Исследовательская работа по химии "Изучение пищевых продуктов"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Бутовская средняя общеобразовательная школа Яковлевского района Белгородской области»

III районная научно-практическая конференция «Юность и наука»

Номинация «Химия»

Изучение пищевых продуктов

Выполнила:

обучающаяся 8 класса

Крамаренко Злата

Руководитель:

учитель химии

Романькова Анна

Алексеевна

с.Бутово-2014

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………3

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………4

1.1.Качественный состав чипсов…………………….…………………………………4

1.2. Состав чая и его полезные свойства …………. ………………………………......4

1.3.Органолептические и химические показатели воды ……………………………..6

1.4. Полезные качества фруктовых соков……………..……………………………….8

1.5. Полезные свойства меда……………………………………………………………9

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ………………………………………………..10

2.1. Материалы исследования………………………………………………….............10

2.2. Методы исследования……………………………………………………………...10

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ……………………………………15

3.1. Результаты химического анализа чипсов.………………………………………..15

3.2. Результаты анализа состава чая.…………………………………………………..17

3.3. Результаты определения рН, органолептических и химических показателей природных вод села Бутово……………………………………………………………18

3.4. Результаты определения рН, содержания витаминов А и С в фруктовых соках.………………………….........................................................................................21

3.5. Результаты определения содержания глюкозы в меде…………………………..22

ВЫВОДЫ………………………………………………………………………………..23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ………………………………………………………………………..24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………25

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время вопросы, касающиеся изучения качества пищевых продуктов, становятся наиболее актуальными. Ежедневно, употребляя пищу, мы не задумываемся о том, что ее качество – это наше здоровье, самочувствие, радость жизни или безразличие к ней.

В продуктах питания содержатся важные для роста и развития организма вещества такие как: витамины, микроэлементы, белки, углеводы, жиры и др. Помимо полезных компонентов в пище могут присутствовать вещества чужеродные, иногда даже в высоких концентрациях. Они добавляются в пищу с целью совершенствования технологии ее изготовления, сохранения или улучшения продукта, или же образуются в результате технологической обработки.

Современные потребители, особенно жители мегаполисов, привыкли к тому, что продукты питания попадают на стол из супермаркетов и магазинов. Очень редко можно встретить покупателя, который тщательно изучает состав продукта, стараясь выбрать более полезный или хотя бы безопасный для организма. Исследовав состав некоторых пищевых продуктов, и выявив в них содержание полезных или вредных веществ, мы сможем дать практические рекомендации по употреблению тех или иных продуктов в пищу. Именно в этом и заключается новизна данной исследовательской работы.

Впервые в нашей школьной лаборатории проводятся исследования по данной теме. И мне кажется, что школьникам, которые часто посещают магазины и покупают продукты, бросаясь на яркую и красивую упаковку, не читая состава, будет очень интересно и полезно услышать о качестве пищи, употребляемой ими в повседневной жизни.

Целью исследования является изучение пищевых продуктов.

Для достижения цели были выдвинуты следующие задачи:

1. Провести химический анализ чипсов различных марок.

2. Проанализировать состав чая различных марок.

3. Изучить качество природных вод села Бутово по величине рН, органолептическим и химическим показателям.

4. Определить рН и содержание витаминов А и С в фруктовых соках различных марок.

5. Выявить наличие глюкозы в цветочном меде.

Данное исследование проводилось в марте 2014 года в МБОУ «Бутовская СОШ».

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Качественный состав чипсов.

В состав всех чипсов входят: картофель, чаще всего генномодифицированный, потому что его клубни большие, ровные и неповреждённые; растительное масло, соль; глутамат натрия (Е621), который может вызвать аллергию, астму, нарушение сердечной деятельности, головную боль; лимонная кислота (Е330) – может вызвать злокачественную опухоль; лактоза (добавляется во все чипсы и сухарики и иногда после употребления чипсов бывает тошнота, спазмы – причиной тому может быть непереносимость лактозы); натуральные и идентичные натуральным ароматические вещества; добавка, препятствующая комкованию и слеживанию (Е 551); краситель натуральный папричный жирорастворимый (Е 160С) (1).

Жир, накапливающийся в чипсах, приводит к образованию «плохого» холестерина – а это атеросклероз, тромбофлебиты и другие опасные заболевания. Чипсы в процессе готовки так пропитываются жиром, что, съев маленький пакетик, мы получаем этого жира целых 30 г (2).

Также необходимо помнить, что жареный картофель и чипсы содержат акриламид – вещество, которое может привести к развитию раковых заболеваний, поражению нервной системы и бесплодию. Акриламид – это органическое соединение, которое обладает канцерогенным действием. Несколько лет назад в чипсах был найден глицидамид, «брат» акриламида, способный не только вызывать возникновение раковых опухолей, но и разрушать ДНК. Кроме этих, уже найденных веществ, ещё существуют токсины, образующихся при приготовлении чипсов, которые просто не изучались (3).

1.2. Состав чая и его полезные свойства.

Чай состоит на 30-50% из экстрактивных, т.е. растворимых в воде частей. Зеленые чаи содержат больше растворимых веществ (40-50%), а черные – меньше (30-45%). Из растворимых веществ прежде всего следует обратить внимание на шесть самых важных групп или составных частей чая: это дубильные вещества, эфирные масла, алкалоиды, аминокислоты, пигменты и витамины и их производных. Танины оказывают успокаивающее действие на желудок и кишечник (4).

Дубильные вещества – один из существенных компонентов чая и чайного настоя. Они составляют 15-30% чая и представляют собой сложную смесь более трех десятков полифенольных соединений, состоящую из танина и различных (по крайней мере, семи) катехинов, полифенолов и их производных. Танины оказывают успокаивающее действие на желудок и кишечник (4).

Эфирные масла имеются как в зеленом листе, так и в готовом чае. Установлено, что эфирных масел в зеленом листе чая содержится всего лишь около 0,02%. Это значит, что для получения 100 г этих масел в чистом виде надо переработать свыше полутоны чайного листа. Хотя при переработке чайного листа потеря эфирных масел достигает 70-80%, при этом происходит и другой процесс – возникновение новых эфирных масел и их производных. Танины оказывают успокаивающее действие на желудок и кишечник (5).

Белковые вещества вместе со свободными аминокислотами составляют от 16 до 25% чая. Белки – важнейшая составная часть чайного листа. Белками являются все ферменты. По содержанию белков и их качеству, а следовательно, по питательности чайный лист не уступает бобовым культурам. Особенно богаты белками зеленые чаи (среди них более всего японские) (5).

Пигменты, входящие в состав чая, играют также немаловажную роль. Исследования последних лет показали, что цветность настоя связана главным образом с двумя группами красящих веществ – теарубигинами и теафлавинами. Первые, дающие красновато-коричневые тона, составляют 10% сухого чая; вторые, золотисто-желтую гамму, - лишь 2% (5).

Другую группу растворимых органических соединений в чае образуют органические кислоты (около 1%), в состав которых входят щавелевая, лимонная, яблочная, янтарная, пировиноградная, фумаровая и еще две-три кислоты. В составе чая они еще слабо исследованы, но ясно, что в целом они повышают пищевую и диетическую ценность чая (5).

Ферменты, или энзимы, содержатся в чае в основном в нерастворимом, связанном состоянии. Это биологические катализаторы. С их помощью происходят все химические превращения как в живом чайном растении, при его росте, так и в процессе фабричного приготовления чая. Основных ферментов чая три, а всего свыше десяти. Главные из них – полифенолоксидаза, пероксидаза и каталаза (5).

Пектиновые вещества – это коллоидные вещества со сложным составом. Содержание их в чае колеблется от 2 до 3%. В присутствии сахаров и кислот они могут образовывать студенистые массы – желе. Пектины имеют немаловажное значение для сохранения качества чая: с ними связано такое физическое свойство чая, как его гигроскопичность. При недостатке в чае пектиновой кислоты его гигроскопичность резко повышается, а следовательно, чай портится быстрее. Дело в том, что пектиновая кислота покрывает каждую чаинку тонкой, слабопроницаемой для влаги желатиновой пленкой и таким образом играет для чая роль «дождевого плаща» (5).

Углеводы в чае содержаться разнообразные – от простых сахаров до сложных полисахаридов. Чем выше в сахаре процент содержания углеводов, тем ниже его сорт. Поэтому углеводы являются своего рода балластом для чая, большинство их нерастворимы. Причем нерастворимы как раз ненужные человеку полисахариды – крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, составляющие от 10 до 12% чая. Зато полезные углеводы – сахароза, глюкоза, фруктоза, мальтоза (их в чае от 1 до 4%) – растворимы.

В чае присутствуют почти все витамины. В нем имеется провитамин витамина А – каротин, важный для зрения, а также обширная группа витамина В. Имеется в нем витамин С. В свежесорванном чайном листе его в 4 раза больше, чем в соке лимона и апельсина. Но основной витамин чая – это витамин Р. Витамин Р (или С₂) в комплексе с витамином С резко усиливает эффективность аскорбиновой кислоты, способствует ее накоплению и задержанию в организме (5).

1.3. Органолептические и химические показатели воды.

Любую природную воду можно охарактеризовать по органолептическим и химическим показателям. К первым относят совокупность свойств воды, которые непосредственно фиксируются различными органами чувств: прозрачность, запах, вкус, цветность, мутность. Прозрачность – это важный показатель чистоты воды. Это способность пропускать свет и делать видимыми предметы, находящиеся на определенной глубине. Прозрачность определяется количеством содержащихся в ней механических и химических примесей. Питьевая вода должна быть бесцветной. Мутность, делает воду неприятной для питья. Совершенно прозрачная вода встречается редко, например, в подземных водоносных слоях. В открытых водоемах вода обычно имеет тот или иной оттенок. Желтоватый оттенок чаще всего свидетельствует о наличии в воде солей железа или гуминовых веществ, образующихся при гниении или разложении растительных остатков. Прозрачность должна быть не менее 30см (6).

Наличие в питьевой воде летучих и пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами, обуславливают неприятные запахи. В зависимости от происхождения запахи делятся на естественные (ароматический, болотный, древесный, рыбный, травянистый и др.) и искусственные (хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и др.) (6). Чистая питьевая вода не должна иметь никакого запаха. Любой запах указывает на присутствие в воде либо продуктов биологического распада растений или животных, либо каких-либо химических соединений, посторонних для питьевой воды. Запах сероводорода указывает на возможное наличие в воде патогенных микроорганизмов. Хотя иногда это лишь следствие избыточного количества в воде солей серной кислоты, например сернистого железа (минеральные воды Нижнесергинские). Фенольный, смоляной и другие запахи свидетельствуют о возможном загрязнении воды промышленными сточными водами, запах хлора – об избыточных концентрациях остаточного хлора, используемого для обеззараживания питьевой воды и воды плавательных бассейнов (выше 0,5 – 0,6 мг в 1 л воды) (7).

Питьевая воды не должна иметь посторонних привкусов. Вкус воды зависит от ее минерального состава, температуры, концентрации растворенных в ней газов (кислорода и углекислого газа). Кипяченая вода менее вкусна вследствие потери газов и двууглекислых солей кальция и магния.

Для характеристики химических показателей воды используют водородный показатель, содержание хлоридов, сульфатов, фенола, железа и др.

Водородный показатель рН - показатель концентрации в воде водородных ионов. Его величина характеризует фон водной среды: от кислого до щелочного. Для питьевой воды величина рН должна составлять от 6 до 9. Изменение значения рН должно быть сигналом о нарушении технологического режима водоподготовки.

Вода, когда ее перекачивают насосом прозрачна и бесцветна. Но по мере того, как отдельные молекулы этого соединения собираются вместе, появляется характерный ржавый цвет (такую воду часто называют «красной водой» или «ржавой водой»). В воде, содержащей железо, неизбежно образовываются железобактерии - рассадник бактерий самого различного класса и уровня опасности для организма человека. По мере нарастания, эти бактерии образуют красно-коричневые наросты, которые забивают трубы и снижают напор воды. Разлагающаяся масса этих бактерий является причиной неприятного запаха и вкуса воды. Вода с повышенным содержанием железа имеет металлический привкус. Такая вода оставляет следы буквально на всем. Даже при самом малом содержании железа в воде (0,3 мг/л) она оставляет ржавые пятна на любой поверхности. Нерастворимые соединения железа могут образовывать илистые отложения в водонапорных резервуарах, водонагревателях и других водопроводных установках. Повышенное содержание железа в воде (а следовательно в организме человека) является причиной серьезных аллергенных заболеваний (8).

Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли). Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами. ПДК хлоридов в воде питьевого качества – 300-350 мг/л (в зависимости от стандарта).

Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудка. ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 500 мг/л (6).

ПДК фенола варьирует от 0,1 мг/л в не хлорированной воде до 0,001 мг/л в хлорированной. Такая разница – не случайна. Основной метод обеззараживания в нашей стране – хлорирование. При этом фенол, если он присутствует в воде, превращается в пентахлорфенол (в 250 раз более токсичный, чем фенол) и 2,4,6 хлорфенол (канцероген). Дальнейшее превращение этих веществ ведет к диоксинам (9).

1.4. Полезные качества фруктовых соков.

О пользе соков людям было известно еще в глубокой древности. Употребление свежевыжатых фруктовых и овощных соков поможет сохранить здоровье и красоту, повысить уровень энергетики организма, приобрести гибкость суставов. Регулярное употребление соков благоприятно действует на активизацию обмена веществ; в организм поступают полезные витамины и минералы в натуральном виде; улучшается работа ЖКТ благодаря содержанию клетчатки в мякоти соков; повышается иммунитет и даже снижается холестерин крови; происходит выведение лишней жидкости из организма.

Витамины и микроэлементы, содержащиеся в соках – необходимая часть рациона любого человека. Состояние нашей кожи, волос и ногтей, тонус и хорошее настроение напрямую зависят от них. Жизненно важные витамины – это в первую очередь А (ретинол, каротин), С и Е, являющиеся антиоксидантами, а также витамины группы В. Основных минеральных веществ, необходимых для здорового организма, шесть: это кальций, йод, железо, магний, фосфор и цинк (10).

Фруктовые соки – прекрасное очищающее организм человека средство. Соки овощей являются строителями и восстановителями организма. Они содержат все жизненно необходимые аминокислоты, минеральные соли, витамины, необходимые человеческому организму. Полезно медленно пить сок, смешивая его во рту со слюной, при этом происходит оздоровление носоглотки, улучшается кровоснабжение мозга, защищается эмаль зубов (слюна нейтрализует сахар и кислоту). Не следует смешивать соки с другой пищей, чтобы не вызвать процессы брожения в кишечнике, нельзя сочетать соки с крахмалистой и сладкой пищей. Полезными свойствами обладает любой сок, но есть индивидуальные противопоказания. Например, диабетикам нельзя пить соки из сладких фруктов. Больным язвой желудка и двенадцатиперстной кишки противопоказаны слишком кислые соки (11).

1.5. Полезные свойства меда.

Мёд - продукт, представляющий собой частично переваренный в зобе медоносной пчелы (Apis mellifera) нектар (12). Мёд содержит 13-22 % воды, 75-80% углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза и др.), витамины В₁, В₂, В₆, Е, К, С, провитамин А-каротин, фолиевую кислоту (13).

Определение качества мёда проводят комплексно, путем химического анализа, с помощью физико-химических методов, при помощи микроскопии, органолептически. Чаще всего определяют следующие показатели: наличие нерастворимых веществ; количество пыльцевых зёрен, реже определяют виды пыльцы растений (пыльцевой анализ); содержание воды; содержание минеральных веществ; содержание сахаров; активность диастазы; кислотность; концентрации опасных и токсических веществ (антибиотики, пестициды, радионуклиды); концентрация оксиметилфурфурола; электропроводность (14).

Натуральный пчелиный мед обладает следующими свойствами: термолабильность - мед нельзя разогревать, так как уже при температуре 40°С начинается разрушение ферментов и, соответственно, качество меда ухудшается; антибактериальность - в процессе изготовления меда пчелы добавляют особый фермент ингибин, который превращает глюкозу в глюкуроновую кислоту. Одновременно с этим выделяется перекись водорода. Этим, а также наличием органических кислот и высокой концентрацией сахара объясняется антибактериальное действие меда. Фунгицидность: при правильном хранении мед никогда не покрывается плесенью, в сотах может порой храниться столетиями, то есть в меде не растут грибы и споры. Гигроскопичность: при хранении не допускается высокая влажность окружающей среды. Мед впитывает в себя до 30% влаги и при высокой влажности и температуре воздуха 11-19° С может закиснуть. Кроме того, мед легко впитывает посторонние запахи, поэтому его не стоит хранить рядом с сильно пахнущими продуктами и веществами. Высокая энергетическая ценность: мед - высококалорийный продукт, в 100 г меда содержится 335 ккал. Хорошая усвояемость: благодаря преобладанию в меде глюкозы и фруктозы, он легко усваивается организмом человека (14).

Благодаря насыщенности меда микроэлементами, витаминами и минеральными веществами он повышает сопротивляемость организма инфекциям (14).

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Материалы исследования.

Изучение пищевых продуктов проводилось в марте 2014 года в МБОУ «Бутовская СОШ».

Для достижения первой задачи исследования были взяты образцы чипсов разных марок: 1 образец – «Lays», 2 образец – «Русская картошка», 3 образец – «Estrella», 4 образец – «Kracks», 5 образец – «Mega Line Chips».

Химический анализ чая проведен на образцах таких марок, как: «Bernley» листовой черный – образец №1, «Bernley» пакетированный черный – образец №2, «Беседа» пакетированный черный – образец №3, «Майский» пакетированный черный – образец №4, «Майский» листовой черный – образец №5, «Ahmad Tea» пакетированный зеленый – образец №6, «Ahmad Tea» листовой зеленый – образец №7, «Беседа» листовой черный – образец №8.

Для определения рН, органолептических и химических показателей природных вод села Бутово были отобраны пробы из пяти источников: 1 – колодец на ул. Орловка, 2 – колодец на ул. Речная, 3 – колодец на ул. Лощина, 4 – колодец на ул. Малиновка, 5 – водопроводная вода.

Определение рН и содержание витаминов А и С в фруктовых соках проводилось на образцах соков пяти марок: образец 1 – «Малышам», 2 – «Фруктовый сад», 3 – «Ладушки», 4 – «Сады Придонья», 5 – «Тонус».

Для выявления наличия глюкозы в цветочном меде были взяты следующие образцы: 1 – мед школьный светлый, 2 – мед школьный темный, 3 – мед домашний.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Методы химического анализа чипсов.

Химический анализ чипсов различных марок заключается в изучении содержания масла, крахмала и поваренной соли в пяти образцах чипсов. Для определения масла необходимо положить чипс на фильтровальную бумагу, согнуть бумагу и раздавить чипс. Удалив кусочки чипса с фильтровальной бумаги, посмотреть бумагу на свет. Количество масла определяется по размеру пятна, пропускающего свет.

Наличие крахмала в чипсах различных марок определяется качественной реакцией на крахмал (образование сине-фиолетового пятна при нанесении капли спиртового раствора йода на чипс).

Содержание поваренной соли NaCl в фильтрате чипсов изучается двумя способами: первый – по цвету пламени медной проволоки, опущенной в фильтрат (окрашивается в зеленый цвет), второй – взаимодействием с качественным реактивом на хлорид-ион – нитратом серебра AgNO₃ (выпадение белых хлопьев хлорида серебра (AgCl) (2).

2.2.2. Методы изучения состава чая.

Изучение состава чая различных марок проводится по показателям величины рН, содержания витамина С и танинов в водной вытяжке чая. Характер среды (кислотный, нейтральный или щелочной) определяется по изменению окраски универсальной индикаторной бумаги.

Содержание витамина С в чае различных марок определяется с помощью йодометрического метода. В колбу помещается 2 мл чая и добавляется вода до объема 10 мл, а затем немного раствора крахмала. Далее добавляется по каплям спиртовой раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15 с. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с йодом, окрасит йод в синий цвет.

Для определения наличия танинов в чае в к 1 мл раствора чая добавляется 1-2 капли хлорида железа (III) (FeCl_3). При наличии танина в чае наблюдается появление темно-фиолетового окрашивания. Содержание танина в чае определяется визуально-колориметрическим методом (5).

2.2.3. Методы изучения природных вод.

Определение рН, органолептических показателей (характер и интенсивность запаха, прозрачность), химических показателей (наличие хлоридов, сульфатов, фенолов и железа) природных вод села проводили по апробированной ранее методике (6).

Характер среды (кислотный, нейтральный или щелочной) определяется по изменению окраски универсальной индикаторной бумаги.

Характер и интенсивность запаха воды определяется органолептическим методом. Для определения запаха воды 100 мл исследуемой воды при 20⁰С наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, накрывают стеклом и встряхивают вращательным движением, сдвигают стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха полагаясь на следующие таблицы. Затем колбу нагревают до 60⁰С и также оценивают запах.

Таблица 1.

Определение характера запаха воды

Таблица 2.

Определение интенсивности запаха воды

Для определения прозрачности воды в цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и высотой 30 см наливают исследуемую воду и помещают его неподвижно над шрифтом на высоте 4 см. Сливая и доливая исследуемую воду, находят высоту столба, еще позволяющую читать шрифт. Исследование проводят в хорошо освещенном помещении, но не на прямом свету, на расстоянии 1 м от окна. Измерение повторяют 2-3 раза.

Содержание хлоридов определяется следующим образом: в пробирку отливают 10 мл воды и добавляют 3 капли 1-%-ного раствора азотнокислого серебра (AgNO₃). Содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению.

Таблица 3.

Определение содержания хлоридов

Содержание сульфатов определяется следующим образом: в пробирку отбирают 10 мл воды и добавляют 0,5 мл соляной кислоты (1:5 HCl) и 2 мл 5-%-ного раствора хлорида бария (5% ВаСl₂) Содержание сульфатов определяют по осадку или помутнению.

Таблица 4.

Определение содержания сульфатов

Для определения наличия фенолов в воде в коническую колбу ёмкостью 200 мл вносят 100 мл исследуемой воды и осторожно добавляют раствор хлорной извести или хлорную воду. При наличии фенолов через 10 минут появится характерный для хлорфенолов «аптечный запах».

Для определения общего содержания железа в пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, добавляют 1 каплю концентрированной азотной кислоты (HNO₃), несколько капель раствора пероксида водорода (H₂O₂) и 0,5 мл 1%-ного раствора роданида калия (KSCN). При содержании железа – 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, при более высоких содержаниях – красное.

2.2.4. Методы изучения фруктовых соков.

Изучение состава фруктовых соков различных марок проводили по показателям величины рН, содержания витамина А и С. Характер среды (кислотный, нейтральный или щелочной) определяется по изменению окраски универсальной индикаторной бумаги.

Содержание витамина С в фруктовых соках определяется по методике, описанной в п.2.2.2.

Для обнаружения витамин А в пробирку с соком добавляют 2-3 капли 1% раствора хлорида железа (III) FeCl₃. При наличии витамина А появляется ярко-зеленое окрашивание (16).

2.2.5. Методы изучения меда.

Исследование меда заключалось в определении наличия глюкозы в образцах. Глюкоза является альдегидом и многоатомным спиртом одновременно. Поэтому при добавлении к раствору меда, нагретому на пламени горелки, свежеприготовленного гидроксида меди (II) (Cu(OH)₂) при нагревании отмечается изменение окраски содержимого пробирки с ярко-синего до краснокирпичного в связи с образованием оксида меди (I) (Cu₂O) (16).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Результаты химического анализа чипсов.

Распределение образцов чипсов по содержанию масла можно наблюдать на рисунке 3.1.1. Больше всего масла содержит образец марки «Lays», меньше всего – чипсы марки «Kracks». Остальные марки расположены в ряду по убывающему количеству масла: «Estrella» - «Русская картошка» - «Mega Line Chips».

Рис.3.1.1. Содержание масла в чипсах.

Рис.3.1.2. Содержание поваренной соли в чипсах по качественной реакции на нитрат серебра.

Результаты содержания поваренной соли в пяти марках чипсов представлены на рисунке 3.1.2. и в таблице 5. Максимальное количество NaCl содержит образец марки «Mega Line Chips», меньше всего соли содержит образец марки «Kracks». Остальные образцы чипсов марок «Русская картошка», «Estrella» и «Lays» содержат поваренную соль в пределах 10-50, 50-100 мг/л.

Таблица 5.

Содержание поваренной соли в чипсах по окрашиванию пламени медной проволоки

В ходе проведения качественной реакции, выяснилось, что в каждом из образцов чипсов содержится крахмал (рис.3.1.3.).

Рис.3.1.3. Наличие крахмала в чипсах пяти марок (1 – «Lays», 2 – «Русская картошка», 3 – «Estrella», 4 – «Kracks», 5 – «Mega Line Chips»).

3.2. Результаты анализа состава чая.

Рис.3.2.1. Содержание витамина С, танинов и значение рН в чае различных марок.

Проведенный химический анализ чая различных марок показал, что во всех образцах пакетированного и листового чая присутствует витамин С. В образце №2 - «Bernley» пакетированный черный содержится максимальное количество аскорбиновой кислоты, т.к. для образования устойчивого темно-синего окрашивания потребовалось больше капель спиртового раствора йода. В остальных образцах чая содержание витамина С находится примерно на одном уровне, что не позволяет сделать вывод о зависимости между типом чая (листовой или пакетированный) и содержанием исследуемого витамина в нем (рис.3.2.1.).

Измерение величины рН позволило сделать вывод о том, что среда исследуемых водных растворов чая имеет слабовыраженную кислую среду с рН=5,0-6,0 или нейтральную среду рН=7,0. («Bernley» листовой черный, «Беседа» пакетированный черный, «Майский» пакетированный черный, «Майский» листовой черный, «Ahmad Tea» пакетированный зеленый, «Беседа» листовой черный). Два образца чая марок «Bernley» пакетированный черный и «Ahmad Tea» листовой зеленый обладают нейтральной реакцией среды

Анализ наличия танинов позволил выделить два образца чая: «Bernley» пакетированный черный и «Ahmad Tea» пакетированный зеленый, содержащих большее количество исследуемого вещества. В остальных образцах количество танинов находится примерно на одном уровне, т.к. для появления темно-фиолетового окрашивания при взаимодействии с раствором (FeCl₃₎ потребовалось примерно одинаковое количество хлорида железа (III) (рис.3.2.1.).

3.3. Результаты определения рН, органолептических и химических показателей природных вод села Бутово.

Результаты определения рН и органолептических показателей природных вод, отобранных из пяти источников, представлены на диаграмме рис.3.3.1. и в таблице 6.

Как видно из диаграммы рисунка 3.3.1., вода из колодца ул.Речной имеет нейтральную реакцию среды, кислыми являются остальные образцы под номерами 1, 3-5 (рН=5,0 – 6,0).

По интенсивности запаха данные пробы при 20 С° распределены в порядке возрастания следующим образом: воды колодца ул.Орловка (никакого), ул.Лощина (никакого), ул.Малиновка (никакого), ул.Речная (очень слабый), водопроводная (очень слабый); при 60 С° - таким образом: воды колодца ул.Орловка (очень слабый), ул.Малиновка (слабый), водопроводная (слабый), ул.Лощина (слабый), ул.Речная (отчетливый).

Рис. 3.3.1. Результаты определения рН, интенсивности запаха и прозрачности природных вод села Бутово (1 – колодец на ул. Орловка, 2 – колодец на ул. Речная, 3 – колодец на ул. Лощина, 4 – колодец на ул. Малиновка, 5 – водопроводная вода).

Самой прозрачной является вода образца №1 (ул.Орловка). Воды из колодцев на ул.Лощина, Речной, Малиновка и водопроводная имеют меньшие показатели прозрачности: 22, 15, 9 см соответственно (рис.3.3.1.).

Таблица 6.

Характер запаха анализируемых образов воды

При 20°С имеют неопределенный запах воды колодцев на ул.Орловка, Лощина, Малиновка, остальные образцы имеют характерные запахи, представленные в таблице 6. При 60°С все водные образцы имеют запахи, отличные друг от друга (таблица 6).

Учитывая, что чистые природные воды запаха не имеют (6), можно предположить, что ни одна из указанных проб не является пригодной для питья.

Рис.3.3.2. Содержание железа в образцах воды.

Анализ содержания железа показал, что в образцах под номерами 1 - 4 (ул.Орловка, Речная, Лощина, Малиновка) содержание металла находится в пределах до 0,1 мг/л, водопроводная вода содержит железо свыше 0,1 мг/л (рис.3.3.2.).

Рис.3.3.3. Содержание хлоридов в образцах воды.

По наличию хлоридов анализируемые пробы воды распределены следующим образом: 0-10 мг/л – образцы вод ул.Орловка, Речная, водопроводная, 10-50 мг/л – образец ул.Лощина, 50-100 мг/л – ул.Малиновка (рис.3.3.3.).

Анализ содержания сульфатов показал, что все образцы воды находятся на одном уровне от 0 до 0,1 мг/л по содержанию названных солей (рис.3.3.4.).

Рис.3.3.4. Содержание сульфатов в образцах воды.

Наличие фенолов в образцах под номерами 2 (ул.Речная) и 5 (водопроводная) были обнаружены по ярко выраженному «аптечному» запаху хлорфенолов, в остальных образцах подобного запаха обнаружено не было (таблица 7).

Таблица 7.

Содержание фенолов в образцах воды.

3.4. Результаты определения рН, содержания витаминов А и С в фруктовых соках.

Рис. 3.4.1. Содержание витаминов А и С, значение величины рН в образцах фруктовых соков.

В ходе анализа было обнаружено, что только три образца фруктового сока содержат витамин А, а именно: «Фруктовый сад», «Тонус» и «Сады Придонья» причем, в последнем – его содержится больше (рис.3.4.1.).

Максимальное количество витамина С содержит также образец под № 4 – «Сады Придонья». Остальные образцы соков распределены в порядке убывания по количеству витамина С следующим образом: «Фруктовый сад» - «Тонус» - «Малышам» = «Ладушки» (рис.3.4.1.).

Характер среды всех исследуемых растворов соков является слабовыраженным кислым, имея значение рН=5,0.

3.5. Результаты определения содержания глюкозы в меде.

Проведение качественной реакции на глюкозу во всех трех образцах меда показал, что в каждом из них содержится исследуемый углевод С₆Н₁₂О₆ (рис.3.5.1.- 3.5.2.).

3.5.1.1. 3.5.1.2.

Рис.3.5.1. Качественная реакция на глюкозу в образцах мёда: 3.5.1.1. – образование свежеприготовленного гидроксида меди (II); 3.5.1.2. – образцы после размешивания.

3.5.2.1. 3.5.2.2.

Рис.3.5.2. Образование краснокирпичного осадка оксида меди (I):

3.5.2.1. – переход от светло-голубого окрашивания до коричного при нагревании; 3.5.2.2. – выпадение в осадок краснокирпичного оксида меди (I).

ВЫВОДЫ

Таким образом, проводя химический анализ продуктов питания, мы выявили, что больше всего масла содержат чипсы марки «Lays», меньше всего – марки «Kracks». Максимальное количество поваренной соли содержится в чипсах марки «Mega Line Chips», меньше всего - «Kracks». В ходе проведения исследования выяснилось, что в каждом из образцов пяти марок чипсов содержится крахмал.

Проведенный химический анализ чая различных марок показал, что во всех образцах пакетированного и листового чая присутствует витамин С. В чае марке «Bernley» пакетированный черный содержится максимальное количество аскорбиновой кислоты. Измерение величины рН позволило сделать вывод о том, что среда исследуемых водных растворов чая имеет слабовыраженную кислую с рН=5,0-6,0 или нейтральную среду рН=7,0. Анализ наличия танинов позволил выделить два образца чая: «Bernley» пакетированный черный и «Ahmad Tea» пакетированный зеленый, содержащих большее количество дубильного вещества.

Проводя химический анализ мы выявили, что вода из колодца ул.Речной имеет нейтральную реакцию среды, кислыми являются остальные воды (рН=5,0 – 6,0). При 20С° интенсивность запаха была обнаружена у воды на ул.Речная и водопроводной. При 60С° воды колодца на ул.Орловка, ул.Малиновка, ул.Лощина, водопроводная имеют слабый запах, на ул.Речная - отчетливый. Самой прозрачной является вода из колодца на ул.Орловка. Анализ содержания железа показал, что все пробы исследуемых природных вод содержат железо на уровне, безопасном для здоровья человека (до ПДК 0,3 мг/л), больше всего элемента обнаружено в водопроводной воде (выше 0,1 мг/л). Изучение содержания хлоридов показал, что во всех пробах солей содержится на безопасном уровне. Анализ содержания сульфатов показал, что все пробы воды находятся на одном уровне по содержанию названных солей (от 0 до 0,1 мг/л), безвредном для здоровья. Наличие фенолов было обнаружено в воде колодца на ул.Речная и в водопроводной.

В ходе анализа было выявлено, что только три марки фруктового сока содержат витамин А, а именно: «Фруктовый сад», «Тонус» и «Сады Придонья» причем, в последнем – его содержится больше. Максимальное количество витамина С содержит также фруктовый сок марки «Сады Придонья». Характер среды всех исследуемых растворов соков является слабовыраженным кислым, имея значение рН=5,0.

Проведение качественной реакции на глюкозу во всех трех образцах меда показал, что в каждом из них содержится исследуемый углевод С₆Н₁₂О₆.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, цель нашего исследования достигнута, задачи реализованы. Полученные результаты позволяют разработать следующие практические рекомендации:

1. Прежде чем купить товар, необходимо внимательно изучить этикетку по показателям жира, крахмала и калорийности. Каждый человек должен понимать, что съедая пачку чипсов, мы получаем: 0 граммов витаминов, минералов; половину дневной нормы соли, красители и ароматизаторы. Чтобы избежать ожирения, заболевания печени, почек, желудочно-кишечного тракта, нервной системы, гипертонии, лучше исключить этот продукт из своего рациона или хотя бы уменьшить его употребление.

2. Чай препятствует развитию сердечнососудистых заболеваний, снижает вероятность развития онкологических заболеваний, усиливает активность пищеварительного тракта и нормализует микрофлору кишечника, замедляет старение организма и оказывает на организм тонизирующее воздействие. Так как в чае содержится большое количество витаминов, танинов, эфирных масел, белков, углеводов, пектинов и др., он является очень полезным, но еще и очень вкусным напитком. Советую, чаще пить чай, особенно марок «Bernley” и “Ahmad Tea”.

3. В том случае, когда природные воды становятся источниками питьевой воды, желательно подвергать их кипячению, отстаиванию, использовать фильтры в связи с тем, что они могут иметь неприятные запахи различной интенсивности и содержать различные химические вещества (железо, сульфаты, хлориды, фенолы и др.), в количествах, небезопасные для здоровья человека.

4. Соки – верное средство от авитаминоза и недостатка минеральных веществ в организме. Нужно читать состав и отдавать предпочтение наиболее полезному. Советую пить сок марки «Сады Придонья», т.к. в нем содержится самое большое количество витаминов А и С.

5. Мёд - натуральный продукт с богатым содержанием витаминов, сахаров ферментов, микроэлементов и других, полезных для человека веществ. Мед и его целебные свойства известны людям с древних времен. Поэтому рекомендую включить его в свой рацион.

В заключении хочется отметить, что проведенное исследование, позволяет лишь сказать о качестве и безопасности продукта и наличии в нем полезных или вредных веществ, а не о их количестве, т.к. возможности нашей школьной лаборатории ограничены. В будущем мы хотели бы расширять спектр объектов исследования и постараться более детально изучить состав и качество продуктов питания.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Разговор о правильном питании / Методическое пособие. - М.: ОЛМА ПРЕСС, 2001. – 211 с.

2. Краузер Б., Фримантл М. Химия. Лабораторный практикум. — М.: Химия, 1995. – 78 с.

3. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. Пособие / Е.В. Тяглова. – 2-е изд. – М: Глобус, 2007. – 224 с. – (Уроки мастерства).

4. Научно – методический журнал «Химия в школе» / Л.С. Левина, – М: «Центрхимпресс», «Химия в школе», 2010, №1. – 80 с.

5. Научно – методический журнал «Химия в школе» / Л.С. Левина, – М: «Центрхимпресс», «Химия в школе», 2009, №10. – 80 с.

6. Методическое руководство по выполнению школьных исследовательских работ по экологии: в 5 ч. / сост. Л.А. Дейнека. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2008. – Ч. 5. – 32 с.

7. Экология Белгородской области: Учеб. Пособие для учащихся 8 – 11- классов / А.Н. Петин, Л.Л. Новых, В.И. Петина, Е.Г. Глазунов. – М.: Изд-во МГУ, 2002. – 288 с.

8. Эйхлер В. Яды в нашей пище: Пер. с нем. – М: Мир, 1993. – 217 с.

9. Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. – М.: Классикс Стиль, 2002. – 368с.

10. http://www.vitagid

11. Энциклопедия для детей. Биология. Том 2. «Аванта+», М., 1996. – 256 с.

12. Химия: проектная деятельность учащихся / авт. – сост. Н.В. Ширшина. – 2-е. изд., стереотип. – Волгоград: Учитель, 2008. – 184 с.

13. Кривцов Н.И., Лебедев В.И. Получение и использование продуктов пчеловодства. – М.: Нива России, 1993. – 285 с.

14. Шеметков М.Ф., Шапиро Д.К, Данусевич И.К. Продукты пчеловодства и здоровье. – Минск: Ураджай, 1987. – 101 с.

15. Экология 6-11 классы: внеклассные мероприятия, исследовательская деятельность учащихся / сост. И.П. Чередниченко. – Волгоград: Учитель, 2009. – 134 с.

16. Химия. 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теренин; Под ред. В.И. Теренина. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2003. – 304 с.: ил.

24