Всероссийский конкурс для школьников
«Моя исследовательская работа»
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 71 городского округа город Воронеж
Тема работы: «Известная и всеми любимая Coca-Cola»
Автор: Козлова Екатерина ученица 9 «В» класса
Руководитель: учитель ВКК Горбунова Ольга Семеновна
г. Воронеж
2022-2023 учебный год
Введение
Основная часть
- История возникновения и технология приготовления
- Химический состав газированных напитков и пищевая ценность продуктов.
- Влияние на организм человека.
- Практическая часть.
Выводы
Литература
Типология работы: проектно-исследовательская.
Объект исследования: газированный напиток Coca-Cola.
Цели исследования:
1.Изучить химический состав и влияние отдельных компонентов газированных напитков на здоровье человека.
2.Выявить пищевые предпочтения среди обучающихся нашей школы.
3.Расширить представления ребят о химическом составе пищи.
4.Пропарандировать правильное питание и здоровый образ жизни.
Задачи исследования:
1.Изучить научную и познавательную литературу по теме исследования.
2.Изучить химический состав Coca-Cola различных производителей.
3.Провести социологическое исследование с целью выявления наиболее любимых газированных напитков среди молодежи.
4.Выполнить экспериментальную часть работы с целью доказательства химического состава напитка.
5.Изучить влияние отдельных компонентов газированных напитков на здоровье человека.
6.Сделать анализ исследования, обобщить результаты и подготовить выводы.
7.Разработать рекомендации по употреблению газированных напитков.
Актуальность работы: сегодня много детей и взрослых страдают заболеваниями желудочно – кишечного тракта, одной из причин этого являются некоторые продукты питания, возможно именно газированные напитки.
Введение.
В настоящее время газированные напитки очень популярны среди людей всех возрастов. Нередко можно видеть как взрослые и школьники в жаркий летний день, прогуливаясь, с удовольствием освежаются именно сладкой газировкой, как маленькие дети, которые даже не умеют ходить, пьют, например, Sprite или Pepsi. Однако часто ли люди задумываются над тем, как влияют те или иные продукты на организм человека и какими в дальнейшем будут последствия этого влияния. Проведя анкетирование среди обучающихся разных возрастных групп в МБОУ СОШ №71 (в соцопросе приняли участие 357 человек), я получила следующие результаты: самым любимым оказался газированный напиток Coca-Cola, 97% употребляют его каждый день, 93% привлекает вкус напитка, но лишь 14% задумываются о том, какой вред организму может нанести ежедневное его употребление.
- История возникновения и технология приготовления
Coca-Cola – это всемирный бренд, пожалуй, самый популярный газированный напиток на нашей планете, он был придуман 8 мая 1886 года фармацевтом Джоном Ститом Пембертоном. Название напитка придумал бухгалтер Пембертона — Фрэнк Робинсон, который в совершенстве владел калиграфией. Первичный состав Coca-Cola был следующим: три части листьев дерева коки, из которых в дальнейшем был выделен кокаин, на одну часть орехов дерева колы. Сначала был просто сладкий напиток, а к концу 1889 года Coca-Cola стала «шипучкой». Технология изготовления продукта была строго засекречена производителем много лет.
Каков истинный состав Coca-Cola и других газированных напитков? Правда ли то, что указано на этикетке? Насколько вреден данный напиток для организма человека? Что это за секретный инградиент? Исследователи установили, что эта загадочная секретная добавка — это натуральный краситель «кармин» или пищевая добавка «кошениль», добываемая из кошенильных червяков. В пищевой промышленности этот экстракт также известен, как карминовая кислота.
На современных предприятиях существует довольно простая схема приготовления газированных напитков: купажный сироп смешивают с холодной водой и насыщают углекислотой в больших емкостях, после чего разливают в бутылки или другие емкости, которые немедленно герметизируют. Стойкость напитков повышается при введении консервантов — бензоата натрия, сорбиновой кислоты. Современная кока-кола бывает разных видов, например: обыкновенная кока-кола, диетическая, Light. В зависимости от вида напиток имеет различный состав. Изучая научную литературу по данной теме, выявила, основные химические вещества, входящие в состав большинства напитков, установила их состав и строение, изучила физические и химические свойства данных веществ.
- Химический состав газированных напитков и пищевая ценность продуктов.
- Углеводы — сахар, он находится в напитке в огромном количестве (1 литр содержит 10 чайных ложек сахара)
- Краситель: сахарный колер Е150 – один из важнейших и широко используемых пищевых красителей, имеет искусственное происхождение и низкий уровень опасности
- Кофеин: на 1 литр Coca – Cola приходится 100 мг, высокая доза приводит к повышенной возбудимости, бессоннице, диурезу, повышает давление, а главное возникает привыкание.
- Ортофосфорная кислота: зарегистрирована в качестве пищевой добавки Е338. pH равен 2.8 — нарушает кислотно — щелочной баланс в организме в сторону кислотности, чтобы ее нейтрализовать организму приходится вытеснять кальция из зубов и костей, из — за этого возникают кариес.
- Натуральные ароматизаторы: в целом безвредны
- Двуокись углерода Е290: безвреден, применяется для производства газированной воды и лимонада.
Основными компонентами современных газированных напитков стали пищевые красители (карамельные — Е150 либо каротиноидные красно-желтые растительные пигменты — Е120, 162) и ароматизаторы в виде эссенций синтетических душистых веществ. Также используют заменители сахара типа сорбита (Е420), аспартама (Е951) или ксилита (Е967). В качестве консерванта в пищевой промышленности используют сорбиновую кислоту. Cорбиновая кислота (Е200) – натуральное органическое соединение. Предохраняет пищевые продукты от плесени, поэтому и применяется в качестве консерванта. Не уничтожает микробы, а лишь замедляет их развитие.
Пищевая ценность продукта на 100 мл:
Белки: 0 Калий: 1.0 мг
Жиры: 0 Кальций: 4.0 мг
Углеводы: 10.6 г Магний: 1.0 мг
Натрий: <11.0 мг Фосфор: около 17 мг
Высокая калорийность: 42 ккал/100 г
- Влияние на организм человека.
Рассмотрим биологические процессы, происходящие в нашем организме после того, как вы выпили напиток.
| Процесс | Что происходит в организме |
| Усвоение десяти чайных ложек сахара | В организм поступает дневная норма сахара; ортофосфорная кислота снижает сладость сахара, чем предотвращает рвотный рефлекс. |
| Выброс инсулина в кровь | В крови начинается резкое повышение уровня сахара; часть печень превращает в жиры, а часть остается в крови. |
| Повышение кровяного давления | Происходит усвоение содержащегося в напитке кофеина; для данного состояние характерно: расширение зрачков, блокировка аденозиновых рецепторов головного мозга. |
| Выброс сахара в кровоток | Уровень сахара увеличивается, в сравнении с первичным уровнем повышения. |
| Выработка Дофамина | Происходит стимуляция центров удовольствия головного мозга. |
| Связывание кальция, магния и цинка в нижнем отделе | Ускоренное выведение данных макроэлементов из организма |
Необходимо отметить последствия сахарной «передозировки»: появляется вялость и раздражительность. «Злоупотребление газированными напитками не только развивает ожирение, но также затрагивает умственное здоровье человека», — установили эксперты биохимии и молекулярной биологии. Ключевым компонентом в составе любого газированного напитка является регулятор кислотности — ортофосфорная кислота. Рассмотрим области ее применение. Зарегистрирована в качестве пищевой добавки Е338.
Применяется для снятия зубной эмали перед пломбированием зубов. Применяется при пайке в качестве флюса; для очищения ржавчины; используется, в качестве фреонов, в морозильных устройствах.
4.Практическая часть
Опыт №1. Органолептическая оценка качества газированных напитков.
| НапитокCoca-Cola | По ГОСТу | Фактически |
| Цвет, прозрачность | Непрозрачная жидкость. Допускается наличие взвесей и посторонних включений | Непрозрачная жидкость, без осадка и посторонних включений |
| Вкус и запах | Характерный для данного вида напитка, без посторонних привкуса и запаха | Сладкий, с насыщенным вкусом и запахом, характерный для данного вида напитка, без посторонних привкуса и запаха |
| Потемнение и помутнение | Не допустимо | Потемнение и помутнение не наблюдается |
Вывод: согласно ГОСТ 28188-89 безалкогольный напиток «Coca-Cola», соответствует стандарту по всем органолептическим показателям.
Опыт №2. Определим среду напитка.
Оборудование: цифровая лаборатория Einstein, датчики для измерения рН.
Водородный показатель (pН) – мера активности ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность. Измерили значения рН с помощью универсальной индикаторной бумаги. При помощи цифровой лаборатории «Einstein» получили наиболее точные значение pН.
| Название газированного напитка | Показатель pH |
| Coca-Cola | 4.1 |
Вывод к опыту: согласно требованиям ГОСТ активная реакция pН для ежедневного употребления должна быть близкой к нейтральной и иметь значения от 6.5 до 7.5. Среда раствора – кислая, следовательно данный напиток нельзя употреблять ежедневно.
Опыт №3. Определение фосфорной кислоты в напитке. Оборудование: концентрированный растворы солей: нитрата серебра, хлорида магния, сульфата алюминия, газированный напиток Coca-Cola.
Рассмотрим взаимодействие фосфорной кислоты с концентрированными растворами солей: AgNO3, MgCl2, Al2(SO4)3. Выпадение осадка при добавлении данных солей к раствору фосфорной кислоты, можно рассматривать как качественные на фосфат ион РО4 3-
Al2(SO4)3 + 2H3PO42AlPO4↓+ 3H2SO4
PO43- + Al3+ AlPO4↓
3AgNO3+H3PO4Ag3PO4↓+3HNO3
PO43- + 3Ag+ Ag3PO4↓
3MgCl2 + 2H3PO4Mg3(PO4)2↓ + 6HCl
3Mg2+ + 2PO43- Mg3(PO4)2↓
Концентрированные растворы солей по очереди прилили к каждому образцу. Для чистоты эксперимента опыт повторили 5 раз. Вывод: в ходе выполнения эксперимента наблюдали выпадение осадка, осадок – плотный, слеживающийся, темно – коричневого цвета. Следовательно, в напитке Соса-соla содержится ортофосфорная кислота.
Опыт№4. Исследование типа красителей входящих в состав газированного напитка.
Оборудование: концентрированный раствор соды Na2CO3, газированный напиток.
Введение красителя в газированный напиток можно обнаружить путем добавления любого щелочного раствора (аммиака, соды) в объеме, превышающем объем напитка. Натуральные красящие вещества (каротин, каратиноиды, хлорофилл) разрушаются, и цвет напитка изменяется: желтый и оранжевый обесцвечиваются; зеленый становится буро- или темно-зеленым. В то же время окраска синтетических красителей в щелочной среде не изменяется.
| Название | Что делали? | Что наблюдали? |
| Coca-Cola | Добавили конц. раствор соды Na2CO3 | Видимых изменений не произошло |
Вывод: следовательно напиток Coca-Cola, проходивший исследование в нашем эксперименте, содержит только искусственные красители.
Опыт № 5. Доказательство наличия сахара в напитке.
Оборудование: активированный уголь, свежеприготовленный гидроксид меди (II) Сu(OH)2 , газированный напиток.
Сахароза С12Н22О11 под действием H2SO4(конц.) гидролизуется с образованием глюкозы и фруктозы. Отобрали пробу напитка, добавили измельченный активированный уголь. (Происходит адсорбция на поверхности угля и раствор обесцвечивается). Отфильтровали, затем добавили свежеприготовленный гидроксид меди (II) Сu(OH)2 голубого цвета. При наличии сахарозы происходит качественная реакция на многоатомные спирты, раствор окрашивается в ярко-синий цвет.
Вывод: раствор приобрел ярко-синее окрашивание, следовательно напиток содержит сахар. По интенсивности окрашивания можно судить о содержании большого количества сахара.
Опыт №6. Определение консерванта сорбиновой кислоты в газированном напитке.
Оборудование: газированный напиток, 0,5М раствор H2S04, тв. Na2S04, этилацетат. При анализе напитков на наличие консерванта (сорбиновой кислоты) 10 мл напитка разбавили вдвое 0,5М H2S04, добавили 10 г Na2S04, интенсивно перемешали, экстрагировали сорбиновую кислоту 3 раза по 5 мл этилацетатом. Полученный экстракт просушили 1 г безводного прокаленного Na2S04. Экстракт упарили в фарфоровой чашке до конечного объема 1 мл.
| Название напитка | Что делали? | Что наблюдали? |
| «Coca-Cola» | Определяли сорбиновую кислоту | Cорбиновая кислота отсутствует |
Вывод: согласно маркировке в газированном напитке «Coca-Cola» консерванты отсутствуют, результаты нашего эксперимента подтвердили эти данные.
Coca-Cola на воздухе. Экспериментальным путем установили, что Coca-Cola, налитая в посуду с широким горлом, в которую свободно попадает кислород, покрывается плесенью, что связано с отсутствием консервантов в напитке. Вывод: при покупке напитка необходимо тщательно следить за герметичностью упаковки.
Основными лидерами по производству и продажам безалкогольных напитков в Воронежской области являются местные производители: ООО «Артмес», ООО «Виктория», ООО «Завод фруктовых напитков», ООО «Альфа – дэн», ООО «Кари – Анна», ООО «Арго», ООО «Роса», ОАО «Фруктовые воды». Чуть более трети общих продаж безалкогольных газированных напитков обеспечивается напитками со вкусом колы. Вторую и третью строки в рейтинге наиболее популярных вкусов занимают «лимон» и «апельсин».
Производство газированных напитков завоевывает в настоящее время все большую популярность. Ежегодно на рынке появляются новые ее виды, а производство набирает обороты. Покупателям предлагается разнообразный ассортимент, от которого порой разбегаются глаза. Современный уровень развития пищевых технологий все больше и дальше уводит нас от натуральных продуктов и сырья в сторону частично или полностью искусственных. Особенно это касается безалкогольных напитков. Применяемые в производстве напитков комбинации различных искусственно вырабатываемых пищевых добавок и наполнителей (красителей, консервантов, подсластителей, ароматизаторов, эмульгаторов, стабилизаторов цвета и вкуса) призваны улучшить потребительские свойства продукта (вкус, аромат, внешний вид, срок хранения), но иногда не удовлетворяют санитарным нормам. Исходя из экономических соображений, предприятия все чаще используют более дешевое сырье, менее качественные пищевые добавки и упрощенные технологии.
Выводы.
Ортофосфорная кислота, содержащаяся в напитках, повышает кислотность желудочного сока. Следовательно, чрезмерное их употребление может привести к нарушению кислотно-щелочного баланса и как следствие к заболеванию желудочно-кишечного тракта, разрушается зубная эмаль. Большое содержание сахара в напитке повышает уровень глюкозы крови и может привести к заболеванию сахарным диабетом. Резкое повышение уровня сахара крови приводит к выбросу инсулина. Печень расщепляет его и преобразует в жир, следовательно, способствует ожирению.
Организация здорового питания молодежи имеет большое значение как фактор, определяющий здоровье будущих поколений. Если вы хотите иметь отличную фигуру, быть красивыми и сохранить свое здоровье на долгие годы, не следует злоупотреблять газированными напитками. Если вы все же поддались соблазну и купили газированный напиток, прежде всего, внимательно рассмотрите его, когда откроете, обязательно понюхайте, а только потом принимайте решение что с ним делать.
Альтернативное использование Coca – Cola:
Способна растворять накипь в чайнике и налет в унитазе. Используется, как пятновыводитель, удаляет ржавчину.
Чтобы сохранить свое здоровье отдавайте предпочтение натуральным сокам. Помните! Только здоровый человек может быть созидателем в окружающем нас мире.
Литература.
- Химия: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы / Р. А. Лидин, Л. Ю. Аликберова. – М: АСТ – ПРЕСС КНИГА, 2012.
- Большая медицинская энциклопедия: в 30 т. – Калининград: Мастерская «Коллекция»; Москва: АРИА-АиФ, 2012.
- Байер К., Шейнберг Л. Здоровый образ жизни. М: Мир, 1997.
- Безалкогольные напитки: сырье, технологии, нормативы / Шумон Н.Г., изд. Профессия. 2004 – 278 с.
- Безопасность пищевых продуктов и БАД к пище./ Закревский В.В. Москва: изд. Академия, 2004. — 280с.
- Использованные интернет ресурсов. 1.www.wikipedia.org 2www. fruitonews.ru. 3.www.falsifikat.net 4.www.kak-pravilno-pitatsya.ru
