Меню
Головна
 
Головна arrow Маркетинг arrow Теоретичні основи товарознавства і експертизи
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Лекція 7. Склад, структура, будова та властивості матеріалів і виробів

Хімічний склад і структура матеріалів і виробів

Будь-який товар має особливостями і зовнішніми проявами, які називаються властивостями. Властивості товарів залежать від їх хімічного складу, структури, конструкції, внутрішніх взаємодій вузлів і деталей.

Властивість товару - це об'єктивна особливість товару, що виявляється при розробці, виробництві, випробуваннях, зберіганні, транспортуванні, технічному обслуговуванні, ремонті і експлуатації або споживанні.

Первинні властивості матеріалів і виробів товару ділять на: хімічні, фізичні, біологічні. Вони залежать від хімічного складу, структури матеріалів та виробів.

Склад і структура сировини, матеріалів, готових виробів створюються природою і удосконалюються (оптимізуються) у процесі технологічної обробки.

Взаємозв'язок хімічного складу і структури речовин з властивостями готових виробів, чинниками, що роблять вплив на властивості виробів, детально вивчають у дисциплінах "Матеріалознавство" і "Технологія". Хімічний склад обумовлюється конкретними хімічними елементами, з'єднаними в певних кількостях, а також порядком їх сполуки та розподілу в просторі.

Хімічний склад характеризується якісними і кількісними характеристиками. Якісна характеристика хімічного складу - це наявність тих або інших елементів в речовині. Кількісна характеристика хімічного складу - це зміст компонентів (елементів) у рідкому, твердому, газоподібному сумішах (концентрація). Концентрація може виражатися і в безрозмірних величинах: масова, об'ємна або молярна частка.

Масова концентрація речовини (кг/м3) - величина, рівна відношенню маси компонента до об'єму системи.

Масова частка - це відношення маси компонента суміші до маси суміші. Наприклад, при оцінці якості текстильних матеріалів оцінюють масову частку волокон, складових текстильний матеріал. Масова частка може виражатися у відсотках або частках одиниці.

Молярна концентрація речовини (моль/м3) являє собою відношення кількості компонентів, вираженого в молях, до об'єму системи.

Молярна частка речовини - відношення кількості речовини компонента в молях до загальної кількості молей речовини суміші.

Об'ємна частка - відношення обсягу компонента до об'єму суміші.

Хімічний склад продовольчих товарів

Розглянемо особливості хімічного складу продовольчих товарів.

Продукти харчування і вода забезпечують процеси життєдіяльності організму людини. Неповноцінний хімічний склад продуктів харчування і води призводить до нестачі деяких хімічних елементів в організмі людини і викликає порушення діяльності нервової системи, обміну речовин, захворювання травного тракту.

Перевищення допустимих концентрацій токсичних елементів (олова, свинцю, ртуті, селену, миш'яку та ін) в продуктах харчування може призвести до отруєння і тяжких захворювань людини.

До складу продуктів харчування входять органічні і неорганічні речовини. До неорганічних речовин відносяться вода і зольні елементи (макро - і мікроелементи). До органічних речовин, присутніх в продуктах, відносяться вуглеводи, жири і ліпіди, азотисті речовини, органічні кислоти, ферменти, вітаміни.

Вода розчиняє, переносить їжу і продукти обміну речовин в організмі людини, є середовищем, у якій відбуваються всі процеси обміну речовин. Вона бере участь у підтримці постійної нормальної температури тіла людини. Дорослій людині необхідно в середньому 1,750-2,200 дм3 води в добу. Ця потреба задовольняється за рахунок питної води й води, що міститься в продуктах харчування.

Вода в продуктах харчування може бути вільна і зв'язана. Вміст води в продуктах харчування розрізняється. Наприклад, у сахарі міститься 0,1-0,4% води; хліб - 40-50%; в свіжих плодах і овочах - 70-96%. Кількість води в харчових продуктах впливає на їх поживні властивості, сохраняемость, смак, консистенцію.

Продукти з високим вмістом вологи мають низьку енергетичну цінність, обмежену сохраняемость (в них швидко розвиваються мікроорганізми, прискорюються хімічні та інші процеси). Продукти з низьким вмістом води зберігаються більш тривалий час. Але при зменшенні необхідного вмісту вологи овочі і плоди в'януть, знижуються їх смакові та естетичні властивості, маса. Вологість продукту (кількість води, виражене у відсотках до первісної маси продукту) є важливою властивістю.

Зольні елементи містяться в продуктах харчування в невеликих кількостях (наприклад, в м'ясі 0,6-1,2%, молоко - 0,7%, карамелі - 0,1-0,2%).

Ці елементи в залежності від кількісного вмісту в продуктах поділяються на макро - і мікроелементи.

Мікроелементи - кальцій, фосфор, сірка, калій, натрій, залізо, магній, хлор - складають десяті і соті частки відсотка маси продукту. Вміст мікроелементів йоду, міді, алюмінію, цинку, кобальту та ін. - обмежена дуже малою кількістю. Виділяють також ультрамікроелементи (радій, торій, ртуть і ін).

Макро - та мікроелементи беруть участь у побудові кісткової тканини, підтримці захисних властивостей і працездатності організму. Наприклад, фосфор бере участь в диханні, необхідний для нормальної діяльності нервової системи і роботи м'язів; калій сприяє виведенню з організму води і солей натрію; солі магнію сприяють зниженню холестерину в плазмі крові, покращують роботу кровоносної системи. Мікроелементи активізують різні ферментативні процеси, що впливають на внутрішньоклітинний обмін речовин, кровотворну діяльність, процеси росту та ін Так, мідь, кобальт, марганець стимулюють ріст організму і кровотворення, кобальт є складовою частиною вітаміну В2.

Деякі мікроелементи в значній кількості є сильними отрутами. Тому вміст мікроелементів у продуктах харчування строго обмежується санітарними нормами; присутність солей ртуті, свинцю, миш'яку не допускається.

Організму людини необхідно 20-30 г зольних елементів в добу.

Вуглеводи є джерелом енергії для організму, впливають на жировий обмін і виконують ряд інших функцій. 1 г вуглеводів виділяє при окисленні 15,7 кДж енергії. При нестачі вуглеводів організм людини для покриття витрат енергії розщеплює навіть білки; зайві вуглеводи перетворюються на жир, який відкладається в організмі. У середньому дорослій людині потрібно на добу 400-500 г вуглеводів. Вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди, полісахариди.

Моносахариди, зокрема глюкоза і фруктоза, мають важливе харчове значення, добре розчиняються у воді, легко засвоюються організмом людини, мають солодкий смак. У вільному вигляді глюкоза і фруктоза присутні в плодах, овочах, меді. В промисловості глюкозу отримують із крохмалю, а фруктозу - з інуліну, який міститься в цикорії. Виробництво хліба, кисломолочних продуктів засновано на здатності моносахаридів сбраживаться дріжджами і молочнокислими бактеріями.

Олігосахариди (сахароза, мальтоза, лактоза) в процесі обміну речовин перетворюються в моносахариди.

Цукри мають різну ступінь солодощі. Найбільш солодкий і гігроскопічним цукром є фруктоза, а найменш солодким - лактоза.

Полісахариди (крохмаль, інулін, глікоген, целюлоза) теж є важливими речовинами. Крохмаль накопичується у вигляді зерен різної форми і розміру в бульбах, коренях, стеблах, насінні рослин. Найбільша його кількість - в зернах злаків, картоплі, борошна, хліб. Крохмаль не розчиняється у воді, сильно набухає, утворює крохмальний клейстер. Під дією ферментів, кислот він розщеплюється до глюкози і майже повністю засвоюється організмом. Глікоген (тваринний крохмаль) міститься в печінці тварин, м'ясі, рибі і під дією ферментів перетворюється в глюкозу.

Клітковина становить основу клітинних стінок рослин. Організм людини її майже не засвоює. Клітковина посилює перистальтику кишечника, в певній кількості позитивно впливає на його діяльність. Високий вміст клітковини знижує живильну цінність продукту.

До ліпідів відносять жири і жироподібні речовини.

Жири входять до складу тваринних організмів і рослин. Кількість жирів у продуктах коливається в широких межах: у рослинних оліях, маргарині, вершковому маслі, пряжених жирів - 60-99,9%, а в плодах і овочах - до 0,5%. За хімічною природою жири є сумішшю складних ефірів трехатомного спирту гліцерину і різних жирних кислот.

Жирні кислоти у залежності від хімічної структури поділяються на насичені і ненасичені. Насичені жирні кислоти - пальмітинова, стеаринова та інші - не здатні до реакцій приєднання, при нормальній температурі вони тверді. Ненасичені жирні кислоти при температурі 18-20°С рідкі, здатні до реакцій приєднання. Найбільш часто в жирах зустрічаються олеїнова, лінолева ненасичені жирні кислоти.

Жири легше води, нерозчинні у воді, але можуть утворювати емульсії. Здатність до утворення емульсій використовується при виробництві маргарину, майонезу та інших продуктів. Жири добре розчиняються у бензині, ефірі. На цій властивості засновано витяг їх з насіння олійних методом екстракції. Засвоєння жирів пов'язано з температурою їх плавлення: жири з високою температурою плавлення засвоюються погано. При зберіганні на повітрі жири окислюються, що призводить до згіркнення та осаліванія.

За походженням жири бувають рослинні та тваринні; по консистенції - рідкі і тверді. В організмі людини вони беруть участь в обміні речовин, синтезі білків, утворення тканин, є джерелом жиророзчинних вітамінів та енергії. При окисленні 1 г жиру виділяється 37,7 кДж. Добова норма споживання жирів становить від 80-100 г залежно від віку людини, виконуваної роботи і інших чинників.

Вміст жирів є важливою характеристикою продуктів харчування.

Білки утворюють основу м'язів, кісток, крові, нервової тканини, входять до складу ферментів, вітамінів, гормонів. Білкові речовини є важливими компонентами продуктів харчування людини.

Білки складаються з амінокислот. В організмі людини вони розпадаються до амінокислот, і з одних утворюються інші. Але є ряд амінокислот, які в організмі утворитися не можуть, їх називають незамінними. Білки, які входять усі незамінні амінокислоти, називають повноцінними, до них належать білки м'яса, риби, яєць, молока. Білки, в молекулі яких відсутня хоча б одна незамінна амінокислота, називаються неповноцінними.

Всі білки поділяються на прості і складні. Прості білки (протеїни) мають у складі залишки амінокислот. Складні білки (протеиды) представляють собою з'єднання простих білків з цукрами, липоидами, фарбувальними речовинами та ін.

Білки володіють амфотерностью, великою молекулярною вагою; денатурація відбувається при нагріванні вище 50-60 °С, гідроліз під дією кислот, лугів, ферментів на амінокислоти. При набуханні білки поглинають велику кількість води.

Денатурація білків (від лат. de - приставка, що означає відділення, видалення і nature - природа) - втрата білковими речовинами їх природних властивостей (розчинності, гідрофільності та ін) внаслідок порушення просторової структури їх молекул.

Кількість білків у продуктах харчування різному: в сої - 35%, м'ясі - 14-21, овочах - 0,5-6,5, плодах - до 1,5%.

Добова норма білків для дорослої людини складає від 80 до 100 м, у тому числі тваринних білків - 50 р. При окисленні 1 г білка виділяється 16,7 кДж.

Вітаміни сприяють нормальному обміну речовин, росту організму, підвищують опірність до захворювань.

Відсутність вітамінів у їжі викликає важкі захворювання - авітамінози, недолік - гіповітамінози, а надлишкове надходження їх в організм призводить до гинервитаминозу. Більшість вітамінів позначають буквами латинського алфавіту, але встановлені також найменування вітамінів за їх хімічним складом. Всі вітаміни умовно поділяються на жиророзчинні (А, Д, Е, К)і водорозчинні (С, Р, РР, групи В та ін) і вітаміноподібні речовини.

Нестача вітаміну А (ретинолу) в організмі призводить до затримки росту, захворювання очей, зниження опірності організму інфекціям. Вітамін А міститься в продуктах тваринного походження (печінка тріски, вершкове масло, яєчний жовток і ін). В рослинних продуктах він знаходиться у вигляді каротину, який під дією ферментів перетворюється в організмі у вітамін А. Високий вміст каротину характерно для моркви, абрикосів, гарбуза та ін.

Найбільш він добре засвоюється організмом разом із жирами.

Вітамін D (кальциферол) регулює засвоєння кальцію і фосфору. Міститься тільки в продуктах тваринного походження. Він має провітаміни, які під дією сонячних променів можуть перетворюватися в організмі людини вітаміни D2, D3.

Вітамін Е (токоферол) називають фактором розмноження. Високий вміст вітаміну Е характерно для обліпихової, кукурудзяної, соєвої олії, зародків пшениці, ячменю, жита та ін

Вітамін К (філохінон) відіграє важливу роль у процесах згортання крові. Його високий вміст характерно для капусти, гарбуза, кропиви та ін

Вітамін С (аскорбінова кислота) підвищує опірність організму інфекційним захворюванням, бере участь у синтезі багатьох речовин, які витрачаються на побудову кісткової і сполучної тканин, захищає від захворювання на цингу. Найбільш високий вміст вітаміну С характерно для плодів і овочів (чорна смородина, капуста, цитрусові та ін). Вітамін С легко руйнується при доступі повітря, нагріванні, але добре зберігається у кислому середовищі.

Вітамін В (тіамін) бере активну участь у ферментативних процесах, обміні речовин. Відсутність його в їжі призводить до захворювання нервової системи. Великий вміст вітаміну В, характерно для сухих пивних дріжджів, гороху, свинини, хліба зі шпалерного борошна.

Вітамін В2 (рибофлавін) сприяє зростанню організму, бере участь у вуглеводному обміні речовин, окислювально-відновних процесах. Міститься в тих же продуктах, що і вітамін В1.

У живій клітині можуть бути присутніми також антивітаміни, які руйнують вітаміни або перешкоджають їх синтезу.

Ферменти беруть участь у всіх процесах, що протікають в організмі. За характером дії вони відносяться до біокаталізатора; виробляються тільки живими клітинами, але виявляють свою дію і поза клітини.

Основою складу ферментів є білки. Для них характерні деякі спільні властивості: специфічність дії, висока каталітична активність, залежність активності від зовнішніх умов.

У виробництві багатьох продуктів харчування ферменти відіграють важливу роль. На дії ферментів засноване, наприклад, отримання сирів, чаю, кисломолочних продуктів, хліба та ін Ферментативними процесами є дихання зерна, овочів, плодів при зберіганні, післязабійній дозрівання м'яса і багато інших. Це позитивно впливає на якість продуктів, але в деяких випадках ферменти можуть спричинити погіршення якості або псування продуктів (потемніння плодів при сушінні, гниття, прокисание, прогоркание).

Органічні кислоти (оцтова, молочна, яблучна, лимонна, винна, бензойна, саліцилова) можуть міститися в продуктах як природна складова частина або вводитися і утворюватися в них у процесі технологічної обробки. Кислоти поряд з іншими речовинами надають продуктам смак і сприяють зберігання деяких з них.

До складу продуктів харчування входять дубильні, фарбувальні, ароматичні речовини, глікозиди, алкалоїди.

Внесення незначних змін у склад продукту (наприклад, в його рецептуру) може сильно вплинути на властивості і дати істотні відмінності в якості нового товару і випускався раніше. Ці якісні зміни можуть бути помітні споживачеві і негативно позначаться на попиті. У деяких випадках зміна складу може відбуватися дуже повільно, майже невловимо у зв'язку з поступовою зміною складу і властивостей сировини, введенням харчових добавок.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Характеристика основних властивостей сировини, матеріалів і виробів
Стандартні зразки складу та властивостей речовин і матеріалів
Злочини, що порушують правила безпеки при веденні робіт, а також звернення вибухових, легкозаймистих речовин, піротехнічних виробів, ядерних матеріалів або радіоактивних речовин. Порушення правил пожежної безпеки: поняття, склад і види
Злочини, що порушують правила безпеки при веденні робіт, а також звернення вибухових, легкозаймистих речовин, піротехнічних виробів, ядерних матеріалів або радіоактивних речовин. Порушення правил пожежної безпеки: поняття, склад і види
Характеристика основних властивостей сировини, матеріалів і виробів
Класифікація продовольчих або непродовольчих товарів по однорідним групам
Функціональні показники непродовольчих товарів
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси