Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Тема- Предмет и задачи пищевой химии

Работа добавлена на сайт samzan.net:


0 Модуль

Тема: «Предмет и задачи пищевой химии. Химический состав продуктов питания»

Живые организмы постоянно взаимодействуют с внешней средой, получая питательные вещества, которые потом перерабатываются и выделяются из организма в виде продуктов обмена.

Все процессы, которые происходят в организме, требуют энергозатрат, которые пополняются благодаря запасам питательных веществ в клетках и еде, которая поступает в организм.

Питание – постоянно действующий фактор, который способствует не только нормальному росту и развитию организма, но и повышает его защитные свойства. На современного человека влияют стрессы, ускоренный темп жизни, гиподинамия, загрязнение окружающей среды и др., в этих условиях особенно большое значене приобретает качественное питание. Тем временем еда в основном является рафинированной, с разнообразными добавками и консервантами. Значительная часть населения мира недоедает. Именно неправильное питание «виновато» в массовом распространении так называемых «болезней цивилизации»: ожирения, заболеваний сердечно-сосудистой системы, рака и т. п.

На сегодня известно более чем 60 пищевых веществ, которые должны входить в рацион питания как обязательные компоненты. Часть из них (белки, жиры, углеводы, витамины) люди и животные получают в виде сложных органических соединений, которые образуются в растениях из более простых вследствие действия солнечной энергии, которая поглощается ими. Минеральные вещества поступают в основном в виде простых соединений. Незаменимым пищевым веществом является вода.

В природе нет таких продуктов, которые содержали бы все пищевые вещества в количественных соотношениях, необходимых для нормального обмена веществ в организме человека. Только путем соединения разнообразных продуктов можно обеспечить организм всеми пищевыми веществами, в которых он нуждается.

К основным пищевым веществам (нутриентам) принадлежат белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества.

Пища человека содержит множество химических соединений, как органических, так и минеральных. Главную долю органических веществ пищи составляют углеводы, жиры, белки – основные пищевые вещества. Часть органических веществ – это минорные пищевые вещества, требующиеся в малых количествах; к ним принадлежат, в частности, витамины (табл.).

Основные пищевые вещества большей частью представляют собой полимеры или ассоциированы с полимерами. В желудочно-кишечном тракте они подвергаются гидролизу при участии ферментов класса гидролаз на мономеры: в этом заключается суть пищеварения. В процессе пищеварения происходит уменьшение разнообразия веществ: из бесчисленного количества белков разного строения, полисахаридов, жиров получается 20-22 протеиногенных аминокислот, небольшое число моносахаридов (главным образом глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, рибоза), глицерол (диацил- и моноацилглицеролы), жирные кислоты (главным образом линолевая, линоленовая, олеиновая, стеариновая, пальмитиновая). Мономеры как низкомолекулярные вещества значительно легче проникают через клеточные мембраны кишечного эпителия (полимеры практически не всасываются). С кровью мономеры транспортируются во все органы и ткани и используются клетками.

Пищевые вещества могут быть заменимыми и незаменимыми. Заменимые – это те, которые могут образоваться в организме из других веществ. Например, клетки человека могут синтезировать любой необходимый им моносахарид из аминокислот, жиры могут образоваться из углеводов, некоторые аминокислоты образуются из других аминокислот или из углеводов.

Незаменимые (эссенциальные) пищевые вещества не синтезируются из других веществ и поэтому должны содержаться в пище в готовом виде. К незаменимым компонентам пищи относятся все минеральные компоненты, а также витамины, 8 аминокислот и некоторые жирные кислоты (полиненасыщенные).

Таблица

Средняя потребность взрослого человека в пищевых веществах

Пищевые вещества

Суточная потребность

Пищевые вещества

Суточная потребность

Углеводы

400-500 г

D (холекальци-ферол)

0,04 мг

Жиры

80-100 г

Р (рутин)

25 мг

Полиненасы-щенные жирные кислоты

3-6 г

В9 (фолиевая кислота)

0,1-0,5 мг

Белки

80-100 г

Е (токоферол)

2-6 мг

Аминокислоты:

К (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон)

2 мг

триптофан

1 г

Минеральные вещества:

глутаминовая кислота

16 г

NaCl

~ 10 г

прочие (каждая из них)

от 2 до 6 г

Кальций

0,8-1 г

Витамины:

Фосфор

1-1,5 г

С (аскорбиновая кислота)

70-100 мг

Калий

2,5-5 г

В1 (тиамин)

1,5-2,0 мг

Магний

0,3-0,5 г

В2 (рибофлавин)

2,0-2,5 мг

Железо

15 мг

РР (никотиновая кислота)

15-25 мг

Цинк

10-15 мг

В3 (пантотеновая кислота)

5-10 мг

Марганец

5-10 мг

А (ретинол)

1,5-2,5 мг

Медь

2 мг

В6 (пиридоксин)

2-3 мг

Молибден

0,5 мг

В12 (кобаламин)

0,005-0,080 мг

Селен

0,5 мг

Биотин

0,15-0,3 мг

Йод

0,1-0,2 мг

Вопросы для самоподготовки:

  1.  Физиологическая роль воды для организма. Источники поступления воды в организм. Содержание воды в пищевых продуктах.
  2.  Физиологическая роль минеральных элементов. Характеристика макро-, микро- и ультрамикроэлементов. Содержание основных минеральных элементов в продуктах питания.
  3.  Углеводы, их классификация, характеристика, содержание в продуктах питания. Энергетическая роль.
  4.  Химическая природа белков. Значение для полноценного питания.
  5.  Жиры – химическая природа и значение. Содержание в продуктах питания животного и растительного происхождения.
  6.  Фосфолипиды, стериды, воска.
  7.  Значение ферментов для жизнедеятельности организма.
  8.  Роль витаминов для полноценного питания. Участие витаминов в ферментных процессах.
  9.  Характеристика органических кислот пищевых продуктов и их роль.
  10.  Красители и эфирные масла в пищевых продуктах. Их роль в питании людей.

1 Модуль

Тема «Химический состав белков и их эссенциальные компоненты. Химическая и биологическая ценность белков растительного и животного происхождения»

Аминокислоты являются производными карбоновых кислот, в которых один атом водорода углеродной цепи замещен на аминогруппу. В зависимости от положения NH2-группы (аминогруппа) различают α-, β-, γ- и т.д. аминокислоты. В природе существует более 300 аминокислот, их можно условно разделить на две группы:

  1.  свободные аминокислоты (непротеиногенные) – не берут участия в образовании белков;
  2.  протеиногенные – ковалентно связанные друг с другом в составе пептидов и белков.

Непротеиногенные аминокислоты более разнообразны чем протеиногенные.

В состав белков входит 22 α-аминокислоты, в которых аминогруппа -NH2 и карбоксильная группа –СООН присоединены к одному и тому же α-углеродному атому и которые встречаются практически во всех белках. Общая структурная формула α-аминокислот может быть представлена в таком виде:

α-Аминокислоты отличаются друг от друга структурой и составом группы R (боковая цепь), которая может представлять собой атом углерода, как в глицине, или более сложную группировку, как, например, гуанидиновая группа в аргинине.

Аминокислоты классифицируют соответственно по химическому строению на ациклические (алифатические), ароматические, гетероциклические; по количеству в молекуле аминных и карбоксильных групп – на моноаминомонокарбоновые, диаминомонокарбоновые, моноаминодикарбоновые, диаминодикарбоновые.

По современной рациональной классификации, которая основана на полярности радикалов, выделяют четыре класса аминокислот:

  1.  неполярные, или гидрофобные;
  2.  полярные (гидрофильные) незаряженные;
  3.  отрицательно заряженные;
  4.  положительно заряженные при физиологических значениях рН (если рН 6,0-7,0).

В табл. приведена классификация протеиногенных аминокислот. В ней представлены исторические и рациональные названия, структурная формула и сокращенные обозначения аминокислот, которые приняты в современной и зарубежной литературе.

Таблица

Классификация протеиногенных аминокислот

Название

Структура

Сокра-щенное название

І. Неполярные, или гидрофобные аминокислоты

L-Аланин (α-амино-пропионовая кислота)

Ала

(Ala)

L-Валин

(α-аминоизовалериановая кислота)

Вал

(Val)

L-Лейцин (α-амино-изокапроновая кислота)

Лей

(Leu)

L-Изолейцин (α-амино-β-метилвалериановая кислота)

Иле

(Ile)

L-Триптофан (α-амино-β-индолилпропионовая кислота)

Три

(Try)

L-Пролин (пирролидин-α-карбоновая кислота)

Про

(Pro)

L-Фенилаланин (α-амино-β-фенилпропионовая кислота)

Фен

(Phe)

L-Метионин (α-амино-γ-метилтиомасляная кислота)

Мет

(Met)

ІІ. Полярные (гидрофильные) незаряженные аминокислоты

Глицин (аминоуксусная кислота)

Гли

(Gly)

L-Серин (α-амино-β-оксипропионовая кислота)

Сер

(Ser)

L-Треонин (α-амино-β-оксимасляная кислота)

Тре

(Thr)

L-Цистеин (α-амино-β-тиопропионовая кислота)

Цис

(Cys)

L-Селеноцистеин

SeЦиc

(SeCys)

L-Тирозин (α-амино-β-параоксифенилпропионовая кислота)

Тир

(Tyr)

L-Аспарагин (амид аспарагиновой кислоты)

Асн

(Asn)

L-Глутамин (амид глутаминовой ислоты)

Глн

(Gln)

ІІІ. Отрицательно заряженные (кислые) аминокислоты

L-Аспарагиновая кислота

(α-аминоянтарная кислота)

Асп

(Asp)

L-Глутаминовая кислота

(α-аминоглутаровая кислота)

Глу

(Glu)

L-Аминолимонная кислота

(α-аминоцитрат)

ІV. Положительно заряженные (основные) аминокислоты

L-Лизин (α,ε-диамино-капроновая кислота)

Лиз

(Lys)

L-Аргинин (α-амино-β-гуанидинвалериановая кислота)

Арг

(Arg)

L-Гистидин (α-амино-β-имидазолилпропионовая кислота)

Гис

(His)

По биологическому значению (пищевой ценности) аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые. Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом из других соединений. Человек получает их только с пищей. Таких аминокислот восемь: из алифатических незамещенных – валин, лейцин, изолейцин; из алифатических замещенных – треонин, лизин, метионин; из ароматических – фенилаланин; из гетероциклических – триптофан. Две аминокислоты – аргинин и гистидин – незаменимые для детского организма, у взрослых в здоровом состоянии они  синтезируются в необходимом количестве. Тирозин и цистеин являются условно заменимыми аминокислотами, т.к. источником их могут служить фенилаланин и метионин.

Высшие растения могут содержать все необходимые для белкового синтеза аминокислоты. В организме человека синтезируются только 12 из 22 аминокислот, поэтому они принадлежат к заменимым аминокислотам.

В белках есть и модифицированные аминокислоты. Химическая модификация обычно происходит уже после того, как исходная аминокислота попадает в состав белка. Один из примеров важной модификации – окисление двух -SH-групп цистеиновых остатков с образованием аминокислоты цистина, которая содержит дисульфидную связь.

Белки – наиболее важные компоненты питания. Способность белка выполнять функцию питания характеризует его биологическую ценность. Эффективность употребления белковых веществ человеком определяется двумя основными факторами – сбалансированностью содержания незаменимых аминокислот в белке и его усвояемостью. Если не удовлетворяется потребность хотя бы в одной из незаменимых аминокислот, то ограничивается использование других, и, значит, снижается ценность белка в целом. Незаменимая аминокислота, которая находится в белке в минимальном количестве, называется лимитирующей аминокислотой, т.к. она наибольшей мерой уменьшает биологическую ценность данного белка.

Обогащение пищевых белковых продуктов отсутствующими аминокислотами применяется в питании человека в исключительных случаях. Это объясняется тем, что свободные L-аминокислоты всегда содержат примесь D-аминокислот, которые опасны для организма человека. Однако добавление синтетических или полученных микробиологическим способом аминокислот к кормам животных является распространенной практикой. Подобным образом во всем мире готовят кормовые смеси для домашней птицы, свиней, коров, что позволяет более бережно использовать корма. Известно, что добавки этих аминокислот улучшают утилизацию белка животными приблизительно на   20 %.

Обычно биологическая ценность белка выражается в относительных величинах. Она представляет собой отношение исследуемого параметра данного белка к подобному параметру «идеального» белка. В качестве последнего используют казеин молока, белок яиц, смесь мышечных белков, которые легко перевариваются и содержат незаменимые аминокислоты в соотношениях, близких к эталонным. Биологическая ценность белка сравнительно с эталонными свидетельствует о том, насколько он способен удовлетворять потребности организма в аминокислотах. Для оценки любого белка или пищевого продукта необходимы данные про содержание в нем отдельных аминокислот, т.е. про его аминокислотный состав.

Некоторые растительные белки (бобовые) по своему аминокислотному составу близки к животным белкам, но имеют более низкую биологическую ценность, так как хуже перевариваются в ЖКТ человека. Однако белки семян большинства сортов зерновых (рис, овес) дефицитны по двум, а чаще (пшеница, кукуруза и др.) трем и четырем незаменимым аминокислотам. Основной лимитирующей аминокислотой белков зерновых культур является лизин. Лимитирующие аминокислоты белков зерновых являются разными в семенах разных культур: в пшенице, рисе и жите – треонин, в кукурузе – триптофан и т.д. Белки бобовых культур имеют лучшую сбалансированность содержащихся в них незаменимых аминокислот, чем белки злаковых, но имеют невысокий процент содержания лизина.

В животных белках дефицит незаменимых аминокислот выражен слабо. Некоторые из них (белки молока, мяса, субпродуктов) содержат недостаточно серусодержащих аминокислот. В целом для животных белков более характерно избыточное, сравнительно с потребностями организма, содержание некоторых незаменимых аминокислот.

В питании большей части населения земного шара имеется дефицит трех незаменимых аминокислот – лизина, триптофана и метионина. Разный аминокислотный состав растительных и животных белков позволяет повысить их биологическую ценность при употреблении необходимого количества разнообразной белковой пищи. Только такое питание можно назвать полноценным.

Таблица

Содержание белка в основных пищевых продуктах

Продукт

Белок, г/100г

Продукт

Белок, г/100г

Говядина

18,6-20,0

Грибы сушеные

20,1

Баранина

15,6-19,8

Орех фундук

16,1

Свинина мясная

14,3

Мука пшеничная

10,6

Печень говяжья

17,9

Мука ржаная сеянная

6,9

Куриное мясо

18,2-21,2

Крупа манная

10,3

Яйца куриные

12,7

Крупа гречневая

12,3

Колбаса вареная (высший сорт)

12,2

Крупа рисовая

7,0

Сервелат

24,0

Хлеб пшеничный

7,6-8,1

Молоко

2,8

Хлеб ржаной

4,7-7,0

Сыр нежирный

18,0

Макароны

10,4-11,8

Сыры (твердые)

19,0-31,0

Капуста белокачанная

1,8

Масло сливочное

0,5

Морковь

1,3

Картофель

2,0

Свекла

1,5

Горох

20,5

Яблоки

0,4

Фасоль

21,0

Груши

0,4

Аромат и вкус мяса при варке обусловлен составом веществ, содержащихся в основном в мышечной и жировой тканях.

Вкус мясу придают низкомолекулярные  пептиды: глутатион, карнозин, анзерин и др. Кроме того, на вкус мяса влияют аминокислоты: глутаминовая кислота, треонин, цистеин, метионин, лейцин, изолейцин, валин, аланин, гистидин. Часть аминокислот находятся в мышечной ткани в свободном состоянии, а часть пополняется за счет гидролиза белков и пептидов. Активность протеолиза возрастает при размораживании мяса.

Горький вкус мясу придают некоторые свободные аминокислоты (лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, лизин, гистидин, аргинин).

В формировании сладкого вкуса принимают участие углеводы (глюкоза, фруктоза, рибоза, сахароза и др.) и аминокислоты (аланин, валин, пролин, глицин, серин, треонин).

Практическое занятие № 1 «Заменимые и незаменимые аминокислоты и их роль в обмене человеческого организма. Энергетическая ценность белков»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Элементарный состав белков. Азотный баланс.

2. Классификация аминокислот, входящих в состав белков: протеиногенные, модифицированные, минорные.

3. Особенность строения протеиногенных аминокислот.

4. Нингидриновая реакция на α-аминокислоты.

5. Заменимые аминокислоты и их роль в обмене веществ.

6. Значение отдельных заменимых аминокислот в пищевой промышленности и медицине.

7. Классификация незаменимых аминокислот и их роль в обмене веществ.

8. Суточные нормы незаменимых аминокислот.

9. Значение незаменимых аминокислот в пищевой промышленности и медицине.

10. Химическая и биологическая ценность белков.

11. Сравнительная характеристика, с точки зрения полноценности, белков растительного и животного происхождения.

Лабораторная работа № 1 «Качественный и количественный анализ белков растительного и животного происхождения»

  1.  Качественное определение незаменимых аминокислот.

Радикалы аминокислот исключительно разнообразны. Это дает возможность использовать для обнаружения большинства аминокислот цветные реакции. Многие из них весьма чувствительны и высокоспецифичны, что позволяет открывать ничтожные количества той или иной индивидуальной аминокислоты в составе сложных смесей, биологических жидкостях, гидролизатах белков и т.п.

Некоторые цветные реакции находят применение для количественного определения аминокислот.

1) Ксантопротеиновая реакция на ароматические аминокислоты. В три пробирки вносят 3 мл раствора пищевого белка (далее везде яичный, желатина (белок коллаген), пшеничный белок) и 1 мл концентрированной азотной кислоты. Смеси осторожно нагревают до появления желтой окраски у яичного белка (время нагревания остальных реакционных смесей должно быть таким же как и для яичного белка). После охлаждения в каждую пробирку добавляют одинаковый объем 10%-ного раствора гидроксида натрия или водного раствора аммиака до появления оранжевой окраски в пробирке с яичным белком.

В ароматических аминокислотах, содержащих бензольные кольца (тирозин, триптофан, фенилаланин), под действием азотной кислоты происходит реакция нитрования бензольного кольца с образованием окрашенного в желтый цвет нитросоединения. Изменение желтой окраски в оранжевую в щелочной среде обусловлено появлением хромофорной группы.

2) Реакция Миллона на тирозин. В три пробирки к 1 мл соответствующего пищевого белка прибавляют 5 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты и перемешивают до полного растворения. Приливают 1 мл реактива Миллона, встряхивают и оставляют стоять при комнатной температуре. Через некоторое время раствор окрашивается в кроваво-красный цвет. Для ускорения появления окраски раствор можно слегка подогреть.

Реактив Миллона представляет собой смесь нитратов и нитритов оксида ртути (І) и (ІІ), растворенных в концентрированной азотной кислоте. При взаимодействии его с фенольным ядром тирозина возникает нитрозотирозин, ртутное соединение которого окрашено в красный цвет при достаточном количестве этой аминокислоты в пищевом белке.

3) Реакция Сакагучи на аргинин. В три пробирки наливают 2 мл пищевого белка, прибавляют 2 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и несколько капель 0,2%-ного спиртового раствора α-нафтола. Хорошо перемешивают содержимое пробирки, приливают 0,5 мл раствора гипобромита натрия и вновь перемешивают. Немедленно добавляют 1 мл 40%-ного раствора мочевины для стабилизации быстро развивающегося оранжево-красного окрашивания при наличии в белке достаточного количества аргинина.

4) Реакция Паули на гистидин и тирозин. К 1 мл 1%-ного раствора сульфаниловой кислоты в 5%-ном растворе соляной кислоты прибавляют 2 мл 0,5%-ного раствора нитрита натрия, сильно встряхивают и немедленно приливают сначала 2 мл пищевого белка, а затем, после перемешивания содержимого пробирки, 6 мл 10%-ного раствора карбоната натрия. При наличии достаточного количества гистидина в белке развивается интенсивная вишнево-красная окраска.

При взаимодействии кислого раствора сульфаниловой кислоты с нитритом натрия осуществляется реакция диазотирования и образуется диазобензолсульфоновая кислота. При реакции последней с гистидином образуется азосоединение вишнево-красного цвета.

5) Реакции на триптофан. Реакция Адамкевича. К 0,5 мл пищевого белка добавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, которая всегда содержит небольшое количество глиоксиловой кислоты. Полученную смесь вначале нагревают, а затем охлаждают и по стенке пробирки осторожно, по каплям, чтобы жидкости не смешивались, добавляют 1 мл концентрированной серной кислоты. Через 10 минут на границе раздела двух слоев наблюдается образование красно-фиолетового кольца при достаточном количестве триптофана в белке. Реакцию можно ускорить, поместив пробирку с реагирующей смесью в кипящую водяную баню.

Триптофан в кислой среде вступает в реакцию с глиоксиловой кислотой (альдегидами), образуя при этом окрашенные в красно-фиолетовый цвет продукты конденсации.

6) Реакции на триптофан. Реакция Вуазене. К 2 мл пищевого белка добавляют одну каплю 2,5%-ного раствора формальдегида, смесь перемешивают и вливают порциями по несколько капель 6 мл концентрированной серной кислоты, охлаждая пробирку в ванночке со льдом. Смесь опять перемешивают и дают отстояться 10 минут. В дальнейшем при перемешивании в пробирку вносят 10 капель 0,5%-ного раствора нитрита натрия. Возникает интенсивная сине-фиолетовая окраска при достаточном количестве триптофана в белке.

7) Реакция Фоля на «слабосвязанную» серу цистеина и цистина. В пробирку вносят 1 мл пищевого белка, 2 мл концентрированного раствора гидроксида натрия и 0,5 мл 10%-ного раствора ацетата свинца. Смесь тщательно перемешивают и кипятят на водяной бане 2 минуты. Через 3-5 минут выпадает бурый или черный осадок сульфида свинца при наличии в белке достаточного количества цистеина и цистина.

При кипячении цистеина и цистина в щелочной среде от них легко отщепляется сера в виде сульфид-иона. Для выявления сульфид-иона можно использовать ацетат свинца, который при взаимодействии с гидроксидом натрия образует плюмбит натрия. В свою очередь плюмбит натрия, реагируя с сульфид-ионом (из сульфида натрия), приводит к образованию сульфида свинца черного цвета.

Таблица

Белок

Наблюдения

Интен-сивность окраски

1) Ксантопротеиновая реакция на ароматические амнокислоты

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

2) Реакция Миллона на тирозин

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

3) Реакция Сакагучи на аргинин

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

4) Реакция Паули на гистидин и тирозин

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

5) Реакции на триптофан. Реакция Адамкевича

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

6) Реакции на триптофан. Реакция Вуазене

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

7) Реакция Фоля на «слабосвязанную» серу цистеина и цистина

Яичный белок

Желатина

Белок пшеницы

- не окрашено

+ слабая окраска

++ окраска средней интенсивности

+++ интенсивная окраска

Выводы:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

  1.  В каких пищевых продуктах белки связаны с водой?

а) мясе, рыбе;

б) крупах;

в) муке;

г) мясе, рыбе, крупах, муке.

  1.  В каких продуктах питания белки в воде набухают с образованием клейковины?

а) мясе;

б) муке;

в) крупах, бобовых;

г) муке, крупах, бобовых.

  1.  Последствиями денатурации белка являются:

а) потеря нативных свойств;

б) уменьшение способности связывать воду и стойкости из-за разрушения гидратной оболочки;

в) увеличение доступности для пищеварительных протеолитических ферментов, потеря растворимости и коагуляции;

г) все вышеперечисленное.

4. Какие факторы вызывают денатурацию белка?

а) тепловые, лучевые;

б) механические;

в) химические;

г) тепловые; лучевые; механические; химические.

5. Какой белок соединительной ткани является наиболее распространенным?

а) коллаген;

б) актин;

в) миозин;

г) эластин.

6. Какие основные изменения происходят с белками муки в процессе приготовления теста и его выпекания?

а) набухание;

б) денатурация;

в) набухание и денатурация;

г) переход коллагена в глютин.

Тема «Каталитическая функция белков. Ферменты пищевой промышленности»

Наука о питании основывается на точном знании поэтапного расщепления питательных веществ под действием пищеварительной системы, на количественный и качественный состав которых влияет характер нутриентов, которые поступают. Много наследственных заболеваний человека обусловлено нарушением или отсутствием синтеза специфических ферментов. Введение их в комплекс лечебных средств компенсирует их недостаток.

В основе всех процессов жизнедеятельности организма лежат тысячи химических реакций, которые катализируются особенными белками – ферментами (энзимами). Название «фермент» происходит от лат. fermentum (закваска); другой термин «энзим» - от греч. en – в середине, zyme – дрожжи. Именно с процессов брожения начинается наука о ферментах.

Благодаря ферментам в живых организмах происходят такие дивные превращения, которые в других условиях не всегда возможны даже при условии использования наиболее современных достижений науки и техники. Так, например, для расщепления молекул пероксида водорода на молекулярный кислород и воду в присутствии железа необходимо 300 лет, тогда как фермент каталаза осуществляет этот процесс в живой клетке за одну секунду.

Ферменты характеризуются очень высокой активностью. Ферментативная реакция происходит в 106-1012 раз быстрее, чем спонтанная реакция в водном растворе, которая не катализируется. В живых организмах в присутствии ферментов за доли секунд могут происходить сложные упорядоченные во времени и пространстве реакции, для проведения которых в лабораторных условиях необходимы были бы дни, недели и даже месяцы. Так, 1 г пепсина, фермента желудочного сока, который катализирует переваривание белков, за 1 час может гидролизовать 100 кг яичного белка.

Реакции, которые катализируются ферментами, в отличие от многих химических реакций органических веществ, осуществляемых в лабораторных условиях, протекают без образования побочных продуктов, почти со 100-процентным выходом.

Ферменты в клетке жестко локализованы. Четкое соответствие биохимических процессов органоидам клетки обуславливает локализацию в них тех или иных индивидуальных ферментов, мультиферментных комплексов – полиферментных блоков. Например, в митохондриях сосредоточены комплексы окислительно-восстановительных ферментов, в рибосомах – ферменты, которые принимают участие в биосинтезе белка, в лизосомах – гидролазы, в протоплазме – ферменты, которые активируют аминокислоты, в ядерном аппарате клетки – в основном ферменты, которые осуществляют биосинтез нуклеиновых кислот. Благодаря такой локализации ферментных систем процесс катализа является серией последовательных элементарных превращений веществ, максимально скоординированных и организованных в пространстве и времени.

Обменные реакции, которые протекают в клетке под действием ферментов, жестко регламентированны: синтезируется только то количество разных видов простых молекул, которое необходимо для биосинтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и т.п. Такая саморегуляция обеспечивает определенное стационарное состояние живых структур даже в случаях значительных изменений внешней среды.

По химическому строению ферменты представляют собой простые и сложные белки.

Простые ферменты состоят только из белков, поэтому их называют однокомпонентными. Сложные ферменты, кроме белковой, содержат и небелковую часть, поэтому они получили название двукомпонентных.

Белковую часть сложного фермента называют апоферментом (носитель), небелковую – дополнительной, простетической группой, коэнзимом или коферментом (активная часть). Общее название сложного фермента – холофермент (от греч. holosцелое).

Роль коферментов в сложных ферментах выполняют большинство витаминов (В1, В2, В3, В4, В5, В6, В12, Вс, Н и др.) или соединения, в состав которых входят витамины, ионы металлов и др. Например, витамин Н входит в состав кокарбоксилаз, которые катализируют биосинтез высших жирных кислот, потому что он способствует ассимиляции оксида углерода.

В состав кофермента А, или коэнзима А (KoA и HSKoA), входит пантотеновая кислота (витамин В3).

Действующие ныне номенклатура и классификация ферментов были утверждены в 1961 году на V Международном биохимическом конгрессе в Москве.

В основу номенклатуры были положены такие положения:

1) окончание –аза следует использовать только для простых ферментов; для мультиферментных комплексов рекомендован термин «система» (например, пируватдегидрогеназная система);

2) в названии должен быть отражен механизм реакции, название субстрата и кофермента, тип реакции, которая катализируется.

С учетом этих правил вместо бывшего названия, например, «лактатдегидрогеназа» рекомендуют систематическое название лактат-НАД-оксидоредуктаза, которое содержит три позиции: субстратом является лактат (молочная кислота), коферментом – НАД (никотинамидадениндинуклеотид), фермент оксидоредуктаза катализирует перенос водорода от субстрата к акцептору, т.е. указанный тип реакции.

Все ферменты подразделяются на шесть классов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы). Каждый класс имеет подклассы.

1. Оксидоредуктазы. К этому классу отнесены все ферменты (дегидрогеназы, оксидазы и др.), которые катализируют окислительно-восстановительные реакции. Эти реакции осуществляются цепью ферментов и промежуточных переносчиков водорода или электронов от первичного субстрата к конечному акцептору – кислороду. Особенностью оксидоредуктаз является их способность ускорять большое количество разнообразных окислительно-восстановительных реакций, что обеспечивает соединение кофермента с многими апоферментами. При этом каждый раз образуется оксидоредуктаза, специфична относительно того или иного субстрата. Оксидоредуктазы принимают участие в химических реакциях, связанных с освобождением энергии.

2. Трансферазы. Ферменты этого класса осуществляют внутренний и межмолекулярный перенос отдельных функциональных групп. В зависимости от характера группировок, которые переносятся, различают метилтрансферазы – переносят метильные группы – СН3, аминотрансферазы – осуществляют перенос аминных груп – NH2, фосфотрансферазы – транспортируют остаток фосфорной кислоты.

3. Гидролазы. Ферменты этого класса обеспечивают расщепление внутримолекулярных связей органических соединений при участии воды. К этому классу принадлежит большая группа ферментов, в том числе почти все энзимы желудочно-кишечного тракта: эстеразы, фосфатазы, пептидазы и др.

4. Лиазы. К этому классу принадлежат ферменты, которые катализируют обратимые реакции отщепления разных групп от субстратов негидролитическим путем. Расщепление идет по связи С-С, С-N, С-О и т.д. К таким ферментам принадлежат, например, декарбоксилазы, которые отщепляют СО2 от карбоновых кислот.

5. Изомеразы. Эти ферменты катализируют разные типы реакций изомеризации. Они также катализируют процессы внутримолекулярнных превращений: переноса водорода, фосфатных и ацильных групп, изменения пространственного расположения атомных группировок, перемещения двойных связей и т.д. Например, L-изомеры превращаются в D-изомеры, глюкоза – в фруктозу и т.п.

6. Лигазы, или синтетазы. Ферменты этого класса принимают участие во всех реакциях синтеза разных соединений. Они ускоряют реакции образования органических соединений. Одним из таких природных донаторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ). Энергия, которая выделяется при отщеплении остатков фосфорной кислоты, используется для процессов биосинтеза.

В пищевой промышленности ферменты используются для получения продуктов с заданными свойствами. При этом могут использоваться микробные ферменты; ферменты, выделенные из некоторых органов, например, из печени, поджелудочной железы, желудка. Более удобным и эффективным является использование иммобилизированных ферментов.

Иммобилизация ферментов – это включение объекта (фермента) в изолированную фазу, которая отделена от фазы свободного раствора, но способна обмениваться с ней молекулами.

Иммобилизированные ферменты получают путем связывания с носителями растворимых ферментов или клеток, которые имеют ферментативную активность, т.е. делают сорбцию фермента на носители и включения в структуру носителей-гелей.

Иммобилизация приближает условия их функционирования к природному.

Преимущество их использования состоит в том, что их можно удалять из реакционной среды, т.е. контролировать ход реакции и многоразово его использовать. Использование иммобилизированных ферментов позволяет осуществлять каждый процесс непрерывно, пропуская раствор субстратов через реакторы с иммобилизированными ферментами.

Иммобилизированные ферменты имеют высокую каталитическую активность, ее можно изменять, изменяя способ связывания и вид носителя. Продукты реакции не загрязняются кристаллическими ферментами.

С помощью иммобилизированных ферментов получают аминокислоты, ароматические кислоты, сахара, органические растворители, антибиотики, их используют для очистки сточных вод и водоемов.

В промышленности применяют ферменты микробного происхождения: протеолитические, липолитические, амилолитические, гидролазы, которые расщепляют пектин, целлюлозу и гемицеллюлозу.

Практическое занятие № 2 «Классификация ферментов; строение коферментов и простетических групп их каталитических центров»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Роль ферментов в организме.

2. Строение ферментов и их активных центров.

3. Свойства ферментов.

4. Влияние физических и химических факторов на активность ферментов.

5. Специфичность действия ферментов. Виды специфичности.

6. Номенклатура и классификация ферментов.

7. Классы ферментов.

8. Процессы пищевых производств, которые основаны на действии ферментов.

9. Ферменты консервной промышленности.

10. Ферменты мясоперерабатывающей промышленности.

11. Ферменты крахмалопатоковой промышленности.

Лабораторная работа № 2 «Изучение механизма действия витаминзависимых ферментов на примере оксидоредуктаз»

Присутствие окислительно-восстановительных ферментов в растительных и животных тканях и биологических жидкостях может быть обнаружено по их действию на соответствующие субстраты.

Задание 1. Окисление тирозина молекулярным кислород в присутствии тирозиназы (катехолоксидазы). Тирозиназа относится к группе оксидаз и катализирует окисление одноатомных и многоатомных фенолов (орто-дифенолы) и родственных им соединений (групповая специфичность) кислородом воздуха. По химической природе тирозиназа является металлопротеидом, содержащим медь в количестве 0,20-0,25%. Медь является необходимым компонентом активного центра фермента и действует как переносчик электронов в процессе окисления и восстановления. Тирозиназа находится в отдельных тканях и органах и широко распространена в растениях и грибах.

В организме животных и человека тирозиназа катализирует превращение адреналина в физиологически неактивный пигмент адренохром. Последний, конденсируясь, превращается в бурый пигмент меланин. Бронзовый цвет кожи при заболевании надпочечников (аддисонова болезнь) обусловлен образованием избыточного количества меланина.

Ход работы. Мелкоизмельченный картофель в количестве 0,5-1 г растирают в фарфоровой ступке с 3 мл дистиллированной воды и фильтруют через два слоя марли. Фильтрат содержит фермент тирозиназу.

В две пробирки наливают по 1 мл вытяжки из картофеля, содержащей фермент тирозиназу. Содержимое одной пробирки кипятят 1-2 минуты и охлаждают в стакане с холодной водой. В обе пробирки добавляют по 0,5 мл насыщенного раствора тирозина, перемешивают и помещают в водяную баню при температуре 40-45 оС. Каждые 5 минут пробирки вынимают и содержимое их сильно встряхивают для лучшего соприкосновения жидкости в пробирках с воздухом. Жидкость в пробирке с активным ферментом постепенно принимает сначала розовую, красную, а через 1-2 часа – бурую и черную окраску. В контрольной пробе с прокипяченной вытяжкой цвет жидкости не изменяется (почему?).

Реакция обусловлена окислением тирозина кислородом воздуха и протекает благодаря каталитическому действию тирозиназы. В процессе окисления из тирозина образуется красный пигмент галахром, который затем превращается в темный пигмент, родственный естественным меланинам.

Задание 2. Окисление формальдегида метиленовой синью в присутствии альдегиддегидрогеназы (ксантиноксидазы) молока. Альдегиддегидрогеназа, или ксантиноксидаза, относится к аэробным дегидрогеназам (акцептором электронов и протонов служит кислород) и катализирует окисление гидратированной формы гипоксантина в ксантин, а также ксантина в мочевую кислоту. По химической природе ксантиноксидаза является флавопротеидом, содержащим металл молибден. В отличие от оксидаз геминовой природы (цитохромоксидаза) и тирозиназы, катализирующих окисление субстрата молекулярным кислородом с образованием молекул воды, при действии на субстрат оксидаз флавиновой природы конечным продуктом реакции является перекись водорода.

При определенных условиях альдегиддегидрогеназа может передавать электроны не только кислороду воздуха, но и цитохромной системе. В анаэробных условиях фермент способен окислять субстрат за счет восстановления метиленовой сини и других красок, например, индиго, индофенола и др.

Ксантиноксидаза содержится в молоке, печени, а также в других тканях растительного и животного происхождения.

Ход работы. В две пробирки наливают по 1 мл свежего молока, в третью – прокипяченного и охлажденного молока. В первую и третью пробирки добавляют по 1 капле смеси 0,4%-ного раствора формальдегида и 0,02%-ного раствора метиленовой сини, во вторую – 1 каплю 0,02%-ного водного раствора метиленовой сини. Жидкость во всех трех пробирках должна быть окрашена одинаково в негустой голубой цвет. Во все три пробирки добавляют по 5 капель вазелинового масла для предохранения жидкости от соприкосновения с кислородом воздуха (создание анаэробных условий) и помещают в водяную баню при температуре 40 оС. Через некоторое время жидкость в первой пробирке обесцвечивается.

Реакция обусловлена восстановлением метиленовой сини в лейкоформу за счет окисления формальдегида в муравьиную кислоту и протекает благодаря каталитическому действию фермента альдегиддегидрогеназы.

Вследствие отсутствия активного фермента в прокипяченной пробе (третья пробирка) и субстрата в одной из некипяченых проб (вторая пробирка) обесцвечивания метиленового синего не происходит. Реакцией на альдегиддегидрогеназу можно отличить сырое молоко от кипяченого.

Задание 3. Окисление пирогаллола перекисью водорода в присутствии пероксидазы. Пероксидазами называются ферменты, которые катализируют окисление некоторых фенолов, полифенолов и ароматических аминов перекисью водорода или органическими перекисями.

Участвующая в реакции перекись водорода образуется в организме в результате действия некоторых оксидаз флавиновой природы (ксантиноксидаза). Органические перекиси возникают при окислении кислородом воздуха легко окисляющихся веществ, например, терпенов, каротиноидов и непредельных жирных кислот.

По химической природе пероксидаза является геминовым ферментом (в состав простетической группы входит железопорфирин) и содержит одну гематиновую (Fe3+) группу на молекулу фермента. Пероксидаза широко распространена почти во всех растительных клетках. В организме человека и животных слабой пероксидазной активностью обладает гемоглобин, миоглобин, цитохромы.

Ход работы. В четыре пронумерованные пробирки наливают по 0,5 мл 2%-ного водного раствора пирогаллола и добавляют: в первую – 0,5 мл свежей вытяжки из хрена (содержит фермент пероксидазу) и 2 капли 1%-ного раствора перекиси водорода, во вторую – 0,5 мл прокипяченной и охлажденной вытяжки из хрена и 2 капли 1%-ного раствора перекиси водорода, в третью – 0,5 мл дистиллированной воды и 2 капли 1%-ного раствора перекиси водорода, в четвертую – 0,5 мл свежей вытяжки из хрена. Содержимое всех пробирок взбалтывают и наблюдают, что красный (возможно желто-бурый) осадок пурпургаллина образуется только в той пробирке (первая пробирка), где присутствуют донатор (пирогаллол) и акцептор водорода (перекись водорода) и активный фермент – пероксидаза.

Реакция обусловлена окислением пирогаллола перекисью водорода с образованием пурпургаллина – нерастворимого вещества красного цвета.

Задание 4. Разложение перекиси водорода каталазой крови. Каталаза катализирует разложение перекиси водорода на молекулярный кислород и воду. При этом одна молекула перекиси водорода окисляется и служит донором электронов, а другая восстанавливается и является акцептором электронов.

По химической природе каталаза является геминовым ферментом и содержит четыре гематиновые группы на молекулу фермента. Каталаза содержится во всех тканях и жидкостях организма, в большом количестве находится в эритроцитах. Биологическая роль каталазы заключается в обезвреживании перекиси водорода путем разрушения ее на воду и молекулярный кислород. Следует отметить, что если перекись водорода не удаляется из сферы окислительно-восстановительной реакции, то действие флавиновых оксидаз прекращается. В разрушении перекиси водорода принимает участие и пероксидаза.

Ход работы. В пробирку наливают 0,5 мл 1%-ного раствора перекиси водорода и добавляют 1 каплю крови. Происходит бурное выделение кислорода: жидкость вспенивается, и пена заполняет всю пробирку.

Таблица

Окислительно-восстановительные ферменты

Название фермента

Химическая природа простети-ческой группы

Биологи-ческий материал, содержащий фермент

Окисляющееся вещество (донатор водорода)

Восстанав-ливающееся вещество (акцептор водорода)

Продукты реакции и их окраска

Выводы:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

1. Что такое ферменты?

а) неорганические катализаторы клеток;

б) органические соединения, которые могут возбуждать новые реакции;

в) ингибиторы химических реакций;

г) биологические катализаторы белковой природы.

2. Что такое энергия активации?

а) энергия, необходимая для перевода всех молекул одного моля соединения в активное состояние при определенной температуре;

б) энергия, необходимая для разрыва (синтеза) химических связей во взаимодействующих молекулах;

в) энергия, необходимая для активации одной из взаимодействующих молекул;

г) энергия, необходимая для взаимодействия електронейтральных молекул.

3. Что такое энергетический барьер реакции?

а) минимальная энергия, необходимая для активации взаимодействующих молекул;

б) запас энергии, достаточный для преодоления сил отталкивания между реагирующими молекулами;

в) энергия, необходимая для запуска биоэнергетической реакции;

г) энергия, ниже чем потенциальная энергия взаимодействующих молекул.

4. Каким образом фермент понижает энергию активации?

а) увеличением количества свободных зарядов у взаимодействующих молекул;

б) увеличением энергетического барьера реакции;

в) образованием промежуточных субстрат-ферментных комплексов;

г) увеличением количества активных молекул, которые становятся реакционноспособными на более низком энергетическом уровне.

5. Чем отличаются простые ферменты от сложных?

а) простые ферменты состоят из полипептидных цепей и в последствии гидролиза расподаются только на АК, а сложные, кроме АК, содержат небелковый компонент;

б) простые ферменты являются простыми белками, а сложные — сложными;

в) простые ферменты являются термостабильными, а сложные — термолабильными;

г) простые фементы содержат АК и НК, а сложные — также простетические другие группы.

6. Что такое апофермент?

а) витамин;

б) белковая часть сложных ферментов;

в) гормоны;

г) кофакторы ферментов.

7. Что такое простетическая группа двухкомпонентного фермента?

а) небелковая часть фермента, которая легко диссоциирует с комплексом содержащим апофермент;

б) витамины;

в) белковая часть фермента;

г) небелковая часть фермента, которая крепко связана с белком-носителем.

8. Какая часть фермента определяет его специфичность?

а) апофермент и кофермент;

б) кофермент;

в) апофермент (белковая часть);

г) в одинаковой степени апофермент и кофермент.

9. Какие основные функции апофермента?

а) усиливает каталитическую активность небелковой части и определяет спецефичность действия фермента;

б) определяет спецефичность фермента;

в) принимает участие в акте катализа и стабилизирует кофермент;

г) отвечает за связь между коферментом и субстратом.

10. Какие вещества и факторы являются активаторами ферментов?

а) минеральные и органические кислоты;

б) SH-содержащие соединения, ионы тяжелых металлов;

в) оптимальная температура, буферные растворы, ионы одновалентных (ионы двухвалентных) металлов;

г) ионы двухвалентных (ионы одновалентных) металлов, соляная кислота, желчные кислоты, SH-содержащие соединения.

11. Какая температура являетя оптимальной для действия большенства ферментов?

а) 28-32 оС;

б) 37-43 оС;

в) 45-50 оС;

г) 50-60 оС.

12. Как изменяется состояние ферментов при низких температурах (около 0 оС)?

а) полностью разрушаются (денатурируется);

б) частично денатурируются с дальнейшей инактивацией;

в) не разрушаются, но практически полностью теряют активность;

г) не денатурируются, но полностью теряют активность.

13. Что такое абсолютная спецефичность фермента?

а) способность катализировать превращения только одного субстрата;

б) способность катализировать разрыв одной первичной связи;

в) способность катализировать превращения  одной определенной группы субстратов, похожих по структуре коферментов;

г) способность катализировать превращения всех субстратов.

14. Что такое относительная спецефичность ферментов?

а) способность катализировать превращения одной определенной группы субстратов;

б) способность катализировать превращения только одного субстрата;

в) способность катализировать превращения группы близких по свойствам субстратов с определенным типом связи;

г) способность катализировать превращения общей группы стереоизомеров.

15. Что такое стереохимическая спецефичность ферментов?

а) способность катализировать превращения цис- или транс-стереоизомеров;

б) способность катализировать превращения D- или L-стереоизомеров;

в) способность катализировать превращения только одного стереоизомера;

г) способность катализировать превращения соединений D-ряда.

Тема «Водорастворимые витамины, как составная часть каталитических центров энзимов. Роль жирорастворимых витаминов, как регуляторов, структурных элементов клеток и организма человека в целом»

Витамины – это группа биологически активных веществ, синтез которых преимущественно происходит в бактериях и растениях (животные и человек витамины получают с пищей), являющихся предшественниками кофакторов или простетических групп; недостаток витаминов вызывает у животных и человека развитие симптомов гипо- или авитаминозов, а их избыток – гипервитаминоза. Витамины условно можно разделить на растворимые в полярных (водорастворимые: В1, В2, В3, В4, В5, В6, В8, В12, В13, В15, Вс, С, Р, PР, H, U, N, убихинона, ПАБК) и неполярных (жирорастворимые: A, D, Е, К, F) растворителях; в составе коферментов НАД+, НАДФ+ присутствуют одна из форм витамина В5 (никотинамид), никотиновая кислота (ниацин, витамин РР) также может восполнить недостаток витамина В5; ФМН и ФАД содержат в своем составе витамин В2 (рибофлавин). Эти коферменты (простетические группы) входят в состав оксидоредуктаз, КоА – В3 (пантотеновая кислота) входит в состав трансфераз, тиаминпирофосфат – В1, (тиамин) - лиаз, пиридоксальфосфат – В6 (пиридоксин) входит в состав трансфераз и лиаз; в составе активных центров ферментов содержатся в качестве простетических групп витамины: липоевая кислота у липоатацетилтрансферазы, витамин Н (биотин) у пируват- и ацетил-КоА-карбоксилаз, витамин К (филлохинон) у филлохинонредуктазы и менадионредуктазы, витамин Вс (фолиевая кислота) у трансаминаз, В12 (кобаламин) у метилтрансфераз; кроме этого в составе белка родопсина присутствует витамин А (ретинол), участвующий в процессе фоторецепции; антиоксидантные свойства проявляют витамины: Е (токоферолы), Р (биофлавоноиды) и С (аскорбиновая кислота); в переносе ионов кальция участвует витамин D. Полиненасыщенные высшие жирные карбоновые кислоты (линолевая – ω6, линоленовая – ω3, арахидоновая - ω3) служат источником группы веществ регуляторной природы – эйкозаноидов.

Практическое занятие № 3 «Жирорастворимые витамины и их растительные предшественники»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Определение и классификация витаминов.

2. Гиповитаминоз, авитаминоз, гипервитаминоз.

3. В каких случаях жирорастворимые витамины становятся дефицитными и почему?

4. Биологическая роль жирорастворимых витаминов (A, D, E, F, K), химическое строение, суточная потребность и пищевые источники.

5. Формы витамина А (ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота) и его роль в организме человека.

6. Провитамины А (каротины).

7. Витамины группы D и их природное происхождение.

8. Витамины группы Е и их происхождение.

9. Витамины группы К и их происхождение.

10. Полиненасыщенные жирные карбоновые кислоты (витамин F): источники и биологическая роль.

11. Что происходит с жирорастворимыми витаминами при различных видах кулинарной обработки?

Самостоятельная работа:

План написания реферата по теме «Водорастворимые витамины»                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

  1.  Название витамина (по рациональной – химической и тривиальной – физиологической номенклатуре).
  2.  Строение витамина (химическая структура). Отношение витамина к воде или маслам.
  3.  Клиническая картина авитаминоза и гиповитаминоза.
  4.  Признаки гипервитаминоза, если известны.
  5.  Роль витамина в обмене веществ.
  6.  Суточная потребность человека в витамине (с учетом пола, возраста и вида деятельности).
  7.  Главнейшие источники витамина за исключением медицинских препаратов.
  8.  Что происходит с витамином при различных видах кулинарной обработки?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

Лабораторная работа № 3 «Качественный анализ водо- и жирорастворимых витаминов»

Задание 1. Реакция Друммонда на витамин А. Каплю рыбьего жира растворяют в 4-5 каплях хлороформа и прибавляют 1 каплю концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, быстро переходящее в буро-красное. В основе приведенной реакции лежит способность серной кислоты отнимать воду от витамина А с образованием цветных продуктов реакции. Реакция неспецифична.

Задание 2. Качественные реакции на витамины группы D.

  1.  Реакция с анилином. В сухую пробирку наливают 1 мл рыбьего жира и 1 мл смеси анилина с концентрированной соляной кислотой (15:1), перемешивают, осторожно нагревают при постоянном перемешивании до кипения и кипятят полминуты. При наличии витамина D желтая эмульсия делается сначала зеленой, а затем красной. Через 1-2 минуты эмульсия делится на два слоя, из которых нижний окрашен в интенсивный красный цвет.
  2.  Бромхлороформная проба. В сухую пробирку наливают 1 мл рыбьего жира и 1 мл раствора брома в хлороформе (1:60). В присутствии витамина D возникает зеленовато-голубое окрашивание при нагревании на водяной бане в течение 1-2 минуты.

Задание 3. Реакция с анилином на витамин К. К 2 мл 0,2%-ного раствора метионина в этиловом спирте добавляют 1 мл анилина, перемешивают. Смесь окрашивается в красный цвет.

Задание 4. Реакция с хлоридом железа (ІІІ) на витамины Е, В6, Р.

  1.  Проба на витамин Е. В сухую пробирку вносят 4-5 капель 0,1%-ного спиртового раствора α-токоферола, прибавляют 0,5 мл 3%-ного раствора хлорида железа (ІІІ) и тщательно перемешивают содержимое пробирки. Раствор окрашивается при нагревании в красный цвет в результате окисления токоферола хлоридом железа (ІІІ) в токоферилхинон.
  2.  Проба на пиридоксин. К 0,5 мл 5%-ного водного раствора пиридоксина прибавляют 1 каплю 3%-ного раствора хлорида железа (ІІІ) и встряхивают. Смесь окрашивается в красный цвет вследствие образования комплексного соединения типа фенолята железа.
  3.  Проба на рутин. К 1-2 мл насыщенного водного раствора рутина прибавляют несколько капель 3%-ного раствора хлорида железа (ІІІ). Хлорид железа (ІІІ) образует с рутином комплексное соединение изумрудно-зеленого цвета, в котором координационные связи возникают между ионом железа и атомами кислорода фенольных гидроксильных групп молекулы рутина.

Задание 5. Диазореакция на тиамин. К 0,5 мл 1%-ного раствора сульфаниловой кислоты прибавляют 0,5 мл 5%-ного раствора нитрита натрия. Получают диазореактив. К диазореактиву прибавляют небольшое количество порошка тиамина (на кончике шпателя) и 1 мл 10%-ного раствора карбоната натрия. Жидкость окрашивается в оранжевый или красный цвет. Если раствор карбоната натрия приливают осторожно, по стенке наклоненной пробирки, то на границе двух жидкостей образуется красное кольцо.

Реакция обусловлена способностью тиамина в щелочной среде образовывать с диазобензолсульфокислотой сложное соединение типа азокрасителя.

Задание 6. Реакция восстановления рибофлавина. 1/10 Часть таблетки рибофлавина растворяют в 0,5 мл воды. В полученный желтоокрашенный раствор добавляют 10 капель концентрированной соляной кислоты и небольшой кусочек металлического цинка. Начинается бурное выделение пузырьков водорода, и жидкость постепенно окрашивается в розовый (или красный) цвет, затем окраска жидкости начинает бледнеть и жидкость обесцвечиваетя.

Реакция обусловлена восстановлением рибофлавина выделяющимся водородом в родофлавин (промежуточное соединение) красного цвета, а затем в бесцветный лейкофлавин.

При взбалтывании обесцвеченного раствора лейкофлавин окисляется кислородом воздуха в рибофлавин – появляется желтое окрашивание.

Задание 7. Проба с ацетатом меди (II) на никотиновую кислоту. 10 мг Никотиновой кислоты растворяют при нагревании в 0,5 мл 10%-ного раствора уксусной кислоты и нагревают. К нагретому до кипения раствору добавляют равный объем 5%-ного раствора ацетата меди (II). Жидкость становится мутной, окрашивается в голубой цвет, а при стоянии и охлаждении выпыдает синий осадок плохо растворимой медной соли никотиновой кислоты.

Задание 8. Обнаружение кобальта в витамине В12. Содержимое одной ампулы витамина В12 переливают в пробирку, добавляют 3-5 капель концентрированной серной кислоты, закрепляют пробирку в штативе в несколько наклонном положении и производят сжигание (нагревание) до обесцвечивания в вытяжном шкафу. По окончании минерализации добавляют осторожно в пробирку по каплям примерно 1 мл воды, постоянно перемешивая. На беззольный фильтр наносят 2-3 капли 10%-ного раствора тиомочевины и высушивают над пламенем горелки. После этого наносят на фильтр в то же пятно 1-2 капли полученного минерализата и снова нагревают фильтр над горелкой. На фильтре, чаще всего по краю, появляется зеленое окрашивание, свидетельствующее о наличии кобальта.

Задание 9. Качественные реакции на аскорбиновую кислоту. Реакции на аскорбиновую кислоту основаны на ее способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции. При окислении аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую кислоту.

  1.  Восстановление феррицианида калия. В пробирке смешивают по 2-3 капли раствора железосинеродистого калия и 1%-ного раствора хлорида железа (III). Жидкость приобретает зеленовато-бурую окраску. При добавлении 5-10 капель 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты жидкость окрашивается в зеленовато-синий цвет и затем выпыдает темно-синий осадок берлинской лазури. При осторожном наслаивании дистиллированной воды осадок на дне пробирки становится более отчетливым.

Реакция обусловлена окислением аскорбиновой кислоты (АК·Н2) в дегидроаскорбиновую (АК) и восстановлением железосинеродистого калия К3[Fe(CN)6] в железисто-синеродистый калий K4[Fe(CN)6], который с хлоридом железа (III) образует берлинскую лазурь Fe4[Fe(CN)6]3.

  1.  Восстановление метиленовой сини. В пробирке смешивают по 1 капле 0,02%-ного раствора метиленовой сини и 10%-ного раствора карбоната натрия и прибавляют 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты. При нагревании пробирки над пламенем горелки происходит обесцвечивание жидкости.

Реакция обусловлена окислением аскорбиновой кислоты (АК·Н2) в дегидроаскорбиновую (АК) и восстановлением краски в лейкосоединение.

  1.  Йодная проба на витамин С. В пробирку наливают 0,5 мл 0,1%-ного раствора йода и 1 мл дистиллированной воды, прибавляют 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты. Раствор йода обесцвечивается.

Реакция обусловлена окислением аскорбиновой кислоты (АК·Н2) в дегидроаскорбиновую (АК) и восстановлением молекулярного йода с образованием йодистоводородной кислоты.

Таблица

Качественные реакции на витамины

Иссле-дуемый мате-риал

Наиме-нование вита-мина

Химическая структура витамина

Приме-няемые реак-тивы

Полу-чаемое окра-шива-ние

Чем обуслов-лена реакция

Выводы:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

1. Какой из предложенных витаминов входит в состав коэнзимов дегидрогеназ?

а) биотин;

б) токоферол;

в) аскорбиновая кислота;

г) никотинамид.

2. В случае избыточного употребления какого витамина может возникнуть гипервитаминоз?

а) В6;

б) С;

в) А;

г) РР.

3. Какой витамин содержит серу?

а) тиамин;

б) рибофлавин;

в) пиродоксин;

г) аскорбиновая кислота.

4. Из некоторых овощей (томаты, дыни, морковь) выделили каротины. К каким веществам они принадлежат?

а) провитамины;

б) антивитамины;

в) коэнзимы;

г) гормоны.

5. У пациента обнаружена ломкость стенок кровеносных сосудов, снижена прочность и эластичность кожи, шатаются и выпадают зубы. В случае недостатка какого витамина это наблюдается?

а) Е;

б) В1;

в) D;

г) С.

6. Какое из приведенных лекарственных средств, которое является аналогом витаминов, проявляет антигеморрагическое действие?

а) аспарагиновая кислота;

б) викасол;

в) глютаминовая кислота;

г) кокарбоксилаза.

7. У пациента обнаружены признаки поражения кожи (дерматит), желудочного тракта (диарея), нарушение нервной деятельности (деменция). Причиной этих растройств является:

а) гиповитаминоз РР;

б) гиповитаминоз А;

в) гиповитаминоз D;

г) гиповитаминоз В1..

8. Человек жалуется на сухость кожи, ее шелушение, воспалительные коньюктивы и сухость глазного яблока (ксерофтальмия). Причиной этих изменений является:

а) авитаминоз А;

б) гипервитаминоз А;

в) авитаминоз В1;

г) авитаминоз РР.

9. У больного обнаружено резкое ослабление секреторной функции желудка, что сопровождается развитием анемии. Какой из приведеннях витаминов при этих условиях проявляет антианемическое действие?

а) тиамин;

б) цианкобаламин;

в) ретинол;

г) токоферол.

2 Модуль

Тема: «Классификация углеводов и их роль в питании человека. Энергетическая роль углеводов и виды их превращений в организме человека»

Углеводы – биохимические соединения, которые образуются в растениях как первичные продукты фотосинтеза. Их название происходит от общей формулы этой группы веществ – Сn(H2O)n, в которую входят углерод, водород и кислород (соотношение атомов водорода и кислорода в них такое же как и у воды).

Впервые термин «углеводы» был предложен профессором Дерптского (Тартусского) университета К. Шмидтом в 1844 году. Оказалось, однако, что состав не всех углеводов отвечает приведенной выше формуле, вследствие чего Международная комиссия по реформе химической номенклатуры предложила термин «углеводы» заменить на «глициды». Однако он не получил значительного распространения, и название «углеводы» осталось общепризнанным.

В растениях углеводы составляют 80-90% массы, причом в разных частях содержание их различно. Так, в зеленых частях растений оно составляет 2,5-6%, в клубнях картофеля и корнеплодах 10-20%, в зернах злаков – приблизительно 70%.

В составе организма человека и животных углеводов содержится меньше, чем белков и липидов, они составляют всего приблизительно 2% массы сухих веществ.

Однако для человека значение углеводов очень важное. Об этом свидетельствуют разнообразные функции, которые выполняют эти соединения. К ним принадлежат:

1. Энергетическая функция. Углеводы на 60% обеспечивают организм энергией. При окислении 1 г углеводов выделяется приблизительно 4 ккал энергии.

2. Пластическая функция. Углеводы приминают участие в синтезе многих веществ, необходимых для жизнедеятельности организма, таких, как нуклеопротеины, липоиды, сложные ферменты, мукополисахариды и др.

3. Функция питательных веществ. Углеводы могут откладываться в организме в виде гликогена – запасного углевода, который используется в меру необходимости. Гликоген в основном сосредоточен в печени и мышцах. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10% гликогена от массы печени, в мышцах – до 2%. В случае голодания запасы гликогена снижаются до 0,2%.

4. Защитная функция. Густые секреты (слезы), которые выделяются разными железами, богаты мукополисахаридами. Они охраняют стенки пустых органов от механических повреждений, от проникновения патогенных бактерий и вирусов.

5. Регуляторная функция. Представитель углеводов – клетчатка – имеет грубую структуру. Попадая с пищей в желудочно-кишечный тракт, она вызывает механическое раздражение стенок желудка и кишечника, повышая их активность и способствует опорожнению.

6. Специфическая функция. Отдельные представители углеводов выполняют особые функции в организме, например, принимают участие в проведении нервных импульсов, образовании антител, обеспечении специфичности групп крови, нормальной деятельности центральной нервной системы.

По современной классификации углеводы делятся на три основные группы в зависимости от их состава, структуры и свойств: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Практическое занятие № 4 «Роль углеводов в пищеварении и выведении токсических веществ из желудочно-кишечного тракта»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Функции углеводов в организме человека и животных.

2. Напишите и выучите формулы разных моно- и дисахаридов.

3. Продукты рациона человека, которые являются источниками моно- и дисахаридов. Их роль в жизнедеятельности организма.

4. Строение, роль и пищевые источники полисахаридов: крохмала, гликогена, клетчатки, пектиновых веществ.

5. Введение каких продуктов в рацион способствует снижению его энергетической ценности и почему?

6. Гликемический индекс пищевых углеводов. 

7. Значение реакции меланоидинообразования в пищевых технологиях.

8. Технологическое значение пектиновых веществ в пищевой промышленности.

9. Методы получения модифицированных крохмалов и их использование при изготовлении пищевых продуктов.

Лабораторная работа № 4 «Качественный анализ углеводов в пищевых продуктах»

Задание 1. Обнаружение углеводов в пищевых объектах.

  1.  Открытие глюкозы. Глюкозу открывают реакциями Троммера, Фелинга и Толленса на альдегидную группу. Проведите обнаружение глюкозы в виноградном соке.

А) Реакция Троммера. Моносахариды в щелочной среде восстанавливают оксид меди (ІІ) в оксид меди (І), а сами окисляются до альдоновых кислот.

К 1-2 мл виноградного сока добавляют равный объем 10%-ного раствора гидроксида натрия и при встряхивании по каплям 5%-ный раствор сульфата меди (ІІ) до появления неисчезающей голубой мути гидроксида меди (ІІ). Верхнюю часть раствора нагревают до начала кипения, выпадает желтый осадок гидроксида меди (І) или красный осадок оксида меди (І).

Б) Реакция Фелинга. К 1-2 мл виноградного сока приливают равный объем реактива Фелинга (щелочной раствор комплексной соли меди и винной кислоты), жидкость перемешивают и нагревают до начала кипения. Образуется красный осадок оксида меди (І).

В) Реакция Толленса. В пробирку наливают 0,5 мл 1%-ного раствора нитрата серебра, 1 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и прибавляют по каплям 5%-ный раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка гидроксида серебра. Затем добавляют 1 мл виноградного сока и нагревают содержимое пробирки 5-10 минут в водяной бане при 70-80 оС. Металлическое серебро выделяется на стенках пробирки в виде зеркального налета. Во время нагревания пробирку нельзя встряхивать, иначе металлическое серебро выделится не на стенах пробирки, а в виде темного осадка.

2. Открытие фруктозы. Реакцией Селиванова на кетогексозы проводят обнаружение фруктозы в меде (5%-ном растворе).

В пробирку наливают 2 мл реактива Селиванова (раствор резорцина в разбавленной соляной кислоте), прибавляют 2 капли 5%-ного раствора меда и осторожно кипятят в пламени горелки в течение 2 минут.

При нагревании с минеральными кислотами молекулы кетогексоз постепенно расщепляются, образуя смесь различных продуктов. В числе прочих веществ образуется 5-оксиметилфурфурол, который конденсируется с резорцином, входящим в состав реактива Селиванова, образуя окрашенное соединение красного цвета.

3. Открытие сахарозы. В две пробирки наливают по 2 мл 10%-ного раствора сахара и по 1 мл 5%-ного раствора гидроксида натрия. Затем в одну пробирку добавляют несколько капель 5%-ного раствора сульфата кобальта, в другую – несколько капель 5%-ного раствора сульфата никеля. В пробирке с солью кобальта появляется фиолетовое окрашивание, а с солью никеля – зеленое. Данные реакции специфичны и положительны только с сахарозой.

4. Открытие лактозы (в молоке). В небольшой химический стакан (емкостью 25 мл) наливают 5-7 мл молока, разбавленного водой (1:1), и добавляют к нему несколько капель уксусной кислоты при перемешивании смеси стеклянной палочкой. В кислой среде белок свертывается и выпадает в виде хлопьев. Осадок отфильтровывают и отбрасывают, а фильтрат нейтрализуют 10%-ным раствором гидроксида натрия до слабощелочной реакции по индикаторной фенолфталеиновой бумажке. Обнаружение лактозы в подготовленной молочной сыворотке осуществляют реакцией Фелинга.

5. Открытие мальтозы. Реакцию Фелинга используют для обнаружения мальтозы в пиве и квасе.

6. Открытие крахмала. Используйте йодную пробу для обнаружения крахмала в пищевых продуктах – картофеле, муке, хлебе, банане, спелом и неспелом яблоке.

На пищевой продукт капают несколько капель сильно разбавленного водой йода в йодиде калия (раствор Люголя). Пищевой продукт окрашивается в синий цвет.

2. Выделение гликогена из печени. 0,5 г печени животного помещают в ступку, добавляют 3 мл 5%-ного раствора трихлоруксусной кислоты и растирают пестиком 10 мин. Затем к экстракту добавляют 5 мл дистиллированной воды, суспензию перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр, смоченный водой. С фильтратом проделывают реакцию с раствором Люголя: появляется красное окрашивание, исчезающее при нагревании и снова появляющее при охлаждении.

Оставшуюся часть вытяжки гликогена гидролизуют и доказывают наличие в его составе глюкозы. Для этого добавляют к нему 3-4 мл 2,5%-ного раствора соляной кислоты и кипятят 15-20 минут. Охлаждают и нейтрализуют 10%-ным раствором гидроксида натрия, добавляют равный объем фелинговой жидкости. Смесь нагревают до начинающегося кипения. Образуется красный осадок оксида меди (І).

Таблица

Качественные реакции на углеводы

Иссле-дуемый объект

Назва-ние реакции

Приме-няемые реактивы

Полу-чаемое окра-шивание

Чем обусловлено изменение окраски

Выводы:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

1. Как углеводы различают в зависимости от количества мономеров?

а) простые и сложные;

б) моносахариды, полуацетали, аминосахариды и гликозиды;

в) моносахариды, дисахариды, олигосахариды, полисахариды;

г) моносахариды и их производные.

2. К каким соединениям по строению принадлежат моносахариды?

а) альдегиды или кетоны многоатомных спиртов;

б) эфиры трехатомного спирта глицерина;

в) аминопроизводные глюкозы;

г) кетоспирты, которые имеют шестиуглеродную цепь.

3. Какие углеводы наиболее часто поступают в организм высших животных?

а) глюкоза, гликоген, ксилоза, рибоза;

б) рибоза, фруктоза, сахароза, манноза;

в) фруктоза, глюкоза, галактоза;

г) диоксиацетон, эритроза, рибоза, мальтоза.

4. Какие углеводы принадлежат к гетерополисахаридам?

а) гиалуроновая кислота;

б) гликоген;

в) клетчатка;

г) пектиновые вещества.

5. Какую роль играет глюкуроновая кислота?

а) является промежуточным продуктом обмена углеводов;

б) является энергетическим веществом;

в) является структурным мономером гетерополисахаридов и имунных белков;

г) является элементом парных соединений обезвреживания токсических веществ и структурным мономером гетерополисахаридов.

6. В состав какого дисахарида входит фруктоза?

а) лактозы;

б) мальтозы;

в) сахарозы;

г) целлобиозы.

7. Какой дисахарид имеет две молекулы глюкозы?

а) сахароза и лактоза;

б) мальтоза;

в) сахароза;

г) лактоза и целлобиоза.

8. В состав какого дисахарида входит галактоза?

а) лактозы;

б) сахарозы;

в) мальтозы;

г) целлобиозы.

9. Какие углеводы имеют сладкий вкус?

а) только моносахариды;

б) полисахариды;

в) моно-, ди- и трисахариды;

г) все углеводы.

10. Какой дисахарид растительного происхождения в большом количестве употребляется человеком?

а) мальтоза;

б) лактоза;

в) сахароза;

г) трегалоза.

Тема: «Классификация липидов пищевых продуктов. Ессенциальные компоненты пищевых липидов. Биологическая роль липидов»

Липиды (от греч. lipos – жир) являются производными высших жирных кислот, спиртов и альдегидов, которые отличаются различной степенью растворимости в органических растворителях. Вегетативные части растений накапливают не более чем 5% липидов, семена – 50% и более.

В тканях человека количество липидов значительно варьирует. Так, в организме человека в норме содержится 10-20% жира, но при некоторых нарушениях жирового обмена его количество может возрости до 50%. Липиды входят в состав всех органов и тканей. Больше всего их (приблизительно 90%) находится в жировой ткани. Липиды составляют приблизительно половину массы мозга.

Липиды выполняют разнообразные функции:

1. Энергетическая. Эти вещества являются источником энергии: при окислении в организме 1 г жира выделяется 9 ккал. Так, за счет жиров обеспечивается 25-35% суточной потребности в энергии у жителей средних широт, а у жителей севера их часть в энергетическом обеспечении рациона еще большая.

2. Регуляторная. Липиды – важные факторы регуляции обмена воды в организме. Количество воды, которое образуется в организме при полной деградации жиров, достаточно велико: при окислении 100 г жира выделяется 107 г эндогенной воды, что имеет особое значение в экстремальных условиях (например, в случае недостаточного поступления воды из вне).

3. Пластическая. Липиды выполняют структурно-пластическую роль, поскольку входят в состав клеточных и внеклеточных мембран всех тканей в виде липопротеинов (комплексы с белками) и гликолипидов (липиды, которые содержат углеводы).

Липотротеины находятся в органеллах клеток (митохондрии и др.) и, значит, берут участие в окислительно-восстановительных процессах, биосинтезе белков, транспорте веществ в клетки.

Из липидов образуются некоторые гормоны (половые, коры надпочечников), а также витамины группы D.

4. Защитная. Липиды кожи и внутренних органов выполняют защитную функцию. Они охраняют организм человека и животных от переохлаждения (препятствуют отдачи тепла) и от механического повреждения органов (например, почки). Липиды, которые выделяются сальными железами, добавляют коже эластичность и защищают ее от высыхания.

Жиры являются растворителями витаминов A, D, E, K, F и способствуют их усвоению. С пищевыми жирами в организм поступают ряд биологически активных веществ: фосфатиды, полиненасыщенные жирные кислоты, стерины и др.

Жиры, которые входят в состав пищи, улучшают ее вкусовые качества, а также повышают питательную и энергетическую ценность.

В организме человека содержатся в виде структурного (протоплазматического, конституционного) и резервного (жир «жировых депо») жира.

Структурный жир в клетках представлен сложными липидами или образует достаточно устойчивые соединения с белками – липопротеиновые комплексы. Они содержатся в крови, принимают участие в построении клеточных органел (ядра, рибосом, митохондрий). Протоплазматический жир находится в органах и тканях в постоянном количестве (приблизительно 25% всех липидов), которое не изменяется даже при полном голодании.

Резервные жиры откладываются в так называемых «жировых депо» (подкожной клетчатке, жировой капсуле почек и др.). Они также образуют липопротеиновые комплексы, но неустойчивые, поэтому их количество быстро уменьшается при голодании, некоторых нервных и гуморальных растройствах. В резервном жире постоянно происходит синтез и распад, вместе с тем он является источником восстановления внутриклеточного структурного жира.

Резервные жиры выполняют механическую роль, защищая организм от ударов, толчков, травм. Все внутренние органы имеют жировую «подкладку», но наибольшую – почки и сердце. Резервный жир принимает участие в тепловой регуляции организма: он плохо проводит тепло и, откладываясь в подкожной клетчатке, защищает внутренние органы от переохлаждения.

Степень накопления резервного жира зависит от характера питания, уровня энергозатрат, возраста, пола, конституционных особенностей организма, состояния его регуляторных (нервной и гуморальной) систем. Так, тяжелая физическая работа, некоторые заболевания и недостаточное питание вызывают уменьшение запасов жира. И, наоборот, избыточное питание, гиподинамия, снижение функции половых и щитовидных желез способствуют увеличению его количества.

Жиры представляют собой эфиры глицерола и высших жирных кислот. В природных жирах содержится также приблизительно 2% сопутствующих веществ, от которых зависят их цвет, аромат и вкусовые особенности.

По химическому составу липиды делятся на простые и сложные. Простые липиды – вещества, молекулы которых состоят из остатков жирных кислот (или альдегидов) и спиртов. К ним принадлежат нейтральные жиры (триацилглицеролы, другие глицеролы) и воска. В эту группу входят также эфиры витаминов А и D с высшими жирными кислотами.

Сложные липиды, кроме высших жирных кислот и спиртов, содержат производные ортофосфорной кислоты (фосфолипиды), остатки сахаров (гликолипиды), азотистые соединения (холин, коламин, серин).

Важное значение для организма имеют производные липидов. Они близки по строению и физико-химическим свойствам, тесно связаны в структуре клеток и процесах обмена. К ним принадлежат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, моно- и диацилглицеролы, высшие спирты, пигменты (каротины), жирорастворимые витамины и др.

Практическое занятие № 5 «Пищеварение липидов и механизм всасывания их в желудочно-кишечном тракте. Транспортные системы липидов в организме человека: липопротеины разной плотности и хиломикроны»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Что такое липиды и какие их функции в организме?

2. Напишите и выучите формулы жирных карбоновых кислот, жиров и масел, сложных липидов производных фосфатидной кислоты.

3. Какие продукты являются источниками полиненасыщенных жирных кислот?

4. Энергетическая ценность жиров и масел в сравнении друг с другом и другими поставщиками энергии в организм человека.

5. Технология производства маргарина, нерафинированного и рафинированного растительного масла.

6. Холестерин и его роль в развитии атеросклероза. Продукты с высоким содержанием холестерина.

Лабораторная работа № 5 «Изучение свойств липидов и выделение их из продуктов питания. Анализ качества растительного масла, маргарина и жиров животного происхождения химическими и физико-химическими методами»

Задание 1. Получение жира из продуктов питания. Экстракция сырого жира: в делительную воронку вместимостью 250 мл последовательно вкладывают фильтр, состоящий из плотного тампона гигроскопической ваты, двух кружков фильтровальной бумаги, диаметр которых несколько превышает диаметр воронки, и вновь ватный тампон. Общая высота фильтра должна быть около 50 мм.

Навеску продукта (семена подсолнечника, орехи и др.) берут ориентировочно с расчетом экстрагирования не менее 2,5 г жира (смотри [2] стр. 11). 

В случае необходимости, навеску измельчают на лабораторной мельнице или в ступке до мучнистого состояния, затем перемешивают со 100 г отмытого и обезжиренного речного песка и высыпают в делительную воронку, укрепленную в штативе. Под воронкой устанавливают чашку для выпаривания. Все последующие действия эксперимента проводят в вытяжном шкафу.

В делительную воронку постепенно, по мере фильтрации приливают двойное количество медицинского эфира или толуола от взятой навески продукта. Завершение экстракции жира контролируют фильтровальной бумагой путем смачивания вытекающей капли. В случае отсутствия на бумаге жирового пятна экстракция читается законченной. После этого чашку для выпаривания ставят на водяную баню и выпаривают растворитель до полного удаления его запаха. Для определения процента жиров в продукте необходимо взвесить пустую чашку для выпаривания и чашку с жиром после проведения экстракции и выпаривания.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2. Обнаружение холестерина в мозгу. Тщательно растереть 5 г куриного мозга   с 10 г гипса и размазать полученную массу пинцетом по стеклянной пластине. Высушить в сушильном шкафу при температуре 40оС. Полученную сухую массу счистить ножом в ступку, растереть и высыпать в сухую пробирку.

Полученный порошок залить 5 мл хлороформа и содержимое пробирки взбалтывать в течение 5 мин. Профильтровать в сухую пробирку через сухой складчатый фильтр. Полученный раствор холестерина сохранить для задания 11.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 3. Выделение лецитина из яичного желтка. Яичный желток в количестве 0,5-1 г помещают в пробирку, добавляют 3-5 мл кипящего спирта и тщательно перемешивают содержимое пробирки стеклянной палочкой в течение 5-10 минут. По окончании извлечения жидкость фильтруют в сухую пробирку. Лецитин сохраняют для задания 4. В выводе укажите, где и для чего используется лецитин в пищевой промышленности.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 4. Растворимость жиров, масел и сложных липидов. В четыре пробирки вносят по 2 капли подсолнечного масла и добавляют в первую пробирку 2 мл воды, во вторую – 2 мл этилового спирта, в третью – 2 мл бензола, в четвертую – 2 мл хлороформа или четыреххлористого углерода. Содержимое всех пробирок энергично встряхивают. В каких растворителях масло растворяется? Пробирку, в которой образовалась эмульсия, закрывают пробкой с обратным холодильником, (длинная трубка), нагревают в водяной бане до начинающегося кипения и встряхивают. Увеличивается ли растворимость масла при нагревании?

Опыт повторяют со сливочным маслом, жиром, полученным из круп и лецитином.

Сделать вывод о растворимости простых и сложных жиров. Какие из них проявляют свойства ПАВ?

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 5. Обнаружение свободных жирных кислот в жирах и маслах. В большой пробирке растворяют 1 мл подсолнечного масла в смеси спирта с бензолом (1:1) и прибавляют 2 капли спиртового раствора фенолфталеина. К раствору масла по каплям при встряхивании прибавляют 0,1н раствор гидроксида натрия до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей после взбалтывания. В процессе прибавления щелочи происходит нейтрализация свободных жирных кислот. Чем больше добавлено щелочи, тем больше в масле содержится свободных жирных кислот, следовательно, качество масла ухудшается.

Опыт повторяют со сливочным маслом.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 6. Взаимодействие жиров и масел с водным раствором перманганата калия (реакция Е. Е. Вагнера). В пробирку наливают 0,5 мл подсолнечного масла, 1 мл 10%-ного раствора карбоната натрия и 1 мл 2%-ного раствора перманганата калия. Энергично встряхивают содержимое пробирки. Фиолетовая окраска перманганата калия исчезает.

Опыт повторяют со сливочным маслом.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 7. Образование акролеина при термическом разложении жира (акролеиновая проба на глицерин). В сухую пробирку помещают немного кристаллического гидросульфата калия и 1 каплю подсолнечного масла или растопленного твердого жира (говяжьего, свиного или бараньего). Пробирку нагревают сначала осторожно, затем сильно. Смесь обугливается, из пробирки выделяются пары воды и летучие продукты разложения жира, в том числе имеющий резкий характерный запах акролеин.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 8. Открытие перекисных соединений в растительном масле. В одну пробирку берут 2 капли свежего подсолнечного масла, в другую – такое же количество несвежего. В обе пробирки добавляют по 10 капель смеси ледяной уксусной кислоты с хлороформом (2:1), по 5 капель 2%-ного раствора йодида калия и встряхивают. Добавляют по 2 капли 0,5%-ного раствора крахмала. В пробирке с несвежим маслом жидкость окрашивается в синий цвет.

Реакция обусловлена наличием в несвежем масле перекисных соединений, которые окисляют йодид калия с образованием молекулярного йода. Йод окрашивает крахмал в синий цвет.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 9. Обнаружение стеролов в растительном масле. Готовят 1 мл хлороформного раствора растительного масла и осторожно по стенке пробирки подслаивают 1 мл концентрированной серной кислоты. На границе двух жидкостей появляется кольцо красного цвета.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 10. Эмульгирование жиров. Взять 5 пробирок. В пробирку №1 налить 20 капель дистиллированной воды, в пробирку №2 – 20 капель желчи, разведенной в 2 раза, в пробирку №3 – 20 капель 1% раствора яичного белка, в пробирку №4 – 20 капель 1% раствора мыла, в пробирку №5 – 20 капель 1% раствора углекислого натрия. В каждую пробирку добавить по 2 капли растительного масла и тщательно перемешать. Отметить, в каких пробирках образуется стойкая эмульсия. Результаты работы оформить в виде таблицы и сделать вывод.

Исследуемый жир

Вода

Желчь

Белок

Мыло

Сода

Растительное масло

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 11. Реакция холестерина с серной кислотой (реакция Сальковского). В сухую пробирку налить по 1 мл хлороформного раствора холестерина и концентрированной серной кислоты. Осторожно встряхивая пробирку, перемешать содержимое. Когда жидкость отстоится, верхний хлороформный слой оказывается, окрашен в красный цвет, нижний в желто-красный с зеленой флуоресценцией.

Вывод:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

  1.  Что такое липиды?

а) соединения типа сложных эфиров, органических кислот и спиртов;

б) вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях;

в) сложные соединения спиртов и неспиртовых веществ;

г) высшие жирные кислоты.

2. Какие функции выполняют липиды?

а) энергетическую, резервную, защитную, пластическую;

б) энергетическую, резервную, пластическую;

в) энергетическую, резервную, пластическую, каталитическую, иммуноспецифическую, защитную;

г) резервную, пластическую, защитную, каталитическую, иммуноспецифическую, энергетическую.

3. Какие липиды принадлежат к простым?

а) фосфоацилглицериды, сфингомиелины, воска;

б) сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды;

в) эфиры жирных кислот и спиртов (нейтральные ацилглицериды и воска);

г) фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилсерин.

4. Какие липиды являются сложными?

а) фосфоацилглицериды, сложные эфиры спиртов и жирных кислот;

б) стерины, стероиды, цереброзиды и ганглиозиды;

в) стероиды, каротиноиды, витамины липидной природы;

г) фосфоацилглицериды, цереброзиды и ганглиозиды.

5. Какие жирные кислоты являются незаменимыми?

а) масляная, олеиновая, пальмитиновая;

б) стеариновая, олеиновая, миристиновая;

в) линолевая, линоленовая, арахидоновая;

г) пальмитоолеиновая, пальмитиновая, олеиновая.

6. Какие триглицериды являются простыми?

а) триглицериды, которые содержат разные жирные кислоты;

б) триглицериды, в которых все три кислотных радикала принадлежат одной жирной кислоте;

в) все триглицериды независимо от состава жирных кислот;

г) триглицериды, построенные из насыщенных или ненасыщенных жирных кислот.

7. Какие триглицериды являются смешанными?

а) трипальмитин, триолеин, тристеарин;

б) пальмитостеароолеин, пальмитодистеарин;

в) трибутирил, триолеин, тристеарин;

г) тримиристин, тристеарин, трилинолен.

8. Как удовлетворяются потребности организма в полиненасыщенных жирных кислотах?

а) благодаря биосинтезу;

б) за счет пищевых жирных кислот;

в) за счет биосинтеза и пищевых жирных кислот;

г) организм не нуждается в полиненасыщенных жирных кислотах.

Тема: «Химические и биохимические изменения основных веществ в процессе хранения и технологической обработки пищевой продукции»

Вода входит в состав всех пищевых продуктов. Во время производства пищевых продуктов необходимо учитывать содержание в продуктах воды, ее физиологическую роль в клетках, влияние на хранение продукта, характер связи с материалом, а также иметь представление о формировании кристаллов при замораживании. В животных и растительных тканях вода является наиболее подвижным компонентом. Так, содержание воды в свежей сельди в зависимости от возраста, пола, района и времени улова колеблется в пределах от 51,0 до 78,3%, у тресковых рыб – от 70,6 до 86,2%. В картофеле в зависимости от сорта, района выращивания, почвы и вегетационного периода объем воды составляет 67-83%.

Значительная часть воды в свежих овощах и фруктах находится в свободной, подвижной форме, незначительная часть (приблизительно 5%) – в связанном состоянии. При испарении воды ослабляется тургор клеток и происходит увядание тканей, усиливаются процессы распада, увеличиваются расходы воды на дыхание, нарушается энергетический балланс, устойчивость овощей и фруктов к поражению микроорганизмами снижается.

Основная причина уменьшения массы растительного сырья – испарение воды. В среднем 2/3 потерь массы овощей и фруктов во время хранения происходит из-за испарение воды и 1/3 – из-за потери органических веществ (при температуре до 5 оС). При более высоких температурах эти потери увеличиваются. Так, потери массы клубнями картофеля при температуре 0 оС из-за испарения воды втрое больше, чем в результате дыхания, а при 13 оС – в 1,3 раза.

В большинстве пищевого сырья (мясо, субпродукты, птица, рыба и др.) содержание воды и растворенных веществ изменяется на таких этапах обработки:

- хранения;

- размораживания сырья и хранения полуфабрикатов из него;

- вымачивание соленой продукции.

Функции организма животных и растений осуществляются только при условии достаточного содержания воды в тканях. Так, фрукты, овощи в случае потери воды на 5-7% вянут и теряют свежесть. Специфика химического состава овощей и фруктов обуславливает необходимость их хранения при определенных условиях.

Вода необходима для химических, биохимических реакций и коллоидных процессов, которые происходят в животных и растительных тканях во время их переработки. Потеря воды животными в пределах 15-20% приводит к их гибели.

Из-за наличия в пищевых продуктах (мясо, рыба, молоко, фрукты, овощи) значительного количества воды (70-93%) содержание углеводов, азотистых веществ и жиров создает условия для развития микроорганизмов, поэтому такая продукция быстро портится. Кроме того мука, крахмал, крупы, сушенные овощи, фрукты и ягоды сохраняют при определенных условиях на протяжении длительного времени.

Много продуктов, прежде всего, животного происхождения с целью увеличения срока хранения подлежат замораживанию. В зависимости от температуры охлаждения замороженных продуктов большая или меньшая часть воды в них находится в виде льда. Влага, которая образуется в результате оттаивания льда, после размораживания продуктов может оставатся в них или выделяется в окружающую среду, что зависит от физико-химических особенностей продуктов.

При замораживании мышечной ткани животных и рыб кристаллы льда образуются в основном в тканевой жидкости между мышечными волокнами и в меньшей степени в волокнах. Чем медленнее происходит процесс замораживания, тем в большей мере замерзает тканевая жидкость между мышечными волокнами и тем значительнее обезвоживаются мышечные волокна.

После размораживания изменения в мышечной ткани наземных животных и рыбы происходят разные.

Для мяса той или иной мерой характерно восстановление структуры после размораживания, т.е. поглощения влаги из тканевой жидкости мышечными волокнами. На восстановление структуры мяса влияют:

- скорость замораживания;

- длительность хранения;

- длительность и условия размораживания.

Правильно проведенное размораживание позволяет получить мясо, близкое по качеству к остывшему и охлажденному.

Наиболее благоприятными условиями и сроком размораживания считаются для четвертей говядины от 3 до 5 суток, для свинных и бараньих туш – от 2 до 3 суток при температуре от 0 до 5 оС.

Для субпродуктов скорость размораживания не имеет значения, исключением является сердце, которое для предупреждения значительных потерь мясного сока размораживают медленно. Печень, клеточные оболочки которой при размораживании разрушаются, независимо от сроков размораживания теряет приблизительно 11-12% сока.

У рыбы мышечная ткань не восстанавливает своей структуры при размораживании, поэтому ее размораживание (кроме рыб осетровых пород и филе) проводят быстро в воде и при температуре не выше чем 25 оС. При этом рыба поглощает 5-10% влаги и теряет приблизительно 0,25% органических и 0,1% минеральных веществ. Потери филе рыбы при размораживании на воздухе составляют 4-7%.

Минеральные вещества, которые содержатся в пищевых продуктах, при хранени и технологической обработке изменяются мало, но значительная их часть может теряться, переходя в воду при промывании, замачивании и варении продуктов, или изыматься вместе с соком,который выделяется при жаренье мяса, птицы, рыбы.

Содержание минеральных веществ, которые концентрируются в основном в овощной продукции в коре, в верхней части клубней у картофеля в процессе механической обработки (очищения, хранения) уменьшаются.

При замачивании бобовых потери минеральных веществ составляют 4-11%. Потери микроэлементов при замачивании гороха в холодной воде составляют 3,8-5,5%, а при замачивании в гарячей воде – от 6 до 11%. При замачивании фасоли потери этих веществ незначительны. При бланшировании, консервировании и варении зеленого гороха содержание в нем магния, калия, фосфора уменьшается, а содержание кальция увеличивается (последнее связывают с поглощением его из воды). Замачивание бобовых сокращает время варения, в результате чего общие потери не увеличиваются. Потери сока при размораживании мясной туши могут достигать 10%, в общем объеме потери минеральных веществ составляют 1,1%.

Денатурационные изменения приводят к снижению количества микроэлементов, связанных с белком. При этом возрастает способность полисахаридов фасоли и гороха связывать отдельные микроэлементы. Так, после доведения фасоли до готовности содержание в углеводном комплексе марганца возрастает с 22,8 до 44,4%, меди – с 24,4 до 32,7%, молибдена – с 15,8 до 26,1%.

Во время варения овощей разрушается верхний слой протоплазмы. Растворенные в клеточном соке вещества получают возможность свободно диффундировать в окружающую среду. Потери их могут быть очень большие. Так, во время варения очищенного картофеля в отвар переходит более 20% минеральных веществ.

Значительно снижает потери минеральных веществ варение овощей в шкурке, жарение и варение на пару и в микроволновых печах, пароконвектоматах. Немного больше изымается их в случае припускания и еще больше во время варения продуктов с полным погружением в жидкость. Чтобы уменьшить потери минеральных веществ во время кулинарной обработки овощей, их следует погружать при варении в кипящую воду, используя овощные отвары и отвары круп, брать жидкости не больше, чем необходимо, чтобы она полностью укрывала продукты.

Потери микроэлементов при варении бобовых колебаются от 5 до 41%.

Количество веществ, которое выделяется из мяса в процессе варения, значительно колебается. Одной из причин этого являются отличия в свойствах мяса, что обусловлено породой, полом, возрастом и степенью кормления животного, от которого получено мясо; имеет значение и термическое состояние мяса. При других равных условиях остывшее, охлажденное и замороженное мясо выделяет во время варения неодинаковое количество растворимых веществ.

Во многих случаях потери растворенных веществ зависят от способа тепловой обработки и от концентрации жидкости.

При варении говядины выделяется в среднем (в % от массы мяса) до 0,55 минеральных веществ. Согласно литературным данным, минеральный состав концентрированных бульонов из грудинки и бедренной части туши говядины в % от массы мяса составляет 0,31 и 0,45 соответственно, а в процетах от общего количества сухих веществ бульона – 18 и 24 соответственно.

При варении птицы в бульон переходит 0,25% минеральных веществ от массы мяса.

Бульоны из языков, которые широко используются на производствах ресторанного хозяйства, прежде всего, для приготовления заливных, превышают мясо-костные бульоны по содержанию минеральных веществ (0,49-0,77% общей массы языков).

Общее количество растворимых веществ, которые переходят из рыбы в бульон, составляет от 1,5 до 2% ее массы, в том числе экстрактивных и минеральных – приблизительно 0,3-0,5%.

В процессе припускания порционных кусков рыбы выделяется 0,32% минеральных веществ ее массы, а при варении костного рыбного бульона 0,4-0,6% общего его количества. Связано это с тем, что в состав костей входят в основном вещества, нерастворимые в воде – фосфорнокислый кальций (приблизительно 70%) и углекислый кальций (приблизительно 10%). Бульоны из мяса и рыбы содержат сравнительно больше минеральных и экстрактивных веществ; на последние особенно богат мясной бульон.

Состав сухого остатка бульонов (% общего количества сухих веществ) представлен таким содержанием минеральных веществ:

- мясной – 25%;

- костный – 6%;

- рыбный – 24%;

- из рыбных отходов – 11,5%.

Минеральные вещества бульона составляют приблизительно половину их количества, которое содержится в сыром мясе. Несколько больше выделяется в бульон калия, натрия, хлора, сульфата. Двухвалентные ионы кальция и магния, а также железа и фосфора переходят в бульон всего лишь в количестве 1/3 от содержания их в сыром виде.

Доказана положительная роль микроэлементов: бора, марганца, кобальта, хрома, берилия при хересовании вин (развитие хересных дрожжей).

Установлено, что такие микроэлементы, как железо, медь, марганец, ускоряют процессы окисления растительных масел. Обнаружено каталитическое действие микроэлементов при образовании продуктов термического окисления масел.

Известно, что в процессе консервирования моллюсков образуются сульфиды железа и меди, которые вызывают потемнение продукта, в то время как фосфаты, добавленные в продукт в количестве 0,2%, уменьшают этот процесс.

Образованием сульфидов железа объясняется потемнение в процессе варения желтка куриного яйца.

Известно, что соединения хрома характеризуются высокой степенью летучести. Во время сушения некоторых продуктов даже при температуре 80-100 оС может происходить значительная потеря хрома.

Использование организмом минеральных веществ готовых блюд зависит от многих факторов. В близких к оптимальному соотношению Са:Р:Mg (1:1:0,5) содержатся в молоке и многих овощах. В крупах и мучных продуктах это соотношение неблагоприятное. Поэтому овощные гарниры, объединение овошей с крупами, бобовыми, мучными изделиями обеспечивают хорошую сбалансированность указанных элементов в готовых блюдах. Очень ценными микроэлементами, которые содержатся в пищевых продуктах, являются соединения кобальта, цинка, марганца, меди и др. Чтобы обеспечить необходимое количество их в блюдах, необходио разнообразить состав овощных гарниров и вводить в рацион блюда, в состав которых входят разные овощи, заправочные супы – борщи, овощные супы; овощные рагу, овощные смешанные пюре, запеканки и др.

Практическое занятие № 6 «Изменение состояния и содержания белков, жиров и углеводов при хранении и тепловой обработке»

Вопросы к семинарскому занятию:

1. Основная причина уменьшения массы воды в овощах, мясе и рыбе при хранении.

2. Условия и режимы хранения овощей и плодов.

3. Роль воды при формировании и хранении пищевых продуктов.

4. Этапы технологического процесса, на которых происходит потеря минеральных веществ.

5. Факторы, от которых зависит усвоение минеральных веществ организмом человека.

6. Физико-химические факторы, вызывающие денатурационные изменения белка.

7. Изменения, происходящие в процессе хранения липидов.

8. Изменения, происходящие при тепловой обработке мышечных белков мяса и белков рыбы.

9. От чего зависит степень эмульгирования жира при варке животных продуктов?

10. Изменения, происходящие при технологической обработке сахаров.

11. Биохимические процессы, происходящие во время жарки жира.

12. В производстве какой пищевой продукции используются модифицированные крахмалы.

13. Сущность размягчения растительных продуктов в процессе тепловой обработки.

14. Биохимические изменения, происходящие с водорастворимыми витаминами в процессе технологической обработки.

15. Биохимические изменения, происходящие с жирорастворимыми витаминами в процессе тепловой обработки.

Лабораторная работа № 6 «Качественное определение минеральных веществ в пищевых продуктах»

Задание 1. Качественное определение неорганических соединений костной ткани. В состав костной ткани входит вода (50%), органические (28%) и неорганические (22%) вещества. Среди последних большую часть составляет фосфат кальция (85%) и в значительно меньших количествах содержится карбонат кальция (10%), фосфат магния (1,5%) и фторид кальция (0,3%). Минеральные вещества распределены в органическом веществе костей в виде тончайших включений.

В колбу помещают примерно 5 г костной ткани, приливают 25 мл 0,5%-ного раствора серной кислоты и оставляют на сутки. Неорганические вещества переходят в раствор.

  1.  Открытие ионов кальция. Отфильтровывают 3-4 мл вытяжки в пробирку и добавляют 3-4 капли насыщенного раствора оксалата аммония. Выпадает осадок оксалата кальция.
  2.  Открытие ионов магния. Оксалат кальция, полученный в предыдущем опыте, отделяют фильтрованием. К фильтрату добавляют 3-4 капли концентрированного раствора аммиака. Выпадает осадок фосфатамагний-аммония.
  3.  Открытие фосфорной кислоты. К нескольким миллилитрам профильтрованной вытяжки из костной ткани прибавляют 5-6 капель молибденового реактива и нагревают до кипения. Медленно образуется желтый кристаллический осадок фосфоромолибдата аммония.

Задание 2. Качественное определение неорганических соединений молока.

Тесты для самопроверки и контроля знаний:

  1.  На каких этапах технологической обработки происходит потеря воды?

а) хранения, размораживания;

б) вымачивания соленой продукции;

в) тепловой обработки;

г) все указанное.

2. При потере какого количества воды овощи и фрукты теряют свежесть?

а) 5-7%;

б) 10-15%;

в) 3-4%;

г) 10-18%.

3. Замачивание бобовых в какой воде уменьшает потери минеральных веществ?

а) холодной;

б) холодной и гарячей;

в) гарячей;

г) при температуре 100 оС.

4. В каких пищевых продуктах кальций, фосфор и магний находятся в оптимальных для человека соотношениях?

а) мясо;

б) субпродукты;

в) молоко;

г) молоко, овощи .

5. Какие первичные признаки порчи мяса?

а) появление видимых колоний бактерий;

б) плесень;

в) гнилостный, кисловатый запах;

г) все приведенное.

6. Какие изменеия происходят с жиром в процессе варения?

а) вытапливание, эмульгирование;

б) окисление;

в) прогоркание;

г) порча.

7. Для производства какой пищевой продукции осуществляют гидрогенизацию жиров?

а) майонеза;

б) маргарина;

в) сливочного масла;

г) костного жира.

8. Какие конечные продукты распада сахаров при брожении?

а) спирт;

б) углекислый газ;

в) спирт, углекислый газ, вторичные и побочные продукты брожения;

г) инвертный сахар.

9. Разрушение витамина С происходит:

а) при хранении;

б) при механической обработке;

в) при тепловой обработке;

г) на всех стадиях технологического процесса и хранения.

10. Какие витамины синтезируются микрофлорой кишечника?

а) В12;

б) С;

в) провитамин А;

г) Е.




1. Задание 1 Поездка главной целью которой является потребность в решении профессиональных задач относится-
2. тема РФ Бюджетная система ~ это главное звено финансовой системы государства является составляющей частью
3. Прага~ЛионПобережье Испании 4 ночи Лазурный Берег 2 ночи Лидо Ди ЕзолоЗакопане Самый хороший тур дл
4. Единая теория поля
5. Специальные знания и практика их использования в гражданском судопроизводстве России
6. Учение Платона о государстве
7. реферату- Природні зони
8. ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибкеТема- Использование данных управленческого учета для анализа и принятия управл
9. БЖД Цель- приобретение теор знаний и навыков в выявлении оценке контроле и опасности окр
10. персидский договор 26 февраля 1921 г
11. Статья- На руинах имперской государственности
12. Реферат- Оцека торговой и коммуникативной эффективности рекламы
13. тема проекта работы Руководитель доцент кафедры ТГП к
14. Сущность и значение системы счетов и двойной записи
15. Знать и называть основные виды спорта
16. На тему- Соціальне страхування як база захисту населення Запо
17. суцільну колективізацію
18. Чем богаче и правильнее речь ребенка тем легче ему высказывать свои мысли тем шире его возможности позна
19. ослабление колебаний экономического цикла 2
20. Контрольная работа- Эмоционально-личностное общение как вид деятельности в младенческом возрасте