• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Пластмаси , гума , каучуки , штучні та синтетичні волокна .

Мета :

· Навчальна :сформувати поняття про органічні речовини як основу сучасних матеріалів , про каучуки , гуму , синтетичні і штучні волокна , їх властивості , склад і процес виробництва .

· Виховна :виховувати вміння працювати в колективі , самостійно робити висновки , узагальнення з вивченого матеріалу .

· Розвиваюча : розвивати уміння вміти використовувати ці знання на практиці .

Тип уроку :дистанційне навчання

Обладнання: комп’ютер, програмна оболонка onwebinar.ru, презентація, файлові документи.

Хід уроку :

1. Орг. момент :відмітити присутніх студентів на вебінарі, визначити за допомогою зворотного зв’язку рівень звуку трансляції.

2. Актуалізація :Всі речовини поділяються на неорганічні та органічні.

3. Мотивація :Визначити роль полімерів та волокон для розвитку сучасного побуту та виробництва.

З давніх часів людина використовує природні волокнисті матеріали для виготовлення одежі та різних виробів домашнього обіходу . Деякі з них мають природне рослинне походження і складаються з целюлози , як наприклад бавовна , інші - тваринне походження і складаються з білків – наприклад шовк , вовна .

Але коли потреби населення почали з часом зростати та існуюча техніка вдосконалюватися , то виробництво стало гостро відчувати нестачу волокнистих матеріалів . виникла потреба отримання штучного або синтетичного волокна . ( запис теми ).

4. Пояснення нового матеріалу :

План:

1 Історичний розвиток хімії полімерів

2 Загальна характеристика та класифікація

3 Фізичні властивості

4 Структура полімерів

4.1 Хімічна будова

4.2 Молекулярна маса

5 Застосування

6 Сировинна база виробництва полімерів

Термін «полімерія» був уведений в науку І.Берцеліусом в 1833 р. для позначення особливого виду ізомерії, при якій речовини однакового складу, відрізняються молекулярною масою. Деякі полімери вірогідно одержували ще в першій половині XIX ст. Це були побічні та небажані на той час продукти «осмолення» основної хімічної реакції. Реакції полімеризації та поліконденсації, які вели до утворення таких продуктів на той час намагалися подавити. Тому для полімерів ще іноді використовують термін «смола».

Хімія полімерів, як наука, виникла лише після створення в 60-х роках XIX ст. російським хіміком О. Бутлеровим (1828–1886) теорії хімічної будови органічних речовин, що дало можливість систематизувати величезний практичний матеріал, накопичений на той час органічною хімією.

Розмір молекули полімеру визначається ступенем полімеризації n, тобто числом ланок у ланцюзі. Якщо n = 10…20, речовина відноситься до легких масел. Зі зростанням n з більшується в'язкість, речовина стає воскоподібною, нарешті, при n = 1000 утворюється твердий полімер. Ступінь полімеризації необмежений: він може бути 104, і тоді довжина молекул досягає мікрометрів.

В основу класифікації полімерів закладені різні ознаки: походження, склад, методи утворення, структура, галузі використання. Так за походженням полімери поділяються на:

1. природні або натуральні, до яких відноситься велика група (білки, крохмаль, целюлоза, натуральний каучук, та ін.).

2. синтетичні — утворені синтезом з низькомолекулярних речовин — мономерів (поліетилен з етилену, полістирол із стиролу

3. штучні — утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації (наприклад, при взаємодії целюлози з азотною кислотою утворюється нітроцелюлоза).

Природні полімери утворюються в результаті життєдіяльності рослин і тварин й утримуються в деревині, вовні, шкірі. До природних полімерів відносять протеїн, целюлоза, крохмаль, шелак, лігнін, латекс.

Зазвичай природні полімери піддаються операціям виділення очищення, модифікації, при яких структура основних ланцюгів залишається незмінною. Продуктом такої переробки є штучні полімери. Прикладами є натуральний каучук, виготовлений з латексу, целулоїд, що являє собою нітроцелюлозу, пластифіковану камфорою для підвищення еластичності.

Природні та штучні полімери відіграють велику роль у сучасній техніці. Різке зростання виробництва та споживання органічних матеріалів відбулося за рахунок синтетичних полімерів — матеріалів, отриманих синтезом з низькомолекулярних речовин не природній аналогів. Без полімерів уже не може обійтися жодна галузь техніки, тим більше нової. За хімічною структурою полімери поділяються на лінійні, розгалужені, сітчасті та просторові. Молекули лінійних полімерів хімічно інертні відносно одна одної і зв'язані між собою лише силами Ван-дер-Ваальса. При нагріванні в'язкість таких полімерів зменшується і тоді вони здатні зворотно переходити спочатку у високо еластичний, а потім й у в’язко текучий стан. Оскільки єдиним наслідком нагрівання є зміна пластичності, лінійні полімери називають термопластичними. Не слід уважати, що термін «лінійні» позначає прямолінійні, навпаки, для них більше характерна зубаста або спіральна конфігурація, що надає таким полімерам механічну міцність.

Термопластичні полімери можна не лише плавити, але й розчиняти, тому що зв'язки Ван-дер-Ваальса легко руйнуються під дією реагентів.

Розгалужені (щеплені) полімери більше міцні, ніж лінійні. Контрольоване розгалуження ланцюгів служить одним з головних промислових методів модифікації властивостей термопластичних полімерів. Сітчаста структура характерна тим, що ланцюги зв'язані один з одним, а це сильно обмежує рух і приводить до зміни як механічних, так і хімічних властивостей. Звичайна гума м'яка, але при вулканізації сіркою утворяться ковалентні зв'язки типу S-О, і міцність зростає. Полімер може отримати сітчасту структуру й спонтанно, наприклад, під дією світла, або кисню відбудеться старіння із втратою еластичності та працездатності. Нарешті, якщо молекули полімеру містять реакційні групи, то при нагріванні вони з'єднуються безліччю поперечних міцних зв'язків, полімер виявляється зшитим, тобто здобуває просторову структуру. Таким чином, нагрівання викликає реакції, різко та незворотно, що змінюють властивості, матеріалу, що здобуває міцність і високу в'язкість, стає нерозчинним і неплавким. Внаслідок великої реакційної здатності молекул, яка проявляється при підвищенні температури, такі полімери називають термореактивними.

Термопластичні полімери отримують за реакцією полімеризації. При ланцюговій полімеризації молекулярна маса наростає майже миттєво, проміжні продукти нестійкі, реакція чутлива до присутності домішок і вимагає, як правило, високих тисків. Не дивно, що такий процес у природних умовах неможливий, і всі природні полімери утворилися іншим шляхом. Сучасна хімія створила новий інструмент — реакцію полімеризації, а завдяки йому великий клас термопластичних полімерів.

Реакційність молекули термореактивних полімерів можуть утворитися більше простим і природним шляхом — поступово від мономера до димеру, потім до тримеру, тетрамеру і т. д. Таке об'єднання мономерів, їхню «конденсацію», називають реакцією поліконденсації; вона не вимагає ні високої чистоти, ні тисків, але супроводжується зміною хімічного складу, а часто й виділенням побічних продуктів (звичайно водяної пари). Саме ця реакція реалізується в природі; вона може бути легко здійснена за рахунок лише невеликого нагрівання в найпростіших умовах, аж до домашніх. Така висока технологічність термореактивних полімерів надає широкі можливості виготовляти різні вироби на нехімічних підприємствах, у тому числі на радіозаводах.

Фізичні властивості полімерів

Полімери здебільшого аморфні речовини. Довгі ланцюжки та велика молекулярна маса не дозволяють полімерам переходити до рідкого стану (швидше наступає хімічний розпад). Проте при підвищенні температури з полімерами відбуваються зміни — вони розм'якають і стають дуже пластичними. При низьких температурах полімери є досить крихкими матеріалами.

Хімічна будова

Хімічна будова складової ланки характеризує хімічну будову макромолекули. В залежності від цього полімери поділяються на:

• органічні — головний ланцюг містить атоми C, O, N, Si. У бокові групи можуть входити Н, галогени, які безпосередньо з'єднані з вуглецем або атоми інших елементів безпосередньо не з'єднані з вуглецем головного ланцюга.

• неорганічні — складаються з неорганічних атомів і не містять органічних бокових радикалів.

• елементоорганічні — їхні макромолекули поряд з атомами вуглецю містять неорганічні фрагменти. За складом головних ланцюгів їх поділяють:

• з'єднання з неорганічними ланцюгами, обрамлені боковими органічними групами;

• з'єднання, в головному ланцюгу яких знаходяться атоми вуглецю, а бокові групи містять будь-які інші атоми за виключенням азоту, сірки, кисню і галогенів, з'єднаних безпосередньо з атомами вуглецю;

• з'єднання з органонеорганічними ланцюгами.

За будовою, тобто, формою макромолекули полімерів поділяються на: лінійні, розгалужені і просторові (трьохмірні).

Лінійні полімери відрізняються тим, що кожна елементарна ланка пов'язана лише з двома сусідніми і утворюють нерозгалужений ланцюг. Лінійні макромолекули можуть матизиґзаґоподібну форму або бути закрученими у спіраль. На фізико-механічні властивості лінійного полімеру впливає щільність упаковки макромолекул в одиниці обсягу. При щільнішій упаковці сильніша взаємодія макромолекул сприяє збільшенню міцності та зменшенню розчинності полімеру. Лінійні полімери використовують переважно для виготовлення плівок та волокон (поліетилен, поліаміди).

Розгалужені відрізняються від лінійних тим, що їхні макромолекули мають бокові відгалуження.

Просторові або сітчасті полімери утворюються при з'єднанні («зшиванні») макромолекул між собою в поперечному напрямку міцними хімічними зв'язками безпосередньо або через хімічні елементи чи |радикали.

Застосування полімерів

Полімерні матеріали мають комплекс характеристик, які при умілому їхньому використанні забезпечують ефективні експлуатаційні властивості виробів тарентабельність їхнього виробництва. До основних переваг полімерів відносять:

• висока технологічність, завдяки якій з виробничого циклу можна вилучити трудомісткі та коштовні операції механічної обробки виробів;

• мінімальна енергомісткість обумовлена тим, що температура переробки цих матеріалів становить, як правило, 150–250 °C, що значно нижче ніж у металів та кераміки;

• можливість отримання за один цикл формування відразу декілька виробів, у тому числі складної конфігурації, а при виробництві погонажних виробів вести процес на великих швидкостях;

• практично всі процеси переробки автоматизовані.

У наслідок перелічених особливостей полімери отримали виключно широке розповсюдження та ефективно використовуються практично в усіх галузях світового господарства.

На початку розвитку галузі основною сировиною були продукти переробки вугілля (продукти коксування і газифікації кам'яного вугілля). Сучасне виробництво полімерів базується на вуглеводнях — продуктах переробки нафти, попутного і природного газу. Доля цього виду сировини становить близько 90%, доля продуктів переробки вугілля — 9-10%, а доля рослинної сировини — лише 1%. Вартість сировини в собівартості виробництва полімерів становить 70-80%.

Основною сировиною для виробництва полімерів є мономери — вуглеводневі гази різних джерел (природні та попутні нафтові гази, гази нафтопереробки). Вони є продуктами основного органічного синтезу і відносяться до різних гомологічних рядів.

Для того , щоб зробити волокна штучно , треба лінійні молекули якоїсь полімерної речовини викласти у паралельні довгі тонкі нитки . У якості вихідного матеріалу можна взяти целюлозу або бавовну . для того , щоб лінійні молекули вихідного полімера розташувати вздовж осі утворюваного волокна , потрібно спочатку відокремити їх одна від одної .Цього можна досягнути шляхом розплавлення або розчинення природного полімера . Розплавити целюлозу неможливо , вона руйнується . Тобто треба шукати способів її розчинення .

Якщо піддати целюлозу хімічній обробці , то можливо отримати розчинні високомолекулярні похідні її . і тоді з’явиться можливість перебудовувати розташування молекул полімера .

В залежності від виду хімічної обробки целюлози існують різні способи отримання штучного волокна . Але найбільш розповсюдженими є :

q Віскозне волокно .

q Ацетатне волокно .

Віскозне волокно більш дешевше , томущо у вологому стані втрачає міцність , сідає при пранні і порівнгянно погано зберігає тепло .

Стадії виробництва штучного волокна :

1) Для того , щоб отримати розчинний полімер , целюлозу обробляють оцтовим ангідридом .

2) Продукт етерифікації – диацетатцелюлозу розчиняють у ацетоні . Утворюється в’зкий розчин , у якому молекули полімера вже можуть переміщатися і приймати той чи інший порядок .

3) Далі треба отримати волокно , з упорядкованим розташуванням макромолекул . З цією метою розчин полімера пропускають через тонкі отвори у металевій пластинці.

4) Для того , щоб тонкий потік полімера перетворити на волокно , вони поступають у шахту висотою приблизно три з половиною метри , через яку пропускають нагріте повітря. Під дією теплоти ацетон випаровується , а волоконца зкручуються у одне товсте волокно .

Ацетатне волокно менше втрачає пружність у вологому середовищі , краще зберігає теплоту .

5. Закріплення :

1. Які органічні речовини ви знаєте ?

2. Чим природні речовини відрізняються від синтетичних орг. речовин ?

3. Як класифікують каучуки ?

4. Де їх використовують ?

5. Як добувають та використовують гуму ?

6. Які штучні та синтетичні волокна ви знаєте ?

7. Які їх переваги та недоліки ?

Домашнє завдання:
1. Написати опорний конспект з даної теми.
2. Відповісти на тестові завдання.

Тема 2.Тема: «Хімія та їжа. Жири, білки, вуглеводи як компоненти їжі.
Харчові домішки»

План лекції:

1. Основні компоненти їжі

2. Вуглеводи.

3. Жири.

4. Білки.

5. Калорійність їжі та раціональне харчування.

6. Вітаміни.

7. Харчові домішки.
Основні компоненти їжі.Їжею називають органічні та неорганічні речовини, які використовуються для харчування.
Основними складовими їжі людини є білки, жири, вуглеводи, а також мікроелементи і вітаміни. Білки і частково жири належать до пластичних речовин, тобто вони використовуються в організмі для побудови нових і заміни старих клітин і тканин. До них же відносять і деякі мінеральні речовини, що містять Фосфор, Кальцій та ін. Вуглеводи і жири забезпечують енергетичні потреби організму. Вітаміни і мікроелементи беруть участь в обміні речовин і виконують каталітичну та інші регулятивні функції.
Потрапивши до організму, компоненти їжі зазнають багатьох перетворень і врешті-решт окиснюється киснем, що вдихається з повітрям, до простіших речовин – води, вуглекислого газу, аміаку тощо. Процеси окиснення супроводжуються виділенням енергії. При розкладі 1 г сахарози (цукру), наприклад, виділяється 16,5 кДж теплоти.
Вуглеводи.Як ви вже знаєте з курсів біології та хімії, крохмаль, що міститься в їжі, у травному тракті перетворюється переважно на глюкозу, яка далі окиснюється у клітинах організму. Крохмаль є високомолекулярною, нерозчинною у воді речовиною і тому не може безпосередньо засвоюватись організмом: в органах травлення він спочатку зазнає гідролізу. При цьому під дією молекул води рвуться зв’язки мiж ланками C₆H₁₀O₅ i до кожного фрагменту приєднуються атом Гiдpoгeну та гідроксильна група. У результаті кожна ланка макромолекули перетворюється в молекулу глюкози:
(C₆H₁₀O₅)_n + nН₂О → nC₆H₁₂O₆

крохмаль глюкоза
Процес розщеплення (гiдролiзу) крохмалю розпочинається уже при перетравлювання їжі в pоті під дією ферментів, що містяться в слині. Далi гiдролiз продовжується у шлунку та кишечнику. Глюкоза, що утворюється при цьому, всмоктується через стінки кишечнику в кров i надходить до печінки, а вже звідти – в уci тканини організму.
Окиснення глюкози супроводжується виділенням необхідної організму eнepгії i завершується утворенням вуглекислого газу та води:

C₆H₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О; ΔН = –2870 кДж/моль

Глюкоза легко засвоюється організмом, тому її застосовують у медицині для підтримки життєдiяльностi ослабленого організму. Розчин глюкози вводять безпосередньо в кров, оскільки саме вона є переносником поживних речовин до клітин організму.
Речовини, які утворюються при неповному гідролізі крохмалю, називають декстринами. Вони легше засвоюються організмом, ніж крохмаль, бо складаються з менших за розмірами молекул i краще розчиняються у воді. Тому перед тим, як використовувати продукти, що містять крохмаль, для їжі, деякі з них бажано спеціально обробити. Частковий гiдролiз крохмалю з утворенням декстрину відбувається, наприклад, при вapiннi картоплі та випiканнi хліба. З виникненням клейких декстринів пов’язана, зокрема, поява пахучої скоринки на хлібові та смаженій картоплі.
Жири.Жири нерозчинні у воді і не можуть безпосередньо засвоюватись організмом. Тому реакція гідролізу жирів має дуже важливе біологічне значення. Під впливом ферментів жири розпадаються у тонкому кишечнику на гліцерин та карбонові кислоти. Продукти гідролізу всмоктуються в кров, попадають у клітини, де утворюється жир, властивий даному організму. Синтезований жир через лімфатичну систему потрапляє в кров і переноситься нею до жирової тканини. Звідси жири поступають в інші органи і тканини організму, де в процесі безперервного обміну речовин у клітинах знову піддаються гідролізу і поступовому окисненню до СО₂ і Н₂О. Ці екзотермічні реакції дають організму енергію, необхідну для життєдіяльності. При окисненні 1 г жиру в організмі виділяється близько 38 кДж енергії – вдвічі більше, ніж при окисненні білків та вуглеводів. Доросла людина повинна споживати 80–100 г жирів на добу.
Рослинний жир краще засвоюється організмом, тому дієтологи радять споживати більше рослинної олії.
Білки.Бiлки – важлива складова їжі. Засвоєння бiлкiв організмом розпочинається, як i в разі жирів та вуглеводів, з їхньoгo гiдролiзу. У процесі розкладу виділяється необхідна для життєдіяльності організму енергія, проте в менших кількостях, ніж при розщепленні жирів. Гiдролiз бiлкiв відбувається поступово. У шлунку під впливом ферментів (згадайте з курсу бiологiї, які ферменти містяться в шлунковому соку) макромолекули бiлкiв розкладаються на менші структури («осколки» макромолекул), які в кишечнику врешті-решт розпадаються на амінокислоти. Остaннi всмоктуються в кров i розносяться нею до клітин i тканин організму. Основна маса амінокислот використовується для синтезу бiлкiв, характерних саме для цього організму.
Поряд з синтезом бiлкiв у органiзмi відбувається процес руйнування білкових речовин, кінцевим результатом якого є утворення сечовини, вуглекислого газу та води, що виводяться з організму.
Харчова цінність білків визначається амінокислотами, які входять до їхнього складу (їх всього 20). Серед них 8 (а для малих дітей 9) є незамінними, вони в організмі людини не синтезуються або утворюються в недостатній кількості. Це аргінін, валін, лейцин, ізолейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан, а для дітей і гістидин. Ці амінокислоти треба вводити в організм з їжею, переважно у вигляді білків тваринного походження.
^ Калорійність їжі та раціональне харчування.Енергію, яка виділяється при перетравлюванні їжі в організмі, називають калорійністю, бо раніше всі енергетичні ефекти виражали переважно в калоріях (1 кал = 4,18 Дж).
Основна частина енергії їжі витрачається на рух, обмін речовин в організмі та підтримання температури тіла. Витрати енергії залежать від інтенсивності діяльності. Якщо людина відпочиває, її енергетичні витрати невеликі, коли ж вона виконує фізичну роботу, то витрати енергії значно збільшуються. У середньому витрати енергії людини складають близько 6 кДж на хвилину, коли вона сидить, і до 30–40 кДж за хвилину, якщо біжить. Вважають, що добова потреба людини в енергії складає в середньому близько 10-12 тисяч кДж (2,5-3 тисячі ккал).
Значні витрати енергії треба компенсувати калорійною їжею. Але й переїдання недоцільне. «Нерозтрачена» енергія «мобілізується» організмом на синтез жирів, які відкладаються в організмі як його енергетичний резерв. Люди, які регулярно переїдають, найчастіше потерпають від ожиріння. Та і для здоров’я зайва вага шкідлива, адже це – наслідок порушення обміну речовин. Ожиріння супроводжується, як правило, низкою ускладнень – підвищенням кров’яного тиску, серцевою недостатністю, зниженням працездатності та стійкості до різних захворювань. Статистика свідчить, що смертність людей, що мають надмірну вагу, на 50–70 % вища, ніж людей з нормальною вагою.
Для забезпечення нормальної діяльності організму необхідне раціональне харчування. Для цього треба вживати достатню кількість продуктів, компоненти яких повинні міститись в оптимальному співвідношенні. Вчені-дієтологи вважають оптимальним таке споживання, коли із загальної маси продуктів 60-65 % припадає на вуглеводи (включаючи клітковину), близько 20 % - на білки, 15–20 % - на жири.
Щоб харчування було раціональним, в раціон треба включати м'ясо, рибу, молочні продукти (основні джерела білків та жирів), а також овочі і фрукти (джерела вуглеводів, вітамінів, мінеральних речовин).
Висновки

Найважливішим вуглеводом їжі є крохмаль, у процесі перетравлювання їжі він поступово піддається гiдролiзу, кінцевим продуктом якого є глюкоза. При окисненні глюкози виділяється необхідна для організму енергія. Приготування їжі часто пов’язане з перетворенням крохмалю в проміжні продукти – декстрини, що полегшує його засвоєння.
Жири при перетравлюванні їжі піддаються каталітичному гідролізу і є найважливішим джерелом енергії живих організмів. Під час процесів розкладу білків також виділяється необхідна для життє­дiяльностi організму енергія, проте в менших кількостях, ніж при розщепленні жирів.
Поряд із енергетичною цінністю (калорійністю) продуктів треба враховувати і їхню біологічну цінність. Регулярне підтримання оптимальної калорійності та збалансованості свого харчування – одна із запорук здоров’я та довголіття.
Декстрини – речовини, що утворюються при неповному гідролізі крохмалю; вони легше засвоюються організмом, ніж крохмаль, бо складаються з менших за розмірами молекул і краще розчиняються у воді.
Вершкове масло при тривалому зберіганні зазнає часткового гідролізу. В продуктах гідролізу утворюється деяка кількість карбонових кислот з невеликим числом атомів Карбону в радикалі, наприклад масляна (бутанова) кислота CH₃-CH₂-CH₂-COOH. Ці кислоти і надають маслу неприємного запаху і гіркоти.
А от олії, які використовують для виробництва маргарину, не містять коротких вуглеводневих замісників. Тому маргарин, на відміну від вершкового масла, не гіркне.
Ви знаєте, що глюкоза є одним із енергетичних джерел організму. Якщо в організмі є надлишок глюкози, то вона перетворюється в полісахарид глікоген, або тваринний крохмаль. Той відкладається в печінці то м’язах і служить, так би мовити, мобільним енергетичним резервом організму. В разі потреби, наприклад коли людина виконує важку роботу або спортивні вправи, глікоген під дією води піддається гідролізу і знову розкладається з виділенням енергії на глюкозу, а та – на молочну кислоту CH₃-CHОH-COOH. По мірі накопичення останньої організм відчуває втому, це – сигнал для відпочинку. Під час відпочинку, молочна кислота перетворюється в глікоген – організм знову готовий до роботи.
В організмі виробляється гормон, який у критичних ситуаціях прискорює розпад глікогену. Це адреналін. Ось чому виділення адреналіну зростає в стані гніву або страху, коли організму треба негайно мобілізувати енергію.

Середній склад та енергетична цінність деяких продуктів харчування

1. Яку роль в організмі виконують білки, жири, вуглеводи, вітаміни?
2. Чим зумовлена поява скоринки на хлібові при його випiканнi?
3. Назви основні принципи раціонального харчування.
4. Які хiмiчнi перетворення відбуваються при засвоєнні крохмалю організмом?
5. Чому декстрин засвоюється організмом легше, ніж крохмаль?
6. Розкрий значення гідролізу жирів для життєдіяльності організму.
7. Куди надходять продукти гідролізу білків і на що вони витрачаються в організмі?
8. Чому в печінці та м’язах тварин створюються запаси вуглеводів у вигляді глікогену, хоча організм зберігає значну частину енергії у вигляді запасів жирів.
Досить поширеною є думка, що основними компонентами їжі повинні бути овочі та фрукти, які містять багато вуглеводів. Інші ж віддають перевагу їжі, багатій білками та жирами, оскільки вона найкалорійніша. Яка ваша думка з цього приводу?
Вітаміни.Для повноцінної життєдіяльності поряд з білками, жирами та вуглеводами будь-якому живому організму необхідні вітаміни, які (разом з ферментами) виконують роль каталізаторів у процесі обміну речовин. Без них багато важливих і корисних процесів просто не відбуваються. Так, вітамін В₁ входить до складу ферменту, який бере безпосередню участь в обміні вуглеводів, вітамін В₆ виконує важливу функцію в ферментах, що регулюють обмін амінокислот. Вітаміни В₂ та РР беруть участь в побудові молекул окиснювальних ферментів. Людині необхідно на добу лише близько 150-200 мг різних вітамінів, проте їхня відсутність може мати тяжкі наслідки для здоров’я. Хвороби, що виникають в організмі через нестачу вітамінів, називають авітамінозами.
Вітаміни – це в основному тверді речовини, які однак розчиняються у воді (група вітамінів В, а також вітаміни С і Р ) або оліях (А, Д, Е, К ). У розчиненому вигляді вони засвоюються організмом. Основне джерело вітамінів − рослини. Але деякі вітаміни містяться і в тваринній їжі. Багато вітамінів хіміки навчилися синтезувати у лабораторіях.
Основні групи вітамінів.Вітамін А, який стимулює функції підшлункової залози і захисні сили організму, утворюється з каротину – речовини помаранчевого кольору, якої багато в моркві, помідорах, абрикосах. Саме вона надає жовтогарячого забарвлення осінньому листю. Сам каротин – не вітамін, а провітамін. З кожної його молекули утворюються дві молекули вітаміну А. У готовому вигляді вітамін А міститься у вершковому маслі, риб’ячому жирі, печінці риби, яєчному жовтку, молоці. При нестачі вітаміну А в людини затримується ріст, погіршується зір, знижується опір інфекціям. Оскільки вітамін А розчиняється в жирі, то салати зі свіжої моркви краще заправляти оліями. Тоді каротин розчиняється в них і потрапляє в організм у вже розчиненому вигляді та краще засвоюється.
Відсутність у їжі вітамінів групи В (В₁, В₂, В₆, В₁₂ та ін.), що сприяють нормалізації обміну речовин, викликає затримку росту, порушення роботи нервової системи, ураження шкіри. Вітаміни групи В містяться у багатьох видах харчових продуктів: горосі, квасолі, горіхах, моркві, м’ясі, печінці, яйцях (вітамін В₁₂ є тільки в їжі тваринного походження).
Вітамін С, або аскорбінова кислота, підвищує опір організму інфекційним захворюванням. Тому лікарі пропонують під час епідемії грипу регулярно вживати препарат вітаміну С. В недалекому минулому нестача цього вітаміну викликала у жителів крайньої Півночі небезпечну хворобу – цингу. Його багато в чорній смородині, цитрусових, шипшині, а також молоці. Великий вміст вітаміну С в молодих пагонах хвойних дерев. Перець також містить вітамін С, де його вперше і виявили. Вітамін С – сполука нетривка. Він легко руйнується киснем повітря, ферментами, кип’ятінням його розчину.
Вітаміни групи D регулюють обмін йонів Кальцію в організмі. Вони запобігають розвитку рахіту в дітей і містяться в тих самих продуктах, що й вітамін А. Вітамін D утворюється в шкірі людини, коли вона засмагає на сонці. Тому помірне перебування на сонці корисне.
Вітаміни групи К беруть участь у формуванні білкових речовин, які утворюють тромби в кровоносній системі. Нестача цих вітамінів у організмі спричиняє підшкірні й м’язові кровотечі, а надлишок – небезпечну хворобу тромбоз. Вітамінами К багаті зелені частини рослин.
Вітамін РР у складі ферментів бере участь у клітинному диханні. Його нестача викликає дерматити, порушення функцій шлунково-кишкового тракту, нервової системи. Міститься у бобових рослинах, гречаній та перловій крупах, картоплі, горіхах, сирі, м’ясі.
Добова потреба у вітамінах кожного виду та основні наслідки їх нестачі наведені у табл.
^ Найважливіші вітаміни

Як зберегти вітаміни в продуктах? Багато вітамінів, на жаль, є нетривкими речовинами. Вони розкладаються при зберіганні та кулінарній обробці і втрачають свою біологічну активність.
Так, вітамін С, що міститься в цибулі, капусті, картоплі, добре розчиняється у воді, розкладається при взаємодії з киснем повітря та нагріванні. Схожі властивості виявляють і інші вітаміни, наприклад В₁, В₂, В₆, А тощо. Тому при кулінарній обробці овочів не слід їх залишати надовго на повітрі дрібно нарізаними, особливо при яскравому освітленні, та тривалий час вимочувати у воді. Овочі бажано нарізати безпосередньо перед використанням, закладати у киплячу воду і варити лише до готовності, максимально скорочуючи час теплової обробки. Для запобігання втрати вітамінів овочі не рекомендують варити у відкритому посуді, готову їжу довго зберігати та кілька разів підігрівати.
Зберігати овочі треба в темних приміщеннях уникаючи попадання сонячного світла.
Висновки
Для нормального функціонування кожного організму необхідні вітаміни, які виконують роль каталізаторів у процесі обміну речовин. Вітаміни містяться у їжі рослинного та тваринного походження. При зберіганні та кулінарній обробці продуктів харчування значна частина вітамінів розкладається.
1. Що таке вітаміни? Яка їхня роль у організмі?

2. Назви основні типи вітамінів та продукти, в яких вони знаходяться.

3. Яку роль в організмі виконує вітамін С? Чи доцільно вживати його для профілактики інфекційних захворювань?

4. Чим корисне помірне засмагання на сонці?

1. Чому салати із капусти, «солодкого» перцю та інших овочів рекомендують їсти «свіжими», не піддаючи їх тривалій кулінарній обробці?

2. Речовина провітаміну А містить кратні зв’язки. Спрогнозуй властивості цієї речовини. Дай пропозиції щодо зберігання овочів, до складу яких входить провітамін А.

3. Вітамін К виробляється бактеріями, які живуть у шлунку людини. Проте в шлунку деяких дітей такі бактерії відсутні. До яких наслідків для дітей це може призвести?
Харчові добавки.У харчовій промисловості широкого використання останнім часом набули харчові добавки. Так називають групу речовин, які використовуються для покращення якості їжі, поліпшення смаку та зовнішнього вигляду продуктів, зміни їхньої консистенції.
Деякі харчові добавки застосовуються людиною вже багато століть, згадайте хоча б сіль, спеції, гвоздику, корицю, мед.

Основні класи харчових добавок та їхні технологічні функції.
За технологічними функціями харчові добавки поділяють на кілька класів: консерванти, харчові барвники, ароматизатори, підсилювачі смаку тощо.
Харчові барвники. Їжа повинна виглядати привабливою. У свіжих продуктів яскраві, насичені кольори, а мутні, сіруваті, плямисті, пожовтілі ми сприймаємо як наслідок псування. Яскраві тони у свіжих овочів: помідори – червоні, дині – жовті, морква – жовтогаряча, салат – світло-зелений. Барвні речовини – пігменти, як правило, нестійкі, при варінні, смаженні чи квашенні вони руйнуються, У результаті чого їжа змінює колір. Руйнуються пігменти і при псуванні продуктів.
Під час виготовлення харчових продуктів до них додають різні барвники: каротин, сік буряка, барвники з винограду, шипшини, порічок. Відомо, що природний цукор жовтого кольору, а людина значно краще сприймає білий колір, тому до цукру додають ультрамарин – синтетичний барвник блакитного кольору.
Смакові добавки. Смак, як відомо, складається з чотирьох компонентів: кислого, солодкого, солоного та гіркого. Для створення кислого смаку використовують кислоти: лимонну, молочну, яблучну, оцтову тощо. Солоний смак створюють, додаючи кухонну сіль, гіркий – за допомогою перцю. А над солодким смаком хімікам довелося добре попрацювати. Цукор – це не найсолодша речовина. Створений хіміками ксиліт солодший удвічі, а сахарин – у 400–500 разів. Дуже солодкий і аспартам, який був синтезований у 1960-ті роки. Він у 150 разів солодший від сахарози.
Для поліпшення і загострення смаку м’ясних, рибних, овочевих страв та бульйонів широко використовують глутамат натрію. Покращують смак їжі також прянощі. Вони можуть надавати їй як аромату, так і кольору. Це перець, кориця, фенхель, кріп, кмин тощо.
Консерванти допомагають краще зберігати продукти. Бензойну кислоту та її солі, наприклад, використовують для виробництва рибних консервів, маргарину, напоїв. Пропіонова кислота використовується в кондитерській, хлібобулочній промисловості, лимонна – у виробництві маргаринової продукції.
Ароматизатори – речовини, які покращують смак і аромат продуктів харчування. Їх виділяють з фруктів, овочів і рослин у вигляді соків, есенцій або концентратів, деякі добувають синтетичним способом. Це ефірні олії, альдегіди, спирти. У виробництві концентратів, перших і других страв часто використовують глутамінову кислоту та її солі.
Для надання їжі пористої структури використовують розпушувачі. Поширеним розпушувачем є, наприклад, питна сода.
Е-числа. Сьогодні у світі застосовують понад 600 харчових добавок. Для зручності використання їх позначають літерою Е з цифровим кодом, який вказує на клас (призначення) речовини. Добавки від Е100 до Е182 належать до барвників; їх додають переважно до солодких напоїв, цукерок, варення. Е200–Е283 – це консерванти, вони збільшують термін зберігання продуктів, захищають їх від мікробів та грибів. Е300–Е399 – антиокиснювачі та регулятори кислотності. Вони захищають ковбасні вироби, шоколад та інші продукти, що містять жири, від згіркнення. Стабілізатори, згущувачі та емульгатори входять до четвертої сотні добавок. Завдяки першим зберігається консистенція продуктів, наприклад, джемів. Емульгатори забезпечують підтримання однорідної емульсії. Харчові добавки Е600–Е699 – це підсилювачі смаку та аромату. До дев’ятої сотні добавок входять пропеленти, підсоложувачі тощо.
Чи треба боятись харчових добавок?Спеціалісти вважають, що добавки (якщо їхня доза не перевищує рекомендовану в десятки разів) цілком безпечні для організму людини. Слід пам’ятати однак, що добавки здебільшого штучно синтезують, тому їхня структура нерідко може бути «чужорідною» для людського організму. В групу підвищеного ризику входять, насамперед, алергіки та люди з хронічними захворюваннями і послабленим імунітетом.
Харчову алергію можуть викликати продукти з деякими барвниками, наприклад тартразином (Е 102), консервантами (містяться в напоях, рибних продуктах, консервованих овочах і фруктах), зокрема бензоатами натрію (Е 211) та кальцію (Е 213), антиоксидантами (використовуються при виробництві продуктів на основі жиру, жувальної гумки), наприклад Е 320, Е 321, Е 311, Е313. В деяких випадках небезпечними можуть бути і такі добавки: Е 110, Е 122 – Е 124, Е 150, Е 151, Е 228, Е 414.
Тому в продуктах, призначених для дитячого харчування, штучні добавки, як правило, не використовуються. В разі пастеризованого молока, вершків, сметани псуванню запобігає тривала термічна обробка, а йогуртів, ряжанки з живими культурами бактерій – власні бактерії, що служать натуральними консервантами.

Поширені харчові добавки

Домашнє завдання
1. Написати опорний конспект з даної теми.
2. Відповісти на тестові завдання.

Читайте також:

1. А і Б – аферентні волокна.
2. Аферентні волокна, що викликають активність гальмівного нейрона Г.
3. Болота. Штучні водойми
4. Будова оптичного волокна
5. Будова оптоволокна та основні фізичні явища в оптоволокні.
6. Виробництво виробів із прогумованого волокна
7. Властивості м’язового волокна. Механізми утворення та передачі збудження, скорочення скелетних м’язів.
8. Волокна тваринного походження
9. Еластинові волокна
10. Загальні відомості про пластмаси
11. Загальні відомості про пластмаси
12. Закони проведення збудження по нервовим та м’язовим волокнам.

Переглядів: 3726