Bromatologija je nauka o hrani (broma, grč. = hrana) a proučava sastav, strukturu i svojstva životnih namirnica, kao i njihove promene pri stajanju, obradi, preradi ili konzervisanju. Bromatologija proučava sve što se odnosi na namirnice do njihovog unošenja u organizam. Nauka o ishrani ljudi proučava način iskorišćavanja hrane u organizmu čoveka, njegove potrebe u hrani sa energetskog, gradivnog i zaštitmog stanovišta, kao i njegovo ponašanje prema balastnim sastojcima hrane i onim koji nastaju njenom razgradnjom u organizmu. Nauka o ishrani uči kako ljudi u raznim periodima i uslovima života (uzrast, fizička aktivnost ii dr.) treba da se hrane, a da hrana ima najbolji efekat na njihovo zdravlje, razvoj, radnu i mentalnu sposobnost.

Posle varenja hrane apsorbovani hranljivi sastojci podležu višestrukim promenama u organizmu koje se označavaju kao metabolizam. Izgradnja tkiva iz ovih sastojaka naziva se anabolizmom a njihova razgradnja kao i razgradnja tkiva organizma k a t a b o l i z m o m .

Opšta karakteristika svih živih bića je da egzistiraju u stalnom dvojnom procesu: izgradnje i razgradnje. Stare, dotrajale ćelije se razgrađuju, a zamenjuju ih nove. U organizmima čije je rastenje završeno, u normalnim uslovima ishrane, anabolički procesi su u dinamičkoj ravnoteži sa kataboličkim, tj. obavlja se normalna regeneracija tkiva. Međutim, u mladim organizmima koji rastu, anabolički procesi su mnogo intenzivniji od kataboličkih, jer se pored regeneracije ‘obavlja i sinteza novih ćelija tkiva. Očigledno je da rastenje i regeneracija organizma ne bi mogli da se obavljaju bez hrane (princip o održanju materije, »iz ničega se ne može stvoriti nešto«).

Ljudski organizam, i pored stalnog oslobađanja toplote, održava stalnu telesnu temperaturu (36,5° C), a osim toga obavlja i rad (profesionalni fizički rad, kretanje, sport i dr.). I za ove svrhe potrebna je hrana, čiju hemijsku energiju organizam prevodi u rad i toplotu (princip o održanju energije).

Izvesne životimje, herbivori, hrane se samo biljnom hranom, a druge, karnivori, samo mesom. Čovek je omnivor, jer se hrani i hranom biljnog i hranom životinjskog porekla.

Nasuprot karnivorima i herbivorima, koji sve neophodne sastojke nalaze u malom broju proizvoda, čovek ih nalazi u velikom broju namirnica biljnog i životinjskog porekla. Prema sadašnjim saznanjima, čovečjem organizmu je svakodnevno potrebno, pored drugih, i oko 35 biološki važnih hranljivih sastojaka, koje ne može sam da sintetiše iz prisutnih materija hrane. To su: esencijalne aminokiseline, Iinolna kiselina, vitamini, makro i mikroelementi. Duži nedostatak nekih od navedenih hranljivih sastojaka u hrani dovodi do raznih oboljenja. Nijedna pirirodna namirnica ne sadrži sve neophodne hranljive sastojke za čoveka. Uz to kvantitativni odnosi, između često ograničenog broja pri&utnih hranljivih sastojaka u raznim namirnicama, ne odgovaraju potrebama ljudi. Zbog toga čovek sve neophodne hranljive sastojke može da nađe samo u podesnim kombinacijama većeg broja namirnica.

Pravilan izbor namirnica radi pravilne ishrane može se vršiti samo ako se poznaje njihov sastav, a to je, zapravo, osnovni zadatak bromatologije.

Zadaci bromatologije

Kvalitet i upotrebljivost namirnica zavise od njihovog sastava, stanja (očuvanosti) i higijenske ispravnosti. Osnovni zadatak bromatologa je da ispituje organoleptička svojstva, sastav i higijensku ispravnost namirnica i da na osnovu dobijenih rezultata i zakonom propisanih normi u ovom pogledu, ocenjuje njihovu upotrebljivost za ishranu ljudi odnosno za stavljanje u promet.

Propisi koji se odnose na namirnice značajno doprinose daljem unapređenju njihove proizvodnje i unapređenju ishrane uopšte. Važan zadatak bromatologa je da svojim učešćem u donošenju ovakvih propisa doprinese njihovoj što potpunijoj adekvatnosti u smislu poboljšanja uslova proizvodnje i prometa, kvaliteta i higijenske ispravnosti i efikasnosti njihove kontrole. Time se postiže ne samo povećanje hranljive vrednosti namirnica nego i poboljšanju zdravstvene zaštite građana.

Razni faktori, kao što su temperatura, pritisak, zračenja, pH sredine i hemijska sredstva koja se primenjuju pri proizvodnji ili konzervisanju namirnica, mogu da izazovu značajne promene pojedinih hranljivih sastojaka, a samim tim i promene hranljive vrednosti namirnica. Uočavanjem ovakvih promena u toku analiza namirnica i stečenim iskustvom, bromatolog je veoma kvalifikovan da daje mišljenje o potrebi modifikovanja, izbora drugih, ili nalaženja novih tehnoloških postupaka u dobijanju proizvoda što očuvanije hranljive vrednosti.

Zahvaljujući razvoju tehnologije i dubljem poznavanju svojstava prirodnih proizvoda, odnosno njihovih hranljivih sastojaka, u promet se sve češće stavljaju novi proizvodi za ishranu koji se odlikuju kvalitetom i hranljivom vrednošću. Poželjno je da bromatolog učestvuje u izboru i kvantitativnom komponovanju aditiva i dodatnih hranljivih sastojaka (npr. proteina raznog porekla i njihovih hidrolizata i dr.) radi dobijanja proizvoda podesnih svojstava i visoke hranljive vrednosti. Time bromatolog doprinosi i daljem unapređenju ishrane ljudi.

Preciznost analitičkih postupaka je vrlo važan činilac u kontroli namirnica i znatno doprinosi i njenoj efikasnosti. Zadatak je bromatologa da prati razvoj ainalitičke hemije i odgovarajućih disciplina, kao i tehničkih sredstava koja se upotrebljavaju za ovu svrhu i da primenom novih postupaka i sredstava unapređuje analitiku životnih namirnica. Bromatolog i sam treba da učestvuje u modifikovanju postojećih i nalaženju novih postupaka analize. Takođe je važno i da prati razvoj hemije i analitike novih sredstava koja se upotrebljavaju u poljoprivredi (pesticidi) ili prehrambenoj industriji (razni aditivi) i da ih izborom odgovarajućih postupaka identifikuje i određuje.

Važan zadatak bromatologa je da aktivno učestvuje u podizanju nivoa obrazovanja ljudi i formiranju stručnih kadrova na polju ishrane. naročito u sredinama u kojima je nivo obrazovanja u pogledu ishrane nizak.

Pravilna ishrana je najvažniji faktor fizičkog i mentalnog razvoja, psihičke uravnoteženosti i dobrog zdravlja i radne sposobnosti ljudi. Zagađena hrana je prenosilac infektivnih bolesti i uzrok mnogih trovanja, stoga je bromatologija, čiji je osnovni zadatak da obezbeđuje kvalitetniju i zdravu hranu, jedan od važnijih činilaca preventivne medicine.

Sadržaj

UVOD U BROMATOLOGIJU

Definicija i predmet bromatologije
Zadaci bromatologa

HRANLJIVI SASTOJCI I ŽIVOTNE NAMIRNICE

Definicija i klasifikacija hranljivih sastojaka
Definicija životnih namirnica, hrane
Klasifikacija namirnica

ENERGETSKA VREDNOST NAMIRNICA (HRANE)

Određivanje energetske vrednosti hrane sagorevanjem
Izračunavanje energetske vrednosti namirnica
Čista i sirova energetska vrednost hrane

RACIONALNA ISHRANA LJUDI

Principi racionalne ishrane ljudi (I, II i III princip)

ZAKONSKI PROPISI O NAMIRNICAMA

Pravilnici o kvalitetu namirnica
Pravilnici o metodama vršenja analiza i superanaliza

VODA

Voda u namirnicama
Vezana voda

UGLJENI HIDRATI

Definicija
Klasifikacija
Monosaharidi
Formule monosaharida
Osobine monosaharida
Monosaharidi u namimicama
Oligosaharidi
Disaharidi
Polisaharidi
Osobine, rasprostranjenost i značaj ugljenih hidrata u ishrani

MASTI (LIPIDI)

Definicija i klasifikacija lipida
Gliceridi (Acilgliceroli)
Masne kiseline
Zasićene masne kiseline i njihove osobine
Nezasićene masne kiseline i njihove osobine
Esencijelne (bitne) masne kiseline
Trigliceridi (Triacilgliceroli)
Fizička i hemijska svojstva triglicerida
Monogliceridi i digliceridi
Fosfogliceridi (Fosfatidi)
Fosfatidne kiseline
Lecitini i kefalini
Kvarenje (užeglost) masti
Hemijska užeglost
Reverzija
Antioksidansi
Biološka užeglost masti

PROTEINI

Klasifikacija proteina
Prosti proteini
Složeni (konjugovani) proteini
Peptidi
Hidroliza proteina
Aminokiseline
Alifatične aminokiseline
Aromatične aminokiseline
Heterociklične aminokiseline
Osobine aminokiselina
Struktura proteina
Osobine proteina
Hranljiva vrednost proteina
Esencijelne (bitne) aminokiseline
Klasifikacija proteina prema hranljivoj vrednosti
Potrebe ljudi u proteinima

VITAMINI

Vitamini rastvorljivi u mastima
Vitamin A (akseroftol)
Vitamin D (antirahitični vitamin)
Vitamin E (tokoferol, antisterilitetni vitamii))
Vitamin K (koagulantni vitamin)
Vitamini rastvorljivi u vodi
Vitamin C (antiskorbutni faktor)
Vitamin B1 (aneurin, tijamin)
Vitamin B2 (laktoflavin, riboflavin)
Pantotenska kiselina (Vitamin B3)
Vitamin PP (PP faktor, antipelargični faktor)
Vitamin B6 (adermin)
Vitamin B12 (faktor protiv perniciozne anemije)
Vitamin H (biotin)
Folna kiselina (folacin)

MINERALNE MATERIJE

Kalcijum
Fosfor
Magnezijum
Natrijum
Kalijum
Hlor
Sumpor
Gvožđe
Bakar
Cink
Kobalt
Mangan
Jod
Fluor
Molibden

MESO

Definicija i dobijanje mesa
Sastav mesa
Skeletno mišićno tkivo
Proteini mišića
Masno tkivo
Kosti
Vezivno tkivo
Sazrevanje mesa
Kvalitet mesa
Kategorizacija mesa
Konzervisanje mesa
Hlađenje
Smrzavanje
Soljenje
Sušenje
Dimljenje
Sterilizacija
Kobasice

RIBA

Klasifikacija riba
Sastav mesa riba
Kvalitet riba
Konzervisanje riba

JAJA

Struktura jajeta
Sastav jaja
Kvarenje jaja
Konzervisanje jaja
Kvalitet i klasifikacija jaja

MLEKO

Definicija i sastav mleka
Obrađeno mleko
Homogenizovano mleko
Pasterizovano mleko
Sterilizovano mleko
Proizvodi od mleka
Zgusnuto zaslađeno mleko
Zgusnuto nezaslađeno mleko
Mleko u prahu
Kiselo mleko i jogurt
Kefir
Mlečni napici
Pavlaka (mileram)
Maslac
Maslo
Kajmak

SIREVI

Meki zreli sirevi
Meki sirevi sa plesnima na kori
Meki sirevi sa plesnima u testu
Sirevi sa jakim mirisom
Tvrdi sirevi
Topljeni sir

JESTIVE MASTI I JESTIVA ULJA

Dobijanje ulja
Dobijanje masti
Životinjske masti
Biljna ulja
Biljne masti

ŽITARICE

Pšenica
Kukuruz
Raž
Pirinač
Mlinski proizvodi
Hleb
Testenine
Keksi

VOĆE I POVRĆE

Klasifikacija voća i povrća
Čuvanje voća i povrća
Proizvodi od voća
Voćni sokovi
Proizvodi od povrća
Biološko konzervisanje povrća
Marinirano povrće

MED

KAFA

KAKAO

ČAJ

ŠEĆER (SAHAROZA)

KUHINJSKA SO

SIRĆE

ADITIVI

Sredstva za konzervisanje
Veštačka sredstva za zaslađivanje
Sredstva za poboljšanje ukusa i mirisa
Sredstva za poboljšanje izgleda i konzistencije namirnica
Sredstva za zgušnjavanje i stabilizaciju
Boje za bojenje životnih namirnica

HEMIJSKA KONTAMINACIJA HRANE

Pesticidi
Antibiotici

ALKOHOLNA I BEZALKOHOLNA PIĆA

Alkoholna pića
Prirodne rakije
Veštačke rakije
Žestoka alkoholna pića
Likeri
Vino
Pivo
Osvežavajuća gazirana bezalkoholna pića

PRAKTIKUM

UZIMANJE UZORAKA ZA ANALIZU

ANALIZA PROIZVODA SA ŠEĆERIMA

Određivanje šećera pre inverzije (redukujućih šećera) prema Bertranovoj metodi
Određivanje šećera posle inverzije (ukupnog šećera)
Izračunavanje invertnog šećera i saharoze
Identifikacija veštačkih boja hromatografijom na hartiji
Boje za bojenje životnih namirnica

ANALIZA BRAŠNA

Određivanje vlage (vode) sušenjem
Određivanje pepela
Određivanje celuloloze (sirova vlakna) prema Heneberg-Štomanovoj metodi (Wender-Rohfaser)
Određivanje belančevina prema Kjeldalu
Određivanje masti prema Soksletovoj metodi

ANALIZA MASTI I UIJA

Određivanje slobodnih masnih kiselina
Određivanje peroksidnog broja prema Velerovoj metodi
Krajsova reakcija

ANALIZA MLEKA

Pripremanje uzoraka mleka za analizu
Određivanje relativne gustine mleka
Određivanje masti u mleku prema Gerberovoj metodi
Određivanje kiselosti mleka prema Sokslet-Henkelovoj metodi

ANALIZA MESA I PROIZVODA OD MESA

Dokazivanje ukvarenosti mesa
Određivanje pH mesa
Dokazivanje sumpor-vodonika
Dokazivanje amonijaka prema Eberovoj metodi
Dokazivanje sreclstava za konzervisan je (konzervanasa)
Dokazivanje nitrita
Dokazivanje sulfita

ANALIZA VODE ZA PIĆE

Određivanje redukcione moći vode (utrošak kalijum-permanganata prema Kubel-Tilmanovoj metodi)
Određivanje sadržaja azotnih materija u vodi
Određivanje amonijačnog azota
Određivanje nitritnog azota
Određivanje nitratnog azota
Određivanje tvrdoće vode
Određivanje ukupne tvrdoće vode prema Švarcenbahovoj metodi
Određivanje kalcijuma
Izračunavanje sadržaja magnezijuma

ANALIZA ALKOHOLNIH PIĆA

Određivanje alkohola u vinu
Određivanje ekstrakta (suvog ostatka) vina

REAGENSI

Energetska vrednost namirnica (hrane)

Potrebe ljudi u hrani su vrlo različite i zavise od njihove telesne mase, uzrasta, pola i fizičke angažovanosti. Da bi mogle tačno da se utvrđuju bilo je potrebno da se utvrdi jedinica zajedničkog, merljivog, svojstva hranljivih sastojaka. To zajedničko svojstvo osnovnih hranljivih sastojaka, masti, ugljenih hidrata i proteina jeste to da kao organski sastojci raspolažu energijom, koju pri sagorevanju (oksidaciji) u organizmu ili u kalorimetrijskoj bombi oslobađaju kao toplotu. Mineralne materije ne sagorevaju, pa i ne oslobađaju energiju, a vitamini, iako su organski sastojci, prisutni su u hrani u toliko malim količinama da je njihova energija potpuno zanemarljiva.

Energija kojom hranljivi sastojci raspolažu potiče od Sunca, a to je ona energija koju biljke koriste za izgradnju hranljivih sastojaka. Tako se fotosinteza jednog mola glukoze, odnosno heksoze može predstaviti ovako:

Izostavljeno iz prikaza

Suprotan proces odvija se sa glukozom u organizmu čoveka, ili pri sagorevanju u kalorimetrijskoj bombi, a oslobađa se ona ista količina energije (od Sunca) koju je biljka upotrebila za njihovu sintezu:

Izostavljeno iz prikaza

Pri potpunoj oksidaciji, masti i proteini takođe oslobađaju onu količinu energije koja je upotrebljena za njihovu izgradnju.

Ako je zajednička osobina hranljivih sastojaka da raspolažu energijom, osobina je čovečjeg organizma i svih živih bića da tu energiju koriste za rad i toplotu. Zbog toga se vrednost hrane meri jedinicom rada energije i toplote, tj. džulom — J (odnosno mega-džulom, MJ, itd.).

Određivanje energetske vrednosti hrane sagorevanjem

Postupak se sastoji u tome da se odmerena masa uzorka hrane sagori, oslobođenom toplotom zagreje se odmerena masa vode, a izmerenog porasta njene temperature izračuna se količina oslobođene toplote, odnosno energije. Pri tome se zna da je potrebno 4,1868 kJ energije da se 1 kg vode zagreje za 1°C.

Izostavljeno iz prikaza

Uzorak se sagoreva u kalorimetrijskoj bombi, koja se uranja u precizni kalorimetar (vodeno kupatilo u kome se nalaze mešalica i precizni termometar, 1/1000°C). Kalorimetrijska bomba (sl. 1) je ovalan čelični, niklovan sud sa poklopcem koji se dobro zatvara. Nosač za platinski lončič fiksiran je za poklopac debljom žicom. Žica za dovod struje iz generatora ulazi u obliku spirale u lončić. Odmerena masa uzorka komprimuje se u lončiću koji se postavi na nosač, a u dobro začepljenu bombu uvodi kiseonik do pritiska od 2230 kPa. Bomba se zatim prenese u kalorimetar, a voda u njemu meša mešalicom dok se ne postigne konstantna temperatura, što se uočava na veoma preciznom termometru. Uzorak se zapali pomoću električne struje i sagori eksplozivno i potpuno, a oslobođena toplota zagreva vodu. Zidovi kalorimetra su dobro izolovani tako da nema gubitaka toplote. Mešanjem vode ponovo se stabilizuje temperatura koja se očitava. Iz mase uzorka i vode, kao i iz porasta temperature vode, izračunava se energetska vrednost uzorka i izrazi u kJ/100g uzorka (ili kJ/kg uzorka) pomoću formule:

Izostavljeno iz prikaza

E = energetska vrednost uzorka kJ/100 g,
K2 = temperatura vode posle sagorevanja uzorka,
K1 = temperatura vode pre sagorevanja uzorka,
m = masa vode u kg,
m1 = masa uzorka u g.

Primer.

Odmerena masa namirnice iznosi 2 g, masa vode u kalorimetru 2 kg, a temperatura vode pre sagorevanja uzorka (K1) 20°C, a posle sagorevanja (K2) 24°C. Kolika je energetska vrednost 100 g te namirnice?

Izostavljeno iz prikaza

Iz tablice 1. se vidi da pojedini ugljeni hidrati i proteini (obezmašćeni biftek) nemaju istu energetsku vrednost. Za praktične svrhe određivana je u kalorimetrijskoj bombi energetska vrednost smesa raznih ugljenih hidrata odnosno proteina kao i raznih jestivih masti i ulja u odnosima u kojima se unose pri normalnoj ishratni, pa su dobijene sledeće vrednosti:

• 40 kJ/1 g masti,
• 17kJ/1 g ugljenih hidrata,
• 24kJ/1 g proteina.

Međutim, direktnim merenjem oslobođene toplote u čovečjem organizmu dobijene su iste vrednosti za masti i ugljene hidrate, a za proteine svega 17kJ/g. Ova smanjena vrednost za proteine posledica je različitog načina njihove oksidacije u kalorimetrijskoj bombi i organizmu. Naime, krajnji proizvod oksidacije proteina u organizmu, pored ugljen-dioksida i vode, jeste ureja, a u kalorimetrijskoj bombi umesto ureje smesa azotovih oksida. To znači da oksidacija proteina u organizmu ne ide do krajnjih proizvoda, jer ureja sadrži još vodonika i ugljenika koji mogu da se oksidišu i oslobode energiju. Ako se količina ureje, koja nastaje razgradnjom 1 g proteina u organizmu, sagori u kalorimetrijskoj bombi, oslobodiće se još 7 kJ energije, tj. tačno onoliko kolika je i razlika između oslobođene energije, pri sagorevanju 1 g proteina u kalorimetrijskoj bombi i pri oksidaciji u organizmu. Međutim, sa stanovišta hrane stvarno je značajno koliko energije pojedini hranljivi sastojci oslobađaju pri oksidaciji u organizmu, a ne kojom stvarno raspolažu, ako je, kao što je slučaj sa proteinima, organizam ne može potpuno iskoristiti. Zbog toga su u svetu opšteprihvaćene sledeće energetske vrednosti za pojedine osnovne hranljive sastojke:

• 17 kJ/g za ugljene hidrate,
• 17 kJ/g za proteine,
• 40 kJ/g za masti.

Ove energetske vrednosti koriste se za izračunavanje energetskih vrednosti namirnica ili spremljene hrane.

Pošto proteini pri sagorevanju u kalorimetrijskoj bombi oslobađaju više energije nego u organizmu, to su i energetske vrednosti namirnica dobijene primenom ovog postupka veće za 7 kJ/g proteina prisutnih njima. Osim toga, ovim postupkom dobijene veće energetske vrednosti pojedinih namirnica biljnog porekla potiču i od prisustva u njima nesvarljivih organskih sastojaka („sirova celuloza“). Sagorevanjem u kalorimetrijskoj bombi sirova celuloza oslobađa 17 kJ/1 g, ali je organizam ne iskorišćava.
Da bi se energetske vrednosti namirnica dobijene sagorevanjem u kalorimetrijskoj bombi mogle preračunati na stvarno oslobođenu energiju u čovečijem organizmu, potrebno je da se odredi procenat proteina u namirnicama koje se ispituju, a u biljnim namirnicama i sirove celuloze. Zatim se od energetske vrednosti hrane, dobijene sagorevanjem u kalometrijskoj bombi, računato na 100 g, oduzme po 17 kJ za svaki procent sirove celuloze, odnosno po 7 kJ za svaki procent proteina.

Primer.

Nađeno je da namirnica pored drugih sastojaka sadrži 15% proteina i 2% sirove celuloze.

Odmereni uzorak od 2 g te namirnice spaljen u kalorimetrijskoj bombi povisio je temperaturu 2 kg vode u kalorimetru od 20°C na 22,85°C. Kolika je tačna-energetska vrednost te namirnice?

Izostavljeno iz prikaza

Izračunavanje energetske vrednosti namirnica

Pri izračunavanju energetske vrednosti hrane uzimaju se u obzir samo količine osnovnih hranljivih sastojaka, tj. masti, proteina i ugljenih hidrata, jer sirova celuloza nije svarljiva, mineralne materije i voda ne sagorevaju, a količine vitamina su vrlo male i ne uzimaju se u obzir. Procenti osnovnih hranljivih sastojaka pomnože se odgovarajućim koeficijentima, dobijene vrednosti se saberu, a zbir predstavlja energetsku vrednost 100 g namirnice.

Izostavljeno iz prikaza

Iz navedenih primera se vidi da su energetske vrednosti raznih namirnica veoma različite. Ukoliko namirnica sadrži više vode, ima manju količinu osnovnih hranljivih sastojaka, a time i nižu energetsku vrednost. Međutim, visoka energetska vrednost neke namirnice ne znači da je ona i najhranljivija. Energetska vrednost je samo jedna komponenta hranljivosti. Na primer, energetska vrednost mleka je oko 4 puta manja od energetske vrednosti hleba. Ipak, mieko se u pogledu hranljive vrednosti više ceni, jer sadrži proteine najviše biološke vrednosti; bogato je kalcijumom i fosforom (čije su količine uravnotežene), mikroelementima i vitaminima.

Energetska vrednost uzorka spremljene hrane (npr. obroka) može se tačno izračunati primenom istog postupka ako se u ovome prethodno odrede količine ugljenih hidrata, masti i proteina.

Čista i sirova energetska vrednost hrane

Određivanjem energetske vrednosti namirnica u kalorimetrijskoj bombi ili izračunavanjem pomoću odgovarajućih faktora, tj. energetskih vrednosti/g mase osnovnih hranljivih sastojaka, dobijaju se stvarne energetske vrednosti pojedinih namirnica, tj. energija svake namirnice koju koristi čovečiji organizam. Ipak, ova energetska vrednost se u ishrani označava „sirovom“, jer se u organizmu svi hranljivi sastojci, zavisno od raznih faktora (struktura, odnosno svarljivost hrane, način kulinarske obrade, uzrast organizma, stanje digestivnih organa, psihička dispozicija prema određenoj hrani i dr.), ne svare i ne iskoriste potpuno. Onaj deo energije hrane koji se u organizmu apsorbuje i iskoristi označava se „čistom“ energetskom vrednošću.

Hrana koja sadrži više sirove celuloze teže se vari i iskorišćuje, jer su njeni hranljivi sastojci teže pristupačni enzimima. U starijih osoba pada sposobnost varenja i iskorišćenja hrane. Zagoreli delovi hrane su teško svarljivi, a neki proteini, koagulisani tokom kulinarske obrade se lakše, dok se drugi teže vare i iskorišćuju.

Utvrđeni su faktori iskorišćenja (F) za pojedine hranljive sastojke raznih namirnica pomoću kojih se mogu izračunati njihove „čiste“ energetske vrednosti. Faktor iskorišćenja je odnos između energije (hranljivih sastojaka, hrane) koja se unese u organizam i energije koja se u njemu iskoristi:

Izostavljeno iz prikaza

Ako od energije nekog hranljivog sastojka iz unete količine hrane, npr 500 kJ, organizam iskoristi samo 450, to je faktor iskorišćenja tog hranljivog sastojka:

Izostavljeno iz prikaza

Množenjem sirove energetske vrednosti hranljivih sastojaka jedne namirnice odgovarajućim faktorima iskorišćenja i sabiranjem dobijenih proizvoda dobija se njena „čista“ energetska vrednost.
Izračunavanje čiste energetske vrednosti namirnica:

Primer.

Izostavljeno iz prikaza

Hemijska kontaminacija hrane

Zbog brojnih mogućnosti kontaminacije namirnica, doneseni su rigorozni propisi o njihovoj ispravnosti.

Teški metali, naročito Hg, Cd, Pb kao i As u čovekovoj okolini u otvorenim vodama i vazduhu, potiču od industrijskih postrojenja, a raznim putevima prodiru u hranu. Organska jedinjenja žive (metilmerkuri jedinjenja) su veoma toksična. Efekat organskih jedinjenja kadmijuma nije dovoljno ispitan, a za njegova neorganska jedinjenja je utvrđeno da su štetna.

I pored vrlo strogog proveravanja efekata aditiva (detaljna ispitivanja se obavljaju na životinjama) pre nego što se dozvoli njihova upotreba u proizvodnji hrane, ipak postoje i takvi čija je primena dozvoljena, ali je njihov efekat sumnjiv. Utvrđeno je na primer da nitriti u toku salamurenja mesa oslobađaju NO, koji sa aminima obrazuje nitrozamine, vrlo aktivna kancerogena jedinjenja. Ova jedinjenja takođe mogu da nastanu i u želucu iz nitrita i amina koji se unose hranom. Iako su količine nitrozamina unetih hranom ili koje nastaju iz nitrita i amina hrane u organizmu vrlo male i ispod nivoa koji u ovom sinislu predstavlja opasnost, ipak se obavljaju detaljna ispitivanja radi revizije upotrebe nitrita kao aditiva. Za karagenan (koji se upotrebljava kao sredstvo za želiranje) utvrđeno je da je ulcerogen. Takođe je utvrđeno da etilen-oksid, kojim se ponekad sterilišu namirnice, obrazuje toksični etilenhlorhidrin sa neorganskim hloridima koji su u njima prisutni, a trihloretilen se više ne koristi za ekstrakciju ulja iz soje, jer je utvrđeno da sa prisutnim cisteinom u njoj obrazuje S-(dihlorvinil)-L-cistein. Dim sadrži kancerogene policiklične aromatske ugljovodonike, kojima su dimljeni proizvodi kontaminirani.

Polihlorovani bifenili su značajni zagađivači čovekove okoline i animalnih namirnica, kao što su riba, meso živine, mleko i jaja, ali njihovo dejstvo na ljudski organizam nije dovoljno rasvetljeno. Za hlorovane naftalene, koji se upotrebljavaju za konzervisanje drveta i mazivih ulja, dokazano je da su veoma toksični.

Danas se u poljoprivredi vrlo mnogo upotrebljavaju pesticidi. Toksični su, a i njihovi proizvodi razgradnje mogu biti toksični. To su takođe potencijalni trovači hrane.

Pesticidi

Ova hemijska sredstva namenjena su suzbijanju biljnih bolesti i korova, uništavanju biljnih štetočina i parazita u toku uskladištenja namirnica kao i uništavanju insekata i drugih životinja koji prenose uzročnike zaraznih bolesti na ljude i životinje i parazita kod ljudi i životinja.

U toku proizvodnje, čuvanja i prerade namirnica veoma ozbiljan problem predstavlja suzbijanje insekata zbog vrlo velikih šteta koje ovi nanose. Pri tome nije značajno koliko hrane insekti potroše, već koliko hrane obezvrede. Naime, ljudi ne upotrebljavaju hranu zagađenu insektima, a nerado koriste i onu koja je oštećena od insekata iako su oni naknadno uništeni. Suzbijanje insekata je otežano zbog toga što se lako prilagođavaju sredini, brzo se razmnožavaju i rastu, a teško se uočavaju.

Zavisno od specifičnosti dejstva, pesticidi se klasifikuju na insekticide, fungicide, herbicide, miticide, rodenticide i druge, zavisno od toga da li uništavaju insekte, odnosno gljive, korove, crve, glodare i dr. Mogu biti gasoviti, tečni i čvrsti. Primenjuju se uvođenjem gasa u namirnice, odnosno prostorije sa namirnicama, zaprašivanjem i prskanjem (voćnjak, bašta, njiva). Tečni i čvrsti pesticidi mogu se pored rastvaranja prevesti u fine emulzije ili suspenzije.

Najveći broj pesticida su sintetska organska jedinjenja. Prema sastavu najviše ima hlorovanih, a zatim pesticida sa fosforom i najzad sa sumporom. Veoma mali broj pesticida ne sadrži ove elemente, a takođe veoma mali broj pesticida su prirodni proizvodi.

Upotreba pesticida nameće i problem njihovih ostataka (rezidua) u namirnicama. Pri tome ponekad ne mora zaostati nativni pesticid, ali i njegovi proizvodi razgradnje mogu biti toksični. Osim toga, izvesni pesticidi upotrebljeni u smesi ponašaju se kao sinergisti, tj. njihov toksični efekat na toplokrvne životinje je znatno veći od zbira njihovih pojedinačnih efekata, zbog čega i njihovi ostaci predstavljaju srazmerno veću opasnost. Zato se upotreba pesticida reguliše propisima. Propisuju se maksimalno dozvoljene količine njihovih ostataka u namirnicama koje se stavljaju u promet.

Antibiotici

Predstavljaju proizvode koje luče mnogi mikroorganizmi, a koji inhibišu razne mikrobe. Zbog toga se kao hemoterapeutici upotrebljavaju u medicini.

Mnogi antibiotici deluju na veći broj mikroba, tj. njihov spektar dejstva je širok. Tako, na primer, antibiotici inhibišu sve gram-negativne, ili gram-pozitivne bakterije. Zbog njihovog antimikrobnog dejstva i širine spektra znatno su ispitivane mogućnosti njihove primene u konzervisanju namirnica. Njihova primena u ovom smislu nije postala opšta zbog nezgode da bi njihova svakodnevna upotreba mogla da dovede do razvoja otpornih sojeva mikroorganizama, a tim pre, ako se neki od njih upotrebljavaju u medicini. Smatra se da bi antibiotici mogli veoma korisno da se upotrebljavaju kao dodatna sredstva pri primenjivanju metoda za konzervisanje vrlo kvarljivih namirnica, bilo radi produžavanja njihovog trajanja, bilo zbog ublažavanja uslova postupaka konzervisanja.

Od antibiotika (uz razna ograničenja) upotrebljavaju se, nizin, pimaricin, hlortetraciklin i oksitetraciklin. Hlortelraciklin i oksitetraciklin se razlažu pri termičkoj obradi namirnica. Nizin ima širok spektar dejstva, a luči ga Streptococus lactis. Ne primenjuje se u medicini i razlaže se u intestinalnom traktu. Pimaricin je vrlo efkkasan i ima uz to veoma širok spektar dejstva.