Практическая работа "Продукты питания"

                                                        Введение

Проблема качества продуктов питания волнует каждого, кто задумывается о своем здоровье. Для здоровья детей  большое значение имеет правильное питание. От правильного питания человека с первых месяцев  жизни зависит  нормальный рост, развитие и здоровье. Однако множество людей в наш стремительный век  забывают, что такое вкусная настоящая еда.

А ведь неправильное питание может стать причиной серьезных заболеваний, таких как гастрит, язва желудка, ожирение. Для обеспечения всех потребностей организма и сохранения здоровья  человек должен получать  пищу определенного качества и в нужном количестве. Но мы часто видим, что дети предпочитают печенью -  чипсы, соку -  кока-колу. Так можно ли есть все то, чем мы привыкли перекусывать? Почему в школьных буфетах не продают так любимые нами чипсы и кока-колу? Именно на эти вопросы я и постараюсь ответить в своей работе «Качество продуктов питания и здоровье».

Актуальность данной работы  заключается  в том, что большой процент  учащихся страдает заболеваниями пищеварительной системы и ожирением. Причиной  этого является частое  употребления высококалорийных  продуктов, а также  продуктов,  содержащих канцерогенные  вещества, синтетические красители  и различные пищевые добавки.

Целью моей исследовательской работы является определение  химического состава чипсов, кока-колы и сока, сравнение качественного состава напитков,  влияние содержащихся веществ в данных продуктах на здоровье школьников. Для достижения этой цели было необходимо решить следующие задачи:

1)      установить  качественный состав чипсов, кока – колы и сока методом химического анализа;

2)      исследовать качество питания учащихся гимназии №38 путем анкетирования

3)      провести микроанализ заболеваний учащихся гимназии

Предметом  исследования стали качественный состав чипсов, кока-колы, сока и  влияние веществ, содержащихся в данных продуктах на здоровье учащихся.

            В процессе работы использовались методы качественного химического анализа, методы наблюдения, работа с литературными источниками, анкетирование и сравнительный анализ.

Гипотеза исследования: кока-кола и чипсы  -  продукты, содержащие вредные  для здоровья школьников вещества. Это я и решила проверить.

            В моей работе выделено 2 части: теоретическая и практическая. Теоретическая часть заключалась в исследовании заболеваний, связанных с неправильным питанием. Практическая часть - проведение эксперимента для выявления качества чипсов, кока-колы и соков, а также проведение социологического опроса учащихся и исследование статистических данных о заболеваемости школьников гимназии№38 за последний год.

1. Чипсы.

Министерство здравоохранения запретило продавать чипсы и газированные напитки в школьных столовых. Медики объясняют свое решение тем, что количество детей с болезнями пищеварения за последние двадцать лет увеличилось в полтора раза, а  с диагнозами гастрита и язвы желудка - в два раза. А всему виной нездоровая пища. Содержащиеся в составе  чипсов насыщенные жирные кислоты могут вызвать  атеросклероз сосудов, нарушение обмена веществ, избыточный вес-ожирение, акриламид - опасен как канцероген. Для того, чтобы картошка хрустела и не портилась, а еще и была вкусной, в нее добавляют усилитель вкуса - глутомат калия (Е621), запрещенная в детском питании пищевая добавка. Доказано, что эта добавка, накапливаясь в организме, может вызывать приступы бронхиальной астмы. Шведские ученые выяснили, что картофельные чипсы, картофель фри и гамбургеры содержат такое количество канцерогенов, что любители их пожевать, практически обречены на онкологические заболевания. Речь идет о канцерогене акриламид. По данным Международного агентства раковых исследований акриламид вызывает мутации генов. В результате опытов на животных было установлено, что акриламид вызывает злокачественные опухоли желудка. В обычном пакетике с чипсами концентрация данного канцерогена превышает допустимую дозу в 500 раз. Крахмал, содержащийся в чипсах,  в организме подвергается гидролизу, конечным продуктом которого является глюкоза. Избыток ее откладывается в печени в виде высокомолекулярного углевода – гликогена. Но малоподвижный образ жизни не требует большого количества энергии, нарушается баланс между поступлением в организм и расходом энергоемких веществ, а это приводит к ожирению. Чипсы  не содержат полезных веществ, поэтому их употреблять надо как можно меньше, а еще лучше вообще от них отказаться. Но многие дети любят чипсы и употребляют их несколько раз в неделю.  Результаты анкетирования показали, что большими любителями чипсов являются старшеклассники (приложение 1). И я  решила исследовать качественный состав чипсов и посмотреть, что же входит в состав данного продукта.

1.1. Исследовательская работа

Тема «Качественный анализ чипсов»

Цель: 1. Определить маслосодержащие вещества в чипсах

2. Качественное определение соли в составе чипсов

3. Определение содержания крахмала

4.Определить калорийность чипсов.

             Реактивы и оборудование: раствор азотной кислоты (НNO₃); 1% - ный раствор нитрата серебра (AgNO₃), спиртовой раствор йода,  вода, металлический штатив с малым кольцом, штатив для пробирок, пробирки, фильтровальная бумага,  спиртовка, спички, щипцы, проволока для анализа в пламени, химические стаканы (50 и 100 мл.), мерный цилиндр, черный экран, воронка, ст. палочка, термометр.

Объект исследования: чипсы «Lays» и «Русская картошка»

Проведение работы

 Для проведения исследования я взяла чипсы марок «Lays» и «Русская картошка».

1.1.1.Обнаружение маслосодержащих веществ

Методика проведения исследования.

Выбираю ломтик чипсов, кладу его на фильтровальную бумагу и осторожно сгибаю ее пополам, раздавив испытуемый образец. Удаляю  кусочки чипсов и смотрю бумагу на свет. На каждом образце фильтровальной бумаги становятся видны жирные пятна

Заполняя пространство между волокнами бумаги, масла - иммерсионные жидкости – уменьшают  рассеяние света бумагой. Чем больше жира содержит продукт, тем больше размер пропускающего свет пятна. Самое большое пятно образовали чипсы «Lаys» (приложение 2).

Вывод: в чипсах «Lаys» содержание жиров наибольшее.

1.1.2.Приготовление водной вытяжки для определения растворимых компонентов.

Ход работы

Раскрошим ломтики чипсов, взятых для исследования, и перенесем их в 2пробирки. Добавим 20мл воды в каждую и нагреем их в течение 1 минуты в пламени спиртовки. Охлаждаем раствор и отделяем его от осадка. Полученные фильтраты будем использовать для дальнейших опытов.

1.1.3. Определение калорийности продукта

Ход работы

С помощью мерного цилиндра отмеряю по 10мл воды и наливаю ее в 2пробирки ,измеряю начальную температуру воды, затем помещаю пробирки под углом в штатив. Взвешиваю  чипс ( 1г)  и поджигаю его, держа под пробиркой с водой. Измеряю температуру воды и провожу расчеты калорийности продукта по формуле: Q _{нагр.воды} = Q _{сгор.чипса}

Q _воды = С _воды *m _воды *(t₂ – t₁)

С _воды = 4200Дж/(кг С)

m _воды = рv =10^-3 * 10 ^-5=0,01кг

Q _воды  =(4200*0,01) * (49 -20) = 1218Дж = Q _{сгор.чипса --}    энергетический выход сгорания 1г чипсов «Lays».(100г- 121,8 кдж)

Q _воды  =(4200*0,01) * (45 -20) = 1050Дж = Q _{сгор.чипса  (} энергетический выход сгорания 1г чипсов «Русская картошка». (100г – 105 кдж)

Вывод: наибольшей калорийностью обладают чипсы  «Lays»(приложение 3)

Итак, в результате проведенного  исследования было установлено, что все чипсы содержат крахмал, соль, масло. Наиболее калорийными являются чипсы  «Lays». Съев 100грамм чипсов, мы получаем столько же калорий, если бы съели  425 грамм мяса.

1.1.4.Качественное определение катионов натрия и анионов хлора, входящих в состав соли.

Ход работы

1.10мл каждого фильтрата помещаем в фарфоровую  чашку и выпариваем досуха. В сухой остаток погружаем медную проволоку, а затем вносим ее в пламя спиртовки. Наблюдаем желтое окрашивание.

Вывод: в растворах   присутствуют ионы натрия.

2.Наливаю в пробирки по  2мл водной вытяжки и добавляю 4 капли 5%раствора нитрата серебра. Наблюдаю  образование  белого  творожистого  осадка, характерного для хлорида серебра.. Приливаю к нему 1мл азотной кислоты, осадок не растворяется (приложение 4)

NaCI +AgNO₃   = NaNO₃ + AgCI

Вывод:  в фильтрате присутствуют хлорид - ионы.

Следовательно,  все  исследуемые образцы чипсов имеют в своем составе соль..

1.1.5.Качественное определение крахмала

Ход работы

Наливаю в 2 пробирки по  2мл вытяжки и добавляю по  3 капли 3% спиртового раствора йода, при этом наблюдаю  изменение окраски  на фиолетовую при работе с каждым образцом (приложение 5).

Вывод: во всех исследуемых образцах находится крахмал.

2.Кока-кола.

В целом претензии к  коле сводятся к тому, что она может оказывать вредное влияние  на здоровье, в частности, провоцировать  ожирение и другие нарушения обмена веществ ,стать причиной заболеваний органов желудочно-кишечного тракта. Основные претензии сводятся к высокой калорийности напитка. Так как напиток часто употребляется подростками в чрезмерных количествах и поэтому может привести к ожирению. В школьных столовых запрещена продажа кока-колы и подобных ей напитков. В случае «легких» напитков используемые для замены сахара вещества небезопасны для здоровья. В частности, фениламин, входящий в состав заменителей сахара, противопоказан больным фенилкетонурией. Производители не предостерегают потребителей, что их продукция может привести к проблемам со здоровьем. Масштабы потребления кока-колы невероятны. Каждую секунду в мире выпивают 8000 стаканов этого напитка. Было установлено, что особенно вредна кола при температуре выше 30 градусов Цельсия. В этих случаях кола распадается  на формальдегид - сильнейший яд и канцероген,  метанол от которого слепнут. Люди, работающие на производстве колы в нашей стране, говорят, что напиток делается из порошка, который аллергенен и вреден. То, что напиток вреден знают все, и, тем не менее, употребление колы растет.

                                                2.1.Исследовательская работа

                                    Тема «Качественный анализ кока-колы».

Цель:1.Исследование на наличие красителей

2.Качественное определение наличия кислоты

3. Качественное определения сахара в продукте.

Объект исследования: газированный напиток «coka-cola»

Реактивы и оборудование: раствор азотной кислоты, таблетки угля активированного, штатив металлический, спиртовка, спички, пробирки, штатив для пробирок, универсальная индикаторная бумага,),  1% - ный раствор нитрата серебра (АgNО₃ ),  гидроксид натрия (NaOH), сульфат меди (II) (CuSO₄).

2.1.1.Исследование на наличие красителей.

Ход работы.

Помещаем измельченные таблетки активированного угля в колбу с кока-колой. Происходит обесцвечивание раствора. Следовательно, в растворе большое содержание красителей. При кипячении кока-колы с раствором аммиака окраска раствора  не изменяется, следовательно,  данный продукт содержит искусственные красители.

Фильтруем раствор и используем его для дальнейшего исследования.

Вывод: в кока-коле содержатся искусственные красители.

2.1.2.Исследование на наличие кислоты.

Ход работы.

Действие на индикаторы.

Опускаю в пробирку с фильтратом индикаторную универсальную бумагу. Она приобретает малиновую окраску, что указывает на кислую среду.

Исследование на наличие фосфорной кислоты

2мл фильтрата наливаю в пробирку, приливаю 5капель раствора нитрата серебра. Наблюдаю выпадение осадка  желтоватого цвета. Это подтверждает наличие в растворе фосфат  - ионов.

H₃PO₄ + AgNO₃ = Ag₃PO₄ +3HNO₃

Вывод: выпадение желтоватого осадка подтверждает, что в растворе присутствует ортофосфорная кислота.

2.1.3.Исследование на наличие сахара.

Ход работы.

2мл. фильтрата наливаю в пробирку и добавляю гидроксил меди (II). Наблюдаю растворение осадка гидроксида  меди (II), и появляется синее окрашивание.

Вывод: в растворе присутствует глюкоза, составная часть сахара.

Проведя исследование, я пришла к выводу, что в «кока-коле» присутствуют искусственные  красители, ортофосфорная кислота, сахар. Данные вещество пагубно влияет на здоровье   желудочно-кишечного тракта. При приеме ортофосфорной   кислоты внутрь развивается гастроэнтерит.

3. Соки.

3.1. Исследовательская работа

Тема   «Анализ фруктовых соков»

Цель: 1.Определить наличие искусственных красителей в соках, которые продаются в школьной столовой

2.Исследовать органолептические показатели  соков.

Оборудование и реактивы: пробирки, пипетка, стеклянная  палочка,  спиртовка, держатель для пробирок, 10% раствор аммиака, стеклянный цилиндр.

Объект исследования: фруктовые соки разных видов

Проведение работы

Для проведения исследования я взяла соки, наиболее часто продаваемые в нашей столовой. Это яблочный, виноградный, мультифруктовый  производитель ООО «Покровские соки» город Саратов

3.1.1.Методика исследования на наличие искусственных красителей. Искусственный  краситель в соке   можно обнаружить методом, основанном на изменении рН среды путем добавления любого щелочного раствора (аммиака, соды и даже мыльного раствора) в объеме, превышающем объем напитка. При изменении рН среды натуральные красители красного цвета меняют окраску на грязно-синюю.  Соки  желтого, оранжевого и зеленого цветов после добавления щелочного раствора необходимо прокипятить. Натуральные красящие вещества (каротин, каратиноиды, хлорофилл) разрушаются, и цвет напитка изменяется: желтый и оранжевый обесцвечиваются; зеленый становится буро- или темно-зеленым. Если в сок добавлены синтетические красители, то окраска синтетических красителей в щелочной среде не изменяется.

Ход работы

В три пробирку  наливаю по 2 мл. сока (1-яблочный, 2-виноградный,3-мультифруктовый), добавляю в каждую по 4 мл раствора аммиака и кипячу. При этом наблюдаю изменение окраски, она обесцвечивается (приложение 6). Следовательно, в  данных соках отсутствуют искусственные красители.

Вывод: в соках, реализуемых в школьной столовой, отсутствуют искусственные красители.

3.1.2.Органолептические показатели сока.

Из органолептических показателей оцениваю прозрачность, внешний вид, вкус, аромат и цвет. Органолептические показатели сока определяются визуально в чистом цилиндрическом бокале вместимостью 250мл, диаметром 70мм в проходящем свете. Оценка соков происходит по 19-бальной шкале, представленной в таблице (приложение7) Ход работы

Наливаю  сок в чистый цилиндр, определяю его вкус, отмечаю  его аромат, прозрачность и цвет.  Определяю  показатели сока, пользуясь таблицей оценки качества соков (приложение 7).

Название сока	Вкус	Аромат	Цвет
Яблочный	Ярко выраженный	Хороший	Прозрачный
Виноградный	Слабый вкус	Неярко выраженный	Прозрачный
Мультифруктовый	Хороший вкус	Хороший	Слабая опалесценция, внешний вид соответствует данному напитку.

Вывод: органолептический  показатель качества соков мультифруктового и виноградного – «удовлетворительно», а яблочного – «хорошо».

Таким образом,  в результате проведенного эксперимента, я выяснила, что соки ООО «Покровские соки», реализуемые в нашей школьной столовой, имеют хорошее качество.

Данная исследовательская работа поможет вам  даже в домашних условиях проверить качество фруктового сока.

4. Микроисследование заболеваний учащихся

В нашей гимназии учится 794 человека. Нередко в медицинский кабинет приходят учащиеся с определенными жалобами. В основном дети жалуются на усталость, слабость, головные боли, что может быть вызвано большими школьными нагрузками.  В осенне-весенний период такие жалобы провоцируются недостатком витаминов, то есть авитаминозом. Зимой очень много детей заболевает простудными заболеваниями, что подрывает их иммунитет. Однако, наиболее часто обращаясь к медсестре, ребята просят таблетки от боли в животе или желудке, что говорит о нарушениях в работе желудочно-кишечного тракта. Используя статистические данные предоставленные медсестрой, я определила в процентном отношении практически здоровых детей, и  они составляют незначительный процент 21.79% (приложение 8).

5. Исследование проблем питания школьников гимназии

Для того чтобы выяснить как питаются учащиеся гимназии, мною было проведено анкетирование. В анкетах был приведен ряд вопросов затрагивающих не только качество питания, но и возможные недомогания, связанные с приемом пищи. В результате обработки анкет,  я выяснила, что 10% детей питаются 5-6 раз в день, 74%-3-4раза и 16% 1-2 раза в день (приложение 9).

В ходе опроса было выяснено, что у многих детей гастрит, причем в старших классах болеющих больше. Если в 5классах  примерно 7%,то в 10кл.- 38%(приложение 10).

Заключение.

Проработав большое количество материала, проведя эксперименты, я смогла получить целостную, но далеко не законченную картину того, какой   вред чипсы  и кока-кола наносят   здоровью человека. Все мои исследования были ответом на вопрос «Почему в школьном буфете не продают чипсы и кока-колу, а сок?» Работа представляет практический интерес, поскольку все способы определения качества исследуемых продуктов предложенные в  данной работе просты и доступны. Каждый из нас может ими воспользоваться для определения качества продуктов в домашних условиях.

Используя данную работу  для проведения бесед о здоровом питании с одноклассниками, учащимися пятых классов, я надеюсь, что они будут более ответственно  относиться к своему здоровью. И если  ребята вместо кока-колы будут покупать сок,  значит, я не зря  выполняла данное исследование.

Материалы исследования могут быть использованы для внеурочных занятий дополнительного образования, проведения классных часов, факультативных занятий, как по химии, так и по  экологии.

Литература

1.Аликберов Л.Ю. «Полезная химия». Дрофа. Москва,2006г

2. Горбатовский В.В., Рыбальский Н.Г.Экология и безопасность питания. М. «Экологический вестник России»,1995г

3.Астафуров В.А.»Основы химического анализа».- М.,2005г

4.Краузер Б., Фримантл М. Химия, лабораторный практикум.- М.;Химия,1995г

5.Разговор о правильном питании. Методическое пособие. М.: ОЛМА ПРЕСС,2001г

5. Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развивающий эксперимент. М. Школа-Пресс,1998г