Безалкогольные энергетические напитки- источник энергии или яд для организма

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Никишина А.В. 1Вагаршакян А.А. 2

---

1МБОУ "СОШ №21" г Калуги

2МБОУ "СОШ №21" г Калуги

Калашнюк Л.В. 1Рыжова Е.В. 2

---

1МБОУ "СОШ №21" г Калуги

2ГАПОУ КО «Калужский колледж экономики и технологий»

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Безалкогольные энергетические напитки должны обеспечивать тонизирующий эффект на организм человека, за счет кофеина и/или других тонизирующих компонентов, такое определение дает ГОСТ [1].

Актуальность:Бешеный ритм современный жизни заставляет искать источник дополнительной энергии. Энергетические напитки обещают быстрый эффект, снятие общей усталости, сонливости. На вечеринках, при подготовке к экзаменам, затраты энергии колоссальные. В составе энергетических напитков содержится комплекс витаминов и глюкозы. Витамины необходимы нашему организму, а глюкоза быстро проникает в кровь, участвует в окислительных процессах и обеспечивает энергией мышцы, мозг и другие жизненно-важные органы. Одним из таких источников является кофеин. Упаковка энергетических напитков удобная, все ингредиенты уже смешаны в нужной пропорции, напитки можно брать с собой в отличие от кофе или чая. Однако безопасно ли их употребление?

По информации, представленной в журнале «Росконтроль», спрос на энергетики в стране в среднем вырос на 40% за последние полгода. В торговой сети «Верный» продажи подскочили на 30%, в «Магните» — на 36%, в «Азбуке вкуса» — на 7-9%. В сети магазинов, принадлежащей X5 Group («Пятерочка», «Перекресток», «Карусель»), спрос на энергетики вырос на 20%, а в онлайн-магазине "Утконос" — на целых 113% [6].

Рост интереса к энергетическим напиткам связывают с последствиями пандемии. Все больше людей стало работать дистанционно из дома, что привело к нарушению биологических ритмов, эмоциональному перевозбуждению, психическому и физическому дискомфорту, кофе и чай уже не помогают чувствовать себя бодрыми и полными сил. Но это не единственная причина популярности энергетиков. По мнению экспертов Росконтроля, другими причинами увеличения спроса на данный продукт, является ускорение ритма жизни, реклама, растущий ассортимент энергетиков [6].

По данным Росконтроля, продажи энергетиков занимают менее 5% от всех проданных напитков по стране, однако это очень динамично развивающийся сегмент. Ожидается, что до 2025 год отрасль вырастет еще на 7%[6].

Энергетические напитки являются популярными в подростковой среде. Больше половины опрошенных учеников 7-11 класса МБОУ СОШ №21 употребляют энергетические напитки по необходимости (52,41%). Четвертая часть опрошенных учеников употребляют данные напитки часто (22,76%). Наибольшее количество учеников употребляющих достаточно часто напитки приходится на 9 класс. Причины, по которым опрошенные употребляют энергетические напитки, выделяют следующие: утоление жажды (40%), придание бодрости и энергии (34,48%), снятие усталости (33,10%). Больше половины опрошенных считает, что употребление данных напитков не оказывает отрицательного воздействия на здоровье (53,79%). 31,03% считают, что употребление этих напитков тонизирует на небольшой промежуток времени (Приложение 1).

И так, растет спрос на безалкогольные энергетические напитки. И многие считают, что данные напитки бодрят, а наличие в них определенных биологически активных веществ улучшает здоровье. Но так ли это на самом деле?

Цель исследовательской работы: изучение химического состава некоторых энергетических напитков и их влияние на функциональные показатели организма.

Задачи :

1. Изучить литературные источники по теме работы

2. Рассмотреть основные компоненты безалкогольных энергетиков и их влияние на здоровье человека

3. Выявить безалкогольные энергетические напитки, наиболее часто потребляемые подростками.

4. Проанализировать состав энергетических напитков указанный на этикетке

5. Экспериментально определить наличие отдельных компонентов энергетических напитков и их количество

6. Рассмотрение влияния энергетического напитка на сердечно-сосудистую систему

Объект исследование – безалкогольные энергетические напитки

Предмет исследование – состав безалкогольных энергетических напитков и его влияние на организм человека.

Гипотеза: мы предположили, что информация, заявленная производителем на упаковке, не всегда соответствует действительному, а наличие в составе энергетиков большого количества разнообразных по биологической роли компонентов, не является доказательством пользы безалкогольных энергетических напитков.

Теоретическая значимость работы заключается в обобщении информации об основных компонентах безалкогольных энергетических напитков и их влиянии на организм человека.

Практическая значимость: работы заключается в том, что проведенный анализ литературных источников и исследование химического состава безалкогольных энергетических напитков, позволило дать рекомендации о замене этих напитков, на другие более безопасные для здоровья человека.

Химический состав безалкогольных энергетиков и его влияние на здоровье человека

Данный вид продукции содержит химические вещества, которые должны повышать физическую и психическую активность людей.

Основным компонентом энергетических напитков, как правило, является кофеин в больших дозах.

Кофеин (С₈Н₁₀N₄O₂) – 2,6 – диокси-1,3,7- триметилпурин (1,3,7 – триметилксантин) (рисунок 1)

Рисунок 1. Структурная формула кофеина

Это вещество без цвета и запаха, в водном растворе дает горький привкус. Растворимость кофеина в воде сильно повышается в присутствии бензоата натрия, который входит в большинство напитков. Широко применяется в медицине как стимулятор центральной нервной системы, вызывает повышение жизнедеятельности всех тканей организма, усиливает общий обмен, дыхание и кровообращение, возбуждение корковых процессов, обладает также диуретическим действием. Суъективно общий эффект от физиологического действия кофеина на организм человека часто описывают как «подъем», чувство бессонницы и способность сосредоточиться на утомительных работах. По мнению Татарченко И.И. такой эффект длиться примерно 30 минут. Кофеин в организме не накапливается, он разрушается и выводится. Время выведения колеблется от нескольких часов до нескольких суток и зависит от многих факторов [5, c. 203].

Многочисленные медико-биологические исследования воздействия кофеина на организм человека свидетельствуют о том, что его умеренное употребление не оказывает отрицательного воздействия на сердечно-сосудистую систему и не способствует возникновению онкологических заболеваний. Однако чрезмерное потребление (более 600мг кофеина в день) может привести к своеобразному наркотическому заболеванию – «кофенизму» (беспокойство, сердцебиение, бессоница, головная боль и т.п.). Штерман С.В. выделяет определенные симптомы передозировки при употреблении кофеина: боли, связанные с нарушениями работы желудочно-кишечного тракта, состояние тревоги, возбуждение или двигательное беспокойство, спутанность сознания, повышенная температура, раздражительность, повышенная болевая чувствительность, нарушение сна. Смертельная доза кофеина для человека составляет около 10г. По мнению Штермана С.В. допустимое суточное потребление оценивается обычно в 150мг [14].

Считается, что основное направление воздействия кофеина это центральная нервная система. По мнению нейробиологов, причина этого воздействия заключается в следующем. Аденозин – участник системы химического управления в мозге, способен ослаблять процессы возбуждения и тем самым защищать от возможных психических перегрузок. Молекулы аденозина и кофеина имеют некоторую схожесть в структуре (Рисунок 2).

Рисунок 2. Сравнение структуры аденозина и кофеина

Благодоря этому кофеин может конкурировать с аденозином, блокировать его действие и за счет этого оказывать стимулирующее воздействие, бороться с сонливостью и обострять внимание.

Кроме того нейробиологи указывают на сложный механизм воздействия кофеина на организм человека. Так считается, что кофеин увеличивает секрецию эндоформинов, соединений которые способны уменьшать боль и положительно влияют на эмоциональное состояние человека. Кроме того кофеин способствует выработке адреналина, активизирует скелетную мускулатуру.

Энергетические напитки, помимо простого стимулирования выброса дополнительной биоэнергии за счет внутренних ресурсов организма, как правило, содержат вещества, расщепление которых приводит к высвобождению большого количества энергии. Как правило - это легкоусваиваемые углеводы (моно и дисахариды) - глюкоза, фруктоза, сахароза, изомальтулоза [16].

Содержание углеводов в энергетических напитках может составлять до 11–14 % по массе. По мнению международных организаций по спортивному питанию, потребление напитков с высокой концентрацией углеводов (более 8-10%) может способствовать возникновению проблем с пищеварением [16].

Углеводы и кофеин являються базовыми составляющими энергетических напитков, но кроме них в состав входит целый ряд других физиологически активных компонентов. К ним относиться таурин, витамины группы В, витамин С, L-карнитин, инозит.

Т аурин – 2-аминоэтансульфоновая кислота (H₂N-CH₂-CH₂-SO₃H), аналог β-аланина (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Структурная формула таурина

Таурин не используется в организме человека для синтеза белков, но присутствует во многих тканях и желчи. Участвует в различных видах обмена, способствует переработке жиров. Может быть использован при нарушениях углеводного обмена. Учеными установлено влияние таурина на нормализацию функциональной активности сердца в стрессовых ситуациях. Таурин оказывает защитное действие на головной мозг, принимает участие в передаче нервных импульсов. Его применяют при лечении беспокойства и возбуждения, эпилепсии, гиперактивности, судорог. Однако, по мнению Хныченко Л.К. проведенные исследования применение таурина в клинике встретили неразрешимые трудности, главными из которых являются его слабое проникновение и быстрая инактивация в организме, поэтому ученый рекомендует использовать не сам таурин, а вести поиск его соединений, для увеличения эффективности [13].

Таурин, обладая статусом эндогенного соединения, безвреден. Верхний допустимый уровень его потребления в составе продуктов питания, включая энергетические напитки, оценивается специалистами в количестве около 1200 мг/сут [13].

Таким образом, таурин – аминокислота необходимая человеку и участвующая в различного рода обменных процессах, но не имеющая особого отношения к пополнению энергии человеком или к стимуляции высокой физиологической активности. Первоначальное использование таурина в напитке Образец №3, по мнению Штермана С.В., был просто маркетинговый ход, само наименование торговой марки и реальное наличие в напитке «бычьей» аминокислоты таурина (от латинского слова taurus (бык), так как впервые оно было получено именно из желчи этого животного) во многом способствовало возникновению легенды о том, что в состав напитка действительно входит нечто важное и существенное, придающее силу быка [16].

L -карнитин или L-3-гидрокси-4-N– (триметил-аммоний) масляная кислота (рисунок 4) – производное аминокислоты лизина, получил свое название в связи с тем, что впервые был выделен из мяса (carnis). Природное вещество, родственное витаминам группы В.

Рисунок 4 – Структурная формула L-карнитина

Исследования, проведенные доктором медицинских наук Труханом Д.И., подтвердили, что L-карнитин обладает кардиопротективным, нейропротективным, нефропротективным и гепатопротективным эффектами, оказывает благоприятное влияние на углеводный, жировой и белковый обмены. L-карнитин осуществляет транспорт жирных кислот в митохондриальный матрикс, где происходит их разрушение с выделением энергии. И с этим связывают рекламщики L-карнитина быстрое похудение, увеличение мышечной массы, улучшение умственной и физической формы, устойчивости к стрессу, детоксикацию организма и многое другое [12]. По мнению Евгении Прохоровой, студентки МГУ им. М.В. Ломоносова, многие положительные эффекты карнитина действительно научно доказаны, но не стоит забывать о том, что до сих пор неизвестно, вреден ли избыток карнитина для здоровья. Ссылаясь на медицинские исследования, Евгения утверждает, что высокий уровень L-карнитина приводит к развитию патологий сердечно-сосудистой системы [10].

Так образом, L-карнитин - аминокислота с весьма спорным энергетическим эффектом.

Витамин C, он же «Аскорбиновая кислота» (C6H8O6) (рисунок 5)

Рисунок 5 – Структурная формула витамина С

Один из основных водорастворимых витаминов в человеческом рационе, необходимый для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов. Витамин C способствует образованию дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Мощный антиоксидант. Органическое соединение, родственное глюкозе. Аскорбиновая кислота —белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.

С целью очевидной демонстрации и даже акцентирования эффекта возможного положительного влияния потребления энергетических напитков на организм человека производители часто вводят в состав напитков определенный набор водорастворимых витаминов (Приложение 3). Витамины группы B: B₃ (ниацин, витамин РР, никотиновая кислота), B₅ (пантотеновая кислота), B₆ (пиридоксин) и B₁₂(цианокобаламин), и витамин С (аскорбиновая кислота). Все эти витамины несомненно выполняют определенные, очень важные функции в организме человека. Но количество данных витаминов и их соотношение, носит весьма спорный характер [9].

Таким образом, проведенный анализ химического состава энергетических напитков показал, наличие в них больших доз кофеина стимулирующего выброс дополнительной биоэнергии за счет внутренних ресурсов организма, и углеводов – источников непосредственной энергии.

Кроме того в составе содержатся различные биологически активные соединения, которые учитывая сложность биохимических обменных процессов в организме человека, подобрать не составляет труда и отрицать пользу этих компонентов невозможно. Но с другой стороны нет доказанной информации о взаимодействии этих компонентов, об их количественном соотношении в напитке, целесообразности и эффективности включения данного соединения в состав энергетического напитка.

В настоящее время федерального законодательства, устанавливающего ограничения в продаже так называемых безалкогольных «тонизирующих» напитков, не существует. Ранее в 2012, 2014, 2016 годах вносились на рассмотрение в ГД РФ законопроекты, «Об ограничениях в сфере розничной продажи и потребления тонизирующих безалкогольных и слабоалкогольных напитков и о внесении изменений в Кодекс РФ об административных правонарушениях», которым устанавливаются ограничения розничной продажи и потребления (распития) тонизирующих безалкогольных и слабоалкогольных напитков в целях защиты здоровья наиболее подверженной риску части населения - детей и подростков - от негативного воздействия тонизирующих веществ, в том числе в сочетании с алкоголем. Но ни один из проектов так и не был принят на федеральном уровне.

В то же время, органы исполнительной власти регионов вправе устанавливать на местном уровне правила продажи такой продукции. В настоящее время в более чем 40-ка субъектах Российской Федерации приняты законы о запрете продажи энергетиков несовершеннолетним, например, в соседней с нами Смоленской и Московской области [8].

По мнению разработчиков законопроекта, особые тонизирующие компоненты, содержащиеся в больших количествах в энергетических напитках, могут привести к негативному влиянию на здоровье детей, подростков, беременных и кормящих женщин, лиц, страдающих хроническими заболеваниями нервной, сердечно-сосудистой систем, гипертонической болезнью и другими заболеваниями. Дети подвержены более высокому риску развития сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний из-за кофеина [8].

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Анализ состава энергетических напитков указанный на этикетке

Выбор безалкогольных энергетических напитков был сделан на основе опроса учеников 7-11 класса МБОУ СОШ №21. Результаты опроса показали, что чаще других ученики употребляют - Образец №1, Образец №2, Образец №3, Образец №4, Образец №5 (Приложение 1, 2)

Анализ состава энергетических напитков представлен в таблицах №1 и №2.

Таблица №1 Состав энергетических напитков по нормам ГОСТа Р 52844-2007

Таблица №2 Состав энергетических напитков по информации с этикеток.

В ГОСТе Р 52844-2007 «Напитки безалкогольные тонизирующие. Общие технические условия» указаны рекомендуемые уровни содержания некоторых компонентов в безалкогольных тонизирующих напитках, обеспечивающие оптимальный тонизирующий эффект [1]. Анализируемые напитки содержат кофеин и сахар на рекомендуемом уровне. Содержание углеводов в энергетических напитках соответствует их содержанию в соках. А содержание кофеина меньше чем в 100мл кофе (90-150 мг/100мл) или черного чая (40-70мг/100мл). Количество витаминов группы В в данных энергетических напитках сильно разбалансированно и не соответствует рекомендуемым ГОСТом количествам. Производители напитка Образец №5 не указывают на этикетке точное количество кофеина и таурина, это на наш взгляд говорит о низком качестве напитка. Наибольшее соответствие содержание компонентов рекомендуемым количествам наблюдается в энергетических напитках Образец №3 и Образец №1. В данных напитках только содержание таурина находится в количестве меньше рекомендуемого, но теоретический анализ информации показал, что «энергетический эффект» таурина весьма спорный. Количество калорий получаемых со 100мл напитка соответствует съеденному одному апельсину или инжиру. Так что реальный энергетический эффект от данных напитков весьма незначительный.

Анализ состава энергетических напитков указанный на этикетке показал возможность их замены натуральными соками или свежезаваренным чаем, содержание энергетических компонентов тоже и даже выше, а вот консерванты, красители в этих напитках отсутствуют. Витамины лучше употреблять по рекомендации врача в виде витаминных комплексов, где их содержание сбалансированно согласно суточной потребности, т.к. избыточное потребление витаминов может тоже привести к нарушениям здоровья. Содержание других «энергетических» компонентов в напитках весьма спорно.

В Приложении 3 приведены описания ингредиентов и пищевых добавок исследуемых напитков (структурная формула, свойства веществ и их влияние на физиологические функции организма)

Экспериментальное определение отдельных компонентов энергетических напитков

Исходя из определения: безалкогольные энергетические напитки - напитки безалкогольные тонизирующие с массовой долей сухих веществ не менее 10%, важным показателем является содержание сухих веществ [1]. Проведем анализ содержания сухих веществ рефрактометрическим методом, согласно ГОСТ 6687.2-90 Методы определения сухих веществ. Продукция безалкогольной промышленности [2].

Метод основан на определении массовой доли сухих веществ по шкале рефрактометра при температуре 20°С. На нижнюю призму рефрактометра наносят стеклянной палочкой 2-3 капли испытуемой жидкости. Верхнюю часть призмы опускают, плотно прикладывают к нижней неподвижной части призмы и проводят отсчет по шкале рефрактометра. При отсчете показаний прибора необходимо отмечать температуру, при которой проводят испытания (Приложение 4).

Протокол анализа представлен в таблице №3:

Согласно ГОСТу Р 52844-2007 «Напитки безалкогольные тонизирующие. Общие технические условия» массовая доля сухих веществ для энергетических напитков должна быть не менее 10,0%.

Вывод: все анализируемые напитки содержат необходимое количество сухих веществ. Но экспериментально полученные данные говорят о несоответствии по данному показателю анализируемых образцов, информации заявленной на этикетки. Было обнаружено занижение сухих веществ в энергетических напитках Образец №2, Образец №3, Образец №5. Это могло возникнуть при большем, чем следовало по рецептуре разбавлении или неправильном внесении сухих веществ. Только в энергетическом напитке Образец №1 наблюдаем полное соответствие результатов эксперимента информации указанной на этикетке.

Еще одним из важных показателей любого газированного напитка является его кислотность. Определение общей (титруемой) кислотности энергетических напитков проводилось согласно ГОСТ 6687.4-86 Напитки безалкогольные, квасы и сиропы.

Методы определения кислотности [3].

В три конические колбы из термостойкого стекла вместимостью 250 см³ с помощью мерного цилиндра наливают по 100 см³ дистиллированной воды и нагревают ее до кипения. От средней пробы газированного напитка, частично освобожденного от двуокиси углерода, и негазированного отбирают пипеткой по 10 см³ в каждую из колб с кипящей водой. Для темноокрашенных напитков и квасов отбирают по 5 см³ напитка в колбы с 200 см³ кипящей дистиллированной воды. Закрыв колбу воронкой, кипятят ее содержимое в течение 5 мин. Для негазированных напитков используют не кипящую, а холодную дистиллированную воду, освобожденную от двуокиси углерода; кипячение не проводят.

В охлажденный раствор прибавляют 4-5 капель спиртового раствора фенолфталеина массовой концентрацией 10 г/дм³ и титруют раствором гидроокиси натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с (Приложение 3).

Расчет кислотности в кубических сантиметрах раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм³ , израсходованного на титрование 100 см³ напитка или сиропа, вычисляют по формуле

,

где V - объем раствора гидроокиси натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ , израсходованный на титрование, см³ ;

K- поправочный коэффициент раствора гидроокиси натрия (в данном эксперименте равен 1);

A - объем напитка или сиропа, взятый на определение, см³.

Протокол анализа представлен ниже в таблице №4:

Кислотность газированных напитков, зависит от рецептуры, но в среднем составляет 1,7—3,5мл 1 н. раствора щелочи на 100 см³ напитка [7].

Вывод: В ходе проведенного эксперимента было установлено, что кислотность анализируемых энергетических напитков сильно превышает среднее значение. Самый кислый напиток из анализируемых Образец №5. Можно предположить, что частое потребление данных напитков может негативно повлиять на здоровье человека.

Для увеличения пользы в глазах покупателя в некоторые напитки добавлен витамин С, о чем заявлено на этикетке Образец №4, Образец №1, Образец №5. Определение содержания витамина С, производилось методом обратного йодометрического титрования, описанным Я.И. Коренманом [4].

В основе анализа лежат восстановительные свойства аскорбиновой кислоты. При взаимодействии с йодом она окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты:

C₆H₈O₆ + I₂ C₆H₆O₆ + 2HI

(аскорбиновая к-та) (дегидроаскорбиновая к-та)

Высокая концентрация аскорбиновой кислоты препятствует взаимодействию йода с другими восстановителями, например, с глюкозой, фруктозой, амилозой.

Для определения аскорбиновой кислоты применяем метод обратного титрования: к анализируемой пробе добавляют избыток йода, остаток не вступившего в реакцию с аскорбиновой кислотой йода титруют раствором тиосульфата натрия.

2Na₂S₂O₃+ I₂  Na₂S₄O₆ + 2NaI

(тиосульфат натрия) (тетратионат натрия)

Порядок выполнения анализа. В колбу для титрования помещают пробу для проведения анализа объемом 10 мл, добавляют 3-4мл 2М раствора серной кислоты, мерной пипеткой вводили 10мл стандартного 0,02н раствора йода, колбу закрывали стеклом и ставили в темное место на 5 минут. Затем оттитровывали избыток йода стандартным 0,02 н раствором тиосульфата натрия до светло-желтой окраски. Затем добавляли раствор крахмала и продолжали титрование до обесцвечивания раствора. Титрование выполнялось трижды (Приложение 3). Затем рассчитывали средний объем титранта, затраченного на титрование [4].

Расчет содержания аскорбиновой кислоты (m, г) в 100мл пробы вычисляли по формуле:

Результаты анализа и данные с этикетки напитков представлены в таблице №5

Таблица 5 Результаты йодометрического определения витамина С в энергетических напитках

Вывод: Содержание витамина С в напитке Образец №4 сильно занижено по сравнению с информацией заявленной на этикетке, это могло произойти из-за неправильных условий хранения напитка, витамин С чувствителен к высоким температурам. Содержание витамина С в напитке Образец №5 не высоко, но производители не указывали его количество и заявляли его в качестве антиоксиданта. Образец №1 содержит количество витамина С соответственно тому что указано на этикетке.

Определение кофеина (приложение №4) проводили качественно. В выпарительную чашечку поместили 2,5 мл раствора энергетического напитка и добавляем 2 г оксида магния (MgO), смесь размешали. На плитке нагревали выпарительную чашку со смесью, на которой находится воронка. Наблюдается возгонка кофеина, образуются игольчатые кристаллы, качественное определение, которых проводилось с концентрированной азотной кислотой. В присутствии кофеина, происходит его окисление азотной кислотой до амалиновой кислоты (тетраметилаллоксантин) желто-оранжевого цвета. Во всех образцах прошла качественная реакция на кофеин, наблюдалась окраска от бледно-желтой до оранжевой.

Протокол анализа представлен в таблице №6:

Вывод: Наличие кофеина подтверждено во всех исследуемых образцах качественной реакцией. Превышение нормы не наблюдается в исследуемых напитках.

Общий вывод: Анализ состава энергетических напитков показал высокую их кислотность, наличие кофеина и не соответствие информации на упаковке содержимому по углеводам и витамину С. Только в напитке Образец №1 мы наблюдали соответствие этих показателей информации указанной на этикетке.

Экспериментальное рассмотрение влияния энергетического напитка на сердечно-сосудистую систему

Кроме того было проведено исследование влияние энергетических напитков на частоту сердечных сокращений и давление испытуемых. Результаты эксперимента представлены в таблице 7

Таблица №7 Изменение пульса и давления после употребления энергетического напитка Образец №2

Вывод: Результаты эксперимента показали, что через час после употребления энергетических напитков возрастает давление и увеличивается частота сердечных сокращений. Через три часа эти показатели снижаются.

Данные показатели позволяют сделать выводы о воздействии энергетических напитков на сердечно-сосудистую систему, и это действие снижается через 3 часа после употребления данных напитков.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭНЕРГЕТИКОВ.

Положительное и отрицательное влияние энергетика на организм человека зависит от свойств ингредиентов, содержащихся в нем.

По-хорошему энергетик - это кофейный напиток с добавлением сахаров, различных витаминов, стимулирующих веществ, а также ароматизаторов и красителей.

Энергетический напиток стимулирует возникновение чувства бодрости, физической и умственной активности, если нужно доделать важное дело или куда-то доехать, а сил уже нет, прием энергетика может быть спасением. Но как оказывается, человек обманывает свой организм, так как сам энергетик не дает дополнительную энергию, а мобилизует внутренние резервы организма, заставляя его работать на грани возможностей.

Заставляя надпочечники выделять адреналин, энергетик подстегивает работу всех органов и систем. Поэтому наибольший вред прием энергетиков может принести для подростков, так как все системы их организма еще не окрепли, а сердце находится в состоянии роста.

После приема энергетика организм человека проходит несколько стадий воздействия активных компонентов [17]:

Стадия подъема. Попадая в желудочно-кишечный тракт, все ингредиенты быстро всасываются в кровь и начинают стимулирующую деятельность. Человек ощущает прилив сил, бодрость, становится более активным и инициативным.

Стадия бодрствования. На протяжении этой стадии стимулирующий эффект в большей степени обеспечивается за счет внутренних резервов, т.е. накопленных организмом запасов. Человек сохраняет высокую степень работоспособности и активности, не ощущает усталости и желания погрузиться в сон.

Стадия упадка сил. Проведенные исследования показали, что расход внутренней энергии иногда настолько велик, что это может привести к истощению организма. Так, после употребленных 1-2 банок продукта через 3-5 часов человек может почувствовать усиленную слабость и усталость. Употребление дополнительной порции напитка не всегда приведет к повторному подъему, т.к. ресурсы организма не безграничны. Это, наоборот, приводит к еще большему истощению и повышенной вероятности развития тяжелых побочных эффектов.

Полезные эффекты энергетиков

Стимуляции физической активности. Энергетические напитки тонизируют, восстанавливают силы, активизируя скрытые ресурсы организма.

Стимуляция умственной активности. Повышается скорость реакции, внимательность. Улучшаются когнитивные способности, облегчается восприятие информации, улучшается память.

Стимуляция эмоциональных процессов. Напиток повышает настроение, избавляет от чувства тревоги.

Доставка питательных веществ. При высоком содержании глюкозы и витаминов в составе энергетики служат в некоторой степени источником питательных веществ.

Ускорение метаболизма. Под воздействием некоторых компонентов напитков ускоряются обменные процессы в клетках, пищеварение, усвоение питательных веществ, расщепление жиров. Также стимулируется кровообращение, улучшается питание клеток кислородом.

Оказание обезболивающего эффекта. Может снимать головную боль, мышечную усталость.

Отрицательные эффекты энергетиков

Нарушения в работе сердца и сосудов. Аритмия, ишемический инсульт, звон в ушах, отклонения от нормы показателей артериального давления.

Нарушения функций желудочно-кишечного тракта. Тошнота, рвота, горечь во рту, повышенное газообразование. Может развиваться повышенная кислотность в желудке. Иногда наблюдается набор веса. Повышается риск развития сахарного диабета 2-го типа.

Проблемы в работе нервной системы. Чувство тревоги, головокружение, повышенная раздражительность, дрожание конечностей, агрессивность, бессонница или повышенная сонливость, подавленность и другие отклонения.

Нарушение в работе органов чувств. Снижение зрения, ухудшение слуха.

Негативные изменения зубов. От газированных энергетиков портится зубная эмаль, зубы становятся более чувствительными. Часто развивается кариес.

Индивидуальная непереносимость хотя бы одного из компонентов продукта.

Чтобы не испытывать побочных эффектов, не истощать свой организм и не повышать вероятность развития осложнений со здоровьем, следует выполнять простые правила:

Изучить состав энергетика и убедиться, что ни на один из компонентов нет аллергии;

Соблюдать нормы потребления, указанные производителем на упаковке, которые обычно ограничивают суточную дозу до 2-х банок (по 0,25 л).

Отказаться от "восполнения" энергии тонизирующими веществами после физических нагрузок.

Обязательно дать организму восстановить силы с помощью сна и питательного рациона.

Не употреблять энергетики в утреннее время, когда природные запасы энергии еще велики.

Не сочетать энергетические напитки с приемом лекарств.

Отказаться от приема энергетиков вместе с чаем, кофе, алкоголем.

Отказаться от регулярного употребления, т.к. это повышает риск развития зависимости.

Симптомы передозировки

При обнаружении симптомов передозировки энергетиками нужно вызвать скорую помощь и попытаться вызвать рвоту у пострадавшего. Не оставлять человека одного в такой ситуации [18].

покраснение кожных покровов;

повышение давления, тахикардия;

дезориентация, галлюцинации и заторможенность;

излишняя потливость;

бессонница;

агрессия, раздражительность;

диарея;

обезвоживание (сухость губ, повышенное мочеиспускание);

обморок.

Важно помнить, энергетические напитки не восполняют энергию, а задействуют скрытые ресурсы организма. И чем больше будет выпито энергетиков, тем сильнее истощается организм.

Также важно знать, что не только энергетики повышают производительность и возвращают бодрость. Иногда, для того чтобы чувствовать себя полным сил, достаточно сменить рацион, есть больше зелени и фруктов, заняться спортом и пить достаточно воды. Именно эти факторы способствуют улучшению общего состояния. Черпать же силы из энергетика лучше только тогда, когда присутствует острая необходимость. В ситуациях, когда можно обойтись без него, стоит выбрать иной путь, учитывая, как энергетик влияет на организм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ состава энергетических напитков показал наличие таких компонентов как кофеин, таурин, углеводы, витамины группы В, витамин С и других биологически активных веществ. Основной энергетический эффект этих напитков обусловлен содержанием углеводов. Стимулятором центральной нервной системы является кофеин. Остальные компоненты - биологически активные соединения, которые учитывая сложность биохимических обменных процессов в организме человека, подобрать не составляет труда и отрицать пользу этих компонентов невозможно. Но с другой стороны нет доказанной информации о взаимодействии этих компонентов, об их количественном соотношении в напитке, целесообразности и эффективности включения данного соединения в состав энергетического напитка.

Качественный и количественный анализ отдельных показателей качества энергетических напитков установил высокую их кислотность, наличие кофеина и не соответствие информации на упаковке содержимому по углеводам и витамину С. Только в напитке Образец №1 мы наблюдали соответствие этих показателей информации указанной на этикетке.

Анализ воздействия энергетических напитков на организм человека производился по частоте сердечных сокращений и значению давления. Полученные данные говорят о воздействии энергетических напитков на сердечно-сосудистую систему, которое снижается через 3 часа после употребления данных напитков.

Таким образом, можно сделать вывод, что употребление энергетических напитков с целью оставаться бодрым, не совсем оправдано. «Быстрые» углеводы лучше взять из соков (хотя сложные углеводы дадут запас энергии на более длительное время). Кофеин из кофе или свежезаваренного чая. А в целом, что бы оставаться бодрым и энергичным, лучше вести здоровый образ жизни, соблюдать режим дня, выделять достаточное время для отдыха (отдохнувший организм справиться с задачами быстрее и эффективнее, без использования энергетических напитков), употреблять витаминные комплексы и пищевые добавки по рекомендации врача, заниматься спортом и пить больше чистой воды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ Р 52844-2007 Напитки безалкогольные тонизирующие. Общие технические условия

2. ГОСТ 6687.2-90 Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения сухих веществ

3. ГОСТ 6687.4-86 Напитки безалкогольные, квасы и сиропы. Метод определения кислотности.

4. Коренман, Я.И., Лисицкая, Р.П. Практикум по аналитической химии Анализ пищевых продуктов: учеб. пособие / Я. И. Коренман, Р. П. Лисицкая; Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 2002. -408 с.

5. Татарченко И.И. Химия субтропических и пищевкусовых продуктов: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ И.И. Татарченко, И.Г. Мохначёв, Г.И. Касьянов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 256с.

6. В России подскочили продажи энергетиков// Росконтроль. - 24 августа 2021 г. URL: https://roscontrol.com/journal/news/v-rossii-podskochili-prodagi-energetikov/#popup

7. Газированные напитки. URL: https://znaytovar.ru/new56.html

8. Консультант Плюс. Правовая поддержка URL: http://www.consultant.ru/law/hotdocs/17611.html/

9. Котова, Т. В., Черемичкина, А. С. Анализ качества энергетических напитков на соответствие требованиям стандартов // Техника и технология пищевых производств. 2012. №2 (25). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-kachestva-energeticheskih-napitkov-na-sootvetstvie-trebovaniyam-standartov.

10. ПрохороваЕ. Недоверяйтерекламе, илипотенциальнаясвязьметаболизма L-карнитинаиразвитияатеросклероза // «Био/мол/текст»-2013 URL: ttps://biomolecula.ru/articles/ne-doveriaite-reklame-ili-potentsialnaia-sviaz-metabolizma-l-karnitina-i-razvitiia-ateroskleroza

11. Сизова, Ж. М., Ших, Е. В., Махова, А. А. Применение L –карнитина в общей врачебной практике // Терапевтический архив. 2019. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-l-karnitina-v-obschey-vrachebnoy-praktike

12. Трухан, Д.И. Роль и место L –карнитина в цитопротекции и коррекции метаболических процессов у пациентов с метаболическим синдромом URL: https://clck.yandex.ru/redir/nWO_r1F33ck?data=NnBZTWRhdFZKOHRaTENSMFc4S0VQSmNweWJVc29kd19CMnRQZ1BxVWt4MVpBVC1Vb1pYa0NHZGFYLW1hU3RUVUdCTFBZbVpkek1nZnlDckszUUxXemJrOHNDcnNySFdCRWk3RFZ4Nml5d0VtRmYwZ2hQcUtwUFZlX2lrUDJoR09ZN0I3ZmJkYzRaRDJSb1B0cmlyUTVRWVFxX0l2VjV3cA&b64e=2&sign=cbc9cefe8442b4f1cf7837d68c441986&keyno=17

13. Хныченко, Л. К., Сапронов, Н. С. Фармакологическая активность аминокислоты таурина // Обзоры по клинич. фармакол. и лек. терапии. - 2004. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/farmakologicheskaya-aktivnost-aminokisloty-taurina.

14. Штерман С.В., Андреев Г.И. Энергетические напитки сегодня: за и против. Часть I // Пиво и напитки. 2011. №6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskie-napitki-segodnya-za-i-protiv-chast-i

15. Штерман С.В., Андреев Г.И. Энергетические напитки сегодня: за и против. Часть II // Пиво и напитки. 2012. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskie-napitki-segodnya-za-i-protiv-chast-ii

16. Штерман С. В., Сидоренко М. Ю., Штерман В. С., Сидоренко Ю. И. Энергетические напитки в спортивном питании // Пиво и напитки. 2018. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/energeticheskie-napitki-v-sportivnom-pitanii

17. ГБУЗ "Центр медицинской профилактики" министерства здравоохранения Краснодарского края. https://1poliklinika.ru/dlya-pacientov/meditsinskaya-profilaktika/38-stati/316-energeticheskie-napitki-polza-i-vred

18. ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае»

https://www.59fbuz.ru/press-center/news/kakoy-vred-organizmu-nanosyat-energeticheskie-napitki/

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Напитки, выбранные для проведения анализа

Приложение 2

Результаты опроса по употреблению энергетических напитков

Приложение 3

Химический состав безалкогольных энергетиков и его влияние на здоровье человека

Е102- тартразин синтетическая пищевая добавка, относящаяся к группе красителей, это золотисто-жёлтый краситель.

Е104– краситель, который носит поэтичное название «жёлтый хинолиновый»

Е131–синий патентованный V, химическое вещество, которое является красителем синтетического происхождения. Синий патентованный V представляет собой порошок или гранулы, растворимые в воде.

E150d–сахарный колер IV натуральный или идентичный натуральному краситель коричневого цвета. Представляет собой порошок, густую жидкость или раствор тёмно-коричневого цвета, горького вкуса с запахом жжёного сахара

E160a– каротины относится к группе красящих веществ - каротиноидов, маркирующихся в пищевой промышленности добавкой. Термин «Каротин» берет свое название от слова carota – морковь.

Е300–аскорбиновая кислота, для промышленных целей аскорбиновую кислоту (витамин С) получают из глюкозы

Е163–антоцианы водорастворимые пигменты вакуолей растений, которые могут быть красных, фиолетовых или синих цветов и их оттенков в зависимости о кислотности.

Е101–это пищевой краситель, который более известен как рибофлавин. В природе встречается преимущественно в продуктах животного происхождения: в мясе, яйцах, печени и молоке.

Е306– антиоксидант, состоящий из смеси химических соединений (токоферолов), которые являются составляющими витамина Е. в ГОСТ 55517-2013 эта добавка указана под названием «Токоферол»

E304–Сложный эфир жирной кислоты аскорбиновой кислоты (i) Аскорбилпальмитат.

Е330–лимонная кислота представляет собой трёхосновную карбоновую кислоту. Выглядит как мелкие белые кристаллы, вещество имеет хорошую растворимость в воде и этиловом спирте

E331–цитраты натрия относится к стабилизаторам, антиокислителям и антиоксидантам синтетического происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов

Е340–Фосфаты калия, пищевая добавка, используемая в пищевых продуктах в качестве регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента, фиксатора окраски

E500(ii)–гидрокорбанат натрия, группа пищевых добавок использующаяся в основном в качестве разрыхлителей и регуляторов кислотности

Е504 (i)–карбонат магния, называется также белой магнезией, эмульгаторомЕ504. Белый порошок, в воде не растворяется

Е414-Гуммиарабик, полисахарид природного происхождения входящая в группу стабилизаторов, загустителей, эмульгаторов.

E472с (эфиры глицерина, лимонной и жирных кислот) — относится к стабилизаторам и эмульгаторам искусственного происхождения, используется в технологических целях в процессе производства пищевых продуктов.

Е445-этосложное соединение эфиров три- и диглицерина и смоляных кислот из древесной смолы со следами моноглицерина

Е211-Бензоат натрия, соединение бензойной кислоты, пищевая добавка. Широко применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта. 

Е201-Сорбат натрия, пищевая добавка группы консервантов. Включены в список пищевых добавок, разрешённых к применению при производстве пищевых продуктов.

В итамин В3 (ниацин, никотиновая кислота, витамин РР) C₆H₅НО₂ Лекарство для нервных клеток. Он поддерживает деятельность сердца, устанавливает контроль над содержанием холестерина и участвует в производстве желудочного сока. Это единственный витамин, который входит составной частью в гормональный обмен. Витамин В3 существует в двух формах – никотиновой кислоты и никотинамида. Хотя обе они удовлетворяют потребности организма в витамине В3, однако их лечебные свойства различны. Никотиновая кислота (ниацин) помогает снижать уровень холестерина и триглицеридов в крови, тогда как никотинамид помогает при остеоартрите и может предотвращать диабет. Витамин В3 - компонент В-комплекса, имеющий решающее значение для выработки энергии и поддержания благополучия на многих уровнях, особенно для здоровья сердца и оптимального кровообращения. Он участвует более чем в полусотне реакций, в ходе которых сахар и жир превращаются в энергию. Он также необходим для обмена аминокислот и участвует в превращении жиров в вещества, именуемые эйкозаноидами, -гормоноподобные агенты, управляющие метаболическими путями нашего организма.

В итамин В5 (пантотеновая кислота)C₉H₁₇NO₅, Относится к водорастворимым, чувствительна к нагреванию, во время приготовления пищи может быть потеряно до 50% витамина, хотя при пастеризации молока, одного из основных ее источников, потери не значительны. Витамин В5 участвует в важнейших процессах катаболизма и анаболизма в организме. Витамин В5 играет важную роль в формировании антител, способствует усвоению других витаминов, а также стимулирует в организме производство гормонов надпочечников, что делает его мощным средством для лечения артритов, колитов, аллергий и болезней сердечно-сосудистой системы. Пантотеновая кислота, как составляющая кофермента А, играет ключевую роль в метаболизме углеводов, белков и жирных кислот, нормализует обмен жиров, активирует окислительно-восстановительные процессы в организме и поэтому важна для поддержания и восстановления всех клеток тканей. Синтезирует в организме жизненно важные жирныекислоты, половые гормоны и гормоны роста, холестерин, гистамин, ацетилхолин, гемоглобин. Единственный из витаминов, который хорошо всасывается при нанесении на кожу, поэтому используется в лекарствах от ожогов, а также в косметических средствах.

В итамин В6 ( пиридоксин ) C₈H₁₁NO₃водорастворимый витамин, образуется в организме и входит в состав ферментов, участвующих в обмене аминокислот. Витамин B6 (пиридоксин)используется, прежде всего, как стимулятор в обмене веществ. Пиридоксин играет роль кофермента в превращениях многих аминокислот. Участвует в синтезе гемоглобина и белковом обмене. Недостаток витамина В6 приводит к нарушению обмена железа, развитию анемии, возникновению дистрофических изменений в клетках различных органов, выраженных нарушениями со стороны ЦНС (раздражительностью, сонливостью). Недостаток витамина В6 у детей может вызывать развитие гипохромной анемии. Активностью витамина В6 обладает группа соединений, производных пиридина (пиридоксин - пиридоксол, пиридоксаль и пиридоксамин),объединяемых общим названием "пиридоксин". B пищевых продуктах наиболее распространены: пиридоксаль и пиридоксамин. Пиридоксин хорошо растворим в воде, спирте, нерастворим в эфире, жировых растворителях. Пиридоксин быстро разрушается под воздействием света, однако устойчив к действию кислорода и высоких температур.

Витамин В12 (Цианокобаламин) C₆₃H₈₈CoN₁₄O₁₄Pнеобходим для поддержания нормального кроветворения, играет важную роль в белковом обмене (способствует использованию аминокислот), принимает участие в синтезе лабильных метальных групп, пуриновых оснований, нуклеиновых кислот, стимулирует процессы роста, влияя на процессы гликолиза. К роме того, цианокобаламин участвует в обмене углеводов, увеличивает запасы гликогена в печени, обладает липотропной активностью, уменьшает содержание холестерина в крови; способствует образованию миелиновой оболочки нервов и превращению каротина в ретинол (витамин А). В свободном виде цианокобаламин используется в процессе метаболизма некоторыми кишечными бактериями. В небольшом количестве цианокобаламин синтезируется нормальной микробной флорой кишок, но в толстой кишке он не всасывается. Поэтому для обеспечения потребности организма цианокобаламин должен вводиться с пищей

Экстракт гуараны. Гуарана вечнозелёный кустарник семейства сапиндовых, дико растущий в Бразилии и Венесуэле. Семена гуараны содержат смолы, дубильные вещества и до 5% кофеина. Из них получают пасту, также называемую гуарану, которую применяют в отдельных странах в медицинской целях. Из пасты добывают кофеин, её подмешивают в шоколад и употребляют для приготовления напитка, аналогичного кофе. Листья этого растения широко применяют в медицине: они выводят из мышечных тканей молочную кислоту, тем самым уменьшая эффект "крепатуры", то есть уменьшая боль при физических нагрузках.

И нозитол (циклогексан-1,2,3,4,5,6-гексол) — шестиатомный спирт циклогексана. Инозитол существует в девяти стереоизомерах, из которых наиболее часто встречающимся в живых организмах является цис-1,2,3,5-транс-4,6-циклогексангексол. Несмотря на сходную с сахаридами брутто-формулу Cx(H2O)y, инозитол по химической природе не является углеводом, он практически безвкусный, слегка сладкий. Инозитол называли «витамином В8», однако было показано, что около 3/4 суточной потребности инозитола вырабатывается самим организмом, поэтому инозитол относят к витаминоподобным веществам. Норма потребления 50010мг в сутки. Инозитол особенно хорошо усваивается в сочетании с витамином E. Инозитол может синтезироваться в человеческом организме из глюкозы. В тканях некоторых внутренних органов создаются резервные запасы этого вещества. Попадая в спинной и головной мозг, витамин В8 в значительном количестве накапливается в клеточных мембранах. Это связано с тем, что при возникновении стрессовых ситуаций инозитол сразу же начинает расходоваться, предотвращая тяжелые последствия, которые могут наступить из-за его нехватки в данных органах. Если в клетках головного мозга витамин В8 содержится в достаточном количестве, то он стимулирует умственную деятельность, улучшает концентрацию внимания и способность к запоминанию, снижает утомляемость мозга. Поэтому при чрезмерных нагрузках на нервную систему (например, на период сдачи экзаменов вовремя сессии) рекомендуется профилактический приём этого вещества

Приложение 4

Рефрактометрический анализ содержания сухих веществ

Кислотно-основное титрование по определению кислотности напитков

Йодометрическое титрованине по определению витамина С в энергетических напитках