Классификация:
Незаменимые (железо, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, хром, никель, олово, ванадий, йод, фтор, селен)
Токсичные (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк)
Нейтральные (бор, литий, алюминий, серебро, рубидий, барий).
Классификация может изменяться в зависимости от новых научных данных.
Железо.
Кроветворный элемент (70-80 % всего содержания железа - в гемоглобине).
Всасывается только 5-10% всего поступившего железа, стимулирует всасывание витамины С, В6, В12, фолиевая кислота, медь, никель, марганец и кобальт.
Недостаток белка, избыток фитиновой и щавелевой кислот, пектин, клетчатка, соевые продукты тормозят всасывание.
Железодефицитная анемия составляет до 80% всех анемий.
Избыток – при наличии 15 г железа в организме – поражаются внутренние органы и ускоряются процессы старения.
Суточная потребность -10-15 мг (мужчины), 15-20 мг (женщины).
Железо из продуктов животного происхождения усваивается в 2-4 раза лучше, чем из растительных.
Источники – кровяная колбаса, мидии, пивные дрожжи, какао, печень, сухие овощи, бобовые, зелень, сухие грибы, дикорастущие плоды, ягоды, травянистые растения.
Цинк.
Составляет 0,01 массы тела. Играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, метаболизме липидов и белков.
Добавки кальция и богатый кальцием пищевой рацион снижает усвоение цинка на 50%.
Дефицит цинка может наблюдаться у строгих вегетарианцев, курильщиков и алкоголиков.
Избыток – развивается болезненная чувствительность желудка и тошнота, неврологические расстройства.
Суточная потребность – около 15 мг. Эта потребность удовлетворяется пищей, из которой он усваивается на 50%.
Источники – морепродукты, мясо, печень, рыба, яйца, зерновые.
Медь.
Второй по значимости элемент, участвующий в синтезе гемоглобина, обмене ферментов, витаминов, гормонов.
Избыток –цирроз, деструктивные процессы в мозге.
Недостаток – усиление йодной недостаточности, нарушение костеобразования.
Суточная потребность – 2-4 мг.
Источники – листья женьшеня, устрицы, моллюски, орехи, зерновые, рыба.
Фтор.
Участвует в формировании дентина, зубной эмали, костеобразовании.
В сутки человек потребляет 0,25-0,35 мг фтора.
Источники – вода, сухой чай, телятина, баранина, печень, орехи, рыба, овсяная крупа.
Хром.
Содержится в низкой концентрации и влияет на толерантность к глюкозе у детей с белково-калорийной недостаточностью.
В виде неорганических солей он усваивается организмом человека всего на 0,5-0,7 %.
Хром, находящийся в составе органических соединений, усваивается на 25 %, именно эта форма оказывает активное влияние на усвояемость глюкозы и уровень сахара в крови.
Суточная потребность – около 200 мкг.
Источники – пекарские дрожжи, печень, мясо, птица, зернобобовые.
Обнаружен в калине, клюкве, голубике, рябине, облепихе в количестве 0,05-0,16 мг/кг
Марганец.
Входит в состав ряда ферментов, участвует в процессах кроветворения, роста, костеобразования.
С пищей поступает около 5-10 мг марганца, что вполне удовлетворительно.
Источники – чай, зернобобовые, овощи, фрукты, зелень.
Животные продукты – содержат незначительные количества марганца, за исключением печени.
В организме он участвует в формировании костей, кроветворении, влияет на метаболизм инсулина и стимулирует рост.
Суточная потребность – 5 мг, минимальная – 2-3 мг.
Признанными накопителями марганца (манганофиллами) являются ягоды семейства брусничных (брусника, черника, красника), где марганца содержится до 63 мг/кг.
Малина и ее сородичи, черемуха, калина, земляника, черная смородина содержат марганца в пределах 16-34 мг/кг
Усвояемость марганца составляет в среднем 50 %.
100 Г любой из названных выше ягод легко удовлетворяют суточную потребность в этом элементе.
Селен.
В организме встречается в виде специфических белков, аккумулируется в печени, почках, мышцах, щитовидной железе.
Биологическая роль многообразна.
Дефицит – развитие различных заболеваний.
Суточная потребность – 50-200 мкг.
Основной путь поступления – пищевые продукты.
Источники – морепродукты, грибы.
В злаках, овощах и фруктах содержание селена зависит от его количества в почвах.
РБ – государственная программа по обогащению селеном пищевых продуктов.
Йод.
Биологическая роль – образование гормонов щитовидной железы.
Недостаточность йода – эндемический зоб, длительный дефицит – рак щитовидной и молочной желез.
Суточная потребность – 0,15-0,3 мг/сутки.
90% Йода поступает в организм человека с пищей.
Источники – морская капуста.
Признанными накопителями йода считаются арония и фейхоа.
Профилактика йодной недостаточности – йодирование пищевых продуктов (соли, хлеба, масла и т.д.).
Кобальт и молибден.
Суточная потребность – не превышает 0,25 мг.
В достаточных для организма человека дозах они повышают интенсивность биоэнергетических процессов и защитных реакций.
Каждый из этих элементов выполняет уникальные функции в организме человека.
Созидательная роль кобальта – он содержится в витамине В12 , необходимом для кроветворения.
Молибден участвует в синтезе аминокислот, а также предотвращает альдегидное отравление, участвуя в переработке спиртов.
В дикорастущих плодах и ягодах его немного – 0,01-0,08 мг/кг.
Литий.
Незначительное его присутствие в организме благотворно влияет на нервно-мозговую деятельность.
Обнаружен в краснике.
Титан.
Доказано его влияние на синтез алкалоидов и аскорбиновой кислоты.
Обнаружен в ягодах семейства брусничных (черника, брусника, красника, голубика, клюква) – в количестве от 0,07 до 0,34 мг/кг.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА. Методы контроля.
ГОСТ 23268.6-78. Метод определения ионов натрия в минеральных водах.
ГОСТ 23268.7-78. Метод определения ионов калия в минеральных водах.
ГОСТ 26927-86. Метод определения ртути в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
ГОСТ26930-86. Метод определения мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
ГОСТ26932-86. Метод определения свинца в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
ГОСТ 26933-86. Метод определения кадмия в продовольственном сырье и пищевых продуктах
ГОСТ 30178-96. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
ГОСТ 30538-96. Метод определения токсичных элементов в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
СТБ 1313-2002. Метод определения содержания токсичных элементов цинка, кадмия, свинца и меди методом ИВА на анализаторах типа ТА.
Все методы можно разделить на три группы:
Наиболее точные и сложные, которые используются в исследовательских лабораториях (нейтронно-активационный анализ).
Арбитражные, требующие сложного оборудования, но могут быть использованы в производстве (ААС).
Альтернативные методы (для текущих анализов), которые не требуют сложного оборудования, но по точности не уступают методам II группы (колориметрические, полярографические).
Для контроля минеральных веществ чаще всего используют оптические и электрохимические методы.
Оптические:
Фотометрический (молекулярная абсорбционная спектроскопия) основан на поглощении молекулами вещества излучений в УФ, видимой, ИК областях электромагнитного спектра (медь, железо, хром, никель и др.).
Эмиссионный спектральный анализ основан на измерении длины волны, интенсивности и других характеристик света, излучаемого атомами и ионами вещества, находящегося в газообразном состоянии.
Атомно-абсорбционная спектроскопия основана на способности свободных атомов элементов в газах пламени поглощать световую энергию при характерных для каждого элемента длинах волн.
Электрохимические:
Ионометрия используется для определения ионов калия, натрия, кальция, магния, фтора, йода, хлора и др. и основан на использовании ионселективных электродов, мембрана которых проницаема для определенного типа ионов.
Полярография (для меди и железа) основана на изучении вольтамперных кривых, полученных при электролизе окисляющегося или восстанавливающегося вещества. Электрод – чаще всего ртутный капельный, иногда – платиновый, графитовый.
Инверсионная вольтамперометрия основана на способности элементов, осажденных на индикаторном ртутно-пленочном электроде, электрохимически растворяться при определенном потенциале, характерном для каждого элемента. Регистрируемый максимальный анодный ток элемента линейно зависит от концентрации определяемого элемента.