XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Анализ воздействия сильногазированного напитка на органические и неорганические вещества
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность данного исследования обосновывается интересом к изучению влияния сильногазированного напитка на мой организм, а также на различные предметы окружающей среды. Многие говорят, что он вредный, его нельзя пить, потому что там сплошная «химия» и много сахара, но почему он тогда так распространен и везде продается без ограничений?
Всем известны опыты взаимодействия сильногазированного напитка и мятных конфет. Я такой опыт не проводил, но его результат действительно подтверждает тот факт, что в напитке есть что-то, что может навредить желудку человека и другим внутренним органам. Целью исследовательской работы стало изучение влияния напитка на такие подручные объекты, как яичная скорлупа (яйцо), куриный желудок, мой зуб, монетка. Исследование проводилось в течение недели, я практически каждый день наблюдал за изменениями, происходящими в опытных емкостях. Кроме этого, одним из результатов работы должно было стать определение объема сахара в сильногазированном напитке.
Задачами, помогающими достичь цели, стали следующие:
- изучение истории появления газированных напитков и их состава;
- проведение опыта по выявлению объема сахара;
- проведение опытов по выявлению влияния напитка на органические и неорганические вещества.
Текст работы включает введение, раздел проведения опытов, заключение, список использованной литературы и приложение.
Проведя некоторые опыты, я выяснил для себя, что, может быть, напиток сладкий и вкусный, но я его точно пить не буду.
История появления сильногазированного напитка
В 1886 году (более 130 лет назад) началась история напитка, который стал самым известным в мире. Доктор Джон Стит Пембертон сварил сироп, который будет помогать от головной боли, и отнес его в аптеку. Его друг красиво нарисовал название, которое почти не изменилось и дошло до наших дней. В день продавалось девять стаканов напитка, и это считалось успехом.
Через несколько лет права на напиток переходят другому владельцу, и он превращает напиток в газировку. Еще через несколько лет одному продавцу пришла гениальная идея – продавать напиток не на разлив, а в закрытых бутылочках – это были примерно 100 лет назад.
В течение следующих 20 лет появляются заводы по производству газировки, и их число увеличивается до сотни. С таким масштабом компания перестает быть просто компанией по производству газировки и помогает выжить пострадавшим в Первой мировой войне (1917 г.), спонсируя поставки донорской крови.
К 1940 году самый известный напиток производится на территории 44 стран, а в наше время более 200 стран (а всего на Земле – чуть более 250) производят этот напиток. Всего 60 лет назад появились младшие братья сильногазированного напитка. Зафиксировано, что в день ежедневно выпивается около миллиарда порций напитка (а в начале пути ежедневно покупалось 9 порций)
На сегодняшний день компания, производящая напиток, уменьшает количество сахара в своих напитках, перерабатывает пластиковые бутылки и выступает спонсором различных мероприятий [1].
Состав сильногазированного напитка
На этикетке одного из представителей газировки представлен следующий состав: газированная вода (Е290), сахар, натуральный краситель (Е150), карамель, регулятор кислотности, ортофосфорная кислота (Е338), натуральные ароматизаторы, кофеин. Не все из ингредиентов полезны для человека. А какое влияние они могут оказать – я постарался понять из результатов моих опытов.
Практическая часть
Для того, чтобы определить, как влияет напиток на различные предметы органического и неорганического происхождения, я провел 2 опыта: первый опыт направлен на то, чтобы узнать, сколько сахара в порции напитка, а второй – непосредственно влияние напитка.
3.1 Опыт №1
Для проведения испытания я налил в кастрюльку 100 миллилитров напитка и поставил на плиту (рис.1). В течение нескольких минут вода из состава напитка испарилась, и на дне кастрюльки осталась вязкая смесь сахара и красителей (рис. 2). Я переложил эту смесь на кухонные весы, чтобы узнать вес сахара – он оказался равным 10 грамм (рис.3). Для того, чтобы понять, сколько это сахара, я насыпал такое же по весу количество сахара (рис.4) и был неприятно удивлен: ведь это только в 100 миллилитрах, а стандартная порция газировки – 330 миллилитров, т.е. больше в 3 раза!
3.2 Опыт №2
Следующим шагом в исследовании стало выяснение того, как напиток влияет на различные вещества. Для этого я взял яйцо, чтобы определить, как влияет напиток на яичную скорлупу; мой молочный зуб со сколотой пломбой; тусклую 10-копеечную монетку; кусочек куриного желудка (рис. 5). На первоначальных изображениях видно, что скорлупа яйца – белая, зуб белые с желтоватым, монетка тусклая. Я положил эти предметы в баночки с кока-колой, закрыл и открыл через 2 дня.
Через два дня я открыл баночки и посмотрел, что произошло с подопытными образцами (рис. 6). Яйцо стало коричневого цвета – это произошло за счет того, что поверхность яйца не гладкая, а пористая [2]. Зуб тоже потемнел, но не везде равномерно. Для того, чтобы понять, почему так произошло, я изучил строение молочного зуба. Молочный зуб состоит из эмали сверху, дентина и пульпы внутри, а также кровеносных сосудов и нерва (рис. 7) [3]. Эмаль – крепкое вещество, которое защищает наш зуб от агрессивного воздействия пищи, которую мы едим. Дентин более пористое вещество, оно более подвержено воздействию, а именно – окраске красителями из газировки: видно, что эмаль зуба несильно сменила цвет, а та часть, где была пломба, и корень зуба сильно подверглись окрашиванию. Что касается кусочка куриного желудка, то в этом опыте произошла реакция, связанная с взаимодействием белками из мяса и ортофосфорной кислоты из состава напитка. Жидкость расслоилась – внизу появился осадок, а основная часть стала мутной. При такой реакции происходит вымывание кальция из организма, который так нужен нашим зубам и костям.
Я ознакомился с полученными результатами и оставил экспериментальные образцы еще на 3 дня. Через 3 дня я вновь открыл баночки, результат оказался вполне ожидаемым (рис. 8).
Яйцо потемнело еще больше, причем та часть, которая находилась ниже, стала более темной – возможно, красители оседают, и это влияет на окраску скорлупы. Зуб стал совсем темный, даже эмаль потемнела, а монетка стала блестеть как новенькая – несмотря на большое количество красителей, ортофосфорная кислота, которая используется в качестве регулятора кислотности, и углекислая кислота, которая обеспечивает пузырьки, оказали влияние на гладкую поверхность металла монетки и очистили его от грязи и окисления. В баночке, где было мясо, также видно расслоение напитка.
Заключение
После проведенной практической работы я могу сделать некоторые выводы относительно воздействия сильногазированного напитка на различные предметы и организм человека в целом.
Во-первых: большое количество сахара в напитке может привести к нарушению работы организма человека. Нельзя много и часто пить газировку.
Во-вторых: красители, входящие в состав напитка влияют на пористые структуры, такие как яичная скорлупа и зубы – они темнеют. Но хочется сказать, что никто не будет держать напиток сутками во рту.
В-третьих, газировка хорошо может очистить гладкие поверхности из-за кислот, которые в ней содержатся.
В-четвертых, опыт с напитком и мясом показал, что происходит химическая реакция, в результате которой происходят вымывание различных полезных микроэлементов, в том числе кальция. Но стоит заметить, что при попадании в желудок газировка встречается с желудочным соком, который состоит в том числе и из соляной кислоты, которая более сильная, чем кислоты из [4]. Поэтому небольшое количество напитка не сможет навредить здоровому желудку.
Подводя итог, хочу заметить, что никакого сильного вреда, кроме большого количества сахара, питье такого напитка не приносит, но стоит ограничивать употребление этого напитка.
Благодаря проведению опытов, кроме воздействия напитка на различные элементы, я узнал про строение зуба, историю самого популярного сильногазированного напитка, количество стран в мире.
Дальнейшим направлением моей работы может стать изучение влияния различных напитков и продуктов на организм человек и различные вещи.
Список литературы
Мировая история COCA‑COLA. Электронный источник. https://www.coca-cola.ru/about-us/history/history-of-company/world-history
Ланцева Н.Н., Швыдков А.Н., Верещагин А.Л., Рябуха Л.А., Бычин Н.В., Барабошкин К.С., Мартыщенко А.Е., Чебаков В.П. Влияние технологии производства функциональных экопродуктов на свойства и качество скорлупы яиц кур-несушек // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-14. – С. 3116-3120;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37702 (дата обращения: 16.10.2022).
Морфология временных и постоянных зубов. Методы обследования детей у стоматолога: учебное пособие. / С. В. Чуйкин, Е.Ш. Мухаметова, Г.Г. Акатьева, С.В. Аверьянов, Л.Р. Мухаметова.- Уфа: ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», 2011. –144 с.: илл. URL: http://library.bashgmu.ru/elibdoc/elib496.pdf
Петров И.М., Петров М.Н. Информационный анализ желудочного сока // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 10. – С. 68-69;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4499 (дата обращения: 16.10.2022).
Приложение
Рисунок 1 Рисунок 2
Рисунок 3 Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Рисунок 7
Рисунок 8