Неорганические компоненты сырья

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

НА ТЕМУ: НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ СЫРЬЯ 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

В состав живых организмов входит целый ряд органических и неорганических компонентов сырья, выполняющих определенные функции в жизненных процессах. К органическим веществам относятся белки, нуклеиновые кислоты, жиры, углеводы, ферменты, витамины, пигменты и некоторые др. Группа веществ неорганических, но всегда встречающихся включает воду и минеральные вещества. Количественное соотношение этих соединений, а также их роль в жизненных явлениях различны.

Соотношение этих веществ в продуктах, их физико-химическое состояние и свойства неодинаковы. От этого в свою очередь зависят наиболее важные показатели качества - цвет, вкус, запах, консистенция, усвояемость, энергетическая и биологическая ценность продуктов питания, а также условия и сроки их хранения. На качество и сохраняемость товаров большое влияние оказывает не только количество, но и состояние содержащейся в них воды.

Важнейшей из неорганических компонентов сырья, входящих в состав живых организмов, является вода. Вода является основной средой, в которой происходят процессы обмена веществ и превращения энергии. Вода как универсальный растворитель играет чрезвычайно важную роль, поскольку большинство биохимических реакций происходит в водных растворах. Поступают вещества клетки и выводятся из них продукты жизнедеятельности также преимущественно в растворенном виде. Вода принимает непосредственное участие в реакциях гидролиза.

Минеральные вещества входят в состав всех жидкостей и тканей. Регулируя более 50 000 биохимических процессов, они необходимы для функционирования мышечной, сердечно-сосудистой, иммунной, нервной и других систем; принимают участие в синтезе жизненно важных соединений, обменных процессах, кроветворении, пищеварении, нейтрализации продуктов обмена; входят в состав ферментов и гормонов (йод - в состав тироксина, цинк - инсулина и половых гормонов), влияют на их активность.

Наличие ряда минеральных веществ в организме в строго определенных количествах - непременное условие для сохранения здоровья человека. Важно помнить, что макро- и микроэлементы не синтезируются в организме, а поступают с пищевыми продуктами, водой, воздухом. Минеральные вещества поступают в организм человека в основном алиментарным путем в неактивном состоянии и активизируются, образуя различные соединения с высокомолекулярными белками. Таким образом, физиологическое значение макро- и микроэлементов определяется их участием: в структуре и функции большинства ферментативных систем и процессов, протекающих в организме; пластических процессах и построении тканей; формировании иммунитета; поддержании кислотно-основного состояния; регуляции водно-солевого обмена.

Таким образом, актуальность рассматриваемой  темы состоит в том, что правильно сбалансированное питание, то есть поступление в организм человека всех необходимых для него компонентов неорганического сырья в достаточном количестве, в том числе и микроэлементов, является необходимым условием здоровья человека.

Целью курсовой работы является  изучение особенностей неорганических компонентов сырья.

Достижение данной цели предполагает решение ряда следующих задач:

1. Изучение значения воды для организма и содержание ее в продуктах;
2. Рассмотрение классификации и содержание в продуктах питания минеральных веществ;
3. Ознакомление с ролью минеральных веществ для организма человека;

Объектом курсовой работы являются неорганические компоненты сырья.

Предметом курсовой работы является изучение значения и  особенностей неорганических компонентов сырья.

В процессе написания работы были использованы: специальная научная и учебная литература, а также публикации в периодической печати.  В процессе подготовки работы автором был обобщен опыт изучения вопросов неорганических компонентов сырья отраженный в работах Бабук И.М., Геращенко, А.П., Жук,  А.П., Лобан Н.Н., Розова, И.И. и других авторов.

Работа состоит из трех глав, заключения - вывода и списка используемых источников.

 

1. Вода: содержание  в продуктах питания, значение  для организма

 

1.1. Вода в продуктах питания

 

Вода, не является питательным веществом, но она жизненно необходима, как стабилизатор температуры тела, переносчик нутриентов (питательных веществ) и пищеварительных отходов, реагент и реакционная среда в ряде химических превращений. Кроме того, вода формирует органолептические показатели продукта.

Вода входит в состав многих пищевых продуктов (Приложение 1). Наиболее высокое содержание воды характерно для плодов и овощей (72-95%), молока (87-90%), мяса (58-74%), рыбы (62-84%). Значительно меньше воды находится в зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных плодах и овощах, орехах, маргарине, сливочном масле (12-25%). Минимальное количество воды содержится в сахаре (0,14-0,4%); в растительном и топленом масле, кулинарных жирах (0,25-1%); поваренной соли, чае, карамели без начинки, сухом молоке (0,5-5%) [5, c.31].

В натуральных пищевых продуктах количественное содержание воды может значительно колебаться. Тресковые рыбы содержат 71-86% воды, содержание которой зависит от возраста, пола, района и времени лова. Количество воды в картофеле 67-87% и зависит от хозяйственно-ботанического сорта, района выращивания. В продуктах, изготовленных из растительного или животного сырья: сахаре, кондитерских, колбасных изделиях, сырах и других - содержание воды регламентируется стандартами [5, c.32].

Вода, входящая в состав пищевых продуктов, находится в трех формах связи с сухими веществами: химической, физико-химической, физико-механической.

Химически связанная ввода - самая прочно связанная вода, входит в состав кристаллогидратов и может быть удалена из продукта путем химического взаимодействия или прокаливания.

К физико-химически связанной воде относится адсорбционно связанная и осмотически поглощенная вода. Адсорбционная связь заключается в том, что полярные молекулы воды ориентируются и удерживаются молекулярными силами на поверхности частиц вещества по месту активных центров. Адсорбционная влага также прочно связана с веществом. Адсорбционно - связанная вода входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов. Осмотически связанной называют влагу, поглощаемую при набухании высокомолекулярными соединениями вследствие разности осмотического давления. Осмотически связанная вода находится в соке клеток, обуславливая их тургор. Эта влага связана с сухими веществами продукта непрочно, удаляется во время сушки [2, c.122].

К физико-механически связанной воде относится влага смачивания, макрокапиллярная и микрокапиллярная влага. Влага смачивания - влага в виде мельчайших капель на поверхности продуктов или на поверхности разреза тканей продукта. Она удерживается силами поверхностного натяжения. Макрокапиллярная влага находится в капиллярах радиусом более 10-5 см. Микрокапиллярная - в капиллярах радиусом менее 10-5 см. Макро- и микрокапиллярная влага представляет собой растворы, содержащие минеральные и органические вещества продукта. Она удерживается силой капиллярности в промежутках структурно-капиллярной системы продукта. При резке мяса, рыбы, плодов и овощей под механическим воздействием может происходить частичная потеря структурно-капиллярной влаги в виде мышечного, плодового и овощного сока, обладающего высокой пищевой ценностью. Физико-механически связанная вода легко удаляется из продукта высушиванием или прессованием. Микрокапиллярная влага удаляется из продукта труднее, чем макрокапиллярная [2, c.123].

Влагу смачивания, микро -, макрокапиллярную и осмотическую называют свободной водой пищевых продуктов. Химически и адсорбционно связанную воду называют связанной. Свободная вода удаляется при высушивании и замораживании, за счет нее главным образом происходит естественная убыль массы - усушка продуктов при хранении и транспортировании.

При переработке и хранении пищевых продуктов вода может переходить из свободной  в связанную и наоборот, что обусловливает изменение свойств товаров. При выпечке хлеба, производстве мармелада, пастилы часть свободной воды превращается в адсорбционно - связанную с коллоидными частицами белков, крахмала и других веществ. При черствении хлеба, при оттаивании мяса часть связанной воды переходит в свободную [13, c.103].

Содержание влаги в продуктах определяют высушиванием их навески до постоянной массы. Влажность продукта - это выраженное в процентах  отношение свободной и адсорбционно связанной воды к его первоначальной массе, она характеризует товароведно-технологические свойства продукта, пищевую ценность, кулинарные достоинства, стойкость в хранении.

Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хранении, в них быстро развиваются микроорганизмы, ускоряются химические, биохимические процессы. Стойкость продуктов в хранении зависит также от соотношения в них свободной и связанной воды. Например, мука, крупа при влажности до 14% хорошо сохраняются, так как почти вся влага в них находится в связанном состоянии. При повышении содержания воды в них накапливается свободная влага, усиливаются биохимические процессы, возникают трудности при хранении.

Каждый пищевой продукт содержит определенное количество воды, а повышение или понижение содержания воды против нормы ухудшает его качество. Для тех продуктов, которым свойственно малое количество влаги (мука, макаронные изделия, сахар, крахмал, карамель) повышение влажности сопровождается резким ухудшением их качества. Достаточно высокое содержание воды очень важно для свежих плодов и овощей, которые при заметной потере влаги делаются дряблыми, увядают,  и вкусовые достоинства их ухудшаются [13, c.103].

Некоторые пищевые продукты с малым содержанием воды обладают способностью поглощать и удерживать водяные пары из окружающей среды. Это свойство пищевых продуктов называется гигроскопичностью. Количество воды, которое способен поглотить продукт, зависит от влажности, температуры, давления окружающего воздуха, химического состава и физических свойств самого продукта, а  также от состояния его поверхности, вида и способен упаковки. Наиболее высокой гигроскопичностью обладает сухое молоко, яичный порошок, сушеные овощи и плоды, крахмал, мед, чай.

Когда происходит максимально возможное увлажнение продукта или отдача воды при данной относительной влажности воздуха, устанавливается равновесное влагосодержание, при котором не происходит поглощение влаги продуктами из окружающей среды, и из продуктов влага не переходит в окружающую среду.

К питьевой воде предъявляют определенные требования. Качество воды устанавливают по прозрачности, цветности, вкусу, запаху, зараженности микроорганизмами и по жесткости.

 

1.2. Значение воды для организма человека

 

 

В отличие от других веществ вода характеризуется рядом аномалий. Для неё характерны высокая температура кипения 100ºC и плавления 0ºC, высокие значения теплоты фазовых переходов (плавления 6,01 кДж/моль, парообразования 40,63 кДж/моль, сублимации 50,91 кДж/моль). Кроме того, вода обладает аномально высокой теплоемкостью и, таким образом, является регулятором температуры в живых организмах и в целом на земном шаре.

Вода - необходимая составная часть растительных и животных организмов. Содержание воды в различных органах человека в зависимости от возраста и пола колеблется от 55% до 67%. Вода составляет в среднем 2/3 массы тела человека. Содержание воды  в организме в норме зависит от возраста, пола, количества жировой ткани, массы мышц и паренхиматозных органов [14, c.8].

Различают младенческий возраст (от рождения до 1  года), возраст раннего детства (от 1  года до 3  лет),  дошкольный возраст (от 3  до 7  лет), младший школьный возраст (от 7 до 10 лет), подростковый возраст (от 10 до 15 лет), возраст ранней юности (от 15 до 18 лет), возраст юности (от 18 до 25 лет). В младенческом возрасте выделяют период новорожденности (28 первых дней жизни после рождения). Людей старше 25 лет считают взрослыми. В зрелом возрасте вода у мужчин вода составляет примерно 60%  массы тела, у женщин - 50%.  Эти различия связаны с относительно большей у женщин массой жировой ткани и меньшей массой мышечной ткани. Жировая ткань содержит мало воды - не более 30% [14, c.8].

 В остальных тканях, за исключением костной, воды много: в мышцах, печени, почках, головном мозге, соединительнотканных образованиях, в коже содержание воды составляет 75-85%. В мышцах содержится примерно половина всей воды организма. Наибольшее относительно массы тела содержание воды у новорожденных - 75%, затем содержание воды в организме независимо от пола уменьшается, к концу первого года жизни оно составляет 65% от массы тела, в период полового созревания формируются различия в содержании воды в организме в зависимости от пола.

В пожилом и старческом возрасте вследствие инволюции клеточной массы организм человека как бы высыхает, в нем уменьшается общее содержание воды. Это обосновывает целесообразность питьевой терапии в старческом возрасте.

В воде содержатся биоэлементы (йод, фтор, цинк, медь, кобальт), химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества), ндифферентные или даже полезные химические вещества (кальций, магний, марганец, железо, карбонаты, бикарбонаты, хлориды). Поэтому вода имеет первостепенное значение для жизни и существования всех живых организмов. Она необходима для нормального кровообращения, дыхания, пищеварения. Все биохимические реакции, связанные с обменом веществ, совершаются с участием воды [11, c.154].

Обмен веществ -  это непрерывная замена одних молекул на другие, то есть  распад одних и синтез тех же или других молекул,  нужных организму в данный момент и в данном его месте. Осуществление обмена веществ требует непрерывного притока энергии, а в ее продукции в организме вода играет ключевую роль. В организме человека вода уменьшает трение, облегчает скольжение суставов, связок, мышц. Посредством испарения воды кожей поддерживается постоянная температура тела человека. Вместе с водой из организма человека удаляются шлаки.