2.2. Свойства воды в пищевых продуктах. Вода обладает высокими температурами плавления, кипения, испарения и большим поверхностным натяжением. Эти свойства обусловлены тем, что силы притяжения между молекулами воды очень велики и соответственно этому велико их внутреннее сцепление. При испарении воды требуется энергия для преодоления сил сцепления между соседними молекулами жидкости, вследствие чего эти молекулы могут отрываться друг от друга и переходить в газообразное состояние.
Вода характеризуется рядом специфических физических свойств. При нагревании от 0 до 4°С ее объем не увеличивается, а уменьшается, и максимальной плотности она достигает при 3,98°С. При замерзании объем воды увеличивается, а не уменьшается, как объемы всех других тел. Объем льда на 1/11 больше объема воды, из которой он образовался. Плотность льда 0,92 г/см3, он легче воды. Температура замерзания воды понижается с увеличением давления. После ртути вода обладает самым большим поверхностным натяжением. Она отличается высокой степенью смачивания, способна подниматься высоко вверх но тонким капиллярам и прилипать к поверхности многих тел, является универсальным и сильнейшим растворителем очень многих веществ, обладает чрезвычайно большой удельной теплоемкостью по сравнению с удельной теплоемкостью других тел.
2.3. Формы связи влаги с сухими веществами пищевых продуктов. Пищевые продукты представляют собой многокомпонентные системы и в тех или иных количествах содержат воду. Свойства продуктов зависят не только от количества содержащейся в них воды, но и от формы связи ее с другими веществами.
Воду, как уже было сказано, условно разделяют на два типа: свободную и связанную. Свободная вода находящаяся в пищевых продуктах, обладает теми же свойствами, что и чистая вода. Связанная вода настолько прочно соединена с другими компонентами пищевых продуктов, что проявляет свойства, отличные от свойств свободной воды.
Вода в пищевых продуктах связывается с ними, но удерживается тканями с различной силой. Ученые выделяют три основные формы связи воды с веществами и структурными элементами пищевых продуктов в порядке убывающей энергии:
1. Химическую (ионная и молекулярная связи);
2. Физико-химическую (осмотическая и адсорбционная влага);
3. Физико-механическую (влага смачивания, влага в макро- и микрокапиллярах).
В пищевых продуктах преобладают вторая и третья формы связи, на долю химической связи приходится незначительное количество влаги.
Химически связнаявода удерживается ионными или молекулярными взаимодействиями. Эта вода прочно связана с материалом химическими связями, она может быть связана в виде гидроксильных ионов или заключена в кристаллогидраты и обладает максимальной энергией связи. Химически связанная вода утрачивает обычные свойства, то есть не растворяет химические вещества, имеет более низкую температуру замерзания и более высокую температуру кипения, не может использоваться для обменных процессов микроорганизмами и может быть удалена из продукта только путем химического взаимодействия или при прокаливании.
Физико-химическая связь обусловлена адсорбцией влаги в гидратных оболочках или осмотическим удерживанием в клетках и делится на адсорбционно-связанную и осмотически поглощенную.
Адсорбционно-связанная вода удерживается на внешней и внутренней поверхностях мицелл коллоидного тела. Она прочно удерживается молекулярным силовым полем и входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов, из которых наибольшее значение имеют водорастворимые белки. Молекулы воды, расположенные ближе к мицелле, удерживаются электро-статическими силами притяжения очень прочно. Чем дальше удалены молекулы воды от коллоидной частицы, чем слабее связь. Молекулы воды крайнего слоя обладают минимальной энергией связи с мицеллами. В зависимости от энергии связи изменяются и свойства адсорбционно-связанной воды. Наиболее прочно связанная вода не растворяет органические вещества и минеральные соли, не усваивается микроорганизмами и т.д. Менее прочно связанная вода обладает всеми свойствами свободной воды.
Осмотически поглощенная вода находится в микропространствах, образованных мембранами и волокнистыми структурами клеток. При образовании гелей часть воды захватывается внутрь скелета геля, находится там в полупроницаемом мешочке и удерживается осмотическими силами. Другая часть осмотически поглощенной воды проникает внутрь клеток из окружающей среды через стенки в результате осмоса, так как внутри клеток концентрация растворимой фракции веществ больше, чем в наружной.
Осмотически поглощенная влага связана с сухими веществами продуктов непрочно и обладает свойствами свободной воды.
Физико-механическая связь обусловлена удержанием влаги в микро- и макрокапиллярах (имобилизованная влага) и прилипанием ее к поверхности тела (влага смачивания). Физико-механически связанная вода удерживается в неопределенных соотношениях.
Пищевые продукты в большинстве имеют макро- и микрокапиллярное строение. Капилляры, средний радиус которых больше 10-5 см, называют макрокапиллярами, а меньше 10-5см - микрокапиллярами. Макро-микрокапиллярная влага представляет собой растворы, содержащие минеральные и органические вещества продукта. Микрокапиллярная влага из продукта удаляется труднее, чем макрокапиллярная. Капиллярную влагу можно рассматривать как свободную, она связана с продуктом в неопределенном количестве и перемещается в капиллярах в виде жидкости и пара.
Влага смачивания - влага в виде мельчайших капель на поверхности разреза тканей продуктов. Она удерживается силами поверхностного натяжения. Влага смачивания довольно легко удаляется из продукта, она не прочно связана с субстратом.
По преобладанию формы связи влаги продукты можно разделить на: коллоидные (физико-химически связанная влага - золи и гели, целые ткани мяса, рыбы и пр.); капиллярно-пористые (физико-механически связанная влага); коллоидные капиллярно-пористые (имеющие качества, присущие первым и вторым, например мясной фарш, творожно-сырковая масса и пр.).
В растительных и животных тканях пищевых продуктов преобладает свободная вода. Так, в мышцах животных и рыб основная часть воды связана с гидрофильными белками за счет осмотических (45-55%), капиллярных (40-45%) сил, воды смачивания (0,8-2,5%), а на долю связанной воды приходится только 6,5-7,5%. В плодах и овощах находится до 95 % свободной воды.
2.4. Значение воды в пищевых продуктах при их переработке и хранении. Вода в пищевых продуктах при переработке и хранении может переходить из свободной в связанную, и наоборот, что вызывает изменение свойств продуктов. Свободная вода удаляется при высушивании и замораживании продуктов, является активным растворителем, активизирует биохимические процессы, развитие микроорганизмов. За счет нее главным образом происходит естественная убыль массы - усушка продуктов при хранении и транспортировании. Свободную воду называют также активной водой.
Влагу при необходимости удаляют из продуктов сушкой или механическими способами (отжатием, центрифугированием и т.д.). Различные виды связи воды в пищевых продуктах обусловливают механизм удаления этой воды при их сушке. Адсорбционно-связанная вода, прежде чем будет удалена из продукта, должна быть превращена в пар. Осмотически связанная вода большей частью перемещается внутри материала в виде жидкости. Капиллярная влага перемещается при сушке в материале как в виде пара, так и в виде жидкости.
Во время сушки вначале удаляется слабо связанная вода, удерживаемая физико-механическими и физико-химическими связями, то есть влага смачивания, капиллярная и осмотическая, а затем более или менее сильно удерживаемая адсорбционная. Осмотическая влага удаляется во время сушки раньше, чем удаляется микрокапиллярная влага.
2.5. Содержание воды в пищевых продуктах и ее влияние на их качество. Вода входит в состав всех пищевых продуктов. По занимаемому ею объему в общей массе многих пищевых продуктов вода - наиболее значительный компонент химического состава, и она оказывает влияние на многие качественные характеристики их, особенно на консистенцию и структуру. Содержание воды в пищевых продуктах колеблется в широких пределах. Наиболее высокое содержание воды характерно для плодов и овощей (72-95%), молока (87-90%), мяса (58-74%), рыбы (62-84%), в хлебобулочных изделиях – 35-50% и т.д. Значительно меньше воды находится в маргарине, сливочном масле (15,7-32,6%), крахмале (14-20%), зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных плодах, овощах и грибах, орехах (10-14%), чае (8,5%). Минимальное количество воды содержится в сухом молоке (4,0%), карамели леденцовой (3,6%), поваренной соли (3,0%), кулинарных жирах (0,3 %), растительном масле и сахаре (0,1%) и т.д..
Показатель влажности пищевых продуктов обуславливает их калорийность и способность к длительному хранению.
В продуктах, изготовленных из растительного и животного сырья, - сахаре, кондитерских изделиях, сырах и др. - содержание воды регламентируется стандартами.
Для многих пищевых продуктов содержание воды (влажность) является важным показателем качества. Пониженное или повышенное содержание воды против установленной нормы для продукта вызывает ухудшение его качества. Например, понижение влаги в мармеладе и джеме ухудшает их консистенцию и вкус, потеря влаги свежими плодами и овощами на 5-7% уменьшает тургор клеток, поэтому они становятся вялыми, дряблыми, качество их резко снижается и они быстро портятся.
Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хранении, так как в них быстро развиваются микроорганизмы. Вода способствует ускорению химических, биохимических и других процессов в пищевых продуктах. Сырые мясо и рыба легко поражаются бактериями, а плоды и овощи - плесневыми грибами.
Продукты с малым содержанием воды лучше сохраняются, долго сохраняются мука, крупа, макаронные изделия, сушеные плоды и овощи и другие продукты, при повышенной влажности эти продукты при хранении быстро плесневеют.
Однако часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги хранятся по-разному. Было установлено, что имеет значение, какими формами связи связана вода с основными веществами пищевых продуктов. Чтобы учесть эти факторы, в начале 50-х годов прошлого столетия появилось новое понятие -активность воды, обозначаемое знаком аw. Активность воды аw выражается отношением давления паров воды над данным продуктом к давлению паров воды над чистой водой при одной и той же температуре. Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах и определяет доступность ее для химических, физических и биологических реакций. Обычно, чем больше воды находится в связанном состоянии, тем меньше ее активность. Но даже связанная вода при некоторых условиях может обладать известной активностью. По активности воды пищевые продукты делят на три группы:
1.Свежие пищевые продукты, богатые водой, в которых ее активность составляет 0,95-1,0. К ним относятся свежие овощи, фрукты, соки, молоко, мясо, рыба и др.;
2. Переработанные пищевые продукты с активностью воды 0,90-0,95. К ним относятся хлеб, вареные колбасы, ветчина, творог и др.;
3. Пищевые продукты с активностью воды до 0,90. К ним относятся сыр, сливочное масло, копченые колбасы, сухие фрукты и овощи, крупа, мука, варенье и др. Активность воды в этих продуктах чаще 0,65-0,85, а содержание влаги составляет 15-30 %.
Для предупреждения ряда физико-химических, биохимических реакций, снижающих качество пищевых продуктов при хранении, их микробиологической порчи, эффективным средством является снижение активности воды в
пищевых продуктах. Для этого используют сушку, вяление, добавление различных веществ (соль, сахар и др.), замораживание. Низкая активность воды сдерживает развитие микроорганизмов и физико-химические и биохимические реакции. Для каждого вида микроорганизмов существует нижний порог активности воды, ниже которого их развитие прекращается.
Помимо влияния на происходящие при хранении пищевых продуктов процессы, активность воды имеет значение и для текстуры продуктов. Максимальная активность воды, допустимая в сухих продуктах без потери желаемых свойств – это 0,34-0,50, в зависимости от продукта (сухое молоко, крекеры). Большая активность воды необходима для продуктов мягкой текстуры, которые не должны обладать хрупкостью.
Пищевые продукты обладают гигроскопичностью. Под гигроскопичностью понимают свойства продуктов поглощать из окружающей атмосферы и удерживать водяные пары. Гигроскопичность зависит от физико-химических свойств продуктов, их строения, наличия в них связывающих воду веществ, а также от температуры, влажности и давления окружающего воздуха.
В процессе хранения пищевых продуктов создается равновесное влагосодержание, при котором не происходит поглощения влаги продуктами из окружающей среды, а из продуктов влага не переходит в окружающую среду. Такое состояние наступает тогда, когда давление водяного пара над продуктами будет равно парциальному давлению водяного пара в окружающем пространстве при одинаковой температуре окружающего воздуха и продукта.
Равновесная влажность продуктов носит динамичный характер, так как она меняется в зависимости от внешних условий - влажности, температуры воздуха и давления, а также от физико-химических свойств продукта. При изменении внешних условий равновесная влажность продуктов изменяется, а затем вновь устанавливается на новом уровне.
При выборе условий хранения пищевых продуктов рекомендуется создавать такую относительную влажность воздуха, при которой продукты не подвергаются порче микроорганизмами и не снижают своего качества вследствие усыхания, увядания или слишком большого увлажнения. Так, при хранении муки относительная влажность воздуха должна быть 70 %, свежего картофеля и яблок - 90-95, зеленых овощей - 100%.
2.6. Требования к качеству питьевой воды. В природе различают три категории воды: атмосферную - дождь, снег, иней, роса, туман; наземную - океан, моря, реки, озера, ручьи и т. д.; подземную - собирающуюся в различных слоях земли. Природная вода не бывает совершенно чистой. Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется жесткой.
Практически любую воду из естественных источников, которая подается для питья и бытовых нужд, необходимо предварительно подвергать специальной очистке. Среди способов очистки питьевой воды важнейшим является обеззараживание. Наиболее широко применяют обеззараживание воды хлорированием. Под действием хлора погибают находящиеся в ней микроорганизмы и мельчайшие водоросли. В 1 л воды, поступающей потребителю, должно оставаться не более 0,5 мг свободного хлора.
Обеззараживать воду можно и с помощью озона, который уничтожает бактерии, споры и вирусы, а также окисляет растворенные в воде органические вещества. Ограничение применения озонирования обусловлено его более высокой стоимостью.
Питьевая вода должна соответствовать определенным требованиям: быть прозрачной, бесцветной, без запаха и постороннего привкуса, не иметь видимых глазом взвешенных частиц, иметь определенный химический состав и не содержать болезнетворных микроорганизмов; при отстаивании в течение суток при 15-20 °С питьевая вода не должна давать осадка.
Состав воды должен соответствовать следующим требованиям:
сухой остаток, мг/л - не более………….. 1000;
общая жесткость, мг-экв./л - не более…. 7,0;
коли-титр - не более…………………….. 300;
коли-индекс - не более………………….. 3.
Исследованиями доказано, что если при обеззараживании воды количество кишечных палочек в 1 л не превышает 3, то можно быть уверенным, что вода стерильна, в ней отсутствуют патогенные микробы тифозной группы, дизентерии, бруцеллеза и др. Концентрация кишечных палочек (бактерий коли) может выражаться двумя способами: либо как наименьший объем воды (в миллилитрах), содержащий одну кишечную палочку, - так называемый коли-титр, либо как количество кишечных палочек в 1 л воды - коли-индекс.
К воде, применяемой в производстве пищевых продуктов, предъявляют такие же требования, как и к питьевой. В некоторых производствах водопроводную воду подвергают дополнительной обработке, главным образом для ее умягчения.
2.7. Методы определения влажности в пищевых продуктах. Количество влаги, определяемое в продукте тем или иным способам, называется влажностью. Различают прямые и косвенные методы определения влажности.
Прямымиметодами содержание влаги в продукте находят путем прямого измерения ее количества после предварительной отгонки.
При косвенных методах о содержании влаги в продукте можно судить по его сухому остатку после высушивания, по электропроводности, по плотности, диэлектрической постоянной, коэффициенту преломления и др.
Содержание влаги рассчитывают с точностью до десятых или сотых долей процента. За конечный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно быть выше допускаемых норм.
Прямой метод определения влажности. Воду можно удалить из исследуемого продукта путем одновременной отгонки с другой несмешивающейся с ней жидкостью. Этот метод называют также методом отгонки.
Этот метод широко применяется при определении влаги в пищевых продуктах, содержащих легколетучие вещества (пряности), а также в продуктах, богатых жиром, высушивать которые необходимо в индифферентном газе с использованием сложной аппаратуры.
В товароведении чаще всего пользуются косвенными методами определения влажности и обычно применяют методы, основанные на высушивании.
Косвенные методы определения влажности. Эти методы является самыми распространенными при определении влажности в пищевых продуктах. При высокой температуре и нормальном атмосферном давлении из продукта в первую очередь удаляется свободная вода, а в дальнейшем некоторое количество связанной воды с различной интенсивностью в зависимости от типа связи воды с другими составными веществами продукта. В высушенной навеске всегда остается небольшое количество связанной влаги. Поэтому величина влажности, полученная методом высушивания, близко характеризует фактическую влажность продукта. Для получения сравнимых данных необходимо строгое соблюдение условий сушки, главным образом времени и температуры.
Определение содержания влаги высушиванием до постоянной массы (арбитражный метод). В стеклянную или металлическую бюксу насыпают около 12-15 г очищенного кварцевого песка и помещают в нее стеклянную палочку. Бюксу высушивают в в сушильном шкафу до достижения ею постоянной массы (расхождение между двумя последовательными взвешиваниями допускается в пределах ± 0,001 г).
В высушенную и тарированную бюксу помещают от 3 до 10 г тщательно перемешанного измельченного анализируемого продукта, взвешивают на аналитических весах, тщательно перемешивают навеску с песком стеклянной палочкой.
Открытую бюксу с навеской помещают в сушильный шкаф (крышку высушивают вместе с бюксой). Высушивание производят при температуре в интервалах от 95 до 105°С в зависимости от вида продукта до тех пор, пока не установится постоянная масса остатка, т. е. пока два последующих взвешивания навески не покажут практически одинаковую массу, допускаемые расхождения (0,005-0,001). Перед каждым взвешиванием бюксу с закрытой крышкой охлаждают в эксикаторе .
Содержание влаги (X) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса бюксы, г;
m1 - масса бюксы с навеской до высушивания, г;
m2 - масса бюксы с навеской после высушивания, г.
Расхождения между двумя определениями не должны превышать 0,2-0,3%.
Определение содержания влаги разовым высушиванием (ускоренный метод). В предварительно высушенную до постоянной массы и взвешенную бюксу (с песком или без песка в зависимости от вида высушиваемого продукта) помещают 3 г или 5 г тщательно перемешанного измельченного образца. Взвешивание производят с точностью до 0,01 г.
У большинства продуктов влажность ускоренным методом определяют при температуре 130°С. Бюксу с навеской выдерживают строго установленное время для каждого вида продукта. Затем бюксы вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышками, помещают в эксикатор, охлаждают и взвешивают. Содержание влаги в продукте рассчитывают по вышеуказанной формуле.
Высушивание на приборе ВЧ (влагомер Чижовой). Метод основан на обезвоживании навески исследуемого продукта с помощью тепловой энергии инфракрасного излучения.
Прибор ВЧ состоит из двух шарнирно-соединенных между собой массивных металлических плит, нагреваемых плоскими электронагревателями (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Аппарат ВЧ для определения влажности
1 – рукоятка; 2 – верхняя плита; 3 – блок управления; 4 – нижняя плита; 5 – электроконтактный термометр.
Быстрота высушивания обеспечивается прогревом исследуемого продукта, распределенного тонким слоем между плитами, обычно при температуре 160°С. Высушивание навесок осуществляют в специальных пакетах.
Подготовленные пакеты вкладывают между пластинами нагретого прибора и высушивают в течение 3 мин, затем охлаждают в эксикаторе 5 мин и взвешивают на технохимических весах с точностью до 0,01 г. Во взвешенные пакеты помещают навески измельченного продукта по 4-5 г и распределяют их равномерно по толщине слоя и внутренней поверхности пакета. Пакеты с содержимым быстро взвешивают на технохимических весах, загибают края и помещают в прибор для высушивания.
Два взвешенных пакета с навесками (проводят два параллельных определения) высушивают определенное время, затем пакеты охлаждают в эксикаторе в течение 5 мин и взвешивают с точностью до 0,01 г.
Влажность определяют по вышеуказанной формуле, только вместо массы бюкса указывают массу пакета.
Рефрактометрический метод. Метод основан на определении коэффициентов преломления веществ, по которым судят об их содержании в растворах.
При нанесении на призму рефрактометра растворов веществ различной концентрации в зависимости от содержания в них сухих веществ и коэффициента их преломления изменяются показания прибора. Обычно показатель преломления определяют при температуре 20°С.
На центральную часть поверхности нижней призмы наносят стеклянной палочкой каплю испытуемой жидкости, покрывают нижнюю призму верхней и отсчитывают непосредственно по шкале процентное содержание сухих веществ. Если определение проводят не при температуре 20°С, то вносят соответствующую поправку.
3. Минеральные вещества, их функции в организме и технологии различных производств.
Наряду с органическими веществами - белками, углеводами, жирами - в клетках живых организмов содержатся соединения, составляющие обширную группу минеральных веществ. К ним относятся вода и различные соли, которые, находясь в растворенном состоянии, диссоциируют (распадаются) с образованием ионов: катионов (положительно заряженных) и анионов (отрицательно заряженных). Часто минеральные вещества входят в состав сложных органических веществ, например, металлопротеидов (металлобелков). Так, железо входит в состав гемоглобина; магний, марганец, медь, кобальт и другие металлы - в состав многих ферментов и т.д. Минеральные вещества представляют собой необходимые компоненты питания, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность и развитие организма.
Животный организм очень чувствителен к недостатку, а тем более к отсутствию тех или иных минеральных веществ в пище. Это утверждение справедливо и для веществ, концентрация которых в организме превышает 0,001% (так называемые макроэлементы): кислорода, углерода, водорода, кальция, калия, азота, фосфора, серы, магния, натрия, хлора и железа, и для микроэлементов, доля которых составляет от 0,001 до 0,000001%: марганца, цинка, меди, бора, молибдена, кобальта и др.
Минеральные вещества играют большую роль в пластических процессах, в формировании и построении тканей организма, особенно костей скелета. Минеральные вещества очень важны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, создания физиологической концентрации водородных ионов в тканях и клетках, межтканевых и межклеточных жидкостях (т.е. создания нормальной реакции среды) и придания им свойств, необходимых для нормального течения процессов обмена веществ и энергии, в том числе водно-солевого обмена. Большое значение имеют минеральные вещества для образования и формирования белка. Общеизвестны значение минеральных веществ для деятельности эндокринных желез (например, йода для щитовидной железы), а также их роль в ферментативных процессах.
Минеральные вещества участвуют в нейтрализации кислот и предотвращении «закисления» организма, т.е. развития так называемого ацидоза, резко нарушающего нормальное течение реакций обмена веществ и приводящего к развитию ряда патологических расстройств. Изучение роли минеральных веществ в организме, как необходимых составных частей питания, тесно связано с предупреждением ряда заболеваний, встречающихся в определенных районах (эндемического зоба, флюороза).
Макроэлементы. Минеральные вещества входят в состав всех тканей нашего тела и постоянно расходуются в процессе жизнедеятельности организма.
Хлор. Это жизненно важный элемент, участвующий в образовании желудочного сока, формировании плазмы, активизирует ряд ферментов.
Среди разнообразных минеральных солей, которые человек получает с пищей, значительное место занимает поваренная соль. Пресная пища, даже самая разнообразная, быстро приедается и вызывает отвращение. Кроме того, поваренная соль необходима для поддержания нормального количества жидкости в крови и тканях, она влияет на мочевыделение, деятельность нервной системы, кровообращение, участвует в образовании соляной кислоты в железах желудка.
Всего в организме содержится около 300 г соли, а за год человек съедает около 5,5 кг соли. В дополнение к 3...4 г соли, содержащимся в натуральных пищевых продуктах суточного рациона, несколько граммов соли съедается с хлебом (в 100 г ржаного хлеба содержится около 1,5 г, а в 100 г пшеничного хлеба - 0,5...0,8 г соли, несколько граммов добавляется при варке пищи. В среднем за сутки следует употреблять до 12 г соли.
Несмотря на то, что хлор поступает в организм человека в основном в виде хлористого натрия (поваренной соли), пути обмена хлора и натрия не одинаковы. Интересна способность хлора отлагаться в коже, задерживаться в организме при избыточном поступлении, выделяться с потом в значительных количествах. Содержание хлора в пищевых продуктах незначительно, он по-ступает в организм в основном в виде поваренной соли. Нарушения в обмене хлора ведут к таким патологическим состояниям, как развитие отеков, недостаточная секреция желудочного сока и другие. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода.
Повышение содержания хлора в крови наступает при обезвоживании организма, а также при нарушении выделительной функции почек.В плазме крови человека, как правило, содержится 340...380 мг% хлора.
Кальций. Костный скелет составляет около 1/5¸1/7 веса человеческого тела, а кости на 2/3 состоят из минеральных солей. В состав костной ткани
входит около 99 % всего кальция, имеющегося в организме человека. Однако оставшийся 1% кальция играет большую роль, участвуя в самых разнообразных процессах обмена веществ. Соли кальция имеются почти во всех пищевых продуктах, но не всегда они усваиваются организмом человека. Для обеспечения организма необходимым количеством солей кальция нужно включать в пищевой рацион продукты, содержащие в значительном количестве хорошо усвояемый кальций - молоко, молочнокислые продукты, сыр, яичный желток.
Суточная норма кальция для взрослых 800 мг. В более высоких нормах нуждаются дети и подростки (до 7 лет - 1000 мг, от 7 до 11 лет - 1200 мг, от 11 до 14 лет - 1500 мг, от 14 до 18 лет - 1400 мг), беременные женщины (500 мг) и кормящие матери (около 2000 мг).
Фосфор. Он играет большую роль в жизнедеятельности организма. Кроме участия в образовании костной ткани, в значительном количестве фосфор входит в состав нервной ткани, поэтому он необходим для нормальной дея-тельности нервной системы. Соли фосфора содержатся почти во всех пищевых продуктах как растительного, так и животного происхождения; много фосфора имеется в орехах, хлебе, крупах, мясе, мозгах, печени, рыбе, яйцах, сыре, молоке.
Суточной нормой фосфора для взрослого человека считают 1600 мг. Потребность в фосфоре у беременных составляет 3000 мг, а у кормящих ма-терей - 3800 мг в сутки.
Магний. Жизненно важный элемент, участвующий в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, в обмене углеводов и энергетическом обмене.
Соли магния имеют большое значение для нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. Особенно они необходимы в пожилом возрасте, так как способствуют выведению из организма избыточного количества холестерина. Много солей магния содержится в отрубях, а, следовательно, и в хлебе из муки грубого помола, в гречневой и ячневой крупах, в морской рыбе. Взрослый человек должен в день получать 500 мг магния, беременные женщины и кормящие матери - 925 мг и 1250 мг соответственно, дети - от 140 мг до 530 мг.
Калий. Имеет особенно важное значение для обеспечения нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. Бахчевые овощи (тыква, кабачки, арбузы), яблоки, курага, изюм, содержащие много солей калия, рекомендуются людям, страдающим заболеваниями сердца, гипертонической болезнью. Суточная потребность организма в калии приблизительно 2-3 г.
Микроэлементы. Потребность человека в железе и меди очень невелика и исчисляется тысячными долями грамма в сутки, но эти элементы играют исключительно важную роль в кроветворении.
Железо играет исключительно важную роль в кроветворении. Много железа в печени, почках, бобовых (6000...20000 мкг%). Белый хлеб из муки
высшего сорта беден железом (900 мкг%). Потребность в железе (14 мг в день) обычно покрывается пищевым рационом, но следует учитывать, что оно полностью не усваивается организмом.
Медь – участвует в образовании эритроцитов, развитии скелета, центральной нервной системы.
Избыточное потребление меди приводит к раздражению слизистых, поражению капилляров, печени и почек. Суточная потребность в данном нутриенте около 2 мг в день.
Основные источники: печень, яичный желток, зеленые овощи.
Йод. Потребность организма в йоде также незначительна (100...150 мкг в день), но отсутствие его в пищевых продуктах приводит к нарушению деятельности щитовидной железы и развитию так называемого эндемического зоба. Для предупреждения развития этого заболевания к поваренной соли, которой снабжается население районов, где почва и вода не содержат йода, добавляется некоторое количество солей йода. Много солей йода содержат морская рыба (треска, камбала, морской окунь) и продукты моря (морская капуста, кальмары, крабы, креветки и др.). Содержание солей йода в морских рыбах - 70 мг%, продуктах моря - до 70000 мкг%.
Кобальт. Соли кобальта, который относится к микроэлементам, играют большую роль в кроветворении, так как кобальт входит в состав витамина В2. В значительном количестве они содержатся в горохе, свекле, красной смородине, клубнике.
Большое значение для организма имеют микроэлементы стронций, марганец, цинк, цезий и др. Организм нуждается лишь в ничтожно малых, следовых количествах этих элементов, однако их роль в обмене очень велика.
Стронций входит в состав костей человека. Пища, богатая стронцием, вызывает окостенение скелета, известное под названием стронциевого рахита. Оно по своим признакам напоминает обычный рахит, но не излечивается при поступлении витамина D.
Марганец входит в состав молекул некоторых ферментов и стимулирует их активность.
Цинк содержится в ряде ферментов, нуждающихся в нем для проявления своей активности. Он входит в состав гормона инсулина, участвует в углеводном обмене, регулирует деятельность нервной системы. Микроэлемент так же важен для процессов пищеварения и усвоения питательных веществ, так как он обеспечивает синтез пищеварительных ферментов в поджелудочной железе. При недостатке цинка возникают сухость и ранимость кожи, выпадение волос, раздражительность. Потребность: 8-22 мг/сутки. Источники: печень, бобовые.
Цезий входит в состав животных тканей в очень незначительных количествах, его физиологическая и биологическая роль полностью не выяснена.
Бром - постоянная составная часть различных тканей организма человека и животных. В тканях млекопитающих содержание брома различно и колеблется в пределах 0,1-0,7 мг. Значительно выше концентрация брома в гипофизе. В организм человека бром поступает главным образом с пищевыми продуктами растительного происхождения; небольшое количество его вводится с поваренной солью, содержащей примеси брома.
Фтор в небольших количествах содержится во всех тканях человека. В крови человека содержание фтора колеблется в пределах 0,03-0,07 мг. Зна-чительно больше его в костях (10-30 мг) и особенно много в зубах (в эмали 120-150 мг). В костях и зубах фтор находится в нерастворимом состоянии в виде фторкальциевой соли фосфорной кислоты и фторапатита. В организм фтор поступает преимущественно с питьевой водой. Оптимальное содержание фтора в воде колеблется в пределах 0,5-1,2 мг в 1 л. В местностях, где содержание фтора в воде низкое и где пищевые продукты бедны фтором, часто встречается кариес зубов, однако избыток фтора вызывает другое заболевание - флюороз (крапчатость зубной эмали).
Контрольные вопросы
Что такое наука о питании?
Что такое пища и питание?
Что такое ассимиляция и диссимиляция?
Что такое обмен веществ?
Какие вещества являются источником энергии?
Как называют пищевые вещества на современном этапе развития науки?
Какое значение имеет вода в жизни человека?
Каковы формы связи влаги с другими компонентами пищевых продуктов?
Как влияет вода на сохранность пищевых продуктов?
Какие требования прядъявляют к качеству питьевой воды?
Какие методы применяют для определение влажности пищевых продуктов?
Как классифицируются минеральные (зольные) вещества пищевых продуктов?
Какое значение имеют минеральные (зольные) вещества пищевых продуктов в жизнедеятельности человеческого организма?
В каких пищевых продуктах содержатся минеральные (зольные) вещества?
Главная 
