План-конспект проведения урока на тему: " Пища настоящего и бу-дущего"

Тиамин  (витамин B1) - соединение сложной химической структуры, содержащее серу, которая и придает ему характерный неприятный запах. Тиамин разрушается при нагревании в присутствии влаги; в сухом виде он стабилен. В процессе приготовления пищи или консервирования продуктов содержание тиамина в них уменьшается, но связано это главным образом не с нагреванием, а с тем, что он легко вымывается. В природе тиамин широко распространен, но в большинстве пищевых продуктов его содержание невелико. Современные вкусы и способы приготовления пищи привели к тому, что люди стали получать меньше тиамина.

Поэтому в  муку теперь вносят витаминные добавки. Много тиамина содержится в дрожжах, арахисе, горохе и других бобовых  культурах, постной свинине, отрубях  и проростках злаковых растений. Содержание тиамина определяют с помощью тиохромного теста, основанного на измерении интенсивности флуоресценции тиохрома - производного тиамина. Тиамин играет важную роль в ферментной системе, обеспечивающей использование углеводов клетками. При недостатке тиамина углеводы в тканях организма "сгорают" не полностью; при этом накапливаются токсичные продукты, что и может служить причиной бери-бери - болезни тиаминной недостаточности. Дефицит тиамина иногда возникает при алкоголизме - как результат неправильного питания.

Взрослым  рекомендуется ежедневно потреблять от 1 до 1,5 мг тиамина. В лечебных целях тиамин назначают в значительно больших дозах без заметных побочных эффектов.

 

Глава 2. Синтетическая пища

Синтетические пищевые продукты - это продукты, как правило, высокой белковой ценности создаваемые новыми технологическими методами на основе отдельных пищевых веществ (белков или составляющих их аминокислот, углеводов, жиров, витаминов, микроэлементов и др.); по внешнему виду, вкусу и запаху обычно имитируют натуральные пищевые продукты.

Синтетические пищевые продукты — это продукты, получаемые из химически синтезированных пищевых веществ. Современная синтетическая органическая химия в принципе позволяет синтезировать любые пищевые вещества из отдельных химических элементов, однако сложность синтеза высокомолекулярных соединений, к которым относятся биополимеры пищи, особенно белков и полисахаридов, делает производство синтетическую пищу на современном этапе экономически нецелесообразным. Поэтому пока из продуктов химического синтеза в питании используются низкомолекулярные витамины и аминокислоты. Синтетические аминокислоты и их смеси применяются как добавки к натуральным пищевым продуктам для повышения их белковой полноценности, а также в лечебном питании (в т. ч. для внутривенного введения больным, нормальное питание которых затруднено или невозможно) [9].

Мировой дефицит полноценного пищевого белка (содержащего все незаменимые, т. е. не синтезируемые организмом, аминокислоты), затрагивающий ³/₄ населения земного шара, ставит перед человечеством неотложную задачу поиска богатых, доступных и дешёвых источников полноценного белка для обогащения натуральных и создания новых, т. н. искусственных, белковых продуктов.

Идеи о получении синтетической пищи из отдельных химических элементов высказывались ещё в конце 19 в. Д. И. Менделеевым и одним из основателей синтетической химии П. Э. М. Бертло. Однако практическая их реализация стала возможной лишь в начале 2-й половины 20 в. в результате достижений молекулярной биологии, биохимии, физической и коллоидной химии, физики, а также технологии переработки волокнообразующих и плёнкообразующих полимеров и развития высокоточных физико-химических методов анализа многокомпонентных смесей органических соединений (газо-жидкостная и другие виды хроматографии, спектроскопия и т. п.).

В СССР широкие  исследования по проблеме синтетической пищи начались в 60—70-х гг. по инициативе академика А. Н. Несмеянова в институте элементоорганических соединений и развивались в трёх основных направлениях: разработка экономически целесообразных методов получения изолированных белков, а также отдельных аминокислот и их смесей из растительного, животного и микробного сырья; создание методов структурирования из белков и их комплексов с полисахаридами ИПП, имитирующих структуру и вид традиционных пищевых продуктов; исследование натуральных пищевых запахов и искусственное воссоздание их композиций [2].  

 Разработанные  методы получения очищенных белков  и смесей аминокислот оказались универсальными для всех видов сырья: механическое или химическое разрушение оболочки клетки и извлечение фракционным растворением и осаждением соответствующими осадителями всего белка и других клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов вместе с витаминами); расщепление белков ферментативным или кислотным гидролизом и получение в гидролизате смеси аминокислот, очищаемой с помощью ионообменной хроматографии, и др. Исследования по структурированию позволили получить искусственно на основе белков и их комплексов с полисахаридами все основные структурные элементы естественных пищевых продуктов (волокна, мембраны и пространственные набухающие сетки из макромолекул) и разработать способы получения многих синтетических продуктов питания (зернистой икры, мясоподобных продуктов, искусственных картофелепродуктов, макаронных и крупяных изделий).

Так, белковая зернистая икра готовится на основе высокоценного молочного белка казеина, водный раствор которого вводят вместе со структурообразователем (например, желатиной) в охлажденное растительное масло, в результате чего образуются «икринки». Отделив от масла, икринки промывают, дубят экстрактом чая для получения эластичной оболочки, окрашивают, затем обрабатывают в растворах кислых полисахаридов для образования второй оболочки, добавляют соль, композицию веществ, обеспечивающих вкус и запах, и получают деликатесный белковый продукт, практически неотличимый от натуральной зернистой икры. Искусственное мясо, пригодное для любых видов кулинарной обработки, получают методом экструзии (продавливания через формующие устройства) и мокрого прядения белка для превращения его в волокна, которые затем собирают в жгуты, промывают, пропитывают склеивающей массой (студнеобразователем), прессуют и режут на куски. Жареный картофель, вермишель, рис, ядрицу и другие немясные продукты получают из смесей белков с натуральными пищевыми веществами и студнеобразователями (альгинатами, пектинами, крахмалом) [4].  

 За рубежом  первые патенты на производство  искусственного мяса и мясоподобных  продуктов из изолированных белков  сои, арахиса и казеина были  получены в США Ансоном, Педером  и Боэром в 1956—63. В последующие годы в США, Японии, Великобритании возникла новая промышленность, производящая самые разнообразные ИПП (жареное, заливное, молотое и другое мясо разных видов, мясные бульоны, котлеты, колбасы, сосиски и другие мясопродукты, хлеб, макаронные и крупяные изделия, молоко, сливки, сыры, конфеты, ягоды, напитки, мороженое.).

В США, на долю которых приходится почти 75% мирового производства сои, выпуск синтетической пищи на основе соевых белков достигает сотен тыс. В Японии и Великобритании для производства используются в основном растительные белки (в Великобритании в экспериментах начато изготовление искусственного молока и сыров из зелёных листьев растений).

Одной из проблем  создания синтетической пищи является придание продукту не только необходимой  структуры, но и определенных свойств  – запаха, вкуса, цвета и т.д. Эту роль выполняют специальные органические добавки, которые не только справляются с этой задачей, но и улучшают натуральные продукты питания. Такими добавками могут быть как индивидуальные вещества, так и сложная смесь, состоящая из десятков различных органических соединений. Чаще всего это эфирные масла, сложные эфиры, некоторые спирты, альдегиды, кетоны, а также углеводороды. Приведем только некоторые соединения, обладающие соответствующим запахом:

СН₃ – СООСН₂ – СН₂ – СН (СН₃)₂ изопентилацетат (запах бананов).

С₃Н₇ – СООС₂Н₅ этилбутират (запах ананасов).

СН₂ = СН – СН₂ - S – S – CH₂CH = CH₂ диаллилдисульфид (запах чеснока).

Однако запахи отдельных продуктов являются чаще всего результатом сложения запахов  смеси органических соединений. Так, в аромате свежеиспеченного хлеба найдено 159 веществ, а фурфурилметилдисульфид – одно из них, хотя и основное. Иногда решающее значение в возникновении запаха имеют соединения, находящиеся в смеси в ничтожных количествах (менее 0,1 %).

В пищевой  промышленности применяются различные органические кислоты: уксусная, лимонная молочная, адипиновая, яблочная. В колбасные изделия добавляют для улучшения вкуса мононатриевую соль глутаминовой кислоты.

Среди органических соединений особенно много таких, которые обладают сладким вкусом. Из них наиболее известна сахароза. Но сахароза не самое сладкое вещество. Например, фруктоза слаще ее на 73%, ксилит – вдвое, а сахарин – в 500 раз [1].

Для улучшения  внешнего вида продуктов питания  используют различные органические красители, главным образом природные, например красный краситель, содержащийся в вишне, смородине и бруснике - цианидин и близкий ему по строению, придающий красный цвет ягодами земляники – пеларгонидин.

 

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1. Определение органолептических показателей

Метод основан  на органолептической оценке внешнего вида, цвета, запаха, вкуса и консистенции.

Для определения  органолептических показателей  чипсов часть объединенной пробы продукта помещают на лист белой бумаги  и при рассеянном дневном свете или люминесцентном освещении устанавливают форму, пористость, пузырчатость, а затем последовательно определяют запах, вкус и консистенцию на соответствие их требованиям технологической документации.

3.2. Качественное  определение жиров

Положите  чипсы на фильтровальную бумагу и  согните ее пополам, раздавив испытуемый образец на сгибе бумаги. Удалите  кусочки чипсов с фильтровальной бумаги и посмотрите бумагу на свет.

3.3 Приготовление  водной вытяжки для качественного  определения растворимых компонентов

Раскрошите 1-3 чипсов и перенесите крошки в пробирку. Добавить 15-20 мл дистиллированной воды и нагрейте пробирку в пламени  спиртовки. Профильтровать смесь, фильтрат соберите и использовать для следующего испытания.

3.4. Качественное  определение катионов натрия

Половину  полученного в пробирке фильтрата  поместите в чашку для выпаривания  досуха. В сухой остаток погрузите  графитовый стержень, который затем внесите в несветящееся пламя горелки. Определили наличие катионов натрия в чипсах.

3.5. Качественное  определение катионов хлоридов - ионов

Налейте в  пробирку 1-2 мл водной вытяжки и добавьте 3-4 капли 5%-ого раствора нитрата серебра, а затем 1-2 мл 0,1 М раствора азотной кислоты. Определили наличие катионов хлоридов – ионов в чипсах.

3.6.Качественное  определение крахмала [11].

Налейте в  пробирку 1-2 мл водной вытяжки  и  добавьте 2-3 капли 3%-ого спиртого раствора йода. Раствор окрасился в синий цвет. Следовательно, качественная реакция на крахмал положительна.

3.7 Определение канцерогена в исследуемом продукте

Внести ломтик чипсов в пламя спиртовки и  держать до появления едкого запаха пластмассы. Определили наличие канцерогена в чипсах [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. План- конспект урока на тему: «Пища настоящего и будущего».

 

Цели:

-доведение  до учащихся информацию о различных  биологически активных веществах, имеющие как положительные свойства так и опасное влияние на организм человека.

-убеждение  учащихся, что здоровье их зависит от знаний и самостоятельного обдуманного выбора, что употреблять в пищу.

Задачи:

-расширить  знания учащихся о проблеме  питания, изучить классификацию пищевых добавок, раскрыть их значения и обсудить возможные не желательные последствия их применения, развивать умения учащихся работать с различными источниками информации, умение выделять главное, сравнивать, обобщать, делать выводы.

Ход мероприятия:

Часть 1:Выступление  учителя:

Еще в XIX веке один из отцов органического  синтеза французский ученый Марселен Бертло предрекал, что люди будущего (то есть мы) станут питаться так: «Каждый будет брать на обед таблетку азота, чуть-чуть жиров, немного крахмала и сахара, бутылочку ароматизатора и, смешав все это, получать кушанье по собственному вкусу».

Говорить, что человечество совсем не продвинулось на пути создания искусственной еды, было бы неточно: к примеру, мы давно уже питаемся синтетическими витаминами, которые ничем не хуже настоящих, в пищевой промышленности повсеместно используются синтезированные аминокислоты. Так, лизин служит для обогащения пищевых продуктов, глутаминовая кислота (обычно в виде соли – глутамата натрия) придает колбасам и фаршам «мясной» вкус (кстати, она использовалась и в шитбургерах), а глицин усиливает вкус газированных напитков.

Но  не стоит забывать, что все хорошо в меру. Тот же глутамат натрия  применяется при лечении гастрита с пониженной кислотностью, стало быть, если у человека повышенная секреция желудка, он может заработать серьезные проблемы со здоровьем. Кроме того, медики считают, что избыток глутаминовой кислоты усугубляет течение бронхиальной астмы и, так как это вещество возбуждающе действует на нейроны, может способствовать развитию дегенеративных заболеваний центральной нервной системы. 

Часть 2:Информация к обсуждению.

Пищевые добавки.

Современное производство продуктов питания  немыслимо без пищевых добавок. Разрешённые к применению не опасны для здоровья человека, однако некоторые из них способны вызвать аллергическую реакцию или другие побочные эффекты, которые не сразу проявляются.