Витамины и их роль в питании человека. 
Авитаминозы и гипервитаминозы. 
Сохранность витаминов в технологическом процессе производства продуктов питания

Витамины — это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Они играют роль биологических регуляторов химических реакций обмена веществ, протекающих в организме человека, участвуют в образовании ферментов и тканей, поддерживают защитные свойства организма в борьбе с инфекциями.

Витамины, как правило, не синтезируются организмом человека, поэтому основным источником большинства из них являются продукты питания, а в последнее время — и синтезированные витаминные препараты.

Суточная потребность организма человека в витаминах исчисляется в миллиграммах (табл. 7.1).

Таблица 7.7.

Обеспеченность витаминами взрослого населения России.

Отсутствие витаминов в пище вызывает авитаминоз, недостаточное потребление жирорастворимых витаминов — гиповитаминоз.

Выявляемый дефицит затрагивает не какой-то один витамин, а имеет характер комплексной недостаточности витаминов: С, группы В и каротинов, т. е. является полигиповитаминозом. Дефицит витаминов обнаруживается не только весной, но и в летне-осенний период (наиболее, казалось бы, благоприятный) и, таким образом, является постоянно действующим фактором. У значительной части детей, беременных и кормящих женщин поливитаминный дефицит сочетается с недостатком железа, что становится причиной широкого распространения скрытых и явных форм витаминно-железодефицитной анемии.

Недостаточное потребление витаминов наносит существенный ущерб здоровью: снижает физическую и умственную работоспособность, сопротивляемость различным заболеваниям, усиливает отрицательное воздействие на организм неблагоприятных экологических условий, вредных факторов производства, нервно-мышечного и эмоционального напряжения и стресса, повышает профессиональный травматизм, чувствительность организма к воздействию радиации, сокращает продолжительность активной трудоспособной жизни.

Дефицит витамина С, каротина и других биоантиоксидантов снижает активность иммунной системы, является одним из факторов, повышающих риск сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Многочисленные обследования больших групп населения в различных странах свидетельствуют: чем меньше поступление с пищей этих витаминов, чем ниже их уровень в крови, тем больше частота заболеваний атеросклерозом и многими видами рака, тем выше смертность от этих заболеваний.

Витамины из всех нутриентов обладают наименьшей устойчивостью. В процессе хранения и технологической переработки пищевого сырья, а также при хранении готовых продуктов питания происходят существенные изменения их витаминного состава.

Основными факторами, влияющими на степень и скорость изменения витаминов, являются: действие света и кислорода воздуха, температура хранения и обработки, реакция среды, взаимодействие витаминов с ионами металлов и др.

Среди витаминов наибольшей устойчивостью обладают РР, В6, В2, ВЗ и Н. Высокой чувствительностью к действию света отличаются С, В2 и В9. Термолабильными являются витамины, А и С.

Разрушаются кислородом воздуха витамины С, А, Е, В1 и В9. Эти витамины являются антиокислителями и предохраняют сырье и продукты от окислительной порчи.

Некоторые витамины чувствительны к реакции среды: так, в нейтральной среде устойчивы витамины ВЗ, В9, в кислой — В1, В2.

Общим свойством всех водорастворимых витаминов (витамины группы В, витамины С и Н) является возможность высоких потерь в процессах экстракции.

Следует отметить, что разрушение витаминов может носить и ферментативный характер. Это характерно для витаминов В1, С (ферменты тиаминаза, аскорбатоксидаза).

В целом холекальциферол (ЭЗ), токоферол (Е), биотин (Н), ниацин (ВЗ), никотинамид (РР), пиридоксин (В6) и рибофлавин (В2) могут рассматриваться как стабильные витамины, тогда как стабильность витаминов А, К, С, цианокобаламина (В12), фолиевой кислоты (В9), пантотеновой кислоты (В5) и тиамина (В_:) зависит от обработки и (или) хранении продуктов.

Переработка продуктов питания наиболее сильно воздействует на стабильность витаминов в готовых продуктах. Применение стабилизированных и микрокапсулированных форм витаминов значительно повышает их устойчивость в продуктах при различных условиях переработки и хранения. Исследования показывают, что витамин, А стабилен в обогащенной муке (после шести месяцев хранения при температуре ниже 25 °C, сохранность витамина, А составляет 95% от исходного уровня). При выпечке хлеба из обогащенной муки наблюдаются незначительные потери витамина А: 10—20%, при использовании для жарки обогащенного растительного масла потери витамина, А могут составить порядка 40%.

Витамин Е наиболее стабилен в форме сП-аНа-токоферола ацетата. Природный витамин Е, присутствующий в пищевом сырье в форме аКатокоферола, медленно окисляется под воздействием кислорода воздуха. Однако стабильность витамина Е, внесенного в форме сИ-аКа-токоферола ацетата, очень высока и его потери проявляются только при продолжительном нагревании, например кипячении или жарке.

Тиамин (витамин В_а) — один из наименее стабильных витаминов. Выпечка, пастеризация или кипячение продуктов, обогащенных тиамином, может привести к его потерям до 50%. Стабильность тиамина при хранении зависит от влажность продукта. При хранении муки с влажностью 12% в течение пяти месяцев потери тиамина могут составить до 20%, при 6% влажности муки потерь не наблюдается. Тиамин, рибофлавин и ниацин стабильны при выпечке хлеба: потери составляют от 5 до 10%.

Рибофлавин (витамин В₂) очень стабилен во время термообработки, хранения и приготовления пищи. Однако рибофлавин подвержен разрушению под воздействием света. Этого можно избежать при использовании светозащитной упаковки.

Ниацин — один из наиболее стабильных витаминов, и основные потери возникают из-за выщелачивания в воде для приготовления пищи.

Пиридоксин (витамин В₆): его потери зависят от типа термической обработки. Например, наибольшие потери витамина В₆ возникают в процессе стерилизации жидкого детского питания, и наоборот, В₆ в обогащенной муке стоек к температуре выпекания. Отрицательными факторами для стабильности В₆ являются воздействия света и влаги, которые приводят к расщеплению витамина и, как следствие, значительным его потерям. Однако витамин В₆ стабилен при хранении: в пшеничной муке, хранящейся при комнатной температуре или при 45 °C, сохраняется около 90% от внесенного В₆.

Фолиевая кислота нестабильна и теряет свою активность в присутствии света, окислителей или восстановителей, в кислой или щелочной средах. Однако она относительно стабильна к нагреванию и влажности; так, выпечка и зерновые хлопья сохраняют до 100% от добавленного количества фолиевой кислоты после шести месяцев хранения. Свыше 70% ее сохраняется в процессе выпечки хлеба.

Э-пантотеанат кальция стабилен при нагревании в слабых кислотах и нейтральной среде, но его стабильность снижается в щелочной среде.

Биотин чувствителен как к кислотам, так и к основаниям.

Аскорбиновая кислота (витамин С) легко разрушается в ходе технологической обработки или хранении из-за действия металлов, таких как медь или железо. Длительное воздействие воздуха и продолжительное нагревание в присутствии кислорода разрушает аскорбиновую кислоту; таким образом, стабильность витамина С в обогащенном продукте будет зависеть от самого продукта, технологии его производства, типа используемой упаковки. В витаминизированном продукте или напитке сохраняется от 75 до 97% витамина С при хранении 12 месяцев при комнатной температуре.