ZEMIAKY A ZEMIAKOVÉ PRODUKTY

Transcript

1 OBSAH ÚVOD 3 1 SACHARIDY CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME SACHARÓZA 8 2 ZEMIAKY A ZEMIAKOVÉ PRODUKTY CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME ZEMIAKY 19 3 RYŽA CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME RYŽA 26 4 MÚKA CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME MÚKA 32 5 OVOCIE CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME OVOCIE 36 6 ZELENINA CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME ZELENINA 43 7 MED CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME MED 51 8 INULÍN CHEMICKÉ EXPERIMENTY K TÉME INULÍN 53 LITERATÚRA 56

2 2

3 Úvod Chémia patrí k tým vedným odborom, ktoré ovplyvňujú náš každodenný život. Chémiu možno pozorovať, voňať, počúvať a chutnať. Oblieka nás, obúva, poskytuje potraviny a pohodlie, bez ktorých nie je mysliteľná súčasná civilizovaná spoločnosť. Chémia, to je aj naša každodenná hygiena, kozmetické prostriedky. Chemický rozmer má podstata farby, vône alebo chuti látok, s ktorými sa stretávame v prírode a v domácnostiach. Chémia je všade vôkol nás, je zaujímavá, môžeme ju spoznať a vysvetlí nám tak veľa z diania zo života. Cieľom predkladaného metodického materiálu je poukázať na spätosť chémie s potravinami konkrétne sacharidmi. Zo sprístupnených učebných textov a pokusov sa môže žiak presvedčiť o význame sacharidov pre jeho existenciu. Sprístupnené pokusy sa vyznačujú jednoduchosťou prevedenia používajú sa pri nich dostupné chemikálie väčšinou potraviny kryštálový cukor, ryža, múka, zemiak a pod. Práve pri práci s nimi si žiaci začínajú uvedomovať, že s chemikáliami sa nestretávajú len na hodinách chémie, ale že chemické reakcie prebiehajú aj pri práci v kuchyni alebo pri varení. Zo strany učiteľa je však veľmi dôležité, aby žiakom vysvetlil chemické zloženie používaných látok. Niektoré pokusy odporúčam zaradiť iba ako školské, hoci ich žiaci môžu vykonávať aj samostatne. Dôvodom je nutnosť použitia chemického (varného) skla alebo liehového kahanu, ktoré dieťa v kuchyni nemôže ničím jednoducho nahradiť. V každom prípade však učiteľ musí žiakov upozorniť, že nesmú robiť domáce pokusy z vlastnej iniciatívy, ale len na základe doporučeného postupu. Učiteľom môžu uvedené pokusy poslúžiť priamo vo výučbe, ale v súčasnosti aj v mimoškolskej výučbe môžu tvoriť náplň záujmového chemického krúžku. Vzhľadom k tomu, že sprístupnené poznatky zasahujú aj do biológie, či zdravej výživy, možno sprístupnený materiál využiť aj pri integrovanej výučbe. Pokračovaním práce bude metodický materiál Chemické experimenty s vybranými potravinami II, kde budú rozobraté bielkoviny, tuky a ďalšie vybraté potraviny. 3

4 4

5 1 SACHARIDY SACHARÓZA (CUKOR) V každodennom živote označujeme názvom cukor bezfarebnú (bielu) kryštalickú látku, výrazne sladkej chuti, dobre rozpustnú vo vode. Dlhodobo sa u nás vyrába cukor z cukrovej repy, a preto sa nazýva tiež cukor repný. V tropických krajinách sa vyrába z cukrovej trstiny cukor trstinový, ktorý je však totožný s cukrom repným, a preto sa v chémii oba cukry označujú bez ohľadu na ich pôvod názvom sacharóza. Chemická podstata sacharózy Sacharóza (trstinový cukor, repný cukor) patrí do skupiny disacharidov, skladá sa z α-d-glukopyranózy a β-d-fruktofuranózy, ktoré sú spojené α(1-2) glykozidovou väzbou. Sacharóza nemá redukčné vlastnosti, je rastlinného pôvodu, nachádza sa vo všetkých rastlinných plodoch a v šťavách, najmä však v cukrovej repe a cukrovej trstine. Má mimoriadne dôležitý význam vo výžive živočíchov a človeka. Obr. 1 Sacharóza Cukor vzniká vo všetkých zelených rastlinách v procese fotosyntézy. Slovo fotosyntéza sa skladá z gréckeho slova foto, čiže svetlo a syntéza, čiže dávať dokopy, skladať. V listoch zelených rastlín sa nachádza zlúčenina chlorofyl, ktorá dodáva listom ich zelenú farbu. Chlorofyl zachytáva svetelnú energiu zo slnka, ktorá odštartuje proces fotosyntézy. Voda a oxid uhličitý sa premieňajú na cukor. Vodu a minerály prijímajú rastliny z pôdy cez korene a oxid uhličitý počas denných hodín prechádza zo vzduchu do listov cez prieduchy. Pri tejto dôležitej chemickej reakcii vzniká okrem cukru aj kyslík, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry. slnečné žiarenie 12 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 5

6 Cukor používajú rastliny ako zdroj energie a stavebnú látku. Prebytočný cukor sa v noci ukladá v cukrovej repe do koreňa, tzv. buľvy repy. Historické hľadisko Existujú dôkazy o tom, že cukor bol vyrábaný už rokov p. n. l. v Novej Guinei. Cukor bol jednou z prvých farmaceutických prísad, ktoré sa začali používať na eliminovanie horkej chuti liekov a na tento účel slúži dodnes. Cukor bol kedysi luxusom, ktorý si mohli dovoliť len bohatí, a preto bol nazývaný aj ako biele zlato. Jediná chuť, po ktorej ľudia od narodenia túžia, je sladká chuť cukru. Vplyv sacharózy na ľudský organizmus Cukor zlepšuje chuť niektorých jedál, poskytuje okamžitý zdroj energie pri strese, či vyčerpaní organizmu, je hlavnou zložkou cukroviniek už niekoľko storočí. Cukor patrí k látkam odborne nazývaným sacharidy. Sacharidy dodávajú energiu pre biochemické reakcie všetkých živých organizmov. Všetky jednoduchšie cukry (sacharóza, maltóza, laktóza) a zložité cukry (škrob, pektíny) sa trávením štiepia na jednoduchý cukor - glukózu, ktorá sa uvoľňuje do krvného obehu a slúži ako zdroj energie pre bunky, jednotlivé orgány a svaly. Glukóza je jedinou živinou, ktorú dokáže spracovávať náš mozog. Jej nedostatok znižuje výkonnosť nášho tela a schopnosť koncentrácie. Odborníci na zdravú výživu odporúčajú rozložiť dennú spotrebu energie na: % karbohydráty (sacharidy, vlákniny, organické kyseliny, atď.), % bielkoviny, 30 % tuky. Tuky a cukry sa počas látkovej výmeny nespotrebúvajú rovnako rýchlo. Kým cukry sa pri trávení a následnom využití spotrebujú ako prvé, tuky sa už spotrebovať nestihnú a ukladajú sa v tele ako zásobná látka. Nie je preto pravdou, 6

7 že sa priberá z cukrov. Hlavnou príčinou nadváhy je väčší príjem kalórií ako človek stačí spotrebovať, zloženie potravy a jej nesprávne kombinovanie. Výsledky výskumov poukazujú na to, že osoby, ktoré prijímajú vo väčšej miere potraviny s vyšším obsahom karbohydrátov, majú oveľa nižšie sklony k nadváhe. Pre porovnanie: 1g tuku 1g alkoholu 1g cukru - 9 kcal - 7 kcal - 4 kcal Výroba a použitie sacharózy Sacharóza cukor sa môže získavať z mnohých rastlín, ale najdôležitejšími zdrojmi sú cukrová repa a cukrová trstina. V klimatických podmienkach Strednej Európy sa však darí len cukrovej repe. Jej výroba z cukrovej repy patrí na Slovensku, ale aj v Čechách medzi tradičné a významné chemické výroby. Obr. 2 Cukrová repa Cukrová repa sa najprv jemne postrúha a sacharóza sa z rastlinných buniek vyluhuje horúcou vodou. Takto získaný roztok sa čistí, odparovaním vody zahusťuje a cukor sa z roztoku získava kryštalizáciou. Vedľajším produktom pri výrobe sacharózy je melasa (asi 50 % sirupovitý, ďalšími látkami znečistený roztok sacharózy), z ktorého sa už čistý cukor nedá oddeliť. Používa sa pri výrobe ďalších dôležitých látok, napr. etanolu a kyseliny citrónovej, ktorá sa používa ako konzervačná prísada do potravín. Disacharid sacharóza sa používa ako bežné sladidlo v potravinách. Druhy cukru, ktoré ponúka slovenský trh Biely cukor - pri výrobe cukru sa cukor varí - kryštalizuje z cukorného roztoku. Zmes kryštálov a matečného sirupu sa oddeľuje v odstredivkách, v ktorých sa cukor ešte oplachuje horúcou vodou alebo parou. Obr. 3 Kryštálový cukor Obr. 4 Práškový cukor Obr. 5 Želírujúci cukor 7

8 Obr. 6 Prírodný - hnedý cukor Surový cukor (niekedy nazývaný prírodný alebo hnedý) sa vyrába podobným spôsobom, ale matečný sirup sa v odstredivke odstraňuje len čiastočne a cukor sa neoplachuje vodou. Tajomstvo prírodného cukru spočíva v tom, že prirodzenou súčasťou jeho zloženia je trstinová melasa, ktorá obsahuje cenné minerálne látky ako horčík, železo, zinok a pod. Prírodný - hnedý cukor predstavuje zdravšiu a chutnejšiu náhradu bieleho repného cukru. Rafinovaný cukor sa vyrába viacnásobným rozpúšťaním a kryštalizáciou cukru, prípadne sa cukorný roztok i fyzikálne odfarbuje. Rafinovaný cukor je až o 80 % belší ako biely cukor. Biely rafinovaný cukor bol opakovanou kryštalizáciou ochudobnený o všetky minerály, stopové prvky, vitamíny a iné hodnotné látky, ktoré napomáhajú jeho lepšiemu spracovaniu v organizme. Keďže nepotrebuje pred svojim prijatím do krvného obehu žiadne tráviace pochody a okamžite, už v dutine ústnej, sa dostáva do krvi, jeho väčšie množstvo predstavuje pre telo šok a záťaž. 1.1 Chemické experimenty k téme Sacharóza Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať doma Experiment 1 Príprava gumených medvedíkov Pomôcky a chemikálie 2 kadičky 200 cm 3, 1 kadička 400 cm 3, pinzeta, špachtľa, sklenená tyčinka, teplomer, polievková lyžica, kávová lyžička, odmerný valec, formičky od dezertu, gáza, horúca voda, sacharóza, kyselina vínna, kukuričný škrob, 8 Obr. 7 Chemikálie

9 želatína, kyselina jablčná, potravinárske farbivá, ovocné arómy. Postup práce Najprv pripravíme invertný cukor tak, že do kadičky s objemom 200 cm 3 navážime 45 g sacharózy, pridáme na hrot špachtle kyselinu vínnu a 22 cm 3 vody. Premiešame a zahrejeme na 75 C. Túto teplotu udržujeme počas 30 minút. Vzniká sirupovitá látka. Do kadičky s objemom 400 cm 3 navážime 20 g želatíny a pridáme 30 cm 3 vody. Necháme 15 minút stáť, aby želatína napučala. Do druhej kadičky s objemom 200 cm 3 navážime 55 g sacharózy, Obr. 8 Pripravená zmes gumených medvedíkov (v poradí zľava doprava: s príchuťou ananásu, maliny a citrónu) pridáme 15 cm 3 vody a varíme, kým teplota roztoku nedosiahne 115 C. Kadičku potom ihneď zoberieme z elektrickej platne. Želatínu opatrne roztopíme na horúcej platni. Jej teplota nesmie presiahnuť 75 C. K teplej želatíne pridáme invertný cukor a roztok cukru. Zmes dobre premiešame sklenenou tyčinkou. Do zmesi pridáme pár kvapiek arómy a kyseliny jablčnej. Premiešame a ochutnáme. Nakoniec pridáme 1 - Obr. 9 Ešte nezjedené produkty 3 kvapky potravinárskeho farbiva. Zmiešame a zmes necháme stáť niekoľko minút. Kvapalnú zmes vylievame do foriem cez sklenenú tyčinku, ktorú po každom vyprázdnení opláchneme horúcou vodou. Po 2-6 hodinách medvedíky stvrdnú. Pomocou kukuričného škrobu ich vyberieme z formičiek a ochutnáme. Poznámky Pri zahrievaní želatíny dávame pozor, aby neprihorela. Musíme dodržiavať stanovené teploty, aby medvedíky mali dostatočnú konzistenciu a chuť. Ovocná chuť je výsledkom kombinácie kyseliny jablčnej a arómy. Experiment 2 Tvrdé cukríky dropsy Pomôcky a chemikálie Kadičky, špachtľa, teplomer, mastný papier na pečenie, nožík, sacharóza, kyselina citrónová, kyselina vínna alebo kyselina jablčná, potravinárske farbivá, olej. 9

10 Postup práce Príprava invertného cukru Do 250 cm 3 kadičky navážime 67 g sacharózy, pridáme na hrot špachtle kyselinu vínnu a 33 cm 3 vody. Premiešame a zahrejeme na 75 C. Túto teplotu udržujeme počas 30 minút. Vzniká sirupovitá látka. Kadičku prikryjeme parafilmom a odložíme na ďalšie spracovanie. Sirup môžeme uchovať 4 týždne. Do 250 cm 3 kadičky navážime 60 g cukru, 17 g invertného cukru a pridáme 23 cm 3 vody. Za stáleho miešania zmes zahrejeme do 130 C. Potom zahrievanie prerušíme a teplotu necháme vystúpiť na 142 C. Do tejto zmesi pridáme 1 čajovú lyžičku kyseliny a malé množstvo farbiva. Premiešame. Nakoniec pridáme 5 10 kvapiek arómy. Takto pripravenú cukríkovú zmes vylejeme na mastný papier na pečenie a nožom, namočeným v oleji, nakrájame štvorce 3x3 cm. Zmes necháme vychladnúť. Postup pre lízanky Pripravenú zmes vylejeme na mastný papier, nakrájame na obdĺžniky, do ktorých zasunieme drevené špajle. Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať v školskom laboratóriu Experiment 3 Zloženie sacharidov Pomôcky a chemikálie 3 skúmavky, stojan na skúmavky, držiak na skúmavky, lyžička, kahan, sacharóza (cukor), škrob, celulóza (vata). Postup práce Do skúmavky nasypeme 2 lyžičky sacharózy a opatrne zohrievame nad kahanom. Pozorujeme správanie sa cukru a stenu skúmavky. To isté zopakujeme so škrobom a s celulózou. Pozorovanie a vysvetlenie Sacharidy sa zahrievaním sfarbujú vo všetkých troch skúmavkách najprv na hnedo potom na čierno. V hornej časti skúmavky sa zrážajú kvapky vody. Vyvíjajú sa hnedé horľavé plyny. Silným zahriatím sacharidy zuhoľnatejú. Vznikne čierny uhlík. Na stene skúmavky sa pri jej ústi zráža vodná para. 10

11 Sacharidy sa skladajú z atómov uhlíka, vodíka a kyslíka, pričom pomer atómov kyslíka ku atómom vodíka je 1:2. Vo všetkých sacharidoch je počet atómov kyslíka k počtu atómov vodíka v rovnakom pomere ako vo vode, napr. hroznový cukor C6H12O6 a trstinový cukor C12H22O11. Bezpečnosť práce Pri pokuse je potrebné venovať zvláštnu pozornosť pri zahrievaní skúmavky nad kahanom. Produkty experimentu nie sú nebezpečné. Experiment 4 Termická degradácia cukrov karamelizácia Pomôcky a chemikálie Skúmavky, držiak na skúmavky, lyžička, kahan, kadičky, sacharóza (cukor), mlieko, voda. Postup práce Do skúmavky nasypeme lyžičku sacharózy a opatrne zahrievame nad liehovým kahanom. Keď sa látka roztopí a mierne stmavne, rozdelíme ju do dvoch skúmaviek. Do prvej pridáme mlieko a do druhej vodu. Overíme rozpustnosť. Do čistej tretej skúmavky opäť nasypeme sacharózu a intenzívne ju zahrievame nad kahanom. Pozorujeme, čo sa stane s jej obsahom. Pozorovanie a vysvetlenie Kryštáliky sacharózy sa pri zahrievaní roztopili a kvapalná látka následne stmavla získali sme karamel. Karamel je rozpustný vo vode aj v mlieku. Ďalším zahrievaním (v druhej skúmavke) sa sacharóza úplne rozkladá, pričom zo skúmavky sa intenzívne dymí a na stenách okolo ústia skúmavky sa zrážajú kvapky vody. Sacharóza (repný cukor) tvorí molekulové kryštály, molekuly sú veľké, polárne a v kryštáli sú navzájom viazané slabými väzbami. Preto je kryštál sacharózy pri vysokej teplote nestály a rozpadá sa. Pri teplote 150 až 190 C dochádza ku karamelizácii sacharózy a vzniká hnedý až hnedočierny produkt rôzneho zloženia, t. j. karamel. Pôsobením vysokej teploty sa cukry postupne rozkladajú až na oxid uhličitý (tento uniká zo skúmavky) a vodu (vodná para sa zráža na kvapalinu na chladnejšej stene skúmavky). 11

12 Bezpečnosť práce Pri pokuse je potrebné venovať zvláštnu pozornosť pri zahrievaní skúmavky nad kahanom. Produkty experimentu nie sú nebezpečné. Experiment 5 Invertný cukor Pomôcky a chemikálie Kadička (hrnček), lyžička, varič, sacharóza (cukor), kyselina mliečna (CH3CH(OH)-COOH). Postup práce Do kadičky si pripravíme vodný roztok sacharózy (asi 5 lyžičiek cukru v 100 cm 3 vody). Do roztoku pridáme niekoľko kvapiek kyseliny mliečnej a zmes za stáleho miešania zahrievame na variči. Sledujeme zmeny vzhľadu a vône. Pozorovanie a vysvetlenie Zahriatím získame hnedastú vysoko viskóznu látku s veľmi príjemnou vôňou pripomínajúcou vôňu medu. Sacharóza (repný cukor) je disacharid, zložený z molekuly glukózy a fruktózy. Pôsobením kyseliny nastáva jej kyslá hydrolýza, pri ktorej vzniká invertný cukor ekvimolekulová zmes glukózy (hroznový cukor) a fruktózy (ovocný cukor). Bezpečnosť práce Pri experimente venujeme zvýšenú pozornosť manipulácii s horúcimi predmetmi. Experiment 6 Kryštalizácia sacharózy Pomôcky a chemikálie Kadička (hrnček, širší sklenený pohár), varič, lyžička, nitka, ceruzka, sacharóza (cukor), voda. Postup práce Do kadičky s horúcou vodou postupne pridávame sacharózu. Keď sa už cukor prestane rozpúšťať (aj keď roztok miešame), prestaneme ho pridávať. Tým sme vytvorili nasýtený roztok. Potom na ceruzku uviažeme 12

13 nitku a ponoríme ju kolmo nadol do roztoku cukru. Pozorujeme proces prebiehajúci na nitke (necháme stáť v pokoji 24 hodín). Pozorovanie a vysvetlenie Po istom čase sa v kadičke začínajú tvoriť kryštáliky. Tieto sa postupne zväčšujú. Kryštáliky, ktoré sa vytvoria na hladine, je možné opatrným vytiahnutím nitky vybrať a prezrieť si ich. Rozpúšťaná látka (sacharóza repný cukor) sa rozpúšťa v rozpúšťadle (vo vode) pri danej teplote len do určitej hodnoty, kedy vytvára nasýtený roztok. Rozpustnosť tuhých látok sa pri väčšine látok s teplotou zvyšuje. Preto sa chladnutím stáva z nasýteného roztoku presýtený a začínajú sa z neho vylučovať kryštáliky rozpustenej látky v našom prípade sacharózy. Experiment 7 Horiace gumové medvedíky Pomôcky a chemikálie Stojan, svorka, držiak, kahan, zápalky, sklenená tyčinka, železná miska s pieskom, gumové medvedíky, chlorečnan draselný KClO3. Postup práce Do širokej skúmavky upevnenej v stojane nasypeme chlorečnan draselný do výšky asi 1 cm a roztavíme ho. Skúmavku podložíme železnou miskou s pieskom. Zohrievame dovtedy, kým nie je všetok chlorečnan v kvapalnom stave. Potom do tejto soľnej taveniny vhodíme gumového medvedíka (Obr.10). Pozorovanie a vysvetlenie Medvedíky začnú akoby tancovať a po chvíli vznikajú záblesky svetla, až sa nakoniec zapália. Tuhý chlorečnan je za bežnej teploty stály, ale zahrievaním sa disproporcionuje na chlorid a chloristan. Pri vyšších teplotách sa chloristan rozloží na chlorid a kyslík: 4 KClO3 KCl + 3 KClO4 KClO4 KCl + 2 O2 Gumové medvedíky sú zložené z cukru a želatíny. Obr. 10 Horiaci gumový medvedík 13

14 Chlorečnan s cukrom a želatínou reaguje veľmi prudko, až explozívne. Prebieha silná oxidácia. Celá zmes s medvedíkom je samozápalná. Vzniknutými plynmi ako reakčnými produktmi oxidácie CO2 a H2O sú medvedíky silno zvírené. Produktom silnej oxidačnej reakcie je už len čistý uhlík, ktorý zostane z medvedíkov. Pri reakcii sa uvoľňuje veľké množstvo energie vo forme tepla a svetla. Poznámky Pokus si musíme pred demonštráciou vyskúšať. Skúmavka musí byť dostatočne široká, aby sa medvedík neprilepil na jej okraj alebo steny. Skúmavku podložíme železnou miskou s pieskom, pretože môže odpadnúť jej dno. Chlorečnan draselný môžeme nahradiť aj dusičnanom draselným. Bezpečnosť práce Kvôli bezpečnosti sa neodporúča držať skúmavku v držiaku na skúmavky. Keďže reakcia je silne exotermická, môže sa stať, že skúmavka sa rozžeraví tak, že jej dno odpadne do podloženej železnej misky. 14

15 2 ZEMIAKY A ZEMIAKOVÉ PRODUKTY Ľuľok zemiakový (Solanum tuberosum) sa pestuje pre svoje podzemkové hľuzy, ktoré poznáme pod názvom zemiaky. Známych je vyše tisíc odrôd zemiakov. Zemiaky sú dôležitou súčasťou nášho jedálneho lístka, lebo obsahujú veľa výživných látok, vitamínov a minerálov. Obr.11 Ľuľok zemiakový Teoretické poznatky k téme Zemiaky Historické hľadisko Zemiaky pochádzajú z Južnej Ameriky. V oblasti dnešného Peru boli domestifikované približne pred 4 a 5 tisíckami rokov. V horských podmienkach, kde sa nedarilo kukurici, bola domestifikácia zemiakov podmienkou vzniku vyspelejšej civilizácie. Od polovice 16. storočia sa cez Španielsko, Anglicko a Írsko dostávajú z Južnej Ameriky do celej Európy. V Británii a predovšetkým v Írsku sa začali zemiaky bežne pestovať v druhej polovici 17. storočia. Anglickí a írski kolonisti ich potom so sebou priviezli aj do Severnej Ameriky. V Európe boli zemiaky zo začiatku prijímané so značnou nedôverou a obavami. Ľudia ich pokladali za pohanskú plodinu, ktorá je nečistá a ohrozuje zdravie. Niektorí ju pre jej krásne kvety pestovali ako okrasnú exotickú rastlinu. Na Slovensko sa zemiaky dostali pravdepodobne okolo roku Prvýkrát sa o nich zmienil mních Cyprián z Červeného Kláštora Obr.12 Pestovanie a zber zemiakov v Pojednaní o poľnohospodárstve na Spiši z roku V polovici 18. storočia sa začali zemiaky pestovať pokusne aj na Liptove. K rozšíreniu ich pestovania sa zaslúžila Mária Terézia svojimi poľnohospodárskymi reformami. Rozmach ich pestovania nastal na začiatku 19. storočia v severných oblastiach Slovenska, ktoré svojimi klimatickými podmienkami nepriali pestovaniu obilia. Zemiaky sa stali postupne jednou z najdôležitejších súčastí výživy obyvateľstva a vyslúžili si označenie druhý chlieb. V roku 1946 bola pri Kežmarku založená prvá šľachtiteľská stanica. Výsledkom jej činnosti bolo 17 vyšľachtených odrôd zemiakov, z ktorých sa 9 pestuje dodnes. 15

16 Chemická podstata zemiakov Hlavné časti zemiaka sú: voda 75 %; škrob 17 %; bielkoviny 2 %; vitamíny A, B1, B2, B6, C, H, K, obsahuje značné množstvo vitamínu C. Obsah vitamínu C je veľmi premenlivý a závisí od doby a spôsobu uskladnenia zemiakov. Jeho množstvo sa znižuje aj nevhodnou úpravou zemiakov pri varení. Za nevhodné spôsoby úpravy sa považuje krátky a prudký var a používanie hliníkových alebo smaltovaných nádob; minerálne látky 1,1 % (Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, P, I, Ni, Ca, K). Väčšina z nich sa nachádza tesne pod šupkou zemiaka. Nešetrné lúpanie môže spôsobiť stratu až 30 % dôležitých minerálov; vláknina 0,7 %; zemiaky obsahujú aj toxické glykoalkaloidy, predovšetkým alkaloid solanín. Pri predávkovaní môže dôjsť aj k smrteľnej otrave, napriek tomu sa otravy zemiakmi vyskytujú len veľmi vzácne. Obsah alkaloidov je jednou z vlastností, ktorá je sledovaná počas šľachtenia. Tab. 1 Výživové hodnoty pre stredne veľký zemiak Energetická hodnota Bielkoviny Sacharidy Tuky Niacín (B3) Vitamín B6 Vitamín C Vláknina Železo Horčík Kyselina pantoténová Tiamín (B1) 220 kcal 4, 6 g 51 g 0, 2 g 16 mg 7 mg 26 mg 4, 8 mg 2, 75 mg 55 mg 1, 12 mg 0, 22 mg Škrob Je to zásobná látka rastlín. Nachádza sa vo veľkom množstve v semenách (obilí) a hľuzách (zemiaky) vo forme škrobových zŕn. Je to konečný produkt fotosyntézy v rastlinách. 16

17 Škrob patrí medzi polysacharidy. Je to zložitá organická makromolekulová látka, tvorená tisíckami molekúl glukózy. Skladá sa z dvoch zložiek amylózy a amylopektínu. Škrobové zrno obsahuje % amylózy a % amylopektínu. Tieto dve zložky sa dajú od seba oddeliť varením v horúcej vode. Amylóza má rovný reťazec tvorený molekulami glukózy, ktoré sú pospájané 1,4 α-glykozidickou väzbou, jej makromolekuly majú tvar závitnice, vo vode je rozpustná, reaguje s jódom a vzniká intenzívne modré sfarbenie, podstata tejto reakcie je v tom, že sa molekuly jódu dostávajú do dutín vytvorených glukózovými jednotkami a vo forme klatrátu sa menia fyzikálne vlastnosti (silná adsorpcia svetla). Obr.13 Časť molekuly amylózy Amylopektín jeho hlavný reťazec je tiež tvorený z molekúl glukózy pospájaných 1,4 α-glykozidickou väzbou, ale priemerne na každú desiatu až dvanástu jednotku sa väzbou (1 6) pripája ďalší reťazec, čo má za následok vznik rozvetvenej štruktúry, je nerozpustný v horúcej vode, jódom sa farbí na fialovočerveno. Obr. 14 Časť molekuly amylopektínu 17

18 Škrob má veľký význam v potravinárskom priemysle (pudingy, omáčky), aj v technickej praxi (výroba lepidiel, impregnácia textilu, kozmetika). Škrob odbúravajú enzýmy amylázy, α-amylázy sú súčasťou rastlinných aj živočíšnych buniek. Tieto amylázy sú veľmi aktívne v slinách a pankrease. Vplyv zemiakov na ľudský organizmus Zemiaky poskytujú dostatok energie vo forme sacharidov a obsahujú vlákninu, ktorá podporuje trávenie. Sú ľahko stráviteľné, preto sa odporúčajú ako diétna potravina. Pre vysoký obsah draslíka majú veľký význam pri odvodňovaní tela, pri ochoreniach srdca a obličiek. Ich pravidelná konzumácia pomáha znižovať krvný tlak a posilňuje srdce. Patria medzi potraviny, ktoré majú zásaditý charakter. Po prekyslení žalúdka sa odporúča vypiť surovú šťavu zo zemiaka, ktorá neutralizuje kyslosť v žalúdku. Na konzumáciu zemiakov si musia dávať pozor ľudia náchylní na kolísanie hladiny cukru v krvi. Zemiaky, na rozdiel od väčšiny škrobových potravín, vyvolávajú prudký vzostup hladiny cukru v krvi. Hľadisko zdravej výživy Zemiaky sa na našom tanieri objavujú veľmi často. Sú veľmi chutné a pri správnej príprave sa z nich nepriberá. Pri vyprážaní zemiakov na oleji sa ich energetická hodnota zvyšuje. Druhy zemiakov Existuje veľa odrôd zemiakov, ktoré sa líšia obdobím zberu úrody. Mnohé z nich sú dostupné aj na našom trhu. Od druhu zemiakov závisí aj ich príprava. Šalátové zemiaky majú pevnú a hladkú dužinu, ktorá sa neroztvára. Používajú sa do zemiakových šalátov, nákypov, ako zemiakové lupienky a na pečenie. Konzumné zemiaky sú stredne pevné a pri varení sa nerozpadávajú. Sú vhodné na pečenie aj ako príloha. Múčnaté druhy majú krehkú a suchú dužinu, ktorá obsahuje veľa škrobu. Hodia sa na prípravu zemiakovej kaše, polievok, zemiakových knedlí, nákypov Obr. a zemiakových 15 Rôzne druhy zemiakov placiek. v predaji 18

19 Zemiakové produkty Najčastejšie zemiakové produkty: zemiakové čipsy, hranolky, zemiakové pyré, zemiakové knedle, zemiaková múka. čipsy hranolky zem. pyré zem. múka Obr. 16 Zemiakové produkty 2.1 Chemické experimenty k téme Zemiaky Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať doma Experiment 1 Emulgátory v hotových zemiakových výrobkoch Pomôcky a chemikálie Prášok zemiakového pyré, jedlý olej, mletá červená paprika, skúmavky. Postup práce Malé množstvo papriky zmiešame v skúmavke s trochou jedlého oleja a zohrejeme v horúcom vodnom kúpeli. Červeno sfarbený roztok prelejeme do druhej skúmavky a doplníme do dvoch tretín objemu vodou. Skúmavku uzavrieme a niekoľko sekúnd miešame. Pozorujeme, ako sa zafarbená olejovitá vrstva usadí na hladine vody. Potom pridáme dve až tri špachtličky prášku zemiakového pyré, skúmavku opäť uzavrieme a silno zatrasieme. Pozorovanie a vysvetlenie Červené paprikové farbivo sa rozpúšťa iba v oleji, ktorý sa usadí ako tenká vrstva na vode. Po pridaní zemiakového pyré v prášku môžeme pozorovať na dne skúmavky množstvo malých červených bodov. Emulgátory sú jemné rozptýlené tukové častice vo vodnej fáze. Keďže červené paprikové farbivá sú rozpustené v tuku, môžeme pozorovať rozdelenie tuku vo vodnej fáze. Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať v školskom laboratóriu Experiment 2 Dôkaz škrobu v plátku zemiaka Pomôcky a chemikálie Kadička, nôž, zemiak, roztok jódu I2 v jodide draselnom KI. 19

20 Postup práce V kadičke uvaríme celý zemiak aj so šupkou. Po vychladnutí ho rozkrojíme a na miesta rezu nanesieme kvapky roztoku jódu. Kvapalinu, ktorá nevsiakla do zemiaka, zmyjeme po dvoch minútach vodou. Pozorovanie a vysvetlenie Na reznej ploche zemiaka sa objaví tmavomodré sfarbenie. Zemiaky obsahujú asi 18 % škrobu. Škrob je makromolekulová látka zložená z dvoch zložiek- amylopektínu a amylózy, zastúpených v pomere 4:1. Škrob sa dokazuje roztokom jódu. Prítomnosť škrobu dokazuje tmavomodré sfarbenie na plátku zemiaka. Experiment 3 Enzymatické hnednutie zemiaka Pomôcky a chemikálie Postrúhaný zemiak, škrabka na zemiaky, porcelánová miska, kyselina askorbová. Postup práce Ošúpaný zemiak pokrájaný na malé kúsky rozotrieme v porcelánovej miske na jemnú kašu a zriedime s trochou vody. Zmes dobre premiešame a prefiltrujeme. Filtrát prelejeme do skúmavky, pridáme plnú lyžičku kyseliny askorbovej a premiešame. Pozorovanie a vysvetlenie Kaša z postrúhaných zemiakov sa miešaním v porcelánovej miske zafarbí na červenohnedo. Okrem červenohnedej tekutiny sa na dne usadí aj biely zemiakový škrob. Po pridaní kyseliny askorbovej farba tekutiny takmer úplne vymizne. Postrúhané zemiaky na vzduchu hnednú. Hnednutie je spôsobené enzýmom tyrozináza, ktorý oxiduje aromatickú aminokyselinu tyrozín. Tento enzým sa inaktivuje počas varenia alebo pridaním niektorého redukčného činidla (napr. kyseliny askorbovej). Experiment 4 Kyselina askorbová v uvarenej zemiakovej vode Pomôcky a chemikálie Zemiak, roztok jódu I2, roztok chloridu železitého FeCl3, nôž, kadička. 20

21 Postup práce V kadičke s vodou zohrievame plátok zemiaka do bodu varu. Vodu, v ktorej sa zemiak varil, rozdelíme do dvoch menších kadičiek a testujeme roztokmi jódu a železa. Pozorovanie a vysvetlenie Po prvých kvapkách roztoku jódu sa zafarbia miesta kvapkania na modro. Miešaním sa roztok odfarbí. Po viacerých kvapkách roztoku jódu ostane modré sfarbenie, ktoré sa pomaly odfarbí, keď necháme roztok stáť. Po prikvapnutí roztoku chloridu železitého do druhej kadičky sa voda zafarbí na zeleno. Roztoky jódu a chloridu železitého menia vplyvom redukčných vlastností kyseliny askorbovej svoje zafarbenie. Prebehne redukcia jódu na jodid a železitých iónov na železnaté. I2 + 2 e - 2 I - Fe 3+ + e - Fe 2+ 21

22 3 RYŽA Ryža siata (Oryza sativa) patrí medzi hospodársky najvýznamnejšie druhy tráv, ktoré sa nazývajú obilniny. Je hlavnou potravou pravdepodobne pre viac ako miliardu ľudí na celom svete. Pochádza z južnej a juhovýchodnej Ázie a bola rozšírená po celom tropickom a subtropickom pásme. Až do dozretia vyžaduje pôdu trvale zaplavenú vodou. Obr. 17 Ryža siata Teoretické poznatky k téme Ryža Historické hľadisko Pre mnohé východné krajiny je ryža dôležitou súčasťou jedálneho lístka už tisícky rokov. Pôvodnou vlasťou ryže je tropická Ázia. V Číne a Indii rástli divé formy ryže pri vodných nádržiach, riekach a potokoch. V Číne ju podľa legendy konzumovali ľudia už pred 5 tisíc rokmi. Odtiaľ sa rozšírila do východnej Afriky a Sýrie, neskôr aj do Ameriky, kde sa udomácnila. Celé stáročia predstavovala pre ľudí zdravie, často bola používaná ako náhrada za peniaze. Pestovanie ryže, úspechy a neúspechy pri žatve poznačili históriu a životy ľudí obývajúcich krajiny Ázie. Veľa obradov a tradícií vzniklo v súvislosti s pestovaním ryže. Zrnká ryže patria k tradičným motívom objavujúcim sa v orientálnom umení. Ryža predstavovala symbol života a plodnosti, odtiaľ vznikla aj tradícia hádzania ryže na svadbách. Do Európy sa ryža dostala až v stredoveku vďaka Arabom zo Sýrie. Vo väčšom množstve sa začala pestovať len v Lombardii a v časti Španielska. V Anglicku bola pestovaná len ako kuriozita v skleníkoch botanických záhrad, kde ju považovali za vodnú rastlinu. Kultivácia ryže sa rozšírila do všetkých regiónov, ktoré mali potrebné podmienky pre pestovanie ryže. Teplo a vlhkosť boli základné predpoklady pre úspešnú kultiváciu tejto plodiny. Dnes sa pestuje ryža v trópoch, subtrópoch a v južnej časti mierneho pásma na severnej pologuli. Je hlavnou poľnohospodárskou plodinou v Ázii, Číne, Indonézii aj v Japonsku. U nás sa ryža nepestuje vôbec alebo len vo veľmi malom množstve. Väčšinou ju dovážame. Spotreba ryže je u nás oveľa menšia ako v niektorých krajinách Ázie. Priemerná spotreba ryže ja asi 10 - krát menšia ako priemerná spotreba múky. 22

23 Chemická podstata ryže Ryža je bohatá na škrob, obsahuje menšie množstvo bielkovín a je chudobná na tuky. V jej zrnkách môžeme nájsť aj niektoré druhy vitamínov a minerálnych látok. Počas varenia absorbuje značné množstvo vody. Ryža obsahuje: o Bielkoviny - ich obsah v ryži nie je veľký, ale ich biologická hodnota je veľmi vysoká. Bielkoviny ryže obsahujú všetky esenciálne aminokyseliny, ktoré si telo samo nevie syntetizovať a musí ich prijímať z potravy. Sú zastúpené vo vhodnom pomere pre ľudské telo. o Sacharidy - viac ako 90 % energie z ryže pochádza zo sacharidov. Ryža obsahuje jednoduché aj zložené sacharidy. Jednoduché sacharidy zahŕňajú glukózu, fruktózu a laktózu. Zo zložených sacharidov je to škrob a celulóza. Škrob tvorí až okolo 85 % hmotnosti ryžového zrna. o Tuky - obsah tukov je veľmi nízky. Ryža je zdravá, pretože neobsahuje cholesterol. Všetky mastné kyseliny si vie telo syntetizovať, okrem kyseliny linolovej. Táto kyselina je prítomná v ryži a tvorí až 30 % z celkového množstva tukov. o Vitamíny - ryža obsahuje niekoľko druhov vitamínov. Z vitamínov skupiny B je to vitamín B1 (tiamín), vitamín B2 (riboflavín), vitamín B3 (niacín) a vitamín B6 (pyridoxín). Z vitamínov, ktoré sú rozpustné v tukoch, sa v ryži nachádza vitamín A a vitamín E. o Minerálne látky ryža je veľmi bohatá na minerály. Obsahuje veľa draslíka a má nízky obsah sodíka. Ďalej v nej môžeme nájsť zinok, železo, mangán, fosfor, horčík, kobalt, selén a fluór. Obsah jednotlivých látok závisí aj od druhu ryže. Hnedá ryža obsahuje v porovnaní s bielou ryžou väčšie množstvo vitamínov a minerálnych látok. Obsahuje viac bielkovín, vápnika, fosforu, tiamínu, niacínu, aj vitamínu E. Najvýznamnejšou výhodou hnedej ryže v porovnaní s bielou ryžou je výrazne vyšší obsah vlákniny. Aj keď hnedá ryža obsahuje viac tukov ako biela, oleje pochádzajúce z hnedej ryže patria medzi zdravé tuky. Porovnanie výživových hodnôt v 50 g hnedej a bielej ryže je uvedené v tabuľke. 23

24 Tab. 2 Porovnanie výživových hodnôt hnedej a bielej ryže Hnedá ryža Biela ryža Energetická hodnota 780 kj 770 kj Bielkoviny 4 g 4 g Železo 0,6 mg 0,4 mg Tuky 0,45 g 0,1 g Horčík 55 mg 15 mg Sacharidy 38 g 39 g Zinok 0,8 mg 0,5 mg Vláknina 2 g 1 g Cholesterol 0 g 0 g Niacín 3 mg 3 mg Tiamín 0,2 mg 0,05 mg Sodík 0 mg 5 mg Hnedá ryža sa varí dlhšie ako biela ryža. Je to spôsobené vrstvou otrúb okolo zrna. Varenie hnedej ryže trvá približne minút. Vplyv ryže na ľudský organizmus Ryža sa pre ľudskú výživu špeciálne upravuje. Ide o postup, ktorý je dobrým príkladom priemyselného znehodnocovania potravín. Z ryžového zrna sa odstraňujú povrchové vrstvy, ktoré obsahujú najcennejšie vitamíny. Je to najmä vitamín B1, ktorý je potrebný pre činnosť nervov, srdca a iných orgánov. Týmto priemyselným postupom sa získavajú krásne biele a hladké zrnká ryže, odstránia sa pritom ryžové otruby. No táto atraktívna biela ryža je krát chudobnejšia na vitamín B1 ako ryžové otruby. V niektorých krajinách, v ktorých je ryža výhradnou potravou, sa v čase zavedenia strojového lúpania ryže rozšírila choroba beri-beri. Je to veľmi vážne ochorenie Ďalekého Východu, spôsobené nedostatkom vitamínu B1. U nás sa nevyskytuje, lebo ryža nie je našou výhradnou potravou. Ryža patrí medzi dôležitú súčasť našej stravy, pretože: je veľmi ľahko stráviteľná. Pri správnom požutí potravy začína trávenie už v ústach a je dokončené za pomoci tráviacich enzýmov v črevách. Skoro celé množstvo ryže okrem celulózy je kompletne vstrebané v črevách; 24

25 je považovaná za potravinu, ktorá nevyvoláva potravinové alergie. Je preto vhodná pri mnohých diétach. Jej výhodou je ešte to, že neobsahuje cholesterol, má nízky alebo nulový obsah sodíka a aj obsah tukov je veľmi nízky; dodáva telu bielkoviny - predovšetkým celozrnná ryža, ktorá obsahuje bielkoviny so všetkými dôležitými aminokyselinami; obsahuje sacharidy, ktoré dodávajú telu energiu; chráni črevnú flóru, pretože obsahuje veľké množstvo vlákniny. Tá pôsobí ako jemný peeling na črevné steny a podporuje trávenie. Nedostatok vlákniny vedie k poruchám trávenia a k niektorým chorobám; prečisťuje organizmus. Vysoký obsah draslíka podporuje vyplavovanie vody a látkovú výmenu. Sodík zabraňuje opakovanému ukladaniu tekutín v tkanivách. Odporúča sa aspoň jedenkrát do týždňa urobiť si výlučne ryžový deň; znižuje krvný tlak. Vďaka svojim odvodňujúcim schopnostiam odľahčuje srdce a krvný obeh; potláča zvýšenú chuť do jedla. Dáva pocit sýtosti na dlhý čas a udržuje v rovnováhe krvný cukor; omladzuje. Vitamín B2 podporuje prirodzený mechanizmus obnovenia pokožky. Vitamín E je známy antioxidant, ktorý zabraňuje starnutiu buniek. Druhy ryže Existuje len jeden botanický druh ryže, ale veľké množstvo jej odrôd. Jednotlivé odrody sa od seba odlišujú vzhľadom zrniek a obsahom hlavných zložiek (škrob, amylodextrín a ďalšie sacharidy). Tvar zrniek môže byť rôzny - sú druhy krátkozrnné aj dlhozrnné, niektoré typy sú guľatejšie, iné štíhlejšie. Na celom svete sa pestuje okolo 2 tisíc variantov ryže. Najpoužívanejšie sú tieto: Nelúpaná ryža ( natural ) je najzdravšia. Leštením a bielením nie je ochudobnená o vitamíny a minerály nachádzajúce sa v šupke a tesne pod ňou. Varí sa až 35 minút. Ryža parboiled je špeciálne upravená tak, že do zrna prejdú zo šupky všetky vitamíny a minerály. Je vhodná na bežné použitie a prípravu nekomplikovaných jedál. Dlhozrnná biela ryža sa hodí ako príloha k tradičným pokrmom. Po uvarení sa nelepí. Využíva ju čínska aj indická kuchyňa. Guľatozrnná biela ryža má sklon sa zlepovať, preto sa používa na kaše, nákypy a múčniky. 25

26 Jazmínová ryža vonia jemne po jazmíne. Je dostupná v plátenných vrecúškach v ázijských obchodoch. Divoká ryža (indiánska, čierna) pripomína tvarom čierne ihličie. Varí sa minút a má orechovú arómu. natural divá jazmínová parboiled biela Obr. 18 Rôzne druhy ryže, ktoré sú dostupné v našich obchodoch 3.1 Chemické experimenty k téme Ryža Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať v školskom laboratóriu Experiment 1 Dôkaz látok prítomných vo vode, v ktorej sa varila ryža Pomôcky a chemikálie 3 menšie kadičky, špachtľa, 1 väčšia kadička, ryža, roztok jódu I2, ninhydrín, roztok manganistanu draselného KMnO4. Postup práce Do kadičky dáme 3 špachtličky ryže a pridáme približne trojnásobné množstvo vody. Túto zmes niekoľko minút povaríme. Horúci roztok rozlejeme do troch menších kadičiek: a) Do prvej kadičky pridáme roztok jódu. b) Do druhej dáme špachtličku ninhydrínu a roztok zahrejeme. c) Do tretej kvapneme 1 kvapku roztoku manganistanu draselného. Pripravíme si ešte štvrtú kadičku, do ktorej nasypeme zrnká ryže. Zrnká pokvapkáme roztokom jódu. 26

27 Pozorovanie a vysvetlenie a) V prvej kadičke s roztokom jódu vzniklo fialové sfarbenie. b) V druhej kadičke s ninhydrínom vznikla modrá farba. (Ide o ninhydrínovú špecifickú reakciu na α-amk) c) V tretej kadičke sa roztok zafarbil na hnedo. d) Vo štvrtej kadičke sa ryža pokvapkaná jódom zafarbila na fialovo, v zrnkách ryže je dokázaný škrob. Ryža sa zafarbila na fialovo. Obr. 19 (zľava): fialová farba v kadičke s roztokom jódu, modrá farba v kadičke s ninhydrínom, hnedá farba v kadičke s roztokom KMnO4, zrnká ryže zafarbené na fialovo 27

28 4 MÚKA História pestovania obilia a jeho spracovanie tvorí podstatnú časť kultúrnych dejín. Človek pestuje obilie už celé tisícročia. Pšenica a jačmeň sa vyskytovali ako kultúrne plodiny v Európe a v orientálnych kultúrach už v období neolitu. Najrozšírenejší druh pšenice (Triticum aestivum) pšenica obyčajná, sa spracováva predovšetkým mletím obilných zŕn na múku. Pšeničná múka zo šúpaných zŕn je svetlá, mierne žltastej farby a s typickou vôňou a chuťou, z nešúpaných zŕn potom získavame svetlohnedú múku, tzv. celozrnnú. Biologicky hodnotnejšie sú múky celozrnné a múky vyššie mleté, tzv. hrubé. Celozrnná pšeničná múka obsahuje všetky časti zrna, kým rafinovaná len endosperm (jadro, tvorí 83 % zrna). Používa sa na pečenie chleba a rôzneho pečiva Pšenica Kráľovná obilnín Pšeničné zrno sa nazýva plné zrno, pretože jeho tri časti - otruba, endosperm a klíčok - tvoria vyváženú nutričnú jednotku. Teoretické poznatky k téme Múka Historické hľadisko Jej domovom je povodie Eufratu a Tigrisu v niekdajšej Mezopotámii. Vznikla dlhodobým vývojom a šľachtením z prapôvodných foriem - pšenice jednozrnnej a pšenice dvojzrnnej. Staroveké národy ju začali pestovať asi rokov pred n. l. V 16. storočí bola kolonistami dovezená do Severnej Ameriky, v 17. storočí do Južnej Afriky a v 18. storočí do Austrálie. Obr. 20 Klasy pšenice Dnes je kráľovnou obilnín. Z hľadiska veľkosti pestovateľských plôch je v celosvetovom meradle na druhom mieste hneď za ryžou. V súčasnosti sa pšenica pestuje najviac v Európe a Severnej Amerike. 28

29 Chemická podstata pšenice Pšenica je najdôležitejšia chlebová obilnina s vysokým podielom bielkovín a kvalitného lepku. Proteíny: až 90 % pšeničných proteínov sa skladá z gluteínu a gliadínu, ktoré keď sa oddelia od ostatných častí zrna a zmiešajú s vodou, vytvoria mazľavú hmotu glutén (lepok), čo je bielkovinový obsah endospermu, čiže biela múka (bez klíčkov Obr. 21 Pšeničné zrná a otrúb). Je to práve glutén, ktorý spôsobuje, že sa cesto zväčšuje vplyvom oxidu uhličitého vznikajúceho počas kvasenia (kysnutia). Uhľohydráty: tvoria až 76 % a väčšinou sú vo forme škrobu, len s malým podielom (1 % až 2 %) cukrov. Tuky: pšenica ich obsahuje približne 1,56 %, z toho viac ako polovica sa nachádza v klíčkoch a otrubách. Prevažne sú to polynenasýtené mastné kyseliny, najmä kyselina linolová. Celé zrno obsahuje veľa: vitamínov vitamín B1, B2, B6, niacín, foláty a vitamín E, ale neobsahuje vitamín C, B12 ani provitamín A, minerálnych látok fosfor, horčík, železo, draslík a stopové prvky, z ktorých vyniká zinok, meď a mangán, najmenej je vápnika. Klíčky sú zdrojom biologicky vysoko hodnotných látok a obsahujú všetky vitamíny skupiny B, vitamíny A, C, D a E. Klíčok zostáva prítomný v celozrnnej múke, takže výživná hodnota tejto múky je vyššia oproti múke bielej. Olej z pšeničných klíčkov má zvlášť vysoký obsah vitamínu E, ktorý má vlastnosti antioxidantov a chráni bunkové membrány. Vplyv pšenice a múky na ľudský organizmus Čím viac vlákniny v pomere k škrobu zrno obsahuje, tým pomalšie sa uvoľňuje glukóza. Diabetici lepšie znášajú celozrnnú pšenicu a múku ako bielu, ktorá bola zbavená vlákniny. Celozrnná nevyvoláva náhle zmeny hladiny glukózy v krvi. Vplyv gluténu (lepku) na ľudský organizmus: - u niektorých jedincov vyvoláva neznášanlivosť (alergiu). Výsledkom býva celiakia u detí a malabsorpčný syndróm u dospelých. - je to nekompletný proteín, ktorý síce obsahuje všetky esenciálne aminokyseliny, ale jeho nízky obsah lyzínu nestačí potrebám tela. 29

30 Vláknina: V celozrnnej pšenici, no predovšetkým v otrubách sa nachádza 12 % vlákniny, vďaka čomu má táto plodina aj silný laxatívny účinok. Pšenica a celozrnná múka z nej tvoria základ výživy na celom svete (okrem prípadov neznášanlivosti lepku) a môžu sa jesť každý deň. Celozrnná pšenica sa odporúča najmä pri týchto ťažkostiach: Zvýšená potreba živín: Obdobie rýchleho rastu, športovci, tehotenstvo, pri oslabenom organizme, atď. Tráviace poruchy: Pšenica je veľmi ľahko stráviteľná, ľudský organizmus potrebuje na získanie živín z nej len minimálne úsilie. Chronické choroby: Dostatok celozrnnej pšenice a múky v stravovacom režime zabraňuje takzvaným civilizačným chorobám, v mnohých prípadoch z veľkého množstva rafinovanej potravy. Je to cukrovka, reuma a dokonca aj rakovina. Hľadisko zdravej výživy Celozrnná pšenica okrem možnej kontaminácie pesticídmi nič nebráni jedeniu pšenice hneď po oddelení zo stebla, je však potrebné ju dôkladne požuť a vypľuť najtvrdšiu časť otrúb. Vločky sa pripravia uvarením a vylisovaním celých zŕn, zachovávajú si všetky hodnotné látky, lebo pri tepelnej úprave strácajú len minimum živín, vločky tvoria súčasť známeho müsli. Klíčky sú veľmi jemné a zdravé a na rozdiel od suchého zrna obsahujú aj provitamín A a vitamín C. Cestoviny - vyrábajú sa z pšeničnej múky, ktorá má vysoký obsah lepku, vajec, vody, soľ sa do cesta nepridáva. Cesto sa potom vaľká a tvaruje alebo sa lisuje, prechádza cez matricu, čím vznikajú rôzne tvary cestovín. Trhové druhy: vaječné a bezvaječné, grahamové, fortifikované (B1, B2), farebné (špenát, kečup). Podľa tvaru: drobné, dlhé, plnené, ploché. Akosť cestovín posudzujeme - v surovom stave: povrch, tvar, pevnosť, farba; - vo varenom stave: chuť, vôňa, varivosť. 30

31 Prečo sa viac používa biela múka ako celozrnná? Prečo ľudia oveľa viac používajú na svoju výživu bielu múku, keď je nespochybniteľne dokázané, že celozrnná múka je výživnejšia a zdravšia? - Požaduje ju obyvateľstvo: Biela múka bola aj je obľúbenejšia ako hnedá, či celozrnná. - Biela múka sa ľahšie skladuje: Celozrnná múka sa môže skladovať iba niekoľko týždňov, lebo sa rýchlejšie kazí. - Obsah antinutričných látok v otrubách ako sú fatáty, ktoré teoreticky môžu brániť vstrebávaniu železa a zinku v črevách. Preto niektorí odborníci znížili význam celozrnných obilnín vo výžive. Na toto tvrdenie však neexistuje jediný dôkaz. Múka na slovenskom trhu Pšeničná múka hladká T 650 Obsah základných živín a využiteľnej energie: Energetická hodnota 1503 kj/100g Bielkoviny 11,3 g Sacharidy 73,3 g Tuky 1,5 g Pšeničná múka polohrubá výberová Obsah základných živín a využiteľnej energie: Energetická hodnota 1488 kj/100g Bielkoviny 9,3 g Sacharidy 75,6 g Tuky 1,2 g Pšeničná múka hrubá Zlatý klas Obsah základných živín a využiteľnej energie Energetická hodnota 1499 kj/100g Bielkoviny 9,8 g Sacharidy 75,2 g Tuky 1,2 g 31

32 Na slovenskom trhu ponúkané uvedené druhy múk obsahujú predovšetkým tieto vitamíny a minerálne látky: Zdroj vitamínov: vitamín B1 - tiamín, Zdroj minerálnych látok: Mg mangánu, vitamín B2 - riboflavín, P fosforu, vitamín B5 - kys. pantoténová, Ca vápnika, vitamín PP - niacín, Zn zinku, vitamín B6 pyridoxín K draslíka, E - tokoferoly. Fe železa. 4.1 Chemické experimenty k téme Múka Chemické experimenty, ktoré je možné realizovať doma Experiment 1 Bielkoviny v múke Pomôcky a chemikálie Kadička (širšia sklenená miska), husté plátno, papier, múka, voda. Postup práce Na husté plátno nasypeme asi 5 lyžičiek múky a zabalíme ju. Balíček preplachujeme vodou dovtedy, pokiaľ vzniká mliečnobiely roztok. Pozorujeme, čo ostane na plátne. Pozorovanie a vysvetlenie Na plátne ostáva žltkastá hmota, ktorá lepí papier. V pšeničnej múke je asi % bielkovín. Medzi najdôležitejšie bielkoviny pšenice patrí gliadín a glutenín, ktoré tvoria tzv. lepok, t. j. napučanú, pružnú a ťažnú hmotu, ktorá sa získa vypieraním múky slabým prúdom vody. Lepok je zložený z týchto zložiek: gliadín (43 %), glutenín (39 %), iné bielkoviny (4 %), tuky (3 %), cukry (2 %) a škrob (6 %). 32

33 5 OVOCIE Každý z nás dobre vie, akú pohonnú hmotu vyžaduje auto, aby slúžilo čo najlepšie a najdlhšie. Mnohí z nás sa však málo zamýšľajú nad tým, akú potravu prijímať, aby sme telo udržali v čo najlepšej kondícii a ochránili ho pred ochoreniami. Za svoje zdravie si zodpovedá každý sám. K tomu, aby telo zostalo svieže a dokázalo sa brániť ochoreniam, potrebuje hlavne dostatok vitamínov a minerálov, ktoré získame predovšetkým konzumáciou ovocia a zeleniny. V dnešnej dobe sa stávame svedkami veľkých zmien v uvažovaní o zdravej výžive. V snahe ochrániť seba i svojich blízkych pred nepriaznivými vplyvmi prostredia sa ľahko dávame zlákať rôznymi produktmi z lekární a drogérií, ktoré zaručene posilnia organizmus, ochránia nás pred infekciou, urýchlia chudnutie, alebo z nich narastú krásne husté vlasy. Zdá sa, akoby sme už zabudli, že všetky tie vitamíny, minerály a iné účinné látky v pilulkách sú bežne dostupné aj v základných potravinách, najmä v ovocí a zelenine, ktoré jedávame každý deň. Teoretické poznatky k téme Ovocie Historické hľadisko Ak by sme mali pátrať po pôvode ovocia, sama Biblia by nás zaviedla až k prvým ľuďom, Adamovi a Eve. Ako dávno to bolo, keď Eva zvedená diablom spáchala hriech tým, že ochutnala jablko zo stromu života. Ale ako vravíme dnes je iná doba a na jablku či inom ovocí si pochutnávame možno aj každý deň. Doklady o pestovaní jednotlivých ovocných druhov na našom území nachádzame aj v archeologických nálezoch. Správy o ovocných stromoch v lesoch, resp. o využívaní a ošetrovaní ovocných stromov v lesných porastoch, sú známe z nášho územia zo 14. až 18. storočia. Spotreba ovocia na 1 obyvateľa v kg na Slovensku Rok Spotreba ovocia 32,7 50,9 39,0 53,2 33

34 Aj napriek cenným nutričným hodnotám a všeobecne priaznivému vplyvu ovocia na ľudský organizmus je spotreba ovocia u nás v porovnaní s odporúčanými dávkami (podľa niektorých autorov kg ročne) výrazne nižšia (okolo 54, podľa niektorých autorov 64 kg na obyvateľa za rok), kolísavá a vzhľadom na rastúce rozdiely v ekonomickej situácii rôznych vrstiev obyvateľstva sú rozdiely v spotrebe zapríčinené i zmenami cenových relácií potravín. Chemická podstata ovocia Obsah jednotlivých látok závisí nielen od druhu ovocia, ale aj od meteorologických podmienok počas rastu ovocia a stupňa zrelosti plodov. Napríklad v nezrelom ovocí býva vo väčšej miere prítomný škrob. Organické látky: monosacharidy sú pre organizmus človeka ľahko stráviteľné, a preto z hľadiska výživy výhodnejšie ako sacharóza obsiahnutá v mnohých produktoch potravinárskeho priemyslu; tuky sú spravidla prítomné v ovocí v malom množstve, výnimkou sú semená, ktoré sú konzumnou časťou pri škrupinovom ovocí; bielkoviny sú v plodoch drobného ovocia, kde však ich množstvo nepresahuje 1 % a v gaštanoch dosahuje 6-8 %, najnižší obsah bielkovín nachádzame v jablkách a hruškách (okolo 0,4 %). Dusíkaté látky sú sústredené predovšetkým v semenách; vitamíny - ich obsah je v rôznych druhoch ovocia odlišný a v prípade niektorých je ovocie zanedbateľným zdrojom, alebo ich neobsahuje. Vitamín B sa vyskytuje najmä v orechoch. Významný je obsah vitamínu C (kyselina L-askorbová), ktorého najbohatším zdrojom sú šípky, podľa rôznych autorov 240 až 3000 mg%, čierne ríbezle mg%, jablká iba 4-10 mg% vitamínu C; vláknina je komplex v organizme nestráviteľných látok, ktorého významnou zložkou je celulóza a pektíny; organické kyseliny sú zastúpené prevažne kyselinou jablčnou (najmä jadroviny, kôstkoviny, drienky, jarabiny). V niektorých odrodách hrušiek a v plodoch niektorých druhov drobného ovocia prevláda kyselina citrónová. Obsah kyselín v plodoch značne kolíše; triesloviny spôsobujú trpkú chuť ovocia. Vyskytujú sa vo väčšom množstve v nezrelých plodoch. Ich chuťový prejav mizne v prípade zvýšenia množstva jednoduchých cukrov, napr. pôsobením chladu (hydrolýza škrobu); aromatické látky zahŕňajú rôznorodé látky zo skupiny esterov kyselín, aldehydov a éterických olejov. Spôsobujú príjemnú a niekedy i nepríjemnú 34

35 arómu ovocia. Aromatické látky i farbivá obsiahnuté v ovocí podporujú chuť do jedla; flavonoidy sú produkty látkovej výmeny rastlín, vo zvýšenej miere sa vyskytujú v šupkách a jadierkach, či v stonkách ovocia. Anorganické látky: voda je nezastupiteľná súčasť ovocia, jej obsah sa pohybuje v priemere na úrovni %, menší je obsah pri škrupinovom ovocí (orechy); minerálne látky ovocia sa podieľajú na udržiavaní acidobázickej rovnováhy v organizme. Ovocie sa uplatňuje ako zásadotvorná potravina. Obsah minerálnych látok sa pohybuje v rozmedzí 0,24-1,16 % hmotnosti. Chemická reakcia v ovocí pri hnití: - CO2 + 2H CH3COOH CH3COH CH3CH2 OH Vplyv ovocia na ľudský organizmus Ovocie obsahuje rozpustnú, ako aj nerozpustnú vlákninu. Nerozpustná vláknina podporuje vyprázdňovanie čriev. Rozpustná vláknina pomáha znižovať hladinu cholesterolu v krvi. Zvlášť dobrými zdrojmi vlákniny sú citrusové plody, ananás a hruška. Vedecké štúdie potvrdzujú významnú úlohu flavonoidov na udržanie zdravia a v prevencii proti chorobám. Pozitívne vplývajú na ochranu srdcovo-cievneho systému. Znižujú hladinu cholesterolu a zabraňujú zhlukovaniu krvných doštičiek, čím znižujú riziko vzniku srdcovo-cievnych ochorení, ako sú napríklad ateroskleróza (kôrnatenie ciev), mozgové príhody, infarkt myokardu alebo kolaps obehového systému. Flavonoidy sú účinné antioxidanty. Blokovaním metabolických enzýmov zabraňujú aktivácii rakovinotvorných látok. Veda potvrdila aj pozitívnu úlohu flavonoidov v procese posilňovania imunitného systému, boli preukázané ich účinky protizápalové, antialergické a hepatoprotektívne. Iné nové vedecké práce dokázali, že ľudia, ktorých strava obsahuje dostatok tzv. antioxidačných vitamínov C, E a beta-karoténu (z ktorého sa tvorí vitamín A), sú lepšie chránení pred ochoreniami srdca a ciev, ale aj pred nádorovými a inými závažnými chorobami. Podobne i vitamín B6, B12 a kyselina listová ovplyvňujú riziko kardiovaskulárnych chorôb. Tieto vitamíny znižujú hladinu látky zvanej homocysteín, ktorej nadbytok v krvi, podobne ako nadbytok cholesterolu, predstavuje riziko ochorení srdca a ciev. 35