Исследовательский проект

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Шумячская средняя школа имени В. Ф. Алешина»

Итоговый проект по химии

на тему «Исследование химического состава яблок»

ученицы 9 класса

Хартовой Виктории Алексеевны

Руководитель проекта: учитель химии

Кришталева Надежда Петровна

п. Шумячи

2018

Оглавление

Введение

1. Теоретическая часть

1. Немного истории

2. Яблоки и здоровье

1. Практическая часть

1. Определение воды

2. Определение яблочной кислоты

3. Определение железа

4. Определение глюкозы

5. Определение крахмала

6. Определение витамина С

7. Определение витамина Е

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

В нашем поселке круглый год можно приобрести на рынке и в магазинах различные фрукты. Но наиболее доступными по цене и многообразию являются яблоки. Яблоки — это не просто пищевой продукт, наполненный клетчаткой, это ценный витаминно-минеральный комплекс, который к тому же имеет много пищевых волокон, а из-за большого содержания воды и низкой калорийности яблоки кажутся лучшим продуктом для диетического питания. Всем известно, что в яблоках содержится много питательных веществ, которые необходимы нашему организму. Так например: витамины В₁, В₂, В₃, В₆, Е, РР и Р, помогают организму поддерживать нормальную эластичность стенок кро­веносных сосудов, микроэлементы: калий, кальций, йод (в семечках яблочных), кремний, железо, магний. В кислых яблоках содержаться органические кислоты. Органиче­ские кислоты способствуют пищеварению, возбуждая деятельность желез и усиливая перистальтику ки­шечника. Натуральная глюкоза, содержащаяся в яблоках, снимает усталость. Железо, содержащееся в яблоках, поднимает уровень гемоглобина в крови.

Мною было проведено анкетирование учащихся школы. В анкетировании приняло участие 18 человек, анкетирование показало:

1. Все 18 человек любят яблоки.

2. 16 человек считают, что яблоки полезны для нашего организма, 2 человека – не знают.

3. Чаще всего употребляют зеленые яблоки – 10 человек, реже красные – 5 человек и еще реже желтые – 3 человека.

4. 12 человек считают, что цвет яблок влияет на содержание в них полезных веществ, 5 человек считают, что не влияет, а 1 человек – не задумывался.

Вывод по результатам социологического опроса:

Исходя из социологического опроса, проведенного в нашей школе, я выяснила, что большинство опрошенных чаще всего употребляют из фруктов в своем повседневном рационе яблоки, так как они более доступны в ценовой категории и приятны на вкус. Так же, я сделала вывод, что большое количество потребителей яблок осведомлены о полезности этих фруктов, однако 11 % опрошенных не знают, чем именно полезны плоды. Я выяснила, что только 89 % опрошенных знают, когда максимально полезны яблоки. Поэтому я решила выяснить более точно, какие вещества входят в состав яблок, а затем донести результаты своей работы до учащихся.

А действительно влияет ли окраска и сорт яблок на содержание в них веществ необходимых нашему организму? Все ли они равной степени полезны для организма человека? На эти вопросы я постаралась ответить в своей работе.

Актуальность темы.

Современные тенденции формирования здорового питания диктуют необходимость использования в продуктах питания натуральных фруктов, обладающих не только хорошими вкусовыми качествами, но и содержащие биологически активные вещества, в том числе витамины. В настоящее время имеется достаточно большой ассортимент яблок. Поэтому актуальной задачей является определение сорта, являющегося наиболее высококачественным продуктом за счет повышенного содержания витамина С (аскорбиновой кислоты) и других полезных веществ, и рекомендация его для регулярного потребления.

Целью моей работы является исследование химического состава яблок.

Задачи:

1. Изучить литературу.

2. Провести опрос учащихся школы с целью выявления, какие по цветовой гамме яблоки они употребляют чаще и знают ли, что входит в состав яблок.

3. Определить химический состав яблок (желтого, красного, зеленого).

4. Выяснить влияние разных по окраске и по сорту яблок на организм человека.

Гипотеза: предположим, что цвет яблок не влияет на содержания в них питательных веществ, необходимых нашему организму.

Объект исследование: яблоки сортов: «Голден», «Симиренко», «Банан зимний», «Глостер».

Предмет исследования: вода, кислота, крахмал и глюкоза, которые я попытаюсь обнаружить в яблоках

Методы исследования:

1. Соц. Опрос.

2. Исследовательский метод.

3. Практический метод.

Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С и других полезных веществ на организм человека;  экспериментальным путём изучен химический состав яблок, даны рекомендации при выборе яблок.

В процессе работы была использована литература: 
В книге «Опыты без взрывов» О. Ольгина и Габриелян О. С., Ватлина Л. П. «Химический эксперимент в школе» я познакомилась с методами химического исследования по которым провела эксперименты по определению химического состава яблок. Справочники и учебники по химии рассказали о классификации и характеристики полезных веществ яблока и их воздействия на организм человека.

I.Теоретическая часть

1.Немного истории

Яблоня возделывается практически во всех странах земного шара, а по площади посадок и сбору плодов занимает среди фруктовых растений почетное первое место.

Поистине промышленной культурой яблоня стала с начала XIX столетия. До Петра I большая часть яблок лучших сортов, которые попадали на стол зажиточных россиян, была привозной. Постепенно, благодаря стараниям самого Петра, импорт яблок уменьшился, так как отличные плоды начали давать отечественные сорта. Даже во времена Елизаветы Петровны, по странной прихоти природы ненавидевшей яблоки и запрещавшей есть их и придворным, культивирование яблок продолжалось.

Первые сведения о выращивании культурных сортов яблони относятся ко времени правления князя Ярослава Мудрого в Киевской Руси. В 1051 году на территории Киево-Печерской лавры был заложен первый яблоневый сад. В XII столетии яблоневые плантации появились на территории нынешнего Подмосковья.

На нашей планете яблоневые сады покрывают около 5 миллионов гектаров.

2. Распространенные сорта яблок

Зимние сорта яблок уже по своему названию подразумевают позднее созревание плодов. Таким образом, летние, осенние и зимние сорта яблок предоставляют опытным садоводам возможность подобрать сорта так, чтобы наслаждаться вкусом яблок почти целый год.

Летние сорта яблок долго не лежат, так откуда же у некоторых зимой берутся свежие яблоки? А все очень просто! Плоды зимних сортов хранятся очень долго, и вплоть до самой весны насыщены витаминами.

В основном популярные сорта зимостойких яблок для средней полосы России были выведены селекционерами или привезены из-за рубежа.

Симиренко- зимний сорт, плоды светло-зелёные или ярко-зелёные, Форма плодов уплощенно-округлая. Размер плодов средний или больше среднего, достигают крупного размера. Мякоть белая, сочная, нежная. Плоды имеют винно-сладкий, несколько пряный вкус. Плоды потребляют в свежем и мочёном виде, широко используют для изготовления варенья и компотов.

Голден – осенний сорт, плоды весят до 170 г, имеют округло-коническую форму с плотной, сухой кожицей, обладают золотисто-светло-зеленым, позже – желтым цветом, порой с небольшим красноватым румянцем с солнечной стороны. Мякоть зрелого яблока имеет зеленоватый цвет, сладкий вкус, обладает плотной сочной структурой.

Глостер - относятся к зимним сортам. Плоды этого сорта достаточно крупные и могут достигать в весе до 200 г. Что касается формы, то яблоки Глостер имеют круглую, но при этом слегка конусоидальную форму. Зрелые плоды окрашены в темно-красный цвет и покрыты они желтыми точками. Под прочной глянцевой кожурой находится плотная, сочная мякоть кремового цвета. Зрелые яблоки Глостер имеют сладкий вкус с легкой кислинкой.     

3.Яблоки и здоровье

Нам всем хорошо известно, что яблоки полезны для нашего здоровья, но не так давно исследователи открыли все их полезные свойства.

Одно яблоко среднего размера с кожурой содержит 3,5 г волокон. В яблоке без кожуры содержится 2,7 г волокон. Нерастворимые молекулы волокон прикрепляются к холестерину и способствуют выводу его из организма, тем самым уменьшая риск закупорки сосудов, возникновения сердечных приступов.

С железом в яблоках благотворно сочетаются аскорбиновая и фолиевая кислоты, рутин. Если яблоко на разрезе быстро темнеет и терпкое на вкус, то оно полезно людям, страдающим повышенной ломкостью кровеносных сосудов.

Химический состав яблок весьма разнообразен и богат. В 100 г съедобной части свежих яблок содержится 11 % углеводов, 0,4 % белков, до 86 % воды, 0,6 % клетчатки и 0,7 % органических кислот, среди которых яблочная и лимонная.

К числу содержащихся в яблоках биологически активных веществ относятся, кроме аскорбиновой кислоты, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, никотиновая кислота. Из микроэлементов яблоки богаты калием, кальцием, фосфором, натрием, молибденом, цинком, барием.

Исследователями установлено, что употребление двух яблок в день снижает уровень холестерина на 16 %, а употребление стольких же яблок, наряду с маленькой или средней головкой лука и 4 чашками зеленого чая, снижает риск возникновения сердечного приступа на 32 %.

II. Практическая часть

Объекты исследования

Для проведения исследования были взяты яблоки трех сортов: желтое- «Голден», красное-«Глостер», зеленое-«Симиренко». Обозначим их под номерами 1- желтое, 2 – красное, 3- зеленое.

Основным компонентом в составе яблока является вода — 83-87%. Но это не совсем верно. Яблоко примерно на 90% состоит из яблочного сока, который в свою очередь состоит на 95% из воды — чистой, живой и самой натуральной воды. Поэтому свежим яблоком легко можно утолить жажду. Остальные 5% яблочного сока это витамины, минералы и другие полезные химические соединения.

1.1 Обнаружение воды в яблоках.

Я вырезала дольку яблока. Взвесила яблоко без дольки. Натерла её на терке

Получившуюся смесь завернула в марлю и отжала сок. Измерила объём сока

Рассчитала массу сока. Оставшуюся часть разложила на тарелке и дала испариться воде. Взвесила остатки.

Вывод: Из литературных данных известно, что содержание воды в яблоках составляет 70 – 90%.Проведя эксперимент, я обнаружила, что наше яблоко состоит на 70% из воды, что подтверждает литературные данные.

1.2. Определение яблочной кислоты в исследуемых образцах.

Как известно яблочная кислота содержится в недозрелых яблоках. Я решила, выяснить содержится ли яблочная кислота в исследуемых образцах. Для этого я натерла яблоко, выжила сок. Сок исследуемых образцов яблок, я капнула на универсальную лакмусовую бумагу.

Вывод: Лакмусовая бумажка окрасилась в красный цвет. Окраска лакмусовой бумажки, на которую капнула, соком желтого яблока приобрела, не яркий красный цвет, а вот лакмусовая бумажка, на которую капнула, соком яблок красного и зеленого стала ярко – красной. Значит, яблочная кислота содержится во всех исследуемых образцах, меньше ее в яблоке желтого цвета сорта «Голден».

1.3.Определение крахмала в яблоках

На кусочек яблока я капнула одну каплю йода, синего окрашивания не произошло.

Вывод: Значит, в наших исследуемых образцах не содержится крахмал.

1.4. Определение глюкозы.

Многие фрукты и ягоды содержат глюкозу, вот и я решила выяснить содержится ли в наших образцах глюкоза. Определить наличие глюкозы можно с помощью реактива гидроксида меди (II). Для этого я взяла сок исследуемых образцов добавила гидроксид натрия, а затем раствор сульфата меди. Раствор окрашивается в синий цвет. Получившийся раствор нагрела на спиртовке. Постепенно раствор меняет окраску: синий – зеленый – желтый - красный.

Появление красной окраски свидетельствует о том, что в яблочном соке содержится глюкоза. Глюкоза — один из видов сахара. При кипячении раствора образуется желтый осадок Cu₂O, который постепенно превращается в красный осадок CuO.

Вывод: Глюкоза содержится во всех исследуемых образцах.

1.5.Определение железа в исследуемых образцах

Всем известно, что в яблоках содержится железо, я решила выяснить, а содержится ли железо в моих исследуемых образцах?

Я взяла исследуемые образцы яблок, разрезала. Одну половину я смазала лимоном, а другую оставила чистой. Через некоторое время наблюдала, что «чистая» половина исследуемых образцов яблок потемнела, (все исследуемы образцы яблок потемнели практически сразу, более интенсивное потемнее было на яблоке желтом, менее темное потемнее было на яблоке красном и еще менее на желтом), а что была смазана соком лимона, осталась белой.

Натерли яблоко на терке в 2 емкости. В одну из них добавили сок лимона. Через несколько часов «чистая» часть яблочного пюре потемнела, а та, что была "защищена" лимонным соком, осталась такой же белой

Вывод: Я доказала, что железо содержится во всех исследуемых образцах. Большее его оказалось в желтом яблоке, красном меньше, а вот в зеленом еще меньше. Потемнение происходит из-за окисления железа, содержащегося в яблоке, кислородом воздуха. Оно входит в состав гемоглобина, миоглобина, а также различных ферментов; играет важнейшую роль в процессах кроветворения.

1.6.Определение витамина С в яблоках.

В пробирку с водой налила 2мл. яблочного сока, 10мл. дистиллированной воды и немного крахмального клейстера. Далее по каплям добавлять спиртовой раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15сек. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля прореагирует с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.

Вывод: Я наблюдала синее окрашивание во всех исследуемых образцах. Значит витамин С присутствует во всех трех образцах.

Витамин С выполняет роль регулятора окислительно-восстановительных процессов и обмена веществ, повышает сопротивляемость организма к инфекциям, ускоряет заживление ран.

Витамин С нормализует уровень холестерина в крови .

1.7.Определение витамина Е в яблоках.

В сухую пробирку накапала 10 капель яблочного сока, прибавила 10 капель концентрированной азотной кислоты. Содержимое пробирки встряхнула. Образовавшаяся эмульсия постепенно расслаивается, верхний маслянистый слой приобретает красную окраску.

Вывод: Я наблюдала во всех исследуемых образцах яблок расслаивание, и верхний слой приобрел красный цвет. Значит в наших исследуемых образцах яблок, содержится витамин Е.

Витамин Е сохраняет молодость кожи. Он ускоряет обновление клеток и защищает от повреждения солнечными лучами, снимает воспаление и способствует заживлению ран.

Вывод:

Таким образом, проведя ряд экспериментов, я доказала, что яблоко действительно содержит такие полезные вещества, как вода, железо, простые и сложные углеводы, что подтверждает литературные данные о химическом составе яблок.

Заключение

Яблоки — это не просто пищевой продукт, наполненный клетчаткой, это ценный витаминно-минеральный комплекс, который к тому же имеет много пищевых волокон, а из-за большого содержания воды и низкой калорийности яблоки кажутся лучшим продуктом для диетического питания. В яблоках содержатся витамины и микроэлементы: калий, кальций, йод (в семечках яблочных), кремний, железо, магний. А по содержанию витамина А (витамина роста) яблоки опережают апельсин! Вкусовые качества яблок зависят от соотношения содержащихся в них сахаров и органических кислот: яблочной (72%), лимонной (17%) и янтарной (6,8%). На долю остальных кислот приходится около 4%. Какое же яблочко съесть: желтое, красное или зелёное? Какое яблоко полезнее? В каком содержится больше витаминов в желтом, красном или в зелёном яблоке? Красное яблоко слаще, чем желтое, а уж тем более слаще зеленого. В желтом яблоке содержится больше железа, чем в красном и зеленом. Во всех исследуемых образцах присутствуют витамины С и Е. Зелёные яблоки не вызывают аллергию. В то время как красный цвет яблок может вызвать пищевую аллергию у людей особо чувствительных к различным аллергенам. Яблоки зелёного цвета помогают желудку переваривать достаточно жирную пищу. Поэтому утку или гуся для запекания фаршируют, именно яблоками зелёного цвета. Яблоки зелёного цвета полезно есть людям, болеющим диабетом, а так же людям, у которых пониженная кислотность желудка. Кислота яблок зелёного цвета препятствует образованию кариеса. Я доказала, что в сочных спелых яблоках нет крахмала.

Однозначно сказать, какое яблоко полезнее желтое, красное или зеленое нельзя, все эти виды яблок содержат необходимые нашему организму полезные вещества, поэтому гипотеза, которая была, поставлена в начале нашего исследования была доказана. В дальнейшем я планирую продолжить работу над этой темой, сравнить яблоки свежего урожая с яблоками урожая прошлого года.

Список использованной литературы

1. Габриелян О. С., Ватлина Л. П. Химический эксперимент в школе. М.: Дрофа, 2005.

2. Мартынов С.М. овощи + фрукты + ягоды = здоровье. – М.: Просвещение, 1993.

3. О. Ольгина «Опыты без взрывов»

4. Сайты в Интернете.

Приложение 1

Анкетирование

1. Любите ли Вы яблоки.

2. Как Вы считаете, яблоки полезны для организма?

3. Какие яблоки, Вы чаще всего употребляете (желтые, красные, зеленые)?

4. Влияет ли цвет яблок на содержание в них веществ, необходимых нашему организму?