Исследовательская работа по химиии на тему "Иогурты", изучены состав иогуртов различной марки на содержание белка.
Вложение | Размер |
---|---|
issledovatelskaya_rabota_po_khimii_ovchinnikova_a_matuzova_m.doc | 375.5 КБ |
Департамент образования Администрации города Омска
БОУ ДОД города Омска Центр дополнительного образования детей «Эврика»
Городская конференция обучающихся 5-11 классов «Шаги в науку»
Направление «Химия»
«Йогурт»
Авторы:
Овчинникова Ангелина Алексеевна,
Матузова Марина Александровна
обучающиеся 9А класса
БОУ г.Омска « Гимназии №159»
Руководитель:
Полякова Татьяна Андреевна
учитель химии
БОУ г.Омска « Гимназии №159»
Омск-2017
Содержание
Введение 3
I. История вопроса 4
1. Что такое йогурт? 4
2. Пищевые добавки 5
II. Характеристика данных веществ 7
1. Загуститель Е1442 7
2. Стабилизатор Е1414 8
3. Цитрат натрия 9
4. Цитрат кальция 9
5. Каррагинан 10
6. Ксантовая камедь 11
III. Практическая работа 13
1.Цветовые реакции на белки 13
a) Биуретовая реакция 13
b) Ксантопротеиновая реакция 14
2.Цветная реакция на крахмал 15
IV. Результаты исследования 16
V. Список литературы 17
Именной словарь
Глоссарий
Приложение «Таблица опасности пищевых добавок»
Введение
Здоровый образ жизни. Часто под этим словом поминают ежедневные спортивные тренировки, порой изнурительные, отсутствие абсолютно всех вредных привычек и правильное питание, которое в свою очередь, состоит из фруктов, овощей и других продуктов питания, в общем, всех продуктов, не содержащих ГМО.
Ежедневно при покупке какого-либо продукта, потребитель стоит перед выбором качественного или дешевого товара, т.к. на его определение часто оказывает влияние реклама и цена, среди которой в приоритете находится высокая, ведь люди считают самый дорогой товар самым качественным.
Взявшись за эту работу, мы преследовали интересы определения качества и состава йогуртов различной цены, чтобы выявить их полезность для организма человека, ведь часто и нам приходится стоять перед тяжелым выбором определения более качественного продукта.
Цель работы: охарактеризовать синтетические стабилизаторы, красители и эмульгаторы, входящие в состав нескольких продуктов, выяснить, каков их вред на организм человека и выявить самый лучший и худший йогурт из списка исследуемых объектов.
В процессе работы мы решаем следующие задачи:
1. изучаем соответствующую литературу;
2. изучаем йогуртовые продукты;
3. изучаем упаковки продуктов и выясняем, какие нарушения правил указания ингредиентов и способа приготовления имеются на упаковках йогуртовых продуктов;
4. выясняем, какие йогуртовые продукты содержат опасные добавки;
5. в ходе эксперимента изучаю состав йогурта.
Исходя из вышеизложенного, актуальным направлением исследования является изучение состава йогурта, приобретенных в магазинах, а также его влияние на здоровье школьников.
Для проведения своего исследования мы использовали различные виды йогуртов, химические вещества для проведения экспериментов и информационные ресурсы, книги и научные статьи.
Существует различное число легенд о том, как появился этот кисломолочный продукт. Одна из них гласит, что йогурты были изобретены древними тюрками, которые желали умилостивить своих ангелов-хранителей. Поэтому они дали ему название «белый кислород».
По другой версии, слово "йогурт" имеет турецкое происхождение и означает "сгущенный". Турки и родственные им кочевые народы издавна перевозили молоко в бурдюках на спине коней и ослов. Из воздуха в молоко попадали всяческие бактерии, от движения животных молоко в бурдюках на их спинах постоянно перемешивалось и, сквашиваясь на жаре, превращалось в особый продукт, который и был предшественником современного йогурта.
Официальной родина йогурта считается Балканский полуостров, древняя Фракия. По теории древние фракийцы были первыми стали изготавливать продукт, который напоминал йогурт. Они разводили овец и заметили, что прокисшее молоко сохраняется дольше, чем свежее, и стали смешивать свежее с закваской из прокисшего молока, тем самым получив первый йогурт.
Популяризация йогурта в Европе происходила в связи с сильными болями живота короля Людовика XI. Король никак не мог излечиться, и ему помог некий врач из Константинополя, который принес к королевскому двору балканский йогурт. Изучением молочных продуктов и, собственно, йогурта занимался Нобелевский лауреат Е. Мечников. Он наблюдал за образом жизни народов Балканского полуострова. Жители Балкан пили молочный напиток, который они называли йгуртом, и славились долголетием – они жили во здравии до ста с лишним лет. По своим наблюдениям ученый смог открыть йогуртовые бактерии, они же лактобактерии. Свое имя кисломолочный продукт получил еще в древнем Вавилоне.
В СССР йогурт производили с 1920-х годов. Он продавался в аптеках как лечебное средство под названием ягурт. В 1980-е годы стали производить фруктовый кефир, на который начали было клеить этикетки «фруктовый йогурт». Но очень скоро эта самодеятельность была прекращена пришедшими на отечественный рынок западными гигантами.
Существуют две разновидности йогуртов:
В йогурте содержится:
Благодаря живым био-бактериям, которые содержатся в некоторых видах йогурта:
Так же йогурт помогает:
2. Пищевые добавки
Пищевые добавки — это вещества, которые добавляют в технологических целях в пищевые продукты в процессе их производства, транспортировки, упаковки или хранения ради придания им желаемых свойств
Они делятся на 3 типа, а сами типы – на несколько групп:
Эти вещества присутствуют почти во всех продуктах питания, начиная от хлебобулочных изделий и заканчивая кисломолочными продуктами, и очень часто обманывают наши чувства вкуса и обоняния.
Цель: выяснить, возможно ли определить наиболее качественный продукт путем дегустации
Оборудование: 12 пронумерованных стаканов, 4 вида йогурта, ложечки
Ход работы:
Йогурт №1
Обезжиренное молоко, фруктовый наполнитель (клубничное пюре, сахарный сироп, крахмал кукурузный; кальций лимоннокислый; лимонный сок; красители натуральные: сок свеклы, сок черной моркови, экстракт паприки; ароматизатор натуральный клубника; витамин Д), сливки, сахар, молоко сухое обезжиренное, йогуртовая закваска.
Йогурт №2
Йогурт №3
Йогурт №4
взбитая творожная основа (творог, сливки, йогурт, сахар, стабилизаторы (дикрахмаладипат ацетилированный, гуаровая камедь, камедь тары, пектин, дикрахмалфосфат оксипропилированный), желатин), фруктовый наполнитель (вода, фрукты (персик, груша), сахар, глюкозно-фруктозный сироп (G*), стабилизаторы (дикрахмалфосфат оксипропилированный, гуаровая камедь, ксантовая камедь рожкового дерева), ароматизатор , регулятор кислотности-лимонная кислота).
Составы различаются между собой, но незначительно. Многие компоненты не вызывают никаких подозрений. Обезжиренное молоко, вода, сливки, сахар, сухое обезжиренное молоко, йогуртовая закваска, бифидобактерии, сахарный сироп, краситель – сок моркови, карамель; лимонная кислота - неопасны для нашего здоровья. Продукты питания с их содержанием можно без страха употреблять в пищу.
Но подозрения могут возникнуть с такими добавками, как загуститель Е1442, стабилизатор Е1414, цитрат натрия, цитрат кальция, каррагинан и ксантановая камедь.
Вывод: невозможно точно определить качество продукта, продегустировав его.
E1442 — гидроксипропилдикрахмалфосфат, относящийся к модифицированным крахмалам, имеющим, в свою очередь, громадные разветвленные молекулы. Эти крахмалы настолько непредсказуемы, что даже создающие этот крахмал химики не знают, как он может себя повести в организме человека.
Формула - C3H8O2·xH3O4P·x
Е1442 получают из генетически-модифицированной кукурузы в виде порошка белого цвета, обладающего хорошей способностью к набуханию. Он стабилен в кислотных и щелочных средах, устойчив к замораживанию, оттаиванию, варке и стерилизации.
Обеспечивает лучший цвет и блеск для продуктов. Его используют в качестве стабилизатора вязкости в различных йогуртах и молочных десертах.
Но каков же вред от этой добавки? В некоторых случаях добавка Е-1442 может вызвать увеличение аппендикса, поэтому ее не следует применять в питании для маленьких детей, кормящим матерям и беременным. Известно так же, что она может замедлить переваривание пищи в кишечнике, тем самым вызвать заболевания поджелудочной железы, но, все же, в части стран этот загуститель разрешен к применению и считается безопасным.
Применение добавки по странам:
Е1414 — Дикрахмалфосфат ацетилированный, белый порошок с лёгким запахом уксуса.
Это вещество получают, сшивая разведённый в воде крахмал (картофельный или кукурузный) оксихлоридом фосфора, после чего стабилизируют (этерифицируют) ацетангидридом или винилацетатом, затем моют и сушат.
Дикрахмалфосфат ацетилированный хорошо растворяется в холодной воде, с горячей водой образует вязкий раствор, в этиловом спирте не растворим. Обладает нейтральным вкусом, высокой прозрачностью и вязкостью.
Используется этот стабилизатор в:
Каков вред от использования этого стабилизатора? Возможны нарушения работы кишечника в виде диареи и всасывания сорбита и фруктозы. Если человек имеет заболевание почек, то ему рекомендуется относиться с осторожностью к этой добавке, следует избегать продукты с её содержанием.
Применение добавки по странам:
Цитрат натрия Е331 или Na3C6H5O7 - белый кристаллический порошок.
Он легко растворяется в воде, но слабо в спирте. Не горюч, не взрывоопасен, не токсичен, не оказывает раздражающего действия на кожу, однако, при вдыхании в виде пыли, может раздражать верхние дыхательные пути.
Используется этот антиоксидант, как лекарственное средство для лечения цистита и стабилизации крови. Он способствует уменьшению изжоги и снижению последствий похмелья.
Цитрат натрия, натрий лимоннокислый, применяется в пищевой промышленности как:
После употребления продуктов и лекарств, которые содержат натрий лимоннокислый, у человека могут наблюдаться тошнота, рвота, повышение давления, ухудшение аппетита и боли в животе. Но наиболее вероятно получить вред от цитрата натрия после употребления лекарств с его содержанием, т.к. содержание добавки в них в разы больше чем в пищевых продуктах. Случаев отравления цитратом натрия не зафиксировано, поэтому считается, что эта добавка безвредна для человека.
Применение добавки по странам:
Цитрат кальция E333– белый порошок без запаха, кальциевая соль лимонной кислоты.
Добавка Е333 практически не растворима в холодной воде. Как и лимонная кислота, цитрат она имеет кисловатый вкус, с солоноватым привкусом.
Цитрат кальция получают при ферментации (ферментативный процесс) добытой в промышленности лимонной кислоты.
Применяется в качестве:
Иногда добавка вызывает ряд таких аллергических реакций, как зуд, отеки в области лица, языка и горла, сыпь, проблемы с дыханием и сильные головокружения. Е333 уменьшает усвоение организмом других медицинских препаратов, таких как бисфосфонаты (алендронат), антибиотики тетрациклинового ряда (доксициклин, миноциклин), эстрамустин, левотироксин и хинолы (ципрофлоксацин, левофлоксацин).
Применение добавки по странам:
Каррагинан или Е407 – это собирательное определение для полисахаридов, полученных путём щелочного выделения из красных водорослей
Каррагинаны применяются как:
Каррагинан обладает биологической активностью: антикоагулирующей, антивирусной, антираковой и антиязвенной, а также выводит из организма тяжелые металлы.
По данным исследований института NCI США было доказано, что определенный тип каррагинана - деградированный каррагинан может привести к болезням желудочно-кишечного тракта, в том числе к раку кишечника. Это происходит, потому что он может вызывать воспаления в организме, так, некоторые исследователи Университета штата Иллинойс используют эту добавку, чтобы вызывать искусственные воспаления в научных экспериментах. Так же, при распаде каррагиниана в желудке выделяются опасные вещества, которые становятся основой более 100 заболеваний, например, ревматоидный артрит, атеросклероз и воспалительные заболевания кишечника.
Применение добавки по странам:
Ксантановая камедь или камедь ксантана Е415 - микробиологический полимер.
Это белый или сероватый порошок, не имеющий ни запаха, ни вкуса. Вещество хорошо растворимо в воде и не теряет своих свойств в широком диапазоне кислотности и температур, независимо от механических воздействий, действий кислот и солей.
Получают ксантан путем ферментации глюкозы или сахарозы бактериями Xanthomonas campestris. Брожение исходных продуктов продолжается от одного до четырех дней. После завершения цикла брожения к сырью добавляется изопропиловый спирт, в результате чего полисахарид выпадает в виде осадка. Осадок отфильтровывают и сушат.
Ксантан применяется как:
А также при производстве:
Е415 является балластным веществом, которое не усваивается организмом. На сегодняшний день не существует подтвержденных официальных данных о вреде ксантана, известно лишь, что Е415 может привести к метеоризму.
Применение добавки по странам:
Цель: выяснить наличие в составе йогуртов белка по цветным реакциям.
Оборудование:
Ход работы:
Помещаем лабораторными ложечками в пробирки равное количество испытываемых продуктов и добавляем по 6 мл воды в каждую пробирку. Образуется раствор, куда затем мы добавляем по 6 капель NaOH и 6 капель CuSO4. В ходе реакции между NaOH и CuSO4 образуется голубой осадок Cu(OH)2.
NaOH+ CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4
Он, в свою очередь, реагирует с белком в составе йогурта. При такой реакции приготовленный нами раствор должен приобрести фиолетовый цвет.
Предварительные результаты:
Йогурт №1 - наблюдается слабое окрашивание раствора фиолетовым цветом по сравнению с образцом №2
Йогурт №2 – проявление фиолетового цвета меньше по сравнению с образцом №1.
Йогурт №3 –проявляется более яркое проявление фиолетового цвета
Йогурт №4- проявление фиолетового цвета меньше по сравнению с образцом №1
Помещаем лабораторными ложечками в пробирки равное количество испытываемых продуктов и добавляем по 6 мл воды в каждую пробирку. Образуется раствор, куда затем мы добавляем по 6 капель концентрированного раствора HNO3. В ходе реакции с белком HNO3 на дне пробирки должен появиться желтый осадок.
В йогуртах №1 и №2 наблюдается появление желтого осадка, что свидетельствует о наличии в них белка, когда в образце №3 такой осадок вовсе отсутствует. В сравнение с результатами опытов можно привести примеры данных реакций на яичный белок.
Результаты опытов: по результатам опытов мы выяснили, что не в одном из предложенных йогуртов не содержится белок
2.Реакция на крахмал Цель работы: выявить наличие крахмала в образцах йогуртов.
Оборудование:
Ход работы:
Помещаем лабораторными ложечками в пробирки равное количество испытываемых продуктов и добавляем по 6 мл воды в каждую пробирку. Образуется раствор, куда затем мы добавляем по 5 капель слабо концентрированного раствора йода. В ходе реакции йода и крахмала должно получиться соединение темно-синего ←→ фиолетового цвета.
I2 + (C6H10O5)n = I2*(C6H10O5)n
Промежуточные результаты:
Йогурт №1 – расслоение раствора: на дне оседает йогурт, наверху остается желтый раствор йода, при этом структура испытываемого образца становиться хлопьевидной
Йогурт №2 - раствор приобретает сероватый оттенок и становится мутным
Йогурт №3 – йогурт оседает на дне, при добавлении йода раствор постепенно начинает становиться фиолетовым
Йогурт №4 - раствор приобретает сероватый оттенок и становится мутным
Затем мы увеличили концентрацию йода в растворе, и теперь результаты реакции и разница между ними видны значительно лучше.
Промежуточные результаты:
Йогурт №1 – смесь все так же расслаивается (на дне йогурт, наверху – йод)
Йогурт №2 – раствор становиться темно коричневого цвета
Йогурт №3 –раствор постепенно становиться темно-фиолетовым.
Йогурт №4- раствор становиться темно коричневого цвета
Результаты: среди всех образцов имеются два йогурта с добавлением крахмала. Это образцы №1 и №4, причем в йогурте №4 содержится большое количество крахмала.
Результаты исследования
Именно эти вещества и входят в состав тех йогуртов, которые были исследованы. Это йогурты: №1 – Activia, №2 – Растишка, №3 – Нежный, №4-Danone.
И вот их рейтинг качества для человеческого организма:
Таким образом, мы выяснили, какой из данных образцов йогуртов самый качественный и самый худший. Главное – каждый раз читать состав тех продуктов, которые мы употребляем в пищу, ведь именно от этого и зависит наше с вами здоровье и наше будущее.
Именной словарь
Глоссарий
Приложение «Таблица опасности пищевых добавок»
Кто должен измениться?
Волшебная фортепианная музыка
Две снежинки
Новогодняя задача на смекалку. Что подарил Дед Мороз?
Рисуем осень: поле после сбора урожая