XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Вред энергетических напитков, разработка безопасного тонизирующего напитка
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Современная молодежь часто имеет большую нагрузку в обучении, тратит много времени на спортивную, творческую деятельность и, следовательно, не высыпается. Для того чтобы хватило энергии на все запланированные дела, многие из них пьют энергетические напитки, что неблагоприятно сказывается на здоровье: у многих происходят эмоциональные всплески агрессии, возникает носовое кровотечение, рассеянность, понижается иммунитет.
Выбор данной темы актуален в отношении сохранения здоровья современного молодого поколения, которое увлечено употреблением энергетических напитков.
Цель проектной работы: разработка напитка, который, при разумном употреблении, будет благоприятно влиять на здоровье, поможет обрести бодрость и поднять психический и физический тонус.
Для его выполнения необходимо решить следующие задачи:
Проанализировать литературные источники.
Изучить влияние энергетиков на организм человека.
Проанализировать состав энергетических напитков.
Провести социологическое исследование на предмет частоты употребления и негативных эффектов энергетических напитков.
Определить ингредиенты тонизирующего напитка, которые не будут оказывать негативного влияния на организм человека.
Разработать рецепт получения тонизирующего напитка.
Провести дегустацию напитка.
Провести социологический опрос, который поможет оптимизировать рецепт тонизирующего напитка.
Произвести экономический расчёт стоимости напитка и сравнить с рыночной стоимостью энергетических напитков, которые продаются в торговых сетях.
Гипотеза: существует возможность приготовления тонизирующего напитка в домашних условиях, который не окажет негативного воздействия на организм при разумном употреблении.
Продукт проекта – безопасный энергетический напиток, который может оказать благоприятное влияние на здоровье потребителя при разумном употреблении.
Теоретическая часть
1. Энергетические напитки.
1.1 Состав энергетических напитков.
Энергетический напиток — это продукт, для производства которого используются различные стимуляторы, а также вспомогательные ингредиенты[1]. Также в состав энергетических напитков входят витамины, однако чаще всего их количество такое, что они приносят больше вреда, чем пользы. Причина тому – отсутствие информации о суточной норме ингредиентов на упаковке энергетика. Это неудивительно, ведь каждый производитель преследует, прежде всего, одну цель – получение максимальной выгоды, а это очевидно объём продаж.
В основном, в состав энергетических напитков входят такие вещества, как:
Кофеин - вещество, которое направлено на стимуляцию работы головного мозга (физическую и умственную деятельность), возбуждение нервной системы. Под воздействием кофеина сокращения сердечной мышцы повышаются во много раз.
Таурин - вещество, мощный антиоксидант, направлен на ускорение обмена веществ в организме.
Мелатонин - антиоксидант, который работает как регулятор суточного ритма человека.
Витамины группы В – стабилизируют нервную систему.
Сахара (глюкоза, сахароза)- легкоусвояемые углеводы, способствующие быстрой выработке энергии
Фениламин - вещество, которое значительно улучшает вкусовые качества напитка.
L-карнитин - вещество, которое окисляет избыточный жир в клетках.
Матеин - вещество, направленное на снижение веса и притупление чувства голода.
Многие производители добавляют в свои продукты вредные для организма ароматизаторы, красители и другие вещества.[7,5]
1.2. Влияние энергетических напитков на организм
1.2.1 Вред энергетических напитков
Большинство энергетических напитков содержат вещества, суточная норма которых соответствует или немного превышает их содержание в энергетике [4].
Вред энергетиков заключается в следующем:
Частое их употребление повышает артериальное давление.
Последствия приема энергетиков - раздражительность, расстройство сна, депрессия.
Кофеин в большом количестве способен вызывать привыкание.
Повышенное содержание витаминов группы В в энергетиках увеличивает сердечный ритм и провоцирует дрожь конечностей.
Достаточно просто можно добиться передозировки.
Передозировка выражается следующими признаками: нервозность, апатия и депрессия, психическое возбуждение, хроническое нарушение сердечного ритма.[3]
1.2.2. Польза энергетических напитков
Несмотря на то, что энергетические напитки очень вредны для здоровья человека, у них есть и плюсы.
1. Стимуляции физической активности. Энергетические напитки тонизируют, восстанавливают силы, активизируя скрытые ресурсы организма.
2. Стимуляция умственной активности. Повышается скорость реакции, внимательность. Улучшаются когнитивные способности, облегчается восприятие информации, улучшается память.
3. Стимуляция эмоциональных процессов. Напиток повышает настроение, избавляет от чувства тревоги.
4. Доставка питательных веществ. При высоком содержании глюкозы и витаминов в составе энергетики служат в некоторой степени источником питательных веществ.
5. 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.
6. Оказание обезболивающего эффекта. Может снимать головную боль, мышечную усталость.[6,2]
1.2.3 Последствия регулярного употребление энергетических напитков
При частом употреблении энергетических напитков могут быть серьёзные последствия, такие, как:
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, приводящее к болям в животе и его распиранию. 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.[10]
1.3. Действие энергетических напитков
После употребления энергетических напитков организм человека проходит несколько стадий воздействия активных компонентов:
Стадия подъема. Попадая в желудочно-кишечный тракт, все ингредиенты довольно быстро всасываются в кровь и начинают бурную стимулирующую деятельность. Человек ощущает прилив сил, бодрость, становится более активным и инициативным.
Стадия бодрствования. На протяжении этого периода несколько часов 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. [8,9]
. Вывод
Польза энергетических напитков краткосрочна, а вред может преследовать человека еще несколько часов по окончании его действия. Также такие напитки могут нанести непоправимый урон здоровью при их регулярном употреблении. Энергетики особо опасны для подрастающих организмов, поэтому употребление их нежелательно.
2. Тонизирующий напиток
2.1. Ингредиенты тонизирующего напитка и влияние их на организм
В состав напитка должны входить продукты, которые благоприятно влияют на здоровье человека и помогают взбодриться.
Ингредиенты тонизирующего напитка:
Вода. Вода в организме человека помогает преобразовать пищу в энергию, помогает организму усваивать питательные вещества, увлажняет кислород для дыхания, регулирует температуру тела, участвует в обмене веществ, защищает жизненно важные органы, смазывает суставы, выводит различные отходы из организма.
Зеленый чай. Этот вид чая содержит больше всего кофеина (в безопасных дозах) и, следовательно, может помочь оставаться бодрым.
Корень имбиря. Оказывает положительное воздействие на работу сердечно-сосудистой системы, нормализует артериальное давление, улучшает приток крови к головному мозгу, нормализует сердцебиение, укрепляет сердечную мышцу.
Сок апельсина. В этом фрукте содержится большое количество глюкозы, которая является универсальным источником энергии для человека. Также апельсин содержит в своем составе большое количество ценных витаминов и минералов, которые необходимы организму, чтобы быть в тонусе
Сок лимона. Содержит витамины А, B, B1, B2, E и P, а также витамин С, который принято считать ответственным за иммунитет и общее состояние организма, железо, марганец, магний, калий, цинк, натрий и другие полезные макро- и микроэлементы.
Мёд. Богатый минеральными веществами состав помогает восстанавливать силы, избежать судорог в мышцах, источник энергии и для повышения иммунитета. За короткое время заряжает мозг энергией. Этот продукт в своем составе имеет большое количество микроэлементов и витаминов, аминокислот.
2.2. Количественное содержание активных веществ в напитке
В моём тонизирующем напитке 83,5 мг кофеина, что соответствует 480 мл зеленого чая с водой. Норма кофеина для человека в день 100-200 мг в день.
В используемом мной апельсине 47,88 мг витамина С, в лимоне - 7,95мг, в имбире – 0,15 мг, в мёде - 0,125мг. В сумме в тонизирующем напитке 56,105 мг. витамина С. Нормой для человека считается 80-100 мг в день.
Также в напитке содержатся другие витамины, однако в малом количестве.
Таким образом, можно сделать вывод, что количество активных веществ в напитке не превышает норму.
Практическая часть
1. Актуальность исследовательской работы
Среди 44 подростков 16-18 лет был проведен социологический опрос (приложение 1), доказывающий актуальность темы проектной работы.
Учащимся я задала следующие вопросы:
Устаете ли вы после учебного дня?
По результатам опроса 2,3 % подростков совсем не устают; 40,9 % - немного устают; 56,8% - очень устают.
Хватает ли вам сил после учебного дня на реализацию всех планов?
22,7% ответили «Да», 77,3% - «Нет».
Клонит ли вас в сон, когда вы выполняете домашние задания, готовитесь к экзаменам после учёбы?
15,9% ответили «Нет», 84,1% - «Да».
Первая группа вопросов и ответы на них помогают понять, что большинство подростков в возрасте 16-18 лет действительно очень устают и нуждаются в большем количестве энергии.
Пьете ли вы энергетические напитки, чтобы взбодриться?
27,3% ответили «Нет», 72,7% - «Да».
Если ответ "да", помогают ли они вам?
42,9% ответили «Нет», 57,1% – «Да».
Быстро ли вы засыпаете ночью после употребления энергетического напитка днем?
36,1% ответили «Да», 63,9 – «Нет».
Чувствуете ли вы дискомфорт после употребления напитка?
47,4% ответили «Да», 52,6% - «Нет».
Вторая группа вопросов и ответы на них доказывают:
подростки действительно пьют энергетические напитки, чтобы взбодриться;
энергетические напитки дают побочные эффекты в виде бессонницы (у большинства) и дискомфорта (у меньшей части).
2. Создание тонизирующего напитка
2.1. Создание первого рецепта напитка
Для приготовления 500 мл тонизирующего напитка я взяла 480 мл горячей кипячёной воды и заварила в ней 5 г зелёного чая. После этого я измельчила 3 г имбиря на тёрке, добавила 30 г апельсинового сока, 7,5 г лимонного сока и 10 г мёда. Размешав напиток, я процедила его через сито и дала настояться. После остывания, перелила его в пол-литровую бутылку.
После этого я дала попробовать свой напиток 5 подросткам в возрасте 16 лет и опросила их.
Участникам эксперимента я задала следующие вопросы:
Имеются ли у вас хронические заболевания?
На этот вопрос 100% участников ответили «Нет».
Если на предыдущий вопрос ответ "да", то какой(ие)?
Ответов нет.
Есть ли у вас аллергия на апельсин/лимон/имбирь/мед?
На этот вопрос 100% участников ответили «Нет».
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
100% участников ответили «Средне».
Из этих ответов я сделала вывод, что вкус нужно улучшать.
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Подростки ответили: «сделать слаще», «мёд, сахар», «убрать имбирь», «что-нибудь для насыщенности вкуса».
По результатам ответа на этот вопрос я сделала вывод, что необходимо сделать напиток слаще. Один человек написал, что лучше убрать имбирь, однако в силу полезных и незаменимых свойств имбиря убрать его я не могу. Я приняла решение перекрыть вкус имбиря другими компонентами. Эти задачи возможно выполнить путём добавления в состав еще большего количества мёда.
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
20% опрошенных ответили «да», 40%- «да, но малозаметно», 40% - «средне».
Можно сделать вывод, что напиток действительно бодрит.
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
100% опрошенных ответили «да».
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
100% опрошенных ответили «нет».
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Ответов нет.
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
20% опрошенных ответили «моё состояние никак не изменилось», 80% - «я чувствую себя хорошо».
Понравилось ли вам действие напитка?
20% подростков ответили «средне», 80% - «да».
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?
20% опрошенных ответили «я не пью энергетики», 80% - «да».
В результате анализа ответов на эту группу вопросов я поняла, что тонизирующий напиток не причиняет вред здоровью.
В результате можно сделать вывод, что напиток действительно рабочий, но необходимо добавить больше мёда.
. Создание улучшенного рецепта энергетического напитка
Я увеличила содержание мёда в напитке до 25 г. В результате дегустации напитка, сделанного по новому рецепту, я провела опрос подобный прошлому и получилась следующий результат:
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
40% участников ответили «средне», 60% - «да».
Стал ли лучше вкус напитка?
100% опрошенных ответили «да».
Из этих ответов я сделала вывод, что вкус стал лучше, но все же необходимо его улучшить.
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Подростки ответили: «апельсин», «ничего», «цитрус», «мята», «лёд».
По результатам ответа на этот вопрос я сделала вывод, что необходимо добавить еще больше апельсина и охладить напиток. 1 подросток написал, что необходимо добавит мяту, но я не смогла найти ее в магазине, поэму приняла решение не добавлять её.
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
20% опрошенных ответили «средне», 20%- «да», 60% - «да, но малозаметно».
Можно сделать вывод, что напиток действительно бодрит.
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
100% опрошенных ответили «да».
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
100% опрошенных ответили «нет».
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Ответов нет.
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
40% опрошенных ответили «я чувствую себя хорошо», 60% - «моё состояние никак не изменилось».
Понравилось ли вам действие напитка?
40% подростков ответили «средне», 60% - «да».
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?
20% опрошенных ответили «я не пью энергетики», 80% - «да».
В результате анализа ответов на эту группу вопросов я поняла, что тонизирующий напиток не причиняет вред здоровью.
Я сделала вывод, что для улучшения вкусовых качеств напитка необходимо добавить больше апельсина и охладить напиток.
2.3. Создание оптимального рецепта тонизирующего напитка
Для создания своего напитка я взяла такие ингредиенты, как зелёный чай, мёд, корень имбиря, апельсин, лимон.
Чай я выбирала в соответствии с моей проектной работой «Содержание кофеина в чёрном, зелёном чае», в результате которой я выявила, что в зелёном чае содержится большее количество кофеина, чем в чёрном, а соответственно, он даст больший заряд бодрости.
Для приготовления 500 мл тонизирующего напитка я взяла 480 мл горячей кипячёной воды и заварила в ней 5 г зелёного чая. После этого я измельчила 3 г имбиря на тёрке, добавила 54 г апельсинового сока, 7,5 г лимонного сока и 25 г мёда. Размешав напиток, я процедила его через сито и дала настояться. После остывания, перелила его в пол-литровую бутылку.
После дегустации нового напитка той же группы участников эксперимента, я провела опрос.
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
80% участников ответили «да», 20% - «средне».
Стал ли лучше вкус напитка?
100% опрошенных ответили «да».
Из этих ответов я сделала вывод, что вкус стал лучше.
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Подростки ответили: «вкус полностью устраивает», «мне всё нравится», «ничего».
По результатам ответа на этот вопрос я сделала вывод, что вкус напитка нравится опрошенным и менять ничего больше не нужно.
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
40% опрошенных ответили «да, но малозаметно», 60%- «да».
Можно сделать вывод, что напиток действительно бодрит.
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
100% опрошенных ответили «да».
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
100% опрошенных ответили «нет».
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Ответов нет.
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
60% опрошенных ответили «я чувствую себя хорошо», 40% - «моё состояние никак не изменилось».
Понравилось ли вам действие напитка?
100% подростков ответили «да».
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?
20% опрошенных ответили «я не пью энергетики», 80% - «да».
В результате анализа ответов на эту группу вопросов я поняла, что тонизирующий напиток не причиняет вред здоровью.
Проанализировав ответы на последний опрос, я решила больше не менять состав тонизирующего напитка.
3. Экономическая часть
3.1 Затраты на мой тонизирующий напиток
Для изготовления напитка я взяла:
500 мл воды. Стоимость 1 литра воды составляет 30 копеек, тогда стоимость 500 мл будет составлять 15 к.
5 г зеленого чая. Стоимость 200 г зеленого чая «Greenfield» составляет 155 р., тогда стоимость 5 г будет составлять 3 р. 88 коп.
3 . имбиря. Стоимость 1 кг имбиря составляет 527 р., тогда стоимость 3 г будет стоить 1,58 р.
90 г апельсина, это составляет 45 г апельсинного сока. Стоимость 1 кг апельсинов 87,99 р., тогда стоимость 90 г апельсина будет 7,92 р.
15 г лимона, это составляет 7,5 г лимонного сока. Стоимость 1 кг лимона составляет 105,29 р., тогда стоимость 15 г лимона будет составлять 1,58 р.
25 г мёда. Стоимость 1 кг мёда 649,29 р., тогда стоимость 25 г мёда будет составлять 16,23 р.
На работу компьютера и чайника ушло 0,03 кВт электроэнергии. 1кВт стоит 4,07 р., следовательно за электроэнергию было потрачено 12 к.
Мой напиток разлит по пол-литровым бутылкам. Стоимость 1 бутылки составляет 5 р.
Для создания макета этикетки я использовала бесплатный графический редактор. Стоимость печати этикетки в салоне печати составляет 5 р.
Для приготовления 500 мл тонизирующего напитка я потратила 41р. 46 к. Так как продукт не предназначен для продажи, я не стала учитывать стоимость сертификации товара.
Заключение
Темп жизни ускоряется. Мы стремимся с каждым днем сделать всё больше и больше и для этого мы всё чаще применяем различные химические стимуляторы. Но, в конце концов, мы забываем о самом главном - о нашем здоровье. Без здоровья мы не сделаем ничего. Конечно, мой продукт не заменит полноценного сна и прогулок на свежем воздухе. Но я уверена в том, что, если заменить энергетики на домашний аналог, ваше здоровье будет существенно лучше. Здоровье – это единственный источник энергии. И потому ЗДРАВСТВУЙТЕ!
Список использованной литературы
Титова А.А., Бутко Я.А. О безопасности витаминов // Провизор. – 2004. - №3. – С. 13-16.
2. Карпентер Мюрей. На кофеине. Полезная вредная привычка. - М.: 2014.
3. Шалыгин Л.Д. Безалкогольные напитки в медицине и быту. - М.: РАЕН, 2015.
4. Уинстон П. Нервно-психические эффекты кофеина. Достижения в психиатрической помощи. 2005;11;6:432-439. Агентство политических новостей (АПН). Энергетические напитки вне закона? - Режим доступа: http://www.apn.ru/news/article32471.htm (дата обращения: 26.01.2022).
5. Информация национального фонда защиты потребителей по итогам реализации экспертно-аналитического проекта «Анализ рисков потребления кофеинсодержащих пищевых продуктов, представленных на потребительском рынке РФ». – Режим доступа: http://liptorg-cp.ru/opasnyjkofein/ (дата обращения: 25.01.2022).
6. Российский рынок безалкогольных напитков: исследования Euromonitor International. – Режим доступа: http://www.unipack.ru (дата обращения: 02.02.2022).
7. Экспертиза качества безалкогольных энергетических напитков. Маркетинговая компания Академия Сервис. – Режим доступа: http://www.asmarketing. ru (дата обращения: 01.02.2022).
8. Reissig CJ, Strain EC, Griffiths RR. Caffeinated energy drinks – a growing problem. Drug Alcohol Depend. 2009;99(1-3):1-10.
9. Zucconi S, Volpato C, Adinolfi F, Gandini E, Gentile E, Loi A, et al. Gathering Consumption Data on Specific Consumer Groups of Energy Drinks. Parma: Supporting Publications; 2013:EN-394; Nomisma SpA, Areté Srl. 190s.
Приложение 1
Социологически опрос «Употребление энергетических напитков»
Устаете ли вы после учебного дня?
Хватает ли вам сил после учебного дня на реализацию всех планов?
Клонит ли вас в сон, когда вы выполняете домашние задания, готовитесь к экзаменам после учёбы?
Пьете ли вы энергетические напитки, чтобы взбодриться?
Если ответ "да", помогают ли они вам?
Быстро ли вы засыпаете ночью после употребления энергетического напитка днем?
Чувствуете ли вы дискомфорт после употребления напитка?
Приложение 2
Социологически опрос «Свойства первого домашнего тонизирующего напитка»
Имеются ли у вас хронические заболевания?
Если на предыдущий вопрос ответ "да", то какой(ие)?
Есть ли у вас аллергия на апельсин/лимон/имбирь/мед?
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
Понравилось ли вам действие напитка?
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?
Приложение 3
Социологический опрос «Свойства второго домашнего тонизирующего напитка»
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
Стал ли лучше вкус напитка?
Стал ли лучше вкус напитка?
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
Понравилось ли вам действие напитка?
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?
Приложение 4
Социологический опрос «Свойства домашнего тонизирующего напитка»
Понравились ли вам вкусовые качества моего напитка?
Стал ли лучше вкус напитка?
Стал ли лучше вкус напитка?
Какой компонент стоит добавить, чтоб вкус стал лучше?
Почувствовали ли вы прилив сил после употребления напитка?
Быстро ли вы уснули ночью после употребления напитка днем?
Изменилось ли качество сна после употребления моего напитка?
Если на прошлый вопрос ответ "да", то как?
Как вы чувствовали себя на следующий день после дегустации?
Понравилось ли вам действие напитка?
Хотели бы вы использовать мой напиток вместо покупных энергетических напитков?