Тема 2

Організація раціонального харчування (2 години)

1. Їжа та її основні компоненти. Нутрієнти і їх характеристика.

2. Раціональне харчування і правила його організації.

3. Поширені теорії харчування.

4. Література по темі.

1 питання. Їжа та її основні компоненти. Нутрієнти і їх характеристика

Харчові продукти складаються з тисячі хімічних речовин. Для полегшення їх вивчення ці речовини групують за певними фізіологічним і біохімічним властивостям. Відповідно до класифікації одного з провідних фізіологів харчування А. А. Покровського, харчові речовини діляться на нутрієнти і нехарчові компоненти.

До нутриентам відносяться:

Повноцінні і неповноцінні;

Тваринного і рослинного походження.

2. Вуглеводи:

Прості цукру;

Полісахариди.

Тваринного і рослинного походження;

Жироподібні речовини.

4. Вітаміни:

водорозчинні,

Жиророзчинні.

5. Мінеральні речовини:

макроелементи;

Мікроелементи.

Нехарчові компоненти представлені:

1. баластних сполуками:

целюлоза;

геміцелюлоза;

2. Захисними компонентами.

3. Смаковими і ароматичними речовинами.

4. Компонентами їжі, несприятливо впливають на організм людини.

Особливе місце в цьому списку займає вода.

Нутрієнти виконують в організмі ряд функцій.

1. Пластична функція. Складові елементи їжі йдуть на побудову тканин і органів нашого тіла. Склад клітин тіла практично повністю оновлюється за дев'ять місяців. Атоми, ще вчора входили до складу тіла, переходять в навколишню природу, а атоми навколишньої природи надходять всередину організму.

2. Енергетична функція. Перетворення їжі в організмі супроводжується виділенням енергії, яка розсіюється у вигляді тепла і акумулюється у вигляді АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти) - універсального енергоносія, який бере участь у всіх фізіологічних процесах. Одна молекула АТФ акумулює 67-83,8 кДж енергії.

3. Інформаційна функція. З їжею в організм надходить хімічна та енергетична інформація про навколишню дійсність, що дозволяє йому реагувати на її зміни. Таким чином, людина інформаційно пов'язаний з неорганічним світом і іншими живими організмами.

4. Регуляторна функція. Багато складові їжі можуть впливати на діяльність окремих органів, тканин, водно-сольовий і енергетичний обмін, швидкість нервових процесів та інші фізіологічні функції організму.

Нехарчові компоненти, крім речовин несприятливо впливають на здоров'я, не володіючи енергетичної та пластичної цінністю, грають важливу роль в процесі травлення.

нутрієнтів

білки

Білки є одним з основних компонентів їжі і виконують ряд функцій: пластичну, каталітичну, гормональну, транспортну та ін.

З хімічної точки зору білки є полімерами, що складаються з амінокислот. Все розмаїття білків забезпечується 20 амінокислотами. Одні з них синтезуються в організмі і називаються замінними, інші, не синтезуються, повинні в достатній кількості надходити з їжею. Це незамінні амінокислоти.

Біологічна цінність білків визначається наявністю в них незамінних амінокислот, їх співвідношенням з замінними і ступенем їх засвоюваності. У зв'язку з цим розрізняють: біологічно цінні білки - умовно звані «повноцінними», до складу яких входять всі незамінні амінокислоти; менш цінні білки - «неповноцінні», що не мають однієї або більше незамінних кислот.

Залежно від свого походження розрізняють білки рослинного і тваринного походження.

У таблиці 1 представлена ​​загальна характеристика білків тваринного і рослинного походження.

Таблиця 1

Загальна характеристика білків

Кількість білкової їжі повинно забезпечувати необхідну потребу організму в білку, адже на його частку припадає близько 20% сухої маси клітини. Білки в організмі виконують пластичну функцію, тобто є основним будівельним матеріалом. Частина білків використовується і на енергетичні потреби. Приблизно 12% енергії, споживаної організмом, мобілізується завдяки білкам. Тому середньодобова потреба в білку у дорослої людини становить 1-1,5 г на 1 кг ваги тіла. 1 г білка при окисленні вивільняє приблизно 4 ккал енергії.

Слід пам'ятати, що потреби в білках зростають при вагітності, інфекційних захворюваннях, авітамінозах, важкому фізичному навантаженні.

Засвоєння білків залежить від кулінарної обробки їжі. Оптимальною температурою є 76 0 С, тому що зі збільшенням температури посилюється денатурація білка, що переводить його в менш засвоювані форми. Але, на жаль, цієї температури мало для кулінарної обробки і більшість білкової їжі обробляється при 100 0 С. В дієтології розроблені рекомендації з цього приводу. По-перше, не слід тривалий час піддавати їжу високотемпературній обробці. По-друге, краще вживати варене і тушковане м'ясо, а не смажене. Дрібно нарубані, провернути через м'ясорубку м'ясо більш корисно, ніж незбиране. По-третє, мінімальної термічній обробці слід піддавати і рослинну їжу. Перераховані вище легкозасвоювані рослинні білки доцільніше використовувати в їжу в сирому вигляді. Сир, яйця, м'ясо і рибу, що містять концентрований тваринний білок, доцільно вживати з великою кількістю сирих овочів і зелені. При цьому білок рівномірно розподіляється на розгалуженої поверхні клітковини овочів, піддаючись більш ефективному впливу травних ферментів, що сприяє його кращому перетравленню і засвоєнню поживних речовин.

Дефіцит білка в харчуванні знижує стійкість організму до інфекцій, негативно відбивається на діяльності серцево-судинної, дихальної та інших систем організму. Надмірне білкове харчування сприяє розвитку атеросклерозу, накопичення в організмі токсичних продуктів розпаду білків (аміак, сечовина та ін.), Знижує імунітет, є одним з факторів онкологічного ризику. Таким чином, як недолік, так і надлишок білка в харчуванні шкідливий для здоров'я.

вуглеводи

Вуглеводи - найважливіші компоненти харчового раціону, які виконують в організмі ряд функцій: енергетичну (56% енергії організм отримує за рахунок вуглеводів), пластичну, регуляторну.

У таблиці 2 наведена загальна характеристика вуглеводів.

Глюкоза є практично єдиним постачальником енергії для діяльності головного мозку. Глікоген - єдиний вуглевод тваринного походження. Найбільша його кількість міститься в печінці тварин, птахів, риб. Є він і в м'язах, але при дозріванні м'яса забійних тварин цей вуглевод руйнується.

Таблиця 2

Загальна характеристика вуглеводів

вуглеводи		представники	Основні джерела	ступінь засвоєння	Добова норма (всего400-500 г)
прості цукру	Моно саха Ріди олігосахариди	фруктоза галактоза сахароза мальтоза	Мед, солодкі фрукти, соки Рафінований цукор, варення, джеми, креми, цукерки	засвоювані
полісахариди		глікоген клітковина (Баластні ве щества)	Хліб, злаки, борошняні вироби, картопля, крахмалсодержащіе овочі Печінка і м'язи тварин і птахів Сирі овочі, листова зелень	засвоювані неусвояемие

Слід звернути увагу і на особливості перетравлення вуглеводної їжі. Розщеплення більшості вуглеводів починається в ротовій порожнині під дією ферментів слини. Особливо це відноситься до олігосахаридів і крохмалю. Остаточне розщеплення крохмалю до глюкози і її всмоктування відбувається в кишечнику. Моносахара, а більш за все глюкоза, починають всмоктуватися в ротовій порожнині і нижніх відділах шлунково-кишкового тракту. Тому багато дієтичні рекомендації передбачають вживання фруктів, особливо солодких, в окремі прийоми їжі, не поєднувати крохмалисту і білкову їжу.

Окремого розгляду потребує олігосахарид лактоза, який у великих кількостях міститься в коров'ячому молоці (5%). У деяких людей з віком шлунково-кишковий тракт перестає виробляти фермент, який розщеплює цей молочний цукор. Ці люди не переносять молоко, але можуть благополучно пити кефір, де цей цукор спожитий кефірний дріжджами.

З засвоюваних полісахаридів особливе місце займає крохмаль, на частку якого припадає до 80% споживання вуглеводів.

До незасвоюваним вуглеводів, крім клітковини, відносяться целюлоза, пектинові речовини, лігнін та ін. Хоча клітковина в тонкому кишечнику практично не засвоюється, нормальний процес травлення без неї неможливий. Вона та інші баластні речовини створюють сприятливі умови для просування їжі по шлунково-кишковому тракту, нормалізують діяльність мікрофлори, сприяють виведенню з організму холестерину. Клітковина в деякій мірі знижує апетит і створює відчуття насичення. Клітковина і пектинові речовини можуть зв'язувати кальцій, магній, фосфор, залізо, цинк, мідь і інші мікроелементи.

Оптимальний вміст баластних речовин в добовому раціоні близько 25 г, що легко забезпечується споживанням сирих і сушених фруктів, овочів, ягід, листової зелені, хліба грубого помелу.

Недолік в щоденному раціоні вуглеводів призводить до серйозних фізіологічних змін: порушень функцій центральної нервової системи, ослаблення розумової діяльності, атрофії м'язів.

Надлишок вуглеводів, особливо легкозасвоюваних, є однією їх причин порушення обміну речовин, що ведуть до ожиріння, цукрового діабету та інших захворювань сучасної людини.

жири

Жири - незамінні продукти харчування в забезпеченні різноманітних функцій організму: енергетичну (дають 30-40% добової калорійності раціону), пластичну, резервну, захисну, регуляторну.

Жири - це органічні сполуки, що складаються з гліцерину і жирних кислот, розчинні і нерозчинні у воді.

У таблиці 3 наведено загальну характеристика жирів тваринного і рослинного походження.

Таблиця 3

Загальна характеристика жирів

Групи жирів за походженням	Основні джерела	Фізичні властивості	Хімічний склад	Ступінь травлення і всмоктування	Добова норма (всього
тваринні жири	Сало, жир, Вершкових масло, сир, сметана, вершки, ковбаса, жирна свинина	Висока температура плавлення, тверді речовини	Насичені жирні кис лоти
рослинні жири	Рослинні масла: соняшникове, олив ковое, соєва, куку рузное і ін., Горіхи, вівсяна і гречана крупи	Низька температура плавлення, в основному, рідкі речовини	Ненасичений ні жирні кислоти	більш висока

Жирні кислоти, виступаючи основним компонентом жирів, діляться на насичені і ненасичені. Насичені жирні кислоти, такі, як стеаринова, пальмітинова і ін., Можуть частково синтезуватися в організмі і називаються замінними. Ненасичені жирні кислоти, особливо поліненасичені, такі, як ліноленова, лінолева, арахідонова та ін., Не можуть синтезуватися в організмі людини і тому є незамінними.

До складу харчових продуктів входять і так звані невидимі жири (в м'ясі, рибі, молоці і т.п.). Тому частина добового раціону жирів повинна припадати на ці невидимі жири і спеціальні кулінарні жири та маргарини. У добу дорослій людині необхідно 80-100 г жиру.

Біологічна цінність харчових жирів визначається наявністю в них незамінних жирних кислот, здатність перетравлюватися і всмоктуватися в шлунково-кишковому тракті.

Нагадаємо, що для кулінарної обробки жирів краще використовувати нерафіновану олію. Короткочасне нагрівання підвищує засвоюваність тугоплавких жирів. Нагрівання рослинних жирів, навпаки, зменшує їх біологічну цінність, так як руйнує поліненасичені жирні кислоти і деякі вітаміни. При тривалій тепловій обробці (більше 30 хв) утворюються токсичні продукти окислення жирних кислот. При нагріванні жиру вище 200 0 С і багаторазової тепловій обробці в ньому з'являються канцерогенні речовини.

Тривале обмеження споживання жирів призводить до ослаблення імунітету, порушення діяльності нервової системи, скорочення тривалості життя. Надмірне їх споживання, в свою чергу, сприяє розвитку атеросклерозу, ожиріння, порушення обміну речовин.

вітаміни

Вітаміни являють собою біологічно активні речовини, що мають велике значення для нормальної життєдіяльності організму. Вони є каталізаторами дії ферментів і гормонів, сприяють правильному обміну речовин, підвищують розумову і фізичну працездатність, забезпечують витривалість організму і стійкість до інфекцій.

Більшість вітамінів не синтезуються в організмі людини, тому необхідно постійне надходження їх з їжею. Деякі з них депонуються в тканинах і витрачаються у міру необхідності. Частина вітамінів синтезується мікрофлорою кишечника, тому навіть відсутність їх у їжі не викликає патологічних змін в організмі.

З хімічної точки зору вітаміни ділять на водорозчинні, жиророзчинні і вітаміноподібні речовини. До перших відносяться деякі вітаміни групи В (В1, В2, В3, В6, В12, С), вітамін РР і С. До других - вітамін А, D, Е, К. До третіх - вітамін Р, У 15, У 4, В 8 і ін.

Дефіцит якого-небудь вітаміну викликає порушення обміну речовин і на перших порах не проявляється у зовнішніх ознаках. Поступово розвиваються гіповітамінози (зниження забезпеченості організму тими чи іншими вітамінами) в подальшому можуть призвести до тяжких патологічних станів - авітамінозу. Наслідком таких змін є зниження стійкості організму до дії факторів.

Розрізняють первинні і вторинні гіповітамінози. Первинні гіповітамінози обумовлені недостатнім надходженням в організм вітамінів з їжею в результаті харчування рафінованими продуктами, недостатнім споживанням рослинної їжі, неадекватною кулінарною обробкою і тривалим неправильним зберіганням продуктів.

Вторинні гіповітамінози розвиваються в результаті порушення діяльності органів травної системи, печінки, при деяких інфекціях і застосуванні ліків (наприклад, ацетилсаліцилова кислота - аспірин - підсилює виведення вітамінів з організму з сечею).

У зимово-весняний період виникає сезонний гіповітаміноз, який має вельми широке поширення. У цей період в раціон бажано додатково вводити вітаміни. Застосування аптечних вітамінних препаратів має бути дуже обережним, так як їх передозування може давати хворобливі явища гіпервітамінозу. Так, передозування, здавалося б, нешкідливою аскорбінової кислоти призводить до загострення інфекційно-алергічних захворювань, підвищує згортання крові, аж до тромбоутворення, подразнює слизову шлунково-кишкового тракту, підвищує ризик виникнення виразкової хвороби шлунка і 12-палої кишки, сечокам'яної хвороби . До особливо тяжких отруєнь призводить передозування синтетичних вітамінів А і D. Крім того, хімічно синтезовані вітаміни значно гірше засвоюються організмом, ніж вітаміни, що містяться в овочах, ягодах, фруктах і лікарських рослинах. У рослинних продуктах вітаміни містяться в природному комплексі з іншими біологічно активними речовинами, значно підвищують їх засвоюваність.

Для компенсації сезонного гіповітамінозу в раціон рекомендується включати свіжовичавлені соки коренеплодів (моркви, буряка, ріпи і ін.), Які успішно зберігаються до пізньої весни наступного року, квашену капусту, сік обліпихи, журавлину. Водні настої таких лікарських рослин, як кропива, суниця, плоди шипшини, горобини, чорної смородини, є природними полівітамінними препаратами, що не приводять до явищ гіпервітамінозу.

Надходження вітамінів в організм може бути недостатнім в результаті неправильної кулінарної обробки продуктів харчування: нагрівання, консервування, копчення, висушування, заморожування, а також внаслідок нераціонального харчування.

Для того щоб звести до мінімуму втрати вітамінів при кулінарній обробці, треба враховувати ряд наступних факторів:

Багато вітаміни руйнуються при ультрафіолетовому опроміненні, тому нарізані овочі і салати слід захищати від сонячного світла;

Багато вітаміни окислюються при контакті з киснем повітря, тому нарізати овочі та зелень необхідно безпосередньо перед приготуванням їжі, а не заздалегідь;

Деякі вітаміни інактивуються при контакті з металами, особливо з залізом і міддю, тому готувати їжу бажано в емальованому, керамічному посуді або посуді з вогнетривкого скла;

Вітаміни руйнуються при поступовому і особливо тривалому нагріванні, тому овочі необхідно засипати в уже киплячу воду, а зелень додавати в готову страву.

Овочеві страви слід піддавати мінімальній тепловій обробці. Бажано віддавати перевагу сирим вегетаріанським стравам.

Потреба у вітамінах залежить від віку, статі, характеру трудової діяльності, кліматичних умов проживання, стану здоров'я.

Мінеральні речовини

Мінеральні речовини в більшості випадків складають 0,7-1,5% їстівної частини харчових продуктів. Вони не володіють енергетичною цінністю, як білки, жири і вуглеводи, проте без них життя людини неможливе.

Роль мінеральних речовин в організмі людини різноманітна. Вони відіграють основну роль в забезпеченні сталості осмотичного тиску, що є необхідною умовою для нормальної життєдіяльності клітин і тканин. Мінеральні речовини входять до складу гемоглобіну, гормонів, ферментів, є пластичним матеріалом для утворення кісткової і зубної тканини. У вигляді іонів мінеральні речовини беруть участь в передачі нервових імпульсів, забезпечують згортання крові і т.д.

Мінеральні речовини поділяються на мікро- і макроелементи, Макроелементи - Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S - містяться в їжі у відносно великих кількостях. Мікроелементи - Fe, Zn, J, F, Cu - в незначних.

В таблиця 4 дана загальна характеристика основних мінеральних речовин.

Таблиця 4

Загальна характеристика основних мінеральних речовин

	Основні джерела	Основні функції
	Молочні продукти, риба, злаки, горіхи, фрукти.	Складає основу кісткової тканини, впливає на процеси нервово-м'язової і серцево-судинної систем
	Молоко, риба, хліб.	Входить до складу білків, кісткової тканини, бере участь в обміні енергії
	Горіхи, овес, ячмінь, квасолю, овочі, листова зелень.	Бере участь у формуванні кісток, регуляції нервової тканини, в обміні вуглеводів і енергії
	Кухонна сіль, свіжі	Регулює кров'яний тиск, водний обмін, активізує травні ферменти
	Сухофрукти, горох, квасоля, виноград.	Регулює кислотно-лужну рівновагу крові, бере участь у передачі нервових імпульсів, активізує ряд ферментів
	Кухонна сіль, хліб.	Бере участь в утворенні шлункового соку, плазми крові, активізує ряд ферментів
	Білкові харчові про дукти.	Входить до складу амінокислот, гормонів і вітамінів
	М'ясо, злаки, бобові, журавлина, суниця, абрикоси.	Бере участь в утворенні гемоглобіну, деяких ферментів
	Бобові, злаки, дріжджі, печінка тварин і птахів.	Входить до складу гормону інсуліну, бере участь у вугіллі водному обміні
	Морська капуста, риба та ін. Морські продукти, яйця, овочі.	Бере участь в утворенні гормону щитовидної залози
	Морська риба, чай.	Входить до складу кісткової тканини
	Печінка, яєчний жовток, Зелені овочі.	Кровотворний елемент, сприяючий транспорту заліза в кістковий мозок

нехарчової КОМПОНЕНТИ

Характеризуючи харчові продукти, не можна не згадати про нехарчових речовинах, що грають досить серйозну роль в травленні і відбиваються на стані здоров'я людини.

Про роль баластних сполук в харчуванні було вже досить сказано. Нагадаємо лише, що вони є необхідними компонентами їжі і сприяють нормальному процесу травлення.

До захисних компонентів харчових продуктів відносяться речовини, які беруть участь в забезпеченні бар'єрних функцій тканин. Це вітаміни А, С, Р, Е і групи В. Речовинами, які беруть участь у захисті організму від патогенних мікроорганізмів і вірусів, є фітонциди. Це рослинні сполуки, які не засвоюються в організмі людини. Вони транзитом проходять через весь шлунково-кишковий тракт і знешкоджують мікроорганізми. Фітонциди є в гірчиці, хроні, часнику, цибулі, петрушці, капусті, буряку, моркви, цитрусових, обліписі, червоній і чорній смородині, суниці, журавлині, брусниці. Всі фітонциди, крім фітонцидів часнику, дуже нестійкі і руйнуються при тривалому зберіганні.

До захисних компонентів їжі відносяться і з'єднання, що поліпшують знешкоджують функцію печінки. Вони знаходяться в вітамінах В 15, В 12, РР, В2. Дуже важливі речовини, що проявляють антиканцерогенний ефекти. Це баластні речовини, бета-стирол, що міститься в рослинних оліях, комплекс вітамінів А, С і Е, вітамін К.

Джерелами захисних речовин є молоко, сир, кисломолочні продукти, нежирні сорти м'яса і риби у відварному вигляді, яєчний білок, рослинні масла, вівсяна і гречана крупи, листові овочі, буряк, морква, гарбуз, аґрус, обліпиха, шипшина. Бажано, щоб захисні речовини потрапляли в організм людини в комплексі.

Однак в продуктах харчування містяться і речовини, які протидіють прояву позитивного ефекту захисних речовин. Це біогенні аміни, які знаходяться в багатьох сортах сиру, шоколаді, томатах, ананасах, червоних винах, холестерин, який міститься в жирах, жирному м'ясі, каві і чаї. Слід пам'ятати, що антіпіщевие речовини не володіють токсичністю, але блокують і гальмують засвоєння багатьох нутрієнтів.

На особливу увагу заслуговують компоненти їжі, несприятливо впливають на організм. Це природні токсичні сполуки і канцерогенні речовини.

Серед природних токсичних з'єднань поширені лектини, ціаногенние аміни і соланін.

Лектини порушують всмоктування в тонкому кишечнику. Вони підвищують проникність стінок кишечника, що призводить до проникнення чужорідних речовин в кров, викликаючи при цьому склеювання еритроцитів. Ці речовини містяться в бобових, арахісі, проростках рослин, ікрі риб. Теплова обробка руйнує їх практично повністю.

Ціаногенние аміни містяться в ядрах кісточок мигдалю, абрикосів, вишні. В результаті руйнування амінів відбувається виділення синильної кислоти. Це відбувається, наприклад, при тривалому зберіганні наливок, настояних на плодах з кісточками.

Соланін утворюється в позеленіли бульбах картоплі.

Канцерогенні речовини - це поліциклічні ароматичні вуглеводи, які утворюються в обвуглених ділянках харчових продуктів, в перегрітих жирах, в продуктах копчення. Вони містяться в продуктах, які зберігаються при недостатньо низькій температурі, можуть утворюватися в рослинах, які виросли на грунті, рясно удобреному азотистими сполуками (нітратами), особливо їх багато в буряках і листових овочах.

вода

Організм дорослої людини на 60% складається з води. Вода є основним середовищем, в якій протікають численні хімічні реакції. Вміст води в організмі, кожному органі тканини строго регулюється і підтримується на постійному рівні. Сталість внутрішнього середовища організму, в тому числі і води - одна з головних умов нормальної життєдіяльності.

Питний режим людини визначається багатьма факторами: температурою навколишнього середовища, характером і тяжкістю виконуваної роботи, віком і станом здоров'я, харчовим раціоном і режимом харчування.

Для здоров'я шкідливий як недолік води, так і її надлишок. При нестачі води в організмі відбувається деяке згущення крові, що негативно позначається на кисневому і тканинному харчуванні, ускладнюється робота нирок через утворення більш концентрованої сечі, погіршується робота мозку (він містить 80% води). При надлишку ж води посилюється робота нирок, дратується сечовий міхур, серце працює з великим перевантаженням через збільшення об'єму крові.

Протягом доби в результаті різних обмінних процесів організм втрачає разом з сечею, калом, потом, що видихається приблизно 2-2,5 літра води. У виняткових випадках - при важкій фізичній роботі, в спеку, при великому споживанні рідин - втрати води можуть збільшуватися до 10 літрів.

Близько 1 літра води відновлюється за допомогою води, що міститься в харчових продуктах, і води, що утворюється в результаті окислення жирів, вуглеводів і навіть білків. Тому на частку рідких продуктів припадає 1-1,5 літра води. Сюди входить вода в напоях (чай, кава, соки, компоти, мінеральна вода) і в супах.

Лікарі-дієтологи рекомендують дотримуватися рівномірного споживання води протягом усього дня. У спеку або при посиленій фізичній праці краще вживати мінеральну воду, сильно розбавлений фруктовий або ягідний сік, злегка підсолену водопровідну або газовану воду.

Стакан холодної води, випитої натщесерце, посилює скорочення кишечника, що допомагає долати звичні запори.

Дуже холодне питво після рясної жирної їжі викликає тривале перебування харчової грудки в шлунку. Розбавлена ​​теплою або гарячою водою їжа швидше покидає шлунок. Небажаним є і харчування всухом'ятку. Бутерброди, сухарі, бублики і т.п. слід запивати під час їжі.

Велике значення для підтримки здоров'я має і якість води. Одним з важливих показників води є вміст в ній мінеральних солей. Зазвичай у воді містяться іони Ca, Mg, S, Cl, Fe, Mn, Cu і ін.

Водопровідна вода, проходячи централізовану систему очищення, хлорується, насичується солями заліза. Жорстка вода містить велику кількість карбонатів кальцію і магнію. Тому для очищення води в домашніх умовах доцільно застосовувати побутові фільтри. Слід пам'ятати, що при кип'ятінні води в осад випадає не все кількість домішок. Тривале відстоювання сирої води призводить до розчинення в ній хлору.

білки

Білки відіграють найважливішу роль в процесах життєдіяльності. Вони є результатом експресії генів і інструментом, за допомогою якого геном управляє всіма метаболічними реакціями в клітці. Білки беруть участь в побудові клітин і тканин, здійснюють біологічний каталіз, регуляторні та скоротливі процеси, захист від зовнішніх впливів.

Амінокислоти, з'єднуючись один з одним за допомогою пептидних зв'язків, утворюють поліпептиди. Білками називають поліпептиди, що містять більше 50 амінокислотних залишків. У природі невеликі поліпептиди синтезуються за допомогою відповідних ферментів, основна ж маса білків утворюється за допомогою матричного синтезу.

Здійснення білкового синтезу хімічним шляхом засноване на методі твердофазного синтезу. Таким же способом було отримано гормон інсулін. Однак незважаючи на розробку автоматичних синтезаторів, метод хімічного синтезу білків не отримав широкого поширення через наявність великої кількості технічних обмежень.

В останні роки білки рослинного походження все більшою мірою використовують для харчування не тільки тварин, а й людини. Пряме споживання людиною рослинних білків стосується в першу чергу зернових культур, бобових, а також різних овочів. Виділення високоочищених білків (ізолятів) відбувається в кілька стадій. На першій стадії білки вибірково переводяться в розчинний стан. Ефективність розділення твердої (домішки) і рідкої (білки) фаз є запорукою отримання в подальшому високоочищеного продукту. Білковий екстракт містить багато супутніх розчинних продуктів, тому на другій стадії білки відокремлюють осадженням або застосовують мембранну технологію, а також інші прийоми (електроліз, іонообмінні смоли, молекулярні сита і ін.). Коли оптимальні умови розчинності білків визначені, вибір конкретного технологічного процесу залежить від виду сировини і цільового продукту.

Виробництво білкових продуктів методом мікробіологічного синтезу має багатовікову історію. Мікробні білки привертають увагу біотехнологів в якість харчових продуктів у зв'язку з дешевизною і швидкістю їх отримання в порівнянні з тваринними і рослинними білками. Промислове отримання білка з мікробних клітин здійснюється методом глибинного, безперервного культивування. Істотним недоліком цієї технології є наявність в кінцевому продукті домішок мікробних клітин, кількість і токсичність яких має строго враховуватися. Наявність небажаних домішок при виробництві мікробного білка призвело до того, що він в основному використовується як корм для сільськогосподарських тварин. Білки і продукти їх деградації застосовуються в медицині як лікарських речовин і лікувальних харчових добавок.

У клінічній практиці широко застосовують білковий гідролізат. За допомогою кислотного або ферментативного гідролізу казеїну отримують білковий гідролізат медичного призначення. Так, препарат Аміго застосовують при крововтратах. Препарат церебролізин, що складається з суміші незамінних амінокислот, призначають при порушенні мозкового кровообігу, розумової відсталості, втрати пам'яті.

ліпіди

Ліпіди - низькомолекулярні органічні сполуки, повністю або майже повністю нерозчинні у воді, можуть бути вилучені з клітин тварин, рослин і мікроорганізмів неполярними органічними розчинниками, такими як хлороформ, ефір, бензол. До їх складу входять спирти, жирні кислоти, азотисті основи, фосфорна кислота, вуглеводи та ін.

Широке застосування знайшли солі вищих кислот - мила, - миючий дію яких полягає в емульгування жирів і масел та суспендування найдрібніших твердих частинок бруду. Мила використовують також для стабілізації емульсій, синтетичних латексів, пен, як присадки, структурують добавок і т.п.

Для аналізу сумішей жирних кислот найбільш придатний метод газорідинної хроматографії (ГРХ). Цей метод характеризується високою роздільною здатністю і має досить високу чутливість.

Воску - складні ефіри жирних кислот і вищих багатоатомних або двоатомних спиртів. Природні воску - бджолиний віск і спермацет - знайшли широке застосування в медицині, парфумерній промисловості. Спермацет добре всмоктується через шкірні покриви і здавна використовується в парфумерії та медицині як основа для приготування кремів і мазей. Бджолиний віск застосовується в медицині для приготування мазей, пластирів; входить до складу поживних, відбілюючих, що очищають кремів і масок. Він також знаходить застосування в різних галузях промисловості і завдяки таким властивостям, як кислотоустойчивость, водо- і електроізоляційні, стійкість до дії світла, нагрівання.

під мікробними ліпідами  маються на увазі всі розчинні в неполярних розчинниках клітинні компоненти мікроорганізмів. В даний час ведуться пошуки нових джерел отримання жирів, в тому числі і на технічні потреби. Цим джерелом можуть стати мікроорганізми, ліпіди яких після відповідної обробки придатні для використання в різних галузях промисловості: медичної, хіміко-фармакоцевтіческой, лакофарбової, шинної і інших, що дозволить вивільнити значні кількості масел тваринного і рослинного походження.

Технологічний процес отримання мікробних ліпідів, на відміну від отримання білкових речовин, обов'язково включає стадію виділення ліпідів з клітинної маси методом екстракції в неполярному розчиннику (бензині або ефірі). При цьому отримують одночасно два готових продукту: мікробний жир (біожір) і знежирений білковий препарат (біошрот).

Сировиною для цього процесу є ті ж середовища, що і для виробництва кормової біомаси. У процесі культивування мікроорганізмів на різних середовищах виходять три класи ліпідів: прості, складні ліпіди і їх похідні.

Прості ліпіди - нейтральні жири і воски. Нейтральні жири (основні запасні компоненти клітини) - ефіри гліцерину і жирних кислот, основна маса яких триацилгліцеридів (є, втім ще й моно- і дигліцериди). Воски - ефіри жирних кислот або моноооксікіслот і аліфатичних спиртів з довгою вуглецевої ланцюгом. За структурою і властивостями близькі до нейтральних ліпідів. Найбільша кількість нейтральних ліпідів синтезують дріжджі і міцеліальні гриби. Прості ліпіди знаходять застосування як технологічні мастила в процесах холодної і теплової обробки металів. Продуцентами складних ліпідів є в основному бактерії.

Складні ліпіди діляться на дві групи: фосфоліпіди і гліколіпіди. Фосфоліпіди (фосфогліцерідов і сфінголіпіди) входять до складу різних клітинних мембран і беруть участь в перенесенні електронів. Їх молекули полярні і при рН 7,0 фосфатна група несе негативний заряд. Концентрат фосфоліпідів знаходить застосування в якості антикорозійного присадки до олив і як добавка при флотації різних мінералів. Гліколіпіди на відміну від фосфоліпідів не містять молекули фосфорної кислоти, але також є сільнополярних сполуками за рахунок наявності в молекулі гідрофільних вуглеводних груп (залишків глюкози, манози, галактози і ін.).

До похідних ліпідів відносять жирні кислоти, спирти, вуглеводні, вітаміни Д, Е і К. Жирні кислоти представлені насиченими і ненасиченими з одним подвійним зв'язком кислотами нормального будови і парним числом вуглецевих атомів (пальмітинова, стеаринова, олеїнова). Серед дієнових жирних кислот можна виділити лінолеву. Подвійні зв'язку в ненасичених жирних кислотах мікробних ліпідів часто розташовуються так, що ділять їх на частини, число вуглецевих атомів в яких кратно трьом. Очищені монокарбонові кислоти з числом вуглецевих атомів 14-18 знаходять широке застосування в миловарній, шинної, хімічної, лакофарбової та інших галузях промисловості.

Спирти, присутні в ліпідах, діляться на три групи: спирти з прямою ланцюгом, спирти з β-ионов кільцем, що включають вітамін А і каротиноїди, а також стерини - компоненти неомиляемой частини ліпідів (наприклад, ергостерину, опромінення якого ультрафіолетовим світлом дозволяє отримувати вітамін Д2 ).

Для промислового використання важливе значення має здатність посилено накопичувати ліпіди. Цією здатністю володіють деякі мікроорганізми, в першу чергу дріжджі. Процес утворення ліпідів у більшості дріжджів складається з двох чітко розмежованих стадій:

Перша характеризується швидким утворенням білка в умовах посиленого постачання культури азотом і супроводжується повільним накопиченням ліпідів (в основному гліцерофосфатів і нейтральних жирів);

Друга - припиненням зростання дріжджів і посиленим накопиченням ліпідів (в основному нейтральних).

Типовими ліпідообразователямі є дріжджі Cryptococcus terricolus. Вони можуть синтезувати велику кількість ліпідів (до 60% від сухої маси) в будь-яких умовах, навіть найбільш сприятливих для синтезу білка.

З інших ліпідообразующіх дріжджів промисловий інтерес представляють дріжджі С.guilliermondii, утилізують алкани. Вони синтезують в основному фосфоліпіди. Накопичують великі кількості ліпідів і активно розвиваються на вуглеводних субстратах (на мелясі, гидролизатах торфу і деревини) також дріжджі видів Lipomyces lipoferus і Rhodotorula gracilis. У цих видів дріжджів липогенез сильно залежить від умов культивування. Ці продуценти накопичують значні кількості (до 70%) триацилгліцеридів.

Мікроскопічні гриби поки не набули великого поширення в отриманні ліпідів, хоча жир грибів за своїм складом близький до рослинного. Вихід жирів у Asp.terreus, наприклад, на вуглеводних середовищах досягає 51% від абсолютно сухої ваги (АСВ). Ліпідний склад грибів представлений в основному нейтральними жирами і фосфоліпідами.

Ліпіди, синтезовані бактеріями, своєрідні за своїм складом, так як включають в основному складні ліпіди, тоді як нейтральні жири становлять незначну частину біомаси. При цьому бактерії виробляють різноманітні жирні кислоти (що містять від 10 до 20 атомів вуглецю), що важливо для промислового отримання специфічних жирних кислот. Водорості перспективні для культивування в якості ліпідообразователей, так як не потребують органічному джерелі вуглецю. Хімічний склад (співвідношення білків і жирів) водоростей також сильно варіює залежно від змісту в середовищі азоту. Недоліки - мала швидкість росту і накопичення токсичних сполук в клітинах, - обмежують промислове застосування.

Отже, основну роль в процесі біосинтезу ліпідів грають різні штами дріжджів. Вони використовують ті ж джерела сировини, що і для отримання кормового білка, причому від цінності вуглецевого харчування залежать вихід біомаси, кількість і склад синтезованих ліпідів. Для забезпечення спрямованого біосинтезу ліпідів в живильному середовищі вживаються легкоассіміліруемие джерела азоту.

На зрушення біосинтезу в бік утворення ліпідів або білка впливає співвідношення вуглецю та азоту в середовищі. Так, підвищення концентрації азоту викликає зниження ліпідообразованія, а недолік азоту при забезпеченості вуглецем веде до зниження виходу білкових речовин і високому процентному вмісту жиру. Встановлено, що оптимальне співвідношення N: Для того менше, ніж важкодоступних для дріжджів джерело вуглецю. Зазвичай для вуглеводневої сировини співвідношення N: C = 1:30, а для вуглеводного - 1:40. Накопичення ліпідів можливо тільки при наявності в середовищі фосфору. При його недоліку джерела вуглецю використовуються не повністю, при надлишку - накопичуються неліпідні продукти. На фракційний склад ліпідів зміна вмісту фосфору не впливає.

Вплив інших елементів середовища (мікро- і макроелементів) позначається на інтенсивності росту дріжджів і швидкості утилізації джерела вуглецю, що впливає і на кількість накопичених ліпідів, але не на їх якість.

На фракційний склад синтезованих ліпідів надають інші умови культивування: аерація, рН і температура. Від інтенсивності аерації залежить синтез фосфогліцерідов, жирних кислот і триацилгліцеридів. При недостатній аерації ліпіди містять в 4 рази менше триацилгліцеридів, в 2 рази більше фосфогліцерідов і в 8 разів більше жирних кислот, ніж при нормальній. При інтенсифікації аерації зростає ступінь ненасиченості ліпідів і збільшується відносна кількість усіх груп ненасичених кислот. Підвищення рН середовища веде до збільшення вмісту фосфогліцерідов і жирних кислот при одночасному зниженні кількості триацилгліцеридів. Оптимальні температури зростання і ліпідообразованія для клітин збігаються, причому вміст ліпідів не залежить від температури культивування. Однак, регулюючи температуру, можна створювати різні співвідношення насичених і ненасичених жирних кислот у складі фосфоліпідних мембран.

Для вуглеводних субстратів найбільш відпрацьована технологія отримання ліпідів на гидролизатах торфу і деревини. Як показали дослідження, співвідношення гідролізатів торфу і деревини 1: 4 забезпечує найбільший вихід біомаси в стадії культивування (до 10 г / л) при максимальному вмісті ліпідів (до 51% від АСВ) і високому коефіцієнті засвоєння субстрату (до 0,54). З 1 тонни абсолютно сухого торфу після його гідролізу і ферментації можна отримати 50-70 кг мікробного жиру з переважним вмістом триацилгліцеридів.

Практичне застосування вуглеводів

Вуглеводи різної природи і їх похідні широко застосовуються в медичній і фармацевтичній практиці. Глюкоза, сахароза, лактоза, крохмаль з давніх пір використовуються для приготування різних лікарських форм в аптечних і заводських умовах.

До групи похідних вуглеводів-кардіотонічних засобів відносяться серцеві глікозиди, які посилюють скоротність міокарда. Наприклад, дигітоксин - потужний стимулятор серцевого м'яза.

До гликозидам, відносяться також і деякі антибіотики, наприклад еритроміцин, стрептоміцин, пуромицин.

Все більшого значення в медицині набувають полісахариди та їх похідні. Багато з них підвищують стійкість організму до бактеріальних і вірусних інфекцій, т. Е. Мають імуностимулюючу дію; перешкоджають виникненню і розвитку пухлин, дії рентгенівських променів і т. д.

На основі бактеріального полісахариду декстрану розроблені і знайшли застосування в медицині плазмозамещающие розчини - поліглюкін, реополіглюкін, рондекс, реоглюман.

Полісахариди використовують у фармацевтичній промисловості як основу для приготування мазей, емульсій, гелів.

З біомаси ряду базидіальних грибів в Японії отримують полісахариди   Коріолан, лентіпан, пахіман, шізофіллан,  які використовують для лікування деяких онкологічних захворювань. У Росії розроблено біотехнологічна виробництво екзополісахаридів: аубазидана і поллулан, що є продуцентами гриба   Aureobasidium   pullulans. Аубазидана використовується як допоміжний засіб для створення лікарських форм, а поллулан знайшов застосування в харчовій промисловості.

Крім перерахованих полісахаридів, вивчені багато інших грибні вуглеводи, які в перспективі можуть бути рекомендовані до впровадження у виробництво.

Практична діяльність на всій історії розвитку людства пов'язана з переробкою водневмісткої сировини: хлібопечення, бродіння, виготовлення паперу, бавовняних і лляних тканин, ацетатного і віскозного шовку, бездимного пороху і ін.

У практиці біохімічних лабораторій широко застосовують карбокси-метилцеллюлозу і ДЕАЕ-целюлозу, сефадексе - нерозчинні зшиті декстрани (глюкан), що знайшли застосування в техніці поділу різних полімерних речовин. Високомолекулярний полісахарид агар-агар, що міститься в деяких морських водоростях, широко використовується в мікробіології для приготування твердих поживних середовищ, а в кондитерській промисловості для виготовлення желе, пастили, мармеладу. У харчовій і кондитерській промисловості знайшли застосування такі природні глікозиди, як ванілін, синигрин, пеларганідін. Як смакова добавка в харчовій промисловості використовується сорбіт - продукт відновлення D-глюкози. В даний час набуло широкого поширення біотехнологічна виробництво ксантану - бактеріального полісахариду для нафтовидобувної, харчової, медичної промисловості, сільського та лісового господарства.

Великий інтерес для практики представляє мікробний полісахарид курдалан (від англ.   curda  - коагулировать, ущільнювати), застосовуваний в хлібопеченні, харчової, медичної промисловості. Відомі біотехнологічні процеси отримання з крохмалю циклодекстринов, що застосовуються в якості носіїв для включення в них багатьох летючих і ароматичних смакових інгредієнтів, а також лікарських речовин.



Тема урока: Ж Іри , б елк і,   вуглеводи і вітамін и як компоненти піщі.Іх роль в організмі

мета: систематизація знань учнів на межпредметной основі.

завдання: освітні: узагальнення знань про хімічні властивості речовин; розглянути застосування знань з хімії на практиці; закріплення навичок експериментування.

виховні: довести учням провідну роль теорії в пізнанні практики; показати учням взаємозв'язок протилежних процесів.

Розвиваючі: розвиток логічного мислення шляхом порівняння, узагальнення, аналізу, систематизації; розвиток пізнавальної активності та творчої діяльності.

Тип уроку: семінар з перевірки, оцінки, корекції знань.

Девіз уроку:

Мислячий розум не відчуває себе щасливим, поки не вдасться зв'язати воєдино розрізнені факти

Д.Хевеші

Хід уроку

I. Мотивація навчальної діяльності учнів, повідомлення теми, мети, завдань уроку

учитель: Організм людини - це унікальний "хімічний комбінат", в якому протікає безліч різноманітних хімічних реакцій. Відповідно до закону збереження енергії людині необхідно підтримувати певний запас енергії. Витрата енергії, як відомо, заповнюється за допомогою харчування. Головні компоненти їжі - вуглеводи, білки, жири. В результаті травлення ці речовини перетворюються в більш прості і розносяться кров'ю в усі клітини організму, де окислюються киснем, які доставляють кров'ю з легенів.

Отже, тема семінару "ХІМІЧНА АЗБУКА ЇЖІ".

Мета заняття: Систематизувати знання ПРО ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ ЇЖІ НА ОСНОВІ МІЖПРЕДМЕТНИХ ЗНАНЬ (ХІМІЯ І БІОЛОГІЯ)

Молекули харчових речовин служать матеріалом для побудови всіх клітин нашого організму. (Зростання клітин людського організму відбувається в результаті протікають в ньому хімічних реакцій). У той же час молекули їжі "згорають" всередині нас і забезпечують організм енергією, необхідною для підтримки його постійної температури, фізичної і розумової діяльності.

Енергію дає практично будь-яка їжа, але вуглеводи (цукор і крохмаль) містять її більше за інших продуктів. Щоб успішно будувати клітини нашого організму, потрібні більш специфічні речовини. Основний будівельний матеріал в цьому випадку - білки і жири. Також абсолютно необхідні вітаміни і мінеральні солі, хоча і в дуже невеликих кількостях.

Кожен, хто стежить за своєю вагою, повинен рахувати калорії. Калорія - це одиниця виміру кількості енергії, в тому числі і в продуктах харчування. Наприклад, порція смаженої в маслі картоплі містить 220 кілокалорій. Звідки береться ця енергія? Відповідь проста. Вся енергія їжі - це збережена енергія сонячного світла.

При фотосинтезі рослини поглинають сонячну енергію і синтезують з простих молекул великі, багаті енергією молекули. Енергія сонця переходить в хімічну енергію молекул. При попаданні в організм вони окислюються з виділенням енергії. Так, в кінцевому підсумку ми використовуємо енергію Сонця.

6СО 2 + 6Н 2 Про + 686 ккал = С 6 Н 12 Про 6 + 6О 2

II. Перевірка знань учнями фактичного матеріалу, основних понять, законів, теорій, умінь пояснювати їх сутність

Білки - це найважливіші для життя речовини. Білки - основний структурний компонент живих тканин. Подивіться на свого сусіда. Все, що ви бачите: шкіра, волосся, очі, нігті, - це білки. Кісткові тканини, кров, мозок - все містить білки. Крім того, всі ферменти, що контролюють хімічні процеси в організмі, є білки.

Білки - це полімери, побудовані з невеликих молекул, званих амінокислотами. Кожна амінокислота містить вуглець, азот, водень, в деяких є також сірка. Як і цукру, білки - це будівельні блоки для побудови більш складних вуглеводів. 20 природних амінокислот утворюють всі білки. Вони мають загальні структурні характеристики; всі вони містять аміно- і карбоксильну групи.

Демонстраційний експеримент "Склад молока".

Мета роботи: довести наявність білка в молоці.

устаткування: стаканчик з молоком, скляна паличка, оцтова кислота, марля, чистий стаканчик, чашка Петрі.

Порядок роботи.

Для відділення білка додайте в стаканчик з молоком кілька крапель оцтової кислоти. Перемішайте скляною паличкою. При цьому казеїн згортається і утворюється сирний осад (творог).

Натягніть на склянку марлю, складену в чотири шари, і відфільтруйте через неї казеїн. Зібраний в марлі казеїн трохи відіжміть над склянкою.

На відміну від слів "білки" або "вуглеводи" слово "жири" часто використовується в побуті, і йому іноді надається неприємний смисловий відтінок. Про людину з надмірною вагою можна почути, що він занадто "жирний". Жири - один з основних видів біомолекул, що мають свої специфічні властивості і функції так само, як і вуглеводи.

Жири становлять істотну частину їжі людини. Вони містяться в м'ясі, рибі, молочних продуктах, зерні.

Молекули жирів складаються з вуглецю, водню і кисню, як і молекули вуглеводів. Вміст кисню, однак, в них менше, ніж у вуглеводів, в цьому сенсі вони ближче до вуглеводнів. Взагалі і по розчинності, і за змістом енергії жири більше нагадують вуглеводні, ніж вуглеводи. Якщо надходження енергії в організм перевищує його витрата, то "зайве" її кількість перетворюється в жир і відкладається в тканинах організму. Якщо енергії надходить менше, ніж потрібно, то цей жир витрачається.

Жири входять до складу класу біомолекул, званих ліпідами. Деякі з ліпідів беруть участь в побудові клітинних мембран і тим самим утворюють "каркас" клітин. Інші ставляться до гормонів - хімічним речовинам, що регулює різні процеси життєдіяльності організму.

III. Перевірка глибини осмислення знань, ступеня узагальнення

(Питання заздалегідь дано учням для підготовки до семінару.)

Чому при заквашування капусти з великою кількістю солі вона значно гірше зберігається, ніж при додаванні дуже малих кількостей солі - адже сіль є консервантом?

Молочнокислі бактерії, що викликають молочнокисле бродіння, можуть, як і всі живі організми, розвиватися тільки в певних умовах: при рН 3,5. Сіль згубно діє на багато мікроорганізмів, в тому числі і на молочнокислі бактерії. Тому при надлишку солі процес молочнокислого бродіння пригнічується, і в капусті не утворюється достатньої кількості - молочної кислоти.

Чому жири широко використовують для приготування їжі?

Жири та олії можна нагрівати до більш високої температури, ніж воду. Вони починають пригорати лише при 200-З00 С, а вода при 100 ° С вже кипить. Коли який-небудь продукт смажать на олії, його поверхню від високої температури спікається і все соки залишаються всередині. Крім того, жир надає їжі своєрідний смак і збагачує її калоріями.

Розчиняючи фарбувальні й ароматичні речовини овочів при смаженні і пасеруванні, жири надають стравам золотистий колір, особливий аромат і ніжну структуру, що покращує органолептичні властивості і підвищує поживну цінність їжі.

Чому при тривалому варінні м'ясний бульйон стає каламутним і салістого?

При тривалому кип'ятінні м'ясних бульйонів відбувається гідроліз жирів і утворення жирних кислот, які і надають бульйону каламутність, салістий смак, неприємний запах.

Чому жири псуються при зберіганні?

Якщо жир надто довго зберігати, особливо в теплому місці, то він прогоркает, це відбувається з двох причин.

По-перше, через те, що жир гідролізується, при якому утворюються жирні кислоти. Жирні кислоти з короткими вуглецевими ланцюгами (менше десяти атомів) навіть в незначних кількостях надають жиру неприємний запах і роблять його неїстівним. Високомолекулярні кислоти (а саме вони містяться в більшості масел і жирів) смаку і запаху не мають, і підвищення їх утримання не призводить до зміни смаку масел.

По-друге, причиною прогоркания жирів та олій може бути реакція приєднання кисню по подвійних зв'язках. Це властиво жирам і масел, що містить залишки ненасичених кислот: лінолевої, ліноленової, олеїнової. До кожної подвійного зв'язку приєднується по два атома кисню, і утворюються так звані перекису, які в результаті подальших перетворень утворюють спирти, альдегіди і кетони, кислоти з вуглецевої ланцюжком меншої довжини, ніж у вихідному жирі.

Саме вторинні продукти окислення викликають появу неприємного присмаку (прогоркания), а що входять до їх складу леткі сполуки обумовлюють і погіршення запаху. Утворені продукти можуть змінювати фізичні властивості жиру, приводити до вспениванию фритюрних масел, сприяти розпаду вітамінів, надавати токсичну дію на організм людини і викликати небажані процеси в травному тракті. Встановлено, що чим вище ненасиченість залишків жирних кислот, що входять до складу жиру, тим більше швидкість його окислення.

Чому прогоркание не грозить маргарину?

У сучасному виробництві маргарину використовують рослинні жири, які в основному містять ненасичені жирні кислоти (головним чином олеїнову). Рідкі рослинні жири перетворюють у тверді гидрированием. Так отримують основу маргарину, в яку вводять емульгатори, а для додання більш приємного смаку - вершкове масло, молоко, ароматичні речовини. Сорти маргарину ( "Вершковий", "Домашній" і ін.) Розрізняються лише характером цих добавок. Так як жири, що входять до маргарин, не містять подвійних зв'язків, то не відбувається і прогоркание.

Чому в хлібі багато дірочок?

“Дірочки "надають хлібу пишність, а з'являються вони в результаті спиртового бродіння. Глюкоза під впливом ферменту перетворюється в етиловий спирт, і утворюється вуглекислий газ. Найдавніший спосіб зброджування тіста - додавання невеликої кількості дріжджів. Коли тісто потрапляє в піч, під дією тепла вуглекислий газ розширюється в обсязі, а етиловий спирт випаровується і його пари теж розширюються. В результаті хліб стає пишним і пористим.

Чому корисні кисломолочні продукти?

Цінність кисломолочних продуктів полягає в тому, що вони містять в своєму складі мікроорганізми (молочнокислі бактерії) і продукти їх життєдіяльності, які пригнічують гнильні бактерії в шлунково-кишковому тракті людини. Молочна кислота виходить в процесі молочнокислого бродіння і, знижуючи рН середовища, перешкоджає діяльності гнильних мікроорганізмів. Засвоєння кисломолочних продуктів відбувається приблизно в три рази швидше, ніж молока. Тому їх широко використовують в лікувальному харчуванні для поліпшення шлункової секреції і нормалізації перистальтики кишечника при лікуванні колітів та гастритів.

Чому при варінні крупи, макаронних виробів, соусів, киселів відбувається збільшення маси продукції?

Всі ці продукти містять крохмаль. Крохмальні зерна при звичайній температурі не розчиняються у воді, при підвищенні температури вони набухають, утворюючи в'язкий колоїдний розчин - крохмальний клейстер. При клейстеризации крохмаль здатний поглинати 200-400% води, що призводить до приварити. Під дією ферментів або кислот при нагріванні крохмаль приєднує воду і гідролізується.

Цей процес відбувається при отриманні багатьох харчових продуктів - патоки, глюкози, хлібобулочних виробів - і при смаженні картоплі.

Як відрізнити кістлявий окорок від біфштексного хімічним шляхом?

Кістлявий окорок містить крохмаль, тому під дією йоду його проба повинна змінити колір в синій колір.

Який крохмаль краще для фруктового і молочного киселів?

Для молочного киселю застосовують кукурудзяний крохмаль, а картопляний надає йому синій відтінок, але кукурудзяний крохмаль не можна застосовувати для приготування фруктово-ягідних киселів, так як з'являються білуватий відтінок і неприємний присмак зерна.

Чому при довгому пережовуванні чорного хліба з'являється солодкуватий смак?

У слині людини міститься фермент амілаза (птіалін), що викликає гідроліз крохмалю і утворення глюкози. Зазвичай людина не відчуває цього солодкого присмаку, оскільки в ротовій порожнині їжа перебуває 15-18 с.

Для чого нашому організму потрібна целюлоза (клітковина)?

Організм людини не пристосований для переварювання целюлози, так як він не продукує ферменти, необхідні для її розщеплення. Часткове розщеплення клітковини відбувається під дією ферментів, які виділяють наявні в кишечнику мікроорганізми. Але все ж целюлозу відносять до групи баластних речовин. Вони впливають на перистальтику кишечника, створюючи необхідні умови для просування їжі по шлунково-кишковому тракту сприяють виведенню з організму холестерину, перешкоджають всмоктуванню отруйних речовин. Недолік баластових речовин в організмі сприяє ожирінню, розвитку жовчнокам'яної хвороби, серцево-судинних захворювань, з цієї ж причиною пов'язують зростання числа захворювань на рак товстої кишки. Слід зазначити, що баластні речовини створюють відчуття насиченості, знижують апетит. Багато клітковини в хлібі грубого помелу, картоплі, капусті, моркві.

Чому при тепловій обробці м'яса і риби відбувається зменшення маси готового продукту? Під дією температури відбувається зміна вторинної, третинної і четвертинної структури білкової молекули (денатурація). Первинна структура, а отже, і хімічний склад білка не змінюються. При денатурації білки втрачають вологу (руйнуються водневі зв'язки), що призводить до зменшення маси готового продукту.

У чому причина утворення піни на поверхні м'ясних бульйонів, смажених м'ясних і рибних виробів? Це пояснюється згортанням розчинних у воді білків (альбумін, глобулін).

Навіщо маринують м'ясо для шашлику? Під впливом оцтової або лимонної кислоти відбувається частковий гідроліз білків. Білки розпадаються на полі і дипептиди. У шлунку під впливом ферментів цей процес триває і в підсумку призводить до утворення амінокислот. Таким чином, маринування полегшує переварювання білка.

Фахівці в області харчування радять споживати овочі та фрукти свіжими, без тривалої теплової обробки. Про збереження вітаміну якої групи при цьому піклуються перш за все? Чому до цієї поради варто прислухатися?

Про збереження вітаміну С.

IV. Застосування знань учнів в стандартних умовах

Білки, жири, вуглеводи - основні компоненти їжі і джерела енергії для всього живого. Інші речовини - вітаміни і мінеральні солі - не менш важливі, хоча вони і потрібні організму в мікроскопічних кількостях. Ці невеликі, але необхідні кількості надходять в організм разом з їжею. Чому ж ці речовини настільки незамінні?

Давайте розглянемо спочатку вітаміни.

Вітаміни виконують в організмі вкрай специфічні завдання. Наприклад, вітамін D дає можливість іонів кальцію проникати в кров з продуктів через стінки кишечника. Без цього вітаміну велика частина іонів кальцію була б втрачена для організму.

За визначенням вітаміни - це біомолекули, які потрібні в невеликих кількостях для зростання, відтворення, здоров'я і життя. Незважаючи на всю їх важливість, загальна кількість всіх вітамінів, необхідних організму, становить 0,2 г в день.

Хоча термін "вітаміни" з'явився на початку ХХ століття, задовго до цього вже були свідоцтва, що організму потрібні крім жирів, білків і вуглеводів ще й якісь інші речовини. Наприклад, серед моряків часто зустрічалася хвороба, звана цингою, яка проявлялася в кровотечі ясен і легкої вразливості шкірних покривів. У XIV столітті люди зрозуміли, що цинга пов'язана з поганим харчуванням. Після 1753 мандрівники навчилися боротися з цією хворобою, вживаючи в їжу цитрусові. Тепер ми знаємо, що цинга викликана нестачею в їжі вітаміну С, якого багато в цитрусових. Багато інші ускладнення зі здоров'ям також викликаються недоліком вітамінів. До теперішнього часу відомо більше десятка вітамінів, існування яких доведено хімічним синтезом з подальшим випробуванням на тварин.

Лабораторний експеримент: Визначення наявності вітаміну С в апельсиновому соку.

Аптечну настоянку йоду розбавити водою в 40 разів. 20 мл соку розбавити водою до 100 мл і долити до нього трохи крохмального розчину, приготованого з розрахунку 1 г крохмалю на 200 г води. Після цього до суміші розчинів доливати по краплях за допомогою піпетки розчин йоду. Як тільки йод повністю окислить всю аскорбінову кислоту, наступна його крапля забарвить розчин в синій колір.

V. Перевірка умінь розв'язувати розрахункові задачі

завдання

Обчисліть, яку частину лимона необхідно з'їдати щодоби для того, щоб заповнити потребу організму у вітаміні С. У розрахунках слід прийняти, що маса лимона дорівнює 100 г; вміст вітаміну С (аскорбінової кислоти) в лимоні становить 0,5%, добова потреба дорослої людини у вітаміні С 100 мг.  (Відповідь. 1/5 лимона).

Наше тіло складається приблизно на 60% з води і на 20% з жиру. Решта 20% припадають головним чином на білки, вуглеводи і споріднені з ними сполуки, а також на кісткові тканини, що складаються в основному з солей кальцію і фосфору.

Неорганічні мінеральні речовини - один з найважливіших компонентів продуктів харчування. Мінеральні речовини входять до складу структурних елементів організму, допомагають ферментам виконувати їх функції, грають важливу роль в підтримці роботи серця та інших органів.

Завдання (усно)

У шматку білого пшеничного хліба 0,8 мг заліза. Скільки шматків потрібно з'їдати в день для задоволення добової потреби в цьому елементі. (Добова потреба в залозі 18 мг).(Відповідь. 22,5 шматочка)

Завдання (усно)

Один стакан цільного молока містить 288 мг кальцію. Скільки потрібно випивати в день молока для постачання вашого організму достатньою кількістю цього елемента? (Добова потреба 800 мг Са.)
(Відповідь. Для задоволення добової потреби в кальції дорослий чоловік повинен випивати в день 2,7 склянки молока: 800 мг Са * (1 склянка молока / 288 Са) = 2,7 склянки молока).

Вітаміни та мінеральні солі - це незамінні речовини, присутні в продуктах харчування в невеликих кількостях з самого початку. Деякі харчові продукти, особливо піддані переробці, містять невелику кількість харчових добавок - речовин, що додаються в продукти при переробці для підвищення поживної цінності, здатності до більш тривалому зберіганню, поліпшенню зовнішнього вигляду, спрощення способу приготування і т.п.

VI. підсумки уроку

Висновок по темі уроку роблять учні:

Для нормального росту і розвитку організму необхідна присутність всіх компонентів їжі в раціоні людини: білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей і вітамінів.

Домашнє завдання: Скласти одноденне меню для свого ровесника.

Сподіваюся, що тепер ви розумієте, як тісно хімія пов'язана з життям людини, і зможете оцінити цю науку гідно.

Хімія - дивовижна наука, вона вводить людину в світ, в якому ми жівем.Учіте хімію, і ви досягнете успіху в житті.