Биология. Учебное пособие для 10 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения (с электронным приложением для повышенного уровня)
 Скачать 6.77 Mb.
|
|
§ 23. Компоненты пищи и их функции Вспомните, какие полезные питательные вещества содержатся в пищевых продуктах. Как вы думаете? Может ли пища быть лечебным средством? Ответ аргументируйте. Вы узнаете о компонентах пищи и их функциях. От правильного питания зависит жизнеспособность и работоспособ- ность человека, а также его устойчивость к воздействию внешней среды. Пища человека включает продукты растительного, животного, минераль- ного происхождения, а также компоненты, получаемые синтетическим путем. Проверим знания Правообладатель Народная асвета 100 Глава 2. Человек в окружающей среде Основные функции и источники компонентов пищи. Все пищевые продукты содержат необходимые организму компоненты: питательные вещества (белки, жиры, углеводы), витамины, минеральные соли, воду. Их основные функции и источники представлены в таблице 11. Т а б л и ц а 11. Основные питательные вещества Компонент пищи Основные функции Источники Белки Строительный материал для новых тканей и замены отмер- ших клеток Мясо, молоко, творог, сыр, хлеб, горох, фасоль, греч- невая крупа Жиры Источник энергии, транспорт жирорастворимых витаминов Масло растительное и сли- вочное, авокадо, орехи, се- мена Углеводы Основной источник энергии Мучные изделия, фасоль, чечевица, горох, соя, кар- тофель, фрукты Витамины Участие в обмене веществ, бла- готворное действие на нервную систему, обеспечение нормаль- ного роста и развития орга- низма Овощи и фрукты, расти- тельное масло, рыба, рыбий жир и печень Минеральные вещества Поддержание постоянства внутренней среды организма, участие в свертывании крови, передаче нервных импульсов и транспорте веществ Поваренная соль, рыба, яйца, хлеб, минеральная вода, овощи, фрукты Вода Основная среда для протека- ния обмена веществ Питьевая вода, соки, вода в составе пищевых про- дуктов Часть компонентов пищи, которые не могут синтезироваться в орга- низме человека, называются незаменимыми. К ним относятся вода, ряд витаминов, минеральные соли и некоторые аминокислоты. Следователь- но, получить эти компоненты человек может только с пищей. Суточная потребность в воде для взрослого человека составляет 30—40 г на 1 кг массы тела и зависит от климатических условий, образа жизни и состояния здоровья. При этом в виде жидкости потребляется примерно 48 % суточной нормы, 40 % поступает в виде пищи и 3 % образуется не- Правообладатель Народная асвета 101 посредственно в организме в результате биохимических процессов. Чтобы избежать отравления, рекомендуется употреблять бутилированную или кипяченую воду, а также воду из источников, которая прошла лабора- торную проверку. Энергетическая ценность (калорийность) пищи определяется коли- чеством энергии, которая высвобождается из пищевых продуктов в про- цессе ее усвоения. Она используется для обеспечения физиологических функций организма. Минимальное количество энергии, необходимое для осуществления функционирования органов и их систем в состоянии температурно- го комфорта (20 С), полного физического и психического покоя нато- щак, называется величиной основного обмена. В среднем она составляет 4,2 кДж на 1 кг массы тела в час. У мужчин с массой тела 70 кг основ- ной обмен составляет около 7113 кДж в сутки, а у женщин с массой тела 55 кг — около 5858 кДж в сутки. Стрессовые состояния и гиперфунк- ция щитовидной железы иногда повышают основной обмен до значитель- ных величин. Разные виды деятельности требуют от человека различных энергети- ческих затрат (табл. 12). Т а б л и ц а 12. Приблизительные энергетические затраты человека Вид деятельности Энергетические затраты (кДж) за 1 ч на 1 кг массы тела Состояние покоя: в положении сидя в положении стоя 4,2 5,9 6,3 Умственная работа сидя 9,0 Ходьба 11,7—13,4 Работа плотника 17,9 Работа каменщика 23,9 Основными источниками энергии являются углеводы (42 %) и жиры (40 %). Количество энергии, выделяющейся при окислении 1 г белков и 1 г углеводов, составляет примерно 17 кДж, а 1 г жиров — 39 кДж. Рациональное питание. Для полноценного обеспечения жизненных потребностей организма необходимо рациональное питание. Рациональ- ное питание — это сбалансированное и разнообразное питание. Суть его заключается в том, что количество и калорийность пищи должны § 23. Компоненты пищи и их функции Правообладатель Народная асвета 102 Глава 2. Человек в окружающей среде соответствовать энергетическим затратам и физиологическим потребно- стям организма. Пищевой рацион должен иметь оптимальное соотноше- ние белков, жиров, углеводов. Если количество пищевого белка принять равным 1, то оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов вы- разится примерным соотношением 1 : 1 : 4. В среднем для взрослого че- ловека суточная потребность в белках составляет 100 г, в жирах — 100 г, в углеводах — 400 г. В пищевой рацион следует ежедневно включать такие богатые вита- минами продукты, как хлеб из муки грубого помола, фрукты, свежую зелень. Следует как можно чаще употреблять низкокалорийные овощи и фрукты, которые содержат много витаминов, минеральных веществ, пектина, клетчатки. Например, природный полисахарид п е к т и н не только улучшает пе- ристальтику кишечника, но и благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему, повышает иммунитет и уменьшает риск возникновения онколо- гических заболеваний. Большое количество пектина содержится в ябло- ках, смородине, шиповнике, сливе, рябине. Растительная к л е т ч а т к а очищает стенки желудка от непереварен- ных остатков пищи, стимулирует перистальтику кишечника. Освобож- денный от шлаков организм быстрее расщепляет и усваивает продукты питания, максимально всасывая из них витамины и минералы. Грубые волокна растительного происхождения снижают риск развития заболева- ний сердца и сосудов, снижают вероятность инфаркта. Это интересно. Сушеные финики содержат большое количество кальция, стимулирующего рост и восстановление костной ткани. Поэтому рекоменду- ется добавлять их в рацион во время восстановления после травм и перело- мов. Большая концентрация калия в плодах оказывает положительное воз- действие на сердечно-сосудистую систему. Важную роль играют органические соединения фиников. Они улучшают познавательные функции головного моз- га, в том числе память, концентрацию внимания, мыслительную активность. Повторим главное. В пище содержатся все необходимые для суще- ствования человека компоненты. К ним относятся белки, жиры, угле- воды, витамины, вода, минеральные вещества. Такие компоненты, как вода, минеральные вещества, некоторые витамины и аминокис- лоты, не образуются в организме в достаточном количестве, поэтому они называются незаменимыми. Получить их можно только с пищей. Для полноценной жизни человеку необходимо рациональное питание. Правообладатель Народная асвета 103 § 24. Роль пищевых добавок в продовольственной индустрии Ключевые вопросы. 1. Из каких основных компонентов состоит пища? Какова функция каждого компонента? 2. Какие вещества относятся к незаменимым в питании человека? 3. В чем заключается рациональное питание? Сложные вопросы. 1. Почему белки, жиры, углеводы и другие вещества животного происхождения усваиваются человеческим организмом лучше, чем вещества расти- тельного происхождения? 2. По данным ВОЗ, суточный поддерживающий рацион для человека с массой тела 70 кг составляет 9660 кДж. Используя данные таблицы 12, рас- считайте собственные энергетические затраты за 24 ч с учетом занятий в урочное и во внеурочное время. Исходя из правил рационального питания, составьте свой суточный рацион. § 24. Роль пищевых добавок в продовольственной индустрии Вспомните, из каких основных веществ состоят пищевые продукты. Как вы думаете? Для какой цели используются пищевые добавки в продовольственной индустрии? Вы узнаете о классификации и роли наиболее распространенных пищевых добавок. Применение пищевых добавок имеет длинную историю, потому что люди постоянно искали способы улучшить вкус, запах и цвет пищи. На- пример, древние египтяне применяли при приготовлении пищи уксус и мед. Древние греки и римляне для консервирования мяса использовали мед, раствор древесного угля, горячий говяжий жир. Быстрорастущая торговля и необходимость транспортировки товаров на большие расстояния породили необходимость делать запасы продо- вольствия на длительные сроки, сохраняя их питательные и вкусовые свойства. Например, соль использовали для того, чтобы не портилась рыба, а масло сохраняло свои свойства. Для продления сроков хранения овощей применялся яблочный уксус. На кораблях перед длительным пла- ванием мясо обрабатывали солью, перцем, полынью, чабрецом и крапи- вой, которые препятствовали активному размножению болезнетворных микроорганизмов, гниению и порче. Основные причины широкого использования пищевых добавок. Зна- чительный рост численности населения Земли вызвал необходимость увеличения объемов производства продуктов питания. Для улучшения их внешнего вида, органолептических свойств (вкуса, цвета, запаха) и сохранения качества в пищевой промышленности стали активно при- меняться пищевые добавки. Их получают из натурального сырья или Проверим знания Правообладатель Народная асвета 104 Глава 2. Человек в окружающей среде синтезируют химическим путем. Существуют следующие основные при- чины широкого использования пищевых добавок. 1. Благодаря пищевым добавкам становятся возможными хранение и транспортировка продуктов питания (в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих) на большие расстояния. 2. Пищевые добавки придают продуктам питания отличный внешний вид и вкусовые качества без повышения стоимости. 3. С использованием пищевых добавок появляется возможность соз- дания новых видов продуктов питания, отвечающих современным требованиям. Классификация пищевых добавок. Каждая добавка имеет уникаль- ный номер, начинающийся с буквы «Е». Буквенные коды «Е» (первая буква в слове «Europe») — это система идентификации, разработанная в Европе. Также код Е идентифицируют со словами «еssbаr/еdiblе», кото- рые в переводе означают «съедобный». В Беларуси разрешены к применению только добавки, которые про- шли строгую проверку на безвредность для здоровья человека. Они нуме- руются в зависимости от функционального назначения. Характеристика наиболее распространенных пищевых добавок приведена в таблице 13. Т а б л и ц а 13. Характеристика пищевых добавок Функциональные классы Основные технологические функции Красители (от Е100 до Е180) Усиливают или восстанавливают окра- ску пищевой продукции. К натураль- ным красителям относится хлорофилл (Е140) и его производные — окраши- ваются продукт в зеленый цвет (по- лучают из хвои, листьев крапивы). Применяются для подкрашивания кондитерских изделий, безалкоголь- ных напитков Консерванты (от Е200 до Е297) Продлевают срок годности пищевой продукции путем защиты от микро- организмов. Так, сорбиновая кислота (Е200) и ее соли (Е201–Е203) применя- ются при консервировании овощ ных, фруктовых, мясных, рыбных продук - тов, в производстве сыров Правообладатель Народная асвета 105 Функциональные классы Основные технологические функции Антиокислители (от Е300 до Е399) Предназначены для замедления про- цесса окисления и увеличения сроков годности пищевой продукции. Напри- мер, лимонная кислота (Е330) имеет мягкий, приятный, кислый вкус. Ее получают биохимическим путем или из лимонного сока Стабилизаторы (от Е400 до Е496) Улучшают консистенцию продук- та или способствуют его длительно- му хранению. Добавка гуммиарабик (Е414) обладает выраженным лечеб- ным действием, очищает организм от токсинов Эмульгаторы (от Е500 до Е585) Создают и поддерживают однородную смесь из тех продуктов, которые обыч- но не смешиваются (например, жиров с водой и воздухом). Делают консистен- цию продуктов густой, кремообразной или вспененной. Компонент пище- вых эмульсий — лецитин (Е322) — натуральное вещество. Он позволя- ет смешивать воду и масло, создавая стойкие эмульсии, например майонез Усилители вкуса и аромата (от Е620 до Е641) Предназначены для усиления или при- дания пищевому продукту природного вкуса и аромата. Например, глутами- новую кислоту и ее соли (Е621–Е624) применяют при производстве мясных консервов, пищевых концентратов первых и вторых блюд § 24. Роль пищевых добавок в продовольственной индустрии Продолжение Правообладатель Народная асвета 106 Глава 2. Человек в окружающей среде Следует подчеркнуть, что одни и те же вещества могут быть и консервантами, и анти- окислителями одновременно. Маркировка пищевых до- бавок. При использовании пищевых добавок на упаков- ке товара указывается наиме- нование их функционально- го класса и код Е с номером (рис. 27). Необходимо помнить, что неумеренное потребление продуктов, содер- жащих различные пищевые добавки, может привести к нарушению обме- на веществ. В производстве продуктов детского питания пищевые добавки практически не используются, а применяющиеся не вызывают каких-либо неблагоприятных последствий даже при систематическом включении в ра- цион ребенка. В диетическом питании использование пищевых добавок ограничено. Повторим главное. Пищевые добавки применяются для улучше- ния внешнего вида и органолептических свойств продуктов питания, а также для их хранения и транспортировки. Каждая добавка обла- дает цифровым номером, которому предшествует буква «Е». В Бела- руси разрешены только те добавки, которые прошли строгую провер- ку на безопасность для здоровья человека. Ключевые вопросы. 1. Чем обусловлено широкое использование пищевых добавок? 2. С какой целью разработана система нумерации пищевых добавок? 3. Охарактеризуй- те наиболее распространенные функциональные классы пищевых добавок, разрешен- ных к применению в Республике Беларусь. Сложные вопросы. 1. Возможно ли производство современной пищевой продукции без пищевых добавок? Ответ обоснуйте. 2. Как вы думаете, почему в производстве продук- тов детского питания пищевые добавки практически не используются, а в диетическом питании их использование ограничено? Проверим знания Рис. 27. Код Е на упаковке продукта Правообладатель Народная асвета 107 § 25. Пути загрязнения пищевых продуктов и контроль их безопасности § 25. Пути загрязнения пищевых продуктов и контроль их безопасности Вспомните, какие последствия для здоровья человека могут иметь пищевые отрав- ления. Как вы думаете? Возможно ли в современном мире производство экологически чистых продуктов? Вы узнаете о наиболее важных показателях, лимитирующих содержание различных вредных веществ в пищевых продуктах. Пути загрязнения пищевых продуктов. В процессе технологической деятельности человека происходит загрязнение окружающей среды такими вредными веществами, как радионуклиды, тяжелые металлы, нитраты. Они могут попадать в организм человека из воздуха, воды и пищевых продуктов растительного и животного происхождения. В пищу вредные вещества попадают из почвы, подземных и поверхностных вод, сельскохозяйственного сырья (рис. 28). Рис. 28. Пути поступления вредных веществ в организм человека ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ЧЕЛОВЕК Воздух Животные Растения Водные организмы Почва Вода Заболевания, связанные с химическим загрязнением продуктов пи- тания. Химические загрязнители пищи могут вызывать серьезные за- болевания (табл. 14). Правообладатель Народная асвета 108 Глава 2. Человек в окружающей среде Т а б л и ц а 14. Негативное влияние химических загрязнителей на организм человека Загрязнители Основные заболевания Соединения тяжелых металлов (кадмий, ртуть, свинец) Острые и хронические пищевые отрав- ления, поражение сердечно-сосудистой, мочеполовой и нервной систем Цезий-137 Поражение печени, заболевания пи- щеварительной, нервной, сердечно- сосудистой и эндокринной систем, он- кологические заболевания Стронций-90 Лейкемия (рак крови), онкология кост- ной ткани и молочных желез Нитраты, нитриты Острые отравления, нарушения обмена веществ, аллергия, нервные расстрой- ства, злокачественные новообразова- ния Пестициды Поражения печени, ЦНС, онкологиче- ские заболевания Кроме загрязнителей, продукты питания могут содержать болезнет- ворные бактерии, вирусы, паразитов. Такие продукты питания являются причиной более 200 заболеваний. Вследствие значительного загрязнения окружающей среды вредными веществами, которые по пищевым цепям попадают в пищу человека, практически очень сложно получить абсо- лютно чистые продукты. Поэтому, чтобы уберечь человека от вредного влияния загрязнителей, установлены показатели их безопасного содер- жания в пищевой продукции. Контроль безопасности пищевых продуктов. Наиболее важным пока- зателем, лимитирующими содержание различных химических веществ в продовольственном сырье, является предельно допустимая концен- трация (ПДК). ПДК измеряется в мг/л, мг/м 3 , мг/кг и обозначаетмак- симальную концентрацию вредного вещества в окружающей среде и в живом организме, которая не оказывает негативного воздействия. Например, ПДК нитратов для томатов составляет 200 мг/кг, для огур- цов — 300 мг/кг, для капусты — 1500 мг/кг. Исходя из того, что до- Правообладатель Народная асвета 109 пустимая суточная доза нитратов для человека составляет 5 мг/кг мас- сы тела, легко рассчитать свой суточный дозовый предел по этим ве- ществам. В Беларуси пищевая продукция проходит строгий контроль содер- жания опасных для здоровья человека веществ. На основании Закона Республики Беларусь «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» установлены санитарные нормы и правила в области безопас- ности и качества продуктов питания. Для обеспечения продовольственной безопасности в Республике Бела русь действует Республиканский контрольно-испытательный ком- плекс по качеству и безопасности продуктов питания. В комплек- се работают лаборатории физико-химических, токсикологических и микробиологических исследований. Сам комплекс входит в структуру Научно-практического центра Национальной академии наук Беларуси по продовольствию. Центр охватывает своей деятельностью все отрасли пищевой промышленности Беларуси. Девиз работы центра: «Здоровье нации — в здоровом питании». В настоящее время это ведущая научно- исследовательская организация в пищевой промышленности страны. Именно здесь концентрируются инновационные решения для создания новых экологически безопасных продуктов питания, которые могут быть конкурентоспособны на мировом уровне. Повторим главное. Основными загрязнителями пищи являются радионуклиды, тяжелые металлы, нитраты, которые, попадая в орга- низм человека, вызывают серьезные заболевания. Важнейшим по- казателем, лимитирующим содержание вредных веществ в продук- тах питания, является предельно допустимая концентрация (ПДК). В Беларуси на основании законодательной базы осуществляется стро- гий контроль за безопасностью пищевой продукции. Ключевые вопросы. 1. Каким образом химические вещества могут попадать в пище- вые продукты из окружающей среды? 2. Перечислите основные загрязнители продуктов питания. 3. Что такое ПДК? 4. Какой ущерб здоровью человека наносят токсические вещества? Приведите примеры. Сложные вопросы. 1. Почему в организме человека может происходить накопление ядов? 2. Объясните, почему ПДК нитратов для разных овощей отличается. Проверим знания § 25. Пути загрязнения пищевых продуктов и контроль их безопасности Правообладатель Народная асвета |