XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Натуральные и синтетические сахарозаменители как полноценная альтернатива сахару

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Русакова Д.Е. 1

---

1МАОУ "СОШ№135"

Каптелина И.А. 1

---

1МАОУ "СОШ №135"

Работа в формате PDF

575.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность

Злоупотребление сладким- частая проблема людей всех возрастов. На всех праздничных застольях есть вкусные конфетки в красочных упаковках, родители поощряют детей сладким, при этом создавая у них ассоциацию: сладость-счастье. Именно по этой причине мы постоянно заедаем какой-нибудь стресс на работе, в общении сладким. Углеводы находятся во многих продуктах и дают быстрый прилив энергии и сил, поэтому при перекусах «на бегу» мы всегда их употребляем. В таких перекусах очень большое содержание «быстрых» углеводов, которые быстро и легко расщепляются и также быстро дают энергию, создавая у нас ощущение, что мы съели что-то питательное, что дало нам так много энергии. На самом же деле этой энергии хватит нам ненадолго и совсем скоро мы почувствуем снова упадок сил и еще раз перекусим что-нибудь, также содержащее много «быстрых» углеводов. Такой цикл может продолжаться много раз, что и ведет к переизбытку углеводов в нашем рационе.

Чрезмерное употребление углеводов ведет к проблемам с лишним весом (ожирению), сахарному диабету 2 типа. Так как углеводы находятся почти в любой пище в наше время много людей страдают от вышесказанных заболеваний тогда диетологи в рационе этих людей заменяют легкоусвояемые углеводы на низкокалорийные или вообще некалорийные сахарозаменители разных видов.

Цель: выяснить являются ли сахарозаменители альтернативой сахару по качественным и вкусовым характеристикам

Гипотеза: сахарозаменители являются полноценной альтернативой по вкусовым и качественным свойствам сахару

Предмет изучения: сахарозаменители естественные: эритрит, синтетические: цикламат натрия.

Объект изучения: вкусовые и качественные свойства сахарозаменителей

Задачи:

1. Выяснить историю происхождения сахарозаменителей

2. Изучить какие существуют виды сахарозаменителей и определить их достоинства и недостатки.

3. Определить влияние сахарозаменителей на организм.

4. Выяснить качественные и вкусовые свойства разных сахарозаменителей.

5. Выяснить распространение сахарозаменителей.

6. Сравнить вкусовые и качественные свойства сахарозаменителей и сахаров.

7. Определить являются ли сахарозаменители полноценной альтернативой сахару.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 История сахарозаменителей.

Сахарозаменители- это химические соединения, используемые человеком для придачи сладкого вкуса еде.

Технология производства сахара очень сложна, а потребность в сладкой еде была у людей всех эпох. По этой причине люди искали различные способы чтобы подсластить свою еду. Сначала это были соки различных овощей, фруктов, ягод, бобовых культур. А затем, с развитием химии начали пробовать синтезировать различные вещества, которые используются и сейчас, чтобы сделать еду слаще.

1. 1. 1. История натуральных сахарозаменителей.

История натуральных сахарозаменителей берет свое начало из античности. Их производили из сырья, имеющего сладкий привкус, например, мед, который использовался еще в древней Греции. В Азии делали различные сиропы, например, из коричневого риса, бобов, похожих на какао. В Северной Америке научились делать кленовый сироп, патоку из кукурузы. Стевия- популярное растение, из которого производят сахарозаменители. Напитки из этого кустарника первыми начали изготавливать индейцы в Парагвае и Перу.

Один из самых популярных сахарозаменителей- фруктозу обнаружил ходе исследования брожения сахара Августин-Пьер Дюбрунфо в 1847 году (заметил некий вид сахара с отличным углом вращения от аналогичной глюкозы)

Эритрит (C₄H₁₀O₄) (приложение 1 рисунок 1) - натуральный сахарозаменитель, открытый шотландцем Джоном Стенхаусом в 1848 году, однако выделили его лишь в 1850. И только в 1990-х он начал продаваться в Японии как «сахарный спирт».

Немецкий химик Фишер открыл Ксилит (C₅H₁₂O₅) (приложение 1рисунок 2) в 1891 году, но потом его открыли заново во время Второй Мировой войны. В 1961 году впервые была разработана технология производства, а затем и организовано его промышленное производство

1.1.2. История синтетических сахарозаменителей.

Однако история синтетических сахарозаменителей началась гораздо позже, только в 19 веке. Тогда в 1879 году химик Константин Фальберг открыл сахарин во время эксперимента с сульфамоилбензойной кислотой C7H7NO4S (приложение 1 рисунок 3). В начале 20 столетия сахарин стал популярен во всем мире, из-за дефицита сахара после военных действий, но сейчас сахарин разрешен не везде (например, в Канаде запрещен даже его ввоз).

В 20 веке изобрели цикламат натрия (C₆H₁₂NNaO₃S) (приложение 1 рисунок 4)- натриево-калиевая соль цикламовой кислоты, но сначала данный сахарозаменитель считался ядом, (так как подозревали что он вызывает почечную недостаточность) и разрешили использовать его относительно недавно в 1958 году американской организацией FDA (Food and Drug Administration) (управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов)

Еще один популярный сахарозаменитель-сорбит был открыт французским химиком Боссингаултом при исследовании ягод рябины, в результате исследований он обнаружил его и в других ягодах и фруктах, а также в листьях высших и низших растений. Несмотря на его натуральное происхождение его считают синтетическим сахарозаменителем, так как в промышленности его получают путем восстановления глюкозы и получают шестиатомный спирт C₆H₁₄O₆ (приложение 1, рисунок 5).

1.2Виды сахарозаменителей.

Все сахарозаменители делят на 2 категории: синтетические и натуральные. Натуральные сахарозаменители получают из различных органов растений таких как плоды, кора деревьев, а синтетические получают путем химического синтеза

1.2.1. Натуральные сахарозаменители.

К натуральным сахарозаменителям относят: мед, эритрит, ксилит. Все эти сахарозаменители мы получаем от различных растений, или же от животных. Они отличаются от сахара большей сладостью,меньшей калорийностью и меньшим влиянием на уровень глюкозы и инсулина.

Самый известный нам сахарозаменитель-это мёд. Мед мы получаем от пчёл, которые собирают нектар с растений, во рту у них происходит расщепление нектара под действием ферментов, изменяющих химический состав, когда пчела прилетает в улей, она передает свои полученные продукты реакции в рот рабочим пчёлам, которые разбивают их на более простые соединения, богатые фруктозой и глюкозой, нектар перерабатывают до тех пор, пока его влажность не понизится с 70% до 20%, таким образом, нектар превращается в мёд, который помещают в соты. Когда 80% влаги испарилось пчёлы запечатывают соты секретом, которая превращается в пчелиный воск и затвердевает. Таким образом, мёд- это сахарозаменитель, который состоит из натуральных веществ и богат различными витаминами (B, Е, С, К).

Фруктоза – самый распространенный сахарозаменитель. Это моносахарид, изомер глюкозы. Она в 1,7 раз слаще сахара. Содержится в фруктах и овощях, употребляемых нами ежедневно. Раньше она использовалась в производстве прохладительных напитков вместо сазхара, но последние исслндования показали, что нет обоснования этому замещению. Всасывается фруктоза намного медленнее глюкозы, но в отличие от нее она перерабатывается в печени, где может превращаться в пировиноградную кислоту (C3H4O3), которая превращается в триглицериды (жиры), их избыток вызывает неалькогольную жировую болезнь печени, или эти жиры могут попадать в кровь и потом поглащаться жировыми клетками вызывая накопления избыточной массы. Также побочным продуктом преобразований глюкозы является мочевая кислота, уровень которой значительно увеличиваетяс при избыточном потреблении фруктозы, это может способствовать возникновению заболеваний почек. Поэтому, несмотря на то, что фруктоза не вызывает повышение инсулина в крови ее необходимо разумно вводить в свой рацион.

Следующий вид сахарозаменителя- эритрит. Он находится в составе почти каждого продающегося сейчас сахарозаменителя. Он содержится в фруктах, ягодах, грибах и даже в жидкостях организма человека: в плазме, околоплодной жидкости, в ткани хрусталика глаза. Его калорийность в некоторых странах считают равной 0 (Япония, Европейский Союз), однако в соответствие с требованиями Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA)его энергетическая ценность составляет 0,2 калории на грамм, что на 95% ниже, чем у всех сахаров.

Еще один популярный вид натурального сахарозаменителя-это ксилит. Ксилит получают из березовой древесины, шелухи миндаля, кукурузных початков. Его калорийность равняется 2,43 килокалорий на грамм, что очень близко к калорийности сахара (3,8 килокалорий на грамм), по сладости он близок к обычной сахарозе. (Аникеева «Ксилит и его производные»). Организм человека также вырабатывает 5-15 грамм ксилита ву ходе расщепления углеводов, соответственно он является абсолютно естественным для организма, не оказывает значительного влияния на уровень глюкозы и инсулина в крови. Продукты, при производстве которых использовался ксилит, не плесневеют.

1.2.2. Синтетические сахарозаменители.

Самыми известными сахарозаменителями являются цикламат натрия и сукралоза. Их получают только путём химического синтеза, что и не позволяет их отнести к натуральным.

Цикламат натрия - химическое вещество, синтетического происхождения, имеющее сладкий вкус. Получают его путем взаимодействия циклогексиламина с сульфаминовой кислотой. Он слаще обычного сахара в 30-50 раз, является бескалорийным сахарозаменителем.

Сукралоза- сахарозаменитель, который синтезируется путём селективного хлорирования сахарозы, в результате которого 3 гидроксильные группы заменяются на хлор. Он в 600 раз слаще сахара, при этом также некалориен, как и цикламат, однако она не усваивается в организме и выводится в практически неизменном виде.

Сахарин- синтетический сахарозаменитель, обладающий высокой сладостью (в 400-500 раз слаще сахара), не подвергается расщеплению в организме. Он воздействует на бактерии, повреждая их клеточную стенку.

1.3.Влияние сахарозаменителей на организм человека.

Сахарозаменители в нашей жизни используются повсеместно, независимо употребляем ли мы их намеренно или нет, поэтому необходимо знать противопоказания к их применению, а также их побочные эффекты при передозировке.

1. 3. 1. Сахарозаменители и различные заболевания.

Ожирение- заболевание, характеризующееся скоплением жировой ткани на в организме. Данная жировая ткань усложняет жизнедеятельность, человеку становится тяжело ходить, дышать и так далее. У человека проявляются такие симптомы как частая отдышка гипертония (повышенное давление) ломкость костей и проблемы с суставами. Поэтому это заболевание очень опасное и требует соблюдения особой диеты, она обязательно должна быть низкокалорийной. Но людям все равно хочется сладкого, поэтому при заболеваниях такого типа люди могут употреблять сахарозаменители, так как они низкокалорийные (натуральные) или вообще некалорийны (синтетические), но при этом они придают сладкий вкус пище.

Сахарный диабет -группа обменный заболеваний, характеризующаяся гипергликемией, вследствие нарушения выделения или эффективности инсулина. Вне зависимости от типа сахарного диабета, человеку необходимо придерживаться особой диеты, придерживаясь которой, не будет резких скачков глюкозы в крови, или не будет необходима срочная инъекция инсулина. Дело в том, что у людей с сахарным диабетом первого типа, происходит нарушение в секреции инсулина, поэтому им надо постоянно вводить себе инсулин самостоятельно. У людей с сахарным диабетом второго типа нарушено узнавание клетками сосудов глюкозы, а повышенное ее содержание приводит к разрушению стенок сосудов, поэтому людям с такими заболеваниями необходимо постоянно придерживаться гипогликемической диеты.

Данной диеты легко придерживаться с помощью сахарозаменителей, так как они имеют низкий гликемический и инсулиновый индексы- показатели, отражающие влияние продуктов питания на концентрацию глюкозы в крови и выработку инсулина соответственно.

Развитие кариеса. Употребление сахарозаменителей действительно уменьшают риск развития кариеса, так как не расщепляются под действием ферментов слюны в полости рта. А некоторые сахарозаменители такие как ксилит и эритрит оказывают профилактическое действие. Ксилит стимулирует выработку слюны, что помогает защитить эмаль, а также помогает уменьшить количество болезнетворных бактерии в полости рта. Эритрит замедляет образование налета и также не позволяет числу бактерий в полости рта возрастать

1.3.2. Влияние натуральных сахарозаменителей.

Самый известный сахарозаменитель- мед, натуральный, польза которого всем известна. Он обладает бактерицидными свойствами, способствует укреплению иммунитета, способствует лучшему пищеварению, активизируя слюнные железы, обладает мочегонным эффектом, укрепляет нервную систему, стабилизирует работу сердца и сосудов. Но также употребление меда может привести и негативным последствиям, например, при нагревании меда образуется вещество, которое увеличивает риск развития онкологии в ЖКТ, повышается риск развития кариеса, увеличивается уровень глюкозы в крови, оказывает негативное влияние на поджелудочную железу, если съесть его натощак.

Эритрит (норма не более 45г в сутки) натуральный сахарозаменитель, который во всем мире считается «золотым стандартом» сахарозаменителя без противопоказаний к применению, он помогает людям похудеть, не вызывает кариес, способствует снижению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Однако есть у этого идеального сахарозаменителя один недостаток: он доходит до толстой кишки и в неизменном виде и только в ней подвергается расщеплению, именно это может привести к вздутию живота.

Ксилит (норма не более 50г в сутки), сахарозаменитель, получаемый из кукурузы, хлопка, берёзовой коры. Данный сахарозаменитель также, как и эритрит не имеет побочных эффектов и противопоказаний, так как применяется уже на протяжении 50 лет, поэтому все его свойства изучены. Он подавляет рост бактерий, стимулирует слюноотделение и повышает защитную функцию слюны, способствует похудению.

Фруктоза (норма не более 20-50 г в сутки). При соблюдении необходимой нормы не будет негативно влиять на организм, для подсчета потребляемой фруктозы необходимо помнить о «скрытой фруктозе», находящейся в хлебе, йогуртах, полуфабрикатах. При несоблюдении норм, несмотря на то, что не влияет на выработку инсулина, может приводить к таким неблагоприятным последствиям как: неалькогольная жировая болезнь печени, подагра, болезни почек, ожирение.

1.3.3. Влияние синтетических сахарозаменителей.

Цикламат натрия (норма не более 0,8 г в сутки) - синтетический сахарозаменитель, который запрещают продавать во многих странах, так как есть теория, что он вызывает почечную недостаточность, из-за этого он запрещен в сша и некоторых странах европы, но на территории Российской Федерации он продолжает продаваться, так как никаких последствий его употребления не ьбыло обнаружено, а также его не советуют употреблять в период лактации, беременности, людям с артериальной гипертензией.

Следующий сахарозаменитель, который необходимо рассмотреть-это сукралоза (норма не более 5 мг/кг в сутки). Данный сахарозаменитель, тоже является синтетическим, с этим связано и множество побочных эффектов, которые вызываются чрезмерным употреблением сукралозы: повышение риска развития сахарного диабета, вызывает такое заболевание как «дырявый кишечник», потому что не усваивается организмом, а при нагревании вообще может выделять токсичные вещества, которые повышают риск развития опухолей.

Различные сахарозаменители оказывают на человека различное влияние, побочные эффекты от натуральных сахарозаменителей гораздо меньше, чем у синтетических, так как вторые чаще всего не усваиваются организмом. Однако при достижении определённой сладости легче перебрать норму натуральными сахарозаменителями, так как те, обладают меньшим коэффициентом сладости, а с синтетическими наоборот, они очень сладкие и норму с ними перебрать очень сложно.

(https://www.omet-endojournals.ru/jour/article/view/13020?locale=ru_RU)

(https://www.59fbuz.ru/press-center/news/podslastiteli-i-sakharozameniteli/?ysclid=m3qkgr2u2a758990418)

1.4. Распространение сахарозаменителей.

Сахарозаменители очень популярны в наше время, но при этом не все сахарозаменители используются людьми повсеместно.

1.4.1. Распространение натуральных сахарозаменителей.

Мы знаем множество натуральных сахарозаменителей таких как мёд, фруктоза, эритрит, ксилит. Самыми распространёнными из них естественно являются мёд и фруктоза. Всегда чтобы не пить чай с обычным сахаром мы вместо него добавляем в чай мёд. Или, когда хотим что-то сладкое, но понимаем, что шоколад, мармелад содержат большое количество калорий, мы съедаем сладкое яблоко, содержащее фруктозу. Но иногда люди и покупают сахарозаменители, тогда их выбор падает на 2 самых популярных из них: ксилит и эритрит.

1.4.2. Распространение синтетических сахарозаменителей.

Синтетические сахарозаменители гораздо популярнее, чем натуральные, так как они намного дешевле и намного слаще обычного сахара и сахарозаменителей. Но, покупая их, не надо забывать про их негативное влияние на организм человека, нельзя забывать и то, что в организме человека они никак не усваиваются.

Синтетические сахарозаменители пользуются высоким спросом среди людей, желающих заменить в своем рационе сахар на менее калорийную альтернативу (приложение 1 рисунок 9)

(https://www.gminsights.com/ru/industry-analysis/sugar-substitutes-market)

1.4.3. Распространение сахарозаменителей в магазинах и на маркетплейсах.

В каждом продуктовом магазине мы можем найти сахар, он продаётся везде, и почти в каждом магазине можно найти разные виды сахаров: белый, тростниковый, сахарный песок и рафинад. А вот сахарозаменители можно найти далеко не в каждом магазине, соответственно не в каждом магазине продаются все виды сахарозаменителей.

Рассматривая упаковки найденных мной сахарозаменителей на первых позициях стоят сахарозаменители: цикламат натрия или эритрит. А уже далее, то есть в меньшей концентрации, как добавочный ингредиент используются ксилит, сукралоза, стевия.

На маркетплейсах можно проследить похожую тенденцию, когда вносишь в поисковую строку название какого-либо сахарозаменителя, для эритрита и цикламата предлагают очень много вариантов упаковки, фасовки, от разных продавцов для этих видов сахарозаменителей. А когда ищешь товары по другим сахарозаменителям (сукралоза, ксилит), выходит намного меньше товаров, да и эти они в своем составе содержат сукралозу и ксилит не на первых позициях.

Из этого можно сделать вывод, что самыми распространёнными сахарозаменителями являются именно цикламат натрия и эритрит, так как именно они стоят на первых позициях в составе на упаковках, соответственно используя именно эти сахарозаменители мы будем проводить дальнейшие исследования.

1.5. Сравнение вкусовых и качественных свойств натуральных и синтетических сахарозаменителей. (таблица 1)

(https://citilab.ru/articles/sugar/ )

Существует множество видов сахарозаменителей, но в основу сравнения я возьму самые распространенные: фруктоза, эритрит, ксилит, сукралоза и цикламат. Критерии сравнения: натуральность, происхождение и коэффициент сладости, гликемический и инсулиновый индекс.

Как мы уже выяснили ранее по натуральности существует синтетические и натуральные. К натуральным, из выбранных нами сахарозаменителей относятся фруктоза, ксилит и эритрит, а к синтетическим сукралоза и цикламат. Исходя из этого, сахарозаменители различаются и по их происхождению, синтетические получают химическим синтезом, а натуральные- промышленным путем добывают из каких-либо плодов, ягод. Фруктоза содержится почти во всех овощах фруктах, ягодах и во всем, что из них производится (варенье, джем). Ксилит содержится в кукурузе, березовой коре, хлопке, а эритрит – в водорослях, лишайниках, дынях, грушах, в некоторых орехах (фисташки), клубнике, арбузах, грибах. Синтетические сахарозаменители, такие как сукралоза получают сульфированием циклогексиламина, с помощью сульфаминовой кислоты. Цикламат натрия получают сложным путем. Для начала сульфируют циклогексиламин, после полученный продукт (цикламовая кислота и ее аминосоль) обрабатывается двумя способами: обработка гидроксидом бария с добавлением серной кислоты, или добавление чистой натриевой соли после охлаждение и фильтрация данной соли.

Следующим критерием является коэффициент сладости. Эталоном считают коэффициент равный 1, он принадлежит сахарозе. Данный пункт определяют таким образом: высчитывают какая доля растворенного сахарозаменителя совпадает по сладости с сахаром, то есть находится соотношение между сахаром и такого же по сладости, но другого по весу сахарозаменителем. Измеряется он в единицах SES (Sweetness Equivalency of Saccharose- эквивалент младости по сахарозе). Если необходимо узнать количество подсластителя для замены сахара, то необходимый вес сахара разделяем на индекс SES. Таким образом у ксилита коэффициент сладости равен 1,0, у эритрита 0,7, у сукралозы 600, у цикламата 50.

Гликемический индекс- показатель, который отражает как быстро продукты питания повышает уровень глюкозы в крови. Высокие значения гликемического индекса (70 и более) вызывают резкий скачок уровня сахара в крови, и не дают долгого насыщения, так как не идет выработка гормона, который отвечает за насыщение. Средние значения (40-69) умеренный скачок сахара и низкий (менее 39) эти продукты либо дают медленный скачок уровня сахара либо на него вообще никак е влияют. Из ходя из анализа, можно понять что сахар вызывает скачок глюкозы в крови, несмотря на то, что он со средним значением гликемического индекса, скачок довольно резкий, так как ее значение очень близко к границе с высоким. Все сахарозаменители же относятся к группе с низкими значениями, что позволяет людям с проблемами с лишним весом или диабетом их употреблять.

Инсулиновый индекс- показатель, отражающий влияние продукта на выработку инсулина. Также как и гликемического индекса он имеет свою ранжировку: низкий (30 и ниже), средний (31-80), высокий (81 и выше). Данный индекс разниться с гликемическим, так как на выброс инсулина влияют не только углеводы, как на гликемический, но и жиры с белками. Никакой из проанализированный нами продуктов не вызывает резких скачков инсулина. Но можно выделить синтетические сахарозаменители который не вызываю в принципе скачков инсулина, так как они восе не усваиваются организмом и выводятся в неизменном виде.

Таблица 1. Сравнительная таблица синтетических и натуральных сахарозаменителей.

Глава 2. Практическая часть.

2.1. Анализ качественных свойств сахарозаменителей.

Для анализа возьмем 2 самых распространенных сахарозаменителя: эритрит (натуральный сахарозаменитель), цикламат натрия (синтетический сахарозаменитель). Проведем над ними и над сахаром качественные реакции.

Для начала нам необходимо подготовить растворы этих веществ, зная их коэффициент сладости. Объём воды для всех случаев возьмем равным 15 мл. растворим 4 г сахара в данном количестве воды, тогда зная коэффициент сладости эритрита (0,7) растворим его в тех же 15 мл воды, но уже 2,8 грамма (1 грамм заменяет 0,7 грамм сахара), а цикламата возьмём 0,1 г (100 г сахара=2,5г цикламата натрия).

Сделав раствор данных веществ, можно увидеть, что раствор с сахаром мутный, а с эритритом и цикламатом прозрачный, также пока мы приготавливали раствор, мы заметили, что сахар и эритрит хорошо растворяется и в воде комнатной температуры, а вот цикламат растворился только в теплой воде. (приложение 2 рисунок 1)

Проведем качественную реакцию с гидроксидом меди (Ⅱ), в каждую пробирку с раствором зальём небольшое количество гидроксида. В растворе с сахаром мы наблюдаем полное окрашивание раствора в синий цвет, это происходит за счет образования комплексного соединения, сахарата меди (2) (приложение 1 рисунок 10), так как сахароза- углевод, являющийся многоатомным спиртом, в его состав входит глюкоза. (приложение 2 рисунок 2) Проводим такую же реакцию с эритритом: наблюдаем окрашивание раствора в темно-синий цвет, это также является качественной реакцией эритрита как многоатомного спирта (приложение 2 рисунок 3). Проведем такую же реакцию с цикламатом натрия, добавив в раствор гидроксид меди, мы не пронаблюдаем никаких изменений, в пробирке останется чёткая граница между раствором сахарозаменителя и гидроксидом, при чём гидроксид меди из-за более высокой плотности будет ниже раствора сахарозаменителя (приложение 2 рисунок 4).

Из проведенных экспериментов можно сделать вывод о схожей природе эритрита и сахарозы (в составе которой присутствует глюкоза), так как у них схожая реакция, что говорит о том, что они многоатомные спирты, а вот цикламат натрия не вступил в реакцию. Данный эксперимент доказал нам факт, что цикламат усваивается в нашем организме в очень ограниченном количестве, а в основном выводится почками в неизменном виде. Также мы доказали, что эритрит является многоатомным спиртом, который также не усваивается в организме, так как нет ферментов, которые могли бы расщепить их, поэтому они просто всасываются в толстой кишке и выводится вместе с мочой в почти неизменном виде. Однако цикламат остаётся более вредным веществом, та как в его молекуле присутствуют элементы, не органической природы, которые могут выделять вредные вещества (S, N, Na).

2.1.2. Анализ вкусовых свойств сахарозаменителей.

Для анализа возьмём те же 2 сахарозаменителя: цикламат натрия, эритрит. Сравнивать их вкусовые свойства будем на основе сахара.

Для начала также, как и в первом опыте приготовим растворы этих веществ. Объем воды для всех возьмем равным 50 мл. растворим в воде 4 г сахара, 2,8 грамма эритрита и цикламата 0,1 грамма (расчёты масс, в зависимости от коэффициента сладости приведены в главе 6).

Проведём эксперимент среди 15 людей разных возрастов: анализ показал примерно одинаковые результаты среди всех людей. Почти все сразу узнали сахар, так как его вкус мы знаем с детства. 4 человека перепутали цикламат с эритритом, аргументировав свою точку зрения неприятной горечью у эритрита (который назвали цикламатом), интересен тот факт, что таким образом ответили подростки, а вот люди старшего возраста, с небольшой долей подростков сразу распознали эти 2 сахарозаменителя, аргументировав это тем, что у цикламата есть приторная сладость и «химозное» послевкусие, а у эритрита, то есть натурального сахарозаменителя, такого послевкусия нет.

В выводе по этому эксперименту могу сказать, что сахар и сахарозаменители разные по вкусу и их с легкостью можно отличить друг от друга. Также и сами сахарозаменители различаются по вкусу, так как синтетические сахарозаменители имеют специфичное неприятное послевкусие.

Заключение.

В процессе изучения подобранного мною материала, а также в процессе проведения экспериментов над сахарозаменителями я опровергла поставленную мною в начале гипотезу, об утверждении, что сахарозаменители являются полноценной альтернативой сахару по вкусовым и качественным свойствам.

В моей работе были достигнуты все поставленные мною задачи. Я проследила историю возникновения сахарозаменителей, узнав, что они берут своё начало в далёком прошлом, а в некоторых регионах мира и в принципе не знали о существовании сахара и сладость еде придавали с помощью называемых сейчас сахарозаменителей. Я изучила виды сахарозаменителей и выяснила, что всего их подразделяют на 2 вида: синтетические (полученные путём химического синтеза) и натуральные (находящиеся в природе). С помощью дополнительных источников информации узнала о положительных и отрицательных эффектах от сахарозаменителей, и поняла, что для любого вида сахарозаменителя необходимо соблюдать суточную дозировку, однако от синтетических сахарозаменителей при передозировке менее приятный эффект, чем от передозировки натуральными сахарозаменителями. С помощью таблицы выявила основные характеристики основных сахарозаменителей, происхождение, вид, коэффициент сладости. Определила распространение сахарозаменителей, узнала, что из-за своей дешевизны синтетические сахарозаменители пользуются большим спросом, чем натуральные. Также узнала, что эритрит (натуральный) и цикламат (синтетический) - самые популярные сахарозаменители, ведь именно они стоят на первых позициях в составе сахарозаменителей. Следующим этапом провела эксперимент на качественные свойства сахарозаменителей, выяснила что в качественную реакцию с гидроксидом меди(Ⅱ) вступает сахар и натуральный сахарозаменитель эритрит, что говорит об их схожей природе, а вот цикламат в такую реакцию не вступает, из чего можно сделать вывод о том, что этот сахарозаменитель практически не усваивается в организме, этот сахарозаменитель является солью натрия, поэтому его нельзя людям, страдающим от почечных заболеваний. Провела еще один эксперимент, чтобы узнать, схожи ли сахарозаменители и сахар по вкусу, и выяснила, что сахар и сахарозаменитель кардинально отличаются по вкусу, так как все из опрошенных людей разузнали сахар, не задумываясь.

В заключении своей работы хочу сказать, поставленная мною в начале гипотеза, опровергнута, так как сахарозаменители отличаются от сахара и по вкусовым, и по качественным свойствам. Однако существуют различные заболевания, которые не рекомендуют употребление сахара, при таких заболеваниях лучше отдать своё предпочтение натуральным сахарозаменителям, так как они схожи по природе с обычным сахаром, не связаны с химическим синтезом, а также не имеют неприятного послевкусия и неприятных последствий от постоянного применения.

Приложение 1.

Рисунок 1. Структурная формула эритрита

Рисунок 2. Структурная формула ксилита

Рисунок 3. Структурная формула сульфамоилбензойной кислоты

Рисунок 4. Структурная формула цикламата натрия.

Рисунок 5. Структурная формула сорбита.

Рисунок 6. Структурная формула циклогексиламина

Рисунок 7. Структурная формула сульфаминовой кислоты.

Рисунок 8. Структурная формула сахарозы.

Рисунок 9. Статистика продажи сахарозаменителей на период 2021-2032 годы.

Приложение 2

Рисунок 1. Приготовленные растворы веществ (1-вода, 2-сахар, 3-эритрит, 4-цикламат натрия).

Рисунок 2. Реакция сахарозы со свежеприготовленным гидроксидом меди 2.

Рисунок 3. Реакция раствора эритрита со свежеприготовленным гидроксидом меди 2.

Рисунок 4. Реакция раствора цикламата натрия со свежеприготовленным гидроксидом меди 2.

Источники информации:

1. Аникеева «Ксилит и его производные».

2. Громова, Ребров «Сахарозаменители. Вопросы эффективности и безопасности применения».

3. Международная академия нутрициологии «сахарозаменители»

4. И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко, В.В. Фадеев «Эндокринология»

5. А.Н. Мартинчик, И.В. Маев, О.О. Янушев «Общая нутрициология»

Интернет ресурсы:

1. https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library_kids/nauchnoissledovatelskaya_rabota_po_teme_zamenitel_103700.html

2. https://www.gminsights.com/ru/industry-analysis/sugar-substitutes-market

3. https://www.59fbuz.ru/press-center/news/podslastiteli-i-sakharozameniteli/?ysclid=m3qkgr2u2a758990418

4. https://doctorslon.ru/company/articles/ksilit-sladkiy-pomoshchnik-v-borbe-s-kariesom/

5. https://mrdjemiuszero.com/article/vse-ob-eritrite-chto-eto-takoe-vred-polza-komu-mozhno/

6. https://www.katrenstyle.ru/pharmacy/saharozameniteli_kakpravilno_rekomendovat?ysclid=m3g12ut3r5204248096

7. https://www.cge48.ru/gigienicheskoe-vospitanie-i-obuchenie/informaciya-dlya-naseleniya/1358.htm?ysclid=m328neb8ve895384268

8. https://citilab.ru/articles/sugar/#:~:text=%D0%92%D1%81%D0%B5%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%B8%20%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%BE%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%82%D1%8C%20%D0%BD%D0%B0,%E2%80%94%20%D1%81%D1%83%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B7%D0%B0%2C%20%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BC%2C%20%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D1%82%2C%20%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%B4

9. https://stevia-stevioside.ru/istorija-saharozamenitelej/

10)https://www.omet-endojournals.ru/jour/article/view/13020?locale=ru_RU

11)https://rumedo.ru/post/insulinovyj_indeks_produktov__pomozhet_pohudet_i_ozdorovitsya_bystro_i_prosto_ch__2 12)https://svami.onetouch.ru/advices/needtoknow/glikemicheskiy-indek

13) http://76.rospotrebnadzor.ru/zdorovoe_pitanie/5125/

14)https://gastroe.ru/poleznaya-informatsya/blog/chto-luchshe-sahar-ili-fruktoza-9-mifov-o-sladkih-uglevodah/

15) https://www.chefmarket.ru/blog/saharozamenitel-vred-ili-polza/

16) https://moluch.ru/archive/467/102837

17) https://pobedaclinic.ru/voprosyi/obshhie-voprosyi-po-stomatologii/vliyanie-zamenitelej-saxara-