Влияние цвета яблока на его пользу

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Лебедь А.Д. 1

---

1МБОУ Филиал "Лицей № 11 г. Челябинска"

Ермолаева И.Ю. 1

---

1МБОУ Филиал "Лицей № 11 г. Челябинска"

Работа в формате PDF

2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В магазинах можно увидеть жёлтые, красные, зелёные яблоки. Мне всегда было интересно, влияет ли цвет яблока на содержание в нём полезных веществ, которые необходимы нашему организму?

Актуальность моей работы обусловлена тем, что яблоко — это самый популярный фрукт в мире. Яблоневые сады занимают на Земле почти 5 миллионов гектаров, чуть ли не каждое второе плодовое дерево – это яблоня.

Цель моей работы – выявить цвет яблока, содержащего наибольшее количество полезных веществ.

Гипотеза: мы предполагаем, что яблоки разных цветов отличаются по химическому составу.

Объект исследования: яблоки сортов Ред чиф, Голден делишес, Гренни Смит, Гала.

Предмет исследования: химический состав яблок разных сортов.

Задачи:

1. Изучить классификацию, основные показатели качества и химический состав яблок

2. Провести анкетирование среди одноклассников

3. Провести органолептическую оценку яблок

4. С помощью химических опытов установить содержание некоторых полезных веществ в составе яблок разных цветов

Теоретические методы, используемые в исследовании:

1. Анализ литературы;

2. Классификация.

Практические методы, используемые в исследовании:

1. Анкетирование;

2. Органолептический метод исследования;

3. Эксперимент (включает в себя исследование содержания химических веществ в составе яблок);

4. Йодометрический метод;

5. Наблюдение (запись данных в таблицу);

6. Описание (в ходе экспериментов зафиксированы изменения цвета и консистенции растворов).

Для проведения исследования нам потребуются: электронные весы, лабораторная спиртовка, лабораторные пипетки Пастера, лакмусовая бумага, штатив с пробирками, гидроксид натрия, сульфат меди, йод раствор спиртовой 5%, крахмал.

1. Теоретическая часть

Яблоко — плод яблони, который употребляется в пищу в свежем виде, служит сырьём в кулинарии и для приготовления напитков. На сегодняшний день существует более 7 500 сортов яблок, произрастающих в различных климатических условиях. Это самый доступный фрукт. Яблони растут практически на всей территории нашей страны, и многие отдают предпочтение именно этим фруктам.

1. 1. Классификация яблок

Научная дисциплина в агрономии, которая занимается изучением сортов плодовых и ягодных растений, называется сортоведение, или помология. Один из важных вопросов помологии — это вопрос «Как классифицировать сорта?». По цвету, форме, вкусу и аромату плодов можно определить их сорт.

У каждого сорта яблок свой срок созревания. По этому признаку сорта делятся на три основные группы: летние, осенние и зимние. По цвету мякоти плоды делятся на белые, кремовые, зеленые и красные. Также сорта яблок бывают столовые, универсальные и технические.

В Российском Государственном реестре селекционных достижений записано 476 сортов яблонь. Яблоки можно отличить по массе (от 50 до 175 граммов), форме (круглые, цилиндрические, конические), состоянию поверхности (гладкие, ребристые), окраске, толщине кожицы, вкусу (сладкие, сладко-кислые, кислые, пресные) и консистенции мякоти (крупно- или мелкозернистые, сочные, мягкие, жесткие).

В ГОСТ 34314-2017 [2] свежие яблоки в зависимости от окраски всей поверхности или ее части делятся на четыре цветовые группы (см. Приложение 1. Таблица 1).

Стоит отметить, что эта классификация строится на красной окраске: яблоки высшего сорта группы А должны быть красными на 3/4 общей площади поверхности, а первого сорта той же группы только наполовину. Высший сорт группы Б — красный наполовину, а первый сорт группы – красный на треть.

Таким образом, в ГОСТ 34314-2017 мы видим, что красных яблок гораздо больше, чем жёлтых и зелёных [9].

1. 2. Почему яблоки разного цвета

Яблоки различаются по цвету: желтые, зеленые, красные, причем разные сорта могут иметь одинаковый цвет. Хотя все незрелые плоды одинаковые, светло-зеленые.

В зеленых яблоках содержится много пигмента хлорофилла, который известен тем, что красит в зеленый цвет листья растений. В желтых сортах яблок преобладает каротин. Он же есть в желтых и красных фруктах, овощных культурах.

Когда красные яблоки созревают, в них появляется много антоцианов. Красные пигменты обладают антиоксидантными свойствами, защищают яблоко от воздействия солнца.

Но большинство сортов яблок не одного цвета. Чаще всего кожура яблок имеет два и даже три цвета, поэтому можно сделать вывод, что в них содержится и хлорофилл, и каротин, и антоциан.

1. 3. Показатели качества яблок

К основным общим показателям хорошего качества свежих плодов относят внешний вид, размер (величина), запах, вкус и допускаемые отклонения (информация из ГОСТ 34314-2017).

Внешний вид — это зрелость яблока, его форма, свежесть, состояние поверхности, целостность и окраска. Свежесть яблока можно определить по плотности тканей кожицы и мякоти, степени зрелости. А зрелость можно определить так: в цвете основной окраски кожицы появляется желтизна, развивается покровная окраска. Плотность кожицы и мякоти уменьшается, плоды легко снимаются с ветки. Чувствуется вкус и аромат, свойственные сорту. Целостность — показатель качества, который говорит о том, что оболочка яблока не повреждена.

Следовательно, идеальное яблоко должно быть:

• Целое, чистое, без излишней внешней влажности;

• Плотное, гладкое, без морщинок и гнили;

• С типичной для сорта формой и окраской;

• С возможными незначительными дефектами кожицы;

• С поперечным диаметром не менее 60 мм, массой — не менее 90 г;

• Без постороннего запаха и/или привкуса;

• Без повреждений на кожице, нанесённых вредителями или болезнями;

• Без признаков увядания, не перезрелое;

• Без белого налета на поверхности.

1. 4. Химический состав яблок

Химический состав яблок, конечно, зависит от их сорта, от условий, в которых они выращиваются и хранятся, от степени зрелости и продолжительности хранения, а также от агротехнических приемов выращивания.

Яблоки — это кладезь минералов и витаминов, также в них содержатся микро-и макроэлементы, аминокислоты, жирные кислоты, углеводы. Все эти элементы есть в красных, зеленых, желтых фруктах: в косточках, кожуре, мякоти. Они очень полезны для нашего организма (см. Приложение 2. Рисунок 1. Химический состав яблок на 100 г).

Несмотря на то, что энергетическая ценность (то есть калорийность) у яблок небольшая, пищевая ценность (белки, жиры, углеводы) достаточна для полноценной работы организма и его восстановления. Яблоко почти на 80% состоит из воды. Остальная часть — это клетчатка, органические кислоты, углеводы.

Изучив классификацию и химический состав яблок, мы заинтересовались: влияет ли цвет яблок на содержание в них полезных веществ? Для этого мы проведём несколько опытов с яблоками разных сортов и сравним результаты, а перед этим внимательно посмотрим литературу по нашей теме в различных источниках [3, 4, 5, 7].

2. Практическая часть

   1. Социологический опрос

Мы решили провести опрос среди учащихся нашего класса для того, чтобы выяснить чем руководствуются одноклассники при выборе в магазине яблок и действительно ли этот фрукт так популярен. Мы составили ряд интересных для нас вопросов и провели вопрос в форме анкеты.

В опросе приняли участие 25 учащихся. При ответе на вопрос можно было выбрать несколько вариантов ответа. Результаты анкетирования представлены в Приложении 3.

У нас получились следующие выводы: большинство одноклассников едят яблоки каждый день, либо несколько раз в неделю. Главным критерием является внешний вид яблок, реже их цвет. Самые популярные — зелёные яблоки, после них красно-жёлтые и красные. 60% опрошенных отдают предпочтение кисло-сладким яблокам. Практически все опрошенные употребляют яблоки свежими и в виде сока. Половина опрошенных считает, что все яблоки одинаково полезны, 40% убеждены, что зелёные содержат больше всего витаминов.

1. 2. Органолептическая оценка яблок

В нашей работе использовался органолептический метод исследования. Это метод определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.

В качестве материала для исследования мы взяли 4 сорта яблок:

Мы оценили внешний вид яблок, а также их форму, окраску, зрелость, состояние поверхности, целостность (См. Приложение 4. Таблица 2. Рисунок 2). Также посмотрели в разрезе на толщину кожуры, цвет мякоти, консистенцию мякоти, запах, вкус, цвет сока. Данные записали в таблицу (См. Приложение 4. Таблица 3. Рисунок 3, 4).

Выводы, которые мы сделали, когда изучали яблоки: внешне более привлекательными оказались яблоки сорта Ред чиф и Гренни Смит. По вкусу мне больше всего понравились яблоки Гала.

Нам известно, что яблоки покрывают воском, чтобы они не теряли воду и не высыхали, поэтому мы решили проверить образцы на обработку воском.

Опыт № 1. Проверка яблок на обработку воском

Каждое яблоко положили в сосуд и залили горячей водой и наблюдали за поверхностью воды на предмет образования масляной плёнки. Результаты занесли в таблицу (См. Приложение 4. Таблица 4). У всех исследуемых образцов образовалась масляная пленка. Очевидно, что яблоки этих сортов обработаны воском.

Пищевой воск опасности для организма не представляет. Но бывает так, что яблоки покрыты синтетическим парафином, в котором содержатся вещества, которые могут негативно сказываться на здоровье, поэтому поверхность яблока необходимо тщательно очистить. Это можно сделать, потерев мягкой щеткой под струей теплой воды.

Практически все привезенные из других стран фрукты, которые мы видим в магазинах, обработаны парафиновыми веществами, поэтому желательно выбирать яблоки из нашей страны.

1. 3. Техника безопасности при проведении опытов

Во время проведения опытов важно соблюдать технику безопасности. Все эксперименты проводились или под присмотром родителей, или при их непосредственном участии.

Для данной работы были разработаны следующие правила:

1. Проводить опыты нужно в хорошо проветриваемом помещении.

2. Работать с реагентами необходимо только в резиновых перчатках. При попадании вещества на кожу промыть ее большим объемом проточной водой.

3. В ходе опыта нельзя наклоняться близко к емкостям, в которых происходит нагревание вещества или химическая реакция чтобы не повредить глаза и кожу.

4. Нагревая пробирку с жидкостью, надо держать ее так, чтобы ее открытый конец был направлен от себя.

5. Нельзя оставлять без присмотра включенные нагревательные приборы.

1. 1. Приготовление реактивов

1. Крахмальный клейстер

Вскипятим ½ кружки воды. Пока вода нагревается, размешаем ¼ чайной ложки крахмала с ложкой холодной воды, так чтобы не было комочков. Далее выливаем в кипящую воду и охлаждаем.

Для приготовления остальных реактивов нам потребуется дистиллированная вода (это вода, очищенная от растворённых в ней минеральных солей, органических веществ и других примесей путём дистилляции).

2. Дистиллированная вода

Трехлитровую кастрюлю из нержавеющей стали наполняем наполовину водопроводной водой. Поместим стеклянную миску в воду, чтобы она плавала. Миска не должна задевать дно кастрюли. Доводим воду до кипения. Крышку кастрюли переворачиваем и наполняем ее льдом. Когда горячий пар попадает на холодную крышку, образуется конденсат, который будет стекать в чашку. Вода в этой миске будет горячей, но не должна кипеть. Вынимаем миску с дистиллированной водой из кастрюли с кипящей водой и охлаждаем.

3. Раствор щелочи 10%: 5 г NaOH растворяем в 45 мл дистиллированной воды.

4. Сульфат меди (CuSO4): 3 чайных ложки медного купороса добавить в 130 мл воды, размешать.

5. Образцы сока: яблоки разных сортов растёрли в ступке и выдавили сок.

1. 5. Исследование химического состава яблок

Витамин С (аскорбиновая кислота) — водорастворимое органическое соединение, одно из основных веществ, необходимых человеку для поддержания жизнедеятельности. Аскорбиновая кислота необходима нашему организму для защиты от последствий стресса и укрепления иммунитета. Она ускоряет процессы восстановления, повышает защитные силы организма и увеличивает устойчивость к инфекциям. Уменьшает эффекты воздействия различных аллергенов. Витамин С не синтезируется организмом, а поступает только с продуктами питания. Мы решили проверить, содержат ли аскорбиновую кислоту наши яблоки.

Опыт № 2. Определение содержания витамина С в яблоках разных сортов

Оборудование: пипетки, химические стаканы, мерный цилиндр.

Реактивы: йод аптечный спиртовой раствор 5%, крахмальный клейстер, дистиллированная вода

Для количественного определения витамина С в яблоках мы использовали йодометрический метод. Этот метод основан на характерной особенности аскорбиновой кислоты — легкости её окисления. Как только йод окислит всю кислоту, следующая его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Для анализа в качестве окислителя мы используем йод.

В пробирку добавили 2 мл яблочного сока, 10 мл дистиллированной воды и немного крахмального клейстера. Затем добавляли по каплям из пипетки раствор йода, содержимое пробирки постоянно взбалтывали. Внимательно считаем капли йода и следим за цветом раствора. По количество капель йода мы сравним содержание витамина С в образцах. Как только йод окислит всю кислоту, следующая его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет. Это означает, что эксперимент завершен. Результаты наблюдений занесли в таблицу (См. Приложение 5. Таблица 5) [5].

Вывод: больше всего витамина С было выявлено в зелёном яблоке, меньше всего в красном.

Витамин С улучшает способность организма усваивать железо. Железо в свою очередь выполняет множество функций, основная из которых – поддержание постоянного уровня гемоглобина в крови. Мы решили выяснить, содержится ли железо в исследуемых образцах.

Распространённым является мнение, что потемнение на срезе яблока – это окисление атмосферным кислородом железа, содержащегося в яблоке. И если срез не темнеет, то яблоко не содержит железо. Но из статьи молекулярного биолога Станислава Полозова [10] мы узнали, что в яблоках содержится много веществ группы антиоксидантов, которые называются полифенолами. Кроме бесцветных полифенолов в мякоти содержатся такие вещества, как полифенолоксидазы. После разреза в целостную структуру проникает кислород. Из-за этого ферменты полифенолоксидаза начинают активно взаимодействовать с полифенолами. При взаимодействии с кислородом в яблоке начинается химическая реакция. В конце взаимодействия появляется новый компонент — хинон, который и является тем сильным окислителем, приводящим к потемнению. Оказывается, это явление — некий защитный механизм от таких вредителей, как гусеницы.

Одни сорта темнеют сильнее, другие слабее. Это зависит от количества ферментов и полифенолов, которые связываются с кислородом. Похожие изменения полифенолов происходят и в картофеле. Степень потемнения среза яблока никак не связана с его качеством, вкусом или пользой для организма.

Опыт № 3. Определение наличия железа в образцах

Оборудование: пипетки, штатив с пробирками. Реактивы: гидроксид натрия (NaOH).

Нальем в пробирку сок исследуемых образцов, добавляем во все образцы 0,5 мл раствора щелочи NaOH. Наблюдаем окрашивание сока: чем темнее цвет, тем выше уровень железа (См. Приложение 5. Таблица 6. Рисунок 5).

Вывод: железо содержится во всех образцах. Большее его оказалось в красном и красно-жёлтом яблоке, меньше всего в жёлтом.

В незрелых плодах есть крахмал, который расщепляется с образованием сахаров в процессе созревания. Выясним, есть ли крахмал в наших яблоках.

Опыт № 4. Определение крахмала в яблоках

Оборудование: пипетка.

Реактивы: йод.

На кусочки исследуемых образцов яблок капнули по одной капле йода. Синего окрашивания не произошло (См. Приложение 5. Таблица 7. Рисунок 6).

Вывод: в наших образцах крахмала нет.

Для организма человека крахмал наряду с сахарозой служит основным поставщиком углеводов — одного из важнейших компонентов пищи. Под действием собственных ферментов человека крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.

Глюкоза — это главный источник энергии для клеток, это «топливо» для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма.

Опыт № 5. Определение глюкозы в яблоках

Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, зажим пробирочный.

Реактивы: гидроксид натрия (NaOH), сульфат меди (CuSO4)

Определить наличие глюкозы можно с помощью реактива гидроксида меди (II) Cu(OH)2. Для это берем сок яблок и добавляем гидроксид натрия NaOH, а затем раствор сульфата меди CuSO4. Раствор окрашивается в синий цвет. Получившийся раствор нагреваем на спиртовке. Постепенно раствор меняет окраску: синий-желтый-зеленый-красный.

Появление красной окраски говорит о том, что в яблочном соке содержится глюкоза. Глюкоза — это один из видов сахара. При кипячении образуется жёлтый осадок, который постепенно превращается в красный (См. Приложение 5. Таблица 8. Рисунок 7).

Вывод: глюкоза есть во всех образцах. Больше всего её в жёлтых яблоках, меньше — в зелёных.

Йод — это очень важный микроэлемент. Он участвует в производстве гормона щитовидной железы — тироксина, на создание которого идет до 90% вещества, получаемого с пищей.

В спелых плодах некоторых сортов яблок йода в 8 раз больше, чем в бананах, и в 13 раз больше, чем в апельсинах. Но чем больше яблоки лежат, тем меньше становится витаминов. Содержится ли йод в семечках наших образцов, узнаем с помощью эксперимента.

Опыт № 6. Выявление йода в семечках яблок

Оборудование: ступа, пестик.

Реактивы: крахмальный клейстер.

В ступе мы растолкли семечки яблок. Далее лили крахмальный клейстер к истолченным семечкам. Раствор окрасился в синий цвет, так как крахмал является реактивом на йод. Это доказывает, что йод в семечках есть (См. Приложение 5. Таблица 9).

Вывод: в семечках всех сортов содержится йод.

Врачи рекомендуют употреблять взрослому человеку не более 5–6 косточек спелых яблок, детям их есть не стоит, так как в составе яблочных косточек присутствует гликозид амигдалина. Также они могут вызвать аллергическую реакцию.

Яблочная кислота –— один из важных промежуточных продуктов обменных процессов живых организмов. Яблочная кислота принимает участие в обмене веществ, повышает общий тонус организма, способствует снижению артериального давления

Опыт № 7. Выявление яблочной кислоты

Оборудование: универсальная лакмусовая бумага

Лакмусовую бумажку окунули в сок яблок и наблюдали за ее окрашиванием. Через 15 секунд приступили к оценке результата: определяем уровень pH, сравнивая полученный цвет с таблицей (См. Приложение 5. Таблица 10. Рисунок 8, 9).

Вывод: яблочная кислота содержится во всех исследуемых образцах. Больше всего её обнаружено в яблоках зелёного цвета.

Чем ярче окраска, тем больше в яблоке яблочной кислоты, значит оно кислее на вкус. Следовательно, кислотность яблок зависит от сорта, закономерно более кислые яблоки имеют зеленый цвет.

Вывод на основании проведённых опытов

Мы выяснили, что любое качественное яблоко будет содержать полезные вещества, а их количество может быть разным, но с небольшим отличием. Результаты исследования химического состава яблок представлены в Приложении 6. Таблице 11.

Из вышесказанного следует, что наша гипотеза подтвердилась и среди яблок есть те, которые содержат наибольшее количество полезных веществ — это яблоки зелёного цвета.

3. Использование результатов

Знание химического состава разных сортов яблок поможет сделать правильный выбор при покупке. Благодаря нашему исследованию теперь я знаю, какие яблоки нужно покупать для моей прабабушки, болеющей сахарным диабетом, бабушки, имеющей проблемы с пищеварением и для нас, не имеющих хронических заболеваний.

Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты легли в основу разработанной мной памятки, которой можно руководствоваться при выборе яблок в магазине (См. Приложение 7).

Заключение

Исследовав химический состав яблок, мы пришли к выводу, что любое качественное яблоко содержит полезные вещества, но в разном количестве. При сравнении результатов исследуемых образцов было выявлено, что лидером по содержанию полезных веществ являются зелёные яблоки. Следовательно, они самые полезные для нашего организма.

Чтобы яблоки точно были полезными для нас, нужно выбирать самые качественные экземпляры. Неважно, где вы делаете покупку: в магазине, на рынке, оптовом складе или у фермеров. Правило одно — плоды должны быть чистыми, сухими и без видимых повреждений. Это гарантирует качество и продолжительность срока хранения.

В процессе написания работы я научилась делать органолептическую оценку яблок и определять их химический состав. Особенно мне понравилось проводить опыты.

В данной работе мы исследовали яблоки урожая прошлого года, так как именно зимой витамины так необходимы нашему организму для поддержания здоровья и устойчивости к вирусам. В дальнейшем я планирую продолжить работу над этой темой и сравнить яблоки свежего урожая с яблоками урожая прошлого года.

Таким образом, гипотеза подтвердилась, цель достигнута, а поставленные задачи решены.

Список использованной литературы:

1. Бархатова, Е. И. Сравнительный анализ содержания аскорбиновой кислоты в продуктах питания растительного происхождения / Е. И. Бархатова, Р. Г. Сафин, Н. А. Бархатова // Юный ученый. — 2017. — № 4 (13). — С. 46–53.

2. ГОСТ Р 54697-2011 Яблоки свежие, реализуемые в розничной торговой сети Технические условия.

3. Крицман, В. А. Энциклопедический словарь юного химика. / В. А. Крицман. — Москва: Педагогика, 1989 г. — 320 с.

4. Общая химия. — Ленинград: Химия, 1978. — 720 с.

5. Ольгин О. Опыты без взрывов / О. Ольгин. — Москва: Химия, 1986. — 192с.

6. Плотникова, З. Е. О яблоке и из яблок. / З. Е. Плотникова. — Ленинград: Колос, 1992 Страниц: 189

7. Шапиро, Д. К. Практикум по биологической химии. / Д. К. Шапиро. — Минск: Вышэйш. школа, 1976. — 79 с.

8. Ярусова, Н. С. Определение содержания витамина «С» химическим методом — Москва ; Ленинград: МЕДГИЗ, 1941. — С. 26.

Интернет-ресурсы:

9. Все ли яблоки одинаково полезны? материалы сайтаhttps://rskrf.ru— URL: https://rskrf.ru/tips/spetsproekty/vse-li-yabloki-odinakovo-polezny/ (дата обращения: 03.09.2023)

10. Потемнение надкушенного яблока материалы сайта https://earth-chronicles.ru — URL: https://earth-chronicles.ru/news/2015-11-20-86299 (дата обращения: 03.09.2023).

Приложение

Приложение 1

Таблица 1. Классификация яблок ГОСТ 34314-2017

Приложение 2

Рисунок 1. Химический состав яблок на 100 г

Приложение 3

Социологический опрос:

Приложение 4

Органолептическая оценка яблок

Таблица 2. Оценка внешнего вида целого яблока

Рисунок 2

Таблица 3. Оценка внешнего вида яблок в разрезе

Рисунок 3

Рисунок 4. Сок яблок

Таблица 4. Проверка яблок на обработку воском

Приложение 5

Исследование химического состава яблок

Таблица 5. Определение содержания витамина С

Таблица 6. Определение наличия железа

Рисунок 5. Определение наличия железа в образцах

Таблица 7. Определение крахмала в яблоках

Рисунок 6. Определение крахмала в яблоках

Таблица 8. Определение глюкозы в яблоках

Рисунок 7. Определение глюкозы в яблоках

Таблица 9. Выявление йода в семечках яблок

Таблица 10. Выявление яблочной кислоты

Рисунок 8

Рисунок 9. Выявление яблочной кислоты

Приложение 6

Таблица 11. Сравнение результатов исследуемых образцов

- лидер по содержанию вещества

- средние показатели

- наименьшее количество

Приложение 7