Вивчення елементів хімічного складу харчових продуктів на прикладі макроелементів

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

Південно-Уральський державний університет

Кафедра В«Товарознавство та експертиза споживчих товарів В»

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни В«Товарознавство, експертиза та стандартизація В»

на тему: В«Вивчення елементів хімічного складу харчових продуктів (на прикладі макроелементів) В».

Виконав: Якуніна І.С.

Група: 270 - з

Перевірив: Калініна Ірина

Валеріївна

Челябінськ

2010 рік.

ЗМІСТ

Введення

1. Класифікація мінеральних речовин

2. Загальні поняття про макроелементах, їх роль і вплив на організм людини

2.1 Вміст у продуктах харчування

3. Методи визначення якісного та кількісного вмісту макроелементів в продуктах харчування

3.1 Емісійний спектральний аналіз

3.2 Атомно-емісійний спектроскопія: найпопулярніший багатоелементний метод аналізу

3.3 Атомно-абсорбційний спектральний аналіз

3.4 Люмінесцентний аналізВивод

Бібліографічний список

Додаток

Введення

В організмі людини і тварин містяться елементи всієї таблиці Д.І. Менделєєва.

Для забезпечення нормальної життєдіяльності організму людини необхідні біологічно значущі елементи, які діляться на макроелементи і мікроелементи. В живих організмах вміст макроелементів, в порівнянні з мікроелементами, відносно велике і складає більше 0,001%. В основному макроелементи надходять в організм людини з їжею, рекомендована денна норма споживання при цьому складає більше 200 мг.

У повсякденному житті зазвичай вживають вже стало звичним слово В«мінералВ» для позначення мікро-і макроелементів. Причиною тому запозичений з англійської мови термін В«Dietary mineralВ», який використовується при описі біологічно значущих елементів.

Мінеральні речовини не володіють енергетичною цінністю як жири, білки і вуглеводи. Але без них життя людини неможлива. Ці речовини виконують пластичну функцію в процесах життєдіяльності організму, але особливо велика їх роль в побудові кісткових тканин. Мінеральні речовини беруть участь у найважливіших обмінних процесах - водно-сольовому, кислотно-лужному.

З них складається плоть живих організмів. Ряд елементів відноситься до біогенних елементів або макронутриентов. Це азот, вуглець, водень, кисень, сірка, фосфор. Органічні речовини людського організму, такі як жири, білки, вуглеводи, гормони, вітаміни, ферменти складаються саме з цих макронутриентов. До інших макроелементів відносяться: магній, кальцій, калій, хлор, натрій.

Можна з упевненістю стверджувати, що макроелементи - це основа життя і здоров'я людини. Вміст в організмі макроелементів досить постійно, проте можуть виникати досить серйозні відхиленні від норми, що призводить до розвитку патологій різного характеру. Ці елементи сконцентровані переважно в м'язової, кісткової, сполучної тканинах і в крові. Вони є будівельним матеріалом несучих систем і забезпечують властивості всього організму в цілому. Макроелементи відповідають за стабільність колоїдних систем організму, підтримують осмотичний тиск.

1. Класифікація мінеральних речовин

Як правило, вивчення будь-яких біологічно активних речовин (включаючи мінерали) починається з їх класифікації.

Найпростіша класифікація мінеральних елементів заснована на кількісному ознаці. Сумарна кількість кожного з елементів може бути дуже різним, тому розрізняють так звані макроелементи і мікро-(або ультрамікро)-елементи. Мікроелементи (МЕ) - це група хімічних елементів, які містяться в організмі людини і тварин в дуже малих кількостях, в межах 10 -3 -10 -12 %. За визначенню Н.А. Агаджанян і А.В. Скельного (2001), В«МЕ - це не випадкові інгредієнти тканин і рідин живих організмів, а компоненти закономірно існуючої дуже древній і складної фізіологічної системи, що бере участь у регулюванні життєвих функцій організмів на всіх стадіях розвитку В». Ділення мінералів за кількісною ознакою досить умовно, тому що один і той же елемент може виступати в організмі і як макроелемент, і як мікроелемент. Прикладом цього може служити кальцій, який міститься у величезних кількостях в кістках, і в цьому випадку він - безумовно - макроелемент. Але той же кальцій виконує в клітинах роль вторинного посередника гормонального сигналу, в цьому разі його кількість вимірюється в мікрограма, і він, безумовно, - мікроелемент.

Хоча класифікація за кількісним ознакою проста і зручна, вона не допомагає відповісти на питання про біологічну ролі кожного конкретного елемента в організмі. Ще менше цей спосіб поділу мінеральних елементів на групи за їх кількістю може бути корисний при визначенні сукупної дії мінералів в організмі, будь то синергічну або антагоністичну дію. Тому дослідники різних біологічних і медичних спеціальностей пропонують своє бачення цього питання.

Мінерали різко відрізняються один від одного за своїми фізико-хімічними властивостями і біологічній дії. Функції біомінералов в організмі надзвичайно різноманітні і залежать від безлічі факторів: концентрації в біологічних субстратах, від властивостей самого біосубстратах, від взаємодії їх між собою і з іншими біологічно активними речовинами в організмі. У цьому випадку вони можуть виступати як В«Неорганічні вітамінуВ» - (у складі ферментів, з гормонами, з іншими біологічно активними сполуками).

Початок серйозного вивчення ролі макро-і мікроелементів для життєдіяльності організму відноситься до кінця 19 століття. Вже тоді постало питання про класифікацію мінеральних елементів стосовно до особливостям харчування людини (цит. за: Петровський К.С., Ванханен В.Д., 1981). В основу цього варіанту класифікації покладено властивість мінералів змінювати кислотно-лужну рівновагу.

Вивчення мінерального складу харчових продуктів показало, що одні з них характеризуються переважанням складу мінеральних елементів, що обумовлюють в організмі електропозитивні (катіони), інші викликають переважно електронегативний (аніони) зрушення. У зв'язку з цим харчові продукти, багаті катіонами, мають лужну орієнтацію, а харчові продукти, багаті аніонами, - кислотну орієнтацію. Враховуючи важливість підтримки в організмі кислотно-лужного стану та можливий вплив на нього кислотних і лужних речовин їжі, автори цієї класифікації порахували доцільним розділити мінеральні елементи харчових продуктів на речовини лужного і кислотного дії. Крім того, як самостійна група біомікроелементов виділені мінеральні елементи, зустрічаються в харчових продуктах в невеликих кількостях, що проявляють в організмі високу біологічну активність.

Умовно автори пропонують керуватися наступною орієнтовною класифікацією мінеральних елементів.

Мінеральні елементи лужного характеру (катіони): Кальцій, Магній, Калій, Натрій.

Мінеральні елементи кислотного характеру (аніони): Фосфор, Сірка, Хлор.

На сучасному рівні знань наведена вище класифікація вже дещо застаріла, тому метаболізм будь-якого мінерального елемента можна розглядати тільки з точки зору його лужності або кислотності.

Найбільший інтерес для фізіологів, біохіміків і фахівців в області харчування людини являє класифікація, заснована на біологічній ролі елементів. Відповідно до цієї класифікації з 81 елемента, виявленого в організмі людини виділяють 15 життєво необхідних або есенціальних елементів: кальцій, фосфор, калій, хлор, натрій, цинк, марганець, молібден, йод, селен, сірка, магній, залізо, мідь і кобальт. При В«абсолютному дефіцитіВ» (по Авцин А.П. із співавт., 1991) есенціальних речовин настає смерть.

Крім того, розрізняють умовно есенціальні елементи: фтор, кремній, титан, ванадій, хром, нікель, миш'як, бром, стронцій і кадмій.

Виділяють також досить велику групу елементів, як...і досить часто накопичуються в організмі, потрапляючи з їжею, повітрям або питною водою, але їх біологічно корисна функція поки не визначена. Навпаки, деякі з цих елементів є, безсумнівно, токсичними. До загальновідомих токсичним речовин відносяться свинець, ртуть, кадмій, берилій і деякі інші. Підрозділ елементів на есенціальні та токсичні в значній мірі умовно. Так, деякі в основному токсичні елементи (миш'як, свинець і навіть кадмій) деякими авторами відносяться до есенціальним, принаймні, для лабораторних тварин. З іншого боку такі суто есенціальні МЕ як мідь, марганець селен, молібден, йод, фтор, кобальт за певних умов можуть викликати симптоми інтоксикації.

Класифікація елементів за їх біогенної активності також не позбавлена ​​недоліків. Перш за все, вона не відображає змін біологічних властивостей біомінералов в залежності від їх дози, сочетанності з іншими елементами, їх синергізму або антагонізму. Крім того, біологічна роль біомінералов може змінюватися від цілого ряду інших факторів: умов життя, віку, шкідливих звичок і т.д.

В.І. Смоляр (1989) виділив п'ять критеріїв біогенних хімічних елементів або МЕ:

1) присутність в тканинах здорового організму;

2) невеликі відмінності у відносному вмісті в різних організмах;

3) При виключенні з раціону чітко відтворюються морфологічні зміни, обумовлені його недостатністю;

4) специфічні порушення біохімічних процесів при гіперелементозе;

5) виявлені зміни усуваються шляхом введення відсутнього елемента.

У нашій країні за пропозицією академіка РАМН А.П. Авцина і його колег (1983р.) для позначення всіх патологічних процесів, викликаних дефіцитом, надлишком чи дисбалансом макро-і мікроелементів, введено поняття мікроелементозів та запропонована робоча класифікація мікроелементозів людини, в основу якої було покладено принцип першочергового виділення етіологічного фактора хімічної природи. Звідси кожен мікроелементози слід іменувати відповідно до назви МЕ, дефіцит чи токсичне дія якого викликало захворювання. Мікроелементози можуть бути явними, тобто клінічно вираженими, або латентними або потенційними.

Згідно його класифікації (Авцин А.П. із співавт., 1991), всі мікроелементози можна розділити на природні ендогенні, природні екзогенні та техногенні. Якщо природні мікроелементози не пов'язані з діяльністю людини, то техногенні пов'язані з виробничою діяльністю людини. Це: 1) промислові (професійні), пов'язані з виробничою діяльністю людини. При цьому хвороби і синдроми, спричинені надлишком певних мікроелементів (МЕ) та їх сполук безпосередньо в зоні самого виробництва. 2) Так звані В«сусідськіВ» мікроелементози, що розвиваються по сусідству з виробництвом. 3) трансгресивний мікроелементози розвиваються в значному віддаленні від виробництва за рахунок повітряного або водного переносу МЕ.

В незалежності від різноманіття і значення тієї чи іншої класифікації, для простоти і зручності частіше використовують найпростішу - засновану на кількісному ознаці.

2. Загальні поняття про макроелементах, їх роль і вплив на організм людини

2.1 Вміст у продуктах харчування

Кальцій

В«Без кальцію клітка жити не може ..., але при його надлишку вона миттєво гине В», І.П. Павлов.

З усіх елементів в людському організмі кальцій міститься в максимальній кількості: на кожен кілограм маси тіла припадає близько 20 г кальцію. Таким чином, в організмі дорослої людини знаходиться 1-1,5 кг цього вкрай корисного елемента.

Біологічна роль кальцію вельми різноманітна. Основне його фізіологічне значення - пластичне. Кальцій є основним структурним компонентом у формуванні опорних тканин і осифікації кісток. У кістках скелету зосереджено 99% загального його кількості в організмі. Частина, що залишилася постійно присутній в крові і інших рідинах організму. Оскільки старі кісткові клітини розпадаються, для своєчасного утворення нової кісткової тканини запаси кальцію повинні постійно поповнюватися, в іншому випадку організм буде заповнювати нестачу з власних зубів та кісток, руйнуючи їх і послаблюючи.

Кальцій є постійною складовою частиною крові. Він бере участь в процесі згортання крові. Дія тромбокінази у перетворенні протромбіну в тромбін здійснюється тільки в присутності іонів кальцію. Кальцій входить до складу клітинних структур: він присутній в мембранних системах, відіграючи важливу роль у функції клітини, знижує проникність судин, посилює опірність організму до токсинів і інфекцій, має протизапальну дію.

Не можна переоцінити значення цього елемента для повноцінного внутрішньоутробного розвитку плода: солі кальцію закладають основу життєво-важливих систем і процесів організму дитини.

Кальцій належить до трудноусвояемих речовинам. Його засвоюваність в значній мірі залежить від супутніх йому речовин у складі їжі. На засвоюваність кальцію надає негативний вплив надлишок фосфору і магнію. У таких випадках обмежується освіту засвоюваних форм кальцію, а утворюються неусвояемие форми виводяться з організму.

Оптимальне засвоєння кальцію відбувається при співвідношенні кальцію і фосфору 1: 1,3 і співвідношенні кальцію і магнію 1: 0,5. Останнім часом висловлюються пропозиції про прийнятті більш фізіологічно відповідного співвідношення кальцію і фосфору 1 : 1. У віці від 1 до 6 міс в якості оптимального пропонується співвідношення кальцію і фосфору 1,5: 1, від 6 до 12 міс - відповідно 1,3: 1 і у віці 1 рік і старше 1:1.

Це співвідношення може бути збережено і в дорослому стані. На засвоюваність кальцію надає вплив і калій, надлишок якого погіршує його всмоктування. Деякі кислоти (Інозітфосфорная, щавлева) утворюють з кальцієм міцні нерозчинні сполуки, які не засвоюються організмом. Зокрема кальцій хліба, крупи та інших злакових продуктів, що містять значну кількість інозітфосфорной кислоти, погано засвоюється. Негативний вплив на засвоюваність кальцію надає надлишок або недолік жиру в добовому харчовому раціоні.

Вміст кальцію в продуктах харчування

Кращим джерелом кальцію в харчуванні людини є молоко і молочні продукти. Кальцій є найбільш важливим макроелементом молока. Він міститься в легкоусваіваімой формі і добре збалансований з фосфором. Вміст кальцію в коров'ячому молоці коливається від 100 до 140 мг%. Його кількість залежить від раціонів годівлі, породи тварини, стадії лактації та пори року. Влітку вміст Са нижче, ніж взимку.

Са присутній у молоці в трьох формах: У вигляді вільного або іонізованого кальцію - 10% від усього кальцію (8,5 Г· 11,5 мг%); У вигляді фосфатів і цитратів кальцію - близько 68%; Кальцію, міцно пов'язаного з казеїном - близько 22%

Півлітра молока або 100 г сиру забезпечують добову потребу дорослої людини в кальції (800 мг). Вагітні та годують матері потребують підвищеної забезпеченні кальцієм-1500 мг на добу. Діти шкільного віку мають отримувати 100-1200 мг кальцію на добу. Також він зустрічається в зелених овочах: ​​часнику, петрушці, капусті, селері і в деяких ягодах і фруктах.

Ряд продуктів, наприклад шпинат, щавель, злакові, навпаки, заважають засвоєнню кальцію з продуктів харчування, тому варто враховувати це взаємодія при складанні харчового раціону.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст кальцію в деяких продуктах харчування.

Магній

Людина не може бути повністю здоровим без магнію. Будь-який процес, що відбувається в організмі, не обходиться без солей і іонів магнію. Цей елемент контролює процеси ділення і очищення клітин, формування білка і обмін речовин. Дорослій людині слід вживати 400-600 мг магнію. Рекомендоване вживання магнію на добу (мг на добу) наводиться в таблиці № 15 відділу Додаток.

Ця норма споживання цілком може бути задоволена при збалансованому правильному харчуванні. Корисно знати, що при гіперфункції щитовидної залози, псоріазі, артриті, нефрокальциноз і дислексії у діт...ей вміст магнію в організмі підвищений.

Також не варто забувати про рекомендованому співвідношенні магнію і кальцію (7:10), при порушенні якого елементи починають заважати один одному.

Фізіологічне значення та біологічна роль магнію вивчені недостатньо, проте добре відома його роль у передачі нервового збудження і нормалізації збудливості нервової системи. Магній володіє протиспастичних і судинорозширювальними властивостями, а також властивостями стимулювати перистальтику кишечника і підвищувати жовчовиділення. Є дані про зниження рівня холестерину при В«магнієвоїВ» дієті. Бере активну участь в імунних процесах, має протиалергічну, протизапальну, протівострессовое, протівотоксічним дією, сприяє засвоєнню кальцію з кишечника, а також всмоктуванню калію, фосфору, вітамінів групи B, C, і E є невід'ємним учасником багатьох біохімічних процесів організму і регуляції життєво-важливих функцій, підтримує в нормі активність клітинних мембран. Магній володіє протиспастичних і судинорозширювальними властивостями, а також властивостями стимулювати перистальтику кишечника і підвищувати жовчовиділення. Є дані про зниження рівня холестерину при В«магнієвоїВ» дієті.

Застосування магнію дуже ефективно при лікуванні багатьох захворювань: нервових розладів, інфаркту міокарда, лейкемії, м'язової слабкості, склерозі. Магній незамінний при боротьбі з раком.

При недоліку магнію в стінках артерій, серця і м'язах збільшується вміст кальцію. При дефіциті магнію в нирках розвиваються дегенеративні зміни з нефротичним явищами, хворобливі м'язові скорочення, прискорюються процеси старіння, в крові підвищується рівень холестерину, знижується імунітет, у результаті анемія.

харчування

Відносно невелика продукту.

Але

1.

2. Як У той

Калій

Важливе значення алергічних захворювань.

походження.

Як харчування

Першим кроком Тому

Завжди

Вживаючи

Для того життя.

Цифрові дані

Організм

Чому навантаження на серцево-судинну систему.і серцевий ритм. Крім того, калій бере участь у процесах м'язового скорочення і розслаблення, забезпечує проходження імпульсів у нервових волокнах, регулює розподіл рідини в організмі. Якщо при складанні раціону калійвміщуючими продуктів приділяти належну увагу, то всі вищеперелічені фізіологічні процеси в організмі людини, що тренується будуть постійно протікати на потрібному рівні. Калій також здатний запобігати інсульти, зменшувати втому і нервозність.

Недостатнє кількість цього елемента в організмі призводить до виникнення зниженого тиску, аритмії, збільшення в крові рівня холестерину, м'язової слабкості, підвищенню крихкості кісток, порушення роботи нирок, розвитку безсоння і депресії. При цих патологіях подальші тренування стають небезпечними для здоров'я. Для зняття вищеперелічених симптомів найчастіше застосовують не тільки включення в раціон необхідних продуктів харчування, але і призначають прийом спеціальних калійвміщуючими препаратів. Такі патологічні стани виникають в основному при використанні сечогінних засобів (чим часто грішать багато спортсменів для того щоб за рахунок втрати вологи швидко знизити вагу тіла і потрапити на змаганнях в бажану вагову категорію) і деяких гормональних препаратів (Зокрема, гормонів кори надниркових залоз). Посилене потовиділення, яке обов'язково відбувається у людини при виконанні фізичних вправ під час тренувань, а також часті проноси або блювота також ведуть до нестачі калію в організмі. У цих випадках для відновлення нормального балансу даного елемента також не обійтися без вживання калійвміщуючими продуктів.

Натрій

Біологічна дія натрію різноманітне. Він відіграє важливу роль у процесах внутрішньоклітинного та міжтканинного обмінів. Солі натрію присутні переважно в позаклітинних рідинах - лімфі і сироватці крові. Винятково важлива роль належить сполукам натрію (гідрокарбонати, фосфати) в освіті буферної системи, що забезпечує кислотно-лужний стан. Солі натрію мають велике значення для створення сталості осмотичного тиску протоплазми і біологічних рідин організму. Сталість вмісту натрію в організмі підтримується шляхом видільної регуляції, завдяки якій при недостатньому надходженні натрію з їжею його виділення скорочується.

Натрій бере активну участь у водному обміні. Іони натрію викликають набухання колоїдів тканин і таким чином сприяють затримці в організмі зв'язаної води.

Природний вміст натрію в харчових продуктах незначно. В основному він надходить в організм за рахунок хлориду натрію, який додається в довільних кількостях в їжу.

Нормальне споживання натрію дорослими людьми становить 4 - 6 г на добу, що відповідає 10-15 г хлориду натрію. Така кількість натрію при систематичному споживанні може бути визнано нешкідливим. Під час важких фізичних навантажень, в умовах жаркого клімату, при посиленому потовиділенні потреба в натрії підвищується (іноді в два рази). Кількість харчової солі в харчуванні людини повинно розраховуватися індивідуально. При захворюваннях серця і нирок рекомендують обмежити її споживання - ці органи перевантажуються при переробці крові з надлишком натрію.

Надлишок цього макроелемента викликає набряки обличчя і ніг: іони натрію провокують набухання колоїдів тканин, що, в свою чергу, сприяє затримці і накопиченню води в організмі. При великій кількості солі в харчовому раціоні, при дисфункції кори наднирників, схильності до гіпертонії, цукровому діабеті, неврозах, при порушенні водно-сольового обміну і видільної функції нирок кількість натрію в організмі підвищується. Симптоми надлишку: гіперактивність, вразливість, швидка збудливість, пітливість, підвищена спрага.

Вміст натрію в продуктах харчування

Вміст натрію в продуктах досить невелика. Макроелемент входить в склад морської капусти, моркви, буряку, цикорію, кульбаби, селері. Любителям м'яса солі вистачає, так як вона міститься в їх їжі. При приготуванні страв рекомендують застосовувати морську очищену сіль, тому як вона в меншій мірі призводить до затримки води в організмі.

Продукти харчування (не солоні!) містять різну кількість натрію і представлені в розділі Додаток у вигляді таблиць.

Фосфор

Фосфор - дуже важливий для життєдіяльності організму елемент. Як і кальцій, фосфор в значній кількості міститься в кістковій тканині, разом з кальцієм відповідає за міцність і стійкість кісткової тканини, також входить до складу нуклеїнових кислот і білків.

Потреба організму в солях фосфору - навіть більше, ніж в солях кальцію: 1,6-2 г на добу. Вагітні та годуючі жінки повинні споживати 3-3,8 г щодня, діти - 1,5-2,5 м.

Однак не менш важливо співвідношення фосфору та кальцію (приблизно 2 до 3), оскільки ці два елементи знаходяться в нерозривному зв'язку один з одним. Внаслідок порушення цього балансу можуть виникати різні патології: надлишок кальцію призводить до виникнення сечокам'яної хвороби, надмірна кількість фосфору провокує виведення кальцію з кісток. Втім, в організмі присутній вельми корисний елемент, контролюючий фосфорно-кальцієвий обмін - Це вітамін D.

фосфору належить провідна роль у функції центральної нервової системи. Обмін фосфорних сполук тісно пов'язаний з обміном речовин, зокрема жирів і білків. Фосфор відіграє важливу роль в обмінних процесах, що протікають в мембранних внутрішньоклітинних системах і м'язах (у тому числі в серцевому).

Сполуки фосфору є найпоширенішими в організмі компонентами, активно беруть участь у всіх обмінних процесах.

При посиленою фізичному навантаженні, як і при недостатньому надходженні білка з їжею, різко збільшується потреба організму у фосфорі.

Вміст органічних сполук фосфору в крові може змінюватися в значних межах, в той час як кількість неорганічного фосфору в крові досить стабільно і становить 0,81-1,13 ммоль/л (2,5-3,5 мг%).

Багато з'єднання фосфору з білком, жирними та ін...шими кислотами утворюють комплексні сполуки, відрізняються високою біологічною активністю. До них відносяться нуклеопротеїди клітинних ядер, фосфопротеіди (казеїн), фосфатиди (лецитин) і ін

Неправильне харчування і вплив інших несприятливих факторів, внаслідок яких виникає дефіцит сполук фосфору в організмі, призводить до частих переломів, руйнування зубів, суглобовим і кістковим захворювань. Можливо також поява нервових розладів і хвороб шкіри.

Засвоюваність фосфору пов'язана із засвоєнням кальцію, вмістом білка в харчовому раціоні та іншими супутніми факторами. Деякі сполуки фосфору погано всмоктуються. Це насамперед фітинової кислота, яка у вигляді фітінових сполук міститься в злаках.

Добова потреба дорослої людини у фосфорі складає 1200 мг.

Вміст фосфору в продуктах харчування

Вміст фосфору у коров'ячому молоці коливається від 74 до 130 мг%. Максимальне кількість фосфору міститься в горосі, квасолі, горіхах, часнику, петрушці, шпинаті, моркві, капусті, деяких ягодах, а також в ячної, перлової, вівсяної крупах. Багато фосфору в рибі, сирі, молоці, м'ясі, хлібі, грибах, яйцях.

У таблицях відділу Додаток наводиться зміст магнію в деяких продуктах харчування.

Хлор

Фізіологічне значення та біологічна роль хлору полягає в його участі в регуляції осмотичного тиску в клітинах і тканинах, у нормалізації водного обміну. Хлор в організмі міститься в соляній кислоті - головної складової шлункового соку, спільно з натрієм підтримує водно-електролітний баланс організму, сприяє накопиченню води в тканинах, бере участь у формуванні плазми крові, допомагає виводити токсини і шлаки з організму, покращує діяльність печінки, сприяє нормальному травленню, активізує деякі ферменти, бере участь в процесі розщеплення жирів, контролює стан еритроцитів, сприяє своєчасному виведенню з організму вуглекислого газу.

Хлор володіє здатністю виділятися з потом, однак основне виділення хлору відбувається з сечею. Хлор у складі гіпертонічних розчинів хлориду натрію зменшує потовиділення як при м'язовій роботі, так і при високій температурі навколишнього середовища.

Значна частина хлориду натрію при цьому затримується в шкірі, наслідком чого є підвищення набухання білків шкіри і збільшення кількості зв'язаної води. Одночасно збільшується кількість води, необхідної для розчинення електролітів. Все це призводить до зниження віддачі води шкірою та зменшено-нію потовиділення. Додаткове введення хлориду натрію у складі газованої води широко застосовується в гарячих цехах промислових підприємств. Однак результати деяких досліджень не підтверджують зниження потовиділення під впливом додаткових кількостей хлору, що надходять у складі хлориду натрію.

Природний вміст хлору у харчових продуктах незначно. В основному хлор надходить в організм за рахунок хлориду натрію, який додається в харчові продукти згідно з рецептурою їх виробництва, або за рахунок додавання хлориду натрію в їжу споживачами по власний розсуд.

Добова нешкідлива доза хлору для дорослої людини становить 5-7 м.

Симптоми дефіциту хлору: м'язова слабкість, сонливість, млявість, ослаблення пам'яті, втрата апетиту, сухість у роті, випадання зубів і волосся. Різке і значне зниження кількості хлору в організмі може викликати кому і навіть летальний результат.

Підвищений вміст хлору в організмі шкідливо, так як призводить до затримки води в тканинах і органах, що, перш за все, спричиняє підвищення кров'яного тиску. Інші симптоми надлишку хлору: болі в голові і грудях, диспепсичні розлади, сухий кашель, сльозотеча, різь в очах. У більш важких випадках можливе виникнення токсичного набряку легенів і бронхопневмонії з підвищенням температури.

Причини виникнення надлишку хлору: вдихання концентрованих парів з вмістом хлору на шкідливих виробництвах (текстильне, фармацевтичне, хімічне), прийом деяких лікарських препаратів, а також ряд захворювань: гіперфункція кори надниркових залоз, пошкодження гіпоталамуса та інші. Дезінфекція питної води за допомогою хлору, в результаті чого утворюються сполуки, призводять до респіраторно-вірусних захворювань, гастритів, пневмонії, і по деякими даними, навіть до онкозахворювань. Припускають також, що є велика небезпека отруєння хлором при вдиханні концентрованих токсичних речовин під час тривалого прийому гарячого душу.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст хлору в деяких продуктах харчування.

Сірка

Сірка - мінеральний компонент, порошок жовтого кольору, який при поєднанні з воднем має запах тухлих яєць.

Значення сірки в життєдіяльності організму з'ясовано недостатньо. Відомо, що сірка є необхідним структурним компонентом деяких амінокислот (метіонін, цистин), вітамінів (тіамін і ін), а також входить до складу інсуліну та бере участь в його утворенні. Сірка необхідна для підтримки нормальної діяльності печінки і процесів очищення організму.

Серосодержащіе сполуки беруть активну участь у виробленні енергії, процесах згортання крові і синтезі колагену. Колаген - найважливіший білок, який утворює основу волокнистих і кісткових тканин, нігтів, волосся, шкіри.

Сірка відіграє важливу роль в утворенні ферментів - активних речовин, що прискорюють хімічні реакції в організмі. Результати деяких досліджень говорять про те, що можливим результатом дії сірковмісних сполук є зниження кров'яного тиску, рівня цукру і холестерину в крові.

Негативні наслідки надмірного вмісту елемента в літературі не описані. Брак сірки призводить до порушення обмінних процесів, в Зокрема пігментного обміну. Припускають, що можливими симптомами недоліку елемента можуть бути підвищений вміст цукру і тригліцеридів у крові, а також болісність суглобів.

Вміст сірки в продуктах харчування

Кількість цього макроелемента в продуктах харчування пропорційно вмістом білків. Більше сірки присутній у продуктах тваринного походження: птаху, м'ясі, морепродуктах, яєчному жовтку. З продуктів рослинного походження варто відзначити цибулю, спаржу, боби, часник, хрін, горіхи, редьку, редис, капусту, шпинат, сливу, агрус.

У таблицях відділу Додаток наводиться вміст сірки в деяких продуктах харчування.

3. Методи визначення якісного та кількісного вмісту макроелементів в продуктах харчування

У наш час технологічного буму існує безліч методів визначення складу продуктів харчування, від давно відомих, і до самих інноваційних. В даному розділі розглянемо найбільш популярні і порівняно не складні з точки зору їх проведення методи, а саме фізико-хімічні.

Ці методи набули найбільш широке поширення при оцінці якості споживчих товарів. Ці методи відрізняються тим, що дослідження товарів здійснюється за допомогою вимірювальних приладів, а результати виражаються в об'єктивних величинах, тому визначення відрізняється достовірністю і може бути перевірено повторним аналізом. Фізико-хімічні методи встановлюють залежність між фізичними властивостями і хімічним складом продукту. Принцип визначення хімічного складу будь-якими методами один і той же: склад речовини визначається по його властивостях.

3.1 Емісійний спектральний аналіз

Емісійний спектральний аналіз є фізико-хімічним методом аналізу, а точніше оптичним методом.

Кожна речовина, що відрізняється від інших речовин своїм складом і будовою, володіє деякими індивідуальними, властивими тільки їй властивостями. ПР, спектри випускання, поглинання і віддзеркалення речовиною випромінювань мають характерний для кожної речовини вид. За розчинності і формі кристалів також можна дізнатися дана речовина.

При використанні ф-х методів нас цікавить концентрація аналізованого речовини, тобто Його зміст в одиниці об'єму досліджуваного розчину. Концентрацію речовин визначають користуючись тим, що між ній і значенням виходять від речовини сигналів завжди існує залежність. Незалежно від методу аналізу способи... розрахунку вмісту шуканого компоненту в продукті єдині для всіх фізико-хімічних методів.

3.2 Атомно-емісійний спектроскопія: найпопулярніший багатоелементний метод аналізу

Пристрій спектрометра для вимірювання інтенсивності випромінювання світла, використовуваного збудженими атомами - окремий зовнішнє джерело випромінювання як струмового, відсутня: сама проба, її збуджені атоми, служать джерелом випромінювання. Атомізація і збудження атомів відбувається в атомізаторі одночасно. Атомізатор являє собою джерело низькотемпературної або високотемпературної плазми.

Метод заснований на вивченні спектрів випромінювання, одержуваних при порушенні проб в жорсткому джерелі збудження. Для отримання спектра емісії часткам аналізованого речовини необхідно надати додаткову енергію. З цією метою пробу при спектральному аналізі вводять в джерело світла, де вона нагрівається і випаровується, а потрапили в газову фазу молекули дисоціюють на атоми, які при зіткненнях з електронами переходять в збуджений стан. У збудженому стані атоми можуть знаходиться дуже недовго (10 -7 сек). Мимовільно повертаючись в нормальне або проміжний стан, вони випускають надлишкову енергію у вигляді квантів світла.

Інтенсивність спектральної лінії або потужність випромінювання при переході атомів з одного енергетичного стану в інший визначається числом випромінюючих атомів Ni (Числом атомів, що знаходяться у збудженому стані i) та ймовірністю Aik переходу атомів із стану i в стан k.

Оптимальна температура, при якій досягається максимальна інтенсивність лінії, залежить від потенціалу іонізації атомів і енергії збудження даної спектральної лінії. Крім того, ступінь іонізації атомів, а отже, і інтенсивність спектральної лінії залежать також від хімічного складу та концентрацій інших елементів.

Інтенсивність спектральної лінії залежить від температури джерела світла. Тому в атомно-емісійний спектральний аналіз прийнято вимірювати інтенсивність аналітичної лінії щодо інтенсивності деякої лінії порівняння. Найчастіше це лінія, що належить основним компоненту проби.

У практиці атомно-емісійного спектрального аналізу в якості джерел збудження спектрів застосовують електричні дуги постійного і змінного струму, полум'я, низько-і високовольтну конденсовану іскру, низьковольтний імпульсний розряд, мікрохвильової розряд і ін

Для реєстрації спектру використовують візуальні, фотографічні і фотоелектричні пристрої. У найпростіших приладах - стілометрах і стилоскопах оцінка інтенсивності спектральних ліній проводиться візуально через окуляр. У спектрографах в якості приймача випромінювання використовують фотопластинки. У квантометрах і фотоелектричних стілометрах приймачем випромінювання служить фотоелімент.

Для кількісного аналізу необхідно виконати ще одну операцію: виміряти інтенсивність спектральних смуг, належать макроелементів, і по попередньо збудованим калібрувальним стандартом.

У випадку

Для Сутність цих

Сучасні різних елементів.

3.3 поглинання. Якщо

В Цей метод В світла. і більше. оптичних методів.

їх складу.

Висновок

Макроелементи

В

Значення функціонувати. в харчових продуктах.

Саме

Бібліографічний список

1. Науменко.

2. Москва. 2003.

3. Справ.

4.

5. 6. Сайт

7.

8. дієт. Л., 1984.

9. Хімічний І.М.

Додаток.

Продукт 424 120 4 85 366 46 117 135 96 361 119 93 32 88 125 328 51 130 28 81 320 36 325 70 258 4 80 334 94 40 116 30 60 133 340 34 27 54 107 33 329 137 348 226 6 603 64 8 400 d> Пшениця, м'яка озима 323 50 111 8 93 340 27 Пшениця, Тверда 325 62 114 8 100 368 30

Табл. № 2 Макроелементи борошна і круп

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор

Пшеничне борошно,

Вищий сорт

122 18 16 3 70 86 20 Пшеничне борошно 1 сорт 176 24 44 4 78 115 24 Пшенична звичайна 310 39 94 7 98 336 - Житня звичайна 396 43 75 3 78 256 - Житня сіяна 200 19 25 1 52 129 - Манна 130 20 18 3 75 85 21 Гречана ядриця 380 20 200 3 88 298 33 Рисова 100 8 50 12 46 150 25 Пшоно 211 27 83 10 77 233 24 Вівсяна 362 64 116 35 81 349 70 Толокно 330 52 129 20 88 328 73 Перлова 351 58 111 23 85 325 - Ячмінна 172 38 40 10 77 323 - Вівсяні пластівці В«ГеркулесВ» 205 80 50 15 81 343 -

Табл. № 3 Макроелементи хліба та хлібобулочних виробів

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Житній, простий, фірмовий 245 35 47 610 52 158 980 Орловський, фірмовий 202 52 41 6209 50 119 1000 Столовий, подовий 208 27 47 406 56 129 680 Пшеничний зі звичайного борошна, формовий 203 33 62 587 67 218 960 Пшеничний з борошна 2 сорту, подовий 185 28 54 374 69 135 639 Пшеничний з мукі1 сорту, формовий 129 23 33 506 59 84 837 Пшеничний з борошна вищого гатунку, фірмовий 93 20 14 499 54 65 824 Батони нарізні із пшеничного борошна 1 сорту 131 22 33 429 58 85 713 Сухарі вершкові вищого гатунку 109 22 14 315 61 80 546

Табл. № 4 Макроелементи макаронних виробів

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Макаронні вироби Вищого сорту 123 19 16 3 71 87 77 Макаронні вироби Вищого сорту з збільшеним вмістом яєць 136 26 17 25 93 116 98

Табл. № 5 Макроелементи овочів і баштанних

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Капуста білокачанна 185 48 16 13 37 31 37 Картофнль 568 10 23 28 32 58 58 Цибуля ріпчаста 175 31 14 18 65 58 25 Морква червона 200 51 38 21 6 55 63 Огірки 141 23 14 8 - 42 25 Редис 225 39 13 10 - 44 44 Буряк 288 37 22 86 7 43 43 Томати 290 14 20 40 12 26 57 Диня 118 16 13 32 10 12 50

Табл. № 6 Макроелементи фруктів і ягід

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Вишня 256 37 26 20 6 30 8 Груша 155 19 12 14 6 16 1 Слива 214 20 9 18 6 20 1 Яблука 278 16 9 26 5 11 2 Лимон 163 40 12 11 10 22 5 Виноград 225 30 17 26 7 2...2 1 Суниця (садрвая) 161 40 18 18 12 23 16 Агрус 260 22 9 23 18 28 1 Малина 224 40 22 10 16 37 21 Смородина 350 36 31 32 2 33 14

Табл. № 7 Макроелементи молочних продуктів

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Молоко коров'яче 146 120 14 50 29 90 110 Сливки 20% 109 6 8 35 - 60 72 Кефір жирний 146 120 14 50 29 95 110 Молоко сухе незбиране 1200 1000 119 400 260 790 820 Молоко згущене стерилізоване 318 282 30 124 69 224 214

Табл. № 8 Макроелементи сиру та сирів

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій фосфор Сир жирний 112 150 23 41 216 В«ГолландськийВ» сир 100 1040 50 1100 540 В«РосійськийВ» сир 116 1000 50 820 540 В«РадянськийВ» сир 160 1050 50 840 580 Рокфор 180 740 50 1900 410 Плавлений В«РосійськийВ» сир 200 760 40 880 600

Табл. № 9 Макроелементи м'яса

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Свинина 316 8 27 65 220 170 49 Яловичина 355 10 22 73 230 188 59 Баранина 329 10 25 101 165 168 84

Табл. № 10 Макроелементи птахів і яєць

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Бройлери 239 13 21 7 180 175 76 Гуси 257 13 32 95 169 172 87 Кури 217 17 20 75 186 180 77 Яйце куряче (незбиране) 140 55 12 134 176 192 156

Табл. № 11 Макроелементи риб

Продукт Мінеральні речовини, м. калій кальцій магній натрій сірка фосфор хлор Горбуша 335 20 30 100 190 200 165 Карп 265 35 25 ... 55 180 210 55 Минтай 420 40 55 120 170 240 165 Мойва 290 30 30 130 140 240 165 Окунь морський 300 30 30 80 210 210 165 Оселедець 310 60 30 100 190 280 165 Тріска 340 25 30 100 200 210 165 Тунець 350 30 30 75 190 280 160 Хек сріблястий 335 30 35 140 200 240 165

Табл. № 12 Макроелементи

Макро-елементи Біологічне вплив на організм Можливі захворювання при дефіциті вітамінів або мінеральних речовин Харчові продукти Середня добова потреба для дорослих * Максимально допустима добова доза ** чоловіки жінки годуючі Кальцій Освіта кісткової тканини, формування зубів, процес сверстиванія крові, нервово-м'язова провідність Остеопороз, судоми (тетанія) Молоко та молочні продукти 1000мг 1000мг 1200мг FNB 2500 мг Фосфор Елемент органічних сполук, буферних розчинів; освіту кісткової тканини, трансформація енергії Порушення росту, кісткові деформації, рахіт, остеомаляція Молоко, молочні продукти, м'ясо, риба 700мг 700мг 900 мг FNB 4000 мг Магній Освіта кісткової тканини, формування зубів; нервово-м'язова провідність; коензим (кофермент) у вуглеводному і білковому обмінах; невід'ємний компонент внутрішньоклітинної рідини Апатія, свербіж, м'язова дистрофія та судоми; захворювання шлунково-кишкового тракту, порушення серцевого ритму Продукти з борошна грубого помелу, горіхи, бобові, зелені овочі 350мг 300мг 390мг FNB 350 мг Натрій Найважливіший компонент міжклітинної рідини, підтримуючий осмотичний тиск; кислотно-лужну рівновагу; передача нервового імпульсу Гіпотонія, тахікардія, м'язові судоми Харчова сіль 550мг 550мг FNB (немає даних) Калій Найважливіший компонент внутрішньоклітинної рідини; кислотно-лужну рівновагу, м'язова діяльність; синтез білків і глікогену М'язова дистрофія, параліч м'язів, порушення передачі нервового імпульсу, серцевого ритму Сухофрукти, бобові, картоплю, дріжджі 2000мг 2000мг

Табл № 14 Зміст магнію в деяких продуктах харчування.

Найменування продукту

міліграмм (мг)

на 100 грам продукту

Насіння кунжуту, смажені 356 Кешью, сирої 292 Мигдаль, смажений 286 Казінакі з кунжуту 251 Кедровий горіхи, очищені 251 Паростки пшениці, необроблені 239 Гречка, сира 231 Кукурудзяні пластівці 214 Арахіс, смажений 188 Насіння соняшнику, смажені 129 Фініки, сушені 84 Шпинат, свіжий 79 Молочний шоколад 63 Скумбрія, солона 60 Гречка, варена 51 Квасоля червона, варена 45 Пшоно, варене 44 Чорнослив, сушений 41 Креветки, варені 40 Хліб, житній 40 Кальмари, варені 38 Сочевиця, варена 36 Омари, варені 35 Горошок зелений, свіжий 33 Ізюм без насіннячок 32 Палтус, варений 29 Авокадо, свіжий 29 Сир, чеддер 28 Банан, сирої 27 Ікра, рибна 26 М'ясо курка, грудинка 26 Картопля, печена 25 Печиво, пісочне 25 Хліб пшеничний, білий 23 Буряк, свіжа 23 Вишневий сік 21 Лук, ріпчаста, свіжий 20 М'ясо яловичина, смажене, 20% жирність 19 Макарони, варені 18 Ківі 17 Апельсин 14 Морквяний сік 14 Рис білий, варений 13 Ковбаса яловича, копчена 13 Огірок, свіжий 13 Какао порошок, розчинний у воді 12 Ананас, свіжий 12 Морква, свіжа 12 Вино червоне, домашнє 12 Баклажани, смажені 11 Диня, свіжа 10 Молоко, 3.2% 10 Яйце, варене круто 10 Редис, свіжий 10 Сметана 10 Гарбуз, варена 9 Томатний сік 9 Помідор, свіжий 8 Сир, жирний 8 Оселедець, маринований 8 Лимон 8 Груша, свіжа 7 Виноградний сік 6 Яблуко, свіже 5 Виноград, свіжий 5 Пиво, світле 5 Огірок, квашений 4 Чай 3 Кава 3 Апельсиновий сік 3 Олія, вершкове 2 Мед, бджолиний 2 Вода, водопровідна 1 Сало 0 Цукерки, карамельні 0 Цукор-пісок 0 Олія, соняшникова 0

Табл. № 15 Рекомендоване вживання магнію на добу (мг на добу)

Категорія Періоди життя Чоловік Жінка Діти: 0-6 міс. 30 30 6 міс. - 1 рік 75 75 1-3 роки 80 80 4-8 років 130 130 9-13 років 240 240 Підлітки: 14-18 років 410 360 Дорослі: 19-30 років 400 310 Понад 30 420 320 Вагітні: 14-18 років - 400 19-30 років - 350 Понад 30 - 360 Шалені грудьми: 14-18 років - 360 19-30 років - 310 Понад 30 - 320

Табл № 16 Вміст фосфору в продуктах харчування

Продукт P, мг/100 г Смажена яловичина 250 Цілісне молоко 93 Варена квасоля 37 Смажена тріска 274 Пшеничний хліб 254 Картопля 53 Яблука 10 Яйце куряче 205 Висівки пшеничні 1200 Сир плавлений 1030 Кунжут 720 Мигдаль 550 Печінковий паштет 450 Курячі грудки 310 Гарбузове насіння 1144 Насіння кабачка 1144 Насіннячка соняшника 837 Горіхи кешью 373 Сир 152 Брокколі 78 Фініки 63

Табл № 17 Зміст кальцію в продуктах харчування:

Продукти Кальцій, мг/100 г Мак 1460 Кунжут 783 Кропива 713 ...просвірніком лісової 505 Подорожник великий 412 галінсога 372 Сардини в маслі 330 Будра плющовидна 289 Шипшина собача 257 Мигдаль 252 Подорожник ланцетолістний 248 Лісовий горіх 226 Амарант насіння 214 Кресс-салат 214 Кале 212 Соя боби сухі 201 Молоко коров'яче 120