Образец 5

Муниципальная конференция проектно-исследовательских
работ
«Шаг в науку»
Секция: Химия
Проектно-исследовательская работа
на тему:
Есть ли сахар в банке с медом?
или
Определение качественного состава меда.
Автор: Миникина Нелли Михайловна, 8 класс, МОУ СОШ №5.
Руководитель: Семенова Елена Анатольевна, учитель химии МОУ СОШ №5.
Егорьевск, 2013
1
Оглавление
1. Введение……………………………………………………………………………3
2. Основная часть
2.1. Теоретическая часть…………………………………………….….…………4
2.2. Экспериментальная часть………………………………………………….…6
2.3. Результаты исследования……………………………………………………..6
3. Выводы……………………………………………………………………………...9
4. Перспективы проекта……………………………………………………………..10
5. Список литературы………………………………………………………………..11
6. Приложение………………………………………………………………………..12
2
Введение
Как-то раз в нашем городе проходила ярмарка меда. Разные люди, ценители и просто
любители, представляли свою продукцию, свой мед. Много разных красивых баночек было
на прилавках. Цветочный, липовый, гречишный, клёновый, каштановый мед мог
попробовать и выбрать себе любой желающий. Действительно мед был вкусным, сладким и
очень ароматным. Не задумываясь ни на минуту, мы с мамой решили приобрести баночку
этого лакомства на зиму, ведь всем известно, что мед не только вкусный, но и крайне
полезный продукт. Но, однажды, мы с мамой заметили, что мед в нашей баночке потемнел
и никак не хотел литься из банки. Он засахарился. Я никак не могла понять, почему так
случилось, ведь сахар в мед не добавляют. Меня очень заинтересовал этот вопрос, и я
обратилась за помощью к нашей учительнице по химии Семеновой Елене Анатольевне, и мы
вместе попытались ответить на интересующий меня вопрос:
Цель работы: Провести сравнительный анализ разных сортов меда на содержание в них
глюкозы, крахмала и крахмальной патоки. Изучить биохимическое влияние меда на
организм человека.
Мед – это продукт, который используется человеком в лечебных целях с давних времен,
но только натуральный продукт, не содержащий побочных продуктов, может благотворно
влиять на организм человека и оказывать лечебное действие. В связи с этим, данная работа
является особенно актуальной, т.к. она раскрывает методики определения качественного
состава меда и помогает сделать вывод о составе.
Гипотеза: Мы предполагаем, что натуральный мед (домашний) содержит большое
количество глюкозы и не содержит сахара и крахмала.
Задачи:



Проанализировать научно-популярную литературу, в которой описывается биохимические
влияние меда на организм человека;
Подготовить и провести эксперимент по определению качественного состава разных сортов
меда;
Обобщить результаты исследования и сформулировать выводы.
Методы исследования:




Исследовательский;
Проблемно-поисковый;
Деятельностный;
Наблюдение.
3
Основная часть
2.1.
Теоретическая часть
"Мед - категория нравственная, но в ряду других вечных ценностей, вместе с золотом,
серебром, алмазами, янтарем, розовым маслом, мед тоже есть эталон вечной и незыблемой
ценности. Более того, он также исключителен и уникален на Земле, как исключительна и
уникальна сама пчела".
В. Солоухин
Мед — это переработанный пчелами цветочный нектар. Его основу (76 %) составляют
фруктоза и глюкоза, а на пыльцу и ферменты, которые вырабатывают пчелы, приходится
всего 3% от общей массы. Однако именно они определяют уникальные свойства этого
продукта: он придает силы, укрепляет иммунитет, улучшает аппетит, успокаивает, заживляет
раны, а регулярное употребление мёда вместо сахара способствует похудению.
Мед знаком человеку с незапамятных времен. Вероятно, это была первая сласть, которой
можно было полакомиться. В поисках гусениц, служивших пищей, в дуплах старых деревьев
находили люди соты, заполненные ароматным веществом. Это и был мед.
Впоследствии многие народы добывали мед в лесу. В древнем Египте он считался одним
из самых ценных продуктов питания. Сохранились египетские рисунки и иероглифы,
свидетельствующие о хранении и использовании меда; неоднократно упоминается
он в письменных памятниках древнееврейской культуры. Испокон веков занимались
добычей меда германцы, литовцы, славяне.
На юге России, в районах древней Скифии, в бескрайних липовых лесах в дуплах деревьев
и в расщелинах скал роились несметные полчища диких пчел. С течением времени люди
стали переносить пчелиные улья поближе к своим жилищам. Началось приручение пчел,
закладывались основы культурного пчеловодства.
Ещё пять столетий назад мёд был основным источником сладости в европейской
кулинарии: его клали в кашу и сдобную выпечку, пирожные и торты, соки и пиво, даже
делали из него хмельной напиток («пьяный мёд»).
Как же образуется мед? Известно, что «сырьем» для него служит цветочный нектар.
Нектар — это сладкий сок, выделяемый некоторыми органами растений. В древние времена
нектар называли «душой цветков», «улыбкой матери». В нектаре содержится
от 10 до 50 процентов сухих веществ. Более чем на 9/10 сухой остаток нектара состоит
из сахаров. Кроме того, он содержит еще дубильные вещества, эфирное масло, витамины
группы В и другие соединения. Привлекаемая ароматом и яркой окраской цветка, пчела
зачерпывает капельку нектара и заполняет им свой медовый зобик. Вес этой капельки всего
40-50 миллиграммов. Пчела обогащает нектар своей слюной, богатой ферментами, потому
уже во время обратного полета в ее зобике начинается, по выражение одного автора,
«химическое чародейство», в результате которого нектар превращается в мед.
Главное —
расщепление или гидролиз сахарозы. Сложный (двойной) сахар при этом разлагается на два
простых сахара: глюкозу (виноградный сахар – приложение 1, с. 12) и фруктозу (плодовый
сахар – приложение 1, с.12). Процесс этот, как известно, происходит под действием
ферментов — чудесных ускорителей, вырабатываемых в организме пчелы. Возвратившись
в улей, пчела-сборщица передает свою капельку нектара пчеле-приемщице, которая
продолжает биохимическую переработку нектара, а затем складывает его в ячейки сотов.
Сотни тысяч цветков должна посетить пчела, чтобы набрать нектара на килограмм меда.
В сотах нектар подвергается химической переработке, которая называется «созреванием»
меда, а главное происходит интенсивное испарение воды.
В этом последнем процессе главная роль принадлежит солнцу. Любопытно, что сами
пчелы содействуют быстрому испарению воды из меда: вибрацией крыльев перед
4
открытыми ячейками они создают усиленную вентиляцию и тем самым способствуют
быстрейшему удалению влаги и сгущению меда.
Созревание меда заканчивается, когда влажность его достигает 18-20 процентов, и почти
вся сахароза подверглась расщеплению (гидролизу). Тогда, подчиняясь выработанному
веками инстинкту, пчелы наглухо закрывают ячейки с созревшим медом тонкими восковыми
крышечками. Тем самым они как бы подсказывают людям: мед готов!
Кстати одна пчелиная семья (рой) численностью до 20000 и более, в современном
разборном улье может собрать в медоносный сезон до 150 кг мёда. Для того, чтобы собрать 1
кг меда, пчела должна принести в улей от 120000 до 150000 раз нектар. Если цветы, с
которых она собирает нектар, находятся на расстоянии 1.5 км, то чтобы принести нектар в
улей, пчела должна пролетать каждый раз 3 км. Чтобы получить 1 кг меда при таком
расстоянии, пчела должна пролететь 360-460 тысяч км – расстояние, в 11 раз большее, чем
окружность земного шара по экватору.
Биохимическое влияние меда на организм человека
Установлено, что натуральный мед является высококалорийным продуктом близким по
составу к плазме крови. При сложном расщеплении глюкозы и фруктозы выделяется
большое количество энергии, необходимой для жизненных процессов организма.
Мед содержит в одном килограмме 3150 калорий, по калорийности он равен чистому
пшеничному хлебу или консервированному молоку. Питательная ценность 200 грамм меда
равна 480 гаммам рыбьего жира, 180 г масляного сыра, 8 апельсинам. Белки, входящие в
состав меда, играют роль пластического вещества в организме и учувствуют в образовании
гормонов и энзимов (ферементов). Минеральные вещества меда находятся в нем в виде
солей и представляют питательную ценность, они участвуют в биохимических процессах
организма.
Мед полезен не только как общее укрепляющее организм человека средство. Мед
благотворно влияет при нервном истощении, помогает при сердечных и желудочных
заболеваниях, болезни печени. Ферменты меда хорошо способствуют пищеварительным
процессам, помогая секреции кишечника, облегчая усвоение питательных веществ.
Мед также содержит факторы роста. Потому он необходим детям. Ложечка меда,
добавленная к питанию детей приносит больше пользы, чем 20-30 грамм сахара, т.к. мед питательный продукт с важным химико-биологическими веществами. Мед содержит
фолиевую кислоту, которая способствует росту у детей, повышается количество гемоглобина
и кровяных клеток, улучшаются и защитные силы организма. Органическая кислота меда
усиливает пищеварение, способствует улучшению усвоения питательных веществ,
возбуждая аппетит. Большое питательное значение мёда в содержании витаминов С, В1, РР,
обнаружены также витамины Н, К, Е.
Исследователи и врачи-практики относят мед к аллергирующим продуктам, потому его
вносят в список противопоказанных для больных склонных к аллергическим заболеваниям.
Но на практике в обычной жизни повышенная чувствительность к меду встречается очень
редко – лишь у 0,8% людей.
Ученые считают, что мёд играет роль «эликсира молодости» и влияет на продление жизни
человека, при постоянном и продолжительном применении. Знаменитый древнегреческий
врач Гиппократ утверждал, что в меде сочетаются лечебные и профилактические свойства.
А прославленный математик Пифагор, доживший до 90 лет, писал, что не будь меда,
он не достиг бы этого возраста. В могучую силу меда, способствующую продлению жизни,
5
верил и гениальный врач средневековья Авиценна. Он писал: «Если хочешь долго жить
и сохранить молодость, то обязательно ешь мед». И сегодня, результаты различных
исследований показывают, что постоянное употребление меда повышает иммунологическую
реактивность организма, делает его устойчивым к инфекциям, а заболевание организм
переносит легче.
2.2. Экспериментальная часть
Только натуральный мед является качественным продуктом, который обладает свойствами,
изложенными выше. Как известно, некоторые производители могут утаивать истинный
состав своего продукта и добавлять различные вещества для улучшения вкусовых
характеристик. Поэтому было принято решение провести исследование качественного
состава меда разных сортов и выбраны методики:
1. Методика определения примесей муки или крахмала в разных сортах меда.
В пробирку налить 3-5 мл водного раствора меда (1:2) и добавить 3-5 капель настойки
йода. Следить за изменением или сохранением цвета. Сделать соответствующие выводы.
2. Методика определения примесей крахмальной патоки в разных сортах меда.
Крахмальная патока – это смесь прохладной воды и крахмалистого сахара. Смешать одну
часть меда с 2—3 частями дистиллированной воды, прибавить четверть объема 96%-ного
спирта и взболтать.
3. Методика определения содержания глюкозы в разных сортах меда.
В пробирку налить раствора меда (5 капель меда в 5 мл воды). В стаканчик на 100 мл
прилить 10 мл раствора сульфата меди (II) и (при размешивании) 20 мл раствора гидроксида
натрия. Затем полученную взвесь гидроксида меди (II) добавить в пробирки с раствором
меда при комнатной температуре. Определить время проявления первых признаков реакции.
2.3. Результаты исследования
В исследовании приняли участие образцы:
Образец 1: Цветочный мед (домашний) – г. Рязань
Образец 2: Гречишный мед (домашний) – г. Рязань
Образец 3: Мед Алтайский горный (производство Берестов А.С.)
Образец 4: Липовый мед (домашний) – д. Троица, Егорьевского р-на, МО
Образец 5: Цветочный мед (производство «Пчелкин Продукт»)
6
1. Определение примесей муки или крахмала в разных сортах меда
(приложение 2, с.13)
№ п/п
1
2
3
4
5
Наблюдения
Реакции нет
Реакции нет
Реакции нет
Реакции нет
Произошла химическая
реакция. Раствор меда
посинел
Выводы
Данные образцы меда не содержат в своем составе
примесей муки или крахмала
Данный образец меда содержит примеси муки или
крахмала, т.к. раствор приобрел синюю окраску
(качественная реакция на крахмал)
2. Определение примесей крахмальной патоки в разных сортах меда
(приложение 3, с.14)
№ п/п
1
2
3
4
5
Наблюдения
Раствор не изменил цвет
Раствор не изменил цвет
Раствор не изменил цвет
Раствор не изменил цвет
Раствор немного
помутнел.
Выводы
Данные образцы меда не содержат в своем составе
примесей крахмальной патоки
Данный образец меда содержит небольшие примеси
крахмальной патоки, т.к. сразу после реакции со спиртом
раствор помутнел, а спустя 7 – 8 минут наблюдалось
расслоение (образование декстрина)
3. Определение содержания глюкозы в разных сортах меда
(приложение 4, с. 15)
№ п/п
1
Наблюдения
Мгновенная реакция.
Выпал ярко-синий осадок
Выводы
Данный образец меда в большом количестве содержит
природную глюкозу, содержащуюся в нектаре цветов
2
Выпал ярко синий осадок
через 4 минуты после
начала реакции.
Выпал ярко-синий осадок
через 9 минут
Данный образец меда содержит меньшее количество
глюкозы, чем предыдущий, т.к. реакция протекала
медленнее
Данный образец меда, вероятно, содержит в своем
составе примеси сахара, т.к. первые признаки
протекания реакции начали проявляться только спустя 9
минут. Это время необходимо для того, чтобы
произошел щелочной гидролиз дисахарида, а
образующийся в результате этой реакции сахар мог
вступить в реакцию с Сu(OH)2
4
Мгновенная реакция.
Выпал ярко-синий осадок
5
Выпал ярко-синий осадок
через 11 минут после
Данный образец меда в большом количестве содержит
природную глюкозу, содержащуюся в нектаре цветков
липы
Данный образец меда, вероятно, содержит в своем
составе примеси сахара, т.к. первые признаки
3
7
начала реакции
протекания реакции начали проявляться только спустя
11 минут. Это время необходимо для того, чтобы
произошел щелочной гидролиз дисахарида, а
образующийся в результате этой реакции сахар мог
вступить в реакцию с Сu(OH)2
Сводная таблица результатов проведенного исследования
Образец
Наличие
Наличие
Наличие
крахмала крахмальной природной
патоки
глюкозы
Наличие сахара
Выводы о
качестве
меда
1. Цветочный
мед
(домашний) – г.
Рязань
+
Натуральный
2. Гречишный
мед
(домашний) – г.
Рязань
+
Натуральный
3. Мед
Алтайский
горный
(производство
Берестов А.С.)
+
4. Липовый мед
(домашний) –
д. Троица,
Егорьевского рна, МО
5. Цветочный
мед
(производство
«Пчелкин
Продукт»)
Натуральный
+
+
Содержит
примеси
+
+
8
Содержит
примеси
3. Выводы
В результате работы над проектом был определен качественный состав меда различных сортов и
выяснено, что:
1. несмотря на заверения некоторых производителей о высоком качестве их продукта (меда), в
некоторых образцах были обнаружены примеси, а именно:
- образец №3 - Мед Алтайский горный (производство Берестов А.С.) содержит в своем составе
сахар, что приводит к улучшению вкусовых качеств меда, но более быстрому засахариванию
продукта при соблюдении всех условий хранения.
- образец №5 - Цветочный мед (производство «Пчелкин Продукт») содержит в своем составе
крахмал, сахар и крахмальную патоку о чем производитель умалчивает на этикетках и уверяет, что
мед является натуральным продуктом.
2. Домашний мед (образец № 1, 2, 4) является натуральным продуктом и не содержит примесей.
3. Моя гипотеза подтвердилась.
9
3. Перспективы проекта (выводы учителя)
Данная проектная работа дала неоценимый опыт творческой самостоятельной работы. В ходе
работы над проектом было переработано большое количество материала, но не просто переработано,
а проанализировано. Такая форма работа с учащимися, хотя и трудоемка, но очень привлекательна,
т.к. направлена на развитие интереса учащихся к предмету, стремлению узнавать больше нового,
применять свои теоретические знания на практике. При презентации проекта среди учащихся 8-11
классов появилось большое количество учащихся, желающих заняться проектной деятельностью по
химии.
10
4. Список литературы
1. Аранская О. С., Бурая И.В.Проектная деятельность школьников в процессе обучения
химии: 8-11 классы: Методическое пособие. — М.: Вентана-Граф, 2005. — (Библиотека
учителя) с. 213
2. Тяглова Е. В.Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод, пособие - М.:
Глобус, 2007, с. 57
3. Ширшина Н. В. Химия: проектная деятельность учащихся - Волгоград: Учитель, 2007, с.
73
4. Щербакова С. Г. Организация проектной деятельности по химии. 8-9 классы. – Волгоград,
2010, с. 34
5.
материалы сайта http://ru.wikipedia.org
11
Приложение 1
12
Приложение 2
Образец 2
Образец 5
Образец 4
13
Приложение 3
Образец 2
Образец 3
Образец 5
14
Приложение 4
Проведение реакции
с образцом 1
Результаты реакции (спустя 5 минут)
с образцами 1,2,3
Результаты реакции (спустя 10 минут)
с образцами 1,2,3
15
16