1

Univerzitet u Tuzli

Rudarsko-geološko građevinski fakultet

Odsjek rudarski

Godina: 2014/2015

SEMINARSKI RAD

TEMA: Puferi i kontrola pH u namirnicama

Profesorica : Studenti:

Dr.sc. Aldina Kesić Kahrimanović Belkisa

Đerzić Selma

1

2

SADRŽAJ:

Uvod..........................................................................................................3

Mehanizam djelovanja pufera...................................................................6

Učinci kiselosti..........................................................................................9

Unutrašnji rat............................................................................................9

Alkalizirajuća hrana..................................................................................9

Kisela hrana.............................................................................................10

Ispravan omjer pH....................................................................................11

Zaključak i savjeti ....................................................................................12

Literatura..................................................................................................13

2

3

UVOD

PRIPREMA I ODREĐIVNJE INTERVALA DJELOVANJA PUFERA

Puferski sistemi predstavljaju vodene rastvore jakog i slabog elektrolita sa zajedničkim katjonom ili zajedničkim anjonom.

Svaki puferski sistem ima određenu pH-vrijednost,koja ovisi od vrste elektrolita koji ga čine,kao i od odnosa njihovih molarnih količina u puferskom rastvoru.

Puferske sisteme čine rastvori slabe kiseline i njene odgovarajuće soli sa jakom bazom ,ili slabe baze i njene odgovarajuće soli sa jakom kiselinom.

Puferske sisteme mogu činiti i dvije različite soli neke polibazne kiseline , čiji anjoni predstavljaju kiselo – bazni konjugirani par (NaHCO3/Na2CO3 ,odnosno ,kiselo – bazni konjugirani par HCO3- /CO3

2; Na2HPO4,odnosno , H2PO4-/HPO4

2-).

Puferi su vodeni rastvori slabog i jakog elektrolita sa zajedničkim anijonom.Efekat zajedničkog jona u puferskim rastvorima je suzbijanje jonizacije slabog elektrolita (slabe kiseline ili slabe baze),koji čini jednu od komponenata puferskog sistema.

Zajednički jon ,puferskih sistema koji djeluju u baznom području je katjon.Slaba kiselina i anijon njene soli čine kiselo – bazni konjugirani par,koji djeluje kao puferski sistem u kiselom području, pod uslovom da je konstanta jonizacije kiseline veća od konstantne jonizacije njene konjugirane baze.

Ukoliko puferski sistem čine kiselo – bazni konjugirani par koji djeluje u baznom području ,konstanta jonizacije kiseline manja je od konstante jonizacije njene konjugirane baze.To su rastvori slabih baza i njihovih soli sa zajedničkim katjonom.

Npr, puferski rastvor u kojem je koncentracija jona H+ veća od 10-7 mol/L, djeluje kiselo/bazni konjugirani par HA/A- , uz uslov da je konstanta jonizacije kiseline veća od 10-7,odnosno,pKA manja od 7, a njene konjugirane baze manja od 10-

7,odnosno,pKB veća od 7.To se može objasniti slijedećim razmatranjem :

U vodenom rastvoru pufera kojeg čini slaba kiselina i njena so sa jakom bazom, uspostavlja se ravnoteža između molekula slabe kiseline HA i jona koji nastaju njenom jonizacijom :

HA + H2O H3O+ + A-

Anjon (A-) djeluje kao konjugirana baza slabe kiseline HA.Anjioni A-, nastaju, uglavnom, disocijacijom soli koja čini jaki elektrolit u puferskom rastvoru, a samo mali

3

4

dio potiče iz joniziranih molekula kiseline.Zbog toga, pri približim računanjima može se smatrati da je količinska koncentracija anjiona A- približno jednaka količinskoj koncentraciji soli u puferskom rastvoru:

CA- (mol/L)=Csoli (mol/L)

Pri tome, Hendersson Hassellbalchova jednačina za izračunavanje pH vrijednosti puferskog rastvora koji djeluju u kiselom podrucju moze se prikazivati:

pH = pKA + log C soli (mol

L)

Ckiseline (molL

)

U nekom volumenu puferskog rastvora V (L), odnos količinskih koncentracija soli i kiseline može se izraziti preko odnosa broja molova:

pH = pKA + lognsoli(mol)

nkiseline(mol)

pH – vrijednost puferskog rastvora jednaka je brojnoj vrijednosti pKA kiseline:

pH = pKA,

a pufer je ekvimolaran.Ako je kiselina HA jača od njene konjugirane baze A- (pKA < pKB), pH - vrijednost ekvimolarnog pufera je u kiselom području.Acetatni ekvimolarni pufer ima pH - vrijednost 4,74, jer je pK CH3C00H jednako je 4,74.

U ekvimolarnom puferskom rastvoru čija je koncentracija OH- jona veća od 10-7 mol/L, djeluje kiselo / bazni konjugirani par je BH+/B, a baza B jača je od konjugirane kiseline BH+.

KB

NH3 (B) +H2O NH4+ (BH+) + OH-

Baza1 Kiselina 2 Kiselina 1 Baza 2

Koncentracija katjona BH+, koji nastaje pri djelovanju baze B sa vodom zanemarljivo je mala u odnosu na koncentraciju BH+ - katjona, koji nastaju disocijacijom soli.

Hendersson Hassellbalchova jednačina , u tom slučaju, može se prestaviti izrazom:

pOH = pK NH3 (B) + log nsolimolnbazemol

4

5

Biološke tečnosti, uglavnom, karakteriše stalna pH –vrijednost.Vrijednost pH krvi je 7,35 – 7,45; suza 7,4; želdačnog soka oko 1-2, itd.Sistemi koji u fiziološkim uslovima održavaju takvu, skoro, konstantnu pH- vrijednost bioloških tečnosti ,nazivaju se biološki puferski sistemi.

To su :

Aminokiselinski puferski sistemi, Proteinski puferi, Karbonatni, Fosfatni, Amonijačni i dr. puferski sistemi.

Puferski sistemi hemoglobin/hemoglobinat i karbonatna kiselina/hidrogen karbonat djeluju u eritrocitima.Odgovorni su za transport oksigena putem krvi od pluća do tkiva,gdje on dalje učestvuje u metabolički važnim hemijskim reakcijama kao i za transport CO2 otpadnog metaboličkog produkta,od tkiva do pluća , gdje se izbacuje izdisaje.

Kako je većina namirnica kompleksan biološki materijal, one sadrže veliki broj sastojaka koji mogu sudjelovati u kontroli pH i puferskim sistemima. Tu se ubrajaju proteini, organske kiseline, te slabe anorganske kisele fosfatne soli. Mliječna kiselina i fosfatne soli, zajedno s proteinima, kontroliraju pH u tkivima animalnog porijekla. Polikarboksilne kiseline, fosfatne soli i proteini koriste se u tkivima biljnog porijekla, puferirajući utjecaj aminokiselina i proteina te utjecaj pH i soli na njihovu funkcionalnost. Kratica pH označava mjeru kiselosti ili lužnatosti otopine. Mjeri se u ljestvici od 0 do 14, gdje pH 7 označava neutralnu otopinu (kao što je, primjerice, voda), pH vrijednosti ispod 7 označavaju kiselu, a iznad 7 lužnatu sredinu otopine.Voda je najprisutniji sastojak ljudskog tijela, ona sačinjava 70 % organizma, pa nije ni čudno da je pH-ravnoteža organizma uspostavljena kada se pH-vrijednost kreće u rasponu od 6-7,5.

5

6

MEHANIZAM DJELOVANJA PUFERA

Mehanizam djelovanja puferskog sistema opisuje se reakcijama neutralizacije kiseline sa unesenim OH- - jonima i baze sa unesenim H+ - jonima u puferski rastvor.Iako se u puferski rastvor unose OH- - joni, njegova pH – vrijednost se ne povećava jer se OH- joni vežu u slobo jonizirane molekule vode, prema jednačini 1;

HA + OH- H2O + A-

Kiselina Konjugirana baza kiseline HA

Ako se u puferski rastvor unose H+ joni njegova pH – vrijednost ne smanjuje se , jer se H+ joni vežu sa bazom A- u slabo jonizirane molekule kiseline HA, prema jednačini 2;

A - + H+ HA

Osobine pufera da održavaju stalnu pH – vrijednost rastvora ovise o dva osnovna faktora: kvaliteta i kapaciteta pufera.Kapacitet pufera ovisi od odnosa količine konjugiranog para kiselina/baza tj. Od odnosa količine slabe kiseline (nK) i njene odgovarajuće soli (nS).Puferski rastvori u kojima je količina obje komponente jednaka, tj. u kojima je njihov odnos jednak je jedinici –ekvimolarni puferski rastvori najkvalitetniji su puferi.

Kapacitet ili izdržljivost pufera zavisi od apsolutne količine sastojaka pufera,tj. od njegove koncentracije.Količinska koncentracija puferskog rastvora izražava se zbirom molova komponenata pufera u 1L puferskog rastvora.Djelovanjem jake baze ili jake kiseline u puferski rastvor , njegova pH – vrijednost se neće značajno promijeniti , tačnije promjene nisu značajne sve dotle dok je broj molova dodane baze ili kiseline manji od broja molova komponente pufera koji se odupire toj promjeni.U trenutku kada se količina dodanih H+- ,odnosno OH- - jona u puferski rastvor izjednači sa količinom baze , odnosno , njene konjugirane kiseline, dolazi do „probijanja“ kapaciteta pufera, a usljed toga i do značajne promjene pH – vrijednosti.

Puferski rastvori mogu se pripremiti na više načina:

1. Mješanjem određenih volumena rastvora acetatne kiseline i natrijum acetata , čiji je zbir količinskih koncentracija preračunatih na volumen rastvora pufera jednak zadanoj koncentraciji pufera.

2. Dodavanjem prethodno izračunate količine čvrstog natrijum acetata u rastvor acectatne kiseline čija je koncentracija jednaka njenoj koncentraciji u rastvoru pufera.

6

7

3. Dodavanjem izračunate količine rastvora natrij hidroksida određene koncentracije u rastvor acetatne kiseline čija je koncentracija brojno jednaka količinskoj koncentraciji pufera.

Pregled namirnica po reakciji na pH vrednost organizma je data u sledećoj tabeli:

Jako acidirajuće (kiselo) dejstvo

Umjereno acidirajuće (kiselo) dejstvo

Umjereno alkalno (bazno) dejstvo

Jako alkalno (bazno) dejstvo

Fermentisani sirevi: edamer, bri, kamamber, kozji, ementaler, parmezan…

Čedar sir Badem, kokos, kesten Avokado

Jaja: celo, žumance, belance, jaja u prahu

Riba: haringa, skuša Majčino mleko Cvekla: sirova i kuvana

Majonez i industrijski umaci Jezgrasto voće: orasi, lešnici, brazilski orah – suvi i prženi

Kravlje mleko: sveže, punomasno, pasterizovano, sterilisano, mleko u prahu, dugotrajno mleko

Krompir, paprika, pešun

Riba- morska i rečna: sirova, suva, konzervirana, morski plodovi, ikra

Leguminoze: sočivo, kikiriki, pasulj, suvi grašak, soja

Kiselo mleko, jogurt i svi fesmentisani mlečni proizvodi tipa jogurta- voćni jogurt, kefir

Šargarepa: sirova, kuvana

Meso, naročito masna mesa, živinsko meso, iznutrice i divljač

Žito: sve vrste osim prosa- i svi proizvodi od žita: zrno, klica, brašno, pahuljice, testo, hleb, torte, kolači

Beli sir, kajmak Spanać, zelena salata, rabarbara

Mesni proizvodi, kobasice, kuvana šunka, slanina

Brusnice, šljive, masline crne i zelene

Šlag, slatka pavlaka, surutka i kisela pavlaka

Suvo voće

Ekstrakti mesa i supe (kocke za supu)

Špargla, slačica, salata potočarka

Voće: sveže, suvo, kompot. Suve šljive

Citrusi: limun, pomorandža

Masti: mast i loj od goveda i svinja, maslac

Kuvani sokovi od voća i povrća koji sadrže šećer

Sveže ceđeni voćni sokovi (osim brusnice i šljiva). Sokovi sirovog povrća

Kivi

Rafinisana ulja Prekuvano povrće Povrće: lisnato, zeljasto, plodovito / sveže, kuvano, suvo

 Lubenica, dinja

Beli šećer Pivarski i pekarski kvasac Crni luk, morske alge, pečurke, začinsko bilje

7

8

Gazirani napici Crni čajevi, kafa, alkohol, sirće Mlade mahunarke, seme suncokreta, proso, žuti šećer, med, džem, žele, sirup

Neutralne namirnice se mogu prebrojati na prste:

Bundeva /dinja, margarin, hladno cijeđena ulja, voćni sirupi,sjeme susama i vitaminski čajevi.

U izboru i kombinovanju namirnica treba voditi računa da:

Voće i kiselo povrće (paradajz) deluje sa baznom reakcijom, jer se razlažu na organske kiseline koje su u poređenju sa hlorovodoničnom kiselinom želudačnog soka ipak slabije. Zato limun daje baznu reakciju organizma, iako je kiseo kada se jede.

Belančevine iz namirnica iako deluju acidirajuće, u želucu ublažavaju kiselinu i sprečavaju njeno negativno dejstvo. Ugljeni hidrati- skrob i šećeri nemaju takvo dejstvo, oni imaju izrazito jaku kiselu reakciju.

Pre doručka na jedan sat povećava se nivo bikarbonata u krvi zbog pada jona hlora, pa reakcija naročito mokraće postaje bazna. Ovo je još izrazitije kod osoba koje imaju hronično baznu reakciju organizma: vegana, vegeterijanaca i laktovegeterijanaca. Čim hrana uđe u sistem za varenje, bikarbonati i joni hlora se normalizuju i mokraća ponovo biva normalno kisela.

8

9

UČINCI KISELOSTI

Kiselost zgušnjava krv. Krv teško cirkulira oko masnih kiselina. Kapilari se zakrče i odumiru. Koža bez životno potrebne zdrave krvi gubi elastičnost i počinje se mreškati.

UNUTRAŠNJI RAT

U vašem tijelu svi su organi i stanice podređeni krvi. Svi organi rade na održavanju ravnoteže pH krvi, u toj mjeri daje tijelo spremno nanijeti štetu organima ukoliko se čini da stoje na putu ispravne pH u krvi. Ukoliko pH u krvi padne s optimalnog pH 7,36 na pH 7, past ćete u komu i umrijeti.

ALKALIZIRAJUĆA HRANA

POVRĆE

Češnjak, šparoge, morsko povrće, peršin, vodeni kres, cikla, kelj, brokoli, prokulice, kupus, mrkvca, cvjetača, celer, blitva, tikvice, raštika, krastavac, kelj, koraba, zelena salata, glive, gorušica, maslačak, grah, jesitvo cvijeće, luk, pastrnak,grašak, paprike.

VOĆE

Avokado, grejpfrut, limeta, limun, kokos, rajčica.

MASNOĆE 

ulje avokada, ulje kokosa, ulje bakalara, ulje konoplje, laneno i maslinovo ulje, ulje noćurka.

9

10

PROTEIN

Majčino mlijeko, kozje mlijeko, soja,lima grah, leća, jogurt, bademi, kesteni, bademi, laneno sjeme, sjemenje bundeve, tempeh, sjemenje tikve, suncokretovo sjeme, proso, proklijano sjemenje

DRUGO

Alkalna voda, pčelinji polen, granule lecitina, probiotičke kulture, zeleni sokovi povrtni, voskovi, prava morska sol, većina začina, kajenski i crveni, papar, mineralna voda, alkalna antioksidacijska voda, zeleni čaj.

ZAČINI

Cimet, curry, đumbir, gorušica, čili, papar, morska sol, sve začinske trave.

ORIJENTALNO POVRĆE

Maitake, daikon, korijen maslačka, shitake, kombu, resihi, nori, umeboshi, wakami morsko povrće.

KISELA HRANA

VOĆEulje avokada, ulje kokosa, ulje konoplje, laneno ulje, maslinovo ulje, ulje bakalara, sezamovo ulje, ulje noćurka, brusnice

ŽITARICEkolači od riže, kolači od pšenice, amarant, ječam, heljda, kukuruz, zob (prešana), quinoa, riža (sva), raž, kamut pšenica, konopljino sjeme, brašno

MLIJEČNI PROIZVODIkravlji sir, kozji sir, procesirani sir, ovčje mlijeko, putar

ORAŠASTI PLODOVIindijski orah, brazilski orah, kikiriki,, putar od kikirikija, tahini, orasi

10

11

ŽIVOTINSJKI PROTEINIgovedina, šaran, sve vrste školjki riba, janjetina, jastog, svinjetina, zečetina, losos, rakovi, tuna, puretina, teletina

TJESTENINA (BIJELA)rezanci, makaroni, špageti

DRUGOdestilirani ocat, bijeli kvasac, krumpiri

LIJEKOVI I KEMIKALIJElijekovi, medicinski lijekovi, psihodelici, pesticidi, herbicidi

ALKOHOLpivo, rakije, žestoka pića, vino

GRAHORICEcrni grah, slanutak, zeleni grašak, grah, leća

VODA I SOKOVIneke vode s povratnim ispiranjem, destilirana voda, voda dobivena obrnutom osmozom

ISPRAVAN OMJER pH

Kao što je naglašeno, potpuno je nemoguće da se rak pojavi u nekoj osobi koja se zdravo hrani, pije puno čiste vode i vježba. Da biste se ispravno hranili, osigurajte si 60% alkalnu prehranu i izbjegavajte proizvode koji su u većini kiseli, kao što su gazirana pića, slatkiši, brza hrana. Ne zloupotrebljavajte sol te je koristite što je manje moguće. Ako ste bolesni, idealno je da vam ishrana bude 80% alkalna. Imate li karcinom, savjet je da alkalizirate tijelo što je više moguće. To možete postići uz pomoć prehrane, vježbe, izbjegavanja stresa i dodatnog unosa hlorofila.

Loš odnos kiselog i baznog u krvi, odnosno poremećen pH krvi ostavlja razne posljedice na dijelove organizma.

Kardiovaskularni sistem: povišen krvni pritisak, poremećaj cirkulacije, vrtoglavica, migrena.

Koštano-mišićni sistem: giht, bolovi u mišićima, oštećenje međupršljenskih diskova, hroničan i akutan bol u leđima i vratu, reumatizam mehkog tkiva i zglobova, osteoporoza, artritis.

Dermatologija: opadanje kose, krti nokti, karijes, parodontoza, suva koža, gljivične bolesti, akne, celulit.

11

12

Metabolizam: višak kilograma, napadi gladi ili iznenadna želja za slatkim, dijabetes, kamen u bubregu.

ZAKLJUČAK I SAVJETI:

12

13

Da biste što bolje održavali balans kiselina i baza u tijelu: 

Žvačite hranu najmanje 35 puta, jer pljuvačka dodaje bazni kvalitet svakom zalogaju* zeleno lisnato povrće treba da bude bude dodatak svakom obroku* svakodnevno 25 minuta posvetite vežbama disanja, jer to poboljšava pH balans * umjerene vježbe pojačavaju detoksikaciju i eliminaciju kiselih supstanci iz tijela. 

SAVJET: vježbanje koje dovodi do iscrpljenosti stvara neželjenu kiselu reakciju!

LITERATURA:

Hemija , Aldina Kesić

http://www.biljeizdravlje.rs/code/navigate.php

13