Hóa thực phẩm - Khoáng vi lượng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN Môn: HÓA HỌC THỰC PHẨM Đề tài nhóm 15: KHOÁNG VI LƯỢNG Sinh viên thực hiện: Hồ Liên Thành (2022140141) Nguyễn Ngọc Linh ( 2022140072) Võ Thị Thảo Quyên (2022140125) Cao Thị Thảo Sương (2022140134) Nguyễn Thị Kim Nhung (2022140110) TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chất khoáng là một trong sáu loại chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống. Điều quan trọng để phân biệt giữa chất khoáng và một chất hoá học của cuộc sống là chất khoáng không chứa nguyên tử các bon trong cấu trúc của nó. Tuy nhiên, nó thường kết hợp với các bon chứa trong các chất hữu cơ khi thực hiện các chức năng trong cơ thể. Khoáng vi lượng tồn tại với lượng nhỏ hơn 0,05% trọng lượng cơ thể. Với một lượng rất nhỏ trong cơ thể, nhưng các vi khoáng đã tham gia vào những chức năng sinh hoá, sinh lý rất quan trọng của cơ thể. NỘI DUNG I.Khái niệm về chất khoáng – Khoáng vi lượng Chất khoáng: là phần còn lại sau các quá trình oxi hoá do nhiệt mô động vật thực vật hay do phản ứng hoá học, phần khoáng còn lại này được gọi là tro. Bản chất của khoáng là những nguyên tố trong bảng tuần hoàn, chúng có vai trò vô cùng quan trọng đối với cơ thể giống như vitamin. Chất khoáng được phân thành 2 nhóm chính: Đa lượng (macronutrients): Là nhóm chất khoáng mà nhu cầu cơ thể cần một lượng tương đối lớn (nhưng cũng không quá vài gram/người/ngày) Vi lượng/Vết (micronutrients): Là nhóm chất khoáng mà nhu cầu cơ thể cần một lượng rất nhỏ (thường tính bằng µg đến vài mg/người/ngày) Khoáng vi lượng (nguyên tố vết) là những nguyên tố tồn tại trong cơ thể với hàm lượng nhỏ hơn 5g, mức độ cần thiết trong các bữa ăn nhỏ hơn 100mg/ngày. Hiện nay người ta đã tìm thấy 15 nguyên tố dạng vết trong cơ thể tại các hoocmon, enzym, các loại protein và giữ các chức năng sinh hoá rõ ràng. Một số nguyên tố khác cũng tồn tại trong cơ thể tuy nhiên chức năng sinh hoá chưa được xác định rõ ràng. II.Chức năng Tham gia vào thành phần của các loại enzym(metalo enzym) Là tác nhân trao đổi chất trong các phản ứng oxi hoá khử sinh học và chuỗi hô hấp với vai trò vận chuyển điện tử Tham gia vào thành phần các loại protein và giữ một chức năng không oxi hoá khác. Vai trò của khoáng vi lượng rất quan trọng,nhưng cơ thể cần với liều lượng nhất định. Nếu nhiều quá có thể gây tác hạiảnh hưởng đên hoạt động sinh lý,hóa học của cơ thể. Đây là những nguyên tố được cơ thể hấp thu trực tiếp không qua biến đổi hóa học III.Tính chất Chất khoáng là nguyên tố vô cơ Không bị phân hủy, không tạo năng lượng Cơ thể không thể tổng hợp được, phải đưa vào bằng đường thực phẩm Chiếm đến 4-5% trọng lượng cơ thể, ở 3 trạng thái: Tạo cấu trúc cho Xương, Răng (calcium, phosphate, magnesium) Kết hợp trong các hợp chất sinh học quan trọng (phosphorus trong nucleotide, kẽm trong các enzim, Iodine trong hormon..) Tham gia trong các dung dịch của cơ thể (sodium & potassium trong máu, trong dịch nội bào..) Khoáng chất được xác định là các yếu tố cực kỳ thiết yếu cho cơ thể do cả 02 yếu tố: nguồn cung cấp và vai trò sinh học. Trong khi cơ thể có thể tự tổng hợp vài loại vitamin thì chất khoáng phải được cung cấp 100% bằng con đường thực phẩm hoặc TPCN. Do đó chúng được xem là một trong số ít nhóm dinh dưỡng cơ bản (essential nutrients) IV.Nguồn gốc của khoáng vi lượng Hầu hết các khoáng vi lượng được đưa vào cơ thể qua thức ăn có nguồn gốc từ động vật, thực vật như thịt, cá, trứng, sữa, rau quả, hạtMột lượng ít hơn được cung cấp từ nước như nước khoáng. Một lượng ít hơn nữa được hấp thu qua phổi từ không khí như bụi, khói Động vật: Một số có mặt trong cơ thể người. VD: Fe trong Hemoglobin, myoglobin,.. Ở động vật: Hầu hết các loại khoáng vi lượng đều được đưa từ bên ngoài vào từ các nguồn thức ăn, thực phẩm hàng ngày. Thực vật: Các nguyên tố khoáng vi lượng có nhiều trong rau, quả, lá. VD: Iod có trong trứng, sữa, thức ăn biển. Nho khô chứa Mn: 0,5mg/100g Đất, nước: Ngoài ra các loại khoáng có nhiều trong đất & nước uống. VD: Selen, Mn V.Phân loại - Nguồn chứa – Liều lượng Sắt Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một số vi khuẩn. Nó chủ yếu liên kết ổn định bên trong các protein kim loại, vì trong dạng tự do nó sinh ra các gốc tự do nói chung là độc với các tế bào. Nói rằng sắt tự do không có nghĩa là nó tự do di chuyển trong các chất lỏng trong cơ thể. Sắt liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, acid nucleic, protein... Sắt là yếu tố vi lượng cổ xưa nhất được nghiên cứu. Mặc dù hiện diện trong cơ thể với một lượng rất nhỏ (3,5-4g) nhưng nó rất cần thiết cho sự sống: chức năng hô hấp: tạo nên hemoglobin để vận chuyển oxy từ phổi về tất cả các cơ quan; tham dự vào quá trình tạo thành myoglobin, sắc tố hô hấp của cơ cũng như tạo thành đặc tính dự trữ oxy của cơ; sắt bị oxy hóa và khử dễ dàng, nó tham gia vào cấu tạo của nhiều enzyme. Đặc biệt trong chuỗi hô hấp, sắt đóng vai trò vận chuyển điện tích; tạo tế bào hồng cầu. Thức ăn chứa nhiều sắt và dễ hấp thu là các loại như: gan, tiết, tim, bầu dục, các loại thịt màu đỏ. Thức ăn giàu sắt nhưng khó hấp thu hơn như lòng đỏ trứng, cá, tôm, cua, sò, hến, vừng, bột mỳ, rau xanh, các loại đậu, mộc nhĩ đen, men... Nhu cầu cần Sắt trong cơ thể người : Iod Là một vi chất có mặt trong cơ thể với một lượng rất nhỏ, khoảng 0,00004% trọng lượng cơ thể (15 - 23mg), trong đó 75% tập trung ở tuyến giáp để tổng hợp hoóc-môn giáp trạng. Chức năng quan trọng nhất của iod là tham gia tạo hoóc-môn tuyến giáp T3 và T4. Iod có vai trò quan trọng trong việc điều hòa phát triển cơ thể. Nó kích thích quá trình chuyển hóa tới 30%, tăng sử dụng oxy và làm tăng nhịp tim. Hoạt động của hoóc-môn tuyến giáp là tối cần thiết cho sự phát triển bình thường của não. Ngoài ra nó còn có vai trò quan trọng trong việc chuyển beta-caroten thành vitamin A, tổng hợp protein, hấp thu chất bột đường trong ruột non, điều hòa lượng cholesterol trong máu và tham gia vào quá trình sinh sản. Thiếu Iod gây bệnh bướu cổ. Nguồn thức ăn có nhiều kẽm như các món hải sản, cá biển, tôm biển, các động vật nhuyễn thể, các loại rau tảo biển... đặc biệt hiện nay là vai trò của muối iod. Đồng Là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho các loài động thực vật bậc cao, nó được tìm thấy trong 1 số loại enzyme. Đồng hấp thu vào máu tại dạ dày và phần trên của ruột non. Khoảng 90% đồng trong máu kết hợp với chất đạm Ceruloplasmin và được vận chuyển vào trong tế bào dưới hình thức thẩm thấu và một phần nhỏ dưới hình thức vận chuyển mang theo chất đạm đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tương gọi là ceruloplasmin. Đồng được hấp thụ trong ruột non và được vận chuyển tới gan bằng liên kết với albumin. Đồng cần thiết cho cơ thể nhưng chỉ với liều rất nhỏ, dư thừa đồng thường hay gặp hơn thiếu và rất nguy hiểm. Đồng có vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa sắt và lipid, có tác dụng bảo trì cơ tim, cần cho hoạt động của hệ thần kinh và hệ miễn dịch, góp phần bảo trì màng tế bào hồng cầu, góp phần tạo xương và biến năng cholesterol thành vô hại. Trong cơ thể người có khoảng từ 80 - 99,4mg đồng. Hiện diện trong bắp thịt, da, tủy xương, xương, gan và não bộ. Trẻ em mới sinh có khoảng 15 - 17mg đồng. Nguồn thực phẩm giàu đồng là đậu nành, quả hồng, gan, thận, thịt lợn, vừng, gạo xay, tôm, ốc, nghêu sò, nước hoa quả, đường đỏ. Selenium Cũng là một nguyên tố vi lượng quan trọng trong cơ thể con người mặc dù với một hàm lượng rất nhỏ. Selen có trong enzyme glutathion peroxydase có vai trò loại bỏ gốc tự do, bảo vệ màng tế bào và ADN. Enzyme này có nhiều ở gan để hóa giải chất độc, ở cơ tim để bảo vệ các tế bào có cường độ hoạt động lớn. Selen cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp vì liên quan đến sinh tổng hợp Coenzym-Q. Tuy chỉ cần với số lượng rất nhỏ (10-15mg) nhưng nếu thiếu hụt selen trong dinh dưỡng có nguy cơ dẫn đến hàng loạt bệnh tật nguy hiểm như: ung thư, bệnh tim mạch và lão hóa sớm. Hiện nay nhiều thuốc phối hợp vitamin và khoáng chất có bổ sung selen có tác dụng chống lão hóa, kéo dài tuổi thanh xuân là do đặc điểm sinh học nói trên của selen. Tuy nhiên cũng như các nguyên tố vi lượng khác, tác dụng sinh học của selen phụ thuộc vào liều lượng. Nếu dùng liều cao quá mức cho phép, selen có thể gây độc cho cơ thể. Thực phẩm giàu selen là đậu nành, tiểu mạch, ngô, thịt gà, trứng gà, thịt lợn, thịt bò, rau cải, bí đỏ, tỏi, các loại hải sản. Kẽm Có khoảng 100 loại enzyme cần có kẽm để hình thành các phản ứng hóa học trong tế bào. Trong cơ thể có khoảng 2 - 3g kẽm, hiện diện trong hầu hết các loại tế bào và các bộ phận của cơ thể, nhưng nhiều nhất tại gan, thận, lá lách, xương, ngọc hành, tinh hoàn, da, tóc móng. Mất đi một lượng nhỏ kẽm có thể làm đàn ông sụt cân, giảm khả năng tình dục và có thể mắc bệnh vô sinh. Đàn ông khỏe mạnh mỗi lần xuất tinh chứa khoảng 1mg chất này. Phụ nữ có thai thiếu kẽm sẽ giảm trọng lượng trẻ sơ sinh, thậm chí có thể bị lưu thai. Thiếu chất kẽm đưa đến chậm lớn, bộ phận sinh dục teo nhỏ, dễ bị các bệnh ngoài da, giảm khả năng đề kháng... Một số người có vị giác hay khứu giác bất thường do thiếu kẽm, điều này giải thích tại sao một số các loại thuốc chống kém ăn, điều trị biếng ăn có thành phần chứa kẽm. Kẽm cần thiết cho thị lực, còn giúp cơ thể chống lại bệnh tật. Kích thích tổng hợp protein, giúp tế bào hấp thu chất đạm để tổng hợp tế báo mới, tăng liền sẹo. Bạch cầu cần có kẽm để chống lại nhiễm trùng và ung thư. Ở đàn ông, kẽm rất quan trọng trong việc sản xuất tinh dịch. Tới 5mg kẽm bị mất đi trong quá trình xuất tinh. Thiếu hụt kẽm ở đàn ông có thể dẫn tới giảm lượng tinh trùng và tần suất tình dục. Sự xuất tinh thường xuyên có thể dẫn tới thiếu hụt kẽm. Nhu cầu về kẽm hàng ngày khoảng 10 - 15mg. Nguồn thức ăn nhiều kẽm là từ động vật như: sò, hàu, thịt bò, cừu, gà và lợn nạc, sữa, trứng, cá, tôm, cua, mầm lúa mì, hạt bí ngô, ca cao và sô cô la, các loại hạt (nhất là hạt điều), nấm, đậu, hoa anh đào, hạnh nhân, táo, lá chè xanh... Mangan Trong cơ thể người , Mn có tử 10 – 40mg, nhiều trong xương, gan, thận. Là nguyên tố có mặt trong 1 số loại enzym: (pyruvate carboxylase) hoạt hóa enzym: arginase, amino peptidase, alkaline phosphatase Góp phần quan trọng vào sự vững chắc của xương. Phụ nữ lớn tuổi bị loãng xương có lượng mangan trong máu thấp hơn so với phụ nữ cùng tuổi không bị loãng xương. Mangan còn có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng insulin trong cơ thể, hoạt hóa một vài enzyme và có thể can thiệp vào sự ức chế trong một vài tế bào. Ngoài ra, còn có vai trò trong quá trình tổng hợp ure và trung hòa các anion superoxyd của gốc tự do, trong trung tâm năng lượng của tế bào cũng như trong ty lạp thể. Nghiên cứu trên súc vật cho thấy, nếu khi mang thai mà thiếu mangan thì đẻ con ra sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển không đều của bộ xương, thần kinh bị mắc chứng bệnh không phối hợp cử động điều hòa được, một bên màng nhĩ trong tai bị hóa xương, biến đổi di truyền màu, da lợt màu, lá lách teo nhỏ. Các loại thực phẩm giàu mangan bao gồm: gạo xay, đậu nành, đậu phụ, tiểu mạch, vừng, rau cải xanh, lá chè xanh, trái cây, trà, gan bò, thịt, trứng, sữa... Các chất khoáng vi lượng khác Fluorine là nguyên tố hoạt động nạnh- không ở dạng đơn thuần, trong cơ thể người có khoảng 2,6g Fluorine có nhiều trong răng, xương. Fluorine có tác dụng làm chắc răng và bền men răng, giúp vết thương mau lành, ngăn ngừa thiếu máu, không có vai trò của coenzim. Nguồn cung cấp Fluorine chủ yếu là chè, muối, kem đánh răng Coban có hàm lượng 1-2mg, có vai trò là thành phần trung tâm của vitamin cobalamin hoặc vitamin B12, có trong sôcôla, tôm, cua, 1 số quả khô và hạt có dầu; molypden có vai trò cần thiết trong quá trình cố định đạm của cơ thể, do vai trò của nó đối với các enzyme và giúp biến đổi xanthin thành acid uric và đào thải ra nước tiểu thành urê. Niken có tác dụng kích thích hệ gan - tụy,hàm lượng rất nhỏ (khoảng 0,1mg) rất có ích cho người đái tháo đường, giúp làm tăng hấp thu sắt. Niken có thể thay thế cho các yếu tố vi lượng trong việc đảm bảo hoạt tính của nhiều enzyme; bo giúp điều hòa các kích thích tố gây nên bệnh loãng xương, giúp làm giảm loãng xương và phòng ngừa loãng xương, do bo có khả năng làm giảm sự bài tiết canxi và magné ra nước tiểu Ngoài ra, một số khoáng vi lượng khác cũng có vai trò rất quan trọng trong cơ thể người: Asen có vai trò diệt khuẩn và lưu thông máu. Brom giúp trấn tĩnh, điều tiết tác dụng và hoạt động của thần kinh trung ương; salen giữ vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tim và hoạt động của võng mạc. Crom có liên quan đến sự hạ đường huyết, làm cho bệnh nhân chóng mặt, cồn cào, loạn nhịp tim; bạc có khả năng tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn. KẾT LUẬN Tóm lại mặc dù các nguyên tố vi lượng chỉ chiếm khoảng 1 phần vạn trọng lượng cơ thể, nhưng lại liên quan mật thiết tới sức khỏe con người.Các nguyên tố vi lượng cần thiết đã được xác nhận là không thể thiếu trong việc duy trì hoạt động bình thường của cơ thể, Nhưng củng có những nguyên tố vi lượng đã được công nhận là nguyên tố có hại có thể sẽ gây ra nhiều loại bệnh, do đó hãy ăn những thực phẩm giàu nguyên tố vi lượng mà có lợi cho sức khỏe.