ПОЛУЧЕНИЕ КРАХМАЛА ИЗ КАРТОФЕЛЯ, ВЫРАЩЕННОГО В РАЗНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

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

ПОЛУЧЕНИЕ КРАХМАЛА ИЗ КАРТОФЕЛЯ, ВЫРАЩЕННОГО В РАЗНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Энис М.Ю. 1, 0
Глазкова Светлана Александровна 1, 0
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение

Получение крахмала заинтересовало меня, когда я летом была у бабушки. Каждый год после сбора урожая картофеля бабушка собирает бракованные клубни и в домашних условиях делает крахмал.

Мне стало интересно- что такое крахмал? Для чего крахмал нужен? Смогу ли я сама получить крахмал из картофеля в домашних условиях?

Объект исследования: картофель, произрастающий в п.Ура-Губа и вг. Узловая Тульской области.

Предмет исследования: крахмал, полученный из картофеля.

Цель работы:- получить в домашних условиях крахмал.

Для достижения цели необходимо решить задачи:

  • собрать и обработать информацию о крахмале;

  • изучить способы получения крахмала в домашних условиях;

  • выделить крахмал из картофеля в домашних условиях;

  • проанализировать полученные результаты;

  • рассмотреть применение крахмала.

Актуальность: В наш век гиподинамии очень актуальна проблема лишнего веса, диетологи «обвиняют» во всех бедах крахмал, потому и диету начинают с ограничения картофеля. Однако полностью исключить из рациона питания картофель нельзя,, т.к. крахмал, содержащийся в нем является важным источником энергии для организма

Гипотеза исследования: я предполагаю, что количество крахмала в одном и том же сорте картофеля одинаково, не зависит от погоды и условий произрастания.

Методы исследования:

  • Обзор литературы

  • Наблюдение

  • Эксперимент

  • Анализ и обобщение результатов

Практическая значимость работы заключается в обработке и систематизации сведений по теме исследования и получении в домашних условиях крахмала.

Крахмал – толкование, значение, смысл

В «Большом энциклопедическом словаре» приводится научное определение крахмала: «КРАХМАЛ – (слово из польского языка, с польского krochmal, немецкого Kraftmehl) запасной углевод растений; состоит из двух полисахаридов – амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал – основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80%), картофеля (25%) и другие. Крахмал и его производные применяются при производстве бумаги, текстильных изделий, клеев, в литейном и других производствах, а также в фармацевтической промышленности».

Очень интересным оказалось толкование слова крахмал в «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля: «КРАХМАЛ – чисто мучнистая часть семян, особенно хлебных растений; добывается мочкою зёрен, в виде белого порошка, более из пшеницы и картофеля; по клейкости своей, идёт для придания жёсткости и глади белью, почему и называется также скорбилом (скорбнуть). Крахмалить белье, скорбить, делать жестким, напитывая скорбилом, крахмалом, пропитывать варёным, а иногда и сырым раствором крахмала: У нас только тонкое белье крахмалится. Барыня сильно крахмалится, любит пышное, крахмальное платье. Крахмаленье (скорбление), крахмалка – процесс крахмаления, крахмальщик (крахмальщица) – тот, кто делает крахмал, крахмальница – кастрюля для варки крахмала, клейстера».

«Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова помог уточнить биологический процесс появления крахмала в растениях: «КРАХМАЛ – углевод особого состава, образующийся в виде мельчайших зёрнышек в зелёных частях растений из углекислоты воздуха под действием света (хим., бот.). Продукт из таких зёрнышек различных растений, употребляется в пищевой, химической и текстильной промышленности, в стирке белья».

В «Свободной энциклопедии «Википедия»» дано следующее определение крахмала: «Безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.

В горячей воде набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер; с раствором йода образует соединение-включение, которое имеет синюю окраску».

Итак, я сделала следующие выводы:

- крахмал в клубне находится в виде мелких крупинок внутри клетки;

- крахмал является важным веществом для картофеля, и необходим ему как источник энергии для роста и жизнеобеспечения.

В перспективе, надо выяснить, в каком картофеле содержится больше крахмала: выращенном в наших природных условиях или в средней полосе России. Для этого надо извлечь крахмал из клубней.

Определила план работы по получению и исследованию крахмала:

1) выделить крахмал из клубней картофеля;

2) опытным путём с помощью спиртового раствора йода доказать, что полученное вещество - крахмал;

3) показать практические способы применения крахмала в быту и творчестве.

В далёком прошлом

Производство крахмала было известно в глубокой древности. По свидетельству ряда античных писателей, пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной во­дой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали нога­ми, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крах­мал намазывали на камни и высушивали на солнце. Начало производства крахмала из пшеницы в других евро­пейских странах относится к XVI в., а в XVII в. почти одновре­менно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал. Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки.

Как я получала крахмал из картофеля

Экспериментальная часть проводилась в марте.

Для проведения эксперимента я выбрала по 2 клубня картофеля сорта «Невский», примерно одинакового размера, выращенных в на даче у бабушки в г. Узловая Тульской области и в соседнем поселке Ура-Губа. (Приложение 1,2)

Чтобы узнать, в каком из этих сортов картофеля содержится больше крахмала, я взвесила клубни. Получилось, что 142 грамм картофеля каждого вида. Я измельчила вымытый картофель одного сорта на мелкой тёрке, периодически смачивая её водой. Таким образом, я получила картофельную кашу. Полученную массу залила небольшим количеством воды, чтобы крахмал не потемнел, перемешала и профильтровала через марлю. Картофельную гущу, ещё несколько раз разбалтывала с водой и пропускала через сито. Вода вымывала крупицы крахмала из картофеля (Приложение 3).

Отфильтрованные порции воды оставила отстояться. Не взбалтывая, осторожно слила верхнюю жидкость и оставила крахмал для сушки.

Примерно через сутки крахмал высох, и я измельчила его ложкой, чтобы избавиться от комков. При этом крахмал хрустел, как снег. У меня получилось две кучки крахмала из разного картофеля. Одна была больше другой. Взвешивание показало, что из картофеля, выращенного в средней полосе мы выделили 4,25 грамм крахмала, а из картофеля выращенного в Ура-Губе – 1,95 грамм.(Приложение 4,5).

Значит, содержание крахмала в картофеле зависит от его произрастания. Свойства крахмала С помощью простых опытов, опираясь на определения крахмала, изучаем его свойства. Опыт 1. Сравниваем крахмал, изготовленный в домашних условиях, и промышленный продукт. ( Приложение 6)
Наименование продукта Крахмал промышленного производства Крахмал, полученный в домашних условиях
Внешний вид Кристаллический порошок Кристаллический порошок
Цвет Белый с кристаллическим блеском Белый, с серыми вкраплениями
Запах нет нет
Вывод: существенных отличий не наблюдается. Опыт 2. Добавляем некоторое количество крахмала в воду. ( Приложение 6) Вода становится мутной. Через некоторое время на дне ёмкости появляется осадок. Это свойство мы наблюдали в процессе выделения крахмала из картофеля (крахмал оседал на дно ёмкости). Вывод: крахмал не растворяется в воде. Опыт 3. Проверили реакцию йода с крахмалом. ( Приложение 6)
  1. В трех емкостях смешали крахмал, полученный из разного картофеля и купленный в магазине.
  2. Добавили йод в каждую ёмкость, наблюдали изменение цвета жидкостей – посинение растворов.
  3. Сравнили цвет в емкостях - он оказался одинаковым.
Вывод: данные опыты продемонстрировали, что мы выделили из картофеля крахмал, качественная реакция на который - окрашивание раствора йода в синий цвет.

Использование крахмала

Крахмалопродукты, полученные из кукурузы и картофеля, имеют важное хо­зяйственное значение и используются для пищевых и тех­нических целей.

  1. При температуре 60 градусов крахмал набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер. Это свойство используют в приготовлении киселя.

  2. Современные кондитеры используют крахмал, как загуститель, в мармеладе, молочных продуктах.

  3. Клеящие свойства крахмала позволяют включать его в строительные смеси, при малярно-отделочных работах.

  4. Особенно широко крахмал используются в текстильной промышленности для придания тканям плотности и для загустки печатных красок.

  5. Крахмал используется в кожевенной, полигра­фической промышленности.

  6. Картофельный крахмал служит основой для различных мазей, таблеток, порошков, присыпок, компрессов, используется в качестве обволакивающего, смягчающего и противовоспалительного средства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Он предохраняет слизистую оболочку кишечника от раздражения при приеме лекарств. Ванны из крахмала снимают зуд диатезах у детей.

  7. Широко применяется крахмал в косметологии (фходит в состав масок, кремов, пудры и т.п)

  8. Изготовление игрушек.

Я решила самостоятельно изготовить «игрушки-мнушки».

Сделать их не трудно.

1. Подготовили воздушный шарик, картофельный крахмал, маркер и пряжу.

2. Насыпали крахмал в шарик с помощью картонной трубки от пищевой фольги и завязали узел.

3. Нарисовали личико.

(Приложение 7)

Заключение

Главный источник энергии для человеческого организма — уг­леводы. В рационе человека на них приходится более 70%. Ос­новной представитель углеводов в питании человека — крахмал.

В ходе проведенной работы, мы выяснили, что в северном картофеле содержится меньше крахмала.

Гипотеза работы не подтвердилась.

В северных районах уборка картофеля приурочивается зачастую не ко времени естественного отмирания ботвы, когда содержание в клубнях крахмала максимальное и урожайность наибольшая, а к первому заморозку, убивающему ботву, что и обусловливает пониженную крахмалистость клубней. Более длинный день в северных районах задерживает не только клубнеобразование, но также и синтез крахмала. Определенное влияние на крахмалонакопление имеют и температурные условия. Прохладная и пасмурная погода (погода в северных широтах) сдерживает крахмалонакопление, умеренно теплая и солнечная — увеличивает.

Результаты исследовательской работы:

  • я научилась работать не только с книгами, но и с Интернет-ресурсами, получая информацию;

  • научилась выделять крахмал из картофеля;

  • освоила технологию проведения опытов с крахмалом;

  • изучила свойства крахмала

Для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!

Литература

  1. Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

  2. Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.

  3. Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.

  4. Плешаков А. Мир вокруг нас. Учебник для 4 класса нач. школы. – М.: «Просвещение», 2009.

  5. Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.

Интернет-ресурсы:

  1. http://www.pandia.ru/400449/

  2. http://artyx.ru/news/item/f00/s06/n0000690/index.shtml

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Клубни картофеля выращенные на даче в Тульской обл.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2:Клубни картофеля выращенного в п.Ура-Губа

ПРИЛОЖЕНИЕ 3:Этапы производства крахмала в домашних условиях

ПРИЛОЖЕНИЕ 4: Крахмал из картофеля, выращенного в Ура Губе

ПРИЛОЖЕНИЕ 5: Крахмал из картофеля, выращенного на даче в Тульской области

ПРИЛОЖЕНИЕ 6:Сравнение свойств крахмала

ПРИЛОЖЕНИЕ 7:Изготовление игрушки- мнушки

Просмотров работы: 152