Газированные напитки.

МБОУ «РОДИНСКАЯ СОШ»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
ТЕМА: Газированные напитки.
Выполнена: Истоминой Алиной,
ученицей 9 класса.
Научный руководитель:
Баскакова О.А., учитель химии.
2013
Оглавление
Введение………………………………………………………………………………………………2
I. Теоретическая часть………………………………………………………………………..4
1.1 .История появления газированных напитков………………………………..4
1.2 .Химический состав газированных напитков…………………………………5
II. Практическая часть…………………………………………………………………………11
2.1.
Социологический опрос…………………………………………………………….11
2.2.
Экспериментальная часть………………………………………………………….13
Заключение………………………………………………………………………………………….17
Список литературы………………………………………………………………………………19
Приложения…………………………………………………………………………………………20
2
Введение
Большой популярностью среди детей и взрослых пользуется газированная
вода, особенно в жаркие летние дни. Мы предпочитаем эти напитки в
большинстве случаев потому, что они гораздо дешевле соков и вкуснее
воды. Газировка – это очень вкусно, но, говорят, не совсем полезно. Об этом
напитке придумано столько страшилок, что не знаешь, какую первой
проверять у медиков. Согласно легендам, сладкая вода с пузырьками
способна растворить наши зубы в стакане, сделать нас похожими на трех
толстяков, вместе взятых, и бросить в лапы всех возможных недугов. Так ли
это и из чего же в действительности состоит легендарная газировка –
вкусный напиток с пузырьками? Так что же скрывают производители
газированных напитков за яркими этикетками и рекламной пропагандой?
Гипотеза: мы предполагаем, что употребление сладких газированных
напитков наносит вред здоровью человека.
Актуальность. С каждым годом количество потребления сладкой
газированной воды, особенно летом, растет, ее пьют все.
Главная цель нашей работы -
изучить состав газированных напитков и
влияние их компонентов на организм человека.
Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:
1.Изучить научную литературу по данному вопросу.
2.Исследовать состав газированных напитков.
3.На основе полученных данных ответить на вопрос: «Может ли потребление
газированных напитков нанести вред здоровью человека?»
Объектом исследования являются газированные напитки .
Предметом исследования газированные напитки: «Sprite», «Fanta», «Cocacola», «Pepsi», Лимонад, Минеральная вода.
3
I. Теоретическая часть
1.1. История появления газированных напитков
Как появились газированные напитки?
Природная
газированная
вода
известна
с
древнейших
времён
и
использовалась в лечебных целях. В XVIII веке минеральную воду из
источников начали разливать в бутылки и развозить по миру. Однако она
стоила весьма дорого и к тому же быстро выдыхалась. Поэтому позже были
предприняты попытки искусственно загазировать воду.
Первому создать газированную воду удалось английскому химику Джозефу
Пристли в 1767 году.
Далее швед Тоберн Бергман в 1770 году
сконструировал аппарат, позволяющий под давлением, с помощью насоса,
насыщать
воду
углекислыми
пузырьками.
Первым
промышленное
производство газированной воды начал Якоб Швепп. Он в 1783 году создал
промышленную установку для выпуска газированной воды. В начале XIX
века Швепп для удешевления производства стал применять для газирования
обычную пищевую соду и газированную воду стали называть «содовая».
Новинка быстро распространилась по Англии и её колониям, позволив
Швеппу основать компанию, от которой пошла торговая марка Schweppes.
В отличие от США, где газированная вода в основном продавалась разлитой
в
бутылки,
в
других
перезаправляемых
странах
было
принято
потреблять
её
из
сифонов — как маленьких домашних, так и больших,
устанавливаемых в кафе и барах. Позже появились и уличные автоматы по
продаже газированной воды.
В
дореволюционной
«господским».
России
бутылочная
вода
считалась
напитком
Одним из производителей, например, был петербургский
ресторатор Иван Излер в 30-х годах XIX века.
4
1.2. Химический состав газированных напитков
Прежде чем понять, вредны ли газированные напитки, выясним, что за
вещества в них содержатся. Пожалуй, один из самый известных – это
аспартам.
Подсластитель Е-951 – аспартам (Nutrasweet, Equal, Spoonful).
Аспартам - генетически модифицированный нейротоксин, применяется как
искусственный заменитель сахара. Аспартам примерно в 200 раз слаще
сахара, но по сравнению с ним не содержит углеводов и калорий. Некоторые
исследователи отмечают химическую нестабильность аспартама. По их
словам, после нескольких недель в жарком климате или при нагреве до 300С
основное количество аспартама в газированной воде распадается на
формальдегид,
метанол,
фенилаланин
и
другие
вещества.
Ученые
независимого института рака European Ramazzini Foundation в Болонье
заявили, что аспартам может вызывать рак почек и периферических нервов.
При беременности аспартам может воздействовать непосредственно на плод
даже при употреблении в очень малых дозах.
Производители
заменителя
сахара
оспаривают
достоверность
опубликованных результатов, ссылаясь на двадцать пять лет безопасного
применения аспартама. Европейское управление по безопасности продуктов
питания в настоящее время официально считает аспартам безопасным, но
планирует проведение дальнейших исследований в приоритетном порядке.
Безусловным признаком наличия аспартама является предупреждение:
«Содержит
фенилаланин»
фенилкетонурия
–
или
врожденное
если
на
нарушение
упаковке
обмена
упоминается
фенилаланина
в
организме, приводящее к умственной отсталости.
Применяются также другие подсластители. Цикламовая кислота E-952
и её натриевые, калиевые и кальциевые соли (цикламаты). До 1979 года
цикламаты считались канцерогенными веществами, позже всемирная
организация здравоохранения признала их безвредными. В безалкогольных
напитках широко применяется смесь аспартама с ацесульфамом калия E-950.
5
Ацесульфам калия может ухудшать работу сердечно-сосудистой системы
оказывать возбуждающее действие на нервную систему, кроме того,
возможно привыкание.
Консервант Е-211 – бензоат натрия. Бензоат натрия, бензойную кислоту
Е-210 и бензоат калия Е-212 вводят в напитки в качестве бактерицидного и
противогрибкового средств, что позволяет увеличить срок хранения
пищевых продуктов в несколько раз. В природе бензойная кислота
содержится в клюкве и бруснике. Как кислота, так и ее соли оказывают менее
вредное действие на организм по сравнению с другими консервирующими
средствами. Продукты, содержащие бензоаты натрия и кальция, не
рекомендуется употреблять астматикам и людям, чувствительным к
аспирину.
Лимонная кислота – добавляется чаще всего в газированные напитки.
Если напиток, прошел все уровни сертификации, то, скорее всего, уровень
содержания кислоты не превышает допустимого и не представляет
опасности.
Популярное вещество в газировках – кофеин. Он относиться к мягким
стимуляторам нервной системы. Дети, потребляющие много кофеина, более
беспокойны, плохо засыпают, часто страдают от головных болей. У них
может нарушаться способность концентрировать внимание. Кроме того,
кофеин увеличивает потери кальция с мочой.
Красители в напитках используют исключительно в психологических
целях. Например, удовлетворяется желание покупателя приобрести напиток
со вкусом апельсина не прозрачного, а оранжевого цвета. Красители,
используемые в напитках, бывают натуральными и искусственными.
Наиболее распространенным из натуральных красителей является сахарный
колер E-150, то есть жженый сахар. Номенклатура искусственных красителей
гораздо шире, а их себестоимость гораздо ниже себестоимости натуральных.
С другой стороны, искусственные красители – это химические вещества с
6
определенными, далеко не полезными свойствами. С особой осторожностью
нужно относиться к тем красителям, которые содержат азот (Е-102, Е-110, Е123, Е-124, Е-133, Е-151). Желтый краситель Е-102 запрещен лишь в
Австрии, хотя известно, что это – сильнейший аллерген. Он противопоказан
тем, кто не переносит аспирин и другие производные салициловой кислоты.
И, наконец, ароматизатор. Это то самое, что заставляет нас поверить в
то, что мы пьем что-то апельсиновое, яблочное, вишневое, грушевое.… В
большинстве своем ароматизаторы являются искусственными химическими
веществами, хотя выпускаются напитки и на растительном сырье.
Ну, и самый главный – углекислый газ. Сам по себе он безвреден. Но
его присутствие в воде возбуждает желудочную секрецию, повышает
кислотность желудочного сока и провоцирует метеоризм – обильное
выделение газов. Именно поэтому многие предпочитают негазированные
напитки.
Итак, вся ценность газированного напитка, который выпускается под
десятками торговых марок, заключается в воде и углекислом газе, а вся
привлекательность – в ароматизаторе и красителе. Себестоимость полутора
литров этого снадобья составляет пять-шесть рублей, включая бутылку.
Продается же она по цене от десяти до сорока-пятидесяти рублей, в
зависимости от амбиций и «раскрученности» производителя.
Для увеличения объемов продаж производители часто прибегают к
различным трюкам. Например, заявляют, что напиток содержит натуральный
сок. При более детальном рассмотрении выясняется, что сока всего три
процента. Возьмите стакан натурального апельсинового сока и разведите его
в ведре воды (6,2 литра) – это как раз те самые три процента. Попробуйте,
чувствуете аромат и вкус апельсина? Нет? Странно, а производитель
полагает, что такого количества достаточно.
Наиболее
серьезными
последствиями
7
регулярного
и
частого
употребления
газированных
напитков
являются
заболевания
органов
пищеварения; ожирение, сахарный диабет и кариес; мочекислый диатез и
мочекаменная болезнь; аллергия. Дошкольникам и детям, страдающим
любым видом гастритов, гастродуоденитом, имеющим предрасположенность
к сахарному диабету или мочекаменной болезни, употребление газированных
напитков абсолютно противопоказано. Категорически нельзя пить газировку
натощак. Лучше заменить ее молочными продуктами, натуральными соками,
компотами и фруктами.
Очевидно, что сладкие газированные напитки
не могут добавить здоровья. Сахар и другие химические вещества, входящие
в их состав, «обманывают» мозг, доставляя ему удовольствие, лишенное
пользы. Лишний сахар сжигает дополнительное количество витаминов
группы «В» и приводит к ожирению и диабету. Но не это главное, ведь
сладких продуктов много. Сладкие шипучки содержат лимонную, яблочную
или ортофосфорную кислоту, которая повреждает слизистую оболочку
желудочно-кишечного тракта, а также постепенно растворяет эмаль зубов,
вымывая из нее кальций. Такие же процессы происходят в костях. Поэтому
длительное регулярное употребление сладких газированных напитков может
стимулировать развитие остеопороза.
Большинство газированных напитков, к сожалению, жажду не утоляет, а,
наоборот, возбуждает. Это связано с тем, что все они содержат либо очень
большое количество сахара (от 10 до 15 г на 100 мл), либо его заменителей
(аспартам, цикламат, сахарин). И сахар, и пищевые добавки – подсластители,
оставляют приторное послевкусие, которое приходится запивать снова и
снова. Если ребенок часто пьет газировку, значительно повышается нагрузка
на поджелудочную железу, что впоследствии может привести к такому
заболеванию, как сахарный диабет. Кроме сладких добавок во многие
шипучие напитки входит кофеин (около 10 мг на 100 мл) и хинин, а также
лимонная кислота (Е 330) и ортофосфорная кислота (Е 338). Соли фосфора,
содержащиеся
в газировке,
образуют
нерастворимые и
совершенно
неусвояемые соединения с кальцием, которые быстро выводятся из
8
организма. Это неблагоприятно сказывается на формировании костной ткани
ребенка. Недостаток кальция может проявляться также повышенной
возбудимостью, бессонницей, раздражительностью, болезненностью десен,
замедлением
роста.
Во
всех
газированных
напитках
обязательно
присутствуют консерванты, бензоат натрия (Е 211) или сорбит калия (Е 202),
а также красители и ароматизаторы. Все эти вещества, а также сами газы,
оказывают неблагоприятное воздействие на слизистую оболочку всего
пищеварительного
тракта.
Это
может
привести
к
возникновению
воспалительных заболеваний, вплоть до эрозий. Американские ученые
провели исследования, результаты которых доказывают, что сладкие
газированные напитки увеличивают вероятность развития ожирения почти в
два раза. А английские медики приводят такие цифры: за последние 10 лет
распространенность ожирения среди младших школьников достигла 9%,
среди старших школьников – 15%. Не последнюю роль в этом играют
«жидкие леденцы».
Кроме того, газированные напитки могут влиять на формирование
костной ткани. Они вытесняют из рациона питания ребенка молочные и
кисломолочные напитки, которые являются источниками этого минерала, а
входящий в их состав кофеин снижает усвоение кальция, препятствует его
отложению в костной ткани.
Содержащиеся
в
окрашенных
сладких
газированных
напитках
красители, консерванты, ароматизаторы и прочие добавки также негативно
влияют на здоровье ребенка. Помимо аллергических реакций, они могут
приводить к так называемому «синдрому гиперактивности и пониженного
внимания». Детям с таким синдромом труднее учиться, они не могут
сосредоточиться на учёбе.
Газированные напитки противопоказаны:
1. Детям до 3 лет.
9
2. Людям с хроническими заболеваниями. Например, аллергия,
избыточный вес, болезни желудка. Вещества, которые содержатся в
газированных напитках, могут ухудшить самочувствие у хронических
больных или даже спровоцировать очередной приступ.
3. Полным людям или тем, кто хочет похудеть, газированные напитки
тоже не рекомендуются. Американские ученые провели исследование и
выяснили, что сладкие газированные напитки увеличивают вероятность
ожирения почти в два раза. Конечно, нельзя считать, что полнота – зависит
только от употребления газировки, но это один из важных факторов.
Таким образом, понятно, что газированные напитки не смертельно
опасны – иначе их просто не продавали бы. Однако небольшие меры
предосторожности не помешают.
10
II. Практическая часть
2.1 Социологический опрос
Нами был проведён социологический опрос среди учащихся, цель которогоизучить, какие газированные напитки употребляют ученики нашей школы и
как они к ним относятся. Результаты оказались следующими:
11
Большинство учащихся употребляют газированный напиток «Sprite»
Считаете ли вы газированную
воду полезной?
Да
Нет
Не знаю
Больше половины учащихся считают газированную воду полезной. Так ли
это?
12
2.2.Экспериментальная часть
Для изучения состава и выявления пищевых добавок газированных
напитков мы изучили этикетки производителей этих напитков. Результаты
представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты исследований состава продукта, описанного
производителями на этикетке (приложение 1).
название
основной
газированног
состав
пищевые добавки
Ароматиза красит
о напитка
торы,
ели
вита
экстра
консе
регуляторы
мин
кты
рвант
кислот
ы
ы
усилители
вкуса
Минеральная Питьевая
вода
нет
нет
нет
нет
нет
нет
Очищенна Натуральн нет
лимонная
нет
нет
бензо
я питьевая ые
кислота,
ат
вода,
ароматиза
цитрат
натри
сахар,
торы ,
натрия
я
столовая
вода,
углекислы
й газ
Sprite
углекислы Астартам,
й газ
ацесульфа
м калия
Coca-cola
Очищенна Натуральн Сахарн Ортофосфо нет
я питьевая ые
ый
вода,сахар ароматиза
колер
, диоксид
рная
торы
кислота,
кофеин
углерода
13
нет
нет
Влияние напитков на живые организмы
Для исследования влияния напитков на живые организмы были
использованы семена кресс-салата.
В чашки Петри с водой, Fant-ой, Coca-Col-ой и Sprit-ом помещали по
20 штук семян кресс-салата в каждую. Далее проводили наблюдения за
прорастанием семян каждые 2 дня (эталоном для сравнения являлась вода).
Полученные результаты занесены в таблицу.
Изучение прорастания семян кресс-салата в газированных напитках.
Дни
измерения
\среда
прорастания
2 день
4 день
6 день
8 день
Вода
Sprite
Fanta
Coca-Cola
4
1
0
0
17
7
1
0
20
7
2
0
20, появились 7, проростки изменений
Появилась
зеленые
низкие, вялые нет
плесень
листья.
проростки
сочные
высокие
Анализ данных таблицы показывает, что наибольшее кол-во семян
кресс-салата проросло в чашке с водой (эталон для сравнения); в чашке со
Sprit-ом, проростки появились на 2 день исследования.
На 4й день исследования проростки появились в чашке с Fant-ой, но их
очень мало, и они совсем маленькие. В чашке с Coca-Col-ой изменений не
происходило ни на 4й, ни на 6й день наблюдений.
На 8 день наблюдений в чашке с водой проросли все семена, на
проростках появились зеленые сочные листья, в чашке со Sprit-ом проросло 7
семян, листья на них не сочные. В чашке с Fant-ой нормального роста семян
не наблюдалось, а в чашке с Coca-Col-ой произошло гниение семян,
появилась плесень.
Наиболее благоприятной средой для прорастания семян, является вода,
а среди изучаемых напитков наиболее благоприятную среду имеет Spritе.
Напитки Fantа и Coca-Colа не являются благоприятной средой для
прорастания и жизни семян кресс-салата.
Таким образом, можно предположить, что исследуемые напитки, не
являются полезными для употребления, а Coca-Colа опасна для здоровья.
14
Изучение влияния веществ, входящих в состав газированных напитков на
организм человека
Мы решили проверить, что представляют собой газированные напитки на
самом деле. Мы исследовали напитки на их влияние на составные части
организма человека: для этого нам понадобились яичная скорлупа и кусочки
ногтя. Да, да, да, обычного ногтя, которые есть у каждого из нас, и которые
являются
частью нашего организма. А скорлупу, потому что в ней
содержится много кальция, а это строительный материал для наших зубов и
костей.
Определение влияния кислот и кофеина на соли кальция и клеточные
структуры, входящие в организм человека
Мы положили в чашки Петри яичную скорлупу и кусочки ногтя и
добавили в одну «Кока-колу», в другую – минеральную воду, а в третью –
«Спрайт». Ортофосфорная кислота и кофеин способствуют вымыванию
кальция из организма, поэтому яичная скорлупа, которая находилась в
«Спрайте» и «Кока-коле» стала хрупкой и хорошо ломалась, образец с
минеральной водой остался без изменений.
Итак, в составе газированной воды есть ортофосфорная кислота. Из неё
быстро испаряется
вода, и она становится концентрированной. А
концентрированная кислота растворяет плоть!!! В этом мы убедились через
неделю, когда в чашке с «Кока-колой» не нашли ногтей!!!
Результаты исследований влияния газированных напитков на организм
человека (приложение 2).
Название газированного
Яичная скорлупа
Кусочки ногтя
Становится более
хрупкой
Остаются
без изменений
напитка
Спрайт
15
Кока - кола
Становится более
хрупкой, появляется
тёмный налёт
Практически
растворяются
Минеральная вода
Остаётся без
изменений
Остаются
без изменений
Изучение чистящих свойств газированных напитков
В чайник, дно которого было покрыто накипью, на ночь налили «Спрайт».
Утром от накипи не осталось и следа! Это доказывает, о наличии в составе
этого напитка кислоты.
Мы взяли три стакана, налили
в них «Спрайта», «Кока-колу» и
минеральную воду и поместили туда ржавые гвозди. Через некоторое время
обнаружили, что ржавчина частично исчезла в образцах с «Кока-колой» и
«Спрайтом». Это доказывает, что заржавевший болт, можно очистить от
ржавчины при помощи «Кока-колы».
Чтобы очистить одежду от загрязнений, вылейте банку колы на грязную
одежду, добавьте стиральный порошок и постирайте в стиральной машине
как обычно. Такой опыт мы проделали с загрязнёнными полотенцами и,
действительно, большая часть загрязнений после такой стирки исчезла
16
Заключение
1. Изучив состав газированных напитков, описанный производителями на
этикетке, мы пришли к выводу, что газированные напитки не так уж и
безобидны. Например, содержат усилители вкуса – аспартам, который
в результате распада образует формальдегид – сильнейший яд,
консерванты – бензоат натрия, ортофосфорную кислоту– канцероген.
2. Изучив действие газированных напитков на клеточные структуры
человека, а также на соли кальция, входящие в состав костей и зубов
человека, мы пришли к выводу, что компоненты газированной воды
могут способствовать возникновению кариеса и остеопорозу, особенно
у молодых людей, употребляющих газировку в больших количествах.
Таким образом, все компоненты, содержащиеся в газированной воде,
влияют на организм человека. Влияние на здоровье у таких веществ
различно — от безвредного до опасного, особенно для людей с аллергией.
Все химические добавки, внесенные в напиток для улучшения вкуса, запаха,
цвета, а также консерванты, внесенные для увеличения срока годности
продуктов, потенциально очень сильно влияют на здоровье человека.
Кроме того, все газированные напитки содержат углекислый газ, чрезмерное
использование которого, раздражает слизистую оболочку желудочнокишечного
тракта,
кишечника.
Не
способствуя
рекомендуется
возникновению
пить
гастрита,
газированные
напитки
вздутию
лицам,
страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта, в частности,
острым и хроническим гастритом, в том числе и сопровождающимся
повышенной желудочной секрецией, язвенной болезнью желудка
и
двенадцатиперстной кишки, нарушениями со стороны желчевыводящих
путей, заболеваниями поджелудочной железы и другими патологическими
процессами.
Наши опыты подтвердили справедливость того, что минеральная вода
самая безвредная для организма человека. Поэтому люди должны серьезно
17
задуматься о негативном влиянии газированной воды. Так что в следующий
раз, покупая газировку, остановитесь и подумайте. Все должно быть в меру.
Мы не призываем совсем отказаться от газировки, но научитесь выполнять
несложные действия, которые помогут вам защититься от ее вредного
влияния. А именно:
- подбирая напиток, не поленитесь изучить этикетку;
- отдайте предпочтение напиткам, изготовленным на натуральной основе;
- полощите зубы после употребления газировки чистой водой;
- соблюдайте общую гигиену полости рта;
- не употребляйте сладкие газированные напитки часто и в больших
количествах.
Понятно, что газированные напитки не смертельно опасны,- иначе их
просто не продавали бы. Однако небольшие меры предосторожности не
помешают.
Будьте здоровы!
18
Список литературы
1. Артемьева С.И. Как сохранить здоровье. //Классный руководитель. –
2004.- №4. – с.28-31
2. Габриелян, О.С. Химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных
учреждений. М.: Дрофа, 2008.
3. Горькая правда о сладком лимонаде. Здоровье школьника.№9, 2006г.
4. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение /
Болотов В.М., Нечаев А.П., Софронова Л.А., изд. Гнорд. 2008 – 240 с.
5. Сенченко И.В. Газированные напитки: вред и польза. Книга плюс,
2004. - 43 с.
6. Скурихин И.М., Нечаев А.Н. Всё о пище с точки зрения химика.
Москва. Высшая школа,1991.
7. «Читаем, учимся, играем». Журнал – сборник сценариев для
библиотек и школ. Выпуск №8, 2009 г. Издательство «Либерня –
библиопринт». Раздел 8. «В здоровом теле – здоровый дух «Вода воде
рознь».
19
Приложения
Приложение 1
Фото 1. Исследуемые образцы газированных напитков
Приложение 2
Фото 2. Изучение влияния газированных напитков на организм человека
20
Приложение 3
Фото 3. Результат влияния газированных напитков на организм человека
Приложение 4
Фото 4. Результат влияния газированных напитков на организм человека
21
Приложение 5
Фото 5. Исследование чистящих свойств «Спрайта»
Фото 6 ,7. Исследование чистящих свойств «Кока-колы»
22
Фото 8, 9,10. Исследование чистящих свойств газированных напитков
Приложение 6
23
Фото 11. Результат исследований чистящих свойств газированных напитков
24