XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Крахмал и его свойства

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Гасанова М.Р. 1

---

1МАОУ "Школа №47"

Мирионкова Л.Р. 1

---

1МАОУ "Школа №47"

Работа в формате PDF

789.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Увидев на кухне у мамы белый порошок, похожий на муку, мне стало интересно что это такое и для чего оно нужно. Мама показала мне пакет с надписью «Кукурузный крахмал». И тут у меня возникло много вопросов о его происхождении, применении и свойствах.

В своей работе я хочу разобраться во всем этом и рассказать в дальнейшем об этом своим одноклассникам на одном из уроков или классном часе. Если дети будут владеть научно обоснованной информацией о свойствах крахмала, в том числе и о его воздействии на организм человека, то возникнет осмысленное отношение к процессу применения и употребления крахмала.

Актуальность исследования темы заключается в изучении влияния крахмала на организм. В ходе исследования хочу выяснить крахмал для человека полезен или вреден.

Для себя ставлю следующие цели и задачи:

1. Изучить информацию о крахмале.

2. Определить наличие крахмала в продуктах питания.

3. С помощью проведения опытов, изучить свойства крахмала

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ЧТО ТАКОЕ КРАХМАЛ?

Крахмал – это белый порошок, без яркого вкуса и без запаха. В отличие от муки, если его потереть между пальцами, будет издавать характерный скрип.

Крахмал для человека как полезен, так и вреден.

С одной стороны, крахмал повышает общий иммунитет и защитные свойства организма, помогает ему в борьбе с различными инфекциями, воспалениями и т. д, а также участвует в создании мышечных волокон.

В крахмале содержатся витамины группы В, А и Е. Кукурузный крахмал богат кальцием, калием, магнием, натрием, фосфором, а в картофельном, кроме того, много селена, железа, марганца, меди и цинка.

Согласно ряду исследований, крахмал способствует нормализации уровня холестерина в крови. Также употребление крахмала помогает выводу жидкости из организма и снижению давления (за это скажем спасибо калию). Витамины группы В необходимы для регуляции обменных процессов в организме, а также для стабильной работы нервной системы.

Крахмал полезен и для ЖКТ — он обладает обволакивающими свойствами, а также дает полезную пищу микрофлоре кишечника, которая отвечает за иммунитет. Помимо этого, некоторые ученые отмечают, что крахмал может служить для профилактики некоторых видов рака, в частности, рака толстой и прямой кишки. Впрочем, на этот счет есть и противоположное мнение.

Крахмал полезен не только при приеме внутрь — он может быть очень эффективен при лечении акне. Маски с крахмалом снижают активность сальных желез и снимают воспаления.

Крахмал — это углевод. Высокоуглеводная пища провоцирует выброс инсулина, который повышает уровень сахара в крови, что отнюдь не полезно людям, страдающим диабетом.

Также стоит помнить о высокой калорийности крахмала и избегать его, если имеются проблемы с лишним весом. Несмотря на пользу крахмала для желудочно-кишечного тракта, употребление продукта в больших количествах способно навредить, вызвав запор. Если есть склонность к этому расстройству, крахмала лучше избегать. Также в больших количествах крахмал может вызвать вздутие живота.

Ряд исследований подтверждает, что чрезмерное употребление крахмала препятствует усвоению йода, что, в свою очередь, может вызвать проблемы в работе щитовидной железы. К симптомам недостатка йода, в частности, относятся повышенная утомляемость и раздражительность.

Не стоит забывать и об индивидуальной непереносимости и аллергиях. Крахмал, как и любой другой продукт, не является абсолютно безопасным.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРАХМАЛА

ПОЛУЧЕНИЕ КРАХМАЛА

В пищевой промышленности крахмал получают из картофеля и кукурузы. Клубни картофеля содержат в среднем 18,2% крахмала, зёрна кукурузы — 59,9% (есть сорта с содержанием крахмала до 70 %), и технологии получения картофельного и кукурузного крахмала отличаются.

При изготовлении картофельного крахмала клубни моют и измельчают. При измельчении клетки клубней картофеля разрушаются и крахмальные зёрна выходят из них наружу. Получившаяся смесь — «картофельная кашка» — содержит «свободный крахмал» (освобождённый из клеток растения), мезгу (разрушенные клетки растения), «связанный крахмал» (оставшийся в клетках) и клеточный сок (сок содержит тирозин, безазотистые органические вещества, сахара и минеральные вещества — всего 3,5–5 % сухой массы). Клеточный сок максимально быстро удаляют из «картофельной кашки» центрифугированием — чем меньше будет полифенолоксидаза окислять кислородом воздуха тирозин из клеточного сока, тем более качественным будет продукт. Затем из отжатой «картофельной кашки» вымывают крахмал — образуется крахмальная суспензия, которую называют «крахмальное молоко». Крахмальное молоко отделяют от мезги и рафинируют, затем многократно промывают водой — получается сырой крахмал с содержанием воды 40–52 %. Сырой крахмал обезвоживают и получают готовый продукт — сухой крахмал.

Чтобы извлечь крахмал из кукурузы, зерно предварительно вымачивают в 0,2 % растворе сернистой кислоты при температуре 48–50 °C в течение 48–50 часов. Под воздействием кислоты в зёрнах нейтрализуются ферменты, зёрна разбухают и 2/3 растворимых веществ переходят в раствор. Замоченное зерно дробят, в результате из зёрен освобождается 90–97 % зародыша (это сырьё для получения кукурузного масла), эти зародыши отделяют от «кукурузной кашки», затем отделяют от неё остатки клетчатки и выделяют свободный крахмал и глютен. Очищенный кукурузный крахмал обезвоживают до 13 % влажности.

ПРИМЕНЕНИЕ КРАХМАЛА

Крахмал как пищевая добавка используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, заправок и соусов. Широко известными блюдами, содержащими крахмал, можно назвать: хлеб, блины, лапшу, макароны, каши, кисели и различные лепёшки, в том числе тортильи.

Крахмал является наиболее распространённым углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания. Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза; различные корнеплоды и клубни, в том числе картофель.

В мире наибольшее применение крахмал нашёл в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве наполнителя. В текстильной промышленности — для обработки тканей. Кроме того, крахмал входит в состав большинства колбас, майонеза, кетчупа и других продуктов.

Модифицированный крахмал является основным компонентом клея для обоев.

В фармацевтической промышленности крахмал применяется в качестве наполнителя таблетированных форм лекарственных препаратов, некоторых лекарственных капсул, декстраны (декстрины) используются для приготовления ряда инфузионных растворов для внутривенных вливаний.

ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыт 1. Крахмал в продуктах

Цель: выявить наличие крахмала в продуктах.

Мне понадобилось: йод, пищевые продукты (лимон, хлеб, картофель, яблоко, молоко, вода, крахмал).

Исследование: Капнула йод на маленький кусочек хлеба, картофеля, лимона, яблока.

Вывод: йод изменил свой цвет на хлебе, картофеле, значит, в этих продуктах присутствует крахмал. А вот на яблоке и лимоне цвет йода не изменился, значит, крахмала нет.

Опыт 2. Крахмал и йод.

Цель: проверить присутствие крахмала при помощи йода.

Мне понадобилось: миска с водой, миска с молоком, йод и крахмал.

Исследование: Капнула по капельке йода в молоко и воду. Молоко и вода окрасились в оранжевый цвет. Однако, добавив в жидкости крахмал, они окрасились в синий цвет.

Вывод: можно проверить присутствие крахмала одной каплей раствора йода. В натуральных молочных продуктах крахмала быть не должно. Но некоторые производители, для того чтобы сделать продукт более густым, добавляют крахмал или муку.

Опыт 3. Неньютоновская жидкость

Цель: узнать, что образуют вода и крахмал.

Мне понадобилось: 2 части кукурузного крахмала, 1 часть воды.

Исследование: Смешала крахмал и воду. Медленно опустил в полученную жидкость пальцы. Жидкость легко обволакивает пальцы и стекает с них.

Ударила по ней кулаком, поверхность жидкости превратилась в упругую массу. Так же, если начать быстро лепить, она остается в руках, стоит замедлится, она сразу стекает.

Такие жидкости называются неньютоновскими, они как будто нарушают законы физики: они легко текут и ведут себя как типичная жидкость, если прикладывать силу медленно. Но попробуйте быстро размешать такую жидкость ложкой или ударить по ее поверхности — и она мгновенно загустеет.

Вывод: вода с крахмалом ведет себя не так, как обычная жидкость. Если на нее воздействовать силой, т.е. бить, сжимать, давить - она становится твердой, благодаря чему по ней можно даже бегать.

Опыт 4. Нагревание крахмала с водой или клейстер

Цель: нагреть крахмал с водой и посмотреть что получится.

Мне понадобилось: кастрюля, вода, крахмал, огонь.

Исследование: смешала крахмал с водой по инструкции и помешивая его нагрела на огне под присмотром мамы.

Инструкция:

1. Разведите 0,5 кг крахмала в 0,5 л холодной воды.

2. Вскипятите в кастрюле 4 л воды и выключите огонь.

3. Интенсивно размешивая воду, влейте струйкой раствор.

Вывод: вода с крахмалом при нагревании густеет образуя клейкую массу.

Клейстером называют киселеобразную массу, которая обладает свойствами клея. Ее получают путем варения крахмала в воде. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследования было выявлено, что крахмал для человека как полезен, так и вреден. С одной стороны, крахмал повышает общий иммунитет и защитные свойства организма, помогает ему в борьбе с различными болезнями. С другой стороны, крахмал — это углевод, который повышает уровень сахара в крови. Это вредно людям, страдающим диабетом и лишним весом. Чрезмерное употребление крахмала препятствует усвоению йода.

Эта работа помогла мне узнать много нового о свойствах крахмала, о его полезном и разнообразном применении. Я бы хотела поделиться своими наблюдениями и знаниями с другими. Потому что, если дети будут владеть научно обоснованной информацией о применении крахмала в жизни и быту, то будут осмысленно относиться к процессу его применения и употребления. Я желаю продолжить свои наблюдения, много еще неизведанного осталось за пределами этой работы.

Практическая значимость моего проекта заключается в том, что о результатах исследования можно рассказать на уроках окружающего мира, конференции или классном часе. Познакомить одноклассников с технологией опытов по обнаружению крахмала в продуктах питания. Предложить памятки по использованию крахмала в домашних условиях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

2. Интернет-ресурсы: https://ru.wikipedia.org

3. Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.

4. Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.

5. Скурихин И. М. Все о пище с точки зрения химика: справ. изд-е / И. М. Скурихин, А. П. Нечаев. — М. : Высшая школа, 1991.

6. Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.