Тема 14. Гигиеническая оценка витаминной полноценности питания

Цель занятия:

1. Ознакомление с биологической ролью витаминов.

2. Освоение методов количественной оценки каротина и витамина С в пищевых продуктах.

3. Составление гигиенического заключения о витаминной полноценности продуктов питания.

Место проведения занятия: учебно-профильная лаборатория гигиены питания.

Витамины – низкомолекулярные органические соединения, играющие важную роль в организме. При недостатке их в пищевом рационе возможно возникновение патологических состояний в виде гиповитаминозов, субгиповитаминозов и авитаминозов. Витамины – это группа химически различных веществ, имеющих ряд общих свойств.

1. Не образуются в организме человека или образуются в недостаточных коли­чествах, поэтому они относятся к незаменимым пищевым веществам.

2. Витамины – это биологически активные вещества, регулирующие обмен веществ и разносторонне влияющие на жизнедеятельность организма. Витамины действуют на обмен веществ самостоятельно или в составе ферментов.

3. Витамины активны в очень малых количествах. Суточная потребность в отдельных витаминах выражается в миллиграммах (мг) или их тысячных долях – микрограммах (мкг).

4. При недостатке витаминов в организме возникают гиповитаминозы и авитаминозы.

Классификация витаминов:

1. водорастворимые: аскорбиновая кислота (витамин С), витамин Р (биофлавоноиды), тиамин (витамин В₁), рибофлавин (витамин В₂), витамин В₆ (пиридоксин), ниацин (витамин РР, никотиновая кислота), цианокобаламин (витамин В₁₂), фолацин (фолиевая кислота), пантотеновая кислота, биотин;

2. жирорастворимые: витамин А, витамин D (кальциферолы), витамин Е (токоферолы), витамин К;

3. витаминоподобные вещества: холин, пангамовая кислота (витамин В₁₅), оротовая кислота, липоевая кислота и др. Эти вещества влияют на обмен веществ, широко распространены в продуктах питания, применяются как лечебные препараты. Однако они не обладают всеми свойствами витаминов, не установлена их недостаточность у человека.

Витаминная недостаточность возникает при дефиците витаминов в пище или, если поступающие с пищей витамины не всасываются из кишечника, не усваиваются или разрушаются в организме. Возникающие при этом нарушения обмена веществ и клинические проявления имеют различную степень выраженности. Под авитаминозами понимают полное истощение запасов витаминов в организме; при гиповитаминозах отмечается та или иная степень снижения обеспеченности организма одним или несколькими витаминами (полигиповитаминозы). Авитаминозы имеют характерную клиническую картину: авитаминоз витамина С – цинга; витамина D – рахит; тиамина – бери-бери и т.д. В наcтоящее время алиментарные авитаминозы встречаются крайне редко, но гиповитаминозы еще встречаются довольно часто. Гипо­витаминозы обычно не имеют четкой клинической картины и характеризуются пестротой проявлений, обусловленных нарушением обмена веществ и функций отдельных органов и систем (снижение умственной и физической работоспособности, сопротивляемости инфекциям, вялость, раздражительность, головные боли, ухудшение сна и аппетита и т.д.). Это не значит, что при гиповитаминозах нет специфических симптомов недостаточности отдельных витаминов. Например, при А-гиповитаминозе отмечается ухудшение зрения в сумерках (снижение темновой адаптации); при С-гиповитаминозе – рыхлость и кровоточивость десен; при недостаточности витаминов В₂ и В₆ – поражение губ, углов рта, языка, кожи. Однако в начальных стадиях гиповитаминоза имеются лишь незначительные, клинически малоуловимые изменения состояния организма, выявляемые в основном при определении содержания витаминов и связанных с ними ферментов в крови и моче.

Причины витаминной недостаточности организма многообразны, но можно выделить две главные группы факторов:

1. алиментарные, ведущие к возникновению первичных гиповитаминозов;

2. вторичные гиповитаминозы, возникшие в результате нарушения синтеза или усвоения витаминов.

Это деление условно, так как нередки сочетания указанных факторов (смешанные формы гиповитаминозов).

К основным причинам алиментарной витаминной недостаточности относятся:

1. Неправильное по продуктовому набору питание. Недостаток в рационе овощей, фруктов и ягод неизбежно ведет к дефициту в организме витаминов С и Р. При преимущественном употреблении рафинированных продуктов (сахар, изделия из муки высших сортов, очищенный рис и др.) поступает мало витаминов группы В. При длительном питании только растительной пищей в организме появляется недостаток витамина В₁₂.

2. Сезонные колебания содержания витаминов в пищевых продуктах. В зимне-весенний период в овощах и фруктах уменьшается количество витамина С, в молочных продуктах и яйцах – витаминов А и D. Кроме того, весной становится меньше ассортимент овощей и фруктов – источников витаминов С, Р и каротина (провитамина А).

3. Неправильное хранение и кулинарная обработка продуктов ведут к значительным потерям витаминов, особенно С, А, В₁, каротина, фолацина.

4. Нарушение сбалансированности между пищевыми веществами в рационе. Даже при достаточном по средней норме потреблении витаминов, но длительном дефиците полноценных белков может возникать недостаточность в организме многих витаминов. Это обусловлено нарушением транспорта, образования активных форм и накопления в тканях витаминов. При избытке в питании углеводов, особенно за счет сахара и кондитерских изделий, может развиваться В₁–гиповитаминоз. Длительный дефицит или избыток в питании одних витаминов нарушает обмен других.

5. Повышенная потребность организма в витаминах, вызванная особенностями труда, быта, климата, беременностью, кормлением грудью. В этих случаях нормальное для обычных условий содержание витаминов в пище оказывается малым. В условиях очень холодного климата потребность в витаминах повышается на 30–50%. Обильное потоотделение (работа в горячих цехах, глубоких шахтах и т.д.), воздействие химических или физических профессиональных вредностей, сильная нервно-психическая нагрузка резко увеличивают потребность в витаминах.

Причинами вторичной витаминной недостаточности являются различные заболевания, прежде всего пищеварительной системы. При заболеваниях желудка, желчевыводящих путей и особенно кишечника происходит частичное разрушение витаминов, ухудшается их всасывание, уменьшается образование некоторых из них кишечной микрофлорой. Усвоение витаминов страдает при глистных заболеваниях. При болезнях печени нарушаются внутренние превращения витаминов, их переход в активные формы. При заболеваниях пищеварительной системы чаще возникает недостаточность многих витаминов, хотя возможен дефицит одного их них, например витамина В₁₂ при тяжелом поражении желудка. Усиленный расход витаминов при острых и хронических инфекциях, хирургических вмешательствах, ожоговой болезни, тиреотоксикозе и многих других заболеваниях может привести к витаминной недостаточности. Некоторые лекарства имеют свойства антивитаминов: они подавляют микрофлору кишечника, что отражается на образовании витаминов, или нарушают обмен последних в самом организме. Поэтому витаминная полноценность лечебного питания приобретает исключительное значение. Включение в диеты богатых витаминами пищевых продуктов и блюд не только удовлетворяет потребность больного в этих веществах, но и устраняет их дефицит в организме, т. е. предупреждает гиповитаминозы.

Многие витамины используют в виде лекарственных препаратов. При этом витамины, включенные в комплексную терапию, активируют и нормализуют обменные процессы, положительно влияют на общую реактивность и сопротивляемость организма, состояние отдельных органов и систем. Однако длительное избыточное применение витаминных препаратов тоже может нарушать обмен веществ и оказывать токсическое действие, вплоть до возникновения заболеваний – гипервитаминозов (особенно это актуально для витаминов А и D).

Для предупреждения гиповитаминозов в нашей стране проводится обязательная С-витаминизация готовой пищи в больницах, родильных домах, санаториях, профилакториях, диетических столовых, профилактическая выдача поливитаминов рабочим на предприятиях, где имеются профессиональные вредности, витаминизация пищевых продуктов массового потребления (мука, молоко, маргарин, сахар).

Ниже рассматриваются те витамины, контроль за содержанием которых в рационе особенно важен в практике.

При расчетах содержания в пищевом рационе учитывают, что для продуктов, подвергнутых тепловой кулинарной обработке, потери составляют в среднем 20% для витаминов В₂ и РР, 30% для В₁, А и каротина и 50% для витамина С.

Витамин С участвует во многих обменных процессах. Он повышает устойчивость организма к внешним воздействиям и инфекциям, обеспечивает образование коллагена и поддерживает прочность стенок кровеносных сосудов, положительно влияет на функции нервной и эндокринной системы, печени, регулирует обмен холестерина, способствует усвоению организмом белков, железа, ряда витаминов. Витамин С должен поступать в организм ежедневно, его запасы в нем малы, а расход беспрерывен.

Главные источники витамина С – овощи, фрукты и ягоды, особенно свежие. Очень большое количество (100 и более мг) витамина С содержат шиповник, перец сладкий, чёрная смородина, петрушка, укроп. Большое количество (40–99 мг) содержат капуста, цитрусовые, рябина, щавель, шпинат. Витамин С легко разрушается при нагревании, воздействии кислорода воздуха и солнечного света, длительном хранении. Даже при правильной варке пищи теряется 50–60% витамина С, а при приготовлении овощных пюре, запеканок, котлет – 75–90%. При нарушении правил кулинарной обработки пищи витамин С почти полностью разрушается. Так, в щах из свежей капусты, простоявших горячими 3 часа после приготовления, остается 30 % витамина С, через 6 часов – 10%, а повторный нагрев полностью разрушает этот витамин. Витамин С быстро разрушается при варке пищи с открытой крышкой. В 100 г молодого картофеля содержится 20 мг витамина С, через 6 мес. хранения остается 8–10 мг. Ускоряет потери витамина С хранение овощей и фруктов в тепле и на свету, в воде после очистки. Лучше сохраняется он в цитрусовых плодах, неплохо – в некоторых плодоовощных консервах.

Суточная потребность в витамине С в зависимости от интенсивности труда и возраста составляет для мужчин 65–110 мг, а для женщин – 55–80 мг; при беременности и кормлении грудью – 75–80 мг. Потребность повышается при недостатке в питании полноценных белков. Резко возрастает (до 150–200 мг и более) потребность в витамине С при многих заболеваниях пищеварительной и сердечно-сосудистой системы, почек, ревматизме, инфекциях, анемиях, хирургических операциях, обширных ожогах, травмах и т.д. В лечебно-профилактических и санаторных учреждениях, диетических столовых проводится обязательная С-витаминизация готовой пищи.

Витамин А регулирует обменные процессы, в частности в коже, слизистых оболочках глаз, дыхательных, пищеварительных и мочевыводящих путях; повышает сопротивляемость организма к инфекциям; обеспечивает акты сумеречного зрения и ощущения цвета. Он влияет на состояние мембран клеток, тканевое дыхание, образование белковых соединений, функции эндокринных желез.

Витамин А попадает в организм в виде собственно витамина А (ретинола) и каротина, который в печени превращается в витамин А. Витамин А содержится в животных продуктах (печень, масло сливочное, яйца, икра, сливки, сыр, творог), каротин – главным образом в растительных (облепиха, морковь, перец красный, лук зелёный, томаты, рябина черноплодная). Маргарины обогащаются каротином. При кулинарной обработке продуктов без доступа кислород воздуха (варка и жаренье с закрытой крышкой) витамин А неплохо сохраняется. Витамин А разрушается под действием лучей солнца и при прогоркании жиров. Для всасывания в кишечнике витамина А и каротина необходимо присутствие жиров и желчных кислот. Всасывание каротина зависит от способа кулинарной обработки. Измельчение продуктов, их варка, приготовление пюре с добавлением жиров повышает всасывание каротина. Дефицит в рационе животных белков, жиров, витамина Е снижает усвоение витамина А и каротина.

Суточная потребность в витамине А для взрослых – 1 мг витамина А (ретинола) или 6 мг каротина. Активность каротина и степень его всасывания из кишечника меньшие, чем витамина А. Потреб­ность в витамине А возрастает до 1,25 мг во второй половине беременности и 1,5 мг – при кормлении грудью; до 1,5–2,5 мг – при заболеваниях, когда нарушается усвоение витамина А: болезнях кишечника, поджелудочной железы, печени и желчевыводящих путей. Положительно действует увеличенное потребление витамина А при некоторых заболеваниях глаз, кожи, органов дыхания, щитовидной железы, инфекциях, мочекаменной болезни, ожогах, переломах, ранах.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Определение витамина С в пищевых продуктах

Определение витамина С в пищевых продуктах основано на окислительно-восстановительной реакции аскорбиновой кислоты с реактивом Тильманса (натриевая соль 2,6-дихлорфенолиндофенол), в результате которой реактив Тильманса переходит в так называемую лейкоформу, имеющую розовую окраску. Из пробы овощей (лук, картофель, капуста) отвешивается навеска в 5 г, переносится в фарфоровую ступку и растирается с добавлением 15 мл соляной кислоты. Смесь отстаивается в тече­ние 10 мин. и фильтруется. Затем к 2 мл экстракта добавляется 13 мл дистиллированной воды и титруется реактивом Тильманса до появления розового окрашивания. Количество аскорбиновой кислоты рассчитывается в мг/% по формуле:

, где

Х – содержание аскорбиновой кислоты в мг/%

А – объем реактива Тильманса на титрование в миллилитрах.

Б – поправка на титр реактива Тильманса.

В – общий объем титруемой жидкости в миллилитрах.

Г – объем титруемого экстракта в миллилитрах.

Определение каротина в пищевых продуктах

Витамин А и каротин устойчивы к нагреванию и сушке, вследствие чего они могут длительно храниться в консервированных продуктах. Определение их основано на способности адсорбироваться органическими растворителями и давать цветные реакции.

Определение каротина в моркови.

Для этого навеску моркови (250 мг) растирают в ступке с небольшим количеством (2 г) речного песка и соды (Nа₂СО₃,). В свежие овощи, кроме того, добавляют сернокислый натрий. В полученную смесь вносят 1 г окиси алюминия в качестве адсорбента, после чего снова растирают в течение 2 мин. Затем содержимое переносят в цилиндр с очищенным бензином (10 мл), взбалтывают и отстаивают до полного оседания взвешенных частиц. Из верхнего отстоявшегося слоя отбирают 2 мл экстракта и сравнивают его окраскусо стандартной шкалой. Содержание каротина оценивается в мг/%.

Таблица 45

Сводные данные проведенных исследований

Виды анализа	Полученные результаты	Оптимальные показатели
Содержание витамина С в картофеле		Не менее 25 мг/%
Содержание витамина С в луке		Не менее 10 мг/%
Содержание каротина в моркови		Не менее 7,6–9,6 мг/%

Гигиеническое заключение. Оценивая витаминную полноценность продукта, необходимо отметить, соответствует ли он существующим гигиеническим требованиям по содержанию витаминов и указать возможные причины данного несоответствия, если оно существует. Также необходимо решить вопрос о возможности использования данного продукта в питании.

Контрольные вопросы.

1. Физиологическая роль витаминов в процессе жизнедеятельности организма человека.

2. Основные признаки гипо- и авитаминозов и принципы их профилактики.

3. Причины первичных и вторичных гиповитаминозов.

4. Методы определения витамина С и каротина в пищевых продуктах.

5. Нормативное содержание витаминов в рационе различных групп населения.

6. Санитарно-гигиенические требования к помещениям для хранения овощей и фруктов.