Влияние сладких газированных напитков на здоровье человека

XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Влияние сладких газированных напитков на здоровье человека

Зарукина С.И. 1
1Муниципальное казенное образовательное учреждение Марковская школа №1
Доржеева С.О. 1
1Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение марковская школа №1
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Более 73% россиян употребляют сладкую газированную воду. Каждый день я вижу, как ребята моего и более старшего возраста пьют колу, спрайт и другую газировку. Я задумалась, а правда ли что газировка такая вредная? Ведь ее пьют очень многие люди и на первый взгляд с ними все хорошо. Я захотела изучить этот вопрос, найти и проанализировать информацию о том, что такое сладкая газированная вода (газировка), из чего она состоит и как ее делают, информацию о том, как вода с пузырьками может повлиять на системы организма человека, статьи исследовательских центров и врачей, и провести интересный и, кстати, несложный эксперимент, который подтвердит или опровергнет пагубное влияние сладкой газировки на тело человека.

Проблема: действительно ли сладкие газированные напитки способны оказать негативное или даже разрушающее воздействие на здоровье человека и ухудшить работу систем организма?

Цель: изучить различные исследования, официальные стать и публикации о воздействии сладких газированных напитков на различные системы человеческого организма и с помощью эксперимента доказать, что сладкая газированная вода способна навредить человеческому организму.

Задачи:

- Изучить литературу по теоретическим вопросам темы исследования: история создания сладких газированных напитков, их состав и его влияние на организм человека;

- Провести опыты с газированными напитками;

- Сформулировать выводы по работе.

Гипотеза: Сладкая газированная вода способна оказать сильное негативное влияние на различные системы организма, в частности, способна разрушать эмаль зубов человека

Объект исследования: Сладкие газированные напитки

Предмет исследования: Разрушение эмали человеческих зубов под влиянием сладких газированных напитков

Методология исследования:

- Теоретический метод исследования;

- Эмпирический метод исследования;

- Экспериментальный метод исследования.

Сроки реализации: Октябрь 2025 г. - февраль 2026 г.

Октябрь – ноябрь 2025г.: поиск и изучение теоретического материала;

Декабрь 2025г. – середина января 2026г.: проведение эксперимента, видеосъемка эксперимента, монтаж;

Январь – февраль 2026г.: анкетирование, оформление и подготовка работы для участия в научно-практической конференции;

Февраля 2026г.: Представление готового исследования на научно-практической конференции

Ресурсы: Сладкие газированные напитки – 3 штуки, куриные яйца – 3 штуки, емкости – 3 штуки

Актуальность и степень изученности: несмотря на наличие большого объема исследований вреда сладких газированных напитков для организма человека, в нашей стране их употребляют свыше 70% населения, а среди учеников первых классов нашей школы – свыше 75%.

  1. Теоретическая часть

    1. История создания газированных напитков. Что такое газированные напитки. Их состав и свойства

Газированная вода (газировка) - прохладительный напиток из минеральной или ароматизированной сладкой воды, насыщенной углекислым газом.

По статистике, сладкую газировку время от времени пьют более 73% россиян. Это не самый большой показатель в мире, однако за несколько десятилетий в нашей стране он вырос почти на 30%. По данным социальных опросов, проводимых в нашей стране, среди девочек средний показатель употребления сладкой газированной воды составляет около четырех стаканов в неделю, среди мальчиков – около 5 стаканов.

Хотелось бы начать изучение появления сладкой газированной воды с истоков, а именно с упоминания природной минеральной воды. Газированная минеральная вода известна человечеству еще со времен Древнего Междуречья (Месопотамии). Люди того времени активно употребляли такую воду в пищу и в лечебных целях. Многие целители рекомендовали больным пить газированную минеральную воду. Если говорить о пользе газированной воды, то полезной является только минеральная вода. Она не содержит современных вредных добавок, а небольшое количество газа в ней способствует лучшему усвоению природных микроэлементов. В нашей стране существует множество санаториев, где даже с помощью природной минеральной воды лечат различные заболевания. Например, такой санаторий есть в поселке Аршан, который находится недалеко от г. Иркутск.

В конце XVIII века были предприняты попытки искусственно газировать воду, поскольку природная минеральная вода быстро выдыхалась при транспортировке и была многим не по карману. Некоторые химики и ученые добивались в этом вопросе успехов, но самый громкий коммерческий успех в создании и внедрении газировки на рынок принадлежит британскому химику Джозефу Пристли, который создал аппарат для производства газированной воды (сатуратор) в 1767 году (приложение 1). Промышленное производство газированной воды начал германский изобретатель и предприниматель Якоб Швепп с помощью специальной промышленной установки для производства газированной воды, которую он создал путем усовершенствования уже тогда изобретенного сатуратора. Воду с пузырьками стали дополнять различными вкусовыми добавками. Так появилась привычная для нас газировка. Со временем газированная вода обрела большую популярность в странах Европы и США. Интересно, что в Америке газированную воду называли «содовой». А все потому, что те самые пузырьки в ней производили с помощью соды. В Российской же империи бутилированная вода считалась «господским» напитком, не для всех, и называли ее «сельтерская (зельтерская) вода», по названию минеральной воды, изначально бравшейся из источника Нидерзельтерс (Niederselters). Одним из производителей минеральной воды был петербургский кондитер Иван Излер.

А вот знаменитую Coca-Cola в 1886 году создал американский аптекарь Джон Пембертон. Изначально, Coca-Cola была лекарством для лечения головной боли. А уже некоторое время позже стала одним из самых любимых и популярных газированных напитков в мире.

В России в настоящее время сладкая газированная вода производится по строгим стандартам и технологическим инструкциям, таким как Межгосударственный стандарт ГОСТ 28188-2014, Технологическая инструкция по производству напитков безалкогольных газированных на основе микроэмульсий СО2 – экстрактов ТИ 9185-227-00334600-2016 ФГБНУ ВНИИПБиВП от 16 мая 2016 г. Указанные документы содержат требования к производству сладких газированных напитков и критерии качества, а также предусматривают порядок их производства. Так, порядок производства сладкой газировки состоит из следующих этапов: тщательная подготовка воды, затем приготовление сахарного сиропа, далее – приготовление купажного сиропа, который в последствии для приготовления газировки смешивается с подготовленной водой и газируется – насыщается двуокисью углерода. Затем получившийся напиток пастеризуют и разливают в емкости для хранения и продажи.

Так из чего же состоит сладкая газированная вода?

Состав практически всех газированных напитков, которые имеются в открытой продажи для населения, схож. Основные компоненты – это вода и углекислый газ. Помимо этого в сладкую газированную воду добавляются различные компоненты (ингредиенты), таки как: сахар или подсластители; консерванты и пищевые кислоты, которые продлевают срок годности товара; красители, усилители вкуса и ароматизаторы; иногда кофеин.

Углекислый газ. В любой газированной воде есть углекислый газ. Считается, что вода с пузырьками помогает лучше справиться с жаждой, хорошо освежает. Сам по себе углекислый газ не несет большого вреда организму, однако его употребление может вызывать усиленное выделение желудочного сока, отрыжку, тем самым может быть спровоцировано появление таких заболеваний, как гастрит, гастродуоденит, язвенную болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки.

Сахар – это легкоусвояемый углевод. По рекомендуемой норме ВОЗ в день человеку положено употреблять не более 30 грамм сахара. При этом только в одном стакане сладкой газированной воды содержится до 6-7 чайных ложек сахара! И надо признать, что употребление газированной воды редко когда заканчивается одним стаканом. Как правило, мы покупаем бутылку в объеме минимум 0,5 литра, а то и больше. И существенно превышаем рекомендуемую норму потребления сахара.

Сахарозаменители (подсластители). Изучив составы различных брендов газированной воды, мы пришли к выводу, что в тех газировках, в которых нет сахара, в качестве подсластителя используется, как правило, Аспартам (Е951). Мировое научное сообщество до сих пор не может прийти к одному выводу относительно влияния данного искусственного заменителя на организм человека. Некоторые исследования подтверждают, что аспартам способствуют развитию раковых опухолей, другие же наоборот не видят прямой связи влияния данного вещества и возникновения рака. Доподлинно известно одно – при нагревании аспартам выделяет канцерогены, поэтому нельзя пить газированную воду, нагретую выше 30 градусов.

Кислоты и консерванты. При производстве лимонадов и сладких напитков обязательно используются кислоты. Обычно, это лимонная или ортофосфорная кислоты (Е330 и Е338 соответственно), которые нужны в составе сладких газированных напитков в качестве консервантов и усилителей вкуса.

Красители - вещества, с помощью которых сладкой газированной воде можно придать самый разный оттенок – от нежного природного, до кричащего «ядовитого», как правило в маркетинговых целях. Красители делятся на натуральные и искусственные. Наиболее распространенным из натуральных красителей является сахарный колер E-150 (жженый сахар). Однако, в силу того, что натуральные красители имеют высокую по сравнению с искусственными себестоимость, зачастую свой выбор производитель сладкой газированной воды останавливает именно на последних.

Ароматизаторы. Чтобы сладкий газированный напиток был не только привлекательного цвета, но и с ярким вкусом и запахом, используются пищевые ароматизаторы. В данный момент наибольшую популярность в использовании получили ароматизаторы, идентичные натуральным, которые производятся из бензоата натрия – полностью искусственного вещества.

Кофеин. Во многие сладкие газировки добавляют кофеин – энергетик, который не только возбуждает нервную систему, но и пагубно влияет на функционирование сердечно-сосудистой системы человеческого организма. Особенно много кофеина содержится в так называемых «энергетиках» - напитках, которые и взрослые и, к сожалению, дети употребляют с целью взбодриться.

    1. Негативное влияние газированных напитков на организм человека

В предыдущей главе мы узнали, какие именно вещества входят в состав сладких газированных напитков, узнали об их свойствах, а теперь рассмотрим, какие проблемы со здоровьем могут ждать человека, который любит и периодически пьет такие напитки.

Оказывается, «колючая водичка», без которой никак не могут жить дети и взрослые- серьезная угроза для здоровья человека.

Самый опасный ингредиент в составе сладких газированных вод – это, конечно, сахар и то количество, в котором он содержится в газировках. А это до 35 грамм на один стакан «шипучки»! Соответственно, даже употребив в день лишь один стакан сладкой газированной воды, мы превысим суточную норму употребления сахара человеком. При этом, в магазинах сладкая газированная вода не продается стаканами. Мы покупаем сразу бутылку объемом 0,5 литра или даже больше. И тем самым в несколько раз превышаем рекомендуемую суточную норму употребления сахара. Кроме того, опасен в составе газированных сладких вод не только сам сахар и его количество, но и то, что на активность его всасывания в кровь человека влияет наличие углекислого газа. Такой «коктейль» из огромного количества сахара и углекислоты моментально всасывается и вызывает мощный инсулиновый отклик организма. Если такие атаки на системы организма происходят регулярно, начинает страдать поджелудочная железа, повышается риск развития сахарного диабета, увеличивается масса тела (ожирение).

Раннее мы упоминали, что не каждый сладкий газированный напиток содержит в своем составе сахар. Бывают газировки и без сахара. Сладкий вкус ей придает заменитель сахара. И как правило - это аспартам (Е951). Длительный прием этого вещества может вызывать аллергические реакции, головную боли, проблемы со сном, нарушения в работе головного мозга, снижение остроты зрения. Кроме того, в качестве заменителей сахара в составе газировок используют ксилит (в виде добавки Е967) и сорбит (Е420), которые могут вызывать мочекаменную болезнь.

Кислоты, которые всегда содержаться в составе сладких газированных напитков (лимонная (Е330), яблочная (Е296), аскорбиновая (Е300) и ортофосфорная (Е338)), способствуют ломкости и хрупкости костей. А в сочетании с огромным количеством сахара кислота в составе газировки разрушает зубную эмаль, что становится причиной кариеса.

Так же в напитках велико и разнообразно содержание натуральных и искусственных красителей: тартразин Ф (Е102), индигокармин, ряд азокрасителей, ряд хинолиновых и триарилметиловых красителей, которые могут стать причиной сильной аллергической реакции, астмы, опухолей, а также кожных заболеваний.

Предлагаю обратиться к исследованиям влияния сладкой газированной воды последних лет.

Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе обнаружили, что ежедневное употребление газированных напитков более чем вдвое увеличивает риск рака кишечника. Обэтомсообщаетиздание Wales Оnline ввыпускеот 18.07.2024 года, названиестатьи «Two glasses of one drink doubles risk of bowel cancer, study shows».

Исследователи изучали эффект от безалкогольных сладких газированных напитков, а также спортивных и энергетических напитков. По данным ученых, при регулярном потреблении они увеличивают вероятность развития рака к 50 годам более чем в два раза. Причем если газированные напитки человек начинает пить в подростковом возрасте, то фактор риска увеличивается еще больше.

Исследование китайских и шведских медиков (2024 год) выявило, что на 20% чаще мерцательная аритмия развивается у любителей сладких газированных напитков. Риск выше с заменителями сахара, чем с природными подсластителями. Употребление более 8 напитков в неделю связано с повышением риска ишемического инсульта на 19% и повышением риска аневризмы брюшной аорты на 31%.

Исследованиями McGill University (Pop-Cola Erosion Study) и Системным обзором Inchingolo et al., (об исследования – 2023 год) установлено, что регулярное употребление газированных напитков разрушает эмаль и ведёт к чувствительности, кариесу и даже потере зубов. Особенно это опасно для детей и подростков. В данных исследованиях говорится, что при употребление сладких газированных напитков эмаль зубов перестает быть гладкой, а становится шероховатой, бактерии к такой эмали «липнут» сильнее, что способствует развитию кариеса.

Таким образом, можно сделать вывод, что чрезмерное употребление сладких газированных напитков негативно влияет на все системы организма человека.

  1. Практическая частЬ

    1. Эксперимент «Влияние воздействия газированных напитков на состояние яичной скорлупы»

С целью демонстрации влияния сладких газированных напитков на организм человека мною был выбран практический эксперимент с погружением куриного яйца в емкость со сладкой газированной водой.

Наглядность такого эксперимента определяется тем, что эмаль человеческого зуба и яичная скорлупа схожи по своему составу. Многие научные исследования доказали, что помимо одинакового природного цвета, яичная скорлупа птиц и эмаль зубов человека содержат схожие химические составы: карбонат кальция и фосфат кальция соответственно. Влияния различных химических элементов на них дают также схожий результат. Следовательно, такой практический эксперимент позволит продемонстрировать то, какие изменения могут произойти с зубами человека, который пьет сладкие газированные напитки.

Для эксперимента я подготовила:

  1. Напиток сильногазированный №1со вкусом барбариса (красный);

  2. Напиток сильногазированный №2 со вкусом киви-виноград (зеленый);

  3. Напиток сильногазированный №3 апельсин с витамином С (оранжевый);

  4. 3 белых сырых куриных яйца;

  5. 3 емкости

Начало эксперимента: мы погрузили яйца с чистой и целой (без трещин и дефектов) скорлупой в три емкости и залили в каждую из них газированные напитки. После наполнения емкостей газированной водой было видно, как пузырьки углекислого газа обволакивают яйцо, словно приклеиваясь к нему (приложение 2). Часть пузырьков выходило на поверхность.

Второй день эксперимента: яйца во всех трех емкостях находятся в «шубе» из пузырьков. С помощью ложки яйца были извлечены из всех трех емкостей. При визуальном осмотре наблюдается сильное поверхностное окрашивание скорлупы, а также появление на поверхности скорлупы тонкой пленки (приложение 3). На поверхности скорлупы яйца из емкости с напитком №2 со вкусом киви-виноград (зеленый) выступили белые крупинки по типу манной крупы (приложение 4). При проверке на прочность скорлупы изменений ее состояния не выявлено.

Третий, четвертый день эксперимента: яйца в емкости с желтой и красной газированной водой визуально не изменились. Поверхность скорлупы яйца в емкости с зеленой газированной водой продолжает покрываться белыми крупинками.

Нам удалось установить, что данные белые крупинки появились на поверхности скорлупы в результате обменной химической реакции - декальцинирования. При такой химической реакции карбонат кальция, содержащийся в скорлупе яйца, под воздействием кислоты (в нашем случае слабой лимонной кислоты) начинает разрушаться, выделяется углекислый газ и образуется бикарбонат кальция (растворимый осадок на поверхности яйца). Поверхность яйца в результате данной химической реакции становится пористой, губчатой (приложение 4).

Пятый день эксперимента: скорлупа куриного яйца из емкости с зеленой газированной водой стала мягкой при надавливании, треснула, содержимое яйца вытекло (приложение 6). На поверхности скорлупы куриного яйца из емкости с желтой газированной водой также стали появляться белые крапинки (бикарбонат кальция), то есть скорлупа, как и у яйца из зеленой газированной воды, начинает постепенно разрушаться. (приложение 7). Скорлупа яйца из емкости с красной газированной водой покрыта пузырьками углекислого газа, что свидетельствует о прохождении вышеописанной мной химической реакции декальцинирования. Следовательно, скорлупа данного яйца также будет разрушена спустя некоторое время.

На данном этапе эксперимент останавливаем. Доказано, что под воздействием сладкой газированной воды скорлупа куриного яйца разрушается, следовательно, и эмаль зубов человека под влиянием сладкой газированной воды также будет разрушаться.

Данный эксперимент был снят на видео, которое будет продемонстрировано при защите моей научно-практической работы.

    1. Результаты эксперимента. Выводы

В ходе проведения эксперимента с погружением куриных яиц в сладкую газированную воду было установлено, что сладкая газированная вода способна за сравнительно короткий промежуток времени оказать сильное негативное влияние на скорлупу куриного яйца, а равно и на эмаль человеческого зуба, поскольку яичная скорлупа и эмаль человеческого зуба схожи по составу и одинаково реагируют на воздействие различных веществ на них.

С первого же дня яичная скорлупа устойчиво окрасилась в цвет соответствующей газированной воды, а также началась реакция декальцинирование, о чем свидетельствовали пузырьки углекислого газа на поверхности скорлупы яиц. В результате указанной химической реакции выпал растворимый осадок – бикарбонат кальция (белые крупинки), а спустя несколько дней скорлупа яйца стала мягкой при надавливании и треснула, из яйца вытекло содержимое.

Данный простой и наглядный эксперимент продемонстрировал, какое сильное разрушающее влияние из-за своего опасного состава может иметь на организм человека сладкая газированная вода. В домашних условиях мы не имеем возможности провести эксперименты по влиянию сладкой газированной воды на другие системы человеческого организма, но существующие научные исследования, как более ранние, так и совсем недавние, также доказывают опасность употребления сладкой газированной воды.

2.3. Анкетирование. Опрос

У меня возник вопрос: сколько моих одноклассников и вообще первоклассников в моей школе пьют газированную воду? Поэтому, чтобы собрать статистику и понять актуальность освещаемой темы, мною совместно с моим научным руководителем был проведен опрос учащихся первых классов МКОУ «Марковская школа №1».

В результате данного опроса было установлено, что 85% учащихся первых классов периодически пьют сладкую газированную воду, при этом о вреде сладких газированных напитков знают лишь 50% из тех учеников, что пьют газированную воду. Остальные 50% данной информацией не владеют. Следовательно, освещение мною данной темы, может поспособствовать распространению среди учеников нашей школы информации о вреде употребления сладких газированных напитков, отказу некоторых из них от употребления газировки, и, как следствие, повышению общих показателей здоровья среди учеников (приложение 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данной исследовательской работы мною было изучено множество источников теоретический информации о том, как и когда была изобретена сладкая газированная вода, из каких компонентов она состоит и самое главное – какое влияние оказывает на организм человека ее употребление.

Я установила, что сладкая газированная вода в своем составе имеет компоненты, которые как по отдельности, так и в совокупности способны вызывать заболевания различных систем человеческого организма. А проведенный мною эксперимент помог продемонстрировать пагубное влияние сладких газированных напитков на зубы человека.

В ходе исследования была подтверждена гипотеза и выполнены все поставленные задачи.

В ходе опроса я выяснила, что подавляющее большинство первоклассников употребляют сладкую газированную воду, однако лишь половина из них знает о вреде сладких газированных напитков.

После того, как я узнала то, какой вред сладкая газированная вода может нанести организму человека, я подумала – а чем можно ее заменить, чтобы было вкусно, но при этом не вредно? И вместе со своими родителями я разработала рецепт вкусного домашнего лимонада. А чтобы как можно большее количество людей смогли узнать этот рецепт и отказаться от употребления сладкой газировки, я сняла видео с рецептом приготовления моего лимонада и опубликовала его на rutube.ru. Посмотреть мое видео, чтобы приготовить домашний лимонад, можно по ссылке: https://rutube.ru/video/cb389bf5f02cfb9fffe2c4ebbc068281/?r=wd (приложение 9).

В дальнейшем мне бы хотелось провести совместную работу по разработке информационных материалов о вреде употребления сладких газированных напитков (плакатов, брошюр и пр.) с детскими стоматологиями города Иркутска, в которых можно было бы разместить данную информацию для маленьких пациентов и их родителей, чтобы приходя к стоматологу, они могли с ней ознакомиться и, возможно, отказаться от употребления сладких газированных напитков ради здоровья своих зубов и всего организма в целом.

Список использованной литературы (источников)

  1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 28188-2014. [Электронный ресурс] URL: https://rosexperts.ru/wp-content/uploads/2025/03/GOST-28188-2014.pdf

  2. Технологическая инструкция по производству напитков безалкогольных газированных на основе микроэмульсий СО2-экстрактов ТИ 9185-227-00334600-2016. [Электронный ресурс] URL: https://www.biozevtika.ru/biozevtika-lemonades-technology-part1/

  3. Влияние сладких газированных напитков на здоровье человека. [Электронный ресурс] URL: https://82.rospotrebnadzor.ru/directions/nadzor/149800/

  4. Газированная вода. [Электронный ресурс] URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Газированная_вода

  5. Швепп, Якоб. [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Швепп,_Якоб

  6. Газировка вчера и сегодня: простые технологии качества. [Электронный ресурс] URL: https://www.kp.ru/daily/26438.5/3309303/

  7. Сладкие газированные напитки. [Электронный ресурс] URL: http://zarinray.ru/informatsiya-ot-sluzhb/to-rospotrebnadzor-informiruet/1527-SLADKIE-GAZIROVANNYE-NAPITKI

  8. Вред газированных напитков. [Электронный ресурс] URL:https://kesovagora-crb.ru/вред-газированных-напитков/#

  9. Ученые доказали, что газировка вдвое увеличивает риск возникновения рака. [Электронный ресурс] URL:https://www.rbc.ru/wine/news/669a0cdc9a7947507a9da0a1

  10. Wales Online. Two glasses of one drink doubles risk of bowel cancer, study shows. [Электронный ресурс] URL: https://www.walesonline.co.uk/news/health/two-glasses-one-drink-doubles-29563658

  11. Шведские ученые признали соки и газировку более опасными для сердца, чем выпечка. [Электронный ресурс] URL: https://rg.ru/2024/12/09/shvedy-soki-i-gazirovka-bolshe-povyshaiut-risk-zabolevanij-serdca-chem-vypechka.html

Приложение

Приложение 1

Сатуратор

Приложение 2

Яйцо после погружения в сладкую газированную воду

Приложение 3

2 день эксперимента, яйцо окрасилось, пленка на поверхности

Приложение 4

2 день эксперимента: яйцо окрасилось, белые крупинки на поверхности скорлупы

Приложение 6

5 день эксперимента: разрушение яичной скорлупы в результате декальцинирования

Приложение 7

5 день эксперимента: химическая реакция декальцинирования

Приложение 8

Приложение 9

Рецепт домашнего лимонада на rutube.ru

Просмотров работы: 3