Номер 803, страница 187 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

803. В 2015 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), опираясь на анализ последних научных данных, выпустила рекомендации сократить взрослым и детям ежедневное потребление свободных сахаров до менее чем 10 % от своего суммарного энергопотребления. На официальном сайте ВОЗ указано, что свободные сахара — это моносахариды и дисахариды, добавляемые в пищевые продукты и напитки производителями, поварами или потребителями, и сахара, естественно присутствующие в меде, сиропах, фруктовых соках и концентратах фруктовых соков.

а) Приведите структурные формулы глюкозы, мальтозы, крахмала. Какие из этих веществ являются моно- или дисахаридами? Можно ли отнести крахмал к свободным сахарам?

б) Суммарное энергопотребление ребенка в возрасте 5—6 лет составляет примерно 8000 кДж в сутки. В таблице указана примерная энергетическая ценность (кДж/г) основных компонентов продуктов питания:

Жиры Белки Углеводы

36 16 16

Пользуясь данными таблицы, рассчитайте, какую максимальную массу свободных сахаров может потребить 5—6-летний ребенок в сутки, чтобы не превысить норму, рекомендуемую ВОЗ.

в) Детские соки и нектары часто продаются в пакетиках объемом 200 мл. На одном из таких пакетиков указана пищевая ценность 100 мл нектара (рис. 24).

Пищевая ценность 100 мл нектара (средние значения):

углеводы, г: 11,0

белки, г: 0,4

клетчатка,г: 0,1

Природное содержание витамина С, мг: 10,0

Энергетическая ценность, кДж/ккал: 190/45

Рис. 24

Предположим, что все углеводы в составе нектара — это свободные сахара. Сколько пакетиков данного нектара может выпить 5—6-летний ребенок в сутки, чтобы не превысить норму потребления свободных сахаров, рекомендуемую ВОЗ?

а)

Глюкоза (химическая формула $C_6H_{12}O_6$) — это моносахарид. Структурно является шестиатомным альдегидоспиртом (альдогексозой). В растворах существует преимущественно в циклической форме (пиранозной или фуранозной).

Мальтоза (химическая формула $C_{12}H_{22}O_{11}$) — это дисахарид, состоящий из двух остатков молекул α-глюкозы, соединенных гликозидной связью.

Крахмал (общая формула $(C_6H_{10}O_5)_n$) — это полисахарид, макромолекулы которого состоят из длинных цепей остатков α-глюкозы.

Из перечисленных веществ глюкоза является моносахаридом, а мальтоза — дисахаридом.

Согласно определению ВОЗ, приведенному в задаче, свободные сахара — это моносахариды и дисахариды. Крахмал является полисахаридом, поэтому его нельзя отнести к свободным сахарам по данному определению.

Ответ: Глюкоза – моносахарид, мальтоза – дисахарид. Крахмал не относится к свободным сахарам, так как является полисахаридом.

б)

Дано:

Суточное энергопотребление ребенка ($E_{общ}$) = 8000 кДж

Рекомендованная доля свободных сахаров < 10% от $E_{общ}$

Энергетическая ценность углеводов ($q_{у}$) = 16 кДж/г

Найти:

Максимальную массу свободных сахаров в сутки ($m_{max}$) - ?

Решение:

1. Найдем максимальное количество энергии, которое может быть получено из свободных сахаров, согласно рекомендации ВОЗ. Это 10% от суточного энергопотребления:

$E_{сахар} = E_{общ} \times 10\% = 8000 \, \text{кДж} \times 0,10 = 800 \, \text{кДж}$

2. Свободные сахара являются углеводами. Зная их энергетическую ценность (16 кДж/г), рассчитаем максимальную массу, которую может потребить ребенок в сутки:

$m_{max} = \frac{E_{сахар}}{q_{у}} = \frac{800 \, \text{кДж}}{16 \, \text{кДж/г}} = 50 \, \text{г}$

Ответ: Максимальная масса свободных сахаров, которую может потребить 5–6-летний ребенок в сутки, составляет 50 г.

в)

Дано:

Объем одного пакетика нектара ($V_{пак}$) = 200 мл

Содержание углеводов в 100 мл нектара ($m_{угл/100мл}$) = 11,0 г

Максимальная суточная масса свободных сахаров ($m_{max}$) = 50 г

Предположение: все углеводы в составе нектара — это свободные сахара.

Найти:

Количество пакетиков нектара в сутки (N) - ?

Решение:

1. Рассчитаем массу свободных сахаров (углеводов) в одном пакетике нектара объемом 200 мл:

$m_{пак} = m_{угл/100мл} \times \frac{V_{пак}}{100 \, \text{мл}} = 11,0 \, \text{г} \times \frac{200 \, \text{мл}}{100 \, \text{мл}} = 22,0 \, \text{г}$

2. Определим, сколько пакетиков нектара можно выпить, чтобы не превысить суточную норму потребления свободных сахаров (50 г):

$N = \frac{m_{max}}{m_{пак}} = \frac{50 \, \text{г}}{22,0 \, \text{г}} \approx 2,27$

Поскольку ребенок может выпить только целое количество пакетиков, для соблюдения нормы необходимо округлить полученное значение в меньшую сторону до ближайшего целого числа.

Ответ: 5–6-летний ребенок может выпить 2 пакетика данного нектара в сутки, чтобы не превысить норму потребления свободных сахаров, рекомендуемую ВОЗ.