ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ТКАНИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И НА МЕТАЛЛ

I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ТКАНИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И НА МЕТАЛЛ

Гастилович Екатерина Вячеславовна 1
1
Дудкина Е.В. 1
1
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Оглавление

Введение…………………………………………………………………...стр.3-4

Глава 1. Теоретическая; обзор литературы по теме исследования

1.1. История создания энергетических напитков……………………... ..стр.4-5

1.2. Изучение состава энергетических напитков………………………..стр.5-6

1.3. Действия энергетических напитков на организм человека………..стр.6-7

1.3.1. Положительное влияние энергетических напитков……………...стр.6-7

1.3.2.Негативное влияние энергетических напитков……………………стр.7

Глава 2. Практическая; экспериментальная часть

2.1. Проведение анкетирования с целью изучения отношения подростков к энергетическим напитками………………………………………….….стр.7-8

2.2. Исследование влияния ингредиентов энергетических напитков на ткани животного происхождения и на металл…………………………… ….стр.8-103. Выводы………………………………………………..………………стр.10-11

Библиографический список………………………………………….…стр.12

Приложения

... Так радость постепенно становилась кошмаром,

самое прекрасное превращалось в отвратительнейшее,

и Гинном преображался в Геену…

Эдгар Аллан По.

Введение

Совсем недавно на рынках появились энергетические напитки, которые с невиданной скоростью начинают набирать популярность, особенно в среде молодёжи и школьников. Сегодня энергетические напитки продаются в любом киоске, в клубах, их нередко можно увидеть в тренажерных залах. Реклама позиционирует их как средства борьбы с усталостью. Давайте разберемся, что же такое энергетические напитки.

Энергетические напитки — безалкогольные или слабоалкогольные напитки, в рекламной кампании которых делается акцент на их способность стимулировать центральную нервную систему человека[3].

В интернете и в других источниках можно найти много информации о энергетических напитках. Но иногда случается так, что авторы и врачи спорят о пользе и вреде этих напитков, и часто их информация противоречит друг другу. Нам захотелось разобраться в этом вопросе, поскольку в моем окружении тоже есть такие люди, которые употребляют энергетические напитки[8]. Актуальность этой темы позволила нам выдвинуть гипотезу: зная состав и влияние на клетки живого организма энергетических напитков, то можно найти альтернативу им среди природных стимуляторов, антиседативных напитков, не вредящих здоровью.

Цель: исследовать влияния энергетических напитков на ткани животного происхождения и на металл

Задачи, которые были поставлены для реализации цели:

  1. Узнать об истории энергетических напитков.

  2. Изучить состав энергетиков.

  3. Узнать влияние энергетиков на организм человека.

  4. Исследовать влияние энергетических напитков на ткани животного происхождения: сырой куриный белок, и мясо, а также на присутствие веществ, способных очистить металл от коррозии.

  5. Провести анкетирования среди обучающихся 9-11 классов с целью изучения отношения подростков к энергетическим напиткам.

Основные методы работы: поисковый, описательный, экспериментальный, наблюдение, анкетирование, анализ и обобщение.

Объект исследования: энергетические напитки.

Предмет исследования: влияние энергетических напитков на биологические ткани.

Глава 1. Теоретическая часть

  1.  
    1. История создания энергетических напитков.

Современные энергетические напитки зачастую называют напитками «третьего тысячелетия». Однако на самом деле это далеко не так – идея создания напитка, способного стимулировать физическую активность человеческого организма, придавать силы и помогать сконцентрироваться в ответственные моменты была воплощена в жизнь ещё несколько тысячелетий назад. Люди пользовались природными стимуляторами с древнейших времён: гуарана и женьшень, кофеин. [7].

Однако возникновение энергетических напитков в разных странах датируется разными периодами. Так, в 1962 году в Японии по образцу напитка, ранее изобретенного в Англии, был создан новый, получивший название Lipovitan. На сегодняшний день Япония является одним из самых значимых экспортеров на мировом рынке энергетических напитков.

В Европу энергетический напиток пришел значительно позднее, чем в Японию. Первооткрывателем здесь стал австриец Дитрих Матешец, который в 1982 году во время своей командировки в Гонконге впервые испробовал один из уже широко производимых там тонизирующих напитков. В1984 году он воплотил свою идею по созданию «чудного напитка» в жизнь. Напиток австрийца получил название Red Bull и завоевал огромную популярность среди европейцев, что вскоре вызвало появление десятков напитков с аналогичными свойствами. Сегодня энергетические напитки всё стремительнее вливаются в жизнь современного человека, а производством энергетиков теперь занимаются не только профильные предприятия, но и лидеры безалкогольной индустрии – Pepsi и Coca-Cola.[5]

  1.  
    1. Изучение состава энергетических напитков.

На рынке представлены разные энергетические напитки, большинство их содержат в своем составе одни и те же вещества. Это:

Кофеин. Его содержат все без исключения "энергетики". Действует как стимулятор: 100 мг кофеина стимулируют умственную деятельность, 238 мг повышают сердечно-сосудистую выносливость. В некоторых случаях в состав напитков входят другие стимуляторы: теобромин и теофиллин (алкалоиды какао), являющиеся гомологами кофеина, а также нередко витамины, глюкоза. В последнее время добавляется таурин.

Таурин. Это аминокислота, накапливаемая в мышечных тканях. Считается, что она улучшает работу сердечной мышцы.

Карнитин. Это компонент клеток человека, способствующий быстрому окислению жирных кислот. Карнитин усиливает обмен веществ и снижает утомляемость мышц.

Гуарана и женьшень. Лекарственные растения, обладающие тонизирующими свойствами. Листья гуараны применяются в медицине: они выводят из мышечных тканей молочную кислоту, уменьшая боль при физических нагрузках, препятствуют возникновению атеросклероза.

Витамины группы В. Необходимы для нормальной работы нервной системы и головного мозга, в частности. Их недостаток организм может почувствовать, но повышение дозы не улучшит вашу производительность, умственные способности или что-то еще, как пытаются убедить производители энергетических напитков.

Матеин. Вещество, входящее в состав южноамериканского зеленого чая матэ, справляется с чувством голода и способствует снижению веса. [4]

H2CO3 – её содержание способствует более быстрому усвоению компонентов и быстрому наступлению эффекта с одной стороны, а с другой - используется для безопасного консервирования продукта.

В напитках эти вещества смешиваются в различных пропорциях (Таблица 1. Приложение 1). Разумеется, при этом добавляются и те вещества, без которых немыслима современная пищевая промышленность: консерванты, регуляторы кислотности, красители, ароматизаторы и прочая прелесть.

1.3.Действия энергетических напитков на организм человека.

Все энергетики обладают бодрящим действием, это основное свойство, ради которого и были изобретены эти напитки. Отношение к себе энергетики вызывают двоякое: восторженное - со стороны молодёжи, и скептическое - со стороны врачей. Энергетиками активно пользуются студенты, когда вынужденые много времени бодрствовать, люди, увлекающиеся активным фитнесом, водители и многие другие люди. После употребления энергетиков сонливость и вялость пропадают, и можно активно работать или танцевать долгое время без устали.[9] Естественно, производители этих напитков утверждают, что влияние энергетиков на организм человека - только позитивное, и никакого вреда организму они не приносят.

1.3.1. Положительное влияние энергетических напитков.

1) Если вам просто необходимо взбодриться или активизировать работу мозга, энергетики отлично подходят для этих целей.

2) Вы можете найти напиток соответственно своим потребностям. Энергетики делятся на группы для людей с разными потребностями: в одних больше кофеина, в других — витаминов и углеводов. "Кофейные" напитки подходят заядлым трудоголикам и студентам, которые работают или занимаются по ночам, а "витаминно-углеводные" — активным людям, предпочитающим проводить свободное время в спортзале.

3) В энергетиках есть комплекс витаминов и глюкоза. Глюкоза быстро всасывается в кровь, включается в окислительные процессы и доставляет энергию к мышцам, мозгу и другим жизненно важным органам.

4) Эффект от принятия кофе действует 1-2 часа, от энергетиков – 3-4 часа. [4]

1.3.2. Негативное влияние энергетических напитков.

Врачи предупреждают, что частое употребление «энергетиков» может вызвать проблемы с сердечно-сосудистой и нервной системами, бессонницей, утомлением, быстрым истощением ресурсов организма. Если напитки действительно содержат высокие дозы биологически активных веществ, то они могут вызывать определённые неблагоприятные эффекты: беспокойство, тахикардию, повышение артериального давления, аритмию, тошноту, рвоту и др.[3] Максимальная доза энергетика – 1 банка напитка в сутки. В случае превышения допустимой дозы не исключены побочные эффекты: возбуждение, повышенная нервозность, депрессия. Витамины, которые содержатся в энергетических напитках, не могут заменить мультивитаминный комплекс. Заявление, что энергетический напиток обеспечивает организм энергией, является голословным. Сам напиток никакой энергии не содержит, а только использует нашу собственную. Однако рано или поздно этот долг придется вернуть с процентами в виде усталости, бессонницы, раздражительности и депрессии. Кроме того, кофеин вызывает привыкание. Многие энергетические напитки содержат большое количество витамина В, вызывающего учащенное сердцебиение и дрожь в конечностях. Также после тренировки энергетический напиток пить нельзя, ведь в процессе тренировки мы и так теряем много жидкости. [11, 9]

Из всего выше сказанного трудно ответить однозначно энергетические напитки - это польза или вред, поэтому следующим этапом нашей работы будет анкетирование среди учащихся 9-11 классов моей школы и проведение наглядных опытов, показывающих воздействие энергетических напитков на организм.

Глава 2. Практическая; экспериментальная часть

2.1. Анкетирование.

Для того, чтобы оценить отношение подростков к энергетическим напиткам, мы провели анкетирование. В опросе участвовали 120 обучающихся 9-11 классов, которым была предложена анкета, состоящая из 5 вопросов. Вопросы и результаты анкетирования представлены в Приложении 2.

2.2. Экспериментальная часть.

Для своих экспериментов мы выбрали 5 видов энергетических напитков: Red Bull, Adrenalin Nature, Jaguar, Flash Energy, Monster. Именно на их примере мы и рассмотрим влияние энергетических напитков на биологические ткани.

Опыт № 1. Проба с куриным желудком

Опыт № 2. Проба с белком куриного яйца

Ход эксперимента и результаты представлены в Таблицах №2 №3 в Приложении №3.

Вывод: Наиболее безопасным в данном эксперименте оказался образец №4. Зато по образцам №3 и №5 можно судить насколько данные энергетические напитки плохо влияют на клетки живого организма, а значит и на организм человека. Белок яйца идентичен белку человеческого организма. На примере образцов №1, №3 и №5 мы можем наглядно увидеть, как белок нашего организма поведет себя при попадании в него данных энергетических напитков.

Опыт № 3. Проба с яичной скорлупой. Ход эксперимента и результаты представлены в Таблице №4 в Приложении №4.

Вывод: Скорлупа яйца схожа с эмалью наших зубов. Образцы №1, №3 и №5 несомненно окажут на наши зубы негативное воздействие, что можно увидеть из опыта.

Опыт № 4. Проба со ржавчиной.

Ход эксперимента: взяли 5 ржавых гвоздя, в 5 химических стакана налили энергетические напитки, положили в химические стаканы ржавые гвозди

Наблюдения: Спустя сутки гвозди отчистились от ржавчины практически полностью во всех стаканах.

Вывод: Мы пришли к выводу, что в состав энергетических напитков входит вещество, способствующее очищению металла от ржавчины.

В состав энергетических напитков входят таурин, кофеин, танин и углеводы, которые и создают антиседативный эффект. Результаты опытов по их определению представлены в Приложение 4, Таблица 5.

Опыт №5.Определение витамина С в напитках йодометрическим методом [1]:

Наливают в колбу 2 мл энергетического напитка, затем немного раствора крахмала. Далее по каплям добавляют раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течении 10-15 секунд. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля окрасит раствор в синий цвет.

Выводы: Все образцы приняли синий цвет, что указывает на содержание витамина С в составе данных энергетических напитков.

Опыт №6. Определение кислотно-щелочного баланса [2]:

В пробирку с энергетическим напитком опускают индикаторную бумажку для определения pH.

Выводы: во всех пробирках окраска индикаторной бумаги была красноватая, а значит среда растворов энергетических напитков кислая.

Опыт №7. Биуретовая реакция (реакция Пиотровского) [2] ( наличие таурина):

В пробирку помещают 1 мл энергетического напитка, добавляют 1 мл раствора NaOH и несколько капель раствора медного купороса. При наличии таурина появляется устойчивое сине-фиолетовое окрашивание.

Выводы: фиолетовое окрашивание было во всех пробирках, что говорит о наличие таурина в испытуемых образцах.

Опыт №8. Определение кофеина [1]:

Помещают в фарфоровую чашку 5 мл энергетического напитка, добавляют 2-3 капли концентрированной азотной кислоты. Смесь осторожно выпаривают досуха. В результате окисления кофеина образуется амалиновая кислота оранжевого цвета.

Выводы: в результате выпаривания мы получили амалиновую кислоту, что указывает нам на наличие кофеина во всех энергетических напитках.

Опыт №9. Определение танина [1]:

Наливают в пробирку 2 мл энергетического напитка и добавляют 5 мл раствора FeCl3. При наличии в энергетическом напитке танина содержимое пробирки окрашивается в зелено-черный цвет.

Выводы: Из всех тестируемых энергетических напитков только образец под №3 принял ярко-выраженный зелено-черный цвет, образец под №1 имеет еле заметный зеленоватый оттенок. Значит образцы №2, №4 и №5 не содержат в своем составе танина, №1 содержит танин в незначительных количествах и №3 содержит в своем составе танин.

Содержание кофеина в энергетиках превышает суточную потребность, что негативно сказывается на работе нервной системы. Поэтому энергетические напитки лучше заменять напитками полезными и безопасными, такими как чай и кофе. Эти напитки в своем составе имеют основные компоненты почти каждого энергетика.

Так, кофе в своем составе содержит 40 мг кофеина на 100 г продукта. В сырых зернах кофе содержание танина варьируется в широких пределах.

Чай имеет разные сорта, каждый из которых характеризуется своим количеством кофеина. Так черный чай содержит 20 мг кофеина на 100 г продукта, а зеленый чай содержит все 45 мг на те же 100 г. Концентрация дубильной кислоты в зеленом чае значительно выше, чем в черном, поэтому зеленый чай содержит больше танина. [12]

Выводы

Изучив теоретический материал и, показав на практике влияние энергетических напитков на ткани живых организмов, как пример человека, мы пришли к выводу:

Энергетические напитки хоть и называют напитками «третьего тысячелетия», упоминания о них были ещё в начале 12 века [5]. Энергетические напитки – это безалкогольные или слабоалкогольные напитки, в рекламной кампании которых делается акцент на их способность стимулировать центральную нервную систему человека [3]. Опытным путем мы доказали, что все химические вещества, входящие в состав энергетических напитков, плохо влияют на наш организм: разрушают эмаль зубов, белок организма, кости, плохо сказываются на пищеварительной и нервной системе, что свидетельствует о том, что энергетики обладают больше негативными качествами, нежели положительными. Поэтому в повседневной жизни всем нам стоит задуматься об употребление энергетических напитков и выбрать для себя наиболее подходящий антиседативный напиток природного происхождения, такой как: кофе, чай, какао, тонизирующие травы и другие. Тем самым мы доказали, что наша гипотеза верна.

Рекомендации. Если вы всё таки употребляете энергетические напитки, то:

  1. Не пейте больше одной банки «энергетика» в день и не покупайте банки ёмкостью 0,5л – это уже превышение нормы. Ни в коем случае не употребляйте энергетические напитки после нагрузок или спортивных тренировок (тем более, перед ними). Не смешивайте их с алкоголем, кофе и чаем – это чревато неизвестными, однако явно негативными последствиями для вашего здоровья.

  2. Помните, что энергетические напитки абсолютно противопоказаны беременным, детям и подросткам, людям старше 50 лет, а также тем, кто страдает какими-либо хроническими заболеваниями. [7]

Библиографический список

  1. Программа элективных курсов. Химия. 10-11 классы. Профильное обучение / Авт.-сост. Г.А. Шипарёва. – М.: Дрофа, 2005.

  2. Химические основы жизни: Учеб.-метод. пособие / Сост. Д.Д. Некрасов, Л.Д. Орлова. 2-е изд., доп. – Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2008

  3. https://ru.wikipedia.org/wiki

  4. http://health.passion.ru/pravilnoe-pitanie/poleznye-napitki/energeticheskie-napitki-vred-ili-polza.htm

  5. http://alcopedia.ru/energy-drinks/history/

  6. http://livescience.ru

  7. http://www.inflora.ru/diet/diet186.html

  8. http://www.yod.ru/articles/id_2110/

  9. http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2012/03/04/energeticheskie-napitki-vred-ili-polza

  10. https://sites.google.com/site/nashaschool1/vlianie-energeticeskih-napitkov-na-organizm-celoveka

  11. http://www.vashaibolit.ru/408-vliyanie-yenergetikov-na-organizm-cheloveka.html

  12. http://vitaportal.ru/zdorovoe-pitanie/produkty-s-vysokim-soderzhaniem-tanina-poleznye-svojstva.html

Приложение 1.

Таблица 1. Состав энергетических напитков.

 

Ten Strike

Burn

Red Bull

Adrenaline Rush

Adrenaline Nature

Bullit

Flash Energy

Jaguar

Monster Energy

Этиловый спирт, % об.

7,2

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

7,0

 

Энергетическая ценность, кКал

99

55

45

50

50

39,5

100,4

52

44

Углеводы, г

11,5

13,2

11

12,2

12,0

10

11,8

   

Таурин, мг

240

420

250

240

 

400

120

   

Кофеин, мг

30

32

32

30

30

34

27

 

32

Аскорбиновая кислота (С), мг

15,6

   

25

 

12,48

25

   

Никотиновая кислота (В3), мг

3,96

5,8

8

     

6

   

Пантотеновая кислота (В5), мг

2,53

1,1

2

   

2

1,5

   

Пиридоксин (В6), мг

0,6

0,6

1,27

0,8

0,32

0,46

0,6

   

Фолиевая кислота(В9), мкг

60

 

20

     

53

   

Инозит (В8), мг

 

12

 

+

         

Рибофлавин (B2), мг

           

0,5

   

Экстракт мате, мг

20

               

Экстракт листьев малины, мг

20

               

Экстракт гуараны, мг

 

5,3

             

L-карнитин, мг

     

100

         

D-рибоза, мг

     

+

         

Экстракт женьшеня, мг

     

+

         

Приложение 2.

Вопросы анкетирования.

  1. Пробовали ли вы энергетические напитки? (Да/Нет)

  2. Насколько часто вы употребляйте энергетические напитки? (Не употребляю/ Одна банка в день / Раз в неделю/ Несколько раз в неделю/Две и более банки в день/ Очень редко)

  3. Как вы думайте, энергетические напитки приносят пользу или вред?

  4. Укажите хотя бы одно вещество из состава энергетика, которое вы знаете.

  5. Как вы думаете, есть ли в природе альтернативные заменители энергетических напитков. (Да/Нет) Приведите примеры.

Результаты анкетирования.

Приложение 3.

Таблица 2. Проба с куриным желудком

Ход эксперимента: нарезали куриные желудки, пронумеровали химические стаканы и положили в каждый по кусочку желудка, залили каждый кусочек желудка определённым видом энергетического напитка.

№ п/п

Название

Через 5 минут

Через 1 час

Через 1 день

1

Red Bull

Энергетик помутнел.

Мясо приобретает «полу варёный» вид.

Мясо начинает разлагаться, выпадает еле заметный осадок.

2

Adrenalin Nature

Энергетик помутнел.

Мясо приобретает «полу варёный» вид.

Мясо начинает разлагаться, выпадает еле заметный осадок.

3

Jaguar

Цвет энергетика потускнел.

Мясо начинает разлагаться, выпадает небольшой осадок.

Мясо очень сильно разложилось. Цвет энергетика приобрел светлый окрас.

4

Flash Energy

Без изменений.

Мясо начинает разделятся на волокна.

Мясо начало разделяться по волокнам.

5

Monster

Цвет энергетика помутнел и стал тусклее.

Мясо начинает разлагаться, выпадает небольшой осадок.

Мясо очень сильно разложилось. Цвет энергетика приобрел светлый окрас.

Таблица 3. Проба с белком куриного яйца

Ход эксперимента: отделили белок от желтка, пронумеровали химические стаканы и положили в каждый белок, залили белок определённым видом энергетического напитка.

№ п/п

Название

Через 5 минут

Через 1 час

Через 1 день

1

Red Bull

Белок начал быстро сворачиваться.

Процесс сворачивания белка продолжается.

Белок сильно свернулся.

2

Adrenalin Nature

Без изменений.

Белок начал немного сворачиваться.

Белок немного свернулся.

3

Jaguar

Белок сильно свернулся.

Белок почти полностью свернулся.

Белок свернулся.

4

Flash Energy

Без изменений.

Белок начал немного сворачиваться.

Белок немного свернулся.

5

Monster

Белок начал быстро сворачиваться.

Процесс сворачивания белка продолжается.

Белок сильно свернулся.

Приложение 4.

Таблица 4. Проба с яичной скорлупой

Ход эксперимента: пронумеровали фарфоровые чашки и положили в каждую яичную скорлупу, залили яичную скорлупу определённым видом энергетического напитка.

№ п/п

Название

Через 5 минут

Через 1 час

Через 1 день

1

Red Bull

Скорлупа, находясь в энергетике немного приобрела его окрас.

Скорлупа начала немного осыпаться.

Скорлупа сильно осыпалась.

2

Adrenalin Nature

Без изменений.

Скорлупа, немного приобрела его окрас.

Скорлупа еле заметно осыпалась.

3

Jaguar

Скорлупа, находясь в энергетике приобрела его окрас.

Скорлупа начала сильно осыпаться.

Скорлупа очень сильно осыпалась.

4

Flash Energy

Скорлупа, находясь в энергетике немного приобрела его окрас.

Без изменений.

Скорлупа еле заметно осыпалась.

5

Monster

Скорлупа, находясь в энергетике приобрела его окрас.

Скорлупа начала сильно осыпаться.

Скорлупа очень сильно осыпалась.

Таблица 5. Качественные реакции на обнаружение основных веществ энергетиков.

Номер опыта

Red Bull [№1]

Adrenalin Nature[№2]

Jaguar[№3]

Flash Energy[№4]

Monster[№5]

№5

Синий цвет раствора

Синий цвет раствора

Синий цвет раствора

Синий цвет раствора

Синий цвет раствора

№6

Красноватый индикатор

Красноватый индикатор

Красноватый индикатор

Красноватый индикатор

Красноватый индикатор

№7

Фиолетовое окрашивание на ободке раствора

Фиолетовое окрашивание на ободке раствора

Фиолетовое окрашивание на ободке раствора

Фиолетовое окрашивание на ободке раствора

Фиолетовое окрашивание на ободке раствора

№8

Получение темно-оранжевого вещества

Получение светло-оранжевого вещества

Получение светло-оранжевого вещества

Получение светло-оранжевого вещества

Получение темно-оранжевого вещества

№9

Еле заметный зеленоватый оттенок

Цвет энергетика не изменился

Ярко-выраженный зелено-черный цвет

Цвет энергетика не изменился

Цвет энергетика не изменился

17

Просмотров работы: 5320