Что относится к смесям
Вещества и смеси в химии — чем отличаются
Что такое чистое вещество — понятие
Чистые вещества — индивидуальные, состоящие из частиц одного типа. Чистое вещество может являться простым веществом (состоять из атомов одного элемента) или соединением (состоять из атомов нескольких элементов). Такие вещества необходимы для изучения их индивидуальных свойств и для получения новых соединений. Например, дистиллированная вода является чистым веществом, так как состоит из одинаковых частиц, которые являются молекулами воды.
Чем отличается от смеси, пример
Смесь — система, образующаяся при смешивании нескольких различных по свойствам веществ. Их называют компонентами смеси. Примесь — компонент, который обладает массой в десятки раз меньшей массы другого компонента.
Отличия чистых веществ от смеси:
Однородные и неоднородные смеси
Смеси можно классифицировать по агрегатному состоянию и внешним признакам. Смеси могут находиться в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии.
Однородные или гомогенные смеси — те, в которых вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Невооруженным глазом или с помощью микроскопа нельзя увидеть границу между компонентами.
Неоднородные или гетерогенные смеси — вид смесей, в которых частицы различных компонентов можно обнаружить невооруженным глазом или с помощью микроскопа.
Для классификации смесей обращают внимание на агрегатное состояние того вещества, в среде которого оказывается распределено другое вещество. Для таких систем также вводятся условные обозначения: агрегатное состояние частиц, распределенных в среде, агрегатное состояние среды.
Распространенным примером однородных газообразных смесей является воздух, который является смесью азота, кислорода, аргона, углекислого газа, водяного пара и других примесей.
К неоднородным газовым смесям относятся туманы (частицы жидкости в газе) и дымы (твердое в газе), имеющие общее название — аэрозоли.
Растворами называют жидкие однородные смеси. Примеры: морская вода; медицинский спирт; нашатырный спирт.
К неоднородным жидким смесям относятся, например взвесь песка в воде, молоко (капельки жира в жидкости), мыльная пена (пузырьки газа в жидкости).
К однородным твердым смесям относятся сплавы, например, латунь — сплав меди с цинком.
К неоднородным твердым смесям относятся, например пемза (пузырьки газа в твердом веществе), жемчуг, гранит.
Методы разделения смесей и очистки веществ
Неоднородные смеси неустойчивы во времени под действием силы тяжести. Поэтому в них происходит самопроизвольный процесс разделения смесей — отстаивание. Составные вещества с меньшей плотностью всплывают, а с большей — оседают. Например, так можно отделить мел от воды.
Для ускорения процесса осаждения вещества используют центрифугирование — разделение смеси под действием центробежной силы, для этого используются аппараты со вращающимися емкостями (центрифуги). При вращении твердые частицы оседают на дно, легкие — всплывают на поверхность.
После отстаивания или центрифугирования надосадочную жидкость отделяют от осадка методом декантации (сливают с осадка).
Для разделения смесей веществ, агрегатные состояния веществ в которых различаются, используют также фильтрование. В процессе фильтрования смесь пропускают через пористый материал — фильтр, на нем задерживаются частицы с размером большим, чем размеры пор. Жидкость и частицы меньшего размера проходят через фильтр.
В частных случаях неоднородные смеси разделяют благодаря магнитным свойствам компонентов. Это называется магнитная сепарация. Взаимодействие частиц железа с магнитом позволяет отделить их от смеси с порошком серы.
Если смесь является раствором тугоплавкого твердого вещества в жидкости используют выпаривание. Смесь нагревают до полного или частичного испарения жидкости, в результате в емкости остается твердое вещество.
Для разделения жидких однородных смесей используют метод дистилляции или перегонки. Смесь нагревают, при этом компоненты испаряются поочередно, начиная с самого легкокипящего. Пары отводят, конденсируют на холодных поверхностях, в результате получают индивидуальные компоненты.
Так получают, например, очищенную от примесей воду, именно из-за этого ее называют дистиллированной. Этот метод также широко применяется в нефтяной промышленности для разделения на фракции.
На каких свойствах веществ основано разделение смесей
Можно сделать вывод: разделение смесей основано на том, что у компонентов различается плотность, магнитные свойства, агрегатное состояние, температура кипения и другие свойства.
Лекция по Химии на тему «Чистые вещества и смеси»
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА: ХИМИЯ
Тема: Чистые вещества и смеси. Дисперсные системы
Ознакомьтесь с лекционным материалом по теме.
Выполните задания проверочной работы по теме: «Чистые вещества и смеси. Дисперсные системы».
1. Что является чистым веществом в отличии от смесей?
2. Что относится к неоднородным смесям?
4. Что относится к однородным смесям?
5. Что является твёрдой смесью?
6. Что как правило, происходит с твёрдым веществам в процессе растворения при повышении температуры?
7. Как называется способ очистки неоднородной смеси?
8. Распределите дисперсные системы на отдельные группы в зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды:
жидкие среды организма, песчаные бури, воздух, попутный газ с капельками нефти, крем, пены, цветные стекла, текстильные ткани, шипучие напитки, медицинские и косметические средства, пористый шоколад, молоко, кирпич и керамика, природный газ, влажная почва, горные породы, строительные растворы, пасты, смог, порошки, нефть, пыль в воздухе, гели, дымы, сплавы, туман, золи.
Заполните таблицу «Дисперсные системы»:
Г – газообразное вещество; Ж – жидкое вещество; Т – твердое вещество
9. Установите соответствие между примерами дисперсных систем и их названием:
3) коллоидный раствор
10. Рассмотрите рисунок, изображающий дисперсную систему. Назовите ее основные компоненты:
Чистые вещества и смеси
Чистое вещество содержит частицы только одного вида. Примерами могут служить серебро (содержит только атомы серебра), серная кислота и оксид углерода (IV) (содержат только молекулы соответствующих веществ). Все чистые вещества имеют постоянные физические свойства, например, температуру плавления (Тпл) и температуру кипения (Ткип).
Вещество не является чистым, если содержит какое-либо количество одного или нескольких других веществ – примесей.
Загрязнения понижают температуру замерзания и повышают температуру кипения чистой жидкости. Например, если в воду добавить соль, температура замерзания раствора понизится.
Смеси состоят из двух или более веществ. Почва, морская вода, воздух – все это примеры различных смесей. Многие смеси могут быть разделены на составные части – компоненты – на основании различия их физических свойств.
Особенностью гетерогенной смеси является то, что мы можем наблюдать поверхность раздела между ее компонентами. При переходе из одной фазы компонента в другую его свойства резко изменяются. Гетерогенные смеси иначе называются дисперсные системы. Дисперсные системы состоят из дисперсионной среды (растворитель, непрерывная фаза) и дисперсной фазы (растворенного вещества или прерывистой фазы)
К дисперсным системам относятся:
— суспензии, смесь, состоящая из твердой и жидкой фазы (обозначение Т/Ж; Т- дисперсная фаза, Ж – дисперсионная среда)- эмульсии, смесь из 2-х и более несмешивающихся жидкостей (обозначение – Ж/Ж. Дисперсная фаза и дисперсионная среда жидкости различающиеся по плотности и температурам кипения).
Более подробно данные системы будут рассмотрены в теме растворы и дисперсные системы.
Методы разделения смесей
Традиционными методами, которые используются в лабораторной практике с целью разделения смесей на отдельные компоненты, являются:
· декантация ( в химической лабораторной практике и химической технологии механическое отделение твёрдой фазы дисперсной системы (суспензии) от жидкой путём сливания раствора с осадка),
· разделение с помощью делительной воронки,
· перегонка (в том числе фракционная перегонка),
Фильтрование. Для отделения жидкостей от взвешенных в ней мелких твердых частиц применяют фильтрование, т.е. процеживание жидкости через мелкопористые материалы – фильтры, которые пропускают жидкость и задерживают на своей поверхности твердые частицы. Жидкость, прошедшая через фильтр и освобожденная от находившихся в ней твердых примесей, называется фильтратом.
В лабораторной практике часто применяют гладкие и складчатые бумажные фильтры, сделанные из непроклеенной фильтровальной бумаги.
Для фильтрования горячих растворов (например, с целью перекристаллизации солей), применяют специальную воронку для горячего фильтрования с электрическим или водяным обогревом).
Выпаривание – этот метод предусматривает удаление растворителя, например, воды из раствора в процессе нагревания его в выпарительной фарфоровой чашке. При этом выпариваемая жидкость удаляется, а растворенное вещество остается в выпарительной чашке.
Кристаллизация – это процесс выделения кристаллов твердого вещества при охлаждении раствора, например, после его упаривания. Следует иметь в виду, что при медленном охлаждении раствора образуются крупные кристаллы. При быстром охлаждении (например, при охлаждении проточной водой) образуются мелкие кристаллы.
Фракционная перегонка (дистилляция) применяется для разделения смесей жидкостей с различными температурами кипения. Жидкость с меньшей температурой кипения закипает быстрее и раньше проходит через фракционную колонку (или дефлегматор). Когда эта жидкость достигает верха фракционной колонки, то попадает в холодильник, охлаждается водой и через аллонж собирается в приемник (колбу или пробирку).
Фракционной перегонкой можно разделить, например, смесь этанола и воды. Температура кипения этанола 78 0 С, а воды 100 0 С. Этанол испаряется легче и первым попадает через холодильник в приемник.
Возгонка – метод применяется для очистки веществ, способных при нагревании переходить из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние. Далее пары очищаемого вещества конденсируются, а примеси, не способные возгоняться, отделяются.
Дисперсные системы и их классификация
В лабораториях и промышленности чаще всего имеют дело не с индивидуальными веществами, а с гомогенными или гетерогенными смесями двух или более веществ.
Системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом веществе, называют дисперсными. Дисперсные системы состоят из дисперсионной среды и дисперсной фазы. Дисперсионная среда – вещество, образующее сплошную непрерывную фазу, в которой происходит распределение другого вещества в виде раздробленных частиц того или иного размера – (дисперсной фазы).
Вещество, которое распределяется в дисперсионной среде, называется дисперсной фазой (понятие «фаза» здесь не строгое).
Существуют две классификации дисперсных систем:
По размеру частиц дисперсной фазы системы делят на:
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию приведена в таблице:
Классификация дисперсных систем по агрегатному
состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы
Готовимся к ЕГЭ заблаговременно
Продолжение. Начало см. в № 1/2010
Итоговый тест по теме.
1. Смесью является:
а) углекислый газ; б) вода;
2. Кислород в соединениях, как правило, проявляет валентность, равную:
а) IV; б) II; в) VI; г) III.
3. Массовая доля (в %) кислорода в триоксиде серы (SO3) равна:
а) 60; б) 40; в) 50; г) 33.
4. Объем какой-либо порции вещества можно определить по формуле:
а) 
= m / M; б) = V / VM;
в) V = • VM; г) N = • NA.
5. Реакция, уравнение которой
относится к реакциям:
а) разложения; б) соединения; в) замещения.
1. Смесью не является:
а) сера; б) морская вода;
в) каменный уголь; г) молоко.
2. Водород в соединениях проявляет валентность, равную:
а) I; б) II; в) III; г) IV.
3. Массовая доля (в %) кислорода в кварце (SiO2) равна:
а) 27; б) 47; в) 53; г) 73.
4. Массу какой-либо порции вещества можно определить по формуле:
а) = m / M; б) = V / VM;
в) m = • M; г) N = • NA.
5. Реакция, уравнение которой
относится к реакциям:
а) разложения; б) соединения; в) замещения.
1. К однородным смесям относится:
а) смесь воды с маслом; б) керосин;
в) каменный уголь; г) молоко.
2. Валентность кремния в оксиде кремния (SiO2) равна:
а) II; б) III; в) IV; г) VI.
3. Массовая доля (в %) водорода в метане (CH4) равна:
а) 25; б) 50; в) 75; г) 10.
4. Масса 2 моль серной кислоты (H2SO4) равна (в г):
а) 980; б) 98; в) 49; г) 196.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме
1. Из названных веществ, смесей и тел укажите вещество, встречающееся в природе:
а) вода; б) сахарный сироп;
2. Валентность хлора в оксиде хлора (Cl2O7) равна:
а) II; б) III; в) V; г) VII.
3. Массовая доля (в %) водорода в пероксиде водорода (H2О2) равна:
а) 25; б) 50; в) 94; г) 6.
4. Пять моль сернистого газа (SO2) занимают объем (в л):
а) 22,4; б) 11,2; в) 28; г) 112.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме
1. Из названных веществ, смесей и тел укажите смесь, встречающуюся в природе:
а) природный газ; б) сахарный сироп;
2. Валентность железа в оксиде железа (Fe2O3) равна:
а) II; б) III; в) V; г) VI.
3. Массовая доля (в %) натрия в тиосульфате натрия (Na2S2O3) равна:
а) 29; б) 71; в) 14,5; г) 41.
4. Какое количество вещества составляют 44,8 л углекислого газа?
а) 1 моль; б) 2 моль; в) 0,5 моль; г) 10 моль.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме
1. Из названных веществ, смесей и тел укажите вещество, встречающееся в природе:
а) свеча; б) сахарный сироп;
в) каменная соль; г) камень.
2. Валентность углерода в метане (СН4) равна:
3. Массовая доля (в %) водорода в этиловом спирте (C2H6O) равна:
а) 87; б) 52; в) 48; г) 13.
4. Масса 3 моль азотной кислоты (HNO3) равна:
а) 63; б) 126; в) 189; г) 630.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме:
1. Из названных веществ, смесей и тел укажите смесь, встречающуюся в природе:
а) алюминий; б) сахарный сироп;
в) поваренная соль; г) воздух.
2. Валентность железа в оксиде железа (FeO) равна:
а) II; б) III; в) V; г) VI.
3. Массовая доля (в %) серы в тиосульфате натрия (Na2S2O3) равна:
а) 40,5; б) 59; в) 71; г) 29.
4. Какое количество вещества составляют 12,04•10 23 молекул аммиака (NH3)?
а) 1 моль; б) 2 моль; в) 3 моль; г) 4 моль.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме
1. Делительную воронку применяют для разделения веществ:
а) с одинаковой плотностью;
б) с различной растворимостью;
в) с одинаковыми размерами частиц;
г) не смешивающихся между собой.
2. Валентность фосфора в оксиде фосфора (P2O5) равна:
а) II; б) III; в) V; г) VII.
3. Массовая доля (в %) углерода в этиловом спирте (C2H6O) равна:
а) 87; б) 52; в) 48; г) 13.
4. Какое количество вещества составляют 11,2 литра сероводорода (H2S)?
а) 0,5 моль; б) 1 моль; в) 2 моль; г) 4 моль.
5. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, проходящей по схеме
1. Фильтрование применяют при разделении неоднородных смесей, если вещества обладают:
а) разной плотностью;
б) различной растворимостью;
в) разными температурами плавления;
г) разными температурами кипения.
2. Укажите группу, в которой находятся только элементы с постоянной валентностью, равной двум:
а) N, O, S, Hg; б) P, O, Fe, Cu;
в) N, K, F, H; г) Ba, Mg, Zn, Ca.
3. Содержание железа выше всего в:
а) сульфиде железа(II) (FeS);
б) оксиде железа(II) (FeO);
в) хлориде железа(III) (FeCl3);
4. Углекислый газ массой 88 г занимает объем (в л):
а) 22,4; б) 44,8; в) 11,2; г) 112.
5. Для получения 142 г оксида фосфора(V) необходимо, чтобы прореагировали между собой:
а) 31 г фосфора и 16 г кислорода;
б) 62 г фосфора и 32 г кислорода;
в) 62 г фосфора и 80 г кислорода;
г) 124 г фосфора и 160 г кислорода.
1. Дистилляцию (перегонку) применяют при разделении однородных смесей, если вещества обладают:
а) разной плотностью;
б) различной растворимостью;
в) разными температурами кипения;
г) разными размерами частиц.
2. Укажите группу, в которой находятся только элементы с постоянной валентностью, равной единице.
а) N, O, S, H; б) F, Cl, Fe, Ca;
в) Na, K, F, H; г) Cu, Mg, Zn, Hg.
3. Содержание серы выше всего в:
4. Вода массой 54 г состоит из:
а) 6,02•10 23 молекул;
б) 1,204•10 24 молекул;
в) 1,806•10 24 молекул;
г) 3,01•10 23 молекул.
5. Для получения 102 г оксида алюминия необходимо, чтобы прореагировали между собой:
а) 27 г алюминия и 16 г кислорода;
б) 27 г алюминия и 32 г кислорода;
в) 54 г алюминия и 48 г кислорода;
г) 108 г алюминия и 96 г кислорода.
О т в е т ы
Тест 1. Предмет химии. Чистые вещества и смеси.
Лабораторная посуда и оборудование
Тест 2. Атомы и молекулы.
Простые и сложные вещества. Валентность
Тест 3. Расчеты по химическим формулам
Ответы к тесту по химии «Чистые вещества и смеси. Способы разделе
Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей
А1. Что является чистым веществом в отличие от смеси?
1) чугун 2) пищевая сода 3) воздух 4) морская вода
А2. Что относится к неоднородным смесям?
1) смесь кислорода и азота 3) снежный наст
2) мутная речная вода 4) кисель
А3. Жидкая смесь — это смесь, в которой:
1) газообразные частицы распределены в жидкости
2) газообразные частицы распределены в газе
3) жидкость раздроблена в другой жидкости
4) твердые частицы распределены в жидкости
А4. Что относится к однородным смесям?
1) речной ил 2) кровь 3) раствор поваренной соли 4) молоко
А5. Что является твердой смесью?
1) раствор глюкозы 2)сталь 3) раствор спирта 4) раствор сульфата калия
А6. Что, как правило, происходит с твердым веществом в процессе растворения при повышении температуры?
1) его растворимость понижается
2) его растворимость не изменяется
3) его растворимость повышается
4) его растворимость сначала понижается, а потом повышается
А7. Какой фактор не влияет на растворимость углекислого газа в воде?
1) температура 3) скорость пропускания тока газа
2) давление 4) химическое взаимодействие газа с водой
А8. Как называется способ очистки неоднородной смеси?
1) дистилляция 2) фильтрование 3) выпаривание 4) нагревание
А9. Какое количество веществ необходимо для приготовления 10%-го раствора соли?
1) 10 г соли и 100 г воды 3) 30 г соли и 300 г воды
2) 20 г соли и 180 г воды 4) 40 г соли и 350 г воды
Ответ подтвердите вычислениями.
С1. Какую массу воды необходимо прилить к 200 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 30% для приготовления раствора с массовой долей гидроксида натрия 6%? Ответ подтвердите вычислениями.
С2. Предложите способы разделения смеси:
а) древесных опилок и сахара;
Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей
А1. Что является чистым веществом в отличие от смеси?
1) воздух 2) нержавеющая сталь 3) «царская водка» 4) сахароза
А2. Что относится к однородным смесям?
1) смог 2) раствор спирта 3) молоко 4) воздух
АЗ. Твердая смесь — это смесь, в которой:
1) газообразные частицы распределены в жидкости
2) газообразные частицы распределены в газе
3) одна жидкость раздроблена в другой, не растворяющей ее жидкости
4) твердые частицы распределены в твердом веществе
А4. Что является неоднородной смесью?
1) раствор йода в спирту 3) раствор щелочи
2) раствор сульфата меди (II) 4) молоко
А5. Как называется способ очистки однородной смеси?
1) фильтрование 2) охлаждение 3) выпаривание 4) отстаивание
А6. Что происходит с газами в процессе растворения при повышении температуры?
1) их растворимость понижается
2) их растворимость не изменяется
3) их растворимость повышается
4) их растворимость сначала понижается, а потом повышается
А7. Какой газ растворяется только при пропускании воздуха через воду?
1) только кислород 2) только азот 3) кислород и азот 4) углекислый газ
А8. Что является газообразной смесью?
1) воздух 3) смесь водорода и кислорода
2) газированный напиток 4) нефть
А9. Какое количество веществ необходимо для приготовления 10%-го раствора соли?
1) 1 г соли и 9 г воды 3) 3 г соли и 17 г воды
2) 2 г соли и 20 г воды 4)4г соли и 46 г воды
Ответ подтвердите вычислениями.
С1. Из 280 г 25%-го раствора некоторой соли при охлаждении выделилось 32,9 г осадка. Какова массовая доля соли (в процентах) в оставшемся растворе? Ответ подтвердите вычислениями.
С2. Предложите способы разделения смеси:
а) речного песка и поваренной соли;
профильтруем. Древесные опилки останутся на фильтре, мы получим смесь, состоящую из воды и растворенного в ней сахара, которую разделим с помощью выпаривания;
Сухие молочные смеси в питании детей первого года жизни
Поддержка полноценного грудного вскармливания является одной из важнейших задач не только медицинских работников и специалистов в области детского питания, но и всего общества в целом (1, 2). Тем не менее, несмотря на большие усилия в этом направлении, значительная часть женщин, начав кормить новорожденного ребенка грудью, в силу различных причин, преимущественно психоэмоционального, а также бытового характера, в 3-4 месяца (а в ряде случаев и раньше) прекращает грудное вскармливание. В этих случаях чрезвычайно важно обеспечение оптимального искусственного вскармливания, которое, хотя и не может заменить материнское молоко, но способно обеспечить правильный рост и развитие ребенка (1, 2).
Не вызывает сомнений, что единственным научно обоснованным современным подходом к организации искусственного вскармливания является использование специализированных продуктов детского питания промышленного производства, сухих и жидких молочных смесей, которые в настоящее время делят на три группы:
стартовые смеси (заменители женского молока), предназначенные для питания детей с рождения до 6 месяцев, обозначаемые за рубежом как infant formula, например «Агуша-1» («Вимм-Билль-Данн», Россия); «Нутрилак 0-6» («Нутритек», Россия); «Малютка 1» («Истра-Нутриция», Россия); «Тёма 1» («Юнимилк», Россия/Германия); «Humana 1» (Humana GmbH, Германия); «НАН 1» («Нестле», Швейцария); «Нутрилон 1» (Нутриция, Голландия) «Сэмпер Бэби 1» (Hero AG, Швейцария) и др.;
последующие смеси, предназначенные для питания детей с 6 месяцев до года, а при необходимости и более старших детей (follow up formula – по терминологии зарубежных авторов), например «Фрисолак 2» («Фризленд Фудс», Голландия); «Сэмпер Бэби 2» (Hero AG, Швейцария); «Энфамил 2» («Мид Джонсонс Нутришиналс», США) и др.;
смеси, рекомендуемые детям с 0 до 12 месяцев, например «Нутрилак 0-12» («Нутритек», Россия); «Бэби» («Дрога Колинска», Словения/Дания); «НАН» жидкий («Нестле», Швейцария); «Микамилк Экстра плюс» (Бельгия); «MDмил» (Франция) и др.
Каждая из этих групп молочных смесей может быть представлена сухими и жидкими (готовыми к употреблению), пресными и сквашенными продуктами. В течение многих лет смеси делили также по степени их приближения (адаптации) к составу и свойствам женского молока, выделяя, таким образом, адаптированные и частично адаптированные смеси (1).
Однако в последние годы различия между этими группами смесей в значительной мере сократились, поскольку большая часть производителей и стартовых, и последующих смесей выпускают продукты, приближенные к составу женского молока. Определения указанных групп молочных смесей, содержащиеся в Федеральном законе № 88-ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» и проекте технического регламента «О безопасности продуктов детского питания», представлены в таблице.
Выдающиеся достижения современной химии, биохимии, технологии молока и молочных продуктов и других смежных дисциплин позволили в настоящее время создать широкую гамму молочных смесей, приближенных к составу женского молока по всем компонентам – белковому, жировому, углеводному, витаминному и минеральному.
Адаптация белкового компонента заключается прежде всего в снижении общего уровня белка (с 2,8 г/100 мл в коровьем молоке до 1,4-1,6 г/100 мл (и даже 1,2 г/100 мл) в готовой к употреблению молочной смеси, что в большей мере соответствует уровню белка в женском молоке (0,8-1,2 г/100 мл). Снижение содержания белка в заменителях женского молока позволяет устранить возможное неблагоприятное влияние избытка белка на азотистый и минеральный обмен грудного ребенка, функции его пищеварительного тракта и незрелых почек. Однако снижение общего содержания белка в молочных смесях не может носить чисто механический характер, а должно сопровождаться качественным изменением состава белкового компонента смесей с увеличением относительной квоты белков с высокой биологической ценностью (в частности лактальбумина) (3-6).
Другим, более традиционным направлением адаптации является введение в состав заменителей женского молока белков молочной сыворотки.
В серии исследований, проведенных преимущественно в 80-е годы прошлого столетия, были получены данные о преимуществах продуктов, обогащенных белками молочной сыворотки, перед казеин-доминирующими формулами (КДФ). Было показано, что молочные смеси, обогащенные сывороточными белками, т.е. те, в которых на долю белков молочной сыворотки приходится не менее 50-60% общего количества белка в молочной смеси, образуют в желудке под влиянием желудочного сока более нежный и рыхлый сгусток в сравнении с КДФ, что, возможно, связано с более высоким содержанием кальция и фосфора в КДФ, чем в формулах, обогащенных сывороточными белками (ФОСБ). Это обеспечивает большую степень атакуемости такого сгустка пищеварительными ферментами и, вследствие этого, более высокую скорость освобождения желудка от смеси (7-9).
В литературе имеются также данные о том, что ФОСБ оказывают более благоприятное влияние, чем КДФ на состав кишечной микрофлоры, что, вероятно, и лежит в основе более редкого возникновения запоров при использовании ФОСБ, чем КДФ (10, 11).
Имеются также единичные указания на лучшие показатели азотистого обмена, в частности, более низкое содержание в крови мочевины и более высокое содержание альбумина, свидетельствующие о лучшей утилизации белков ФОСБ, чем КДФ (11).
В ряде работ рассматривается также ключевой вопрос качества молочных смесей как «заменителей» женского молока – степень их близости к аминокислотному составу белков женского молока. Несмотря на то, что ФОСБ ближе, чем КФ к женскому молоку по содержанию цистеина, в них, так же как и в КФ, ниже содержание триптофана – предшественника серотонина, играющего важную роль в регуляции процессов торможения в центральной нервной системе и реализации ряда других физиологических функций. ФОСБ содержат избыток треонина, метионина и лизина, а КФ – избыток тирозина и фенилаланина. Таким образом, ни один вид рассматриваемых молочных смесей, ни ФОСБ, ни КФ, не соответствует по своему аминокислотному составу женскому молоку, что еще раз подтверждает уникальность женского молока для питания младенцев (12-14).
В противовес рассмотренным выше работам в ряде других исследований не было выявлено существенных отличий эффективности в питании младенцев ФОСБ и КДФ при использовании в качестве критериев динамики роста и некоторых показателей азотистого метаболизма (15-17).
Подводя итог, можно заключить, что имеющиеся в литературе данные, полученные в основном в 80-90-е годы прошлого столетия, не позволяют прийти к однозначному заключению о существенных и достоверных преимуществах ФОСБ над КДФ. Тем не менее представленные исследования и длительный опыт практического применения различных видов молочных смесей в питании младенцев, в том числе и в нашей стране, позволяют нам, так же как и большинству специалистов в области педиатрической нутрициологии, считать более целесообразным использование в качестве базисных заменителей женского молока смесей на основе комбинации казеина и белков молочной сыворотки (т.е. ФОСБ). В то же время следует указать на некоторые особенности КДФ, которые предопределяют предпочтительность использования у части детей именно этих формул, а не ФОСБ. К числу этих особенностей относятся относительно меньшая аллергенность КДФ в сравнении с ФОСБ (поскольку КДФ содержат значительно меньшие количества лактальбумина – наиболее аллергенного белка коровьего молока), большее содержание в КДФ, чем в ФОСБ опиоидноподобных пептидов, возникающих при расщеплении казеина, и, наконец, по-видимому, большая насыщаемость при назначении детям КДФ, чем ФОСБ (1, 9).
Большинство адаптированных заменителей женского молока, предназначенных для детей первого полугодия жизни, содержит также таурин – свободную (т.е. не входящую в состав белков) аминокислоту, необходимую для построения сетчатки и головного мозга, всасывания жиров (образования парных желчных кислот) и др. Эта аминокислота для детей первых недель и месяцев жизни, особенно недоношенных, относится к числу незаменимых, а в более старшем возрасте образуется в организме из других аминокислот – цистеина и серина (1, 2). В связи с этим, с нашей точки зрения, включение таурина в «последующие формулы» является недостаточно обоснованным, и этот вопрос требует дальнейшего изучения.
Адаптация жирового компонента молочных смесей направлена в первую очередь на приближение их жирнокислотного состава к составу женского молока, поскольку коровье молоко содержит существенно меньше незаменимых ПНЖК, чем женское. Важным при этом является обеспечение достаточного уровня линолевой кислоты (не менее 10-15% общего содержания жирных кислот), оптимального соотношения между w-6 и w-3 ПНЖК, которое составляет в женском молоке 10 : 1-7 : 1, и оптимального соотношения витамина Е и ПНЖК (1, 2, 18).
Нарушение этих требований неизбежно ведет к существенным нарушениям метаболизма, поскольку и w-6 жирные кислоты (линолевая), и w-3 жирные кислоты (линоленовая, докозагексаеновая и эйкозапентаеновая), являясь эссенциальными для человека и особенно для детей раннего возраста, выполняют ряд ключевых функций в организме (19-21). При этом важен именно оптимальный уровень этих кислот в продукте, поскольку их избыток или снижение соотношения между витамином Е – основным антиоксидантом – и количеством ПНЖК в заменителях может вести к неблагоприятным последствиям и прежде всего к усилению перекисного окисления липидов, а нарушение соотношения между w-6 и w-3 жирными кислотами в смеси сопровождается изменением соотношения в организме ребенка различных классов эйкозаноидов, играющих важную роль в регуляции различных физиологических реакций (19-23). Для обеспечения адекватного содержания в заменителях женского молока w-3 жирных кислот ранее в состав продуктов вводили соевое масло, содержащее до 10% g-линоленовой кислоты, которая является метаболической предшественницей эйкозапентаеновой и докозагексаеновой жирных кислот. Однако позднее было установлено, что организм детей первых недель жизни и особенно недоношенных детей не способен образовывать эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты из линоленовой кислоты вследствие незрелости ферментативной системы, катализирующей эту реакцию. Поэтому были разработаны заменители женского молока, содержащие эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты, источником которых служат препараты очищенного рыбьего жира (21-23).
При этом весьма существенным является обеспечение правильного соотношения в смесях длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот ω-6 и ω-3 семейства – арахидоновой (20 : 4 ω-6), докозагексаеновой (22 : 6 ω-3), эйкозапентаеновой (20 : 5 ω-3), в особенности учитывая данные о возможном неблагоприятном действии избытка эйкозапентаеновой кислоты на рост детей. Современные рекомендации по оптимальному соотношению в смесях ДЦПНЖК w-6 и w-3 семейств представлены в документе «Дополнения и изменения № 10 к СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»:
Для адаптации углеводного компонента молочной смеси в нее добавляют лактозу, уровень которой в коровьем молоке значительно ниже, чем в женском. Лактоза – основной углеводный компонент женского молока, обладающий рядом важных физиологических эффектов: лактоза оказывает положительное влияние на абсорбцию минеральных веществ (кальция, а также цинка, магния и др.) в кишечнике; способствует развитию в пищеварительном тракте ребенка бифидо- и лактобактерий, которые угнетают размножение ряда условно-патогенных и патогенных микроорганизмов. Вместе с тем, ряд авторов относит к недостаткам заменителей женского молока, содержащих только лактозу, их высокую осмолярность. Это является одной из причин широкого распространения заменителей женского молока, включающих смесь лактозы с декстринмальтозой (мальтодекстрином) – низкомолекулярным полимером глюкозы. Частичная замена лактозы декстринмальтозой (до 25% общего содержания углеводов) позволяет снизить осмолярность молочных смесей. К тому же декстринмальтоза хорошо утилизируется в кишечнике, оказывает положительное влияние на его микрофлору. Она медленно всасывается и постепенно поступает в кровь, в связи с чем дети, получающие этот углевод, дольше не испытывают чувства голода и способны выдерживать более длительные интервалы между кормлениями, чем при кормлении смесями, содержащими только лактозу. Вместо чистой декстринмальтозы в молочные смеси нередко вводят различные виды патоки, глюкозный и кукурузный сиропы или солодовый экстракт, содержащие значительные количества декстринмальтозы (1, 2, 18).
К современным принципам адаптации коровьего молока к женскому относится также оптимизация минерального состава смесей. Коровье молоко содержит значительно больше солей, особенно кальция, фосфора, натрия и калия, чем женское. Потребление детьми первых месяцев жизни кефира, коровьего молока и других неадаптированных цельномолочных продуктов оказывает значительную нагрузку на канальцевый аппарат почек и пищеварительные железы, вызывает нарушения водно-электролитного баланса, усиливает выведение жиров в виде кальциевых солей и др. Именно поэтому неадаптированные молочные продукты не рекомендуются в нашей стране детям первых 8 месяцев жизни, а в США – на протяжении всего первого года жизни. Адаптация минерального состава молочных смесей направлена в первую очередь на снижение общего содержания минеральных солей (кальция, калия, фосфора, натрия и др.) и обеспечение оптимальной осмолярности смеси (не более 290-300 мосм/л). В то же время в смеси дополнительно вводят ряд микроэлементов, содержание которых ниже в коровьем, чем в женском молоке (железо, цинк, медь, йод, селен, марганец и др.) (1, 2, 18).
В женском молоке, в отличие от коровьего, присутствуют специальные транспортные белки, обеспечивающие высокую усвояемость микроэлементов, содержащихся в относительно небольших количествах. Поэтому для того, чтобы обеспечить детей теми же количествами микронутриентов, которые поступают с женским молоком, их содержание в заменителях должно быть выше.
Вместе с тем, в последние годы в работах шведских исследователей активно обсуждается вопрос об оптимальном содержании в смесях железа: по мнению этих исследователей, содержание железа в стартовых смесях не должно превышать 2-3 мг/л (24). С нашей точки зрения, такая рекомендация не соответствует российским условиям с учетом значительной распространенности в РФ железодефицитной анемии (до 20-30% общего числа детей первого года жизни).
Наряду с микроэлементами, в смеси вносят необходимые количества водо- и жирорастворимых витаминов (включая витамин K), причем с учетом более низкой усвояемости витаминов из коровьего молока, чем из женского, их содержание, так же как и содержание минеральных веществ, должно быть несколько выше, чем физиологические потребности в этих нутриентах.
Помимо витаминов и микроэлементов, в женском молоке были обнаружены также нуклеотиды, биосинтез которых в организме младенцев ограничен. В связи с этим при определенных ситуациях (интенсивный рост, острые заболевания и др.) у детей, лишенных женского молока, может возникнуть дефицит этих соединений, являющихся предшественниками нуклеиновых кислот, АТФ и других важных биомолекул в организме (26- 28).
Исходя из этого, в настоящее время многие производители вводят дополнительно в состав молочных смесей нуклеотиды, причем, по мнению ряда авторов, такие смеси способствуют повышению устойчивости младенцев к инфекциям и нормализации состава кишечной микрофлоры (26, 28, 29). Это например «Агуша Gold-1» («Вимм-Билль-Данн», Россия); «Фрисолак 1» («Фризленд Фудс», Голландия); «Энфамил 1», («Мид Джонсон», Голландия); «Микамилк Супер» (Бельгия) и «Микамилк Люкс» (Франция); «МДмил» (Франция); «Нутрилак 0-6 с пребиотиками и нуклеотидами» («Нутритек», Россия); «Нутрилон 1 Голд» («Нутриция», Голландия); «НАН 1» («Нестле», Швейцария) и др.
Как было уже отмечено, женское молоко является важным источником защитных факторов. В связи с этим в течение многих лет во всем мире ведутся весьма интенсивные исследования по созданию смесей, включающих такие факторы. Значительный опыт в этом направлении был накоплен в нашей стране, где традиционно широко использовались кисломолочные продукты – носители «полезных» заквасочных культур, препятствующих росту патогенных микроорганизмов в кишечнике. В последние годы эти исследования позволили достигнуть выдающихся результатов, основанных на создании концепции про- и пребиотиков и их широком использовании при производстве молочных смесей для младенцев (30-36). Примером современных молочных смесей, содержащих пребиотики, являются «Малютка 1 с пищевыми волокнами» («Истра-Нутриция», Россия); «Тёма 2» («Юнимилк», Россия); «Нестожен 1 и 2» («Нестле», Швейцария); «Фрисолак» («Фризленд Фудс», Голландия); «Сэмпер Бифидус» (Hero AG, Швейцария); «Нутрилон 1 и 2» («Нутриция», Голландия); «АГУША-1» («Вимм-Билль-Данн», Россия) и др.
Примерами адаптированных молочных смесей, содержащих пробиотики, могут служить, например, «АГУША 1 и 2 кисломолочные» («Вимм-Билль-Данн», Россия); «НАН кисломолочный» и «НАН 2 с бифидобактериями» («Нестле», Швейцария); «Нутрилак БИФИ» и «Нутрилак Кисломолочный» («Нутритек», Россия) и др.