Проектная работа по химии "Исследование физико-химических свойств газированного напитка "Кока-Кола"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Видимская средняя общеобразовательная школа»

Нижнеилимского района

Иркутской области

П Р О Е К Т Н А Я Р А Б О Т А

(исследовательская работа)

по химии

Тема: «Исследование физико-химических свойств газированного напитка «Coca-Cola»

Видим, 2021 год

Оглавление

Введение

В последнее время в связи с широким использованием консервантов, красителей и искусственных вкусовых добавок многие родители стали задумываться о пользе и вреде того или иного продукта для своих детей [1]. Детей же в свою очередь привлекают яркой этикеткой, приятный вкус и рекламная компания продукта. Такая же ситуация происходит и с газированным напитком «Coca–Cola». Что же на самом деле таит в себе этот напиток: пользу или вред? Мы решили в этом разобраться и выяснить правду о напитке «Coca–Cola».

Для обоснования актуальности исследования проблемы в первую очередь обратимся к реалиям современной жизни.

Для поддержания водного равновесия мы пьем каждый день: чай, кофе, газированные напитки. Основу любого напитка составляет вода. Кроме воды в напитках содержатся другие вещества, воздействующие на наш организм. Это воздействие может быть, как положительным, так и отрицательным [3].

Ни для кого не секрет, что «Coca –Cola» является любимым напитком детворы, молодежи, да и для многих взрослых. И даже, когда родители возражают против нашего желания испить заветный напиток, мы не задумываемся почему, считая запрет родителей излишней строгостью. Актуальность нашего исследования в том, что современные дети страдают заболеваниями пищеварительной системы. Причиной заболеваний порой является частое употребление газированных напитков.

Наше исследование состоит в том, чтобы узнать о напитке «Coca –Cola» как можно больше с точки зрения химического состава данных веществ, понять их назначения как продукта питания и выяснить отрицательное воздействие напитка «Coca –Cola» на организм детей и подростков.

Цель проектной работы: изучить физико-химические свойства газированного напитка «Coca –Cola», а также выявить влияния данного напитка на организм человека.

Задачи проектной работы:

-Изучить историю создания газированного напитка «Coca –Cola» из информационных источников;

-Выявить причины популярности данного напитка среди школьников и молодежи;

-Изучить качественный и количественный состав газированного напитка «Coca –Cola» по этикеткам;

-Выяснить отношение учащихся нашей школы к напитку «Coca –Cola» методом анкетирования;

-Провести химический эксперимент по данной проблеме;

-Выработать рекомендации по употребления напитка

Объект проектной работы: газированный напиток «Coca-Cola»

Предмет проектной работы: физико-химические свойства газированного напитка «Coca –Cola».

Глава 1. Теоретическая часть (обзор литературных данных)

1.1 История создания напитка «Coca –Cola»

«Coca-Cola» - это газированный напиток, производимый компанией «The Coca-Cola Company», это самый дорогой бренд в мире. Напиток «Coca-Cola» придумали в Атланте (штат Джорджия, США) 8 мая 1886 года. Его автор – фармацевт Джон Стит Пембертон. Название напитка придумал бухгалтер Френк Робинсон, который также владея каллиграфией, написал слова «Coca-Cola» красивыми фигурными буквами, до сих пор являющимися логотипом напитка [7].

Главными компонентами напитка «Coca-Cola» первоначально были – орех кола (богатый кофеином) и куст кока (содержащий кокаин), который был убран из рецептуры, когда стала известна опасность кокаина. Поэтому в настоящее время в составе напитка «Coca-Cola» осталось только название от растения кока. Получившийся напиток был запатентован как лекарственное средство «от любых нервных расстройств» [4].

В 1892 году бизнесмен Аса Григтс Кэндлер, обладавший правами на напиток«Coca-Cola», основал компанию «The Coca-Cola Company», которая занимается производством напитка и до сих пор. Напиток «Coca-Cola» стал для американцев чем-то вроде национального символа. Первая рекламная компания напитка, под лозунгом «Drink Coca-Cola, delicious and refreshing!» («Пейте Кока-колу, прекрасную и освежающую!»), была разработана им же [7].

1.2 Популярность напитка «Coca-Cola» в России

Напитки компании «The Coca-Cola Company» впервые появились в СССР в 1979 году, и были представлены только напитком «Фанта» в ходе проведения Олимпийских игр в Москве. Окончательно на рынок нашей страны компания вошла в 1988 году. Начиная с этого времени напиток «Coca-Cola» начинает завоёвывать популярность в России среди других газированных напитков [7]. Интересные телепередачи прерываются на рекламные ролики, в которых навязчиво предлагают этот газированный напиток. Газеты и журналы сплошь пестрят красочной рекламой и люди, особенно дети, попадаются на эти уловки и день за днем употребляют, казалось бы «полезный, здоровый» напиток [6].

1.3 Состав напитка «Coca-Cola»

Настоящий состав напитка «Coca-Cola» до сих пор не был обнародован мировой общественности, оригинальная рецептура держится производителем в строжайшем секрете. Удивительно, но в XIX веке кокаин считался лекарством! Запрет на употребление кокаина был введен в 1903 году. С того момента рецептура напитка изменилась, кокаина в ней не стало, но точную формулу специй засекретили [3]. Несмотря на это, многочисленные лабораторные исследования позволяют делать выводы о наличии некоторых ингредиентов, вредных для здоровья, делающих напиток нежелательным продуктом для детского растущего организма. В ходе нашей исследовательской работы мы собираемся показать это не только в теории, но и на практике [1].

Глава 2. Практическая часть (эксперимент)

2.1 Социологический опрос

«Предпочтения газированного напитка Coca-Cola»

Мы решили узнать, как относятся ученики нашей школы к проблеме употребления газированного напитка «Coca-Cola». Опрос и анкетирование были проведены среди обучающихся 1-11 классов. Всего было опрошено 167 человек, что составляет 61 % от общего числа обучающихся.

А нализ опроса и анкетирования показал, что 93 % опрошенных знают о существовании газированного напитка «Coca-Cola» и только 5 % - не знают о существовании данного напитка, остальные – затруднились ответить.

Большая часть обучающихся (37%) , пусть редко, но употребляют этот напиток. Редко употребляют лишь 26 % школьников, иногда – 17 %, часто – 16 %, остальные – затруднились ответить.

На вопрос «Нравится ли вам газированный напиток «Coca-Cola» 50 % опрошенных ответили положительно и лишь 26 % школьников не нравится этот напиток, остальные – затруднились ответить.

С тоит отметить, что 50 % опрошенных не обращают внимание на состав напитка при покупке, а 23 % - читают этикетку этого напитка, остальные – затруднились ответить.

Однако 59 % обучающихся считают, что «Coca-Cola» оказывает отрицательное влияние на здоровье человека, 26 % - не смогли ответить и 4 % школьников считают, что эта газировка оказывает положительное влияние на организм человека, остальные – затруднились ответить.

Наш опрос показал, что 84 % обучающихся, всё-таки, предпочитают употреблять натуральные соки, остальные – отдают предпочтения газированным напиткам.

2.2 Исследование состава «Coca-Cola» по этикетке

Состав напитка, указанный на этикетке гласит следующее: очищенная газированная вода, сахар, краситель сахарный колер IV, регулятор кислотности ортофосфорная кислота, натуральные ароматизаторы, кофеин (менее 150 мг/л). Это только в рекламе ингредиенты напитка «Coca-Cola» сплошь натуральные. На деле, если там что натуральное и есть, так это вода и сахар.

Очищенная вода - единственный безвредный компонент.

Сахар - содержание его в напитке «Coca-Cola» составляет 10,6 г на 100 г продукта и 27 г на 250 г продукта. В банке напитка, объемом 330 мл сахара содержится 34.98 г – это почти суточная норма потребления для человека (4 чайных ложки).

Сахарный колер вызывает гиперактивность, вредное воздействие на печень и проблемы с желудком. Это жжёный сахар. Его получают переработкой сахара.

Ортофосфорная кислота - стабилизатор кислотности. В пищевой промышленности применяется как пищевая добавка Е 338.

Кофеин. С медицинской точки зрения - это классический психомоторный стимулятор. Он обладает свойством возбуждать нервную систему, уменьшать чувство утомления, увеличивать психическую активность, увеличивает выработку допамина, известного как гормон счастья.

Натуральный ароматизатор. Какой именно не указывается. Как утверждает медицина, чаще всего ароматизаторы являются причиной многих аллергические реакции организма.

2.3 Качественная реакция на наличие сахарозаменителя (аспартам)

В пробирку наливаем 1-2 мл напитка «Coca-Cola» и добавляем несколько капель нитрата серебра. Нагреваем содержимое пробирки. Характерных признаков реакции «серебряного зеркала», как качественной реакции на формальдегид, обнаружено не было.

H COH + AgNO₃ = HCOOH + 2Ag

Вывод: в составе напитка «Coca-Cola» аспартам отсутствует.

2.4 Качественная реакция на наличие сахара

Небольшое количество напитка поместили в выпарительную чашку и нагрели до кипения. Вода испарилась, в чашке осталась вязкая, сиропообразная масса темно-коричневого цвета. При дальнейшем нагревании ощущается стойкий запах жженого сахара.

Вывод: в составе напитка «Coca-Cola» содержится сахар.

2.5 Качественная реакция на сахарозу (сахар)

В пробирку помещаем 2 мл известкового молока Ca(OH)₂. Приливаем в пробирку 1-1.5 мл напитка «Coca-Cola» и хорошо встряхиваем. Наблюдаем растворение осадка, раствор стал прозрачным. Сахароза взаимодействует с гидроксидом кальция (II) и образует растворимое вещество-сахарат кальция. Это является доказательством наличия сахара в напитке.

2 C₁₂H₂₂O₁₁ + Ca(OH)₂ = [ Ca (C₁₂H₂₂O₁₁)₂ ] + 2H₂O

Вывод: в составе напитка «Coca-Cola» содержится сахар.

2.6 Качественная реакция на обнаружение углекислого газа

В пробирку наливаем 1-2 мл напитка «Coca-Cola» и сразу закрываем её пробкой с газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки опускаем в стакан с известковой водой. Нагреваем содержимое пробирки, наблюдаем помутнение известковой воды. Помутнение раствора известковой воды происходит под воздействием углекислого газа. Углекислый газ делает напиток «Coca-Cola» газированным.

C O₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O

Вывод: в составе напитка «Coca-Cola» содержится большое количество углекислого газа.

2.7 Определение кислотности «Coca-Cola»

Наличие кислой среды в напитке проверяем универсальной индикаторной бумагой. При опускании индикаторной бумаги в напиток «Coca-Cola» наблюдаем изменение окраски. По шкале определяем, что pH кислотности среды равно 3,0. По медицинским показаниям pH кислотности в желудке натощак равно 1.5-2.0, поэтому пить напиток «Coca-Cola» натощак не рекомендуется.

Вывод: в напитке «Coca-Cola» наличие кислой среды подтверждено.

2.8 Влияние ортофосфорной кислоты на соли кальция

В пробирку с напитком«Coca-Cola» поместили яичную скорлупу, оставили на несколько дней. Поверхность скорлупы окрасилась, гладкая поверхность стала шероховатой и хрупкой. Краситель колер хорошо окрашивает соединения кальция, а ортофосфорная кислота способствует вымыванию солей кальция из скорлупы.

Вывод: в напитке «Coca-Cola» содержится ортофосфорная кислота

Заключение

В ходе проведения данной работы мы получили следующие результаты:

1. Проведён социологический опрос с целью выявления актуальности изучения напитка «Coca-Cola» среди подростковой среды.

2. Исследован состав напитка «Coca-Cola» по этикетке производителя. Выполнив данную работу, мы убедились, что напиток «Coca-Cola» не такой уж безобидный продукт, как нам рекламируют. В составе напитка «Coca-Cola» единственный безвредный компонент-это вода, но в сочетании с углекислым газом, она возбуждает желудочную секрецию, повышает кислотность и увеличивает метеоризм кишечника. Повышенная кислотность напитка сушит слизистую, поэтому газированной водой сложно утолить жажду.

3. Проведен эксперимент по выявлению в напитке «Coca-Cola» аспартама, сахара, углекислого газа и фосфорной кислоты. Следует отметить в «Coca-Cola» не содержится аспартама, но содержится огромное количество сахара. Огромное количество сахара в «Coca-Cola» является фактором развития таких заболеваний, как кариес, ожирение и даже сахарный диабет. Банка колы объемом 330 мл содержит 35 граммов сахара — это девять чайных ложек. В «Coca-Cola» также содержится большое количество ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота придает напитку характерный вкус. Стоит сказать, что ортофосфорная кислота, например, удаляет ржавчину с металлов. Ортофосфорная кислота губительно действует на эмаль зубов и костную ткань, вымывая соли кальция из них. Также в «Coca-Cola» содержится кофеин, а это уже психостимулятор. Проблемы начинаются, когда в организм он поступает регулярно и в больших дозах. Опасно то, что к кофеину может возникнуть привыкание, вот почему напиток хочется пить вновь и вновь. Человек не может быть в постоянной «боевой готовности», в конечном итоге он становится раздражительным, появляется бессонница.

4. В ходе проведенного исследования мы сделали следующий вывод: частое употребление газированного напитка «Coca-Cola» может стать причиной ряда заболеваний. Мы считаем, что данные нашей работы необходимо использовать для просветительской работы в школе с целью пропаганды здорового образа жизни.

5. Выработаны рекомендации по употребления напитка «Coca-Cola». Чтобы уменьшить вред от газированного напитка следуйте простым правилам:

• пейте напиток «Coca-Cola» через трубочку, чтобы ограничить контакт напитка с эмалью зубов;

• ограничьтесь одним стаканом 1-2 раза в неделю;

• не давайте газировку детям до 3-х лет;

• откажитесь от газировки, если страдаете ожирением, диабетом, гастритом.

Список литературы

1. Болотов В.М., Нечаев А.П., Софронов Л.А. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение. – изд.Гнорд. 2008, -240 с.

2. Железнякова Ю.В., Назаренко В.М. Учебно-исследовательские экологические проекты в обучении химии. // Химия в школе. – 1999 г №3,-с.47-50.

3. Назаренко В.М. Что нужно знать о продуктах, которые мы употребляем в пищу. // Химия в школе. – 1997 г №5, - с.16-18.

4. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. - М.:ДРОФА, 2004, - 250 с.

5. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: ДРОФА, 2006, - 430 с.

6. Скурихин И.М., Нечаев А.Н. Все о пище с точки зрения химика. – М. Высшая школа. 1991, - 380 с.

7.http://ru.wikipedia/org/ - Википедия (универсальная энциклопедия).

8.http://school-collection.edu.ru/ - «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов».

Приложение