Введение:
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна.
Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, но особенно велика их роль в построении костной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма – вводно-солевом, кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ. Обычно их делят на две группы: макроэлементы (Са, Р, Mg, Na, K, Cl, S), содержащиеся в пище в относительно больших количествах, и микроэлементы (Fe, Zn, Cu, I, F и др.), концентрация которых невелика. Данные о содержании важнейших минеральных веществ в основных группах продуктов приведены в табл. 10. Рассмотрим важнейшие из них.
Минеральные вещества в большинстве случаев составляют 0,7-1,5% (в среднем 1 %) съедобной части пищевых продуктов. Исключением являются, конечно, те продукты, в которые добавляют пищевую соль (чаще всего 1,5-3%).
Роль химических элементов в физиологических процессах человека и животных многообразна, что привлекает значительное внимание ученых к их исследованию. Особенно актуальной проблема изучения химических элементов стала в последние десятилетия, что связано, в первую очередь, с катастрофическим ухудшением экологической обстановки и загрязнением окружающей среды различными химическим веществами в связи с производственной деятельностью человека. Несмотря на то, что существует обширная литература, посвященная содержанию и роли химических элементов в живом организме в норме и при различной патологии, имеющиеся сведения во многом противоречивы и неполны.
В результате многочисленных исследований выявлено, что в живом организме находятся все известные химические элементы, включая радиоактивные, причем, основную массу составляют кислород, азот, водород и углерод, которые входят, главным образом, в состав органических веществ - белков, жиров, углеводов.
Поэтому изучение данной темы актуально на сегодняшний день.
Цель данной работы – изучить элементы химического состава пищевых продуктов (на примере микроэлементов).
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Изучить общие понятия о микроэлементах.
2. Изучить химическую природу микроэлементов.
3. Изучить классификацию микроэлементов.
4. Изучить свойства микроэлементов.
5. Изучить влияние микроэлементов на организм человека.
6. Изучить изменение содержания микроэлементов в процессе технологической обработки.
7. Изучить изменение содержания микроэлементов при хранении.
8. Изучить характеристику количественных методов определения содержания витаминов.
9. Изучить характеристику качественных методов определения содержания микроэлементов.
Глава 2:
Метод распространяется на блюда и кулинарные изделия, приготовляемые по «Сборнику рецептур» 1981 г. изд., а также на витаминизированные блюда.
Количественное определение витамина D.
Принцип метода. Определение основано на образовании желтовато-розовой окраски при реакции витамина D с трихлористой сурьмой. Интенсивность окрашивания пропорциональна концентрации витамина D и определяется с помощью фотоэлектроколориметра.
Материалы и реактивы. Молочный жир, 96%-ный этиловый спирт, 50%-ный раствор гидроксида калия, хлороформ, 23%-ный раствор SbCl3 в хлороформе, диэтиловый эфир, свежеприготовленный сульфат натрия, ацетилхлорид, спиртовый раствор ватамина D (10 мг кальциферола растворяют в 100 мл этанола, что соответствует 400 000 ед. витамина D)/
Оборудование. Фотоэлектроколриметр, коническая колба с притертой пробкой на 200 мл, делительные воронки, пипетки, водяная баня.
Ход работы.
В коническую колбу с обратным холодильником вносят 10 г молочного жира, 40 мл этанола и 8 мл раствора гидроксида калия. Колбу помещают в водяную баню, нагревают до температуры 85-90 С. Через 40-50 мин содержимое колбы перенося в делительную воронку и трижды экстрагируют диэтиловым эфиром (порциями 50, 25 и 20 мл). Полученные эфирный экстракт переносят в другую делительную воронку и прибавляют 7 г сульфата натрия. Высушивают его до полной прозрачности, фильтруют и отгоняют эфир на водяной бане. Сухой остаток растворют в 5 мл хлороформа. Затем к 1 мл этого раствора прибавляют 3 капли ацетилхлорида и 6 мл раствора SbCl3. Через 5 мин интенсивность окраски измеряют в фотоэлектроколориметре при ? 500 нм против смеси из 1 мл хлороформа, 6 мл раствора SbCl3 и трех капель ацетилхлорида.
Концентрация витамина D в исследуемом растворе рассчитывают по калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят серию растворов кальциферола в хлороформе, содержащих в 1 мл от 200 до 1000 ед. витамина D, используя спиртовый раствор кальциферола и проводя цветную реакцию, как указано выше.
Массовую концентрацию витамин D (ед. в 1 г жира) рассчитывают по формуле
С = хV?/а, (4)
где:
х – количество витамина D, найденное по калибровочному графику (ед. в 1 мл раствора);
V – разведение (мл);
а – масса жира (г);
? – плотность жира (г/см3).
Количественное определение витамина К
Принцип метода. Смешивание витамина К с диэтилмалоновым эфиров в щелочной среде приводит к образованию окрашенного соединения, интенсивность окраски которого определяют с помощью фотоэлектролориметра.
Материалы и реактивы. Морковь, диэтиловый эфир, хлороформ, карбонат натрия безводный, сульфат натрия безводный, 1%-ный спиртовый диэтилмалоновый эфир, 1%-ный гидроксид калия, кварцевый песок, стандартный раствор витамина К (0,04 мкг в 1 мл).
Оборудование. Фотоэлектроколориметр, водяная баня, воронка Бюхнера, колба Бунзена, ступка фарфоровая с пестиком, колбы мерные, пипетки, терка, пробирки, весы, разновесы.
Ход работы. Измельченная на терке морковь (10-15 г) тщательного растирается в ступке с кварцевым песком и небольшим количеством карбоната натрия. Затем в ступку приливают 10 мл диэтилового эфира и вновь растирают. Затем в ступку приливают 10 мл диэтилового эфира и вновь растирают. Гомогенат переносят на воронку Бюхнера, дважды ополаскивая ступку небольшими порциями эфира. Фильтруют и трижды промывают осадок на фильтре тем же экстрагентом. Эфирные вытяжки соединяют и сушат безовдным сульфатом натрия, после чего эфир выпраивают на теплой водяной бане, а остаток растворяют в 5 мл хлороформа.
К полученному раствору прибвают 1 мл спиртового раствора диэтилмалоного эфира и 0,2 мл раствора гидроксида калия. Общий объем доводят водой до 10 мл. Одновременно производят определение со стандартным раствором витамина К. Окрашенный раствор колориметрируют.
Массу витамина К (мкг) в 1 г моркови рассчитывают по формуле.
(5)
где:
С0 – массовая концентрация стандартного раствора витамина К (мкг/мл);
V – объем экстракта (10 мл);
Еоп и Ест – экситнция исследуемого и стандартного раствора соответственно;
а – масса вещества, взятого для анализа (г). [3]
Заключение:
При достижении поставленной цели были выполнены следующие задачи:
1. Изучены общие понятия о микроэлементах.
2. Изучена химическая природа микроэлементов.
3. Изучена классификация микроэлементов.
4. Изучены свойства микроэлементов.
5. Изучено влияние микроэлементов на организм человека.
6. Изучено изменение содержания микроэлементов в процессе технологической обработки.
7. Изучено изменение содержания микроэлементов при хранении.
8. Изучена характеристику количественных методов определения содержания витаминов.
9. Изучена характеристику качественных методов определения содержания микроэлементов.
В процессе усвоения организмом витаминов, микроэлементов и макроэлементов возможен антагонизм (отрицательное взаимодействие) или синергизм (положительное взаимодействие) между разными компонентами.
Основные причины, вызывающие недостаток минеральных веществ:
Неправильное питание или однообразное питание, некачественная питьевая вода.
Геологические особенности различных регионов земли – эндемические (неблагоприятные) районы.
Большая потеря минеральных веществ по причине кровотечений, болезнь Крона, язвенный колит.
Употребление некоторых лекарственных средств, связывающих или вызывающих потерю микроэлементов.
Установлено значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности организма марганца, молибдена, кобальта и таких условно незаменимых микроэлементов, как кремний, ванадий, стронций, бор, никель. Содержание этих микроэлементов в пищевых продуктах, как правило, достаточное для обеспечения потребности организма. В связи с этим у человека (в отличие от некоторых животных, в том числе экспериментальных) практически не встречаются заболевания, обусловленные дефицитом этих микроэлементов. Поэтому контроль за их содержанием в повседневном питании не проводится. Однако некоторые из них (кобальт, марганец, молибден, реже - другие) включают в специальные продукты для питания, в минеральные, витаминно-минеральные и другие препараты для обеспечения сбалансированности как минеральных, так и других пищевых веществ.