Натуральность сахаров в соках разной ценовой категории

Российская Федерация

кемеровская область, город Новокузнецк

Муниципальное бюджетное учреждение

Дополнительного образования

«Станция Юных натуралистов»

IV Международная очно-заочная

научно-практическая конференция обучающихся

«Мир моих исследований»

Секция 15. «Мир моих исследований по валеологии»

Научно-исследовательская работа

Натуральность сахаров в соках разной ценовой категории

Работу выполнила:

Гавва Юлиания, 10 класс,

Объединение «Юный исследователь»

МБУ ДО «Станция юных натуралистов»

Научный руководитель:

Гундарева Анна Викторовна,

Педагог д/о МБУ ДО СЮН

город Новокузнецк, 2020 год

Введение 3

Глава 1. 4

Сущность понятия «восстанавливающих сахаров в фруктовых соках 4

Глава 2. 6

Выявление наличия восстанавливающих сахаров в фруктовых соках. 6

Заключение 10

Список литературы: 11

Приложения 12

Актуальность: В настоящий момент на прилавках магазинов находится множество разных марок и видов соков и нектаров. Разность в цене может различаться почти на треть. Мне стало интересно на сколько цена соответствуют качеству сока. Мы предполагаем, что производители пакетированных соков для улучшения вкусовых качеств и личной выгоды добавляют сахара, и планируем выявить наличие восстанавливающих сахаров в яблочных и апельсиновых соках разных производителей

Новизна состоит в том, чтобы сопоставить соответствие цены и качества фруктовых соков, предлагаемых в наших магазинах.

Цель: исследование соков на содержание натурального сахара и зависимость их наличия от цены продукта.

Гипотеза: у предлагаемых фруктовых соков в наших магазинах цена соответствует качеству продукта.

Объект исследования: соки.

Предмет исследования: наличие восстанавливающих сахаров в соках.

Задачи:

• определить сущность понятия «восстанавливающих сахаров в фруктовых соках»;

• выявить наличие восстанавливающих сахаров в фруктовых соках по реакции Троммера;

• провести анализ полученных данных.

Методы:

• обзор литературы;

• экспериментирование;

• сравнительный анализ.

Cок – жидкость, содержащаяся в клетках плодов растений.

Фруктовый сок – жидкость, выжатая из фруктов (сочных съедобных плодов растений).

В фруктовые соки содержат в себе большое количество питательных веществ, например, витамины, органические кислоты, сахара и так далее.

Мы рассматриваем сахара.

Сахарами в химии называют все углеводы. Это термин, называющий большое количество органических веществ: моносахариды (глюкоза и фруктоза), дисахариды (сахароза) и полисахариды (крахмал). Моносахариды глюкоза, фруктоза содержатся в натуральных продуктах, и называются восстанавливающими, потому что они имеют свободную альдегидную группу (–СНО). Это позволяет отличить их от других сахаров.

Исходя из цели нашей работы определим понятие «сахара в соке»

Сахарами в фруктовых соках можно называть те сахара, которые содержатся в клетках их плодов.

Одними из самых известных сахаров фруктов являются глюкоза и фруктоза. Фруктоза получила свое название как раз из-за того, где она находится.

Глюкоза необходима любому живому организму для энергетического обмена, с целью получения энергии для жизнедеятельности. Она так же является основным составляющим большинства запасающих веществ: гликоген и крахмал.

Фруктоза самая сладкая из сахаров, то есть, насыщение происходит раньше, что делает ее менее калорийной на фоне сахарозы или глюкозы. Но употребление и фруктозы, и глюкозы в больших количествах может грозить сбою обмена углеводов в организме, а в дальнейшем к ожирению и другим вытекающим из этого проблемам. К тому же, при неправильном потреблении любых сахаров может возникать кариес. Фруктоза менее энергоемкая, чем глюкоза, она так же депонируется в печени животных, где частично превращается в глюкозу.

Глюкоза и фруктоза являются представителями группы восстанавливающих сахаров. Восстанавливающие сахара — это углеводы со свободной альдегидной группой (альдозы). Эти углеводы в щелочной среде восстанавливают оксид меди (II) в оксид меди (I), который имеет красно-кирпичную окраску, то есть обладают восстанавливающей способностью. При этом сами альдозы окисляются до соответствующий альдоновых кислот. Восстанавливающую способность углеводов определяют с помощью реакции Троммера.

В яблоках на 100г должно находиться примерно 4,4г фруктозы и 2,1г глюкозы. В апельсинах на 100г должно находиться примерно 2,2г фруктозы и 2,1г глюкозы.

2.1 Определение восстанавливающих сахаров по реакции Троммера

Традиционно для определения восстанавливающих сахаров в химии используется реакция Троммера.

Сущность реакции состоит в том, что в пробирку с. исследуемым раствором добавить карбонат натрия, объёмом 1,3-1,5 мл. Затем помещают пробирку на водяную баню. За счёт щелочной среды Na₂CO₃, протекает гидролиз:

СО₃^2- + Н-ОН = НСО₃^- + ОН^-

Na₂CO₃ + H-OH = NaHCO₃ + NaOH

HCO₃^- + H-OH = H₂O + CO₂ + NaOH

При добавлении медного купороса гидроксид натрия реагирует с ним, образуя гидроксид меди(II), а затем при взаимодействии с восстанавливающим сахаром гидроксид меди (I):

Впоследствии из-за высокой температуры гидроксид меди (I) распадется до оксида меди (I) красного цвета, если этого не произойдет, то раствор будет иметь зеленовато-синий цвет:

.

2.2 Ход исследования

Для проведения исследования в магазинах г. Новокузнецка нами были куплены несколько упаковок яблочных и апельсиновых соков и нектаров:

1. «ФРУТОНЯНЯ» сок яблочный, 106 руб. за литр;

2. «J7» сок апельсиновый, с мякотью, 125 руб. за литр;

3. «J7» сок яблочный, 125руб за литр;

4. «Сады Придонья» сок яблочный ,74 руб. за литр;

5. «Фруктовый сад» сок яблочный, 78 руб. за литр;

6. «Фруктовый сад» сок апельсиновый ,78 руб. за литр;

7. «Добрый» сок яблочный, 99 руб. за литр;

8. «Добрый» сок яблочный, 99 руб. за литр;

9. «Красная цена» нектар яблочный ,30 руб. за литр;

10. «Global Village» сок яблочный, 76 руб. литр;

11. «Global Village» сок апельсиновый ,76 руб. литр;

12. «DJAZZI» сок яблочный, 57 руб. литр;

13. «DJAZZI» сок апельсиновый ,57 руб. литр.

С целью проведения контрольных проб, дополнительно были куплены свежие яблоко и апельсин.

Каждый яблочный сок и нектар были разлиты по пробиркам примерно на 3 см. В каждую пробирку была насыпана кальцинированная сода, объемом 2 мл. Все пробирки были помещены в горячую воду, после того, как они нагрелись, добавили медный купорос объемом 0.2 мл.

Для чистоты эксперимента мы выжали сок яблока и апельсина и поместили их в пробирки вместе с мякотью, чтобы использовать их как контрольные образцы.

3.2 Результаты исследования и их обсуждение

Для определения степени реакции нами была разработана шкала оценки интенсивности окрашивания раствора, где наименьшее изменение цвета оценивалось в 1, а наибольшее – 5 (Приложение1, Таблица 1).

Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 2, приложении 1 и на фотографиях в приложении 2 (Приложение2, фото 1-2)

Как видно, контрольные образцы в которых использовался свежевыжатый сок показали интенсивность окрашивания выше средней. В идеале все остальные образцы должны показать максимально приближенные результаты, если количество сахаров приближенно к натуральному.

Сравнивая данные приведенные в таблице 2, отметим, что количество сахаров в большинстве образцов сока соответствуют контрольному. Вместе с тем выделяются образцы соков «J7», «DJAZZI», «Сады Придонья» и «Красная цена». Первые два показали меньшее содержание сахаров, а вторые – больше, возможно, это связано с тем, что в процессе изготовления сока, производители не следуют технологиям производства.

Результаты проведенного исследования позволяют нам сказать, что не стоит ориентироваться на цену сока/нектара, надеясь, что это гарантирует содержание в нем нормального количества натуральных сахаров.

Выводы

В ходе проведенного практического эксперимента нами было:

- изучена методика Троммера, сущность которой заключается в восстанавливающей способности глюкозы и фруктозы к меди, из-за чего раствор приобретает красное окрашивание;

- проведен эксперимент по выявлению натуральных сахаров в фруктовых соках, и установлено что большинство образцов соответствуют или максимально приближенны к контрольным пробам;

- проанализированы данные, полученные в ходе эксперимента, которые показывают, что фруктовые соки средней ценовой категории в большинстве своем, максимально приближенны к норме содержания в них восстанавливающих сахаров.

Гипотеза наша не подтвердилась. Цена продукта не всегда зависит от качества, так как самый дорогой и дешевый образцы показали максимально отдаленные результаты от контрольной реакции.

Проведенное исследование по выявлению восстанавливающих сахаров в фруктовых соках разной ценовой категории показывают, что фруктовые соки средней ценовой категории в большинстве своем, максимально приближенны к норме содержания в них восстанавливающих сахаров. Цена продукта не всегда зависит от качества, так как самый дорогой и дешевый образцы показали максимально отдаленные результаты от контрольной реакции. Яблочный сок более насыщен восстанавливающими сахарами, чем более всеми любимый апельсиновый сок.

Подводя итог проведенной работы, мы можем говорить о том, что стоит ориентироваться только на свои вкусовые предпочтения, и не обращать внимание на ценовую политику продукта.

1. Беляева Л.И. Научное обоснование и разработка технологии обогащенного сахара: диссертация кандидата технических наук /Л.И. Беляева – Курск, 20005. – 160 с. URL: https://www.dissercat.com/content/nauchnoe-obosnovanie-i-razrabotka-tekhnologii-obogashchennogo-sakhara (Дата обращения 20.03.20)

2. Восстанавливающие и невосстанавливающие углеводы. Студопедия. URL: https://studopedia.org/9-50956.html (Дата обращения 20.03.20)

3. Грицук А.И. Практическая биохимия. Часть 1: Учебно-методическое пособие/ Грицук А.И. — Гомель: 2006. — 29 с. URL: https://studfile.net/preview/5245686/page:7/ (Дата обращения 20.03.20)

4. Голубев В.Н. Основы пищевой химии. М.: МГЗИПП. - 1997.224 с. (Дата обращения 20.03.20)

5. Зуев Е.Т. Функциональные напитки: их место в концепции здорового питания // Пищевая промышленность. 2004. - №7. - С. 90-95. (Дата обращения 20.03.20)

6. Корниенко А.В. Рынок сахара и проблема подсластителей в России // Сахарная промышленность. 1998. - №1. - С. 7-9. (Дата обращения 20.03.20)

7. Патент 2150509 Россия, МКИ7 С 13 F 3/00, А 23 L 1/236. Способ производства сахаросодержащего продукта / М.А. Суслов. (Дата обращения 20.03.20)

8. Смирнов А.Н. Основные классы органических соединений. Часть IV. Углеводы: учеб. пособие для студентов пед. специальностей/ Смирнов А.Н. и др. — Саратов: 2010 — 56 с. URL: http://elibrary.sgu.ru/uch_lit/76.pdf (Дата обращения 20.03.20)

Приложение 1

Таблица 1

Шкала оценки интенсивности окрашивания раствора

Таблица 2

Оценка интенсивности окрашивания раствора

Приложение 2

Фото 1. Результаты эксперимента над яблочным соком

Фото2. Сравнение результатов эксперимента с яблочным и апельсиновым соками