Проектно-исследовательская работа по химии « Газированные напитки»

МБОУ Соболевская ОШ им.А.Н.Попова

Проектно-исследовательская работа

по химии

 « Газированные напитки»

                                                                                                             Работу выполнила:

ученица 9 класса

Пелиховская Милана

Учитель: Корнеева Т.В.

Паспорт проекта

1.Название : Газированные напитки

2.Автор проекта: Пелиховская  Милана, 9 класс (2017 год)

3. Учебная направленность проекта: экология, химия, исследовательские проекты

 4.Тип проекта.

 Практико – ориентированный, исследовательский, межпредметный, внутришкольный.

5.Руководитель проекта.

Учитель  биологии и химии: Корнеева Т.В.

6. Цель проекта : Изучить состав газированных напитков.

Убедиться в их отрицательном влияние на здоровье человека.

 7. Задачи:

1. Определить популярность газировки среди учащихся 5-9-х классов на основе социологического опроса;

2. Доказать отрицательное влияние газированных напитков на организм человека;

3. Провести пробу с яичной скорлупой;

 4. Провести анализ на содержание диоксида углерода;

5. Определить натуральность напитков;

 6. Определить рН-среды газированных напитков.

Проблема в том, что газированные напитки отрицательно влияют на здоровье человека.

Мотив: Взрослые не разрешают пить детям газированные напитки.

Гипотеза исследовательской работы: действительно ли газированные напитки оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека.

8.Методы исследования:

1) Подумать самостоятельно 

 2) получить информацию из книг

3) посмотреть в интернете   4)провести опрос детей в группе     5)эксперименты

Работа над проектом

Время работы над проектом: 7 дней

Режим работы: краткосрочный

Вид: исследовательский

Мотивация к познанию:    личный интерес школьников

Литература и информационные ресурсы:

1. http://www.afizika.ru/zanimatelniestati/163-istoriyagazirovki

2. http://argonet.ru/pirozhnyie-i-sladkaya-gazirovka-povyishayut-riskrakovyih-zabolevaniy.html 

3. http://zdd.1september.ru/2004/11/2.htm

 4. http://www.inmoment.ru/beauty/health-body/gas-cut-water.html 

5. http://anastgal.livejournal.com/952908.html 

6. http://ostorozhno-eda.ru/sostav-gazirovannogo-napitka-coca-cola

7. http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-515/ 

8. http://www.calorizator.ru/product/drink/sprite 

9. Интернет-журнал «Школа жизни», статья О. Антонова « Что содержат газированные напитки», 2006 г.

10.Бутилированная вода: типы, состав, нормативы/Под ред. Д. Сениор и Н. Деге. - М.: Изд-во «Профессия», 2006.

Содержание

Введение

 Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР История возникновения газированных напитков . Состав газированных напитков .Энергетическая ценность газированных напитков . Характеристика исследуемых продуктов . Влияние безалкогольных напитков на организм человека

 Глава 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Оборудование и материалы

 Анкетирование

Экспериментальная часть

 Заключение

Литература и Интернет-ресурсы

Введение

В наше время на прилавках магазинов много газированных напитков. Молодежь 21 века употребляет их, не задумываясь о составе продукта, о том приносит ли он пользу или вред. Богатейший ассортимент безалкогольной продукции, предлагаемой компанией российским потребителям, включает в себя: Coca–Cola, Coca– Colalight, VanillaCoca–Cola, Sprite, «Fanta вкус апельсина», «Fanta вкус лимона», «Fanta вкус ягод», «Fanta Фруктовый коктейль». «BonAqua», Schweppes и SchweppesBitterLemon, «Фруктайм» с различными вкусами, спортивный изотонический напиток Powerade и энергетический напиток Burn. Однако обращали ли вы свое внимание на то, что пишут, на ярких и красочных этикетках. Которые привлекают нас, своими живописными и кричащими названиями. Нет? А зря! Я приняла решение изучить то, что мы употребляем, и провести исследование на тему газированные напитки.

Цель работы: Изучить состав газированных напитков.

Убедиться в их отрицательном влияние на здоровье человека.

 В ходе исследования решаются следующие задачи:

1. Определить популярность газировки среди учащихся 5-9-х классов на основе социологического опроса;

2. Доказать отрицательное влияние газированных напитков на организм человека;

3. Провести пробу с яичной скорлупой;

 4. Провести анализ на содержание диоксида углерода;

5. Определить натуральность напитков;

 6. Определить рН-среды газированных напитков.

 Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ.

Современную массовую культуру и процесс глобализации невозможно представить без прохладительных безалкогольных напитков, наподобие лимонада, "коки" или "пепси". О целебных свойствах минеральных вод с газом знали уже четыре тысячи лет назад в Древней Греции и Древнем Риме. Великий ученый Гиппократ в своем трактате "О воздухах, водах и местностях" пишет о том, что больных лечили в купелях при храмах.   Греческие жрецы строго охраняли свои тайны, оберегая целебную силу минеральной воды. Открытие секрета газированной воды было таким же неожиданным, как большинство великих открытий. Английский ученый Джозеф Пристли (1733-1804 гг.) живя по соседству с пивоварней и наблюдая за ее работой, заинтересовался, какого рода пузырьки выделяет пиво при брожении. Тогда он водрузил два контейнера с водой над варящимся пивом. Через некоторое время вода зарядилась пивным углекислым газом. Попробовав получившуюся жидкость, ученый был поражен ее неожиданно приятным резким вкусом и в 1767 г. он сам изготовил первую бутылку газированной воды. Газировка продавалась только в аптеках. В 1770 г. шведский химик Торберн Улаф Бергман (1735— 1784 гг.) изобрел прибор, с помощью которого можно было производить газировку в достаточно больших количествах. Этот прибор получил название сатуратор. Дальнейшие разработки в этой области произвел Иоганн Якоб Швепп, немец по происхождению, державший ювелирную лавку в Женеве. Он с юности мечтал создать безалкогольное шампанское - с пузырьками, но без спирта. 20 лет экспериментов увенчались успехом и в 1783 г. он изобрел промышленную установку для производства газированной воды. Швепп основал в Англии компанию, процветающую до сих пор, которая стала продавать газировку в стеклянных сосудах с рельефным логотипом. В 1784 году была впервые выделена лимонная кислота (из лимонного сока). В 1833 году в Англии в продаже появились первые газированные лимонады. Появился первый газированный напиток под названием «lemonade». От слова лимон. В 1886 году впервые были выпущены в продажу и ныне существующие - Coca-Cola. Изначально Coca-Cola производилась из настойки листьев коки и орехов кола, аптекарь Джон Пембертон придумал рецепт сиропа, предназначенного для лечения головной боли и простуд и догадался разбавить его газированной водой. В 1898 году появилась Pepsi-Cola (по некоторым версиям, изначально - лекарство от расстройств кишечника), которая была придумана аптекарем Калебом Брэдхемом,смешавшим экстракт из орехов кола, ванилин и ароматические масла. И все же ароматизированная газировка, по всей вероятности, была придумана на западном берегу Атлантики. В 1807 году ее ввел в употребление филадельфийский врач Филип Синг Физик. Он прописывал пациентам облагороженную сиропом газированную воду, которую изготовлял по его рецепту аптекарь ТаусендСпикман. Вскоре в американских городах появились и первые киоски содовой воды, но широкого распространения она не получила. Доступная американцам технология ее изготовления была примитивной, а аппарат Швеппа оставался секретом. Газированные напитки в СССР. Нарицательное слово «ситро» (citron – лимон в переводе с французского) ставшее для нас привычным, в советское время было названием одного из видов лимонада. Этот напиток был создан на основе настоев апельсина, мандарина и лимона с добавлением ванилина. Срок хранения напитков составлял 7 суток. Лимонад в СССР был создан на основе настойки лимона и яблочного сока. Это также газированный безалкогольный напиток родом из детства. Буратино является одним из видов лимонада. 1887 году тифлисский аптекарь Митрофан Лагидзе изобрел газированный безалкогольный напиток Тархун. В состав входили газированная вода, лимонная кислота, сахар и экстракта эстрагона. В 1981 году в продажу поступил газированный напиток Тархун. 1973 год создан газированный тонизирующий напиток Байкал. Байкал создавался как конкурентный аналог Кока-колы. В состав тонизирующей настойки, которая стала основой для создания напитка входят: экстракты зверобоя и корня солодки, экстракт элеутерококка или левзеи, масла эвкалипта, лимона, лавра, пихты и лимонная кислота. Напитки продавались в стеклянных бутылках или в розлив, которые выдавались из автоматов газированной воды, 250мл. стакан газированной воды стоил 2 копецки, а стоимость напитка была 3 копейки. Автоматы газированной воды можно было встретить на каждом шагу любого города нашей страны.

Состав газированных напитков Компоненты :

Вода. Универсальный растворитель Вода - мертвая, безжизненная, дистиллированная, чтобы ее естественный вкус не нарушал вкус напитка, чтобы лимонад, производимый в любой точке земного шара, соответствовал строгому стандарту. Цикламовая кислота и ее натриевые, калиевые и кальциевые соли. Заменитель сахара; используется как искусственный подсластитель. Цикламат - синтетический химикат, имеет сладкий вкус, в 200 раз превышающий сладость сахара. Запрещен к использованию в продуктах питания человека, поскольку является канцерогеном, вызывающим раковую болезнь. Cахарный колер (жженый сахар) Краситель Получают путем переработки сахара при определенных температурах, с добавлением химических реагентов или без них. В данном случае добавляют сульфат аммония. Ацесульфам калия Заменитель сахара; используется как искусственный подсластитель В 200 раз слаще сахарозы.

 Плюсы - Долго хранится, не вызывает аллергических реакций и не калориен. Минусы - Содержит метиловый эфир, который ухудшает работу сердечно-сосудистой системы Аспартам Сахарозаменитель для больных диабетом. Рекомендуется лицам, контролирующим свой вес. Аспартам может провоцировать опухоль мозга, множественный склероз, эпилепсию, базедову болезнь, хроническую усталость.

Активный ингредиент кока-колы - ортофосфорная кислота H3PO4. Ортофосфорная кислота придает напитку кислый вкус, неограниченно растворяется в воде. Пожаро- и взрывоопасна. .Вызывает раздражение глаз и кожных покровов. Лимонная кислота- консервант и кислота широко распространена в природе. Соли лимонной кислоты используют в пищевой отрасли промышленности в качестве кислот,консервантов, стабилизаторов.

Бензоат натрия- консервант. Не рекомендуется употреблять астматикам и людям, чувствительным к аспирину. Есть данные отом, что бензоат натрия наносит значительный вред ДНК. Азорубин (кармуазин, кармазин) Краситель Азорубин, кармаузин, понсо (E122, E124), По некоторым научным данным поражают кору надпочечников. Используется в парфюмерии, кондитерском деле.

 Кофеин- алкалоид, вызывающий привыкание. Производится синтетически. Содержится в различных напитках, в малых дозах оказывает стимулирующее воздействие на нервную систему. Есть данные о том, что кофеин снижает уровень инсулина в крови, препятствует отложению жировой ткани. Характеристика исследуемых продуктов

 В состав спрайта и кока-колы входит консервант бензонат натрия. Это нормальный консервант природного происхождения, содержащийся, например, в обычной клюкве. Хотя получают его сейчас не из клюквы, а синтетическим путем, но и в этом ничего страшного нет.

Далее сказано – «натуральные ароматизатор». Проверить я этого не могу, но поверить можно, потому что ароматизаторы из природного сырья недороги и нет смысла заменять их на искусственные. В качестве регулятора кислотности ООО «Кока-Кола», производящая эти напитки, использует лимонную кислоту.

 Следующий компонент - диоксид углерод – это обычная углекислота, дающая пузырьки при открывании бутылки. В состав «Спрайта» входит сахар. 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. Попробую посчитать, сколько же сахара в стандартной банке объемом 0,33 л или бутылке объемом 0,5 л. Исходные данные возьму 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.. В обычной пачке рафинада весом 1 кг находится 180 кусков сахара. Делим и получаем примерно 5,5 грамма. И вот оно, самое интересное. Расчет по этим исходным величинам дает, что в стандартной банке содержится 6 кусков сахара, а в пол-литровой бутылке даже больше – 9 (!) кусков сахара.

Дальше следуют красители, регуляторы кислотности, и другие вещества. Синтетическими или искусственными называются пищевые красители, полученные методами синтеза и не встречающиеся в природе. Синтетические красители обладают значительными технологическими преимуществами по сравнению с большинством натуральных красителей, они дают яркие, легко воспроизводимые цвета и менее чувствительны к различным видам воздействия, которым подвергается материал в ходе технологического процесса. Калорийность 29 ккал Белки 0.1 г Жиры 0.0 г Углеводы 7.0 г

 Влияние безалкогольных напитков на организм человека

 Газировка очень плохо действует на работу желудочно-кишечного тракта. Для детей она вредна ещё больше, так как у них еще не сформирован взрослый тип секреции желудка - она у них более низкая, а лимонады еще более снижают кислотообразование. Красители могут вызвать аллергические реакции, а один из ингредиентов газировки - углекислый газ (диоксид углерода) - вызывает отрыжку, вздутие кишечника и другие нежелательные явления в организме

 Сахар, в большом количестве присутствующий в газированной воде, провоцирует другую неприятность - кариес. И даже если Вы будете чистить зубы два раза в день и полоскать рот после стакана газировки, это лишь уменьшит, но не устранит вредное влияние этого продукта и не обеспечит должной защиты. Газировка добавляет в наш рацион ненужные, «непищевые» калории. К тому же, как было выявлено в одном из исследований, полные подростки получают более 10 процентов своих калорий от газировок, тогда как у их сверстников с нормальным весом напитки обеспечивают только 7,6% калорий.

Возникновению  сердечно-сосудистых  болезней способствует питание, богатое насыщенными жирами и холестерином. Играет свою роль курение и сидячий образ жизни. Кроме того, для многих взрослых развитию таких заболеваний может потворствовать и диета, богатая сахаром. Она способствует развитию атеросклероза. Ученые также заподозрили связь между потреблением газировки и почечно- каменной болезнью. Производители сладких прохладительных напитков скрывают, что в составе «жаждоутолителей» присутствуют опасные аллергены. Газированные напитки могут повреждать ДНК. К такому неожиданному выводу пришёл Питер Пайпер из университета Шеффилда, проведя серию опытов в своей лаборатории. Многие проблемы, связанные с возрастными изменениями или злоупотреблением алкоголя, такие как цирроз печени и болезнь Паркинсона, оказывается, могут вызываться и обычными прохладительными шипучками. Они (а вообще-то и не только они) содержат вещество, вредное воздействие которого, по мнению Пайпера, до сих пор недооценивалось. Речь идёт о бензоате натрия (E211), широко распространённом консерванте в пищевой отрасли, одобренном всяческими соответствующими органами в разных странах.

 Все газированные напитки рекомендуют пить охлажденными, но есть один общий эффект, который касается употребления всех холодных напитков. В практике советских рентгенологов (проф. В.Д.Линденбратен, 1969) был такой случай. Надо было добиться удержания бариевой каши в желудке на время, необходимое для рентгенологического исследования. Но оказалось, что если кашу давать без предварительного подогрева, то каша покидает желудок быстрее, чем рентгенологи успевали настроить свою не столь совершенную аппаратуру.

Рентгенологи заинтересовались этим фактом, провели эксперименты и, выяснили, что если запивать пищу холодными напитками (например, пепси-колой со льдом), то время пребывания пищи в желудке сокращается с 4-5 часов до 20 минут (подробнее об этом в докторской диссертации Линденбратена В.Д. «Материалы к вопросу о действии на организм тепла», 1969, Институт экспериментальной медицины АМН СССР, г. Ленинград). Это, во-первых, прямой путь к ожирению, так как такой пищей невозможно насытиться и чувство голода наступает очень быстро. Во-вторых, так и начинаются гнилостные процессы в кишечнике, потому что нормального переваривания, как такового и не было. Посмотрев на этот материал, можно точно сказать, что газированные напитки очень вредны как для взрослых, так и для детей, так как:

 1. Сладкие газированные напитки, потребляемые в больших количествах, неизбежно приводят к диабету и ожирению.

2. Фосфорная кислота способствует выведению из организма кальция, магния и цинка.

3. При потреблении многих лимонадов жажда лишь возрастает, заставляя потреблять все больше напитка.

4. Употребление газированной воды может повышать кислотность желудочного сока, стимулировать моторную деятельность кишечника.

 5. Все химические добавки, внесенные в напиток для улучшения вкуса, запаха, цвета, а также консерванты, внесенные для уве- личения срока годности продукта, потенциально являются довольно сильными аллергенами.

6. Сахар, в большом количестве присутствующий в газированной во- де, провоцирует кариес.

7. Фенилаланин, содержащийся в аспартаме, изменяет порог чувствительности, истощает запасы серотонина, что способствует при употреблении его в больших дозах развитию маниакальной депрессии, припадков паники, злости и насилия.

8. Чтобы избежать проблем с пищеварением, никогда не запивайте еду холодными напитками.

Глава 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 Изучим состав газированных напитков и постараемся убедиться в их отрицательном влияние на здоровье человека.

Оборудование и материалы.

Газированная вода: «Кока-кола», «Спрайт»;

 Пробирки, штатив,фильтровальная бумага, универсальный индикатор ,пищевая сода, спиртовка, химическая ложечка, тигельные щипцы, яичная скорлупа, выпарительные чашки,газ.напитки, маркер, компьютер, , анкета.

Экспериментальная часть

 ОПЫТ №1.Проба с яичной скорлупой.

ХОД ОПЫТА 1. Отломила яичную скорлупу. 2.Положила в выпарительные чашки кусочки яичной скорлупы. 3. Залила яичную скорлупу определённым видом газированной воды: Спрайтом, Кока-колой НАБЛЮДЕНИЯ (через сутки): «Кока-Кола». Скорлупа приняла тёмно-коричневую окраску, но стала вязкой и мягкой; «Спрайт». Скорлупа не изменилась, но стала вязкой и мягкой.

 ВЫВОД: 1. Газированная вода «Кока-кола» содержит красители, которые окрашивают яичную скорлупу;

2. Газированная вода марок «Спрайт», «Кока-кола», хорошо растворяют неорганические вещества в яичной скорлупе;

 3. В опыте я подтвердила с яичной скорлупой, что в «Спрайте» скорлупа побелела. Она стала блестеть, как перламутровая. Но высказывание о том, что «от неё отломились мелкие кусочки» - не подтвердились, а даже наоборот, скорлупа стала вязкой и мягкой, что говорит о выводе неорганических веществ из скорлупы «Спрайтом»!

 ОПЫТ №2.Анализ на содержание диоксида углерода

. ХОД ОПЫТА:

1. Налила «Коку-Колу» в пробирку.

 2. Закрыла её пробкой с газоотводной трубкой и укрепила в штативе.

 3. В другую пробирку налила известковую воду и погрузила в неё конец газоотводной трубки.

 4. Осторожно нагрела пробирку с напитками, пропуская образующийся газ через известковую воду.

 5. Всё тоже самое проделала со «Спрайтом».

 ВЫВОД: Наблюдала помутнение, что доказывает содержание диоксида углерода в напитках.

ОПЫТ №3. Определение рН-среды газированной воды.

 ХОД ОПЫТА:

 1. Налила в чистые пробирки газированную воду: №1 - «Кока-кола», №2 - «Спрайт».

 2. Взяв универсальный индикатор, проверила им рН-среду в пробирках данных газированных вод.

3. НАБЛЮДЕНИЯ: во всех пробах рН = 4. Кока-Кола Спрайт

ВЫВОД: Газированные напитки «Кока-Кола» и «Спрайт» имеют кислую среду (рН = 4).

 В средствах массовой информации пишется, что в состав кока-колы входит «ортофосфорная кислота - химическая формула: H3PO4. Активный ингредиент кока-колы. Ее рН равен 2,8.» В моём опыте не подтверждается рН=2,8

 ОПЫТ №5. Определение массы сухого остатка 

ХОД ОПЫТА: 1. Налить газированную воду в выпарительные чашки: №1 - «Кока-кола», №2 - «Спрайт».

 2. Выпарить с помощью спиртовки.

ВЫВОД: При сравнении Кока-Кола явно проигрывает, что свидетельствует о наличии посторонних примесей.

Анкетирование.

 Для проведения школьного социологического опроса была составлена анкета.

 Анкетируемым учащимся было предложено ответить на следующие вопросы:

 1. Пьёте ли вы газированные напитки?

2. Какую из газировок вы предпочитаете?

 3. Как часто Вы употребляете газированные напитки напиток?

4. Устраивает ли Вас качество товара?

 5. Знаете ли вы, как изготавливается газированные напитки?

6. Из чего, по-твоему, изготовлены газированные напитки?

Результаты опроса (5-9 классы)

1) все 11  человек пьют газ.напитки,

 2) большинство школьников(7-8) предпочитают Коку-Колу, Пепси. Спрайт и другие газ.напитки предпочитают 3 человека.

3) 9 человек пьют газ.напитки каждый день, 2 человека пьют их редко.

4)Устраивает ли вас качество товара? Нет Да

всех устраивает качество товара

5) Все школьники не знают как изготавливаются газированные напитки.

6) 5  школьников считают, что газ.напитки изготавливаются из воды,3 думают, что они изготавливаются из газа.3  человека считают, что газ. напитки изготавливаются из красителей и  других компонентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Результаты моих исследований доказывают, что, действительно, газированные напитки оказывают отрицательное воздействие на организм человека.

Поставленная мною цель: доказательство отрицательного влияния газированных напитков на организм человека была достигнута.

 В результате исследования я изучила напитки «Коку-колу» и «Спрайт». О газированных напитках можно сказать точно: наносят ущерб организму. Поэтому все, кто серьезно относится к своему здоровью и весу, должны сказать НЕТ газированным напиткам и пить много воды. Много газированных напитков - значит много калорий. Поэтому неудивительно, что газированные напитки являются пятым самым крупным источником калорий для взрослых. Эксперты в области здравоохранения называют газированные напитки в числе факторов, ответственных за снижение питательных элементов в нашем питании. Во-первых, сладкие чаи и «спортивные напитки» заменяют питательные элементы, которые есть в молоке и соках. Во-вторых, хотя в этих напитках много калорий, они не делают ничего для уменьшения аппетита, поэтому в результате мы получаем двойную порцию калорий каждый день, и это вносит свой вклад в эпидемию ожирения. Также чрезмерное употребление безалкогольных газированных напитков с большим содержанием сахара негативно сказывается на психическом состоянии подростков. Ученые установили, что молодые люди, употребляющие чаще других газировку, больше склонны к гиперактивности, а также чаще подвергаются стрессу, а молодежь, не пьющая газировку, психически более устойчива, чем те, кто регулярно её употребляют.

Литература и Интернет-ресурсы 

1. http://www.afizika.ru/zanimatelniestati/163-istoriyagazirovki

2. http://argonet.ru/pirozhnyie-i-sladkaya-gazirovka-povyishayut-riskrakovyih-zabolevaniy.html 

3. http://zdd.1september.ru/2004/11/2.htm

 4. http://www.inmoment.ru/beauty/health-body/gas-cut-water.html 

5. http://anastgal.livejournal.com/952908.html 

6. http://ostorozhno-eda.ru/sostav-gazirovannogo-napitka-coca-cola

7. http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-515/ 

8. http://www.calorizator.ru/product/drink/sprite 

9. Интернет-журнал «Школа жизни», статья О. Антонова « Что содержат газированные напитки», 2006 г.

10.Бутилированная вода: типы, состав, нормативы/Под ред. Д. Сениор и Н. Деге. - М.: Изд-во «Профессия», 2006.