Проектная работа по химии

XII районная конференция

«Проектируем будущее»

Проектная работа

«Чипсы – польза или вред?»

Проект выполнили

учащиеся 9 класса:

Руководитель

учитель химии:

2017 – 2018 учебный год

Содержание

Введение

I. Теоретическая часть

1. История создания чипсов.

2. Состав чипсов.

3. Вред чипсов.

4. Польза чипсов.

II. Экспериментальная часть

Объекты исследования

Опыт 1. Качественное и количественное определение катионов натрия

Опыт 2. Качественное определение хлорид – ионов

Опыт 3. Качественное определение крахмала

Опыт 4. Качественное определение жиров

Опыт 5. Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)

Опыт 6. Качественное определение фосфат-ионов

Опыт 7. Определение калорийности продукта

Социологический опрос

Заключение

1. Общие выводы

2. Рекомендации

Библиографический список

Введение

Говорят, здоровье – это та вершина, на которую каждый должен подняться сам. Как утверждает Всемирная организация здравоохранения, здоровье человека лишь на 10 % зависит от качества медицинского обслуживания, на 20 % определяется наследственностью, на 20 % - состоянием окружающей среды и на – 50% образом жизни.

Для выявления актуальности данной проблемы мы в первую очередь обратились к реалиям жизни современных школьников. В ходе данного исследования из бесед с учащимися было выяснено, что дети часто перекусывают чипсами, сухариками, запивая всё это газировкой. На телевидении часто можно увидеть красочную рекламу о чипсах. В магазинах и киосках в яркой упаковке продаются эти продукты по доступной для школьников цене. Фастфуд (быстрая еда) является любимым лакомством детей и взрослых. Они сопровождают людей практически везде, как сидя дома у телевизора, так и в пути. Актуальность данного исследования заключается в том, что множество людей, в том числе и дети, страдают заболеваниями пищеварительного тракта. Причиной этих заболеваний порой является частое употребление чипсов. Проведя анкетирования, мы выяснили, что учащиеся нашей школы очень мало знают о составе этих продуктов и о вреде их для организма. Поэтому было решено провести исследования.

Цель: Выяснить качественный состав чипсов, влияние употребления чипсов на здоровье человека.

Задачи:

1. Изучить историю создания чипсов.

2. Узнать о вреде и пользе чипсов.

3. Определить  и изучить химический состав чипсов.

4. Изучить влияние чипсов на здоровье человека.

5. Среди учащихся 1-11 классов провести анкетирование по предпочтительности марки чипсов и частоте употребления.

Методы исследования:

- анализ теоретического материала

- анкетирование учащихся

- химический эксперимент

Объект исследования: Качественный состав чипсов.

Предмет исследования: Чипсы разных марок.

Тип проекта: индивидуальный, долгосрочный, межпредметный (химия и биология), экспериментальный.

Формы представления результатов проекта: доклад, презентация

Гипотеза исследования – если мы узнаем больше информации об исследуемом продукте питания, то сумеем сохранить свое здоровье.

Результат исследования заключается в том, что данная работа может быть интересна для любого человека, стремящегося сохранить свое здоровье и здоровье близких. В школьном курсе «Биология», при изучении пищеварительной системы человека, помогут какой вред мы можем нанести нашему организму неправильным питанием. Наши рекомендации могут послужить советом для родителей, выбирающих продукты питания своим детям.

Теоретическая часть

1. История создания чипсов.

Английское слово chips означает «ломтик, кусочек». По легенде изобретателями чипсов являются капризный американский миллионер Корнелиус Вандербильт и повар с характером отеля Moon Lake House в городе Саратога-Спрингс Джордж Крум.

В 1853 году Вандербильт остановился в этом отеле. Во время обеда капризный богач трижды отправил на кухню картофель, порезанный, по его мнению, слишком крупно. В ответ раздражённый Крум нашинковал клубни тончайшими ломтиками и обжарил их в масле. Но как это ни странно, провокация шеф-повара не удалась.

Вандербильт пришел в восторг и все время пребывания в отеле поедал хрустящие картофельные ломтики. Чипсы стали фирменным блюдом ресторана и получили название «чипсы Саратога».

Существует версия, что чипсы придумал не Джордж, а его сестра, находившаяся с ним в этот же день на кухне ресторана.

В 1860 Крам открыл свой ресторан, в котором продавал чипсы, но только не на вынос. Однако, из-за простоты изготовления, чипсы вскоре появились и в других местах. Ресторан проработал 30 лет, до 1890 года.

Очень скоро чипсы стали популярны среди американского бомонда и вошли в меню фешенебельных ресторанов США.

В 1890 году чипсы сделали шаг из ресторанов на улицу. Популяризатором чипсов стал мелкий торговец из Кливленда Уильям Тэппенден. Он владел закусочной, в которой жарил картофельные ломтики. Кризис, вызванный перепроизводством чипсов, заставил Тэппендена искать новых клиентов. Вскоре была начата продажа этого продукта на улицах Кливленда из украшенного рекламой чипсов старого фургончика. Впервые они подавались покупателям в бумажном кульке, также украшенном рекламой заведения Тэппендена. [1]

2. Состав чипсов.

Если взять в руки упаковку средней ценовой категории в супермаркете, можно увидеть следующий состав: картофель, растительное масло, усилитель вкуса и аромата, дрожжи, сахар, специи, стабилизатор и краситель. Также производители могут добавлять ароматизаторы, добавки и порошки, к примеру, бекона или сметаны для придания продукту характерного вкуса. Однако вместе с традиционными видами чипсов можно и встретить те, которые следует называть не чипсами, а картофельно-пшеничной закуской, так как соответствующего овоща в них до 40 %, а делаются они в большинстве своем из муки и крахмала, которые по-другому называются картофельным порошком.

Чаще всего для удешевления продукта его основой является мука и соевый крахмал, который делается из генетически модифицированной сои. Эти ингредиенты смешиваются и из них делают тонкие пластины, которые после обжариваются в кипящем растительном масле. Вместе с тем следует отметить, что чипсы могут делать и из картошки, но это не значит, что она полезна, поскольку во избежание повреждения клубней вредителями используется только гемодифицированный картофель, который долго хранится и имеет правильную ровную форму. Вред продуктов с ГМО доказан, они вызывают бесплодие и раковые заболевания.

К сожалению, те люди, которые считают, что чипсы не вредны более, чем обычная картошка, будут сильно разочарованы, так как в них много добавок, которые губительны для здоровья. Что входит в состав чипсов? Помимо ароматизаторов, стабилизаторов и красителей, это глутамат натрия, благодаря которому чипсы кажутся невероятно вкусными. Главная задача добавки – стимулировать рецепторы, чтобы вкус еды казался более насыщенным и ярким. Поэтому если после чипсов съесть обычное мясо, в которое не добавлено много специй, оно покажется пресным и несоленым. Глутамат натрия является искусственно созданной добавкой, а потому считается вредным для организма, поскольку, вызывая возбуждение в головном мозге, вызывает привыкание (вот почему потребители быстро привыкают к какому-то виду продукта и отдают ему предпочтение). Если человек часто употребляет продукты с глутаматом натрия, у него может появиться аллергия, бронхиальная астма и заболевания пищеварительной системы (гастрит, язва и тому подобные).[2]

Таблица 1 [3]

Пищевая добавка	Воздействие на организм
глутамат натрия (Е621)	запрещен к использованию в детском питании, вызывает кишечные расстройства
инозинат натрия (Е631)	инозинат натрия не рекомендован для употребления гипертоникам, т.к. он может вызвать резкие скачки артериального давления. E-631 не рекомендуется детям.
гуанилат натрия (Е627)	нарушает нормальное артериальное давление, по некоторым данным двузамещенный гуанилат натрия может вызвать кишечные расстройства.
пальмовое масло	повышает уровень холестерина, провоцирует развитие атеросклероза, тромбоз сосудов, вызывает ожирение, заболевания сердца
кокосовое масло	повышает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний
гуммиарабик (Е414)	ракообразующий (канцероген)
краситель (экстракт паприки)	запрещен в ряде стран

3. Вред чипсов.

Вред чипсов перевешивает сомнительную пользу этого продукта. Согласно проведенным исследованиям, даже здоровый человек после ежедневного употребления пачки чипсов в день в течение месяца начинает мучиться изжогой, гастритом и болезнями кишечника. А более длительное употребление в пищу опасного продукта может привести к накапливанию холестерина и возникновению холестериновых бляшек в сосудах.

Из-за того, что количество опасных канцерогенов в чипсах в 500 раз превышает норму, могут возникнуть раковые опухоли. К тому же, в чипсах много соли, что не может не сказаться на обмене веществ.

Особенный вред чипсы приносят детям – всевозможные добавки, которые используются для приготовления продукта, могут спровоцировать сильнейшую аллергию. Вредны чипсы и для людей, страдающих избыточным весом. Только задумайтесь: в 100 граммах чипсов содержится более 30 граммов жира. При этом не «хорошего» жира, а канцерогенного. Так что, прежде чем съесть пачку промасленных хлопьев, подумайте о своем здоровье и выберите что-то более полезное для организма. [4]

4. Польза чипсов.

Единственное, что можно сказать в защиту продукта – чипсы необыкновенно вкусны. Покупая изредка пачку хрустящих и тающих во рту ломтиков, можно побаловать себя, в какой-то мере даже снять стресс и успокоиться. Вот этим и полезны чипсы – но, конечно же, только в небольших количествах. Ну, а если вы совсем не можете обойтись без этого продукта – попробуйте приготовить лакомство дома, из натурального картофеля, обжаренного во фритюре. Уверяем, получите не меньшее удовольствие, а уж пользы для организма – несоизмеримо больше. [5]

Экспериментальная часть.

Объекты исследования:

1. Чипсы «Pringles»

2. Чипсы «Estrella»

3. Чипсы «Русская картошка»

4. Чипсы «Layʼs»

Приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов

Взвесили по 1 г чипсов каждого вида. Измельчили их в ступке и перенесли крошки в плоскодонные колбы. Добавили 10-15 мл дистиллированной кипящей воды и размешали стеклянной палочкой. Нагрели смесь на электрической плитке. Приготовили бумажные фильтры и отфильтровали смеси. Фильтрат собрали и использовали для проведения опытов 2-10. 

В нашей школьной водопроводной воде содержится большое количество примесей, поэтому мы взяли дистиллированную воду.

Опыт 1. Качественное и количественное определение катионов натрия (приложение, фото 1)

Чистую прокаленную медную проволоку с петлей на конце опустили в фильтрат, и внесли в бесцветное пламя горелки; пламя окрасилось в желтый цвет. Реакция исключительно чувствительна, желтый цвет пламени свидетельствует о наличии ионов натрия Na⁺ во всех образцах чипсов.

Опыт 2. Качественное определение хлорид – ионов (фото 2)

Налили в пробирку 1-2 мл водной вытяжки и добавили 3-4 капли раствора нитрата серебра. При добавлении к водной вытяжке раствора нитрата серебра выпал белый творожистый осадок AgCl. По этому признаку можно сделать заключение о присутствии в растворе хлорид – ионов Cl^-:     

AgNO₃ + NaCl =   AgCl ↓+ NaNO₃

Ag⁺ + Cl־ = AgCl↓

Таким образом, во всех образцах наблюдалось образование белого мутного творожистого осадка. Следует отметить, что ион хлора, который входит в состав поваренной соли, может стать причиной заболеваний кожи.

Опыт 3. Качественное определение крахмала (фото 3)

Капнули спиртовым раствором йода в пробирку с водной вытяжкой. Из-за содержания в чипсах крахмала при добавлении 3% спиртового раствора йода появляется тёмно-синее окрашивание. Этими свойствами пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. Моментально интенсивная синяя окраска на образце №1 «Pringles». Остальные образцы дали сине – бурую окраску.

Таким образом, все виды чипсов содержат крахмал. Крахмал в организме подвергается к гидролизу, конечным продуктом является глюкоза, избыток её откладывается в печени в виде углевода – гликогена. А если этот «банк» переполнен, то в виде жировых клеток. При малоподвижном образе жизни это приводит к ожирению.

Опыт 4. Качественное определение жиров (фото 23-27)

Кладем большой ломтик чипсов на фильтровальную бумагу и сгибаем её пополам, раздавив испытуемый образец на сгибе бумаги. Удаляем кусочки чипсов с фильтровальной бумаги и посмотрим 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.

Таким образом, по содержанию жира чипсы можно расположить в следующем порядке: №3 «Русская картошка», № 2 «Estrella», № 4 «Lаys», № 1 «Pringles». Чипсы брали примерно равного размера и надавливали примерно одинаковое время. Можно делать вывод, что чипсы на 1/3 состоят из жиров.

Опыт 5. Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II) (фото 16-17)

Прильем к фильтрату несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи в избытке. Образуется раствор синего цвета. Нагреем раствор. Цвет раствора начинает изменяться. Сначала образуется желтоватый осадок Cu₂O, который с течением времени образует более крупные кристаллы Cu₂O красного или морковного цвета. Однако, в пробирке № 1 «Pringles» цвет раствора на бурый не изменился, что свидетельствует об отсутствии или о низком содержании глюкозы. Изучив состав на упаковках, мы выяснили, что чипсы «Pringles» содержат сахара вдвое меньше, чем другие образцы.

Таким образом, полученный результат соответствует данным, указанным на упаковках.

Опыт 6. Качественное определение фосфат-ионов( фото 10 и 11)

Если в чипсах есть пищевая добавка E341 и E339, то можно определить его  качественный состав.

3 мл фильтрата налили в пробирку и прилили раствор карбоната натрия. Выпал белый осадок карбоната кальция:

Ca(H₂PO₄)_{2 +} Na₂CO₃ = CaCO_3↓ + 2NaH₂PO₄

Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓

Для определения фосфат-ионов в вытяжке провели качественную реакцию с нитратом серебра. Образовался желтоватый осадок фосфата серебра:

AgNO₃ + Na₃PO₄ = Na₃PO4 + Ag₃PO4↓

3Ag⁺  + PO₄^3- =  Ag₃PO4↓

Образцы  № 1 «Pringles» и № 4 «Lаys»  не дали желтый осадок.

Образцы № 2 «Estrella» и № 3 «Русская картошка» содержат фосфат-ионы.  Следует отметить, что производители на упаковке не указали о содержании пищевых добавок Е341 и Е339. А производитель образца № 3 «Русская картошка» указал о содержании добавки Е341.

Полезная информация:

Пищевая добавка Е339 (фосфаты натрия) – пищевая добавка, используемая в качестве регулятора кислотности, эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента. Кроме этого, добавка Е339 фиксирует окраску продуктов и усиливает действие антиоксидантов. Фосфат натрия – это основное действующее вещество лекарственного препарата, который действует, как слабительное. Следовательно, можно сделать вывод, что не стоит сильно увлекаться потреблением продуктов с добавкой Е339, т.к. она может привести к нарушению нормального функционирования кишечника. Кроме того, фосфаты натрия в организме провоцируют вымывание кальция из костей и зубов и в результате у детей нарушится нормальный рост костей, развивается остеопороз.

Пищевая добавка Е341 используется в пищевой промышленности как стабилизатор, регулятор кислотности, разрыхлитель, фиксатор окраски. Так, к основным проявлениям избыточного поступления в организм человека данной добавки относятся не только расстройства, но и заболевания желудочно-кишечного тракта. Помимо этого, вред пищевого антиоксиданта Е341 Ортофосфаты кальция заключается в том, что данная добавка способна влиять на уровень холестерина в крови.

Опыт 7. Определение калорийности продукта (фото30-36)

С помощью мерного цилиндра отмеряем 10 мл воды и наливаем её в широкую пробирку. Измеряем исходную температуру воды, она равна 20º С, а затем зажимаем под углом пробирку с водой в штативе. Взвешиваем большой чипс и поджигаем его, держа под пробиркой с водой. Измеряем температуру воды после опыта и рассчитываем калорийность продукта. Измеряем температуру воды после опыта и рассчитываем калорийность продукта. Рассчитываем калорийность продукта по формуле:

Q = (С(воды) • m (воды) + С(стекла)  х m(стекла)) •(t₂ –t₁).

Данные об удельной теплоемкости воды и лабораторного стекла  можно найти в учебниках по физике или соответствующих справочниках:

 С(воды) = 4200 Дж (кг • °С);

С(стекла) = 840  Дж (кг .⁰С)

Q-калорийность чипсов установленной нами массой;

С- удельная теплоемкость веществ (вода);

 t₂, t₁- начальная и конечная температура воды. Данные об удельной теплоемкости воды взяты из справочника.

Таблица 2

Виды чипсов	«Pringles»	«Estrella»	« Русская картошка»	«Lays»
Масса чипса	1,6г	1,5г	0,85г	1,9г
Масса воды	10 г	10г	10г	10г
Масса пробирки	16,5г	18г	17г	20г
Температура воды перед нагреванием	20	20	20	20
Температура воды после нагревания	80	52	48	70
Калорийность чипсов, Q ,Дж	3352	1828	1576	2940
Калорийность чипсов на 100г, ккал	873	512	779	650
Калорийность чипсов, указанная на упаковке, ккал	507	520	500	510

Расчёты:

Q («Pringles»)=(4200 Дж/кг * 0,01 кг + 840 Дж/кг * 0.016 кг)*( 80-20)=3326 Дж

Q («Estrella»)= (4200 Дж/кг* 0,01 кг + 840 Дж/кг * 0.018 кг)*( 52-20)= 1828Дж

Q («Русская картошка»)= (4200 Дж/кг*0,01кг + 840 Дж/кг*0.017кг)*(48-20) = 1576 Дж

Q («Lays»)= (4200 Дж/кг*0,01 кг + 840 Дж/кг*0.02 кг) ( 70-20)=2940 Дж

Произведем расчет теплоты для одной пачки чипсов, массой 100 граммов.

Q («Pringles»)= 3326 Дж * 100г / 1,6г = 207875 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

Q («Estrella»)=  1828Дж * 100г / 1,5г = 121867  Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

Q («Русская картошка»)=  1576 Дж * 100г / 0,85г = 185412 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

Q («Lays»)=2940 Дж * 100г / 1,9г = 154737 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

Выражаем энергию в калориях: 1 Дж соответствует 4.2 кал.

Находим энергетическую ценность продукта:

«Pringles»= 207875 Дж * 4,2 кал = 873075 кал. Выражаем в килокалориях: 873 ккал.

«Estrella»= 121867  Дж * 4,2 кал = 511841 кал. Выражаем в килокалориях: 512 ккал.

«Русская картошка»= 185412 Дж * 4,2 кал = 778730 кал. Выражаем в килокалориях: 779 ккал.

«Lays»= 154737 Дж * 4,2 кал = 649895 кал. Выражаем в килокалориях: 650 ккал.

Проведя все необходимые расчеты, мы сравнили калорийность чипсов с данными на упаковках и пришли к выводу, что рассчитанные значения калорийности чипсов  у образцов №1 «Pringles», №3 «Русская картошка» и №4 «Lays» выше, чем те, что представлены на упаковке. Возможно, производители скрывают настоящую калорийность, потому что для покупателей она играет большую роль. Однако, значения калорийности образца № 2 «Estrella» совпали с рассчитанными значениями.

Результатами эксперимента подтверждается и тот факт, что чипсы являются калорийным продуктом.

Итак, самые калорийные – чипсы «Pringles», на втором месте чипсы «Русская картошка», на третьем месте чипсы «Lays» и самые низкокалорийные оказались чипсы «Estrella».

Социологический опрос.

В процессе работы над исследовательским проектом в школе было проведено анкетирование учащихся 1-11 классов и учителей. Всего было опрошено 80 человек.

Любите ли Вы чипсы?

Как часто Вы едите чипсы?

Чипсы, каких марок предпочитаете?

Обращаете ли вы внимание на состав?

Заключение

Можно сделать логичный вывод, что чипсы – один из самых вредных продуктов, изобретенных человеком. По возможности от его употребления нужно отказаться вовсе. Если этого сделать не получается, нужно максимально ограничивать себя. К примеру, можно давать себе расслабиться раз в месяц. Но при этом количество чипсов не должно превышать 100 – 150 грамм.

Необходимо понимать, что регулярное употребление чипсов в пищу, будет негативно сказываться на вашем здоровье. Такие болезни как гастрит или язва могут стать постоянными жизненными спутниками тех, кто увлекается фаст-фудом.

Вред чипсы наносят не только фигуре, как считают многие. От их употребления страдает организм в целом. Тем девушкам, которые пристально следят за своим весом, не стоит увлекаться чипсами. С их легкой подачи стройная фигурка в считанные месяцы превратится в более объемную.

Помните, что здоровье важнее минутного удовольствия. Спорт и здоровое питание – залог вашего здоровья.

Мы в своей работе отследили процесс производства чипсов, определили калорийность и химический состав данного продукта, познакомились с результатами исследований ученых и провели свои исследования и пришли к выводу, что чипсы – это жирная высококалорийная жареная пища. А злоупотребление такой пищей неблагоприятно сказывается на работе многих органов человека. Значит, чипсы приносят скорее вред, чем пользу.

Тема нашей работы раскрыта, задачи решены, а гипотеза доказана.

1. Общие выводы:

1. Провели литературный анализ по данной проблеме;

2. Изучили ингредиенты, входящие в состав чипсов, сравнили их, изучили влияние пищевых добавок на организм человека;

3. Провели анкетирование среди учащихся и выяснили отношение школьников к чипсам;

4. Провели химические опыты с чипсами,  химический анализ чипсов, сравнили чипсы между собой на содержание веществ, на калорийность;

5. Сделали выводы по результатам анализа теоретического материала, анкетирования, экспериментов и ознакомили учащихся с результатами исследования;

6. Разработали рекомендации по употреблению пищевых продуктов на основе картофеля.

2. Рекомендации:

В заключение всей работы необходимо добавить, что в наше время, в период постоянного нервного напряжения, переутомления, а кроме того, с  экологическими проблемами, следует обратить внимание на свое питание. Поэтому рекомендуем:

·     Не употреблять продукты, имеющие яркий цвет. Они переполнены искусственными красителями;

·     При покупке обратить внимание на состав. Если в продукте много пищевых добавок лучше воздерживаться от них;

·      На упаковке лучше представить не состав пищевого продукта, а список болезней;

·     Не употреблять снеки, насквозь пропитанные маслом. Такие чипсы сделаны из картофельного порошка, муки;

·     Проверять чипсы на листке бумаги. Безопасные чипсы не должны оставлять жирных следов на белом листе бумаги;

·     Заменить чипсы полезными продуктами: орехами, семечками, финиками;

·     Приготовить в домашних условиях свою «золотую картошку». Для этого понадобится тонко нарезанный картофель, вымоченный в холодной воде в течение 15 минут. Это делается для того, чтобы весь крахмал вышел в воду, а чипсы были более хрустящими. Далее достаем картофель из воды и выкладываем на салфетку, чтобы салфетка забрала излишнюю влагу и чипсы очень быстро приготовились. После чего их кладем в духовку. В домашних условиях чипсы можно приготовить из сыра, фруктов и овощей.

Желаем всем крепкого здоровья и хорошего настроения!

Библиографический список

1. http://istoriz.ru/chipsy-istoriya-izobreteniya.html

2. http://fb.ru/article/247762/sostav-chipsov-est-li-kartofel-v-kartofelnyih-chipsah

3. http://moepravo.guru/vozvrat-i-obmen/obsshaya-informatsiya/sostav/chipsov.html

4. http://polzovred.ru/pitanie/chipsy.html

5. http://www.yourlifestyle.ru/polza/598-chipsy-vred-i-polza.html