XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сахар и сахарозаменители

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Иванцова А.С. 1

---

1МОУ Лицей

Ермакова М.Н. 1

---

1МОУ Лицей

Работа в формате PDF

362.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Раздел №3: Практическая часть

Опрос по теме сахара и сахарозаменителей, составление диаграмм на основе результатов опроса, таблица о содержании сахара в повседневных продуктах

Раздел №4: Заключение, на основе проделанной работы

«Сахар и сахарозаменители»

Введение: С незапамятных времен людям известно, что главной причиной развития всех болезней является неправильный образ жизни. Также многие заметили, что питание играет тоже не малую роль в здоровье человека. В наше время эти гипотезы были подтверждены не одной сотней врачей, особенно относительно злоупотребления сладкой и жирной пищей. Многие считают, что сахарозаменители оказывают меньший вред, чем сам сахар. Люди думают, что они менее калорийны. В любом супермаркете на полках с различной продукцией можно увидеть огромное количество сахарозаменителей. Также в введении я считаю важным отметить, что многие люди в наше время страдают сахарным диабетом или просто страдают лишним весом. Постоянное употребление сладкой пищи приводит к дисбалансу ферментов в пищеварительной системе. Ожирение происходит из-за избытка сахара, т.е. из-за его калориности. Но если резко отказаться от такого повседневного продукта, как сахар, что может произойти с нашим организмом? Сахар -это один из важных ингредиентов самых разнообразных блюд. Например, хлебобулочные и кондитерские изделия и напитки не могут существовать без сахара. В мороженом, конфетах, кремах и глазури, сахар играет очень важную роль, он придает приятный сладкий вкус. Мы добавляем сахар в кофе и чай, он содержится в какао, в различных сиропах для коктейлей и горячих напитках. Сахар окружает нас повсюду, на сегодняшний день сложно найти продукты, в которых он не содержится. Но что будет, если просто поменять сахар на более безопасные подсластители? Может они будут действительно бескалорийными и не будут оказывать вред нашему организму?

Актуальность: Количество людей, больных сахарным диабетом в России увеличилось более чем на 20% за последние 5 лет, а так же более 2 млн. человек страдают ожирением, что может существенно повлиять не только на их качество и продолжительность жизни, но и на дальнейшее потомство.

Проблемa исследования: не каждый человек изучает состав потребляемых продуктов, зачастую люди не понимают отличие сахара и сахарозаменителей, их пользу и вред.

Цель проекта: разбор состава продуктов на содержание сахара и сахарозы, польза и вред.

Объекты исследования: сахар и сахарозаменители.

Гипотеза: сахарозаменители менее калорийны и оказывают меньшее отрицательное воздействие на организм человека

Методы: изучение и анализ литературы и Интернет-источников, сравнение и социологический опрос.

Раздел 1: Теория о сахаре

История появления сахара

Жизнь современного человека невозможно представить без сахара. Человечество до сих пор достоверно не знает, в каком веке люди смогли произвести сахар и насколько давно начали использовать в своей повседневной жизни. Сахар изначально назывался вовсе не сахаром. Его называли «сладостью», «медом сделанным без пчел», «сладкой солью», «белым золотом», но только не сахаром. По предположениям ученых история появления сахара берет свое начало в Индии в III тысячелетии до н. э. Впервые сахар смогли получить из сахарного тростника. Самые ранние упоминания о продукте описаны в индийском древнем эпосе «Рамаяна», а свое название сахар получил благодаря индийскому слову «sakhara», что в переводе означает сладкий. На Среднем Востоке о сахаре узнали в начале IV века до н. э., благодаря арабам, которые привезли продукт из Индии. Впервые способ получения рафинированного сахара был придуман в Иране, в прошлом Персия. Персы первыми придумали метод получения сладкого рафинированного продукта по несколько раз переваривая сырец и очищая его. Спустя время о продукте узнали португальские и испанские торговцы и путешественники. В Европе о тростниковом сахаре узнали в 325 году до н. э, благодаря великому флотоводцу и исследователю Неарку после его путешествия по Индийскому океану. Однако широкое распространение продукт в то время не получил. Лишь в начале VII века, когда Арабы покорили Азию и завезли растение в Средиземноморье, сахар постепенно начал завоевывать сердца. Сахарный тростник удачно акклиматизировался в долине великого Нила и Палестине. Спустя время растение появляется в Сирии, а затем покоряет Испанию и северную Африку. Новый этап в популяризации сахара наступил в XII столетии, благодаря походам крестоносцев на сирийские и палестинские земли. Исторически и географически так сложилось, что с развитием торговли сахаром в XIV - XV веках Венеция являлась сахарной столицей. Все поставки сахара из Индии останавливались здесь. Здесь же производили переработку и очистку сырья, придавая сахару форму конуса. После чего продукт распространялся по всей территории старого света. В начале XV века, после того как португальцы колонизировали новые территории, на Мадерах начинают выращивать сахарный тростник. Канарские острова находящиеся под Испанским контролем становятся местом активной культивации растения. Теперь каждая европейская страна стремилась к налаживанию собственного производства сахара. После того как Христофор Колумб открыл Америку и впервые попробовал первый шоколад, история сахара получила новый виток развития. Впервые в истории Нового Света, саженцы сахарного тростника были посажены на острове Сан-Доминго, где уже к 1505 году был произведен первый сахар. Спустя тринадцать лет на острове работали 28 предприятий по выращиванию и переработке сахарного тростника. Через некоторое время растение попадает на территорию Перу, затем в Мексику и Бразилию.

Как появился сахар из сахарной свеклы

О том, что в свекле находится сахар, впервые стало известно в 1575 году, благодаря трудам знаменитого французского исследователя Оливье де Сера. Только лишь спустя два столетия в 1747, это открытие было доказано немецким химиком Андреас Сигизмунд Маргграф. Благодаря проведенным опытам, ученый смог выделить из трех видов свеклы небольшое количество сахара. Сам Маргграф, тогда еще не понимал, какое великое открытие он сделал. Данные о своей работе он опубликовал во французском научном журнале, но никакой реакции читателей и ученого мира не последовало. Спустя некоторое время у Сигизмунд Маргграф появился ученик и последователь Франц Карл Ахард, который смог в 1799 году презентовать проделанную им научную работу на высокой аудиенции. Ахарду удалось доказать, что получать сахар из свеклы намного выгоднее, нежели из сахарного тростника. После того как Карл Ахард в 1801г открыл собственный завод по производству сахара из свеклы.

Виды сахара и их характеристика

Сахар по составу делится на дисахариды и моносахариды. К моносахаридам относится: глюкоза-виноградный сахар-и фруктоза-плодовой сахар. Дисахаридами считаются: сахароза-тростниковый или свекловичный сахар-и мальтоза-солодовый сахар. Помимо сахарозы и мальтозы известным дисахаридом является молочный сахар (лактоза).

Какие виды сахара бывают в зависимости от сырья

1. Свекловичный.

На него приходится 30% всего продукта в мире. Сахар добывают из сахарной свеклы, которая растет в России и Беларуси, в Европе.

2. Тростниковый.

Он занимает около 70% рынка. Продукт получают из стеблей сахарного тростника, который растет в Индии. Сахар часто используют для напитков – кофе, какао, чая и соков. Он делает вкус более насыщенным, терпким.

Более ценен нерафинированный продукт – у него яркий вкус и насыщенный аромат. Его активно используют в кулинарии.

Кроме основных видов тростникового сахара (рафинированный и нерафинированный), существует также

• Демерара. Кристаллы с золотистым оттенком и терпким запахом патоки. Основной поставщик – остров Маврикий. Подходит для выпечки, горячих напитков.

• Турбинадо. Сухие кристаллы темного цвета (от золотого до насыщенного коричневого) с Гавайев.

• Мусковадо. Липкие крупные кристаллы получают после первого уваривания тростникового сока. Бывает мусковадо темный (почти черного цвета) и светлый (с выраженным вкусом ирисок).

3. Кленовый.

Продукт считают традиционным в Канаде. Его изготавливают из сока кленов с XVII века, а сегодня сахарная индустрия в Канаде является одной из самых прибыльных. Кленового сахара сложно получить много: для производства 1 литра сиропа нужно в 40 раз больше кленового сока. Но продукт привлекает своим составом: он содержит железо, марганец, цинк и кальций.

4. Пальмовый.

Его называют ягре или джаггери. Продукт характерен для Азии и островов в Индийском океане. Вещество добывают из початков кокосовой пальмы весьма специфическим образом. На початках делают насечки, ждут, пока вытечет весь сок, а затем собирают его. Из сока получают сладкий порошок. Продукт богат сахарозой (20%). Вещество считают самым безопасным – его вредное воздействие на организм минимально. В продукте много калия, цинка, пектина, витаминов. Если соблюдать технологию добычи, то она не вредит пальмам. У этого вида сахара необычные для нас характеристики. У него почти бурый цвет, а вкус похож на карамель. Это не песок и даже не кубики, а плитки или густой сироп.

5. Сорговый.

Его добывают из стеблей сорго – крупного злака, который растет в Китае и некоторых регионах США. Сегодня вещество почти не используют, поскольку из сырья выходит очень мало продукта, да и в его составе есть неполезные минеральные соли.

6. Виноградный.

Это продукт, в котором нет фруктозы. Его получают из винограда: виноградный сок сгущают, фильтруют, а затем превращают сырье в порошок или сироп. Такое вещество менее сладкое, чем привычный белый песок, поэтому нужно следить за тем, чтобы не переборщить. В то же время это великолепный источник энергии, так как необработанная глюкоза быстро всасывается в кровь.

7. Солодовый.

Это вещество уже больше 200 лет используют в Японии, добывая его из проса, риса, ячменя. Такой продукт применяют в пивоварении и в качестве пищевого красителя.

Раздел 2: Что такое сахарозаменители

Са́харозамени́тели — вещества и химические соединения, придающие пищевым продуктам сладкий вкус и применяемые вместо сахара и близких ему подслащивающих продуктов (патока, мёд). Как правило, сахарозаменители имеют меньшую калорийность по сравнению с дозой сахара, необходимой для достижения той же интенсивности сладкого вкуса. Сахарозаменители могут подразделяться на пониженно-калорийные (с калорийностью, близкой к таковой сахара) и низкокалорийные сахарозаменители. Среди низкокалорийных сахарозаменителей как вещества, имеющие ненулевую калорийность, но имеющие сладость, многократно превышающую сладость сахарозы (интенсивные подсластители), так и вещества не принимающие участие в обмене веществ и не усваиваемые организмом.

История возникновения сахарозаменителей

Сахарозаменители естественного происхождения известны на протяжении всей истории цивилизации. Их производили из натурального сырья со сладким вкусом, используя то, что росло в регионе обитания. Одной из первых исторических альтернатив сахару был мед.

В Азии делали сироп из коричневого риса, отваривая и ферментируя его. Похожие продукты изготавливали из бобов. Жители Северной Америки научились получать из кленового сока сироп, а из тростника — мелассу. На юге континента ацтеки делали патоку из кукурузы. Сегодня похожим способом производят тростниковый сахар-сырец.

В Парагвае и Перу индейцы изготавливали сладкие напитки из многолетнего кустарника стевия. Испанские завоеватели в XVI веке писали, что местные жители используют этот сахарозаменитель тысячу лет. В конце XIX века «медовой травой» заинтересовались ученые. Бертони много лет изучал стевию и описал в 1903 году. Сегодня из этого растения производят натуральные, популярные заменители сахара

История сахарозаменителей, полученных в лабораторных условиях, началась в последние десятилетия XIX века. В 1879 году химик Константин Фальберг случайно, открыл сахарин.

В 10-е и 20-е годы ХХ века заменитель сахара, изобретенный Константином Фальбергом, стал популярным в мире, в том числе в СССР. Это связано с последствиями войны — сахар стал дефицитным. Но через несколько десятилетий исследования показали — в больших дозах сахарин канцерогенен. Сегодня он разрешен к использованию не везде. Например, в Канаде запрещено его производство и ввоз. Тем не менее сахарин используют во многих промышленных сладостях, маркируя как добавку Е954.

В течение следующих десятилетий появлялись все новые заменители сахара:

• в середине ХХ века были изобретены цикламаты — натриево-калиевые соли цикламовой кислоты, которые долго считались канцерогеном и ядом, и лишь недавно были разрешены в ряде стран как альтернатива сахару;

• в 1965 году в СССР был синтезирован аспартам — он стал одним из самых популярных видов сахарозаменителя, но сегодня рекомендован к применению ограниченно из-за содержания опасного фенилаланина, трансформирующегося в формальдегид;

• в 1976 году в Великобритании синтезировали сукралозу — современный подсластитель, неканцерогенную альтернативу сахару.

Характеристика натуральных и искусственных заменителей сахара

Искусственные сахарозаменители

Наиболее известные синтетические сладкие аналоги – это сахарин, аспартам, цикламат, сукралоза и неотам. Последние два признаны наиболее безопасными, однако прочие искусственные добавки обладают следующими противопоказаниями и негативными последствиями:

• Оказывают канцерогенное действие

• Противопоказаны или ограничены в периоды беременности и лактации

• Способны вызвать пищевое расстройство и аллергическую реакцию

• Влияют на гормональное равновесие, вызывают скачки настроения и головные боли

Натуральные сахарозаменители

К натуральным относятся такие сладкие вещества, которые полностью усваиваются организмом, однако так же обладают энергетической ценностью. К таким веществам относится фруктоза, сорбит и ксилит.

• Фруктоза. Это вещество синтезируется из фруктов и ягод, так же содержится в некоторых растениях и натуральном меде. Энергетическая ценность фруктозы приблизительно на одну треть ниже энергетической ценности сахара, при этом данный продукт обладает более насыщенным сладким вкусом.

• Сорбит. Калорийность этого вещества находится приблизительно на одном уровне с рафинадом, однако само вещество обладает в два раза менее сладким вкусом.

• Ксилит. Это вещество синтезируется из коры, стеблей и плодов некоторых растений, является сладким наравне с сахаром, обладает чуть большей калорийностью, однако не вызывает резкого скачка глюкозы, поэтому является одним из наиболее подходящих подсластителей для диабетического рациона.

Преимущества сахарозаменителей

1. Экономичность

2. Низкая калорийность

3. Не вызывает кариеса

4. Польза для диабетиков

Положительное и отрицательное влияние сахара и сахарозаменителей на организм человека

Плюсы сахарозаменителей:

1. Нет избыточной калорийности.

2. Гликемический индекс у сахарозаменителей ниже.

3. Снижают риск развития кариеса.

Минусы сахарозаменителей:

1. Их не могут принимать люди, страдающие фенилкетонурией.

2. Не влияет на концентрацию инсулина в крови.

3. Могут иметь слабительное действие.

4. Фруктоза может повысить риск возникновения сердечно-сосудистых паталогий.

Плюсы сахара:

При умеренном употреблении и в правильных комбинациях это вещество способно принести пользу нашему организму, например: помогает нам быть активными и не терять энергию; улучшает состояние печени и помогает ей бороться с вредными факторами; способствует очищению селезенки от токсинов; поддерживает здоровье опорно-двигательного аппарата; снижает риск возникновения болезней суставов; улучшает настроение за счет выработки гормона счастья, серотонина; борется со стрессом; противостоит депрессии; благотворно влияет на работу сердечной мышцы.

Минусы:

1. Очень калориен.

2. Отрицательно влияет на поджелудочную железу.

3. При постоянном употреблении пагубно влияет на здоровье зубов.

4. Ускоряет процесс старения кожи.

Раздел 3: Практическая часть

Опрос на тему сахара и сахарозы

Сколько людей знают о сахарозаменителях?

Многие люди не имеют понятия о сахарозаменителях, хотя сахарозаменители часто содержатся в повседневных продуктах.

Вызывает ли сахар зависимость?

Некоторые ученые-исследователи полагают, что сахар может вызывать зависимость, однако эксперименты показали, что в какой-то мере сахар может повлиять на улучшение аппетита.

Какой сахар более калорийный: белый или коричневый?

На самом деле более калорийным сахаром является белый, в нем содержится больше патоки.

Вредит ли сахар печени?

Сахар может навредить печени, если его употреблять в излишнем количестве.

Какая норма употребления сахара в день для здорового человека?

Норма сахара в день около 25 грамм, это примерно 6 чайных ложек.

Анализ состава ежедневноупотребляемых продуктов:

Заключение

Как показала исследовательская работа, сахар добавляют практически во все продукты, часто даже в больших количествах. Его добавляют не только в привычные нам сладости, но и в консервы, соусы, маринады и т.д. В этих продуктах сахар содержаться вообще не должен, но в таких продуктах он лишь усиляет вкус. Сахар-распространенный усилитель вкуса и просто ежедневная пищевая добавка к пище. Также, сахар является источником энергии для нашего организма. Употребляя натуральные продукты в виде фруктов, овощей, орехов и т.д., мы снабжаем себя необходимым для нормальной жизнедеятельности глюкозой. Во всем нужно иметь меру, как в сахарозаменителях, так и в самом сахаре. Но важно помнить о большом списке минусов в употреблении сахара. Из-за этого люди придумали сахарозаменители, но, к сожалению, многие люди до сих пор не знают о их существовании. Это доказано в исследовательской работе.

Моя гипотеза о том, что сахарозаменители менее калорийны и не оказывают отрицательного влияния подтвердилась. В ходе выполнения проекта, я изучила самые известные сахарозаменители, такие как: сахароза, фруктоза, сорбит, цикламат и т.д. Подсластители не имеют сахара в своем составе, но их польза организму-очень спорный вопрос. Да, несомненно они меньше вредят организму по сравнению с обычным сахаром, но и пользу организму они оказывать не будут, если употреблять их в черезмерном количестве. Бывают случаи, что в подсластители добавляют скрытые сахара, которые могут быть гораздо опаснее сахара.

В наши дни ученые спорят о том, что же употреблять лучше, сахар или сахарозаменители. Я бы хотела высказать свое мнение на этот счет. Самые лучшие сахарозаменители-натуральные. Так, среди продуктов натурального происхождения можно выделить стевию и эритрит. Они распространены как в виде сахарозаменителя, так и в составе разных сладостей, например, шоколада или пасты. Среди искусственных заменителей можно отметить цикламат и сукларозу.

Если вы хотите сбросить лишний вес, стоит отказаться от фруктозы, сорбитола, ксилита. Они высококалорийные, поэтому будут бесполезны в процессе похудения. Предположение, что стевия может быть опасна для почек, беременных и детей, не подтвердилось во время исследований.

Подсластитель не вызывает побочных эффектов, если используется в умеренных количествах. Не стоит исключать индивидуальную непереносимость, взаимодействие с лекарствами: стероидами, препаратами от рака, для лечения сердца и регуляции гормонов.

Список литературы

1. https://sladik.net/interesno/interesno_saxar.php

2. https://testoved.com/sahar-sostav-vidy-sahara.html

3. https://cgon.rospotrebnadzor.ru/naseleniyu/zdorovyy-obraz-zhizni/sakharozameniteli-i-podslastiteli/#:~:text=%D0%A1%D0%B0%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20%2D%20%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D1%81%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%D0%BB%D0%B8,4%20%D0%BA%D0%BA%D0%B0%D0%BB%20%D0%BD%D0%B0%201%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC)

4. https://www.kp.ru/family/eda/saharozameniteli-polza-i-vred/#:~:text=%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D1%81%D0%B0%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%20%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F%20%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%BE,%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D0%BF%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%20%D0%BF%D0%B8%D1%89%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8

5. https://royal-forest.ru/blog/naturalnye_i_iskusstvennye_zameniteli_sakhara/

6. https://medaboutme.ru/articles/sakharozameniteli_tsennye_plyusy_i_opasnye_minusy/

7. Справочник по биологии (авторы Т. Л. Богданова, Е.А. Солодова)

8. Справочник по биологии (автор Т. В. Никитинская)