hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 1 Élelmiszer-kémia

Átírás

1 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 1 Élelmiszer-kémia

2 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 2

3 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 3 Élelmiszer-kémia Szerkesztette Hajós Gyöngyi Sajtó alá rendezte Hajós György A AKADÉMIAI KIADÓ, BUDAPEST

4 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 4 Megjelent a Magyar Tudományos Akadémia Könyv- és Folyóirat-kiadó Bizottsága támogatásával ISBN Kiadja az Akadémiai Kiadó, az 1795-ben alapított Magyar Könyvkiadók és Könyvterjesztôk Egyesülésének tagja 1117 Budapest, Prielle Kornélia u Elsô magyar nyelvû kiadás: 2008 Hajós György (s. a. r.), 2008 Akadémiai Kiadó, 2008 Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a nyilvános elôadás, a rádió- és televízióadás, valamint a fordítás jogát, az egyes fejezeteket illetôen is.

5 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 5 Ajánlom a könyvet feleségem, Gyöngyi emlékének, aki ezt a sokoldalú mûvet megálmodta, megszervezte hozzá a lelkes szerzôgárdát, és a szerkesztést élete utolsó pillanatáig személyesen vezette. Azzal, hogy sajtó alá rendezhettem a már lényegében készen álló anyagot, csak az ô áldozatos munkáját tehettem teljessé. Hajós György

7 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 7 Tartalom Elôszó (Görög Sándor)... 9 A)ÁLTALÁNOS KÉMIA Aminosavak (Medzihradszky Kálmán) Fehérjealkotó aminosavak Az aminosav-nevek rövidítései A fehérjealkotó aminosavak részletes ismertetése Egyéb természetes aminosavak Az aminosavak kémiai reakciói Az aminosavak fizikai-kémiai sajátságai Az α-aminosavak sztereokémiája Peptidek (Medzihradszky Kálmán) A peptidek kémiai szintézise Természetes peptidek Polipeptid-hormonok Peptid-antibiotikumok Egyéb természetes peptidjellegû vegyületek Fehérjék (Medzihradszky Kálmán) A fehérjék analitikája A fehérjék primer struktúrájának meghatározása A fehérjék térszerkezete Fontosabb fehérjék Enzimek (Medzihradszky Kálmán) Az enzimhatás mechanizmusa Néhány fontosabb proteolitikus enzim Nukleinsavak, fehérjeszintézis (Medzihradszky Kálmán) Lipidek (Penke Botond) Zsírsavak... 72

8 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 8 8 ÉLELMISZER-KÉMIA 6.2. Acilgliceridek (Gliceridek) Foszfogliceridek Gliceroglikolipidek Szfingolipidek Lipoproteinek Diol lipidek és viaszok Telítetlen szénhidrogének és szteroidok Tokoferolok és tokotrienolok Lipidek szerepe a bioregulációban A lipidek változásai az élelmiszerek tárolása és feldolgozása (ételkészítés) során Színezékek (Antus Sándor) Klorofillek Karotinoidok Flavonoidok Szénhidrátok (Lipták András) A szénhidrátok jelentôsége A szénhidrátok csoportosítása A cukrok szerkezete Szénhidrátok laktogyûrûs szerkezete A Haworth-féle perspektív képletek szerepe Szénhidrátok konformációja Védôcsoportok a szénhidrátok körében Glikozidok és oligoszacharidok Oligoszacharidok Oligoszacharidok kémiai szintézise Természetben elôforduló oligoszacharidok Ciklodextrinek Poliszacharidok Nem enzimes bomlási reakciók az élelmiszereknél Heterociklusos vegyületek élelmiszerekben (Hajós György) Telített öttagú oxigén-heterociklusok Telítetlen öttagú oxigén-heterociklusok Telített hattagú oxigén-heterociklusok Telítetlen hattagú oxigén-heterociklusok Telített öttagú nitrogén-heterociklusok Telítetlen öttagú nitrogén-heterociklusok Hattagú nitrogén-heterociklusok Polikondenzált nitrogéntartalmú heterociklusok Kéntartalmú gyûrûs rendszerek...179

9 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 9 6. LIPIDEK Aromaanyagok (Kerényi Zoltán) Az aromákról általában Aromaanalízis Élelmiszerek egyedi aromaanyagai Kölcsönhatások más élelmiszer-összetevôkkel Természetes és szintetikus élelmiszer-aromásítás Vitaminok (Gaál Ödön) Zsírban oldódó vitaminok Vízben oldódó vitaminok Ásványi anyagok (Stefanovitsné Bányai Éva és Dernovics Mihály) Makroelemek Mikroelemek Ultra mikroelemek Élelmiszer-módosulatanalitikai alapismeretek Példák élelmiszerben elôforduló kovalens (As- Hg-, Se- és Sn) módosulatokra Élelmiszer-adalékanyagok (Sohár Pálné) Élelmiszer-színezékek Antioxidánsok Tartósítószerek Állományjavító és -módosító anyagok Savanyúságot szabályozó anyagok Édesítôszerek Ízfokozó anyagok Egyéb adalékanyagok Vegyi szennyezô anyagok az élelmiszerekben (Sohár Pálné) Környezeti eredetû szennyezô anyagok Biológiai eredetû szennyezô anyagok Növényvédôszerek Állatgyógyszerek A technológiai folyamatokban keletkezô anyagok Élelmiszerekkel érintkezô anyagokból kioldódó szennyezôdések Avíz(Salgó András) A víz kémiai, fizikai tulajdonságai, szerkezete A víz az élelmiszerekben

10 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page Fehérje allergének (Az allergén jelleg mint a fehérjeszerkezet funkciója) (Hajós Gyöngyi) Antigének, allergének, antitestek A fehérjék immunogén jellege és kereszt-reaktivitása Az antigén allergénné válása Élelmiszer-allergének A keresztallergia Módszerek és lehetôségek az allergia csökkentésére A környezeti hatások és az allergia A fehérje-allergének vizsgálatának jelentôsége B) ALKALMAZOTT ÉLELMISZER-KÉMIA Tej és tejtermékek (Szakály Sándor) Tej A tej makroösszetétele Tejlipidek Tejfehérjék Tejcukor A tej ásványi anyagai A tej vitaminjai Egyéb anyagok a tejben A tej fontosabb kémiai-fizikai tulajdonságai A tej összetételét és tulajdonságait módosító fontosabb feldolgozási mûveletek Tojás (Beczner Judit) A tojás felépítése A tojáshéj kémiai összetétele A tojásfehérje összetétele A tojássárgája összetétele A tojás tárolása Tojástermékek A hús kémiája (Csapó Ildikó) A hús fehérjéi A hús lipidjei Szénhidrátok és szerves savak a húsban Vitaminok a húsban Ásványi anyagok a húsban A húsban végbemenô vágás utáni (post mortem) folyamatok Hôkezelés, húskészítmények

11 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page Halak, rákok és más vízi szervezetek (Csengeri István) Halválaszték, hazai és külföldi haltermékek Magyarországon Halhúsok kémiai összetételének általános jellemzése Nehezen lebomló (perzisztens) szerves vegyületek Esszenciális zsírsavak halakban Tárolás és konyhatechnikai eljárások hatása a kémiai összetételre Akvatikus élelmiszerek fogyasztásával kapcsolatos mérgek és mérgezések Akvatikus élelmiszer-összetevôk élelmiszerbiztonsága Ehetô zsírok és olajok (Recseg Katalin) Termelési és fogyasztási adatok A zsírok és olajok eredete Gabonafélék (Lásztity Radomir) A gabonafélékrôl általában A gabonafélék általános összetétele A gabonák fehérjéi A gabonafélék szénhidrátjai Lipidek Vitaminok Ásványi anyagok Egyéb összetevôk Gabonafeldolgozási termékek Pszeudo cereáliák Hüvelyes növények (Hajós Gyöngyi) Fehérjék Hüvelyes fehérje allergének Csillagfürt Zöldségfélék (Tömösköziné Farkas Rita) A zöldségek fôbb beltartalmi összetétele Gombák Algák, hínárok Gyökérzöldségek Szárzöldségek Levélzöldségek Virágkezdemények Magvak Gyümölcsök

12 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page Gyümölcsök és gyümölcs alapú termékek (Kovács Etelka) A gyümölcsök legfontosabb összetevôi Az érésfiziológia kémiája A tárolási körülmények hatása Cukrok, cukoralkoholok és mézek (Hoschke Ágoston és Rezessyné Szabó Judit) Termékek és elôállításuk A cukrok általános és táplálkozás-élettani jellemzése Mézek A bor kémiája (Hajós György) Alkoholos erjedés Szénhidrátok a borban Savak a bor gerince Polifenolok egészség, szín és tartósság A bor kénezése a reduktív borkészítés A bor oxidációja Alkoholok, észterek, acetálok ízbeli finomságok Aminok és aminosavak Szervetlen anyagok a minerális bor Borhibák A boranalízis alapjai Asör(Hegyesné Vecseri Beáta) Alapanyagok A sör elôállítása A kész sör összetétele Tömény szeszes italok (Hoschke Ágoston és Rezessyné Szabó Judit) Elôállítás Szeszes italok érlelése Néhány jellegzetes tömény szeszes ital Kávé, kakaó, csokoládé (Bíró György) Kávé Kakaó Csokoládé Tea (Kremmer Tibor) A tea feldolgozása és osztályozása A tea összetétele A tea élettani hatásai...587

13 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page Fûszerek, só, ecet (Bernáth Jenô) Legfontosabb fûszernövényeink A fûszernövények hatóanyagai Fûszer termékformák A só Savanyú ízû adalékok Ásványvíz (Salgó András) Képzôdés, forrás, definíciók Kémiai összetétel, határértékek Mikrobiológiai állapot, szennyezô komponensek A kémiai összetétel változatossága Táplálkozástani és fiziológiai hatás Nem-termikus új tartósitási módszerek hatása az élelmiszerek összetevôire (Farkas József) Új tartósítási módszerek Ionizáló sugárkezelés Nagy hidrosztatikus nyomás alkalmazása Nagyfeszültségû pulzáló elektromos mezô alkalmazása Élelmiszer-biztonság (Bánáti Diána) Az élelmiszer-tudomány legújabb fejlôdési irányai (Farkas József) Ajánlott irodalom Név- és tárgymutató Szerzôk Lektorok

15 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page 15 Elôszó Hiánypótló könyvet vehet kezébe az olvasó: élelmiszereink kémiájával foglalkozó korszerû könyv ugyanis nem található a hazai könyvpiacon. A könyv jelentôségét növeli, hogy a kémia számos ágazata közül az élelmiszer-kémia az, amely a legközelebbi kapcsolatban van mindennapi életünkkel, hiszen táplálékot mindenki, minden nap magához vesz. A táplálkozás funkciói az élet puszta fenntartásától a rafinált ínyencségek nyújtotta gyönyörforrásig széles skálán helyezkednek el. A magunkhoz vett étel és ital mennyisége és minôsége, elkészítésük módja egyaránt lehet az egészség megôrzésének fontos tényezôje, de számos kockázat, betegség forrása is. A táplálkozástudomány önálló tudományág ugyan, de ezer szállal kötôdik a kémiához. A táplálkozással kapcsolatos kérdések egzakt, tudományos igényû tárgyalása elképzelhetetlen szilárd kémiai alapok nélkül. Erre az egzakt, tudományos igényû megközelítésre pedig ma nagyobb szükség van a táplálkozástudományban, mint valaha. Ennek csak az egyik oka az, hogy a táplálékok és az emberi szervezet kölcsönhatásai csak rendkívül bonyolult fizikai, kémiai, biokémiai folyamatokkal írhatók le. A másik ok az, hogy éppen a mindennapi életünkben betöltött meghatározó szerepe miatt a táplálkozástudomány területén nyílik a legnagyobb lehetôség a sarlatánságokra, az áltudományos megközelítésre. A tudomány évszázadát tudhatjuk magunk mögött. Hatalmas mértékben nôttek ismereteink a táplálkozástudomány területén is. Éppen ezért megdöbbentô, hogy ezzel párhuzamosan milyen mértékben és milyen hatékonysággal terjednek a tájékozatlanságra, emberi hiszékenységre alapozott, gyakran a gátlástalan haszonszerzést megcélzó áltudományos nézetek a táplálkozás területén. Gondoljunk csak a holtbiztos, villámgyors eredményt ígérô fogyó-, erôsítô, salaktalanító kúrák receptjeire, élelmiszereink szennyezéseinek mint veszélyforrásoknak alábecsülésére, vagy a veszélyek túldimenzionálására stb. Ezek ellen csak a tudomány fegyverével, egyebek mellett az élelmiszertudomány, a táplálkozástudomány kémiai alapjainak megszilárdításával lehet eredményesen fellépni. A könyv sajátos és igen eredeti összeállítása segítségével éri el ezt a célt. Az elsô 12 fejezet a táplálkozás szempontjából legfontosabb vegyületcsoportok kémiáját tárgyalja. Bár a tárgyalásmód itt még általános jellegû, ezeket a fejezeteket is áthatja az élelmiszertudományi táplálkozástudományi szemlélet: az egyes vegyületcsaládok tárgyalásánál az ilyen szempontból fontos vegyületeket, illetve reakciókat kiemelten kezelik. A következô 4 fejezet ismerteti a mai élelmiszertudomány három, talán legproblematikusabb területét: élelmiszereink adalékanyagainak és szennyezéseinek kémiáját, valamint az élelmiszereknél fellépô allergia jelenségét. Ezt követi 17 olyan fejezet, ahol a már korábban leírt kémiai alapok felhasználásával mutatják be a legfontosabb élelmiszeripari alapanyagokat, ételeket, italokat a gabonaféléktôl és gyümölcsöktôl, fôzelékféléktôl, a tejig, tojásig, húsokig, sörig, borig,

16 hajos_ek_03_tord_01_uj_j:hajos_elemiszerkemi_2tord 10/20/08 5:32 PM Page ÉLELMISZER-KÉMIA teáig stb. A könyvet az élelmiszertartósítással, élelmiszer-biztonsággal, végül pedig az élelmiszertudomány legújabb fejlôdési irányaival foglalkozó fejezetek zárják. Csak remélni lehet, hogy ez a könyv az élelmiszertudománnyal foglalkozó kutatókon, tanárokon, egyetemi és Ph.D. hallgatókon túlmenôen megtalálja útját az ilyen kérdésekkel hivatásszerûen nem foglalkozó, de a terület iránt érdeklôdô szélesebb olvasóközönség könyvespolcaira is. A könyv szerkesztôje és kitûnô szerzôgárdája választékos és ízletes menüt kínál a tudományra éhes olvasónak. Jó étvágyat hozzá! Görög Sándor az MTA rendes tagja