IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ВЛИЯНИЕ СЛАДКИХ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЧЕСКИЕ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
Назарова Д.Н.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

В настоящее время Правительство России разрабатывает дополнительные налоги на вредные продукты. В список вредных продуктов входят газированные напитки. Члены Общественной палаты просят разработать законодательный акт, регулирующий производство, распространение и употребление сильногазированных сахаросодержащих напитков. Общественники требуют запретить продажу сладкой газировки в детских, образовательных и медицинских учреждениях и на прилегающих к ним территориях, а также запретить продажу сладкой газировки в магазинах детям до 14 лет.

Мы пьем газированные напитки и не задумываемся об их качестве, калорийности и о том, какое влияние могут оказать на наше здоровье. Сладкие газированные напитки вызывают жажду, так как содержат очень много сахара или сахарозаменителей. Психологически человек осознает, что пьет жидкость. Фактически в организм поступает смесь, которая не утоляет жажду, а требует большого количества чистой воды для ее нейтрализации. Получается очень интересный эффект: газировкой нельзя напиться. Ее хочется снова и снова. Но нельзя каждый день обманывать свой организм таким питьем, и отравлять себя добровольно и с удовольствием. Конечно, небольшое количество газированной воды не принесет большого вреда. Частое употребление сладкой газированной воды может неблагоприятно отразиться на здоровье подрастающего организма: аллергия, избыточный вес, гастрит, остеопороз, кариес и др. Недавно ученые открыли, что газировка негативно сказывается на памяти подростков, а поведение их становится более агрессивным.

Цель: влияние сладких газированных напитков на органические и неорганические объекты.

Задачи:

1. Изучить источники информации;

2. Проанализировать состав некоторых сладких газированных напитков по этикеткам;

3. Провести опыты как сладкие газированные напитки влияют на органические и неорганические объекты.

Гипотеза: Мы предполагаем, что если сладкие газированные напитки влияют на органические и неорганические объекты, то при употреблении их в большом количестве можно нанести вред своему организму.

Объект исследования: сладкие газированные напитки.

Предмет исследования: влияние сладких газированных напитков на органические и неорганические объекты.

Методы исследования: теоретические (анализ, синтез, обобщение); эмпирические (анкетирование, наблюдение, эксперимент).

Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты могут быть использованы для пропаганды здорового образа жизни. Также я могу представить результаты своего исследования одноклассникам и попытаться убедить их в том, что «газировки» могут нанести вред нашему организму.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1.Что такое газированные напитки?

Гази́ро́ванная вода́ (устар. «шипучие воды», просторечное — «газировка») — прохладительный напиток из минеральной или обычной ароматизированной воды, насыщенной углекислым газом.

Природная газированная вода известна с древнейших времён и использовалась в лечебных целях. Первому создать газированную воду удалось английскому химику Джозефу Пристли в 1767 году. Это произошло после экспериментов с газом, выделяющимся при брожении в чанах пивоваренного завода. За открытие газировки Пристли был принят во французскую Академию Наук и получил медаль Королевского Общества. Первым промышленное производство газированной воды начал Якоб Швепп. Он в 1783 году усовершенствовал сатуратор и создал промышленную установку для выпуска газированной воды. Позже Швепп основал компанию «J.Schweppe&Co», от которой пошла торговая марка Schweppes. В дореволюционной России газированная вода считалась «господским» напитком, — её называли зельтерской (сельтерской), по названию минеральной воды.

  1.  
    1. Состав газированных напитков

Возьмите бутылку любой газировки и прочитайте состав. Что видите? А видите вы, что газированные напитки могут содержать воду, сахар, двуокись углерода (углекислый газ), ароматизаторы, консерванты, красители и регуляторы кислотности. Основная составляющая часть любого газированного напитка – вода. К качеству воды при производстве напитков предъявляют особые требования. Она должна быть прозрачной, не иметь запаха, содержание химических веществ не должно быть выше определенных норм. Второй обязательный компонент газированного напитка – сахар. Для приготовления напитка используют сахар-песок, сахар-рафинад или жидкий сахар. Для изменения некоторых свойств напитков вместо сахара могут использовать его заменители: сорбит, ксилит, сахарин, аспартам. Неизменным компонентом газированной воды на протяжении двухсот лет остается диоксид углерода. Именно он обусловливает появление пузырьков в воде. Следующий компонент – кислоты: лимонная, молочная, виннокаменная, ортофосфорная, аскорбиновая. Они используются в качестве консервантов. Цвет напитка определяют красители: натуральные и синтетические.

Вкус напитка определяют ароматические вещества: настои, экстракты и эссенции, получаемые из растительного сырья, из синтетических душистых средств.

  1.  
    1. Воздействие веществ, входящих в состав газированных напитков на организм человека.

Из разных источников я узнала, как влияют на организм человека вещества, входящие в состав «газировок», наиболее часто употребляемых мною и моими сверстниками.

Сахар и подсластители газированных напитков оставляют сладкое послевкусие, что способствует развитию кариеса. Чрезмерное увлечение такими напитками может привести к сахарному диабету и ожирению.

Углекислый газ улучшает сохранность напитка, но приносит вред нашему организму. Попадая в желудок и кишечник, газ вызывает брожение, вздутие, разъедает стенки желудка, а это грозит гастритом.

Регуляторы кислотности. В состав напитков входит лимонная и ортофосфорная кислоты. Они разрушают эмаль зубов. Ортофосфорная кислота вымывает из организма кальций, что приводит к хрупкости костей, ослаблению волос и ломкости ногтей.

Кофеин(в составе «Кока-Колы») - алкалоид, содержащийся в семенах кофейного дерева, листьях чайного куста, орехах кола. Оказывает возбуждающее действие на центральную нервную и сердечно- сосудистую системы. Детям он противопоказан до 12 лет.

АспартамE951 — подсластитель, заменитель сахара. Аспартам в 160-200 раз слаще сахара, не имеет запаха, хорошо растворим в воде. Аспартам является вторым по популярности подсластителем.

Ацесульфам калияЕ950, вещество, которое слаще сахара в 200 раз. Исследования определили, что это вещество провоцирует развитие опухолей и отрицательно влияет на сердечно-сосудистую систему.

Сахаринат (сахарин)Е954 – это первый искусственный заменитель сахара, который слаще сахара-песка примерно в 300 раз.

Эфиры глицеринаи смоляных кислотЕ445 используются в пищевой промышленности в качестве эмульгатора и стабилизатора.

Пищевой стабилизатор ГуммиарабикЕ 414применяетсяв пищевой индустрии в качестве загустителя.

Краситель бета-каротинЕ160а – это краситель с желтым и оранжевым оттенками цвета.

Аскорбиновая кислота Е-300 оказывает на организм человека полезное воздействие.

Бензоат натрияЕ 211один из самых вредных консервантов. У людей может вызывать обострение заболеваний и аллергическую реакцию.

Карамельный колер - один из наиболее широко используемых красителей для пищевой промышленности – получают путем обработки сахара и употребляют в различных продуктах.

Глава 2. Практическая часть

  1.  
    1. Анкетирование учащихся

Перед началом исследования мною был проведён опрос учащихся 3, 5 и 11 классов, цель которого было узнать, какие напитки любят ученики нашей школы, и что они знают о них. В анкетировании приняли участие 62 человека. В анкете было 4 вопроса:

Таблица № 3. Результаты анкетирования.

 

3 кл

5 класс

11 класс

Вопрос

Да

Нет

 

Да

Нет

 

Да

Нет

 

1. Любите ли вы газированные напитки? Какие?

87, 5 %

12,5%

 

89, 5 %

10,5%

 

82 %

18%

 
 

Часто

Редко

Не пью

Часто

Редко

Не пью

Часто

Редко

Не пью

2. Как часто вы пьете газированные напитки?

62,5%

29%

8,5%

36,8 %

52,7%

10,5%

27%

58%

15%

 

Чай

Газиров. напитки

 

Чай

Газиров. напитки

 

Чай

Газиров. напитки

 

3. Если вам предложат на выбор газированные напитки или сладкий чай, что вы выберите?

42%

58%

 

42%

58%

 

74%

26%

 
 

Да

Нет

 

Да

Нет

 

Да

Нет

 

4.Знаете ли вы, что газированные напитки вредны?

75%

25%

 

75%

25%

 

100%

   

1.По результатам анкетирования было выяснено, что ученики во всех классах любят сладкие газированные напитки (более 80%). Большая часть учащихся отдает предпочтение таким напиткам: Кока-кола, Фанта, Спрайт, Лимонад, Тархун, Колокольчик и др.

2.Чаще всего пьют сладкие газированные напитки ученики 3 кл.

3.Этот вопрос был провокационным, он показал, что ученики 3 и 5 классов делают выбор в пользу сладких газированных напитков.

4. В основном ученики нашей школы знают о вреде сладких газированных напитков.

  1.  
    1. Изучение состава и пищевой ценности некоторых сладких газированных напитков по этикеткам.

Мною были выбраны 4 вида сладких газированных напитков: Аромат Тархуна, Лимонад Аян, Фанта, Кока-кола. Напитки были куплены в магазине на ул. Оренбургская, дом 13. Я внимательно изучила этикетки и выяснила пищевую ценность этих напитков. Данные для таблиц № 1и № 2 взяты с этикеток сладких газированных напитков.

Таблица № 1. Пищевая ценность сладких газированных напитков.

Название газированного напитка

Пищевая ценность на 100 мл:

Энергетическая ценность

Углеводы, г

Общие сахара, г

Белки, г/жиры, г

1

Аромат Тархуна

Напиток безалкогольный сильногазированный

Новокузнецк

20 ккал

5,5

5,5 г

0/0

2

Лимонад Аян

Сильногазированный безалкогольный напиток

Абакан

170 ккал

10,2 г

10, 2

0/0

3

Фанта

Напиток безалкогольный сильногазированный

50 ккал

12, 3 г

12, 3 г

0/0

4

Кока-кола

Сильногазированный безалкогольный напиток

Новосибирская обл., Новосибирский р-н

МО Мичуринского сельсовета

42 ккал

10,6

10,6

0/0

Максимальную энергетическую ценность имеет Лимонад Аян. Сладкие газированные напитки не содержат белки и жиры, а общее содержание сахара в этих газированных напитках представлено на графике № 1.

График № 1. Содержание общего сахара в газированных напитках

Максимальное количество сахара 12, 3 г в 100 мл содержится в напитке Фанта.

Таблица № 2. Состав сладких газированных напитков

Название газированного напитка

Составляющие

Вода

регулятор кислотности

Сахар

ароматизатор

Прочие добавки

1

Аромат Тархуна

Напиток безалкогольный сильногазированный

Новокузнецк

Вода артезианская подготовленная

лимонная кислота

Е 330

5,5 г

«пряные травы с экстрактом эстрагона

подсластители аспартам Е 951, ацесульфам калия Е 950., сахаринат натрия Е 954, консервант бензоат натрияЕ 211. Содержит источник фенилаланина.

2

Лимонад Аян

Сильногазированный безалкогольный напиток

Абакан

Вода питьевая очищенная

кислота лимонная пищевая Е330

Смесь подсластителей Е950, Е951,Е 952, Е 954

идентичный натуральному ароматизатор композиция «Лимонад»

натуральный краситель сахарный колер (Е150). ГОСТ 28188.

3

Фанта

Напиток безалкогольный сильногазированный

очищенная газированная вода

лимонная кислотаЕ330

12, 3 г

натуральные ароматизаторы

соки цитрусовых 1,1%,

витамин С, стабилизаторы (гуммиарабикЕ414, эфиры глицерина и смоляных кислот Е445), краситель бета-каротин Е160а.

4

Кока-кола

Сильногазированный безалкогольный напиток

Новосибирская обл., Новосибирский р-н МО Мичуринского сельсовета

очищенная газированная вода

ортофосфорная кислота

(E338)

10,6

натуральные ароматизаторы

кофеин

В напитке Аромат Тархуна используется вода артезианская подготовленная, а в Лимонаде Аян - вода питьевая очищенная. В Фанте и Кока-коле используется очищенная газированная вода.

В качестве регулятора кислотности в 3-х напитках используется лимонная кислота (Е330), а в Кока-коле - ортофосфорная кислота (E 338).

По данным этикеток Лимонад Аян не содержит сахар, а содержит заменители сахара: смесь подсластителей Е950 ацесульфам калия, Е951Аспартам, Е 952 цикламат натрия, Е 954 Сахаринат (сахарин).

Аромат Тархуна содержит частично сахар (5,5 г) и подсластители: аспартам Е 951, ацесульфам калия Е 950, сахаринат натрия Е 954.

Все сладкие газированные напитки содержат красители.

Вывод: в состав большинства безалкогольных газированных напитков входят: диоксид углерода, красители, регулятор кислотности, ароматизаторы идентичные натуральным, подсластители. Изучив данные этикеток можно сказать, что больше всего вредных веществ содержат Аромат Тархуна и Лимонад Аян.

2.3. Проведение опытов по изучению влияния сладких газированных напитков на органические и неорганические объекты.

С помощью опытов, я хочу выяснить, какой вред оказывают газированные напитки на органические и неорганические вещества.

Опыт № 1. Определение кислотности сладких газированных напитков универсальной индикаторной бумагой.

Оборудование: образцы сладких газированных напитков, универсальная индикаторная бумага, химические стаканы. Для определения рН среды сладких газированных напитков я использовала шкалу определения рН среды. рН – это водородный показатель, который показывает кислотность среды. Если значение рН меньше 7, то среда кислая, при рН в интервале 5-7, то среда раствора считается слабокислой, при рН меньше 5, то среда сильно кислая. Чем сильнее кислота, тем ниже значение рН. В питьевой воде значение рН равна 7.

Кислотность образцов сладких газированных напитков определяем с помощью стандартной универсальной бумаги в соответствии со шкалой кислотности.

Ход определения: В химические стаканы наливаем сладкую газированную воду, опускаем в них полоски универсальной индикаторной бумаги, дожидаемся, пока изменится цвет и по стандартной шкале определяем кислотность газированных напитков.

Таблица № 4. Кислотность сладких газированных напитков универсальной индикаторной бумагой.

Название газированных напитков

рН среды

Аромат Тархуна

3

Лимонад Аян

3

Фанта

3

Кока- кола

3

Как видно из таблицы, у нас получилась во всех образцах примерно одинаковая кислотность среды. Такие результаты насторожили, и мы поняли, что с помощью индикаторной бумаги невозможно точно определить кислотность. Мы обратились в лабораторию ООО Сибнииуглеобогащение, где на профессиональном модульном одноканальном pH-метре МЕТТЛЕР ТОЛЕДО с сенсорным управлением определили точное значение кислотности рН среды всех образцов.

Таблица № 5. Кислотность газированных напитков на pH-метре МЕТТЛЕР ТОЛЕДО

Название сладких газированных напитков

рН среды

Аромат Тархуна

3, 806

Лимонад Аян

3, 737

Фанта

2, 701

Кока- кола

2, 444

Вода

7, 081

Кислотность сладких газированных напитков всех проб колеблется от 2,444 до 3,806. Самую кислую среду имеет Кока- кола (2,444).

Опыт № 2. Влияние сладких газированных напитков на яичную скорлупу.

Оборудование: образцы сладких газированных напитков, яичная скорлупа, химические стаканы, лабораторные весы и разновесы.

Ход определения: 4 куриных яйца прокололи иголкой с двух сторон, выдули содержимое яиц, взвесили и опустили скорлупу в газированные напитки. Через 2 недели мы вынули скорлупу, высушили и снова взвесили. Результаты приведены в таблице № 6.

Таблица № 6. Изменение массы яичной скорлупы

Напитки

Аромат Тархуна

Лимонад Аян

Фанта

Кока - кола

Масса яичной скорлупы в начале опыта, г

m1 =8,6

m1 =7, 5

m1 =8,5

m1 =7,7

Масса яичной скорлупы в конце опыта, г

m2 =8,0

m2 =7,0

m2 =7,5

m2 =6,2

Масса растворившейся яичной скорлупы за

2 недели, г

0,6

0,5

1

1,5

Газированный напиток Аромат Тархуна окрасил скорлупу в яркий зеленый цвет, Лимонад Аян и Фанта практически не изменили цвет скорлупы, скорлупа в Кока-коле стала темно-коричневого цвета.

Яичная скорлупа потрескалась в Фанте и сильно разрушилась в Кока-коле. Кислая среда Кока-колы (рН =2,444) и Фанты (рН =2, 701) частично растворила карбонат кальция, который входит в состав скорлупы. Масса скорлупы в Кока-коле уменьшилась за 2 недели на 1,5 г.

Вывод: скорлупа теряет свои первоначальные свойства. Газированные напитки вымывают кальций из яичной скорлупы. Это означает, что при постоянном употреблении газированных напитков кальций может вымываться из костей и зубов человека.

Опыт № 3. Влияние сладких газированных напитков на куриные кости Оборудование: образцы сладких газированных напитков, куриные кости, химические стаканы.

Ход определения: Для эксперимента были взяты 4 куриных крылышка, которые были очищены от мяса и помещены в сладкие газированные напитки. Через неделю появилась плесень во всех образцах. Плесень по цвету была такой же, как и напитки: зеленая в стакане с Тархуном, желтая в стакане с Лимонадом, оранжевая – в стакане с Фантой, коричневая в стакане с Колой. Фанта и Кола расслоилась, на дне сгусток красящих веществ. Через 2 недели эксперимента на поверхности всех 4-х стаканов увеличилось количество плесени. Куриные косточки освободили от плесени и остатков мяса, промыли в воде. Куриные косточки окрасились в цвета газированных напитков, косточки стали на концах мягкими, гибкими и рыхлыми. Целостность костей была нарушена, а губчатое вещество окрасилось в цвета газированных напитков. Появился осадок на стенках стаканов.

Мы сделали вывод, что сладкие газированные напитки вымыли некоторое количество кальция из костей, они потеряли свои первоначальные свойства.

Опыт № 4. Влияние сладких газированных напитков на куриную печень

Оборудование: образцы сладких газированных напитков, куриная печень, химические стаканы.

Ход выполнения: Для эксперимента была взята печень куриная. Поверхность печени гладкая, блестящая, коричневая. Образцы печени залили газированными напитками. Через сутки после начала эксперимента изменился цвет куриной печени и во всех образцах стал блеклым. Через 3 дня поверхность печени стала ячеистая, рыхлая, темно-коричневая, а в Аромате Тархуна печень окрасилась в зеленый цвет, т.е. в цвет газировки. Это значит, что сладкие газированные напитки разрушили печень. Можно предположить, что при постоянном употреблении сладких газированных напитков, печень человека может измениться.

Опыт № 5. Влияние сладких газированных напитков на ржавыегвозди

Оборудование: гвозди с ржавчиной, химические стаканы, сладкие газированные напитки.

Ход выполнения:для эксперимента были взяты 4 ржавых гвоздя, которые поместили их в химические стаканы со сладкими газированными напитками. Через неделю увидели, ржавчина на гвоздях стала рыхлой. Фанта и Кола расслоилась и на дне появились сгустки красящих веществ.Через 2 недели эксперимента ржавчина на гвоздях исчезла, но сами гвозди стали тусклого темного цвета. На стенках и на дне всех химических стаканов образовался осадок. Налет на дне стаканов с Фантой и Колой удалось отмыть не сразу, только с чистящим средством.

Вывод: Сладкие газированные напитки растворили ржавчину с гвоздей и изменили их цвет.

Заключение

В ходе работы поставленная мною цель: влияние сладких газированных напитков на органические и неорганические объекты была достигнута. Я познакомилась с источниками информации, оказалось, что проблема влияния сладких газировок на растущий детский организм существует, многие ученые и детские врачи бьют тревогу. Также мною было проведено анкетирование учащихся 3, 5 классов и старшеклассников. Я проанализировала состав некоторых сладких газированных напитков по этикеткам, оказалось, что любимые мной и моими сверстниками сладкие газированные напитки не такие безобидные. Я провела опыты и наблюдала как сладкие газированные напитки влияют на органические и неорганические объекты. Кислота способна «вымывать» кальций из организма и уменьшать их твердость. Это наглядно подтвердили проведенные мною опыты. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. При частом употреблении и в большом количестве сладкие газированные напитки могут принести вред нашему организму. На основе проведенных исследований я могу дать некоторые рекомендации тем, кто не готов еще отказаться от употребления сладких газированных напитков:

- Внимательно читайте и изучайте состав сладких газированных напитков.

- Выбирайте напитки неярких цветов – больше шансов на применение естественного красителя.

- Пейте напитки через соломинку, так как она уменьшает контакт жидкости, портящей эмаль.

- Не пейте газировку на голодный желудок, кислота будет сильно раздражать его стенки.

- Покупайте сладкие газированные не чаще одного раза в месяц.

- Удивите своих родителей и приготовьте напитки, полезные для здоровья по народным рецептам!

Советую утолять жажду питьевой или минеральной водой, натуральными соками, чаем, квасом, отварами ягод, компотами.

Из исследованных мною газированных напитков каждый является небезопасным. Конечно, выпитые газированные напитки так долго не находятся в нашем организме, как опытные образцы органических и неорганических объектов, которые находились в газированных напитках от суток до 2 недель. Тем не менее, я считаю, что полученные результаты доказывают влияние сладких газировок на здоровье при условии, что их пьют очень часто и помногу. Сладкие газированные напитки пока никто не запрещает, но знать об их составе и воздействии на организм необходимо. Будьте здоровы!

Использованная литература

1. Ахметов, М.А. Пищевые добавки.//Химия. Приложение к газете «Первое сентября».- 2001.- №38.-С.1-2.

2. Интернет-ресурсы:

Интернет-ресурсы:

http://sodruzhestwo.ru/news/life/PITANIE/Gazirovka-detyam-do-14-zapreshaetsya

http://ru.wikipedia.org/wiki

http://www.water-nn.ru/article/read-12.html

http://www.medlinks.ru/article.php?sid=47737

 

16