Food composition and chemistry: proteins and fats

Food composition and chemistry: proteins and fats (खाद्य संरचना और रसायन: प्रोटीन और वसा):-

Proteins in Food (भोजन में प्रोटीन):-

a. Definition (परिभाषा):- Proteins are large, complex molecules made up of amino acids, which are essential for growth, repair, enzymes, hormones, and overall body function.

(प्रोटीन अमीनो अम्ल से बने बड़े, जटिल अणु होते हैं, जो वृद्धि, मरम्मत, एंजाइम, हार्मोन और समग्र शारीरिक कार्य के लिए आवश्यक होते हैं।)

b. Composition (संरचना):-

Elements (तत्व):- Carbon (C), Hydrogen (H), Oxygen (O), Nitrogen (N), and sometimes Sulfur (S).

[कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), ऑक्सीजन (O), नाइट्रोजन (N), और कभी-कभी सल्फर (S)।]

Basic unit (मूल इकाई):- Amino acids (about 20 types)

[अमीनो अम्ल (लगभग 20 प्रकार)]

> Formed by peptide bonds between amino acids

(अमीनो एसिड के बीच पेप्टाइड बन्ध द्वारा निर्मित)

c. Structure of Proteins (प्रोटीन की संरचना):-

Primary structure (प्राथमिक संरचना):- Sequence of amino acids

(अमीनो अम्ल का अनुक्रम)

Secondary structure (द्वितीयक संरचना):- α-helix or β-pleated sheets (due to hydrogen bonds)

[α-हेलिक्स या β-प्लीटेड शीट (हाइड्रोजन बन्ध के कारण)]

Tertiary structure (तृतीयक संरचना):- 3D folding of the polypeptide

(पॉलीपेप्टाइड की 3D तह)

Quaternary structure (चतुर्थक संरचना):- Arrangement of multiple polypeptides (e.g., hemoglobin)

[कई पॉलीपेप्टाइड्स की व्यवस्था (जैसे, हीमोग्लोबिन)]

d. Types of Proteins (प्रोटीन के प्रकार):-

i. Based on Nutritional Value (पोषण मूल्य के आधार पर):-

Complete proteins (पूर्ण प्रोटीन):- Contain all essential amino acids (e.g., egg, milk, meat, soy)

[सभी आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं (जैसे, अंडा, दूध, मांस, सोया)]

Incomplete proteins (अपूर्ण प्रोटीन):- Lack one or more essential amino acids (e.g., cereals, pulses)

[एक या अधिक आवश्यक अमीनो अम्लों की कमी होती है (जैसे, अनाज, दालें)]

Essential Amino Acids (आवश्यक अमीनो एसिड):- These are those which the human body cannot synthesize on its own and must be obtained through the diet. Eg.- Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan and Valine.

(ये वे हैं जिन्हें मानव शरीर स्वयं संश्लेषित नहीं कर सकता है और इन्हें आहार के माध्यम से प्राप्त करना होता है। उदाहरण- हिस्टिडीन, आइसोल्यूसीन, ल्यूसीन, लाइसिन, मेथियोनीन, फेनिलएलनिन, थ्रेओनीन, ट्रिप्टोफैन और वैलीन।)

ii. Based on Source (स्रोत के आधार पर):- Proteins are main components of body - building foods.

(प्रोटीन शरीर निर्माण करने वाले खाद्य पदार्थों का मुख्य घटक है।)

Animal proteins (पशु प्रोटीन):- High biological value (milk, meat, egg, fish). Egg protein is considered as the reference or standard protein because it has the highest quality among all dietary proteins.

[उच्च जैविक मूल्य (दूध, मांस, अंडा, मछली)। अंडे के प्रोटीन को संदर्भ या मानक प्रोटीन माना जाता है क्योंकि सभी आहार प्रोटीनों में इसकी गुणवत्ता सबसे अधिक होती है।]

Plant proteins (वनस्पति प्रोटीन):- Lower biological value (pulses, cereals, nuts). Soybean contains the highest protein.

[कम जैविक मूल्य (दालें, सोयाबीन, अनाज, मेवे)। सोयाबीन में सबसे अधिक प्रोटीन होता है।]

Note (नोट):- Gluten is a group of proteins found in wheat and related grains like barley and rye. It gives elasticity to dough and helps it rise and hold shape.

(ग्लूटेन प्रोटीन का एक समूह है जो गेहूं और जौ और राई जैसे संबंधित अनाजों में पाया जाता है। यह आटे को लचीलापन देता है और इसे फूलने और आकार बनाए रखने में मदद करता है।)

iii. Based on Function (कार्य के आधार पर):-

> Structural (collagen, keratin)

[संरचनात्मक (कोलेजन, केराटिन)]

> Enzymatic (amylase, pepsin)

[एंजाइमेटिक (एमाइलेज, पेप्सिन)]

> Transport (hemoglobin)

[परिवहन (हीमोग्लोबिन)]

> Hormonal (insulin)

[हार्मोनल (इंसुलिन)]

e. Functions of Proteins (प्रोटीन के कार्य):-

> Body building and repair

(शरीर निर्माण और मरम्मत)

> Enzyme and hormone production

(एंजाइम और हार्मोन उत्पादन)

> Immune function (antibodies)

[प्रतिरक्षा कार्य (एंटीबॉडी)]

> Transport and storage of molecules

(अणुओं का परिवहन और भंडारण)

> Energy source (4 kcal/g)

[ऊर्जा स्रोत (4 किलो कैलोरी/ग्राम)]

f. Digestion of Proteins (प्रोटीन का पाचन):-

Starts in stomach (पेट में शुरू होता है):- Pepsin breaks proteins into peptides

(पेप्सिन प्रोटीन को पेप्टाइड्स में तोड़ता है)

Continues in small intestine (छोटी आंत में जारी रहता है):- Trypsin and chymotrypsin break peptides into amino acids

(ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन पेप्टाइड्स को अमीनो एसिड में तोड़ते हैं)

> Amino acids absorbed into blood

(अमीनो एसिड रक्त में अवशोषित होते हैं)

g. Deficiency Diseases (कमी से होने वाले रोग):-

Kwashiorkor (क्वाशिओरकोर):- Protein deficiency with adequate energy

(पर्याप्त ऊर्जा के साथ प्रोटीन की कमी)

Marasmus (मैरास्मस):- Deficiency of both protein and energy

(प्रोटीन और ऊर्जा दोनों की कमी)

Fats (Lipids) in Food [भोजन में वसा (लिपिड)]:-

a. Definition (परिभाषा):- Fats are lipids that are insoluble in water but soluble in organic solvents. They are concentrated sources of energy.

(वसा लिपिड होते हैं जो पानी में अघुलनशील होते हैं लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील होते हैं। वे ऊर्जा के केंद्रित स्रोत हैं।)

b. Composition (संघटन):-

Elements (तत्व):- Carbon (C), Hydrogen (H), Oxygen (O)

[कार्बन (C), हाइड्रोजन (H), ऑक्सीजन (O)]

Basic units (मूल इकाइयाँ):- Fatty acids and glycerol

(फैटी एसिड और ग्लिसरॉल)

Formed by esterification (एस्टरीफिकेशन द्वारा निर्मित):- 3 fatty acids + 1 glycerol → triglyceride

(3 फैटी एसिड + 1 ग्लिसरॉल → ट्राइग्लिसराइड)

c. Types of Fatty Acids (फैटी एसिड के प्रकार):-

i. Based on Saturation (संतृप्ति के आधार पर):-

Saturated fats (संतृप्त वसा):- No double bonds (solid at room temp)

[कोई डबल बॉन्ड नहीं (कमरे के तापमान पर ठोस)]

E.g., butter, ghee, coconut oil

(जैसे, मक्खन, घी, नारियल का तेल)

Unsaturated fats (असंतृप्त वसा):- One or more double bonds (liquid at room temp)

[एक या अधिक डबल बॉन्ड (कमरे के तापमान पर तरल)]

E.g., sunflower oil, olive oil

(जैसे, सूरजमुखी का तेल, जैतून का तेल)

ii. Essential Fatty Acids (आवश्यक फैटी एसिड) (EFAs):-

> Linoleic acid, Linolenic acid – cannot be synthesized by body

(लिनोलेईक एसिड, लिनोलेनिक एसिड - शरीर द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता)

> Found in vegetable oils, nuts, seeds

(वनस्पति तेलों, नट्स, बीजों में पाया जाता है)

iii. Trans Fats (ट्रांस वसा):-

> Formed during hydrogenation of oils

(तेलों के हाइड्रोजनीकरण के दौरान बनता है)

> Harmful for heart health

(हृदय स्वास्थ्य के लिए हानिकारक)

d. Functions of Fats (वसा के कार्य):-

> Provide energy (9 kcal/g)

[ऊर्जा प्रदान करना (9 किलो कैलोरी/ग्राम)]

> Transport fat-soluble vitamins (A, D, E, K)

[वसा में घुलनशील विटामिन (A, D, E, K) का परिवहन]

> Protect internal organs

(आंतरिक अंगों की सुरक्षा करना)

> Insulate the body

(शरीर को गर्म रखना)

> Essential for brain and nerve function

(मस्तिष्क और तंत्रिका कार्य के लिए आवश्यक)

> Part of cell membranes (phospholipids)

[कोशिका झिल्ली का हिस्सा (फॉस्फोलिपिड)]

e. Sources of Fat (वसा के स्रोत):-

Animal sources (पशु स्रोत):- Butter, ghee, meat, fish oils

(मक्खन, घी, मांस, मछली के तेल)

Plant sources (पौधे के स्रोत):- Vegetable oils, nuts, seeds, avocado

(वनस्पति तेल, मेवे, बीज, एवोकाडो)

f. Digestion of Fats (वसा का पाचन):-

> Begins in small intestine

(छोटी आंत में शुरू होता है)

> Bile salts from liver emulsify fats

(यकृत से पित्त लवण वसा को पायसीकृत करते हैं)

> Lipase enzyme breaks fats into fatty acids and glycerol

(लाइपेज एंजाइम वसा को फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में तोड़ता है)

> Absorbed via lymphatic system

(लसीका प्रणाली के माध्यम से अवशोषित होता है)

g. Health Implications (स्वास्थ्य निहितार्थ):-

Excess intake (अधिक सेवन):- Obesity, heart disease, high cholesterol

(मोटापा, हृदय रोग, उच्च कोलेस्ट्रॉल)

Deficiency (कमी):- Dry skin, fatigue, vitamin deficiencies

(शुष्क त्वचा, थकान, विटामिन की कमी)