Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Управление образования Луганской облгосадминистрации
Луганское высшее профессиональное училище № 47
Методическая разработка
урока по теме «Целлюлоза»
(из серии «Пища глазами химика»)
преподавателя - методиста
Иваненко Н.Ф.
2012 г.
Аннотация
Методическая разработка включает в себя:
План-конспект урока;
Презентацию, созданную в программе Microsoft Office PowerPoint 2007,
содержащую
иллюстративный
материал
и
основные
положения,
касающиеся данной темы;
Дополнения.
Данная работа содержит:
1. Введение.
2. План-конспект урока на тему «Целлюлоза».
3. Литературу.
4. Приложение.
Для проведения данного урока выбрана игровая форма в виде ток-шоу, что
способствует активизации мыслительной деятельности учащихся, формированию
интереса к предмету, выбранной профессии, развитию логического мышления.
В
процессе
дифференцированные
подготовки
к
данному
индивидуальные
задания
уроку
как
метод
использовались
опережающего
обучения. В игровой форме учащиеся знакомятся с основными вопросами по
изучению данного материала, при этом используются слайды. Закрепление
изученного материала проходит в виде решения ребусов.
В методической разработке в краткой и доступной форме рассмотрены
вопросы классификации углеводов, строения и свойств целлюлозы, нахождения
ее в природе, содержание в продуктах питания, а также затронуты вопросы
народного целительства. Помимо химического состава пищевого сырья и готовых
продуктов питания в научно-популярной форме изложены вопросы пищевой
ценности целлюлозы и превращение ее в технологических процессах.
Разработка предназначена оказать практическую помощь учащимся и
преподавателям профессионально-технических учебных заведений кулинарного
направления при изучении темы «Целлюлоза».
2
Структура урока
І. Организационный момент……………………………………………….…2 мин.
ІІ. Мотивация учебной деятельности………………………………….….… 3 мин.
ІІІ. Актуализация учебной деятельности…………………………………….5 мин.
ІV. Изучение нового материала……………………………………………..25 мин.
1. Историческая справка.
2. Распространение целлюлозы в природе и содержание его в продуктах
питания.
3. Физические свойства целлюлозы.
4. Строение макромолекулы целлюлозы.
5. Химические свойства целлюлозы.
6. Изменения, происходящие с целлюлозой при технологической обработке
продуктов питания.
7. Значение целлюлозы для жизнедеятельности организма и лечебные
свойства продуктов питания, содержащих его.
IV. Обобщение знаний учащихся…………………………………………5 мин.
V. Домашнее задание………………………………………………………2 мин.
VI. Подведение итогов урока …..…………………………………………3 мин.
3
Тема:
«Целлюлоза»
Цель:
Изучение вопросов о строении, свойствах, содержании
целлюлозы в продуктах питания, её физиологическое
значение для организма. Раскрыть питательную и лечебную
ценность капусты, моркови и свеклы как одного из
источников содержания целлюлозы в природе.
Девиз урока:
«Есть, чтобы жить, а не жить, чтобы есть»
Учащиеся
должны знать
1 – строение и свойства целлюлозы;
2 – содержание целлюлозы в продуктах питания;
3 – химический состав капусты, моркови, свеклы;
4 – методы правильной обработки овощей, чтобы
сохранить питательную ценность.
Учащиеся
должны уметь
1 – использовать блюда из данных овощей при различных
заболеваниях.
Учащиеся
должны иметь
представление:
1 – об истории появления капусты в Европе;
2 – о лечебных свойствах капусты, моркови, свеклы;
3 – о диетологии.
Тип урока:
изучение нового материала в форме ток-шоу
Методы урока:
словесно – иллюстративные, демонстрационные
Оборудование:
мультимедийный проектор, опорные конспекты, слайды
Наглядность
вата, овощи
Межпредметные
связи:
биология, физиология питания, технология
приготовления пищи, биохимия, медицина, литература,
всемирная история
4
І. Организационный момент
ІІ. Мотивация учебного процесса.
(На фоне слайдов с овощами слышится голос)
Одним из основных проблем, стоящих перед человечеством, является
проблема обеспечения населения Земного шара полноценными продуктами
питания. С момента рождения до самого последнего дня жизни человека питание
является одним из важнейших факторов. Ингредиенты пищевых веществ,
поступая в организм человека с пищей и преобразуясь в ходе метаболизма в
результате сложных биохимических превращений, обеспечивают наш организм
пластическим материалом и энергией. Они создают необходимые условия для
физиологической и умственной работоспособности, определяют здоровье,
активность и продолжительность жизни человека, его способность к
воспроизводству. Среди важнейших компонентов пищи особое место занимают
углеводы.
В данной методической разработке рассматриваются вопросы строения,
свойств, физиологического значения одного из ценных углеводов – целлюлозы.
Продукты питания должны не только удовлетворять потребность человека в
основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические
лечебные функции. Поэтому большое влияние мы уделяем лечебным свойствам
продуктов, содержащих целлюлозу или пищевые волокна.
Сегодня девизом нашей встречи мы выбрали высказывание народных
целителей: «Есть, чтобы жить, а не жить, чтобы есть».
ІІІ. Актуализация учебной деятельности.
Ведущий. Основными составляющими любого продукта являются белки,
жиры, углеводы. По своей значимости и биологическому составу пищи на долю
углеводов приходится ¾ сухой массы растений. Давайте восстановим в памяти,
что мы знаем об углеводах. Я обращаюсь к студии с вопросами:
1. Что представляют собой углеводы?
2. Какое значение для организма имеют углеводы?
3. Почему они так названы?
4. На какие группы делятся углеводы?
5. Какие вещества относятся к полисахаридам?
ІV. Изучение нового материала.
Сегодня в студию мы пригласили специалистов различного профиля,
которые помогут нам познакомиться со многими интересующими нас вопросами
по теме «Целлюлоза».
Давайте обратимся к архивариусу с вопросом, откуда появилось само слово
«Целлюлоза».
Архивариус. Целлюлоза относится к высшим полисахаридам,
несахароподобным углеводам. Ежегодно на нашей планете образуются около 100
млрд. тонн целлюлозы, что составляет ¼ часть от общей массы синтезируемого
«живого вещества».
5
Ведущий. У нас в студии находятся биологи, которые расскажут о
нахождении целлюлозы в природе и ее физических свойствах.
Биолог №1. Целлюлоза образуется в растениях при реакции фотосинтеза.
Она является основной составной частью оболочки растительных клеток. Волокна
хлопка – это почти чистая целлюлоза (до 98 %). Волокна льна и конопли тоже
состоят главным образом из целлюлозы. В древесины её содержится 50 %.
Клетчатка – самый распространенный высокомолекулярный природный
полимер. Это основной компонент и опорный материал клеточных стенок
растений. Предлагаем вашему вниманию содержание клетчатки в овощах.
Таблица содержания клетчатки в овощах
Название овощей
Баклажаны
Капуста
белокочанная
Капуста цветная
Картофель
Лук зеленый
Лук репчатый
Морковь
% клетчатки
1,3
0,7
Название овощей
Огурцы
Перец сладкий
% клетчатки
0,7
1,5
0,9
1,0
0,9
0,7
1,2
Петрушка
Репа
Свекла
Томаты
Укроп
1,5
1,4
0,9
0,8
3,5
Биолог №2. Целлюлоза – волокнистое вещество, нерастворимое ни в воде,
ни в обычных органических растворителях. Растворителем её является реактив
Швейцера – раствор купрум(ІІ)гидрооксида с аммиаком, с которым она
одновременно и взаимодействует.
Химик №1. Строение у молекулы целлюлозы очень сложное. Она является
природным полимером – полисахаридом, макромолекулы её имеют 600-900
остатков β-D-(+)- глюкозы.
Молекулярная формула целлюлозы (С6Н10О5)n или [С6Н7О2 (ОН)3]n
Макромолекулы клетчатки располагаются в одном направлении и образуют
волокна, поэтому у целлюлозы волокнистое строение.
Химик №2. Как природный полимер целлюлоза способна гидролизоваться
под действием ферментов или минеральных кислот (хлоридной или сульфатной).
(С6Н10О5)n
+Н2О
клетчатка
(С6Н10О5)х
m С12Н22О11
амилоид
целлобиоза
Суммарно этот процесс можно изобразить так:
(С6Н10О5)n + n H2О
Н2SО4
n С6Н12О6
6
n С6Н12О6
глюкоза
Целлюлоза способна взаимодействовать с некоторыми кислотами, вступая в
реакцию этерификации. При этом образуются сложные эфиры, которые имеют
промышленное значение.
Ведущий. Мы много говорим о целлюлозе, о её значении для организма,
однако, ферменты желудочно-кишечного тракта человека её не расщепляют. В
чем тут дело? И почему важна для человека грубая волокнистая пища?
Физиолог. Углеводы действительно занимают исключительно большое
место в питании. Их доля в продуктах питания человека составляет 50-60% (по
калорийности). Основным источником углеводов являются растительные
продукты. И вот тут каждый должен представить себе, что углеводы по
усвояемости в организме условно подразделяют на 2 группы: усвояемые типа
глюкозы, фруктозы, сахарозы и пищевые волокна или балластовые вещества
(целлюлоза, пектиновые вещества и т.д.). Человек непосредственно не усваивает
пищевые волокна, так как он не продуцирует ферментов, необходимых для их
расщепления. Частичное расщепление этих веществ происходит под действием
ферментов, которые выделяют имеющиеся в кишечнике микроорганизмы.
Однако, балластовые вещества для человека играют огромную роль. Они
влияют на перистатику кишечника, создавая необходимые условия в
продвижении пищи по желудочно-кишечному тракту. Они способствуют
выведению из организма отрицательного холестерина, препятствуют всасыванию
ядовитых веществ.
Ведущий. В студии есть врачи? Что они могут сказать о лечебных свойствах
целлюлозы?
Терапевт. Недостаток балластовых веществ способствует ожирению,
развитию желчнокаменной болезни, сердечнососудистых заболеваний, с их
недостатком связывают рост заболеваний раком толстой кишки.
Гастроэнторолог. Следует также отметить, что балластовые вещества
создают чувство насыщенности, снижают аппетит. Пищевой рацион должен
содержать необходимое количество балластовых веществ.
В то же время повышенное содержание клетчатки в рационе приводит к
снижению, усвоения многих компонентов пищи (особенно минеральных веществ)
и может вызывать нарушение в деятельности желудочно-кишечного тракта.
Основные источники балластовых веществ в питании: хлеб грубого помола,
картофель, капуста, морковь, свекла и другие овощи.
Физиолог. Не усвояемые углеводы человеческим организмом не
утилизируются, но они чрезвычайно важны для пищеварения и составляют так
называемые пищевые волокна. Эти вещества выполняют следующие функции в
организме человека:
 стимулирует моторную функцию кишечника;
 препятствуют всасыванию отрицательного холестерина;
 играют положительную роль в нормализации состава микрофлоры
кишечника, в ингибировании гнилостных процессов;
 оказывают влияние на липидный обмен, нарушение которого приводит
к ожирению;
 адсорбируют желчные кислоты;
7
 способствуют снижению токсичных веществ, жизнедеятельности
микроорганизмов и выведению из организма токсичных элементов.
Суточная норма пищевых волокон составляет 20-25% граммов.
Диетолог. В последние годы ученые пришли к выводу, что необходимо
уменьшить потребление «незащищенных» (рафинированных), т.е. максимально
очищенных от других компонентов пищи углеводов. Легкодоступные ферментам
пищеварительного тракта они являются источником, так называемых пустых
калорий. Для уменьшения доли «незащищенных» и увеличения доли
«защищенных» углеводов, обеспечения необходимого количества балластовых
веществ требуется снижение потребления сахара, многих кондитерских изделий,
хлеба из муки высших сортов, манной крупы, протертых сахаров фруктов,
фруктовых начинок для кондитерских изделий, т.е. продуктов с повышенным
содержанием «незащищенных» углеводов.
Технолог-кулинар. Тепловая обработка касается в основном овощей. Лишь
некоторые фрукты (печеные яблоки) и ягоды (клюква) используют после
тепловой кулинарной обработки в основном в качестве вкусовой добавки к
основным блюдам.
Овощи, особенно картофель, весьма широко используют в кулинарной
практике. Их варят, жарят, тушат, припускают, пассируют. При этом происходят
довольно существенные изменения в составе продуктов. Часть пищевых веществ
удаляется из продукта: при варке переходит в бульон, при жарке остается соком
или жиром на жарочной поверхности. Витамины весьма чувствительны к
тепловой обработке, при которой частично распадаются.
Воздействие теплоты приводит к разрушению вредных микроорганизмов,
поэтому этот процесс очень важен. Таким образом, задача рационального
приготовления пищи заключается в том, что нужная цель должна быть достигнута
при минимальной потере полезных свойств продуктов.
При тепловой обработке происходит значительное размягчение продуктов,
что полезно для пищеварения.
Кулинар №1. Хочу добавить, что длительность варки зависит от
температуры и размеров продукта. При варке под давлением, когда температура
повышается на 2-30С, длительность варки сокращается примерно в 1,5 раза.
Мелкие кусочки прогреваются до 70-800С во всем объеме быстрее крупных,
поэтому степень измельчения не должна быть сильной.
Кулинар №2. Варка неочищенных продуктов (свеклы, моркови, картофеля в
кожуре) не отражается на длительности, но приводит к заметному уменьшению
потерь пищевых веществ, так как плотный поверхностный слой препятствует
экстрагированию.
Варка на пару тоже уменьшает потери пищевых веществ по сравнению с
варкой в воде, так как экстрагирование идет только с самых поверхностных слоев.
Нередко жарку проводят в большом количестве жира (во фритюре).
Фактически это не жарка, а варка в жире. При этом температура среды
оказывается выше, чем при обычной варке, и размягчение происходит быстрее.
Жирорастворимых веществ в растительных продуктах мало, поэтому потери
пищевых веществ при жарке во фритюре не значительны.
8
Ведущий. Сейчас многие диетологи предлагают растительную пищу
потреблять в большем количестве, чем животную. Давайте сейчас поговорим о
ценности некоторых овощей, содержащих большое количество клетчатки.
В литературе встречайте информация о том, что капуста является царицей
овощей. Что скажут нам врачи и народные целители по этому поводу?
Терапевт. Употребление капусты в пищу укрепляет организм, устраняет
бессонницу и головные боли. Ученые объясняют это тем, что кроме пищевых
волокон они содержат полный набор витаминов, фитонцидов, ферментов, солей.
А кроме того клетчатка капусты улучшает моторику кишечника, способствует
развитию полезной кишечной микрофлоры.
Гастроэнтеролог. Квашеную капусту называют «санитаром кишечника»,
потому что в ней содержатся молочная и уксусная кислоты, подавляющие
развитие гнилостных бактерий. Поэтому полезен винегрет, салат из квашеной
капусты.
Знаменитый мореплаватель Джеймс Кук говорил: «Кислая капуста изгоняет
болезни из тела. Это средство, спасающее жизнь моим морякам». Недаром ни
один корабль не уходил в далекое плавание без запаса квашеной капусты.
Целитель. В Украине с незапамятных времен капусту применяют для
лечения нарушений пищеварения, болезней печени и селезенки. Ею лечили
наружные воспалительные процессы: экземы, ожоги, язвы, гноящиеся раны.
Архивариус. В травнике ХVІІІ в. «Прохладный вертоград» написано, что
капуста «разбивает мокроту, побуждает мочу и ветры».
А в середине ХІХ в. стало известно противоязвенное действие капустного
сока, а его фитонциды убивают возбудителей туберкулеза, стафилококка и др.
Отоларинголог. Свежий капустный сок, разведенный теплой водой,
используют для полоскания воспаленного горла. Хорош сок также при изжоге.
Офтальмолог. В восточной медицине кочанной капусте приписывали
способность улучшать зрение и укреплять сон.
Гастроэнтеролог. Кстати сказать, тепловая обработка капусты отрицательно
сказывается на содержании в ней биологически активных веществ. Однако, не
каждый желудок способен принимать свежую капусту, а также она
противопоказана тем, у кого панкреатит и повышенная кислотность.
Кулинар. В этом случае предлагаем блюда «Капуста в кляре» или «Овощной
торт» (Фрагмент фильма).
Ведущий. В нашей студии сидят молодые исполнители шуточных песен, они
предлагают вам фрагмент стихотворения польского поэта ????, который поможет
вам угадать, о каких еще овощах далее пойдет речь.
Однажды хозяйка с базара пришла.
Хозяйка с базара домой принесла:
Картошка, капуста, морковка, горох,
Петрушка и свёкла – о – о – о – ох.
Каждый кулинар знает, из чего готовится наше национальное блюдо – борщ.
Как вы считаете, о каких двух важных овощах сейчас пойдет речь?
После ответа: Вы правы о свекле и о моркови.
9
Архивариус. Считается, что еще 4000 лет назад люди начали выращивать
морковь в качестве лекарственного и пищевого растения. Настоящее время её
культивируют во множестве сортов по всему земному шару ради корней
(корнеплодов).
Кулинар. В пищу используют корни (корнеплоды), в меньшей степени
листья. Корнеплоды моркови употребляют для приготовления различных
кушаний: супов, борщей, салатов, винегретов, морковных котлет и биточков,
пюре, плова, сока. Ею начиняют пироги. Морковь заквашивают вместе с
капустой, используют для приготовления маринадов, сухих наборов для супов. Во
время войны морковный чай нередко заменял обычный. Кухня многих народов
мира не мыслима без моркови, особое значение она имеет в детском питании и
лечебном меню.
Диетолог. Каждый человек для поддержания нормальной жизнедеятельности
организма должен потреблять в год не менее 8,4 кг моркови. Кое-где из
корнеплодов моркови варят варенье. Считается, что оно укрепляет кишечник и
улучшает пищеварение.
Биохимик. Корнеплоды моркови содержат 10-19% сухого вещества, в том
числе до 2,3% белка и до 12% сахарозы. Кроме того, корнеплоды содержат
пектин, витамины С, В1,В2,В6, Е, К, Р, РР соли Кальция, Фосфора, Феррума,
Кобальта, Бора, Хрома, Купрума, Йода и других микроэлементов. Особую
ценность моркови придает высокая концентрация красящего вещества каротина,
которая в организме человека и животных превращается в витамин А. Особенно
полезен морковный сок.
Архивариус. В древней медицине морковь считается популярным
диетическим и лечебным средствам. О её лечебных свойствах писали многие
древние целители, например, Диоскорид. А по описанию Авиценны, корни дикой
моркови пучат и закрепляют желудок, помогают при плеврите, хроническом
кашле и водянке. Плоды и листья моркови помогают, если их прикладывать
растолченными на разъедаемые гангреной раной. Семена дикой и садовой
моркови успокаивают рези в кишечнике, гонят мочу и возбуждают похоть.
Морковь, особенно дикая в виде питья или свечках, гонит месячные, а плоды и
корни её помогают при трудной беременности.
По описанию Мухаммада Хусейна Шерази, морковь разжижает материи
(слизь, желчь и др.), открывает закупорки в печени и укрепляет желудок.
Кардиолог. Как источник витамина А, морковный сок прописывают
больным перенесшим инфаркт миокарда. Корни моркови рекомендуются
больным с заболеваниями сердечнососудистой системы.
Окулист. Особенно полезна свежая морковь при лечении расстройств
зрения, связанных с недостатков в организме витамина А.
Гематолог. Как лечебное средство морковь назначают для профилактики и
лечения состава крови, при малокровии и упадке сил.
Инфекционист. Регулярное потребление в пищу свежей моркови или сока из
нее укрепляет организм, повышает его сопротивляемость к инфекционным
заболеваниям и неблагоприятным воздействиям внешней среды.
10
Проктолог. Корни моркови, сок из неё, употребляемы натощак, оказывает
легкое ослабляющее действие, поэтому их принимают при запорах и геморроях, а
также подавляют гнилостные процессы в кишечнике.
Уролог. Морковный сок назначают также при мочекаменной и
почечнокаменной болезнях, что способствует выведению камней. Кроме того, он
ценится как мочегонное средство.
Терапевт.
Морковь используют при лечении хронического кашля и
плеврита. Для профилактики и лечения ожирения рекомендуется есть морковь с
капустой и клюквой, так как в них содержится много йода.
Гастроэнтеролог. Для понижения кислотности желудочного сока
рекомендуется принимать перед едой свежий морковный сок.
Онколог. Больным при химиотерапии и лучевой терапии рекомендуется
ежедневное употребление свежей моркови или морковного сока.
Ведущий. Представить себе свежий борщ без свеклы невозможно.
Архивариус. Столовая свекла – прямой родственник лебеды. В Х веке в
Киевскую Русь свеклу завезли из Греции, использовали в пищу листья и черешки,
т.к. корни были слишком жесткие и невкусные. Селекционное
усовершенствование свеклы началось в ХVІІ веке. Постепенно свекла стала
королевой овощей для украинского стола.
Диетолог. По калорийности столовая свекла преобладает над другими
овощами. В корнеплодах содержатся сахароза, клетчатка, пектины, органические
кислоты.
Терапевт.
Свекла
обладает
спазмолитическим,
диуретическим,
противосклеротическим свойствами. Стимулирует кроветворение, секрецию
желудочного сока, тормозит рост микроорганизмов в кишечнике, способствует
выведению холестерина, укрепляет капилляры, снимает спазмы сосудов,
способствует снижению кровяного давления, проявляет противоопухолевую
активность, регулирует обмен веществ в организме.
Биохимик. Свекла содержит белки (в состав которых входят аминокислоты),
жиры, пигменты, азотистые вещества, тиамин, рибофлавин, аскорбиновую,
пантотеновую и фолиевую кислоты, минеральные соли (Натрий, Калий, Кальций,
Фосфор, Магний, Манган, Феррум, Кобальт, Йод). Кстати, Йод обладает
способностью выправлять холестерин-жировой обмен, нарушенный при
атеросклерозе.
А благодаря содержанию большого количества Магния, свекла обладает
сосудорасширяющим эффектом и тем самым улучшает мозговое кровообращение.
Терапевт. Свекольный сок используют при малокровии, гипертонии,
повышенной возбудимости, при воспалении легких, укрепляет сосуды и
капилляры, улучшает функцию печени, активизирует обмен веществ при
ожирении и угнетении функций.
Диетолог. Свекла широко используется в диетотерапии – при желудочнокишечных
заболеваниях
анемии,
гипертонии,
сахарном
диабете,
почечнокаменной болезни.
Целитель. В народной медицине сок свеклы применяют при различных
легочных заболеваниях, а смешанный пополам с медом – при повышенном
кровяном давлении и простуде. Вареные корнеплоды и клизмы из отвара свеклы
11
применяются при длительных запорах, квашенная вареная свекла считается
хорошим средством от малокровия и цинги. Свежие измельченные корнеплоды
прикладывают к ранам, язвам, опухолям, а измельченные листья – к
воспалительным участкам кожи. Сырую свеклу кладут на пораженный зуб для
уменьшения боли.
V. Обобщение знаний учащихся.
Ведущий. Я очень рада была встретиться с Вами. Сегодня мы много узнали
интересного и полезного для сохранения своего здоровья. Если вы были
внимательны, то мы предлагаем вам разгадать ребусы.
Ребус № 1.
‘
‘ю
Ребус № 2.
и
‘
VІ. Домашнее задание.
Повторить все группы углеводов и подготовиться к тестированию.
VІІ. Подведение итогов урока.
12
‘‘ы
13