Pārtikas ķīmija

Virsraksts	% no gala vērtējuma	Vērtējums
1. Patstāvīgais darbs	-	-
Patstāvīga teorētisko tēmu apguve, izmantojot gan nodarbībās sniegtos materiālus, gan citus avotus, kā piemēram, zinātniskās grāmatas. Lai izvērtētu studiju kursa kvalitāti kopumā, studentam jāaizpilda studiju kursa novērtēšanas anketa Studējošo portālā.

Virsraksts	% no gala vērtējuma	Vērtējums
1. Pārbaudījums	-	-
Pārbaudes metode: eksāmens (E). Eksāmenā students parāda savas zināšanas par pārtikas produktu sastāvdaļu – proteīnu, ogļhidrātu un lipīdu uzbūvi un īpašībām, kā arī to nozīmi uzturā. Kontroldarbu vidējais vērtējums – obligāts 50%. Rakstiskais eksāmens – obligāts 50%.

Ievads pārtikas ķīmijā. Pārtiku veidojošo savienojumu iedalījums pēc izcelsmes, nozīmīguma uzturā un ķīmiskās uzbūves. Monofunkcionālie savienojumi (spirti, fenoli, aldehīdi, ketoni, amīni un karbonskābes) dabā un pārtikā. Pārtikas piedevas.

Polifunkcionālo savienojumu – hidroksiskābju un aminoskābju uzbūve un nomenklatūra. Hidroksiskābju triviālie nosaukumi. Aminoskābju un hidroksiskābju īpašības.

Optiskā izomērija. Optiski aktīvu savienojumu raksturojums. Fišera projekcijformulas un D, L nomenklatūra. Racēmiskais maisījums. Optiskā izomērija. Savienojumi ar vairākiem hirāliem oglekļa atomiem. Mezoforma (vīnskābe). Hidroksiskābes dabā un pārtikā. Hidroksiskābes – pārtikas piedevas.

Lipīdi. Lipīdu definīcija. Lipīdu raksturojums: pēc to polaritātes, pārziepjojamības un nozīmes dabā. Taukskābes. Taukskābju uzbūve, nomenklatūra un iedalījums. Divkāršo saišu konfigurācija un izvietojums nepiesātinātajās taukskābēs. Omega (ω) taukskābes un neaizstājamās (neaizvietojamās) taukskābes. Konjugētās linolskābes (CLA).

Taukskābju fizikālās un sensorās īpašības. Taukskābju sāļi un esteri. Nepiesātināto taukskābju īpašības: hidrogenēšanas (reducēšanas), halogenēšanas, izomerizēšanās un pārgrupēšanās reakcijas. Taukskābju izplatība taukos un eļļās.

Tauki un eļļas. Definīcija un raksturojums (pēc to izcelsmes un pēc to konsistences). Tauku/eļļu fizikālās īpašības (faktori, kuri nosaka to kušanas temperatūru). Tauku un eļļu nomenklatūra un izomērija. Tauku un eļļu esteru saišu īpašības. Hidrolīzes reakcija skābā vidē. Pārziepjošana (bāziskā hidrolīze). Acidolīzes, alkoholīzes un pāresterificēšanas reakcijas. Divkāršo saišu īpašības – halogenēšanas un hidrogenēšanas (reducēšanas) reakcijas.

Tauku/eļļu identitāti raksturojošie skaitļi: pārziepjošanas skaitlis un joda skaitlis. Tauku/eļļu bojāšanās un kvalitāti raksturojošie skaitļi – skābes skaitlis un peroksīdskaitlis.

Tauku/eļļu autooksidēšanās. Oksidēšanās mehānisms. Primārie un sekundārie oksidēšanās produkti. Antioksidanti – dabā un pārtikas piedevas. Tauku/eļļu izplatība dabas un pārtikas produktos. To nozīme uzturā.

Polārie lipīdi (definīcija). Polāro lipīdu iedalījums. Rupji dispersas sistēmas. Emulsijas. Hidrofīlās un hidrofobās daļas orientācija emulsijās. Fosfolipīdi. To klasifikācija un nozīme dzīvības procesos. Fosfatīdskābe. Nozīmīgākie fosfolipīdi: lecitīni, kefalīni, fosfatidilserīns; fosfatidilinozitols, fosfatidilglicerīns. Fosfolipīdu izplatība dabā un nozīme pārtikā.

Emulgatori – pārtikas piedevas. Citas polāro lipīdu klases – plazmalogēni, gliceroglikolipīdi, sfigofosfolipīdi, sfingoglikolipīdi. Sterīnu uzbūve. To iedalījums pēc izcelsmes. Holesterīns cilvēka organismā un pārtikā. Fitosterīni dabā. Sterīnu provitamīni. Vaski dabā un pārtikā.

Ogļhidrāti. Ogļhidrātu iedalījums un izplatība. Monosaharīdi. Definīcija, vispārīgā formula un nomenklatūra. Monosaharīdu virknes struktūra. Sereoizomērija un Fišera projekcijformulas. Enantiomēri. Monosaharīdu cikliskās struktūras. Monosaharīdu virknes-cikla tautomērija (ciklo-okso-tautomērija). Heiverta perspektīvformulas piranozes un furanozes cikliem (α–anomēri un β–anomēri).

Monosaharīdu cikliskās struktūras. Monosaharīdu virknes-cikla tautomērija (ciklo-okso-tautomērija). Heiverta perspektīvformulas piranozes un furanozes cikliem (α–anomēri un β–anomēri). Piranozes ciklu konformāciju formulas.

Monosaharīdu ķīmiskās īpašības. Karbonilgrupas īpašības. Glikozīdiskās hidroksilgrupas īpašības. Aldožu dehidratācija veidojot hidroksimetilfurfurolu (heksozēm) vai furfurolu (pentozēm). Glikoze, galaktoze, mannoze, fruktoze, ksiloze un riboze (dezoksiriboze) dabā.

Monosaharīdu atvasinājumi – daudzvērtīgie spirti (polioli), uronskābes, aminocukuri, dezoksicukuri, glikonskābe, monosaharīdu fosforskābes esteri.

Glikozīdi. Glikozīdu uzbūve un raksturojums pēc: glikona, aglikona, glikozīdsaites. O-glikozīdi: vanilīns, amigdalīns, flavonoīdu glikozīdi. S-glikozīdi (glikozinolāti) – sinigrīns.

Oligosaharīdi. Disaharīdi – reducējošie un nereducējošie disaharīdi. Reducējošo disaharīdu uzbūve un nomenklatūra. Reducējošo disaharīdu oksoforma un tautomērija. Nereducējošo disaharīdu uzbūve un nomenklatūra.

Disaharīdu kopīgās ķīmiskās īpašības. Reducējošo disaharīdu īpašības – oksidēšana un hidrogenēšana (reducēšana). Laktoze, maltoze, saharoze pārtikā. Celobioze, izomaltoze, gentiobioze, trehaloze, melibioze, rafinoze dabā. Cukuru un cukurspirtu relatīvais saldums.

Polisaharīdi. Lielmolekulāro polisaharīdu uzbūves raksturojums. Iedalījums pēc nozīmes dzīvajos organismos un pārtikā. Ciete: amilozes un amilopektīna uzbūve. Cietes hidrolīze un izplatība dabā. Glikogens – uzbūve un izplatība.

Šķiedrvielas. Celuloze – uzbūve, hidrolīze un izplatība. Pektīnvielas – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā. β-Glikāni – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā.

Hemicelulozes uzbūve un iedalījums. Graudaugu pentozāni (arabinoksilāni) – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā. Saistaudu polisaharīdu uzbūve: hialuronskābe. Polisaharīdi – pārtikas piedevas: iedalījums pēc izcelsmes un nozīme. Modificētās cietes un celulozes. Aļģu polisaharīdi un augu sveķu polisaharīdi.

Heterocikliskie savienojumi. Heterociklisko savienojumu definīcija un klasifikācijas principi. Aromātiskie pieclocekļu heterocikli ar vienu heteroatomu. Furāna, pirola un indola atvasinājumi dabā un pārtikā. Piridīns. Piridīna / piperidīna atvasinājumi dabā un pārtikā.

Aromātiskie heterocikli ar diviem heteroatomiem – imidazola un pirimidīna atvasinājumi. Purīna atvasinājumi dabā un pārtikā. RNS nukleotīdi – pārtikas piedevas. Nearomātiskie skābekli saturošie sešlocekļu heterocikli – kumarīns un hormons.

α-Aminoskābes. Aminoskābju iedalījums pēc to izplatības dabā. Neaizstājamās aminoskābes. α-Aminoskābju uzbūve un iedalījums pēc sānvirkņu polaritātes. Aminoskābju jonizācija un izoelektriskais punkts. Aminoskābju sāļi.

Neproteinogēnās (proteīnus neveidojošās) aminoskābes dabā un pārtikā. Betaīni. Aminoskābju dekarboksilēšana. Dekarboksilēto aminoskābju hidrolītiskā dezaminēšama Aspargīga (Asn) dekarboksilēšana un dezaminēšama.

Ūdeņraža saites – starpmolekulārās un iekšmolekulārās. Aminoskābju nozīme pārtikas sensoro īpašību veidošanā. Polipeptīdi. Polipeptīdu uzbūve un nomenklatūra. Dipeptīdu un tripeptīdu izomērija. Polipeptīdu nozīme dabā. Polipeptīdi – pārtikas sensoro īpašību veidotāji.

Proteīni. Proteīnu uzbūve – pirmējā, otrējā, trešējā un ceturtējā struktūra. Proteīnu šķīdumi un to īpašības. Proteīnu denaturācija un hidrolīze.

Vienkāršie un saliktie proteīni. Vienkāršo proteīnu iedalījums pēc to šķīdības. Salikto proteīnu iedalījums pēc prostētiskajām grupām. Proteīni pārtikā. Proteīnu, tauku un ogļhidrātu bioloģiskās nozīmes salīdzinājums. Ar proteīniem bagāti pārtikas produkti. Proteīnu bioloģiskā uzturvērtība. Limitējošās aminoskābes.

Ievads pārtikas ķīmijā. Pārtiku veidojošo savienojumu iedalījums pēc izcelsmes, nozīmīguma uzturā un ķīmiskās uzbūves. Monofunkcionālie savienojumi (spirti, fenoli, aldehīdi, ketoni, amīni un karbonskābes) dabā un pārtikā. Pārtikas piedevas.

Polifunkcionālo savienojumu – hidroksiskābju un aminoskābju uzbūve un nomenklatūra. Hidroksiskābju triviālie nosaukumi. Aminoskābju un hidroksiskābju īpašības.

Optiskā izomērija. Optiski aktīvu savienojumu raksturojums. Fišera projekcijformulas un D, L nomenklatūra. Racēmiskais maisījums. Optiskā izomērija. Savienojumi ar vairākiem hirāliem oglekļa atomiem. Mezoforma (vīnskābe). Hidroksiskābes dabā un pārtikā. Hidroksiskābes – pārtikas piedevas.

Lipīdi. Lipīdu definīcija. Lipīdu raksturojums: pēc to polaritātes, pārziepjojamības un nozīmes dabā. Taukskābes. Taukskābju uzbūve, nomenklatūra un iedalījums. Divkāršo saišu konfigurācija un izvietojums nepiesātinātajās taukskābēs. Omega (ω) taukskābes un neaizstājamās (neaizvietojamās) taukskābes. Konjugētās linolskābes (CLA).

Taukskābju fizikālās un sensorās īpašības. Taukskābju sāļi un esteri. Nepiesātināto taukskābju īpašības: hidrogenēšanas (reducēšanas), halogenēšanas, izomerizēšanās un pārgrupēšanās reakcijas. Taukskābju izplatība taukos un eļļās.

Tauki un eļļas. Definīcija un raksturojums (pēc to izcelsmes un pēc to konsistences). Tauku/eļļu fizikālās īpašības (faktori, kuri nosaka to kušanas temperatūru). Tauku un eļļu nomenklatūra un izomērija. Tauku un eļļu esteru saišu īpašības. Hidrolīzes reakcija skābā vidē. Pārziepjošana (bāziskā hidrolīze). Acidolīzes, alkoholīzes un pāresterificēšanas reakcijas. Divkāršo saišu īpašības – halogenēšanas un hidrogenēšanas (reducēšanas) reakcijas.

Tauku/eļļu identitāti raksturojošie skaitļi: pārziepjošanas skaitlis un joda skaitlis. Tauku/eļļu bojāšanās un kvalitāti raksturojošie skaitļi – skābes skaitlis un peroksīdskaitlis.

Tauku/eļļu autooksidēšanās. Oksidēšanās mehānisms. Primārie un sekundārie oksidēšanās produkti. Antioksidanti – dabā un pārtikas piedevas. Tauku/eļļu izplatība dabas un pārtikas produktos. To nozīme uzturā.

Polārie lipīdi (definīcija). Polāro lipīdu iedalījums. Rupji dispersas sistēmas. Emulsijas. Hidrofīlās un hidrofobās daļas orientācija emulsijās. Fosfolipīdi. To klasifikācija un nozīme dzīvības procesos. Fosfatīdskābe. Nozīmīgākie fosfolipīdi: lecitīni, kefalīni, fosfatidilserīns; fosfatidilinozitols, fosfatidilglicerīns. Fosfolipīdu izplatība dabā un nozīme pārtikā.

Emulgatori – pārtikas piedevas. Citas polāro lipīdu klases – plazmalogēni, gliceroglikolipīdi, sfigofosfolipīdi, sfingoglikolipīdi. Sterīnu uzbūve. To iedalījums pēc izcelsmes. Holesterīns cilvēka organismā un pārtikā. Fitosterīni dabā. Sterīnu provitamīni. Vaski dabā un pārtikā.

Ogļhidrāti. Ogļhidrātu iedalījums un izplatība. Monosaharīdi. Definīcija, vispārīgā formula un nomenklatūra. Monosaharīdu virknes struktūra. Sereoizomērija un Fišera projekcijformulas. Enantiomēri. Monosaharīdu cikliskās struktūras. Monosaharīdu virknes-cikla tautomērija (ciklo-okso-tautomērija). Heiverta perspektīvformulas piranozes un furanozes cikliem (α–anomēri un β–anomēri).

Monosaharīdu cikliskās struktūras. Monosaharīdu virknes-cikla tautomērija (ciklo-okso-tautomērija). Heiverta perspektīvformulas piranozes un furanozes cikliem (α–anomēri un β–anomēri). Piranozes ciklu konformāciju formulas.

Monosaharīdu ķīmiskās īpašības. Karbonilgrupas īpašības. Glikozīdiskās hidroksilgrupas īpašības. Aldožu dehidratācija veidojot hidroksimetilfurfurolu (heksozēm) vai furfurolu (pentozēm). Glikoze, galaktoze, mannoze, fruktoze, ksiloze un riboze (dezoksiriboze) dabā.

Monosaharīdu atvasinājumi – daudzvērtīgie spirti (polioli), uronskābes, aminocukuri, dezoksicukuri, glikonskābe, monosaharīdu fosforskābes esteri.

Glikozīdi. Glikozīdu uzbūve un raksturojums pēc: glikona, aglikona, glikozīdsaites. O-glikozīdi: vanilīns, amigdalīns, flavonoīdu glikozīdi. S-glikozīdi (glikozinolāti) – sinigrīns.

Oligosaharīdi. Disaharīdi – reducējošie un nereducējošie disaharīdi. Reducējošo disaharīdu uzbūve un nomenklatūra. Reducējošo disaharīdu oksoforma un tautomērija. Nereducējošo disaharīdu uzbūve un nomenklatūra.

Disaharīdu kopīgās ķīmiskās īpašības. Reducējošo disaharīdu īpašības – oksidēšana un hidrogenēšana (reducēšana). Laktoze, maltoze, saharoze pārtikā. Celobioze, izomaltoze, gentiobioze, trehaloze, melibioze, rafinoze dabā. Cukuru un cukurspirtu relatīvais saldums.

Polisaharīdi. Lielmolekulāro polisaharīdu uzbūves raksturojums. Iedalījums pēc nozīmes dzīvajos organismos un pārtikā. Ciete: amilozes un amilopektīna uzbūve. Cietes hidrolīze un izplatība dabā. Glikogens – uzbūve un izplatība.

Šķiedrvielas. Celuloze – uzbūve, hidrolīze un izplatība. Pektīnvielas – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā. β-Glikāni – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā.

Hemicelulozes uzbūve un iedalījums. Graudaugu pentozāni (arabinoksilāni) – uzbūve, izplatība un nozīme pārtikā. Saistaudu polisaharīdu uzbūve: hialuronskābe. Polisaharīdi – pārtikas piedevas: iedalījums pēc izcelsmes un nozīme. Modificētās cietes un celulozes. Aļģu polisaharīdi un augu sveķu polisaharīdi.

Heterocikliskie savienojumi. Heterociklisko savienojumu definīcija un klasifikācijas principi. Aromātiskie pieclocekļu heterocikli ar vienu heteroatomu. Furāna, pirola un indola atvasinājumi dabā un pārtikā. Piridīns. Piridīna / piperidīna atvasinājumi dabā un pārtikā.

Aromātiskie heterocikli ar diviem heteroatomiem – imidazola un pirimidīna atvasinājumi. Purīna atvasinājumi dabā un pārtikā. RNS nukleotīdi – pārtikas piedevas. Nearomātiskie skābekli saturošie sešlocekļu heterocikli – kumarīns un hormons.

α-Aminoskābes. Aminoskābju iedalījums pēc to izplatības dabā. Neaizstājamās aminoskābes. α-Aminoskābju uzbūve un iedalījums pēc sānvirkņu polaritātes. Aminoskābju jonizācija un izoelektriskais punkts. Aminoskābju sāļi.

Neproteinogēnās (proteīnus neveidojošās) aminoskābes dabā un pārtikā. Betaīni. Aminoskābju dekarboksilēšana. Dekarboksilēto aminoskābju hidrolītiskā dezaminēšama Aspargīga (Asn) dekarboksilēšana un dezaminēšama.

Ūdeņraža saites – starpmolekulārās un iekšmolekulārās. Aminoskābju nozīme pārtikas sensoro īpašību veidošanā. Polipeptīdi. Polipeptīdu uzbūve un nomenklatūra. Dipeptīdu un tripeptīdu izomērija. Polipeptīdu nozīme dabā. Polipeptīdi – pārtikas sensoro īpašību veidotāji.

Proteīni. Proteīnu uzbūve – pirmējā, otrējā, trešējā un ceturtējā struktūra. Proteīnu šķīdumi un to īpašības. Proteīnu denaturācija un hidrolīze.

Vienkāršie un saliktie proteīni. Vienkāršo proteīnu iedalījums pēc to šķīdības. Salikto proteīnu iedalījums pēc prostētiskajām grupām. Proteīni pārtikā. Proteīnu, tauku un ogļhidrātu bioloģiskās nozīmes salīdzinājums. Ar proteīniem bagāti pārtikas produkti. Proteīnu bioloģiskā uzturvērtība. Limitējošās aminoskābes.