Food composition and chemistry: water and carbohydrates

Food composition and chemistry: water and carbohydrates (खाद्य संरचना और रसायन: पानी और कार्बोहाइड्रेट):- Food is composed of six major components: Water, Carbohydrates, Proteins, Fats, Vitamins, Minerals.

(भोजन छह प्रमुख घटकों से बना होता है: पानी, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा, विटामिन, खनिज।)

Water in Food (भोजन में पानी):-

Importance (महत्व):-

> Most abundant component in many foods.

(कई खाद्य पदार्थों में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला घटक।)

> Plays a vital role in texture, appearance, and stability.

(बनावट, दिखावट और स्थिरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।)

> Affects microbial growth, chemical reactions, and shelf life.

(सूक्ष्मजीवों की वृद्धि, रासायनिक प्रतिक्रियाओं और शेल्फ़ लाइफ़ को प्रभावित करता है।)

Forms of Water in Food (भोजन में पानी के रूप):-

Free Water (मुक्त पानी):- Available for microbial growth and chemical reactions.

(सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपलब्ध।)

Bound Water (बंधित पानी):- Tightly bound to food molecules, not available for reactions.

(खाद्य अणुओं से कसकर बंधा हुआ, प्रतिक्रियाओं के लिए उपलब्ध नहीं।)

Structural Water (संरचनात्मक पानी):- Incorporated in food structures like gels and proteins.

(जैल और प्रोटीन जैसी खाद्य संरचनाओं में शामिल।)

Water Activity (जल गतिविधि) (aw):-

> Indicates the availability of water for microbial growth.

(सूक्ष्मजीवों की वृद्धि के लिए पानी की उपलब्धता को इंगित करता है।)

> Ranges from 0 (completely dry) to 1.0 (pure water).

[0 (पूरी तरह से सूखा) से लेकर 1.0 (शुद्ध पानी) तक होता है।]

aw < 0.6:- Inhibits most microbial growth.

(अधिकांश सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकता है।)

Functions of Water (पानी के कार्य):- The human body contains approximately 60% water.

(मानव शरीर में लगभग 60% जल होता है।)

> Solvent for salts, sugars, vitamins.

(लवण, शर्करा, विटामिन के लिए विलायक।)

> Participates in chemical reactions like hydrolysis.

(हाइड्रोलाइसिस जैसी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।)

> Medium for heat transfer (boiling, steaming).

[ऊष्मा हस्तांतरण के लिए माध्यम (उबलना, भाप बनाना)।]

> Influences texture (juiciness, crispiness).

[बनावट (रसीलापन, कुरकुरापन) को प्रभावित करता है।]

Carbohydrates in Food (भोजन में कार्बोहाइड्रेट):-

Definition (परिभाषा):- Organic compounds composed of carbon (C), hydrogen (H), and oxygen (O) in a general ratio of Cn(H2O)n.

[कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), और ऑक्सीजन (O) से बने कार्बनिक यौगिक Cn(H2O)n के सामान्य अनुपात में।]

Classification (वर्गीकरण):-

i. Monosaccharides (मोनोसैकेराइड):-

> Single sugar unit, sweet, soluble

(एकल शर्करा इकाई, मीठा, घुलनशील)

> Glucose, Fructose (Fruit sugar)

[ग्लूकोज, फ्रक्टोज (फल शर्करा)]

ii. Disaccharides (डाइसैकेराइड):-

> Two sugar units

(दो शर्करा इकाइयाँ)

> Sucrose, Lactose (in Milk), Maltose

(सुक्रोज, लैक्टोज (दूध में), माल्टोज)

iii. Oligosaccharides (ओलिगोसेकेराइड):-

> 3–10 sugar units

(3–10 शर्करा इकाइयाँ)

> Raffinose, Stachyose

(रैफिनोज़, स्टैकियोज़)

iv. Polysaccharides (पॉलीसेकेराइड):-

> Many sugar units, not sweet, complex structure

(बहुत सी शर्करा इकाइयाँ, मीठी नहीं, जटिल संरचना)

> Starch, Cellulose, Pectin

(स्टार्च, सेल्यूलोज़, पेक्टिन)

Important Carbohydrates (महत्वपूर्ण कार्बोहाइड्रेट):-

i. Starch (Storage Polysaccharide) [स्टार्च (भंडारण पॉलीसेकेराइड)]:-

> Found in cereals, potatoes.

(अनाज, आलू में पाया जाता है।)

> Made of amylose (linear) and amylopectin (branched).

[एमाइलोज (रैखिक) और एमाइलोपेक्टिन (शाखित) से बना है।]

Gelatinization (जिलेटिनाइजेशन):- Swelling and thickening of starch in hot water.

(गर्म पानी में स्टार्च का फूलना और गाढ़ा होना।)

ii. Cellulose (Structural Polysaccharide) [सेल्यूलोज (संरचनात्मक पॉलीसेकेराइड)]:-

> Found in plant cell walls.

(पौधों की कोशिका भित्ति में पाया जाता है।)

> Indigestible to humans (dietary fiber).

[मनुष्यों के लिए अपचनीय (आहार फाइबर)।]

> Adds bulk to food and aids digestion.

(भोजन में मात्रा बढ़ाता है और पाचन में सहायता करता है।)

iii. Pectins and Gums (पेक्टिन और गोंद):-

> Found in fruits and seeds.

(फलों और बीजों में पाए जाते हैं।)

> Used as gelling agents, thickeners, and stabilizers.

(जेलिंग एजेंट, गाढ़ा करने वाले और स्टेबलाइज़र के रूप में उपयोग किए जाते हैं।)

iv. Sugars (Mono- and Disaccharides) [शर्करा (मोनो- और डाइसैकराइड)]:- Provide sweetness, browning (Maillard reaction), and fermentation substrates.

[मिठास, भूरापन (मेलार्ड प्रतिक्रिया) और किण्वन सब्सट्रेट प्रदान करते हैं।]

Functions of Carbohydrates in Food (भोजन में कार्बोहाइड्रेट के कार्य):-

> Energy source (4.1 kcal/g). Carbohydrates are the primary energy source for the body.

[ऊर्जा स्रोत (4.1 किलो कैलोरी/ग्राम)। कार्बोहाइड्रेट शरीर के लिए प्राथमिक ऊर्जा स्रोत हैं।]

> Provide sweetness and flavor.

(मिठास और स्वाद प्रदान करते हैं।)

> Contribute to browning reactions (caramelization, Maillard).

[भूरापन प्रतिक्रियाओं (कैरामेलाइज़ेशन, मेलार्ड) में योगदान करते हैं।]

> Thickening agents (starch, gums).

[गाढ़ा करने वाले एजेंट (स्टार्च, गोंद)।]

> Help in fermentation (yeast uses sugar).

[किण्वन में मदद करते हैं (खमीर चीनी का उपयोग करता है)।]

> Influence texture and mouthfeel.

(बनावट और मुँह के स्वाद को प्रभावित करते हैं।)

> Carbohydrates are essential for the complete oxidation of fats.

(कार्बोहाइड्रेट वसा के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक हैं।)

> When enough carbs are available, protein is spared from being used for energy.

(जब पर्याप्त कार्बोहाइड्रेट उपलब्ध होते हैं, तो प्रोटीन को ऊर्जा के लिए उपयोग करने से बचा लिया जाता है।)

Browning Reactions (ब्राउनिंग अभिक्रियाएँ):-

Maillard Reaction (मैलार्ड अभिक्रिया):- Reducing sugar + amino acid → browning and flavor.

(चीनी + अमीनो एसिड को कम करना → ब्राउनिंग और स्वाद।)

Caramelization (कैरामेलाइज़ेशन):- Sugar decomposition by heat → brown color and flavor.

(गर्मी से चीनी का अपघटन → भूरा रंग और स्वाद।)

Nutritional Importance (पोषण संबंधी महत्व):-

> Major energy source.

(प्रमुख ऊर्जा स्रोत।)

> Fiber helps in bowel health, blood sugar regulation, and cholesterol management.

(फाइबर आंत्र स्वास्थ्य, रक्त शर्करा विनियमन और कोलेस्ट्रॉल प्रबंधन में मदद करता है।)