Учеба  ->  Науки  | Автор: | Добавлено: 2015-05-28

Проведение химического анализа пищевых отходов

В настоящее время все больше говорят о здоровом питании, о натуральном продукте, но мало кто задумывается, насколько полезны пищевые отходы.

Актуальность таких исследований на современном этапе развития химической технологии очевидна. До середины XIX века (назовем этот период дохимическим) человек питался исключительно натуральными продуктами, лечился исключительно природными лекарствами (правда, был и Парацельс с его ртутными препаратами). В новое и новейшее время в питании и особенно лечении на первое место выходят вещества, полученные с помощью химической и биохимической технологии. Человечество находится под мощным прессом воздействия продуктов, полученных с помощью органического синтеза, начиная от строительных и упаковочных материалов и заканчивая пищевыми добавками и лекарственными средствами.

В этой связи на ведущее место выходит область химии, исследующая содержание этих новых продуктов, их превращения в окружающей среде и непосредственно в организме потребителя.

ЗНАЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА.

Значение аминокислот для организма человека.

Аминокислоты – это класс органических соединений, в состав которых входит функциональная карбоксильная группа -СООН и аминогруппа NH2-.

Из организмов выделено 20 важнейших аминокислот, список которых приведен ниже:

Глицин Цистеин Фенилаланин

Аланин Метионин* Тирозин

Валин* Лизин* Гистидин

Лейцин* Аргинин Триптофан*

Изолейцин* Глутаминовая кислота Пролин

Серин Аспарагиновая кислота

Треонин* Аспарагин

Каждая аминокислота имеет свое название особое строение и свойства. Многие аминокислоты находят применение, в частности, в медицине, животноводстве, ветеринарии.

В живых организмах аминокислоты используются для биосинтеза белков и других биологически важных соединений. Бактерии и растения могут синтезировать им аминокислоты из более простых веществ. Однако в организме животных и человека некоторые аминокислоты синтезироваться не могут и поэтому они должны поступать в организм только с пищей. Эти кислоты названы незаменимыми. (В списке кислот они отмечены звездочкой).

Поступление в организм незаменимых аминокислот определяется количеством и аминокислотным составом пищевых белков. Это надо учитывать при организации правильного питания. Недостаток любой из незаменимых аминокислот в организме приводит к нарушению обмена веществ, замедлению роста и развития.

В отдельных белках встречаются редкие (нестандартные) аминокислоты, которые образуются путем различных химических превращений боковых групп обычных аминокислот в ходе синтеза белка на рибосомах или после его окончания (так называемая посттрансляционная модификация белков). Например, в состав коллагена (белка соединительной ткани) входят гидроксипролин и гидроксилизин, являющиеся производными пролина и лизина соответственно; в мышечном белке миозине присутствует метиллизин; только в белке эластине содержится производное лизина — десмозин. (1)

Аминокислоты находят широкое применение в качестве пищевых добавок. Например, лизином, триптофаном, треонином и метионином обогащают корма сельскохозяйственных животных, добавление натриевой соли глутаминовой кислоты (глутамата натрия) придает ряду продуктов мясной вкус. В смеси или отдельно аминокислоты применяют в медицине, в том числе при нарушениях обмена веществ и заболеваниях органов пищеварения, при некоторых заболеваниях центральной нервной системы. Аминокислоты используются при изготовлении лекарственных препаратов, красителей, в парфюмерной промышленности, в производстве моющих средств, синтетических волокон и пленки и т. д.

Для хозяйственных и медицинских нужд аминокислоты получают с помощью микроорганизмов путем так называемого микробиологического синтеза (лизин, триптофан, треонин); их выделяют также из гидролизатов природных белков (пролин, цистеин, аргинин, гистидин). Но наиболее перспективны смешанные способы получения, совмещающие методы химического синтеза и использование ферментов. (2)

Итак, аминокислоты необходимы для организма человека, поэтому мы должны задуматься прежде, чем выкинуть, что-либо в мусорное ведро.

КАЛИЙ И КАЛЬЦИЙ

Калий вместе с натрием и кальцием принадлежит к преобладающим элементов в земной коре. В живых организмах, в виде ионов, калий содержится во всех тканях, как и натрий. Но в то время как натрий находится во внеклеточных жидкостях – в плазме крови, в лимфе, в пищеварительных соках, - калий, наоборот, обычно преобладает в содержимом клеток.

У человека соли калия в малых количествах уменьшают число сердечных сокращений, а в повышенных дозах вызывают чувства крайнего расслабления, так называемое калиевое торможение.

Особенно много калия в мозгу человека, в печени, в сердце и почках. Можно сказать, что калий важен в те моменты, когда организм растет. У взрослых людей потребность в калии гораздо меньше.

В то время как в морской воде много хлористого натрия, калия там очень мало. Из тысячи атомов калия только два попадают с суши в морскую воду, а все остальные остаются в почве.

Русский академик Гедройц первый нашел в почве частицы, которые задерживают различные металлы и особенно калий. Калий необходим каждому растению, и ученый доказал, что атомы калия связаны в почве очень свободно и легко, так что каждая клетка может легко поглотить их и использовать для своей жизни. Корни растений легко извлекают его из почвы. Ни одно растение без калия не может жить.

Извлеченный корнями из почвы, он накапливается в их отмерших остатках, переходит частью в организм животного и человека и вновь в перегной возвращается в почву, из которой его извлекает живая клетка растения.

КАЛЬЦИЙ.

Трудно себе представить какой-нибудь металл, который имел бы такое большое значение в судьбах образования земной коры и в сохранении жизни простейших существ, как кальций.

Ещё в далекие времена первичной земли, когда постепенно образовывалась атмосфера, когда сгущались первые капли воды, создавая моря и океаны, кальций был одним из самых важных элементов Земли. В те далекие времена, когда извержения вулканов выносили на поверхность земного шара большие количества угольной кислоты, тяжелые облака, насыщенные парами воды и углекислоты, окружали первичную Землю,- уже тогда началась история странствования атомов кальция.

Большую роль играет кальций в жизни животных организмов и человека. Он необходим всем организмам для построения скелетов. Недостаток кальция в организме ведет к уменьшению роста, к сужению грудной клетки, к искривлению ног, плоскостопию и повышает смертность среди детей. Кроме того, ионы кальция влияют на мускулатуру. Если, например, поместить в раствор чистой поваренной соли (натрий и хлор) вырезанный мускул, он будет ритмически сокращаться, если же к раствору прибавить кальция, он перестанет сокращаться и будет лежать в полном покое. Натрий и кальций – это возбуждение и торможение нервной системы в двигательной машине человека. Но в большей степени кальций возбуждает в организме обмен веществ, бодрость, потребность в пище.

Питание мясом, картошкой и белым хлебом, в которых содержится мало кальция, вызывает недостаточность кальция в организме. В противоположность этим продуктам богаты кальцием фрукты, капуста, брюква, особенно же молоко. Сладости бедны кальцием.

Если варить пищу в мягкой воде, то кальций переходит из продуктов в воду. При варке очищенного картофеля теряется и то малое количество кальция, которое в нем имеется. Чем мягче вода, тем больше в нее уходит кальция из пищи.

Из народов меньше всего потребляют кальций китайцы, которые главным образом питаются рисом, бедным кальцием. К тому же они варят его в мягкой воде и поэтому часто прибавляют в нее немного гипса. В Кантоне питаются кашей из гороховой муки и тоже прибавляют гипсовую. Болтушку. В жесткой воде, как известно, много растворенных солей кальция и магния, и поэтому она не пригодна для промышленности, да и в качестве водопроводной воды в городах. Из такой воды в трубах и котлах осаждается много извести. Поэтому в городах водопроводную жесткую воду обызвествляют (смягчают), и благодаря этому человек, живущий в городе, часто лишается важнейшего источника получения кальция.

Около 99% кальция в организме содержится в костной и зубной тканях. Остальной кальций входит в состав крови (в плазме, в эритроцитах кальций отсутствует) и находится, кроме того, в связанном с белками состоянии. Понижение содержания кальция в крови возбуждает центральную нервную систему и приводит к судорогам.

Таким образом, недостаток кальция может привести к негативным последствиям. Именно поэтому необходимо употреблять продукты, содержащие этот металл.

ЯИЧАЯ СКОРЛУПА.

Состав яичной скорлупы поразительно совпадает с составом костей и зубов и, более того, стимулирует кроветворную функцию костного мозга, что особенно ценно в условиях радиационного поражения. Введение в пищу измельченной скорлупы куриных яиц показало ее высокую терапевтическую активность и отсутствие каких-либо побочных действий, в том числе бактериального заражения. Этого нельзя сказать о скорлупе утиных яиц, которая часто инфицирована и для применения не пригодна. Исследования венгерских медиков показали, что скорлупа куриных яиц, состоящая на 90% из карбоната кальция(углекислый кальций), как раз усваивается легко. При этом она содержит все необходимые для организма микроэлементы: медь, фтор, железо, марганец, молибден, фосфор, серу, цинк, кремний и другие - всего 27 элементов! Особенно важно значительное содержание в ней кремния и молибдена - этими элементами крайне бедна наша повседневная пища, но они совершенно необходимы для нормального протекания биохимических реакций в организме. Особенно полезна скорлупа куриных яиц маленьким детям(от года), ведь в их организме процессы образования костной ткани идут наиболее интенсивно и требуют бесперебойного поступления кальция. Скорлупа, включенная в детское питание, исключительно благотворно действует при рахите и анемии. В старинных лечебниках в составе многих целительных смесей упоминаются как компоненты куриные яица вместе со скорлупой или одна скорлупа. Группа медиков и биологов заинтересовалась полезными для здоровья свойствами скорлупы куриных яиц. Более чем десятилетние исследования показали, что яичная скорлупа - идеальный источник кальция, который легко усваивается организмом Яичная скорлупа - прекрасное выводящее средство для радионуклидов и может эффективно использоваться в очагах радиоактивного заражения, так как она препятствует накоплению в костном мозге ядер стронция - 90(употреблять 2-6 г в день). На основе своих исследований врачи дают следующие рекомендации:

- обязательна "скорлупочная" профилактика при беременности;

- чрезвычайно желательно для детей от года до 6 лет;

-желательна в подростковом и юношеском возрасте(до 19-20 лет);

- профилактически дважды в год полезна "скорлупотерапия" для взрослых в целях предупреждения заболеваний позвоночника, кариеса и остеопороза.

А ведь яичная скорлупа, кроме ряда иных достоинств, - это уникальное удобрение для наших год от года беднеющих почв. В ее составе свыше 90% углекислых солей кальция, 1,3% фосфатов, 3% органических веществ. Кроме этих элементов, которые формируют твердую оболочку, есть еще аминокислоты, жиры, белки, углеводы, соединения различных металлов. Именно из них состоит мягкая оболочка, выстилающая изнутри скорлупу. Скорлупа куриного яйца весит малую толику - менее 10 г. Однако в год средняя семья выбрасывает около 5 кг удобрения, снижающего кислотность и повышающего плодородие почвы. Вносить в грунт скорлупу можно как при осенней перекопке, так и весной. Находит она применение в компостах, парниках. теплицах. На квадратный метр площади обычно вносят 150-200 г. Очень полезна скорлупа для картофеля, капусты, огурцов, томатов, репы. Любят ее и садовые культуры - вишня, малина, облепиха, слива, черешня. Применяют яичную скорлупу и в борьбе с некоторыми видами сельскохозяйственных вредителей. Так, перетертую в порошок и смоченную растительным маслом, ее бросают под лопату в борозды для уничтожения медведок. Острые осколки скорлупы ранят гребущие конечности и нарушают поверхностный покров проволочников, подгрызающих совок, личинок майского жука, заставляя их искать иные места обитания.

Исходя из вышеперечисленного мы пришли к выводу, что яичная скорлупа может быть использована в разных областях нашей жизни.

Ксантопротеиновая реакция на яичную скорлупу.

Яичную скорлупу вареного яйца освободить от подскорлуповой пленки. Промыть дистиллированной водой, слегка измельчить. К порошку добавить несколько капель концентрированной азотной кислоты. Наблюдаем, бурное выделение пены (диоксид углерода), а кусочки скорлупы размягчаются и желтеют. Слегка подогреть. Окраска стала ярче. Их надо отмыть от азотной кислоты и добавить примерно 1 мл 5-10%-ного раствора щёлочи. Кусочки скорлупы окрашиваются в ярко – коричневый цвет, что характерно для так называемой ксантопротеиновой реакции.

Яичную скорлупу вареного яйца не освобождать от подскорлуповой пленки. Промыть дистиллированной водой, слегка измельчить. К порошку добавить несколько капель концентрированной азотной кислоты. Наблюдаем, бурное выделение пены (диоксид углерода), а кусочки скорлупы размягчаются и слегка желтеют. Слегка подогреть. Окраска стала ярче. Их надо отмыть от азотной кислоты и добавить примерно 1 мл 5-10%-ного раствора щёлочи. Кусочки скорлупы окрашиваются в ярко – коричневый цвет, что характерно для так называемой ксантопротеиновой реакции.

Яичную скорлупу сырого яйца не освобождать от подскорлуповой пленки. Промыть дистиллированной водой, слегка измельчить. К порошку добавить несколько капель концентрированной азотной кислоты. Наблюдаем, очень бурное выделение пены (диоксид углерода), а кусочки скорлупы размягчаются и приобретают яркий желтый цвет. Слегка подогреть. Окраска стала ярче. Их надо отмыть от азотной кислоты и добавить примерно 1 мл 5-10%-ного раствора щёлочи. Кусочки скорлупы окрашиваются в ярко – коричневый цвет, что характерно для так называемой ксантопротеиновой реакции.

Взять подскорлуповую пленку вареного яйца. Добавить несколько капель концентрированной азотной кислоты, слегка подогреть. Наблюдаем, слабое выделение пены (диоксид углерода), пленка приобретает ярко-желтый цвет.

Биуретовая реакция на яичную скорлупу.

К порошку яичной скорлупы вареного яйца, очищенного от подскорлуповой пленки, добавить 2 -3 мл 10 %-ной щелочи и прокипятить примерно 10 – 15 минут при помешивании стеклянной палочкой. Полученный мутноватый щелочной раствор слить с осадка и, отобрав около 1мл, выполнить реакцию, просто добавить 1 – 2 капли бледно-голубого раствора сульфата меди. Появляется темно-бирюзовое окрашивание.

К порошку яичной скорлупы вареного яйца, не очищенного от подскорлуповой пленки, добавить 2 -3 мл 10 %-ной щелочи и прокипятить примерно 10 – 15 минут при помешивании стеклянной палочкой. Полученный мутноватый щелочной раствор слить с осадка и, отобрав около 1мл, выполнить реакцию, просто добавить 1 – 2 капли бледно-голубого раствора сульфата меди. Появляется темно-бирюзовое окрашивание.

К порошку яичной скорлупы сырого яйца, не очищенного от подскорлуповой пленки, добавить 2 -3 мл 10 %-ной щелочи и прокипятить примерно 10 – 15 минут при помешивании стеклянной палочкой. Полученный мутноватый щелочной раствор слить с осадка и, отобрав около 1мл, выполнить реакцию, просто добавить 1 – 2 капли бледно-голубого раствора сульфата меди. Появляется фиолетовое окрашивание.

К подскорлуповой пленке вареного яйца добавить 2 -3 мл 10 %-ной щелочи и прокипятить примерно 10 – 15 минут при помешивании стеклянной палочкой. Полученный мутноватый щелочной раствор слить с осадка и, отобрав около 1мл, выполнить реакцию, просто добавить 1 – 2 капли бледно-голубого раствора сульфата меди. Появляется темно-бирюзовое окрашивание.

Исследование растворимости яичной скорлупы (сырого яйца) в желудочном соке.

К порошку яичной скорлупы (2 мг) добавили желудочный сок (25 мл) и наблюдали растворение. Выделение газа не наблюдалось. Через 30 минут наблюдалось слабое помутнение раствора.

Исследование растворимости яичной скорлупы (вареного яйца) в желудочном соке.

К порошку яичной скорлупы (2 мг) добавили желудочный сок (25 мл) и наблюдали растворение. Выделение газа не наблюдалось. Через 30 минут наблюдалось помутнение раствора.

Исследование растворимости глюконата кальция (измельченного) в желудочном соке.

К измельченному глюконату кальция (2 мг) добавили желудочный сок (25 мл). Наблюдалось слабое выделение газа. Моментальное помутнение раствора.

4 Исследование растворимости глюконата кальция (в таблетках) в желудочном соке.

К таблетированному глюконату кальция (2 мг) добавили желудочный сок (25 мл). Наблюдалось сильное выделение газов. Помутнение раствора произошло через 5 минут.

Из проделанных опытов можно сделать следующие выводы, что как в картофельных очистках так и в яичной скорлупе содержатся аминокислоты, которые необходимы человеческому организму Но следует отметить, что на содержание ароматических кислот в яичной скорлупе температура не оказывает влияния (ксантопротеиновая реакция на скорлупу яиц вареных и сырых интенсивность окраски одинаковая). Чего нельзя сказать о биуретовой реакции - интенсивность окраски в проделанных опытах различна, характерное фиолетовое окрашивание на пептидные связи наблюдала только в пробирке, с измельченной скорлупой сырого яйца. В пробирках с вареной скорлупой окраска была иного оттенка. Из этого можно сделать вывод, что температура разрушает пептидные связи, но не оказывает влияния на ароматические кислоты.

Доказано, что яичная скорлупа богата кальцием. При растворение ее в желудочном соке мы не можем говорить о том, что организм усваивает скорлупу, даже измельченную полностью, а можем говорить только о растворение в желудочном соке. Если принять помутнение раствора за растворение исследуемого вещества, то можно сделать следующие выводы:

1. Глюконат кальция растворяется быстрее чем скорлупа, но сопровождается выделением углекислого газа.

2. Растворение яичной скорлупы идет медленнее, активного выделения газа не наблюдаем.

>

Проделанная и вышеизложенная работа еще раз доказывает, что пищевые отходы содержат много полезных веществ, которые легко усваиваются нашим организмом.

Наше время отмечено значительным расширением количества производителей пищевых продуктов, а также менее строгим подходом к применению разнообразных пищевых добавок и суррогатов. Погоня за сиюминутной прибылью ведет к тому, что нечестные и безответственные люди используют некачественное, а порой и опасное для здоровья сырье в производстве пищевых продуктов. Широко распространились так называемые биологически активные добавки (БАД), контроль за качеством которых не столь строг. Вообще в России как развивающейся стране ещё слабо поставлен механизм контроля качества пищевых продуктов, напитков и, что особенно удручает, лекарственных средств. Конечно, эта сфера требует дорогостоящего лабораторного оборудования и, главное, квалифицированных кадров. А пока можно посоветовать потребителю быть бдительным, критически относиться к рекламным наворотам и развивать свою потребительскую культуру.

Пищевые отходы принято считать абсолютно ни на что негодным, бросовым продуктом. Их место в мусорном баке. Однако проведённое исследование доказало наличие в них ценных важнейших биологических веществ необходимых организму, таких как амино- и хлоргеновая кислоты.

Исходя из результатов проведенного исследования, можно дать следующие рекомендации по применению пищевых отходов:

- употреблять в пищу картофель с кожурой (в «мундире», печёный и т. д. ).

- применять в рационе питания порошок яичной скорлупы; желательно сырых яиц.

Методика применения скорлупы куриных яиц очень проста. Яйца предварительно моют теплой водой с мылом, хорошо ополаскивают. Для маленьких детей необходимо на 5 минут помещать скорлупу в кипящую воду. Скорлупа от яиц, сваренных в крутую, чуть менее активна, но зато полностью готова к использованию, пройдя стерилизацию в процессе варки. Дозировка - от 1,5 до 3 г ежедневно, в зависимости от возраста. Растирать в порошок скорлупу лучше в ступке: замечено, что при использовании кофемолки препарат получается менее активный. Прием с утренней едой - с творогом или кашами.

Что делает большинство людей, со скорлупой использованного яйца, картофельными очистками, шелухой лука и чеснока? Конечно же, отправляют все это в мусорное ведро. Вот тут-то и задумаешься: ”А не потому ли мы так бедны, что так расточительны?”

На этом работа по данной проблеме не завершается. В дальнейшем планируется продолжить аналогичные исследования других отходов продуктов питания.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)