Занятие 7 Физиологическая роль минеральных веществ в организме

Роль минеральных веществ разнообразна. Они содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, являются необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Макроэлементы принимают участие в основных обменных процессах: водно-солевом, кислотно-щелочном. Микроэлементы входят в состав сложных органических соединений, например, гемоглобина, гормонов, ферментов, витаминов.

К наиболее дефицитным минеральным веществам, в рационе современного человека, относятся кальций и железо.

В зависимости от преобладания катионов или анионов в пищевых продуктах проявляются их щелочные или кислотные свойства. Молоко, овощи, фрукты, ягоды придают рационам щелочную направленность, а мясо, рыба, яйца, крупы - кислотную.

Основным структурным компонентом костей скелета является кальций (Са). В большом количестве кальция нуждаются дети, в виду интенсивного роста костей. Кальций помимо пластических функций выполняет определенную роль в инициации мышечного сокращения, является необходимым компонентом свертывающей системы крови, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга. Усваиваемость кальция организмом зависит не только от содержания его в продукте, но и соотношения с другими компонентами пищи: жирами, магнием, фосфором, белками.

Недостаточное потребление кальция с пищей или нарушение всасывания его в организме приводит к деминерализации костей - у взрослых (остеопороз), у детей развивается рахит.

Вторым, как уже отмечалось выше, дефицитным элементом пищевых рационов является железо. Данный микроэлемент необходим для обеспечения дыхания, кроветворения, входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.

Усвоению железа препятствует щавелевая кислота и фитин. При недостатке железа развивается малокровие, нарушаются газообмен, клеточное дыхание.

Контрольные вопросы

1. Физиологическая роль макроэлементов в организме.

2. Физиологическая роль микроэлементов в организме.

3. Особенности минерального состава пищевых рационов для детей школьного возраста.

4. Приведите примеры последствия дефицита и избытка макроэлементов в пище.

5. Приведите примеры последствия дефицита и избытка микроэлементов в пище.

Цель лабораторной работы: ознакомиться с основными источниками легкоусвояемого кальция и железа.

Принцип определения кальция основан на его осаждении щавелевокислым аммонием в слабощелочной среде.

Принцип определения железа основан на выявлении окисного железа по реакции с роданистым аммонием или калием, и закисное железо - по реакции с феррицианидом калия (красной кровяной солью).

Оборудование, посуда и реактивы: штатив с пробирками; пипетки на 1 мл (4 шт.), на 2 мл (4 шт.), на 5 мл (1 шт.); колбы на 25 мл (2 шт.); капельница для аммиака (1 шт.); аммиак 10%-й раствор; уксусная кислота, 10%-й раствор; аммоний щавелевокислый, насыщенный раствор; роданистый калий или аммоний, 50%-й раствор; железосинеродистый калий, 1н. раствор; хлорид кальция, 220 мг%-й раствор; хлорид железа (III), 0.1%-й раствор; соляная кислота, 10%-й раствор и концентрированная.

Техника выполнения работы. Для определения кальция к 1 мл минерализата творога и говядины добавляют по 4-5 капель аммиака. Если выпадает осадок, его растворяют, добавляя по каплям примерно 0, 5 мл уксусной кислоты. К прозрачным растворам приливают по каплям 1 мл раствора щавелевокислого аммония. Сравнивают степень помутнения минерализатов творога и мяса.

Техника выполнения работы. 1. Определение наличия окисного железа: к 1 мл каждого минерализата добавляют 1 мл соляной кислоты, затем 1 мл раствора роданистого калия или аммония; сравнивают интенсивность красной окраски вытяжки из золы творога и мяса.

2. Определение наличия закисного железа: к 1 мл каждого минерализата добавляют по 0, 5 мл раствора железосинеродистого калия; сравнивают интенсивность изменения окраски в вытяжках из золы творога и мяса.

Приготовление вытяжки из золы творога и мяса: В фарфоровой ступке измельчают мясо, отбирают навеску 12.5 г, помещают в тигель и высушивают вначале на водяной бане до полного удаления влаги, а затем в сушильном шкафу до постоянной массы.

Такому же высушиванию подвергают 12.5 г творога. Тигли с пробами помещают в муфельную печь, около дверцы, до окончания выделения бурых паров. По мере озоления пробы продвигают в глубь муфеля, где температура достигает 500°С. Если зола долго остается черной, то пробы извлекают и после охлаждения к ним добавляют несколько капель раствора пероксида водорода, тщательно перемешивают и снова сжигают до постоянной массы. К золе прибавляют 10 мл 10%- й соляной кислоты, нагревают на водяной бане 5 мин и фильтруют в колбу объемом 25 мл, фильтр промывают подкисленной водой (3 мл концентрированной соляной кислоты на 1 литр воды), которой доводят объем вытяжки до метки.

Минерализат можно заменить. 1. Для определения кальция готовят 220 мг%-й раствор хлорида кальция в соляной кислоте (10 мл 10%-й соляной кислоты доводят до 50 мл подкисленной водой: на 40 мл воды 0.06 мл концентрированной HСl). В 1 мл такого раствора содержится 0.8 мг кальция, что соответствует его количеству в 1 мл минерализата из творога (после разбавления, указанного выше).

Для определения количества кальция, соответствующего его содержанию в минерализате мяса, 220 мг%-й раствор хлорида кальция разбавляют тем же раствором соляной кислоты в 15 раз; проводят исследование в 1 мл этого раствора.

2. Для определения железа готовят 0.1%-й водный раствор хлорида железа (III), 1 мл этого раствора разбавляют в 25 раз соляной кислотой (как указано для раствора хлорида кальция). Количество железа в нем соответствует содержанию этого элемента в минерализате из мяса. После разбавления этого раствора в 7 раз получается концентрация железа, примерно соответствующая его содержанию в минерализате творога.

Занятие 8 Определение влияния тепловой обработки в щелочной среде на витамин В₁

Условия технологической обработки пищевых продуктов имеют важное значение для сохранения содержащихся в них витаминов. Так, для того чтобы ускорить доведение до готовности бобовых продуктов при варке (особенно в жёсткой воде), кулинары применяют соду. Представляет интерес выяснения влияния этого смягчителя воды на содержание в бобовых витаминов группы В, в частности тиамина. Его наличие определяют по появлению голубой флуоресценции после окисления тиамина в тиохром железосинеродистым калием в щелочной среде.

Контрольные вопросы

1. Что определяет пищевую ценность продуктов и их биологическую ценность?

2. Почему важно учитывать количество белков животного происхождения?

3. Почему нужно потреблять определенное количество растительных жиров в непрогретом виде?

4. Какие жиры обладают биологической ценностью?

5. Почему в рационах должно соблюдаться определенное соотношение полисахаридов и олигосахаридов?

6. Почему нужно соблюдать определенные соотношения Ca и P?

7. Какие непищевые вещества необходимо включать в рацион?

Цель лабораторной работы: определить влияние тепловой обработки в щелочной среде на витамин В₁.

Оборудование, посуда и реактивы: флуориметр; пипетки с делениями на 2 мл (2 шт.); капельница (1 шт.); колба на 50 мл с обратным холодильником для кипячения тиаминбромида; тиаминбромид, 5%-ный раствор в 0, 1 н. NaHCO₃; гидроксид натрия, 10%-ный раствор; железосинеродистый калий, 5%-ный раствор.

Техника выполнения работы. Раствор тиаминабромида в NaHCO₃ кипятят 10-15 мин, после охлаждения из раствора отбирают 1 мл в пробирку; в другую пробирку наливают 1 мл раствора тиаминбромида в воде. В каждую из них приливают по 0, 5 мл NaHCO₃ и 1-2 капли железосинеродистого калия, перемешивают и наблюдают с помощью флуориметра флуоресценцию, отмечая, какая проба интенсивнее светится голубым светом.