Научно-исследовательская работа по химии: "Жевательная резинка: польза или вред?"

Департамент образования администрации города Омска

Бюджетное общеобразовательное учреждение города Омска

«Средняя общеобразовательная школа №61»

Городская конференция обучающихся 5-11 классов учреждений города  Омска, подведомственных департаменту образования Администрации города Омска,

«Шаги в науку»

Направление: Химия

Жевательная резинка- польза или вред?

                                                         Автор:  Егорова Яна Павловна

                                        10А класс БОУ г. Омска  «Средняя                     общеобразовательная школа №61»

                                                          Руководитель: Михалева Татьяна Сергеевна                                                              учитель химии  БОУ г. Омска «Средняя

 общеобразовательная школа №61»

                                                          Омск                                              

                                                      2013 год

Оглавление

1. Введение…………………………….…………………………………………3
2. Основная часть………………………………………………………………...5

1. История жевательной резинки……………………………………………5
2. Химический состав жевательной резинки……………………………….6
3. Исследование качественного состава жевательной резинки…………...7

1. Исследование состава жевательной резинки на основе  информации, представленной на упаковке………………………….7
2. Экспериментальное определение качественного состава жевательной резинки Orbit…………………………………………..10

3. Заключительная часть………………………………………………………..13

4. Выводы……………………………………………………………………13
5. Рекомендации…………………………………………………………….15

4. Список литературы…………………………………………………………..16
5. Приложения…………………………………………………………………..17

      Приложение 1. Анкетирование учащихся 9 классов БОУ г. Омска «СОШ № 61»……………………………………………………………………………..17

      Приложение 2. Определение подсластителей (сорбита, маннита)……….18

      Приложение 3. Обнаружение глюкозы…………………………………….18

      Приложение 4. Сжигание  жевательной резинки ………………...……….19

1. Введение

В настоящее время большая часть населения мира употребляет жевательную резинку, но даже не догадывается о том, что этот продукт может нанести вред  здоровью.

Существует множество реклам, в которых говорится о явной пользе жвачки, о том, что она укрепляет зубную эмаль, предотвращает появление зубного камня, устраняет запах изо рта, восстанавливает кислотно-щелочной баланс во рту, а недостатки и побочные эффекты от ее употребления, конечно же, благополучно  скрывают, чтобы не подорвать спрос на этот товар. Люди верят тому, что говорят в рекламе, надеются, что жевательная резинка предотвратит возникновение кариеса, освежит дыхание, отбелит потемневшие зубы.… Но  некоторые  начинают задумываться: а не пострадает ли мое здоровье от минутного удовольствия? Может не стоит рисковать органами пищеварения, ради белизны своих зубов? В последнее время у меня тоже появились подозрения насчет этого продукта, и чтобы развеять все сомнения, я решила сделать эту научную работу и определить: Жевательная резинка- это польза или вред?

В соответствии с выбранной темой были поставлены следующие цели и задачи:

Цель: исследовать влияние жевательной резинки на организм человека.

Задачи: 1)Изучить теорию об истории возникновения жевательной резинки и ее химическом составе;

               2) Рассмотреть  положительные и отрицательные стороны влияния жевательной резинки;

               3) Провести анкетирование среди учеников 9 класса;

               4) Подобрать и освоить методику определения качественного состава жевательной резинки;

               5) На основе проведенных исследований сделать вывод о пользе и вреде жевательной резинки.

Объект исследования: жевательная резинка.

Предмет исследования: качественный состав жевательной резинки. Гипотеза: изучив качественный состав жевательной резинки на основе химических экспериментов, можно сделать вывод о пользе и вреде жевательной резинки для здоровья человека.

2. Основная часть

2.1. История жевательной резинки

Прообразы современной жевательной резинки можно найти в любой части света.

Известно, что ещё древние греки жевали смолу мастичного дерева для освежения дыхания и очистки зубов от остатков пищи. Для этого также использовался пчелиный воск. Племена Майя использовали в качестве жевательной резинки застывший сок гевеи — каучук. В Сибири применялась так называемая сибирская смолка (засохшая смола лиственницы), которой не только чистили зубы, но и укрепляли дёсны, а также лечили различные болезни.

В Европе первые предпосылки к употреблению жевательной резинки появились в XVI веке, когда мореплаватели завезли из Вест-Индии табак. Постепенно привычка распространилась и далее, на Соединённые Штаты. Это продолжалось на протяжении трёхсот лет, поскольку все попытки заменить жевательный табак на воск, парафин или другие вещества не увенчались успехом.

Первая в мире фабрика по производству жевательной резинки была основана в городе Бангор (штат Мэн, США) В 1848 году  Джоном Кёртисом.  Первые жевательные резинки носили названия «Белая гора», «Сливки с сахаром» и «Лакричник Лулу». Но его продукция так и не вышла за пределы штата Мэн. Неказистый внешний вид и плохая очистка (в жевательной резинке попадались даже сосновые иголки) отпугивали покупателей.

С этого момента история жевательной резинки развивается со стремительной скоростью.  5 июня 1869 года дантист из штата Огайо получает первый патент на жевательную резинку. 1880-е годы Джон Колган впервые добавляет ароматизаторы и сахар до его соединения с резиновой массой. Это позволяет готовой жевательной резинке намного дольше сохранять вкус и аромат. Популяризируя жевательную резинку среди девушек, предприниматель Джонатан Примли создаёт марку Kiss me!

Настоящим новатором на рынке жевательной резинки становится Уильям Ригли. Он меняет традиционную форму жевательной резинки, разделив традиционные брусочки на пять отдельных пластинок. Пластинки заворачиваются в вощёную бумагу, чтобы они не прилипали друг к другу.

В 1928 году Двадцатитрёхлетний бухгалтер Уолтер Димер вывел идеальную формулу жевательной резинки, которая соблюдается и по сей день: 20 % каучука, 60 % сахара (или его заменителей), 19 % кукурузного сиропа и 1 % ароматизатора. Особенностью данной жевательной резинки стала гораздо большая эластичность. Свою жевательную резинку Димер назвал Dubble Bubble, поскольку из неё можно было выдувать пузыри. Жевательная резинка изменила цвет на розовый, что особенно привлекало детей.

1930-е годы. Уильям Ригли придумывает новый маркетинговый ход. Вкладыши с изображениями бейсбольных чемпионов и героев комиксов, которые раньше продавались с сигаретами, стали продаваться с жевательными резинками. Картинки выпускались ограниченными тиражами, поэтому стали предметом коллекционирования.

1950-е годы. В связи с широкой пропагандой сахарных заменителей на рынке появилась первая жевательная резинка «без сахара». Её продвижение строилось на безвредности для зубов и полости рта [4, 6].

2.2. Химический состав жевательной резинки

Современная жевательная резинка состоит в первую очередь из жевательной основы (преимущественно жевательные полимеры), в которую иногда добавляют компоненты, получаемые из сока дерева Саподилла или из живицы хвойных деревьев.

Резинка также содержит вкусовые добавки, ароматизаторы, консерванты и другие пищевые добавки. В последнее время стали популярны резинки, содержащие сахарозаменители и противокариозные вещества, например, соединения фтора, ксилит, мочевина (карбамид). Однако остановить или вылечить уже имеющийся кариес эти вещества, как и в случае с зубной пастой, не могут.

Основными ингредиентами жевательной резинки являются:[2]

1. Sorbitol – сорбит( Е420);
2. Manitol – маннит (Е421);
3. Xilitol – ксилит (Е967);
4. Goma base – жевательная основа;
5. Antioxidante: E321 – бутилокситолуол;
6. Estabilizante: E422 – глицерин (эмульгатор);
7. Aromas – ароматизаторы;
8. Emulgente E322 – лецитины;
9. Acesulfamo  K – ацесульфам калия (Е950);

10.Aspartamo – аспартам;

11. Estabilizante: E472a – эфиры глицерина, уксусной и жирных кислот, эмульгатор .

2.3. Исследование качественного состава жевательных резинок

Для оценки качественного состава жевательной резинки был использован Orbit, занимающий лидирующее место по результатам анкетирования (Приложение 1).

2.3.1. Исследование состава жевательной резинки на основе информации, представленной на упаковке (таблица 1).

Таблица 1

Химический состав Orbit

     2.3.2. Экспериментальное определение качественного состава жевательной резинки Orbit          

Для того, чтобы убедиться в наличии вредных компонентов в жевательных резинках, я провела несколько химических опытов на определение подсластителей, обнаружение глюкозы, обнаружение остатка фенилаланина в аспартаме, воздействие соляной кислоты и воды, сжигание жевательной резинки [1].

1. Определение подсластителей (сорбита, маннита), т.е. многоатомных спиртов.

В пробирку поместить порезанную жевательную резинку (1,4г) и прилить 5мл этилового спирта. Пробирку закрыть пробкой и встряхивать 1мин. Затем профильтровать смесь. В фильтрате начинаем определение подсластителей. К 2мл фильтрата прилить 1мл 10% раствора NaOH и 3 капли 10% раствора CuSO4. Смесь перемешать. Появилось характерное ярко-синее окрашивание, т.е. качественная реакция на многоатомные спирты доказывает их наличие (приложение 2).

Вывод: В состав оболочек исследуемых жевательных резинок входят заменители сахара, т.к. эти вещества относятся к многоатомным спиртам, они дают качественную реакцию на многоатомные спирты.

2. Обнаружение глюкозы.

К растворам (фильтратам) жевательных резинок добавить аммиачный раствор оксида серебра, пробирки нагреть.  Характерного серебряного налета не появилось (приложение 3).

 Вывод:  данная жевательная резинка глюкозы не содержит.

3. Обнаружение остатка фенилаланина в аспартаме.

Содержащийся в некоторых жвачках подсластитель аспартам (Е 951) реагирует с концентрированной азотной кислотой с появлением характерного желтого окрашивания. Аспартам можно рассматривать, как крохотный белок, поскольку все белки являются полипептидами. Одной из качественных реакций на белок является ксантопротеиновая реакция. Реакция высокочувствительная и поэтому проходит наглядно и ярко.

К 2мл спиртового экстракта жвачки прилить 0,5мл концентрированной азотной кислоты, а затем осторожно нагреть на водяной бане. Когда содержимое пробирки нагрелось, из нее повалил густой бурый дым, что и показывает наличие остатка фенилаланина в аспартаме.

 Вывод:  данная реакция интенсивно протекает  для  Orbit .

4. Воздействие соляной кислоты и воды на жевательную резинку.

На протяжении 4 дней жевательная резинка реагировала с соляной кислотой и водой. Вода не действует на жевательную резинку, не растворяет ее.

У экземпляра, находящегося в соляной кислоте, оболочка быстро растворилась, жвачка - жесткая и твердая. На 4 день объем жвачки увеличился вдвое, она стала более рыхлая, пористая, намного мягче. Из этого можно сделать вывод, что в состав жвачки входит резиновое вещество с трехмерной структурой. Значит, жвачка, которая попала в желудок, разбухает, и очень долго не будет перевариваться. (Ведь желудочный сок – это слабый раствор соляной кислоты)

Размягченная жевательная резинка к концу эксперимента стала мягкая. Появился неприятный запах мочевины. Соляная кислота испарилась. Использованная жвачка немного меняет свои свойства, четче становится запах; не разбухает, а становится тягучей; вероятно сказывается действие ферментов слюны.

Вывод: попав в желудок, жвачка будет долго перевариваться, а под действием слюны она размягчается.

5. Сжигание  жевательной резинки.

Горит жевательная резинка хорошо. Расплавляется за короткий промежуток времени. Вне пламени горит, выделяется запах резины. Сгорает до черного угля. Уголь рассыпается в руке, пористый, хрупкий материал. И это неспроста, ведь в состав жвачки входит большое количество органических веществ непредельного характера (т.к. было много копоти).

Вывод: в основе жвачки – каучук, искусственный, ненасыщенный УВ, для сгорания требуется большое количество кислорода (приложение 4).

3. Заключительная часть

Проводя анонимное анкетирование среди учеников 9 классов, я получила весьма предсказуемые результаты (приложение 1).

Оказалось, что 99% из опрошенных учащихся жуют жвачку,  и самой распространенной маркой оказался Orbit (49%) . Как ни странно, но большая  часть учеников знают о вреде жевательной резинки, но все равно продолжают ее употреблять. Многие считают, что жвачку нельзя употреблять детям и больным, тогда почему сами ребята употребляют ее?

Также жвачка приносит вред не только здоровью, но и окружающей среде, использованную жвачку часто прилепляют  куда не попадя или просто выплевывают, а другие люди наступают и прилипают подошвой к ней, что не очень приятно..

Пора подвести итоги о пользе и вреде жевательной резинки и, наконец,  определить, стоит ли нам тратить деньги на этот продукт.

3.1. Выводы

    Польза жевательной резинки:[5, 6]

1. Жевательную резинку (только с большой натяжкой) можно отнести к средствам гигиены полости рта. Достоверные научные данные о положительном влиянии жевательной резинки на зубы существуют только для малочисленного ассортимента резинок с фторидами.  Жевательная резинка относительно неплохо справляется с очищением зубов после  еды, освежает дыхание.

2. Жевание сопровождается обильным выделением слюны, и происходит частичное очищение зубов, и удаление остатков пищи.

3. Хорошо, когда в составе жевательной резинки присутствует лактат кальция: зубная эмаль получает этот минерал для восстановления микроповреждений именно из слюны.

4.  Стимулирует кровообращение в деснах.

5. Укрепляет нижнечелюстной сустав и десна. Такую сбалансированную нагрузку жевательные мышцы могут получить только при жевании жвачки.

6.  Помогает избежать проблем с закладыванием ушей пассажирам самолёта.

 7. По некоторым исследованиям основное назначение жевательной резинки – жуют для того, чтобы… чувствовать себя увереннее, успокоиться, расслабиться.

Вред жевательной резинки: [5, 6]

1. Из-за чрезмерной нагрузки при наличии некоторых других факторов развиваются такие заболевания, как повышенная стираемость зубов, пародонтит, дисфункция височно-нижнечелюстного сустава.
        2. Жевание за рулём или на занятиях, во время учёбы или работы отвлекает. Кровь устремляется от мозга к жевательным мышцам и другим органам челюстно-лицевой области. Отсюда ухудшение внимания и памяти, невозможностьсосредоточиться.
        3. Со стороны желудочно-кишечного тракта (гастриты, язвы желудка) - наиболее опасным является употребление жевательных резинок на голодный желудок.

4. Надувные жевательные резинки нарушают прикус у детей.

5. На прилепленной под школьную парту жвачку несколько дней живут микробы больного школьника жевавшего ее.

6. Детям жвачка может серьезно навредить: случайно проглоченная во время игры резинка, застрявшая в горле, пищеводе или кишке, принесет очень много неприятностей, поскольку она не переваривается, как показали проведенные опыты.

7.  Огромный процент поддельной жвачки на рынке могут содержать ингредиенты, способные вызвать местные и общие аллергические реакции.

8.  Вызывает привыкание.

9. Также жевательная резинка содержит такие вещества, как сорбит и аспартам, которые не приносят пользы для нашего организма (см. таблицу 1)

На самом деле и плюсов, и минусов жвачки много. Но все равно негативное влияние сказывается на нас сильнее, поэтому лучше пренебречь ее употреблением.

3.2. Рекомендации

1. Перед едой можно жевать не более 5 минут;
2. Поскольку жевание связано с выработкой желудочного сока, жевать резинку следует после еды, а не в промежутках, что может отрицательно сказаться на желудке;
3. После еды можно жевать не более 15 минут;
4. Жевательную резинку нельзя проглатывать;
5. Детям можно употреблять жевательную резинку с 4 лет и только белую;
6. Если жевательная резинка содержит сахар, в полости рта образуется кислотная среда, способствующая развитию кариеса, поэтому покупайте жевательные резинки с сахаразаменителями!
7.  При заболевании десен или повышенной шаткости зубов лучше отказаться от применения жевательной резинки.

Успехов вам в ваших начинаниях!

4.  Список литературы

1. Яковишин Л.А. Химические опыты с жевательной резинкой // Химия в школе – 2006. – № 10.

2.  http://www.1-sovetnik.com/Chemistry/Food/food-01.html

3.  http://dobavkam.net/additives

4. http://wiki.laser.ru/index.php

5.http://www.inflora.ru/diet/diet497.html

6. http://ast752.ru/poleznii-sovet.php?id=7

5. Приложения

Приложение 1

Анкетирование учащихся 9 классов БОУ г. Омска «СОШ № 61»

                        Приложение 2

Определение подсластителей (сорбита, маннита)

Приложение 3

Обнаружение глюкозы

Приложение 4

Сжигание  жевательной резинки