Муниципальное автономное образовательное учреждение Заревская средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов городского округа Домодедово Муниципальный фестиваль учебно-исследовательской и проектной деятельности «Любимый город Домодедово» Направление: химико-биологическое Секция: химия Тема: «Может ли быть газированный напиток полезным» Автор работы: Научный руководитель: Тхайцухова Динара Тимошевна учитель химии МАОУ Заревская СОШ с УИОП Введение Существует множество газированных напитков с различными ароматизаторами и вкусами. Но, мы, потребители, называем напиток лимонадом, несмотря на вкус. Лимонад имеет благородное французское происхождение (от limonade, что означает «прохладительный напиток») и обязан своим появлением ошибке придворного виночерпия короля Людовика I, который, преподнося монарху бокал с вином, перепутал бочонки с вином и соком. По дороге к королевскому столу, обнаружив свою ошибку, виночерпий добавил в сок минеральную воду и, мысленно прощаясь с жизнью, подал новый напиток королю. Напиток пришелся его величеству по вкусу, и с тех пор его стали именовать «королевским лимонадом». Актуальность Современный человек живет совсем не так, как жили наши деды и прадеды. Ритм жизни изменился. Мы все куда-то спешим, в школу, на работу. Все заняты, на приготовление домашней пищи не хватает времени, и поэтому пища, которую мы едим, тоже изменилась. Мы чаще стали есть еду быстрого приготовления. Быстро, вкусно, красиво. В последние годы возросла популярность и газированных напитков. Реклама продуктов питания и популярных газированных напитков также влияет на наш выбор в их пользу. Мне, как и моим друзьям, нравятся газировки, их сладкий вкус, приятный аромат, разнообразные цвета, яркие этикетки. Из-за этого я часто спорю с мамой, которая считает, что употребление этих напитков наносит вред моему здоровью. Есть множество исследований, доказывающих пагубное влияние газированных напитков на здоровье. Мне захотелось разобраться в этом вопросе и придумать свой рецепт полезной для здоровья газированной воды. Считаю, в условиях импортозамещения вопрос особенно актуальным. Цель работы: исследовать состав некоторых газированных напитков и их возможное влияние на здоровье человека и сравнить с газированной водой собственного приготовления. Задачи: - Изучить информацию о составе и свойствах газированных напитков в интернете и в научно-популярной литературе. - Изучить состав газированных напитков по этикетке и опытным путем установить наличие в них вредных веществ. -Приготовить полезный газированный напиток и провести дегустацию среди учащихся - провести сравнительный анализ Методы исследования: 1.поиск информации в Интернете и в специальной литературе, 2. практическая работа по изучению составных компонентов газированных напитков 3. сравнительный эксперимент Объект исследования: газированная вода серии различных производителей Предмет исследования: состав газированных напитков . Практическая значимость: изучив состав газированных напитков серии можно будет установить, как они влияют на здоровье и дать рекомендации для учащихся и родителей. Гипотеза: газированный напиток может быть вкусным и полезным для здоровья. Глава 1. Газированные напитки 1.1. Химический состав газированных напитков Углекислый газ. Хорошо растворим в воде. Используется в качестве консерванта. На упаковке продукта он обозначается Е 290. Сам по себе он безвреден. Но его присутствие в воде возбуждает желудочную секрецию, повышает кислотность желудочного сока и провоцирует метеоризм – обильное выделение газов. Сахар. Содержится почти во всех газированных водах, в очень больших количествах. От 3,5 до 6 кусочков сахара на стакан. Утоляя жажду на несколько минут, такая очень сладкая вода заставляет человека пить гораздо больше, чем нужно. Поэтому такой водой напиться невозможно. И еще, сахар, содержащийся в воде может разрушать зубы. Аспартам. Подсластитель Е-951 – аспартам - генетически модифицированный нейротоксин, применяется как искусственный заменитель сахара. Аспартам примерно в 200 раз слаще сахара, но по сравнению с ним не содержит углеводов и калорий. Некоторые исследователи отмечают химическую нестабильность аспартама. По их словам, после нескольких недель в жарком климате или при нагреве до 300С основное количество аспартама в газированной воде распадается на формальдегид, метанол, фенилаланин и другие вещества. Ученые заявили, что аспартам может вызывать рак почек и периферических нервов. Безусловным признаком наличия аспартама является предупреждение: «Содержит фенилаланин» или если на упаковке упоминается фенилкетонурия – врожденное нарушение обмена фенилаланина в организме, приводящее к умственной отсталости. [2] Бензоат натрия. Консервант Е-211 бензоат натрия, бензойную кислоту Е210 и бензоат калия Е-212 вводят в напитки в качестве бактерицидного и противогрибкового средств, что позволяет увеличить срок хранения пищевых продуктов в несколько раз. Продукты, содержащие бензоаты натрия и кальция, не рекомендуется употреблять астматикам и людям, чувствительным к аспирину. В сочетании с витамином С он выделяет бензол, который является канцерогеном. Лимонная кислота Е-330– добавляется чаще всего в газированные напитки, приводит к раздражению слизистой оболочки желудка, это может привести к развитию гастрита. Ортофосфорная кислота Е-338 способствует вымыванию кальция из костей, недостаток кальция может стать причиной развития остеопороза. . Если напиток прошел все уровни сертификации, то, скорее всего уровень содержания кислоты не превышает допустимого и не представляет опасности. Кофеин. Он относиться к мягким стимуляторам нервной системы. Дети, потребляющие много кофеина, более беспокойны, плохо засыпают, часто страдают от головных болей. У них может нарушаться способность концентрировать внимание. Кофеин вызывает зависимость. Красители используют с тем, чтобы вид напитка был более красив и вызывал желание его купить и выпить. Красители, используемые в напитках, бывают натуральными и искусственными. Наиболее распространенным из натуральных красителей является сахарный колер E-150, то есть жженый сахар. Искусственные красители – это химические вещества с определенными, далеко не полезными свойствами. С особой осторожностью нужно относиться к тем красителям, которые содержат азот (Е-102, Е-110, Е123, Е-124, Е-133, Е-151). Ароматизаторы. Это то самое, что заставляет нас поверить в то, что мы пьем что-то апельсиновое, яблочное, вишневое, грушевое. В большинстве своем ароматизаторы являются искусственными химическими веществами, хотя выпускаются напитки и на растительном сырье. Итак, вся ценность газированного напитка, который выпускается под десятками торговых марок, заключается в воде и углекислом газе, а вся привлекательность – в ароматизаторе и красителе. 1.2. Влияние компонентов газированных напитков на здоровье. Наиболее серьезными последствиями регулярного и частого употребления газированных напитков являются заболевания органов пищеварения; ожирение, сахарный диабет и кариес; мочекислый диатез и мочекаменная болезнь; аллергия. Дошкольникам и детям, страдающим любым видом гастритов, гастродуоденитом, имеющим предрасположенность к сахарному диабету или мочекаменной болезни, употребление газированных напитков абсолютно противопоказано. Категорически нельзя пить газировку натощак. Лучше заменить ее молочными продуктами, натуральными соками. Сахар и другие химические вещества, входящие в их состав, «обманывают» мозг, доставляя ему удовольствие, лишенное пользы. Лишний сахар сжигает дополнительное количество витаминов группы В и приводит к ожирению и диабету. Но не это главное, ведь сладких продуктов много. Сладкие шипучки содержат лимонную, яблочную или ортофосфорную кислоту, которая повреждает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, а также постепенно растворяет эмаль зубов, вымывая из нее кальций. Такие же процессы происходят в костях. Поэтому длительное регулярное употребление сладких газированных напитков может стимулировать развитие остеопороза. Большинство газированных напитков, к сожалению, жажду не утоляет, а, наоборот, возбуждает. Это связано с тем, что все они содержат либо очень большое количество сахара (от 10 до 15 г на 100 мл), либо его заменителей (аспартам, цикламат, сахарин). И сахар, и пищевые добавки - подсластители оставляют приторное послевкусие, которое приходится запивать снова и снова. Если ребенок часто пьет газировку, значительно повышается нагрузка на поджелудочную железу, что впоследствии может привести к такому заболеванию, как сахарный диабет. Кроме сладких добавок во многие шипучие напитки входит кофеин (около 10 мг на 100 мл) и хинин, а также лимонная кислота (Е 330) и ортофосфорная кислота (Е 338). Соли фосфора, содержащиеся в газировке, образуют нерастворимые и совершенно неусвояемые соединения с кальцием, которые быстро выводятся из организма. Это неблагоприятно сказывается на формировании костной ткани ребенка. Недостаток кальция может проявляться также повышенной возбудимостью, бессонницей, раздражительностью, болезненностью десен, замедлением роста. Во всех газированных напитках обязательно присутствуют консерванты, бензоат натрия (Е 211) или сорбит калия (Е 202), а также красители и ароматизаторы. Все эти вещества, а также сами газы, оказывают неблагоприятное воздействие на слизистую оболочку всего пищеварительного тракта. Содержащиеся в окрашенных сладких газированных напитках красители, консерванты, ароматизаторы и прочие добавки также негативно влияют на здоровье ребенка. Помимо аллергических реакций, они могут приводить к так называемому «синдрому гиперактивности и пониженного внимания». Детям с таким синдромом труднее учиться. Таким образом, понятно, что газированные напитки, если их очень часто употреблять, могут оказывать негативное воздействие на здоровье. Поэтому небольшие меры предосторожности не помешают. Глава 2. Что привлекает в газированных напитках. 2.1. Социологический опрос среди учащихся по выяснению информированности о газированных напитках. В опросе принимали участие учащиеся классов 5а, 6б, 8в (65 человек) Были предложены следующие вопросы и варианты ответов: 1. Употребляешь ли ты сладкие газированные напитки? а) да б) нет 2.Если да, то как часто? а) каждый день б) раз в неделю в) очень редко 3Какие газированные напитки ты пьешь чаще всего? 4.Газированные напитки ты употребляешь потому, что: а) вкусно б) хочется пить в) показывают рекламу г) другое 5. Знаешь ли ты, что газированные напитки могут причинить вред твоему здоровью? а) да б) нет в) затрудняюсь ответить 6. Смущает ли тебя цвет газированного напитка? а) да б) нет в) затрудняюсь ответить Результаты опроса: Большинство учащихся (92%), участвующих в опросе любят газированные напитки, 47% пьют её каждый день. 53% опрошенных учащихся, знают об опасности употребления газированных напитков от родителей, учителей, из средств массовой информации, но не придают этой информации большого значения и поэтому употребляют газированные напитки. наибольшее предпочтение отдают кока -коле (32%). На выбор напитка оказывают влияние реклама (60%). Многих ( 55 %) не смущает яркий цвет напитка, а только привлекает. 2.2. Интервьюирование В беседе с продавцом магазина «Пятерочка», Альбиной Валерьевной, я узнал, что в магазине большой ассортимент газированных напитков. Наибольшим спросом пользуется газированный напиток Кока -Кола. Хотя компания ушла из России, появилось множество российских компаний, производящих одноименный напиток. Глава 3. Химический анализ газированных напитков 3.1 Анализ газированных напитков по этикетке Прежде чем понять, вредны ли газированные напитки, выясним, что за вещества в них содержатся. Я взяла этикетки наиболее популярного напитка среди опрошенных учащихся «Кока Кола» Для чистоты эксперимента были взяты 3 разных производителя(Фото № 1). В ходе анализа этикеток газированных напитков получили следующие данные (Приложение №1 таблица №1) Оказалось, что в состав напитков входят: углекислый газ, лимонная и ортофосфорная кислоты, искусственные вкусовые добавки, ароматизаторы, красители, которые могут являться причиной серьезных заболеваний. Фото № 1 Образцы газированных напитков. 3.2.Химический анализ 3.2.1. Определение наличия красителей в газированных напитках . Материалы для исследования: Газированные напитки (по 50 мл) Уголь активированный (по 0,5 г) Время исследования: 30 минут Ход работы: в химические стаканы налила по 50 мл исследуемого газированного напитка и добавила в каждый по 0,5 г активированного угля, тщательно перемешала. оставила на 30 минут, взбалтывала содержимое стаканчика через каждые 5 минут(фото №3). После этого отфильтровала уголь. По интенсивности окраски визуально определила степень адсорбции (фото №4) Фото № 2 Определение красителей в образцах Результат: В ходе эксперимента мы получили следующие данные в таблице №2 Таблица №2 Определение наличия красителей в газированных напитках Название Время Результат напитка Кока 30 Полная кола минут адсорбция 30 Полная минут адсорбция 30 Полная минут адсорбция Вывод: Таким образом, можно доказать, что в состав исследуемых напитков входят красители. Красители, входящие в состав газированных напитков, являются искусственными, так как хорошо адсорбируются в отличие от натуральных компонентов. Данные красители могут изменять окраску зубов. Фото № 3 Результат адсорбции 3.2.2. Определение в газированных напитках углекислого газа СО2» Материалы для исследования: Газированные напитки Известковая вода Ход работы: С помощью мерного цилиндра налила в пробирки по 10 мл исследуемого напитка, закрыла пробкой с газоотводной трубкой и укрепила в штативе В другие пробирки налила известковую воду Са(ОН)2 и погрузила в нее конец газоотводной трубки, осторожно нагрела(фото№4 ). Наблюдала за изменениями (фото№5) Результат: Известковая вода помутнела в каждом из предложенных образцов (фото № 6 Фото№4 Нагрев фото №5 Выделение углекислого газа Фото № 6 Результат эксперимента Вывод: Значит в каждом исследуемом напитке присутствует угольная кислота, которая разлагается с выделением СО2, присутствие которого доказали помутнением Са(ОН)2. Присутствие большого количества углекислого газа может вызывать в организме метеоризм и расстройство кишечного тракта. «Определение кислотности газированных напитков ( рН раствора) Материалы для исследования: Газированные напитки Универсальная индикаторная бумага Ход работы: Банки с напитками открыла непосредственно перед опытом, налила в стаканчики по 10 мл, затем во все образцы добавила индикаторную бумагу и наблюдала за ее окрашиванием.(фото №7) Фото № 7 Определение кислотности газированных напитков Результат: Во всех исследуемых образцах универсальный индикатор стал розового цвета, отмечена повышенная кислотность(Таблица № 3). Таблица №3 Таблица №3 Определение кислотности газированных напитков Напиток Кока кола рН Среда раствора 4 4 5 Кислая Кислая Кислая Вывод: Изменение окраски индикатора подтверждает то, что во всех образцах присутствуют в качестве добавок кислоты. Значит, это позволяет предположить, что данные напитки, имея высокую кислотность своих растворов, могут пагубно влиять на желудочно-кишечный тракт человека. Влияние кислой среды растворов газированных напитков на известняк Материалы для исследования: Газированные напитки Известняк Ход работы: В стаканчики с образцами напитков поместить кусочки СаСО3. ( фото № 9 ) Фото № 9 Влияние растворов газированных напитков на известняк Результат: наблюдается выделение газа и растворение карбоната кальция. Вывод: Полученные результаты подтверждают присутствие в составе исследуемых напитков кислот, которые могут разрушающе действовать на эмаль зубов и костную систему организма. Заключение Итак, изучив состав и некоторые свойства газированных напитков, и проанализировав результаты социологического опроса, можно сделать следующие выводы: учащиеся при выборе газированных напитков ориентируются на органолептические свойства (вкус, аромат, цвет), стоимость и меньше всего на содержание этикетки. все исследуемые напитки содержат большое количество углекислого газа; все исследуемые напитки обладают повышенной кислотностью растворов; все исследуемые напитки содержат искусственные красители и ароматизаторы; Предлагаемые производителями напитки за счет содержания в них вредных добавок, могут являться причиной серьезных заболеваний, поэтому прежде чем употреблять напиток, следует обратить внимание на состав. Состав полезной газированной воды собственного приготовления следующий: Минеральная вода 1,5 л. Сироп шиповника – 2ст.л Сироп черники -2 ст.л. Цикорий -3 ст.л. Сахар 5 ст.л. После приготовления напитка была предложена дегустация респондентам (65 чел), 65% пришелся по вкусу напиток и было заявлено, что полезный газированный напиток может вполне заменить напиток из магазина. Таким образом, можно утверждать, что по органолептическим свойствам мой напиток прошел испытание. Анализ состава: Минеральная водаЦикорий -важный источник инулина-пребиотика, который нормализует микрофлору пищеварительного тракта, также цикорий богат витамином В6 и марганцем. Данные элементы крайне важны для поддержания центральной нервной системы. Сироп шиповника и сироп черники являются натуральными иммуностимуляторами, укрепляют память и сохраняют остроту зрения Таким образом, можно утверждать, что цель работы достигнута и моя гипотеза получила подтверждение. Библиографический список Ресурсы интернета: 1. http://ufa-filter.ru/a51298-gazirovannye-napitki-vred.html 2.http://ecomagazin.com.ua/article/healthy_eating/28.html 3.http://pohydey.ucoz.ru/news/pravda_o_polze_i_vrede_gazirovannykh_napitkovh ttp://www.sekrety-o-ede.ru/news/2019.html 4. http://eda73.ru/articles/detail.php
