu mai puţină importanţă vitală. Însă, dacă pentru unele trofine (lipide, vitamine liposolubile), în cazul unui aport optim, organismul poate constitui depozite importante, pentru altele (glucide, vitamine hidrosolubile, elemente minerale), rezervele sunt reduse, iar pentru unele (protide) posibilitatea stocării este îndoielnică. De asemenea, dacă aminoacizii neesenţiali, lipidele, glucidele fiind sintetizabile şi neconvertibile, în anumite limite se pot înlocui reciproc, aminoacizii si acizii graşi esenţiali, vitaminele şi elementele minerale, neputând fi sintetizaţi, pentru a se evita ruperea echilibrului nutritiv, trebuie să fie furnizate in hrana zilnică. Problema fundamentală în alimentaţie, dată fiind permanenţa proceselor metabolice este acoperirea nevoilor care rezulta din necontenitele transformări ce stau la baza vieţii. Când alimentele ingerate satisfac cantitativ şi calitativ toate trebuinţele nutritive ale organismului se realizează un bilanţ echilibrat între ceea ce omul metabolizează sau pierde şi ceea ce el primeşte din natura înconjurătoare. Prin această alimentaţie, denumită adecvată, pe de o parte se realizează condiţia esenţială atât pentru dezvoltarea şi menţinerea structurii morfologice, cât şi pentru desfăşurarea normală a diferitelor funcţii, iar pe de alta parte se evită bolile consecutive dezechilibrului şi lipsei de concordanţă între nevoile metabolice ale organismului şi mărirea aportului de trofine (boli prin deficienţă sau exces de aport). Alimentaţia adecvată, conţinând tot ceea ce este necesar ca material energetic, plastic şi catalitic, asigură o mai bună dezvoltare fizică şi mintală, amplifică aptitudinea omului de a se adapta la factorii de mediu şi la muncă, măreşte reactivitatea generală şi ridică puterea de apărare şi rezistenţă faţă de agenţii patogeni. Cu alte cuvinte, alimentaţia constituie nu numai condiţia esenţială pentru existenţa vieţii, ci şi calea cea mai eficientă pe care se poate acţiona asupra fondului morfo-funcţional al organismului, influenţând atât vigoarea fizică şi starea de sănătate, cât şi capacitatea de muncă şi de progres şi longevitatea unui popor. Deşi importanţa unei diete a fost semnalată încă dinaintea erei noastre (Hippocrat) şi a fost dovedită atât de practica vieţii, cât şi de toate cercetările efectuate în acest domeniu, totuşi problema realizării ei la nivelul maselor largi nu a fost abordată decât în ultima vreme şi modul
13
de soluţionare este influenţat de concepţia omului asupra lumii şi asupra relaţiilor dintre organism şi natura înconjurătoare. Organismul şi factorii de mediu alcătuiesc un tot unitar, coerent şi interdependent, ca atare starea fizică şi intelectuală, cât şi capacitatea de muncă, nivelul de sănătate şi longevitatea unui popor nu sunt predeterminate, ci ele sunt amplu influenţate de condiţiile de trai, în care alimentaţia are un rol de importanţă primordială, întrucât, prin adaptarea ei la nivelul trebuinţelor metabolice, se pot obţine cele mai mari avantaje. Însă, dat fiind că alimentele prezintă nu numai cel mai important factor de mediu, ci şi marfă, realizarea unei alimentaţii corespunzătoare trebuinţelor nutritive are o latură socialeconomică tot atât de importantă ca şi cea biologico-medicală, ea neputând fi concepută ca acţiune în masele largi ale populaţiei dacă producţia de alimente este mult sub nivelul necesităţilor (stare economică precară, sărăcie absolută) sau dacă posibilităţile consumatorilor de a obţine produsele indispensabile pentru alcătuirea unui meniu corect sunt limitate, fie printr-o repartiţie defectuoasă, fie prin insuficienţa resurselor pecuniare (sărăcie relativă).
2.1. Concepţia actuală despre alimentaţia raţională Studiul alimentaţiei umane a intrat târziu în domeniul preocupărilor ştiinţifice, deşi încă din cele mai vechi timpuri s-au făcut diverse legături între alimentaţie şi patologie. Astfel, Hippocrate stabileşte cu 500 de ani înaintea erei noastre că alimentaţia are un rol deosebit în prevenirea şi tratamentul bolilor, combătând vechile doctrine din Egipt şi promovate de adepţii lui Pitagora, că "hrana este sursa tuturor relelor". "Dacă reuşim" - spunea Hippocrate "să găsim pentru fiecare om echilibrul dintre alimentaţie şi exerciţiile fizice, am reuşit să descoperim mijlocul de întreţinere a sănătăţii". Se expunea astfel, cu 2500 de ani în urmă, principiile de bază ale alimentaţiei raţionale promovate de nutriţia contemporană. Faptul că hrana constituie sursa de energie prin care organismul face faţă nevoilor vitale este un adevăr care se pune în discuţie de abia la sfârşitul secolului al XVIII-lea şi începutul secolului al XIX-lea, paralel cu procesul de ardere internă sugerat de descoperirile lui Lavoisier. Progresele mari ale chimiei din secolul XX aduc după sine şi dezvoltarea chimiei alimentare. Apar clasificările alimentelor, noţiuni despre compoziţia lor în proteine, glucide, lipide, săruri minerale şi apă. Se urmăresc transformările lor în organism. Se clarifică unele probleme legate de noţiuni ca: modificări energetice, căldură specifică, calorii, bilanţ azotat etc. Începând cu secolul al XIX-lea, studiile asupra elementelor necalorigene din alimente (Na, K, S, Mg, P, Ca etc. ) şi microelementelor (Co, Zn, Cr, Fe, Cu, I etc. ), dar mai ales descoperirea vitaminelor, eclipsează toate achiziţiile primei jumătăţi a secolului XX în domeniul nutriţiei. La jumătatea secolului nostru, nutriţioniştii ajung la concluzia că nici un sindrom de deficienţă nutritivă nu este aşa de dăunător ca denutriţia proteică, deşi încă din 1838 Mulder, bazându-se pe constatarea că aceste substanţe complexe, care conţin carbon, oxigen, hidrogen, azot şi sulf, se găsesc în toate formele de viaţă, a conchis că ele trebuie să ocupe primul loc în desfăşurarea fenomenelor vitale şi le-a numit "proteine" (de la proteias = primar = prim). Târziu, în 1938, Rose împarte aminoacizii în raport de nevoile organismului în aminoacizi esenţiali, indispensabili pentru organism şi neesenţiali, care pot fi sintetizaţi de organism. Abia după al doilea război mondial se susţine că: pe lângă prezenţa lor, raportul dintre aceşti aminoacizi esenţiali dă valoarea biologică a proteinei alimentare. Proteinele animale din lapte, brânză, ouă, carne, etc. au valoare biologică mare deoarece
14
conţin toţi aminoacizii esenţiali. Cercetări efectuate în ultimul timp au arătat că se pot obţine aceleaşi rezultate dacă se combină diverse vegetale în anumite proporţii, astfel încât să se ajungă la totalitatea şi procentajul aminoacizilor esenţiali necesari echilibrului nutriţional al organismului. Pe baza acestui principiu, Dean (SUA, 1972) a putut să hrănească cu unele combinaţii de grâu, orz şi proteine de soia, copii între 1-2 ani, copii care s-au dezvoltat excepţional din punct de vedere fizic şi psihic, deşi nu s-au alimentat cu proteine animale. Acest fenomen nutriţional nu constituie o noutate: chinezii îl aplică de sute de ani. La fel de important este şi faptul că prin combinaţii de diverse proteine animale şi vegetale, Kofrany de la Institutul Max Plank din Dortmund şi Kluthe din Freisburg reuşesc să obţină un bilanţ azotat optim numai cu 0, 35-0, 40 g proteine/kilocorp (optimum fiziologic fiind considerat astăzi în jur de 1, 2 g/kilocorp). În ceea ce priveşte prezenţa şi valoarea grăsimilor în alimentaţie, acestea încep să fie cunoscute abia în ultimele decenii. În 1926, Grauss şi Burr au făcut o primă observaţie asupra simptomelor carenţei care rezultă ca urmare a excluderii lipidelor din alimentaţie. În 1930, Burr descoperă că aceste perturbări se datoresc absenţei acizilor graşi polinesaturaţi. De abia în 1944, Hansen precizează în ce constau perturbările carenţiale în alimentaţia insuficientă în acizi graşi polinesaturaţi. O serie de cercetări efectuate între 1957-1963 arată că o alimentaţie bogată în grăsimi duce la apariţia dislipidemiilor şi instalarea arterosclerozei, iar alţi autori arată faptul că grăsimile vegetale pot avea un rol important în prevenirea arterosclerozei. Terroine (1963) atribuie lipidelor bogate în acizi graşi nesaturaţi (acidul oleic, linoleic, linolenic, arahidonic) denumirea de lipide esenţiale, termen sub care sunt cunoscuţi azi. După această dată abundă cercetările asupra rolului acizilor graşi polinesaturaţi în prevenirea bolilor degenerative de tipul arterosclerozei. Astfel, unii autori arată că un regim sărac în grăsimi saturate şi bogat în grăsimi polinesaturate scade numărul de coronarite şi de infarct miocardic. Se constată însă de unii cercetători că la animalele hrănite cu grăsimi nesaturate în cantitate mare apar hepatoze şi hepatite necrotice. Recent, americanii subliniază rolul dislipidemiilor în geneza procesului aterogen şi rolul regimurilor hipercalorice bogate în grăsimi alimentare în apariţia acestui proces. Pentru a preveni aceste efecte nedorite azi se preconizează ca în alimentaţia raţională grăsimile să ocupe 25-30 % din cantitatea calorică globală şi că 1/3 până la maximum 1/2 din aceştia trebuie să constituie grăsimile polinesaturate de origine vegetală. Dacă se poate azi afirma cu convingere că ne aflăm la sfârşitul deceniului proteinelor şi grăsimilor, în ceea ce priveşte glucidele nu ne găsim prea departe de început. Oricât ar părea de paradoxal, continuă să existe foarte puţine cunoştinţe referitoare la soarta diferitelor tipuri de glucide în organism. Informaţiile despre metabolismul polizaharidelor, tri- şi dizaharidelor, hexozelor şi pentozelor au încă foarte mică importanţă teoretică şi practică. În ultimii ani, cercetări întreprinse în acest domeniu par să aducă unele relaţii despre resorbţia glucidelor, a dizaharidelor, despre metabolismul fructozei, etc. Se arată posibilitatea existenţei unei relaţii cauză-efect între consumul de zahăr şi frecvenţa infarctului miocardic. În ceea ce priveşte elementele minerale şi microelementele s-a ajuns la concluzia că din cele peste 110 elemente cunoscute azi, un număr de peste 60 se găsesc în organismul uman. Sursa de substanţe minerale o constituie hrana naturală. Uneori însă şi solul poate contribui la apariţia unor deficienţe. În soluri al căror conţinut în calciu şi fosfor este foarte redus, plantele
15
cultivate aici sunt sărace în aceste elemente, fapt cu consecinţe grave asupra nutriţiei populaţiei. Deficienţele de microelemente sunt mai bine cunoscute în ultimul deceniu. Se cunoaşte rolul deficienţei de iod în apariţia cariei dentare, rolul deficienţei de zinc în apariţia unor boli carenţiale grave, sau al bogăţiei de cadmiu în apariţia infarctului miocardic, ca şi rolul cobaltului şi cromului în determinarea arterosclerozei. În ceea ce priveşte vitaminele, cercetările din ultimul timp, paralel cu aprofundarea metabolismelor celorlalte principii alimentare, par să arunce o nouă lumină asupra lor şi a necesităţii de suplimentare cu vitamine a unor regimuri neadecvate. Interrelaţiile dintre vitamine şi aminoacizi, dintre vitamine şi diversele minerale, între diverse vitamine sunt mai bine cunoscute azi.
2.2. Probleme ale alimentaţiei contemporane pe plan mondial şi în ţara noastră Astăzi asistăm în lume la două aspecte alimentare diametral opuse; un aspect caracteristic ţărilor slab dezvoltate şi sărace, populaţiilor sărace în general şi anume subalimentarea, şi un alt aspect, caracteristic popoarelor bogate - supraalimentaţia. După cum se ştie, există în prezent regiuni întinse de pe glob unde subnutriţia populaţiei este cronică. Potrivit statisticilor recente ale OMS şi FAO, foametea totală afectează circa 15 % din populaţia pământului, iar foametea ascunsă peste 40-45 %. Se ştie că în prezent agricultura se practică numai pe 1400 milioane ha, adică pe circa 40 % din suprafaţa totală cultivabilă. Pământul ar avea deci posibilitatea să hrănească, numai prin mărirea raţională a suprafeţei cultivabile, de 20 de ori mai mulţi oameni decât în prezent. Dezvoltarea ştiinţifică a posibilităţilor de hrană cunoscute sau în curs de a fi rezolvate în viitorul apropiat, cum sunt: noile surse de proteine din mări şi oceane, surse de proteine neconvenţionale, sinteze de noi produse alimentare, toate acestea vin în sprijinul aceleiaşi teze: foametea este iraţională în epoca contemporană şi nu poate ameninţa viitorul omenirii. Descoperiri ştiinţifice de dată relativ recentă ale unor bacterii din specia Spirillium, capabile să fixeze azotul din aer, deschid perspective de punere la punct în viitor a unei tehnologii de obţinere a recoltelor sporite. Al doilea aspect, supraalimentaţia, constituie de asemenea o problemă deosebită a nutriţiei contemporane.
16
3. PRINCIPIILE ŞI ALIMENTAŢIEI
OBIECTIVELE
RAŢIONALIZĂRII
Legătura cea mai veche, atât filogenetic, cât şi ontogenetic dintre organism şi aliment, este reprezentată prin funcţia de troficitate care asigură dezvoltarea structurii materiei vii şi menţinerea proceselor vitale. Cu toate acestea, în căutarea şi încorporarea produselor alimentare, consumatorul nu se orientează decât parţial după conţinutul lor în trofine. Atitudinea consumatorului faţă de hrană este determinată în primul rând de proprietăţile organoleptice ale acesteia (formă, culoare, miros, gust etc.), care se integrează în complexul psihic al unei persoane şi starea euforică (plăcerea) provocată de aceste însuşiri capătă un rol hotărâtor în alegerea produselor alimentare. Legătura dintre om şi aliment se poate manifesta întâmplător şi sub forma unui conflict cu consecinţe grave pentru organism. În urma contaminării cu microorganisme patogene sau cu diferite substanţe toxice, produsele alimentare pot provoca boli, şi în anumite împrejurări, ele constituie un pericol pentru viaţa consumatorului neavizat.
3.1. Prevenirea poluării alimentelor şi evitarea consumării unui produs insalubru Principiul "primum non nocere" este perfect valabil şi în alimentaţie, unde grija ca un aliment să nu fie dăunător sănătăţii trebuie pusă pe primul plan. Pentru aceasta este necesar să se cunoască atât sursele agenţilor patogeni, ce pot fi vehiculate de alimente, cât şi mijloacele de protecţie a produselor alimentare şi de prevenire a intoxicaţiilor şi toxinfecţiilor provocate de consumarea unor produse insalubre. După descoperirea bacteriilor şi cunoaşterea originii infecţioase a unui număr mare de boli, igiena dominată de microbiologie nu vedea în aliment decât riscul transmiterii unor asemenea agenţi patogeni, fie de la animale la om (antropozoonoze), fie de la om la om şi produsele alimentare erau considerate aproape exclusiv ca o verigă în lanţul epidemiologic. Prin măsurile inspirate din acest concept, igiena a contribuit la stăvilirea a numeroase îmbolnăviri. Sursa microorganismelor patogene din alimente o constituie fie personalul care manipulează produsele alimentare (bolnavi, convalescenţi, purtători sănătoşi), fie carnea animalelor bolnave sacrificate. Contaminarea alimentelor se face direct sau indirect, prin intermediul apei, solului sau utilajelor. Insalubrizarea produselor alimentare cu substanţe chimice se poate datora fie remanenţei în alimente naturale a unor mici cantităţi de substanţe pesticide (fungicide, erbicide, insecticide, acaricide, etc. ), fie contaminării cu metale sau metaloizi toxici eliberaţi de utilaj sau de materialele din ambalaj, fie adăugării în exces a unor substanţe pentru prelungirea duratei de
17
păstrare (conservanţi, aromatizanţi, etc. ). Pe măsura chimizării agriculturii şi a intensificării proceselor de prelucrare industrială a alimentelor, riscul ca produsele alimentare să conţină noxe chimice este tot mai mare şi grija pentru apărarea sănătăţii consumatorilor trebuie să crească. Se impune deci ca pe tot circuitul alimentar să se respecte anumite cerinţe sanitare şi reguli de igienă care să prevină insalubrizarea lor. Cele poluate se vor scoate din circuitul alimentar.
3.2. Asigurarea unei bune stări de nutriţie Pentru realizarea unui echilibru perfect şi continuu între ceea ce metabolizează sau pierde organismul şi aportul exogen de material energetic, plastic şi catalitic este necesar să se cunoască: - trebuinţele nutritive ale omului (cantitativ şi calitativ) care variază cu starea sa fiziologică (copilărie, adolescenţă, maturitate, muncă, etc. ) şi cu factorii de mediu ambiant (climă, infecţiozitate, toxicitate, etc. ); - aptitudinea produselor alimentare (disponibile) de a contribui la acoperirea necesităţilor metabolice ale organismului, pentru ca, prin combinarea lor în mâncăruri, să se asigure un aport adecvat de calorii (aspectul cantitativ) şi de trofine (calitativ). Prin cunoaşterea din ce în ce mai adâncă a rolului exercitat de fiecare trofină şi a relaţiilor dintre ele, raţia alimentară nu poate fi privită numai sub aspectul ei caloric, furnizoare a energiei cheltuită de "maşina umana", ci şi pentru desfăşurarea optimă a proceselor metabolice, fiind necesar ca ea (raţia) să cuprindă toate trofinele sau neapărat pe cele esenţiale, care nu pot fi sintetizate în corpul omului. Apoi acestea trebuie să se găsească în proporţii optime unele faţă de altele, dezechilibrul putând fi aproape tot atât de dăunător ca şi lipsa unei trofine. Valoarea nutritivă a unui aliment depinde nu numai de numărul şi de proporţia de trofine pe care le conţine, ci şi de relaţiile acestora cu alte substanţe coexistente, care pot interfera utilizarea digestivă sau metabolică a unora dintre trofinele aflate în produsul respectiv sau în altele asociate cu el. Întrucât cele mai multe alimente folosite de omul civilizat sunt produse industriale, trebuie cunoscute repercutarea proceselor tehnologice asupra valorii nutritive a materiei prime utilizată la fabricarea lor. Valoarea nutritivă a alimentelor depinde şi de influenţa prelucrării culinare asupra conţinutului în trofine. În cursul acestor prelucrări industriale şi culinare alimentele naturale pierd o parte din trofinele conţinute şi valoarea lor nutritivă se micşorează. Dacă procesele tehnologice nu se desfăşoară în anumite condiţii sau dacă nu se respectă reţetele şi normele de preparare, pierderile de trofine devin foarte importante şi alimentele se degradează. Este important de cunoscut gradul de utilizare digestivă a fiecărui aliment.
3.3. Proprietăţile organoleptice ale produselor alimentare şi deprinderile consumatorului Legătura dintre organism şi aliment făcându-se prin intermediul organelor de simţ, mai înainte ca hrana să fie ingerată, este necesar ca însuşirile senzoriale ale alimentelor şi mâncărurilor să corespundă cerinţelor şi deprinderilor alimentare ale consumatorului, spre a-i trezi apetitul şi a pregăti organismul în vederea încorporării materialului nutritiv.
18
Alimentele naturale, dacă nu sunt manipulate şi păstrate în anumite condiţii, îşi modifică proprietăţile organoleptice. Când modificările survenite în aspectul organoleptic depăşesc anumite limite, se consideră alterat produsul, fiind dăunător sănătăţii. Alterarea produselor alimentare se poate datora fie enzimelor existente în alimentele naturale care sunt păstrate în anumite condiţii prielnice pentru activitatea enzimelor, fie unor acţiuni pur chimice (oxidare) sau mecanice, însă, în marea majoritate a cazurilor, modificările proprietăţilor organoleptice sunt efectul transformărilor biochimice provocate de microorganisme. Gradul de alterare depinzând de intensitatea contaminării şi mai ales de condiţiile de păstrare (temperaturile optime pentru activitatea enzimelor şi a microorganismelor grăbind şi accentuând descompunerile), pentru menţinerea însuşirilor organoleptice ale alimentelor este necesar ca pe de o parte să se ia măsuri menite să minimalizeze poluarea, iar pe de altă parte produsele alimentare să fie manipulate şi păstrate în condiţii nefavorabile proliferării microorganismelor şi activităţii enzimelor.
3.4. Atitudinea omului faţă de hrană (Comportamentul alimentar) La animalele superioare, nevoia impetuoasă a încorporării de material nutritiv din mediul ambiant s-a fixat de-a lungul dezvoltării lor filogenetice şi s-a transmis de la o generaţie la alta printr-o serie de acte reflexe ereditare sau înnăscute, care alcătuiesc instinctul alimentar. Datorită acestei moşteniri, descendentul celor mai multe specii este capabil ca, chiar la venirea pe lume, fără o prealabilă instrucţie, să deosebească alimentele de alte obiecte şi să îndeplinească anumite acţiuni care duc la ingerarea hranei. Galen, punând un ied, extras la termen prin laparatomie, în faţa mai multor produse, a constatat că după ce noul apărut pe lume a început să meargă, le-a mirosit pe toate şi apoi s-a oprit şi a ingerat lapte. Această observaţie a determinat pe marele medic al antichităţii să recunoască axioma "natura nu are nevoie de maiştrii care să o instruiască", formulată de predecesorul său, nemuritorul Hippocrat. Perpetuarea diferitelor specii de animale sălbatice arată nu numai că organismul are posibilitatea de a deosebi alimentele de alte corpuri, ci şi că el dispune de o capacitate de reglare şi de adaptare a ingestiei la nivelul trebuinţelor metabolice. Întradevăr, din numeroase observaţii asupra activităţii spontane a mai multor specii de animale în diverse stări fiziologice (extirparea sau implantarea de diverse glande endocrine, administrarea de regimuri deficitare etc. ), reiese clar că organismul reuşeşte să aleagă alimentele ce furnizează trofinele corespunzătoare nevoilor nutritive ale sale. Atitudinea animalelor superioare faţă de hrană este determinată pe de o parte de învăţătura acumulată de-a lungul dezvoltării filogenetice a speciei şi transmisă din generaţie în generaţie, sub forma unor acte reflexe moştenite (instinctul alimentar), iar pe de altă parte ea este rezultatul experienţei câştigate în viaţa proprie a individului. Perceperea modificărilor metabolice şi a micşorării concentraţiei diferitelor trofine din ţesuturi şi uneori prin intermediul chemoreceptorilor interni (fibre vegetative) şi direct de către sistemul nervos central (diencefal şi scoarţa cerebrala), determină apariţia senzaţiei de foame, care reflectă nevoia de material nutritiv. Această excitaţie pe de o parte orientează activitatea organismului pentru căutarea de alimente, iar pe de altă parte declanşează pregătirea aparatului digestiv în vederea încorporării hranei (contracţii gastrice, secreţia de sucuri digestive etc. ). Prin consumarea repetată de diferite alimente naturale, care furnizează organismului materialul energetic, plastic şi catalitic, se
19
realizează o asociere între efectele nutriţionale, determinate de conţinutul lor în trofine şi proprietăţile organoleptice ale alimentelor (aspect, culoare, consistenţă, gust, etc. ), care a reacţionat asupra organelor de simţ, mai înainte ca hrana să fie ingerată. În urma acestei legături, organismul are o anumită atitudine faţă de produs, manifestată fie ca atracţie (apetit), fie ca repulsie, după cum efectul (digestiv şi metabolic) exercitat de respectivul produs a fost binefăcător sau dăunător. Foamea este rezultatul percepţiei nevoii organice de material nutritiv şi leagă organismul mai mult de conţinutul alimentelor în trofine calorigene; apetitul şi repulsia sunt rezultatul asocierii dintre efectul ingestiei unei mâncări si însuşirile sale senzoriale. Cunoscute sub denumirea de obiceiuri sau deprinderi alimentare, atât apetitul, cât şi aversiunea faţă de o mâncare nu sunt în fond decât foamea asociată cu amintirea însuşirilor organoleptice ale produselor consumate anterior. Ingerarea de alimente se face până când foamea şi pofta de mâncare sunt înlocuite prin senzaţia euforică dată de saţietate. Aceasta se instalează treptat şi apare mai înainte ca trofinele conţinute de hrana ingerată să ajungă pe piaţa metabolică pentru a corecta modificările biochimice care au declanşat foamea. Atitudinea faţă de hrană fiind determinată în primul rând de proprietăţile senzoriale şi de volumul hranei ingerate şi numai secundar (prin asociere) de conţinutul său în trofine, înseamnă că există posibilitatea ca omul să nu-şi aleagă produsele alimentare corespunzătoare nevoilor sale metabolice şi că a fi sătul nu echivalează cu a fi hrănit raţional. Atracţia unei persoane poate fi deosebit de mare faţă de un produs cu proprietăţi organoleptice pronunţate (viu colorat, aromatizat, dulce sau picant), deşi conţinutul său în trofine este redus şi invers, un aliment lipsit de aceste însuşiri exterioare este puţin consumat, cu toate că poate fi foarte bogat în trofine esenţiale. Ţinând seama că prin gust şi în special prin miros omul poate percepe cantităţi extrem de mici de substanţe aromatizante (depăşind sensibilitatea unei metode chimice de analiză), se înţelege importanţa proprietăţilor organoleptice pentru atitudinea consumatorului faţă de produsele alimentare. Alimentele au suferit efectul din ce în ce mai profund al prelucrării culinare şi industriale, care au modificat în mare măsură atât proprietăţile fizice (densitate, vâscozitate, etc. ). cât mai ales raportul natural dintre trofine, În felul acesta, omul civilizat s-a îndepărtat mult de natură şi, neavând posibilitatea instinctivă de a sesiza modificările survenite in valoarea nutritivă a produselor alimentare, este expus la riscurile unei alimentaţii neadecvate.
20
4. BAZELE BIOCHIMICE ALE ALIMENTAŢIEI Alimentele, indiferent de modul lor de preparare şi prezentare, sunt alcătuite din câteva componente de bază cunoscute sub denumirea de factori nutritivi. Acestea sunt: proteinele, lipidele, glucidele, sărurile minerale, apa şi vitaminele. Primele trei (glucidele, lipidele şi proteinele) reprezintă materialul furnizor de energie pentru organism, dar pot îndeplini şi funcţie plastică, de refacere sau reînnoire a ţesuturilor uzate. Mineralele şi vitaminele intervin într-o serie de reacţii biochimice din organism; accelerându-le viteza de producere, ele reprezintă deci aşa numiţii biocatalizatori. Vom prezenta în continuare câteva dintre caracteristicile factorilor alimentari.
4.1. Proteinele Din punct de vedere chimic, acestea sunt substanţe cu molecula foarte complexă, ce are în componenţa ei atomi de carbon, hidrogen, oxigen, azot şi uneori sulf. Prin funcţiile pe care le au în organism, proteinele sunt indispensabile vieţii. Astfel: - sunt componentele ţesuturilor, deci intră în structura tuturor celulelor şi totodată iau parte la creşterea şi refacerea celulelor, deci îndeplinesc un rol plastic; - partcipând la formarea unor enzime sau fermenţi (catalizatorii biochimici cu ajutorul cărora se efectuează majoritatea reacţiilor metabolice), proteinele intervin în desfăşurarea tuturor proceselor vitale ale organismului; - intră în structura unor hormoni (substanţe secretate de glandele endocrine) al căror rol este deosebit de important în reglarea activităţii normale a organismului; - iau parte la menţinerea echilibrului osmotic şi la repartiţia apei şi a substanţelor dizolvate în ea, în diferite sectoare ale organismului; - intervin în procesul de apărare a organismului împotriva microbilor şi a toxinelor, participând la formarea unor substanţe numite anticorpi, cu rol în apărarea organismului împotriva invaziei microbiene; - protejează organismul contra acţiunii toxice a unor substanţe cu care se combină chimic, transformându-le astfel în substanţe lipsite de nocivitate; - în anumite situaţii, proteinele pot fi arse în organism în scop energetic. Din acest proces rezultă bioxid de carbon, apă, uree, acid uric, etc. , şi se eliberează 4, 1 calorii pentru 1 g de proteine arse. În clasa mare a proteinelor intră o mulţime de substanţe. Structura lor, foarte complicată rezultă din înlănţuirea unor entităţi structurale mai simple, numite aminoacizi. Aceştia au fost numiţi pe drept cuvânt "pietrele de construcţie ale organismului". Dintre cei 30 de aminoacizi cunoscuţi ca făcând parte din structura organismului, 8 sunt consideraţi ca fiind esenţiali, pentru că nu pot fi sintetizaţi în organismul omului şi deci trebuie aduşi prin alimentaţia zilnică. Ceilalţi, numiţi neesenţiali, pot fi sintetizaţi de organism din alte substanţe, ceea ce înseamnă că
21
aportul lor din alimente nu este indispensabil. Accentuăm că noţiunea de esenţial nu se referă la importanţa aminoacidului pentru organism ci la capacitatea organismului de a-l sintetiza. Pentru sinteza proteinelor proprii organismul are nevoie atât de aminoacizi esenţiali, cât şi de cei neesenţiali în acelaşi timp şi în anumite proporţii. Alimentaţia noastră conţine un amestec care diferă tocmai prin compoziţia lor în aminoacizi. Prezenţa aminoacizilor esenţiali în anumite proporţii, în constituţia proteinei îi conferă acesteia aşa numita valoare biologică. Din punct de vedere al valorii lor biologice, proteinele alimentare se pot împărţi în 3 categorii: a) proteine de clasa I-a (complete), cum sunt proteinele din ou, carne, lapte şi brânzeturi, conţin toţi aminoacizii esenţiali în proporţii optime pentru sinteza proteinelor proprii organismului. De ele depind menţinerea echilibrului proteic al organismului şi creşterea animalelor tinere; b) proteine din clasa a II-a (parţial complete), cum sunt cele din unele leguminoase uscate şi cereale (grâu, orez), au în structură toţi aminoacizii esenţiali, dar nu în proporţii optime pentru sinteza proteinelor proprii organismului. Ele pot men_ine echilibrul proteic al organismului, dar pentru a întreţine creşterea sunt necesare cantităţi de două ori mai mari faţă de cele de clasa I-a; c) proteine de clasa a III-a (incomplete), după cum le arată şi numele, din structura lor lipsesc unul sau mai mulţi aminoacizi esenţiali, iar cei prezenţi sunt în proporţii dezechilibrate; aceasta face ca valoarea lor biologică să fie foarte scăzută. Din această clasă fac parte gelatina din oase, tendoane, cartilaje şi zeina din porumb. Ele nu pot menţine un bilanţ proteic echilibrat în organism, nici nu întreţin creşterea organismelor tinere. Se poate creşte valoarea lor biologică prin asocierea cu proteine de clasă superioară. Cele mai importante surse de proteine din alimentaţie sunt: carnea şi derivatele de carne (20-30 %), laptele (4 %), brânzeturile (20-30 %), ouăle (13 %), leguminoasele uscate (20-25 %), pâinea (10 %), pastele făinoase (10-15 %), nucile (17 %).
4.2. Lipidele Reprezintă una dintre importantele surse energetice ale organismului, astfel încât prin arderea unui gram de lipide rezultă circa 9 calorii. Cuvântul "lipide" provine de la grecescul "lipos", care înseamnă gras, grăsime. Ele reprezintă constituentul preponderent al ţesutului adipos din organism. Din punct de vedere al originii lor, grăsimile pot fi animale şi vegetale. Ca structură chimică sunt substanţe organice cu molecula mai mult sau mai puţin complexă, constituite din acizi graşi şi glicerol (glicerină). Lipidele alimentare se deosebesc unele de altele în primul rând prin prezenţa acizilor graşi saturaţi sau nesaturaţi în structura lor. Denumirea de acid gras saturat şi de acid gras nesaturat este dată de absenţa, respectiv prezenţa dublelor legături dintre atomii de carbon din molecula acidului. Diferenţierea lipidelor din acest punct de vedere a devenit foarte importantă de când s-a dovedit corelaţia directă dintre consumul crescut de grăsimi bogate în acizi graşi saturaţi şi apariţia unor boli metabolice de tipul arterosclerozei. În general, grăsimile bogate în acizi graşi saturaţi sunt solide la temperatura obişnuită, în timp ce grăsimile bogate în acizi graşi nesaturaţi sunt lichide (uleiul). Rolul lor în organism este în primul rând energetic; ele sunt arse pentru a elibera energie. Deosebit de utile în lupta
22
împotriva frigului sunt indicate indivizilor care lucrează în medii cu temperatura scăzută, deci care necesită consum caloric crescut. Au avantajul că un volum mic furnizează o importantă cantitate de energie. În afară de aceasta, lipidele constituenţii structurali ai organismului. Proporţia lor în celule variază: celulele sistemului nervos, de exemplu, sunt bogate în grăsimi complexe, numite fosfolipide. În ţesutul adipos, constituit preponderent din lipide, grăsimea este depozitată ca substanţă de rezervă fie sub piele, fie în jurul diferitelor organe; organismul face apel la această rezervă când nevoile sale cresc sau când aportul caloric alimentar a fost insuficient. Rezervele adipoase pot creşte în cazul unui consum exagerat de grăsimi bogate în acizi graşi saturaţi, provenite mai ales din alimente de origine animală (carnea grasă, untul, untura, ouăle, etc.), determină creşterea colesterolului sanguin; depunerea lui în pereţii arterelor produce sclerozarea lor, proces cunoscut sub numele de arteroscleroză. Aceasta stă la baza unor complicaţii de o extremă gravitate ca infarctul miocardic, hemoragia cerebrală, hipertensiunea arterială, etc. Ca şi aminoacizii, acizii graşi au fost împărţiţi, în funcţie de posibilităţile organismului de a-i sintetiza sau nu, în două categorii: esenţiali şi neesenţiali. Acizii graşi esenţiali: linoleic, linolenic, arahidonic, neputând fi sintetizaţi în organism, trebuie aduşi prin alimentaţie într-o cantitate îndestulătoare. Lipsa sau insuficienţa lor împiedică utilizarea celorlalţi acizi graşi din organism. Ca surse mai importante de acizi graşi nesaturaţi amintim uleiul de germeni de porumb, de floarea soarelui, de soia, etc. Acizii graşi neesenţiali, cum sunt acidul palmitic, stearic, etc., se găsesc în proporţie importantă în grăsimile de origine animală, unt, untură, smântână, seu, etc. Ca şi în cazul aminoacizilor, denumirea de "esenţial" şi "neesenţial" se referă numai la capacitatea organismului de a-i sintetiza şi nu la importanţa lor. Pentru sinteza grăsimilor proprii organismul are nevoie atât de acizii graşi saturaţi, cât şi de cei nesaturaţi, însă în anumite proporţii. Acizii graşi prezenţi în alimentele de origine animală sunt principalii transportori de vitamine liposolubile ca retinolul, colecalciferolul, tocoferolul, etc. În alimentaţia raţională este necesară atât prezenţa grăsimilor animale, cât şi a celor vegetale, în anumite proporţii. Cele mai importante surse alimentare sunt: untul şi margarina (80 - 85 %), smântâna (20 - 30 %), slănina (70 %), untura (100 %), seul (99 - 100 %), uleiurile vegetale (100 %), carnea grasă (15 - 30 %), laptele (4 %), brânzeturile grase (23 - 30 %), nucile, alunele (40 - 50 %).
4.3. Glucidele sau hidraţii de carbon Sunt substanţe organice alcătuite din carbon, hidrogen şi oxigen. Denumirea de glucide vine de la cuvântul grecesc "glikis" care înseamnă dulce, calitate comună majorităţii reprezentanţilor acestei clase. Cele mai importante glucide sunt glucoza şi fructoza (cu moleculă mică), numite şi monozaharide, zaharoza (zahărul), galactoza (glucidul din lapte), amidonul (glucidul din legume şi cereale), celuloza şi hemiceluloza (din vegetale) şi glicogenul (din muşchi sau ficat). Glucidele reprezintă o sursă importantă de energie pentru organism; un gram de glucide furnizează prin ardere circa 4 calorii. În comparaţie cu alte surse energetice ale organismului, arderea glucidelor eliberează rapid energia. De aceea, glucidele (mai ales sub formă de glucoză şi zaharoză sau fructoză) sunt
23
recomandate indivizilor care trebuie să facă eforturi mari într-un interval de timp mic (sportivi). În afară de rolul lor energetic, glucidele sunt indispensabile pentru metabolizarea lipidelor şi a protidelor. Unele glucide, ca celuloza şi hemicelulozele, nu suferă degradări în organism datorită consistenţei fibroase, dar stimulează mişcările intestinului gros (peristaltismul) favorizând evacuarea fecalelor. Deşi glucidele au o pondere însemnată în hrana omului, consumarea lor în cantităţi excesive poate fi dăunătoare organismului. Boala cunoscută sub numele de diabet zaharat, caracterizată prin creşterea anormală a zahărului din sânge, poate fi uneori consecinţa consumului exagerat de produse bogate în glucide (dulciuri concentrate). În ultima vreme, cercetările în domeniul alimentaţiei au demonstrat strânsa corelaţie între consumul crescut de glucide şi apariţia unor boli metabolice ca obezitatea, arteroscleroza etc. Aceasta impune păstrarea unei proporţii bine stabilite în privinţa aportului de glucide în alimentaţie, chiar dacă ele sunt o sursă de energie ieftină. Dintre sursele mai importante de glucide amintim: zahărul (100 %), produsele zaharoase (50 %), pastele făinoase (70-75 %), leguminoasele uscate (50-60 %), legumele şi fructele (10-20 %).
4.4. Apa Este un element indispensabil vieţii; este mediul în care se desfăşoară toate reacţiile biologice, pierderea a 10 % din apa organismului ducând la moartea acestuia. Dacă fără hrană un om poate rezista şi timp de o lună, fără apă moare în câteva zile. Apa îndeplineşte în organism o serie de roluri importante şi anume: - dizolvă substanţele nutritive din hrană, le transportă la celule (unde sunt metabolizate) şi apoi transportă reziduurile pentru a fi eliminate prin rinichi, piele, plămâni etc.; - intervine în menţinerea constantă a temperaturii corpului, eliminând căldura ce prisoseşte in organism prin transpiraţie, evaporare; - constituie solventul în care sunt dizolvate substanţele minerale, făcând posibilă astfel acţiunea acestora. Apa este adusă în organism fie ca atare, fie prin alimente. Proporţia de apă din alimente este variabilă. Există de asemenea o cantitate de apă care rezultă din arderea protidelor, lipidelor şi glucidelor în organism, numită apă de combustie sau apă metabolică, pe care organismul o foloseşte pentru nevoile sale hidrice. Între aportul şi eliminarea apei există un echilibru, dependent atât de sistemul nervos central, cât şi de unii hormoni ai glandelor endocrine.
4.5. Elementele minerale Deşi se găsesc în proporţii mici comparativ cu celelalte principii nutritive, au totuşi o importanţă deosebită pentru organism. Unele elemente cum sunt: calciul, fosforul, sodiul, potasiul, magneziul se găsesc în cantităţi mai mari, de ordinul gramelor; altele ca: fierul, iodul, fluorul, cuprul, sulful se găsesc în cantităţi foarte mici şi de aceea au fost numite pe drept cuvânt, oligoelemente. Elementele minerale care participă la structura celulelor se găsesc dizolvate în mediul apos al citoplasmei; de asemenea ele intră în constituţia unor enzime, vitamine şi hormoni sau facilitează funcţionarea acestora în organism.
24
Calciul şi fosforul. Se găsesc în organism sub formă de săruri (fosfaţi sau carbonaţi) în schelet, dinţi şi sânge. Se găsesc însă şi în alte ţesuturi. Astfel, fosforul este prezent în proporţie importantă la nivelul ţesutului nervos, asigurându-i buna funcţionare. Alimentele mai bogate în calciu şi fosfor sunt: laptele, brânzeturile (fabricate cu cheag), ouăle (mai ales gălbenuşul), unele legume (varza, conopida), cerealele necojite şi unele fructe (nuci, lămâi, portocale). Lipsa calciului şi a fosforului din alimentaţie se soldează cu apariţia unei boli numită rahitism, care se manifestă la copii, mai ales în prima perioadă de viaţă. Boala se caracterizează prin înmuierea oaselor, întârzierea apariţiei dinţilor. Aceeaşi cauză duce la adult la rarefierea oaselor, care are drept consecinţă producerea cu mare uşurinţă a fracturilor, boală cunoscută sub numele de osteoporoză, şi la osteomalacie. Sodiul şi clorul. Sunt aduse în organism sub formă de sare de bucătărie, adică sub forma clorurii de sodiu conţinute în alimentele de origine animală sau vegetală. În afecţiunile care au ca simptome vărsăturile abundente şi diareea, se pierd cantităţi importante de sodiu şi clor; dacă acestea nu sunt rapid înlocuite, pun în pericol organismul. Există şi stări patologice caracterizate prin retenţia sodiului, ca o consecinţă a eliminării sale în cantitate insuficientă. Odată cu sodiul, se reţine de obicei şi o cantitate de apă, ceea ce face să apară edeme. În aceste cazuri se impune reducerea aportului de sodiu în alimentaţie. Potasiul. Ajunge în organism prin alimente de origine animală (carne, peşte, lapte) sau de origine vegetală (legume şi leguminoase uscate şi fructe). Îl găsim mai ales în interiorul celulelor, strâns corelat cu sodiul din spaţiul extracelular. Atât creşterea, cât şi scăderea nivelului său în sânge comportă o mare periculozitate pentru buna funcţionare a muşchiului cardiac, întrucât poate provoca moartea individului prin oprirea inimii. Magneziul. Se găseşte mai ales în carne, viscere, lapte, ouă, unele legume (cartofi, fasole) şi cereale. În organism se află mai ales în interiorul celulelor, intuind de asemenea un rol de sedare a sistemului nervos central. În absenţa lui din organism pot să apară convulsii. Fierul. Este adus în organism cu alimentele de origine animală: viscere (ficat, splină, inimă), gălbenuş de ou, ca şi cu alimentele de origine vegetală: leguminoase uscate, cereale necojite, fructe, mai ales uscate si unele legume verzi (spanac, urzici etc.). Deşi se găseşte în cantitate mică, fierul are un rol foarte important în organism. Intră în structura globulelor roşii, mai precis în structura pigmentului acestora - hemoglobina - , care transportă oxigenul. Lipsa fierului face ca hemoglobina să se formeze în cantitate insuficientă, mecanism care stă la baza apariţiei anemiei feriprive. În afară de fierul adus prin alimentaţie, organismul mai utilizează şi fierul care rezultă în urma distrugerii globulelor roşii în organism. Cuprul. Se găseşte în proporţie mai mare în viscere (ficat, splină, creier, rinichi), leguminoase uscate, ciuperci, nuci, cafea şi ceai. În organism ajută la utilizarea mai bună a fierului şi de asemenea intră în constituţia unor enzime cărora le facilitează acţiunea. Iodul. Este un element indispensabil bunei funcţionări a glandei tiroide, lipsa sa din alimentaţie, frecvente în zonele unde solul şi apa sunt sărace în acest element, duce la mărirea glandei cu apariţia guşii.
25
Se găseşte în cantitate importantă în peştele de mare, ouă, ceapă, usturoi. De asemenea apa de băut conţine o cantitate de iod. În cazul când aceasta este insuficientă, se suplimentează prin adăugarea iodului în sarea de bucătărie. Fluorul. Se găseşte în cantitate mai mare în ceai, lapte, gălbenuş de ou, carne, organe (ficat, rinichi, creier), peştele de mare, spanac, roşii, mere, făină de grâu. În organism, fluorul se găseşte mai mult în dinţi, oase, glande endocrine, muşchi şi centri nervoşi. Lipsa sa din alimentaţie favorizează apariţia cariilor dentare. Tocmai de aceea, în unele ţări se introduce în apa de băut o cantitate de fluor, ca măsură de prevenire a cariilor dentare. Sulful. Se găseşte în alimente de origine animală: ouăle, carnea, ficatul, rinichiul, sângele şi în drojdia de bere. În organism participă la formarea fanerelor (păr, unghii) şi a pielii. De asemenea, prin aşa numita funcţie de sulfoconjugare ce are loc în ficat, participă la neutralizarea unor substanţe toxice. Sub forma aminoacizilor sulfuraţi, îndeplineşte o funcţie biocatalitică, participând la o serie de procese de oxido-reducere şi ca transportor de hidrogen.
4.6. Vitaminele Sunt factori nutritivi cere, deşi se găsesc în cantităţi foarte mici, de ordinul miligramelor sau fracţiunilor de miligram, au totuşi funcţii deosebit de importante în organism. Vitaminele se clasifică după cum sunt solubile în grăsimi sau în apă în: liposolubile şi hidrosolubile. În organism îndeplinesc funcţii asemănătoare cu ale hormonilor şi anume participă la procesele de formare a diferitelor substanţe, de dezvoltare a organismului, de înmulţire a celulelor. Unele vitamine pot fi depozitate în organism. Dintre aceste fac parte: Vitamina A (retinolul, oxeroftolul) poate fi adusă prin alimentaţie, ca atare sau sub forma provitaminei (caroten), precursor din care se sintetizează vitamina A în organism. Alimentele cele mai bogate în caroten sunt cele de origine animală: ficatul, peştele gras, laptele, gălbenuşul de ou, smântâna, untul, frişca, brânzeturile grase. Se găseşte de asemenea în alimente de origine vegetală: morcovi, spanac, urzică, varză roşie, lobodă, salată verde, ardei gras, gogoşari, tomate, cireşe, piersici, caise, fragi, etc. În organism această vitamină asigură buna funcţionare a ochiului, influenţând adaptarea la lumină şi întuneric. Influenţează creşterea animalelor tinere şi reproducere, menţine integritatea unor ţesuturi ca pielea, mucoasele, scheletul şi dinţii, creşte rezistenţa organismului la infecţii. Vitamina D (colecalciferolul) are dublă origine, animala şi vegetală. Alimentele bogate în vitamina D sunt: ficatul (peşte), laptele (vara), untul, frişca, smântâna, gălbenuşul de ou. Dintre vegetale: ciupercile şi unele cereale conţin cantităţi mai importante. Vitamina D se mai poate forma şi la nivelul pielii din provitamina existentă aici, sub acţiunea razelor solare (ultraviolete). În organism, aceasta intervine în absorbţia calciului şi fosforului, contribuind totodată la depunerea acestor elemente în schelet şi dinţi; creşte rezistenţa organismului faţă de infecţii, ajută buna funcţionare a unor glande cu secreţie internă ca: tiroida, paratiroidele, hipofiza. Vitamina E (tocoferolul) se găseşte în cantităţi considerabile în germenele de cereale,
26
ouă, ficat, lapte, leguminoase uscate, ulei de floarea soarelui, pâinea neagră sau intermediară. În organism are un rol important în procesul de reproducere, în dezvoltarea embrionului şi de asemenea în buna funcţionare a ţesutului muscular şi nervos. Vitamina K (fitochinona, fornochinona) se găseşte atât în alimente de origine animală ca ficatul şi făina de peşte putred, ouă, lapte, muşchi etc., cât şi în alimente de origine vegetală, mai ales în cele verzi: spanac, salată verde, urzici, mazăre verde, roşii şi unele cereale. O sursă importantă de vitamina K la om este şi cea sintetizată în intestinul gros de către flora intestinală (B. coli, B. proteus). În organism, vitamina K intervine în procesul de coagulare a sângelui; lipsa ei este urmată de apariţia hemoragiilor. Se poate întâlni o astfel de situaţie în cursul tratamentului îndelungat cu antibiotice, medicamente care distrug flora din intestin, responsabilă de sinteza vitaminei K. Pentru a evita aceasta se recomandă să se administreze antibioticul respectiv împreună cu lapte bătut sau iaurt, repopulând intestinul cu flora microbiană utilă şi restabilind echilibrul bacterian local. Vitaminele hidrosolubile iau parte la procesele eliberatoare de energie, ajutând organismul să-şi păstreze nealterată capacitatea de lucru, întârzie apariţia oboselii. De asemenea intervin în mecanisme de apărare a organismului împotriva infecţiilor şi a diferitelor noxe chimice. Dintre vitaminele hidrosolubile fac parte: Vitamina B1 (tiamina, aneurina). Se găseşte în alimente de origine vegetală: boabele de cereale (mai ales învelişul extern), pâinea neagră şi cea intermediară, leguminoasele uscate şi unele legume (salată verde, spanac, varză, conopidă), nucile, alunele şi drojdia de bere. Dintre alimentele de origine animală mai bogate în vitamina B1 sunt: ficatul, inima, gălbenuşul de ou. O cantitate mică de vitamină poate fi sintetizată în intestinul gros de către flora bacteriană ce populează acest segment a tubului digestiv. În organism, vitamina B1 ajută la arderea glucidelor, proteinelor, participă la metabolismul apei şi de asemenea intervine în menţinerea funcţiei normale a sistemului nervos. Participă la procesul de creştere. Vitamina B2 (riboflavina). Se găseşte în cantităţi importante în drojdia de bere, albuşul de ou, carne, peşte, ficat, rinichi, inimă, lapte, ca şi în nuci, caise uscate, legume verzi, spanac, lăptucă, mazăre verde, roşii, conopidă. În organism are rol în menţinerea şi creşterea rezistenţei organismului la infecţii sau toxice. Vitamina PP (niacina, nicotinamida). Se găseşte în alimente de origine animală: ficat, rinichi, plămâni, creier, muşchi, dar şi în unele alimente de origine vegetală ca: cereale nedecorticate, ciuperci, arahide şi drojdie de bere. Poate fi sintetizată şi în organism din triptofan. În organism participă la unele procese metabolice furnizoare de energie şi în respiraţia celulelor. Intervine în metabolismul glucidelor şi al proteinelor. Ajută la funcţionarea normală a unor glande cu secreţie internă şi a sistemului nervos. Vitamina B6 (piridoxina). Se găseşte în ficat, rinichi, splină, creier, lapte, tărâţe de cereale, varză, spanac, mere, struguri, ca şi în drojdia de bere. În organism participă la metabolismul acizilor aminaţi, la sinteza hemoglobinei, contribuie la funcţionarea normală a celulelor nervoase, favorizează creşterea.
27
În ultimul timp i se atribuie rolul de a împiedica depunerea colesterolului în peretele arterial. De asemenea participă la procesul de transformare a triptofanului în vitamina PP. Vitamina B12. Se găseşte în special în ficat, rinichi, creier, ouă, lapte. Ia parte la sinteza hemoglobinei şi are rolul de a proteja celula hepatică împiedicând deprecierea grăsimilor la acest nivel. Vitamina P (citrina). Se găseşte în fructele citrice de unde se şi extrage. Lămâile, strugurii, măceşele, varza, pătrunjelul frunză sunt bogate în această vitamină. Se distruge uşor pentru că e foarte sensibilă la tratamentul termic. În organism intervine în funcţia de permeabilitate şi rezistenţă a capilarelor, cărora le păstrează integritatea şi troficitatea. Vitamina C (acidul ascorbic) se găseşte mai ales în alimente de origine vegetală: cartofi, ardei gras, varză, salată verde, spanac, pătrunjel verde, măceşe, coacăze, căpşuni, fragi, lămâi, portocale, mandarine, coacăze, grapefruit şi în cantitate mai mică în alimentele de origine animală: ficat si lapte. În organism, acidul ascorbic intervine în metabolismul celular, participă la mecanismul de apărare a organismului împotriva infecţiilor şi la vindecarea plăgilor. Are de asemenea, rol antihemoragic, previne anemia, stimulează pofta de mâncare.
28
5. FIZIOLOGIA ALIMENTAŢIEI 5.1. Digestia şi absorbţia În alimente, factorii nutriţionali se găsesc sub forma unor combinaţii complexe şi nu ar putea fi utilizaţi dacă nu ar fi transformaţi în elemente mai simple, care să poată fi absorbite de către organism. Prima etapă a acestor transformări se realizează la nivelul aparatului digestiv, de unde pe calea circulaţiei sanguine şi limfatice, elementele nutritive transformate ajung în celule; aici are loc a doua etapă de transformare metabolică. Digestia: este una dintre cele mai importante funcţii ale organismului şi are loc la nivelul tubului digestiv. În cavitatea bucală se produce fărâmiţarea şi îmbibarea hranei cu salivă în cursul actului de masticaţie. Apoi, bolul alimentar este propulsat prin esofag către stomac şi intestinul subţire, unde are loc desăvârşirea digestiei şi absorbţia principalilor factori nutritivi. Resturile nedigerate trec mai departe în intestinul gros şi sunt eliminate din organism. În cele ce urmează vom trece în revistă foarte pe scurt principalele transformări pe care le suferă alimentele de-a lungul tractului digestiv. În cavitatea bucală, unul din fermenţii salivari numit ptialina sau amilaza salivară, produce degradarea amidonului în componente mai simple: dextrină, maltoză. Proteinele şi lipidele nu suferă nici o transformare la acest nivel al tubului digestiv. Bolul alimentar îmbibat cu salivă străbate faringele şi esofagul fără să sufere nici un fel de degradări şi ajunge în stomac. Sucul gastric conţine doi fermenţi mai importanţi: pepsina şi labfermentul. Pepsina acţionează asupra proteinelor transformându-le în compuşi mai simpli, de tipul albumozelor şi peptonelor. Ea este secretată de celulele glandelor gastrice sub forma inactivă de pepsinogen, care este activat de acidul clorhidric secretat de mucoasa gastrică. Labfermentul sau presura este o enzimă cu acţiune specifică asupra cazeinei din lapte pe care o coagulează (etapă obligatorie) întrucât digestia cazeinei nu are loc decât după coagulare. În continuare intervine pepsina, care produce digestia cazeinei. Tot în stomac continuă digestia amidonului din interiorul bolului alimentar, sub acţiunea ptialinei salivare până în momentul când aceasta vine în contact cu mediul acid din stomac care o inactivează. Alimentele astfel digerate trec prin pilor în intestinul subţire, unde se desăvârşeşte digestia. La acest nivel se întâlnesc trei sucuri digestive: intestinal, pancreatic şi biliar. Glucidele sunt degradate sub acţiunea amilazei pancreatice în compuşi mai simpli, numiţi dizaharide (maltoză, lactoză etc.); aceştia la rândul lor sunt descompuşi de către unele enzime din sucul intestinal (dizaharidaze) până la stadiul de monozaharide (glucoză, fructoză), forma sub care pot fi absorbite prin mucoasa intestinală. Proteinele sunt degradate mai departe în intestin, sub acţiunea enzimei numită tripsină, până la stadiul de polipeptide şi chiar de aminoacizi. Tripsina se secretă sub forma inactivă de tripsinogen care este activat de către o enzimă intestinală numită
29
enterokinază. În sucul intestinal există un complex de enzime proteolitice care are rolul de a degrada polipeptidele, albumozele, peptonele în compuşi foarte simpli - aminoacizi, compuşi ce pot fi absorbiţi prin peretele intestinal. Tot în intestin se produce şi descompunerea lipidelor, nu înainte de a fi emulsionate de către sărurile biliare din bilă (secretata de către ficat). După emulsionarea în particule foarte fine, care le măreşte foarte mult suprafaţa de acţiune, lipidele vor fi degradate de către lipază în elementele componente: glicerol şi acizi graşi (forma sub care se pot absorbi prin mucoasa intestinală). Astfel, alimentele care au pătruns în cavitatea bucală sub forma laptelui, cărnii, brânzei, ouălor, pâinii legumelor, fructelor etc. vor deveni în intestinul subţire: monozaharide, aminoacizi, acizi graşi şi glicerol. În acest stadiu de descompunere nu se mai poate deosebi originea lor (spre exemplu: dacă un aminoacid provine din carne sau din pâine). Sub forma aceasta simplificată, factorii nutritivi trec bariera intestinală. De la nivelul peretelui intestinal, după absorbţie, vor ajunge prin circulaţia sanguină şi limfatică spre ficat, de unde vor fi apoi dirijaţi către diferitele sectoare ale organismului, în funcţie de nevoi, spre producerea de energie, spre producerea de alte substanţe nutritive necesare diferitelor funcţii sau pentru repararea ţesuturilor şi vor intra în depozite ca substanţe de rezervă. În continuare, factorii nutritivi vor suferi o serie de transformări până la încorporarea lor în ţesuturile proprii organismului, până la arderea lor şi eliminarea resturilor neutilizabile rezultate din această ardere. Glucidele sunt transformate prin digestie în glucoză în cea mai mare parte. După absorbţia sa prin peretele intestinal, glucoza ajunge în circulaţie unde concentraţia ei este de obicei constantă (glicemia = 70-120 mg %). La menţinerea nivelului constant al glicemiei participă o serie de mecanisme nervoase şi umorale. Astfel, când glucoza sanguină tinde să crească, surplusul este dirijat către ficat, unde are loc transformarea sa în glicogen (formă de rezervă a glucidelor în organism), în cursul procesului de glicogeneză. Când glicemia tinde să scadă, sunt mobilizate rezervele de glicogen şi se eliberează glucoză în circulaţie. Glucoza poate fi arsă în celule până la bioxid de carbon şi apă, proces din care rezultă energie. Arderea glucozei poate fi produsă în condiţii de aerobioză (în prezenţa oxigenului) şi de anaerobioză (în absenţa oxigenului). În primul caz este vorba despre un lanţ complex de reacţii în cursul cărora se consumă şi se eliberează energie; desfăşurarea acestor reacţii se efectuează sub acţiunea diverselor enzime, iar produsele finale sunt bioxidul de carbon, apa şi energia. Aceste reacţii se succed sub forma unui ciclu cunoscut sub numele de ciclul Krebs. El este placa turnantă la nivelul căreia se întâlnesc nu numai produşii rezultaţi din descompunerea glucidelor, ci şi cei rezultaţi din degradarea proteinelor şi lipidelor. În condiţii de anaerobioză, din degradarea glucidelor rezultă acid lactic, care poate fi şi el oxidat în continuare punând în libertate energie, apă şi bioxid de carbon. Aminoacizii rezultaţi din proteinele alimentare sunt transportaţi pe cale sanguină la ţesuturi, unde sunt folosiţi ca pietre de construcţie la sinteza proteinelor proprii organismului. Spre deosebire de glucide şi lipide, aminoacizii nu se depozitează în organism. Celulele folosesc numai atât cât le este necesar, restul sunt oxidaţi şi transformaţi în glucide sau sunt arşi şi se eliberează astfel energie. Din procesul de degradare a proteinelor, care este mult mai complex decât cel al glucidelor, rezultă în afară de apă şi bioxid de carbon şi amoniac, produs toxic pentru organism. Acesta va fi transformat mai departe în ficat în uree, substanţă mai puţin toxică, care se elimină prin urină. Întrucât proteinele sunt singurele dintre factorii nutritivi care conţin azot, putem stabili cantitatea de proteine fixată în organism, determinând cantitatea de azot. S-a stabilit că între cantitatea de azot ingerat şi cea eliminată
30
există un echilibru; acesta a fost numit bilanţ azotat sau echilibru (balanţă) azotat; vorbim de un bilanţ azotat pozitiv când cantitatea de proteine ingerate (azotul ingerat) este mai mare decât cantitatea de proteine eliminate (azotul eliminat). Când cantitatea de proteine ingerate este mai mică decât cea de proteine eliminate, bilanţul este negativ. Când aportul de proteine este egal cu eliminarea lor, ne aflăm în faţa unui bilanţ azotat echilibrat. Determinarea bilanţului azotat reprezintă un criteriu de apreciere a situaţiei metabolismului proteinelor din organism. Grăsimile, descompuse în glicerol şi acizi graşi în tubul digestiv şi absorbite prin peretele intestinal, vor fi transportate spre ţesuturi pe cale limfatică şi sanguină, după ce au fost în prealabil resintetizate în grăsimile proprii organismului. Ajunse la ţesuturi, grăsimile fie că intră în constituţia componentelor celulare, fie se depun ca rezerve în ţesutul adipos subcutanat sau în jurul unor organe. Din rezerve, ele vor fi mobilizate ori de câte ori organismul va avea nevoie de energie. Lipidele pot fi sintetizate în organism din glucide şi din proteine. Sursă de energie importantă pentru organism, din arderea lor rezultă o cantitate de energie destul de importantă (9 calorii pentru 1 g de lipide arse), bioxid de carbon şi apă. Pentru arderea lipidelor, organismul are nevoie de o anumită cantitate de glucide. În concluzie, observăm că, pornind de la alimente, în urma diverselor transformări suferite în organism în cursul proceselor de digestie şi metabolism, rezultă ca produşi finali bioxid de carbon, apă şi energie. Procesul invers, de formare a compuşilor organici pornind de la bioxid de carbon şi apă, nu se poate realiza în organismul uman. Plantele verzi sunt cele care pot realiza această sinteză cu ajutorul energiei solare. Odată sintetizaţi, aceşti produşi vor fi preluaţi de către organismul uman fie direct prin consumul alimentelor de origine vegetală, fi indirect prin consumul unor alimente de origine animală (animalele s-au hrănit cu produse vegetale). Astfel, asistăm la un circuit sau ciclu în care au loc pe de-o parte procese de înmagazinare şi pe de altă parte, procese de eliberare de substanţe şi energie. În acest circuit este inclus şi omul prin ansamblul schimburilor biologice dintre organism şi mediul înconjurător.
31
6. PRODUSELE ALIMENTARE Într-o alimentaţie raţională, produsele alimentare trebuie să nu dăuneze sănătăţii, să fie nutritive şi să aibă proprietăţile senzoriale corespunzătoare cerinţelor consumatorului. Trăsătura constantă şi esenţială a unui produs alimentar este de a satisface nevoile metabolice ale organismului. În tratarea alimentelor de pe poziţia raţionalizării dietei, se prezintă mai întâi valoarea lor nutritivă, apoi se stabileşte cantitatea necesară şi după aceea se arată riscurile de îmbolnăvire şi măsurile de prevenire. Valoarea nutritivă a unui aliment depinde atât de numărul şi de proporţia trofinelor pe care le conţine, cât şi de relaţiile acestora cu alte substanţe coexistente în produsul respectiv şi de efectul său asupra stării psihice a consumatorului. Cantitatea de trofine dintr-un produs alimentar este influenţată pe de o parte de originea sa vegetală sau animală, iar pe de altă parte de felul prelucrării. Importanţa unui aliment ca sursă de proteine depinde nu atât de bogăţia sa în material azotat, cât mai ales de conţinutul său în aminoacizi esenţiali, iar valoarea nutritivă a grăsimilor este amplu influenţată de proporţia acizilor graşi polinesaturaţi (esenţiali), care participă la alcătuirea lor. Valoarea alimentară a glucidelor este şi ea influenţată de conţinutul în celuloză, lignină, protopectină şi acizi organici (malic, citric etc.) a căror putere energetică este de numai 2,45 calorii / gram. În unele alimente se găsesc enzime ca ascorbinoxidaza, tiaminaza, capabile să inactiveze vitaminele respective, iar altele conţin substanţe antinutritive (exces de material fibros, prezenţa de antienzime, acid fitic, acid oxalic, antimetaboliţi naturali etc.), care interferează utilizarea digestivă sau metabolică a unora dintre trofinele furnizate de ele sau de alte produse alimentare. Apoi, în unele alimente o parte din trofine se găsesc în combinaţii ce nu pot fi utilizate de organism. Prin procesul de prelucrare industrială a materiei prime, fie că se îndepărtează unele trofine, ceea ce provoacă sau agravează un dezechilibru, fie că se încorporează diferite substanţe chimice care pot inactiva unele trofine sau micşora utilizarea lor digestivă. În funcţie de valoarea biologică şi de natura trofinelor prin care se impun în alimentaţia omului, diferitele produse alimentare pot fi încadrate în 8 grupe şi anume: lapte şi brânzeturi, carne şi peşte, ouă, legume şi fructe, cereale şi leguminoase uscate, produse zaharoase, grăsimi şi băuturi. Întrebuinţând la compunerea meniului produse din fiecare grupă, pe de o parte se uşurează selecţionarea alimentelor pe criteriu ştiinţific, iar pe de altă parte se evită riscul asocierii de alimente ce au aceleaşi deficienţe. Pentru fiecare grupă de alimente trebuie cunoscut: - prin ce trofine se impun şi se fac de neînlocuit produsele respective, spre a şti ce urmări poate să aibă lipsa lor din hrană;
32
- ce deficienţe sau inconveniente nutriţionale au, pentru a şti ce consecinţe poate să aibă folosirea lor în exces; - digestia şi coeficientul de utilizare digestivă; - riscurile de îmbolnăvire, sursele de nocivizare şi măsurile ce trebuiesc luate pentru a preveni insalubrizarea; - condiţiile de alterare şi de menţinere a însuşirilor organoleptice.
6.1. Laptele şi brânzeturile În această grupă intră diferitele forme de lapte şi de brânzeturi, adică toate produsele lactate afară de smântână şi unt, care din punct de vedere nutriţional sunt încadrate la grupa grăsimilor. Principalele produse şi compoziţia lor Laptele, reprezintă produsul de secreţie lactată obţinut de la vaci, începând cu a doua săptămână după naştere, iar când este vorba de un alt lapte se indică specia de la care provine (de exemplu: lapte de oaie, bivoliţă, capră etc. ). Din punct de vedere fizic, laptele este un sistem eterogen dispers de lipide şi de protide într-o soluţie de lactoză, substanţe minerale şi vitamine. Compoziţia chimică a laptelui variază de la o specie la alta, iar în cadrul speciei în funcţie de rasă, de stadiul secreţiei lactate, de starea de alimentaţie a animalului şi de condiţiile de mediu ambiant. Tabel 1. Compoziţia laptelui folosit în hrana omului (mg/100 ml). Componentul Substanţă uscată din care: Proteine Cazeină Albumine Lipide Lactoză Cenuşă Calorii Timpul dublării greutăţii corporale a nou-născutului (zile)
Femeie
Iapă Vacă Capră Bivoliţă Oaie Ren Măgăriţă
12
11, 1
12, 5
13, 3
18
19, 2
36
1, 4 0, 7 0, 7 3, 6 6, 7 0, 25 67
2, 2 1, 1 1, 1 2, 0 6, 5 0, 35 63
3, 5 3, 0 0, 5 3, 6 4, 6 0, 75 68
3, 7 2, 9 0, 8 4, 2 4, 6 0, 80 73
4, 5 4, 0 1, 5 7, 5 5, 2 0, 82 110
6, 0 4, 6 1, 4 7, 6 4, 6 0, 95 114
10, 5 8, 0 2, 5 20, 0 3, 6 1, 4 244
135
60
47
22
-
15
-
Din punct de vedere nutritiv, laptele se caracterizează prin conţinutul ridicat de proteine cu valoare biologică mare. Principalele proteine din lapte sunt: cazeina (3 %), lactalbumina şi lactoglobulina (0, 5 %). În aceste proteine, aminoacizii esenţiali sunt prezenţi în proporţie optimă. Cazeina precipită (coagulează) în prezenţa acidului lactic (care se formează din
33
lactoză sub acţiunea bacteriilor lactice) sau sub acţiunea labfermentului (presură sau cheag). Acest proces de precipitare stă la baza fabricării diferitelor sortimente de brânzeturi. Gustul dulceag al laptelui este imprimat de lactoză, principalul său glucid. Sub acţiunea unor bacterii specifice, lactoza poate suferi o fermentaţie lactică cu apariţia acidului lactic. În cursul acestui proces se formează şi alte substanţe care dau aroma caracteristică produselor lactate. Lactoza poate suferi şi o dublă fermentaţie, lactică şi alcoolică, proces care stă la baza fabricării kefirului. Lipidele laptelui reprezentate prin grăsimi neutre, colesterol, lecitine se prezintă sub formă emulsionate ca particule fin dispersate în masa lichidului. Această particularitate le face uşor digerabile, întrucât ele oferă o suprafaţă mai mare de acţiune pentru fermenţii digestivi. Dintre sărurile minerale, calciul şi fosforul sunt mai bogat reprezentate. Raportul lor supraunitar favorizează absorbţia acestor elemente în tubul digestiv şi asigură condiţii favorabile pentru asimilarea lor în organism. Prezenţa sodiului în proporţie crescută contraindică laptele în unele afecţiuni în care este necesară restricţia sodată. Laptele este singurul aliment de origine animală cu efect alcalizant, fapt deosebit de important în tratamentul unor afecţiuni însoţite de hiperaciditate. Vitaminele liposolubile şi hidrosolubile sunt bogat reprezentate în lapte. Cele liposolubile se găsesc mai ales în fracţiunea grasă (vitamina A, D, E şi K). Dintre cele hidrosolubile mai bine reprezentate sunt riboflavina, piridoxina, acidul pantotenic. Pe lângă multiplele sale calităţi, laptele are câteva neajunsuri legate de compoziţia sa şi anume: este sărac în fier, ceea ce în cazul unui consum unilateral, predispune la anemii feriprive; dat fiind conţinutul mai crescut în sodiu, se contraindică în unele afecţiuni în care se recomandă restricţia sodată. De asemenea este sărac în vitamina C şi tiamină, necesitând suplimentarea acestor vitamine în cursul dietei lactate. Aceste lipsuri sunt totuşi minore faţă de numeroasele sale calităţi nutriţionale care îl fac un aliment deosebit de valoros pentru alimentaţia copilului şi adultului sănătos. Produsele lactate acide (laptele bătut, sana, laptele acidofil, iaurtul, kefirul) se obţin prin fermentaţie lactică (realizată de către bacteriile aflate în lapte sau cu culturi selecţionate, sau prin fermentaţie mixtă). Ele au un rol important în alimentaţia raţională a omului sănătos şi totodată ocupă un loc important în alimentaţia omului bolnav. Valoarea lor nutritivă este asemănătoare cu cea a laptelui, dar au avantajul prezenţei factorilor nutritivi sub o formă uşor asimilabilă. Laptele bătut, se obţine prin fermentaţia laptelui integral sau smântânit, cu ajutorul bacteriilor lactice (streptococi lactici), după ce acesta a fost în prealabil pasteurizat. Iaurtul, este un produs lactat acid preparat din laptele de vacă sau de la alte specii (capră, oaie, bivoliţă), pasteurizat în prealabil şi însămânţat cu o maia de bacterii care cuprind Streptococcus thermophilus şi Bacillus bulgaricus, bacterii care produc fermentaţia lactică şi aroma caracteristică produsului. Chefirul, este un produs lactat acid, rezultat prin dublă fermentaţie: lactică şi alcoolică. Se obţine cu ajutorul granulelor de chefir care seamănă ca aspect cu mugurii de conopidă. De fapt, granulele de chefir nu sunt altceva decât nişte aglomerări de cazeină care cuprind microflora specifică chefirului, bacterii lactice (streptococi şi bacili) şi drojdii. Acestea trăiesc în simbioză, fiind răspunzătoare de cele 2 tipuri de fermentaţie. Laptele acidofil, este un produs lactat acid, cu consistenţă cremoasă, filantă şi gust
34
acru, care se obţine prin fermentaţia laptelui pasteurizat în prealabil cu tulpini de Lactobacillus acidophillus. Seamănă cu laptele bătut. Conservele de lapte, sunt reprezentate de laptele condensat, obţinut prin eliminarea parţială a apei, urmată de pasteurizare şi sterilizare şi laptele praf obţinut prin deshidratarea accentuată a laptelui integral sau smântânit, astfel încât produsul finit să ajungă la un conţinut de numai 4-6 % apă. Brânzeturile, sunt derivate de lapte (de vacă, de oaie, bivoliţă sau amestec de lapte) care rezultă în urma prelucrării în diverse moduri a cheagului (coagulului) obţinut prin precipitarea cazeinei. Coagularea cazeinei, aşa cum am mai menţionat, se poate obţine în două moduri: prin fermentaţie lactică, acidifiere sau cu ajutorul labfermentului (cheagului). Brânzeturile obţinute din cheagul rezultat în urma acidifierii lactice se consumă de obicei în stare proaspătă şi au consistenţă moale. Cele obţinute din coagul produs cu ajutorul cheagului (labfermentului) necesită o prelucrare mai laborioasă ce se desfăşoară timp mai îndelungat şi în mai multe etape. Principalele etape în cursul preparării brânzeturilor sunt: coagularea, deshidratarea (separarea zerului prin presare şi sărare; unele brânzeturi pot rămâne în acest stadiu, de exemplu brânza de vaci), maturare, fermentare, în cursul căreia coagulul alb, insipid, greu de digerat este transformat într-un produs cu o anumită consistenţă şi proprietăţi organoleptice superioare. Această transformare rezultă în urma unor procese de proteoliză ce se petrec în interiorul coagulului, în urma cărora substanţele proteice se descompun in produşi mai simpli: proteoze, peptone, aminoacizi. De asemenea se realizează dezaminarea şi decarboxilarea unor aminoacizi. Grăsimile suferă un proces de lipoliză, care duce la formarea de cetone, iar prin glicoliza lactozei rezultă acid lactic, propionic, acetic şi carbonic. Ca urmare a maturării brânzeturilor, gustul şi mirosul devine caracteristic, aromat şi plăcut. Brânzeturile se pot clasifică după diverse criterii: consistenţa pastei, conţinutul în grăsime, procesul tehnologic, felul laptelui, etc. Brânza de vaci, se prepară din lapte pasteurizat şi răcit la temperatura de închegare (22-28o C) în care se adaugă maiaua (cultură selecţionată de streptococi lactici), clorură de calciu şi uneori cheag. Coagulul astfel format se taie în bucăţi şi se lasă în repaus pentru scurgerea zerului. Uneori se aplică o slabă presare. Se malaxează în maşini cu valţuri, până se obţine o consistenţă untoasă. Brânza telemea, se prepară din lapte de vacă, de oaie, de bivoliţă sau din amestec de lapte. Laptele normalizat şi pasteurizat este amestecat cu maia (culturi de Str. lactis, Str. casei), clorura de calciu, azotatul de potasiu şi cheag. Coagulul format este supus presării şi apoi se saramurează sub formă de calupuri (bucăţi de anumite dimensiuni) în butoaie de lemn acoperite cu saramură, unde are loc maturarea (cca. 20 de zile), apoi se depozitează la rece. Caşcavalul, se prepară din lapte de oaie sau de vacă prin însămânţarea laptelui pasteurizat cu culturi selecţionate. Caşul obţinut după presare şi maturare este tăiat în felii şi opărit cu apă la 80-90 o C. În acest fel este transformat într-o pastă moale şi elastică şi apoi prelucrat. Se frământă şi se pune în forme speciale metalice căptuşite cu tifon care absoarbe zerul şi formează o coajă netedă. După 24 de ore se scot roţile de caşcaval din forme şi se pun în camere speciale pentru zvântare. Se lasă să se matureze un anumit timp (45-90 de zile, în funcţie de sortiment), apoi se spală, se usucă şi se parafinează. Sub această formă se depozitează în spaţii reci. Brânzeturile reprezintă o sursă excelentă de factori nutritivi cu valoare biologică ridicată, care au avantajul de a fi concentrate într-un volum redus şi de a fi uşor digestibile.
35
Comparativ cu laptele, brânzeturile au un conţinut mai mare de proteine şi lipide şi mai mic de lactoză şi vitamine hidrosolubile. Vitaminele liposolubile sunt însă bogat reprezentate în sortimentele grase. În ceea ce priveşte conţinutul de calciu, acesta variază după modul cum a fost obţinut cheagul şi anume mai redus în cazul sortimentelor de brânzeturi obţinute prin coagulare cu ajutorul fermentaţiei lactice şi mai bogat la cele preparate cu ajutorul cheagului (labfermentului). Tabel 2. Conţinutul câtorva brânzeturi în trofine calorigene (g %) Felul produsului Brânza de vaci Telemea Brânza de burduf şi putină Brânzeturi moi, grase şi foarte grase Brânzeturi tari, grase şi foarte grase
Proteine 12-20 18-22 20-25 20-25 24-30
Lipide 0, 5-1, 5 10-25 20-30 20-30 25-35
Glucide 3-5 1-2 -
6.1.1. Valoarea nutritivă Laptele, fiind unicul aliment consumat de organismul nou-născut, conţine tot materialul nutritiv necesar acestuia. Compoziţia sa fiind corespunzătoare trebuinţelor nutritive ale nou-născutului, variază de la o specie la alta şi în cadrul aceleiaşi specii, proporţia diferitelor trofine se modifică în raport cu stadiul de dezvoltare a descendentului şi cu condiţiile de mediu în care acesta trăieşte. În perioada de alăptare, creşterea nouluinăscutului fiind foarte rapidă, laptele este o excelentă sursă de material plastic (proteine, săruri minerale) şi conţinutul său în aceste trofine este cu atât mai ridicat, cu cât viteza de creştere este mai mare. Apreciind ritmul de dezvoltare după timpul necesar pentru dublarea greutăţii corporale avute la naştere, se constată că, cu cât acesta este mai scurt, cu atât laptele speciei respective este mai bogat în proteine şi în cenuşă. Indiferent de specie, colostrul (secreţia lactată din primele 4-6 zile) este de 10-20 de ori mai bogat în albumină şi globulină (coagulează prin încălzire) şi conţine de două ori mai multe elemente minerale decât laptele matur, în schimb este ceva mai sărac în lactoză. Aportul în trofine. Laptele şi brânzeturile, reprezentând cea mai răspândită sursă de calciu, se impun în alimentaţia omului în primul rând prin acţiunea lor mineralizantă pentru copii şi antidecalcifiantă pentru adulţi. Cantitatea de calciu din lapte variază în jurul a 125 mg %, iar cea din brânzeturi poate varia de la 50-60 mg % în brânza praspătă de vaci până la 900-1200 mg % în brânzeturile cu pastă tare preparate din lapte de ovine. Pe lângă faptul că sunt bogate în calciu, laptele şi brânzeturile realizează mai multe condiţii: el favorizează atât absorbţia, cât şi fixarea sa în schelet şi în dinţi. Raportul dintre calciu (125 mg %) şi fosfor (90 mg %) este aproximativ (1,4) apropiindu-se mult de acela existent în oase şi în laptele de femeie (2,0-2,2). Aceste elemente se găsesc în prezenţa vitaminei D naturală (colecalciferolul), care deşi se află în cantitate mică (circa 3-4 U. I. % în lapte şi 20-40 U. I. % în brânzeturile grase sau foarte grase), totuşi fiind forma cea mai activă
36
şi fin dispersată, are un efect mineralizant foarte mare. La această acţiune contribuie lactoza care măreşte absorbţia acestui element. Laptele şi brânzeturile reprezintă sursa de proteine de clasa I şi cele mai ieftine proteine de origine animală. Proteinele din lapte conţin toţi aminoacizii esenţiali în proporţii optime. Conţinând toţi aminoacizii esenţiali, proteinele din lapte au valoare nutritivă foarte ridicată, ocupând, alături de cele din ou, un loc de frunte în ierarhia valorii biologice a proteinelor alimentare (93-99). Având un coeficient de utilizare digestivă ridicat (90-96%) şi o mare aptitudine proteinogenetică, materialul azotat din lapte este deosebit de indicat pentru copii în creştere şi la femei în perioada maternităţii. Prin bogăţia în aminoacizi esenţiali, proteinele din lapte pot corecta şi ridica valoarea nutritivă a proteinelor din porumb, grâu, leguminoase uscate etc. Prin asocierea laptelui la mămăligă, pâine, gris, paste făinoase etc. se măreşte eficienţa proteinelor conţinute de aceste produse. Prin încălzirea laptelui la 75-80o C şi mai ales prin fierbere, lactalbumina coagulează când tratamentul termic este mai intens, o parte din aminoacizii esenţiali (lizină, metionină) se descompun sau devin inutilizabili. Deosebit de sensibili la acţiunea căldurii sunt aminoacizii cu funcţii amină sau carboxil liberă (arginină, histidină, lizină, acid glutamic). Aceste pierderi în laptele praf pot atinge valori de 35-45%. În felul acesta, valoarea nutritivă a proteinelor din laptele care a suferit un tratament termic prelungit sau la temperaturi mai mari de 100 o C este cu 10-15 % mai redusă decât a celor din laptele proaspăt sau încălzit numai până la fierbere. Aportul în vitamine Laptele integral conţine toate vitaminele necesare omului, însă în proporţii diferite. El este bogat în vitamina A, vitamina B2, vitamina K, acid pantotenic şi relativ bogat în vitamina B12, vitamina B6, vitamina D, etc. Conţinutul său în vitamina A este amplu influenţat de natura furajelor. Vara, când aportul de caroten este ridicat, proporţia de vitamina A din lapte poate fi de 5-10 ori mai mare decât în timpul iernii. Cantitatea de vitamina D de asemenea prezintă variaţii sezoniere, în funcţie de timpul de expunere la acţiunea radiaţiilor solare. Aceste vitamine, fiind liposolubile, se îndepărtează prin smântânire şi produsele obţinute din laptele ecremat sunt cu atât mai sărace în vitaminele A şi D, cu cât conţinutul lor în grăsimi este mai redus. Laptele este relativ sărac în tiamină (vitamina B1) şi în acid ascorbic (vitamina C). Produsele lactate acide reprezintă o sursă mai importantă atât pentru tiamină, cât şi pentru alte vitamine din grupa B, întrucât bacteriile şi levurile măresc mult conţinutul lor în aceste trofine. Prezenţa lactozei favorizează prezenţa în intestin a microorganismelor care au posibilitatea de a sintetiza vitamine. Ca şi laptele şi brânzeturile sunt o bună sursă de vitamina A şi de vitamina B2 (riboflavina), însă conţinutul lor în aceste trofine variază mult în funcţie de cantitatea de grăsimi şi de natura microflorei care acţionează în procesul de maturare. În timp ce brânza de vaci preparată din lapte ecremat conţine numai urme, în cea grasă se găsesc 200-500 U. I. %, iar brânzeturile naturale bogate în lipide conţin 1000-3000 U. I. %. În timpul transportului şi mai ales în cursul proceselor de prelucrare a laptelui, conţinutul său în unele vitamine poate scădea mult. Scade conţinutul în acid ascorbic, mai ales prin expunerea sticlelor cu lapte pasteurizat la acţiunea luminii solare. Radiaţiile ultraviolete sunt dăunătoare nu numai pentru acidul ascorbic, ci şi pentru
37
riboflavină. S-a constatat că pe timp însorit, în două ore, se pierde toată vitamina C şi 75-85% din conţinutul laptelui în riboflavină. Tratamentele termice mai intense folosite pentru evaporarea (condensarea) şi mai ales pentru deshidratarea laptelui, distrug 60-100 % din vitamina C, 30-60 % din vitamina B6 şi 20-50 % din tiamină şi vitamina D, în schimb conţinutul în celelalte vitamine este puţin afectat. Laptele şi brânzeturile ca sursă de energie Valoarea calorică a acestor produse variază în funcţie de conţinutul lor în grăsimi de la 60-70 cal/100 ml lapte integral sau brânză de vaci slabă, până la 300-400 cal/100 g brânzeturi grase şi foarte grase. Smântânirea parţială a laptelui reduce valoarea calorică a laptelui şi conţinutul său în vitamine liposolubile, însă ameliorează proporţia dintre trofinele calorigene şi previn un consum prea mare de grăsime. Laptele este unicul aliment de origine animală în a cărui cenuşă predomină miliechivalenţi bazici şi este alcalizant. Unele din elementele minerale din lapte (Ca, Mg, K) se află sub formă de săruri ale acidului citric. Avantaje. Prin bogăţia lor în material plastic şi în trofine, care favorizează utilizarea acestui material, laptele şi brânza sunt alimente deosebit de indicate pentru dezvoltarea organismului. Laptele şi brânza accelerează creşterea copiilor cu 30-50 % şi măreşte vigoarea fizică a tineretului (arabi şi beduini). Prin diversitatea şi calitatea trofinelor conţinute, laptele şi brânza, asociate cu cereale, pot acoperi nevoile nutritive ale adultului, fără nici o tulburare aparentă, timp îndelungat. Se poate spune că acolo unde mămăliga se scaldă în lapte şi mălaiul stă în cămări faţă în faţă cu brânza, porumbul încetează de a mai fi distrofiant şi contribuie la realizarea unei bune stări de nutriţie a populaţiei. Laptele şi brânza măresc rezistenţa organismului faţă de agresiunile mediului ambiant şi ridică nivelul de sănătate a populaţiei. Studii epidemiologice au arătat că bolile infecţioase în general şi tuberculoza în special apar frecvent în colectivităţile şi la persoanele care nu dispun de lapte. Fenomenele de intoxicaţie la muncitorii din industria chimică sunt mai grave acolo unde nu se consumă lapte. Îmbunătăţind starea de nutriţie şi mărind rezistenţa organismului la îmbolnăvire, laptele şi brânza prelungesc viaţa. S-a observat că procentul oamenilor de vârstă înaintată şi durata medie a vieţii sunt mai mari la popoarele şi colectivităţile care se alimentează din belşug cu produse lactate, exemplu în Balcani, unde se consumă multe produse lactate acide (bacteriile lactice se opun dezvoltării florei de putrefacţie). Inconveniente în alimentaţia cu lapte Valoarea calorică a laptelui este de numai 67 cal/100 ml lapte. Într-un regim lactat, pentru acoperirea trebuinţelor energetice, un om adult ar trebui să consume zilnic 3-4 litri, ceea ce nu poate fi tolerat decât un timp scurt şi nu de toate persoanele. În laptele integral raportul ponderal dintre protide, lipide, glucide este de 1:1:1, 5 care nu corespunde celui optim pentru adult, întru-cât grăsimile furnizează 50% din calorii iar glucidele numai 29%. Laptele fiind relativ bogat în sare (0, 16 g %) deşi conţine aproape de 3 ori mai mult
38
potasiu decât natriu (140 faţă de 50 mg %), totuşi este contraindicat la persoanele cu edeme pronunţate care au nevoie de o dietă hipo sau asodată. Laptele este foarte sărac în fier, cupru şi mangan şi conţine cantităţi mici de acid ascorbic şi de niacină. Prelungirea unui regim lactat sau lacto-făinos poate provoca apariţia unei anemii feriprive. Brânzeturile sunt practic lipsite de acid ascorbic si de glucide. Sunt bogate în clor şi sodiu şi sărace în potasiu. Fiind sărace în acizi graşi esenţiali (linoleic, linolenic, arahidonic) laptele integral şi brânzeturile grase consumate în cantităţi mari favorizează hipercolesterolemia şi ateromatoza. Digestia şi influenţa asupra tractusului digestiv Pentru ca laptele dulce să fie bine digerat şi tolerat este necesar ca în stomac să coaguleze. La copil, acest proces se realizează sub acţiunea labfermentului (reninei) iar la adult sub acţiunea sucului gastric. Grăsimile din lapte încep să se digere chiar din stomac. Având o digestie uşoară şi timpul de rămânere în stomac fiind scurt (1,5 - 2 ore) laptele este un aliment de repaus gastric, deosebit de recomandat în boala ulceroasă şi în dispepsiile de tip hiperkinetic şi hipersecretor. Preparatele lactate acide (iaurt, lapte acidofil) sunt uşor digerabile, chiar când activitatea clorhidropeptică a sucului gastric este foarte redusă. Brânzeturile moi şi sărace în grăsimi se digeră uşor şi sunt tolerate chiar şi de persoanele cu hipo sau anaclorhidrie. Brânzeturile tari şi bogate în grăsimi se digeră mai greu şi durata rămânerii în stomac este mai lungă. Coeficientul de utilizare digestivă a majorităţii trofinelor furnizate de lapte şi brânzeturi este foarte ridicat (90-99 %). 6.1.2. Raţia şi urmările unui aport neadecvat Laptele, fiind singurul produs alimentar natural care conţine toate trofinele în proporţii corespunzătoare trebuinţelor nutritive ale organismului nou-născut şi putând fi utilizat cu cea mai redusă activitate digestivă, reprezintă alimentul ideal pentru copii, excelent pentru femei în perioada maternităţii şi pentru majoritatea bolnavilor, foarte bun pentru adolescenţi, bătrâni şi muncitori care lucrează în medii cu diverse nocivităţi şi bun pentru orice adult. Întrucât nici un alt produs alimentar nu realizează buchetul proprietăţilor nutritive ale laptelui, pentru raţionalizarea alimentaţiei este indispensabil ca acest aliment să intre în compunerea dietei omului. Pentru copii şi femei în cursul ciclului reproductiv ca şi pentru muncitorii expuşi la infecţii şi substanţe toxice, raţia zilnică de lapte trebuie să fie de 750-1000 ml, pentru adolescenţi şi bătrâni sunt necesari 500 ml, iar pentru restul populaţiei sănătoase consumul de lapte se poate reduce la 200-300 ml. În funcţie de cantitatea de lapte consumat, de nivelul trebuinţelor nutritive, raţia de brânză variază între 20 şi 60 g / zi. În raport cu cerinţele energetice într-o alimentaţie raţională, laptele şi brânzeturile trebuie să reprezinte: - 25-30 % din valoarea calorică a dietei copiilor între 1 şi 6 ani; - circa 20 % din aportul de calorii pentru femei în perioada maternităţii, bătrâni şi copii în vârstă de 7-12 ani;
39
- între 12 şi 16 % din caloriile furnizate adolescenţilor şi muncitorilor care lucrează în mediu nociv; - între 5 şi 10 % pentru celelalte categorii de consumatori. În lipsa laptelui creşte considerabil incidenţa rahitismului, iar când consumul de lapte şi brânză este neadecvat, există riscul ca scheletul copiilor să se dezvolte mai încet şi la terminarea creşterii să rămână mai mic şi mai slab mineralizat. Riscuri de îmbolnăvire şi măsuri de profilaxie Deşi laptele este un aliment excelent care contribuie la ridicarea sănătăţii şi a rezistenţei faţă de boli, totuşi, în anumite condiţii el poate vehicula diferiţi agenţi patogeni (biologici sau substanţe toxice) şi în aceste condiţii consumarea sa poate prezenta un risc de îmbolnăvire. Microorganisme patogene ce pot fi prezente în lapte Uneori laptele poate să conţină germeni patogeni pentru om, cum ar fi bacilul tuberculozei, salmonelozei etc. În timpul recoltării şi manipulării ulterioare, laptele se poate contamina cu microorganisme patogene de la muncitorii bolnavi, convalescenţi sau purtători cronici cu agenţii febrei tifoide, dizenteriei, salmonelozei, hepatitei epidemice, poliomielitei etc. În lapte se mai pot întâlni şi alţi germeni ca: stafilococi şi streptococi. În caz de tuberculoză mamară, laptele se confiscă, de asemenea în cazul mastitelor stafilococice. Când nu se respectă condiţiile de igienă apar în lapte germeni saprofiţi de poluare. Substanţe toxice în lapte Prin lapte se pot elimina diferite substanţe toxice provenite din furaje, ca urmare a administrării pe cale orală a diferitelor substanţe medicamentoase. În lapte pot să apară reziduuri de pesticide provenite din furaje, recoltate de pe terenuri pe care s-au administrat diferite substanţe cu rol de ierbicidare, sau a unor insecticide folosite la tratamentul şi combaterea unor insecte şi paraziţi. Produsele lactate se pot insalubriza si prin contaminarea cu metale de pe utilaje sau ambalaje. În lapte mai pot să apară substanţe neutralizante, inhibante, antibiotice, metale şi substanţe conservante sau chiar diferiţi radionuclizi. Posibilităţi de reducere a contaminării bacteriene a laptelui - Răcirea laptelui imediat după muls, se face pentru a se prelungi faza bactericidă a laptelui (la temperaturi de sub 10-12 o C). Cu cât temperatura de răcire este mai scăzută, cu atât durata de păstrare a laptelui proaspăt va fi mai mare. Pe când în laptele nerăcit numărul de bacterii în 12 ore creşte de 300-400 de ori, în cel păstrat sub 10-12 o C de abia dacă se dublează. - Pasteurizarea laptelui. Pentru a pune la dispoziţia consumatorilor un produs proaspăt (dulce), lipsit de microorganisme patogene şi cu o microfloră saprofită cât mai redusă, este necesar ca laptele să fie pasteurizat (încălzit la 71-72o C). Scopul acestei prelucrări termice este distrugerea formelor vegetative ale tuturor bacteriilor patogene şi ale majorităţii (9599%) celor saprofite, rămânând numai bacteriile termofile şi sporii. Pasteurizarea laptelui stă la baza prelucrării industriale moderne a acestui aliment.
40
6.2. Carnea şi derivatele de carne Carnea poate proveni de la mamifere (domestice şi sălbatice), păsări (domestice şi sălbatice), peşti(de apă dulce şi de apă sărată) şi de la vieţuitoare acvatice crustacee (homar, langustă, raci, creveţi), moluşte (homar, stridii, caracatiţă) şi amfibii (Rana esculenta). De la mamiferele domestice se consumă carnea de bovine (bou, vacă, viţel), ovine (oaie, berbec, miel, capră), porcine (porcul) şi de cabaline (cal). De la mamiferele sălbatice se consumă carnea de vânat (iepure sălbatic, capra sălbatică, căprior, mistreţ, ursul). De la păsările domestice se consumă carnea de găină, raţă, gâscă, curcan, porumbel şi bibilică, iar de la păsările sălbatice, dropie, prepeliţă, sitar şi becaniţă. Structura morfologică a cărnii de bovine este reprezentată de: ţesut muscular 58 %, ţesut osos 18 %, ţesut adipos 12 %, ţesut conjunctiv 12 %. Proporţia de ţesut conjunctiv variază în funcţie de vârstă, specie şi starea de îngrăşare. Ca aliment, carnea constituie o sursă excelentă de proteine de calitate superioară cu valoare biologică ridicată. Proteinele din carne reprezintă 18-22 %. Ele sunt repartizate în stromă (colagen, elastină, reticulină), sarcoplasmă respectiv în miofibrile şi în plasma interfibrilară. În miofibrile sunt prezente: actina, miozina, actomiozina (miozina B) şi tropomiozina. În plasma interfibrilară se găsesc: mioalbumina, miogenul (A şi B), globulina X, mioglobulina şi miostromina. În nucleu sunt prezente nucleoproteidele. În componenţa acestor proteine intră toţi aminoacizii esenţiali: fenilalanina, tirozina, izoleucina, leucina, lizina, metionina, cistina, treonina, triptofanul şi valina. Aceştia se găsesc în proporţii optime pentru sinteza proteinelor proprii organismului, ceea ce le face capabile să menţină un bilanţ echilibrat sau pozitiv şi să determine creşterea în condiţii optime. Proteinele musculare se împart în două fracţiuni: o fracţiune solubilă (miogen, mioglobină şi globulina X) şi o fracţiune insolubilă (miozina, actina). Prin fierberea cărnii, proteinele solubile trec în lichidul de fierbere, conferind calităţile organoleptice ale cărnii (gust, miros, culoare). Carnea aduce un important aport de grăsime, diferit în funcţie de specie, starea de îngrăşare, etc. În carnea de vacă, grăsimea variază între 3-20 %, în carne de porc între 5-33 %, în carne de oaie între 3-28 %, în carnea de pasăre în jur de 10 %, iar în carnea de peşte între 1-26 %. Prezenţa lipidelor în compoziţia cărnii îi măreşte valoarea calorică şi o face să ţină mai bine de foame. Lipidele din carne sunt bogate în acizi graşi saturaţi, mai ales în cazul cărnii de mamifere: bovine, ovine, porcine. La carnea de peşte predomină acizii graşi nesaturaţi faţă de cei saturaţi. La animalele grase, lipidele de rezervă se acumulează în jurul viscerelor şi în ţesutul conjunctiv subcutanat sub formă de maniamente. La acestea se întâlneşte: carnea marmorată (grăsime depusă între fasciculele musculare) şi carnea perselată (grăsime depusă şi între fibrele musculare). La peşti, grăsimea este distribuită difuz în musculatură. Glucidele cărnii sunt reprezentate de glicogen şi se găsesc în proporţii reduse 0,060,65 g %. Carnea de cal are mai mult glicogen comparativ cu alte cărnuri, ce îi conferă un gust dulceag.
41
Conţinutul cărnii în proteine, glucide şi lipide depinde de: specie, vârstă, sex, condiţiile de viaţă, starea de nutriţie şi de îngrăşare, regiune anatomică etc. Carnea este pentru organism sursa cea mai importantă în asigurarea unor elemente minerale şi vitamine. Dintre elementele minerale din carne menţionăm: fosforul, fierul, sodiul, potasiul, iar la peşte iodul şi fluorul. Conţinutul în vitamine al cărnii se caracterizează prin prezenţa vitaminelor din grupul B (tiamină, riboflavină, acidul nicotinic, acidul folic, acidul pantotenic, etc.). Uleiul de peşte este foarte bogat în vitamine A si D. Pe lângă factorii nutritivi menţionaţi, carnea conţine o serie de substanţe extractive cu efect excitosecretor pentru sucurile digestive, care trec în apa de fierbere (supă). Pentru numeroasele sale calităţi nutritive, carnea reprezintă un aliment indispensabil pentru hrana omului sănătos de toate vârstele, fiind indicată în: stări de convalescenţă, de oboseală, în surmenaj, la copii şi adolescenţi, la femei gravide şi care alăptează, la persoane care depun efort fizic mare şi la cei ce lucrează în mediu toxic. În continuare, vom prezenta câteva particularităţi ale cărnii diverselor specii, din punctul de vedere al valorii nutritive. Carnea de cal şi cea de miel are un conţinut mai mare de proteine decât cea de porc. Grăsimile la valori maxime se găsesc în carnea de batal şi de porc şi în mai mică pondere în carnea de cal. Conţinutul de grăsime şi ţesut conjunctiv creşte cu înaintarea în vârstă a animalului, fapt ce determină modificarea frăgezimii şi digestibilităţii cărnii. Dintre vitamine, tiamina se găseşte în procent mare în carnea de porc. Vitamina PP se găseşte în cantitate mare la toate speciile de mamifere. În cazul sărurilor minerale, fosforul se găseşte mai mult în carnea de viţel şi de iepure, iar potasiul în carnea de berbec şi de porc. Sodiul se găseşte în proporţie mai ridicată în carnea de cal. Digestibilitatea cărnii este mai mare în cazul cărnii obţinută de la femele, comparativ cu cea de la masculi. Animalele obosite, slabe, malnutriţie sau cele care au fost mult chinuite înainte de sacrificare au o carne de calitate inferioară. Calitatea cărnii este influenţată în mare măsură de starea de îngrăşare. Astfel bovinele adulte bine nutrite furnizează o carne de calitate superioară comparativ cu cele slabe; batalul şi porcul îngrăşaţi furnizează o cantitate de calorii crescută, dar carnea are o digestibilitate mai redusă. O influenţă mare asupra calităţii şi valorii nutritiv biologice a cărnii o are regiunea anatomică de unde provine carnea. La porc, în ordinea calităţii după regiunea anatomică, carnea se clasifică astfel: Specialităţi: muşchiuleţ, antricot fără coaste (cotlet) Calitate superioară: ceafă, antricot cu coaste, pulpa Calitatea I-a: spata şi fleica Calitatea a II-a: pieptul, rasolul din faţă şi spate. Carnea de vacă se clasifică astfel: Calitate superioară: muşchi, antricot, vrăbioară, spată, pulpă Calitatea I-a: cap de piept cu mugure, greabăn, fleica, piept, blet cu faţă, blet fără faţă, rasolul cu chei Calitatea a II-a: gât cu junghietură, coadă, şira spinării de la antricot şi vrăbioară.
42
Cotletul de porc şi antricotul de bovine şi ovine are un conţinut de grăsime mai mare, spre deosebire de pulpă care este mai bogată în proteine. Indiferent de la ce specie provine carnea, ea prezintă în compoziţia ei: apă, substanţe proteice, substanţe grase, săruri minerale şi urme de glucide. Se constată proporţii relativ asemănătoare între aceste componente la specii diferite însă la aceeaşi categorie de vrâstă si stare de îngrăşare. În cadrul aceleiaşi specii se semnalează diferenţe ale acestor componenţi legate de vârstă. Animalele tinere au o cantitate mai mare de apă. Influenţa cea mai mare asupra compoziţiei chimice a cărnii o are starea de îngrăşare. Astfel, în cadrul aceleiaşi specii şi categorii de vârstă se semnalează că, cu cât animalul e mai slab, cu atât cantitatea de apă şi proteine conţinute în carne este mai mare. Grăsimile variază invers proporţional cu procentul de apă (animalele slabe au mai multă apă, mai puţine grăsimi). Sărurile minerale variază în raport invers proporţional cu starea de îngrăşare (animalele mai grase au substanţe minerale mai puţine). Carnea provenită de la mamiferele sălbatice (vânatul) se caracterizează prin conţinutul mai crescut în proteine şi mai scăzut în lipide. Digestibilitatea cărnii de vânat în primele 24 de ore de la vânare este mai redusă. Carnea de găină şi curcan are o cantitate de proteine mai ridicată decât restul păsărilor. Carnea de raţă şi gâscă are un conţinut de grăsimi mai mare şi o digestibilitate mai redusă decât în cazul cărnii de gâscă. Carnea provenită de la păsările sălbatice (vânat) conţine o proporţie mai ridicată de proteine şi mai scăzută de lipide. Această carne are însă o digestibilitate mai redusă faţă de carnea provenită de la păsările domestice. Carnea de peşte se caracterizează prin proporţia mai scăzută a ţesutului conjunctiv în comparaţie cu cea provenită de la alte specii, fapt ce o face să fie foarte friabilă şi să fiarbă mai repede. Carnea de peşte este bogată în grăsimi care au în compoziţie un procent ridicat (78-82 %) de acizi graşi polinesaturaţi, ce conferă o stare lichidă a grăsimii de peşte (ulei de peşte). Carnea de peşte este bogată în vitamina A şi D şi săracă în tiamină. Ea conţine o enzimă - tiaminaza - care distruge tiamina. Peştii (mai ales cei marini) sunt bogaţi în iod şi fluor. Carnea de peşte are o digestibilitate bună, dar neajunsul său este ca se alterează foarte repede, necesitând condiţii speciale pentru păstrare. Carnea provenită de la amfibii şi nevertebrate acvatice se caracterizează prin conţinutul ridicat de apă şi proteine de calitate superioară. Conţine în cantităţi variabile vitamine A, B1, B2, iar dintre elementele minerale se remarcă bogăţia în fosfor, potasiu şi fier. Digestibilitatea acestor cărnuri este mai redusă (excepţie făcând pulpa de broască - pui de baltă). În afară de carne se mai consumă: viscere roşii (ficatul, splina, rinichii, inima, limba, plămânii) şi viscerele albe (creierul, pancreasul, glandele salivare, intestinul, stomacul, ugerul şi măduva spinării). Dintre acestea, ficatul este bogat în proteine şi glicogen, săruri minerale (fier, fosfor, cupru etc. ) şi vitamine lipo şi hidrosolubile. Pe drept cuvânt, ficatul a fost numit "o adevărată cămară de vitamine". Creierul şi măduva spinării conţin importante cantităţi de fosfolipide şi mici cantităţi de proteine. În structura lor se găsesc cantităţi importante de vitamine liposolubile şi hidrosolubile (riboflavină, tiamină, nicotinamidă) şi unele minerale ca fosforul (cel mai bogat reprezentant fiind potasiul şi sodiul). O sursă importantă de vitamine o reprezintă rinichiul, mai ales când provine de la
43
animale tinere. Inima este bogată în potasiu, fier şi fosfor. Inima de porc şi limba de vacă conţin calciu în proporţie mai crescută. Preparatele de carne sunt obţinute prin prelucrarea industrială a cărnii şi subproduselor comestibile, introduse în membrane naturale sau artificiale, cunoscute sub denumirea de salamuri (mezeluri). Când preparatele de carne se introduc în containere (cutii, borcane) şi sunt pasteurizate, poartă denumirea de semiconserve, iar când sunt sterilizate se numesc conserve. Preparatele de carne în membrană, în funcţie de tehnologia de obţinere se clasifică în: - prospături: parizer, crenvurşti, safalade, polonez, Lebărvurşt, Blutvurst etc. - semiafumate: salam Bucureşti, Italian, rusesc, Victoria, salam de vară etc. - salamuri de durată, crude şi afumate: salamul de iarnă (tip Sibiu) - produse crude şi uscate: ghiudemul şi babicul. Acestea se obţin prin diverse operaţii: sărare, tocare, afumare, fierbere etc., care le măresc digestibilitatea şi valoarea nutritivă, asigurându-se concomitent o anumită conservabilitate. Valoarea nutritivă a diferitelor tipuri de produse de carne variază în raport cu sortimentul şi materia primă utilizată. De obicei aceasta este mai ridicată faţă de carne. Digestibilitatea este mai bună la preparatele de durată scurtă de păstrare comparativ cu cele care au durată lungă de păstrare. În alimentaţia raţională a omului sănătos se pot folosi toate tipurile de preparate de carne cu condiţia să fie salubre şi păstrate în mod corespunzător. 6.2.1. Valoarea nutritivă a cărnii şi preparatelor din carne Alimentele din grupa carne şi peşte se aseamănă. Reprezentând ţesuturi animale, compoziţia produselor alimentare din această grupă se apropie mult de a corpului uman şi valoarea lor nutritivă este foarte ridicată. Aportul de trofine Carnea şi peştele fiind bogate în proteine (17-22 g % în muşchi şi 15-20 g % în viscere) reprezintă alături de lapte şi brânzeturi, sursa principală de material azotat cu mare valoare biologică. Valoarea nutritivă a materialului azotat din carne şi peşte depinde de proporţia de colagen şi de elastină, întrucât acestea sunt lipsite de triptofan, conţin cantităţi foarte mici de metionină şi de izoleucină, iar ceilalţi aminoacizi esenţiali se găsesc în proporţii de 2 ori mai reduse decât în restul proteinelor. În carnea slabă, proporţia de proteine extracelulare reprezentate în cea mai mare parte (90-95 %) prin colagen este de 2-5 %. Însă în ţesutul fibros (aponevroze, cartilaje, tendoane, etc.) proporţia proteinelor extracelulare se poate ridica la 20-25 % din azotul total. Dacă prin fierbere prelungită, cea mai mare parte din colagen se hidrolizează în gelatină uşor digerabilă, elastina rezistă la prelucrarea termică obişnuită şi nefiind digerată, se elimină prin fecale. În proteinele din carne şi peşte se găsesc toţi aminoacizii esenţiali. Comparativ cu cele din lapte, proteinele din ţesutul muscular şi din viscere conţin cantităţi mai mari de metionină şi de lizină, dar sunt ceva mai sărace în leucină, izoleucină şi în valină.
44
Deşi în ierarhia valorii biologice, proteinele din carne şi din peşte se situează după acelea din lapte, totuşi aceste produse au o importanţă preponderentă ca surse de material azotat, deosebit de eficace pentru procesele de proteinogeneză care au loc în timpul creşterii şi în cursul ciclului reproductiv. Prin bogăţia lor în lizină (aminoacid cu rol capital în procesele anabolice, proteinele din carne şi peşte exercită cel mai puternic efect de suplimentare şi de ridicare a valorii nutritive a proteinelor din produsele cerealiere, care sunt sărace în acest aminoacid. Un regim cu 9 % proteine provenite exclusiv din cereale (grâu, secară, orz, ovăz) este incapabil să promoveze creşterea şobolanilor tineri, însă dacă aceeaşi proporţie de material azotat (9 %) este format din 2/3 de proteine din cereale şi 1/3 proteine din carne, creşterea devine satisfăcătoare. Carnea şi mai ales viscerele reprezintă cea mai bună sursă de fier. Pe lângă faptul că sunt bogate în acest element (3-5 mg % în musculatură şi 10-14 mg % în ficat şi în rinichi), carnea şi preparatele de carne, provocând secreţia unui suc gastric hiperacid, favorizează utilizarea sa digestivă şi prin conţinutul lor în alte trofine cu rol eritropoetic, realizează condiţiile metabolice necesare încorporării sale în hemoglobină. Peştele este cel mai bogat aliment în iod (100-500 g %) şi ocupă locul al doilea după ceai în fluor. Atât carnea, cât şi peştele conţin cantităţi mari de fosfor (200-350 mg %) care este foarte bine folosit de om. Carnea şi peştele sunt bogate în vitamine din grupul B (niacină, riboflavină, piridoxină, tiamină, acid pantotenic, acid folic). În contrast cu uniformitatea compoziţiei în aminoacizi a cărnii diferitelor specii, conţinutul în vitamine variază mult, atât de la o specie la alta, cât mai ales în funcţie de natura cărnii, cea mai grasă fiind mai săracă în vitamine decât cea slabă. Spre deosebire de celelalte specii, carnea de porc este excepţional de bogată în tiamină (0, 5-1, 4 mg %), iar peştele în general este sărac în această vitamină deoarece, în cazul multor specii (crap, hering, scrumbie etc.) se găseşte o enzimă, tiaminaza, care descompune vitamina B1 în substanţe inactive. Peştele gras constituie o bună sursă de axeroftal (1000-2000 U.I. %) şi de colecalciferol (1500-4000 U.I. %), însă conţinutul peştelui slab în aceste vitamine nu depăşeşte pe cel din musculatura animalelor de abator. Preparatele din carne sau peşte reprezintă surse de vitamine tot atât de bune ca şi alimentele naturale din care provin, întrucât pierderile de aceste trofine prin sărare, afumare celelalte metode folosite pentru fabricarea lor sunt puţin importante (5-10%) şi în general ele sunt compensate procentual prin scăderea proporţiei de apă. În funcţie de conţinutul lor în grăsimi, carnea şi peştele contribuie la acoperirea trebuinţelor energetice ale organismului. Carnea slabă de peşte şi carnea slabă de la animalele de măcelărie furnizează numai 90-130 calorii la 100 g; cele foarte grase în cantităţi egale aduc de 3-4 ori mai mult (360-420 de calorii). Conţinutul în acid oleic este de circa 2-3 % în grăsimea de bovine şi ovine, 15-16 % în grăsimea de porc şi 22-25 % în grăsimea de pasăre. Avantaje în alimentaţia cu carne Prin bogăţia proteinelor din carne în aminoacizi care participă în proporţie mare la formarea hemoglobinei (fenilalanină, histidină, lizină şi triptofan), ca şi prin conţinutul său crescut în fier bine utilizabil şi în vitamine cu rol hematopoetic (riboflavină, piridoxină, acid
45
folic), carnea şi în special ficatul exercită cea mai puternică acţiune eritropoetică şi antianemică. Lizina din carne şi peşte are un rol hotărâtor în creşterea organismelor tinere. Carnea stimulează activitatea nervoasă superioară şi ameliorează capacitatea de muncă. Popoarele consumatoare de carne s-au dovedit mai întreprinzătoare şi au progresat mai repede pe drumul civilizaţiei decât cele care, din motive religioase, au exclus acest aliment din hrană sau îl consumă numai în anumite perioade. Carnea intensifică metabolismul, fiind indicată în combaterea obezităţii. Carnea şi peştele măresc rezistenţa organismului faţă de infecţii şi faţă de diferite substanţe toxice (alimente de protecţie). Inconveniente la consumul cărnii şi peştelui Spre deosebire de lapte şi brânzeturi, carnea şi peştele sunt sărace în calciu, iar raportul calciu / fosfor este foarte scăzut (0, 03-0, 05 în carne şi 0, 1-0, 2 în peşte). Sunt acidifiante şi consumate în cantităţi mari imprimă umorilor o tendinţă spre acidoză. Fiind bogate în nucleoproteine, carnea şi peştele furnizează purine (40-100 mg azot purinic %) din al căror metabolism rezultă acid uric. Folosirea acestor alimente în cantităţi mari ridică nivelul acidului uric din sânge şi prin acţiunea lor acidifiantă favorizează depozitarea în ţesuturi. Carnea şi peştele conţin colesterol (100-300 mg %) şi în unele viscere (ficat, rinichi) proporţia acestui lipid este mare (3, 0-3, 5 g în creier). Deşi s-a dovedit că principala sursă de colesterol este sinteza endogenă, totuşi, consumarea frecventă a acestor viscere poate contribui la creşterea colesterolemiei. La aceasta mai contribuie şi faptul că grăsimea din carne (mai ales cea de bovine şi ovine), fiind săracă în acizi graşi esenţiali, are efecte hipercolesterolemiante şi aterogene. 6.2.2. Digestia şi influenţa asupra tractului digestiv Carnea şi mai ales produsele preparate din ea determină o intensă secreţie neuropsihică a sucurilor digestive, mai prompt decât alte produse alimentare. Durata secreţiei, cantitatea de suc gastric secretat şi aciditatea sa după ingestia de carne sunt mai mari decât după ingerarea altor alimente în aceeaşi cantitate. Aciditatea crescută a sucului gastric atrage după sine o mai intensă secreţie pancreatică şi în felul acesta activitatea digestivă se prelungeşte. Timpul de evacuare a stomacului variază între 3 şi 6 ore, fiind cu atât mai lung, cu cât cantitatea ingerată şi conţinutul în grăsime sunt mai mari. Utilizarea digestivă a trofinelor furnizate de carne şi peşte este excelentă pentru protide (96-98 %), iar pentru lipide variază cu specia de la care provin şi cu cantitatea ingerată. Dacă aceasta este mică, grăsimile se absorb în proporţie de 92-96 %, pe când dacă ingestia este abundentă şi lipidele provin de la bovine sau ovine, coeficientul de utilizare digestivă este mai redus (88-92 %) şi la copii mici, grăsimile rămase neabsorbite pot provoca tulburări digestive. Deşi proporţia de protide neabsorbite după ingestia de carne şi peşte este mică, totuşi consumul acestor alimente în exces poate genera procese de putrefacţie în colon cu apariţia a diferite substanţe (amine, amoniac, indol, hidrogen sulfurat), care au efecte dăunătoare, atât asupra intestinului cât şi asupra ficatului şi a întregului organism.
46
6.2.3. Raţia şi urmarea unui aport neadecvat Carnea şi peştele trebuie să acopere cel puţin jumătate din nevoia de material azotat de provenienţă animală. Pentru satisfacerea acestor deziderate este necesar ca raţia zilnică de carne şi peşte să fie de: - 60-80 g pentru copii de 1-6 ani (câte 10-15 g pe zi pentru fiecare an de vârstă), ceea ce reprezintă 4-5 % din valoarea calorică a dietei; - 120-140 g (sau 6-7 % din aportul în calorii) pentru copii de 7-12 ani; - 150-200 g (6 % din trebuinţele energetice) pentru femei în perioada maternit__ii; - 150-250 g pentru adolescenţi şi pentru oameni în timpul muncii, ceea ce revine la 67 % din valoarea calorică a dietei; - 100 g (circa 4 % din nevoia de calorii) pentru oameni trecuţi de 60 de ani şi ieşiţi din câmpul muncii. Aportul redus de carne şi peşte determină anemie la copii şi la femei în perioada de materitate. Dacă la acest aport redus de carne şi peşte se adaugă şi unul redus de lapte şi brânzeturi, se pot observa semne de carenţă în proteine de origine animală (încetinirea creşterii copiilor, scăderea capacităţii de muncă şi a rezistenţei faţă de agresiunile mediului ambiant, etc.) 6.2.4. Riscul de îmbolnăvire prin consumul de carne şi peşte Carnea şi peştele pot uneori constitui cauza de îmbolnăvire, fie prin transmiterea agenţilor unor boli infecţioase sau parazitare comune omului şi animalelor, fie prin contaminarea lor cu diferite substanţe toxice. Microorganisme patogene ce se transmit prin carne Cel mai frecvent, prin consumul de carne se transmit la om germeni din genul Salmonella, care produc 70-80 % din toxinfecţiile alimentare. Contaminarea cărnii cu germeni din genul Salmonella se poate realiza prin mai multe căi şi anume: în timpul vieţii animalelor şi apoi în carne la animalele sacrificate de necesitate, prin bacteriemie care se produce adeseori când condiţiile premergătoare abatajului sunt nefavorabile (oboseală, inaniţie) sau în timpul sacrificării, prin contactul cu produsele infectate (conţinutul tubului digestiv, fecale) provenite de la acelaşi animal sau de la altul, sau prin contactul cu diferite obiecte contaminate cu Salmonella. Rozătoarele din întreprinderile pentru prelucrarea cărnii reprezintă o altă cale de infectare a produselor de carne cu aceste bacterii. Infecţiozitatea produselor obţinute din carne şi din peşte depinde nu numai de intensitatea contaminării lor iniţiale cu Salmonella, ci şi de condiţiile de păstrare şi de modul cum se prelucrează şi se consumă. Marea incidenţă a salmonelelor la animale şi la om, viabilitatea lor ridicată în carne şi folosirea acesteia adeseori sub forma unor preparate ne sau insuficient tratate termic, explică faptul că 50-55 % din toxinfecţiile alimentare determinate de Salmonella apar după consumarea de produse de carne şi demonstrează că pentru prevenirea acestor îmbolnăviri este absolut necesar ca recoltarea şi manipularea cărnii să se facă cu o grijă deosebită.
47
Atât carnea, cât şi peştele trebuie păstrate tot timpul la rece, respectându-se "lanţul frigorific" pe tot circuitul lor. Aceste produse trebuie manipulate de muncitori controlaţi din punct de vedere bacteriologic şi care au cunoştinţele necesare în domeniul educaţiei sanitare. Alţi germeni ce pot fi întâlniţi în carne - Bacillus anthracis (în cazul animalelor tăiate clandestin). Se exclud de la tăiere animalele bolnave şi suspecte de antrax, iar cele tăiate se confiscă. - Mycobactirium tuberculosis (tipul bovin), prin consumul cărnii de bovine, porcine şi mai rar ovine. Prin consumul cărnii de pasăre, omul poate face TBC cu tipul aviar. În caz de generalizare a procesului infecţios în carne, aceasta se confiscă. - Bacterii din genul Brucella (B. melitensis, B. abortus bovis, B. abortus suis). Bruceloza este o boală profesională la om, apărând la persoanele care vin în contact direct cu animalele bolnave. Carnea poate constitui o cale de transmitere a acestei boli, întrucât în faza septicemică ea este infectată. Brucella este foarte sensibilă la căldură. - Bacilul botulinic (clostridium botulinum). Conservele preparate din peşte sau din carne venite în contact cu conţinutul tubului digestiv sau cu solul, ca şi unele produse păstrate prin sărare şi uscare (pastramă, afumături, peşte sărat etc.) şi mai ales cele obţinute din carne tocată (cârnaţi, salamuri etc.) dacă sunt consumate ne sau insuficient prelucrate termic pot provoca botulism. - Stafilococul enterotoxic şi bacterii condiţionat patogene. Preparatele de carne şi de peşte fabricate sau manipulate de către persoane purtătoare de leziuni stafilococice (piodermite, faringite etc. ) pot genera toxinfecţii alimentare prin enterotoxina acestui coc, iar dacă sunt manipulate neigienic sau sunt păstrate în condiţii favorabile pentru dezvoltarea microorganismelor, unele bacterii (Clostridium Welchi, Eschesidria coli, Proteus etc. )care în cantitate mică sunt inofensive sau dispun de o patogenitate redusă, în urma înmulţirii luxuriante, fac ca produsele respective să provoace tulburări digestive, mai ales la copii şi la persoane mai sensibile. Helminţi prezenţi în carne - Trichinella spiralis, este un parazit ce trăieşte ca adult în intestin, iar ca formă larvară în musculatura striată a aceluiaşi organism parazitat. Boala produsă de acest parazit este comună omului şi la numeroase mamifere domestice şi sălbatice. Omul se infestează prin consumul cărnii infectate cu larve de Trichinella spiralis, necontrolată sanitar-veterinar prin examen trichineloscopic. Cel mai frecvent, infestarea omului se realizează prin consumul cărnii de porc, mistreţ, urs, nutrie şi cal. Pentru a preveni infestarea omului se impune controlul trichineloscopic al cărnurilor ce provin de la animalele la care acest parazit se întâlneşte mai frecvent. Parazitul se distruge prin fierbere. - Cysticercus cellulosae, este forma larvară a Taeniei solium care parazitează ca adult în intestinul subţire al omului. Omul se infestează prin consumul cărnii de porc de mistreţ. Forma larvară a parazitului se localizează în ţesutul conjunctiv interfibrilar. Parazitul se distruge prin congelarea cărnii timp de 10 zile la -15o C sau 4 zile la -18 o C. - Cysticercus bovis, este forma larvară a Taeniei saginata, parazit care se găseşte sub formă de adult în intestinul subţire, iar forma larvară este prezentă în musculatura animalului infestat. La fel ca şi Cysticercus cellulosae, el se localizează în ţesutul conjunctiv interfibrilar, iar la om se poate întâlni şi în creier, respectiv în globul ocular. Forma larvară a parazitului se distruge prin congelarea cărnii la -12 o C timp de 24 de ore sau la -
48
- Diphilobothrium latum, infestează sub formă larvară carnea de peşte şi icrele. Pentru profilaxia teniazelor trebuie întrerupt ciclul lor biologic prin scoaterea din consum a cărnurilor infestate. Substanţe toxice prezente în carne În anumite condiţii, în carne pot ajunge unele substanţe toxice cum ar fi: nitritul şi nitratul de sodiu (folosit la tehnologia obţinerii preparatelor de carne), metale toxice (plumb, zinc, cadmiu etc. , în special de pe ambalaje), benzpiren (în produsele afumate), substanţe pesticide, antibiotice si micotoxine, care pot pune în pericol sănătatea consumatorului. 6.2.5. Poluarea bacteriană a cărnii şi măsuri pentru prevenirea ei Spre deosebire de lapte, musculatura şi sângele unui animal în stare fiziologică normală sunt practic sterile, însă în timpul sacrificării şi după aceea, carnea este expusă la numeroase posibilităţi de contaminare, şi fiind, ca şi laptele, un excelent mediu de cultură pentru un mare număr de microorganisme, dacă nu se respectă anumite reguli, suprafaţa sa devine sediul unei imense populaţii microbiene. Infectarea cărnii se poate face fie prin diseminarea bacteriilor din tubul digestiv sau prin contactul cu conţinutul acestuia si mai ales cu pielea, care poate conţine zeci sau chiar sute de milioane de microorganisme la 1 g sau pe un cm2, fie cu bacterii aflate pe utilaje sau provenite de la muncitorii care prelucrează şi manipulează carnea. Încărcătura microbiană a cărnii depinde în mare măsură de condiţiile de igienă în care se face sacrificarea şi prelucrarea produselor. Importanţa stării fiziologice Animalele obosite, înfometate sau însetate dau o carne de calitate inferioară şi cu o durată de conservare mai mică. Modificările biochimice ce se desfăşoară în carne sunt influenţate de starea fiziologică a animalului înainte de sacrificare. Modificările de pH au o importanţă deosebită, atât pentru calitatea senzorială a cărnii (consistenţă, aromă, gust etc.), cât şi pentru rezistenţa sa la invazia bacteriană. În timpul vieţii, reacţia cărnii este uşor alcalină, iar după sacrificare, ea devine din ce în ce mai acidă, ca urmare a apariţiei acidului lactic din procesele de glicoliză. Variaţia pHului caracterizează starea de prospeţime a cărnii. Dată fiind importanţa acidifierii (scăderea de pH) pentru proprietăţile organoleptice ale cărnii şi pentru conservabilitatea sa este necesar ca sacrificarea animalelor să se facă după un repaus de cel puţin 6 ore iarna şi 12 ore vara. Odihna este foarte importantă pentru porcine, care sunt foarte sensibile la oboseală. Când porcii se sacrifică în această stare, carnea obţinută poate prezenta anumite modificări, cunoscute sub denumirea de carne PSE (pale soft exudativ porc) sau de carne DFD (Dry, fad, dark). Diversitatea surselor de infecţie (piele, tub digestiv, utilaj, personal muncitor etc.) face ca populaţia microbiană a cărnii să fie foarte diferită, însă microorganismele mai frecvent întâlnite sunt: - Bacterii aerobe nesporulate din genurile Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas, Micrococus, Escherichia coli, Proteus etc. - Bacterii aerobe sporulate din genul Bacillus (B. subtilis, B. mezenterius, B. megatherium, B. mycoides, B. cereus etc. )
49
- Bacterii anaerobe sporulate din genul Clostridium (Cl. perfringens, Cl. putrificus, Cl. hystoliticum, Cl. sporogenes, Cl. butyricus). Unele din aceste bacterii (Proteus, B. mezentericus, Cl. perfringens, Cl. sporogenes etc.) au acţiune predominant proteolitică şi hidrolizează proteinele în polipeptide şi aminoacizi, iar altele (B. fecalis alcoligenes, B. aminophilus, E. coli) elaborează mai ales enzime aminoacidolitice. Datorită acestor procese de putrefacţie care la început interesează numai părţile superficiale şi apoi pătrund în profunzime (mai ales de-a lungul fasciculelor conjunctive), proprietăţile organoleptice ale cărnii se modifică (alterare). Aminoacizii sunt descompuşi prin decarboxilare, dezaminare sau prin acţiuni succesive de decarboxilare şi dezaminare. Creşte amoniacul în carne şi pH-ul care trece de 7,0. Intensitatea prefacerilor biochimice şi rapiditatea cu care se modifică proprietăţile organoleptice, depind nu numai de amploarea poluării iniţiale, ci şi de condiţiile în care se păstrează unele produse.
6.3. Ouăle În hrana omului se întrebuinţează ouă de: găină, curcă, raţă, gâscă şi bibilică. 6.3.1. Structura oului De la exterior la interior, structura oului se prezintă astfel: cuticula, coaja, porii cojii (5000-9000), membrana cochiliferă parietală, camera de aer, membrana cochiliferă viscerală, şalazele, stratul extern de albuş (fluid), stratul de albuş dens, stratul intern de albuş, membrana vitelină, disc germinativ, vitelus alb, vitelus galben. Valoarea alimentară ridicată impune ouăle printre produsele de origine animală necesare unei alimentaţii raţionale şi echilibrate. Compoziţia complexă şi repartizarea neuniformă a elementelor chimice face ca părţile comestibile ale oului să fie deosebit de instabile, fiind supuse în momentul producerii la modificări continue. La această instabilitate biochimică a gălbenuşului şi albuşului contribuie şi faptul că, deşi sunt complet izolate de mediul extern, prin porii cojii ele se găsesc permanent sub influenţa lui. De aceea este necesar să fie supuse periodic unui control calitativ. Se considera oul proaspăt vara, max. 10 zile, iar iarna, 20 de zile. Până la 5 zile, oul este considerat foarte proaspăt. Greutatea oului de găină variază în limite de 35-70 g cu o medie de 55 g. Greutatea medie a oului de gâscă este de 135 g, 90 g la curcă, 78 g la raţă, 40 g la bibilică, 25 g la porumbel. După greutate ouăle se clasifică în: ouă mari (care au peste 50 g), ouă mici (între 4050 g) şi ouă sub 40 g care se livrează la Kg unităţilor de prelucrare industrială. 6.3.2. Compoziţia chimică Din punct de vedere chimic, coaja ouălor este formată în cea mai mare parte din
50
carbonat de calciu (94 %), mici cantităţi de carbonat de magneziu (1-2 %) şi fosfaţi amestecaţi cu substanţe organice (4,4 %), formate din ovarporfirină şi ovoxantină. Coaja împreună cu membrana cochiliferă reprezintă 10 % din greutatea oului. Compoziţia chimică a albuşului. Albuşul este alcătuit din: apă (78 %), substanţe proteice (11-12 %), lipide (0,03 %), glucide (0,32-0,55 %), săruri minerale (mult K, Na, Cl; puţin Ca, P, Fe); coloranţi (ovoflavină), enzime (proteinaze), vitamine (B2 în cantităţi mici). Compoziţia chimică a gălbenuşului. Gălbenuşul de ou are în compoziţia sa; apă 4654 %, substanţe proteice 16-17 %, din care ovovitelină 78,4 %, lecitină 21,5 % şi globuline în cantităţi neînsemnate, lipide 32-36 %, din care trigliceride 63 %, fosfatide 33 %, lecitină 8-11 %, cefalină, colină şi steride-colesterol, urme de glucide, enzime (lipaze, tributiraza, metilbutiraza, proteinaze autolitice, colinesteraze, diastaze), vitamine (A, complex B, D, E, K), coloranţi (luteină, xantină, zeaxantină). Compoziţia chimică a elementelor componente ale oului nu este însă fixă, ea depinde de timpul scurs de la ouat, rasa de păsări, raţia furajeră etc. 6.3.3. Valoarea nutritiv-biologică a oului Reprezentând materialul biologic pe seama căruia se dezvoltă un organism nou, oul este un aliment de mare valoare nutritivă. Proteinele din ouă au cel mai echilibrat conţinut în aminoacizi, ceea ce a făcut ca ele sa fie luate drept termen de referinţă (100) şi să ocupe primul loc în ierarhia valorii biologice a proteinelor. În comparaţie cu proteinele din lapte şi din carne, proteinele din ou sunt aproape de 2 ori mai bogate în metionină şi cisteină şi conţin mai multă colină, fenilalanină şi tirozină. Prin colina conţinută în fosfatidele din gălbenuş, oul joacă un rol fiziologic deosebit în reglarea schimbului de lipide şi glucide. Se ştie că alimentele sărace în colină duc la scăderea greutăţii corporale şi chiar la micşorarea glicogenului din ficat şi la creşterea grăsimilor. Oul constituie o sursă importantă de minerale şi vitamine, concentrate în special în gălbenuş. De asemenea, oul reprezintă o sursă importantă de săruri minerale: este bogat în fosfor (200-250 mg %), în fier bine utilizabil (2-3 mg %) şi contribuie la acoperirea nevoii de calciu cu circa 30 mg pentru un ou (60 mg %). Marea majoritate a acestor elemente se găsesc în gălbenuş, care conţine de 20-30 ori mai mult calciu, fier şi fosfor decât albuşul. Pentru digerare, oul necesită o mai mică secreţie gastrică şi părăseşte stomacul mai repede decât carnea. Substanţele azotate ale oului se asimilează în proporţie de 97 %, iar grăsimile în proporţie de 95-96 %. Prin bogăţia sa în grăsimi emulsionate, gălbenuşul este un excitant puternic al motilităţii colecistului. Pentru această acţiune colecistochinetică, ouăle sunt indicate în colecistopatii de tip aton. Albuşul de ou crud ingerat conţine o antitriptază, care limitează activitatea hidrolizantă a triptazei pancreatice, ducând la inutilizarea proteinelor şi la tulburări digestive. Antitriptaza fiind termolabilă, prin încălzirea albuşului de ou crud se măreşte coeficientul de utilizare digestivă a proteinelor. În albuş există, de asemenea, o substanţă glicoproteică (ovomucoid) denumită ovidină, care se combină cu biotina (vitamina H) dând un produs nedisociabil, rezistent la
51
acţiunea enzimelor digestive. Ingestia timp îndelungat a mai multor ouă crude de către persoane cu leziuni ale mucoasei intestinale duce la apariţia de reacţii alergice sau anafilactice, ca urmare a pătrunderii în torentul circulator al proteinelor nedigerate. Spre deosebire de albuş, gălbenuşul se poate utiliza în alimentaţie tot aşa de bine fiert ca şi crud. Cel crud sau fiert moale se digeră mai uşor decât cel întărit prin căldură. Valoarea nutritiv-biologica a oului scade pe măsura învechirii acestuia, când poate deveni nociv pentru consumatori. 6.3.4. Raţia Conţinând multe vitamine în cantităţi mari şi proteine cu înaltă valoare biologica, ouăle se impun tot mai mult în alimentaţia omului. Prin bogăţia sa în vitamine, asocierea gălbenuşului de ou la produse rafinate (zahăr, gris, făină albă) poate corecta lipsurile lor în aceste trofine, iar încorporarea de gălbenuş crud la unele mâncăruri înainte de servire, compensează o bună parte din pierderile de vitamine care au avut loc în cursul pregătirii culinare. Datorită valorii lor nutritive, ouăle sunt de mare folos pentru raţionalizarea alimentaţiei şi ele nu pot lipsi din dieta copiilor şi a femeilor în perioada maternităţii. Se recomandă ca gravida să consume 4-5 ouă pe săptămână, iar copiii, adolescenţii şi femeile care alăptează, câte un ou pe zi. Pentru adulţi în câmpul muncii este recomandabil ca dieta să cuprindă un ou la două zile, iar pentru persoanele în vârstă, cu tendinţă la creşterea colesterolomiei, consumul de ouă să fie mai redus, la 1-2 bucăţi pe săptămână. La copiii mici şi la unele persoane cu leziuni ale mucoasei intestinale, o parte din proteinele oului (cele din albuş mult mai frecvent decât cele din gălbenuş) pot pătrunde, incomplet digerate, sau chiar nedigerate, în torentul circulator, provocând reacţii alergice sau anafilactice (prurit, urticarie, eczemă, migrenă, astm etc.). Aceste neajunsuri pot fi înlăturate prin consumarea ouălor bine prelucrate termic sau prin încorporarea lor în diferite preparate culinare. 6.3.5. Riscuri de îmbolnăviri prin consumul ouălor Ca şi celelalte alimente, oul poate vehicula agenţi dăunători sănătăţii (microbi sau substanţe toxice). Microorganisme patogene pentru om ce se pot transmite prin ou Deşi oul dispune de o protecţie naturală datorită membranelor cochilifere şi cojii puternic mineralizate, el poate fi totuşi infectat cu diverse microorganisme patogene pentru om, cum ar fi: - germenii din genul Salmonella care ajung în ou pe cale ascendentă sau descendentă. O importanţă deosebită o prezintă Salmonella anatum, care la om produce o gravă toxiinfecţie alimentară (prin consumul de ouă de raţă fierte mai puţin de 10-12 minute). - bacilul tuberculozei de tip aviar. Substanţe toxice Când pasările sunt hrănite cu materiale care au fost tratate cu insecticide
52
organoclorurate, aceste substanţe apar în ouă, cantitatea crescând aproape proporţional cu cantitatea ingerată. Fiind mai rezistente, se poate ca pasările să nu prezinte semne de boală, chiar dacă reziduurile de insecticide din alimente folosite pentru hrana lor sunt mari; în schimb pot să apară tulburări la copiii care consumă ouă provenite de la păsările contaminate. Pentru a evita un asemenea risc este necesar să se împiedice accesul păsărilor la vegetalele tratate şi să se acorde atenţia cuvenita produselor folosite în alimentaţia lor. Alterarea ouălor şi măsuri de prevenire Modificări produse de bacterii nepatogene Ouăle proaspete sunt de obicei lipsite de microorganisme. Modificările fizico-chimice începute sub acţiunea enzimelor din gălbenuş şi albuş sunt intensificate de către microorganismele care pot pătrunde în interiorul oului. Deşi oul dispune de mijloace de protecţie naturale (coaja, membrane cochilifere, cuticula, precum si bogăţia albuşului în lizozim), totuşi oul este expus invadării de către diverse microorganisme. Proporţia ouălor care conţin bacterii în interior este de 2-5 % pentru cele proaspete şi de 10-15 % pentru cele vechi. Murdărirea oului cu materii fecale, umectarea suprafeţei sale şi păstrarea la temperaturi obişnuite constituie factori importanţi ai poluării ouălor. Sub influenţa enzimelor proteolitice şi aminoacidolitice de care dispun majoritatea bacteriilor ce pătrund în ou, proteinele din albuş si apoi şi cele din gălbenuş se lichefiază şi, cu timpul, cele două componente se amestecă, căpătând un aspect tulbure. Datorită pigmenţilor eliberaţi de microorganisme, conţinutul oului se colorează în verde, roşu sau negru. Prezenţa a numeroase substanţe rezultate din descompunerea aminoacizilor (NH3, H2S, mercaptani, diverse amine etc. ) conferă ouălor un puternic miros de putrefacţie şi face ca ele să devină foarte periculoase pentru consumator. Diversele tipuri de alterări ale ouălor se produc în raport cu microorganismele în cauză şi cu condiţiile de păstrare. Astfel, în ouăle păstrate la temperatura camerei se dezvoltă bine şi este frecvent întâlnit genul Proteus. Păstrarea la frigorifer favorizează dezvoltarea microorganismelor psihrofile, cum sunt cele din genul Pseudomonas. Prezenţa germenilor din genul Pseudomonas în ouă nu se poate remarca organoleptic de la început, alterarea apare după 35 de zile de păstrare la rece şi poarta denumirea de "Putrefacţie verde"; oul de culoarea ierbii, ou ocru, ou fluorescent, oul se colorează în verde şi are mirosul de varză stricată sau de brânză. Albuşul se amestecă cu gălbenuşul, substanţele proteice se descompun şi pun în liberate indol, scatol, NH3, H2S etc. Glucidele fermentează iar lipidele se hidrolizează şi eliberează acizi graşi. Putrefacţia neagră Este un alt tip de alteraţie, produsă în special de Proteus melanovogenes în asociere cu Escherichia coli, Bacillus faecalis alcaligenes, Aerobacter aerogenes etc. Albuşul şi gălbenuşul se amesteca, devin fluide, iau o culoare brună-negricioasă, emană un miros intens, datorită mai ales degajării de hidrogen sulfurat. Putrefacţia gazoasă sau fecaloidă este produsă de Bacillus mezentericus. Conţinutul oului ia culoarea galbenă-cărămizie, cu consistenţă vâscoasă şi miros de brânză. Putrefacţia roşie este produsă de unele specii de Sarcina sau Pseudomonas.
53
Şi bacteriile coliforme contribuie la alterarea ouălor. Când acestea se înmulţesc în albuş acesta capătă miros de peşte. Germenii din genul Achromobacter produc în ouă miros de mucegai. Modificări produse de mucegaiuri Sporii mucegaiurilor din diverse genuri, în condiţii de umiditate mărită (conservarea ouălor în talaş umed), pătrund în spaţiul dintre coajă şi membrana cochiliferă şi dezvoltă colonii. Examinat la ovoscop, un astfel de ou apare cu pete. Mucegaiurile favorizează pătrunderea bacteriilor în interior. La început există numai mirosul de mucegai, dar ulterior apar şi modificări care duc la alterarea conţinutului. Uneori gălbenuşul aderă la coajă. 6.3.6. Defecte ce survin după ouat Ouă murdare, nu se pretează la conservare întrucât infectează uşor oul. Învechirea ouălor. Fiind alcătuit din două sisteme coloidale cu presiune ermetică diferită, separate printr-o membrană puţin rezistentă şi dispunând de un bogat echipament enzimatic, oul este sediul a numeroase transformări fizico-chimice care determină modificări ale proprietăţilor sale organoleptice, cunoscute sub denumirea de învechire. Mijloacele de protecţie naturala (membranele cochilifere, coaja şi cuticula), fiind permeabile pentru gaze şi vapori, oul proaspăt la temperatura obişnuită pierde din greutate din cauza evaporării apei (în special din albuş), ouăle scad în greutate şi, drept urmare, greutatea specifica a oului se micşorează. Concomitent are loc o trecere a apei din albuş în gălbenuş, din cauză că gălbenuşul are presiune osmotică mai mare. În timpul păstrării ouălor, sub acţiunea enzimelor proprii au loc o serie de procese hidrolitice care duc atât la transformări chimice ale conţinutului, cât şi la modificări structurale. Prin hidroliză, amoniacul creşte de la 1,5 mg % cât este în oul proaspăt la peste 3,7 mg % la oul învechit şi care nu mai poate fi folosit în alimentaţie ca ou fiert moale. Aminoacizii rezultaţi din scindarea substanţelor proteice cresc de asemenea, cu vechimea. Ouăle proaspete au un conţinut în acizi aminaţi de 12,2-34,4 mg % azot aminoacidic. Fosfaţii anorganici solubili în apă cresc de 3-4 ori la ouăle păstrate mai mult de 2 săptămâni. Procesele hidrolitice duc şi la modificări structurale ale albuşului, cât şi ale gălbenuşului: ovomucina, din partea densă a albuşului, se lichefiază, punându-se în libertate apa, care va trece în partea lichidă a albuşului; albumina cristalizată trece în stare amorfă. Şalazele iau aspect de porţelan şi se lichefiază, membrana vitelină se autolizează. Drept urmare, gălbenuşul nu mai este menţinut în poziţie centrală şi se deplasează spre coajă. Dacă este spart şi pus pe o suprafaţă plană, se lăţeşte. În coaja ouălor scade cantitatea de ovoporfirina. Astfel, în timp ce ouăle proaspete examinate la lumină ultravioletă cu lampa de cuarţ (lumina lui Wood) dau o fluorescenţă ro_ie, ouăle vechi sunt violet-albastre. Embrionarea ouălor are loc când ouăle fecunde sunt menţinute în condiţiile de temperatură favorabilă (peste 25o C). În jurul discului germinativ apare o reţea de capilare fine, ca un inel roşu, iar albuşul începe să se lichefieze. Pentru prevenirea acestor modificări este necesar ca ouăle să fie păstrate la temperaturi sub 8-10o C.
54
6.3.7. Posibilităţi de conservare a ouălor Pentru prevenirea modificărilor cauzate de activitatea enzimelor proprii şi pentru minimalizarea celor provocate de microorganisme se recomanda ca ouăle să fie păstrate la temperaturi joase sub 8-10 o C. Întrucât producţia de ouă are un ritm biologic, o parte trebuie conservate, ceea ce pe plan industrial se realizează fie prin depozitarea ouălor proaspete şi curate in frigidere la 0oC sau de preferat la -1oC, fie prin păstrarea lor la temperaturi joase în atmosferă îmbogăţită cu bioxid de carbon, care împiedica dezvoltarea microorganismelor şi a ciupercilor. Pentru a evita pierderile în greutate (deshidratarea) se acoperă coaja curată a ouălor proaspete cu un ulei rafinat şi sterilizat. Prin introducerea în apă de var proaspăt stins (0, 5 g %) sau în soluţie de silicat (3-10 %) se evita alterarea, dar calitatea ouălor se reduce, întrucât activitatea enzimelor proprii nu este suspendată. Pentru preparate din ouă, ouăle se conserva sub formă de melanj.
6.4. Legumele şi fructele Această grupă cuprinde toate alimentele de origine vegetală bogate în apă (suculente). Deşi în comerţ se face deosebire între legume şi fructe, totuşi din punctul de vedere al rolului lor în acoperirea trebuinţelor nutritive ale omului, aceste alimente pot fi considerate la un loc, cu atât mai mult cu cât unele fructe (solanaceele şi cucurbitaceele) sunt încadrate la legume. După natura părţii folosită în hrana omului şi după structura lor legumele şi fructele se împart în: - rădăcini: morcovi, pătrunjel, păstârnac, ţelină, sfeclă, hrean, ridichi etc. - tuberculi (cartofi) şi bulbi (ceapă, usturoi, praz) - frunze: varză, spanac, salată, cicoare, lobodă, urzici, mărar, tarhon, leuştean, ţelină, pătrunjel etc. - păstăi: fasole verde, mazăre verde etc. - fructe solanacee: tomate, vinete, ardei - fructe bostănoase: castraveţi, dovlecei, pepeni - bace: struguri, agrişe, coacăze, merişoare, dude, căpşuni, fragi, afine, zmeură, mure, smochine, curmale. Producţia de legume şi fructe fiind dominată de ritmul biologic al dezvoltării plantelor, are un caracter intermitent (sezonier). Fiind alimente indispensabile în tot cursul anului, pentru asigurarea unei aprovizionări continue, legumele şi fructele se păstrează fie ca atare (rădăcinoase, tuberculi, bulbi, fructe cu seminţe etc.) sau prin congelare (la -35oC), fie sub formă de murături sau de produse uscate (al căror conţinut în apă a fost redus la 10-25%), fie mai ales prin sterilizare în recipiente de sticlă sau de tablă ermetic închise (conserve apertizate). 6.4.1. Compoziţia chimică
55
Compoziţia chimică a legumelor şi fructelor se caracterizează printr-o proporţie ridicată de apă (72-95 %), glucide cu moleculă mică în proporţiile 2-20 %, material nedigerabil (celuloză), acizi organici (malic. citric, tartric, oxalic, etc.) şi sunt sărace în proteine şi în lipide. Pe lângă aceste macrocomponente, în compoziţia legumelor şi fructelor intră numeroase elemente minerale, vitamine, arome (uleiuri eterice), pigmenţi etc. Conţinutul mediu în trofine calorigene al principalelor legume şi fructe se prezintă astfel: Tabel 3.
(g/100 g produs consumabil)
0,1 - 0,3 0,2 0,1 0,2 - 0,3 0,2 - 0,5 0,2 - 1,0 0,1 - 0,3
Acizi organici -
22 - 45 0,2 45 - 137 15 - 32 38 - 83 26 - 38 8 - 32
9 - 13,5
-
0,3 - 1,4
45 - 60
0,8 - 0,9
11 - 16
-
0,7 - 1,8
50 - 72
0,7 - 5
7 - 24
-
0,8 - 3,3
40 - 130
1,5 - 19
16 - 77
0,4 - 1,5
1,0 - 3,0
95 - 350
Denumirea
Protide
Glucide
Lipide
Rădăcini Tuberculi-cartofi Bulbi Frunze Păstăi Fructe solanee Fructe bostănoase Fructe cu seminţe (mere, pere, gutui, portocale, mandarine) Fructe cu sâmbure (prune, caise, piersici, cireşe, vişine) Bace (struguri, căpşuni, zmeură, afine, coacăze, agrişe) Legume şi fructe uscate (morcovi, cartofi, fasole, mere, pere, prune, stafide, magiun)
1 - 1,9 2 1,3 - 6,8 1,4 - 2,5 2,6 - 6,5 1 - 1,5 0,6 - 1,1
4-9 20 9,4 - 26,0 1,4 - 4,8 6,4 - 12,5 4,0 - 5,4 1,4 - 6,5
0,4 - 0,8
Calorii
6.4.2. Valoarea nutritivă Legumele şi fructele au fost probabil cele dintâi surse de hrană ale omului şi până la cultivarea cerealelor au reprezentat baza alimentaţiei sale. Deşi sunt foarte diferite, totuşi din punct de vedere nutriţional legumele şi fructele au însuşiri comune şi cele mai multe se pot înlocui unele cu altele. Aport de trofine Legumele şi fructele reprezintă principala sursă de vitamina C (15-200 mg %, ardei roşii, măceşe). Cantitatea de vitamina C nu este stabilă şi după recoltare scade. Amploarea pierderilor depinde pe de o parte de natura alimentului, pe de altă parte de condiţiile în care acesta se păstrează. În frunze, cea mai mare parte de vitamina C se găseşte sub formă de acid ascorbic în stare liberă (90 %), care fiind deosebit de sensibil se distruge foarte uşor, pe când în rădăcini, bulbi şi tuberculi predomină acidul dihidroascorbic şi o bună parte din această vitamină, fiind combinată cu glucide sau protide (ascorbigen), este mai rezistentă la acţiunea oxigenului şi se păstrează mai bine. Prin veştejire, legumele-frunze pierd în câteva zile mai mult de jumătate din cantitatea iniţială de vitamina C.
56
Congelarea la -35o C, precedată de inactivarea ascorbinoxidazei prin blanşare (încălzire de scurtă durată la 95-100 o C) micşorează considerabil pierderea de acid ascorbic, aşa că produsele congelate şi menţinute la temperaturi scăzute, reprezintă o bună sursă de vitamina C, însă păstrarea lor după decongelare se însoţeşte de distrugerea acestei vitamine. Conservarea prin acidifiere lactică (murare) sau acetica (marinare) prelungeşte timpul de păstrare a vitaminei C. Prin uscare, în prezenţa aerului şi la soare, legumele şi fructele pierd toată vitamina C. Legumele şi fructele sterilizate în recipiente de sticlă sau de tablă (conservele) pierd vitamina C în proporţie ce variază de la 20 % până la 80-90 % în funcţie de natura procesului tehnologic. Legumele şi fructele reprezintă cea mai importantă sursă de provitamina A (caroten). Ele satisfac cea mai mare parte (60-80 %) din trebuinţele omului pentru această vitamină. Spre deosebire de acidul ascorbic, carotenul nu scade în timpul păstrării legumelor şi fructelor şi dacă uscarea acestor alimente este precedată de blanşare, proporţia de provitamina A, raportată la substanţa uscată, rămâne practic nemodificată. Dată fiind stabilitatea carotenului, esenţial pentru acoperirea trebuinţelor omului în axeroftol este importantă prezenţa legumelor bogate în provitamină, indiferent de forma lor de conservare, cu excepţia uscării la soare, când se inactivează 60-80 %. Legumele alcătuiesc cea mai importantă sursă exogenă de vitamina K. Legumele şi fructele acoperă 20-30 % din trebuinţele organismului pentru vitaminele din grupul B şi pentru tocoferol şi reprezintă unica sursă de vitamina P. Cu excepţia tiaminei, care este termolabilă, celelalte vitamine din grupul B şi vitamina E nu se pierd în timpul păstrării şi nu sunt inactivate prin procedeele utilizate pentru conservarea legumelor şi fructelor. Numai uscarea la soare se însoţeşte de distrugerea riboflavinei şi a piridoxinei. Legumele şi fructele sunt o excelentă sursă de elemente minerale (calciu, magneziu, sodiu, sulf, fosfor, clor). Legumele şi fructele participă la acoperirea necesarului de magneziu şi reprezintă cea mai importantă sursă de potasiu, care se găseşte în cantitate de 4-12 ori mai mare decât sodiul, de unde indicaţia lor din regimul hipoclorurat. Legumele şi fructele reprezintă o importantă sursă e glucide, aflate alături de trofinele necesare pentru metabolizarea lor. Cele mai bogate în glucide sunt cartofii, strugurii, merele, prunele, mazărea uscată şi în special fructele uscate. Cu excepţia cartofilor a căror glucide sunt reprezentate de amidon, în celelalte legume aceste trofine apar sub formă de zaharuri. În fructele cu seminţe (mere, pere, gutui) predomină fructoza, care alcătuieşte mai mult de jumătate din conţinutul lor în glucide. Prin bogăţia lor în apă, în potasiu şi în glucide cu molecula mică, legumele şi în special fructele sunt deosebit de indicate în afecţiunile renale şi în insuficienţa hepatică. Legumele şi fructele acoperă 5-10 % din nevoia de proteine. Cantităţi mai importante de material azotat se găsesc în fasole şi mai ales în mazărea verde, apoi în cartofi, varză, ceapă, usturoi, etc. Însă o mare parte (circa 23 %) din azotul conţinut în legume şi fructe se găseşte sub formă de amine, pe care omul nu la utilizează în procesul de proteinogeneză. Fiind ceva mai bogate în lizină, proteinele din unele legume (cartofi, varză, spanac, mazăre şi fasole verde) au valoare nutritivă mai mare decât majoritatea cerealelor. 6.4.3. Digestia şi influenţa asupra tubului digestiv
57
Fiind bogate în apă şi conţinând glucide cu moleculă mica, legumele şi fructele se digeră uşor. Timpul de evacuare a stomacului fiind scurt, legumele şi fructele nu ţin de foame. Dacă sunt bine mestecate, mărunţite, trecute prin răzătoare sau transformate în pireuri, coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor furnizate de ele creşte. În legume şi fructe se găsesc hemiceluloză, celuloză, lignină. Acestea fiind nedigerabile, alcătuiesc material de balast cu rol în formarea masei fecale şi în motilitatea intestinului. Fiind mai bogate în hemiceluloză, materialul nedigerabil din fructe şi legume este mai uşor tolerat şi are un efect mai bun asupra consistenţei bolului fecal şi asupra evacuării intestinului gros decât cel din pâinea integrală şi mai ales decât cel din leguminoasele uscate şi nuci. Hemiceluloza din unele legume şi fructe (cartofi, mere), având structura mai fină, este hidrolizată mai uşor de enzimele bacteriilor din porţiunile terminale ale intestinului subţire şi mai ales din colon, dând naştere la produşi de degradare fermentativă a glucidelor. Aceasta explică frecventa intoleranţa faţă de aceste produse a persoanelor bolnave de colită cu fermentaţie. Unele legume şi fructe conţin fitoncide în cantităţi eficiente. Asemenea substanţe capabile să oprească dezvoltarea sau să provoace moartea unor microorganisme (bacterii, ciuperci sau protozoare) s-au pus în evidenţă într-un mare număr de plante superioare. Dintre alimentele cele mai bogate sunt usturoiul, ceapa, hreanul, tomatele şi unele varietăţi de mere. Din usturoi s-a izolat antibioticul aliina, care a putut fi sintetizat, iar din ceapă s-a obţinut o substanţă cristalizată, capabilă să omoare bacilul difteric în câteva secunde. 6.4.4. Raţia şi urmările unui aport neadecvat Legumele şi fructele sunt alimente indispensabile, care nu pot lipsi din hrană. Pentru stabilirea raţiei de legume şi fructe pe baze ştiinţifice, trebuie ţinut seama, pe de o parte de trofinele prin care aceste alimente se impun în dieta omului, pe de altă parte de nevoile organismului pentru trofinele respective. Aplicând acest principiu apar trei criterii după care se poate judeca mărimea raţiei. Se ştie că legumele şi fructele contribuie la acoperirea a 90-95% din nevoia de vitamina C, care pentru un adult sănătos este de 70-75 mg; pentru a se asigura acest necesar, el trebuie să consume zilnic 700-750 g legume şi fructe. În timpul iernii şi în special primăvara, înainte de apariţia verdeţurilor, când conţinutul în vitamina C al produselor păstrate peste iarnă a scăzut până la 25-30 % din cantitatea iniţială, raţia de legume şi fructe trebuie să crească şi prelucrarea lor culinară trebuie făcută cu multă grijă. Legumele şi fructele acoperă 60-80 % din vitamina A, care pentru un adult este de circa 5000 U. I. /zi. Aceste cantităţi de vitamina A se asigură prin consumul zilnic a 400-500 g legume şi fructe. În stabilirea raţiei de legume şi fructe pe lângă aportul de trofine, prin care ele se impun în alimentaţie, mai trebuie ţinut seama atât de mărimea pierderilor menajere (cu ocazia pregătirii culinare), cât şi de plăcerea procurată de consumarea lor şi de faptul că unele (de exemplu cartofii) sunt folosite alături de cereale pentru acoperirea trebuinţelor energetice. Fructele, consumându-se de obicei în stare crudă, compensează sărăcia în trofine catalitice a produselor prelucrate şi fiind apreciate de consumatori, este indicat să fie folosite în cantităţi
58
mari. Ţinând seama de obiceiurile alimentare ale populaţiei din ţara noastră se apreciază că o dietă raţionala trebuie să cuprindă următoarele cantităţi de legume şi fructe (în grame / zi): cartofi, alte legume-fructe 250-425 g pentru copii de 1-6 ani, 425-650 g pentru copii de 7-2 ani, 750-950 g pentru adolescenţi şi adulţi şi 750-900 g pentru femei în perioada materinităţii. Legumele şi fructele trebuie să reprezinte 14-17 % din valoarea calorică a dietei, nivelul superior fiind indicat cu prioritate la copii şi femei în perioada maternităţii şi la muncitorii care lucrează în mediu nociv. Pentru asigurarea aportului de vitamina C şi A se recomandă ca cel puţin 35-40 % din raţia de legume (fără cartofi) să fie reprezentate prin produse colorate (legume, frunze, varză, ardei, gogoşari, tomate, sfeclă roşie etc. ) şi cel puţin jumătate din acestea să fie consumate în stare crudă, sub formă de salate. Dacă aportul de legume şi fructe este exagerat sau prea redus pot să apară tulburări. Insuficienţa legumelor şi fructelor sau manipularea lor incorectă se însoţeşte de riscul nesatisfacerii nevoilor organismului pentru vitamina A şi provoacă apariţia tulburărilor consecutive deficienţei de vitamina C. Frecvenţa deficienţei de vitamina C creşte către sfârşitul iernii şi în cursul primăverii până la apariţia verdeţurilor. 6.4.5. Riscurile de îmbolnăvire şi măsuri profilactice Deşi prin bogăţia lor în vitamine şi în săruri minerale predominant alcaline, legumele şi fructele contribuie, alături de alimentele de origine animală, la ridicarea rezistenţei organismului faţă de agresiunile mediului ambiant, totuşi, în anumite condiţii, ele pot vehicula agenţii unor boli. Microorganisme patogene Riscul infectării creşte când se întrebuinţează fecale umane pentru îngrăşarea solului sau terenul este irigat cu ape menajere nedezinfectate şi când manipularea legumelor şi fructelor se face de către persoane bolnave sau purtătoare de agenţi patogeni. În felul acesta legumele şi fructele pot constitui o verigă în lanţul transmiterii bolilor infecţioase, a căror poartă de intrare este tubul digestiv. Febra tifoidă şi paratifoidă (S. typhi şi S. paratyphi (ABC)) Dizenteria (germeni din genul Shigella) Hepatita epidemică şi poliomielita. Atât virusul paraliziei infantile, cât şi acela al hepatitei sunt foarte rezistenţi şi rămân viabili în apele de canalizare timp îndelungat, putând infecta legumele cultivate pe terenuri irigate cu aceste ape. Enterobacteriile produc diaree la copii, în special serotipurile patogene de E. coli. Paraziţi Prin contactul intim cu solul şi cu apa, legumele şi unele fructe se pot contamina cu formele infestante ale unor paraziţi capabili să se dezvolte în corpul omului. Protozoare: Giardia, Lamblia intestinalis, Entamoeba etc. Nematohelminţi: Ascarizii - ocupă un loc de frunte. Cestode: Taenia echinococcus, Taenia solium şi Taenia saginata. Profilaxia parazitozelor transmisibile prin legume şi fructe se fundamentează prin
59
spălarea prelungită în curent de apă potabilă a tuturor legumelor şi fructelor consumate în stare crudă şi mai sigur rin introducerea lor pentru câtva timp în apă încălzită la temperatura de 75-80 oC, care omoară protozoarele şi ouăle de helminţi. Substanţe toxice - Amigdalina (glicozid cianogen) în seminţele (sâmburi) fructelor din familia migdalului, care provoacă o anoxie citotoxică foarte gravă, mai ales la copii. - Solanidina (tomate verzi şi cartof) apărută prin hidroliza solaninei, are acţiune toxică. Conţinutul în solanină al cartofului este crescut mai ales primăvara când încolţesc cartofii. Ei se scot din consum şi se folosesc pentru sămânţă. Lumina favorizează creşterea conţinutului de solanină şi concentraţiile cele mai ridicate se găsesc în straturile periferice ale cartofilor şi mai ales în colţii care pot conţine până la 1 g %. După consumarea unei cantităţi mai mari de cartofi fierţi în coajă (ingerarea a 150-250 mg solanină), pot să apară semne de intoxicaţie (dureri abdominale, vărsături, diaree, transpiraţii, tahicardie, mergând până la pierderea cunoştinţei) care cedează în 24-36 de ore. Nocivitatea cartofilor încolţiţi poate fi înlăturată pe de o parte prin înlăturarea colţilor şi a părţilor periferice (curăţirea unui strat mai gros), pe de altă parte prin fierberea lor tăiaţi în bucăţi şi îndepărtarea apei de fierbere, în care s-a dizolvat o parte din solanina rămasă după curăţire; întrucât s-au observat cazuri de intoxicaţie după consumarea unor cartofi ce conţineau 20-25 mg % este recomandabil ca tuberculii mici şi încolţiţi să nu fie utilizaţi în alimentaţia omului. În cultura legumelor si fructelor se întrebuinţează numeroase substanţe chimice pentru combaterea dăunătorilor (ciuperci, insecte etc.). Aproape toate substanţele utilizate în acest scop sunt foarte toxice şi puţin solubile în apă, aşa că remanenţa lor în cantităţi mai mari decât cele admise pe produsele date în comerţ constituie un risc pentru sănătatea consumatorilor şi s-au observat cazuri de intoxicaţii după întrebuinţarea de legume sau fructe tratate cu insecto-fungicide. 6.4.6. Păstrarea legumelor şi fructelor neprelucrate Omul având nevoie de legume şi fructe în tot timpul anului şi producţia acestora fiind discontinuă, este necesară păstrarea lor. Pentru aceasta trebuie ţinut seama că deşi legumele şi fructele reprezintă numai părţi din organismul diferitelor plante, totuşi continuă să trăiască, adică să respire. Aceasta înseamnă pe de o parte nevoia de oxigen şi consumarea de material nutritiv (monozaharide, vitamine etc. ), pe de altă parte, eliminarea de bioxid de carbon, de apă şi de căldură. Păstrarea legumelor şi fructelor se însoţeşte de pierderi în greutate şi de scăderea conţinutului lor în trofine şi, mai ales, de apă. Pe lângă aceste modificări, respiraţia prin degajare de căldură provoacă auto-încălzirea (încingerea) legumelor depozitate în straturi groase, fără posibilitate de aerisire, ceea ce poate duce la alterarea sau chiar la pierderea lor prin mortificare. Atât intensitatea respiraţiei, cât şi evaporarea apei sunt influenţate de temperatura şi umiditatea atmosferei din depozitul în care se găsesc legumele şi fructele. Pentru a păstra legumele şi fructele trebuie inhibată respiraţia şi evitată sau minimalizată evaporarea apei. S-a constatat însă că lipsa oxigenului (întreruperea respiraţiei
60
aerobe) duce la moartea legumelor şi fructelor prin acumularea de metaboliţi incomplet oxidaţi, ce rezultă din respiraţia anaerobă şi consumarea neeconomicoasă a materialului nutritiv, ceea ce suprimă puterea lor de apărare faţă de atacul bacteriilor şi al ciupercilor care contaminează din belşug mai ales produsele cultivate la sol. În felul acesta, pentru păstrarea legumelor şi fructelor este indispensabilă menajarea potenţialului respirator cu rol decisiv în rezistenţa lor faţă de ciuperci, este necesar ca umiditatea relativă din magazii să fie de 85-95 %, însă trebuie să nu se scape din vedere că un exces de apă în atmosfera depozitelor favorizează germinarea şi dezvoltarea microorganismelor, ceea ce grăbeşte alterarea produselor păstrate. Pe lângă măsurile luate în scopul menţinerii puterii de apărare a legumelor şi fructelor, trebuie micşorate posibilităţile de contaminare a lor cu microoganismele care le îmbolnăvesc. În acest scop se impune aerisirea şi curăţirea minuţioasă, văruirea pereţilor şi dezinfectarea încăperilor cu bioxid de sulf, formol, etc.
6.5. Cereale şi leguminoase uscate Familia gramineelor cuprinde circa 3900 de specii răspândite pe toată suprafaţa pământului; grăunţele şi cerealele în stare crudă (imatur_) au fost alături de tuberculi, rădăcini şi fructe sălbatice, printre primele alimente ale omului. Separarea speciilor cultivate pare să fi început cu 6000 de ani înaintea erei noastre. Reprezentând fructe sau seminţe, atât cerealele cât şi leguminoasele uscate conţin, într-o formă concentrată, rezervele nutritive necesare germinării embrionului şi furnizează organismului animal, în volum mic, cantităţi mari de trofine. Numai plantele oleaginoase folosind energia radiantă a soarelui, realizează sinteza materiei organice pe seama substanţelor minerale, cu un randament energetic atât de mare ca cerealele şi leguminoasele uscate. Dintre cerealele care intră în hrana omului, cele mai mult cunoscute sunt grâul (pentru popoarele de rasă albă), orezul (cereala rasei galbenă din ţările Asiei), porumbul (răspândit în toată lumea), meiul şi sorgul (în Africa), după care urmează secara, orzul şi ovăzul, iar dintre leguminoasele uscate sunt soia (în Asia, Africa, etc.), fasolea, mazărea, lintea, arahidele. Conţinând apă puţină (10-16 %) şi cantităţi mari de material nutritiv şi fiind cultivate pe scară largă în toată lumea, cerealele şi leguminoasele uscate alcătuiesc aproape 80 % din totalul substanţei uscate a produselor alimentare consumate de om. Conţinutul în trofine al acestor alimente variază în limite restrânse, de la o specie la alta, însă repartiţia lor în interiorul grăuntelui este foarte diferită. În compoziţia chimică a cerealelor şi a leguminoaselor uscate intră: protide, glucide (digerabile si nedigerabile), lipide, săruri minerale şi vitamine. Proteinele din cereale sunt reprezentate prin gliadine, care formează 30-45 % din total (lipsesc în orez), glutenine (3540%), globuline (10-20 %), albumine şi nucleoalbumine (2-6 %), iar cele in albumine (circa 80 %), globuline şi nucleoglobuline. Primele două proteine din cereale (gliadina şi glutelina) reprezintă principalii componenţi ai glutenului (materia rămasă după spălarea prelungită a făinei). Lipidele din cereale sunt bogate în acizi graşi nesaturaţi (oleic, linoleic şi linolenic), iar glucidele sunt reprezentate atât prin amidon (principalul component al cerealelor) şi prin zaharuri fermentabile (maltoză, zaharoză), cât şi prin material fibros nedigerabil (celuloză). Sărurile minerale din cereale se caracterizează prin abundenţa de fosfor, iar cele din
61
leguminoase prin bogăţia lor în potasiu. Atât în cereale cât şi în leguminoase, cea mai mare parte din fosfor se află în combinaţii organice. Între acestea, pe primul loc se situează acidul inozitol-hexafosforic sau acidul fitic, care reprezintă 65-75 % din fosforul total. Cerealele şi leguminoasele sunt bogate în tocoferol şi în vitamine din grupul B (tiamină, riboflavină, piridoxină, niacină, etc.) şi pe lângă material nutritiv ele conţin numeroase enzime care permit bobului, izolat de restul plantei, sa continue să respire şi în condiţii prielnice (umiditate crescută, temperatură ridicata) să germineze. Printre acestea amintim carbohidrazele (amilaza, maltoza, invertaza), care măresc proporţia de zaharuri fermetiscibile, proteazele, care pot hidroliza proteinele, lipazele, care descompunând grăsimile, scurtează durata de păstrare şi oxidazele (peroxidaza, tirozinaza, etc.) capabile să oxideze compuşii fenolici în substanţe de culoare închisă (melanine) ducând la brunificarea produselor. Repartiţia componenţilor chimici în diferite părţi anatomice ale bobului nu este uniformă. Coaja şi germenele sunt de 2-20 de ori mai bogate în protide decât miezul, unde proporţia de amidon este cea mai ridicată. Deşi coaja şi germenele de grâu nu reprezintă decât 16-17 % din greutatea bobului, totuşi ele conţin 25-30 % din săruri minerale, 65-75 % din vitamine şi 85-90 % din materialul fibros; în schimb coaja şi germenele nu cuprind decât 5-10 % din amidonul aflat în grăunţe. Chiar în interiorul miezului (endospermul făinos), compoziţia diferă de la un strat la altul, conţinutul în săruri minerale şi vitamine crescând de la centru spre periferie. 6.5.1. Prelucrarea industrială şi produsele obţinute Exceptând fasolea şi lintea, care de obicei se dau în consum ca atare, celelalte leguminoase (soia, mazărea şi în special cerealele) sunt supuse în prealabil la diferite prelucrări industriale. Printre acestea, cele mai importante sunt cojirea, măcinarea şi panificaţia. Decorticarea şi măcinarea. Într-o primă etapa a procesului tehnologică se separă impurităţile mari şi mici (paie, spice, nisip, seminţe străine, fragmente metalice, etc.) prin cernere repetată, vânturare puternică, trecerea prin trior şi peste magneţi, etc. Pentru îndepărtarea noroiului uscat si a perişorilor de pe unele boabe, grăunţele sunt periate şi praful rezultat este înlăturat prin aspirare. În acelaşi scop se practică spălarea cerealelor, urmată de îndepărtarea apei reţinută (uscare). Prelucrarea propriu-zisă constă fie în separarea miezului de celelalte părţi anatomice ale bobului (coaja + germenele) asociata cu şlefuirea şi polizarea produselor obţinute, care se cunosc sub denumirea generală de crupe (orez cojit sau decorticat, mazăre palisată, arpacaş din grâu sau din orz, etc.), fie prin transformarea (zdrobirea) boabelor uscate într-o masă pulverulentă denumită gris, când particulele sunt mari, sau făină, când acestea sunt mici. Prin laminare, din ovăzul decorticat şi opărit cu vapori de apă, se obţine produsul denumit fulgi de ovăz, iar din porumbul prăjit prin aceleaşi procedee, se pot obţine fulgi de porumb. În procesul de măcinare, diferitele părţi anatomice se comportă deosebit. Miezul se fărâmiţează uşor, transformându-se într-o pulbere albă, alcătuită din particule de dimensiuni mici (1500-2500 µ) ca în cazul mălaiului şi al grisului, sau foarte mici (100-15 µ) în făina
62
fină. Spre deosebire de miez, coaja se despică (sparge) sub forma unor aşchii de mărimi diferite, iar germenele fiind bogat în lipide se turteşte, apărând ca nişte lamele care împreună cu fragmentele rezultate din spargerea cojii alcătuiesc tărâţele. Produsul care conţine toate componentele anatomice ale bobului uscat (mălaiul şi făina integrala) are granulozitatea de dimensiuni diferite, nu poate fi păstrat deoarece se alterează uşor şi făina este de culoare închisă (bruna). Cernerea prin site diferite şi trimiterea parţilor rămase pe acestea prin mai multe perechi (sisteme) de valţuri oferă posibilitatea ca din aceeaşi cantitate de grăunţe să se obţină proporţii variabile de făină. Greutatea produsului obţinut, exprimată în procente faţă de cantitatea de boabe intrată în prelucrare, se numeşte grad de extracţie. Astfel, dacă din 100 kg grâu s-au obţinut 70 sau 80 kg făină, se spune că aceasta are gradul de extracţie 0-70 % (albă) sau (0-85 %) (intermediară). Se poate separa mai întâi gris (2 %) şi un produs de extracţie 30 % (făină albă fină), şi apoi prin remăcinarea resturilor, extracţia să crească până la 83-84% obţinând o făină neagră, îmbogăţită în tărâţe şi în cenuşă, din cauza trecerii prin mai multe perechi de valţuri. Din grâu, în ţara noastră se fabrică următoarele tipuri de făină: albă, semialbă, intermediară, neagră (brună). Gradul de extracţie este de 28-30 % pentru făina albă, 75 % pentru făina semialbă, 85% pentru făina intermediară şi 90 % pentru faina neagră. Umiditatea făinii obţinută, indiferent de sortiment, este maxim 14 %, cantitatea minimă de gluten este de 24 - 27 %. Procentul maxim de cenuşă este de 0,45 - 1,55 %, iar aciditatea (grade) maxim 2,2 - 4,0. Făina albă (0 - 30 %) se utilizează la fabricarea produselor de patiserie, la prepararea prăjiturilor şi din cea bogată în gluten se fabrică paste făinoase (macaroane, fidea, tăiţei), iar celelalte tipuri de făină sunt întrebuinţate în panificaţie. În urma separării părţilor neconvenabile din bobul de grâu, compoziţia făinii nu reproduce pe aceea a produsului natural. Conţinutul său în trofine şi proporţia dintre acestea sunt cu atât mai îndepărtate de valorile aflate în bobul întreg cu cât gradul de extracţie (procentul de făină) obţinută este mai mic, cu alte cuvinte cu cât produsul obţinut este mai rafinat. În comparaţie cu făina integrală, cea albă şi cea semialbă au pierdut 14-16 % din proteine, 80-95 % din vitamine. În schimb, făinurile albe nu mai conţin decât 10-25 % din materialul fibros şi numai 30 % din fosforul total se mai găseşte sub forma de acid fitic. În ceea ce priveşte conţinutul în proteine şi vitamine, făina intermediară se apropie mai mult de cea integrală decât cea albă, iar în ceea ce priveşte materialul fibros şi fosforul fitic este mai aproape de aceasta din urma decât de cea neagră. Cuprinzând părţile anatomice bogate în fosfaţi, făina neagră este mai acidă decât cea albă şi dacă se păstrează, aciditatea sa creşte repede din cauza hidrolizei grăsimilor. 6.5.2. Panificaţia Deşi numărul de cereale şi leguminoase uscate cultivate de om este destul de mare, numai grâul şi secara sunt panificabile şi cea mai mare parte din făina obţinută din boabele acestor graminee se consumă sub formă de pâine. Aceasta se obţine prin fermentarea şi coacerea aluatului format din făină proaspăt cernută (pentru îmbogăţire în aer), apă călduţă (33-35 %), drojdie şi sare, amestecate fie deodată (procedeul direct), fie preparând mai întâi plămădeala din o parte de făina (50 %) + apa cu drojdia necesară, la care se adaugă de obicei
63
şi o porţiune de aluat deja fermentat (maia) şi după 2-3 ore de fermentaţie la 28-32o C se încorporează şi restul de făină, apă şi sare (în soluţie). La baza procesului de panificaţie este fermentaţia alcoolică (cu formare de bioxid de carbon şi alcool etilic) la care se asociază cu rol secundar şi fermentaţia lactică, provocata de microflora existentă în făină sau adusă prin maia. Trăsătura fundamentală a pâinii fiind porozitatea, panificaţia presupune pe de o parte formarea de gaze, pe de altă parte reţinerea lor în masa aluatului. Volumul de bioxid de carbon degajat in cursul fermentaţiei alcoolice depinde atât de cantitatea şi de activitatea drojdiei (necesarul fiind mai mare în procedeul fără plămădeala), cât şi de proporţia de glucide fermentescibile (zaharuri preexistente) şi mai ales a celor care pot să apară prin hidroliza unei părţi din amidon sub influenţa enzimelor din făină şi din drojdie. Puterea aluatului de a reţine bioxidul de carbon şi de a forma porozitatea pâinii este dependentă de cantitatea şi calitatea glutenului. Deşi toate cerealele conţin cam aceeaşi proporţie de proteine si pot suferi fermentaţie alcoolică, totuşi numai glutenul din grâu şi secară este capabil să se opună pierderii bioxidului de carbon şi hidroliza parţială a glutenului (germinarea micşorează capacitatea de panificaţie). Pentru a favoriza activitatea drojdiilor, aluatul se ţine la circa 30 o C şi se frământă de 2 - 3 ori (pentru aerisire). După divizare, bucăţile modelate sunt trecute în spaţiile cu temperaturi mai înalte (37-40o C) şi o umiditate relativă (95 %). Fermentarea se desăvârşeşte în primele 5-10 minute după introducerea bucăţilor în cuptor, unde volumul lor creşte repede până când enzimele sunt inactivate prin căldură (65-70o C). În timpul coacerii, temperatura din interiorul bucăţilor ridicându-se până la 96-98 oC, proteinele coagulează formând scheletul alveolelor pline cu gaze şi cu vapori şi o parte din amidon se transformă în dextrine, iar restul absorbind apa cedată de proteine, gelifică. Zaharurile de la suprafaţă, unde temperatura este de 130 – 150 oC, se caramelizează dând cojii o culoare galben-brună. Substanţele apărute în cursul dospirii (acizi, aldehide, esteri, mici cantităţi de diacetil, etc.), alături de cele formate sub influenţa tratamentului termic (coacerii) măresc aroma şi sapiditatea pâinii. Dat fiind că mărimea porilor se stabilizează în faza coagulării proteinelor, hotărâtor pentru porozitatea pâinii este disponibilul de glucide fermentiscibile din ultima etapă a dospirii (după modelare) şi în prima parte a coacerii aceste glucide provin din hidroliza a unei părţi din amidon, care va fi cu atât mai eficientă, cu cât particulele făinii sunt mai mici (mai apropiate de 45-50 µ, care reprezintă mărimea optimă). Prin păstrare (maturare) timp de cel puţin 1,5 - 2 luni, capacitatea de panificare a făinii creşte şi, prin opărirea a 5 - 10 % din cantitatea întrebuinţată, rezistenţa amidonului la hidroliză scăzând, se poate obţine o pâine de calitate chiar dintr-o făină cu mai puţine aptitudini de panificare. 6.5.3. Valoarea nutritivă Fiind consumate în cantitate mare, produsele derivate din cereale şi mai puţin leguminoasele uscate, reprezintă surse de aprovizionare ale organismului, chiar pentru trofinele conţinute în proporţie redusă şi orice modificare în compoziţia acestor alimente se repercutează asupra echilibrului nutritiv al consumatorului. În felul acesta, produsele cerealiere au importanţă atât pentru aspectul cantitativ al raţiei alimentare, cât şi pentru cel calitativ.
64
Aport de trofine (avantaje şi dezavantaje) Produsele cerealiere reprezintă cea mai importantă sursă de material energetic. Aceste alimente furnizează 70-80 % din consumul de glucide şi acoperă 30-50 % din trebuinţele energetice ale omului. Majoritatea (95-98 %) glucidelor utilizabile din aceste produse este alcătuită din amidon care se găseşte în cantităţi variind de la 42-46 % (în pâine preparată din făină integrală) până la 80 % (în orez, gris, etc.) şi numai o mică parte este formată din glucide cu moleculă mică (mono şi dizaharide). Cerealele şi leguminoasele uscate reprezintă cea mai importantă sursă de proteine vegetale. Conţinutul în proteine al acestor produse variază de la 7 la 16 % pentru produsele obţinute din cereale şi de la 20-26 %, în leguminoasele uscate, ajungând până la 32-34 % în fasole şi soia. În comparaţie cu cele de origine animală, proteinele din cereale sunt mult mai sărace în lizină şi conţin cantităţi mai mici de tioaminoacizi, treonină şi valină, iar procentul este foarte sărac în triptofan. Cerealele şi leguminoasele uscate reprezintă o sursă importantă de vitamine din grupul B şi de vitamina E. Aceste elemente sunt bogate în tiamină (0,3 - 0,7 mg %), riboflavină (0,10 - 0,30 mg %), piridoxină (0,4 - 2,0 mg %), niacină (1 - 5 mg %) şi tocoferol (2 - 6 mg %), dar sunt foarte sărace în caroten şi lipsite de acid ascorbic. Cerealele şi leguminoasele uscate sunt foarte bogate în fosfor (200 - 400 mg %) şi în potasiu (100 - 350 mg % în derivatele de cereale şi 700 - 1500 mg % în leguminoasele uscate). Sunt bogate în magneziu (50 - 160 mg %), în fier (leguminoasele uscate) şi în unele oligoelemente (cupru, mangan, zinc, etc.), dar sunt sărace în calciu (10 - 30 mg % în derivatele de cereale şi 60 - 120 mg % în leguminoasele uscate). Cerealele sunt acidifiante, iar leguminoasele sunt alcalizante. 6.5.4. Digestia şi influenţa asupra tubului digestiv Zaharificarea amidonului începe în cavitatea bucală sub influenţa amilazei şi dacă masticaţia este corespunzătoare, o parte din acest polizaharid se transformă în dextrine şi maltoză, dând produsului masticat un gust dulceag. În stomac se continuă hidroliza amidonului sub influenţa amilazei salivare până la inactivarea acesteia sub acţiunea acidului clorhidric secretat de mucoasa gastrică. Hidroliza amidonului se desăvârşeşte de către amilaza pancreatică şi de către fermenţii zaharolitici din sucul intestinal. Atât amilaza salivară, cât şi cea pancreatică hidrolizează mai repede amidonul din orez, grâu, orz şi porumb decât cel din secară şi din leguminoasele uscate. Ambele amilaze descompun mai bine amidonul copt sau fiert decât cel crud. Digestia amidonului şi mai ales aceea a proteinelor din leguminoasele uscate şi din cereale este amplu influenţată de cantitatea de glucide nedigerabile (lignină, celuloză, hemiceluloză etc.) a căror proporţie variază în funcţie de forma de prelucrare sub care se consumă aceste alimente. Secara, având proporţional mai multă coajă, pentru o aceeaşi extracţie mare, pâinea din făină de secară este mai bogată în material de balast decât cea din grâu. Coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor din leguminoasele uscate şi din cereale depinde de bogăţia de material fibros a preparatelor ingerate. Pentru derivatele cerealiere, utilizarea digestivă scade pe măsură ce gradul de extracţie al făinii creşte, trecând de la 97 %
65
din calorii şi 88 % din materialul azotat, furnizate de preparatele obţinute din tărâţe, la 85 % şi respectiv 75 % pentru cele pregătite din făină integrală. Pentru alte trofine (calciu, fier, magneziu, fosfor), pierderile digestive provocate de ridicarea gradului de extracţie sunt mult mai mari. Astfel, acidul fitic aflat în cantitate mare în făina de extracţie înaltă insolubilizează calciul şi micşorează coeficientul său de utilizare digestivă cu 30-60 %. Rezultă deci, că tarâţele trebuie să fie separate şi întrebuinţate în hrana animalelor care le pot utiliza şi transforma în carne, lapte şi ouă, decât să fie păstrate în făina destinată alimentaţiei omului, întrucât aceasta neputându-se digera, sunt eliminate şi pierdute. 6.5.5. Raţia şi urmările unui aport neadecvat Cerealele şi leguminoasele uscate intră în alimentaţia întregii omeniri. însă cantitatea consumată variază în limite largi de la un popor la altul, în funcţie de starea sa economică (sortimentul de alimente disponibile) şi de tradiţiile (obiceiurile) lui alimentare. Pe când în unele părţi ale lumii, cerealele şi leguminoasele uscate (alimente ieftine) alcătuiesc până la 80 - 85 % din hrana zilnică, în alte părţi aceste produse reprezintă numai 25 - 30 % din valoarea calorică a dietei. Cerealele fiind alimente predominant dinamogene, care se folosesc pentru ajustarea aportului de calorii la nivelul trebuinţelor, necesarul este cu atât mai ridicat, cu cât cheltuiala de energie a omului este mai mare. În ţările unde principala sursă de calorii este reprezentată prin cereale, pentru raţionalizarea alimentaţiei este recomandabil ca participarea acestor alimente şi a leguminoaselor uscate la acoperirea trebuinţelor energetice să fie de: - 20-30 % pentru copii de 1-6 ani; - 30-40 % pentru copii de 7-12 ani şi pentru femei în perioada maternităţii; - 40-50 % pentru adolescenţi şi pentru adulţi. Este indicat ca leguminoasele uscate să reprezinte 1-2 % pentru copii şi femei în perioada maternităţii şi 2-4 % din raţia celorlalte categorii de consumatori. Pentru respectarea acestor recomandări este necesar ca raţia zilnică de pâine, principalul reprezentant al produselor cerealiere, să nu depăşească 25 g pentru fiecare an de vârstă la copiii între 2 şi 10 ani, 300-500 g la femei în perioada maternităţii şi 600-700 g la muncitorii care au un consum mare de energie (peste 4000 de calorii la 24 de ore). Trebuie ţinut seama că valoarea calorică a pâinii negre (mai bogată în apă şi material fibros) este mai redusă decât a celei albe (aproximativ 210 faţă de 240-250 de calorii pentru 100 g). Pe lângă pâine se mai adaugă zilnic, în funcţie de valoarea calorica a meniului: - 10 - 30 g gris, făină şi paste făinoase; - 10 - 15 g orez sau arpacaş; - 5 - 30 g leguminoase uscate. Pentru evitarea constipaţiei este necesară o anumită cantitate de glucide nedigerabile, însă excesul de material fibros reduce considerabil coeficientul de utilizare digestivă a diferitelor trofine şi are un efect iritant al mucoasei intestinale. Se consideră ca raţional un aport de circa 0, 1 g glucide nedigerabile/kcorp/24 ore, ceea ce înseamnă aproximativ 6-7 g/zi pentru un adult de greutate medie. De cele mai multe ori, cerealele şi leguminoasele uscate se consumă în exces, depăşind proporţia recomandabilă într-o dietă raţională şi aceasta se petrece de obicei când
66
disponibilul produselor de origine animală este foarte redus. Urmările unei asemenea alimentaţii variază în funcţie de forma în care se consumă cerealele. Dacă acestea se folosesc în întregime (mei, orez nedecorticat, pâine din făină de extracţie mare) apar consecinţe ale deficienţei în proteine de origine animală şi creşte mult incidenţa rahitismului. Când însă cerealele se întrebuinţează decorticate sau cu făină de extracţie mică la copii poate să apară "distrofia prin făinoase", iar la adulţi se pot observa tulburări biochimice (hiperpiruvemie, piruvurie, hipo sau anaclorhidrie) şi diferite simptome psihoneurologice, gastrointestinale si cardiovasculare, datorită dezechilibrului tiamino-glucidic. În cazul dietei alcătuită predominant din orez glasat, aceste tulburări se manifestă de obicei sub formă de beri-beri, iar în cazul alimentaţiei cu porumb în exces poate să apară pelagra. 6.5.6. Acţiunea distrofiantă a porumbului şi posibilităţile de contracarare Când proporţia porumbului în hrana zilnică depăşeşte anumite limite, apar efecte distrofiante, care nu se observă dacă în acelaşi regim porumbul este înlocuit cu oricare altă cereală. Efectul dăunător al alimentaţiei, în care porumbul reprezintă principala sursă de material nutritiv a fost confirmat pe om şi verificat experimental pe diferite specii de animale. Cercetări efectuate în ultimele 4-5 decenii arată că pelagra apare acolo unde porumbul se consumă în cantitate mare şi în mod constant. Relaţia dintre porumb şi apariţia pelagrei endemice este confirmată de faptul că reducerea acestei cereale în alimentaţia omului, în urma intensificării producţiei de grâu, a fost urmată de scăderea până la dispariţie a endemiilor de pelagră. S-a constatat că dieta bogată in porumb face ca în 4-6 luni să apară pelagra. Ea dispare după un an de la micşorarea proporţiei de porumb şi includerea în dietă a unor alimente de origine animală (carne, lapte). Acidul nicotinic este considerat ca un factor pelagro preventiv puternic. Efectul distrofiant al porumbului se poate realiza prin mai multe mecanisme, dintre care cele mai importante sunt sărăcia în niacină disponibilă, prezenţa unor substanţe antivitaminice sau toxice şi dezechilibrul aminoacidic pronunţat. În ultimii 15 ani s-a semnalat existenţa în porumb a unor substanţe capabile să integreze activitatea sa niacinică sau să exercite veritabile efecte toxice. Astfel prin extracţii şi separări repetate, s-a obţinut din porumb o substanţă azotată, a cărei natură chimică nu a putut fi stabilită, dar care în cantitate de 1 mg/100 g hrană a provocat la şoareci aceleaşi tulburări ca şi porumbul. ţinând seama că aceste tulburări au putut fi vindecate prin administrarea de acid nicotinic, s-a admis că substanţa izolată din porumb acţionează ca o antiniacină, mărind considerabil nevoia organismului pentru această vitamină. Proteinele din porumb, reprezentate prin zeină (40-50 %), glutelina (30-35 %) si globulină (20 %) sunt foarte sărace în mai mulţi aminoacizi esenţiali (lizină, triptofan, izoleucină, treonină şi valină). Zeina este total lipsită de lizină şi deosebit de săracă în triptofan; pentru un gram de azot, conţine aproape de 4 ori mai multă leucină decât izoleucină şi de 3 ori mai multă fenilalanină decât treonină ceea ce arată existenţa unui dezechilibru aminoacidic foarte pronunţat. Pe lângă aceasta, zeina se digeră greu şi incomplet, din care cauză aminoacizii furnizaţi de ea nu sunt disponibili pe piaţa metabolica în acelaşi timp şi o mare parte din ei se elimină prin fecale. Căi de înlăturare
67
- Prin reducerea substanţială a porumbului din alimentaţia omului sau înlocuirea cu cereale (grâu, secară, orz, orez, etc.) fie ridicând proporţia alimentelor de origine animală; - Prin bogăţia lor în aceşti aminoacizi, carnea şi peştele au cel mai puternic efect de compensare a deficienţelor nutritive ale porumbului. 6.5.7. Riscurile de îmbolnăvire şi măsuri profilactice Deşi spre deosebire de alimentele de origine animală, leguminoasele uscate şi cerealele numai rareori sunt infectate cu bacterii patogene pentru om, totuşi s-a semnalat transmiterea unor boli infecţioase (dizenterie, salmoneloze, stafilococi) prin asemenea produse. Fiind însă sărace în apă, aceste alimente sunt improprii pentru dezvoltarea microorganismelor. În schimb, printre grăunţele de cereale se pot afla seminţe de alte plante (neghină, rapiţă sălbatică, etc.) sau grăunţe contaminate cu ciuperci care, dacă nu au fost îndepărtate înainte de măcinare, pot cauza fenomene de intoxicaţie. 6.5.7.1. Prezenţa unor seminţe toxice Neghina conţine o saponină (sapotoxina sau gitagina). Aceste substanţe apar în tărâţe. Ele produc greaţă, hipersalivaţie, vărsături, etc. Toxicitatea acestor substanţe scade mult în timpul coacerii pâinii. Se impune ca proporţia de neghină să nu depăşească 0, 5 g % pentru cereale şi 0,1 în făină. Substanţele nocive în seminţele de rapiţă sălbatică, care rezistă la tratamentul termic din timpul coacerii, produc tulburări mai ales ale sistemului nervos (ameţeli, cefalee etc.), iar pe de altă parte reduc proprietăţile organoleptice ale pâinii; de aceea se limitează proporţia lor la maxim 0,4 g %. 6.5.7.2. Dezvoltarea unor ciuperci patogene Cerealele se pot contamina cu diferite ciuperci, dintre care unele sunt nocive. Cea mai toxică este Claviceps purpurea (Secale cornutum), care conţine ergotamină şi ergotoxină, alcătuită din mai mulţi alcaloizi toxici (ergocristina, ergocornina, ergokriptina). Consumarea produsului contaminat provoacă, în funcţie de cantitatea de alcaloizi conţinuţi, intoxicaţii acute (colici abdominale, vărsături, convulsii) sau cronice (gangrena uscată a membrelor) care de-a lungul veacurilor au provocat numeroase epidemii şi moartea a mii de oameni. Dat fiind faptul că toxicitatea alcaloizilor este puţin influenţată de temperaturile înalte din timpul coacerii, pentru prevenirea ergotismului, pe de o parte este necesară protecţia plantelor prin lupta împotriva ciupercilor (fungicide) şi a insectelor care le împrăştie (insecticide), iar pe de altă parte se impune trierea atentă a cerealelor destinate consumului şi controlul cantităţii de secară cornută din făină, a cărei concentraţie trebuie să nu depăşească 0,05 g %. Cerealele contaminate cu ciuperci din genul Fusarium pot provoca fie intoxicaţie acută (gastroenterită şi tulburări neurologice) care cedează în 1-2 zile după îndepărtarea pâinii
68
respective, fie intoxicaţie subacută sau cronică cu anghină necrotică, anemie şi leucopenie (scăderea cantităţii de hemoglobină până la 20 % şi a numărului de leucocite până la mai puţin de 1000 / mm3). Această formă apare de obicei la persoane care consumă cereale iernate în câmp. 6.5.7.3. Fazina Se găseşte în fasole; ea se inactivează în cursul fierberii prelungite (2-3 ore); dacă fasolea este transformată în făină şi aceasta este utilizată pentru prepararea unor produse mai puţin tratate termic, pot să apară semne de intoxicaţie (greaţă, vărsături). 6.5.7.4. Tripsin inhibitor Extrasă din soia, este o globulină care inhibă activitatea tripsinei, reducând hidroliza proteinelor, micşorează utilizarea digestivă a aminoacizilor conţinuţi în ele. Cercetări mai recente au arătat că tripsin inhibitorul se găseşte în majoritatea leguminoaselor uscate şi că acţiunea lui se exercită nu numai asupra tripsinei, ci el provoacă încetinirea creşterii, hemoaglutinare, scăderea activităţii unor enzime din ficat şi chiar moarte. Căldura inactivând substanţa toxică, tulburările pot fi prevenite printr-o bună prelucrare termică a produselor. În acelaşi scop se interzice utilizarea făinii de leguminoase uscate pentru prepararea de produse al căror tratament termic nu este suficient de prelungit. 6.5.7.5. Impurificarea cu substanţe toxice În cerealele tratate cu insectofungicide şi insuficient ventilate s-au găsit mici cantităţi din aceste otrăvuri. Măcinarea cerealelor în mori cu pietre, ale căror coroziuni au fost obturate cu plumb sau al căror ax a suferit reparaţii cu aliaje plumbifere, a dus la contaminarea făinii cu acest metal. Pâinea coaptă a devenit toxică. Triclorura de azot, folosită în unele ţări până acum câţiva ani pentru albirea făinii, transformă metionina în sulfoximină cu efecte toxice (convulsionante). 6.5.8. Alterări şi măsuri de prevenire Deşi foarte sărace în apă, leguminoasele uscate şi cerealele se pot altera pe timpul păstrării (depozitării) dacă nu se respectă anumite condiţii la recoltare şi pe timpul depozitării.
6.5.8.1. Încingerea
69
Fiind dotate cu un bogat echipament enzimatic, cerealele şi leguminoasele uscate continuă să respire, adică sa absoarbă oxigen şi să elibereze bioxid de carbon, apă şi căldură care dacă nu se pot degaja din masa produselor, fac să crească atât umiditatea, cât şi temperatura acestora. Respiraţia este cu atât mai intensă, cu cât alimentele sunt mai bogate în apă şi cu cât umiditatea relativă şi temperatura din încăperile de păstrare sunt mai ridicate. Dacă aceste condiţii sunt realizate şi ventilaţia se face defectuos, apare încingerea produselor, ce favorizează dezvoltarea microorganismelor şi duce la modificarea pronunţată a proprietăţilor organoleptice (dispare luciul, culoarea se întuneca, mirosul devine neplăcut, apare un gust acru sau amar, etc.). Pentru prevenirea încingerii este necesar ca pe de o parte conţinutul de apă al produselor stocate să nu depăşească 14 % (adică să fie bine uscate), iar pe de altă parte temperatura şi umiditatea magaziilor şi silozurilor în care se păstrează aceste alimente, trebuie să fie cât mai scăzute şi să existe posibilitatea unei ventilaţii eficiente. Sacii cu făină se aranjează pe stelaje sau pe grătare în stive şi în jurul acestora se lasă loc liber. 6.5.8.2. Germinarea (încolţirea) Dacă umiditatea creşte şi temperatura depozitului este ridicată, activitatea enzimelor devine foarte intensă şi embrionul începe să se dezvolte, ducând la încolţirea boabelor. Se dezvoltă α-amiloza, a cărei activitate este cu totul neînsemnata în grăunţele negerminate şi sub influenţa acestei enzime o bună parte din amidon se transformă în dextrină (higroscopica), iar aceasta, prin intervenţia ß-amilazei, se hidrolizează în maltoză făcând să crească proporţia de zaharuri fermentescibile. Proteinele sunt scindate în albumoze, peptide şi aminoacizi. Lipidele se descompun până la acizi graşi ce fac să crească aciditatea produsului germinat. În urma transformărilor care se petrec în cursul germinării, dacă proporţia de boabe încolţite depăşeşte 3 - 4 %, făina obţinută din grăunţele respective nu mai îndeplineşte condiţiile necesare panificării si pâinea fabricata dintr-o asemenea făina este lipicioasă şi lipsită de porozitate, reţine multă apa, are gust acru, etc. Pentru evitarea germinării şi a încolţirii trebuie ca boabele să fie ferite de umiditate şi să fie păstrate în depozite uscate, bine ventilate. 6.5.8.3. Parazitarea Cerealele şi în mică măsură leguminoasele uscate sunt atacate de diferiţi paraziţi animali (cleştarul făinii, molia hambarelor şi a grăunţelor, gândacul făinii, gărgăriţa grâului şi a orezului, gărgăriţa mazării) care pe de o parte impurifică produsele şi favorizează dezvoltarea microorganismelor, iar pe de alta parte consumă cantităţi importante de substanţe nutritive şi micşorează puterea de panificare a făinii. Umiditatea ridicată constituind o condiţie prielnica pentru dezvoltarea acestor paraziţi, prin evitarea ei şi prin păstrarea produselor la temperaturi scăzute se micşorează gradul de infestare. Pentru prevenirea parazitării este absolut necesară dezinsectizarea scrupuloasă a magaziilor înainte de introducerea produselor, care trebuie vânturate şi uscate. Dacă
70
infestarea s-a produs, se procedează la distrugerea dăunătorilor prin tratare cu gaze insecticide, bioxid de sulf, acid cianhidric, sulfură de carbon, cloropicrină, hidrogen fosforat, etc., urmată de o ventilare repetată în contracurent de aer curat, până la dispariţia completă a toxicelor. 6.5.9. Poluarea Pot conţine cantităţi variabile de bacterii şi mucegaiuri. În caz de umiditate crescută şi temperatură ridicată, bacteriile se înmulţesc şi provoacă modificări ale proprietăţilor organoleptice. Mai frecvent se întâlnesc: Bacillus subtilis, megatherium, mezentericus, iar dintre mucegaiuri: Aspergillus (niger, flavus, fumigatus, etc.), Penicillium (glaucum, luteum) Oidium şi Mucor. Înmulţirea microorganismelor în făină - mai ales în cea de extracţie mare - provoacă hidroliza grăsimilor cu creşterea rapidă a acidităţii şi scăderea capacităţii sale de a panifica. Dat fiind faptul că unele din microorganismele existente în făină sunt termofile, iar altele sunt sporulate şi cum temperatura din interiorul aluatului, în timpul coacerii, nu depăşeşte 96-98 oC, pâinea poate conţine spori capabili să treacă în forme vegetative, ceea ce are loc dacă acest produs se păstrează la cald. Printre aceste microorganisme, cel mai de temut este Bacillus mezentericus, care se află în orice făină în proporţie cu atât mai mare cu cât gradul de extracţie este mai ridicat. Dacă pâinea nu este ţinută la rece, sporii regenerează formele vegetative care, putând hidroliza atât amidon, cât şi proteine, provoacă aşa numita "boală filantă". Dezvoltarea mucegaiurilor în pâine provoacă apariţia de culori străine (cenuşie, neagră, verzuie, roză, albă, roşie) hidroliza glucidelor, proteinelor şi a lipidelor cu formarea unor substanţe cu moleculă mica (acizi, amine, etc. ). În urma acestor transformări, aspectul, consistenţa, mirosul şi gustul pâinii se înrăutăţesc, făcând ca produsul să fie respins de consumator.
6.6. PRODUSE ZAHAROASE Această grupa cuprinde produse industriale al căror principal component este reprezentat prin glucide cu moleculă mică, printre care zahărul ocupă locul de frunte. Fiind foarte bogate în zaharoză şi în hexoze (zahăr invertit, glucoză şi levuloză) care dau senzaţie de dulce, produsele zaharoase mai sunt numite şi dulciuri. Componentele de bază ale produselor zaharoase sunt reprezentate prin substanţe aproape pure (zaharoză, glucoză, amidon, etc.). Cu alte cuvinte, dulciurile sunt alimente mult mai rafinate decât cele descrise în capitolele anterioare. O trăsătură aparte a produselor zaharoase este diversitatea proprietăţilor organoleptice, realizate prin încorporarea a diferite substanţe care acţionează asupra extremităţilor terminale ale organelor de simţ. În acest scop se utilizează coloranţi, diferite substanţe aromatizante, acizi alimentari, etc.
71
6.6.1. Clasificare şi mod de obţinere Deşi numărul combinaţiilor între materiile prime întrebuinţate şi mai ales al reţetelor de preparare este foarte mare, totuşi folosind criteriul nutriţional, produsele zaharoase pot fi împărţite în 4 subgrupe. 6.6.1.1. Dulciuri alcătuite din glucide pure Se obţin din zahăr şi glucoză şi conţinutul lor în glucide pure variază între 80 şi 100%. Pe lângă zahăr, în această subgrupă intră bomboanele, halviţa, rahatul, şerbetul şi mierea de albine.
6.6.1.2. Dulciuri preparate din zahăr şi fructe Conţinutul în glucide al acestor produse variază între 65 şi 75 %. În funcţie de modul de prelucrare a fructelor (gradul de fragmentare şi dezagregare) se disting următoarele produse comerciale: - Fructe zaharate (glasate) - se obţin prin uscarea fructelor fierte în sirop de zahăr cu maximum 30 % glucoză, care previne zaharisirea; - Dulceaţa reprezintă fructe (sau bucăţi) întregi, fierte în sirop (de zahăr cu maximum 20 % glucoză) până când concentraţia acestuia ajunge la 75 %; - Gemul este o dulceaţă gelificată, în care păstrarea formei fructelor sau a bucăţilor nu mai este obligatorie; - Marmelada se obţine prin gelificarea la cald a pectinelor din marcul de fructe, la care s-a încorporat zahăr (55-65 %), în parte (5-15 %) sub formă de glucoză cu scopul de a preveni zaharificarea (rol anticristalizator) şi de a mări luciul pojghiţei exterioare; - Magiunul se deosebeşte de marmeladă prin lipsa consistenţei gelatinoase (mai sărac în pectine); - Jeleul se prepară din sucuri de fructe gelificate prin fierbere în sirop sau gelificând siropul de zahăr sau de glucoză prin încorporare de agar şi adăugând colorant, aromă şi acid; - Siropul reprezintă o soluţie concentrată (65-70 %) de zahăr şi glucoză, la care s-au încorporat fie mici cantităţi de sucuri sau de esenţe de fructe, fie numai colorant, aromă sintetică şi acid. Prin congelarea unui asemenea sirop se obţine o formă de îngheţată. 6.6.1.3. Dulciuri preparate din zahăr şi seminţe oleaginoase În această grupă intră ciocolata şi halvaua, al căror conţinut în zahăr total variază între 40 şi 60 %. Ciocolata se obţine din seminţele arborelui de cacao (Theobroma cacao). Pentru prepararea ciocolatei, seminţele sortate după mărime se prăjesc şi după ce se răcesc sunt decorticate şi măcinate. Datorită bogăţiei în lipide (48-50 %) produsul rezultat (pastă de cacao) este un fluid care, prin amestecarea cu zahăr, dă masa de ciocolată.
72
Pentru îndepărtarea substanţelor volatile cu miros neplăcut, pentru obţinerea unui produs cu o structură fină şi omogenă, masa de ciocolată se vălţuieşte şi se amesteca de mai multe ori (încorporându-se lecitină ca emulgator al untului de cacao), apoi, în stare caldă (3035o C) cu sau fără adausuri (lapte, migdale, nuci, alune, etc.) se toarnă în forme. Produsul finit conţine 50-60 % zahăr şi 35-45 % pastă de cacao, uneori îmbogăţită în lipide prin încorporare de unt de cacao, proporţia de grăsimi variind între 20 şi 40 %. Halvaua se obţine din mai multe seminţe oleaginoase, însă cel mai frecvent se întrebuinţează susanul şi mai ales floarea soarelui. Miezul acestor seminţe este foarte bogat în grăsimi (46-55 %) şi sărac în apă (4-10 %) şi material fibros. Prin prăjire conţinutul de apă scade, proteinele se coagulează şi, devenind fragile, seminţele pot fi măcinate şi transformate într-o pastă unsuroasă, bogată în grăsimi (63-66 %) numită tahân. Amestecând şi frământând acest produs cu halviţă în proporţii egale şi la cald se obţine halvaua care se raceşte în forme de lemn. Produsul finit trebuie să conţină maximum 28-30 % lipide şi maximum 45 % zahăr, iar cantitatea de saponină să nu depăşească 0, 03 %. Mixturi complexe. În compunerea acestor produse intră: amidon sau făina de extracţie mică, lapte, ouă, smântână, unt sau altă grăsime, cacao, fructe, arome, etc. Conţinutul lor în zahăr variază între 20 şi 40 %. Produsele din această grupă sunt foarte diferite (fursecuri, turtă dulce, napolitane, checuri, prăjituri, torturi, îngheţată pregătită din lapte si frişcă, ouă, unt, etc.) şi compoziţia lor variază în limite largi în funcţie de reţeta de preparare. 6.6.2. Valoarea nutritivă (avantaje şi dezavantaje) Fiind alimente concentrate (sărace în apă şi în material de balast), alcătuite numai sau predominant din glucide, zahărul şi dulciurile sunt o excelentă sursă de energie (300-400 calorii pentru 100 g). Ciocolata şi halvaua conţinând cantităţi importante de lipide (20-40 %) au valoare calorică mai mare (460-560 calorii pentru 100 g) decât produsele alcătuite predominant din zahăr. Consumate singure, în cantităţi moderate, produsele zaharoase au avantajul că se digeră uşor şi se absorb, ridicând glicemia. Prin această însuşire, ele sunt deosebit de indicate în profesiile cu mare cheltuiala de energie pe unitatea de timp (sportivii de viteză, munci cu activitate musculară intensă). Exceptând preparatele obţinute din mixturi complexe, dulciurile fiind produse rafinate care au suferit diferite tratamente termice, sunt lipsite sau conţin cantităţi foarte mici de vitamine şi de trofine cu rol plastic (proteine, calciu, etc.). Consumând aceste produse, organismul primeşte material energetic, dar nu şi vitaminele necesare pentru catabolizarea lor, ceea ce poate provoca tulburări. 6.6.3. Raţia şi urmările unui consum exagerat Fiind produse rafinate, dulciurile trebuie consumate numai în proporţia care nu expune la dezechilibrarea dietei. Nivelul acestei proporţii este în funcţie, pe de o parte de natura celorlalte alimente care participă la compunerea meniului, iar pe de altă parte de mărimea nevoii de tiamină. Când derivatele de cereale, care reprezintă principala sursă pentru această vitamină şi până la jumătate din valoarea calorică a dietei, sunt reprezentate prin produse rafinate, pâine
73
albă, arpacaş, orez glasat, gris, paste făinoase, etc., este recomandabil ca proporţia de calorii provenite din dulciuri, exprimate ca zahăr, să nu depăşească 7-8 % pentru copii şi femei gravide (40-60 g / zi) şi maximum 10 pentru celelalte grupe de consumatori. Dacă se întrebuinţează pâine fabricată din făină de extracţie mare sau dacă alimentaţia conţine produse bogate în tiamină (de exemplu carne de porc) sau multă grăsime, care economisesc această vitamină, proporţia de dulciuri se poate ridica până la 12-14 % din valoarea calorică a dietei, ceea ce pentru o raţie de 3000 - 3500 calorii înseamnă circa 50 g zahăr total pe zi. Gustul dulce fiind foarte apreciat, omul are tendinţa să consume cantităţi mai mari de produse zaharoase, depăşind proporţiile recomandabile într-o dietă raţională. Acest fapt, pe de o parte facilitează supraalimentaţia şi instalarea obezităţii exogene, iar pe de altă parte glucidele cu molecula mică, absorbindu-se repede, fac să crească brusc glicemia şi suprasolicită pancreasul endocrin. Când supleţea sa funcţională este redusă sau stress-ul hiperglicemic sa repetă timp mai îndelungat, pot sa apară semne de insuficienţă insulară sau chiar diabet, care se întâlneşte frecvent printre marii consumatori de dulciuri. Pe lângă aceste neajunsuri, consumarea în exces a produselor zaharoase expune la deficienţa tiaminică şi măreşte incidenţa cariei dentare. a) Dezechilibrul glucido-tiaminic Un consum crescut de dulciuri, pe de o parte ridică trebuinţele organismului pentru vitaminele din grupul B şi în special pentru tiamină, care participă la metabolismul glucidelor furnizate de ele, iar pe de altă parte, reducând consumul altor produse, micşorează aportul de vitamine. Acest dezechilibru poate tulbura succesiunea normală a reacţiilor metabolice, ducând la acumularea în ţesuturi a unor produşi intermediari (acid lactic, acid piruvic, etc. ) şi la apariţia în urină a unor substanţe incomplet oxidate. Dacă pe lângă dulciuri în exces se consumă şi alte produse rafinate, pâine albă, orez glasat, paste făinoase, băuturi alcoolice, etc., la tulburările biochimice se poate adăuga simptomatologia dezechilibrului glucidotiaminic care constă din trei grupe de semne: - Sindrom psihoneurologic, manifestat prin intoleranţă crescută faţă de zgomot, incapacitate de concentrare, slăbirea memoriei, deprimare, apatie, insomnie, etc. - Sindrom digestiv, care constă în anorexie pronunţată, hipo sau anoclorhidrie, prelungirea timpului de evacuare a stomacului, constipaţie, etc. - Sindrom cardiovascular, alcătuit din palpitaţie, dispnee, tahicardie, dilatarea venelor, hipotensiune. b) Acţiunea cariogenă şi modul de prevenire Dulciurile, se ştie in cele mai vechi timpuri că strică dinţii. Introducerea consumului de produse zaharoase pe scară largă a fost urmată de o creştere bruscă în frecvenţa şi intensitatea cariei dentare. Pe când înainte de popularizarea produselor zaharoase, numai 10-25 % din persoanele de vârstă medie aveau carii, după intensificarea consumului de dulciuri, frecvenţa bolii a crescut la 60 - 80 % şi în unele ţări proporţia s-a ridicat până la 95 - 98 %. Pentru a micşora incidenţa cariei dentare şi a complicaţiilor sale, se impun următoarele masuri: - limitarea consumului de dulciuri, astfel ca aportul energetic realizat prin zahăr total să nu depăşească maximum 10 % din valoarea calorică a unei diete bogate în alimente rafinate, sau cel mult 13-14 % în cazul unei alimentaţii sărace în asemenea produse.
74
- evitarea ingerării de dulciuri între mese sau seara înainte de culcare; - spălarea dinţilor să se facă nu dimineaţa pe nemâncate, ci după mesele principale şi neapărat înainte de culcare, întrucât în timpul somnului sunt realizate condiţii optime pentru activitatea microorganismelor din gură şi prezenţa resturilor fermentiscibile ar intensifica acţiunea florei bucale. 6.6.4. Riscuri de toxiinfecţie sau intoxicaţii şi măsuri profilactice Produsele zaharoase în compoziţia cărora intră lapte, ouă, făină, frişcă, unt etc. sunt deosebit de favorabile pentru înmulţirea tuturor microorganismelor preexistente în materiile prime sau ajunse în timpul preparării lor (ex. salmonele, stafilococi etc.). Pentru a preveni apariţia toxiinfecţiilor alimentare cu asemenea germeni se impun următoarele masuri: - materie primă de calitate; - examenul coprologic al personalului muncitor pentru a îndepărta pe cei purtători de enterobacterii; - tratarea termica a produselor la temperaturi de peste 70o C; - interzicerea folosirii ouălor de raţă pentru pregătirea unor creme, glazuri; - respectarea condiţiilor de frig în spaţiile de preparare şi depozitare. Produsele zaharoase pot fi contaminate şi cu substanţe toxice provenite din materii prime, fie din utilaje. Astfel, glucoza poate conţine arsen, unele dulciuri pot conţine plumb (ambalaje), cupru, zinc. Un exces de coloranţi sau de substanţe aromatizante şi mai ales întrebuinţarea unor ingrediente similare neadmise pot provoca intoxicaţii cronice şi unele pot avea efecte cancerigene.
6.7. Grăsimi În această grupă intră produsele alcătuite din esteri ai glicocolului cu acizi liniari, monobazici, cu molecula saturata (butiric, capronic, caprilic, caprinic, lauric, miristic si mai ales palmitic şi stearic) sau nesaturat având o dublă legătură (oleic) sau mai multe (linoleic, linolenic, arahidonic). Acizii graşi saturaţi, în a căror moleculă intră mai puţin de zece atomi de carbon, ca şi toţi cei nesaturaţi, sunt lichizi la temperatură obişnuită, iar ceilalţi sunt solizi. Esterificarea glicocolului făcându-se cu acelaşi acid gras, fie cu 2 sau 3 acizi graşi diferiţi, numărul de gliceride existente este foarte mare, însă cele mai frecvent întâlnite sunt trigliceridele acizilor palmitic, stearic, oleic şi linolenic. În funcţie de natura acizilor şi proporţia lor, grăsimile sunt lichide sau solide, având punctul de topire între 23 şi 65 o C. Trigliceridele reprezintă materialul nutritiv de rezervă, pe care plantele îl acumulează în (sau) împrejurul elementelor reproducătoare ale speciei (embrion, seminţe sau fructe), iar animalele îl stochează în ţesutul subcutanat, în epiplon sau în jurul unor organe interne şi în lactaţie o parte este trecută descendentului. Datorită bogăţiei lor în lipide, fructele sau seminţele unor plante, ca şi ţesuturile adipoase ale unor specii de animale şi laptele sunt folosite ca surse de grăsimi în alimentaţia omului.
75
În acest scop, din regnul vegetal se întrebuinţează măsline, diferite seminţe (floarea soarelui, dovleac, soia, arahide, susan, germenii de porumb, nuca de cocos, etc.), iar din regnul animal se folosesc parţile grase recoltate de la diferite specii de animale (porcine, bovine, ovine, mamifere acvatice, păsări, peşte, etc.). 6.7.1. Mod de obţinere Extragerea grăsimilor din produsele de origine vegetală se face fie prin presare (300600 atmosfere) la rece sau la cald, fie prin trecerea lor în solvenţi organici, uşor de îndepărtat prin distilare la temperaturi sub 100o C (benzina, tetraclorura de carbon, sulfura de carbon, etc.), fie prin amândouă procedeele aplicate succesiv. După ce se îndepărtează cojile, seminţele se macină (pentru distrugerea pereţilor celulari) şi in cazul presării la cald se prăjesc pentru a mări fluiditatea uleiurilor. Pe lângă trigliceride, uleiul brut, mai ales cel obţinut prin presare, conţine şi alte substanţe (fosfolipide, steride, acizi graşi liberi, protide, pigmenţi, materii mucilaginoase, etc.) care scurtează timpul de păstrare şi conferă produsului proprietăţi (aspect, miros, gust) mai puţin plăcute. Pentru îndepărtarea acestor produşi, uleiul brut se rafinează (îndepărtarea mecanică a impurităţilor, îndepărtarea substanţelor mucilaginoase, neutralizarea acizilor liberi, decolorarea, dezodorizarea). În felul acesta, produsul obţinut este alcătuit aproape numai din lipide (99-99, 5 %). Grăsimile animale se obţin prin încălzire la 80-90 o C şi separarea lichidelor fluidificate, mai întâi prin decantare şi centrifugare şi apoi prin presarea resturilor (jumărilor reîncălzite). Din grăsimea de porc, în funcţie de tehnologia aplicată, se obţine untura topită da calitate superioară, I şi a II-a. Seul de bovine si ovine se fabrică sub o singură calitate. Untul se prepară prin baterea smântânii care în prealabil a suferit un proces de maturare fizică şi biochimica după ce a fost însămânţată cu o maia ce conţine Streptococcus lactis, cremoris, citrovorum şi paracitrovorum. Se poate obţine în instalaţii cu flux discontinuu sau în instalaţii cu flux continuu. În funcţie de calitatea materiei prime şi de tehnologia aplicată se poate obţine unt de calitate superioară (extra), calitatea I şi calitatea a II-a. Margarina sau untul artificial este o grăsime alimentară obţinută din amestecul mai multor grăsimi animale sau vegetale, cu adaos de lapte, gălbenuş de ou, lecitină, sare, materii colorante şi substanţe revelatoare, care prin consistenţă, aromă, gust şi miros se apropie de unt.
6.7.2. Valoare nutritivă Grăsimile au o valoare calorică foarte mare (700 - 925 calorii pentru 100 g) şi contribuie la acoperirea trebuinţelor energetice ale omului. Ele sunt deosebit de indicate pentru persoanele care prestează eforturi musculare susţinute timp îndelungat, a căror cheltuială de energie în 24 de ore depăşeşte 4000 - 4500 calorii, ajungând până la 5500 - 6000
76
calorii. Grăsimile reprezintă o mai bună sursă de energie pentru menţinerea homeostaziei termice şi pentru evitarea tulburărilor afrigore, decât glucidele şi protidele la cei ce lucrează în condiţii de temperatură scăzute şi umiditate crescută. Untul şi margarina vitaminizată reprezintă sursa importantă de vitamina A şi D. Conţinutul untului în aceste vitamine este influenţat de natura alimentaţiei şi de anotimp (durata expunerii la soare). În timpul iernii 100 g de unt furnizează numai 1000 - 2000 de U. I. de vitamina A şi 20 - 30 U. I. de vitamina D, iar în cursul verii vitamina A ajunge în unt până la 5000 U. I. %, iar vitamina D la 80 – 150 U. I. %. În uleiurile extrase din ficatul unor peşti (ton, etc.) concentraţia în vitamina A este de 50 000 – 100 000 U. I. %, iar cea de vitamina D 8 000 – 1 0000 U. I. %. Acestea însă se întrebuinţează numai când este necesară fortificarea dietei cu aceste trofine. Uleiurile obţinute din seminţe şi în special cele extrase din germeni de cereale (grâu, porumb, etc.) conţin tocoferol (2 - 10 mg %) şi piridoxină (0,4 - 1,0 mg %). Majoritatea grăsimilor alimentare fiind produse rafinate nu conţin decât lipide în stare pură, adică furnizează numai material energetic, fără ca să aducă şi trofinele necesare pentru metabolizarea acestuia (risc de dezechilibrare a dietei). Grăsimile micşorează activitatea secreto-motoare şi întârzie evacuarea stomacului. Digestia gastrică a mâncărurilor inhibate cu grăsimi este mai lungă şi ele rămân în stomac mai mult timp decât grăsimile singure. Grăsimile emulsionate (smântâna, untul, margarina) ca şi cele în care predomină acidul oleic şi acizii graşi polinesaturaţi (ulei, untură de pasăre sau de porc) se digeră mai uşor decât cele bogate în acizi graşi saturaţi si îndeosebi acid stearic, cum sunt grăsimile de bovine si mai ales de ovine. Coeficientul de utilizare digestivă a uleiurilor şi a grăsimilor emulsionate este de 96 98 %, iar pentru cele solide depinde de punctul de topire (conţinutul în acid stearic), fiind cu atât mai ridicat (92 - 96 %), cu cât acesta este mai coborât. Fiind colecistochinetice, grăsimile provoacă evacuarea vezicii biliare şi sunt indicate pentru drenarea fiziologică şi tonificarea veziculelor hipo sau atone, în schimb sunt contraindicate în diskineziile veziculare de tip hiperkinetic şi în litiaza biliară. 6.7.3. Raţia şi urmările unui aport neadecvat O alimentaţie raţională ce conţine lapte (250-300 ml), brânză grasă sau semigrasă (30 g), carne de bovine sau de peşte (200 g) şi un ou pe zi, aduce minimum 30 g lipide. Cu o astfel de dietă, este recomandabil ca un adult care cheltuieşte 3 000 – 3 500 calorii pe zi să primească 40 - 50 g grăsimi. În felul acesta circa 20 % din nevoia de calorii provine din lipide. La un consum de energie foarte mare (4 500 – 5 500 calorii pe zi) şi în condiţii grele de muncă (umiditate crescută, frig) se recomandă să se mărească proporţia de alimente bogate în lipide, iar pe de altă parte să se majoreze raţia de grăsimi pure, astfel ca aportul de calorii furnizate de lipide să reprezinte 30 - 35 % din total. Este recomandabil ca aportul de energie prin grăsimi pure (comerciale) să nu depăşească 15-17 % din valoarea calorică a dietei şi o parte din ele (15-25 g) să fie reprezentate prin unt sau margarină vitaminizata. Pentru copii, procentul de calorii provenite din grăsimi alimentare trebuie să nu
77
depăşească 13-14 %, iar pentru femei în perioada maternităţii 11-12 %, fiind necesar ca cel puţin jumătate din acestea să fie prezentate prin unt, margarină vitaminizată şi ulei bogat în acizi graşi esenţiali. Dacă proporţia de grăsimi depăşeşte 14-16 % şi greutatea corporala ajunge să fie mult deasupra celei normale, apare obezitatea exogenă (alimentară). Excesul de grăsimi măreşte cu 60-70 % mortalitatea prin boli cardiovasculare şi face să crească incidenţa diabetului, care este de 2-3 ori mai frecvent printre persoanele obeze decât printre cele normoponderale. Numeroase studii statistice arată că arteromatoza şi mortalitatea prin infarct miocardic se corelează strâns cu cantitatea de lipide din dietă. Când consumul de grăsimi totale trece peste 100 g şi mai ales peste 20 g / zi, tulburările coronariene se întâlnesc până la de 10-12 ori mai frecvent decât în colectivităţile cu o dietă hipo sau normolipidică: conţinutul de colesterol în sânge este cu atât mai înalt, cu cât procentul de calorii provenite din grăsimi este mai mare. Influenţa grăsimilor alimentare asupra colesterolului din sânge depinde în foarte mare măsură de natura acizilor graşi care intră în compoziţia lor. Grăsimile alcătuite din acizi graşi saturaţi fac să crească colesterolul din sânge în mai mare măsură decât cele în care predomină acizii nesaturaţi, iar grăsimile bogate în acizi polienici (linoleic, linolenic, arahidonic) au chiar efecte de scădere a concentraţiei de colesterol din sânge. 6.7.4. Râncezirea şi măsuri de prevenire Sub acţiunea unor factori fizici, chimici, biologici, grăsimea suferă pe timpul depozitării îndelungate modificări cunoscute sub denumirea de râncezire. Acest fenomen apare cu atât mai repede cu cât grăsimea este mai bogată în acizi graşi nesaturaţi şi cu cât puritatea ei este mai redusă, prezenţa apei şi a materiilor nelipidice (protide, etc.) grăbind procesul de alterare. Râncezirea constă din 2 procese: hidroliza trigliceridelor şi autooxidarea acizilor graşi nesaturaţi. Hidroliza trigliceridelor constă în fixarea a 1-3 molecule de apă pe cea de trigliceridă ducând la formarea de glicerină şi acizi graşi liberi, în final la creşterea indicelui de aciditate. Ea apare sub acţiunea lipazei tisulare sau de origine bacteriană. Hidroliza este influenţată de umiditate, temperatură şi de urmele de acizi graşi liberi. Autooxidarea acizilor graşi liberi constă în fixarea oxigenului la nivelul dublelor legaturi ale acizilor graşi nesaturaţi formându-se nişte punţi peroxidice. Prin ruperea acestor punţi rezulta aldehide responsabile pentru mirosul şi gustul de rânced. Autooxidarea este favorizată de acţiunea luminii şi creşte proporţional cu temperatura ambiantă: urmele de clorofilă (în uleiurile vegetale) sau de hemoglobina (în grăsimile animale), ca şi prezenţa unor catalizatori metalici (fier, cupru) proveniţi din utilaj, grăbesc şi intensifică râncezirea. Râncezirea nu numai că face produsul impropriu pentru consum, dar este bine stabilit că grăsimile râncede sunt iritante pentru aparatul digestiv şi inactivează multe vitamine liposolubile (A, E) şi hidrosolubile (acid ascorbic, riboflavina, piridoxina, etc.). Contaminarea cu pesticide Protecţia plantelor cultivate pentru hrana omului şi a animalelor prin tratare cu diverse
78
insecticide organice se însoţeşte de riscul ca substanţele liposolubile să se acumuleze fie în uleiuri, fie în grăsimea animalelor hrănite cu asemenea produse.
6.8. Băuturi Sub denumirea generală de băuturi se cuprind numeroase produse lichide folosite în alimentaţia omului. Trecând peste apa potabilă, apa minerală şi apa carbogazoasă (sifonul) şi ţinând seama de compoziţia lor, băuturile pot fi împărţite în nealcoolice şi alcoolice. 6.8.1. Băuturi nealcoolice În această grupă intră: apele carbogazoase zaharate şi aromatizate, băuturi răcoritoare, limonada, sucurile obţinute din diferite fructe şi legume, infuzii de produse vegetale (ceai, cafea). Sucurile de fructe. Sunt produse obţinute prin presarea fructelor proaspete (portocale, mandarine, lămâi, mere, struguri, vişine, piersici, tomate, zmeură, căpşuni, afine, etc.) După triere şi spălare, fructele sunt zdrobite cu valţuri din lemn prevăzute cu armături din oţel inoxidabil şi apoi sunt introduse în prese hidraulice. Întrucât produsul obţinut prin presare este tulbure (resturi de celule, substanţe pectice şi tanate în dispersie coloidală), mustul este supus operaţiei de limpezire (sedimentare 2 zile la 0o C, centrifugare sau precipitare). După limpezire, sucurile sunt filtrate, repartizate in sticle şi pasteurizate la 70-75 o C, distrugându-se astfel microorganismele (drojdii, bacterii) care ar duce la alterarea produselor cât şi enzimele care pot produce unele modificări. Depozitarea se face la temperaturi scăzute. Sucurile de fructe sunt produse bogate în apă (80-92 %), care pe lângă glucide cu moleculă mică (4-18 %) provenite din materia primă, cu sau fără adaos de zahăr, conţin acizi organici (citric, malic, tartric), elemente minerale (K, Co, Mg, Na, P, Fe) şi vitamine (C, P, B1, B2, B6, PP, etc. ). Fiind relativ foarte bogate în potasiu (50-200 mg %), care reprezintă aproape jumătate din totalul cenuşei, sucurile de fructe deşi cu gust acru (acid) sunt puternic alcalinizate şi contribuie la menţinerea echilibrului acidobazic. Sucurile de fructe reprezintă o sursă de vitamina C, prin păstrare la temperaturi scăzute pot reţine 50-100 % din acidul ascorbic. Conţinutul în vitamina C variază între 440mg %. Sucurile de fructe sunt deosebit de indicate în cursul activităţii musculare intense. Ele favorizează activitatea ficatului, stimulează diureza şi au efecte favorabile în afecţiunile cardio-renale compensate. Infuziile de ceai şi cafea Ceaiul se obţine prin prelucrarea mugurilor şi a frunzelor tinere recoltate din arborele Thea, iar cafeaua se prepară din torefierea (180-200o C) şi măcinarea seminţelor rămase după îndepărtarea pulpei fructelor culese din arborele cu acelaşi nume.
79
Produsele folosite conţin multe protide (12-14 %), lipide (8-10 %) şi ceva glucide, însă acestea nu trec în infuzie (nu se dizolvă) decât în cantităţi foarte mici. Ceaiul şi cafeaua, sunt bogate în săruri minerale (3-6%) şi în vitamine din grupul B, conţine cantităţi foarte mari de fluor (6-35 mg) la 100 g S. U. faţă de 0,01 - 0,03 mg % în majoritatea alimentelor. După unele date cu un consum mediu de cca. 8 g ceai pe zi se asigură un aport de 0,4 - 0,9 mg fluor. Cafeaua fiind foarte bogată în acid nicotinic (30 - 35 mg %) şi aceasta extinzându-se în proporţie de 80-95 %, cantitatea consumată obişnuit în unele ţări (sub formă de infuzie) poate furniza câte 1 - 2 mg de niacină pe zi. Ceaiul are un conţinut de cofeină de 1,5 - 3,5 g % şi 0,8 - 2,0 g % în cafea. Infuziile de cafea şi ceai stimulează activitatea nervoasă, tonifică circulaţia şi respiraţia, măresc diureza şi excită secreţia gastrica. Datorită conţinutului în cafeină, infuziile de ceai şi cafea sunt indicate în stările de deprimare psihica, în tendinţa de somnolenţă, în hipotensiune, etc. Folosirea lor în exces poate duce la fenomenul de intoxicaţie cronică. Ceaiul mai ales şi cafeaua conţin cantităţi mari de tanin (3 - 7 g % în cafea şi 8 - 15 g % în ceai). Pentru a reduce conţinutul de tanin în ceai se recomandă să se reducă contactul dintre ceai şi apa fierbinte la max. 4-5 minute. 6.8.2. Băuturi alcoolice Aceste băuturi se obţin cu ajutorul drojdiilor prin fermentaţie alcoolică, din glucide aflate în diferite produse de origine vegetală (fructe, cereale, cartofi). Dacă glucidele din materia primă se găsesc sub formă de amidon, acesta este în prealabil fiert în vapori (autoclav) şi apoi transformat prin hidroliză enzimatică (amilaza din orzul încolţit) în zaharuri fermentiscibile. Pe lângă alcool etilic şi bioxid de carbon, în cursul fermentării glucidelor mai iau naştere şi alţi produşi secundari (alcooli superiori, aldehide, acizi, diverşi esteri, etc.), care împreună cu substanţele provenite din substratul fermentat (uleiuri eterice, tanin, coloranţi, etc.) dau proprietăţile organoleptice ale băuturii. Berea, vinul şi cidrul reprezintă înseşi lichidele care au suferit fermentaţia alcoolică (băuturi nedistilate), iar celelalte băuturi alcoolice se obţin fie distilând lichidele fermentate, fie diluând alcoolul etilic cu apă şi încorporând diferite ingrediente (băuturi distilate). Berea. Se fabrică prin fermentarea incompletă a unui extract zaharat obţinut din malţ (orz încolţit şi apoi uscat) după ce acesta a fost filtrat şi fiert în prealabil (1,5 - 2 ore) când se încorporează tanin (250 - 500 g la hectolitru). Concentraţia de alcool etilic în bere este mică (2,0 - 5,0 g %), însă pe lângă alcool, berea conţine glucide (mai ales sub formă de dextrine) şi ceva maltoză în proporţie de 4 - 5 g %, protide (0,2 - 0,7 g %), săruri minerale (0,25 - 0,35 %), vitamine şi diferite alte substanţe (acid lactic, arome, etc.), aşa că extractul uscat al berii este de 6 - 8 g %. Prin conţinutul său în alcool, în glucide si ceva protide, 100 ml bere pot furniza 30 50 calorii. Berea conţine cam tot atâta calciu (6-15 mg %) ca si carnea, este relativ bogată în potasiu (30 - 100 mg %) şi săracă în sodiu (2-3 mg %), ea poate fi considerată ca sursă suplimentară pentru unele vitamine şi în special pentru niacină (0, 7-1, 7 mg %) şi în mai mică măsură pentru piridoxină (0,06 - 0,08 mg %) şi riboflavină (0,02 - 0,03 mg %). Berea stimulează secreţia sucurilor digestive şi îndeosebi a sucului gastric, putând
80
juca rol de aperitiv. În cantitate moderată, berea nu excită sistemul nervos, ca celelalte băuturi alcoolice, dimpotrivă, prin conţinutul său în unele uleiuri eterice provenite din hamei, berea este calmantă, iar varietăţile mai bogate în aceste substanţe au chiar efect somnifer. Vinul. Este băutura obţinută prin fermentarea mustului de struguri, produsele similare preparate din mustul altor fructe fiind cunoscute sub denumirea de cidru sau vin la care se adaugă numele fructului din care provine (ex. vin de agrişe, vin de zmeură). Aceste băuturi conţin 8-16 % alcool etilic, iar extractul uscat este de 2 - 4 ori mai mic decât din bere, însă la vinurile dulci proporţia de extract poate egala sau chiar depăşi pe aceea de bere. În compunerea extractului de vin intră mici cantităţi de glucide, hexoze şi pentoze, acizi organici (tartric, malic, succinic, citric), glicerol (0,4 - 1,0 g %), urme de alcool metilic şi diverşi alcooli superiori (propilic, butilic, amilic etc.), substanţe tanante (0,02 - 0,2 g %), elemente minerale (mai ales K, Mg şi P) şi puţine vitamine din grupul B. Vinul stimulează secreţia gastrică şi uşurează digestia, în special a protidelor. Vinurile colorate (mai bogate în tonice) au efecte astringente (antidiareice). Consumat în cantităţi mici, vinul activează circulaţia, ridică uşor tensiunea arterială şi astfel apare ca un tonifiant general, mai ales pentru astenici, însă fiind o băutură săracă în trofine şi conţinând cantităţi importante de alcool, vinul consumat în exces poate genera tulburări mult mai uşor decât berea. Rachiurile (naturale şi artificiale) Cele naturale se obţin prin distilarea borhotului de fructe fermentate (prune, corcoduşe, mere, pere, dude, cireşe, tescovina după separarea mustului prin presarea strugurilor, etc.). Pe lângă alcool etilic (20-50 %) aceste rachiuri conţin şi mici cantităţi de alţi alcooli (metilic, propilic, izobutilic şi mai ales amilic), acizi (formic, acetic, butiric), esteri, aldehide, uleiuri eterice, coloranţi, etc. Rachiurile artificiale se prepară prin diluarea alcoolului etilic pur cu apă şi adăugarea de diferite esenţe naturale sau sintetice, coloranţi, etc. Lichiorurile pe lângă aceste substanţe, conţin cantităţi mari de zahăr (20 - 50 g %). 6.8.3. Impurificarea cu substanţe toxice La obţinerea băuturilor alcoolice, pe lângă alcoolul etilic rezultă şi o serie de alte substanţe cu efect toxic asupra organismului cum sunt: alcoolul metilic, butilic, amilic, a căror toxicitate este mult mai mare decât cea a alcoolului etilic. În băuturile preparate din fructe cu sâmburi pot apare urme de acid cianhidric. Datorită acidităţii ridicate, băuturile au o mare putere de corodare a utilajelor, fapt ce duce la apariţia în masa lor a unor urme de zinc, cupru, staniu, etc. 6.8.4. Metabolizarea alcoolului etilic de către organismul uman Băuturile alcoolice erau cunoscute de chinezi cu 2000 de ani înaintea erei noastre şi romanii considerau arta preparării vinului ca un dar divin transmis omului prin zeul Bachus. Alcoolul etilic a fost obţinut prin distilare de către chimişti arabi, însă numai începând cu
81
secolul al XVIII-lea s-a răspândit folosirea sa ca rachiuri. Azi, băuturile alcoolice se consumă în majoritatea ţărilor lumii, însă cantităţile ingerate variază în limite foarte largi de la un popor la altul şi în aceeaşi ţară sau colectivitate, de la o persoană la alta. Exprimat în litri de alcool pur / adult / an, consumul de băuturi alcoolice (bere, vin, rachiu) este de 1,5 - 2,0 l în Turcia şi Olanda, 5 l în ţările scandinavice şi în Germania, de 8 - 9 l în Anglia, Belgia şi SUA, de 12 - 14 l în Elveţia şi Italia, pentru ca în Franţa nivelul consumului să fie de 30 l. 6.8.5. Absorbţia Alcoolul etilic se poate absorbi începând din gură şi stomac, însă cea mai mare parte se absoarbe în duoden, trecând în capilarele venei porte care îl conduc la ficat. După o ingestie unică, timpul de absorbţie variază între 30 şi 60 de minute, în funcţie de natura băuturii şi de condiţiile în care s-a făcut ingestia. Deoarece pătrunderea alcoolului în sânge se face prin difuzie, nivelul alcoolemiei creşte cu atât mai repede cu cât concentraţia sa în băutura ingerată este mai mare. Alcoolul din produsele foarte concentrate (cu peste 20 - 25 %) care nu părăsesc complet stomacul decât numai după diluare cu suc gastric, se absoarbe într-un timp mai lung decât cel din băuturile diluate, care ajung mai repede în intestinul subţire. Prezenţa de CO2 (bere, şampanie) favorizează secreţia gastrică şi trecerea în duoden, grăbeşte absorbţia. Băuturile ingerate pe stomacul gol păstrându-şi o concentraţie alcoolică mai ridicată şi ajungând mai repede în duoden, fac ca nivelul alcoolemiei realizată după ingestia aceleiaşi cantităţi să fie cu 30-70 % mai mare decât în cazul unei băuturi consumate în timpul sau la finele masei, când conţinutul gastric micşorează (diluează) concentraţia alcoolului în stomac încetinindu-i absorbţia. Proteinele şi mai ales grăsimile, prelungind timpul de evacuare a stomacului, întârzie de asemenea absorbţia alcoolului şi fac ca nivelul concentraţiei sale în sânge să fie mai mic. 6.8.6. Alcoolemia şi difuziunea în corp Dat fiind faptul că alcoolul ajuns în torentul circulator difuzează în umori şi în majoritatea ţesuturilor şi a organelor, nivelul alcoolemiei depinde nu numai de cantitatea ingerată şi de rapiditatea absorbţiei, ci şi de viteza de difuziune şi de mărimea spaţiului în care se diluează (masa corporală) şi de metabolizarea sa în organism. Concentraţia maximă a alcoolului din sânge reprezintă echilibrul între cantitatea pătrunsă din tubul digestiv şi cea care a dispărut din torentul circulator. Când ingestia este mică, după ce alcoolemia la nivelul corespunzător cantităţii ingerate, începe sa scadă lent (4 12 ore) şi uniform, însă dacă ingerarea de băutură se repetă, şi concentraţia alcoolului variază în funcţie de numărul şi de intervalul la care se succed prizele. Dată fiind încetineala epurării organismului de alcool, nivelul său în sânge, după ingerarea la interval de 2-3 ore a unei cantităţi de 2 ori mai redusă, este mai mare decât după priză. Constanţa cu care scade alcoolemia permite ca din valoare găsită la un moment dat să se aprecieze concentraţia existentă cu câtva timp mai înainte (diagnostic retrospectiv), ceea ce constituie un avantaj în anchetele efectuate asupra accidentelor de circulaţie şi mai ales în
82
medicina judiciară. Fiind higroscopic, alcoolul trece cu prioritate în fluidele din corp şi în structurile ce conţin cantităţi mari de apă. În salivă, în lichidul cefalorahidian şi mai ales în urină, concentraţia alcoolului este cu 25-35 % mai mult decât cel din sânge şi din lapte. Pentru o greutate egală, alcoolemia realizată după ingestia pe nemâncate a aceleiaşi cantităţi de alcool este mai ridicată la persoanele care dispun de rezerve lipidice, decât la cele slabe. 6.8.7. Eliminarea din organism Pe cale normală se elimină 5 - 15 % din alcoolul absorbit de organism, 1 - 2 % prin plămâni, ce conferă aerului expirat un miros caracteristic; cantitatea de alcool eliminat pe această cale poate să crească uneori până la 10 %, când efortul muscular este susţinut (2 l aer are acelaşi conţinut de alcool ca şi 1 ml sânge). 6.8.8. Metabolizarea Când cantitatea de alcool absorbit nu este prea mare, aproape 95% din alcoolul absorbit se metabolizează, majoritatea oxidându-se în bioxid de carbon şi apă cu degajare de energie (7,07 calorii / gram) şi numai o foarte mică parte (2 - 3%) intră în reacţie de sinteză a grăsimilor. Alcoolul poate acoperi până la 40 - 50% din nevoia de calorii a unui organism în repaus. Oxidarea alcoolului etilic în organism duce până la acid acetic, iar în final până la apă şi bioxid de carbon. Oxidarea alcoolului are loc în ficat, acesta reţine procentual mai mult alcool decât alte organe. Întrebarea se pune dacă alcoolul etilic este sau nu o trofină ? Posibilitatea oxidării cu degajare de calorii şi faptul că, în anumite condiţii (organisme care se îngraşă), o fracţiune de alcool poate fi angajată în reacţie de sinteză, duc la concluzia că aceasta substanţă este o trofină, însă dacă se urmăreşte comportarea metabolica a alcoolului în funcţie de nivelul trebuinţelor energetice şi mai ales dacă se ţine seama de acţiunea dozelor mai mari asupra organismului, se constată că această concluzie nu poate fi acceptată. Spre deosebire de trofinele calorigene, alcoolul nu poate fi utilizat de organism în măsura nevoilor nici pentru producerea de travaliu exterior şi nici pentru menţinerea homeostaziei termice. Alcoolul, fiind vasodilatator periferic, favorizează pierderea de căldură, şi când temperatura exterioară este scăzută, expune la răcire (afecţiuni afrigore); cu alte cuvinte exercită efecte contrare intereselor organismului. Senzaţia de încălzire apăruta după ingestia unei băuturi alcoolice se explică prin creşterea proporţiei de sânge cald venit din profunzime care, acţionând asupra termoreceptorilor din tegumente, determină impresia de cald deşi în realitate este frig. Deosebirea dintre alcool şi trofine este şi mai frapantă când se urmăresc efectele creşterii alcoolemiei asupra organismului care sunt cu atât mai dramatice cu cât nivelul acestuia este mai înalt. Când concentraţia alcoolului în sânge creşte peste 0, 5 g o/oo, cele mai multe
83
persoane, neobişnuite cu băutura au un tonus mai ridicat, devin vorbăreţe, neatente, fără grijă, au fantezie exaltată şi trec într-o stare de optimism şi exuberanţă însoţită uneori de manifestări turbulente sau de violenţă. Dacă alcoolemia depăşeşte 1,5 - 2 g o/oo, tonusul excitaţiei scade, inteligenţa se voalează, treptat se instalează depresiunea generală, apar tulburări în coordonarea mişcărilor, vorbirea devine incoerentă, iar mersul este dificil. Dacă nivelul alcoolului din sânge trece peste 2,5 – 3 g o/oo, se instalează coma, iar peste 4 - 5 g o/oo aceasta poate fi fatală, fenomen ce nu se întâmplă după nici o trofină. Copiii sunt mult mai sensibili la acţiunea alcoolului, la 2 g o/oo apare coma. Copiii mici (1 - 3 ani) mor la 0,5 - 0,8 g alcool în sânge. Se cunosc cazuri de decese la copiii mici care au supt lapte de la femei în stare uşoară de ebrietate, coma instalându-se înainte de terminarea suptului. 6.8.9. Deprinderea şi toleranţa la alcool Alcoolul etilic nefiind o trofină, prezenţa sa în alimentaţie nu este necesară, însă de mai multe milenii omul ingeră produse de fermentaţie alcoolică a glucidelor. Prin acţiunea stimulentă a dozelor mici de alcool, aceste produse au început să fie apreciate de om şi cu timpul a început să producă băuturi alcoolice. Atracţia faţă de băuturi alcoolice este consecinţa unei deprinderi realizată prin asocierea proprietăţilor senzoriale şi efectele favorabile exercitate de alcool. Proporţia de alcool din sânge fiind practic egală cu ingestia, exprimată în grame / kilocorp, pentru că nivelul alcoolemiei să nu depăşească 0,5 o/oo este recomandabil ca volumul de băutură ingerată să nu depăşească 20 - 25 g de alcool pentru un adult de 60 75kg, ceea ce înseamnă cca 600 ml bere (o sticlă) sau 200 - 250 ml vin de 12o la o masă (1 ml alcool = 0,8 g). Întrucât alcoolul trece cu uşurinţă prin placentă la făt şi prin glandă mamară în lapte, este recomandabil ca femeile în perioada maternităţii să renunţe complet la consumul de băuturi alcoolice. 6.8.10. Efectul abuzului de băuturi alcoolice şi profilaxia lor Alcoolul consumat cu regularitate este dăunător organismului chiar dacă alcoolemia n-a atins niciodată concentraţii capabile să tulbure evident comportamentul băutorului. Persoana care abuzează de băutură este expusă atât la acţiunea alcoolului etilic cât şi la nocivitatea substanţelor însoţitoare (alcool metilic, alcooli superiori, aldehide, acizi, eteri, uleiuri esenţiale, etc.). Efectele impregnării alcoolice de lungă durată sunt multiple, întrucât ele interesează băutorul nu numai ca fiinţă biologică, ci şi ca persoană în cadrul familiei şi al colectivităţii din care face parte (efecte sociale). 6.8.11. Influenţa alcoolului asupra consumatorilor şi a descendenţilor Cele mai frecvente tulburări întâlnite la persoane care abuzează de băuturi alcoolice
84
ţin de aparatul digestiv: gastrită cronică cu hipersecreţie, ciroze hepatice; un alt efect al băuturilor este apariţia unor tulburări psihice şi neurologice. Alcoolul micşorează rezistenţa organismului faţă de agresiunile mediului ambiant. Tulburările afrigore la alcoolici sunt de 2 - 4 ori mai frecvente, de asemenea multe boli microbiene (pneumonia, febra tifoidă şi mai ales tuberculoza) au o evoluţie mai gravă, rezistenţa faţă de diferite noxe eliminate este mult mai scăzută, vindecarea plăgilor, a traumatismelor şi restaurarea după intervenţii chirurgicale se face mai încet la alcoolici. Consumul de băuturi alcoolice se repercutează atât asupra capacităţii de procreaţie cât şi asupra valorii biologice a descendenţilor. Alcoolul are şi repercusiuni serioase social-economice (afectează bugetul familiei, scăderea productivităţii muncii, creşterea accidentelor de muncă şi de circulaţie, etc.). Modul de prevenire. Evitarea abuzului de băuturi alcoolice şi încurajarea consumării unor băuturi nealcoolice (cafea, sucuri, etc.).
85
7. CONSERVAREA PRODUSELOR ALIMENTARE Mijloacele folosite pentru a prelungi durata de păstrare a produselor alimentare pot provoca pierderi de trofine. În acţiunea de conservare a alimentelor trebuie să se aibă în vedere nu numai evitarea alterării ci şi menţinerea valorilor nutritive. Pentru a evita degradarea produselor alimentare trebuie văzut modul cum se comportă diferitele trofine sub influenţa factorilor ce intervin în timpul conservării.
7.1. Stabilitatea trofinelor În cursul diferitelor operaţii, unele trofine fiind hidrosolubile trec în apa de spălare sau în care s-a făcut prelucrarea termică, altele prin modificarea pH-ului şi mai ales prin ridicarea temperaturii se pot distruge sau intra în combinaţii rezistente la acţiunea sucurilor digestive. Deosebit de sensibile sunt vitaminele, acizii graşi polienici şi unii aminoacizi. Cea mai vulnerabilă este vitamina C întrucât se oxidează uşor, trecând în substanţe inactive, iar prin expunere la lumină şi în mediu alcalin se distruge. În unele legume şi fructe oxidarea acestei vitamine este catalizată de prezenţa unei ascorbinoxidaze. Acţiunea ascorbinoxidazei este favorizată de încălzire şi de unele metale (cupru, fier etc.). Pentru evitarea pierderilor de vitamina C se recomandă inactivarea ascorbinoxidazei, prelucrarea la adăpost de aer (vacuum), folosirea utilajelor de aluminiu sau de oţel inoxidabil, interzicerea folosirii de alcalii şi unde este posibil acidifierea mediului. Dintre vitaminele aparţinând grupului B, cele mai puţin stabile sunt tiamina, acidul folic şi vitamina B12, care fiind puţin rezistente la acţiunea căldurii, nu suportă tratamente termice intense (autoclavare) şi în prezenţa aerului şi a luminii o parte se inactivează. Vitamina A este termorezistentă, fiind însă foarte sensibilă în prezenţa oxigenului, conţinutul alimentelor în această vitamină scade. Celelalte vitamine liposolubile rezistă la temperaturi înalte dar sunt sensibile la acţiunea alcaliilor oxigenului şi a radiaţiilor ultraviolete. Acizii graşi polienici (esenţiali) se oxidează foarte uşor, mai ales sub influenţa luminii sau în prezenţa urmelor de metale catalitice (cupru, fier etc. ). La temperaturi înalte, folosite pentru distrugerea microorganismelor, unii aminoacizi (arginină, cisteină, lizină, metionină, treonină) se distrug sau se combină cu glucide reducătoare dând compuşi enzimo-rezistenţi care neputând fi hidrolizaţi de sucurile digestive ajung în fecale. Multe din reacţiile care duc la pierderea unor trofine sunt pur fizico-chimice şi depind de structura acestora, însă altele se realizează prin intervenţia unor enzime preexistente în alimente sau furnizate de microorganismele care au pătruns în ele. Cunoaşterea relaţiei dintre activitatea enzimelor şi a microorganismelor, pe de o parte, şi condiţiile de care ea depinde pe de altă parte, arată că prelungirea conservabilităţii produselor alimentare se poate obţine fie
86
prin expunere la frig (refrigerare, congelare) sau aplicând diferite tratamente termice (pasteurizare, fierbere, sterilizare), fie prin scăderea proporţiei de apă sub un anumit nivel şi ridicarea presiunii osmotice (uscare, deshidratatre, sărare, afumare) sau prin acidifiere (murare, marinare). În continuare vom prezenta modul de aplicare a diverselor tehnici de conservare pe grupe de alimente, arătând şi unele din efectele determinate de acestea asupra proprietăţilor organoleptice şi valorii nutritive a alimentului.
7.2. Conservarea laptelui şi a derivatelor lactate Laptele reprezintă un mediu prielnic de dezvoltare a microorganismelor, fiind un aliment cu grad mare de perisabilitate. El se consumă numai după o prealabilă igienizare, în urma căreia creşte solubilitatea şi conservabilitatea în vederea transportului. Una din metodele de igienizare a laptelui este pasteurizarea (încălzirea la temperaturi sub 100 oC). În funcţie de durata aplicării tratamentului termic şi de nivelul temperaturii se deosebesc mai multe feluri de pasteurizare: - pasteurizare joasă (încălzire la 65oC timp de 20 minute); - pasteurizare înaltă (10-20 minute la 71-74 oC); - pasteurizare foarte înaltă (10-20 minute la 85-90oC); - sterilizarea laptelui la temperaturi de peste 100oC. Prin sterilizare se distrug atât formele vegetative cât şi cele sporulate ale germenilor, asigurându-se o conservabilitate mare. Sub acţiunea căldurii şi în funcţie de intensitatea tratamentului termic, laptele poate suferi o serie de modificări: coagularea lactalbuminei şi lactoglobulinei, distrugerea unor vitamine hidrosolubile. Laptele pasteurizat sau sterilizat trebuie păstrat în continuare la temperatură scăzută (max. 10 oC) şi nu mai mult de 48 ore, pentru că o serie de germeni rămaşi chiar după supunerea lui la tratament termic, s-ar putea dezvolta, alterându-l. Pentru o mai bună conservare a laptelui s-a recurs la deshidratarea prin care conţinutul de apă se reduce la sub 5% în laptele praf şi la sub 25% în laptele concentrat. Laptele praf păstrat la max. 10oC, umiditate max. 75% are durata de conservare un an. Pentru reconstituirea unui litru de lapte se vor dizolva 125g lapte praf în 850-950 ml apă fiartă şi răcită în prealabil la o temperatură de 40-45oC. Nu se prepară laptele praf decât cu puţin timp înaintea folosirii. Nu se admit substanţe chimice la conservarea laptelui, acestea fiind nocive pentru organismul consumator. Laptele se mai poate conserva şi cu ajutorul unor temperaturi scăzute: refrigerarea şi congelarea. Aceste procedee influenţează în mică măsură valoarea nutritivă şi calităţile organoleptice ale produsului. În gospodăriile individuale conservarea laptelui se face prin fierbere şi păstrare în vase acoperite, la maxim 10oC. Păstrat la frigider, laptele poate fi menţinut nealterat max. 48 ore. Prepararea sub formă de brânzeturi reprezintă o modalitate de conservare pe durata mai lungă a factorilor nutritivi din lapte. şi pentru păstrarea lor sunt necesare anumite precauţii. Brânza de vaci se va păstra max. 24 ore la rece (în jur de 0oC) fiindcă se alterează foarte uşor. Brânza trebuie să se păstreze la temperaturi de max. 10-12oC. Frişca şi smântâna
87
se păstrează numai în frigider.
7.3. Conservarea cărnii şi a derivatelor sale După sacrificarea animalelor, carnea trece printr-o serie de modificări biochimice: rigiditate musculară, maturare etc. Rigiditatea se instalează în carne ca urmare a acidifierii acesteia datorită descompunerii glicogenului muscular până la acid lactic pe de o parte, iar pe de altă parte ca urmare a descompunerii acidului adenozin trifosforic în acid adenozin difosforic şi acid fosforic. Acidul lactic şi acidul fosforic cumulat în carne, duce la scăderea acidităţii la valori de 5,4-5,6 la care se uneşte actina cu miozina dând acto-miozina (rigiditatea musculară). Ea durează în medie 24 de ore. După aceasta urmează procesul de maturare a cărnii, fenomen ce are loc sub influenţa unor enzime tisulare (catepsine din grupul C). În cursul acestui proces biochimic se produc noi transformări care duc la îmbunătăţirea calităţilor organoleptice şi nutritive ale produsului. Proteinele se vor transforma în produşi mai simpli de tipul albumozelor şi peptonelor sau chiar în aminoacizi. Treptat se vor produce procese de autoliză care au drept consecinţă înmuierea cărnii. Ca şi modificări fizico-chimice, pe timpul maturării cărnii creşte pH-ul la valori de 6,0-6,2 iar amoniacul la valori de 20 mg % sau chiar peste aceste valori. Cele mai dese procese de conservare a cărnii sunt refrigerarea şi congelarea acesteia. Refrigerarea cărnii se face la 0-4 oC, la această temperatură se reduc procesele biochimice determinate de enzimele proprii sau de microorganisme. Depozitarea cărnii refrigerate se face la 0-2oC, U. R. 85% max. 21 zile în cazul cărnii de vită şi max. 10 zile în cazul cărnii de porc. 7.3.1. Congelarea cărnii Se efectuează la temperaturi mai scăzute -25 o. . . -35oC. Păstrarea în continuare a cărnii congelate necesită o temperatură de -18 oC, U. R. până la 100%. În cursul congelării cărnii şi peştelui au loc procese biochimice a căror intensitate depinde de viteza cu care s-a efectuat congelarea, acestea fiind mai intense în cazul congelării lente. Se produce o degradare a glicogenului, iar proteinele suferă un fenomen de denaturare şi ca urmare scade solubilitatea lor. Intensitatea proceselor de denaturare are o strânsă legătură cu momentul când se produce congelarea, raportat la momentul sacrificării: modificările sunt mai mici în carnea supusă congelării înaintea apariţiei rigidităţii şi mai importante dacă se congelează carnea în timpul instalării rigidităţii sau după aceea. Modificările cărnii la decongelare depind de modul cum s-a făcut congelarea. Astfel în cursul congelării lente se formează cristale mari de gheaţă între fibrele musculare. Membrana fibrelor musculare (sarcolema) poate fi perforată sau ruptă, iar ţesutul conjunctiv îşi pierde integritatea. Dacă muşchiul conţine o cantitate mare de apă, în aceste cazuri pot fi evidenţiate unele modificări histologice. Decongelarea este urmată de apariţia unor modificări în compoziţia diverşilor constituenţi ai cărnii. Prin topirea cristalelor de gheaţă apa care conţine proteinele solubile, substanţele extractive azotate şi neazotate, sărurile minerale şi vitaminele se va scurge sub formă de suc. Dacă congelarea s-a făcut rapid, cristalele mici
88
topindu-se în interiorul fibrelor musculare vor păstra sucul cu substanţele sale. Dacă însă congelarea s-a făcut lent şi s-au format cristale mari de gheaţă localizate mai ales în afara fibrelor musculare, la topire, în cursul decongelării, sucul nu va mai putea intra în celule ci se va scurge în afara fibrelor musculare şi, odată cu el, se vor pierde toate substanţele extractive şi nutritive hidrosolubile. Calităţile organoleptice şi nutritive ale cărnii respective vor scădea apreciabil. Când carnea congelată este depozitată în condiţii necorespunzătoare timp îndelungat, se produc în interiorul ei diferite procese de degradare. Grăsimile se îngălbenesc şi capătă gust rânced. Straturile superficiale ale produsului suferă un proces de oxidare a pigmenţilor şi ca urmare îşi schimbă culoarea. La peşte aceste modificări sunt mult mai rapide. Sterilizarea cărnii se poate face prin introducerea sa în recipiente ermetice şi supunerea la temperaturi ridicate de 115-120oC timp de 30-120 de minute. În cursul sterilizării se produc modificări de culoare, gust, consistenţă, valoare nutritivă. Apar o serie de compuşi solubili în ţesutul muscular care modifică aroma şi gustul cărnii. Mai ales compuşii cu sulf au rol important în producerea aromei în cursul sterilizării. În acelaşi timp survin modificări de textură rezultate în urma hidrolizei colagenului şi formării gelatinei solubile; carnea se înmoaie şi dobândeşte o digestibilitate mai bună. Este recomandabil să nu se consume conserve mai vechi de 2 ani de la obţinere. 7.3.2. Sărarea cărnii asigură conservarea prin: - deshidratarea cărnii; - deshidratarea celulei bacteriene; - fixarea ionilor de Cl şi Na la nivelul legăturilor dipeptidice ale substanţelor proteice din carne. Specialităţile de carne se sărează prin injectare de saramură. Pentru ca produsul să aibă o culoare roz asemănătoare cărnii proaspete, se obişnuieşte să se adauge la saramură azotat de sodiu (silitră) care se transformă în nitrit sub acţiunea bacteriilor denitrifiante şi în oxid de azot. Acesta se combină cu mioglobina şi dă un produs numit nitrozomioglobină de culoare roz. Carnea sărată se păstrează la temperatura de 0-4 oC. Înainte de a fi supusă tratamentului termic, carnea sărată va fi ţinută cca. 24 ore în apă rece, care se va schimba de câteva ori pentru desărare. 7.3.3. Afumarea cărnii Se poate efectua la cald (hiţuire) la o temperatură de 60-90oC, intermediar la 25-40oC şi afumare rece la 10-25oC. Prin afumare se realizează o deshidratare a cărnii (12%) şi în acelaşi timp o impregnare a cărnii cu diverse substanţe din fum. Pentru obţinerea fumului se folosesc lemne de esenţă tare. Afumarea cărnii se asociază de obicei cu alte procedee de conservare , uscare, sărare. Fumul se foloseşte cu scopul de a îmbunătăţi calităţile gustative pentru prelungirea perioadei de conservare a produselor. Fumul este un aerosol obţinut prin arderea incompletă a lemnului. În compoziţia lui intră: gaze (CO, CO2, CH4, H2, C2 H4); acizi (acetic, formic, furonic); alcooli (metilic, etilic, izoamilic); cetone (acetona, diacetilul); aldehide (formică, acetică); gudroane uşoare (hidrocarburi aromatice, fenoli, crezoli, guaiacoli etc.) şi particole de cărbune ce formează
89
partea solidă. Acţiunea fumului asupra produselor Fenolii acţionează puternic asupra lui Escherichia coli şi Bacillus proteus. Mai rezistente sunt formele sporulate de B. subtilis şi B. mezentericus şi unele suşe de mucegaiuri. Pe suprafaţa unui produs afumat încărcătura de germeni poate fi de 104 ori mai mică decât la un produs neafumat. Acţiunea fumului creşte cu cât temperatura fumului este mai ridicată şi umiditatea mai scăzută. Temperatura ridicată favorizează coagularea proteinelor musculare, formă sub care sunt mai greu atacate de bacteriile de putrefacţie. Acţiunea fumului creşte în mediu acid. Datorită fenolilor fumul are acţiune antioxidantă asupra grăsimilor. Fumul îmbunătăţeşte calităţile gustative ale produselor prin substanţele aromatizate pe care le conţine. Se consideră că aldehidele şi cetonele sunt principalele substanţe aromatizante din fum. Afumarea produselor se realizează prin depunerea substanţelor de afumare pe suprafaţa produsului de unde apoi difuzează în interiorul lui. Difuzarea este direct proporţională cu temperatura, viteza de circulaţie şi densitatea fumului. Datorită conţinutului în anumite hidrocarburi şi în special a benzpirenului, fumul se crede că ar avea acţiune cancerigenă. Totuşi, în cantitatea redusă în care se găseşte benzpirenul în fum nu ar putea să producă astfel de tulburări. Pentru îndepărtarea benzpirenului se folosesc filtre electrostatice sau se întreţine arderea lemnului la temperaturi sub 300oC. Curăţirea gudroanelor depuse în afumătorii cât mai des contribuie la reducerea cantităţii de benzpiren. La produsele depozitate necorespunzător, sau un timp prea îndelungat, se instalează procese alternative manifestate prin mucegai sau mucus la suprafaţă, dispariţia luciului, consistenţa se micşorează încât prin apăsare cu degetul se pătrunde în interior, apare mirosul de închis sau de descompunere. La o depozitare prea îndelungată produsul se usucă şi la interior poate suferi procese de alterare hidrolitică. La produsele ţinute într-o încăpere prea aerată şi un timp prea îndelungat, grăsimea râncezeşte. 7.3.4. Conservarea prin uscare şi deshidratare Viaţa a apărut în apă şi desfăşurarea ei nu este posibilă decât în prezenţa acesteia. Apa, fiind condiţie esenţială pentru realizarea proceselor metabolice care stau la baza vieţii, microorganismele nu se pot dezvolta luxuriant decât în alimentele care conţin un anumit grad de umiditate şi, dacă aceasta este scăzută, înmulţirea se face greu sau chiar nu mai are loc. Drojdiile şi mucegaiurile încetează să se dezvolte, când umiditatea mediului în care trăiesc scade sub 15%, iar pentru proliferarea bacteriilor este nevoie ca proporţia de apă să fie de cel puţin 30%. În funcţie de intensitatea reducerii disponibilului de apă se vorbeşte de uscare când umiditatea este micşorată la 25-10% şi de deshidratare când conţinutul în apă al produselor alimentare este scăzut la 8-4%. Uscarea alimentelor , se realizează la scară industrială, în instalaţii (cuptoare) special amenajate, oferind avantajul de a putea regla şi controla atât temperatura (între 45-90 oC) cât şi umiditatea (între 25-30%) şi viteza de circulaţie a aerului cald.
90
În aceste condiţii timpul de uscare se reduce la 5-10 ore, în funcţie de natura alimentelor prelucrate. Dacă instalaţia dispune de vacuum, uscarea se poate obţine la temperaturi ce nu depăşesc 40-50 oC şi într-un timp şi mai scurt, ceea ce favorizează păstrarea valorii nutritive a produselor. Întrucât până la uscare enzimele proprii şi unele microorganisme continuă să activeze, alimentele pot suferi diferite modificări. O parte din grăsimile aflate în carne şi peşte se hidrolizează sau se oxidează făcând ca produsele să capete gust rânced. Oxidazele din legume şi fructe, catalizând oxidarea grupărilor fenolice în chinonele respective, provoacă brunificarea produselor iar ascorbinoxidaza distruge aproape toată vitamina C, făcând ca prin uscare, legumele şi fructele să piardă una din cele mai importante însuşiri nutritive. Pentru evitarea acestor neajunsuri, cele mai multe legume şi fructe destinate uscării sunt în prealabil opărite. Deosebit de avantajoasă pare să fie uscarea cu ajutorul razelor infraroşii care acţionează prin penetrare şi degradare termică fără efecte fotochimice şi cu pierderi minime de vitamine. Deshidratarea se obţine prin îndepărtarea unei cantităţi mai mari de apă, astfel încât produsul alimentar să aibă o umiditate de max. 4-8%. Această metodă se întrebuinţează pentru ouă şi mai ales pentru lapte. Deshidratarea se realizează fie prin contact direct cu suprafaţa încălzită la 90-130 oC, a unor valţuri rotative, fie prin pulverizare într-un contracurent de aer încălzit la 65-75 oC sau la mai puţin de 50 oC, de uscare în vacuum. Cu cât temperatura de uscare este mai joasă, cu atât produsul finit prin rehidratare reproduce mai fidel alimentul natural. Gradul de solubilitate în apă a produsului sub formă de praf este mai mare când temperatura de uscare a fost mai scăzută. Cu toate progresele tehnice realizate în deshidratarea alimentelor, valoarea nutritivă a produselor sub formă de praf este ceva mai redusă. Pe de o parte, unii aminoacizi (arginină, lizină etc.) devin indispensabili sau se distrug pe de altă parte conţinutul în unele vitamine (C, A, B1) se micşorează. Întrucât produsele alimentare sunt higroscopice şi în timpul stocării grăsimile se oxidează, pentru a prelungi durata de conservare şi a reduce pierderile de trofine este necesar ca ele să fie introduse în ambalaje impermeabile şi ermetic închise şi acestea să fie păstrate într-un spaţiu unde umiditatea relativă să nu depăşească 70%, iar temperatura să fie sub 1012oC. 7.3.5. Conservarea prin acidifiere Conservarea prin acidifiere se aplică mai ales la legume; se poate efectua fie prin acidifiere naturală cu ajutorul fermentaţiei lactice, fie cu acid acetic (marinare), fie combinând cele două procedee. În primul caz este favorizată dezvoltarea bacteriilor lactice în detrimentul celorlalte microorganisme (de putrefacţie). Acidul lactic rezultat din fermentarea glucidelor sub acţiunea bacteriilor lactice împiedică dezvoltarea altor microorganisme, îndeosebi a celor de putrefacţie asigurându-se astfel conservabilitatea produselor. Conservabilitatea prin acidifiere cu acid acetic (marinarea) se aplică produselor vegetale cu scopul de a împiedica alterarea lor. Pentru a se prelungi durata de conservabilitate se recomandă sa se efectueze o blanşare prelabilă. Produsele astfel pregătite se pun în recipiente închise ermetic şi se pasteurizează sau se sterilizează. În acest fel se conservă gogoşarii, castraveţii, conopida, ardeii, sfecla, ciupercile etc.
91
7.3.6. Alte metode folosite în conservarea alimentelor 7.3.6.1. Concentratele alimentare Sub această denumire se cunosc produsele rezultate prin extragerea sau concentrarea principiilor alimentare din materia primă animală sau vegetală. Dintre concentratele alimentare de origine animală mai cunoscute sunt: extractele de carne, hidrolizatele de carne şi concentratele alimentare mixte. 7.3.6.2. Extractele de carne Sunt produsele rezultate din extragerea apoasă a principiilor nutritivi din carne şi concentrarea lor într-un volum redus. Din 100 Kg carne rezultă 3 Kg extract de carne sub formă de pastă. 7.3.6.3. Hidrolizatele de carne Sunt obţinute prin hidroliza acidă a cărnii sau subproduselor de abator, neutralizarea acidului, filtrare şi concentrare. Se prezintă sub formă de cuburi denumite şi extracte Maggi (supă de carne de vită, supă de pasăre etc.). 7.3.6.4. Concentrate alimentare mixte Se obţin din carne deshidratată combinată cu legume uscate, macaroane, fasole, grăsime, condimente prezentate sub formă de brichete sau ambalate în pungi. 7.3.6.5. Conservarea cu ajutorul radiaţiilor Din cauza modificărilor produse la alimente şi întrucât nu este suficient de bine lămurită nici acţiunea lor asupra organismului uman, metoda nu a depăşit stadiul de experimentare. De altfel, legislaţiile sanitar-veterinare din ţara noastră interzic iradierea alimentelor în scop de conservare. 7.3.6.6. Conservarea cu ajutorul razelor ultraviolete Acest tip de conservare se foloseşte mai ales la carne şi lapte, datorită acţiunii bactericide pe care o au radiaţiile ultraviolete. Ele au însă o putere mică de pătrundere ceea ce face ca sa nu se poată obţine decât o sterilizare de suprafaţă. Din această cauză tratarea laptelui se face în strat subţire. În industria alimentară iradierile cu raze ultraviolete dau bune rezultate la sterilizarea
92
maselor de lucru, a benzilor de transport, a utilajelor şi încăperilor. 7.3.6.7. Conservarea cu ajutorul radiaţiilor infraroşii Se aplică mai ales la pasteurizarea laptelui. Sursa de radiaţii infraroşii încălzeşte laptele ce trece prin interiorul unei cuve în strat subţire la temperatura de 80-90 oC timp de 6 secunde. 7.3.6.8. Electropasteurizarea laptelui Aceasta se realizează cu ajutorul curenţilor de înaltă frecvenţă. Din cauza vibraţiilor produse în interiorul moleculelor, laptele se încălzeşte uniform în toată masa. Procedeul este foarte avantajos întrucât tratarea laptelui se poate face chiar în sticle, deci se evită reinfectarea prin manipulare; costul ridicat şi unele dificultăţi de aplicare împiedică însă introducerea lui pe scară industrială. 7.3.6.9. Liofilizarea Metoda constă din uscarea produselor în stare congelată sub vid avansat şi ambalarea produsului rezultat în ambalaje impermeabile la gaze şi vapori, într-o atmosferă de gaz inert. La carnea liofilizată substanţele proteice se menţin corespunzător, se păstrează capacitatea de hidratare, sucul obţinut este limpede, de culoare gălbuie cu gust şi miros plăcut. 7.3.6.10. Conservarea cu ajutorul gazelor inerte Pentru produsele de origine animală se foloseşte bioxidul de carbon şi azotul. Aceste gaze au acţiune inhibitoare asupra dezvoltării microorganismelor. De obicei, rezultate bune se obţin prin combinare cu frigul. 7.3.6.11. Conservarea cu diverse soluţii chimice Apa de var se aplică la conservarea ouălor. Se foloseşte o soluţie de 5-10% apă de var la care se adaugă 6% clorură de sodiu pentru a împiedica schimburile aromatice. Ouăle se pot păstra 4-5 luni. Soluţie de silicat de sodiu sau potasiu 3,5-10%, în care se introduc ouăle. Durata de păstrare poate ajunge la 8-10 luni. Începând din 1900, numărul substanţelor utilizate pentru prelungirea timpului de păstrare a unor alimente a crescut necontenit, ajungând ca în ultimul deceniu să existe cca. 300 de substanţe conservante. Foarte multe dintre ele însă sunt toxice, iar folosirea lor repetată provoacă cu timpul diferite tulburări, fapt ce a determinat reducerea numărului de substanţe folosite în conservarea alimentelor.
93
94
8. EFECTELE PRELUCRĂRII CULINARE Spre deosebire de animale, omul ingerează hrana după o prealabilă prelucrare şi numai puţine alimente sunt consumate în stare crudă, adică aşa cum se găsesc în natură.
8.1. Modificări survenite în timpul tratamentului termic Sub influenţa energiei calorice se schimbă atât proprietăţile fizice cât şi compoziţia chimică a produselor alimentare. Greutatea alimentelor bogate în apă se micşorează, iar aceea a produselor deshidratate creşte. Prin fierbere, carnea şi peştele pierd 20-35% din greutatea iniţială. Greutatea alimentelor de cereale (orez, arpacaş, paste făinoase, gris, mălai) şi a leguminoaselor uscate (fasole, linte, mazăre) după fierbere devine de 3-4 ori mai mare, deoarece amidonul absoarbe cantităţi mari de apă. În mediu hidric, sub influenţa căldurii, ţesutul conjunctiv din carne se destramă, o parte din proteinele sale (colagene) se transformă în gelatină hidrosolubilă şi carnea se poate fragmenta (mesteca) şi dezorganiza uşor. După o oră de fierbere, aproape jumătate din conţinutul în creatină al acestor produse trece în creatinină şi procentul de fosfor mineral creşte.
8.2. Avantajele transformării alimentelor în mâncăruri gătite Datorită asocierii mai multor produse alimentare şi mai ales în urma tratamentului termic, însuşirile senzoriale ale mâncărurilor sunt mai pronunţate decât ale alimentelor folosite pentru prepararea lor. Prelucrarea culinară uşurează digestia diferitelor produse alimentare şi măreşte (ameliorează) coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor aduse de ele. Devenind mai uşor penetrabile de sucurile digestive, alimentele sunt lichefiate şi descompuse în elemente componente într-un timp mai scurt; digestia fiind mai completă, proporţia de trofine absorbite creşte. Pregătirea alimentelor reduce considerabil riscul transmiterii unor boli infecţioase sau parazitare. Prin spălarea atentă şi curăţirea legumelor şi a fructelor destinate consumului în stare crudă, se îndepărtează ouăle de paraziţi. Fierberea omoară formele vegetative ale bacteriilor (saprofite şi patogene) şi inactivează majoritatea toxinelor microbiene, îndeosebi pe aceea a bacilului botulinic, care este foarte puţin rezistentă la temperaturi ridicate. Pentru ca microorganismele să fie omorâte este necesar ca temperatura să ajungă la
95
cel puţin 70 oC în toată masa produsului. Când acest nivel termic a fost depăşit, hemoglobina şi mioglobina din carne se oxidează într-un derivat cafeniu, iar albuşul de ou se coagulează în întregime şi gălbenuşul parţial. Examinând culoarea cărnii gătite se poate vedea, dacă în părţile centrale a unei bucăţi mai mari încălzirea a atins temperatura eficientă pentru distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor patogene şi a toxinei bacilului botulinic. Sub influenţa temperaturii ridicate se inactivează unele substanţe cu efecte antinutritive, care sunt: ovidina şi antitriptaza din albuşul de ou, tiaminaza din diferite specii de peşte, antiamilaza şi substanţele antitiroidiene din unele alimente de origine vegetală, etc.
8.3. Inconveniente şi măsuri de prevenire În cursul operaţiilor culinare, pe de o parte unele trofine se pierd şi valoarea nutritivă a mâncărurilor obţinute nu mai corespund cu aceea rezultată din compoziţia produselor alimentare folosite pentru pregătirea lor, pe de altă parte, prin incorporarea unui exces de condimente şi prin unele substanţe care iau naştere în cazul unui tratament termic exagerat, dieta poate avea urmări dăunătoare asupra organismului. Cunoaşterea mecanismelor prin care se realizează aceste efecte permite luarea de măsuri pentru evitarea sau minimalizarea lor.
8.4. Îndepărtarea mecanică a unor componente nutritive Părţile periferice ale legumelor şi fructelor fiind în general mai bogate în trofine (elemente minerale şi vitamine), prin eliminarea din consum a mai multor frunze exterioare (la salată, varză, etc.) şi prin ridicarea unui strat mai gros decât coaja propriu-zisă (la tuberculi, bulbi, mere, pere, etc.), valoarea nutritivă a acestor alimente se micşorează chiar în cursul prelucrării mecanice preliminare. Frunzele verzi de la periferia căpăţânii de salată sau de varză fiind de 20 de ori mai bogate în caroten, decât cele albe, prin îndepărtarea lor se pierde 15-25% din conţinutul lor în provitamina A. Dacă la curăţirea cartofilor se ridică numai coaja propriu-zisă, pierderea de vitamina C este neînsemnată, pe când dacă se îndepărtează şi stratul subiacent, ea poate ajunge pentru tuberculi mărunţi până la 30%.
8.5. Dizolvarea unor trofine în apa de prelucrare Multe din trofinele preexistente în alimente sau încorporate cu ocazia pregătirii mâncărurilor, fiind uşor separabile şi hidrosolubile, difuzează şi se dizolvă în apa de spălare sau fierbere. În felul acesta se pot pierde glucide cu molecula mică, şi mai ales elemente minerale şi vitamine hidrosolubile. Fragmentarea alimentelor în bucăţi mici, mărind considerabil suprafaţa de contact direct între apă şi aliment, facilitează trecerea în soluţie a majorităţii trofinelor hidrosolubile. Spălarea alimentelor după fragmentare micşorează conţinutul lor în trofine hidrosolubile cu 4-5 %. În 12 ore de păstrare în apă, legumele curăţate, dar nefragmentate, pierd 10-15 % din cantitatea iniţială de vitamina C, iar dacă au fost tăiate bucăţi, pierderea suferită în acelaşi interval de timp se ridică până la 50 % şi conţinutul lor în tiamină scade cu 15-20 %.
96
Cu cât volumul de apă este mai redus şi timpul de fierbere este mai scurt, cu atât cantităţile de trofine hidrosolubile trecute în apa de prelucrare sunt mai mici şi valoarea produselor alimentare este mai apropiată de aceea a alimentelor neprelucrate.
8.6. Degradarea unor trofine În timp ce elementele minerale şi majoritatea trofinelor calorice rezistă la tratamentul termic folosit obişnuit în pregătirea mâncărurilor, unele vitamine sunt puţin rezistente atât faţă de energia calorică cât mai ales faţă de acţiunea oxigenului (C, A, E). Prelucrarea culinară, folosind căldura şi prezenţa oxigenului, provoacă inactivarea unor asemenea trofine, făcând ca eficienţa vitaminică a mâncărurilor să fie mai redusă decât aceea a produselor alimentare folosite la prepararea lor. Cea mai vulnerabilă este vitamina C, care sub influenţa oxigenului, se transformă în substanţe fără activitate vitaminică. Această inactivitate este catalizată de ascorbinoxidaza prezentă în majoritatea legumelor şi fructelor. Fragmentarea alimentelor, mărind considerabil contactul cu oxigenul din aer sau din apa rece, favorizează distrugerea acidului ascorbic din alimentele respective. În timp ce prin fierbere cartofii tăiaţi în bucăţi mici pierd cca. 50 % din conţinutul în vitamina C, prin transformarea lor în pireu pierderea se ridică până la 80 %. Conţinutul în vitamine al mâncărurilor este amplu influenţat de reacţia (pH-ul) mediului în care s-au prelucrat alimentele. Pe când în mediul uşor acid aceste trofine rezistă şi se păstrează bine în produsul prelucrat, în mediul alcalin majoritatea vitaminelor şi mai ales B1, C şi B2 se inactivează repede.
8.7. Apariţia unor produşi cu efecte dăunătoare Numeroase cercetări efectuate în ultimii ani, asupra valorii nutritive a grăsimilor tratate termic, au arătat că încălzirea prelungită la temperaturi înalte (peste 2000C) în prezenţa sau în absenţa oxigenului din aer, modifică structura fizico-chimică şi valoarea lor nutritivă. Efectul supraîncălzirii asupra valorii nutritive a grăsimilor a fost atribuită formării de peroxizi capabili să inactiveze unele vitamine (A, E etc. ) şi scăderii proporţiei de acizi graşi esenţiali. Gliceridele sub influenţa căldurii intense se descompun şi din glicerol, prin pierderea a două molecule de apă, se formează acroleina, substanţă cu acţiune iritantă. Pentru a evita apariţia acroleinei, trebuie să se evite supraîncălzirea grăsimilor cât şi utilizarea lor repetată, mai ales dacă se are în vedere că prezenţa resturilor alimentare facilitează degradarea.
97
9. UTILIZAREA DIGESTIVĂ A HRANEI În acoperirea nevoilor metabolice trebuie ţinut seama nu numai de valoarea nutritivă a mâncărurilor ingerate, ci şi de soarta acestora în tractul digestiv, unde ele sunt supuse mai întâi, la o prelucrare mecanică, apoi la un tratament chimic din ce în ce mai energic. Întrucât la metabolism participă numai trofinele care s-au absorbit, valoarea nutritivă a produselor ingerate depinde în ultimă analiză de eficacitatea digestiei şi a absorbţiei. Din punctul de vedere al bilanţului nutritiv, rezultatul digestiei şi al absorbţiei se evaluează prin stabilirea raportului între cantitatea de trofine ingerate şi cele eliminate prin fecale, adică prin determinare a coeficientului de utilizare digestivă (C. U. D. ). Acesta reprezintă procentul de trofină absorbită din cantitatea conţinută în hrana ingerată, conform formulei:
C.U .D. =
Trofina ingeratã - Trofina din fecale ⋅100 Trofina ingeratã
Factori de variaţie Transformările suferite de alimentele care intră în tractul digestiv şi eficienţa digestiei depind pe de o parte de capacitatea organismului de a răspunde la acţiunea stimulilor furnizaţi de hrană, pe de altă parte de proprietăţile organoleptice ale mâncărurilor şi de natura chimică a produselor alimentare. Starea fiziologică a organismului Tinereţea, mişcarea, viaţa în aer liber, sarcina şi lactaţia, intensificând metabolismul general ridică potenţialul reactor al organismului şi măresc coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor aflate în hrana ingerată. Sănătatea, buna dispoziţie şi ambianţa agreabilă se însoţesc în reacţii digestive prompte şi eficiente; în schimb oboseala, preocupările, supărările, emoţiile, mediul extern dezagreabil şi activitatea musculară curând după masă deprimă secreţia şi reduc utilizarea digestivă a produselor alimentare. Durerea şi boala reduc coeficientul de utilizare digestivă. Importanţa proprietăţilor organoleptice ale mâncărurilor Produsele alimentare acţionează asupra organismului înainte de a fi ingerată. Vederea, mirosul sau chiar numai amintirea senzaţiilor furnizate de o mâncare plăcută declanşează secreţia sucurilor digestive ("a lăsa gura apă") şi aceasta se intensifică după introducerea alimentelor în cavitatea bucală. Efectul obiceiurilor alimentare Folosind timp îndelungat aceleaşi produse alimentare sau mâncăruri, proprietăţile
98
organoleptice ale acestora devin excitanţi ai secreţiei şi activitatea sucurilor digestive se adaptează la compoziţia hranei. Graţie acestui proces de adaptare, utilizarea digestivă a trofinelor din hrana corespunzătoare deprinderilor alimentare ale consumatorului este mult mai bună, decât în cazul folosirii unor produse sau mâncăruri noi. Cantitatea de hrană ingerată Când cantitatea de hrană ingerată deodată este mică, hidroliza este mai completă şi coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor furnizate de ea creşte. Dimpotrivă, ingerarea unor cantităţi mari de mâncare la aceeaşi masă, micşorând eficienţa digestivă, ridică procentul pierderilor de material nutritiv prin fecale. Natura alimentelor Coeficientul de utilizare digestivă diferă de la o trofină la alta şi pentru aceeaşi trofină, el variază în funcţie de natura alimentului şi a mediului chimic, în care acesta se găseşte. În general, produsele de origine animală au un coeficient de utilizare digestivă mai ridicat decât cele de origine vegetală, mai ales dacă acestea sunt consumate în stare crudă. Prezenţa materialului fibros (lignină, celuloză, pentozani) face sa crească procentul pierderilor de material nutritiv prin fecale. Raportat la substanţa uscată din hrana ingerată, reziduul nefolosit şi ajuns în fecale este de 4-8% pentru alimentele de origine animală (lapte, carne, ouă) şi pentru cele de origine vegetală sărace în celuloză (făină fină, orez decorticat, cartofi etc.), dar ajunge la 10-20% pentru produsele vegetale bogate în material celulozic (făină integrală, leguminoase uscate, gulii etc.).
9.1. Coeficientul de utilizare digestivă a trofinelor calorigene (protide, lipide, glucide, etc. ) Coeficientul de utilizare a protidelor de origine animală este de 93-98%, iar cel al protidelor vegetale variază între 68-88%, fiind cu atât mai redus cu cât alimentul este mai bogat în substanţe nedigerabile. Protidele neabsorbite sunt descompuse de microorganismele care populează intestinul gros dând naştere la substanţe iritante (oxiacizi, fenoli, indol, scatol, diferite amine etc.) al căror exces poate genera sau întreţine îmbolnăvirea acestui segment al tractului digestiv (colita de putrefacţie). Cum aportul de material azotat nu poate fi micşorat, în aceste stări trebuie ridicată proporţia de proteine animale, iar produsele de origine vegetală vor fi cât mai fin prelucrate şi mai sărăcite în material fibros. 9.1.1. Coeficientul de utilizare digestivă a grăsimilor şi a glucidelor
C. U. D. al grăsimilor este cu atât mai ridicat cu cât ele sunt mai fin dispersate şi cu cât conţinutul lor în acizi graşi nesaturaţi şi mai ales polinesaturaţi este mai mare. Grăsimile emulsionate (din lapte, ouă) uleiurile şi grăsimile, al căror punct de topire este inferior temperaturii corpului (unt, untură de porc sau de pasăre)se absorb în proporţie mai mare (9297%) decât acelea al căror punct de topire este deasupra temperaturii corpului (88-97%). Glucidele cu moleculă mică (dulciurile), dacă nu sunt ingerate în cantitate prea mare, se absorb repede şi în proporţie de aproape 100%, provocând creşterea glicemiei, însă dacă nivelul acesteia este foarte ridicat, coeficientul de utilizare digestivă al glucidelor este mai
99
redus. Deşi în general amidonul fiert se digeră şi se absoarbe în proporţie de 94-98%, totuşi cel furnizat de leguminoasele uscate au un coeficient de utilizare digestivă ceva mai mic. În caz de insuficienţă pancreatică digestia şi absorbţia amidonului se micşorează şi cantitatea apărută în fecale creşte. 9.1.2. Coeficientul de utilizare digestivă a elementelor minerale
Absorbţia acestor trofine variază mult în funcţie de natura lor şi de mediul chimic din tractul gastro-intestinal. Pe când sărurile elementelor monovalente (Na, K, Cl, I) au un coeficient de utilizare digestivă ridicat, absorbţia calciului , fierului, magneziului şi în parte a fosforului este mai redusă, fiind influenţată de mai mulţi factori. Calciu, magneziu şi fosfor. Absorbţia calciului, magneziului şi a fosforului scade când raportul dintre aceste elemente este dezechilibrat. Grăsimile în exces reduc coeficientul de utilizare digestivă a calciului şi a magneziului. S-a constatat că grăsimile bogate în acid stearic, care se digeră mai greu, au un efect mai pronunţat decât grăsimile cu punct de topire scăzut, iar cercetările pe animale au arătat că acidul stearic reduce absorbţia calciului în mult mai mare măsură decât ceilalţi acizi graşi. Excesul de grăsimi, mai ales al celor cu punct de topire ridicat, ca şi scăderea patologică a coeficientului lor de utilizare digestivă (deficit de lipază sau de bilă), se însoţesc de creşterea cantităţ ii de calciu pierdut prin fierbere. Pentru minimizarea pierderilor se recomandă ca raportul dintre aceste trofine în raţia celor care au nevoi mari de calciu (copii, femei în perioada maternităţii, etc.)să nu depăşească 40 – 45 %, ceea ce înseamnă max. 45 g lipide pentru un g de calciu. Alimentele conţ in însă şi factori care favorizează absorbţia calciului. Printre aceştia cei mai bine studiaţi sunt vitamina D, lactoza şi protidele. Experienţ ele efectuate pe om şi animale au evidenţiat că vitamina D măreşte coeficientul de utilizare digestivă a calciului. În experienţe pe şobolani s-a constatat că lactoza măreşte coeficientul de utilizare digestivă a calciului la o jumătate de oră după ingestia acesteia. În prezenţa lactozei absorbţia radiocalciului a fost mai mare de 2,5 ori decât în lipsa ei. Ea nu este activă însă decât dacă se administrează oral o dată cu calciul. Protidele măresc atât absorbţia cât şi retenţia de Ca şi de Mg. Cercetări efectuate pe om Au demonstrat că prin majorarea raţiei de proteine de la 45 – 70 g la 100 – 130 g, coeficientul de utilizare digestivă a calciului a crescut de la 5 la 15%, iar acela al magneziului de la 32 la 41%. Fierul. Acest element se absoarbe sub formă de ion feros. In alimente fierul se găseşte sub formă trivalentă, iar pentru ca absorbţia să aibă loc este necesar ca ionul trivalent să fie redus la forma bivalentă. Această convertire se face cu ajutorul acidului clorhidric şi a substanţelor reducătoare din hrană. Sub influenţa acidităţii sucului gastric, o parte din fierul alimentar este eliberat din complexele organice şi transformat în ioni feroşi. În timp ce ionizarea fierului bivalent se poate realiza şi în cazul unei acidităţi mai reduse (pH 4,5 – 6,5), pentru ionizarea fierului trivalent este nevoie de o concentraţie mai mare de HCl în sucul gastric şi ea nu este completă oricât de mare ar fi aciditatea acestui suc. Vitamina C şi alte substanţe din alimente (tocoferol, tioaminoacizi), contribuind la reducerea fierului trivalent ameliorează utilizarea digestivă a acestui element. Coeficientul de
100
utilizare digestivă a fierului variază între 5 şi 20%, însă când nevoia de fier este mai mare, (copii, femei în perioada maternităţii) şi condiţiile de absorbţie sunt optime, acest coeficient se poate ridica până la 30 – 35%. Astfel, absorbţia fierului în ultimele 3 luni de sarcină normală este de 3 ori mai mare ca în primele 3 luni de sarcină. 9.1.3. Coeficientul de utilizare digestivă a vitaminelor
Absorbţia vitaminelor liposolubile A, D, E, K este condiţionată de prezenţa sărurilor biliare şi a grăsimilor. Suprimarea bilei din intestin (fistula biliară, obstrucţie cu comprimarea canalului coledoc) împiedică absorbţia acestor vitamine. Grăsimile măresc coeficientul de utilizare digestivă a majorităţii vitaminelor liposolubile. Absorbţia vitaminelor liposolubile este cu atât mai bună cu cât dispersia lor este mai fină. Absorbţia vitaminelor hidrosolubile presupune prezenţa acidului clorhidric. În lipsa acidităţii din stomac se pierde o parte din vitaminele hidrosolubile. La persoanele sănătoase acidul ascorbic se absoarbe în proporţie de 85-99%, tiamina în proporţie de 10%. Absorbţia vitaminei B12 este foarte redusă şi, în caz de achilie gastrică ea este nulă, aproape toată cantitatea ingerată apărând în fecale. Afecţiunile digestive şi în special diareea micşorează considerabil utilizarea digestivă a vitaminelor hidrosolubile.
9.2. Ridicarea coeficientului de utilizare digestivă Pentru ameliorarea digestiei şi absorbţiei se recomandă respectarea următoarelor reguli: - pregătirea de mâncăruri cât mai variate şi prezentate cât mai îngrijit (sufragerie luminoasă, ambianţă agreabilă, faţă de masă şi tacâmuri curate, flori, muzică distractivă, anturaj vesel etc. ); - repartizarea raţiei zilnice în 3-4 mese, cu respectarea orelor de masă şi evitarea consumului de alimente între mese; - se va mânca încet şi se va mesteca bine, întrucât masticaţia şi însalivarea bolului alimentar exercită o influenţă deosebită asupra evoluţiei digestive, alimentele bine mestecate fiind în parte ca şi digerate; - evitarea ingerării unei cantităţi prea mari dintr-o mâncare, mai ales dacă aceasta este bogată în grăsimi; - în timpul mesei se va căuta prilej de bună dispoziţ ie, evitând preocupările şi, în caz de oboseală sau supărare, se va consuma o mâncare uşoară (de preferat lichide) şi în cantitate mică; - reducerea cantităţii de apă consumată în timpul mesei (mai ales când consistenţa mâncărurilor este fluidă, întrucât excesul diluează sucurile digestive; - consumarea la fiecare masă a cel puţin o mâncare sau băutură caldă; - dacă este necesară, fortificarea meniului cu vitamine sintetice şi pentru ca acestea să fie mai bine utilizate, trebuie administrate în timpul sau la finele mesei; - evitarea efortului timp de 1-2 ore după masă, dacă somnul reduce activitatea digestivă, repausul clinostatic timp de 30-60 de minute o favorizează.
101
9.4 Calcularea Valorii Energetice/Calorice a produselor alimentare Valoare Energetica (VE) a alimentelor se calculeaza ca Valoarea Energetica Bruta = suma energiei calorice eliberate de proteine, glucide respectiv lipide - (trofine/nutrienti calorigene) exprimata in kcal/100 g produs. Metoda gradului de acoperire = pentru determinarea valorii energetice si biologice Determinarea Valorii Nutritive (VN) = evidentierea raportului dintre necesarul de nutrienti si potentialul nutritiv din 100 g produs.
Pentru determinarea VE este necesara: - reteta produsului alimentar, materii prime, randamentul pe unitatea de produs; - compozitia chimica a fiecarui component al retelei - gradul mediu de asimilare a principalelor substante din produsul finit sau din materia prima; - coeficientii calorici pentru principalele grupe de substante nutritive (4.1 kcal/g proteine si glucide; 9.3 kcal/g pentru lipide); - necesarul zilnic de energie si substante nutritive pe grupe de populatie; - eventualele pierderi cantitative in timpul fabricatiei sau inactivari ale unor substante nutritive. Determinarea VE: 1. calcularea compozitiei chimice medii a unei unitati de produs pe baza retetei, a raportului parte comestibila/parte necomestibila si a scazamintelor acordate la materiile prime introduce in retete
- Determinarea VE: cantitatea totala de trofine/nutrienti se calculeaza astfel: Proteine: P = suma Pxi Glucide: G= suma Gxi Lipide: L= suma Lxi xi - competentele retelei, i=1-n Qb - valoarea energetica bruta Qb = (4.1 xP) + (4.1 x G) + (9.3 x L) Qn - valoarea energetica neta Qn = (4,1xPxkp)+(4.1xGxkg)+(9.3xLxkl) kp, kg, kl - coeficientii de asimilare a celor trei trofine Gradul de acoperire a necesarului energetic se determina prin raportarea valorii energetice nete la necesarul energetic al grupei de consumatori. Gq=Qn/Nx100 Gq=gradul de acoperire a necesarului energetic Qn- valoarea energetica neta N-necesarul energetic Verificarea proportiei intre principalele principii nutritive se poate calcula separat gradul de
102
acoperire a necesarului pentru fiecare dintre acestea: GP= P/Nn x 100 Gg= G/Ng x100 GL = L/NL x 100 Determinarea valorii biologice (VB) Valoarea biologica (VB) reprezinta sumarea aportului de proteine de origine animala (principalele furnizoare de aa esentiali), vitamine si elemnete minerale Determinarea gradului de acoperire se raporteaza potentialul de proteine animale, vitamine si substante minerale la necesarul zilnic recomandat pt grupa de consumatori
Metode VN 10 de cuantificare a valorii nutritive VN - valoarea nutritiva a 10 componente VN10= 1/10 (Pr x b x kpr x 100/dpr + L x b x kl x 100/dl + G x b x kg x 100/dg + Ca x b x kCa x 100/dCa + P x b x kP x 100/dP + Fe x b x KFe x 100/dFe + A x b x kA x 100/dA + B1 x b x kB1 x 100/dB1 + B2 x b x kB2 x 100/dB2 + C x b x kC x 100/dC) Pr, L, G - continutrul in proteine, lipide, glucide al produsului Ca, P, Fe - continutul in Calciu, fosfor si fier al produsului A, B1, B2, C - continutul in vitamina A, B1, B2 si C al produsului k - coeficientul de utilizare digestiva a componentelor b - coeficientul valorii biologice a proteinelor d - necesarul zilnic pentru fiecare component VN10 = 1/10 (Pr x FPr + L x FL + G x FG + Ca x FCa + P x FP + Fe x FFe + A x FA + B1 x FB1 + B2 x FB2 + C x FC) Valorea VN10 semnifica participarea alimentului la metabolismul a organismului uman.
103
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.
Bazele alimentatiei, I Gontea, 1963, Valoarea nutritiva a produselor agroalimentare, R Segal, B Segal, 1983; Nutritional Biotechnology in the Feed and Food Industry, TP Lyons, KA Jacques, 2005; Elemente de Toxicologie Alimentara, C Laslo, TipoAgronomia, 1995 Curs de Nutritie Umana, C Laslo, TipoAGronomia, 1995 Food Authenticity and Traceability, M Lees, 2003 Genomes, TA Brown, 2nd Edition, 2002 Genes, B Lewin, 2000 Cell and Molecular Biology, G Karp, 2nd Edition, 1999 Biochemistry, M Berg, 5th Edition Proteomics in nutrition research, principles, technologies and applications, D Fuchs, British Journal of Nutrition (2005), 94, 302-314; Principles of Proteomics , R. M. Twyman, BIOS Scientific Publ; 1 edition (September 24, 2004) Proteomics Today: Protein Assessment and Biomarkers Using Mass Spectrometry, 2D Electrophoresis,and Microarray Technology (Wiley - Interscience Series on Mass Spectrometry), MH Hadman, Wiley-Interscience (February 11, 2005) Marutoiu C-tin, Maria Tofana, Analiza micotoxinelor, Ed.Napoca Star, Cluj-Napoca, 2001. Tofana Maria, Aditivii alimentari si conservabilitatea,Editura AcademicPres, ClujNapoca, 2003. Socaciu Carmen, Curs de chimie alimentara si aditivi alimentari, Cluj-Napoca, 1997. Brad Segal, Constanta Balint, Procedee de imbunatatire a calitatii si stabilitatii produselor alimentare, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1982. Banu,C., Preda,N., Vasu,S., Produsele alimentare si inocuitatea lor, Ed.Tehnica Bucuresti, 1982. B Segal, G Popa, Toxicologia produselor alimentare, Ed Academiei, 1986 Mincu, I., 1978, Alimentaţia raţională a omului sănătos.Ed. Medicală, Bucureşti Mincu, I., Segal, B., Elena Popa, Rodica Segal, 1989, Orientări actuale în nutriţie. Ed. Medicală, Bucureşti Gonţea, I., 1971, Alimentaţia raţ ională a omului. Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti. Neamţu, G. 1996, Substanţele naturale biologic active. Vitaminele. Ed. Ceres, Bucureşti Neamţu, G.,1997, Biochimie alimentară. Ed. Ceres, Bucureşti Segal Rodica, Vasile, Gh., Segal, B., Teodoru, V., 1983, Valoarea nutritivă a produselor alimentare. Ed. Ceres, Bucureşti
104
Typo Agronomia Cluj-Napoca comanda nr. 143/10. 11. 1995 pagini 144 format A4
105
