Химия. Предмет и задачи пищевой химии. Химический состав продуктов питания

• Название: Предмет и задачи пищевой химии. Химический состав продуктов питания
• Анкор: Химия.doc
• Дата: 31.08.2018
• Размер: 0.62 Mb.
• Имя файла: Химия.doc
• Тип: Документы; #23853
• страница: 3 из 3

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, В_13, В₁₅, В_с, 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 В_с (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.

2. 
   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.

3. 
   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

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 В_1..

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 В_1;

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.
Углеводы

7. Гликемический индекс пищевых углеводов.