проект 9 класс химия. проект по химии Бикеева М. 9. Итоговый индивидуальный проект Всё о пище с точки зрения химика
 Скачать 51.57 Kb.
|
|
МБОУ «Иланская СОШ № 2» Итоговый индивидуальный проект «Всё о пище с точки зрения химика» Автор проекта: Бикеева Мария ученица 9 класса «Б» Руководитель проекта: учитель биологии и химии Челнакова Лариса Александровна г. Иланский 2022г. Содержание Введение__________________________________________________________________3 Глава 1. Основные химические вещества пищи. 1. Белковые вещества_______________________________________________________4 2. Липиды_________________________________________________________________5 3. Углеводы________________________________________________________________6 Глава 2. Пищевые добавки. 1. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов______________________________7 2. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов_________________________________________________________________8 3. Подслащивающие вещества_______________________________________________ 10 4. Консерванты____________________________________________________________11 5. Пищевые антиокислители_________________________________________________13 6. Ароматизаторы__________________________________________________________14 Глава 3. Пищевая аллергия___________________________________________________15 Глава 4. Химические основы домашнего приготовления пищи. 1. Основные химические процессы, происходящие при тепловой кулинарной обработке_________________________________________________________________16 2. Изменение пищевой ценности продуктов при тепловой обработке_______________17 Заключение________________________________________________________________19 Список использованной литературы___________________________________________20 2 Введение Пища (еда́) — то, что едят, чем питаются — любое вещество, пригодное для еды и питья живым организмам для пополнения запасов энергии и необходимых ингредиентов для нормального течения химических реакций обмена веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минералов и микроэлементов. Питание – основной источник энергии для человека. Пищевая ценность — понятие, отражающее всю полноту полезных свойств пищевого продукта, включая степень обеспечения физиологических потребностей человека в основных пищевых веществах, энергию. Пищевая ценность может меняться при тепловой обработке. В данном проекте рассмотрена актуальная по сей день тема пищи, которая необходима абсолютно любому человеку для поддержания процессов жизнедеятельности, роста и развития. В тему, выбранную мной, так же входят и всевозможные вещества, для улучшения различных качеств пищевых продуктов. Такие вещества могут быть как и безвредными , так и вредными для организма. Цель: показать, что важно знать как можно больше о том, что мы едим. Задачи: 1. Собрать всю необходимую информацию из книг, журналов, газет, интернета. 2. Рассказать о пищевых продуктах, их составляющих, их свойствах, и изменении этих свойств Актуальность темы: Тема актуальна в связи постоянного потребления продуктов питания. Также от качества потребляемой продукции зависит состояние организма. Если говорить простыми словами – «Предупреждён – значит, вооружён». 3 Глава 1. Основные химические вещества пищи. 1. Белковые вещества. Белки относятся к жизненно необходимым веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма. Белки не образуются из других пищевых веществ (жиров, углеводов) и не запасаются в виде резервов (что характерно для жиров). Питательная ценность белка зависит от его аминокислотного состава и способности усваиваться организмом. Аминокислотный состав — количественное содержание отдельных аминокислот в составе белка. Степень усвоения белка зависит от его происхождения и способа термической обработки. О термической обработке мы поговорим чуть позже. В 1 грамме белков — 4,1 калорий. Ферменты (энзимы) — это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных биохимических процессах в организме. Они необходимы для переваривания пищевых продуктов, стимуляции деятельности головного мозга, процессов энергообеспечения клеток, восстановления органов и тканей. Функции ферментов заключаются в направлении и регуляции метаболических процессов. Как неорганические катализаторы, энзимы могут в разы ускорять прямую и обратную биореакцию. Стоит отметить, что при их действии химическое равновесие не нарушается. 4 2. Липиды Растительные жиры и масла являются обязательным компонентом пищи, энергетическим (при окислении в организме жира выделяется 37,66 кДж, или 9 ккал) и структурно-пластическим материалом для человека, поставщиком ряда необходима для него веществ, т. е. являются незаменимым фактором питания, определяющим его биологическую эффективность. Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека (по калорийности) составляет 30-33 %, а в массовых единицах — в среднем 90-100 г в сутки, в том числе непосредственно в виде жиро 45-50 г. 5 3. Углеводы С точки зрения пищевой ценности углеводы делятся на две группы - усваиваемые и неусваиваемые. Усваиваемые углеводы. К ним относятся моно - и олигосахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза, мальтоза), а также полисахариды (гликоген, крахмал). Легче всего усваиваются фруктоза и глюкоза, затем, после гидролиза ферментами пищеварительного тракта до соответствующих моносахаридов, - сахароза, мальтоза и лактоза. Крахмал и декстрины усваиваются медленнее, предварительно они должны деполимеризоваться до глюкозы. Поэтому их потребление не приводит, в отличие от потребления моно- и дисахаридов, к резкому увеличению глюкозы в крови. Неусваиваемые углеводы (балластные вещества). К углеводам данной группы относятся целлюлоза, гемицеллюлоза и пектиновые вещества. Человеческим организмом они не утилизируются, но чрезвычайно важны для пищеварения и составляют (вместе с лигнином) так называемые пищевые волокна. В нашем организме нет ферментов, способных расщеплять эти полисахариды. Частичное их расщепление протекает под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами, которые имеются в кишечнике человека. Энергетическая ценность углеводов составляет 4 ккал на 1 грамм. 6 Глава 2. Пищевые добавки 1. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов Цвет пищевых продуктов играет немаловажную роль в процессе их: товародвижения и конкурентоспособности, поскольку потребитель традиционно связывает с этим показателем степень готовности к употреблению, вкусовые достоинства, другие показатели качества. Вещества, улучшающие цвет пищевых продуктов, могут быть природного (растительного, животного, минерального, микробиологического) или синтетического происхождения. К рассматриваемой группе пищевых добавок относят: красители (colours (GB)), colors (US); отбеливатели (bleaching); цветокорректйрующие материалы и вещества, сохраняющие окраску (фиксаторы и стабилизаторы окраски - colour stabilizers (GB), color stabilizers (US)). Краситель - пищевая добавка, предназначенная для придания, усиления или восстановления окраски пищевой продукции. Их использование в пищевой, перерабатывающей промышленности и общественном питании обусловлено, в первую очередь, отрицательным воздействием различных видов технологической обработки (кипячение, стерилизация, замораживание, измельчение и др.) на первоначальную, привычную для потребителя окраску. Особенно сильно меняется цвет при консервировании продуктов питания, в частности овощей и фруктов. Международными директивами разрешено более 80 красителей, в нашей стране санитарными правилами и нормами допускается к использованию 40. Их применение регламентируется ГОСТ, Технологическими регламентами и инструкциями, другими техническими и нормативными документами. 7 2. Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства, формируют необходимую консистенцию и текстуру продукта. К этой группе добавок относят: эмульгаторы (emulsifters, emulsifying agents); загустители (thickening agents); гелеобразователи (gelling agents); стабилизаторы (stabilizers). Действие этих соединений так или иначе направлено на создание необходимых или изменение существующих реологических свойств пищевых продуктов, что позволяет расширять ассортимент продукции эмульсионной и гелевой природы - маргарины, майонезы, соусы, пастила, зефир, мармелад и др. Вещества, регулирующие консистенцию и текстуру продуктов, могут быть природного происхождения или получены путем химического синтеза. В современной пищевой технологии используются их индивидуальные соединения, смеси и стабилизационные системы, включающие несколько компонентов различного функционального действия. Соединения, входящие в вышеуказанную группу пищевых добавок, получили название гидроколлоидов. К основным их представителям относят модифицированные крахмалы, модифицированные целлюлозы, камеди гуарарожкового дерева, пектины, альгинаты, каррагинаны, агар, камедь ксантана. Эмульгатор - пищевая добавка, предназначенная для создания и (или) сохранения однородной смеси двух или более несмешивающихся фаз в пищевом продукте Впервые в качестве эмульгаторов стали использовать камеди, сапонины, лецитин и другие натуральные вещества. В настоящее время список эмульгаторов довольно расширился главным образом за счет синтезированных препаратов. Основная область применения эмульгаторов и стабилизаторов - масложировая промышленность. Так, например, для приготовления жиров, используемых в хлебопечении и кондитерском производстве, разрешены эмульгаторы Т-1 и Т-2. Т-1 - моно- и диглицериды жирных кислот; Т-2 - продукт этерификации полиглицерина насыщенными жирными кислотами С16 и С18. Их добавляют в количестве не более 2000 мг/кг продукта, ДСД для этих соединений составляет 125 мг/кг. Наряду с основной функцией эмульгаторы используют для равномерного распределения в воде жирорастворимых веществ и соединений: ароматизаторов, эфирных масел, 8 экстрактов пряностей, жирорастворимых витаминов и т.д. Загуститель - пищевая добавка, предназначенная для повышения вязкости пищевой продукции [49]. Механизм их действия заключается в том, что макромолекулы этих добавок содержат гидрофильные группы, которые связывают воду в пищевых системах, изменяя тем самым консистенцию, в частности повышают вязкость продукта. Вязкость - одно из реологических свойств, которое характеризует сопротивление жидкости движению и является противоположным понятию текучести. Загустители бывают натуральные и синтетические. К загустителям животного происхождения относят желатин; растительного - пектин; камеди; агароиды; синтетического - водорастворимые поливиниловые спирты и их эфиры, а также целый ряд других соединений 9 3. Подслащивающие вещества В пищевой промышленности, кулинарии, при приготовлении пищи в домашних условиях с давних времен широко применяются вещества, обладающие сладким вкусом, — подслащивающие вещества (подсластители). По строгому определению в этот раздел пищевых добавок (функциональный класс 22) попадают вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус, однако на практике в эту группу часто включают все сладкие добавки (ингредиенты). Существуют различные их классификации: по происхождению (натуральные и искусственные), калорийности (высококалорийные, низкокалорийные, практически некалорийные), степени сладости (подсластители с высоким или низким сахарным эквивалентом), по химическому составу и т. Д. Первыми из сладких веществ, употребляемых человеком, были мед, соки и плоды растений. Основное сладкое вещество, используемое нами, — сахароза. В последнее время с учетом требований науки о питании получило интенсивное развитие производство низкокалорийных продуктов, продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний (в первую очередь — диабетом), что обусловило расширение выпуска заменителей сахарозы как природного происхождения (в нативном или модифицированном виде), так и синтетического, в том числе синтетических интенсивных подсластителей. Они могут обладать той же сладостью, или быть более интенсивными подсластителями, отличаясь по сладости от сахарозы в сотни раз. Не имея глюкозного фрагмента, заменители сахарозы могут успешно использоваться при производстве продуктов питания и заменителей сахара для больных сахарным диабетом. Высокий коэффициент сладости (Ксл) позволяет, применяя их, производить низкокалорийные, дешевые диетические продукты, полностью или частично лишенные легкоусвояемых углеводов. В России разрешены 12 интенсивных подсластителей и заменителей сахара, а также растительная добавка стевия (порошок листьев и сироп из них). Прежде чем говорить, что такое консерванты, давайте припомним, почему портятся продукты. Ответ очень прост: из-за бактерий или грибков, которые интенсивно размножаются внутри пищи. Именно микроорганизмы являются причиной того, что у продукта появляется неприятный запах и вкус, что в нем начинаются процессы гниения или роста плесени. Чтобы предотвратить либо замедлить эти нежелательные изменения, необходимо всего лишь избавиться от микроорганизмов. Эту функцию и призваны выполнять вещества-консерванты. Самыми древними консервантами, используемыми людьми, можно назвать обычную поваренную соль, мед, дым, воск, вино, а также некоторые специи и пряные травы. 10 4. Консерванты. Консерванты, используемые в пищевой промышленности, принято маркировать буквой «Е». Но далеко не все Е, встречающиеся на этикетках продуктов, принадлежат к этой группе добавок, а только те, возле которых стоит число от 200 до 299. Вещества, собранные в группу «Консерванты», обладают разной степенью безопасности. Если одни не несут собой никакого вреда организму, то другие признаны либо небезопасными, либо вообще строго запрещены к использованию в пищевой индустрии. Хороший пищевой консервант в первую очередь должен быть безопасным для человека. Кроме того, он не должен менять гастрономические характеристики пищи либо вступать в химические реакции с упаковочным материалом. Е-добавки этой группы могут быть натуральными либо синтетическими. Натуральные пользуются славой безопасных пищевых добавок. Однако следует понимать, что даже они в больших количествах могут оказаться вредными. Но большинство страшилок об опасности консервантов касаются как раз синтетических веществ. Понятное дело, что ничего с человеком не случиться, если он один раз съест что-то, в чем содержатся синтетические консерванты. Опасность этих веществ в другом. Многие из них обладают свойством накапливаться в организме, и когда их концентрация становится критичной, побочных эффектов не избежать. Например, любители продуктов, продаваемых в пластиковых упаковках (рыба, всяческие напитки), рискуют накопить в своих организмах бензойную кислоту и ее соли. Опасность этих консервантов в том, что они могут вызвать сильную аллергию, симптомы бронхиальной астмы, болезни почек и печени, нарушения работы нервной системы, повышение артериального давления. Если злоупотреблять копченостями и колбасами, есть риск накопить в своем теле консервант нитрит натрия, который поддерживает красивый цвет мясопродукции, но в то же время обладает высокой токсичностью. Еще одна опасная для человека синтетическая добавка – это сульфит. Ее регулярно «кушают» любители сырокопченых колбас, снэков, сухофруктов, некоторых масел и низкосортного вина. Современный человек практически лишен права выбора: большинство продуктов, представленных на рынке, содержат в себе вещества-консерванты: начиная от хлеба и молока, заканчивая сочной клубникой в зимнюю стужу. Всяческие маргарины, майонезы, покупные джемы содержат сорбиновую кислоту (Е200). Консервации из овощей и фруктов, а также маринады обычно «улучшены» бензойной кислотой и ее солями (Е210-213) либо сернистой кислотой и ее солями (Е220-224, Е226, Е227). В рыбных консервах и кондитерских изделиях почти всегда содержатся Е214-219, которые представляют собой эфиры парагидроксибензойной кислоты. А любимые многими мясо, рыба, разные виды 11 сыров «напичканы» нитратами (Е249, Е250).Современную жизнь трудно представить себе без консервантов, однако к их использованию следует прибегать с умом. И если есть возможность выбрать продукт без синтетической добавки, лучше сделать это. 12 5. Пищевые антиокислители Все пищевые антиокислители можно разделить на три класса. Первые – это собственно антиоксиданты. Второй класс составляют вещества-синергисты антиокислителей. Третья группа состоит из так называемых комплексообразователей. Действие антиоксидантов первого класса проще всего объяснить на примере растительных масел. Если бы человечество не додумалось использовать антиоксиданты в пищевой промышленности, то срок хранения масел и жиров был бы намного короче, чем мы привыкли. Вещества-синергисты сами по себе не обладают свойствами антиокислителей, но они могут усиливать эффективность содержащихся в продукте антиоксидантов. А представители третьей группы, вступая в разные химические реакции, запускают в продукте антиокислительные процессы.Распознать присутствие антиоксидантов в продуктах питания легко, если знать, какими индексами они обозначаются. В международной системе добавки-антиокислители – это Е300 и выше.Сегодня в пищевой промышленности используют две группы антиокислителей: натуральные; синтетического происхождения. Натуральные антиоксиданты не только улучшают качество продукции, но и являются полезными для человека. Взять, к примеру, Е300. Немногие знают, что за этой «ешкой» скрывается самая обычная аскорбиновая кислота, или витамин С. 13 6. Ароматизаторы. Пищевые добавки из этой группы стимулируют вкусовые рецепторы на нашем языке, делая вкус более ярким. Использование таких «ешек» позволяет удешевить готовую продукцию путем замены дорогостоящих экстрактов более доступными синтетическими аналогами. «Ешки» из категории усилителей вкуса можно найти в мясной, рыбной и овощной продукции. Наиболее часто к этим помощникам прибегают производители колбас и других мясных изделий, паштетов, консервов, супов, соусов, продуктов из птицы. Усилители вкуса в изобилии содержатся в чипсах, соленых закусках, порошковых специях. Сами по себе эти добавки, как правило, не являются опасными для жизни (хотя есть и исключения), но в то же время они обычно содержатся в пище, которая изначально считается не самой полезной для наших организмов. Если в списке ингредиентов продукта содержится Е-добавка с индексом от 620 до 637, можно с полной уверенностью утверждать, что эта пища была ароматизирована искусственным путем. Как правило, вещества этой группы используют вместе с усилителями вкуса. Многие недобросовестные производители и реализаторы используют «ешки» для маскировки неприятного запаха испорченных продуктов (чаще всего применяют для мяса и рыбы).Понятное дело, что ни натуральное мясо, ни свежая рыба, ни другие полезные и качественные продукты не нуждаются в химических веществах, улучшающих их вкус и аромат. А вот фаст-фуд, лапшу, пюре и супы быстрого приготовления без ароматизаторов и усилителей вкуса не многие решились бы кушать. Присутствие в продукте добавок с индексами 600-699 часто можно расценивать как свидетельство не самого лучшего качества. Кроме того, настораживает и тот факт, что некоторые из добавок в одних странах разрешены, а в других являются под строжайшим запретом. Ужасно и то, что многие, даже зная об опасностях, которые таят в себе «ешки», продолжают большими порциями употреблять «улучшенную» пищу сами и кормить ею детей, не задумываясь о последствиях. 14 Глава 3. Пищевая аллергия Пищевая аллергия характеризуется повышенной чувствительностью организма к пищевым продуктам и развитием признаков непереносимости пищи, вызванных реакцией иммунной системы. Хорошо известно, что механизмы непереносимости пищевых продуктов весьма разнообразны. Реакции на пищу, имеющие аллергическую природу, встречаются значительно реже, чем считают многие. 15 Глава 4. Химические основы домашнего приготовления пищи. 1. Основные химические процессы, происходящие при тепловой кулинарной обработке. Около 80% пищевых продуктов проходит ту или иную тепловую обработку, при которой повышается, правда, до определенных пределов, усвояемость, происходит размягчение продуктов, что делает их доступными для разжевывания. Многие виды мяса, зернобобовых и ряд овощей вообще исчезли бы из нашего литания, если бы не подвергались тепловой обработке. Воздействие теплоты приводит к разрушению вредных микроорганизмов и некоторых токсинов, что обеспечивает необходимую санитарно-гигиеническую безопасность продуктов, в первую очередь животного происхождения (мясо, птица, рыба, молочные продукты) и корнеплодов. Все это вовсе не означает, что тепловая обработка продуктов не лишена недостатков. При тепловой обработке разрушаются витамины и некоторые биологически активные вещества, частично извлекаются и разрушаются белки, жиры, минеральные вещества, могут образовываться нежелательные вещества (продукты полимеризации жиров, меланоидины и др.). Таким образом, задача рационального приготовления пищи заключается в том, чтобы нужная цель была достигнута при минимальной потере полезных свойств продукта. 16 2. Изменение пищевой ценности продуктов при тепловой обработке. При температуре 35-40°С в белковой молекуле происходят сложные изменения – денатурация белков, а при температуре свыше 70°С – их коагуляция (свертывание). В результате денатурации и коагуляции белки теряют способность растворяться и удерживать воду (набухать), в связи с чем и происходит уменьшение массы мяса и рыбы после их тепловой обработки. Длительное нагревание белков приводит к новым вторичным изменениям белковой молекулы, в результате чего резко снижается их усвояемость. Поэтому продукты, содержащие белки, не следует подвергать мнительной тепловой обработке (переваривать). При варке продуктов животного происхождения часть содержащегося в них жира вытапливается. В процессе варки этот жир эмульгируется, т.е. распадается на мельчайшие шарики. При этом чем больше количество воды и интенсивнее кипение, тем больше образуется эмульгированного жира. При наличии в бульонах кислот и солей эмульгированный жир легко разлагается на растворяющийся в воде глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным и придают ему неприятные и к ус и запах. Поэтому варку продуктов проводят при умеренном кипении, и скапливающийся на поверхности бульона жир периодически удаляют. При нагревании крахмала с небольшим количеством воды до температуры 100°С происходит его клейстеризация, в результате чего образуется студенистая масса. Клейстеризация крахмаля начинается при температуре 55-60°С и с повышением температуры ускоряется. Сахар (сахароза), содержащийся в плодах, ягодах, а также добавляемый в воду при варке компотов и киселей, под действием кислот имеющихся во фруктах, подвергается инверсии, т.е. расщепляется с образованием смеси глюкозы и фруктозы, которые имеют более сладкий вкус, чем исходная сахароза. Клетчатка является основным веществом, из которого состоят стенки растительных клеток, и при тепловой обработке изменяется незначительно. Она набухает, становится пористее, более проницаемой для пищеварительных соков. При тепловой обработке жирорастворимые витамины (A, D, Е, К) сохраняются хорошо. Так, пассерование моркови почти не снижает ее витаминной ценности, наоборот, растворенный в жирах каротин моркови легче переходит в витамин А. Такая устойчивость каротина позволяет длительное время хранить пассерованные овощи в жирах, хотя витамины частично разрушаются за счет воздействия на них кислорода воздуха. 17 Водорастворимые витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, а в щелочной и нейтральной разрушаются при тепловой обработке на 20 – 30%. Витамин РР очень устойчив при нагревании. Эти витамины при тепловой обработке, будучи водорастворимыми, частично переходят в отвар. Наиболее сильно при тепловой обработке разрушается витамин С. Происходит это в результате окисления его кислородом воздуха. Кислая среда овощей и фруктов способствует сохранению витамина С. При жарке картофеля во фритюре витамин С меньше разрушается, чем мри жарке основным способом. При варке продуктов значительная часть и витамина С переходит в отвар. 18 Заключение. Цель проекта заключалась в том, чтобы показать, чем больше мы знаем о еде, тем в большей степени мы сможем применить эти знания на практике. Мы разобрали пищу от ее главных составляющих и до добавок, применяющихся для различных целей. Эти знания помогут тем, кому интересно и важно, что он ест. Я и сама пополнила свои знания по поводу этой темы, благодаря проведенной мною работе. Задачи проекта были выполнены. 19 Список используемой литературы. Источник: https://pitportal.ru/samples_docs/gigiena_pitaniya/6371.html (пищевая ценность масел и жиров) https://alternativa-sar.ru/tehnologu/pishchevye-dobavki-i-ingredienty/poznyakovskij-v-m-pishchevye-ingredienty-i-biologicheski-aktivnye-dobavki/1998-1-4-veshchestva-uluchshayushchie-vneshnij-vid-pishchevykh-produktov (пищевые добавки) https://studopedia.ru/16_82337_podslashchivayushchie-veshchestva.html (подслащивающие вещества) https://foodandhealth.ru/dobavki/pishchevye-antiokisliteli/ ( пищевые антиокислители) https://foodandhealth.ru/dobavki/konservanty/#chto-takoe-konservanty-i-otkuda-oni-vzyalis (консерванты) https://foodandhealth.ru/dobavki/pishchevye-aromatizatory-usiliteli-vkusa-i-zapaha/ (ароматизаторы) 20 |