Исследовательская работа: "Чудодейственный напиток: польза или вред?"

Всероссийский конкурс исследовательских работ учащихся

«ЮНОСТЬ, НАУКА, КУЛЬТУРА»

Направление: химия

Тема: «Чудодейственный напиток: польза или вред?»

Куликов Михаил

Республика Калмыкия, Целинный район,

с. Троицкое, МОКУ «Партизанская СОШ»

9 класс

Научный руководитель:

Макаренкова С.В., учитель химии МОКУ «Партизанская СОШ».

г. Обнинск, 2011/2012 учебный год

Оглавление

1. Введение ………………………………………………………………………………3-5 стр.

1.1. Химический состав гранатового сока …………………………………………….3-4 стр.

1.2. Польза и вред гранатового сока …………………………………………………… 4 стр.

Цели и задачи …………………………………………………………………………… 4-5 стр.

2. Основная часть ……………………………………………………………………… 5-10 стр.

2.1. Методы работы …………………………………………………………………….. .5-6 стр.

2.1.1. Методика изучения органолептических показателей …………………………… 5 стр.

2.1.2. Определение химического состава гранатового сока …………………………..5-6 стр.

2.2. Результаты исследования ………………………………………………………… 6-10 стр.

3. Заключение ……………………………………………………………………………11 стр.

Список использованной литературы …………………………………………………...12 стр.

Приложение

Аннотация

Цель исследования – выяснить соответствует ли гранатовый сок разных производителей с прилавков наших магазинов природному составу гранатового сока.

 Задачи:

1. Изучить литературные источники о гранатовом соке;
2. Провести анкетирование среди учащихся нашей школы с целью выяснения, знают ли они о лечебных свойствах гранатового сока и как часто они его применяют при различных заболеваниях;
3. Изучить органолептические свойства гранатового сока: вкус, запах, цвет.
4. Провести химический анализ: определить кислотность,  содержание витамина С, содержание глюкозы и красителей в гранатовом соке;
5.  Сделать вывод: соответствует ли гранатовый сок разных производителей химическому составу натурального сока граната.

 Объект  исследования: гранатовый сок следующих производителей – «NAR», «Miri Pak», «Riod Oro», «Baki», «Море фруктов», свежеприготовленный сок граната.

Место проведения исследовательской работы – МОКУ «Партизанская СОШ».

Методы: анкетирование, химический и органолептический анализ образцов гранатового сока, фотографирование, работа с источниками литературы. 

Результаты

1. В проведенном анкетировании приняло 150 респондентов. В результате проведенного опроса среди учащихся нашей школы выяснили, что наиболее предпочтительными соками являются: яблочный – 74%, яблочно-виноградный – 85%, апельсиновый – 53%, гранатовый- 48%.
2. Исследуя органолептические показатели промышленного сока, мы обнаружили, что полученные данные не соответствуют показателям свежеприготовленного сока. Так, например, соки производителей «NAR» и «Baki» по внешнему виду очень мутные, коричневого цвета, совсем не напоминают гранатовый сок. Из всех исследуемых образцов только один: «Riod Oro» похож на натуральный, остальные соки имеют цвет граната, но по вкусу напоминают яблочный сок.
3. Химический анализ  образцов гранатового сока показал, что:

·          кислотность натурального сока ниже, чем сока промышленного производства. В пробе сока фирмы «NAR» она составляет 2,7г/л, в соке «Miri Pak» - 1,5 г/л, а в остальных в пределах 0,8-1,2г/л. Отсюда можно сделать вывод, что производители данных гранатовых соков добавляют в них яблочную кислоту, о чем не пишут на этикетке.

·         красителей не содержит только сок фирмы «Riod Oro». Это говорит о том, что его действительно изготавливают из натуральных фруктов – граната.

·          содержание сахара в образцах под №1, №2 и №4 превышает процентное содержание сахара в натуральном гранатовом соке: производители добавляют в него различные подсластители, что может быть вредно для людей страдающих сахарным диабетом.

·         По содержанию витамина С к натуральному соку близки образцы сока под номерами (№1, №3). Самое низкое содержание витамина С в гранатовом соке под №2, оно составляет 2,5 мг.

Выводы:

В процессе выполнения исследовательской работы нами была собрана и изучена соответствующая научная литература, из которой мы узнали, что:

1. Гранатовый сок считается очень ценным продуктом, , в нем содержится целый комплекс жизненно важных для организма веществ: витамины группы В, каротин, аскорбиновая кислота, а также фолиевая кислота, микро – и макроэлементы.
2. Все исследуемые нами соки, кроме образца «Riod Oro»  никакого отношения к гранатовому соку не имеют. Это - смесь воды, красителей, консервантов и ароматизаторов.
3. Производители в место натурального сока граната используют окрашенный яблочный сок, добавляя в него различные подсластители, яблочную кислоту о чем не сообщается на этикетке . Это хорошо если красители натуральные (свекла, бузина), но часто производители добавляют вообще непищевые красители, и выпив такой горе - гранатовый сок, ребенок не оздоровится, а, наоборот, только ухудшит свое здоровье.

Мы рекомендуем для пополнения витаминами нашего организма употреблять натуральный сок граната, разбавляя его кипяченной водой, потому что в чистом виде при гастрите с повышенной кислотностью и истонченной эмалью зубов его пить нельзя.

1. Введение

Гранат – один из самых древних фруктов, известных человеку. На Востоке его называют королем фруктов. Возможно, не последнюю роль здесь играет корона из чашелистиков, которая венчает макушку граната.

 Родиной гранатового дерева считается Персия. Однако наши соотечественники больше знакомы с плодами граната, которые многие десятилетия привозили в Россию из стран ближнего зарубежья, прежде всего из Азербайджана и Армении.

Зрелые плоды граната размером с большой апельсин имеют тонкую жестковатую кожуру, цвет которой может варьироваться от красного до розовато-желтого. Плод граната содержит 400–700 зерен, разделенных на ячейки тонкими перегородками. Каждое зерно заключено в ярко-красную мякоть.

1.1. Химический состав гранатового сока

Гранатовый сок считается очень ценным продуктом, лечебные свойства которого обусловлены его уникальным химическим составом. Это растение содержит целый ряд веществ, необходимых для нормального функционирования всех систем организма человека. 

В соке граната обнаружено 15 аминокислот, 6 из которых содержатся помимо граната только в мясе и незаменимы для человеческого организма, а также 4 основных витамина (С - укрепляет иммунитет;  Р- укрепляет сосуды; B₆ – укрепляет нервную систему;  витамин B₁₂ -  улучшает кроветворение), минеральные вещества, моносахариды, органические кислоты, дубильные вещества . (Приложение, табл.1, 2).

Благодаря такому составу гранатовый сок является одним из первых пищевых продуктов, которые приносятся в больницу. С его помощью стабилизируется химический состав желудочного сока, нормализируется состав крови и улучшается функция кроветворения. Принимая этот поистине целебный напиток, больные получают огромный заряд энергии, который снижает риск повторного инфицирования всего организма и помогает его укреплению. Для женской половины человечества, особенно в период беременности, этот сок имеет большое значение для развития будущего ребенка. Только надо иметь в виду, что чистый гранатовый сок имеет высокую концентрацию, поэтому его лучше всего употреблять в разбавленном виде с соком моркови или свеклы. Как и все соки, гранатовый нужно употреблять регулярно, так же, как и все остальное витаминное питье, тогда можно будет надеяться на получение положительного результата. Для общего употребления этот сок лучше всего пить разбавленным кипяченной водой, чтобы не повредить зубную эмаль и не получить раздражение слизистой оболочки горла, пищевода и кишечника. Необходимо иметь в виду, что по содержанию антиоксидантов гранатовый сок превосходит сухое красное вино, поэтому оно так ценится для тех, кто сдает кровь, а также служит хорошим подспорьем при профилактике сердечных заболеваний. В качестве предостережения необходимо сказать, что тем людям, которые болеют язвенными болезнями, геморроем или подвержены регулярным запорам, не рекомендуется увлекаться таким соком.

3

Актуальность нашей исследовательской работы заключается в том, что на дворе зима и нашему организму требуются витамины. А, что может сравниться с соком граната, который является «кладом витаминов и минеральных веществ».

Мы решили выяснить, действительно ли тот сок, который продается в наших в магазинах, -  натуральный продукт целебного южного плода? Или же производители вместо ягод, сахара и воды добавляют туда искусственные красители и ароматизаторы?

1.2. Польза и вред гранатового сока.

Как было сказано выше, гранатовый сок является настоящей панацеей при различных заболеваниях, но даже самый полезный плод способен нанести вред организму, если его употребление основывается на чрезмерных дозах.

Польза гранатового сока:

1.      Стимулирует работу органов пищеварения, избавляет от горечи во рту после еды, и стабилизирует химический состав желудочного сока, предотвращает раковые мутации клеток. Полифенолы превращаются в мощный барьер на пути свободных радикалов, благодаря которым развиваются заболевания вроде диабета, артрита, артериосклероза, а также появляются признаки преждевременного старения;

2.      Сок насыщает организм железом и положительно сказывается на выработке гемоглобина, что очень важно при истощении и малокровии;

3.      Восполняет дефицит витаминов в организме молодой матери;

4.      Укрепляет иммунитет и является главным элементом комплексного лечения простудных заболеваний;

5.      Выводит из организма радиоактивные вещества;

6.      Применяется как антисептик и обезболивающее средство;

7.      Регулярный прием гранатового сока помогает нормализовать уровень кровяного давления при гипертонии и вегетососудистой дистонии;

Отрицательная сторона гранатового сока:

1.      Гранатовый сок в своем составе содержит много органических кислот, поэтому его не рекомендуется пить при гастрите с повышенной кислотностью;

2.      Концентрированный гранатовый сок разъедает истонченную эмаль зубов, поэтому его нужно пить разбавленным кипяченной водой;

3.      Как и любой экзотический фрукт, гранат способен вызвать сильную аллергию.

Цели и задачи исследовательской работы.

Цель работы -  выяснить соответствуют ли соки разных производителей с прилавок наших магазинов природному составу гранатового сока.

Перед нами были поставлены следующие задачи:

6. Изучить литературные источники о гранатовом соке;
7. Провести анкетирование среди учащихся нашей школы с целью выяснения, знают ли они о лечебных свойствах гранатового сока и как часто они его применяют при различных недугах.
8. Познакомиться с содержанием химических веществ, входящих в состав природного гранатового сока и сока с прилавок магазинов;

4

9. Изучить органолептические свойства гранатового сока:

·         Вкус;

·         Запах;

·         Цвет.

10. Провести химический анализ натурального гранатового сока и соков разных производителей:

·         Определить кислотность  натурального гранатового сока и соков разных производителей;

• Определить содержание витамина С в соке методом йодометрии;
• Определить содержание глюкозы в гранатовом соке;
• Определить наличие красителей в гранатовом соке разных производителей.

6. Сделать вывод: соответствует ли гранатовый сок разных производителей химическому составу натурального сока граната.

Объект исследования – гранатовый сок

Место проведения исследовательской работы – МОКУ «Партизанская СОШ».

2. Основная часть

2.1. Методы работы

2.1.1. Метод изучения органолептических показателей гранатового сока

При органолептическом контроле оценивается вкус, аромат и внешний вид напитка (Приложение 2, 3, 4).

2.1.2. Определение химического состава гранатового сока:

Методика определения титруемой кислотности

Возьмем 10 мл исследуемого сока разбавленного дистиллированной водой.Затем в стакан с соком добавляем индикатор – метиловый оранжевый.  Далее по каплям добавляем щелочной раствор, каждый раз перемешивая стеклянной палочкой. Если  раствор в стакане все еще оранжевый, значит кислота еще не нейтрализована и в стакан необходимо прибавить щелочной жидкости. Так делают до тех пор, пока сок в стакане не станет желтого цвета. Только в этом случае мы можем сказать, что вся кислота уже соединилась со щелочью.

 При этом известно, что 1 мл щелочи соответствует 0,1% кислоты в соке.

Так, например, на нейтрализацию 10 мл свежеприготовленного апельсинового сока было израсходовано 2,0 мл щелочного раствора. Это значит, что в 1 л сока содержится 0,2 % яблочной кислоты.

1мл щелочи – 0,1% кислоты                 X=  0,2 % яблочной кислоты

2 мл щелочи – X %  кислоты 

5                       

0,2 % кислоты – X  г сока                       X= 2 г яблочной кислоты

100 % кислоты – 1000 г сока                  

Методика определения содержания витамина С в соке методом йодометрии.

10 мл сока разбавляем его водой до объёма 100 мл.
Расчёты: 1 мл р-ра иода – 28 капель р-ра иода
Х мл р-ра иода-   16 капель р-ра иода, отсюда следует, что на окисление
аскорбиновой кислоты потребовалось  0,57 мл иода.
1 мл 5 %р-ра иода – 35 мг аскорбиновой кислоты                                                                                                         
0,57 мл 5 % р-ра иода – Х мг аскорбиновой кислоты =>  Х = 0,57?35 =  20 мг   

Методика определения содержания сахара в гранатовом соке.

10 мл сока разбавить дистиллированной водой до 100 мл в предварительно взвешенный  на точных весах сухой стакан. Вес отмеренного сока делят на вес воды того же объема и в частном получают удельный вес сока. Зная удельный вес, легко вычислить и процентное содержание сахара в соке. Для этого из значения удельного веса надо вычесть 1,0, а оставшуюся разность разделить на 5. В частном получается цифра, указывающая процентное содержание сахара.

Например, 100 мл сока весит 104 г, а 100 мл воды весит 100 г. Определяют удельный вес сока: 104 : 100 = 1,040. От удельного веса отнимаем единицу: 1,040 — 1,00 = 0,040, или для упрощения расчетов просто 40. Эту разность делят на 5 и получают процентное содержание сахара в соке, т. е. 40 : 5 =8.

Методика определения содержания красителей в гранатовом соке.

В две пробирки помещают по 1 мл гранатового сока. В одну из них приливают 1 мл 2 М раствора NaOH, в  другую – столько же 1М раствора H₂SO₄. Наблюдается изменение окраски.

2.1.3. Метод социологического опроса

2.1.4. Метод фотографирования

2.1.5. Метод работы с дополнительной литературой.

2.2. Результаты исследования.

В проведенном анкетировании приняло 150 респондентов. В результате проведенного опроса среди учащихся нашей школы выяснили, что наиболее предпочтительными соками являются:

Ø  Яблочный -74%;

Ø   Яблочно-виноградный – 85%;

Ø  Апельсиновый – 53%;

Ø  Гранатовый – 48%;

6

При тщательном изучении этикеток гранатового сока промышленного производства мы обнаружили, что в их состав входят: натуральный гранатовый сок, сахар, вода.

2.2.1.      Органолептическая оценка качества соков.

Определение цвета и внешнего вида (консистенции):

Название марки гранатового сока	Цвет	Внешний вид (консистенция)	Баллы
№ 1. «NAR»	Выраженные дефекты цвета	Мутный	1
№ 2. «Miri Pak»	Насыщенный, свойственный цвету плодов.	Прозрачный	5
№ 3. «Riod Oro»	Насыщенный, свойственный цвету плодов.	Прозрачный	5
№ 4. «Baki»	Нормальный	Слегка мутный	3
№ 5. «Море фруктов»	Нормальный	Прозрачный	4
№ 6. Свежеприготовленный сок	Насыщенный, свойственный цвету плодов.	Естественно мутный	5

 Определение запаха:

Название сока	Запах (аромат)	Баллы
№1	С измененным фруктовым запахом (яблочным).	2
№2	Ароматный, с выраженным фруктовым запахом.	4
№3	Замечательный букет, свойственный данному виду фруктов.	5
№4	С измененным фруктовым запахом (яблочным).	2
№5	С измененным фруктовым запахом (яблочным).	2
№6	Замечательный букет, свойственный данному виду фруктов.	4

7

 Определение вкуса

Название сока	Вкус	Баллы
№1	Отчетливо присутствует посторонний привкус.	2
№2	Фруктовый вкус, без привкусов, гармоничный по содержанию кислот и сахаров.	8
№3	Безупречный, ярко выраженный вкус, свойственный данному виду фруктов..	10
№4	Присутствует фруктовый вкус, не характерный для данного вида фруктов, гармоничный по содержанию кислот и сахаров	4
№5	Присутствует фруктовый вкус, не характерный для данного вида фруктов, гармоничный по содержанию кислот и сахаров	4
№6	Безупречный, ярко выраженный вкус, свойственный данному виду фруктов.	10

По данным таблицы органолептические показатели промышленного сока не соответствуют показателям свежеприготовленного. Так, например, соки фирмы «NAR» и «Baki» по внешнему виду очень мутные, коричневого цвета, совсем не напоминают гранатовый сок. Из всех исследуемых образцов только один: «Riod Oro» похож на натуральный, остальные соки имеют цвет граната, но по вкусу напоминают яблочный сок.

2.2.2. Определение химического состава гранатового сока

Определение титруемой кислотности

Название сока	Количество капель щелочного раствора	Израсходовано щелочного раствора, мл	Цвет индикатора метил оранжевого после реакции нейтрализации	W% кислоты в соке	Масса кислоты в 1 л сока
№1	35	2,7	От оранжевого до желтого	0,27 %	2,7г.
№2	20	1,5	От оранжевого  до желтого	0,15 %	1,5 г.
№3	15	1,2	От оранжевого до желтого	0,12 %	1,2 г.
№4	11	0,9	От оранжевого до желто - оранжевого	0,09 %	0,9 г.
№5	12	1,0	От оранжевого до желтого	0,1 %	1 г.
№6	10	0,8	От оранжевого до желтого	0,08 %	0,8 г.

8

Сравнив результаты данной таблицы, мы можем сказать, что кислотность натурального сока даже оказалась ниже, чем сока промышленного производства. В пробе сока фирмы «NAR» она составляет 2,7г/л, в соке «Miri Pak» - 1,5 г/л, а в остальных в пределах 0,8-1,2г/л. Отсюда можно сделать вывод, что производители данных гранатовых соков добавляют в них яблочную кислоту, о чем не пишут на этикетке.

Определение содержания красителей в гранатовом соке.

Пробы	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6
Наличие красителя	+	+	Изменился незначительно	+	+	изменился

По результатам данной таблицы видно, что красителей не содержит только сок фирмы «Riod Oro». Это говорит о том, что его действительно изготавливают из натуральных фруктов – граната.

Определение содержания сахара в гранатовом соке.

Пробы гранатового сока	Вес пустого стакана, г.	Масса сока, разбавленного водой, г.	Удельный вес сока, г.	% содержание сахара в соке
№ 1	2,250	111, 25	1,1125	22,5
№ 2	2,250	110,7	1,107	21,4
№ 3	2,250	109,7	1,097	19,4
№ 4	2,250	111,25	1,1125	22,5
№ 5	2,250	106,65	1,0665	13,3
№ 6	2,250	110,3	1,103	20,6

По результатам данной таблицы мы видим, что содержание сахара в образцах под №1, №2 и №4 превышает процентное содержание сахара в натуральном гранатовом соке: производители добавляют в него различные подсластители, что может быть вредно для людей страдающих сахарным диабетом.

9

Определение содержания витамина С в соке методом йодометрии.

Название сока	Количество капель йода	Содержание витамина С в соке
№1	11	13,75 мг.
№2	2	2,5 мг.
№3	13	16,25 мг.
№4	4	5мг.
№5	6	7,5 мг.
№6	14	17,5 мг.

По содержанию витамина С к натуральному соку близки образцы сока под номерами (№1, №3). Самое низкое содержание витамина С в гранатовом соке под №2, оно составляет 2,5 мг.

10

3. Заключение:

В процессе выполнения исследовательской работы нами была собрана и изучена соответствующая научная литература, из которой мы узнали, что:

4. Гранатовый сок считается очень ценным продуктом, как правило, его пьют не для того, чтобы утолить жажду, а чтобы поправить здоровье, в нем содержится целый комплекс жизненно важных для организма веществ: витамины группы В, каротин, аскорбиновая кислота, а также фолиевая кислота, микро – и макроэлементы.
5. Дело в том, что данный сок является достаточно дорогим продуктом, а, соответственно, его часто подделывают.
6. Все исследуемые нами соки, кроме образца «Riod Oro»  никакого отношения к гранатовому соку не имеют. Это - смесь воды, красителей, консервантов и ароматизаторов.
7. По органолептическим признакам и наличию красителей, все исследуемые образцы кроме одного: «Riod Oro»  напоминают окрашенный яблочный сок. Это хорошо если красители натуральные (свекла, бузина), но часто производители добавляют вообще непищевые красители, и выпив такой горе - гранатовый сок, ребенок не оздоровится, а, наоборот, только ухудшит свое здоровье.
8. Изучив значения кислотности, мы обнаружили, что соки следующих производителей  «NAR» - 2,7 г/л, «Miri Pak» - 1,5 г/л имеют повышенное содержание кислот по сравнению со свежеприготовленным гранатовым соком. Это значит, что производители данных соков добавляют в них яблочную кислоту, о чем не пишут на этикетке.
9. Содержание сахара в образцах под №1, №2 и №4 превышает процентное содержание сахара в натуральном гранатовом соке: производители добавляют в него различные подсластители, что может быть вредно для людей страдающих сахарным диабетом.
10. По содержанию витамина С к натуральному соку близки образцы сока под номерами (№1, №3). Самое низкое содержание витамина С в гранатовом соке под №2, оно составляет 2,5 мг.
11. Гранатовый сок является настоящей панацеей при различных заболеваниях, но даже самый полезный плод способен нанести вред организму, если его употребление основывается на чрезмерных дозах.
12. Его не рекомендуется пить в чистом виде, при гастрите с повышенной кислотностью, так как в своем составе он  содержит много органических кислот; разъедает истонченную эмаль зубов, Как и любой экзотический фрукт, гранат способен вызвать сильную аллергию.

11

Список использованная литература:

1. Гинзбург О. Ф. Лабораторные работы по органической химии. М.: «Высшая школа», 1970, с. 45 - 51.
2. Грандберг И. И. Органическая химия. М.: «Высшая школа», 1974.
3. Шульпин Г. Б. Химия для всех // Основные понятия и простейшие опыты. М.: «Знание», 1987, с. 125.
4. Эмануэль Н. М., Заикова Г. Е. Химия и пища. М.: «Знание», 1986.
5. Третьякова Ю. Д. Химия. Справочные материалы. М., 1984.
6. Жиряков В. Г. Органическая химия. М.: «Химия», 1974.

Интернет ресурсы:

1. http: // bio.1 september.ru
2. useful.food.ru
3. www.Poleznenko.ru.

12