Минеральные вещества

ВОДА

Вода имеет важное значение для существования всех живых организмов. Она участвует в процессах кровообращения, дыхания, пищеварения и др. Вода содержится во всех пищевых продуктах независимо от их происхождения. От содержания воды зависят качество и стойкость при хранении и транспортировании продовольственных товаров. В продовольственных товарах вода находится в свободном и связанном состоянии.

Свободная вода - это вода, обладающая теми же свойствами, что и чистая вода. Она находится в виде мельчайших капель в клеточном соке и межклеточном пространстве. В ней растворены органические и минеральные вещества- Она легко удаляется при высушивании и замораживании. Плотность ее около единицы, температура замерзания - около О °С. Свободная вода создает благоприятные условия для развития микроорганизмов и деятельности ферментов. Поэтому товары, содержащие много воды, являются скоропортящимися. Однако большая часть воды в продовольственных товарах находится в связанном состоянии и удерживается тканями с различной силой.

Связанная вода находится в микрокапиллярах, адсорбируется внутриклеточными системами и удерживается коллоидами белков и углеводов. Она не является растворителем, имеет более низкую температуру замерзания, чем свободная вода, не усваивается микроорганизмами и положительно влияет на сохраняемость продуктов. Удаление связанной воды из продукта приводит к потере его качества (черствение хлеба).

Продовольственные товары должны содержать воду в определенных пределах. Так, содержание ее (в %): в зерне и муке - 12-15, печеном хлебе - 23-48, свежих плодах - 75-90, сушеных - 12-25, свежих овощах - 65-90, молоке - 87-90, сливочном масле - 16-35. Очень мало воды в сахаре - 0,1-0,4%, растительных маслах - 0,1-0,2 и животных жирах - 0,2-0,3%. Уменьшение содержания воды ниже этих пределов в свежих плодах и овощах приводит к их увяданию, а увеличение воды в сахаре-песке вызывает потерю сыпучести и даже утечку. Хлористый натрий в чистом виде является совершенно негигроскопичным товаром, однако вследствие хорошей растворимости в воде он может увлажняться и даже растворяться при непосредственном соприкосновении с влажными объектами или водой. Мука и крупа благодаря капиллярно-пористой структуре способны удерживать значительно больше влаги (до 14%), не теряя сыпучесть, и внешнюю сухость при хранении и перевозках.

Таким образом, различные продовольственные товары обладают разной гигроскопичностью, что имеет важное значение для разработки рациональных условий их упаковки, хранения и реализации.

Питьевая вода. Вода является средой, в которой протекают все обменные процессы организма человека. Суточная потребность в воде взрослого человека составляет около 2 л. Если без пищи человек выдерживает несколько недель, то без воды - несколько суток.

Воду следует рассматривать как распространенный продукт питания, используемый как непосредственно, так и при производстве продовольственных товаров. Поэтому к воде предъявляют высокие санитарно-гигиенические требования. Кроме того, вода активно участвует в физико-химических и биохимических процессах, лежащих в основе формирования качества продовольственных товаров.

С развитием цивилизации появились серьезные проблемы, связанные с уменьшением запасов пресной воды, загрязнением ее различными чужеродными веществами. Основными источниками загрязнения воды являются сточные воды (бытовые и промышленных предприятий), поверхностный сток с загрязненных территорий, свалки, водный транспорт, воздушные выбросы, неконтролируемое использование в сельском хозяйстве средств защиты и удобрений.

Загрязнения могут быть химического и бактериологического происхождения. Наиболее часто в воде встречаются тяжелые металлы и их соединения, полициклические ароматические углеводороды, пестициды, бензолы, нитраты и фосфаты, органические вещества.

Особую опасность представляет бактериологическое загрязнение водоемов, грунтовых и питьевых водоемов, в результате которого в воде обнаруживаются кишечные палочки, вирусы, бактерии.

Загрязнение питьевой воды может происходить и путем выщелачивания веществ из водопроводных труб. В результате в питьевую воду попадают свинец, медь и асбестовые волокна, обладающие канцерогенностью.

Входной контроль воды перед подачей ее в водопроводную сеть проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 2761-84. Согласно ГОСТу питьевая вода должна соответствовать следующим требованиям: быть прозрачной, бесцветной, без запаха и постороннего привкуса, иметь определенный химический состав и не содержать болезнетворных микроорганизмов. При отстаивании питьевой воды в течение суток при 15-20 °С не должен образовываться осадок.

Состав воды должен соответствовать следующим нормативам:

минерализация общая (сухой остаток), мг/л
жесткость общая, ммоль/л	7,0
водородный показатель	6,5-8,5
железо, мг/л	1,0
марганец, мг/л	0,1
фтор, мг/л	1,5
цинк, мг/л	1,0
мышьяк, мг/л.	0,05
медь, мг/л	3,0
свинец, мг/л	0,1
пестициды, общее количество, мг/л	-
полициклические ароматические углеводороды, мкг/л	-

К воде, применяемой в производстве продовольственных товаров, предъявляют такие же требования, как и к питьевой. Для отдельных пищевых производств воду подвергают дополнительной обработке, главным образом для ее умягчения (ликеро-водочное производство, пивоварение, крахмальное, маслодельное и сыроваренное производство).

Минеральные вещества относятся к незаменимым, хотя они и не являются источником энергии. Они играют важную роль в различных обменных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуя в построении костной ткани, регуляции водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, входят в состав ферментных систем. Попадая в организм в больших количествах, они могут проявлять токсические свойства, поэтому содержание некоторых неорганических соединений в продовольственных товарах регламентируется медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества. Обычно минеральных веществ в продовольственных товарах содержится примерно 0,5-0,7% съедобной части.

В зависимости от содержания в продовольственных товарах все минеральные вещества делят условно на три группы:

• макроэлементы - содержание в продовольственных товарах более 1 мг% (калий, натрий, кальций, магний, фосфор, хлор, железо);
• микроэлементы - содержание не превышает 1 мг% (йод, фтор, медь, цинк, марганец, мышьяк, бром, алюминий, никель, кобальт
• и др.);
• ультрамикроэлементы - содержание в микрограммах и менее на 100 г продукта (ртуть, золото, уран, радий, свинец и др.).

При сжигании продуктов органические вещества сгорают, а минеральные остаются в виде золы (зольные вещества). Состав золы и ее количество в различных продуктах неодинаковы и колеблются от 0,2 до 7,0%. В продуктах растительного происхождения зольных веществ больше, чем в продуктах животного происхождения. Например, содержание золы (в %): в муке - 0,5-1,9; свежих плодах - 0,3-1,2; чае - 5,4-7,7; молоке - 0,6-0,9; мясе - 0,8-1,1; рыбе - 0,7-1,9; свежих овощах - 0,4-1,8.

Макроэлементы. Кальций - щелочно-земельный металл, широко распространенный в природе. В организме кальций выполняет пластические и структурные функции, придает стабильность клеточным мембранам, принимает участие в осуществлении межклеточных связей, обеспечивающих слипание клеток при тканеобразовании, является активатором ряда ферментов и гормонов, важнейшим компонентом системы свертывания крови.

В продовольственных товарах кальций встречается в форме хлористых фосфорно-кислых, щавелево-кислых соединений, а также в соединении с белками, жирными кислотами и др. Содержание кальция в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в молоке - 90-180, цельномолочных продуктах (кефир, сметана, творог и др.) - 85-150, твердых сырах - 850-1100, плавленых сырах - 430-760, масло - 13-18.

Фосфор - неметалл, биологический спутник кальция. Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, в которых отмечается наиболее оптимальное соотношение кальция и фосфора. Достаточное количество фосфора содержится в мясе, рыбе, зернобобовых. Из растительных продуктов фосфор усваивается хуже, чем из животных (соответственно 40 и 70%). Органические соединения фосфора являются центральным звеном энергетического обмена. Кроме того, все превращения углеводов в ходе гликолиза осуществляются в фосфорилированной форме. Содержание фосфора в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в мясе - 180, рыбе - 250, молоке - 90, хлебных изделиях - 200, картофеле - 60, овощах - 40, фруктах и ягодах - 20.

Магний - относится к наиболее распространенным щелочноземельным металлам. Его соединения широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Физиологическая функция магния обусловлена его участием в качестве кофермента в ряде важнейших ферментативных процессов. Содержание магния в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в рыбе - 30, мясе - 25, молоке - 13, хлебных изделиях - 80, картофеле - 23, овощах - 20, фруктах и ягодах - 15.

Натрий содержится в продовольственных товарах в незначительном количестве, поэтому основным источником его в организме человека является поваренная соль. Натрий играет важную роль в процессах внутриклеточного и межклеточного обмена. Осмотическое давление плазмы крови зависит в основном от содержания в ней хлористого натрия. Он играет важную роль в регуляции водного обмена организма. Ионы натрия вызывают набухание коллоидов тканей и тем самым способствуют задержанию в организме связанной воды.

Содержание натрия в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в рыбе - 80, мясе - 70, молоке - 50, хлебных изделиях - 15, картофеле - 30, овощах - 20, фруктах и ягодах - 25.

Калий в значительных количествах присутствует в продуктах растительного происхождения. Калия много в сухих фруктах (курага, урюк, изюм, чернослив), горохе, фасоли, картофеле, мясе, молоке и рыбе. Он регулирует водный обмен в организме человека, усиливая выделение жидкости; улучшает работу сердца. В организме человека калий участвует в ферментативных реакциях, образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды (рН). Уменьшая водоудерживающую способность белков, снижая их гидрофильность, калий способствует выведению из организма не только воды, но и натрия. Содержание калия в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в рыбе - 300; мясе - 350; молоке - 150; хлебных изделиях - 200; картофеле - 570; овощах - 200; фруктах и ягодах - 250.

Хлор участвует в регуляции осмотического давления в тканях и в образовании соляной кислоты в желудке. Основной источник поступления хлора в организм - поваренная соль, добавляемая в пищу. Содержание хлора в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в мясе - 60, молоке - ПО, рыбе - 160, хлебных изделиях - 25, картофеле - 60, овощах - 40, фруктах и ягодах - 2.

Железо в организме человека и животных входит в состав важнейших органических соединений - гемоглобина крови, миоглобина, некоторых ферментов - каталазы, пероксидазы, цитохромокоидазы и др. В состав гемоглобина крови входит 2/3 железа организма. Значительное количество железа находится в селезенке и печени. Содержание железа в продовольственных товарах следующее (в мг/100 г): в хлебе ржаном - 3,0; пшеничном - 1,6; фасоли - 7,9; картофеле - 0,9; моркови - 0,6; капусте - 1,3; яблоках - 2,0; печени - 8,4; твороге - 7,7; говядине - 3,0; яйце - 3,0; молоке коровьем - 0,2; рыбе - 5,0.

Сера входит в состав почти всех белков тела человека, и особенно много ее в аминокислотах - цистеине, метионине. Она участвует в образовании витамина В, (тиамин), инсулина (гормон) и других веществ. Источником серы являются горох, овсяная крупа, сыр, яйца, мясо и рыба.

Микроэлементы. Йод необходим для нормальной деятельности щитовидной железы, функция которой нарушается при недостаточном поступлении йода. Наибольшее количество йода сконцентрировано в морской воде, морских водорослях, рыбе и нерыбных объектах промысла. Меньше всего йода в продуктах в горных районах, поэтому здесь необходима йодированная соль. Содержание в продовольственных товарах йода следующее (в мкг/100 г): в рыбе - 50, мясе - 10, молоке - 4, картофеле, овощах - 10, хлебобулочных изделиях и фруктах - 5. >

Фтор принимает участие в формировании зубов и костного скелета. Наибольшее количество фтора сосредоточено в костях - 200-490 м г/кг и зубах - 240-660 мг/кг. Содержание фтора в сырых продуктах растительного происхождения составляет (в мкг/100 г): в молоке - 18, мясе - 40, рыбе - 500. Вода является основным источником поступления фтора в организм человека, причем фтор воды усваивается лучше, чем фтор продовольственных товаров. Содержание фтора в питьевой воде колеблется от 1 до 1,5 мг/л.

Медь участвует в процессах кроветворения, стимулирует окислительные процессы и тесно связана с обменом железа. Она входит в состав ферментов (лактазы, аскорбиноксидазы, цитохромоксидазы) в качестве металлокомпонента. В наибольшем количестве медь содержится в говяжьей печени и бобовых культурах. Повышенное содержание меди может вызывать отравление. Поэтому количество ее в продовольственных товарах регламентируется соответствующими положениями Минздрава РФ. На 1 кг продукта допускается от 5 до 30 мг меди.

Цинк входит в состав ферментов, и особенно важна его роль в молекуле фермента карбоангидраза, участвующей в связывании и выведении из животного организма углекислоты. Цинк необходим для нормальной функции гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Он влияет на жировой обмен, усиливая расщепление жиров и предупреждая ожирение печени. Содержание цинка (в мкг/100 г): в рыбе - 1000, мясе 2500, молоке - 400, хлебных изделиях - 1500, картофеле - 360, овощах - 400, фруктах - 150.

Повышенное содержание цинка в продовольственных товарах может служить причиной отравлений. Суточная потребность взрослого человека в цинке составляет 10-15 мг.

Свинец ядовит для человека, способен аккумулироваться в организме, главным образом в печени, и вызывать тяжелые хронические отравления. При ежедневном употреблении с пищей 2-4 мг свинца через несколько месяцев могут обнаружиться признаки свинцового отравления. Чаще всего свинцовые отравления возникают при хранении продуктов в кустарной глиняной посуде, плохо покрытой глазурью. Содержание свинца в продовольственных товарах не допускается.

Олово в продовольственных товарах находится в небольших количествах. Оно не является ядовитым металлом, как свинец, цинк и медь, поэтому допускается в ограниченных количествах в аппаратуре пищевых предприятий, а также для лужения во избежание коррозии поверхности стали, из которой изготовляют консервные банки. Однако нередко при длительном хранении консервов в жестяных банках происходит взаимодействие массы продукта с оловянным покрытием жести, вследствие чего образуются оловянные соли органических кислот. Наиболее активно протекает этот процесс в жестяных банках, где находятся продукты с повышенной кислотностью - плоды, рыба и овощи в томатном соусе. Для большей защиты жестяной консервной банки от коррозии на поверхность олова дополнительно наносят специальные кислотоустойчивые лаки или эмаль. Содержание олова в консервах допускается не более 200 мг/кг.

Марганец широко распространен в продуктах животного и растительного происхождения. Он принимает участие в образовании многих ферментов, формировании костей, процессах кроветворения и стимулирует рост. В растениях марганец усиливает процесс фотосинтеза и образования аскорбиновой кислоты. Растительные продукты богаче марганцем, чем животные. Основной источник марганца в питании человека - злаковые, бобовые и орехи. Особенно богаты марганцем чай и кофе.

Радиоактивные изотопы присутствуют в организме человека, они непрерывно поступают и выводятся из организма. Во всех продовольственных товарах/ содержатся радиоактивные изотопы калия (К40), углерода (С14), водорода (Н3), а также радия и продукты его распада. Наиболее высока концентрация К40. Изотопы участвуют в обмене веществ наряду.с нерадиоактивными элементами. Живые организмы очень чувствительны к повышению их концентрации. Небольшие концентрации изотопов способствуют росту живых организмов, а большие вызывают появление активных радикалов, вследствие чего нарушается жизнедеятельность отдельных органов и тканей, а также организма в целом. При атомных взрывах на поверхность Земли выпадают радиоактивные изотопы, которые загрязняют атмосферу, воду, почву и растения. Через пищу, атмосферу и воду они попадают в организм человека. В результате обработка продовольственных товаров радиоактивными изотопами увеличивается срок их хранения, задерживается прорастание картофеля. Однако содержание их в продовольственных товарах должно контролироваться постоянно во избежание превышения нормы.

Дата добавления: 2015-04-30