Химия в пище – Интегрированный урок (химия + биология) по теме «Химические вещества нашей пищи»

Химия в пище. — Химия в быту

Пищевая химия уже давно и прочно вошла в нашу повседневную жизнь. О последствиях ее применения мы пока не задумываемся, но когда приходится обращаться к врачам, начинаешь понимать, ЧТО в действительности является истинной причиной заболевания. Французы говорят: «Человек с самого рождения начинает копать себе могилу, — каждый день, своей собственной обеденной ложкой…»

Временные консерванты, которыми просто напичканы колбасы и сыры, конфеты и рыбные консервы, — это сложные химические соединения, подавляющие развитие бактерий в долго хранящихся продуктах. Но, расправившись с микробами, они принимаются за нас. Точной статистики по вызываемым ими заболеваниям пока не существует. Да это никому и не выгодно. Ни одно правительство европейских стран в полном объеме не финансирует программы по изучению влияния ингредиентов группы «Е» и консервантов на наше с вами здоровье. 

Пищевые добавки — что это такое?

Химия — наука, изучающая вещества и их превращения. Первые сведения о химических превращениях люди получили, занимаясь различными ремеслами, когда красили ткани, выплавляли металл, изготавливали стекло.

Данное время нельзя представить без химии. Но химия приносит не только пользу, но и вред. В данной работе рассматривается роль химии в повседневной жизни:

1. Чем вредна пыль? Пыльв помещениях появляется очень быстро. Многие люди недоооценивают вред от имеющейся в помещении пыли, ошибочно полагая, что пыль наносит незначительный вред. На самом деле пыль приносит гораздо разрушительное действие.

2. Бытовая химия: польза или вред? Бытовая химия — несомненное достижение цивилизации. Однако поддержтвая чистоту, средствами бытовой химии, мы недооцениваем вред, который она наносит нашему организму.

3. Вредна ли химия в продуктах? Дети обажаю лапшу из пачек, отцы — чипсы, и даже осторожные мамы нет — нет да и заправят суп бульонным кубиком. Ведь так вкуснее. Но полезнее ли?

4. Самые вредные продукты. Жевательные конфеты, чипсы, газированные напитки, шоколадные батончики, колбасно-сосисочное разнообразие, майонез ….

5. К чему приводит употребление вредных продуктов? Непрвильное питание, как правило, приводит к увеличению веса и является причиной возникновения многих заболеваний человека.

6. Губная помада, польза или вред? Каждую ли губную помаду можно назвать вредной? Пож

Химия и повседневная жизнь человека

Работа организована по секциям. В каждой секции по 3-4 ученика, которые занимают отдельные столы с табличками:

“Химия и пища”

“Химия и сельское хозяйство”

“Химия и СМС”

“Химия и строительство”

“Химик изучает рекламу”

После того как ведущий предоставит слово, один из представителей данной секции делает краткое сообщение о достижениях химии в данной области в настоящее время1. Затем остальные ученики выполняют практическую часть; демонстрируют опыты (среди которых могут быть и занимательные), задают вопросы и тут же отвечают и решают.

Ход урока

Вступительное слово учителя.

Уважаемые старшеклассники! Наш семинар-практикум посвящен теме “Химия и повседневная жизнь человека”

В любой отрасли человеческой деятельности, следовательно, в любой профессиональной деятельности, связанной с материальным миром, мы неизбежно соприкасаемся с веществами и используем их свойства и взаимодействие между собой. Химия, обладая огромными возможностями, создает невиданные ранее материалы, умножает плодородие почвы, облегчает труд человека, экономит его время, одевает, сохраняет его здоровье, создает ему уют и комфорт, изменяет внешность людей. Использование людьми достижений современной техники и химии требует высокой общей культуры, большой ответственности и, конечно, знаний. Именно с этой целью мы проводим этот урок и, надеюсь, он будет интересен и полезен также тем , кто считает химию скучным, бесполезным для себя школьным предметом , далеким от повседневной жизни обычного человека.

Итак, начнём.

Далее учитель объявляет работу секций по очереди.

Химия и пища

Химия уже давно нашла применение в пищевой промышленности Сельское хозяйство, является, конечно, основным источником пищевых продуктов, но не исключено, что со временем оно может оказаться не таким эффективным. Уже сейчас человек задумывается над тем, как более продуктивно получать равноценную пищу из других источников и это уже удается ученным-химикам и биологам. Оказывается, белок можно получать даже из углеводородов нефти! Наверное, вы слышали, что во многие пищевые продукты добавляют различные химические вещества. Одни из них придают пище привлекательный вид, другие приятный запах, третьи вкус. Но они могут выполнять и более важную роль — сохранять долго продукты, препятствовать их окислению.

 

Работа “весёлой кухни”: опыты за обеденным столом.

Вопрос 1. Отчего свекольный борщ красный?

Каждой хозяйке известно, что если борщ варится чрезмерно долго, то он постепенно теряет свою красивую тёмно-красную окраску и жидкость в кастрюле становится бледной. Чтобы вернуть борщу прежний красный цвет, в него добавляют столовый уксус или твёрдую лимонную кислоту.

Это объясняется тем, что красящее вещество свеклы, подобно лакмусу, сохраняет красный цвет только в кислой среде.

Вопрос 2. Отчего “плавает” картофель?

В литровую банку до половины наливают воды и кладут клубень картофеля. Он остаётся на дне банки. Добавляют в банку насыщенный раствор поваренной соли, и клубень всплывает. Если долить чистой воды, то он снова опускается на дно.

Как объяснить этот опыт?

Ответ: обычно картофель в воде тонет, но при добавлении насыщенного раствора соли, удельный вес которого выше удельного веса картофеля, клубень всплывает. При доливании чистой воды раствор разбавляют и удельный вес его снова изменяется, поэтому картофель опускается на дно.

Вопрос 3. Как зажечь кусочек сахара?

Если насыпать на кусок сахара немного пепла от сигарет и поднести сахар к пламени, то он загорится, и будет гореть синевато-жёлтым пламенем. Здесь пепел служит катализатором.

Вопрос 4. Как приготовить “шипучку”, хорошо утоляющую жажду в жаркий день?

Возьмите полстакана холодной кипячёной воды, всыпьте в него четверть чайной ложки пищевой соды и одну чайную ложку сахарного песка, добавьте немного (на кончике ножа) твёрдой лимонной кислоты или лимонного сока.

 

Химия и сельское хозяйство

Продукты химии широко используются в сельском хозяйстве. Это средства повышения урожайности, которые помогают человеку в борьбе с различными вредителями, – насекомыми, грызунами, сорняками, грибками и плесенью. Это пестициды и вещества, влияющие на развитие и поведение насекомых.

Многие органические вещества (витамины, кормовые антибиотики, стимуляторы роста, аминокислоты) служат добавками к кормам для сельскохозяйственных животных и домашней птицы. Для увеличения производства сельскохозяйственных продуктов используют удобрения. В растениеводстве и животноводстве используют различные пленочные материалы.

Чтобы занятие сельским хозяйством стало прибыльным делом, нужны интенсивные методы, а это, прежде всего, использование удобрений и ядохимикатов.

Вопрос 1. Поздней осенью, распахав землю, молодой фермер решил убить двух зайцев сразу: известковать участки с кислой почвой и провести подкормку ее суперфосфатом. Однако весной оказалось, что желаемый эффект не был достигнут. Почему?

(На доске записывается уравнение реакции).

Ca (H2 PO4) 2 +2 Ca (OH)2 – Ca3 (PO4)2 + 4 H2O

Вопрос 2. Опытный сосед, пожалев молодого фермера, предложил ему исправить ошибку, внеся в почву хорошо растворимое удобрение, содержащее фосфор. Он позабыл его название, но принес аккуратную запись результатов анализа (%) азота – 12,2, водорода – 5,5, фосфора – 27, кислорода – 55, 6. Что это за вещество?

(Задачу ученики решают самостоятельно, конечный результат – NH4 H2 PO4)

Вопрос 3. Для опрыскивания сада фермеру понадобилось приготовить бордосскую жидкость. Можно ли ее готовить в баках из алюминия или оцинкованной жести?

(Повторяется ряд активности Met). Кроме того, если в процессе приготовления реакция этих растворов окажется кислой, возможно вытеснение меди из раствора цинком и алюминием.

CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu 3CuSO4 + 2Al = Al2 (SO4)3 + 3Cu

Вопрос 4. Очень часто при хранении минеральных удобрений названия на полиэтиленовых мешках стираются. Есть много способов быстро оценить неизвестное удобрение с помощью подручных средств. Но для этого нужно хорошо знать свойство солей.

(Демонстрируются опыты, обсуждаются результаты)

— Если испытываемое вещество селитра, то при растворении его в воде стакан становится “ледяным”, если вещество не растворяется в воде, то это, скорее всего, фосфаты; фосмука или суперфосфат.

— Для определения солей аммония смешиваем примерно равные части удобрения и гашеной извести (гидроксида кальция) и нагреваем. При этом появляется запах аммиака.

(NH4)2 SO4 + Ca (OH)2 = CaSO4 + 2NH3 + 2H2O

— Для определения селитры, сухое, измельченное в тонкий порошок удобрение посыпать на тлеющую лучину, при этом на ней могут появиться яркие вспышки, следовательно, мы имеем дело с селитрами;

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2

 

Химия и строительство

Химия проникла и в такую отрасль промышленности, как производство строительных материалов, строительных изделий и конструкций. Так, в современном строительстве находят применение различные пластмассы, добавки в цементы и в бетоны, новые лаки, гидрофобизирующие составы и др. Это позволяет постепенно заменять традиционные строительные материалы более легкими, прочными и красивыми. Их использование связано с тем, что полимерные материалы обладают необходимым комплексом физико-химических и строительно-эксплуатационных свойств. Это, прежде всего, прочность, небольшая объемная масса (например, пено- и поропласты) и эластичность, высокая водо-, газо- и паронепроницаемость, химическая стойкость и устойчивость к коррозии. Применение пластмасс в строительстве уменьшает вес строительных конструкции. Кроме того, это дает возможность находить многие интересные инженерные и архитектурные решения.

Нередко нам приходится заниматься ремонтом самостоятельно. Многие виды ремонтных работ может освоить каждый, но химику это сделать проще, так как в основе применения большинства строительных материалов лежат чисто химические процессы. Изучив закономерности протекания этих процессов, можно сделать ремонт и быстрее и более качественно.

2

Задание 1. Опытные мастера определяют окончание “схватывания” штукатурки по внешним признакам. Можно ли определить это химическим путем – с помощью индикатора?

Ответ можно найти в учебнике для 9 кл (свойства оснований)

Ответ: при полном “схватывании” весь Са (ОН)2 превращается в карбонат и проба с фенолфталеином не даёт окрашивания, если же штукатурка не схватилась полностью, то присутствующий Са (ОН)2 дает с фенолфталеином малиновое окрашивание.

Задание 2. Как лучше с точки зрения гигиены отделать потолок и стены кухни: побелить мелом, известью, окрасить масляной краской, водоэмульсионной краской, эмалью, оклеить клеёнкой?

Необходимая информация в учебниках для 8-9 кл (горение, состав и свойства природного газа , свойства строительных материалов).

Ответ: в порядке убывания гигиенических свойств материалы можно расположить так известь, мел, водоэмульсионная краска, масляная краска, эмаль, клеенка.

Задание3. Вы собрались бетонировать дорожку на дачном участке. Когда лучше этим заняться: в жаркую сухую погоду или в дождливую, влажную?

Вам поможет информация из учебника 9 кл (строительные материалы , свойства силикатов, получение цемента )

Ответ: основным химическим процессом, происходящим при “схватывании” бетона, является гидратация. Поэтому все бетонные работы нежелательно проводить в жаркую, сухую погоду, когда вода быстро испаряется. Для нормального схватывания бетона по технологии строительных работ его надо поливать водой, поэтому для выполнения бетонных работ всегда предпочтительна влажная погода.

Задание 4. К каким процессам можно отнести процессы высыхания масляной краски и эмали: к физическим или химическим?

Ответ: высыхание масляной краски — химический процесс, эмали — физический.

 

Химия и синтетические моющие вещества (СМС)

Мыло – первое гигиеническое средство, с которым встречается каждый человек после рождения. Мылом как моющим средством человечество пользуется давно. Например, на Руси мыловарение было налажено уже в YIII веке, а в ряде европейских государств – и того раньше.

Известно, что мыло обладает поверхностной активностью, – оно снижает поверхностное натяжение воды. Однако обычные мыла обладают и существенными недостатками. У них плохая моющая способность в воде, а в водных растворах они гидролизируются с образованием щелочи. Эта щелочь оказывает вредное действие на многие ткани (шерсть, шелк и др.) И к тому же мыловарение связано с расходом огромного качества пищевых жиров.

Правда, сейчас для этой цели используют высшие карбоновые кислоты, которые получают окислением алканов. Эти кислоты нейтрализуют щелочью и полученную соль применяют для производства туалетного и хозяйственного мыла (цифры “60” и “72” на кусках хозяйственного мыла означают процент содержания в нем натриевых солей высших кислот). И все же использование мыла для стирки тканей, очистки стеклянных, керамических, деревянных, металлических, полимерных и других изделий резко сократилось и заменено СМС, которые называют также детергентами.

I . Большая стирка.

В современной жизни этот древнейший хозяйственный процесс полностью зависит от химических веществ. Новые стиральные порошки и пасты, отбеливатели, ополаскиватели обещают нам “сияющую белизну” и стирку “не прикладывая рук”. Казалось бы, не должно быть никаких проблем со стиркой. А они все-таки есть: то после тщательной стирки все-таки остались загрязнения, то не выводится старое пятно, неожиданно полиняла яркая футболка… Попробуем справиться с этими проблемами с помощью химии.

Задание 1. Вам пришлось стирать темные вещи с мылом в жесткой воде. После стирки и полоскания на них остался “седой” налет. Как его устранить и что можно было сделать, чтобы это предотвратить?

Вам помогут учебники: 9 кл (соединения кальция жесткость воды) 10 кл (свойства мыла)

Ответ: Мыло в жесткой воде плохо мылится и образует осадок стеарата кальция:

2 С17 Н35 СОО Na + Ca (HCO3)2 = (C17 H35 COO)2 Ca + 2Na HCO3

Этот осадок проступает на темных тканях в виде седого налета.

Избавиться от него можно, если прополоскать вещи в слабом растворе уксусной кислоты.

(C17 H35 COO)2 Ca + 2 СН3 СООН= 2 C17 H35 СООН + Ca (CH3 СОО)2

Чтобы этого не произошло, следовало предварительно смягчить воду кипячением или добавлением соды.

Задание 2. Почему трикотажные изделия из натуральной шерсти очень сильно вытягиваются и теряют форму после стирки, если сушить их в подвешенном состоянии, а хлопчатобумажный трикотаж можно сушить таким способом, и при этом он не теряет форму?

Повторите свойства и структуру белков (11 кл)

Ответ: Натуральная шерсть с точки зрения химии представляет собой фибриллярный белок, физические свойства которого обусловлено наличием различных типов химических связей (мостиков) между белковыми цепями. Водородные связи и солевые мостики разрушаются под действием воды, уменьшая жёсткость белковых цепей, поэтому во влажном состоянии все шерстяные вещи очень сильно растягиваются. Изделия из хлопчатобумажных (целлюлозных) волокон высыхают в результате физического процесса — испарения воды. Т.о., если высыхание хлопчатобумажных вещей – чисто физический процесс, то высыхание шерстяных изделий сопровождаются обратимыми химическими превращениями.

Задание 3. Почему стиральные порошки с биологически активными добавками особенно сильно разъедают руки?

Ответ: В эти типы порошков добавляют ферменты, разрушающие белковые загрязнения. Эти добавки будут частично разрушать и молекулы кератина, из которого состоит верхний роговой слой кожи.

II. Химчистка.

Мы нередко сталкиваемся с ситуациями, когда в самый неподходящий момент и в самом ненужном месте сажаем пятно.

Как вывести пятна различного происхождения? Например, ржавчины, сливочного масла (свежее пятно), кофе, йода, морковного сока, вишневого сока, мясного соуса. В вашем распоряжении следующие средства: персоль, стиральный порошок

(Био-С), УФ- лампа, зубной порошок, бензин, лимонная кислота .

Ответ: Ржавчину можно обесцветить раствором лимонной кислоты. Сливочное масло

(свежее пятно) легко удалить бензином или зубным порошком. Кофе, морковный сок, вишневый

Пищевая химия — это… Что такое Пищевая химия?

Пищевая химия — раздел экспериментальной химии, занимающийся созданием качественных продуктов питания и методов анализа в химии пищевых производств.

Химия пищевых добавок контролирует ввод их в продукты питания для улучшения технологии производства, а также структуры и органолептических свойств продукта, увеличения его сроков хранения, повышения биологической ценности. К числу таких добавок принадлежат:

Создание искусственной пищи также является предмет пищевой химии. Это продукты, которые получают из белков, аминокислот, липидов и углеводов, предварительно выделенных из природного сырья или полученных направленным синтезом из минерального сырья. К ним добавляют пищевые добавки, а также витамины, минеральные кислоты, микроэлементы и прочие вещества, которые придают продукту не только питательность, но так же цвет, запах и необходимую структуру. В качестве природного сырья используют вторичное сырье мясной и молочной промышленности, семена, зеленую массу растений, гидробионты, биомассу микроорганизмов, например, дрожжей. Из них методами химии выделяют высокомолекулярные вещества (белки, полисахариды) и низкомолекулярные (липиды, сахара, аминокислоты и другие). Низкомолекулярные пищевые вещества получают также микробиологическим синтезом из сахарозы, уксусной кислоты, метанола, углеводородов, ферментативным синтезом из предшественников и органическим синтезом (включая асимметрический синтез для оптически активных соединений). Различают синтетическую пищу, получаемую из синтезируемых веществ, например, диеты для лечебного питания, комбинированные продукты из натуральных продуктов с искусственными пищевыми добавками, например, колбасно-сосисочные изделия, фарш, паштеты, и аналоги пищевых продуктов, имитирующие какие-либо натуральные продукты, например, черную икру.

Литература

  1. Несмеянов А. Н. Пища будущего. М.: Педагогика, 1985. — 128 с.
  2. Толстогузов В. Б. Новые формы белковой пищи. М.: Агропромиздат, 1987. — 303 с.
  3. Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 84 с. — http://www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html
  4. Аблесимов Н. Е. Сколько химий на свете? ч. 2. // Химия и жизнь — XXI век. — 2009. — № 6. — С. 34-37.

Доклад на тему «Химия и пища»


КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Доклад
на тему «Химия и пища»
Студентки: Колесникова Т. А. и Шипова Ю. Б.
гр. БУХ-109 специальность 38.02.01
«Экономика и бухгалтерский учёт (по отраслям)»
Преподаватель: Левицкая Т.Р.
Камышин, 2014 г.
Слайд 1« Пища столь же необходима для здоровья, сколь необходимо приличное обращение человеку образованному.» ( Козьма Прутков, « Плоды раздумья»)Пища- это большое разнообразие продуктов питания, отличающихся по своему химическому составу и способам приготовления. С пищей в организм человека поступают белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, вода. Все эти вещества в организме, как в химическом реакторе, претерпевают изменения, в результате которых он получает энергию, строит новые ткани.
Слайд 2
Классификация органических веществ
Пища – топливо для человека: чтобы жить, ему надо есть. Все затраты вещества и энергии люди восполняют только пищей- значит, человеку надо есть столько, чтобы между получаемым извне веществом и затраченной энергией устанавливался баланс. Помимо энергетической ценности пищи (1200калорий), надо, чтобы рацион питания был разнообразен содержал определенное количество белков, жиров, углеводов, а также витаминов и минеральных веществ.
Слайд 3
Жиры
Жиры – ВМС природного происхождения, которые образованы глицерином и высшими карбоновыми кислотами. Они составляют существенную часть нашей пищи.
Жиры – скоропортящиеся продукты, прежде всего, из-за их взаимодействия с кислородом. Поэтому их лучше хранить в специальной воздухонепроницаемой упаковке, в холодильнике при температуре не выше +12 С
Слайд 5
Белки
Белки – природные ВМС, структурную основу которых составляют полипептидные цепи, построенные из остатков альфа-аминокислот.
Источниками белков могут служить не только животные продукты ( мясо, рыба, яйца, творог), но и растительные, например, плоды бобовых ( фасоль, горох, соя, арахис, которые содержат до 22-23% белков по массе), орехи и грибы. Однако больше всего белков содержится в сыре ( до 25 %), мясных продуктах 8-16 %), в птице(21 %), рыбе(13-21 %), яйцах(13 %), твороге(14 %).Молоко содержат 3 % белков, а хлеб 7-8 %. Среди круп чемпион по белкам гречневая (12 % белков в сухой крупе), поэтому именно ее рекомендуют для диетического питания.
Слайд 7
УглеводыУглеводы занимают исключительно большое место в питании. Их доля в продуктах питания человека составляет 50-60%. Относительная сладость сахаров в условных единицах: сахароза- 100, фруктоза- 173, глюкоза- 74, галактоза- 32,1, мальтоза- 32,5, лактоза-16, сахар-130. Для нормальной жизнедеятельности в крови человека должно содержаться 80-100 мл глюкозы на 100мл крови. Потребность человеку в углеводах связана с его энергетическими затратами и равна 365-500г/сутк

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *