XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Газированная вода - вред или польза?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Орлова А.В. 1

---

1МБОУ Барвихинская СОШ

Шумова Л.Н. 1

---

1МБОУ Барвихинская СОШ

Работа в формате PDF

1.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Вода самая распространенная на Земле жидкость. В основном она сосредоточена в морях и океанах, которые занимают две трети поверхности нашей планеты. Человек на две трети состоит из воды. Она необходима всему живому для поддержания жизни. Вода – это универсальное вещество, без которого невозможна жизнь. Вода не просто жидкость, а питательная среда для клеток, которая выводит токсины, шлаки и излишки солей из организма. Человеку для поддержания жизнедеятельности необходима вода. Человечество научилось изготавливать различные напитки. Так появились и газированные напитки.

Газированная вода (газировка) представляет собой прохладительный напиток из минеральной или ароматизированной сладкой воды, насыщенной углекислым газом. Я очень люблю газированную воду, но недавно я узнала, что газированная вода не так полезна для человека. И я решила разобраться, что же скрывается под тонной рекламы и центнером мифов.

Наш организм на 60% состоит из воды. Для поддержания водного равновесия мы пьем ежедневно. Кто-то предпочитает кофе, кто-то чай, а кто-то - газировку. Основу любого напитка составляет вода. Кроме воды в напитках содержатся иные вещества, оказывающие действие на наш организм. Это действие может оказаться положительным или отрицательным, в зависимости от регулярности и объемов употребления какого-либо напитка. За последние годы ассортимент и производство газированных напитков значительно выросли. Ос­новными компонентами современных газированных напитков стали пищевые красители и ароматизаторы в виде эссенций синтетиче­ских душистых веществ. Кроме того, большинство фирм-импортеров поставляют газированные напитки с добавлением пищевых добавок, не раз­решенных к употреблению отечественной промышленнос­тью, и скрывают их в рецептуре, поэтому возникают боль­шие проблемы с качеством потребляемых населением газированных напитков. За последние 40 лет потребление газированной воды значительно возросло, к большому удовольствию ее производителей и неудовольствию медицинских работников. Дело в том, что сегодня дети употребляют значительно больше сахара, чем 40 лет назад. Подростки пьют меньше молока и, как следствие, получают меньше кальция. Практически 40% сахара попадает в их организм с газированными напитками.¹

Доказано, что газировка может причинять вред здоровью. Врачи рекомендуют не пить ее маленьким детям, беременным и кормящим женщинам, а также людям, имеющим заболевания желудочно-кишечного тракта и страдающим ожирением, и аллергией. Взрослому здоровому человеку небольшое количество газированной воды не повредит. Однако частое употребление сладкой газированной воды может неблагоприятно отразиться на здоровье. Поэтому актуальность темы моей исследовательской работы очевидна.

Гипотеза: предполагаю, что употребление газированной воды в умеренном количестве не приносит вред организму человека, хотя мама мне запрещает пить газировку, так как она вредит здоровью, и я решила сама проверить так это или нет, и в этом мне помогла мама.

Целью исследования стало изучение влияния газированной воды на организм человека.

Объект исследования: состав газированных напитков.

Предмет исследования: газированные напитки – минеральная вода, Пепси-кола, Лимонад.

В процессе работы мной решались следующие задачи:

Изучить литературные источники по данной теме и систематизировать полученную информацию.

Изучить состав газированных напитков.

Изучить влияние газированных напитков на организм человека.

Выяснить какие напитки любят ученики моего класса.

Проанализировать результаты и сформулировать выводы.

В процессе работы мною были освоены следующие методы:

работа с литературой;

опрос в форме анкетирования;

проведение экспериментов;

наблюдение.

I.Аналитический обзор

I.1. Газированные напитки. Общие сведения. Классификация

В наше время в мире очень много различных газированных напитков. Но делятся они на две основные группы: минеральные и так называемые лимонады.

Питьевые минеральные воды - природные, как правило, подземные воды, которые характеризуются наличием определённых минеральных солей, газов, органических веществ и других химических соединений. Пока, кажется, что минеральные воды совсем не опасны, а лимонад просто напиток для утоления жажды.

Лимонад — сладкий безалкогольный напиток, чаще газированный. Обладает прохладительным свойством. Приготавливается исключительно из плодов лимона, хотя многие заблуждаются, называя любой прохладительный напиток лимонадом.

Пепси–кола— безалкогольный прохладительный напиток, продающийся по всему миру. Права на торговую марку «Пепси-кола» принадлежат американской компании PepsiCo. «Пепси-колу» придумал в 1898 году американский фармацевт Калеб Брэдхем из Нью-Берна. В состав газировки, которую он назвал «Напиток Брэда», входили пепсин и экстракт орехов колы. Он также приписывал газировке целебные свойства и уверял, что пепсин способствует пищеварению. Привычное название и широкое признание «Пепси-Кола» получила в 1903 году. В 1964 году «Пепси» выпустила диетическуюгазировку.

I.2.История возникновения газированных напитков

История возникновения газированных напитков начинается с желания человека найти способ для создания подобия минеральной целебной воды. С этого начинается история создания напитков, без которых сегодня сложно представить человечество.

Джозеф Пристли (Joseph Priestley, 1733-1804) - английский священник, химик, философ, общественный деятель, 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. 24 апреля 1772 г. за открытие газировки Пристли был принят во французскую Академию Наук, а в 1773г. - получил медаль Королевского Общества.²

Сегодня последствия открытия Пристли мы наблюдаем каждый день. Газированная вода так популярна во всем мире, что некоторые предлагали объявить 24 апреля Днем Газированной Воды. В настоящее время существует большое разнообразие видов газированной воды и огромное количество торговых марок, выпускающих этот напиток, как в чистом виде, так и со всевозможными добавками. 

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. В 1930-х фирма J. Schweppe&Co начала производить газированный лимонад и другие фруктовые воды.

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 Таусенд Спикман. 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.

В 1832 году молодой иммигрант из Англии Джон Мэтьюс принялся выпускать в Нью-Йорке вполне приличные сатураторы. Он усовершенствовал конструкцию Швеппа и технологию получения углекислоты. Таким образом, производство искусственно газированной воды стало набирать обороты. Стали появляться фирмы, предлагающие газированные напитки с различными вкусовыми добавками.

В 1886 году фармацевт Вэйд Моррисон и химик Роберт Лезенби на основе вишневого сиропа создали Dr. Pepper. Изначально кофеин в рецептуру не входил, его добавили позднее.

В 1898 году аптекарь Калеб Брэдхем создает еще одну бомбу – Pepsi-Cola, смешав экстракт из орехов кола с ароматическими маслами и ванилином. С этих и других безалкогольных напитков начиналась глобальная индустрия США. В 1950-е годы рынок газированных напитков стали завоевывать низкокалорийные газировки. Заменители сахара давали возможность пить газированные напитки людям с сахарным диабетом и ожирением.

1980 год стал началом эры низкокалорийных напитков. Первыми марками газировки, выпущенной в Америке, стали: Кока-кола, Фанта, Спрайт и Пепси-кола. В СССР первыми стали: Байкал, Буратино и Тархун. Вот так развивалась индустрия газированной воды.

I.3.Производство газированных напитков

Прообразом современных газированных напитков были ли­монады. Мода на них распространилась в России в конце XIX века. Готовили это замечательное прохладительное питье просто: цедру лимона растирали с сахаром, смешивали с лимонным соком, разво­дили горячей водой и охлаждали. Со временем рецептура лимонадов обогатилась клюквен­ным соком, клубничным и малиновым сиропом, настоем яблочных шкурок, медом и т. д. А позже лимонады научились газировать в сифонах.

Сырьем для изготовления газированных напитков служит натуральное сырье и синтетические ароматизаторы, красители, подсластители. К натуральному сырью относят сиропы, экстракты и настои. В пищевой промышленности применяют фруктовые сиропы и экстракты, настои эвкалипта, лавра, лимонника, левзеи, полыни, можжевельника, хинина, ореха кола.

Лимонад в СССР был создан на основе настойки лимона и яблочного сока. В 1887 году тифлисский аптекарь Митрофан Лагидзе изобрел газированный безалкогольный напиток Тархун. В его состав входили газированная вода, лимонная кислота, сахар и экстракт эстрагона. В 1981 году в продажу поступил газированный напиток Тархун. В1973 году 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.

Самыми популярными напитками в СССР были: Лимонад, Ситро, Буратино, Дюшес, Крюшон, Колокольчик, Тархун, Саяны, Байкал, Крем-сода.

Сегодня выбор безалкогольных газированных напитков весьма широк. Самым распространенными в мире, конечно, остаются пепси и Кока-кола. Несмотря на это, популярность отечественных напитков в нашей стране не отстает от зарубежных производителей.

I.4 Состав газированных напитков

Газированная вода — напиток, насыщенный газом. Стремясь предложить покупателям как можно больше напитков на любой вкус, в газированную воду добавляют фруктовые, травяные экстракты: груши — знаменитый «дюшес», лимона — «лимонад» (лимонными были первые газированные воды), колы (это орех), тархуна (эта трава дала название еще одной знаменитой российской марке), апельсина, мандарина, клубники.

Химики тем временем изобретают искусственные вкусовые добавки, которые могут придавать соответствующий вкус воде вместо натуральных экстрактов, и, главное, стоят значительно дешевле. А значит, можно делать «фруктовую газировку», в которой настоящих фруктов нет! Искусственные добавки объединяет одно — витаминов в таких веществах нет! К сожалению, только в самых лучших марках газировки добавки натуральные.

Искусственные вкусовые добавки могут придавать напиткам различные вкусы. Но настоящих фруктов в этой воде нет. А значит, нет и полезных нашему организму витаминов. Для того чтобы газированные напитки были ароматными, в них добавляют специальные ароматизаторы. Газированный напиток с лимонным вкусом и ароматом называется лимонад. Каждый напиток должен обладать соответствующим запахам цветом — яблока, лимона, клубники. Для этого в газировку добавляют ароматизаторы и красители. В каждой газированной воде имеются консерванты, внесенные для увеличения срока годности продуктов.

Весьма коварный компонент газировки — сахар. Он содержится почти во всех газированных водах, причем в очень больших количествах — от 3,5 до 6 кусочков сахара на стакан! Понятно, что для зубов это означает опасность кариеса. Но есть еще один «минус» — утоляя жажду на несколько минут, такая чересчур сладкая вода заставляет человека пить гораздо больше, чем нужно. У ребят я выясняла, болят ли у них зубы, после употребления воды. Ребята у кого кариес, ответили, что когда выпьешь много воды, то зубы начинают ныть. Необходимо учитывать, что в каждом варианте напитка состав разный.

Стандартные компоненты, входящие в состав сладкой газированной воды:³

сахар - в газировке он содержится в очень больших количествах, иногда его содержание доходит до пяти ложек на стакан;

аспартам- в 160—200 раз слаще сахара, не имеет запаха, хорошо растворим в воде. При температуре выше 30°С превращается в малоконцетрированный яд;

красители и ароматизаторы, содержащиеся в газировке, расщепляются в печени. Они могут быть безвредными, но все равно дают нагрузку на печень;

кофеин - добавляется в качестве тонизирующего средства в некоторые газированные напитки. Это вызывает дополнительное возбуждение нервной системы, что противопоказано детям. Кроме того, кофеин вызывает зависимость. Хотя, в газировке его концентрация не слишком велика, но углекислый газ в несколько раз усиливает его действие;

консерванты - лимонная или ортофосфорная кислота. Они приводят к раздражению слизистой оболочки желудка, что может вызвать развитие гастрита и даже появление язвы. Ортофосфорная кислота способствует вымыванию кальция из костей. Недостаток кальция становится причиной такого серьезного заболевания как остеопороз.

Углекислый газ вступает в химическое взаимодействие с водой и достаточно хорошо растворяется в ней. Углекислый газ используется в качестве консерванта. Существует мнение, что именно за счет пузырьков газировка хорошо утоляет жажду. Другие наоборот считают, что механическое воздействие пузырьков вызывает неприятные ощущения во рту. Сам по себе углекислый газ не вреден, но он вызывает отрыжку, вздутие живота и метеоризм. Особенно это касается людей, имеющих заболевания желудочно-кишечного тракта.

I.5. Влияние газированной воды на организм человека

Как уже было отмечено выше, в газировке содержится очень большое количество сахара, иногда оно доходит до пяти ложек на стакан. Это негативно влияет на функционирование поджелудочной железы и эндокринной системы человека. Кроме того, такое количество сахара приводит к избытку сахара в организме. Это может вызвать такие серьезные проблемы со здоровьем, как: ожирение у детей и взрослых, сахарный диабет и атеросклероз. Американские врачи уже давно связывают ожирение с употреблением кока-колы и других газированных напитков. Избыточный вес стал в Америке настоящей эпидемией. В настоящее время многие люди, следящие за фигурой, стараются пить только газированные напитки с эмблемой «лайт». Они содержат заменители сахара, что снижает число калорий в напитке. Однако они тоже вредны. Сахарозаменители ксилит и сорбитол могут вызвать мочекаменную болезнь, сахарин и цикломат являются канцерогенами, аспартам приводит к аллергии и снижению зрения.

Учеными доказано, что газировка плохо утоляет жажду и вызывает привыкание. Это приводит к потреблению большего количества жидкости, что нарушает водно-солевой баланс в организме. При этом происходит одновременное изменение жирового обмена и увеличение количества холестерина в крови. А тут уже недалеко до атеросклероза и проблем с сердечно-сосудистой системой. Стоматологи также призывают пить меньше газировки. Это связано с тем, что она может приводить к возникновению кариеса. Газированные напитки содержат различные кислоты, которые оказывают негативное воздействие на эмаль зубов. Нельзя забывать и об огромном количестве сахара в газировке. Особенно это опасно для детских зубов, эмаль которых еще недостаточно устойчива и легко может подвергнуться разрушению. Большинство людей думают, что сахар в газировке является причиной возникновения кариеса. Тем не менее, исследования показывают, что реальную опасность представляет кислота. Фосфорная и угольная кислоты размягчают эмаль, которая покрывает зубы.

Чаще всего газировкой злоупотребляют школьники и студенты, которые учат уроки, постоянно потягивая газировку, а она, в свою очередь, создает для зубов кислотную ванну. Не забывайте, что сахар тоже преобразуется в кислоту при взаимодействии с бактериями, скопившимися на зубах. Прибавьте к этому плохую гигиену полости рта и у вас готов рецепт тотального разрушения в пределах одного рта.

В качестве тонизирующего средства в некоторые газированные напитки добавляется кофеин. Это вызывает дополнительное возбуждение нервной системы, что противопоказано детям. Кроме того, кофеин вызывает зависимость. Хотя, в газировке его концентрация не слишком велика, но углекислый газ в несколько раз усиливает его действие.

Основными консервантами являются лимонная или ортофосфорная кислота. Они приводят к раздражению слизистой оболочки желудка, что может вызвать развитие гастрита и даже появление язвы.

Непременно в любой газированной воде есть углекислый газ. Сам по себе он безвреден (его применяют для лучшей сохранности напитка), однако его присутствие в воде возбуждает желудочную секрецию, повышает кислотность желудочного сока. Людям с язвенной болезнью, гастритом с повышенной кислотностью и рядом иных болезней желудка и кишечника, перед употреблением любой газированной воды, газ из бутылки необходимо выпускать путем встряхивания.

Детям младше 3 лет лучше сладкие газированные напитки не давать. В настоящее время подростки пьют газированную воду в два раза чаще, чем молоко. Научные исследования показывают, что подросткам требуется около 1300 мг кальция день, а получают они только 800 мг. Недостаток кальция приводит к повышенной хрупкости костей и остеопорозу. Кальций крайне важен для развития человека вплоть до 18 лет. Доказано, что подростки, которые слишком много пьют газированную воду, чаще ломают кости и страдают от остеопороза. Три банки газировки в день могут представлять серьезную опасность для здоровья подростка.

II. Материалы и методы исследования

II.1. Изучение состава газированных напитков.

Для изучения состава и выявления пищевых добавок газированных напитков, я изучила этикетки производителей этих напитков. Результаты представлены в таблице 1.

II.2. Изучение влияния веществ, входящих в состав газированных напитков на организм человека

Я решила проверить, что представляют собой газированные напитки на самом деле. Я исследовала напитки на их влияние на составные части организма человека: для этого мне понадобилась яичная скорлупа. Скорлупа, потому что в ней содержится много кальция, а это строительный материал для наших зубов и костей.

II.2.1. Определение влияния кислот и кофеина на соли кальция и клеточные структуры, входящие в организм человека⁴

Я положила в чашку яичную скорлупу и добавила в одну «Образец 1», во вторую – «Образец 2», а в третью – «Образец 3». Ортофосфорная кислота и кофеин способствуют вымыванию кальция из организма, поэтому яичная скорлупа, которая находилась в чашках с «Образец 1» и «Образец 3» стала хрупкой и хорошо ломалась, а в чашке с «Образец 2» остался без изменений.

II.3. Изучение чистящих свойств газированных напитков

В чайник, дно которого было покрыто накипью, на ночь налила «Образец 1». Утром от накипи не осталось и следа! Это доказывает, о наличии в составе этого напитка кислоты.

Я взяла три стакана, налила в них «Образец 1», «Образец 2», «Образец 3» и поместила туда ржавые гвозди. Через некоторое время обнаружила, что ржавчина частично исчезла в образцах с «Образец 1» и «Образец 3». Это доказывает, что заржавевший болт, можно очистить от ржавчины при помощи напитков «Образец 1» и «Образец 3».

II.4. Проведение анкетирования с целью изучения какие газированные напитки употребляют ученики нашей школы

Мной был проведён социологический опрос среди учащихся 4-го В класса с целью – изучить какие газированные напитки употребляют ученики нашей школы и как они к этому относятся.

Было опрошено 26 респондентов. Результаты оказались следующими:

Какие напитки ты предпочитаешь?

Газированные – 8

Обычную воду – 18

Какие газированные напитки ты больше любишь?

«Пепси-колу» - 10

Лимонад - 6

Минеральную воду – 10

Как часто ты пьёшь газированную воду?

Каждый день –3

1 раз в неделю – 7

Редко – 16

Почему ты пьёшь газированную воду?

Она вкусная – 12

Не знаю – 14

Приносят ли пользу газированные напитки?

Да – 6

Нет – 20

III.Результаты исследований

Таблица 1. Результаты исследований состава продукта, описанного производителями на этикетке

II.2.1.Определение влияния кислот и кофеина на соли кальция и клеточные структуры, входящие в организм человека

С помощью проделанных опытов я определила то, как могут влиять пищевые добавки, входящие в состав газированных напитков на организм человека. Результаты эксперимента представлены в таблице 2. (См. Приложение 1 и 2).

Таблица 2. Результаты исследований влияния газированных напитков на организм человека

II.3. Изучение чистящих свойств газированных напитков

Результаты исследований по изучению чистящих свойств газированных напитков представлены в приложении 3 и 4.

II.4. Проведение анкетирования с целью изучения какие газированные напитки употребляют ученики нашей школы

В начале работы был проведён социологический опрос среди учащихся 4 В класса с целью выяснить какие газированные напитки употребляют ученики нашего класса. При проведении опроса можно сделать вывод о том, что 30% опрошенных предпочитают употреблять газированные напитки, из представленных газированных напитков по 38% респондентов предпочитают пепси-колу и минеральную воду и 24 % -лимонад. Каждый день газированную воду употребляют лишь 11% опрошенных и всё - таки большинство (77%) считают, что пользу для здоровья они не приносят (Приложение 5).

IV.Выводы

Для исследований мной были взяты газированные напитки «Образец 1», «Образец 2» и «Образец 3». На основании результатов исследований сделаны следующие выводы:

Изучив состав газированных напитков, описанный производителями на этикетке, я пришла к выводу, что газированные напитки не так уж и безобидны. Например, содержат усилители вкуса – аспартам, который в результате распада образует формальдегид – сильнейший яд, консерванты – бензоат натрия, ортофосфорную кислоту– канцероген.

Убедившись экспериментально, что некоторые газированные напитки обладают чистящими свойствами, я сделала вывод, что это негативно может отразиться на здоровье человека.

Изучив действие газированных напитков на клеточные структуры человека, а также на соли кальция, входящие в состав костей и зубов человека, я пришла к выводу, что компоненты газированной воды могут способствовать возникновению кариеса и остеопороза, особенно у молодых людей, употребляющих газировку в больших количествах.

Таким образом, все компоненты, содержащиеся в газированной воде, влияют на организм человека. Влияние на здоровье у таких веществ различно — от безвредного до опасного, особенно для людей с аллергией.

Все химические добавки, внесенные в напиток для улучшения вкуса, запаха, цвета, а также консерванты, внесенные для увеличения срока годности продуктов, потенциально очень сильно влияют на здоровье человека.

Конечно, газировка — штука вкусная, но она не вкуснее простой прохладной и чистой воды! А если хочется, чтобы вода обязательно была с пузырьками, почему бы не налить себе стаканчик минералки? Там тоже есть пузырьки, просто они не искусственного происхождения, а натуральные. Да и сама минеральная вода намного полезней газировки!

Мои опыты подтвердили справедливость того, что «Образец 2» самый безвредный для организма человека, а такие газированные напитки как «Образец 1» и «Образец 3» - вредны. Поэтому люди должны серьезно задуматься о негативном влиянии газированной воды. Так что в следующий раз, покупая газировку, остановитесь и подумайте. Все должно быть в меру. Я не призываю совсем отказаться от газировки, но научитесь выполнять несложные действия, которые помогут вам защититься от ее вредного влияния. А именно

- подбирая напиток, не поленитесь изучить этикетку;

- отдайте предпочтение напиткам, изготовленным на натуральной основе;
- полощите зубы после употребления газировки чистой водой;

- соблюдайте общую гигиену полости рта;

- не употребляйте сладкие газированные напитки часто и в больших количествах.

Понятно, что газированные напитки не смертельно опасны - иначе их просто бы не продавали. Однако небольшие меры предосторожности не помешают.

Будьте здоровы!

Список использованной литературы

1. http://mirsovetov.ru/a/medicine/nutrition/soda-water.html 2.http://ru.wikipedia.org/wiki

3. Газета «Биология», № 44, 2002 г., статья «Информированность населения о пищевых добавках»

4. Сборник статей «Искусственная пища».

Приложения

Приложение 1

Фото 2. Изучение влияния газированных напитков на организм человека

Приложение 2

Фото 3. Результат влияния газированных напитков на организм человека

Приложение 3

Фото 5,6. Исследование чистящих свойств напитка «Образец 1»

Фото 7,8. Исследование чистящих свойств напитка «Образец 1»

Фото 9,10,11. Исследование чистящих свойств газированных напитков

Приложение 4

Фото 12. Результат исследований чистящих свойств газированных напитков

Приложение 5

Проведение социологического опроса с целью изучения какие газированные напитки употребляют ученики нашего класса

Какие напитки предпочитают ученики 4В класса

Какие газированные напитки любят ученики 4В класса

Как часто пьют газированную воду ученики 4В класса

Почему пьют газированные напитки ученики 4В класса

Приносят ли пользу газированные напитки