Научно-практическая работа "Определение металлов в крупах"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение гимназия восточных языков №4

Тема: Определение содержания металлов в крупах.

Исследовательская работа

Выполнил:

Юлдашев Дмитрий,

ученик 8 «А» класса.

Руководитель:

Учитель химии

Сидоренко Лидия Яновна

г. Хабаровск

2025

Введение 3

Глава 1. Теоретическая часть 4

1.1.История круп и их повсеместное употребление 4

1.2.Состав и питательная ценность круп 5

1.3.Влияние металлов в пищевых продуктах на здоровье человека 6

Глава 2. Практическая часть 7

2.1.Подготовительная часть 7

2.2.Основная часть 7

Выводы 8

Заключение 8

Список используемой литературы. 9

Приложения 10

Введение

Крупы являются важной составляющей рациона питания человека, обеспечивая его необходимыми питательными веществами, витаминами и минералами. Однако, помимо своих питательных свойств, крупы могут содержать различные металлы, как полезные, так и потенциально опасные для здоровья.

Актуальность: влияние макроэлементов в крупах на здоровье человека в последние годы становится все более важной темой, особенно в контексте глобальных изменений в питании, экологии и производственных практиках. Вот несколько аспектов, подчеркивающих эту актуальность.

Цель: Определить, какие крупы являются наиболее важным продуктом для профилактики железодефицитной анемии

Гипотеза: Во всех крупах железо содержится в одинаковом количестве.

Задачи:

1. Изучить теоретическую базу, свойства круп, опубликованные работы, характеризующие их влияние на организм человека.

2. Отобрать образцы круп.

3. Определить содержание металлов в крупах.

4. Провести анализ собранной информации, сделать выводы, дать рекомендации.

Материалы для опытов: Конические колбы, тест комплект железа, мерные стаканы, штатив, бумажный фильтр, клизма.

Глава 1. Теоретическая часть.

1.1 История круп и их повсеместное употребление.

Крупы, как продукт, появились с началом земледелия. Первые упоминания о зерновых культурах относятся к древним цивилизациям Месопотамии, Египта и Китая. Люди начали выращивать такие злаки, как пшеница, ячмень, рис и кукуруза. Зерно использовалось не только в пищу, но и как валюта и средство обмена. СДЕЛАТЬ ССЫЛКИ [4]

В Средние века в Европе началось более активное использование различных злаков. Крупы стали основным продуктом питания для большинства населения. В это время развивались технологии обработки зерна, такие как мельничное дело. Появление водяных и ветряных мельниц значительно упростило процесс помола зерна, что способствовало производству муки и круп.

С открытием новых земель и расширением торговли в XVI-XVII веках, в Европу начали поступать новые виды злаков, такие как кукуруза и картофель. Это разнообразие способствовало развитию новых рецептов и блюд, основанных на крупах. В это время крупы стали неотъемлемой частью рациона многих народов.

С развитием промышленности в XIX веке началось массовое производство круп. Появление паровых мельниц и механизированных процессов обработки зерна позволило значительно увеличить объемы производства. Крупы стали доступными для широких слоев населения, и их разнообразие продолжало расти.

В XX веке с развитием технологий и науки о питании внимание стало уделяться не только количеству, но и качеству продуктов. Крупы стали рассматриваться как важный источник углеводов, клетчатки и других питательных веществ. В последние десятилетия наблюдается рост интереса к здоровому питанию, что привело к возрождению популярности цельно зерновых и органических круп.

Сегодня крупы производятся в огромных объемах и используются в различных кухнях мира. Они остаются важной частью рациона, обеспечивая людей необходимыми питательными веществами.

1.2 Состав и питательная ценность круп.

Крупы являются важным компонентом рациона питания и обладают высокой питательной ценностью. Они представляют собой переработанные зерна различных культур и могут быть использованы в разнообразных блюдах.

Крупы содержат разнообразные макро и микроэлементы, а также биологически активные вещества. Основные компоненты:

Углеводы основной источник энергии. В крупах углеводы представлены в виде крахмала, который медленно усваивается, что способствует длительному чувству сытости.

Крупы содержат растительные белки, которые необходимы для роста и восстановления тканей. Однако их аминокислотный состав может быть неполным, поэтому важно сочетать крупы с другими источниками белка.

В большинстве круп содержание жиров невелико, но они могут содержать полезные ненасыщенные жирные кислоты, особенно в цельно зерновых вариантах.

Крупы являются источником витаминов группы B, которые играют важную роль в обмене веществ и поддержании здоровья нервной системы.

Минералы: Крупы содержат важные микроэлементы, такие как железо, магний, фосфор, калий и цинк. Эти минералы необходимы для различных физиологических процессов в организме.

Клетчатка: Крупы, особенно цельно зерновые, являются хорошим источником пищевых волокон, которые способствуют нормализации работы кишечника, помогают контролировать уровень сахара в крови и снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний.

У разных круп разная пищевая ценность, например:

Рис: Легко усваиваемый источник углеводов. Белый рис содержит меньше питательных веществ по сравнению с коричневым, который богат клетчаткой и минералами.

Пшено: Содержит много витаминов особенно группы B и минералов, таких как магний и фосфор. Пшено также является хорошим источником растительного белка.

Гречка: Не содержит глютена, богата белком и клетчаткой. Содержит много антиоксидантов и минералов, таких как железо и магний.

Кукурузная крупа: Содержит углеводы, витамины (особенно витамин A) и минералы. Кукурузная крупа также является источником клетчатки.

Горох: является важным источником белка, клетчатки, витаминов и минералов. [приложение 3, 5]

1.3. Влияние металлов на здоровье человека.

Металлы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на здоровье человека в зависимости от их типа, концентрации и способа воздействия.

Некоторые металлы являются необходимыми макроэлементами, которые играют важную роль в физиологических процессах:

Железо: Необходимо для образования гемоглобина, который транспортирует кислород в крови. Недостаток железа может привести к анемии.

Калий: важный минерал и электролит, который играет ключевую роль в поддержании сердечно-сосудистой системы, нервной системы, Функции мышц

Кальций: один из важнейших минералов, необходимых для поддержания здоровья человека. Он играет ключевую роль в различных физиологических процессах, например: в здоровье костей и зубов, Свертывание крови.

Магний: важный минерал, который играет ключевую роль в различных физиологических процессах в организме человека. Например: в костной системе, Регуляция уровня сахара в крови.

Металлы играют важную роль в здоровье человека, и их влияние может быть как положительным, так и отрицательным. Важно поддерживать баланс, получая необходимые микроэлементы из пищи, и избегать чрезмерного воздействия токсичных металлов. [приложение 1]

Глава 2. Практическая часть.

Определение содержания железа в крупах мы проводили взяв за основу методику ГОСТ 26928-86 «Продукты пищевые. Метод определения железа».

В рамках этой методики оказалось возможным использовать тест комплект «Железо общее», имеющийся у нас в лаборатории. Настоящий стандарт распространяется на пищевые продукты и устанавливает колориметрический метод определения железа. Метод основан на первоначальном окислении всех ионов железа до трехвалентного состояния, а затем на изменении окраски при приливании фенолсодержащего реактива. Изменение окраски раствора с бесцветной на разной интенсивности фиолетовую, позволяет определить по калибровочной шкале общую концентрацию железа.

2.1 Подготовительная работа

Для работы нами было взято 5 типов круп, т.к. мы чаще всего их используем дома в приготовлении пищи

Растолочь 5 видов круп в порошок (гороховая, гречневая, рисовая, пшеничная и кукурузная крупа).

В раствор 0.5% раствор соляной кислоты, который повторяет желудочный сок, добавить 2 грамма каждой из круп. Оставить крупы, замоченные в кислом растворе 5-6 часов. В это время происходит процесс, имитирующий пищеварение у человека.

[Фото 1-4]

2.2 Основная часть

При помощи реагента железа необходимо определить содержание металла в крупах.

Для этого нам понадобится реагент железа, полоска определения металлов в воде, колба с дистиллированной водой и пустая колба.

В колбу с 10мл дистиллированной воды добавить 3 капли раствора железа, в пустую колбу добавить 10 мл раствора, ранее приготовленного в подготовительном этапе.

Определить по полоске на шкале количество железа в данной крупе. [фото 6]

ЧТО ДОПИСАТЬ

1. ПДК СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ В КРУПАХ

2. Крупы, как полезный органический продукт, рекомендуемый диетологами.

3. Какие крупы лучше есть при железодефицитной анемии

4. Что такое железодефицитная анемия, как она

5. появляется, как с ней бороться, какая должна быть диета, и как мы с помощью опытов можем определить, какие продукты лучше употреблять.

Выводы

Железо необходимо для организма человека, оно поддерживает иммунную систему, помогает иммунным клеткам распознавать и уничтожать вирусы, а также осуществляют защиту от повторных заболеваний. Также оно участвует в процессе кроветворения, содержащих гемоглобин, сложный железосодержащий белок, способный связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани.

Исследование, проводимое на базе ГОСТа, показало, что в гороховой и гречневой крупах находится допустимое количество железа для организма, а в рисовой, пшеничной и кукурузной, железа не обнаружено.

Заключение

В ходе нашего исследования мы провели практическое определение содержания железа в различных образцах круп с использованием колориметрического метода, основанного на окрашивании раствора соли железа хромовым калием дихроматом и последующем сравнении интенсивности цвета с калибровочной таблицей.

Железо – один из важнейших макроэлементов для человеческого организма, участвующий в процессах кроветворения и поддержании иммунной системы. Оно необходимо для синтеза гемоглобина, который отвечает за транспорт кислорода в организме.

Оценка содержания железа в пищевых продуктах является важным аспектом в поддержании здоровья человека.

Список литературы.

Книги:

1. Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений / В. И. Сивоглазов, И. Б. Агафонова, Е. Т. Захарова под ред. акад. РАЕН, проф. В. Б. Захарова. 4-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2008. - 368 с.: ил.

2. ГОСТ 26928-86 «Продукты пищевые. Метод определения железа»

Интернет-ресурсы:

1. Безглютеновые зерновые культуры и не только // http://forum.say7.info/post3633645.html#3633645

2. Гост. Определение железа в пищевых продуктах // https://rosgosts.ru/blog/gost-opredelenie-zheleza-v-pishhevyh-produktah

3. Еда и эволюция: история Homo. Sapiens в тарелке //

https://batrachos.com/sites/default/files/pictures/Books/M%D1%96ller_2019_Eda%20i%20evolyuciya_Istoriya%20Homo%20Sapiens%20v%20tarelke.pdf

6. Лабораторная работа. Фотоколориметрические методы определение железа (II) в напитках // https://bookonlime.ru/lecture/laboratornaya-rabota-52-fotokolorimetricheskie-metody-opredelenie-zheleza-ii-v-napitkah-2

Приложение

Приложение 1