Хімія і повсякденне життя людини

Хімія, володіючи величезними можливостями, створює не бачені раніше матеріали, помножує родючість грунту, полегшує працю людини, економить його час, вдягає, зберігає його здоров’я, створює йому затишок і комфорт, змінює зовнішність людей. Але та ж хімія може стати і небезпечною для здоров’я людини, навіть смертельно небезпечною.
Письменник-фантаст і вчений-біохімік Айзек Азімов писав в одній зі своїх повістей: «Хімія – це смерть, упаковані в американські банки і коробки». Сказане справедливо не тільки по відношенню до хімії, а й по відношенню до електрики, радіоелектроніці, транспорті. Ми не можемо жити без електрики, але оголений провід смертельно небезпечний; ми любимо дивитися телевізор, але за його задньою панеллю напруга в тисячі вольт; автомобіль дуже нам необхідний, але під його колесами нерідко гинуть люди. Використання людьми досягнень сучасної техніки і хімії вимагає високої загальної культури, великої відповідальності і, звичайно, знань.
Візьмемо, наприклад, такі необхідні для здоров’я людини речовини, як ліки. Навіть вони можуть бути виключно небезпечними, якщо використовувати їх нерозумно, неграмотно, наприклад при самолікуванні.
Давайте подивимося, що є в домашній аптечці.
Домашня аптечка
Пероксид водню (Н202) – відмінний антисептик. Однак якщо переплутати 1-2% -ний розчин нерокепда з пергідролем (30% -ним розчином), то можна отримати сильні опіки на шкірі, слизових оболонках.
Нашатирний спирт (водний розчин аміаку) збуджує дихальний центр. Цим користуються, щоб вивести хворого із стану непритомності. Є аміак і в нашатирно-анісової краплях, які відомі як відхаркувальний засіб. Однак великі дози аміаку можуть зупинити дихання. А потрапивши в очі, він швидко проникає в тканини, аж до зорового нерва, і може завдати йому глибокі, іноді незворотні пошкодження.
Аспірин, або ацетилсаліцилова кислота один з препаратів, який широко застосовують як жарознижувальний, протизапальний, болезаспокійливий і противоревматическое засіб. Цікаво, що ці ліки трохи уповільнює процес згортання крові. Ним нерідко користуються лікарі для запобігання утворенню тромбів після операції, а також при порушенні кровообігу.
Однак ці властивості аспірину можуть викликати п неприят ні наслідки в разі прийому нею у великих дозах. Здатність стримувати згортання крони може привести до кровотеч. А так як аспірин – це кислота, то нею надлишок може сприяти раздрпженію слизової оболонки шлунка н появі виразки.
Ліки для лікування серцево-судинної системи – це валідол, корвалол, нітрогліцерин. Останнє засіб найбільш афективно знімає спазми судин серця. Зрозуміло, якщо турбує біль в серці, не можна покладатися тільки на ліки, необхідно обов’язково звернутися до лікаря!
В аптечці, звичайно, знайдуться кошти впливають на травну систему.
У разі вживання несвіжої їжі або при порушенні найпростіших гігієнічних правил в кишечник можуть потрапити чужорідні організми, які, розмножуючись, викликають важкий стан – диспепсію.
Найбільш популярним засобом боротьби з цим захворюванням є самому в чистому вигляді або як компонент лікарської суміші.
У лужному середовищі кишечнику гідролізується до саліцилової кислоти. Обидва ці речовини пригнічують діяльність чужорідних мікроорганізмів. Таким же дією володіють і інші засоби: фталазол, сульгин.

Поряд з цими ліками, які продаються бел рецепта, є сильніші, борються з мікроорганнамамі. Це антибіотики, їх без рецепта не продають. Якщо не шкодувати найсильніших антибіотиків, щоб позбутися від нежиті, то може статися так, що вони не допоможуть при більш серйозних захворюваннях. Через досить велике число поколінь – а їх зміна відбудеться за 2-3 тижні – в організмі може залишитися різновид мікробів, не тільки не боїться цих ліків, але двже непогано почуває себе і німий. Таким чином, з’являється клан стрептококів або пневмококів, привчених до антибіотика.
Творцем вітчизняного антибіотика пеніциліну (від латинської назви цвілі, з якої він виділений) стала професор 3. В. Єрмольєва. Риси її биос рафії і життєвого подвигу використані В. Каверін в романі «Відкрита книга» (можливо, ви бачили по телебаченню однойменний фільм).
Завдяки пеніциліну і ряду інших антибіотиків перестали бути смертельними запалення легенів і зараження крові. Натрієва сіль добре розчиняється і здатна проникати в тканини, надаючи більш тривалий і стабільна дія, ніж бензил пеніцилін.
Однак ряд мікрооріаніамов «навчилися» позбавляти препарат активності, тому пеніцилін марно застосовувати для лікування тифу, туберкульозу, вірусних хвороб.
В аптечці часто можна знайти вітаміни. Будую кажучи, це не ліки, а життєво необхідні організму речовини. В руках умілого лікаря різноманітні вітаміни – могутній засіб зміцнення організму, підвищення загального тонусу, сощютінленія захворювань.
В даний час широко використовуються полівітамінні препарати.
Лікарські препарати – сильнодіючі засоби, ними треба користуватися обачно. І якщо ви все-таки зайнялися самолікуванням, використовуючи ліки, колись прописані вам лікарем, або ті, які ви придбали, побачивши або почувши рекламу, прочитайте уважно в інструкції до відповідних тем: «Свідчення», «Протипоказання», «Дозування та спосіб застосування”. Пам’ятайте: невірне застосування, висока доза можуть перетворити ліки на отруту!
Втім, треба уважно читати і неухильно виконувати Правила поводження з будь-яким хімічною речовиною, використовуваним в побуті.
Миючі та чистячі засоби
Ми широко використовуємо в побуті різні мийні засоби: для прання білизни, миття носуди, стін, підлог, раковин, вікон, для чищення килимів і м’яких меблів.
Будь-яке миючий засіб повинен володіти подвійною функцією: здатністю взаємодіяти з зш-рлзняющім речовиною (найчастіше жиром) і переводити його в воду або водний розчин. Для цього молекула миючого речовини повинна мати гідрофобну (водовідштовхувальну) і гідрофільну (люблячу утримувати воду) частини.
В даний час ми широко використовуємо синтетичні миючі засоби (CMC) – детергенти. Основою CMC є синтетичні поверхнево-активні речовини – ПАР, в яких довгий вуглеводневий граничний (найчастіше неразветвленнин) радикал (як в милі) з’єднаний з сульфатної або сульфонатной групою. Їх виробництво засноване на продуктах переробки нафти.
Алкілбензолсульфонат натрію – основний компонент багатьох детергентів (пральних порошків). На відміну від нерозчинних стеаратів кальцію і магнію, які утворюються при пранні в жорсткій воді і осідають на тканині (забивають пори, роблять тканину грубою, бляклої, погано воздухопроницаемой), кальцієві і магнієві солі сульфокислот добре розчиняються у воді. Отже, багато CMC однаково добре миють як у м’якій, так і в жорсткій воді. CMC діють не тільки в гарячій воді, але також в теплій і холодній воді, що важливо, наприклад, при пранні тканин зі штучних волокон. Та й їх витрата в порівнянні з витратою мила набагато менше (близько 25% мила йде на зв’язування іонів).
Але ПАР дуже повільно розкладаються і, потрапляючи зі стічними водами у водойми, мають шкідливий вплив на живі організми. Тому бажана очищення стічних вод від ПАР в відстійниках, а в природних умовах (в водоймах) їх частково «з’їдають» гетеротрофні бактерії, які входять до складу активного мулу. Можна зробити біохімічну очистку в присутності ферментів.
Крім ПАР, в CMC входять і інші компоненти: відбілювачі, пом’якшувачі, піноутворювачі, ароматичні аромати.
Оптичні відбілювачі з впливають на структуру тканини, вони поглинають ультрафіолетові промені, а випромінюють енергію в синій області видимого спектру. Тканина набуває при цьому і білизну, і яркость.Действующім початком хімічних відбілювачів служать атомарний кисень, атомарний хлор і оксид сірки. Ці відбілювачі руйнують не піддалися миючому розчину забруднення і кольорові плями, а заодно і дезінфікують тканину.
З кисневмісних відбілювачів найбільш поширені перборат натрію і перкарбонат натрію (останній як окремий препарат відомий під назвою «персолі»). Хлорсодержащие і сірковмісні відбілювачі частіше використовують як окремі препарати, відомі вам під назвою «Білизна» і «Лілія» відповідно.

При використанні цих коштів потрібно добре провітрювати приміщення і не відбілювати відразу багато білизни. Слід уникати і тривалого кип’ятіння, так як зрадіють отруйні гази (як продукт розкладання гидросульфита натрію).
Плями білкового походження важко відпираються і погано знебарвлюються хімічними отбеливателями. Для їх усунення використовують спе1Ц1альние ферменти, які вводять в якості добавки в миючі засоби. Так як ці ферменти не витримують високих температур, то білизна з білковими забрудненнями перуть у теплій воді і не кип’ятять.
Гідрофобна частина іона проникає в гидрофобное забруднююча речовина (жир), в результаті поверхня кожної частки або крапельки забруднення виявляється як би оточеній оболонкою гідрофільних групи. Вони взаємодіють з полярними молекулами води (подібне розчиняється в подібному). Завдяки цьому іони миючого засобу разом із забрудненням відриваються від поверхні тканини і переходять у водне середовище.
Речовини, в молекулах яких є гідрофобні і гідрофільні частини, називають поверхнево-активними, оскільки вони діють на поверхнях, які поділяють різні за своєю хімічною природою речовини.
Хімія і повсякденне життя людини
Для успішної прання і миття зовсім не обов’язкова багато піни. При використанні пральних машин рясна ієна навіть небажана, а для чищення килимів і м’яких меблів вона необхідна. Тому існують різні піноутворювачі: стабілізатори, підсилювачі, руйнівники піни.
Карбонат натрію Na2C03 і силікат натрію в результаті гідролізу надають розчинів слабощелочпую реакцію, тим самим посилюють миючий дію CMC, сприяють очищенню від жирових забруднень.
Для прикладу наведемо склад широко рекламованого прального порошку для ручного прання “ОМО intelligent”: поверхнево-активні речовини, перборят натрію, ензими, фосфати, стабілізатори, полімери, карбопати, силікати, оптичні відбілювачі, парфумерні добавки.
У рецептурі CMC компоненти підбирають так, щоб саме при зазначеної на упаковці концентрації досягалася максимальна миюча здатність композиції в цілому. Тому пральний порошок не слід сипати на око.
На кожній речі, будь то сорочка, пальто, костюм або плащ, завжди є символи. Вони позначають, як правильно прати, прасувати або сушити вироби, які пральні порошки можна використовувати і які не можна. Інформація ця вельми корисна, але запам’ятати, що точно позначає кожна мітка, дуже складно. На малюнку 54 зображені найбільш поширені міжнародні символи, що позначають умови по догляду за текстильними виробами.

Перші два рядки таблиці (8 символів) містить вказівки про режим прання. Наступні два рядки (7 символів) вказують на способи чищення речей, а останній символ четвертого рядка попереджає, що річ можна сушити тільки иа вішалці. І нарешті, символи п’ятого рядка вказують на температурний режим прасування або ж на те, що цю річ Не прасувати взагалі.
Миючі засоби випускають у вигляді порошків, рідин, паст. Порошок в повітря потрапляють у вигляді нили, яка може дратувати дихальні іуті. Деякі миючі засоби можуть всмоктуватися через шкіру або стимулювати проникнення в неї отруйних речовин (наприклад, при пранні одягу, забрудненого отруйними речовинами). З синтетичними миючими засобами домашньої господині доводиться стикатися щодня. В результаті такого постійного впливу може з’явитися алергічна реакція, в цьому випадку необхідно відразу перейти на використання мила.
Застосовувати для миття посуду CMC, призначені для прання білизни, не рекомендується, так як ці препарати погано змиваються і можуть потрапити в їжу. Для мити »посуду використовують спеціальні препарати, однак і після їх застосування іадо добре споліскувати посуд.
Якщо основу миючих засобів складають поверхнево-активні речовини, то у чистячих засобів неодмінним компонентом є абразив (від лат. Abrazio – соскабливание). У сучасних миючих засобах переважає мелена пемза (природний матеріал – застигла вулканічна лава); каолін (мінерал каолініт) з домішками кварцу, польового шпату, слюди, крейди (карбонату кальцію СаСО3); наждачний порошок (корунд Аl2O3, оксид хрому Сr2О2) і ін. Вибір абразиву обумовлений в основному характером поверхні виробу, а не властивостями забруднень, тому на упаковках засобів для чищення вказують рід очищаються предметів.
Особливим видом забруднення є накип. До її складу входять в першу чергу карбонати кальцію і магнію, а також силікати, фосфати, сульфати. Звичайно, на смак чаю або супу накип не впливає, але ось тривалість нагрівання збільшується і дно прогорає швидше.
Видалення накипу виробляють, природно, кислотою сильнішою, ніж вугільна, а якщо карбонатний скелет зруйнувати, то і інші сполуки «не втримаються» на стінках. Основу антистатиків становить сульфаминовая кислота H2N -S02-ОН, іноді адипінова кислота НООС- (CH2) 4-СООН. Якщо у вас немає спеціального засобу, можна скористатися оцтовою кислотою.
Звичайно, треба пам’ятати, що ніяке засоби для чищення не принесе цользи. якщо воно потрапить в шлунково-кишковий тракт з їжею і водою після чищення кухонного та столового посуду. Необхідно ретельно змивати засоби для чищення.
Засоби для боротьби з побутовими комахами
Регулярно прибираючи приміщення, зберігаючи в ідеальній чистоті посуд, плиту, підлоги, білизна, ви все-таки не гарантовані від появи в будинку шкідливих побутових комах. Білі вони з’явилися, то на допомогу приходять інсектициди – засоби для боротьби з комахами. Інсектициди застосовують у вигляді розчинів, емульсій, суспензій, аерозолів.
Житлові приміщення слід обробляти тільки препаратами, рекомендованими для цієї мети. Зараз у продажу їх досить багато. Це давно відомі засоби: хлорофос, дихлофос, хлорофосние олівці, недавно повне з яскравими назвами «Кобра», «Рептор» і ін. Більшість з них високий від ксічни і небезпечні для людини. Тому неприпустимо застосовувати ці препарати у великих кількостях і часто, так як дія їх зберігається на порівняно тривалий час. Під час обробки приміщення можна приймати їжу, пити воду, палити. Вікна повинні бути відкриті, щоб не створювалася висока концентрація отруйних речовин в повітрі. Необхідно прибрати всі продукти і посуд. Щоб уникнути пожежі не можна розпорошувати вміст аерозольних балончиків при відкритому вогні. Слід пам’ятати, що всі дерев’яні предмети добре вбирають отрутохімікати, а лаковані поверхні можуть зіпсуватися. Багато інсектицидів володіють алергенним дією. Слабкість, головний біль, нудота, свербіж шкіри, висип, астматичні напади – ознаки алергічної реакції.
Приміщення після обробки препаратами треба добре провітрити, так як багато інсектициди не мають запаху. Ну і, звичайно, треба ретельно вимити руки теплою водою з милом, прополоскати рот водою. А для позбавлення домашніх тварин від комах використовують спеціальні шампуні та ошийники.
Хімічні засоби гігієни і косметики
Слово «гігієна» походить від грецького – «цілющий, який приносить самі здоров’я», а «косметика» – від грецького «мистецтво прикрашати себе».
В даний час терміп «косметика» вживається, перш за все, у зв’язку з доглядом за шкірою обличчя і тіла. Гігієна – це розділ профілактичної медицини, що вивчає вплив зовнішнього середовища на здоров’я людини.
Косметика і гігієна тісно пов’язані, так як є косметичні засоби (лосьйони, креми, шампуні, гелі для душу та ін.), Які виконують і гігієнічну функцію.
До найважливіших гігієнічних засобів відносять, перш за все, мила та миючі засоби (див. Вище). Тут звернемо увагу на деякі інші засоби, які найбільш часто використовують в побуті.
Засоби догляду за зубами
Найпоширеніше захворювання зубів – карієс. Сутність його полягає в тому, що під впливом мікроорганізмів і вироблюваних ними кислот відбувається руйнування тканин зуба.

Найміцнішою тканиною зуба є емаль. При руйнуванні емалі мікроорганізми потрапляють всередину зуба і можуть викликати його запалення. Закріпленню мікроорганізмів на емалі сприяє зубний камінь тверді пористі відкладення на зубах; його поява пов’язана з тим, що залишки їжі на зубах просочуються слиною, що містить іони Са2 + і НРО2-4, які утворюють малорозчинну сіль. Слю-иа здорової людини має середу, близьку до центральної (рН – 6,75). А кислоти, які виробляються в процесі розщеплення мікроорганізмами залишків злиденні, особливо вуглеводної, знижують рН до 4,5-5,0. Руйнування емалі в цих умовах прискорюється.
Давно помічено, що любителі солодкого часто не можуть похвалитися хорошим станом зубів. Тому одним на шляхів профілактики карієсу є чистка зубів і полоскання ротової нолості після прийому їжі.
Найважливішим засобом догляду за зубами є зубні пасти. Основні компоненти зубної пасти наступні: абразивні, сполучні, пенообразующие речовини і загусники. Перші з них забезпечують механічну очистку зубів від нальоту п полірування. Найчастіше як абразив застосовують хімічно обкладена карбонат кальцію СаС03, а також фосфати кальцію СаКР04, Са3 (Р04) г, Са2Р2О7 і полімерний метафосфат натрію (N | аРO3) n. Для перетворення суміші абразивних порошків в стійку пасту застосовують сполучні компоненти. Їх часто виділяють з морських водоростей. З штучних речовин застосовують похідні целюлози.
Для отримання пластичної, видавлюється з тюбика маси в пасту додають згущувачі: гліцерин, сорбіт, по-ліетіленгліколь. Вони сприяють збереженню в пасті вологи при зберіганні, підвищують температуру замерзання і поліпшують смакові якості пасти. Для усунення руйнівної дії мікробів на рослинні складові до складу паст вводять антисептики: формальдегід, хлоровані феноли.
Як піноутворювачів використовують вже знайомі вам поверхнево-активні речовини.
Боротьба з карієсом здійснюється не тільки попередженням утворення зубного нальоту. Другий напрямок – це зміцнення мінеральної тканини зуба, що досягається введенням в пасти сполук фтору. Існує кілька точок зору на вплив фторідних іонів на зміцнення емалі зуба. Відомо, що фторидні з’єднання сприяють придушенню життєдіяльності бактерій, що викликають утворення органічних кислот в порожнині рота. В даний час в антікаріесние пастах використовують добавки ферментів, а іноді вводять антибіотики.
Приємний смак і запах пасти створюють різні смакові компоненти і ароматизатори. В якості останніх часто використовують ментол, м’ятні масла, гвоздикове масло, евкалінтол і ін. Солодкий смак створює сахарин і його похідні.

В даний час у продажу з’явилися безабразнвние гелевидні прозорі чистячі засоби для зубів. У них використовують гелі оксиду кремнію Si02, а також полімерні матеріали, які легко забарвлюються в різні кольори, мають гарний зовнішній вигляд, однак очищає здатність у них нижче, ніж у абразивних паст.
Дезодоранти
Звичайно, ви знаєте, що дезодоранти – це засоби, що усувають неприємний запах поту, який виділяється потовими залозами і на 98-99% складається з води. З потом з організму виводяться продукти метаболізму: сечовина, сечова кислота, аміак, деякі амінокислоти, жирні кислоти, холестерин, сліди білка, деякі гормони та ін. З мінеральних компонентів – катіони натрію, кальцію, магнію, міді, марганцю, заліза, аніони хлору і йоду. Неприємний запах пов’язаний з бактеріальним розщепленням складових нота або з їх окисленням киснем повітря.
Дезодоранти бувають двох видів. Одні гальмують розкладання виведених з йотом продуктів метаболізму (роблячи неактивними мікроорганізми) або запобігають їх окислення. Інші частково пригнічують виділення поту. Цими властивостями володіють солі алюмінію, цинку, цирконію, хрому, заліза, а також формальдегід і етиловий спирт.
Ці речовини взаємодіють з компонентами поту, утворюючи нерозчинні сполуки, які закуіорівают канали потових залоз і тим самим зменшують потовиділення. В обидва типи дезодорантів входять ароматизатори.
Дезодоранти випускають в твердому вигляді, кулькові і в аерозольній упаковці. У аерозольних балонах використовують зріджені гази (препелленти), температура кипіння яких дуже низька. Вони легко переходять в газову фазу і не тільки виштовхують основу (дезодорант) з балона, але, розширюючись, розпорошують її на дрібні крапельки. Довгий час цю роль виконували тільки фторхлорвуглеводи (фреони). Всі вони киплять вже при -30 ºС. При распилеіні треба тримати балон подалі від очей: при інтенсивному випаровуванні температура рідини різко падає і можна отримати опік. В даний час прийнято міжнародну угоду про скорочення виробництва аерозольних балонів, що містять фреони, оскільки встановлено, що вони руйнують озоновий шар Землі.
Косметичні засоби
Письмові джерела, розкопки древніх поселень свідчать про те, що на ранній стадії розвитку суспільства до розфарбовування тіла були небайдужі і жінки, і чоловіки. У чоловіків це особливо виявлялося в схильності до татуювання, а жінки підфарбовували повіки, брови, губи, щоки. Природно, що в далекому минулому в якості косметичних засобів використовували лише природні речовини. Наприклад, повіки підфарбовували в блакитний колір найтоншої пилком з товченої бірюзи – мінералу, а брови фарбували м’якими природними мінералами – сурьмяной блиском.
З розвитком хімії, крім природних речовин, стали використовувати і синтетичні. Наприклад, в якості пігменту для губних помад застосовують органічне синтетичне з’єднання нікелю.
У створенні гримів застосовують також оксид цинку ZnO. А в медицині його використовують в присипках і мазі.
Як барвник для волосся використовують розбавлені водні розчини добре розчинних солей свинцю, срібні, міді, вісмуту. Ними попередньо просочують волосся.
Іони металів відновлюються до простих речовин. Нашатирний спирт, що входить до складу барвника, нейтрали-зует утворюється при цьому кислоту. Під дією відновленої міді волосся здобувають червонуватий відлив. Білі були взяті солі срібла – сірий відтінок, солі заліза – синювато-ліловий колір. До складу фарбувальних шампунів входять п-фенілендіамін

Освітлення волосся проводять за допомогою 3% -ного розчину пероксиду водню, який розкладається з утворенням атомарного кисню (в перший момент). Окислювальне дію останнього таке велике, що він руйнує пігменти волосся. Але при великій концентрації і тривалому впливі можуть почати руйнуватися і саме волосся. Треба проявляти більшу обережність.
Косметичним засобом для нігтів є лаки. Основа лаків для нігтів є розчином нітроцелюлози в органічних розчинниках. Нітроцелюлозу в.о.-лучают нитрованием целюлози (бавовняної або деревної) сумішшю азотної та сірчаної кислот. Як розчинники використовують аміловий ефір оцтової кислоти, ацетон, різні спирти, а також їх суміші. У лак, крім барвника, додають пластифікатори (наприклад, касторове масло), які перешкоджають знежирення нігтів і запобігають їх ламкість.
Одним з найважливіших косметичних засобів для особи є пудри. Косметичні пудри – многокомпопеітпие суміші. У жаркий день пудра закупорює всі пори і заподіює шкоду.
Тальк надає пудрі сипкість і ковзний ефект. Каолін і оксиди маскують дефекти шкіри. Крім того, оксид цинку має антисептичні властивості. Крохмаль надає шкірі бархатистість, а завдяки стеаратам цинку і магнію пудра добре утримується на шкірі і робить її гладкою.
Пудра захищає і від атмосферних забруднень. Ось чому вміло, без надмірностей нанесена на обличчя вона не тільки покращує колір і маскує дрібні дефекти шкіри, але і захищає її.
Компактна пудра на відміну від розсипний містить сполучні добавки: похідні целюлози, вищі жирні кислоти, воски, багатоатомні спирти і їх ефіри, мінеральні і рослинні масла. Вони дозволяють отримати при пресуванні брикети певної форми, які зберігають міцність на тривалий час.
Хімії і їжа
Вам відомо, очевидно, вираз «хліб наш насущний». З давніх-давен поняття «хліб» уособлювало поняття «їжа», і, навпаки, «їжа» – це хліб.
Тепер, звичайно, під словом «їжа» ми розуміємо велику різноманітність продуктів харчування, що відрізняються за своїм хімічним складом і способами приготування. З убогої в організм людини надходять білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні солі, вода. Всі ці речовини в організмі, як в хімічному реакторі, зазнають змін, в результаті яких він отримує енергію, будує нові тканини, в загальному, живе.
Людина – єдина істота на Землі, яке практично всю свою їжу піддає хімічної або термічній обробці. Спробуємо розібратися, що відбувається з основними компонентами нашої інщі в процесі кулінарної обробки.
жири
Жири становлять істотну частину нашої тпці. Вони містяться в м’ясі, рибі, молочних продуктах, зерні.
Ви вже знаєте, що головною складовою частиною всіх жирів є тріглнцеріди – складні ефіри трехатомного спирту гліцерину і карбонових кислот, що мають в вуглеводневому радикала до 24 атомів вуглецю. Однак в будь-якому природному жирі є й інші компоненти.
Лецитин служить прекрасним емульгатором, тому його використовують у виробництві шампунів.
Стерини – природні поліциклічні сполуки дуже складної конфігурації. Найважливішим представником цього класу сполук є холестерин (провітамін D), який зустрічається тільки в жирах.
Вітаміни. Ними багата печінка риби і морського звіра, рослинні жири (Е, К), а також вершкове масло (A, D).
Пігменти – речовини, що додають забарвлення жирам. Хлорофіл надає блідо-зелений відтінок конопляну олію, каротнноіли забарвлюють вершкове масло в жовтий колір.
Носії запаху дуже різноманітні і складні за будовою, їх більше 20 в складі вершкового масла.
З хімічної точки зору з усіх компонентів харчового раціону жири найменш окислені (містять меншу кількість атомів кисню). Тому процеси перетворення жирів (гідроліз і найголовніше – окислення) розтягнуті в часі і супроводжуються виділенням великої кількості енергії. Якщо необережно підсмажувати їжу на сковороді, то пари жиру можуть легко спалахнути.
Зазвичай лише невелика частина жиру в організмі відкладається в запас. Але малорухливий спосіб життя деяких людей не вимагає великої кількості енергії. Порушується баланс між надходженням в організм і витратою енергоємних речовин, а це призводить до ожиріння. Тому харчування повинно бути раціональним. Але жири повинні бути присутніми в раціоні, так як вони служать не тільки джерелом енергії, а й постачальником необхідних нашому організму сполук. З ними ми отримуємо незамінні жирні кислоти, без яких порушується обмін речовин, вітаміни, холестерин.

Як вам відомо, вершкове масло отримують з молока. Молоко – це емульсія жиру в водному розчині. Якщо молоко постоїть, то через неоднаковою щільності його компонентів станься поділ: крапельки жиру збираються зверху, утворюється шар вершків. Вершки збивають, при цьому крапельки молочного жиру злипаються в суцільну масу (масло), рідину називають пахтою. Існують різні сорти вершкових масел. «Селянське» масло в порівнянні з «Вологодським» більш багате білками і вітамінами групи В. Але за рахунок додавання сколотин в ньому міститься до 25% води (замість 15% в «Вологодському»), тому на «Селянське» маслі смажити важко, вода закипає швидко, масло «тріщить» і піниться.
Топлене масло найбагатше жиром (до 98%). Зате в ньому практично немає білків і вітамінів: вони розкладаються при термічній обробці звичайного масла. Топлене масло добре зберігається, так як мікроорганізми в безводному середовищі (а води в цьому маслі майже немає) розмножуються дуже повільно.
Рослинні масла отримують на сеиян олійних культур пресуванням з подальшим витяганням залишків олії пз макухи за допомогою розчинників. Так як температура кипіння їх набагато нижче, ніж у масла, розділити їх не становить труднощів.
На основі рослинних масел готують харчовий продукт – маргарин, а також напівфабрикат для виробництва мила і стеарину. При створенні рецептури маргаринів враховують традиційні смаки споживачів. До гідрожір (илп Саломас) додають каротин, щоб за кольором продукт був схожий на вершкове масло. Запах масла імітують, додаючи бутандіон.

Бутандіон має запах сиру, точніше, сир пахне бутавдіоном. Для додання продукту смаку додають сквашенное молоко, яке містить молочну кислоту, яка підвищує і антибактеріальні властивості маргарину. Поживну цінність підвищують добавки вітамінів А і О. І нарешті, для того щоб вся ця складна суміш не поділялася на компоненти, вводять природні поверхнево-активні речовини (наприклад, лецитин).
Жири – швидкопсувні продукти, перш за все, через їх взаємодії з киснем повітря. Тому їх (масло, маргарин) краще зберігати в спеціальній повітронепроникної упаковці, в скляному або фарфоровому посуді і в холодильнику при температурі не вище +12 ºС (інакше швидкість окислення сильно зростає). Краще зберігати жири в темряві, так як світло сприяє утворенню високоактивних частинок вільних радикалів, які значно прискорюють процес окислення.
При покупці не забувайте подивитися термін придатності продукту. В кінці гарантованого на етикетці строку зберігання у жирів може з’явитися кислий смак, так як в результаті гідролізу складних ефірів утворюється кислота. Ясно, що швидше прокисає той жир. який містить більше води. Дуже швидко прокисає маргарин, в ньому води до 25%.
При старінні масла може з’явитися неприємний запах. Це результат не тільки гідролізу жирів, але і появи альдегідів і кетонів в різних каталітичних процесах. Це так зване прогоркание жирів. До речі, прогорклніе каталізує металеве залізо, тому не слід залишати на чавунній сковороді шар жиру до завтра. Поверхня його, що контактує з киснем повітря, велика, та й каталізатор поруч.
Останній етап псування жиру пов’язаний з появою оксикислот типу молочної. При цьому змінюється колір, погіршується запах і смак. Жир перестає швидко реагувати на ферменти слини, а на мові з’являється відчуття нальоту (кулінари називають його «Насильницьке присмак»). Такі зміни з жиром відбуваються за дуже великий проміжок часу – до півроку в звичайних умовах.
А тепер познайомимося з тим. що відбувається з жирами при кулінарній обробці.
При температурі 100 ° С, коли вариться продукт практично не контактуєте киснем повітря. склад жиру змінюється незначно, тільки за рахунок гідролізу. А ось вітаміни при цій температурі трансформуються. Як зберегти жири і вітаміни? Підкислити! І рівновагу гідролізу зміщується в бік вихідних речовин, н руйнування вітамінів сповільнюється. З огляду на важливість збереження жіроп і вітамінів, корисно варити борщ з кислої капусти і щавлю.
При обсмажуванні температура значно вище, ніж при варінні, і та ро з піди теп перемішування термічно оброблюваних продуктів. Йдуть процеси гідролізу і окислення. Розплавлений жир накопичує в собі речовини з обсмажуваних продуктів і з’єднання, які обрадоввтісь при окислювальних процесах і високій температурі.
Акролеїн викликає задуху, сльозотеча, псує смак жиру. А деякі люди знаходить приємним аромат печені, який у великій мірі обумовлений Акролеїн.
При смаженні у фритюрі будьте уважні: при температурі вище 200 ° С фосфатиди (компоненти жірп) темніють, відповідно забарвлюють продукт, треба прекраміть нагрівання, інакше ви зіпсуєте їжу.
вуглеводи
Вуглеводи – головні постачальники енергії організму людини енергія накопичилася в процесі їх фотосинтезу з вуглекислого газу і води на світло в зелених клітинах рослині. Ми статі вуглеводи із зернових, гіяюіих культур, картоплі, фруктів та овочів. У м’ясі їх мало.
Фахівці в області харчування вважають, що 60% потреби людини в енергії повинні забезпечуватися вуглеводами. Адже при їх нестачі починають згоряти жири, а потім білки. Людина вдень повинен отримувати не менше 500 г вуглеводів.
Зупинимо внніманіе на найважливіших вуглеводах. Розглянемо, як вони потрапляють в наш організм і що з ними там відбувається.

Глюкоза легко проникає в кров і транспортується всередині організму. У клітинах відбувається окислення глюкози, цей процес супроводжується виділенням енергії.

Стосовно фотосинтезу окислення глюкози – зворотний процес.
Глюкоза літо засвоюється організмом, адже в її молекулі атоми вуглецю і водню частково окислені – з’єднані з киснем.
Глюкоза підтримує ослаблений організм, нормалізує травлення. Великі таблетки глюкози з вітаміном С вам повинні бути знайомі з дитинства. Це медичний препа рат. У природі глюкоза зустрічається в стиглих фруктах, ягодах. Особливо мною її у винограді, тому її називають також виноградним цукром. У крові людини міститься приблизно 0.1% глюкози. Аналіз крові на Сіхарія пов’язаний з визначенням її змісту. Як надлишок, так і недолік глюкози шкідливі для організму.
У фруктози є інша назва – плодовий, або фруктовий, цукор. Її можна назвати і квітковим цукром: на нектару бджоли переносять вуглевод в мед (там його масова частка досягне 50%). Фруктоза утримує волові краще, ніж звичайний цукор, тому її додають в джеми і цукерки, щоб запобігти кристалізацію (засахаривание).
Фруктоза визначає і лікарські властивості меду. Сахароза С22Н22О11 – дисахарид. У звичайному житті просто цукор.

Сахарози міститься в більшість рослин, але особливо се багато в цукровій тростині і цукровому буряку. У нашому організмі в результаті гідролізу з сахарози утворюються два моносахариду в рівних кількостях. Цю суміш називають інвертний цукор. Гідроліз сахарози відбувається і при тривалому нагріванні. Тому, коли сиропи кип’ятять, вони стають солодший – утворюється фруктоза.
При нагріванні цукру відбувається ряд складних реакцій розкладання, при атом найлегші з продуктів розщеплення (в тому числі акролеин) або випаровуються, або розчиняються і залишаються в твердій суміші складного складу, званої карамеллю, надаючи їй особливі смакові якості.
Лактоза – дисахарид. Цей вуглевод ще називають молочним цукром, так як він переважно содер-жится в молоці тварин. Людина знайомиться з лактозою з перших днів життя, адже в материнському молоці немає інших вуглеводів, крім лактози.
Лактоза, як і глюкоза, піддається бродінню під дією особливих ферментів. В результаті цих процесів утворюються речовини, які надають молочним продуктам своєрідний смак.

Кефір і кумис мають бактерицидну дію за рахунок утворюється при їх виготовленні кислоти.
Крохмаль – полісахарид, що складається з безлічі ланок, коториг представляють собою залишки молекул о-глюкози. В наш організм він надходить з картоплею (масова частка крохмалю до 20%), зерновими (пшениця і кукурудза містять до 70%, а рис – до 80% крохмалю). Крохмаль – основний вуглевод їжі.
Однією нз причин застосування крохмалю в кулінаркі є здатність його молекул утворювати водневі зв’язки з молекулами води. Коли суспензію крохмалю у воді нагрівають, молекули води проникають між молекулами крохмалю, при цьому раарушяются водневі зв’язки між молекулами крохмалю і утворюються нові водневі зв’язку молекул води з огром ним кількістю гидроксогрупп ОН молекул крохмалю. В результаті крохмаль сильно набухає, різко підвищується його в’язкість. На цій властивості засновано приготування різних підлив і соусів.
Подібно жирам крохмаль в організмі піддається гідролізу. Цей процес починається вже при пережовуванні їжі в роті під дією ферменту, що міститься в слині. Якщо довше пожувати хліб (продукт, що містить крохмаль), то можна відчути солодкий смак. Гідроліз крохмалю триває в шлунку і кишечнику. Кінцевий продукт цього процесу – глюкоза. Надлишок її відкладається в печінці у вигляді високомолекулярного вуглеводу – глікогена.А якщо цей «банк» переповнений, то у вигляді жирових клітин.
Гліктен за будовою схожий на крохмаль, але відрізняється від вето більшою разветвленностио молекул. Запасений організмом, він використовується між прийомами їжі, особливо при великих фізичних навантаженнях (зокрема, у спортсменів). Він гідролізується до глюкози по море витрачання її в клітинах організму. При цьому чисто з’являється спрага.
Целюлоза – рослинний полісахарид, що складається з безлічі ланок. Гігантські молекули целюлози лінійні, на відміну від крохмалю, що має в основному молекули розгалуженої будови.
Целюлозу ще називають клітковиною. Прикладом чистої целюлози може служити промокальний папір і вата, отримана з бавовни.
Клітковина надходить до нас в організм з рослинною їжею. Вона проходить шлунок практично не змінюючись. Тільки травоїдні тварини і такі комахи, як терміти, здатні активно засвоювати цей полімер, тому що а їхніх шлунках живуть бактерії симбіонти, що виробляють особливий фермент, який розщеплює целюлозу до глюкози. З організму людини клітковина практично повністю виродиться неперетравленої, але при цьому вона сприяє підвищенню виділення травних соків на всьому своєму шляху, іормалізуя роботу кишечника.
Белкн
Білки – природні високомолекулярні сполуки Iбіополімери), структурну основу яких складають по л «пептидні ланцюга, побудовані із залишків а-амінокислот.
Вам відомо, що жири і вуглеводи складаються з вуглецю, водню і кисню, а до складу білків, крім затих трьох елементів, обов’язково входить азот. Деякі білки містять сірку, фосфор і а мікродози залізо, йод, марганець, цинк, мідь.
Білки налу основою нсего живого на Землі і виконують в організмах різноманітні функції (табл. 23).

Хімія і повсякденне життя людини

Білки, що надходять в організм з тваринною (молоко, яйця, м’ясо та ін.) І рослинною їжею, гідролізуються в кінцевому рахунку до а-амінокислот.
Гідроліз білків і синтез нових з продуктів гідролізу дозволяють зменшити небезпеку білкового дефіциту; організм створює те. що йому необхідно.
Тваринні білки містять всі необхідні амінокислоти в достатній кількості, а в рослинних білках – деяких амінокислот м’яло або зовсім немає. Тому прихильникам вегетаріанства любителям рослинної їжі – іужіо чимало потрудитися: треба скласти меню так. щоб забезпечити потрібний для поліоцеіного харчування мінімум амінокислот.
Молекули білка, маючи активні функціональні групи, здатні утримувати полярні молекули води. А водні системи – це сприятливі умови для мікроорганізмів. У продуктах розкладання білка зустрічаються сполуки з неприємним запахом, поява яких є ознакою пронісся гниття білка.
Сухий яєчний і молочний порошок можна зберігати досить довго. Частково обезвоживаются продукти при вялении і копченні. Загальновідомий також метод запобігання від гниття за допомогою кухонної, солі. Солять м’ясо, рибу. Іони солі пригнічують активність мікроорганізмів. Для засолювання риби і м’яса важливе значення має розмір кристалів солі. Велика сіль розчиняється повільно, і процес гниття випереджає консервацію.
При варінні продуктів важливо їх вчасно солити. Якщо варити в несолоної воді, то вода швидше проникає в продукти, клітини руйнуються, продукти розварюються. Виходить відмінний бульйон і розсипчаста картопля. А якщо ми хочемо використовувати відварене м’ясо для другої страви або м’ясного салату, його опускають в окріп і солять приблизно через годину після початку варіння. Тоді в поверхневому шарі білок све |) розробляються і велика частиюлезких речовин залишається всередині шматка м’яса, а не переходить в бульйон.
На завершення огляду процесів, що відбуваються в харчових продуктах, трохи зупинимося на консервуванні.

Нагрівання продуктів при температурі вище 100 ° С призводить практично до повне) загибелі всієї мікрофлори. Якщо після такої обробки негайно герметизувати продукти, то їх можна зберігати дуже довго.
Уповільнити і припинити діяльність мікроорганізмів можна за допомогою різних консервантів.
Прекрасним консервантом є цукор, який використовується для приготування варення, компотів, джемів. Його дуже важливий гідність – збереження вітамінів в продуктах.
Відомо, що брусниця і журавлина довго можуть зберігатися навіть без цукру, так як в цих ягодах міститься бензойна кислота. В даний час її використовують для консервування оселедця в банках (1% кислоти і 8% голоти з цукром).
солі
Крім кухонної солі, в кулінарії і харчової промисловості знаходять застосування гідрокарбонат натрію, нітрит і нітрат натрію. Нітрат натрію в певній дозі відновлюється деякими організмами до нітриту, який перешкоджає окисленню і зберігає рожевий колір ковбас та інших м’ясних виробів.
Гідрокарбонат натрію (питна сода) використовують в рецептурі борошняних виробів. Будинки готують печиво, оладки, замішані на соді. При цьому додають будь-якої кисломолочний продукт, наприклад кефір. При підвищенні температури починає розкладатися питна сода.

За рахунок газу, що виділяється гріти розпушується. При випічці хліба в якості розпушувача використовують карбонат амонію, який при нагріванні повністю розкладається ні летючі речовини.

Розвиток харчової промисловості
В даний час продовольчі проблеми хімія вирішує разом з біотехнологією. Це аж ніяк ае іовія галузь знань. Люди використовували мікробіологічні процеси для приготування сири. вин. хліба і пива надовго до того, як був »створена хімічна промисловість, і навіть раніше, ніж з’явилися алхіміки. Однак в даний час овя переживає відродження. Багато відходи сільського господарства, а також целюлоза деревини включаються в раціон харчування людини або безпосередньо, або в якості кормів для домашніх тварин. Вже отримані такі дріжджі, цвілеві сріби. бактерії, які, поїдаючи малокорисні для тварин відходи виробництв (голому, деревину), швидко розмножуються і набирають вагу. Отримана біомаса містить білки, лнпіди. вуглеводи, вітаміни, необхідні для харчування. Залишається тільки надано, їм вигляд і смак, що сьогодні не складає особливих труднощів.
Медики рекомендують для раціонального і дієтичного □ італня включати в меню хліб з борошна, що містить тонкоіз-мельчеікие висівки. Адже висівки містять алейроновийшар (протеїнові зерні, білкові освіти в насінні рослин), оболонки, зародок. Вони багаті білками, вітамінами і мінеральними речовинами.
Зараз часто говорять про штучну їжу. Хоча цей термін не означає отримання продуктів харчування шляхом хімічних реакцій. Йдеться про те. щоб природним білкових продуктів (таким, як білки олійних, бобових і зернових культур) надати смак і вигляд традиційних продуктів, включаючи і делікатеси.
Наприклад, у Франції вже давно з рослинною сировини виробляють штучне м’ясо. Технологія його отримання полягає в тому. щоб виділити білки нз соєвих бобів І сформувати з них волокна, з яких потім можна виготовити шари, схожі за структурою з м’ясом. Після додавання жирів і компонентів, що додають м’ясний смак, зги продукти можна використовувати як замінники м’ясі тварин в раціоні людини.
У нашій країні в Інституті злементоорганічсгкіх з’єднань ім. Л. І. Несмеянова давно займаються проблемами смаку і запаху їжі. У нкстоящее час тут можуть синтезувати будь-який запах: цибулі, часнику, Бакай, ананаса, шинки, м’ясного бульйону і т. Д. У цьому інституті створені штучні продукти, які можуть скласти меню хорошого обіду: чорна ікра, лососина, різні заливні страви, суп курячий, бульйон м’ясний і рибний, мармелад різних сортів, соки.
У США наприклад, дуже популярні аналоги молочних паст, десертів, сирів, сиру, кисломолочних продуктів. Для забеліваніе кави широко використовують аналоги вершків, а також замінник морозива – «меллорін», одержуваний на основі рослинних масел.

����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������°����¯�¿�½������³����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������·����¯�¿�½������º����¯�¿�½������°...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Гібридизація орбіталей