Харчові волокна

Загальні відомості

За екологічних умов, що склалися, потрібні такі засоби знешкодження або послаблення дії забруднених продуктів, які б не лише прискорювали проходження їх через організм людини, а й підвищували опір організму проти них. Ці речовини повинні бути нетоксичними, придатними для постійного або тривалого вживання, наприклад, харчовий продукт або домішка до нього.

Природа дала нам готову сировину для поліпшення нашого стану — фітосорбенти: полімерні рослинні сполуки (пектини, слизи, лігніни, клітковину тощо), які належать до природних регуляторів обміну речовин і виконують роль найбільш фізіологічних детоксикантів, коли їх вживають у достатній кількості.

До групи харчових продуктів-радіопротекторів належать овочі, фрукти, ягоди, які є найважливішим джерелом постачання організму вітамінами, мінеральними речовинами, клітковиною (харчовими волокнами), пектинами, білками, амінокислотами тощо. Особливої уваги заслуговують харчові волокна.

Харчові волокна — це компонент рослинної їжі, скелет, що залишається після перетравлення рослинних клітин, оскільки є стійкіші до перетравлення харчовими ферментами людини. До складу харчових волокон входять структурні полісахариди оболонок рослинних клітин, ліпіди, мінеральні та інші речовини. Вони позитивно впливають на процеси травлення, але головне, що вони є активними радіо- протекторами. Щодня треба вживати (на думку різних авторів) від 10 до 40 г баластних харчових речовин. Більшість дослідників вважають оптимальним вживання 25 г харчових волокон. Особливо цінною є клітковина овочів і плодів у поєднанні з пектиновими речовинами. Препарати харчового пектину містять 16—25% чистого пектину.

Хімічний склад харчових волокон зумовлює їх фізичні характеристики — водоутримуючі та сорбційні властивості. Усі види харчових волокон мають властивості сорбентів, матриця яких за будовою є щільною або рідинною. Поверхня щільної матриці нерозчинних волокон сорбує з кишечника токсичні речовини органічного і мінерального походження. Цим антитоксична дія харчових волокон не обмежується: вони знижують концентрацію токсинів розбавленням водою, що зв'язана з волокном, прискорюють транзит їжі через травний канал, зменшують контакт токсинів зі слизовою оболонкою кишок.

Харчові волокна належать до гідрофільних матеріалів, сорбційна активність яких залежить від рН середовища. На водоутримуючі властивості волокон впливає їх вид, а також спосіб приготування продукту, який містить харчові волокна. Волокна овочів мають найбільшу здатність утримувати воду, а волокна злаків — найменшу. Харчові волокна, отримані методом центрифугування, мають вищі водоутримуючі властивості, ніж добуті методом фільтрації. Водорозчинні волокна, такі як гуміарабік, зв'язуючи воду, змінюють свою структуру (утворюють гель), і тому утримують воду краще, ніж нерозчинні волокна (висівки). Зв'язана вода важко відділяється від волокна, пропорції між нею і вільною водою у різних видів волокон неоднакові: у висівках зв'язаної води мало, а в частково розчинних волокнах овочів її більше, тому тиск підчас усмоктування води висівками є значно меншим, ніж у полісахаридних гелів. Ступінь утримування води зумовлює антитоксичні властивості харчових волокон.

У товстій кишці відбувається всмоктування токсичних речовин (за ви-винятком йонів металічних елементів), тому додаткова кількість води, що утримується харчовими волокнами, розбавляє токсини, зменшує їх вплив на організм, сприяє швидшому виведенню їх. До того ж волокна здійснюють захисну функцію через зв'язування і подальше виведення солей важких та лужноземельних елементів великої маси (Цезію, Стронцію, Америцію та ін.), але на обмін аніонів суттєво не впливають.

Залежно від структурного та компонентного складу природних волокон, виділяють:

•справжні харчові волокна, що походять зі стінок клітин рослини (целюлоза, геміцелюлоза, пектин, лігнін);

•речовини природного і штучного походження, що не мають структурних властивостей (так звані гуми, або камедь, і слизи, що використовуються як харчові домішки).

Харчові волокна розподіляють також за ознакою засвоєння:

• до засвоюваних належать вуглеводи: глюкоза, фруктоза, сахароза;

• до групи волокон, що не засвоюються, належать сира клітковина і целюлоза, геміцелюлоза, пектин, інулін, лігнін, гуми, слизи.

Найбільша кількість харчових волокон міститься у висівках зернових, в овочах і фруктах. Уміст окремих видів харчових волокон змінюється у разі зміни стану рослинної клітини. До найефективніших належать висівки, волокна буряка, моркви, капусти, яблук та інших рослинних продуктів.

Кожного дня з їжею ми споживаємо різноманітні види харчових волокон, і їхня дія в організмі поєднується. Здорова їжа здатна підтримувати життєдіяльність організму без хвороб. У разі захворювання доцільно використовувати певні види харчових волокон.

Розглянемо окремі види харчових волокон і їхні складові частки.

Целюлоза

Основна фізіологічна роль целюлози — підвищення абсорбції мінеральних речовин у кишках. При щодобовому її вживанні в складі продуктів раціону від 10 до 21 г знижується кислотність їжі, скорочується час її проходження через травний канал, зростає виведення з організму мінеральних речовин, серед яких переважають Магній, Кальцій, Ферум, Цинк, фосфати. Уміст елементів у організмі людини зменшується, про що свідчить зниження їх концентрації в крові (наприклад, фітинова та щавлева кислоти викликають утворення їх нерозчинних сполук з металічними елементами, зокрема кальцій оксалату). Ці сполуки не всмоктуються в кишках і виводяться з організму. Таким же чином виводяться і радіонукліди. Тривалість перебування токсичних речовин в організмі залежить від кількості та видів харчових волокон. Отже, несприятлива дія природних сорбентів потребує додаткової корекції обміну мікроелементів.

Враховуючи те, що в поширених продуктах харчування вміст целюлози не перевищує 20 % загальної кількості всіх полісахаридів, звичайний раціон не викликає суттєвих змін травлення.

Геміцелюлоза

Геміцелюлоза як хімічна сполука є продуктом конденсації ксилози, залишки якої зв'язані в довгі ланцюги з приєднанням радикалів арабінози та глюкуронової кислоти або її ефірів. Останні мають біологічну сумісність з організмом людини, тобто не мають негативного впливу на стан здоров'я. Тому геміцелюлоза використовується в харчовій промисловості для стабілізації харчових продуктів.

Геміцелюлоза входить до складу оболонок рослинних клітин, зокрема клітин морських водоростей. З останніх її добувають промисловим способом. Геміцелюлоза з водоростей у водних розчинах утворює в'язкі суспензії, здатні адсорбувати токсичні речовини, зокрема й металічні елементи, з утворенням водонерозчинних сполук, які виводяться з організму. Додавання до раціону морських водоростей суттєво збільшує надходження харчових волокон в організм.

Пектини

Пектини — це полісахариди, в основі яких лежить полігалактуронова кислота з приєднаними залишками інших вуглеводів. Наявність у пектинах вільних карбоксильних груп галактуронової кислоти надає їм сорбційно-хімічних властивостей. Пектини — слабкі кислотні йонообмінники, які здатні зв'язувати полівалентні катіони й утворювати пектати і пектинати металічних елементів. У Київському НДІ гігієни праці і професійних захворювань розроблено рекомендації щодо використання різних форм пектину і пектиновмісних продуктів для зв'язування радіонуклідів. Малодисоційовані комплекси з дво- і тривалентними металічними елементами (крім лужноземельних), а також з одновалентними елементами великої маси сприяють виведенню з організму катіонів або солей важких металічних елементів, утворюючи з ними сполуки, які транзитом проходять через органи травлення, не маючи можливості засвоюватися і накопичуватися в організмі.

Крім абсорбуючих властивостей, пектинам властива ще і антиоксидантна дія. Антиоксиданти — це речовини, які запобігають неферментному пероксидному окисненню органічних сполук (нафтени, феноли, ароматичні аміни) або значно його уповільнюють. Уведення яблучного пектину здійснює позитивний ефект щодо пострадіаційного відновлення антиоксидантної активності крові та тканин печінки, кількості формених елементів крові.

Уміст пектинів у плодах, овочах, коренеплодах становить 0,5—3,8 %. Найбільше пектинів містять столовий буряк, морква, редис, перець, селера, баклажан, гарбуз, яблука, абрикоси, деякі цитрусові та фрукти, а також ягоди.

Багатими на пектини є фруктові та овочеві соки з м'якоттю (з моркви, айви, капусти, яблучний, персиковий, томатний), а також плодоовочеві консерви, що містять пектинів не менше, ніж свіжі овочі та фрукти.

Під час термічної обробки вміст пектину в продуктах рослинного походження підвищується на 20—50 % за рахунок Його утворення з протопектину. Виконані в Українському державному університеті харчових технологій роботи щодо створення нових технологій переробки рослинної сировини переконливо показали, що способом низькотемпературного кріогенного зневоднення плодів, овочів та ягід можна отримати продукти зі збалансованим складом, високою засвоюваністю, здатністю зв'язувати, нейтралізувати й виводити шкідливі для здоров'я важкі металічні елементи, радіонукліди, пестициди тощо. Пектини виявляють найбільший рівень селективності порівняно з іншими природними сорбентами.

Пектини з високим ступенем етерифікації мають велику молекулярну масу і здатні утворювати гелі в кислому середовищі. Такі пектини отримують із вижимок яблук і цитрусових. Пектини з низькими молекулярною масою та ступенем етерифікації майже не розчиняються у воді. Геле-утворення з їх участю можливе при наявності катіонів Са²⁺ або інших полівалентних металічних елементів. Вони здатні зв'язувати у вигляді водонерозчинних комплексних сполук токсичні речовини переважно мінерального походження. На цьому грунтується їх профілактичне використання на територіях, забруднених радіонуклідами та іншими токсичними речовинами.

Селективне зв'язування пектинами Цезію та Стронцію є особливо важливим на територіях з рівнями забруднення меншими, ніж у зоні відчуження. Пектини, доступність яких забезпечується певним харчуванням, виявилися найбільш придатними для проведення ентеросорбції у значної кількості людей.

У промислових масштабах пектин добувають із буряка (суха маса коренеплодів містить до 25 % пектину), відходів переробки цитрусових та деяких інших видів рослинної сировини. В основі виробництва пектину лежить його здатність осаджуватись етанолом.

Основним джерелом харчових волокон, еволюційно необхідного компонента їжі для здорового функціонування організму людини, є хліб, овочі, фрукти, ягоди.

Перспективність застосування пектину

Збагачення їжі пектином — це один із перспективних напрямів використання рослинних сорбентів для виведення природним шляхом шкідливих токсичних речовин. Розроблено технології добування харчових продуктів, додавання до складу яких пектину сприяє більш тривалому їх зберіганню та покращенню смакових якостей. Вживання збагачених пектином хліба та сирів дозволяє досягти високих рівнів умісту харчових волокон у раціоні. Це є корисним як для детоксикації організму, так і нормалізації обміну речовин. Завдяки здоровому харчуванню вдається зменшити прояв або запобігти виникненню атеросклерозу, ожиріння, гіпертонічної хвороби та ін.

Розроблений пектино- та вітаміновмісний препарат із відходів переробки цитрусових за своїм складом є природною сумішшю низки біоактивних компонентів (кожен з яких має радіозахисні властивості): клітковини, пектину, біофлавоноїдів, вітаміну РР, великої кількості вітамінів групи В та аскорбінової кислоти. До складу препарату входять мікроелементи, потрібні для профілактики виникнення гіпомікроелементозів унаслідок уведення великої кількості ентеросорбентів.

Було досягнуто значних успіхів у використанні морських водоростей та препаратів із них для детоксикації і корекції порушень мікробіоценозу кишок та інших патологічних процесів у осіб, що мешкають у зонах екологічного лиха.

Низькомолекулярна фракція пектину здатна проникати з кров'ю у місця відкладення Стронцію, взаємодіяти з ним і виводитися з сечею. Однак кількість виведеного Стронцію таким шляхом є досить низькою. Ефективність підвищується лише за умов харчування виключно рослинною їжею.

Зв'язування пектинами Йонів Плюмбуму при рН 3—3,5 становить 90 % його вмісту в середовищі. Ступінь зв'язування тривалентних металічних елементів (лантаноїдів та Ітрію) при оптимальних значеннях середовища рН (3,5—4,5) пектинами, добутими з буряків, моркви, соняшника і винограду, становить 70 %, а добутими з яблук та цитрусових—20—30 % перелічених елементів.

Пектини цитрусових дуже ефективно сорбують Стронцій-85: вони зменшують накопичення його у кістках на 24—42 % і перевищують аналогічну дію яблучних пектинів.

Яблучний пектин активно утворює комплексні сполуки з йонами Цезію, Кобальту, Кальцію, Стронцію та Алюмінію. Кожні 75 мг пектину з яблук можуть зв'язувати 23,5 мг Стронцію. При вживанні 200 г кондитерських виробів або соку, збагачених до 10 % яблучним пектином, сорбується 70—90 % полівалентних металічних елементів.

Флавоноїди

Флавоноїди — природні фенольні сполуки, що накопичуються у всіх органах рослин у формі глікозидів. В основі їх структури лежить бензо-гама-піран або бензо- гама -пірон. Флавоноїди належать до похідних флавону.

Залежно від ступеня окиснення піранового фрагменту воин поділяються на:

• катехіни;

• халкони;

• флавонони;

• флавони;

• флавоноли та ін.

Флавоноїди добре розчиняються у воді та у водно-спиртових сумішах. Вони є типовими рослинними барвниками і ніколи не утворюються в тваринних організмах. Майже всі виділені сполуки мають жовте забарвлення різної інтенсивності, сполук інших кольорів налічується близько двадцяти.

Високої біологічної активності їм надають фенольні, гідроксильні та карбонільні групи, які входять до складу цих сполук. Окремі флавоноїди мають виражену антиоксидантну дію. Практичне застосування в медицині мають рослини, що містять помітну кількість катехінів і лейкоантоцианідинів (мають високий антиоксидантний потенціал), антоцианів (здавна використовувалися військовими як радіопротектори), флавонів, флавонолів, ізофлавоноїдів. Флавоноїди завдяки своїм властивостям утворювати хелати та комплекси з дво- та тривалентними важкими металічними елементами (до них належить і переважна кількість радіонуклідів) мають виражену радіопротекторну дію, утворюючи сполуки нерозчинні або малорозчинні у воді, органічних розчинниках, слабких кислотах, лугах. Тобто, коли флавоноїд у кишечнику зустрічається з важкими металічними елементами (при гострому отруєнні ними антидотом с розчин рутину або міцний відвар лікарських рослин, що містять багато флавоноїдів), він повністю блокує їх та виводить назовні.

Є дані про виведення протягом трьох місяців радіонуклідів із кісткової тканини під час вживання соку столового буряка, червоний колір якого і зумовлений беталаїном, що входить до його складу. Беталаїн представлений бетацианіном (пігмент червоного кольору) та бетаксантином (пігмент жовтого кольору), а також бетаніном (глікозидом бетацианіну), що становить до 95 % усіх барвників рослини і безпосередньо є радіо-протектором і сильним антиоксидантом.

Оскільки описані сполуки знаходять у всіх вищих рослинах, то засобами профілактики та лікування стають не лише лікарські рослини, а й свіжі плоди і ягоди, свіжі соки з них і деякою мірою навіть соки, консервовані різними методами.

Оскільки флавоноїди здатні утворювати комплекси з будь-якими чинниками, що мають два вільні зв'язки (зокрема й з вільними радикалами та пероксидами), то їх заслужено відносять до ряду найактивніших рослинних детоксикантів людського організму.

Харчові добавки

Харчові добавки — це група напівфабрикатів або готових продуктів, а також природних чи синтетичних речовин, які додають до продовольчої сировини з метою:

• полегшення технологічної обробки;

• надання харчовим продуктам більш привабливого вигляду;

• збереження поживних цінностей;

• збільшення терміну зберігання;

• здешевлення та скорочення технологічного процесу.

За походженням усі харчові добавки поділяють на три групи:

• природні;

• аналоги до природних;

• синтетичні.

Багато харчових добавок природного походження:

*Е 330—лимонна кислота — наявний у всіх цитрусових;

* у томатах містяться Е 160 а — каротин, Е 101 — вітамінВ₂(рибофлавін);

*із морських водоростей виділяють Е 400 — натрій альгінат.

Донедавна добавки природного походження вважали нешкідливими для людського організму, тому при виробництві продукції перевага надавалася саме їм. Але з токсикологічної точки зору їх не можна назвати абсолютно безпечними, адже більшість отрут мають природне походження.

Проте синтетичні добавки й зараз вважають найбільш небезпечними для людини. Адже вони є ксенобіотиками — чужорідними для живих оганізмів речовинами, які не входять у біотичний колообіг. Тому організм і не має у своєму арсеналі ферментів, що могли б перетворити їх на нетоксичні метаболіти.

До 1953 р. назви добавок писали повністю, тож часто вони займали на упаковці забагато місця. Потім стали позначати їх літерою Е, яку ототожнюють зі словами edible — англ. essbar —нім., що в перекладі з англійської та німецької відповідно означають «їстівний».

Буквені коди «Е» — це система кодификації, розроблена в Європі для зручності сприйняття.

Усі Існуючі добавки поділяються на:

•дозволені;

• недозволені (у зв'язку з тим, що весь комплекс їх випробувань ще не завершено);

• заборонені.

Одні йтіж добавки в одних країнах можуть бути дозволеними, а в інших— забороненими. Кількість добавок, які використовуються у виробництві харчової продукції, у США перевищує півтори тисячі найменувань, у країнах Євросоюзу — 1200, у Росії— понад 400. В Україні перелік харчових добавок, дозволених для використання у продуктах, затверджений постановами Кабінету Міністрів України, включає 222 найменування (додаток на с. 83). Тож можемо стверджувати, що ми споживаємо «хімії» в кілька разів менше.

Добавки нумеруються залежно від тієї функції, яку вони виконують. Виділяють близько 50 функціональних класів, об'єднаних у кілька великих груп. Визначити, до якої групи належить певна речовина, можна за цифровим індексом:

• Е 100—Е 182 — барвники;

• Е 200—Е 280 — консерванти;

•Е300—Е39І — антиоксиданти, регулятори кислотності;

• Е 400—Е481 — стабілізатори, емульгатори, загусники;

• Е 500—Е 585 — різні (регулятори кислотності, поліпшувачі якості муки, розрихлювачі, комплексоутворювачі, регулятори вологи тощо);

• Е 600—Е 699 — підсилювачі смаку та аромату;

• Е 700—Е 899 — запасний діапазон позначок;

• Е 900—Е 999 — антифламенги (піногасники), підсолоджувачі;

• Е1000—Е1521 — речовини для глазурування, роздільники, герметики, текстуратори, солі-плавителі, гази-витискачі (пакувальні гази для харчових продуктів у аерозольній упаковці), речовини для змащення пекарських форм.

Така класифікація є умовною, оскільки одні й ті ж добавки можуть поєднувати в собі різні функції. Наприклад, натрій сульфіт Е 221 є одночасно і консервантом, і антиоксидантом.

Розглянемо детальніше кожну із цих груп: плюси використання та можливі негативні наслідки.

І. Барвники посилюють або відновлюють колір обробленого продукту.

Вони можуть бути:

•натуральними;

•штучними, або синтетичними.

Сировиною для натуральних барвників є пігменти комах, мікроорганізмів та рослин: квітів, фруктів, ягід, листя, коренеплодів (зокрема у вигляді відходів переробки рослинної сировини на консервних та виноробних заводах). Ці барвники можуть містити білкові речовини, органічні кислоти, мінеральні солі й часто бувають корисними для людини. Найбільш відомими «живими барвниками» є комахи кошенілі (ще їх називають дубовими червцями, або кремесами), про яких згадуєгься ще у біблійних легендах!

Проте, прагнучи зробити продукцію більш доступною (дешевшою), з XIX ст. стали використовувати дешеві синтетичні анілінові барвники, які дають більш інтенсивні кольори та є досить стійкими до зміни температури й освітлення.

«Чорний список» добавок щорічно поповнюється барвниками, шкідливими для людського організму, наприклад:

• Е 102 (тарзанін — штучний жовтий барвник), Е 131 (синій), Е 142 (зелений) можуть спричинити розвиток алергії, викликати злоякісні пухлини;

• Е 121 (червоний цитрусовий 2) та Е 123 (червоний амарант), який застосовувався за часів Радянського Союзу, сьогодні для використання в Україні заборонені, проте у деяких європейських країнах їх додають у кондитерські вироби;

• кілька років тому привернув увагу барвник кантаксантин, який додають у корм лососевим, форелі та курям для того, щоб їх м'ясо набуло гарного відтінку; спеціальна комісія ЄС встановила, що «існує незаперечний зв'язок між підвищенням споживання кантаксантину тваринами й проблемами із зором у людей».

Проте виробники не поспішають відмовлятися від хімічних сполук.

Дозволені в Україні барвники подано у таблиці 1.

ІІ. Консерванти — це антимікробні агенти, призначені для попередження розмноження бактерій, вірусів, грибів, що подовжує термінів зберігання продуктів. До цієї групи також включено і дезінфікуючі речовини та стерилізуючі хімічні добавки, шо використовуються при дозріванні вин.

Сьогодні при консервуванні фруктів та овочів давні сіль, цукор та кислоти замінено на натрій бензоат (Е 211). Цей популярний консервант та-

Таблиця І Барвники

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код		Назва	Застосування
1		2	3
Е 100		Куркумін	Ковбаси, сосиски, паштети, кондитерські вироби, маргарин
Е 101		Рибофлавін	За технологічною необхідністю
Е 102 Е104 Е120 Е122 Е124		Тартразин Хіноліновий жовтий Карміни Азорубін, кармазин Понсо 4R	Безалкогольні напої, пресерви з фруктів, кондитерські вироби, морозиво, їстівні оболонки сирів, фруктові вина
Е129 Е131 Е132		Спеціальний червоний AG Синій патентований V Індигокармін	Безалкогольні напої, пресерви з фруктів, кондитерські вироби, морозиво, їстівні оболонки сирів, фруктові вина
Е140 Е141		Хлорофіл Мідні комплекси хлорофілів	За технологічною необхідністю
Е150а. b.c.d		Цукрові кольори 1, 2, 3 і 4	За технологічною необхідністю
Е160а		Каротини	Маргарини, вершкове масло, сири
ЕІ60 Ь		Екстракти аннато	Маргарини, вершкове масло, кондитерські вироби, лікери, глазурі, олії
Е160с		Маслосмоли,паприки, екстракт паприки, капсо-фуксин, капсантен	За технологічною необхідністю
Е162		Червоний буряковий бетанін	За технологічною необхідністю
Е163		Антоціани	Натуральні червоні та сині барвники (екстракти зі шкірки винограду, чорної смородини). За технологічною необхідністю
Е164		Шафран	Кондитерські вироби, здоба, лікеро-горілчані вироби, вироби з борошна
Е170		Вуглекислі солі кальцію (кальцій карбонат)	Білий пігмент проти грудкоутво-рення та злежування, стабілізатор. За технологічною необхідністю
Е174 Е175	Лікопін Бета-апо-8-каротинол			Безалкогольні напої, пресерви з фруктів, кондитерські вироби, морозиво, їстівні оболонки сирів, фруктові вина

кож використовують для виробництва мармеладу, меланжа, джемів. Астматики та люди, чутливі до аспірину, мають бути дуже уважними при вживанні цих продуктів.

У виробництві м'ясних та ковбасних виробів зазвичай використовують нітрит та нітрат Натрію (Є 250, Е 251), які с стабілізаторами кольору. Наприклад, ковбаса без цих речовин має сіруватий і зовсім неапетитний вигляд. Їсти такий продукт не дуже приємно, навіть знаючи, що він натуральний і свіжий. Ковбасі свідомо надається колір «парної телятини», який не може зберегтися при термічній обробці м'яса. Але надлишок сполук Нітрогену негативно позначається на процесах обміну.

Недозволений в Україні консервант— формальдегід Е 240, що міститься у більшості широко розрекламованих імпортних шоколадних батончиках та різних консервах (грибах, соках, компотах тощо). Він має виражену онкологічну дію.

Дозволені для вживання в Україні консерванти подано у таблиці 2.

ІІІ. Добавки, які зберігають свіжість продукту (таблиця 3).

До них належать антиоксиданти, які додають до масел і пакувальних матеріалів з метою запобігання згіркненню та зміні кольору внаслідок окиснення. В одному продукті може міститися лише один антиоксидант. Найбільш розповсюдженою є аскорбінова кислота (водорозчинний вітамін С)—E 300.

Проте часто використовують і дозволені Е 320 та Е 32І, які можуть викликати захворювання шлунково-кишкового тракту. До цієї ж групи належить лецитин (Е 322), який трапляється в шоколаді. Ця речовина може виготовлятися з генетично модифікованої сировини, чим спричиняє захворювання печінки та нирок.

Але небезпека чатує і при вживанні звичних та безпечних для більшості людей добавок. Наприклад, Е 330 — звичайнісінька лимонна кислота (вміст її взагалі не нормується) — у хворих на виразку шлунка викликає дуже неприємні відчуття. Це ж стосується і регуляторів кислотності Е 338 (ортофосфорна кислота) та Е 339 (натрій фосфат).

Таблиця 2 Консерванти

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Е200 Е202	Сорбінова кислота Сорбат калію	Сирокопчені ковбаси, молоко згущене, сири, ікра зерниста, креми, джеми, повидло, соки, маргарини, майонези, вина, безалкогольні напої
Е210 Е211	Бензойна кислота Бензоат натрію	Меланж яєчний, ікра рибна, пресерви рибні, повидло, мармелад, сухофрукти, маргарин, вина, безалкогольні напої
Е220	Діоксид сірки (сульфур(ІУ) оксид) S02	Консерви фаршеві зі скумбрії, галети, печиво, пастила, мармелад, повидло, джем, ізюм, соки, вина, гірчиця, сушені картопля та капуста
Е250	Натрію нітрит	Варені вироби зі свинини, копчено-запечені м'ясні консерви, ковбаса сирокопчена, солонина з баранини, яловичина
Е251	Натрію нітрит	Готові м'ясні продукти
Е260	Оцтова кислота	За технологічною необхідністю
Е270	Молочна кислота	За технологічною необхідністю
Е290	Діоксид вуглецю (вуглекислий газ) С02	Газовані напої, мінеральні води, шипучі вина
Е296	Яблучна кислота	Сок ананасовий, джеми, желе, мармелади

ІУ. Стабілізатори, емульгатори, загусники, желеутворюючі речовини та ущільнювачі — речовини, які зберігають задану консистенцію продукту, а також підвищують її в'язкість (таблиці 4,5). Без застосування добавок цієї групи є неможливим виготовлення більшості найсмачніших продуктів, зокрема соусів, майонезу, йогурта, багатьох кондитерських виробів тощо.

Емульгатори Е 413 та Е 492, що є дозволеними, а також Е 444 та Е 445, що є недозволенний, зазвичай використовують у виробництві непрозорих безалкогольних напоїв, алкогольних з осадом, кондитерських виробів на основі какао.

Стабілізатори з кодами Е 450,451,452 застосовують для надання сумісності речовинам, які в природному стані не змішуються, наприклад, до м'ясної продукції, рибного фаршу, плавлених сирків тощо.

Таблиця З Антиоксиданти (Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Е300 Е301	Аскорбінова кислота Натрію аскорбат	За технологічною необхідністю
Е306 Е307	Концентрат суміші токоферолів Альфа-токоферол	За технологічною необхідністю
Е320 Е321	Бутил гідрооксианізол (ВНА) Бутил гідрокситолуол (ВНТ)	Жири тваринні й олії для продуктів з тепловою обробкою, супи, соуси, спеції, рибні продукти і риба консервована, сухі сніданки, жувальна гумка
Е322 Е325	Лецитин Лактат натрію	За технологічною необхідністю
ЕЗЗО Е331	Лимонна кислота Цитрат натрію	За технологічною необхідністю, зокрема какао, шоколадні вироби
Е334	Винна кислота	За технологічною необхідністю, зокрема какао, шоколадні вироби
Е338	Ортофосфорна кислота	Безалкогольні ароматизовані напої, молоко і рослинні білкові напої, м'ясні продукти, сири, аналоги рослинних жирів; відбілювання напоїв
Е342	Фосфати амонію	Хліб

До загусників належать пектини (Е 440) — це різноманітні полісахариди, які є в усіх рослинах. При виготовленні молочного суфле (цукерки «Пташине молоко») використовують агар-агар (Е 406), що міститься у клітинах червоних водоростей.

Заборонено в Україні застосувати у харчовій промисловості ущільнювач В425 (конжак, конжакове борошно), що міститься у багатьох продуктах (особливо типу Light), у яких жири замінюються водою, що зробити без подібних добавок неможливо. Е 425 не викликає серйозних захворювань. Причиною його вилучення з виробництва у країнах ЄС стали випадки задухи у маленьких дітей; жувальний мармелад, потрапивши до дихальних шляхів, майже не розчиняється слиною. Така висока щільність досягається саме за допомогою цієї добавки.

Таблиця 4 Емульгатори, стабілізатори, розрихлювачі

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Е440	Пектини	За технологічною необхідністю
Код не присвоєно	Желатин	Консерви м'ясні, рибні, заливні, желе
Е450	Пірофосфати	Десерти, морозиво, соуси, ковбасні вироби
Е451 Е452	Трифосфати пентанатрію, пентакалію Поліфосфати	Супи, бульйони, сидр, трав'яні настої, чай, шоколад і солодові молочні напої, алкогольні напої (крім вина і пива), вівсяні пластівці, ковбасні вироби
Е460	Целюлоза	За технологічною необхідністю
Є 461 Е466	Метилцелюлоза Натрієва сіль, карбоксиметилцепюлози	Делікатесні хлібобулочні вироби, морозиво, десерти, супи, бульйони, соуси, лікери, дієтичні продукти
Е470 Е471 Е472а Е472Ь Е472с	Солі жирних кислот (амонію, Кальцію, Натрію, Калію, Магнію) Моно- і дигліцериди жирних кислот Ефіри гліцерину, оцтової та жирних кислот Ефіри гліцерину, молочної та жирних кислот Ефіри гліцерину, лимонної та жирних кислот	За технологічною необхідністю
Е500	Натрій карбонат	За технологічною необхідністю, зокрема какао та шоколадні продукти

Таблиця 5 Згущувачі, стабілізатори, желеутворюючі речовини

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Е401	Альгінат натрію	За технологічною необхідністю, зокрема джем, желе, мармелад, горіхове пюре
Е406	Агар	За технологічною необхідністю
Е407	Карагенан і його К, Na, NH4* та солі	Сухе молоко, сир, десерти, желе, мармелад, соуси, молочні вироби
Е 410	Камедь ріжкового дерева	За технологічною необхідністю, зокрема джем, желе, мармелад, горіхове пюре
Е412 Е414 Е415	Гуарова камедь Гуміарабік Ксантанова камедь	За технологічною необхідністю
Е422	Гліцерин	За технологічною необхідністю

У. Регулятори кислотності — речовини, які застосовуються з метою профілактики злежування, поліпшувачі якості борошна, розрихлювачі, комплексоутворювачі, регулятори вологи тощо. Ця група добавок використовується переважно у хлібопекарській та кондитерській галузях. Вони дозволяють пекарям брати низькосортну сировину, спрощувати процес виробництва та зменшувати часові затрати, зберігаючи при цьому привабливий вигляд і стабільні показники.

Речовини, що запобігають злежуванню, використовують і при виробництві приправ. Наразі у харчовій промисловості застосовують понад 2000 різноманітних приправ. Проте природні прянощі, які колись були «на вагу золота», зараз майже не використовуються. Їх витіснили різноманітні синтетичні суміші.

УІ. Підсилювачі смаку та аромату. У процесі зберігання та переробки продуктів харчування кількість речовин, що посилюють смакове сприйняття, значно зменшується. Тому їх доводиться вводити штучним шляхом (таблиця 6). Цей прийом століттями використовували в країнах Далекого Сходу.

Таблиця 6 Підсилювачі смаку й аромату

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Код не присвоєно	Ванілін	За технологічною необхідністю

На упаковках більшості продуктів (особливо швидкосупів, напівфабрикатів, шоколадних батончиків) указується Е 621, або ж натрій глютамат. Походить ця добавка з Японії, де її назвають «душею смаку». Із 1908 р. її почали використовувати для виготовлення виробів із низькосортного мороженого м'яса, а також із сої та інших його замінників. Проте винахідник цієї речовини Кикунає Ікеда застерігав, що в гарячій страві, яка перебуває на вогні, натрій глютамат може перетворитися на слабку отруту. Щорічно людство вживає його у кількості понад 200 тис. т на рік! Саме цю добавку вважають причиною поширення «синдрому китайського ресторану»: у здорових людей підвищується температура, червоніє обличчя, з'являються болі в грудях... І єдине, що їх об'єднує, — частування напередодні у китайській кухні.

УІІ. Підсолоджувачі—харчові добавки, які не містять глюкози (таблиця 7). Вони використовуються, у першу чергу, при виготовленні дієтичних продуктів спеціального призначення. Довгий час медики вважали їх абсолютно безпечними, проте нещодавно з'ясувалося, що сахарин (Е 954)— канцероген, а велика кількість сорбіту (Е 951) може викликати шлунково-кишкову недостатність.

Цю групу харчових добавок вивчено ще не повною мірою, тож їх вживання краще обмежити. Та виробники газованих солодких напоїв часто економлять на цукрі, застосовуючи шкідливі для малих дітей сахарин, сахарол, ксиліт, отизон і аспартам.

Таблиця 7 Підсолоджувачі

(Е-коди харчових добавок, дозволених для застосування в Україні)

Е-код	Назва	Застосування
Е950 Е951	Ацесульфам калію Аспартам	Напої, десерти, морозиво, консерви плодоовочеві, джеми, желе, жувальна гумка
Е954	Сахарин (натрієва, калієва і кальцієва солі)	Напої, десерти, морозиво, консерви плодоовочеві, джеми, желе, жувальна гумка
Е999	Екстракт квілайї (піноутворювач)	Ароматизовані безалкогольні напої на основі води
Е1100 Е1101	Амілаза Протеаза	Хліб, оселедці, пиво, соки, спирт, м'ясо, тверді сири
Е1404	Модифіковані крохмалі	Згущувачі, емульгатори, стабілізатори. За технологічною необхідністю
Е1510	Етиловий спирт	Розчинник

Фахівці різних країн не дійшли до єдиної думки щодо шкідливості чи безпечності тієї чи іншої добавки. Та навіть, якщо вона є нешкідливою, невеликий її перебір може зробити продукт неїстівним. І хоча вичерпних статистичних даних немає, експерти схиляються до думки, що саме використання харчових домішок призводить до хімічного забруднення організму Адже середньостатистичний споживач з'їдає за рік три кілограми хімічних речовин — харчових домішків.

Отже, з метою обмеження надходжень до організму людини та збереження здоров'я населення встановлено:

• гранично допустимі рівні (ГДР) використання добавок у продуктах;

• добову допустиму дозу (ДЦД) для багатьох харчових продуктів;

• перелік харчових продуктів, при виготовленні яких доцільно використовувати добавки;

• при виробництві продуктів дитячого харчування використання добавок заборонено або обмежено;

• упровадженню нових харчових добавок повинно передувати проведення дослідів на тваринах з метою вивчення не лише загальної токсикологічної дії та впливу на обмін речовин, а й віддалених наслідків (на 2—3-х поколіннях); також є необхідними і клінічні досліди на добровольцях та сертифікаційні дослідження; добавку вивчають навіть на молекулярному рівні, що коштує, мільйони доларів;

• увозити з-за кордону та реалізовувати в Україні харчові добавки можна лише за наявності Гігієнічного висновку державної санітарно-гігієнічної експертизи: наприклад, Е 123 — червоний амарант (консервант-формапьдегід про який йшлося раніше) — заборонено в Україні, Росії, США, але його використовують у Європі.

Наїстися заборонених в Україні Е 121 (небезпечного барвника) та Е 173 (порошку алюмінію) можна разом із зарубіжними кондитерськими виробами. Харчі з «третього світу» вживати взагалі небажано, бо що саме міститься у них, навіть у лабораторії можуть сказати не завжди.

Нерозбірливе переїдання зумовило хронічне ожиріння в американців. Звичайно, «хорошої людини має бути багато», та чи стосується ця приказка фізичної форми? Тож, купуючи продукт, слід уважно придивлятися до його складу. Врешті-решт, їсти натуральний продукт чи «хімію», вирішувати лише вам.

Додаток Кабінет Міністрів України

м. Київ

ПОСТАНОВА

від 04.01.99

№12

Про затвердження переліку харчових добавок,

дозволених для використання у харчових продуктах.

(Зі змінами, внесеними згідно з Постановами KM

№342 (342-2000-п) від 17.02.2000,

№1140(1140-2000-п) від 21.07.2000,

№ 1656 (і 656-2000-п) від 08.11.2000,

№ 674(674-2001-п)від21.06.2001,

№ 143(143-2004-п)від 11.02.2004).

На виконання ст. 4 Законів України «Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини» (77І/97-ВР) та «Про державне регулювання імпорту сільськогосподарської продукції» (468/97-ВР) Кабінет Міністрів України

постановляє:

1. Затвердити перелік харчових добавок, що додається, дозволених для використання у харчових продуктах.

2. Установити, що раніше затверджені в установленому порядку висновки державної санітарно-гігієнічної експертизи щодо використання харчових добавок дійсні на термін їх видачі, але не більше ніж на один рік з дати прийняття цієї постанови.

Цікаві досліди

Дослід 1. Кип'ятіння чаю за допомогою холодної води.

Літрову колбу з кип'яченим чаєм закрийте пробкою, переверніть, закріпіть догори дном у лапці металевого штатива і полийте холодною водою.

При охолодженні повітря в колбі насичується водяною парою. Під дією холодної води воно конденсується, і тиск у колбі знижується. При зниженому тискові вода (у даному випадку — чай) кипить при температурі значно нижчій ніж 100 °С.

Запитання. Чому при охолодженні дна колби холодною водою гаряча вода закипає? (Водяна пара в колбі конденсуються при охолодженні, тиску ній знижується, тому температура кипіння води зменшується.)

Дослід 2. Гігроскоп зі штучних квітів.

Паперові квіти (рожевого та білого кольорів) із листками (жовтого кольору) кладуть на 2 хв у розчин, шо містить: воду об'ємом 500 мл, білий желатин масою 40—50 г і кобальт(ІІ) хлорид масою 5 г. Просочені цим розчином паперові квіти сушать.

При похмурій, вологій погоді квіти матимуть рожеві та червоні пелюстки і жовті листки. Якщо ж погода буде сонячною, то пелюстки квітів стануть блакитними й бузковими, а листя позеленіє. Отже, такі квіти можуть передбачати сонячну або дощову погоду.

Запитання. У чому полягає причина різного забарвлення паперових квітів при зміні сухої чи вологої погоди?

(Квіти було насичено розчином кобальт(ІІ) хлоридом, який залежно від кількості кристалізаційної води змінює свій колір: у суху погоду кобальт(П) хлорид втрачає багато води і набуває блакитного чи бузкового кольорів, а у вологу погоду зволожується за рахунок атмосферної пари й набуває червоного чи рожевого забарвлення.)

Дослід 3. Миттєва кольорова світлина.

Жовта K₄[Fe(CN)₆] й червона K₃[Fe(CN)₆] кров'яні солі, взаємодіючи із солями важких металічних елементів, дають різнокольорові продукти реакцій; зокрема жовта кров 'яна сіль K₄[Fe(CN) ₆]:

• із ферум(Ш) сульфатом дає синє забарвлення;

• із солями Купруму(ІІ) — темно-коричневе;

• із солями Вісмуту — жовте;

• із солями Феруму(ІІ) — зелене.

Такими розчинами солей на білому аркуші паперу виконайте малюнок і висушіть його. Оскільки розчини є безбарвними, то й папір залишається незафарбованим. Для проявлення по такому малюнку проведіть вологим тампоном, змоченим у розчині жовтої кров'яної солі. ,

Запитання.

• Які солі було використано для нанесення на папір невидимого зображення? (Зображення малювали розчинами ферум(ІП), ферум(П) сульфату, солей Вісмуту та купрум(ІІ) сульфату.)

• Яку речовину було використано для проявлення малюнків і який колір відповідає продуктам реакцій перерахованих солей? (Малюнки проявляли розчином жовтої кров 'яної солі, яка із сіллю Феруму(ІІІ) дає синє забарвлення, із сіллю Ферум(ІІ) — зелене, із солями Вісмуту—жовте та із солями Купруму(П) — темно-коричневе.)

Дослід 4. Виготовлення червоного, чорного й безбарвного чорнил.

Танін розчиніть у воді: 10 г таніну на 200 г води. Цей розчин налийте у склянку, на дні якої є кілька крапель концентрованого розчину ферум(Ш) хлориду. Дигалова кислота, що міститься в таніні, утворить із ферум(Ш) хлоридом чорнило чорного кольору, яким можна писати.

Якщо замість таніну налити у склянку трохи концентрованого розчину натрій саліцілату, то при взаємодії його з розчином ферум(Ш) хлориду можна одержати червоне чорнило.

Також можна показати процес перетворення чорного й червоного чорнил у безбарвну рідину. Для цього налийте щойно отримане чорнило у скляний циліндр, на дні якого міститься трохи концентрованого розчину щавлевої кислоти. Відбудеться реакція, у результаті якої знебарвляться і червоне, і чорне чорнила.

Запитання.

• У результаті чого утворюються на листках дуба «чорнильні горішки»? (Після укусу комахи горіхотворки на листках дуба та деяких інших рослин утворюються нарости — «чорнильні горішки».)

• Що таке танін і де його застосовують? (Танін — суміш дубильних речовин. Його найважливішою складовою частиною є складний ефір глюкози. Застосовується танін для дублення шкіри, як протравлення перед фарбуванням, для лікування запальних процесів порожнини рота і як антидот при отруєнні солями Аргентуму, Меркурію чи Плюмбуму.)

• Яка кислота міститься в таніні? (У таніні міститься дигалова кислота та її похідні.)

• 3 яким реактивом ферум(ІІІ) хлорид утворює червоне чорнило?

(Розчин ферум(ІІІ) хлориду, взаємодіючи з розчином натрій саліцілату, утворює червоне чорнило.)

• 3 яким реактивом танін утворює чорне чорнило? (Танін утворює чорне чорнило із солями Феруму(ІІІ).)

• Який реактив знебарвлює чорнило? (Концентрований розчин щавлевої кислоти червоне і чорне чорнила перетворює на безбарвні розчини)

Дослід 5. Мінеральний хамелеон В.М. Севергіна.

Як відомо, хамелеоном називають ящірку, що швидко змінює своє забарвлення під впливом навколишнього середовища. Подібну властивість мають і деякі розчини. Видатний російський хімік В.М. Севергін, спостерігаючи швидкі зміни кольору розчину калій манганату, назвав йото мінеральним хамелеоном.

Для проведення досліду спочатку одержіть калій манганат. Для цього нагрійте у пробірці калій перманганат:

2КМп0₄ = К₂МпО₄ + 0₂ + Мп0₂.

Потім отриману сіль розчиніть у воді: утвориться розчин зеленого кольору, який одразу ж змінюється на синьо-фіолетовий, фіолетовий і, нарешті, на малиновий:

ЗК₂Мп0₄ + 2Н₂0 = 2КМп0₄ + МпО₂ + 4КОН.

Цей дослід можна дещо змінити. Для цього розчиніть у пробірці трохи калій манганату K₂Mn0₄ та додайте розчин Їдкого натру NaOH. Виходить стійкий розчин гарного зеленого кольору. Потім додайте до нього трохи концентрованої сульфатної кислоти. Відбувається поступове перетворення зеленого кольору на рожевий через ряд різних відтінків. Це пояснюється тим, що калій манганат поступово переходить у калій перманганат.

Запитання.

• Чому при нагріванні калій перманганату й подальшому його розчиненні утворюється розчин зеленого кольору? (При нагріванні калій перманганат розкладається з утворенням калій манганат), розчин якого у воді має зелений колір. Забарвлення розчину поступово змінюється, оскільки у водяному розчині манганати перетворюються в перманганати — солі манганатної кислоти, що супроводжується зміною кольору розчину: із зеленого він перетворюється на синій та фіолетовий!)

• Чому змінюється колір розчину, що містить калій манганат та натрій гідроксид NaOH? (Додавання до розчину калій манганату розчину натрій гідроксиду затримує його перетворення на калій перманганат, тому зелений колір є стійким. При додаванні сульфатної кислоти відбувається нейтралізація натрій гідроксиду, що сприяє поступовому перетворенню калій манганату на перманганат. Це явище супроводжується зміною забарвлення розчину)

Дослід 6. Горіння винного спирту різнокольоровим полум'ям.

У чотири чашки чи блюдечка налийте трохи етилового спирту і розчиніть у ньому різні речовини:

• для одержання фіолетового полум'я до спирту об'ємом 30мл додайте калій нітрат масою 12 г;

• для одержання зеленого полум'я до спирту об'ємом 38 мл додайте 8 г борної кислоти масою 8 г та амоній хлорид масою 4 г;

• для одержання червоного полум'я у спирті об'ємом 25 мл розчиніть стронцій хлорид масою 8 г;

• для одержання синього полум'я розчиніть у спирті об'ємом 37 мл калій ацетат масою 16г.

Запитання.Чому безбарвні рідини горять різнокольоровим полум'ям? (У спирті розчинили калій нітрат, борну кислоту, хлориди амонію, Стронцію, калій ацетат, йони яких надають полум 'ю певного кольору)

Дослід 7. Залежність забарвлення речовин від температури.

Вивчіть залежність забарвлення речовин від температури:

• нагрійте пробірку із кадмій сульфідом у полум'ї спиртівки і спостерігайте, що жовтий колір реактиву зміниться на буро-червоний, а через 2—3 хв знову пожовтіє (кадмій сульфід можна одержати, пропускаючи через розчин будь-якої солі, що містить Cd²⁺, сірководень);

• нагрійте червоний порошок ферум(Ш) оксиду: порошок чорніє, а після охолодження набуває колишнього кольору;

• цинк оксид має білий колір, при сильному нагріванні він жовтіє, а після охолодження знову стає білим;

• яскраво-жовта комплексна сіль Аргентума Ag,Hgl₄, що є чутливою до тепла фарбою, при найменшому нагріванні набуває яскраво-червоного забарвлення, а при охолодженні знову стає яскраво-жовтою.

Дослід 8. Колекція кольорових розчинів.

У 5 склянок налийте розчини натрій гідроксиду, оцтової та хлоридної кислот, меркурій нітрату, ферум(ІІ) хлориду.

Додайте у них відповідно фенолфталеїн, лакмус, метиловий оранжевий, йодид та калію роданід.

При змішуванні попарно розчини набувають іншого кольору.

Дослід 9. Перетворення «молока на воду».

До білого осаду, який одержано зливанням розчинів кальцій хлориду і натрій карбонату, додають надлишок хлоридної кислоти. Рідина закипає та стає безбарвною і прозорою.

Запитання.

• 3 яких реактивів можна отримати безбарвну непрозору рідину? (Для отримання такої суспензії зливають різні розчини, наприклад, кальцій хлориду й карбонату або натрій сульфату, барій хлориду тощо.)

• Чому біла непрозора рідина перетворилася на безбарвну прозору? (Кальцій карбонат при взаємодії із хлоридною кислотою утворює розчинну сіль кальцій хлорид, воду й карбон(ІУ) оксид, що і призводить до «закипання».)

Дослід 10. Настій чорниці—індикатор.

Налийте у дві склянки до половини густого настою чорниці. Додайте в одну з них трохи лимонного соку, а в іншу — розчин питної соди. В обох склянках рідини змінили забарвлення.

Запитання.

• Чому неоднаково змінився колір настою чорниці у склянках? (У першій склянці діяли на настій чорниці кислотою, а в другій — лугом.)

• Яку роль виконував настій чорниці в обох випадках? (В обох випадках настій чорниці виконував роль індикатора.)

Дослід 11. Зміна кольору розчинів.

Візьміть три склянки. В одну зі склянок налийте на дно кілька крапель концентрованого розчину питної соди, у другу — трохи концентрованого розчину винної кислоти, третя — порожня. Після цього в першу та третю склянки налийте заздалегідь підготований розчин фенолфталеїну. У склянці з розчином соди рідина набуде малиново-червоного кольору, а в третій склянці, що була порожньою, рідина залишиться безбарвною і прозорою.

У другу склянку, на дно якої раніше налили трохи концентрованого розчину винної кислоти, перелийте яскраво-забарвлений розчин, який отримали у першій склянці.

Спостерігайте за знебарвленням розчину.

Запитання.

• Чому в першій склянці безбарвна рідина набула яскравого кольору? (На дно першої склянки напили трохи концентрованого розчину питної соди, який має лужну реакцію. У неї додали розчин фенолфталеїну, що є індикатором на лужне середовище і дає малинове забарвлення)

* Чому кольоровий розчин, перелитий у другу склянку, знову став безбарвним? {На дні другої склянки було трохи концентрованого розчину винної кислоти, яка нейтралізувала лужне середовище у першій склянці, тому розчин фенолфталеїну знову став безбарвним.)

' Дослід 12. Синя квітка стає червоною.

Виготовлену із цупкого паперу квітку оббризкайте концентрованим лужним розчином лакмусу. Опустіть (не торкаючи дна) синю квітку в склянку, на дно якої налийте концентрований розчин оцтової кислоти. Спостерігайте, як через 2—3 хв синя квітка стає червоною.

Запитання. Чому синя квітка перетворилася на червону? (Міцний розчин оцтової кислоти утворив кисле середовище, в якому лакмус червоніє!)

Дослід 13. Червона квітка стає синьою.

Цей дослід готується так, як і попередній. Але квітку зафарбуйте червоним лакмусом: до розчину синього лакмусу додайте трохи оцтової кислоти. Для перетворення червоної квітки на синю опустіть її у склянку, на дно якої налийте концентрований міцний розчин амоній гідроксиду. Аміак, що виділиться, створить лужне середовище, у якому червоний лакмус набуде синього кольору. Квітку перед опусканням у склянку з амоній гідроксидом трохи зволожте.

Дослід 14. Хімічний тайнопис.

Здавна користуються так званим симпатичним чорнилом. Відомо два види такого чорнила:

* після проявлення зберігається;

* після проявлення знову стає невидимим.

Розглянемо обидва варіанти.

Варіант І. Напишіть на білому папері, не натискаючи, кілька слів слабким розчином ферум(Ш) сульфату. Напис на папері після висихання буде непомітним. Оббризкайте його з пульверизатора розчином калій гексаціано(ІІ) феррату, і він набуде характерного синього кольору, оскільки утвориться комплексна сіль Феруму, що називається берлінською лазур»ю. Зробити цей напис знову невидимим не можна.

Варіант II. Зробіть напис розчином кобальт хлориду (розведеним розчином кристалогідрату СоС1₂ -6Н₂О) на рожевому папері (щоб було зовсім непомітно) та обережно, щоб не спалити, нагрійте його над полум'ям спиртівки. З'являться сині літери. Але, якщо потримати цей папір над киплячою водою або подихати на нього, то напис знову зникне.

Запитання.

• Яким реактивом було зроблено напис на білому папері? (Напис на білому папері було зроблено розчином ферум(ІІІ) сульфату.)

• Яким реактивом було виявлено напис на білому папері? (Розчин калій гексаціано(П) феррату, взаємодіючи з розчином ферум(ІІІ) сульфату, утворить берлінську лазур, що має характерний синій колір.)

• Чому другий запис було зроблено на рожевому папері? (Розчин кобальт хлориду має рожевий колір, тому на рожевому папері напис є невидимим.)

• Як виявляють напис на рожевому папері? (Напис проявляють над батареєю опалення або над полум 'ям спиртівки. При нагріванні кристалогідрат кобальт хлориду втрачає кристалізаційну воду і набуває гарного синього кольору!)

• Чому напис на рожевому папері поступово зникає сам? (Кобальт хлорид притягує з повітря водяну пару і знову перетворюється на кристалогідрат рожевого кольору непомітний на рожевому папері.)

Дослід 15. Кольоровий папір горить відповідним полум'ям.

Для проведення досліду заздалегідь підготуйте аркуші кольорового паперу: білий, жовтий, червоний, зелений та синій. Потім покладіть аркуші (або смужки):

• білого паперу— у розчин бертолетової солі;

• жовтого — у суміш розчинів натрій нітрату та бертолетової солі;

• червоного — у суміш розчинів бертолетової солі та стронцій нітрату;

• зеленого — у суміш розчинів бертолетової солі та барій нітрату;

•синього — у суміш розчинів бертолетової солі та купрум(ІІ) нітрату. Висушіть аркуші.

Одночасно підпаліть п'ять аркушів різнокольорового паперу: з'являється полум'я відповідного забарвлення.

При цьому може виникнути думка, що дійсно різнокольорові аркуші при горінні утворюють полум'я відповідного кольору. Щоб спростувати неправильний висновок, продемонструйте горіння всіх аркушів кольорового паперу, але не оброблених вищезазначеними розчинами. Вони горітимуть однаковим за кольором полум'ям.

Запитання.

• Чому аркуші кольорового паперу горять полум'ям різного кольору? (Аркуші паперу було просочено розчинами солей, йони яких забарвлюють полум'я в різні кольори.)

• Від наявності яких солей залежить забарвлення полум'я? (Солі Стронцію забарвлюють попум 'я у червоний колір, Барію — у зелений, Купруму —у синій. Натрію —у жовтий, бертолетова сіль —у білий кольори.)

Дослід 16. Незгораюча хустинка.

Хустинку просочіть розчином натрій силікату (канцелярський клей), висушіть і акуратно складіть. Для демонстрування негорючості хустинку облийте спиртом і підпаліть. Спирт згоряє, а тканина, просочена натрій силікатом, залишається не пошкодженою.

Запитання. Чим обробили хустинку, щоб вона не горіла?

(Хустинку просочили розчином натрій силікату, тому тканина набула вогнестійкості.)

Дослід 17. Різні способи одержання «молока».

Для досліду приготуйте розчини:

• натрій хлориду та аргентум нітрату;

• барій хлориду та натрій сульфату;

• кальцій хлориду та натрій карбонату.

Ці три пари розчинів помістіть у окремі склянки. У кожній утвориться «молоко» — нерозчинні солі білого кольору:

• у першому випадку — аргентум хлорид;

• у другому — барій сульфат;

• у третьому — кальцій карбонат.

Найдрібніші частинки цих солей і утворюють суспензію молочно-білого кольору.

Запитання. При взаємодії яких йонів утворюються білі нерозчинні речовини, зовні схожі на молоко? (Катіони Аргентуму й аніони Хлору, катіони Барію й сульфат-йони, катіони Кальцію й карбоиат-йони при взаємодії утворюють білий, нерозчинний у воді осад.)

Дослід 18. Окиснення хром(УІ) оксидом.

Насичений розчин калій хромату (К₂Сг₂ 0₇) об'ємом 2 мл налийте у пробірку, яку поставте у склянку з холодною водою. Потім долийте концентровану сульфатну кислоту об'ємом 2—3 мл. Через кілька хвилин, необхідних для охолодження, відфільтруйте суміш через скляну або азбестову вату, на якій залишаються темно-червоні голчасті кристали хром(УІ) оксиду CrO₃. Трохи отриманого хром(УІ) оксиду покладіть у порцелянову чашку або на керамічну пластинку й капайте на нього спирт. Унаслідок енергійного окиснення спирт запалюється.

Запитання.

*Складіть рівняння реакції між калій хроматом і сульфатною кислотою та позначте окисник.

К₂Сг₂ 0₇ + H₂SO₄= 2 Сг 0₃ + К₂S O₄ + H₂O

*Чому спалахнув спирт при взаємодії з хром( VI) оксидом? (Хром(УІ) оксид — один із найсильніших окисників, у якому горючі речовини зай маюються.)

Дослід 19. Хімічне «варіння» яєць.

У каструлю покладіть кілька шматочків гашеного або негашеного вапна і 2 яйця. Потім налийте стільки води, щоб вона покривала яйця. Реакція гасіння вапна є екзотермічною: виділяється стільки теплоти, що яйця зваряться. Потім вийміть їх із каструлі й продемонструйте, знявши шкаралупу.

Запитання,

• При якій температурі зсідається білок курячого яйця? (Білок зсідається при температурі близько 54 °С.)

• Чому яйце зварилося при гасінні вапна водою?

(Процес гасіння вапна є екзотермічним: виділяється багато тепла, температура піднімається значно вище 54 °С, при цьому і відбувається зсідання білка!)

Дослід 20. Добування «золота».

В одній колбі з киплячою водою розчиніть плюмбум ацетат, а в іншій — калій йодид. Обидва розчини злийте у велику колбу, дайте суміші прохолонути й продемонструйте гарні золотаві лусочки, що плавають у розчині. Уміст колби злегка підігрійте — «золото» зникне, розчинившись у гарячій воді.

Запитання. Розчини яких речовин при змішуванні утворюють золотаві лусочки? (Плюмбум ацетат свинцю та калій йодид розчиняються в гарячій воді При охолодженні ці речовини випадають в осад у вигляді золотавих лусочок.)

Доєлід21. Оригінальне яйце.

У скляну банку налийте розведену хлоридну кислоту й опустіть туди куряче яйце. Спостерігайте, як через 2—3 хв воно покривається пухирцями газу і спливає на поверхню. Пухирці газу відриваються, і яйце знову опускається на дно. Через 1 хв його поверхня знову покривається пухирцями газу, які виконують роль «плавального пояса», і яйце піднімається на поверхню рідини. Так, поринаючи й піднімаючись, яйце проявляє рухливість до розчинення шкарлупи.

Запитання.

•Чому яйце спочатку опустилося на дно, а потім спливло на поверхню?

(Густина яйця є більшою, ніж у розведеної хлоридної кислоти, тому воно спочатку опускається. Потім шкаралупа яйця, до складу якої входить кальцій карбонат, починає взаємодіяти із хлоридною кислотою. У результаті виділяється вуглекислий газ, що осідає у вигляді пухирців, утворюючи ніби «плавальний пояс». Яйце піднімається вгору, де пухирці вуглекислого газу відриваються від шкаралупи, і, втративши «плавальний пояс», знову опускається на дно посудины.)

• Чому наприкінці досліду яйце більше не піднімається на поверхню?

(Уся шкаралупа прореагувала з кислотою, тому пухирці вуглекислого газу більше не утворяться на поверхні яйця, тобто «плавальний пояс» більше не утвориться.)

Дослід 22. Одержання каучуку з листків фікуса.

Каучук міститься у багатьох рослинах — кульбабі, фікусі, кок-сагизі, тау-сагизі тощо. Для одержання каучуку краше візьміть листки фікуса. Сік із листків зберіть у пробірку. Додайте у неї воду об'ємом 1 мл й амоній сульфат масою 0,5 г. Спостерігайте, як після розмішування суміші та додавання до неї етилового спирту виділяються крапельки каучуку.

Кілька крапель каучуку розчиніть у бензині й поділіть на дві частини. До однієї з частин цього розчину додайте розчин калій перманганату. Колір розчину знебарвлюється, що свідчить про ненасичені властивості мономерів, з яких утворюється каучук.

Другу частину розчину обережно випаріть на годинниковому склі. Спостерігайте, як після випаровування розчинника на склі залишається еластична плівка каучуку, яку можна злегка розтягнути.

Запитання. Чому знебарвлюється розчин калій перманганату в бензиновому розчині каучуку? (Каучук — полімер, що має в своїй будові подвійні зв» язки, які можуть розриватися. Тому він вступає у реакції приєднання — часткове окиснення калій перманганатом.)

Дослід 23. Зниження точки замерзання водяних розчинів гліцерину.

Візьміть дві пробірки. В одну пробірку налийте до половини води, а в Іншу — на 1/4 частину води додайте 1/4 частину гліцерину. Потім обидві пробірки одночасно помістіть у охолоджувальну суміш льоду з кухонною сіллю або щойно приготований розчин амоній нітрату у воді. Спостерігайте, як через кілька хвилин вода в першій пробірці замерзає, а в Іншій, де був розчин гліцерину у воді, ні.

Запитання.

' Яка рідина, долита до води, знижує точку її замерзання? (Гліцерин знижує точку замерзання води.)

• Яка ще речовина, що вивчається в курсі органічної хімії, знижує точку замерзання води? (Точку замерзання води також знижує інший багатоатомний спирт — етиленгліколь)

• Як називаються незамерзаючі розчини та яке їх значення? (Розчини, що мають точки замерзання нижче 0 °С, називаються антифризами. Їх заливають у радіатори двигунів внутрішнього згорання для можливості роботи і у зимовий час.)

Література

1. Гроссе Э.,ВайсмантельХ. Химия для любознательных: Основы химии и занимательные опыты; [пер. с нем. Л.Н. Исаевой (гл. 1—3) и А.Б. Томчина (га. 4—8)]. — Л.: Химия, 1987. — 392 с.

2. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас: Справ, пособ.—М.: Высш. шк, 1992. — 192с: ил.

3. ПичугинаГВ. Химия и повседневная жизнь человека. —2-е изд., стереотип. — М: Дрофа, 2006.— 252, [4] с: ил.-—(Библиотечка учителя).

4. Седельников В.П. Эта всесильная химия: Науч.-попул. очерк. —Донецк: Донбас, 1979. — 143 с.

5. Сомин Л.Е. Увлекательная химия. Пособие для учителей. Из опыта работы. — М.: Просвещение, 1978.— 176 с: ил.

6. Фримантл М. Химия в действии: В 2-х ч. — Пер. с англ. — М.: Мир, 1998. Ч. 1.—528 с: ил.

7. Фримантл М. Химия в действии: В 2-х ч. — Пер. с англ. — М.: Мир, 1998.4.2.—620 с: ил.