Харчова хімія
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія
Код дисципліни: 6.161.12.E.065
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Органічна хімія
Лектор: проф. Токарев Віктор Сергійович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Завдання полягають у тому, щоб:
- дати студентам міцні знання з таких фундаментальних питань, як хімічний склад харчових систем (сировини, напівпродуктів, готових харчових продуктів) та його зміни у ході технологічного потоку під впливом різних факторів (фізичних, хімічних, біохімічних і т.п.), загальні закономірності цих перетворень;
- закласти підвалини розуміння процесів травлення в організмі людини;
- ознайомити з сучасними поглядами на теорію і концепції раціонального харчування;
- навчити студентів самостійно виконувати аналіз продуктів харчування на вміст різних складників, оцінювати харчову цінність продуктів харчування, передбачати вплив технологічних процесів на їхню якість.
Вивчення цієї дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти наступних компетентностей:
загальні компетентності (ЗК):
ЗК1. Здатність використовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК3. Здатність навчатися, сприймати набуті знання в предметній області та інтегрувати їх із уже наявними.
ЗК4. Здатність планувати та керувати часом.
ЗК5. Здатність до системного мислення, продукування нових ідей, креативності.
ЗК9. Уміння працювати самостійно і в команді, здатність ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях.
ЗК10. Здатність до аналізу та синтезу, вміння виявляти, формулювати, ставити та вирішувати наукові (науково-прикладні) завдання.
ЗК13. Визначеність та наполегливість при виконанні отриманих завдань та відповідальність за якість виконуваної роботи.
фахові компетентності спеціальності (ФК):
ФК1. Можливість продемонструвати знання та розуміння основних фактів, концепцій, принципів і теорій, що відносяться до хімії.
ФК2. Базові уявлення про різноманітність об'єктів хімічної технології, промисловості, хімічної продукції.
ФК3. Володіння методами спостереження, опису, ідентифікації, класифікації об'єктів хімічної технології та промислової продукції.
ФК5. Здатність застосовувати основні фізико-хімічні методи аналізу й оцінки стану хіміко-технологічних систем.
ФК11. Здатність використовувати теоретичні знання, практичні навички та уміння для оволодіння основами теорії й методів хіміко-технологічних досліджень.
ФК12. Здатність використовувати теоретичні знання, практичні навички та уміння для аналізу, оцінювання та проектування технологічних процесів і устаткування з використанням традиційної та альтернативної сировини.
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни фахівець повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
Вміти оцінювати харчову цінність продуктів харчування, що визначається вмістом у них білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин, а також інших біологічно активних сполук.
Аналізувати продовольчу сировину та продукти харчування, визначати в них вміст основних нутрієнтів.
Застосувати отримані знання про раціональне харчування на практиці, на науковій основі підходити до організації, розробки та виробництва безпечних продуктів повноцінного харчування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Необхідні обов’язкові попередні та супутні навчальні дисципліни:
органічна хімія, неорганічна хімія, аналітична хімія, фізична та колоїдна хімія.
Короткий зміст навчальної програми: Курс лекцій містить базові відомості про компоненти харчових систем: макронутриєнти (білки, ліпіди, вуглеводи) та мікронутриєнти (вітаміни, мінеральні речовини), неаліментарні речовини; про їх будову, хімічні властивості, функції в організмі; про зміни хімічного складу і загальні закономірності перетворень макронутриєнтів у харчових системах при їх переробці та зберіганні; про визначення складу продуктів харчування та оцінювання їхньої якості, харчової та біологічної цінності. Надаються поняття про ферменти, як біологічні каталізатори, їх хімічну будову, властивості, класифікацію та номенклатуру, вплив різних чинників на їх активність; розглядаються особливості ферментативної кінетики. Обговорюється застосування ферментних препаратів у харчових технологіях.
Особлива увага приділяється основам і принципам раціонального харчування, рекомендованим нормам споживання харчових речовин і енергії, як запоруки здорового образу життя.
Опис: 1. Вступна лекція.
Харчові речовини і харчування людини. Основні поняття і загальноприйняті позначення. Класифікація сучасних продуктів харчування. Компоненти харчових систем: макронутриєнти, мікронутриєнти, неаліментарні речовини.
2. Білкові речовини в харчових продуктах.
Роль білків у харчуванні людини. Амінокислоти і деякі їхні функції в організмі. Незамінні амінокислоти. Амінокислотний скор та індекс незамінних амінокислот. Будова, харчова і біологічна цінність білків. Фізіологічна роль білків і пептидів. Азотистий баланс. Білково-калорійна недостатність (синдром квашіоркора) і її наслідки.
Перетворення білків у технологічному потоці. Проблема збагачення білків лімітуючими амінокислотами. Білки харчової сировини: тваринні та рослинні білки. Нові форми білкової їжі.
3. Ліпіди в харчових продуктах. Жири й олії.
Будова і класифікація ліпідів. Жиро-кислотний склад олій і жирів та їх фізичні властивості. Ліпіди рослинного та тваринного походження. "Сирий жир", лецитини, холестерол.
Перетворення ліпідів при виробництві продуктів харчування. Реакції ацилгліцеридів за участю естерних груп та вуглеводневих радикалів. Харчове псування жирів.
4. Вуглеводи в харчових продуктах
Загальна характеристика вуглеводів харчових продуктів. Фізіологічне значення вуглеводів. Моносахаради і полісахариди. Вуглеводи, які засвоюються та які не засвоюються. Крохмаль. Глікоген. Целюлоза. Геміцелюлози. Харчові волокна. Пектинові речовини. Харчові гелі. Солодкість. Харчова цінність вуглеводів.
Перетворення вуглеводів при виробництві харчових продуктів (гідроліз , утворення коричневих продуктів, дегідратація, карамелізація, меланоїдиноутворення). Процеси бродіння.
5. Вітаміни
Класифікація вітамінів. Водорозчинні і жиророзчинні вітаміни, вітаміноподібні сполуки. Фізіологічна роль вітамінів і вітаміноподібних сполук в організмі людини. Потреба людини у вітамінах та їх вміст у продуктах харчування. Вітамінізація продуктів харчування.
6. Харчові кислоти
Загальна характеристика харчових кислот, що входять до складу харчових продуктів. Кислотність продуктів. Використання харчових кислот як регуляторів кислотності та консервантів.
7. Мінеральні речовини
Роль мінеральних речовин в організмі людини. Макро- і мікроелементи.
Макроелементи. Роль кальцію і фосфору в організмі людини. Оптимальне співвідношення макроелементів Кальцію, Магнію і Фосфору в продуктах.
Мікроелементи і їхні функції в організмі людини. Роль Заліза в організмі людини, харчові продукти збагачені залізом. Наслідки дефіциту Йоду в організмі.
Вплив технологічної обробки на мінеральний склад харчових продуктів.
8. Вода в харчових продуктах
Фізичні і хімічні властивості води і льоду. Структура і властивості молекули води. Особливості взаємодії води з розчиненою речовиною.
Функції води в харчових продуктах. Вільна і зв’язана волога в харчових продуктах. Активність води. Взаємозв'язок активності води і стабільності харчових продуктів. Роль заморожування і льоду в забезпеченні стабільності харчових продуктів.
9. Ферменти
Загальні властивості ферментів. Хімічна природа й особливості ферментів як біологічних каталізаторів. Ферментативна кінетика. Механізм ферментативних реакцій.
Класифікація і номенклатура ферментів. Ферменти та ферментні препарати. Оксидоредуктази. Гідролітичні ферменти. Трансферази.
Застосування ферментів у харчових технологіях. Розвиток новітніх харчових технологій із застосуванням трансглютаміназ і ліпаз.
Іммобілізовані ферменти. Ферментативні методи аналізу харчових продуктів.
10. Основи раціонального харчування
Теорії і концепції харчування. Перший принцип раціонального харчування. Рекомендовані норми споживання харчових речовин і енергії. Другий принцип раціонального харчування. Харчовий раціон сучасної людини. Основні групи харчових продуктів. Третій принцип раціонального харчування. Чотири основні принципи режиму харчування. Концепція здорового харчування.
Методи та критерії оцінювання: 1. Поточний контроль: виконання лабораторних робіт, контрольних розрахункових робіт.
2. Семестровий контроль: екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Розподіл балів семестрових контролів.
Семестровий контроль, 5-й семестр
Максимальна оцінка в балах – 100
Поточний контроль (ПК) в балах – 40
у тому числі лабораторні заняття – 40
Контрольний захід (КЗ) в балах – 60
у тому числі
письмова к-та – 53
усна к-та – 7
Семестрова оцінка (ПК+КЗ) в балах – 100
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Дуленко Л.В., Горяйнова Ю.А., Полякова А. В. Харчова хімія. Навчальний посібник. - К.: Кондор, 2012. - 248 с.
Скоробогатий Я.П., Гузій А.В., Заверуха О.М. Харчова хімія. Навчальний посібник (рек. МОН України). - Львів : Новий Світ-2000, 2012 . – 513 с.
Гуменюк О.Л. Харчова хімія. Тексти лекцій. - Чернігів: ЧДТУ, 2013. - 244 с.
Пищевая химия / Нечаев А. П., Траутенберг С. Е., Кочеткова А. А. и др. Под ред. А. П. Нечаева.- СПб.: ГИОРД, 2007.- 640 с.
Fennema’s Food Chemistry. Fourth Edition. Ed. S. Damodara, K.L. Parkin, O.R. Fennema. – New York: Taylor & Francis Group, 2008. – 1158 pp.
H.-D. Belitz · W. Grosch · P. Schieberle. Food Chemistry. 4th revised and extended ed. – Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. – 1114 pp.
Food biochemistry and food processing. 1st ed. / Edit. Y.H. Hui; associate editors, Wai-Kit Nip . . . [et al.]. - Ames, Iowa: Blackwell Publishing, 2006. – 769 pp.
J. M. deMan. Principles of Food Chemistry. Third Edition. – Gaithersburg, Maryland: Aspen Publishers, Inc., 1999. – 460 pp.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).