Мінеральні речовини

В організмі людини і тварин виявлено більше 70 хімічних елементів.

Приблизно 98,7% атомів різних елементів організму людини припадає на чотири елементи, які виділяють як основні. Це Гідроген (водень), Оксиген (кисень), Карбон (вуглець) і Нітроген (азот). Із цих елементів побудовані основні хімічні сполуки живого організму – білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди та ін.

Другу групу складають макроелементи, частка атомів яких в організмі приблизно 1,3% (речовини вміст яких становить більше 1мг на 100 г продукту). Це - Натрій, Кальцій, Фосфор, Сульфур (сірка), Калій, Хлор, Магній.(K, Ca, Mg, Na, S, P, Сl). У живих організмах ці елементи виконують різні функції. Натрій-іони знаходяться у міжклітинному просторі та у складі клітин, калій-іони знаходяться у складі клітин і підтримують структуру клітин, активують діяльність ряду ферментів, забезпечують проведення імпульсів по нервових клітинах. Натрій-іони впливають на кров’яний тиск, беруть участь у водному обміні. Добова потреба в Натрію складає 1-2 г, що значно менше, ніж ми вживаємо. У продуктах Натрій міститься у невеликих кількостях і практично задовольняє добову потребу на 80%.

Основна кількість Натрію надходить до організму людини із хлібом із підсоленою їжею (4-6 г). Надлишок Натрію перевантажує нирки, серце, підвищує кров’яний тиск, тому не слід вживати його більше ніж 4 г на добу.

Калій-іони нормалізують тиск крові, проявляють сечогінні властивості. Добова потреба в Калію 2,5 – 3 г повністю задовольняється продуктами харчування, наприклад, картоплею.

Кальцій є одним з основних структурних компонентів кісток знижує збудженість нервової й м’язової тканин, проникність клітинних мембран, бере участь у процесах м’язового скорочення й згортання крові. Добова потреба людини в Кальцію становить приблизно 800 мг. Багато Кальцію міститься в молоці та молочних продуктах.

Важлива роль належить у організмі Фосфору, він як і Кальцій, бере участь у побудові кісткової тканини, входить до складу нуклеїнових кислот, АТФ, АДФ, коферментів, фосфоліпідів, які є основними компонентами клітинних мембран. Добова потреба у Фосфорі становить приблизно 1200 мг. Основним джерелом Фосфору є молоко і хліб, багато Фосфору міститься в рибі, м’ясі, квасолі, горосі.

Частина магнію міститься в кістках, а друга – у вигляді іонів усередині клітин. Магній регулює нервово-м’язову збудженість, роботу серця, активує ряд ферментів. Добова потреба в Магнію становить 400 мг. Джерелом Магнію для людини є хліб та круп’яні вироби. Значну кількість Магнію містять горіхи та овочі.

Хлор у сполуці з Натрієм на 70 % забезпечує осмотичний тиск крові й рідин в організмі. Він бере участь в утворенні шлункового соку, формуванні плазми, активує деякі ферменти. Добова потреба у хлорі близько 2 г. з кухонною сіллю до організму надходить 7-10 г Хлору, що перевищує добову потребу.

Сульфур входить до складу білків, які містять сульфурмісні амінокислоти (метіонін, цистеїн), а також деяких вітамінів. Добова потреба у Сульфурі близько 1 г і повністю задовольняється білоквмісними харчовими продуктами.

Частка атомів інших елементів організму, які належать до групи мікроелементів, складає менше 0,001% (Ферум, Купрум, Цинк, Манган, Кобальт, Йод, Флуор та ін.). вони виявлені у складі білків, ферментів та інших біологічно активних речовин.

Ферум (залізо) бере участь в утворенні гемоглобіну та деяких ферментів. Добова потреба складає близько 14 мг. Вона задовольняється звичайними продуктами харчування. На Ферум багаті печінка, нирки та бобові. Мало Феруму міститься у білому хлібі з пшеничного борошна вищого сорту і він не повністю засвоюється, оскільки знаходиться у зв’язаному стані з фосфатами і фітином.

Цинк входить до складу інсуліну та деяких ферментів. Добова потреба в Цинку 8-22 мг. Вона задовольняється звичайним раціоном. Багато Цинку міститься у печінці, бобових.

Йод бере участь в утворенні гормону тироксину. При його нестачі розвивається зобна хвороба. Добова потреба у Йоді 100-150 мг. На кількість йоду в продуктах впливає його вміст у грунті території, з якої збирався урожай. У випадку продуктів бідних на Йод, щоб попередити захворювання на зоб, застосовують йодовану сіль.

Флуор (фтор) входить до складу зубної емалі. При його нестачі виникає карієс (руйнується зубна емаль).

Добова потреба у Флуорі 3 мг. Вона задовольняється Флуором, який міститься у продуктах харчування та у воді.

/ Мінеральні речовини – забезпечують побудову опорних тканин скелету, Р, S, Мg) підтримання необхідного осматичного середовища клітин у крові, де протікають всі обмінні процеси (Na, K) утворення специфічних травних соків (Се), гормонів (J, Zn, Cu)

беруть участь у перенесенні кисню в організмі (Fe, Cu)

входять до складу деяких життєвонеобхідних вітамін і ферментів (Со, Mn, Zn).

Мінеральні речовини поділяють на макроелементи і мікроелементи.

Макроелементи –

Мікроелементи - елементи вміст яких становить менше ніж 1 мг на 100 г продукту (Cu, Zn, B, Ca, M, молібден)

Білки

R – CH – COOH

| - загальна формула амінокислот

NH₂

Серед азотних речовин, що входять до складу харчових продуктів найважливіша роль належить білкам. Їх основне значення незамінність іншими компонентами їжі. Білки складають основу процесів життєдіяльності організму і необхідність їх постійного оновлення лежить в основі обміну речовин.

Функції білків в організмі:

1) структурна – побудова тканин та клітинних компонентів;

2) функціональна – ферменти, гормони, дихальні пігменти.

Дефіцит білка в харчовому раціоні підвищує сприйнятливість організму до інфекційних захворювань, порушує процеси кровотворення, обмін ліпідів, вітамінів та інше.

У дітей при білковій недостатності сповільнюється ріст та розумовий розвиток, але тривалий надлишок білка в організмі також негативно впливає на його життєдіяльність викликаючи перезбудження нервової системи, порушення обмінних процесів, перевантаження печінки та нирок.

У щоденному раціоні дорослої людини білки повинні складати біля 14 % загальної калорійності.

Білки рослинного походження засвоюються організмом не повністю у порівнянні з білками тваринного походження.

Білок молока, яєць засвоюється – 96%, риби, мяса – 95%, хліба з борошна І-ІІ гатунків – 85%, картоплі, хліба з обойного борошна, бобових культур – 70%

Так як білки рослинного походження менш повноцінні за складом ніж білки тваринного походження, то для дорослої людини доля білка тваринного походження повинна складати в середньому біля 55% загальної кількості білка в раціоні.

Прості білки поділяють на розчинні (протеїни)

1) альбуліни – водорозчинні

2) глобуліни – розчиняються в розчинах солей

3) проламіни – спирторозчинні (гліадин в зернах)

4) глютеаніни – розчиняються в лугах (прикл. глютенін – входить до складу зерна)

нерозчинні прості білки – (протеноїди) містять багато сірки (Прикл. колаген – білок сухожилля)

Складні білки – протеїди – білки до складу яких входять залишки глюкози, нуклеїнових кислот та інші

Властивості білків – амфотерні сполуки, тобто можуть дисоціювати як кислоти і як луги.

З підвищенням кислотності ступінь розчинності білків збільшується, отже знижується рН. Білки здатні утворювати студнв, здатні денатуруватись під дією t, рН, тиску, ультрафіолетового проміння. Білки використовують як піноутворювач (розпушувач бісквітів).

Жири

Жири – найпоширеніші сполуки класу ліпідів. До ліпідів відносяться воски, стероїди, фосфоліпіди та інше, целтоїди.

Ліпіди широко поширені в природі, вони приймають участь у побудові кліткових структур тваринних та рослинних тканин, у біохімічних процесах, що протікають на клітковому рівні.

Ліпіди легко утворюють комплекси з білками, вуглеводами іншими органічними сполуками, які виконують важливі фізіологічні функції: вони забезпечують окислювально-відновні процеси на клітковому рівні, приймають участь у біосистемі білків, забезпечують перенесення речовин через кліткові мембрани, приймають участь у вищій нервовій діяльності і т.д. За хімічним складом жири це тригліцериди (складні ефіри вищих жирних кислот і трьохатомного спирту гліцерину). До складу тригліцеридів у різному поєднанні входять десятки органічних кислот.

С₁₇Н₃₃СООН – амінова кислота.

Жири тваринного і рослинного походження істотно відрізняються. У жирах насичені жирні кислоти, у жирах рослинного походження – ненасичені жирні кислоти.

Жирні властивості жиру визначають вищі вищі жирні кислоти (ВЖК), що входять до його складу, якщо до складу тригліцириду переважно насичені жирні кислоти з високою температурою плавлення, то тригліцерид твердий.

Якщо ж у його складі в основі ненасичені жирні кислоти, то при звичайних умовах цей жир рідкий.

50-60% потрібно вживати рослинних жирів. При розкладі 1г жиру до найпростіших сполук (СО₂ і Н₂О) виділяється Дж; при розкладі 1г вуглеволів чи білка виділяється Дж.

За рахунок енергетичної цінності жирів, що входять до харчового раціону організм людини отримує 30% енергії.

Харчова цінність жирів визначається їх складом, засвоюваністю та наявністю в них так званої нежирової фракції – жиророзчинних вітамінів, фосфатидів, стеринів та інше. Загальною властивістю жирів є їх нерозчинність у Н₂О, але хороша розчинність в органічних розчинниках – бензолі, бензині, сірчаному ефірі, ацетоні, хлороформі, сірководні, метиловому та етиловому спирті.

Кількість жирів у харчових продуктах:

Борошно – 1-2%

Молоко – 3-5%

Горіхи – 60-75%

Яловичина – від 4 до 25%

Жири здатні перетворюватися з рідких у тверді.

Процес гідрогенізації – здатність приєднувати Н₂ по місцю подвійного зв’язку.