Свинина состав химический


Калорийность Свинина мясная. Химический состав и пищевая ценность.

Энергетическая ценность, или калорийность — это количество энергии, высвобождаемой в организме человека из продуктов питания в процессе пищеварения. Энергетическая ценность продукта измеряется в кило-калориях (ккал) или кило-джоулях (кДж) в расчете на 100 гр. продукта. Килокалория, используемая для измерения энергетической ценности продуктов питания, также носит название «пищевая калория», поэтому, при указании калорийности в (кило)калориях приставку кило часто опускают. Подробные таблицы энергетической ценности для русских продуктов вы можете посмотреть здесь.

Пищевая ценность — содержание углеводов, жиров и белков в продукте.

Пищевая ценность пищевого продукта — совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.

Витамины, органические вещества, необходимые в небольших количествах в пищевом рационе как человека, так и большинства позвоночных. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Ежедневная потребность человека в витаминах составляет лишь несколько миллиграммов или микрограммов. В отличие от неорганических веществ витамины разрушаются при сильном нагревании. Многие витамины нестабильны и "теряются" во время приготовления пищи или при обработке пищевых продуктов.

Калорийность Свинина, вырезка. Химический состав и пищевая ценность.

Энергетическая ценность, или калорийность — это количество энергии, высвобождаемой в организме человека из продуктов питания в процессе пищеварения. Энергетическая ценность продукта измеряется в кило-калориях (ккал) или кило-джоулях (кДж) в расчете на 100 гр. продукта. Килокалория, используемая для измерения энергетической ценности продуктов питания, также носит название «пищевая калория», поэтому, при указании калорийности в (кило)калориях приставку кило часто опускают. Подробные таблицы энергетической ценности для русских продуктов вы можете посмотреть здесь.

Пищевая ценность — содержание углеводов, жиров и белков в продукте.

Пищевая ценность пищевого продукта — совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.

Витамины, органические вещества, необходимые в небольших количествах в пищевом рационе как человека, так и большинства позвоночных. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Ежедневная потребность человека в витаминах составляет лишь несколько миллиграммов или микрограммов. В отличие от неорганических веществ витамины разрушаются при сильном нагревании. Многие витамины нестабильны и "теряются" во время приготовления пищи или при обработке пищевых продуктов.

Свинина — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Свинина в своём составе не содержит углеводов. Калорийность — 155 кКал.
Состав свинины:

жиры — 6,94 г, белки — 21,55 г, углеводы — 0,00 г, вода — 70,38 г, зола — 0,97 г.

Суммарное содержание сахаров — 0,0 г, клетчатки — 0,0 г, крахмала — н/д.

Содержание холестерина — 67,0 мг, трансжиров — 0,1 г.

Свинина — белки, жиры, углеводы (БЖУ)

В 100 г свинины содержатся 29% суточной нормы белка, жиров — 8% и углеводов — 0%.

Витамины

Из жирорастворимых витаминов в свинине присутствуют A, D, D3 и E. Из водорастворимых — витамины B1, B2, B3 (PP), B4, B5, B6 и B12.

Витамины, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Витамин A 1,0 мкг 0,1%
Бета-каротин 0,0 мкг 0,0%
Альфа-каротин 0,0 мкг 0,0%
Витамин D 0,4 мкг 2,7%
Витамин D2 н/д 0,0%
Витамин D3 0,4 мкг 2,5%
Витамин E 0,1 мг 0,9%
Витамин K 0,0 мкг 0,0%
Витамин C 0,0 мг 0,0%
Витамин B1 0,7 мг 55,6%
Витамин B2 0,2 мг 14,2%
Витамин B3 8,0 мг 49,9%
Витамин B4 57,8 мг 11,6%
Витамин B5 0,7 мг 14,5%
Витамин B6 0,7 мг 55,8%
Витамин B9 0,0 мкг 0,0%
Витамин B12 0,5 мкг 22,1%

Минеральный состав

Cоотношение минеральных веществ (макро- и микроэлементов), содержащихся в свинине, представлено в таблице с помощью диаграмм.

Минералы, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Кальций 7,0 мг 0,7%
Железо 0,5 мг 5,0%
Магний 26,0 мг 6,5%
Фосфор 226,0 мг 32,3%
Калий 373,0 мг 7,9%
Натрий 48,0 мг 3,7%
Цинк 1,6 мг 14,1%
Медь 0,1 мг 6,2%
Марганец 0,0 мг 0,3%
Селен 33,1 мкг 60,2%
Фтор н/д 0,0%

Калорийность Свинина. Химический состав и пищевая ценность.

Свинина богат такими витаминами и минералами, как: витамином B1 - 21,3 %, витамином B2 - 13,9 %, холином - 11,9 %, витамином B5 - 12,5 %, витамином B6 - 28,7 %, витамином B12 - 12,7 %, витамином D - 23 %, витамином PP - 23,3 %, фосфором - 17,6 %, селеном - 40 %, цинком - 20,8 %
  • Витамин В1 входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
  • Витамин В2 участвует в окислительно-восстановительных реакциях, способствует повышению восприимчивости цвета зрительным анализатором и темновой адаптации. Недостаточное потребление витамина В2 сопровождается нарушением состояния кожных покровов, слизистых оболочек, нарушением светового и сумеречного зрения.
  • Холин входит в состав лецитина, играет роль в синтезе и обмене фосфолипидов в печени, является источником свободных метильных групп, действует как липотропный фактор.
  • Витамин В5 участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике, поддерживает функцию коры надпочечников. Недостаток пантотеновой кислоты может вести к поражению кожи и слизистых.
  • Витамин В6 участвует в поддержании иммунного ответа, процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Недостаточное потребление витамина В6 сопровождается снижением аппетита, нарушением состояния кожных покровов, развитием гомоцистеинемии, анемии.
  • Витамин В12 играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин В12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Недостаток витамина В12 приводит к развитию частичной или вторичной недостаточности фолатов, а также анемии, лейкопении, тромбоцитопении.
  • Витамин D поддерживает гомеостаз кальция и фосфора, осуществляет процессы минерализации костной ткани. Недостаток витамина D приводит к нарушению обмена кальция и фосфора в костях, усилению деминерализации костной ткани, что приводит к увеличению риска развития остеопороза.
  • Витамин РР участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно- кишечного тракта и нервной системы.
  • Фосфор принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен, регулирует кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту.
  • Селен - эссенциальный элемент антиоксидантной системы защиты организма человека, обладает иммуномодулирующим действием, участвует в регуляции действия тиреоидных гормонов. Дефицит приводит к болезни Кашина-Бека (остеоартроз с множественной деформацией суставов, позвоночника и конечностей), болезни Кешана (эндемическая миокардиопатия), наследственной тромбастении.
  • Цинк входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и в регуляции экспрессии ряда генов. Недостаточное потребление приводит к анемии, вторичному иммунодефициту, циррозу печени, половой дисфункции, наличию пороков развития плода. Исследованиями последних лет выявлена способность высоких доз цинка нарушать усвоение меди и тем способствовать развитию анемии.
ещескрыть

Полный справочник самых полезных продуктов вы можете посмотреть в приложении «Мой здоровый рацион».

Калорийность Свинина, тушка, мясо вместе с жиром, сырая. Химический состав и пищевая ценность.

Свинина, тушка, мясо вместе с жиром, сырая богат такими витаминами и минералами, как: витамином B1 - 39,7 %, витамином B2 - 11,5 %, витамином B6 - 14,2 %, витамином B12 - 20,3 %, витамином PP - 19,2 %, фосфором - 19,4 %, селеном - 51,6 %, цинком - 13,3 %
  • Витамин В1 входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
  • Витамин В2 участвует в окислительно-восстановительных реакциях, способствует повышению восприимчивости цвета зрительным анализатором и темновой адаптации. Недостаточное потребление витамина В2 сопровождается нарушением состояния кожных покровов, слизистых оболочек, нарушением светового и сумеречного зрения.
  • Витамин В6 участвует в поддержании иммунного ответа, процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Недостаточное потребление витамина В6 сопровождается снижением аппетита, нарушением состояния кожных покровов, развитием гомоцистеинемии, анемии.
  • Витамин В12 играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин В12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Недостаток витамина В12 приводит к развитию частичной или вторичной недостаточности фолатов, а также анемии, лейкопении, тромбоцитопении.
  • Витамин РР участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно- кишечного тракта и нервной системы.
  • Фосфор принимает участие во многих физиологических процессах, включая энергетический обмен, регулирует кислотно-щелочного баланса, входит в состав фосфолипидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, необходим для минерализации костей и зубов. Дефицит приводит к анорексии, анемии, рахиту.
  • Селен - эссенциальный элемент антиоксидантной системы защиты организма человека, обладает иммуномодулирующим действием, участвует в регуляции действия тиреоидных гормонов. Дефицит приводит к болезни Кашина-Бека (остеоартроз с множественной деформацией суставов, позвоночника и конечностей), болезни Кешана (эндемическая миокардиопатия), наследственной тромбастении.
  • Цинк входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот и в регуляции экспрессии ряда генов. Недостаточное потребление приводит к анемии, вторичному иммунодефициту, циррозу печени, половой дисфункции, наличию пороков развития плода. Исследованиями последних лет выявлена способность высоких доз цинка нарушать усвоение меди и тем способствовать развитию анемии.
ещескрыть

Полный справочник самых полезных продуктов вы можете посмотреть в приложении «Мой здоровый рацион».

Калорийность свинина. Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав "свинина".

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

Нутриент Количество Норма** % от нормы в 100 г % от нормы в 100 ккал 100% нормы
Калорийность 221 кКал 1684 кКал 13.1% 5.9% 762 г
Белки 13 г 76 г 17.1% 7.7% 585 г
Жиры 18 г 56 г 32.1% 14.5% 311 г
Углеводы 5 г 219 г 2.3% 1% 4380 г

Энергетическая ценность свинина составляет 221 кКал.

Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион».

Пищевая ценность и влияние на здоровье

Свинина - это мясо домашней свиньи ( Sus domesticus ).

Это красное мясо, которое чаще всего употребляется во всем мире, особенно в Восточной Азии, но его потребление запрещено некоторыми религиями, такими как ислам и иудаизм.

По этой причине свинина запрещена во многих исламских странах.

Его часто едят в необработанном виде, но также очень распространены вяленые (консервированные) продукты из свинины. К ним относятся копченая свинина, ветчина, бекон и сосиски.

Нежирная свинина, богатая белками и витаминами и минералами, может быть отличным дополнением к здоровому питанию.

В этой статье рассказывается все, что вам нужно знать о свинине.

Свинина - это продукт с высоким содержанием белка и различным количеством жира.

Порция вареного свинины массой 3,5 унции (100 грамм) содержит следующие питательные вещества (1):

  • Калории: 297
  • Вода: 53%
  • Белок: 25.7 грамм
  • Углеводы: 0 грамм
  • Сахар: 0 грамм
  • Клетчатка: 0 грамм
  • Жиры: 20,8 грамм

Свиной белок

Как и все мясо, свинина в основном состоит из готовой продукции белка.

Содержание белка в нежирной вареной свинине составляет около 26% от веса сырой.

В сухом виде содержание белка в нежирной свинине может достигать 89%, что делает ее одним из самых богатых диетических источников белка (1).

Он содержит все девять незаменимых аминокислот, необходимых для роста и поддержания вашего организма.Фактически, мясо является одним из наиболее полноценных диетических источников белка.

По этой причине употребление в пищу свинины или других видов мяса может быть особенно полезно для бодибилдеров, выздоравливающих спортсменов, людей, перенесших операцию, или других людей, которым необходимо нарастить или восстановить мышцы.

Свиной жир

Свинина содержит различное количество жира.

Доля жира в свинине обычно колеблется в пределах 10–16% (2), но может быть намного выше в зависимости от степени обрезки и других факторов.

Осветленный свиной жир, называемый сало, иногда используется в качестве кулинарного жира.

Как и другие виды красного мяса, свинина в основном состоит из насыщенных и ненасыщенных жиров, присутствующих примерно в равных количествах.

Например, порция вареного свиного фарша на 3,5 унции (100 грамм) содержит около 7,7 грамма насыщенных, 9,3 грамма мононенасыщенных и 1,9 грамма полиненасыщенных жиров (1).

По составу жирных кислот свинина немного отличается от мяса жвачных животных, таких как говядина и баранина.

В нем мало конъюгированной линолевой кислоты (КЛК) и немного больше ненасыщенных жиров (3).

РЕЗЮМЕ

Высококачественный белок является основным питательным компонентом свинины, что делает его полезным для роста и поддержания мышц. Жирность свинины разная. В основном он состоит из насыщенных и мононенасыщенных жиров.

Свинина - богатый источник многих витаминов и минералов, в том числе:

  • Тиамин. В отличие от других видов красного мяса, таких как говядина и баранина, свинина особенно богата тиамином - одним из витаминов группы B, который играет важную роль в различных функциях организма (4).
  • Селен. Свинина богата селеном. Лучшими источниками этого важного минерала являются продукты животного происхождения, такие как мясо, морепродукты, яйца и молочные продукты (5).
  • Цинк. Цинк, важный минерал, богатый свининой, необходим для здоровья мозга и иммунной системы.
  • Витамин B12. Витамин B12, почти исключительно содержащийся в продуктах животного происхождения, важен для кроветворения и работы мозга. Дефицит этого витамина может вызвать анемию и повреждение нейронов.
  • Витамин B6. Витамин B6, состоящий из нескольких родственных витаминов, важен для образования красных кровяных телец.
  • Ниацин. Один из витаминов группы B, ниацин, или витамин B3, выполняет множество функций в организме и важен для роста и обмена веществ.
  • Фосфор. Фосфор, содержащийся в большинстве пищевых продуктов, обычно является важным компонентом рациона людей. Это важно для роста и поддержания тела.
  • Утюг. Свинина содержит меньше железа, чем баранина или говядина. Однако усвоение мясного железа (гемового железа) из пищеварительного тракта очень эффективно, а свинина может считаться выдающимся источником железа.

Свинина содержит большое количество многих других витаминов и минералов.

Кроме того, обработанные и вяленые продукты из свинины, такие как ветчина и бекон, содержат большое количество соли (натрия).

РЕЗЮМЕ

Свинина - отличный источник многих витаминов и минералов, включая тиамин, цинк, витамин B12, витамин B6, ниацин, фосфор и железо.

Как и растения, продукты животного происхождения содержат ряд биологически активных веществ, помимо витаминов и минералов, которые могут повлиять на здоровье:

  • Креатин. Креатин в большом количестве содержится в мясе и является источником энергии для ваших мышц. Это популярная среди бодибилдеров добавка, рекомендованная для улучшения роста и поддержания мышц (6, 7).
  • Таурин. Таурин, содержащийся в рыбе и мясе, является аминокислотой-антиоксидантом, вырабатываемой вашим организмом. Потребление таурина с пищей может быть полезно для работы сердца и мышц (8, 9, 10).
  • Глутатион. Это антиоксидант, который в большом количестве присутствует в мясе, но также вырабатывается вашим организмом. Хотя это важный антиоксидант, роль глутатиона как питательного вещества неясна (11, 12).
  • Холестерин. Стерол, содержащийся в мясе и других продуктах животного происхождения, таких как молочные продукты и яйца. Умеренное потребление холестерина не влияет на уровень холестерина у большинства людей (13).
РЕЗЮМЕ

Свинина содержит ряд биоактивных мясных соединений, таких как креатин, таурин и глутатион, которые могут принести пользу здоровью различными способами.

Свинина богата различными полезными витаминами и минералами, а также содержит высококачественный белок. Правильно приготовленная свинина может стать отличным элементом здорового питания.

Поддержание мышечной массы

Как и большинство продуктов животного происхождения, свинина является отличным источником высококачественного белка.

С возрастом поддержание мышечной массы становится важным фактором для здоровья.

Без упражнений и правильного питания мышечная масса естественным образом деградирует по мере взросления - неблагоприятное изменение, связанное со многими возрастными проблемами со здоровьем.

В наиболее тяжелых случаях истощение мышц приводит к состоянию, называемому саркопенией, которое характеризуется очень низким уровнем мышечной массы и снижением качества жизни. Саркопения чаще всего встречается у пожилых людей.

Недостаточное потребление высококачественного белка может ускорить возрастную дегенерацию мышц, увеличивая риск саркопении (14).

Употребление свинины или других продуктов, богатых белком, является отличным способом обеспечить достаточное потребление высококачественного белка с пищей, который может помочь сохранить мышечную массу.

Повышение эффективности упражнений

Употребление мяса не только полезно для поддержания мышечной массы, но также может улучшить мышечную функцию и физическую работоспособность.

Свинина не только богата высококачественным белком, но и содержит множество полезных питательных веществ, которые полезны для ваших мышц. К ним относятся таурин, креатин и бета-аланин.

Бета-аланин - это аминокислота, которую ваше тело использует для производства карнозина, который важен для работы мышц (15, 16).

Фактически, высокий уровень карнозина в мышцах человека был связан с уменьшением утомляемости и улучшением физической работоспособности (17, 18, 19, 20).

Соблюдение вегетарианской или веганской диеты с низким содержанием бета-аланина со временем снижает количество карнозина в мышцах (21).

Напротив, высокое потребление бета-аланина с пищей, в том числе из добавок, увеличивает уровень карнозина в мышцах (15, 17, 22, 23).

Таким образом, употребление в пищу свинины или других источников бета-аланина может быть полезным для тех, кто хочет максимизировать свою физическую работоспособность.

РЕЗЮМЕ

Свинина - отличный источник высококачественного белка, поэтому она должна быть эффективной для роста и поддержания мышечной массы. Как и другие виды мяса, оно также может помочь улучшить мышечную функцию и повысить производительность.

Болезни сердца являются основной причиной преждевременной смерти во всем мире.

Сюда входят такие неблагоприятные состояния, как сердечные приступы, инсульты и высокое кровяное давление.

Наблюдательные исследования красного мяса и болезней сердца дали смешанные результаты.

Некоторые исследования показывают повышенный риск как для обработанного, так и для необработанного красного мяса, многие - только для обработанного мяса, в то время как другие не обнаружили какой-либо значимой связи (24, 25, 26, 27).

Нет четких доказательств того, что мясо само по себе вызывает сердечные заболевания. Наблюдательные исследования только выявляют ассоциации, но не могут предоставить доказательства прямой причинно-следственной связи.

Очевидно, что высокое потребление мяса связано с факторами нездорового образа жизни, такими как низкое потребление фруктов и овощей, меньшая физическая активность, курение и переедание (28, 29, 30).

Большинство обсервационных исследований пытаются исправить эти факторы.

Одна популярная гипотеза связывает содержание холестерина и насыщенных жиров в мясе с повышенным риском сердечных заболеваний.

Однако диетический холестерин практически не влияет на уровень холестерина у большинства людей, и многие ученые не считают это проблемой для здоровья (13).

Связь между насыщенными жирами и сердечными заболеваниями спорна, и некоторые ученые начали преуменьшать ее роль в сердечных заболеваниях (31, 32, 33).

РЕЗЮМЕ

Умеренное употребление нежирной свинины как часть здорового питания вряд ли увеличит риск сердечных заболеваний.

Рак - серьезное заболевание, характеризующееся неконтролируемым ростом клеток в организме.

Многие обсервационные исследования отмечают связь между красным мясом и риском рака толстой кишки, хотя доказательства не совсем согласуются (34, 35, 36, 37, 38).

Трудно доказать, что свинина вызывает рак у людей, поскольку обсервационные исследования не могут предоставить доказательства прямой причинно-следственной связи.

Тем не менее, идея о том, что высокое потребление мяса вызывает рак, вполне правдоподобна. Особенно это касается мяса, приготовленного на сильном огне.

Переваренное мясо может содержать ряд канцерогенных веществ, в первую очередь гетероциклические амины (39).

Гетероциклические амины - это семейство вредных для здоровья веществ, которые в относительно больших количествах обнаруживаются в хорошо прожаренном и пережаренном мясе, рыбе или других источниках животного белка.

Они образуются, когда животный белок, такой как свинина, подвергается воздействию очень высоких температур во время приготовления на гриле, барбекю, запекания или жарки (40, 41).

Исследования показывают, что продукты с высоким содержанием гетероциклических аминов повышают риск нескольких типов рака, таких как рак толстой кишки, груди и простаты (42, 43, 44, 45, 46).

Несмотря на эти доказательства, роль потребления мяса в развитии рака все еще неясна.

В контексте здорового питания умеренное потребление правильно приготовленной свинины, вероятно, не увеличивает риск рака. Тем не менее, для оптимального здоровья кажется разумным ограничить потребление пережаренной свинины.

РЕЗЮМЕ

Сама по себе свинина, скорее всего, не является фактором риска развития рака. Однако повод для беспокойства вызывает высокое потребление пережаренной свинины.

Следует избегать употребления сырой или недоваренной (редкой) свинины, особенно в развивающихся странах.

Это потому, что сырая свинина может содержать несколько типов паразитов, которые могут заразить людей (47).

Свиной цепень

Свиной цепень ( Taenia solium ) является кишечным паразитом.Иногда он достигает длины 6,5–10 футов (2–3 метра).

Инфекция в развитых странах встречается очень редко. Это вызывает большую озабоченность в Африке, Азии, Центральной и Южной Америке (47, 48, 49).

Люди заражаются, употребляя в пищу сырую или недоваренную свинину.

В большинстве случаев он совершенно безвреден и не вызывает симптомов.

Тем не менее, это может иногда приводить к заболеванию, известному как цистицеркоз, от которого ежегодно страдают около 50 миллионов человек (47).

Один из самых серьезных симптомов цистицеркоза - эпилепсия. Фактически, цистицеркоз считается основной причиной приобретенной эпилепсии (50).

Паразитические круглые черви

Trichinella - это семейство паразитических круглых червей, вызывающих заболевание, известное как трихинеллез или трихинеллез.

Хотя это заболевание встречается нечасто в развитых странах, употребление в пищу сырой или недоваренной (редко) свинины может увеличить риск, особенно если мясо от свиней на свободном выгуле, диких свиней или свиней на заднем дворе (47).

Чаще всего трихинеллез имеет очень легкие симптомы, такие как диарея, боль в животе, тошнота и изжога, или вообще не имеет симптомов.

Тем не менее, это может перерасти в серьезное заболевание, особенно у пожилых людей.

В некоторых случаях это может привести к слабости, мышечной боли, лихорадке и отеку вокруг глаз. Это может даже привести к летальному исходу (51).

Токсоплазмоз

Toxoplasma gondii - это научное название паразитического простейшего животного - одноклеточного животного, видимого только в микроскоп.

Он обнаружен во всем мире и, по оценкам, присутствует примерно у одной трети всех людей (47).

В развитых странах, таких как США, наиболее частой причиной инфекции является потребление сырой или недоваренной свинины (52, 53, 54).

Обычно заражение Toxoplasma gondii не вызывает симптомов, но может привести к состоянию, известному как токсоплазмоз, у людей со слабой иммунной системой.

Симптомы токсоплазмоза обычно легкие, но они могут быть вредными для будущего ребенка и опасными для жизни у людей со слабой иммунной системой (47, 55).

Хотя паразиты, переносимые свининой, не распространены в развитых странах, свинину всегда следует есть, если она хорошо прожарена.

РЕЗЮМЕ

Из-за возможного заражения паразитами следует избегать употребления сырой или недоваренной свинины.

Свинина - самый популярный в мире вид мяса.

Это богатый источник высококачественного белка, а также различных витаминов и минералов.

Таким образом, он может улучшить физическую работоспособность и способствовать росту и поддержанию мышечной массы.

С другой стороны, следует избегать употребления как недоваренной, так и пережаренной свинины.

Переваренная свинина может содержать канцерогенные вещества, а недоваренная (или сырая) свинина может содержать паразитов.

Хотя это не совсем здоровая пища, умеренное потребление правильно приготовленной свинины может быть приемлемой частью здорового питания.

.

Объемный и поверхностный химический состав частиц пшеничной муки разного размера

Химический состав и размер частиц являются критическими факторами, влияющими на качество и применение муки. В настоящем исследовании изучалась микроструктура и распределение объемного и поверхностного химического состава в частицах пшеничной муки разного размера. Восемь образцов пшеничной муки с разным размером частиц были получены из одной и той же нативной пшеничной муки путем просеивания (размер сита от 25 до 112 мкм м).Результаты сканирующей электронной микроскопии и анализа объемного химического состава показали, что частицы муки разного размера различались по микроструктуре, белку и составу крахмала. Дальнейший анализ белковых фракций с различной растворимостью показал, что относительно более мелкие частицы муки (диаметр <48 мкм м) имели более высокое соотношение глютенового белка (глиадина и глютенина) (60,88–64,06%). Кроме того, аминокислотный анализ показал, что глутаминовая кислота была богата частицами среды. Результаты XPS показали, что химический состав поверхности пшеничной муки разного размера не коррелирует с химическим составом в массе, что указывает на то, что они будут иметь независимое влияние на качество муки.

1. Введение

Пшеничная мука - это порошок, получаемый при помоле зерна пшеницы, который является основным сырьем для пищевых продуктов на основе злаков. Качество пшеничной муки, которое напрямую влияет на внешний вид, вкус и текстуру мучных продуктов, является функцией многих факторов, включая разновидность пшеницы, технологию обработки и условия хранения. В настоящее время качество муки обычно оценивается путем измерения химического состава (содержание белка, глютена, крахмала и поврежденного крахмала), реологических свойств теста (вязкоэластичность и растяжимость) или непосредственного исследования характеристик при приготовлении пищи (приготовление на пару, кипячение и выпечка). .

Качество пшеничной муки в основном определяется ее химическим составом. Основными компонентами пшеничной муки являются белок (примерно 10–12%) и крахмал (примерно 70–75%), а второстепенными компонентами являются полисахариды (примерно 2–3%) и липиды (примерно 2%) [1]. Химические составы могут влиять на свойства муки при замесе теста (степень водопоглощения), образование сетки клейковины, свойства теста (твердость, вязкость, эластичность, растяжимость, пластичность, водоудержание и т. Д.,) и кулинарные характеристики (сохранение формы, жевательная вязкость, твердость, усадка и т. д.), которые особенно важны для китайских мучных продуктов [2–5].

Размер частиц также является важным параметром пшеничной муки [6]. Во время муки различные технологии обработки (прочность помола, сепарация и рекомбинация) будут производить пшеничную муку с различными частицами (разными по размеру и распределению) [7, 8]. Эти частицы, которые могут происходить из разных частей эндосперма пшеницы, вызывая существенные различия в химическом составе, будут иметь разную привязанность ко всему качеству муки [9].Предыдущие исследования изучали влияние белка, глютена, крахмала и поврежденного крахмала на качество пшеничной муки. В последние годы влияние размера частиц муки на качество муки и сопутствующих продуктов привлекло больше внимания, а также была полностью продемонстрирована взаимосвязь между распределением частиц цельной муки и общим качеством продуктов на основе муки [8, 10– 12]. Однако из-за неоднородной структуры эндосперма пшеницы частицы разных размеров не обязательно имеют одинаковый химический состав, поэтому нельзя установить взаимосвязь между химическим составом частиц пшеничной муки разного размера и качеством муки.

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) - один из важнейших современных методов химического анализа поверхности, который может использоваться для качественного и количественного анализа химического состава поверхности неизвестных образцов [13]. Помимо сложности различения арабиноксиланов и крахмала из-за их сходной химической структуры, XPS может четко различать белки, крахмалы и липиды на поверхности частиц муки [14]. В частности, предыдущие исследования показали, что функциональные свойства (водопоглощение, регидратация, смачиваемость и т. Д.,) и качественные характеристики пшеничной муки тесно связаны с химическим составом поверхности частиц пшеничной муки [15], а химический состав поверхности частиц пшеничной муки будет значительно отличаться от их насыпного состава [16–20].

Для оценки качества муки необходимо исследование химического состава в объеме и на поверхности частиц муки разного размера. За исключением содержания белка и крахмала, белковые фракции с различной растворимостью и аминокислотным составом более репрезентативны для общего химического состава муки.Целью настоящего исследования было изучить объемный и поверхностный химический состав частиц пшеничной муки разного размера, чтобы заложить основу для корректировки качества муки путем восстановления во время производства пшеничной муки.

2. Материалы и методы
2.1. Химические вещества и реагенты

Хлорид натрия (≥99,5%), этанол (≥99,9%) и гидроксид натрия (≥96%) были приобретены у Tianjin Tianli Chemical Reagent Co., Ltd. (Тяньцзинь, Китай). Концентрированная соляная кислота (36–38%) была закуплена на Лоянском заводе химических реагентов (Лоян, Китай).Наборы крахмала (GO / P) (1 мл / флакон) были приобретены у Sigma Aldrich Ltd. (Сент-Луис, Миссури, США). Цитрат тринатрия (≥99,5%), лимонная кислота (≥99,8%) и нингидрин (≥95%) были приобретены у SinoPharm Chemical Reagent Co. Ltd. (Шанхай, Китай). Фенол (≥99%) был приобретен у Xilong Chemical Ltd. (Гуандун, Китай). Стандартный раствор смешанных аминокислот (2,5 мкМ моль / мл, 5 мл, тип H) был приобретен у Sykam Scientific Instrument Co. Ltd. (Германия).

2.2. Приготовление образцов пшеничной муки

Восемь образцов частиц пшеничной муки разного размера были приготовлены из одной и той же нативной муки путем просеивания.Используемая местная мука была от Su-sanling Flour Co., Ltd. (Тайсин, Цзянсу, Китай), которая была получена путем измельчения смеси пшеницы со средней глютеном, включающей 30% красной пшеницы Цзянсу, 20% австралийской белой пшеницы и 50% Jimai 20 со степенью извлечения 51%. Происхождение и качественные характеристики трех сортов пшеницы представлены в таблице 1. Показатели качества местной муки были следующими: содержание воды 12,11%; белок 11,75%; общий крахмал 80,65%; и поврежденный крахмал, 11.41% (в сухом виде).


Сорта пшеницы Происхождение Характеристики Содержание белка (%) Содержание влажной клейковины (%) Число осаждения (мл)

SM188 Цзянсу, Китай Красный, мягкий 11,46 27,40 31,50
ASW Австралия Белый, мягкий 10.80 28,90 36,10
JM 20 Цзинань, Китай Белый, твердый 14,30 31,60 54,20

Самородная мука была отделена электрическое контрольное сито (JJSY 30 × 10, Shanghai Jiading Cereals and Oils Instrument Co., Ltd.). Муку (500 г) взвешивали и просеивали через сита с отверстиями 112, 104, 99, 78, 74, 48, 38 и 25- мкм [10, 21].Процесс просеивания был закончен, когда увеличение количества просеиваемого через сито вещества составило менее 5% / мин, и были получены восемь образцов муки с различным размером частиц, пронумерованных от 1 до 8 в соответствии с размером частиц (таблица 2). Для лучшей идентификации мы взяли # 1, # 2, # 3 и # 4 как большие частицы, # 5 и # 6 как средние частицы и # 7 и # 8 как мелкие частицы.


Образцы муки # 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 7 # 8

Проходное отверстие сита ( μ м) 112 104 99 78 74 48 38 25
Непроходящее отверстие сита ( μ м ) 104 99 78 74 48 38 25 -
Распределение частиц по размерам D50 ( мкм м) 42.42 32,48 27,44 26,30 23,32 17,33 14,57 13,63
Распределение частиц по размерам D90 ( μ м) 148,70 138,00 131,00 126 67,92 37,19 35,46 31,98

2.3. Определение гранулометрического состава

Гранулометрический состав восьми образцов муки измеряли с помощью лазерного анализатора размера частиц (лазерный анализатор размера частиц BT-9300H, Dandong Buite Instrument Co., Ltd.), а результаты выражены с помощью D50 и D90 (Таблица 2) [22].

2.4. SEM Observation

Микроструктуру частиц пшеничной муки наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (Quanta250FEG). Представитель каждого образца муки был закреплен на столе нагрузки двусторонней липкой лентой, а затем покрыт золотом для обеспечения проводимости [20]. Расстояние наблюдения и контраст сканирования были отрегулированы для получения наилучших фотографических результатов, и изображение микроструктуры каждого образца наблюдали при 2000-кратном увеличении.

2,5. Анализ химического состава в массе

Общее содержание крахмала и содержание поврежденного крахмала определяли согласно методам, утвержденным AACC (76-13 и 76-31). Общее содержание азота (TN) определяли по методу Кьельдаля (Kjeltec TM 8400, Швеция), а содержание белка рассчитывали по методу AACC 46-10 (TN * 5,7). Белки с разной растворимостью, включая альбумин, глобулин, глиадин и глютенин, экстрагировали чистой водой, 10% хлоридом натрия, 70% этанолом и 0.2% гидроксида натрия соответственно. Содержание аминокислот определяли с помощью автоматического анализатора аминокислот (S-433D, Германия) по методикам AACC (07-01 и 07-11).

2.6. Химический элемент поверхности и анализ групп

Химический состав поверхности частиц муки анализировали с помощью анализатора рентгеновского фотоэлектронного спектра с источником монохроматического рентгеновского излучения. Небольшое количество образца муки помещали на алюминиевую фольгу с помощью двусторонней липкой ленты и затем фиксировали таблеточной машиной.Нефиксированный порошок был удален. Подготовленный образец плашмя помещали в контейнер из нержавеющей стали в рабочую камеру рентгеновского фотоэлектронного спектрометра (ESCALAB 250 Xi, Thermo Fisher Scientific).

Условия работы были следующие: диапазон сканирования от 0 до 1400 эВ; давление в рабочей камере при анализе было <10 −7 Торр; угол вылета фотоэлектронов был перпендикулярен образцу; анализатор работал с энергией прохождения 65 эВ при выборе спектра XPS; размер шага был 0.1 эВ; анализируемая область была 300 мкм м × 700 мкм м; время выдержки составляло 1000 мс; базовая линия Ширли использовалась для вычитания фона [14, 16]. Энергия связи узкоспектрального сканирования соответствовала химической функциональной группе, и метод фактора чувствительности использовался при количественном анализе элементов и групп [14].

2.7. Статистический анализ

Данные были представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Расчет среднего и стандартного отклонения был основан на описательном статистическом анализе с помощью SPSS20.0 программное обеспечение. Анализ линейной корреляции проводился с использованием программного обеспечения Origin 8.5, а обработка данных XPS проводилась с использованием программного обеспечения для подгонки пиков XPS.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Гранулометрический состав образцов муки

Результаты анализа гранулометрического состава представлены в таблице 2. Средний диаметр гранул (D50) частиц пшеничной муки разного размера варьировал от 42,42 до 13,63 мкм м, а D90 - от 148,70 до 31,98 мкм м (более подробная информация на рисунке S1 дополнительных данных).

3.2. Анализ микроструктуры

Когда зерна пшеницы размалывались, эндосперм пшеницы расщеплялся и образовывались частицы муки различных видов. Микроструктуры восьми образцов муки наблюдались с помощью СЭМ (рисунки 1 (а) –1 (з)). В совокупности композиции этих частиц в основном включают комки эндосперма (агрегаты целых клеток эндосперма), цельные гранулы крахмала, поврежденные гранулы крахмала и нерегулярные фрагменты белка.

Сравнивая восемь изображений друг с другом, было обнаружено, что большие частицы муки (№1, №2, №3 и №4) в основном состоят из комков эндосперма; средние частицы (# 5) включали небольшие комочки эндосперма и большие гранулы крахмала; более мелкие частицы № 6 в основном состояли из гранул цельного крахмала и небольшого количества фрагментов белка; №7 состоял из гранул крахмала, поврежденных гранул крахмала и фрагментов белка; и # 8, самая маленькая частица, в основном состоит из поврежденных фрагментов крахмала и белка.Визуальное наблюдение показало, что частицы муки разного размера имели значительные различия в содержании белка и крахмала, а разные частицы муки, по-видимому, имели разный химический состав как в объеме, так и на поверхности.

3.3. Анализ состава белка и крахмала

Эндосперм пшеницы в основном состоит из белка и крахмала (интегрированного или поврежденного), поэтому содержание белка и крахмала было исследовано в первую очередь для изучения общего состава различных частиц муки. На рисунке 2 показаны изменения содержания белка, крахмала и поврежденного крахмала в частицах пшеничной муки.При уменьшении размера частиц содержание белка увеличивалось сначала в крупных частицах (№ 1– № 4, с 11,45% до 13,91%), затем резко снижалось в частицах среднего размера (№ 5 и № 6, с 11,72% до 9,75%) и позже. постепенно увеличивалось снова в мелких частицах (№ 7 и № 8, с 10,64% до 11,39%) (рис. 2 (а)). По содержанию белка образцы №1 и №8 были близки к нативной муке (11,75%). Наибольшее содержание белка (13,91%) было обнаружено в образце № 4, а в образце № 6 - самое низкое содержание белка (9.75%).

В отличие от содержания белка, как содержание крахмала, так и содержание поврежденного крахмала увеличивались с уменьшением размера частиц (Рисунки 2 (b) и 2 (c)), что означает, что более изолированные гранулы крахмала и поврежденный крахмал попадают в мелкие частицы во время процесс помола пшеницы. Более высокое содержание крахмала в мелких частицах (№ 6– № 8) в основном было вызвано увеличением количества поврежденного крахмала, что согласуется с наблюдениями SEM. Более того, было неожиданно обнаружить, что сумма содержания крахмала (за вычетом содержания поврежденного крахмала) и содержания белка во всех образцах составляла приблизительно 82% (рис. 2 (е)), что почти равнялось содержанию исходной муки. .

В сочетании с SEM изменения содержания белка и крахмала в образцах муки можно объяснить следующим образом: в крупных частицах муки преобладали комочки эндосперма, поэтому содержание белка № 1 (11,45%), самой крупной частицы, было близко к эндосперму в целом (11,75%). В образцах муки № 2, № 3 и № 4 комки эндосперма были разбиты, и некоторые гранулы крахмала выпали из комков эндосперма, что привело к снижению содержания крахмала (рис. 2 (d)) (70,81% –68,62%). %) и постепенное увеличение содержания белка (12.41% –13,91%). При дальнейшем уменьшении размера частиц (№ 5 и № 6) доля комков эндосперма уменьшалась, а доля поврежденного крахмала резко увеличивалась, поэтому содержание белка снова снижалось (11,72–9,75%). Когда размер частиц еще больше уменьшился (№7 и №8), доля белковых фрагментов начала увеличиваться, поэтому снова появилась тенденция к увеличению содержания белка (№7, 10,64%; №8, 11,39%), пока не приблизилось ко всему эндосперму. уровень (11,75%).

Сумма содержания белка и крахмала в восьми образцах муки показана на Рисунке 2 (f).Значение самой маленькой частицы (№ 8, 97,71%) было выше по сравнению с самой большой частицей (№ 1, 88,82%), что указывает на то, что липиды, олигосахариды и другие некрахмальные и небелковые ингредиенты в основном составляли структуру комка эндосперма, но не изолировались. и смешанный с мелкими частицами (поврежденный крахмал и фрагменты белка).

3.4. Анализ белков с разной растворимостью

При использовании разных растворителей белки пшеницы можно разделить на альбумин, глобулин, глиадин и глютенин согласно фракционированию белков Осборна.Эти белки сильно различаются по молекулярной массе, структуре и свойствам, а также существенно различаются по своему влиянию на качественные характеристики муки. Глютенин способствует гидратации, эластичности и уменьшению растяжимости теста, а глиадин способствует липкости и растяжимости. Глобулин и альбумин, которые относятся к белкам, не относящимся к глютену, мало влияют на качество муки [23–25].

Пропорции четырех белков из восьми образцов муки представлены на рисунке 3.Результаты показали, что содержание альбумина было выше в мелких частицах (№ 7, 30,85%; № 8, 30,01%), но было самое низкое содержание в средних частицах (№ 5, 17,19%). Содержание глобулина было выше в образцах № 1 и № 6 (№ 1, 7,93%; № 6, 8,16%), но не имело значительных различий в других образцах. Содержание глиадина было относительно низким в образцах № 2, № 3, № 4 и № 5 (только 18–19%), но достигало почти 30% в мелких частицах (№ 6, 31,22%; № 7, 29,93%; № 8, 29,49%). Распределение глютенина имело ту же тенденцию, что и глиадин: содержание глютенина было ниже в крупных и средних частицах (# 1, 28.22%; # 2, 26,86%; # 3, 25,96%; # 4, 25,75%; № 5, 25,64%), но почти 32% (№ 6, 32,84%; № 7, 31,51%; № 8, 31,39%) в мелких частицах. Глютенин и глиадин были основными белками, состоящими из глютена во время приготовления теста, что указывает на то, что маленькие частицы пшеничной муки вносят больший вклад в образование глютена.

3.5. Аминокислотные композиции

Аминокислоты являются незаменимыми единицами белков, и каждая аминокислота обладает особыми функциональными свойствами. Обычно цистеин и метионин влияют на молекулярное взаимодействие белков; пролин оказывает большое влияние на вторичную структуру белковых молекул, а глутаминовая кислота, пролин, лейцин, глицин и валин являются основными составляющими глютена, которые оказывают значительное влияние на реологические свойства теста [26].

Результаты анализа аминокислотного состава частиц муки разного размера показаны в таблице 3. Для лучшего сравнения содержание аминокислот выражали через процентное соотношение аминокислот к общему белку. В соответствии с тенденцией их распределения в восьми образцах аминокислоты были разделены на четыре группы: I, Asp, Arg, Gly, Ile, Lys и Thr; II, Met, Cys, Ala, Tyr, His, Val, Ser, Phe и Leu; III, Pro; и IV, Glu. Для группы I содержание этих аминокислот в восьми образцах не претерпело значительных изменений.Для группы II с уменьшением размера частиц муки содержание аминокислот сначала уменьшалось в крупных частицах, затем увеличивалось в средних и, наконец, снова снижалось в мелких частицах. Все аминокислоты группы II имели самое низкое содержание в образцах №2 или №3 и самое высокое содержание в образцах №7. Более того, группа III (пролин) и группа IV (глутаминовая кислота) явно отличались от других групп. Пролина значительно не хватало в образце No 6 (5,42%), в то время как глутаминовая кислота, самая распространенная аминокислота в зерне пшеницы (составляющая около трети всего белка), явно была в изобилии в образце No 4 (39.96%) (более подробная информация представлена ​​на рис. S2 дополнительных данных).

0,42

Группа Аминокислота # 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 7 # 8 SD

I Thr 2,40 2,00 1,391 1,71 1,94 1,69 2.11 1,70 0,29
Lys 2,38 2,12 2,25 2,02 1,77 2,55 2,73 2,31 0,30
Gly 3,40
Gly 3,034 3,46 3,09 3,08 3,18 3,40 3,44 3,01 0,18
Иль 3,64 3,24 4.27 3,50 3,71 4,05 3,82 3,25 0,34
Arg 3,47 3,96 3,60 4,10 2,84 3,18 2,90 3,75 3,18 2,90 3,75 0,46
Asp 4,83 4,50 4,45 4,46 4,13 4,63 3,79 4,44 0,30

II Met 17 1,18 1,10 1,46 1,66 1,80 1,90 1,29 0,29
Cys 1,21 0,87 1,31 1,59 2,68 2,53 2,46 1,76 0,66
Ala 2,46 1,98 1,61 2,06 2,21 2,66 2,74 2.07 0,35
Tyr 2,49 2,49 2,02 2,55 2,97 3,16 2,92 2,44 0,35
Его 3,07 2,98 2,81 3,23 3,51 2,95 3,15 0,33
Val 3,74 3,51 3,06 3.97 4,50 4,90 4,52 3,81 0,79
Ser 4,48 4,09 3,32 3,66 4,00 4,42 4,67 4,13
4,67 4,13 0,42
Phe 4,85 4,29 4,39 4,69 5,42 5,69 5,23 4,15 0,53
Leu 5.37 4,71 4,61 4,69 5,34 5,56 5,84 4,34 0,50

III Pro 8,30 8,60 8,407 6,67 5,42 7,02 7,67 1,05

IV Glu 33.55 36,65 38,57 39,96 34,89 35,00 35,11 35,44 2,01

Некоторые исследования показали, что пролин оказывает большое влияние на вторичная структура белка [27], поэтому можно сделать вывод, что частица муки (№6) с серьезным недостатком пролина может иметь уникальную структуру белка по сравнению с другими. Напротив, частицы муки с более высоким содержанием глутамата (№ 4) означают относительно простую структуру из-за более низкого содержания других аминокислот.Эти различия окажут неопределенное влияние на качество муки.

3.6. Анализ химического состава поверхности

По сравнению с объемным химическим составом, было проведено несколько исследований химического состава поверхности пшеничной муки. Хотя было продемонстрировано, что химический состав поверхности муки тесно связан с водопоглощением и гидратацией во время формования теста [28–32], влияние химического состава поверхности на качество муки все еще не ясно.

Химический состав поверхности частиц муки разного размера был проанализирован методом XPS, и результаты показаны на рисунке 4 (представлен образцом №8). Для анализа были выбраны пять элементов: C, O, N, P и S (рис. 4 (а)). Элементы C (C 1s , 284,6 эВ; 286,5 эВ; 287,9 эВ) и O (O 1s , 531,4 эВ; 532,6 эВ; 533,3 эВ) были разложены на три подпика, а N - на два подпика (N 1s , 399,8 эВ; 401,9 эВ) узкодиапазонным сканированием с высоким разрешением (рисунки 4 (b) –4 (d)).

Относительное содержание пяти химических элементов (всего 100,01%) и функциональных групп частиц муки было рассчитано методом стандартного коэффициента чувствительности образца [20], и результаты показаны в Таблице 4 и на Рисунке 5. Относительное содержание содержание C, O, N, P и S в восьми образцах составляло 71,50–74,14%, 20,08–22,63%, 4,89–5,53%, 0,22–0,42% и 0,29–0,37% соответственно.


Энергия связи (эВ) Элемент Функциональная группа # 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 № 7 № 8 SD

285.2 C 1 с 71,50 73,25 72,58 72,97 74,14 71,77 7 71,77 907 0,89
284,6 Пик 1 CC, CH 49,55 49,37 49.31 47,48 46,70 46,77 47,46 49,26 1,25
286,5 Пик 2 CO, CN, OCO, O = CO, O = CN 19,23 20,93 21,48 23,82 27,98 25,4 23,49 20,69 2,87
287,9 Пик 3 O = C-OH, O = C-OR 3.36 3,24 3,09 3,07 2,95 3,17 3,58 3,90 0,31
532,3 O 1 с 22,63 21,37 21,17 20,08 22,03 21,63 22,06 0,77
531,4 Пик 1 O = C-OH, O = CN, O = CO 6.62 6,29 6,59 5,80 4,91 5,78 6,06 6,07 0,55
532,6 Пик 2 C-OH, COC 8,77 8,38 8,39 8,39 6,82 7,65 7,59 7,99 0,62
533,3 Пик 3 O = C-OH 6.23 5,65 5,55 6,11 5,12 5,40 5,75 5,57 0,36
399,9 N 1 с 5,36 4,89 5,36 4,89 5,20 5,10 5,47 5,45 5,39 0,22
399,8 Пик 1 O = C-NH, O = C-NH 2 2.63 2,52 2,34 2,24 2,43 2,73 2,78 2,99 0,25
401,9 Пик 2 C-NH 3 + 2,94 2,45 2,27 2,20 2,22 2,51 2,68 0,31
133,3 P 2p 0.22 0,27 0,31 0,35 0,37 0,37 0,42 0,38 0,07
133,1 0,239 0,32 0,40 0,43 0,45 0,43 0,44 0,07
164,0 S 2p 0.29 0,30 0,32 0,31 0,32 0,36 0,34 0,37 0,03
163,6 0,35 0,36 0,409 0,409 0,36 0,43 0,35 0,43 0,03

Функциональные группы - это атомные или атомные группы, которые определяют химические свойства органических соединений.Углеродосодержащие, азотсодержащие и кислородсодержащие функциональные группы составляют основной состав молекул белка и крахмала, которые будут иметь большое значение для качества муки. При уменьшении размера частиц изменение содержания пяти функциональных групп в восьми образцах с разным размером частиц значительно различается. (1) Углеродсодержащие функциональные группы (рис. 5 (а)). При уменьшении размера частиц содержание функциональных групп C 1s в пике 1 (CC, CH) и пике 3 (O = C-OH, O = C-OR) не имело значительных колебаний, в то время как функциональные группы пика 2 имели очевидная вариация.В средних частицах было больше функциональных групп CO, CN, OCO, O = CO и O = CN, которые достигли максимума в образце № 5 (27,98%). (2) Кислородсодержащие функциональные группы (Рисунок 5 (b) )). Содержание функциональных групп трех субпиков O 1s имело ту же тенденцию изменения с уменьшением размера частиц; все они имели самое высокое содержание в образце крупных частиц № 1 (пик 1, 6,62; пик 2, 8,77; пик 3, 6,23;%) и самое низкое содержание в образце средних частиц № 5 (пик 1, 4.91; пик 2, 6,82; пик 3, 5,12; %). (3) Азотсодержащие функциональные группы (Рисунок 5 (c)). С уменьшением размера частиц два субпика N 1s также демонстрировали ту же тенденцию: сначала сначала резко уменьшаясь, а затем увеличиваясь; Разница между двумя кривыми заключалась в том, что функциональные группы пика 1 (O = C-NH, O = C-NH 2 ) были богаты мелкими частицами (образцы № 6, № 7 и № 8), в то время как те пика 2 (C-NH 3 + ) были обильны крупными частицами (образцы № 1 и № 2), что указывает на то, что содержание белка на поверхности средних частиц муки было ниже, чем на больших и мелких частицах.(4) Функциональные группы фосфора и серы (Рисунок 5 (d)). И P 2p , и S 2p показали более низкое содержание в крупных частицах (образцы № 1 и № 2) и более высокое содержание в средних и мелких частицах.

3,7. Связь между объемным химическим составом и химическим составом поверхности

Контрастный анализ был разработан для обеспечения корреляции между объемным химическим составом и химическим составом поверхности. Функциональные группы на поверхности были связаны с боковой цепью аминокислоты, например, содержание азотсодержащих функциональных групп могло соответствовать содержанию азотсодержащих аминокислот в боковой цепи.Взаимосвязь между функциональными группами и соответствующими аминокислотами показана в таблице 5. Анализ корреляции между составом функциональных групп на поверхности частиц (результат определения XPS) и аминокислотным составом (результат анализа объемного состава) муки с в дальнейшем были исследованы частицы разного размера. По сравнению с вариациями содержания белка (анализ объемного состава), азотсодержащие функциональные группы на поверхности частиц муки показали совершенно разные вариации в восьми образцах муки, что позволяет предположить, что химический состав поверхности частиц муки вряд ли коррелирует с химическим веществом в массе. состав (более подробная информация на Рисунке S3 дополнительных данных).


Пики разложения XPS Соответствующие функциональные группы Соответствующая аминокислота

C 1 с Пик 2 C-O, CN, OCO, O = CO, O = CN Tyr, Try, Ser, Thr
C 1 с Пик 3 + O 1 с Пик 1 + O 1 с Пик 3 O = C-OH, O = C-OR, O = C-OH, O = CN, O = CO, O = C-OH Asp, Glu
C 1 с Пик 2 + O 1 с Пик 1 + N 1 с пик 1 C- O, CN, OCO, O = CO, O = CN, O = C-OH, O = CN, O = CO, O = C-NH, O = C-NH 2 Asn, Gln
N 1s пик 1 O = C-NH, O = C-NH 2 His, Arg
N 1s пик 2 C-NH 3 + Lys
S 2p -SH, -S- Met, Cys
C 1s Peak 2 + C 1s Peak 3 + O 1s Peak 1 + O 1s Peak 3 + N пик 1 C- O, CN, OCO, O = CO, O = CN, O = C-OH, O = C-OR, O = C-OH, O = CN, O = CO , O = C-OH, O = C-NH, O = C-NH 2 Tyr, Try, Ser, Thr, Asp, GluAsn, Gln, His, Arg

.

Каков химический состав белков?

Биология
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • науки о Земле
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • Физика
Математика
  • Алгебра
  • Исчисление
.

Химический состав продуктов коррозии арматуры, вызванной карбонизацией и хлоридом

Микроструктура стальных стержней была изучена с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), и был выяснен механизм коррозии стальных стержней под воздействием факторов коррозии. Результаты показывают, что пассивирующая пленка и коррозионная поверхность стальной поверхности в растворе хлоридсодержащей соли были более крупными, а состояние поверхности более плотным. Основные продукты коррозии - FeOOH и FeO.Поверхность стали, погруженной в моделируемый карбонизированный раствор, имела рыхлые поры. Основными компонентами являются FeOOH, Fe 3 O 4 и Fe 2 O 3 . Поверхность стального стержня имеет большое количество желтовато-коричневых продуктов коррозии при моделировании карбонизации и хлоридной соли. Поверхность продуктов коррозии была зачищена, основными компонентами стали FeOOH, Fe 3 O 4 и FeCl 3 , в которых содержание FeOOH достигает 60%.Пиковое значение железа постепенно увеличивается от моделированного раствора хлоридной соли к карбонизированному раствору до комбинированного эффекта карбонизации и хлоридной соли; содержание оксида железа увеличивается, и коррозия стали, очевидно, серьезна.

1. Введение

Хлоридные соли и карбонизация являются основными причинами коррозии стали, о чем свидетельствует разрушение большого количества железобетонных конструкций, а также большое количество бетонных работ под двойным коэффициентом двуокиси углерода и хлорид-иона. [1–4].В целом, стальная поверхность пассивной пленки в стали стабильна из-за наличия надосновного раствора пор бетона. Когда внешние углекислый газ и ионы хлора просачиваются в бетон, pH порового раствора снижается, а содержание хлоридов увеличивается, что приводит к разрушению пассивной пленки коррозии [5–9]. Поэтому основным барьером для предотвращения коррозии стали является пассивная пленка.

Существует множество факторов, влияющих на разрушение пассивирующей пленки, включая состояние поверхности стальных стержней, состав сплава, фазовый состав железа и другие факторы материала, а также проницаемость бетона, концентрацию хлорид-иона, PH раствора. , температура и влажность и другие факторы окружающей среды [10–12].Свойства пассивирующей пленки стали, то есть толщина, состав и стабильность, зависят от потенциала поляризации, времени поляризации и концентрации ионов в среде, а характеристики микроструктуры пассивирующей пленки связаны с потенциалом пассивации. и время пассивации. Причина коррозии стали в конечном итоге связана с изменением состава и структуры пассивирующей пленки [13–16]. Видно, что существует острая необходимость в уточнении процесса разрушения пассивирующей пленки при карбонизационной и хлоридной коррозии и выяснения механизма разрушения пассивирующей пленки стальной арматуры под действием фактора коррозии с целью улучшения тупой среды на поверхности. арматуры в бетоне [17].

Компания Ghods использовала рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS) для изучения пассивной оксидной пленки углеродистой стали в насыщенном растворе гидроксида кальция и влияния хлорида на свойства пленки, показав, что воздействие хлорида уменьшает толщину оксидных пленок и меняет их стехиометрию. таким образом, что вблизи границы раздела пленка / подложка соотношение Fe 3+ / Fe 2+ увеличивалось.

В данной работе ключевые факторы, влияющие на структуру пассивной пленки на поверхности арматуры в бетоне, взяты за отправную точку, а состав и микроструктурные характеристики коррозии на поверхности арматуры изучаются под действием карбонизации. и хлоридная коррозия, чтобы обеспечить теоретическую основу для улучшения коррозионной стойкости стали за счет оптимизации состава поверхностного оксидного слоя стали.

2. Эксперимент
2.1. Материалы и подготовка образцов

Стальные прутки диаметром 10 мм разрезают на стальные тонкие секции толщиной 2 мм, которые полируют наждачной бумагой с размером ячеек 400, 500 и 800, протирают 95% спиртом и помещают в эксикатор для анализа ржавчины методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Были использованы три моделируемые среды пористого раствора бетона. В таблице 1 показан состав порового раствора предварительно карбонизированного бетона и моделируемого порового раствора карбонизированного бетона.Испытание было разделено на три группы подготовки: (1) 3% хлорид натрия смешивается с раствором для бетонных отверстий для моделирования среды коррозии хлоридной соли; (2) поровый раствор карбонизируют для имитации карбонизированной коррозионной среды; (3) раствор с отверстиями для карбонизации выполняли путем добавления 3% хлорида натрия для моделирования среды коррозии композита карбонизации и хлоридной соли [18].


Виды Некарбонизированный раствор имитированной поры Карбонизированный раствор имитированной поры

Реагенты Ca (OH) 9 2 NaOH KOH Na 2 CO 3 NaHCO 3
Моль / л 0.001 0,2 0,6 0,0015 0,03

Налейте 300 мл трех подготовленных растворов для имитации бетонных отверстий в три закрытые стеклянные колбы, поместив по два стальных тонких профиля в каждую из стеклянные колбы и закручивание крышки. Через шесть месяцев тонкую стальную заготовку вынули из раствора, промыли деионизированной водой и ацетоном, а затем высушили продувкой аргоном и поместили в контейнер, заполненный аргоном.Образцы определяли с помощью рентгеноструктурного анализа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии в течение двух часов.

2.2. Приборы

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) . В XPS использовалась мишень из магния, ток рентгеновского излучения 20 мА, высоковольтный источник рентгеновского излучения 10 кВ, удвоитель напряжения 2,8 кВ, энергия полного спектра 100 эВ и полупектральная энергия 50 эВ. Сканирование было выполнено 20 раз; время каждого шага составляло 10 мс. Ar + распыляли за 5 с до начала каждого испытания, чтобы устранить влияние поверхностных загрязнений.Скорость распыления Ar + составляет около 3 нм / мин. Данные были подвергнуты фракционному анализу с использованием CasaXPS 2.3.16 после тестирования XPS при 0 нм и 5 нм. Кривые пиков для всех элементов откалиброваны с помощью C1s с энергией связи 284,6 эв.

Рентгеновский дифрактометр (XRD) ,. Использовался D8 Advance Davinci от Bruker, Германия. Используя Cu и K α 1 луч, напряжение на трубке составляет 40 кВ; ток трубки 40 мА. Непрерывное сканирование выполнялось с диапазоном сканирования от 20 ° до 70 °, скоростью сканирования 8 ° / мин и размером шага 0.02 °.

3. Анализ и обсуждение
3.1. XPS-анализ продуктов коррозии стали

На рис. 1 показаны XPS-спектры полного сканирования стального стержня, подвергшегося коррозии после 6 месяцев погружения в различные растворы для моделирования коррозионных отверстий. Основными компонентами стального стержня, корродированного в растворе отверстия, являются железо, кислород, углерод и хлор. Среди них пик кислорода, углерода и железа является сильным, что указывает на то, что химический состав коррозии состоит в основном из оксида железа.

В моделированном растворе хлоридной соли нет пика углерода, тогда как пик углерода на Рисунке 1 (а) очень сильный.С одной стороны, углерод исходит из самой стали, а с другой - в результате растворения диоксида углерода во время испытания. Энергия связи Fe 2p стали, корродированной в моделированном растворе хлоридной соли, составляла 709,96 эв, энергия связи Fe 2p стали, корродированной в моделированном растворе карбонизации, составляла 710,76 эв, а энергия связи Fe 2p в моделированной карбонизации и хлоридной соли. раствор 711,30 эв. Это показывает, что в этих трех растворах компоненты коррозии стали представляют собой оксид железа, но конкретный состав отличается.От смоделированного раствора хлоридной соли до смоделированного раствора карбонизации, а затем до смоделированного раствора карбонизации и композиционного раствора хлоридной соли пиковое значение Fe в продуктах коррозии стали постепенно увеличивается, что указывает на постепенное увеличение содержания оксида железа и усиление коррозии стальной арматуры. серьезно. Орбиталь Fe 2p имеет бимодальную структуру из-за расщепления спина на два энергетических уровня (т.е. Fe 2p 1/2 и Fe 2p 3/2). Коррозионные соединения железа можно разделить на четыре класса: Fe-1, Fe-2, Fe-3 и Fe-4, что соответствует элементарному Fe, Fe 3 O 4 / FeO (Fe 2+ ). , Fe 2 O 3 / FeOOH (Fe 3+ ) и FeCl 3 (Fe 3+ ).Подгонка пика XPS для Fe-элемента стального стержня, подвергшегося коррозии после погружения стального стержня в раствор для моделирования различных отверстий на 6 месяцев, показана на рисунке 2.

Пиковые кривые Fe 2p в моделируемой коррозии раствора хлоридной соли соответствуют четырем кривые пиков, а соответствующие соединения - FeO и FeOOH соответственно. Путем подбора можно сделать вывод, что энергия связи положения пика и площадь пика кривой элемента Fe в коррозионном растворе стального стержня в растворе хлоридной соли показаны в таблице 2, относительное содержание FeO равно 32.3%, относительное содержание FeOOH - 67,7%.


Ингредиент Уровень энергии Fe 2p Энергия связи положения пика Полуширина Площадь пика Относительное содержание

FeO Fe 2p3 / 2 709,4 ev 2,71 2037.3 32,3%
Fe 2p1 / 2 723 ev 2,71 1024,3
Fe 2p3 / 2 715,4 ev 3,9 893,8
Fe 2p1 / 2 729 ev 3,9 449,2

FeOOH Fe 2p3 / 2 711,9 ev 2,4 6215 67,7%
Fe 2p1 / 2 725 .5 ev 2,4 3125
Fe 2p3 / 2 719,9 ev 3,14 196,9
Fe 2p1 / 2 733,5 ev 3,14 99

Кривые пиков Fe 2p в моделированном растворе карбонизации соответствуют трем кривым пиков, и соответствующие соединения представляют собой Fe 3 O 4 и FeOOH, соответственно. Путем подбора можно сделать вывод, что энергия связи положения пика и площадь пика кривой элемента Fe в коррозионном растворе стального стержня в растворе хлоридной соли показаны в таблице 3, относительное содержание Fe 3 O 4 39 лет.9%, относительное содержание FeOOH 60,1%.


Ингредиент Уровень энергии Fe 2p Энергия связи положения пика Полуширина Площадь пика Относительное содержание

Fe 3 O 4 Fe 2p3 / 2 710,8 ev 2.3 825,7 39,9%
Fe 2p1 / 2 724,4 ev 2,3 920,6

FeOOH Fe 2p3 / 2 711,5 ev 1120,1 60,1%
Fe 2p1 / 2 725,1 ev 2,4 206,6
Fe 2p3 / 2 719,5 ev 3,14 1336,9
Fe 2p1 / 2 733.1 ev 3,14 206,6

Кривые пиков Fe 2p в карбонизации и смешанном пористом растворе хлоридной соли соответствуют пяти кривым пика, и соответствующие соединения представляют собой Fe 3 O 4 , FeOOH и FeCl 3 соответственно. Путем подгонки можно сделать вывод, что энергия связи положения пика и площадь пика кривой элемента Fe в коррозионном растворе стального стержня в растворе хлоридной соли показаны в Таблице 4, относительное содержание Fe 3 O 4 19 лет.3%, относительное содержание FeOOH составляет 69,1%, а относительное содержание FeCl 3 составляет 11,6%.

11,6%

Ингредиент Уровень энергии Fe 2p Энергия связи положения пика Полуширина Площадь пика Относительное содержание

Fe 3 O 4 Fe 2p3 / 2 710.8 ev 2,3 906,7 19,3%
Fe 2p1 / 2 724,4 ev 2,3 305,1

FeOOH Fe 2p3 / 2 711,5 ev 2,4 2230,6 69,1%
Fe 2p1 / 2 725,1 ev 2,4 312,3
Fe 2p3 / 2 719,5 ev 3,14 2323.1
Fe 2p1 / 2 733,1 ev 3,14 343,1

FeCl 3 Fe 2p3 / 2 713,9 ev 2,7 19 409,953
Fe 2p1 / 2 727,5 ev 2,7 102,4
Fe 2p3 / 2 721,9 ev 3,2 468,4
Fe 2p1 / 2 735.5 ev 3,2 130,3

3,2. Рентгеноструктурный анализ корродированной стали

Армированная корродированная поверхность при 5000-кратном увеличении сканирующего электронного микроскопа (SEM) и соответствующий спектр коррозионной дифракции рентгеновских лучей (XRD) после погружения на 6 месяцев в раствор пор, имитирующий хлоридную соль, показан на рисунке 3 (а). Большая часть поверхности железобетона в моделированном растворе хлоридной соли не подвержена коррозии, а поверхность относительно плоская и локально выпуклая, что указывает на то, что часть поверхности покрыта коррозионными веществами, а коррозионный слой представляет собой тонкий слой.Поверхность стали увеличилась в 5К раз, а в некоторых местах были обнаружены отверстия, что указывает на то, что пассивирующая пленка арматурной стали в имитирующем пористом растворе бетона медленно проникает ионами хлора и начинает корродировать. Анализ с помощью программного обеспечения JADE6.5 показывает, что есть два четких основных пика при 44,6 ° и 64,9 ° в 2 θ стали из раствора хлоридной соли. Результаты показывают, что в смоделированном солевом растворе хлоридной соли есть много участков без коррозии. По сравнению с другими стандартными картами обнаружено, что продуктами коррозии в этом растворе в основном являются FeOOH и FeO, что согласуется с результатами предыдущего анализа XPS.

Усиленная корродированная поверхность с 5000-кратным увеличением сканирующего электронного микроскопа (SEM) и соответствующий спектр коррозионной дифракции рентгеновских лучей (XRD) после погружения на 6 месяцев при моделировании раствора пор карбида показан на рисунке 3 (b). На стальной поверхности образовалась желто-черная ржавчина, но поверхность относительно гладкая, без выступов ржавчины. Стальная поверхность увеличилась в 5К раз, и было обнаружено, что армированная стальная поверхность корродирована и рыхлая пористая, имеет форму стержня, и есть три четких основных пика на 36.8 °, 44,7 ° и 65,1 ° в стали 2 θ . По сравнению со стандартной картой XRD был обнаружен основной дифракционный пик Fe 3 O 4 , а дифракционный пик простого Fe не был обнаружен. По сравнению с рис. 3 (а) были и другие второстепенные пики. Это показывает, что поверхность арматурного стержня, погруженного в раствор для моделирования пор карбида, была полностью корродирована с образованием FeOOH и Fe 2 O 3 , что является хорошим дополнением к анализу XPS.

Усиленная корродированная поверхность при 5000-кратном увеличении сканирующего электронного микроскопа (SEM) и соответствующий спектр коррозионной дифракции рентгеновских лучей (XRD) после погружения в течение 6 месяцев в композиционный поровый раствор карбонизации и хлоридной соли показаны на рисунке 3 (c). Корродированные стальные стержни имеют коричневый цвет и имеют форму слоя с неравномерным распределением толщины и явлением отслаивания. Пиковое значение продуктов коррозии заметно на рисунках 3 (а) и 3 (б).Основной дифракционный пик по сравнению со стандартной картой показывает FeOOH, субпик был обнаружен в FeCl 3 и Fe 3 O 4 при коррозии, и интенсивность была увеличена. Это показывает, что коррозия арматурной стали более серьезна в условиях хлоридной соли и карбонизированного композита, что согласуется с результатом анализа XPS.

4. Заключение

(1) Пассивирующая пленка стали и ржавчина сосуществуют в пористом растворе бетона, имитирующем хлоридную соль, поверхностное состояние более плотное, а основными компонентами коррозии являются FeOOH и FeO.Основными ингредиентами являются FeOOH, Fe 3 O 4 и Fe 2 O 3 , усиленные коррозией желтой и черной ржавчины и рыхлой пористостью в моделировании раствора пор карбида. много коричневой ржавчины на поверхности коррозионного вещества и поверхности коррозионного вещества расслоилось в растворе пор карбонизации и хлоридной соли. Основными компонентами являются FeOOH, Fe 3 O 4 и FeCl 3 , в которых содержание FeOOH превышает 60%.(3) Отношение Fe 3+ / Fe 2+ увеличивается по мере увеличения количества хлорид-ионов или увеличения карбонизации. И это соотношение максимально при совместном действии хлорид-иона и карбонизации.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа спонсировалась Национальным фондом естественных наук Китая (51478227, 51778302) и Фондом К. К. Вонг Магна в университете Нинбо.

.

Смотрите также