Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 24» Исследование состава жевательной резинки Исследовательская работа Руководитель: Левицкая Л.В. учитель химии

Аннотация

Кляузер Валерия Павловна

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 24», 10 класс

«Исследование  состава жевательной резинки».

Руководитель: Левицкая Лариса Викторовна, учитель химии

Цель работы :изучение веществ, входящих в состав жевательной резинки и их влияние на организм человека

Объект: жевательная резинка

Предмет:  химический состав жевательной резинки

Методы: эксперимент, наблюдение, анализ, синтез

Данная работа состоит из следующих глав:

-История возникновения жевательной резинки

-Состав жевательной резинки

-Экспериментальное  изучение химического состава жевательной резинки

-Влияние жевательной резинки на здоровье человека

В результате исследования установлено, что различные жевательные резинки в разной степени взаимодействуют с различными веществами, что связано с содержанием в них различных компонентов. Экспериментальным путем установлены следующие вещества, которые могут входить в состав жевательной резинки: многоатомные спирты, альдегиды, красители, которые способны наносить вред пищеварению и здоровью человека вцелом.

Содержание

 Введение           ……………………………………………………………стр 4  

                                                                                                     
Глава I  История жевательной резинки…………………………………………………………………… стр 5-6

Глава II  Состав жевательной резинки.

II.1 Общий состав жевательной резинки: ……………………………………………………………………………… стр 7                                                           

II.2 Характеристика компонентов, входящих

 в состав жевательной резинки Orbit:  …………………………………………………………………………         стр 8-9                                                                                                                        

Глава III  Социологические исследования  ……………………………………………………………………………… стр 10-11                                                                 

Глава IV  Экспериментальные исследования

IV.1 Влияние жевательной резинки на изменение pH среды ротовой полости……………………………………………………………………   стр  12-13                                                                                                                                      

IV.2 Взаимодействие соляной кислоты с жевательной резинкой…………………………………………………………………… стр 14-15                                                                                                                                         

IV.3  Определение  многоатомных спиртов    ………………………………………………………………………………  стр 16

IV.4 Определение альдегидов ……………………………..…………        стр 17                                                           

Глава V  Влияние жевательной резинки на здоровье человека……………………………………………………………………  стр 18-19
                                                                                                                                         

Заключение……………………………..…………………………………   стр 21

Библиография……………………………..……………………………       стр 22

                      Введение

 Сегодня практически в любом магазине, в любой торговой палатке можно купить упаковку жевательную резинку на любой вкус и цвет. Жвачки со вкусом лимона, апельсина, арбуза, яблока, мяты, земляники – кажется, что практически все фрукты и ягоды в мире уже удостоились чести быть увековеченными на обертке жевательной резинки. Реклама на телевидении ежедневно уговаривает купить жевательную резинку  в пластинках, в подушечках, с наполнителем - «с жидким центром» - убеждая, что жевание укрепит десны, отбелит зубы, победит кариес, освежит дыхание и поможет бросить курить. Современная жевательная резинка – совокупность многих веществ. В основном это каучуки и пищевые добавки, которых на сегодняшний день существует большое количество. Сейчас сложно представить современного человека без жевательной резинки. Ее используют для освежения полости рта, для того, чтобы помочь себе бросить курить, а также просто успокоить нервы. О вреде и пользе жевательной резинки ученые спорят до сих пор. А для того, чтобы определиться стоит или нет пользоваться жевательной резинкой, и если пользоваться, то как часто, следует изучить вещества, составляющие жевательную резинку. 

Существует гипотеза: компоненты, входящие в состав жевательной резинки, наносят вред здоровью человека.

Цель моей работы: изучить вещества, входящие в состав жевательной резинки и выяснить какое влияние  они оказывают на организм  человека.

                                Глава I   История жевательной резинки

Жевательная резинка имеет свою историю, исчисляющуюся тысячелетиями.

Первые жевательные резинки появились еще в древности. Так, индейцы, для того чтобы постоянно тренировать свои десны и жевательные мышцы использовали смесь шерсти и меда. После открытия Колумбом Америки, вместе с табаком попали в Европу и прообразы современных жевательных резинок.

Однако европейцы не смогли оценить всех достоинств постоянного жевания.

Второе рождение жевательной резинки произошло в США несколько веков спустя. Для жевания стали использовать еловую смолу. Вскоре в жевательные резинки стали добавлять сахар и различные ароматизаторы. Издревле жители островов Океании после своих пиров, а вожди племен и жрецы после каждого обеда в течение нескольких часов жевали бетель. Мелко истертые листья этого растения, содержащего к тому же и слабонаркотические вещества, смешивали с известью. Нередко угощение передавалось по кругу. Естественно, к бетелю у островитян развивалось привыкание. Американские индейцы мелко растирали листья и плоды различных растений, смешивали их с глиной и тоже жевали после еды. Именно  таким способом чистки зубов пользовались преимущественно эти народности, так как у островитян всегда было мало пресной воды (она даже служила своеобразным эквивалентом денег), и можно предположить, что полоскание рта считалось расточительностью. У индейцев с водой было получше, однако в большинстве племен существовал жесткий культ - воду нельзя было проливать (особенно изо рта!) на землю. К тому же индейцы нередко травили друг друга ядами, и принятие "жвачки" из чужих рук (вернее, рта) стало своего рода обрядом восстановления доверия.

Интересные факты - жвачку жуют уже почти 5000 лет.

 В 3000 г до н.э. наши предки уже жевали березовую смолу. Позднее греки начали жевать смолу мастики.

В 1848 г. Джон К. Кертис из штата Мэн вместе с братом стали производить жвачку всего за пенни за штуку.

В 1989 г. Был выдан первый патент на медальон для жвачки. Ее автором был Кристофер Робертсон.

 В 1928 году появилась первая коммерчески-успешная жвачка под названием Dubble Bubble , выпускаемая компанией Франка Флиера.

В 2001 году на прилавках появилась жвачка, в состав которой входили минералы, отбеливающие и укрепляющие зубы.

 В 2007, британские ученые совершили самый, наверное, серьезный прорыв в области изготовления жевательной резинки  Теперь, благодаря исследованиям англичан, тротуары станут чище, подошвы ботинок не придется скоблить напильником, а неловким детям больше не придется выстригать клочья волос с впутавшейся в них жвачкой. Британцам удалось разработать первую в мире жвачку, которая не липнет. Специальный полимер, включенный в ее состав, препятствует взаимодействию резинки с любыми другими материями.

Глава II  Состав жевательной резинки.

II.1 Общий состав жевательной резинки:

Современная жевательная резинка состоит в первую очередь из жевательной основы (преимущественно синтетические каучуки .Резинка также содержит вкусовые добавки, ароматизаторы, консерванты и другие пищевые добавки.

1.     Латекс - основа жевательной резинки. Пока что признается безвредным. Однако полные исследования не проведены.  

2.     Ароматизаторы, натуральные и идентичные им. Не всегда безобидны, ведь часто получены химическим путем (синтезом). Санитарные нормы это допускают.

3.     Красители. Если вы встретите на упаковке Е171, то это так называемые титановые белила.  Этот краситель вызывает заболевания печени и почек.

4.     Подсластители. В свою очередь они бывают различные:

    Сахар. Контакт с зубами - риск развития кариеса

    Ацесульфам-К. По своей структуре он сходен с сахарином и способствует развитию опухолей

    Аспартам. Вызывает головную боль, головокружение и тошноту. Когда температура аспартама превышает 30 С, древесный

спирт в нем превращается в формальдегид

    Сорбит и ксилит. Больше одной упаковки жвачки в день может дать слабительный эффект. Поскольку именно жвачку с ксилитом в рекламе рекомендуется употреблять как можно чаще, то "диарея может неожиданно застать  врасплох". Безопасная доза ксилита: 40 г в сутки

II.2 Характеристика основных компонентов, входящих в состав жевательной резинки Orbit:

Сорбит E420, мальтит E965, резиновая основа, загуститель E414, стабилизатор E422, натуральные, идентичные натуральным и искусственные ароматизаторы, маннит E421, эмульгатор соевый лецитин, краситель E171, подсластители аспартам E951, ацесульфам К E950, гидрокарбонат натрия E500ii, глазурь E903, антиоксидант E320

Сорбит Е 420
Шестиатомный спирт, обладающий сладким вкусом. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки как E 420.
Сорбит сильно расслабляет кишечник, вызывает понос. Большое количество сорбита (от 10 грамм) даже у взрослых может вызвать желудочно-кишечную недостаточность. Если же количество превышает 50 граммов, то это и вовсе небезопасно.
Сорбит может негативно влиять на состояние органов зрения. Особенно это происходит при длительном употреблении сорбита. Возможно развитие невропатии и диабетической ретинопатии.

Мальтит E 965
Из-за медленного поглощения чрезмерное потребление продуктов с пищевой добавкой E 965 может иметь слабительный эффект и приводить к вздутию живота. В таких странах, как Австралия, Норвегия и Новая Зеландия, продукты, содержащие пищевую добавку Е 965 обязательно содержат предупреждение: «чрезмерное потребление может иметь слабительный эффект». Загуститель Е 414
Может спровоцировать заболевания пищеварительной системы.

Стабилизатор Е 422
Это глицерин. При попадании в кровь оказывает токсическое действие, может вызвать достаточно серьезные заболевания крови и желудочно-кишечного тракта.

Краситель Е 171
Диоксид титана – контрастирующее вещество, имеющее хорошие отбеливающие свойства. По данным некоторых исследований может вызывать заболевания печени и почек.

Аспартам Е 951
Аспартам – подсластитель, заменитель сахара. В организме человека распадается на две аминокислоты (аспарагиновую и фенилаланин), а также метанол. Метанол является ядом, действующим на нервную и сосудистую системы организма.
Аспартам является канцерогенным агентом, эффект которого наступает при употреблении ежедневно 20 миллиграммов на килограмм массы тела.
Основное негативное воздействие на организм:
- истощение запасов серотонина в коре головного мозга;
Ацесульфам Е950
Пищевая добавка в 200 раз слаще сахарозы.
Содержит метиловый эфир, который ухудшает работу сердечно-сосудистой системы, и аспарогеновую кислоту – она оказывает возбуждающее действие на нервную систему и может со временем вызвать привыкание. Ацесульфам плохо растворяется. 
Продукты с этим подсластителем не рекомендуется употреблять детям, беременным и кормящим женщинам.

Глава III  Социологические исследования

Провела опрос среди учащихся 8-10 классов школы № 24

 г. Красноярска по вопросам:

1) Какую фирму жевательной резинки вы предпочитаете?

2) Как часто вы используете жевательную резинку?

3) Какими критериями из данных вы руководствуетесь при выборе жевательной резинки:

А) Упаковка

Б) Любимый вкус

В) По советам друзей

Г) Доверяют рекламе

Выводы:

1) Проведя опросы мы пришли к выводу что 32% детей предпочитают «Orbit», а 46 % предпочтут «Dirol», 22% другие

Опрос №2 показал, что 17% употребляют жевательную резинку  несколько раз в день, 27% - 1 раз в день,  23 % - несколько раз в неделю,24 % - меньше трех раз в неделю,  и  9% - жевательную резинку не употребляют

 По данным  опроса №3 мы выясняли, что при покупке жевательной резинки 43% обращают внимание на упаковку, выбирают любимый вкус 30%, по совету друзей покупают 12%,а доверяют рекламе оставшиеся 15%

Глава IV  Экспериментальные исследования

Изучение состава и свойств жевательной резинки экспериментальным путем

IV.1 Эксперимент №1

Влияние жевательной резинки на изменение pH среды ротовой полости

Цель: выявить, влияние жевательной резинки на изменение pH среды полости рта

Реактивы и оборудование: универсальный индикатор, образцы жевательной резинки

Ход работы:

1. Измерить  pH среду полости рта до употребления  жевательной резинки с помощью универсального индикатора

2. Жевать подушечку жевательной резинки в течение 10-15 мин.  Повторно измерить кислотность среды ротовой полости сразу после удаления жевательной резинки из полости рта

3. Следующие замеры pH среды проводить  через каждые 10 мин.

4. Оформить результаты и сделать выводы

Для исследования были взяты следующие образцы жевательной резинки: Dirol арбуз-дыня, Eclips вишня, Ordit мята. Полученные данные представлены в виде таблицы

Влияние жевательной резинки на изменение рН среды полости рта

Вывод: Согласно результатам исследования все жевательные резинки изменяют слабокислую среду полости рта за счет увеличения работы слюнных желез на слабощелочную, но ненадолго. Уже через десять минут после прекращения использования жвачки рН среды в ротовой полости восстанавливается  до первоначального значения. Лидером в данном опыте оказался Dirol со вкусом арбуза и дыни, так как при использовании этого образца восстановление кислотности среды произошло через 20 минут после прекращения жевания

 IV.2   Эксперимент№2
Взаимодействие соляной кислоты с жевательной резинкой

Иногда жевательная резинка вместо ротовой полости оказывается в желудочно-кишечном тракте. Что же происходит с резинкой при попадании в желудок, а затем в кишечник.

Цель: изучить влияние соляной кислоты, входящей в состав желудочного сока, на подушечки жевательных резинок, Eclips вишня Ordit мята,  Dirol арбуз-дыня, Eclips вишня и жевательных резинок этих же образцов после применения

Реактивы и оборудование: 0,5% - раствор соляной кислоты, подушечки жевательных резинок  химические пробирки, лакмус, индикаторные бумажки

Ход работы:

1. Приготовить  0.5% -  раствор соляной кислоты, что соответствует составу желудочного сока, и образцы жевательных резинок Ordit мята,  Dirol арбуз-дыня, Eclips вишня

2. В пробирки под №1 с раствором кислоты, поместить разные образцы жевательной резинки, которые предварительно жевали в течение 15 минут, в пробирки под №2  подушечки жевательных резинок тех же марок и в той же последовательности

3. Пронаблюдать изменения, происходящие с образцами жевательных резинок через час после проведения опыта, спустя день и затем по прошествии одной недели.

Вывод: Исходя из результатов проведенного исследования, ни одна жевательная резинка не растворилась в соляной кислоте полностью. Таким образом, можно сделать предположение, что данный продукт при попадании к нам в желудок не переварится и в течение недели.  Таким образом, все жевательные резинки могут вызвать серьезные нарушения в работе пищеварительной системы.

Взаимодействие соляной кислоты с жевательной резинкой

IV.3   Эксперимент №3

Определение  многоатомных спиртов

В чистую пробирку поместили измельченную оболочку жевательной подушечки «Орбит» и прилили 2-3 мл воды. Закрыли пробирку, встряхнули в течение 1 минуты. Получили мутный раствор. Добавили гидроксид натрия (NaOH) (изменений в растворе не наблюдается), затем добавляем 2-3 капли сульфата меди (CuSO4). После 1-ой капли - слегка голубой оттенок, после 2-3 – сине-фиолетовое окрашивание ( глицерат меди)

                                                             Н

                                СН 2 –ОН                                       СН2  - О                 О   -  СН2

                                                           +   С u (ОН)2     =                        Сu

                               2СН  -   ОН                                     СН   –  О                  О  -  СН        +          2Н2О

                                                                  Н

                               СН 2 – ОН                                       СН2 -ОН              НО  - СН2

Вывод:  изменение цвета объясняется тем, что образуются комплексные соединения меди с многоатомными спиртами, входящими в состав жвачки, которые оказывают негативное воздействие на организм человека

            4.4 Эксперимент №4 Выявление альдегида при нагревании  жевательной резинки  более 30 градусов (реакция с аммиачным раствором оксида серебра)

Аспартам или Е 951 – самый распространённый, наиболее часто встречающийся  низкокалорийный заменитель сахара, который слаще натурального почти в 200 раз. При нагревании более 30 градусов происходит разложение вещества  до формальдегида: вызывает аллергию, головную боль, дипрессию, бессонницу и даже рак мозга (это заболевание наблюдалось только у животных, на которых был протестирован аспартам)

Цель: выявить наличие альдегида в жевательной резинке

Реактивы и оборудование: пробирки,  стеклянные палочки, аммиачный раствор нитрата серебра, спиртовка, образцы жевательной резинки.

Ход работы:

1. Размельчить жевательную резинку на мелкие кусочки;

2. Поместить её в пробирку и добавить 2-3мл дистиллированной воды;

3. Нагреть пробирку

4. Газоотводную трубку поместить в аммиачный раствор нитрата  серебра
5. По выпадению чёрного осадка можно судить о наличии альдегида.

CН3 СОН  +    Ag2О      NH4OH       CH3COOH    +  2Ag

Вывод: при нагревании более 30 градусов происходит разложение аспартама  до формальдегида

Глава IV Влияние жевательной резинки на здоровье человека

Изучение состава жевательной резинки наталкивает на рассмотрение вопроса о человеческом здоровье, поэтому мы заинтересовались болезнями, которые могут быть связанны с употреблением жевательной резинки.

Во-первых, сам процесс постоянного пережевывания эластичной основы оказывает вредное воздействие на височно-нижнечелюстной аппарат. У взрослых из-за пристрастий к жвачке часто выпадают пломбы, мосты коронок и другие стоматологические конструкции. А у обладателей пломб «амальгамы» увеличивается уровень ртути в крови Жевательные резинки нарушают у детей прикус.

Во-вторых, многие антикариесные жвачки содержат большое количество фтора, который может стать причиной увеличением хрупкости костей скелета. Бельгийские исследователи, ещё в 2003 году, выяснили, что фтор, содержащийся в жвачках, наносит большой вред организму, в частности, костной системе,а также способствовать развитию остеопороза.

В-третьих, существует версия, что жевание снимает мышечное и нервное напряжение и благотворно влияет на память и улучшает активность мозга. С другой стороны, ученые утверждают, что жвачка способствует снижению интеллекта, потому что не дает сосредоточиться, притупляет внимание и ослабляет процесс мышления. Этот спорный вопрос до сих пор является открытым.

И наиболее вредное виляние жевательная резинка оказывает на пищеварительную систему человека. При жевании на голодный желудок жевательная резинка стимулирует выработку желудочного сока, что способствует развитию гастрита или обострению язвенной болезни.

Сахар, содержащийся в детских жевательных резинках, провоцирует развитие кариеса, поэтому его заменяют сорбитом или ксилитом, которые в свою очередь наносят не малый вред здоровью. Кроме подсластителей, в жвачках есть еще и ароматизаторы – натуральные и идентичные натуральным: этилацетат, этилформиат, амилацетат и другие. Вот они то и грозят серьезными нарушениями печени. Большинство ароматизаторов также отрицательно влияют на сердце и дыхательные органы,   вызывают аллергические реакции у детей. Так что же тогда полезного в этих подушечках, что заставляет человека применять этот продукт все снова и снова?

Употребление после еды или питья в течение 10–15 минут жевательной резинки стимулирует слюноотделение, восстанавливая минералы зубной эмали, а также обеспечивает зубам поступление кальция, способствующего укреплению зубов.

Жевательная резинка, не содержащая сахар, помогает снизить вероятность возникновения кариеса на 40%.

Использование жевательной резинки без сахара препятствует увеличению зубного налета и уменьшает его негативное воздействие на эмаль зубов.

Использование жевательной резинки дает дополнительную жевательную нагрузку на зубы, что позволяет обеспечить тренинг жевательных мышц и пародонта (околозубной ткани), необходимый детям.

Кроме этого жевательная резинка освежает дыхание и восстанавливает кислотно-щелочной баланс во рту за счет сахарозаменителей.

Раскрыв плюсы и минусы жевательной резинки, мы оставляем вам выбор решать самим будете вы использовать данный продукт или нет

Необходимо помнить и строго соблюдать простые правила употребления жевательной резинки:

1.Жевательную резинку следует употреблять после еды в течение 10-15 минут 3-5 раз в день, пока не потеряется вкус добавок, с перерывом между жеваниями не менее одного часа.

2.Постоянное жевание на одной стороне рта может приводить к возникновению асимметричности лица, так как увеличиваются жевательные мышцы только с одной стороны.

3.Жевательные резинки нарушают у детей прикус.

4.Жевательные резинки с сахаром способствуют развитию кариеса.

5.Следствием слишком частого использования жвачки является повышенная сухость слизистой.

6.К жвачке формируется привыкание, например, как к кофе, сигаретам и алкоголю.

9.Жевательная резинка не может заменить регулярную чистку зубов

10. Выбрасывают жевательную резинку в мусорный контейнер, предварительно завернув ее в обертку.

                    Заключение

В результате исследования установлено, что различные жевательные резинки в разной степени взаимодействуют с различными веществами, что связано с содержанием в них различных компонентов. Экспериментальным путем мною были установлены следующие вещества, которые могут входить в состав жевательной резинки: многоатомные спирты, альдегиды, красители, которые способны наносить вред пищеварению и кишечнику, а также разрушать уже нарушенные кариесом зубы.
Исходя из полученных данных, я предлагаю:
- использовать при изготовлении жвачки натуральные компоненты;
- усилить контроль над веществами, используемыми при производстве жвачки;
- рекламировать натуральные жевательные резинки (сера).
Но так как сейчас сложно представить современного человека без жевательной резинки,
я предлагаю несколько простых правил по ее использованию:
- после еды жевательную резинку не стоит жевать более 15 минут, не чаще 3-4 раз в неделю и кислотно-щелочной баланс будет в порядке, и зубной налёт не образуется

Библиография 

1.Голубев  В.Н. Пищевые и биологически активные добавки. – М.: Издательский центр. Академия, 2003

2. Гусева О.Ф., канд. мед. наук. От улыбки станет всем светлей. Наука и жизнь, № 3 2009, стр. 69

3.Кролевец А.А. Пищевые ароматизаторы.  Химия в школе, № 10 2010, стр 11

4. Яковишин  Л.А.Химические опыты с жевательной резинкой. Химия в школе № 10 2006,стр. 62

5. http://www.sev-chem.narod.ru/Different/dobavky.htm

6. http://www.medportal.ru/mednovosti/news/2002/08/04/fluor/