III - інші важкі метали

Вміст ультрамікроелементів виражається мікрограмами на 100 г продукту. Це олово, свинець, ртуть, уран, радій.

Мікроелементи входять у харчові продукти кількістю не більше 1 мг%. До них належать йод, фтор, мідь, цинк, бром, алюміній, кобальт, нікель.

До макроелементів належать такі еле­менти, які входять у харчові продукти в кількості більшій ніж 1 мг%. Це натрій, калій, кальцій, магній, фосфор, хлор.

Але ця класифікація певною мірою умовна. Наприклад, йод щодо маси цілого організму займає дуже малу частку, але в золі гормону щитоподібної залози міститься у досить великій кількості.

Залежно від функцій, які окремі метали виконують в організмі людини, їх можна поділити на 3 групи:

· ессенціальні (незамінний фактор харчування);

· неессенціальні (необов'язкові для життєдіяльності);

· токсичні.

Токсичні елементи в малих дозах можуть не мати шкідли­вого впливу на організм (йод, фтор, залізо, марганець, азот), і, поряд з цим всі метали можуть бути токсичними, якщо вони надходять в організм у надмірній кількості.

Існують метали, які занадто токсичні при найнижчих концентраціях і не виконують в організмі людини корисних функцій (ртуть, кадмій, свинець, миш'як).

За токсичністю важкі метали поділяють на три класи:

I - найбільш токсичні (кадмій, ртуть, свинець, нікель, ко­бальт, миш'як);

II - помірно токсичні (мідь, цинк, марганець);

Об'єднана комісія ФАО і МООЗ за харчовим кодексом (Codex Alimentarius) включила ртуть, кадмій, свинець, мідь, миш'як, стронцій, цинк, залізо в число компонентів, вміст яких контролюється при міжнародній торгівлі.

В організм людини мінеральні елементи, у тому числі і токсичні, потрапляють здебільшого з їжею.

Харчові продукти забруднюються токсичними металами че­рез газоподібні, рідкі, тверді викиди та відходи промислових підприємств, транспорту, комунальні побутові відходи, стічні води, засоби захисту рослин від шкідливих організмів.

Харчові продукти мають у своєму складі різну кількість мінеральних елементів

Таблиця.3 Загальна кількість мінеральних елементів у деяких продовольчих товарах

Назва продукту	Кількість, %
Пшениця	1,7-1,9
Борошно пшеничне (залежно від сорту)	0,55-1,9
Крупа манна	0,65-0,85
Крупа гречана	1,8-2,2
Овочі свіжі	0,4-1,8
Кава смажена	3,0-4,5
Молоко	0,6-0,9
М'ясо	0,8-1,1
Яйця	0,9-1,1

Кількість мінеральних елементів встановлюють спалюван­ням харчових продуктів до золи. Зольність є важливим показ­ником якості багатьох продуктів, а для деяких (борошно, крох­маль) - ознакою для встановлення сорту.

У харчових продуктах може визначатись два види золи - «загальна зола» і «чиста зола». «Загальна зола» - це сума мінеральних елементів і їхніх окислів, якщо входять у струк­туру речовин, з яких складаються харчові продукти, а також потрапляють у продукти під час виробництва або перевезен­ня.

«Чиста зола» - це сума мінеральних елементів і їхніх окислів без домішок. Для одержання «чистої золи» «загальну золу» обробляють 10%-ним розчином соляної кислоти. При такій обробці «чиста зола» розчиняється, а побічні неорганічні домішки залишаються.

Біологічна роль макроелементів

Кальцій в організмі людини міститься в основному у складі кісток і зубів. Потреба дорослої людини в кальції 0,8-1,0 г на добу. Значно більша кількість кальцію (до 2 г на добу) по­трібна вагітним жінкам, жінкам, які годують немовлят, та дітям, в організмі яких кальцій використовується на утворення кісток.

Нестача кальцію викликає деформацію скелета, крихкість кісток, атрофію м'язів, збудженість центральної нервової систе­ми. Засвоювання кальцію організмом людини залежить знач­ною мірою від присутності у продуктах фосфатів, жирів та со­лей магнію. Оптимальним співвідношенням у харчових про­дуктах кальцію і фосфору вважається 1:1, 5-2. Збільшена кількість фосфору знижує засвоювання кальцію. Такий же вплив на засвоювання кальцію має і магній. Дуже важливу роль у засвоюванні кальцію відіграє вітамін Д.

Джерелом кальцію для нашого організму є молоко і мо­лочні продукти (особливо сири), волоські горіхи, капуста, морква, вівсяні крупи.

Магній відіграє дуже важливу роль в організмі людини. Більша частина магнію міститься в кістках.

Потреба дорослої людини в магнії - 400 мг на добу. Дже­релом магнію для людини можуть бути бобові, пшоно, вівсяні крупи, риба.

Натрій широко зустрічається в харчових продуктах тва­ринного походження. Головним джерелом натрію є кухонна сіль (NaCl). Натрій відіграє дуже важливу роль у процесах об­міну речовин та регулюванні осмотичного тиску крові. Іони натрію викликають набухання колоїдів тканин і тим самим затримують в організмі зв'язану воду. Добова потреба дорослої людини в натрії - 4-6 г, що відповідає 10-15 г кухонної солі. Крім того, досить високий вміст натрію у таких продуктах, як житній хліб, сир, ікра риб, коров'яче масло, яйця тощо.

Калій, на відміну від натрію, міститься в основному у продуктах рослинного походження. В організмі людини калій бере участь у біохімічних реакціях, утворенні буферних сис­тем. У присутності калію зменшується здатність білків утри­мувати воду, що допомагає виводити її з організму. Разом з водою виводиться і натрій. Тому калій можна вважати фізіо­логічним антагоністом натрію. Іони калію беруть активну участь у процесах проведення нервового збудження до м'язів. Потре­ба дорослої людини в калії 3-5 г на добу.

Серед харчових продуктів є такі, які можуть розглядатися як калієві концентрати. Це деякі сухі фрукти (курага, урюк, чор­нослив, ізюм), бобові (квасоля, горох, соя).

Постійним джерелом калію для організму можуть бути такі продукти, як картопля, морква, м'ясо, риба.

Фосфору належить провідна роль у функціонуванні цент­ральної нервової системи. Сполуки фосфору найбільш поши­рені в організмі людини і мають велике значення у процесах обміну речовин у м'язах. Фосфор входить до складу АТФ - головного акумулятора енергії тваринного організму. Фосфор потрібен кожному клітинному ядру, тому що на нуклеї­нових кислотах, які містять фосфор, записана програма побудо­ви кожної клітини, програма побудови усього організму - спад­ковість. Добова потреба людини у фосфорі 1,6-2,0 г. Постій­ним джерелом фосфору для організму є молочні продукти (особ­ливо сири), яйця, бобові, горіхи, риба.

Залізо досить поширене у природі. Майже всі природні харчові продукти мають залізо, але в невеликих кількостях. У тваринних організмах залізо входить до складу найважливіших речовин - гемоглобіну крові, деяких ферментів. Залізо може нагромаджуватися в організмі. Сполуки заліза, які містяться у плодах та овочах, добре засвоюються організмом, а до складу зернових входить головним чином залізо у таких формах, які погано засвоюються. Недостатня кількість заліза в раціоні хар­чування може призвести до анемії, особливо у дітей.

Добова потреба дорослого організму близько 15 мг. Джерелом заліза для нашого організму можуть бути квасоля, риба, сир, яйця.

Хлор міститься в природних харчових продуктах у неве­ликих кількостях. Продукти рослинного походження мають мен­ше хлору, тваринного - трохи більше. Так, наприклад, у ялови­чині його міститься 76 мг%, у молоці - 106, у сирі - 880, а в пшоні - 19, в яблуках - 5 мг%.

В організмі людини міститься у вигляді аніонів солей на­трію, калію, магнію, кальцію. Сполуки хлору харчових продуктів добре розчиняються і легко вбираються кишечником людини. Солі хлору служать для утворення соляної кислоти в шлунку. Потребу в хлорі людина в основному задовольняє за рахунок хлористого натрію. Добова потреба людини у хлорі 5-7 г.

Біологічна роль мікроелементів

Йоду в організмі людини міститься небагато (20-30 мг). Половина цієї кількості знаходиться у щитоподібній залозі, а друга частина - у м'язах, кістках та крові.

Йод неорганічних сполук у щитоподібній залозі через кілька годин перетворюється в органічні сполуки. Ці сполуки стиму­люють обмінні процеси організму. Якщо в раціоні харчування недостатня кількість йоду, то порушується діяльність щитоподібній залози і розвивається тяжке захворювання - зоб.

Найбільша кількість йоду міститься у продуктах рослинно­го і тваринного походження приморських районів. У рослинах і тваринах гірських районів, віддалених від моря, йоду міститься мало. Джерелом йоду для організму можуть бути морська капу­ста, морська риба, деякі фрукти, особливо фейхоа.

У районах, де в природних продуктах міститься недостатня кількість йоду, виробляють кухонну сіль, збагачену йодом (вно­сять 25 г йодистого калію на тонну солі). Але при зберіганні йод поступово вивітрюється, тому йодовану сіль можна зберіга­ти до 6 місяців, а потім реалізувати як звичайну кухонну сіль. При кулінарній обробці у продуктах втрачається від 15 до 65% первісної кількості йоду. Крім того, треба пам'ятати, що чим довше йде теплова обробка продукту, тим більше йоду втрачається.

Потреба людини в йоді 100-250 мкг на добу.

Фтор відіграє важливу роль у пластичних процесах при утворенні кісток та зубної емалі. У харчових продуктах фтору міститься небагато (у м'ясі - 0,02 мг%, в молоці - 0,01 мг%, у сирих овочах 0,02-0,0,05 мг%).

Головним джерелом фтору для людини є вода. До того ж фтор води легше засвоюється організ­мом, ніж фтор харчових продуктів. У питній воді фтору містить­ся від 1 до 1,5 мг/л. Недостатня кількість фтору в раціоні харчу­вання викликає карієс зубів. Якщо в організм надходить збільшена кількість фтору, то виникає флюороз. Це захворювання супро­воджується порушенням нормальної будови зубів, на емалі з'яв­ляються цятки, зуби стають крихкими. Рекомендована оптимальна кількість фто­ру у воді для пиття повинна бути 0,5-1,2 мг/л.

Мідь поряд із залізом та кобальтом відіграє важливу роль у кровотворенні, стимулює процеси окиснення в організмі, допомагає синтезу білків, поліпшує засвоєння вуглеводів. Мідь прискорює ріст і підвищує врожайність багатьох сільськогосподарських культур.

У тих невеликих кількостях, в яких мідь входить до складу природних продуктів, не завдає організму шкоди, але збільшена кількість міді може викликати отруєння. Тому кількість міді в харчових продуктах регламентується діючими стандарта­ми. Так, наприклад, у томаті-пюре кількість міді не повинна пере­вищувати 20 мг/кг, в овочевих консервах - 10 мг/кг.

Потреба людини в міді 2 мг на добу. Джерелом міді мо­жуть бути продукти тваринного походження (печінка, м'ясо), рослинного (зернові, бобові, овочі).

Цинк міститься майже у всіх тканинах і рослин, і тварин. Недостатня кількість цинку може призвести до затримки росту молодого організму, а при його нестачі в землі виникають за­хворювання багатьох рослин. Цинк входить до складу деяких ферментів, необхідний для нормального функціонування підшлункової залози, гіпофізу, регулює жировий обмін.

Потреба дорослого організму в цинку 10-15 мг на добу. Збільшена кількість цинку в харчових продуктах може бути причиною отруєння організму.

Свинець зустрічається у продуктах в дуже малій кількості. Це дуже отруйний для організму людини метал, він має влас­тивість акумулюватися в організмі, головним чином у печінці, і викликати тяжкі хронічні отруєння. При щоденному вживанні з їжею 2-4 мг свинцю через кілька місяців можуть з'явитися ознаки свинцевого отруєння.

Забруднення їжі свинцем відбувається від посуду, обладнан­ня, а також від інсектицидів, які мають у своєму складі свинець.

Свинець не повинен міститися в харчових продуктах.

Олово не такий отруйний елемент, як свинець, мідь або цинк, тому в невеликих кількостях використовується в облад­нанні харчових підприємств, для лудіння поверхні металу, з яко­го виготовляють консервні банки. Але при тривалому збері­ганні консервів може мати місце хімічна взаємодія маси про­дукту з олов'яним покриттям банок, внаслідок чого утворюють­ся олов'яні солі органічних кислот. Особливо активно цей про­цес проходить у продуктах, які мають високу кислотність. Вміст олова в консервах допускається до 200 мг на 1 кг продукту.

Кобальт бере участь у кровотворенні, активізує процеси утворення гемоглобіну та еритроцитів. Він є головним матеріа­лом при утворенні вітаміну В₁₂ в організмі. Недостатня кількість кобальту в раціоні харчування може призвести до певних форм недокрів'я. У харчових продуктах кобальту міститься небагато, але при раціональному харчуванні його буває вдосталь для за­доволення потреб організму.

Радіоактивні ізотопи безперервно надходять і виділяються організмом. До складу майже всіх харчових продуктів входять радіоактивні ізотопи калію (К⁴⁰), вуглецю (С¹⁴), водню (Н³).

Найбільша концентрація припадає на калій (К⁴⁰), його радіо­активні ізотопи беруть участь в обміні речовин поряд з нерадіоактивними.

Живі організми надто чутливі до рівня радіації. Невеликі концентрації прискорюють ріст живих організмів, а великі ви­кликають утворення активних радикалів, внаслідок чого пору­шуються функції окремих органів і тканин, а також організму в цілому.

Зміна радіаційного фону супроводжується збільшенням в атмосфері радіоактивних ізотопів, які забруднюють воду, землю. Через їжу, воду та повітря радіоактивні ізотопи потрапляють в організм людини.

Питання для самоконтролю

1. Розповсюдження мінеральних елементів у навколиш­ньому середовищі і в організмі людини.

2. Загальна роль мінеральних речовин для живого організму.

3. Класифікація мінеральних елементів та вміст їх у продовольчих товарах.

4. З'ясуйте біологічну роль найважливіших макроеле­ментів (Са, К, Na, Р, Fe, СІ).

5. З'ясуйте біологічну роль найважливіших мікроеле­ментів (1, Co, F, Zn, Си, Sn).

ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

ВУГЛЕВОДИ

Вуглеводи - найбільш поширені у при­роді органічні сполуки. У продуктах рослинного походження на частку вуглеводів припадає до 80-85% сухих речовин, а в продуктах тваринного походження значно менше - до 2%.

Таблиця 4 Вміст вуглеводів у деяких харчових продуктах, %

Продукт	Вміст
Цукри	Крохмаль	Клітковина
Пшениця	0,8-1,2	53,0-54,0	2,3-2,5
Горох	4,1-4,6	42,0-44,0	4,0-5,7
Борошно пшеничне в/с	0,2-0,3	67,0-68,0	0,1
Хліб пшеничний з борошна 1г	1,1 - 1,3	45,0-47,0	0,2
Мед бджолиний	74,0-77,0	4,0-5,0
Шоколад	47,0-49,0	2,0-5,0	1,3-3,9
Какао-порошок	3,0-3,5	24,0-25,0	4,5-5,5
Картопля	1,0-1,3	18,0-25,0	0,8-1,1
Морква	6,0-7,0	0,1-0,2	0,7-0,8
Гриби свіжі	0,5-1,5		1,0-2,5

Вуглеводи - це безпосередні продукти фотосинте зу, тому вони являють собою первинні речовини, які можуть перетво­рюватися в інші органічні сполуки.

Вуглеводам належить велика роль в живих організмах, і в харчових продуктах, які зберегли життєві функції (плоди, овочі, ягоди та ін.). Необхідно пам'ятати, що припинення життя в організмі не означає припинення про­цесів, які в ньому проходили, змінюється лише напрям цих процесів. Наприклад, зменшення (або відсутність) кисню в ат­мосфері при зберіганні плодів і овочів супроводжується зни­женням активності аеробного дихання і підвищенням актив­ності анаеробного дихання.

Тваринні організми нездатні утворювати вуглеводи з не­органічних елементів. У зелених частинах рослин, багатих хло­рофілом, під впливом сонячної енергії можуть синтезуватися прості вуглеводи з вуглекислого газу (СО₂) повітря та води, що потрапляє з ґрунту.

Синтез вуглеводів рослинами супроводжується вбиранням великої кількості сонячної енергії, яка запасається у вигляді хімічної енергії. Тому вони мають високу реакційну здатність.

У харчуванні людини вуглеводи - головне джерело енергії. На частку вуглеводів в енергетичній цінності раціону харчу­вання припадає близько 56%. При окисленні в організмі люди­ни 1 г вуглеводів виділяє приблизно 15 Кдж енергії.

Дата добавления: 2015-05-26