Получение крахмала заинтересовало меня, когда я летом была у бабушки. Каждый год после сбора урожая картофеля бабушка собирает бракованные клубни и в домашних условиях делает крахмал.
Мне стало интересно- что такое крахмал? Для чего крахмал нужен? Смогу ли я сама получить крахмал из картофеля в домашних условиях?
Объект исследования: картофель, произрастающий в п.Ура-Губа и вг. Узловая Тульской области.
Предмет исследования: крахмал, полученный из картофеля.
Цель работы:- получить в домашних условиях крахмал.
Для достижения цели необходимо решить задачи:
собрать и обработать информацию о крахмале;
изучить способы получения крахмала в домашних условиях;
выделить крахмал из картофеля в домашних условиях;
проанализировать полученные результаты;
рассмотреть применение крахмала.
Актуальность: В наш век гиподинамии очень актуальна проблема лишнего веса, диетологи «обвиняют» во всех бедах крахмал, потому и диету начинают с ограничения картофеля. Однако полностью исключить из рациона питания картофель нельзя,, т.к. крахмал, содержащийся в нем является важным источником энергии для организма
Гипотеза исследования: я предполагаю, что количество крахмала в одном и том же сорте картофеля одинаково, не зависит от погоды и условий произрастания.
Методы исследования:
Обзор литературы
Наблюдение
Эксперимент
Анализ и обобщение результатов
Практическая значимость работы заключается в обработке и систематизации сведений по теме исследования и получении в домашних условиях крахмала.
Крахмал – толкование, значение, смысл
В «Большом энциклопедическом словаре» приводится научное определение крахмала: «КРАХМАЛ – (слово из польского языка, с польского krochmal, немецкого Kraftmehl) запасной углевод растений; состоит из двух полисахаридов – амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал – основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80%), картофеля (25%) и другие. Крахмал и его производные применяются при производстве бумаги, текстильных изделий, клеев, в литейном и других производствах, а также в фармацевтической промышленности».
Очень интересным оказалось толкование слова крахмал в «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля: «КРАХМАЛ – чисто мучнистая часть семян, особенно хлебных растений; добывается мочкою зёрен, в виде белого порошка, более из пшеницы и картофеля; по клейкости своей, идёт для придания жёсткости и глади белью, почему и называется также скорбилом (скорбнуть). Крахмалить белье, скорбить, делать жестким, напитывая скорбилом, крахмалом, пропитывать варёным, а иногда и сырым раствором крахмала: У нас только тонкое белье крахмалится. Барыня сильно крахмалится, любит пышное, крахмальное платье. Крахмаленье (скорбление), крахмалка – процесс крахмаления, крахмальщик (крахмальщица) – тот, кто делает крахмал, крахмальница – кастрюля для варки крахмала, клейстера».
«Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова помог уточнить биологический процесс появления крахмала в растениях: «КРАХМАЛ – углевод особого состава, образующийся в виде мельчайших зёрнышек в зелёных частях растений из углекислоты воздуха под действием света (хим., бот.). Продукт из таких зёрнышек различных растений, употребляется в пищевой, химической и текстильной промышленности, в стирке белья».
В «Свободной энциклопедии «Википедия»» дано следующее определение крахмала: «Безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.
В горячей воде набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер; с раствором йода образует соединение-включение, которое имеет синюю окраску».
Итак, я сделала следующие выводы:
- крахмал в клубне находится в виде мелких крупинок внутри клетки;
- крахмал является важным веществом для картофеля, и необходим ему как источник энергии для роста и жизнеобеспечения.
В перспективе, надо выяснить, в каком картофеле содержится больше крахмала: выращенном в наших природных условиях или в средней полосе России. Для этого надо извлечь крахмал из клубней.
Определила план работы по получению и исследованию крахмала:
1) выделить крахмал из клубней картофеля;
2) опытным путём с помощью спиртового раствора йода доказать, что полученное вещество - крахмал;
3) показать практические способы применения крахмала в быту и творчестве.
В далёком прошлом
Производство крахмала было известно в глубокой древности. По свидетельству ряда античных писателей, пшеничный крахмал получали на островах Средиземного моря, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце. Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в., а в XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенной из Америки, стали получать картофельный крахмал. Более широко распространилось производство картофельного крахмала почти во всех странах Европы в конце XVIII в. после изобретения ручной тёрки.
Как я получала крахмал из картофеляЭкспериментальная часть проводилась в марте.
Для проведения эксперимента я выбрала по 2 клубня картофеля сорта «Невский», примерно одинакового размера, выращенных в на даче у бабушки в г. Узловая Тульской области и в соседнем поселке Ура-Губа. (Приложение 1,2)
Чтобы узнать, в каком из этих сортов картофеля содержится больше крахмала, я взвесила клубни. Получилось, что 142 грамм картофеля каждого вида. Я измельчила вымытый картофель одного сорта на мелкой тёрке, периодически смачивая её водой. Таким образом, я получила картофельную кашу. Полученную массу залила небольшим количеством воды, чтобы крахмал не потемнел, перемешала и профильтровала через марлю. Картофельную гущу, ещё несколько раз разбалтывала с водой и пропускала через сито. Вода вымывала крупицы крахмала из картофеля (Приложение 3).
Отфильтрованные порции воды оставила отстояться. Не взбалтывая, осторожно слила верхнюю жидкость и оставила крахмал для сушки.
Примерно через сутки крахмал высох, и я измельчила его ложкой, чтобы избавиться от комков. При этом крахмал хрустел, как снег. У меня получилось две кучки крахмала из разного картофеля. Одна была больше другой. Взвешивание показало, что из картофеля, выращенного в средней полосе мы выделили 4,25 грамм крахмала, а из картофеля выращенного в Ура-Губе – 1,95 грамм.(Приложение 4,5).
Значит, содержание крахмала в картофеле зависит от его произрастания. Свойства крахмала С помощью простых опытов, опираясь на определения крахмала, изучаем его свойства. Опыт 1. Сравниваем крахмал, изготовленный в домашних условиях, и промышленный продукт. ( Приложение 6)Наименование продукта | Крахмал промышленного производства | Крахмал, полученный в домашних условиях |
Внешний вид | Кристаллический порошок | Кристаллический порошок |
Цвет | Белый с кристаллическим блеском | Белый, с серыми вкраплениями |
Запах | нет | нет |
Использование крахмала
Крахмалопродукты, полученные из кукурузы и картофеля, имеют важное хозяйственное значение и используются для пищевых и технических целей.
При температуре 60 градусов крахмал набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер. Это свойство используют в приготовлении киселя.
Современные кондитеры используют крахмал, как загуститель, в мармеладе, молочных продуктах.
Клеящие свойства крахмала позволяют включать его в строительные смеси, при малярно-отделочных работах.
Особенно широко крахмал используются в текстильной промышленности для придания тканям плотности и для загустки печатных красок.
Крахмал используется в кожевенной, полиграфической промышленности.
Картофельный крахмал служит основой для различных мазей, таблеток, порошков, присыпок, компрессов, используется в качестве обволакивающего, смягчающего и противовоспалительного средства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Он предохраняет слизистую оболочку кишечника от раздражения при приеме лекарств. Ванны из крахмала снимают зуд диатезах у детей.
Широко применяется крахмал в косметологии (фходит в состав масок, кремов, пудры и т.п)
Изготовление игрушек.
Я решила самостоятельно изготовить «игрушки-мнушки».
Сделать их не трудно.
1. Подготовили воздушный шарик, картофельный крахмал, маркер и пряжу.
2. Насыпали крахмал в шарик с помощью картонной трубки от пищевой фольги и завязали узел.
3. Нарисовали личико.
(Приложение 7)Заключение
Главный источник энергии для человеческого организма — углеводы. В рационе человека на них приходится более 70%. Основной представитель углеводов в питании человека — крахмал.
В ходе проведенной работы, мы выяснили, что в северном картофеле содержится меньше крахмала.
Гипотеза работы не подтвердилась.
В северных районах уборка картофеля приурочивается зачастую не ко времени естественного отмирания ботвы, когда содержание в клубнях крахмала максимальное и урожайность наибольшая, а к первому заморозку, убивающему ботву, что и обусловливает пониженную крахмалистость клубней. Более длинный день в северных районах задерживает не только клубнеобразование, но также и синтез крахмала. Определенное влияние на крахмалонакопление имеют и температурные условия. Прохладная и пасмурная погода (погода в северных широтах) сдерживает крахмалонакопление, умеренно теплая и солнечная — увеличивает.
Результаты исследовательской работы:
я научилась работать не только с книгами, но и с Интернет-ресурсами, получая информацию;
научилась выделять крахмал из картофеля;
освоила технологию проведения опытов с крахмалом;
изучила свойства крахмала
Для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!
Литература
Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.
Ольгин О. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.
Плешаков А. Мир вокруг нас. Учебник для 4 класса нач. школы. – М.: «Просвещение», 2009.
Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.
Интернет-ресурсы:
http://www.pandia.ru/400449/
http://artyx.ru/news/item/f00/s06/n0000690/index.shtml
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Клубни картофеля выращенные на даче в Тульской обл.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2:Клубни картофеля выращенного в п.Ура-Губа
ПРИЛОЖЕНИЕ 3:Этапы производства крахмала в домашних условиях
ПРИЛОЖЕНИЕ 4: Крахмал из картофеля, выращенного в Ура Губе
ПРИЛОЖЕНИЕ 5: Крахмал из картофеля, выращенного на даче в Тульской области
ПРИЛОЖЕНИЕ 6:Сравнение свойств крахмала
ПРИЛОЖЕНИЕ 7:Изготовление игрушки- мнушки