Районная учебно - исследовательская конференция школьников «Первые шаги»

Исследовательская работа:

«Чипсы, кока-кола и здоровье»

Секция - химия

Автор: Колпаков Вадим Алексеевич

8 класс

МОУ Пятницкая ООШ

Руководитель:

Смирнова Светлана Николаевна

учитель химии

МОУ Пятницкая ООШ

д.Холм, 2011г.

Содержание.

Введение……………………………………………………………… .3 - 5

Глава 1. Состав чипсов ………………………………………………..6 - 8

Глава 2. Вредное влияние ингредиентов чипсов

на организм человека…………………………………………………..8 -10

Глава 3. Состав кока-колы …………………………………………….10 - 12

Глава 4. Вредное влияние ингредиентов кока-колы

на организм человека…………………………………………………..12 -13

Заключение……………………………………………………………...14-15 Библиография……………………………………………………………16

Приложения………………………………………………………………17

Введение.

Тема проекта особо актуальна, так как она затрагивает тему здоровья. А что может быть важнее здоровья? Как сказал один мудрый человек: «Здоровье - это еще не все, но все без здоровья ничто». Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. С древних времен люди понимали первостепенное значение питания для здоровья. «Ты есть то, что ты ешь», - говорили по этому поводу. Мыслители древности - Гиппократ, Гален - посвящали целые трактаты лечебным свойствам различных видов пищи и разумному ее потреблению.

И.И.Мечников полагал, что люди преждевременно стареют и умирают в связи с неправильным питанием и что человек, питаясь рационально, может прожить до 120-150 лет. Питание должно быть рациональным, соответствовать основным положениям науки о питании, а самое главное полезным. Но, все ли продукты полезны для здоровья? В настоящее время наш рынок заполнен множеством продуктов, которые вредны для организма. И одной из причин ухудшения здоровья школьников является неправильное питание, употребление веществ, которых нет в природе - химикатов.

По данным социологического опроса подростков нашей школы, в котором участвовало 25 человек, выявил самые их любимые и покупаемые продукты питания: чипсы, кока-кола, сухарики, спрайт, мороженое, жевательная резинка, попкорн, шоколад, леденцы, молочные коктейли, йогурты и др. Чипсы и прохладительные напитки обладают отличными вкусовыми качествами. Но то, что вкусно, не всегда полезно. Молодежь 21 века, употребляет их, не задумываясь о составе продукта, о том приносит ли он пользу или вред.

Проблема: Многие знают, что чипсы и кока-кола - вредны. Но, почему же их продажа активно поддерживается рекламой в средствах массовой информации? Значит, чипсы полезны организму. Но! Можно ли доверять рекламе или стоит задуматься? Я решил разрешить эту проблему и определить пользу или вред чипсов и кока-колы.

Гипотеза: По большинству опрошенных подростков и по своему личному мнению думаю, что чипсы и кока-кола наносят вред нашей пищеварительной системе больше, чем пользу.

Поэтому цель моей работы: исследовать качественный состава кока-колы и чипсов, доказать отрицательное влияние их ингредиентов на здоровье человека.

Объект исследования - чипсы и кока-кола.

Предмет исследования - качественный состав чипсов и кока-колы, их влияние на здоровье человека.

Цель, объект и предмет исследования определили необходимость постановки и решения следующих задач:

1. провести опрос среди учащихся школы «Мои предпочтения в пище»;

2. определить состав чипсов и кока-колы;

3. провести качественные реакции, доказывающие наличие вредных веществ в кока-коле и чипсах;

4. подобрать и проанализировать информацию о действии их на здоровье человека

Методы исследования:

1. социологический опрос в форме анкетирования;

2. эксперимент (качественный анализ вещества);

3. работа с литературными и Интернет-источниками.

Для написания исследовательской работы было проанализировано несколько литературных источников, в которых представлен материал о значении ингредиентов чипсов и кока-колы на здоровье человека. Особый интерес вызывает издание К.Байера и Л.Шейнберга «Здоровый образ жизни», в котором описана история возникновения чипсов и раскрывается вредное влияние их ингредиентов на организм человека. Используя «Лабораторный практикум по химии» Б.Краузера и М.Фримантла выбрал основные методики для качественного анализа кока-колы (качественные реакции на углеводы, СО_2, Н₃РО₄) и чипсов (качественная реакция на NаСl, определение жира, наличие крахмала).

При исследовании для решения поставленных задач анализировал этикетки чипсов и газированного напитка, которые помогли восстановить состав этих продуктов питания. Исследование основывалось на данных социологического опроса обучающихся нашей школы.

Основная часть работы состоит из четырёх глав: в первой главе отражена информация, на основании которой выявлен состав чипсов и экспериментальным путём доказано наличие некоторых их ингредиентов. Во второй главе раскрыто действие чипсов на организм человека. Третья глава - эксперимент по доказательству состава кока-колы. В четвёртой главе приведены доказательства отрицательного влияния ингредиентов кока-колы на здоровье человека. В заключении проведен анализ полученных результатов и сделаны необходимые выводы.

Основная часть.

Глава 1. Состав чипсов.

1.1. Что такое чипсы. Чипсы - лёгкая закуска, приготовленная из картофеля. Продается как готовый к употреблению продукт общественного питания. Некоторые известные марки чипсов (Lay's, Estrella, Pringles) выпускаются крупными международными компаниями, производящими и торгующими чипсами по всему миру. Стоит заметить, что торговых марок чипсов в мире достаточно много.

1.2. История возникновения чипсов. Чипсы случайно придумал Джордж Спек 24 августа 1853 года, на курорте Саратога-Спрингс (США), работая шеф-поваром фешенебельного ресторана. Джордж Спек родился в 1822 году в городе Саратога-Лейк, штат Нью-Йорк. Отец афроамериканец, мать - индианка из племени Гуронов. Впоследствии Спек взял фамилию Крам. По легенде, одним из фирменных рецептов ресторана Moon Lake Lodge был «картофель фри». Однажды на ужине железнодорожный магнат Вандербильдт вернул жареный картофель на кухню, пожаловавшись на то, что он «слишком толстый». Шеф-повар, Крам, решил подшутить над магнатом, нарезал картофель буквально бумажной толщины и обжарил. Впрочем, блюдо понравилось магнату и его друзьям. Рецепт прозвали «Чипсы Саратога». Через некоторое время чипсы стали самым популярным фирменным блюдом ресторана. В 1860 году Крам открывает собственный ресторан (проработал до 1890 года), на каждом столике которого стояла корзина с чипсами. Ресторан быстро стал модным местом среди приезжих на курорт богатых американцев. Крам не продавал чипсы на вынос, но вскоре из-за простоты рецепта чипсы стали предлагаться в большинстве ресторанов. В 1895 году Уильям Тэппендон начинает «мелкосерийное производство» чипсов, сначала на собственной кухне, позднее строит фабрику. Позднее Лаура Скаддер предлагает использовать в качестве упаковки вощеную бумагу. Так появляется концепция «пакетика чипсов». В 1932 году Херман Лэй учреждает в Нэшвилле, штат Теннесси, марку Lay's, которая стала первым национальным брендом чипсов, дожившим до наший дней.

1.3. Как готовятся чипсы? Есть два основных рецепта чипсов: Классический: картофель режется тонкими ломтиками и обжаривается в масле. Имея подходящую шинковальную доску, этот рецепт легко повторить на обычной кухне. Часто в машинном производстве применяется другой рецепт: из картофельной муки делают тесто, а из теста формуют чипсы, которые потом обжариваются. Часто в чипсы добавляют ароматизаторы (натуральные или синтетические) и усилители вкуса (глутамат натрия).

1.4. Состав чипсов: в чипсах содержатся практически все химические элементы, необходимые человеку. Для анализа я взял две марки чипсов: иностранные (Lay`s) и Московский картофель с луком и сметаной. Анализируя этикетки, определил состав чипсов: картофель, масло растительное, соль, вкусо-ароматическая добавка, сыворотка молочная, натуральные и идентичные натуральным ароматические вещества, усилитель вкуса и аромата - глутамат натрия, сахароза.

Чипсы изготавливаются из натурального картофеля или сухого полуфабриката с добавлением значительного (до 60-70 %) количества крахмала (картофельного или кукурузного). Второй вариант дешевле, чем первый, легко понять, что в большинстве чипсов содержится именно сухой полуфабрикат. Берут сухое пюре неизвестного качества, забивают в него 70 процентов кукурузного крахмала, обжаривают. При обжарке в температуре выше 100 градусов теряются все ценные вещества. Украшают чипсы ароматизаторами, красителями и консервантами и получают продукт.

Вкусовые качества чипсов достигаются за счет применения различных ароматизаторов (правда, фирмы-производители почему-то называют их специями). Если раньше на упаковках писали «чипсы с луком», теперь производителей обязали не врать, и чипсы стали называться просто «сметана и лук» либо «со вкусом сыра». Естественно никаких натуральных добавок в чипсах нет.

1.5. Качественный анализ чипсов.

Экспериментальным путём докажем наличие некоторых ингредиентов в чипсах.

Опыт 1. Качественная реакция на NaCl.

2-3 штуки измельченных чипсов поместить в колбу, добавить 2-3 мл воды, интенсивно встряхнуть. Содержимое колбы профильтровать. К фильтрату добавить раствор нитрата серебра. Выпадает белый творожистый осадок:

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl

Осадок одинаковый, значит хлорида натрия в чипсах поровну.

Опыт 2. Определение жира.

Наличие жира доказывают простым физическим методом. Раздавливают чипсы на согнутой пополам фильтровальной бумаге: на бумаге остается большое жирное пятно.

По жирному пятну на бумаге доказал наличие жира в них. Чипсы «Lay`s» оказались намного маслянистей, чем «Московский картофель»

Опыт 3. Обнаружение крахмала.

Первый способ:

1. капнуть раствор йода на чипс.

Второй способ:

1. Раскрошить чипс в химический стакан.

2. Добавить до половины воды и нагреть на электроплитке.

3. Отфильтровать воду от чипсов.

4 .Добавить к фильтрату несколько капель йода.

В «Московском картофеле» оказалось больше крахмала, чем в чипсах марки «Lay`s».

2. Вредное влияние ингредиентов чипсов на организм человека

2.1. Поваренную соль называют «белой смертью», особенно она вредна для гипертоников, т.е. людей, у которых высокое кровяное давление. Чрезмерное потребление соли может привести к инфарктам, заболеваниям сердца и почек. Соль нужна организму, но в малых количествах. Необходимое взрослому человеку количество соли в сутки - это чайная ложка без верха, а ребенку - еще меньше. В чипсах - 1% соли, это делает их нежелательным продуктом. Хлор, который входит в состав поваренной соли, может стать причиной заболеваний кожи.

2.2. Жиры, особенно животные, увеличивают риск возникновения заболеваний сердца и сосудов (атеросклероз), а также ведут к ожирению. Жир неблагоприятно влияет на кишечник, и создает риск появления раковых клеток. Особенно вредно есть пищу, приготовленную во фритюре, так как масло там многократно нагревается до высокой температуры, а значит, в нем накапливаются канцерогены. Чипсы на 1/3 состоят из жира.

2.3. Чем еще травят? Средняя пачка чипсов весит 90 г. Энергетическая ценность такого количества чипсов - около 550 ккал, причем достигается она за счет технического жира, которым буквально пропитаны ломтики картофеля. Во многих продуктах, прошедших температурную обработку свыше 120 градусов, учёные обнаружили огромные концентрации акриламида - вещества, чьё токсическое действие может спровоцировать появление рака. По европейским стандартам, содержание акриламида не должно превышать 0,1 мкг на килограмм, а в килограмме чипсов было обнаружено 1000 мкг этого опасного вещества, в картошке фри - 500 мкг. Акриламид образуется при приготовлении продуктов во фритюре или на гриле, а при варке практически нет. По данным Международного агентства раковых исследований акриламид вызывает мутации генов. В результате опытов на животных было установлено, что акриламид вызывает злокачественные опухоли желудка. Известно также, что он причиняет вред центральной и периферийной нервной системе. Для того, чтобы пограничный объем вредных веществ оказался в организме человека, достаточно съесть 0,5 г картофельных чипсов. Благодаря крайне плохой системе контроля над качеством товаров, производители - врут. На некоторых пачках с чипсами написано «не содержат канцерогенов!» - это вранье. Акриламид в них содержится точно, да и не только он. Никто не арестует фирму-производителя в тот же день, поэтому она вольна сочинять любые байки про свою продукцию.
Чипсы с большим количеством «синяков» (черных разводов по краям) - верный признак наличия в сырье яда соланина. Значит, сырье на изготовление шло не самого высшего качества. Также чипсы могут быть изготовлены из трансгенной картошки. По новому постановлению этикетку со специальной маркировкой получают не все трансгенные продукты, а лишь те, где GM-компонентов больше 5%. Чипсы, которые вы покупаете, могут содержать гораздо выше, чем 5% трансгенной сои, кукурузы.

3. Состав кока-колы.

3.1. Состав кока-колы.

Анализируя этикетку кока-колы определил её состав: очищенная питьевая вода, сахар, двуокись углерода, краситель (Е150а), регулятор кислотности (Е338), кофеин, ароматизаторы.

Она состоит на 90% из газированной воды, жженого сахара, фосфорной кислоты, кофеина, экстракта из опавших листьев коки и орехов колы (откуда получено название). Один % состава носит загадочное название "Мерхандиз-7" и знают его химический состав всего 10 человек в мире (из компании производителя). Остальные "составляющие" напитка, кроме воды, сахара и углекислого газа, обозначены на этикетке весьма расплывчато. Например - краситель (сахарный колер), регулятор кислотности (фосфорная кислота), натуральные ароматизаторы (какие - не указано) и, наконец, кофеин, как известно, вещество возбуждающее.

3.2. Качественный анализ кока-колы.

Экспериментальным путём докажем наличие некоторых ингредиентов в кока-коле.

Оборудование и реактивы. Пробирки, колба, держатель, спиртовка, пробка с газоотводной трубкой, фильтровальная бумага, воронка, универсальная индикаторная бумага, стеклянная палочка; кока-кола, пакетик чипсов, нитрат серебра, магний, карбонат кальция (мел), древесный уголь, дифениламин, концентрированная серная кислота, известковая вода.

Опыт 1. Качественная реакция на углеводы (сахар).

С помощью измельченных таблеток активированного угля обесцветить кока-колу. В пробирку налить 1-2 мл обесцвеченной кока-колы, добавить 2-3 капли дифениламина. Затем с помощью стеклянной палочки по стенке пробирки осторожно прилить 1-1,5 мл H₂SO₄ (конц.). Тяжелый слой кислоты опускается на дно, почти не смешиваясь с кока-колой. На границе слоев образовалось синее кольцо. При взбалтывании смесь разогрелась и окрасилась по всему объему.

Обнаружение углеводов (сахара) в кока-коле подтверждено, синим окрашиванием.

Опыт 2. Качественная реакция на CO₂.

В пробирку налить 1-2 мл кока-колы. Сразу закрыть пробкой с газоотводной трубкой и нагреть содержимое пробирки. Конец газоотводной трубки опустить в известковую воду. Известковая вода мутнеет:

Ca(OH) ₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O.

Обнаружение углекислого газа в кока-коле подтверждено помутнением известковой воды.

Опыт 3. Качественная реакция на H₃PO₄.

1-2 мл обесцвеченной кока-колы налить в пробирку, чуть-чуть подкислить азотной кислотой и прилить несколько капель раствора AgNO₃.

Выпадает желтоватый осадок:

H₃PO₄ + 3AgNO₃ = Ag₃PO₄ + 3HNO₃.

Опыт 4. Наличие кислой среды.

Универсальная индикаторная бумага при опускании в кока-колу указывает, что pН среды равен 4.

Обнаружение кислотной среды (фосфорной кислоты) подтверждено наличием желтого осадка, что означает наличие фосфат-иона (РО₄^3-)

4. Вредное влияние ингредиентов кока-колы на организм человека.

4.1. Сахар в народе называют «сладкой смертью». То, что сахар - «белая смерть», все знают, как и о том, что ничего страшного в сахаре нет, если не переедать. Даже наоборот, некоторое количество сахара человеку необходимо есть каждый день. Попробуем посчитать, сколько же сахара в стандартной банке объемом 0,33 л или бутылке объемом 0,5 л. Исходные данные возьмем с самой этикетки.

Совершенно очевидно, что кроме сахара, в напитке никаких углеводов нет, ни крахмала, ни целлюлозы. А углеводов, согласно этикетке, там 10 г на 100 мл. Итак, 10 граммов сахара. Стандартный кусок сахара весит 5,5 грамма - это легко вычислить, даже не взвешивая сахар на точных весах. В обычной пачке рафинада весом 1 кг находится 180 кусков сахара. Делим и получаем примерно 5,5 грамма.

И вот оно, самое интересное. Простой расчет по этим исходным величинам дает, что в стандартной банке содержится 6 кусков сахара, а в полулитровой бутылке даже больше - 9 (!) кусков сахара. И это не предел. В некоторых из этих «кол» содержится еще больше сахара. В банке - 7 кусков, а в бутылке до 11 кусков! В 2-х литровой «Кока-коле» и т.п. - ужас, стакан сахара с верхом!

Теперь понятно, почему пить хочется даже после литра «Кока-колы». Все эти напитки - не для утоления, а для возбуждения жажды. Наша молодежь пьет, в сущности, почти что сахарный сироп.

Его чрезмерное потребление ведет к разрушению зубов. Особенно вредны для зубов сладкие прохладительные напитки. Сахар обладает также способностью подавлять аппетит. Плохо, если ребенок перед едой набивает свой желудок калориями из сладостей и отказывается от более полезной еды. Существует теория, которая связывает высокое потребление сахара с развитием гиперактивности, агрессивности и необузданности. В напитке типа кока-колы в 200 г содержится около пяти чайных ложек сахара. Избыток сахара ведет к увеличению веса и заболеваниям кожи (угревой сыпи).

4.2. Кофеин, содержащийся в кока-коле, вызывает нарушения сна (ребенок, выпив на ночь два стакана колы, труднее засыпает), ускоряет выведение минеральных веществ из костной ткани, что может привести к остеопорозу - заболеванию, при котором кости становятся ломкими. Но самое опасное, что к кофеину может возникнуть привыкание, т.к. это вещество по своему воздействию близко к наркотическим.

4.3. Углекислый газ раздражающе действует на желудочно-кишечный тракт, вызывает слабость клапана, который находится между пищеводом и желудком. В результате содержимое желудка попадает обратно в пищевод, что вызывает изжогу и воспаление в нем. Углекислый газ также негативно влияет на желчный пузырь и печень.

4.4. Кислота (фосфорная) разрушает зубную эмаль, плохо действует на желудок, особенно при повышенной кислотности.

Заключение.

"Человек - существо странное. Сначала он, вопреки здравому смыслу, разрушает собственное здоровье, а затем, прилагая неимоверные усилия, стремится его поправить. Понять это очень трудно. Посудите сами. Человек сознательно пренебрегает условиями, предоставленными ему природой для здорового образа жизни. Постоянно употребляет продукты питания, по большей части не просто вредные, но и опасные для здоровья.

Все знают, что чипсы - вредны. Однако люди всё же покупают эти цветные упаковки. Мол, желудок еще и не то способен переварить, а жить - вредно, не только благодаря чипсам. Но, молодёжь не знает, чем именно они вредны. Одна мысль лишь о том, что избыток соли, которая есть в чипсах, может привести к инфарктам, заболеваниям сердца и почек, а жир неблагоприятно влияет на кишечник, и также создает риск появления раковых клеток, акриламид вызывает мутации генов и причиняет вред центральной и периферийной нервной системе, вызывает страх за будущее нашей нации.

Кофеин, содержащийся в кока-коле, ускоряет выведение минеральных веществ из костной ткани, что может привести к остеопорозу, заболевания кожи и это далеко не весь перечень отрицательных последствий употребления этих продуктов. Вредное влияние ингредиентов чипсов и кока-колы я доказал.

Теоретическая значимость данного исследования заключается в том, что оно направлено на формирование бережного и ответственного отношения учащихся школы к собственному здоровью. Практическая значимость в том, что, выполняя исследование, я приобрёл необходимые навыки работы с лабораторным оборудованием, научился выполнять качественные реакции: опытным путём доказал наличие сахара, углекислого газа, фосфорной кислоты в кока-коле и соли и жира в чипсах, обучился технике выполнения химического эксперимента, изучил много познавательной литературы, научился правильно оформлять работу, приобрёл опыт публичного выступления. Во время защиты посоветовал каждому школьнику задуматься об отрицательных последствиях употребления некоторых продуктов питания и вести здоровый образ жизни.

Конечно, целью моей работы не являлось убедить молодёжь не употреблять продукцию компании Coca-Cola. Я лишь попытался доказать, что напиток и чипсы не безвредны, поэтому необходимо ограничивать их потребление. Каждый из нас решает для себя сам, что для него важнее - собственное здоровье или желание быть как все, доверяя красивой, притягательной рекламе.

Используемая литература.

1. Байер К., Шейнберг Л. Здоровый образ жизни. М.: Мир, 1997;

2. Габриелян О.С. Химия, 10 класс. М.: Дрофа, 2002;

3. Дыхан Л.Б., Кукушин В.С., Трушкин А.Г. Педагогическая валеология. М.: МарТ, 2005;

4. Класе Л. и др. Еда - наш друг, еда - наш враг. Азбука здорового питания. Пер. с англ. СПб.: Ридерз Дайджест, 1999;

5. Краузер Б., Фримантл М. Химия. Лабораторный практикум. М.: Химия, 1995; Попов С.В. Валеология в школе и дома. СПб.: Союз, 1998;

6. Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии М. Глобус, 2007;

7. Ширшина Н.В. Химия для гуманитариев. Элективный курс. Волгоград: Учитель, 2006;

8. Внеклассная работа по химии. Пособие для учителей. Сост. М.Г.Гольдфельд. М.: Просвещение, 1976

ПРИЛОЖЕНИЕ №1.

Анкета.

1. Какие продукты питания, купленные в магазине, вы

любите больше других?

-

-

-

2. Как часто вы употребляете кока-колу, фанту, спрайт?

1. Всегда

б) Иногда

в) Редко

г) Не употребляю

3. Как часто вы употребляете чипсы?

2. Всегда

б) Иногда

в) Редко

г) Не употребляю

4. Как часто вы читаете информацию на этикетке?

а) Всегда

б) Иногда

в) Редко

г) Никогда

3. Считаете ли вы, что употребление кока-колы и чипсов безвредно для вашего организма?

а) Да

б) Нет, но не задумываюсь

в) нет

4. Почему вы их пьёте и едите?

а) Просто хочется

б) Вкусно

в) Нравится

г) За компанию

5. Считаете ли вы, что на ваш выбор влияет реклама?

а) Да

б) Нет

в) Не уверен.

6. Знаете ли вы о том, что в данных продуктах содержатся вещества приносящие вред вашему организму?

а) Да

б) Нет

в) Не интересуюсь

2. Как часто вы употребляете кока-колу, фанту, спрайт?

3. Всегда

б) Иногда

в) Редко

г) Не употребляю