VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние кофе на организм человека
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Многие просто не могут представить своё утро без чашечки кофе. Ароматный, бодрящий напиток помогает справиться с ранним подъёмом и загруженностью на работе. Кофе вежливо предлагают в кафе, в гостях, он есть в каждом доме. Этот напиток известен людям с давних времён, на сегодняшний же день существует множество способов его заваривания. В некоторых странах он является важной частью культуры или даже национальным напитком. И всё же принято считать, что употребляя кофе, мы вредим своему сердцу и нервной системе. Правда ли это? Может ли кофе быть полезным для здоровья, или тем, кто хочет сберечь второе, придётся отказаться от первого? Какую роль играет в нашем организме кофеин? Разобраться в этих вопросах нам помогут сбор и анализ информации, опрос респондентов, экспериментальные исследования, вывод и рекомендации к употреблению кофе.
Теоретический аспект исследования
История кофе
Принято считать, что напиток начал своё распространение из Эфиопии, а именно из региона Каффа. Именно там, предки эфиопов - древний народ Оромо заметил его необычные свойства. Существует даже легенда, согласно которой первым о кофейных ягодах узнал пастух Калдим, когда заметил, какой эффект оказывает на его коз поедание ягод кофейного дерева.
Название кофе произошло от арабского слова «кахва» и могло переводиться как «вид вина» или нечто «тёмное», «сухое», «кислое»; так же существует версия о происхождении от названия самого региона Каффы. Изначально напиток считался лекарством от головной боли и несварений в желудке; до XIII века его заваривали из высушенной оболочки зёрен, позже возникла идея об обжарке. Из Эфиопии кофе пришёл в Египет, а так же Йемен, где сейчас считается национальным напитком. Мусульмане пили кофе во время молитв в качестве церковного вина. В XV веке в городе Мекка (Саудовская Аравия) появились первые кофейни, предназначенные для паломников; с течением времени, кофе распространился по всей Северной Африке, Ближнему и Среднему Востоку, Персии, Турции.
В 1591 году, итальянский врач Проспер Альпини, сопровождавший венецианское посольство в Египет, составил полную характеристику кофейного дерева. Остальные европейцы впервые попробовали кофе, посетив Рим в 1626 году: там о способе его приготовления узнали из Ирана. Большинство европейских лекарей того времени запрещали кофе к употреблению, считая его вредным; тем не менее, в 1645 году в Италии появляется первая в Европе кофейня. Далее, в 1657 году кофе ввозят во Францию и в Англию; здесь же к напитку относятся снисходительнее, многие лекари признают в нём лекарство от истерий и заболеваний кишечника. За счёт этого в Англии кофе быстро становится популярным, и в городе Оксфорд в 1652 году открывается первый кофе-хаус. В Марселе так же открываются кофейни. К 1675 году в Англии их насчитывалось более трёх тысяч. В результате Венского сражения в 1683 году из Турции кофе попадает в Австрию и Польшу, а к середине XVIII века распространяется по всей Европе и попадает в Америку.
В России же кофе появился лишь в 30е годы XVIIIвека благодаря ПетруI, хотя первоначальные упоминания о нём относятся к 1665 году, когда придворный лекарь прописывал кофе царю Алексею Михайловичу в качестве лекарства: «Варёное кофе, персианами и турками знаемое, и обычно после обеда, изрядно есть лекарство против надмений, насморков и главоболений». Пётр I же впервые попробовал кофе в Голландии, напиток пришёлся ему по вкусу, вследствие чего было отдано распоряжение подавать его Петру даже при входе в Кунсткамеру. Первая кофейня в России появилась в 1740 году при Анне Иоанновне, которая так же прослыла в истории как любительница кофе. Самая знаменитая же кофейня Печкина была открыта в Москве в XIXвеке, а прославилась она тем, что именно туда приходили выпить чашечку кофе известные поэты, музыканты, художники, актёры. Писатель Алексей Феофилактович Писемский описывал заведение как «самое разумное и мыслящее место в Москве».
Кофе в мировой экономике
В начале XXвека напиток считался предметом достатка и роскоши; в СССР считался дефицитным продуктом. Сегодня же, Россия входит в десятку самых кофеупотребяляемых стран мира, причём 86% кофе, импортируемого в Россию, растворимый.
Ежегодно выпивается более четырёхсот миллионов чашек кофе. Откуда же берётся такое число? С 1990 года главными производителями кофе являются Колумбия, Вьетнам, и, конечно же, Бразилия. Вообще, если говорить о Латинской Америке, то именно оттуда вывозят 65% кофе. Около 25% производит Азия. Кроме этих стран кофе поставляют Сальвадор, Мексика, Индонезия, Гватемала, Эфиопия, Гондурас, Индия, Перу, Коста-Рика, Филиппины. В зависимости от происхождения, сорта кофе часто делят на три большие группы: африканский, американский и азиатский. Согласно статистике, объём продаваемого кофе обгоняет нефть.
Кофейное дерево
Зёрна кофе созревают в ягодах вечнозелёного кофейного дерева. Деревья вырастают от 7 до 12 метров в высоту, живут 60-70 лет, в течение которых одно растение даёт около 1-1,5 тысячи зёрен в год, хотя и начинает плодоносить спустя как минимум два года после посадки. Интересно, что все части растения содержат кофеин. Белые цветы среди продолговатых, глянцевых, тёмно-зелёных листьев сменяются тёмно-красными ягодами, внутри которых находятся 1-2, редко - 3 зерна. На их созревание обычно уходит 6-8 месяцев.
Первые плантации деревьев появились на Аравийском полуострове лишь в XVIвеке, именно там начали выращивать наиболее распространённый сегодня сорт кофе - арабика. Вообще на сегодняшний день известны 125 видов кофейных деревьев, но наибольший интерес представляют аравийское, конголезское и либерийское кофейные деревья, так как их семена дают самые распространённые сорта: арабика, робуста и либерика.
Арабика – первый из сортов кофе, выращиваемых в промышленности; имеет более сильный и разнящийся в зависимости от места и высоты сбора аромат, содержит меньше кофеина, чем в других выращиваемых сортах, из-за чего считается более изысканным сортом. Деревья этого сорта произрастают на высоте от 900 до 2000 метров над уровнем моря, а на продолговатых зёрнах имеется характерная изогнутая линия в виде буквы S.
В робусте содержится больше кофеина, но по ароматическим свойствам сорт уступает арабике, поэтому часто используется в приготовлении смесей эспрессо и растворимого кофе. Деревья с округлыми зёрнами произрастают на высотах от 0 до 600 метров.
Либерика считается третьим по изысканности сортом из-за сильного аромата и небольшого количества кофеина; тем не менее, она используется в кофейных смесях.
Химический состав
В сырых кофейных зёрнах содержатся: белки, вода, сахар, минеральные вещества, кофеин, важные микроэлементы и органические кислоты. Среди витаминов присутствуют тиамин, рибофлавин, пиридоксин, токоферол. Кроме того, в кофе содержатся кальций, калий, магний, железо и натрий.
Кофеин, содержащийся в кофе, на некоторое время снижает ощущение усталости, улучшает концетрацию внимания, память, физическую активность, повышает настроение, стимулирует нервную систему, уменьшает потребность во сне, ускоряет пульс и сердцебиение. Однако при чрезмерном употреблении может нарушать сон, вызывать тревогу, головные боли, тремор, спутанность сознания, раздражение желудка и кишечника, что приводит к болям в животе. Во избежание передозировки кофеина, врачи рекомендуют пить около 2-3, но не более 8 чашек кофе в день. Из-за воздействия кофеина на нервную систему кофе противопоказан людям, страдающим повышенной возбудимостью и бессонницей.
Как видно из теоретической части, кофе из-за его свойств и воздействия на организм следует относить скорее к лекарствам, чем к продуктам. Регулярное употребление не наносит вреда здоровью, а напротив, тонизирует, давая силы встать с кровати рано утром. Но им не следует злоупотреблять: как и всё полезное, его чрезмерное употребление может навредить.
Практический аспект исследования
Опыт: изучение влияния кофе на состояние организма
людей разного возраста
Цель опыта: доказать влияние кофеина на изменения сердцебиения и пульса в зависимости от индивидуальной восприимчивости.
Ход исследования: замерить показания пульса и сердцебиения у десяти человек разного возраста спустя 5, 10 и 15 минут после приёма одинакового количества кофе, после чего выявить средние значения систолического и диастолического давления, а так же отклонений от этих значений.
Место исследования: МАОУ «Гимназия №1».
Время исследования: октябрь 2018 года.
Оборудование: растворимый кофе BUSHIDO, автоматический тонометр.
Результаты опыта: сравнение результатов измерений артериального давления и пульса показало, что кофеин действует по-разному на каждый организм, но несмотря на это, можно выявить схожие реакции организма, а именно: повышение АДс (систолическое артериальное давление) и АДд (диастолическое артериальное давление)у 4 участников. У трёх следующих участников с высоким АДс до приёма кофе АДс понизилось, у одного - понизилось. У 5 участников выявлено учащение пульса, а у 4 – наоборот, замедление. У 1 участника не изменились ни пульс, ни давление. Кроме того, у всех участников, даже с наибольшими изменениями, пульс вернулся в норму спустя 20 минут.
Анкетирование
Результаты анкетирования учеников:
Количество выпиваемого кофе: 1 чашка в день – 22 ученика (33%), 2 чашки в день – 19 учеников (26%), от 3 до 10 чашек в день – 18 учеников (25%), не считали – 13 учеников (18%).
Предпочитаемый кофе: растворимый – 71 ученик (80%), в зёрнах – 18 учеников (20%).
Время употребления: утром – 54 ученика (53%), днём – 18 учеников (18%), вечером – 24 ученика (23%), на ночь – 6 учеников (6%).
Отношение к кофе: считают вредным – 81 ученик (63%), полезным – 37 учеников (29%), не задумывались – 11 учеников (8%).
Воздействие кофе на организм: возбуждает – 56%, вялость – 10%, усыпляет – 7%, никак не действует – 27%.
Вывод
Плюсы: при умеренном употреблении кофе в количестве 3-5 чашек в день кофе не наносит вреда; его рекомендуют людям с пониженным давлением, а вот гипертоникам поможет взбодриться даже кофейный запах. Кофе помогает проснуться или отсрочить наступление усталости, повышает концетрацию внимания и память, может повышать давление, ускорять сердцебиение.
Минусы: ежедневное употребление кофе может вызвать привыкание, что приводит к головной боли и слабости при резком прекращении употребления, но лишь на сутки.
Учитывая все эти воздействия на организм, неправильно будет считать кофе абсолютно вредным напитком. Исходя из этих данных, каждый любитель кофе волен сам выбирать, когда его пить, в каких количествах и пить ли вообще.