ТП 211
Технология продукции общественного питания
ЕН.02.ХИМИЯ
Преподаватель Шишкова О.М.
Дата выдачи задания : 02.11.21 Дата выполнения: до.04.11.21.
Задания присылайте на почту: olga.shishkova1976@mail.ru
Тема: Закон термодинамики для расчёта калорийности пищи.
ЗАДАНИЕ 1.ПРОЧИТАТЬ ЛЕКЦИЮ.
Научной основой расчетов калорийности пищи является первый закон термодинамики: теплота подведенная к системе, расходуется только на увеличение внутренней энергии системы и на совершение его работы против внешних сил.
Живой организм является открытой термодинамической системой,
которая непрерывно обменивается с окружающей средой веществом и
энергией. Все биохимические процессы, происходящие в клетках живых организмов, протекают в условиях постоянства температуры и давления.
| Основным | источником энергии | для | живого | организма | является |
| химическая | энергия, | заключенная | в | пищевых | продуктах. | Главными |
| компонентами | | пищи | являются | белки, | жиры | и | углеводы. Это |
| высокомолекулярные | соединения, | которые | имеют | много | слабых |
химических связей. В процессе усвоения пищи из относительно больших молекул углеводов, жиров и белков образуются молекулы с простой структурой и более прочными атомами (CO2; Н2О; NH3; CO(NH2)3 и др.). Это влечет за собой увеличение энтропии (S 0),уменьшение энтальпии ( Н
Стационарное состояние живого организма характеризуется тем, что производство энтропии, связанное с процессами усвоения пищи,
компенсируется отдачей ее в окружающую среду, а убыль энергии Гиббса (в связи с протеканием необратимых химических процессов диссимиляции)восполняется за счет поступления энергии из пищевых продуктов.
Среднесуточное поступление и выделение тепловой энергии у человека представлены таблицах.
Таблица 1. Суточный приход тепловой энергии у человека
| Поступление | Количество | Количество, |
| питательных веществ | вещества, г | ккал |
| | | |
| Белки | 56,8 | 238,0 |
| Жиры | 140,0 | 1307,0 |
| Углеводы | 79,9 | 335,0 |
| | | |
| ВСЕГО | 276,7 | 1879,0 |
| | | |
Таблица 2. Суточное выделение энергии у человека
| Расход энергии | Количество, ккал. |
| | |
| С поверхности тела | 1374,0 |
| С выдохнутым воздухом | 43,0 |
| С продуктами переработки организмом | 23,0 |
| На испарение воды легкими | 181,0 |
| На испарение воды кожей | 227,0 |
| | |
| Поправка к эксперименту | 11,0 |
| | |
| ВСЕГО | 1859,0 |
| | |
Энергетические затраты человека покрываются за счет углеводов на 55 –
60%, жиров на 20 – 25%, белков на 15 – 20%.
Суточная потребность человека в энергии составляет в среднем:
–при легкой работе – 8400 – 11700 кДж или 2000 – 2800 ккал;
–умеренная работа (студенты) – 12500 – 15100 кДж или 3000 ккал;
–тяжелый физический труд – 16700 – 20900 кДж или 4500 ккал. Основная часть энергии пищи расходуется на мускульную
деятельность, обмен веществ, поддержание температуры тела.
Средний расход энергии человека составляет (кДж/мин): 6 при сидении, 10 при стоянии, 16 при ходьбе и 40 при беге.
Процесс усвоения пищи в организме схож с горением. Большая часть продуктов превращается в тепло (энергию), СО2 и H2O. Удельная теплоемкость сгорания пищи получила название калорийность. Калорийность определяют в специальном приборе калориметре, в котором легко учитывается выделение тепла. В калориметре при сгорании 1 г углеводов выделяется в среднем 4,3 ккал, 1 г жиров – 9,45 ккал, 1 г белков – 5,65ккал. (При пересчете ккал в кДж следует помнить, что 1 ккал = 4,184 кДж).
Для расчета калорийности пищевых продуктов можно пользоваться данными, представленными в таблице №3.
Таблица 3. Калорийность основных питательных веществ и их суточное потребление
| | Питательные вещества | Калорийность | Суточное потребление, г |
| | | | |
| | Углеводы | 16,5 – 17,2 кДж/г | 240 – 300 |
| | 4,0 | – 4,1 ккал/г |
| | | |
| | | | |
| | Жиры | 37,7 – 39,6 кДж/г | 60 – 70 |
| | 9,0 | – 9,5 ккал/г |
| | | |
| | | | | |
| | Белки | 16,5 – 17,2 | кДж/г | 80 – 100 |
| | 3,94 | – 4,11 | ккал/г |
| | | |
| | | | | |
| | | 1,88 – 2,28 | кДж/г | |
| | Органические кислоты | 0,45 | – 0,54 | ккал/г | |
| | | |
| | | | | | |
Задание 2 .ЗАПИСАТЬ ЗАДАЧИ В ТЕТРАДЬ ПО ХИМИИ.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
Расчет удельной калорийности
Удельную калорийность питательных веществ (Q) определяют по уравнению деструктурирования (диссимиляции) веществ в организме. Для этого рассчитывают изменение энтальпии химической реакции ( Нх.р.) и делят на моль вещества.
Q = Hx.p./моль вещества.
Пример 1. Определите удельную калорийность сахарозы.
Решение: Усвоение в организме человека сахарозы сводится к ее окислению.
| | Cl2H22О11(k) | + 11О2(г) =12СО2 (г) + 11H2O(ж) |
| | 1 | 11 | 12 | 11 |
| Н°298, кДж/моль | – 2220,867 | 0 | –393,7 | –286,02 |
| Нх.р. = Hконеч. прод. – Hиcx. веществ = (12 (–393,77) + 11 (–286,02)) – |
| – (–2220,867) = –5650,69 кДж. | | | |
| М (C12H22O11)= 342,3 г/моль, (Q = 5650,69 : 342,3 = 16,5) |
| Ответ: удельная калорийность Q равна 16,5 кДж/г | |
| | Расчет калорийности пищевых продуктов |
Пример 2. Рассчитайте калорийность 100 г говядины 1 категории, если масса белка равна 15,2%, масса жира – 9,9%. Калорийность белка равна 4,2 ккал/г, калорийность жира – 8,3 ккал/г.
Решение:
| | Q (100г говядины) = mбQб + mжQж = 15,2 4,2 + 9,9 8,3 = |
| Дано: | | |
| m (говядины) = 100г | | | 144,01 (ккал). |
| mб = 15,2% | | | |
| mж = 9,9% | | | Ответ: калорийность 100 г говядины составила |
| Qб = 4,2 ккал/г | | | 146,01 ккал |
| Qж = 8,3 ккал/г | | | |
| | | | |
| Q100г (говядины) - ? | | | |
| | | | |
| | |