Волкова Галина Юрьевна

Научно-исследовательская работа по технологии на тему «Химические соединения в пищевых продуктах»

Материал опубликован 5 November 2016

Еда - это счастье и проклятие человечества, ведь она поддерживает жизнь, но она же и убивает!

Тема: «Химические соединения в пищевых продуктах»

Забайкальский край, п. Карымское

Костина В. ученица 7 «б» класса МАОУ

«СОШ №2 п. Карымское».

« Краткая аннотация»

Тема данной работы «Химические соединения в пищевых продуктах» неразрывно связана с жизнью человека.

Нам так хорошо знакомо слово «еда»! Многим сразу же представляется то, что они хотят съесть, но не каждый знает, что он ест на самом деле.

Нет нужды говорить о том, что питание - одна из базовых потребностей человека. Еда - это счастье и проклятие человечества, ведь она поддерживает жизнь, но она же и убивает.

Известные люди, философы, мыслители прошлого и настоящего не раз и не два высказывали собственные мысли о еде. Меня особенно поразили следующие цитаты о еде.

«Мы живем не для того, чтобы есть, а едим для того, чтобы жить». - Сократ

«Наши пищевые вещества должны быть лечебным средством, а наши лечебные средства должны быть пищевыми веществами». - Гиппократ

Поэтому цель данной работы выявить наиболее вредные для человека химические добавки в продуктах питания.

Для этого необходима, решить ряд задач:

Определить что такое химические добавки

Выяснить влияние их на организм человека

Исследовать ассортимент современных продуктов питания с использованием химических добавок

Выявить наиболее безопасные продукты питания для современного подростка

Тема: «Химические соединения в пищевых продуктах»

Забайкальский край, п. Карымское

Костина В. ученица 7 «б» класса МАОУ

«СОШ №2 п. Карымское».

«Научная статья»

Химическое соединение — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или нескольких элементов (гетероядерные молекулы). Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью (азот, кислород, бром, хлор, фтор, предположительно астат). Инертные газы и атомарный водород нельзя считать химическими соединениями. Понятие химического соединения неразрывно связано с законом постоянства состава. Этот закон утверждает, что независимо от того, каким образом было получено определенное соединение, оно всегда состоит из одних и тех же химических элементов.

Это утверждение подготовило путь к пониманию атомного строения вещества.

Понятие структурной формулы ввёл в 1850-тые годы немецкий химик Фридрих Август Кекуле фон Страдониц. Химические соединения получают в результате химических реакций. Сложные вещества могут разлагаться с образованием нескольких других веществ. Образование химических соединений сопровождается выделением или поглощением энергии. Физические и химические свойства химических соединений отличаются от свойств веществ, из которых они получены. Химические соединения разделяются на неорганические( это химическое вещество, химическое соединение, которое не является органическим, то есть оно не содержит углерода.)и органические(класс химических соединений, в состав которых входит углерод). Каждое химическое соединение, которое описано в литературе, имеет уникальный идентификатор — CAS-номер(Это уникальный численный идентификатор химических соединений, полимеров, биологических последовательностей нуклеотидов или аминокислот, смесей и сплавов.)

Использование химических соединений в пищевой промышленности

В современном мире мы наблюдаем широкое использование различных химических соединений не только при изготовлении предметов и техники, но и, к сожалению, при производстве продуктов питания. Какие соединения могут нанести как вред к здоровью человека, так и пользу. Рассмотри некоторые из них.

Пищевые красители E100 — E124

Красители - химические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электро- магнитного излучения в видимой и в ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и применяемые для придания этой способности другим телам. Пищевые красители — группа природных или синтетических красителей, пригодных для окрашивания пищевых продуктов. Тартразин или Е-102 - желтый краситель. По своей природе является каменноугольным дегтем, относится к промышленным отходам. вое широкое распространение тартразин получил благодаря своей низкой стоимости.

Он применяется в мороженом, желе, пюре, супах, йогуртах, горчице и газированных напитках желтых цветов всех оттенков, конфетах, тортах. Также, зачастую, краситель Е-102 можно встретить в консервированных овощах и фруктах. (Вещество входит в список пищевых добавок, запрещённых к применению в пищевой промышленности других стран, но допустимых в Российской Федерации)

Вызывает у детей синдром дефицита внимания и гиперактивности. Может вызвать заболевания кожи, аллергические реакции, нарушение сна и нарушение зрения.

E110 и Е 154-(жёлто-оранжевый и коричневый) Запрещён к использованию в ряде стран — например, в Норвегии и Финляндии. Негативно влияет на ЖКТ, может вызвать нарушение функций печени и почек. Вызывает у детей синдром дефицита внимания и гиперактивности. Может вызывать аллергические реакции и провоцировать приступы астмы у астматиков.Е124 – Понсо 4RПо внешнему виду представляет собой красный порошок или гранулах. Может вызвать онкологические заболевания. Провоцирует приступы астмы. Является одной из причин гиперактивности у детей. К основным качествам можно отнести: длительный срок хранения, термостабильность, устойчивость к свету и восстановителям. Добавляется в колбасу, мороженное. Также можно обнаружить в салатных заправках, десертах, кексах, бисквитах, творожных изделиях, тортах, морепродуктах, конфетах, консервированной клубнику и других фруктах, в начинке для хлебобулочных изделий.

2. Консерванты E200 — E211

Консерванты — вещества, угнетающие рост микроорганизмов в продукте. При этом, как правило, предупреждают продукт от появления неприятного вкуса и запаха, плесневения и образования токсинов микробного происхождения.

Диоксид серы или Е-220 - бесцветный газ с раздражающим запахом. Тормозит ферментативное потемнение овощей и фруктов, замедляет образование меланоидинов.
Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.
Разрешена: 1. Украина 2. Россия

Е211 – Бензоат натрия - зарегистрирован как пищевая добавка с кодом E-211. Широко применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта. При увеличенных дозах является сильным канцерогеном.
Бензоат натрия оказывает сильное угнетающее действие на дрожжи и плесневые грибы, включая афлатоксино-образующие, подавляет в микробных клетках активность ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные реакции, а также ферментов, расщепляющих жиры и крахмал (такое же действие бензоат натрия производит и на клетки человеческого организма).
Бензоат натрия может повреждать важную область ДНК в митохондриях и вызывать серьезное повреждение ДНК в целом. Существует множество болезней, которые связаны именно с повреждением этой части ДНК — болезнь Паркинсона, цирроз печени и ряд нейродегенеративных болезней. Наиболее часто пищевая добавка Е-211 встречается в таких продуктах: майонез, кетчуп, маргарин, повидло, кондитерские изделия, рыбные консервы и икра, мармелад, фруктовые пасты, безалкогольное пиво и алкогольные напитки с содержанием алкоголя 15% и менее, безалкогольные напитки, мясопродукты.

3. Антиоксиданты

Аскорбиновая кислота 300—305 — органическое соединение, родственное глюкозе, является одним из основных веществ в человеческом рационе, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом. Биологически активен только один из изомеров — L-аскорбиновая кислота, который называют- витамин С

Переизбыток витамина С может приводить к кожным раздражениям, поносу, аллергическим реакциям, раздражению мочевого тракта.

В пищевой промышленности аскорбиновая кислота применяется в качестве антиоксиданта, препятствуя окислению и изменению окраски продукта.

Наиболее часто используется в мясных продуктах и рыбных изделиях, консервах, кондитерской продукции.

Антиоксидант Е 330 (лимонная кислота)

Разрешена в странах: Россия, Украина, ЕС

Влияние на человека:
В небольших дозах лимонная кислота Е330 позитивно влияет на организм человека и присутствует в жизненно-важных метаболических обменных процессах.
Но существует и опасность для здоровья, при больших дозах употребления Е330. К примеру, концентрат лимонной кислоты при контакте с кожей или глазами приводит к сильному химическому ожогу, или даже потере зрения. Если же с пищей человек употребляет слишком много Е330, то страдает эмаль зубов, появляется угроза развития кариеса. В случае же, если за один прием в организм попадает слишком большая доза кислоты, то, как следствие этого, может развиться кашель, рвота с кровью и ожог пищевода и желудка. При попадании добавки в дыхательные пути, наблюдается их сильное раздражение.

Лимонная кислота (Е-330) широко применяется как вкусовая добавка в пищевые продукты. Имеется практически во всех фруктовых и овощных соках, кондитерских изделиях, сокосодержащих напитках.

4.Загустители,

Эмульгаторы Е 400-Е 499
Эмульгаторы — добавки с индексом (E-500 - E-599) создают однородную смесь из несмешиваемых в природе веществ, таких как вода и масло, вода и жир.

Е422 –Глицерин (Glycerol или е422) широко применяется в кондитерской промышленности. Входит в состав батончика "баунти". Добавка разрешена для применения в пищевой промышленности

Применения:

взрывчатых веществ,
кожи,
бумаги;
как компонент антифризов, некоторых клеёв,
в производстве кондитерских изделий и алкогольных напитков.

Е 451 (трифосфаты)Влияние на организм: опасна
Разрешена в странах: Россия, Украина, ЕС.

Характеристика:
Трифосфаты относятся к виду стабилизаторов используемых для сохранения вязкости и консистенции пищевых продуктов, а так же препятствуют окислительным процессам мяса и жиров. Особенно ценным является свойство трифосфатов стабилизировать окраску продуктов.

Влияние на человека:
Трифосфаты относятся к опасным добавкам, поэтому чрезмерное употребление продуктов с этой добавкой может привести к развитию сильных воспалительных явлений слизистых оболочек организма и особенно органов пищеварительной системы. У детей при этом может присутствовать состояние нервозности и острая нехватка кальция. Трифосфаты способны вызвать острое расстройство желудка. Считается, что воздействует как ракообразующее и повышает уровень холестерина.
Добавка Е-451 сильный аллерген, поэтому даже при работе с трифосфатами следует соблюдать определённые меры безопасности.

Усилители вкуса и аромата, ароматизаторы

Добавки с индексом (E-600 - E-699) усиливают вкус и аромат. Могут скрывать неприятный естественный вкус продуктов питания.

Е621 – Глутамат натрияСамая вредная исскуственная добавка, если на продуктах написано «вкус идентичный натуральному», это Е621, Е631 – иностранцы обозначают как MSG.
Соль глютаминовой кислоты используется в приправа, продуктах быстрого приготовления. Глутамат натрия был представлен в начале 50-х годов, как чудо усилитель вкуса, предназначенный сделать пищу более вкусной и аппетитной.

В 1900г. учёный из Японии Кикунае Икеда изучал пищу Юго-Восточной Азии. Он обратил внимание на то, что пища, приправленная сушеными водорослями, имеет более ярко выраженный вкус и становится аппетитной. Ему удалось определить первоисточник – это глютаминовая кислота, уже в 1909 Кикунае Икеда запатентовал своё открытие, которое назвал: «адзи – но – мотто»-«душа вкуса».

В 50 годах его добавляли в низкокачественные продукты, фарш, мороженное мясо, супы, приправы, рыбы, овощи. Производители считают, что слишком дорого использовать натуральные продукты, лук, чеснок, да и привыкания они не вызывают.

Натуральная глутаминовая кислота – это основной элемент для питания мозга, она повышает интеллект, лечит импотенцию, депрессию, уменьшает усталость, искусственный MSG – это яд, разрушающий нервные клетки.

Сухофрукты

Доширак

Даннон

Президент

Быстров

Макккофе

Нестле

Нескафе

Добрый

Сандора

Джаффа

Олейна

1.Продукты зоны риска.

Опасности от применений химических соединений подстерегают человека с той стороны, откуда он их совсем не ждёт: со стороны самых любимы продуктов питания. По опросам корреспондентов, среди таких «любимых» продуктов можно выделить следующее:

1.Шоколадные батончики 2. Колбасные изделия

3.Алкоголь 4. Жевательная резинка 5. Газированные напитки (кока-кола)

Попробуем увидеть, пользу или вред приносят данные продукты человеку.

1.Шоколад

Шоколадные батончики. Это гигантское количество калорий в сочетании с химическими добавками, генетически модифицированными продуктами, красителями и ароматизаторами. Вспомните сникерсовый бум перестроечного периода. Огромное количество сахара заставляет вас вновь и вновь есть батончики.

Шоколадный батончик – это «палка о двух концах». С одной стороны это источник углеводов, которые очень быстро усваиваются и действительно дают энергию нашему организму, но с другой стороны шоколадные батончики приводят к:

1. авитаминозу. Дело в том, что шоколадные батончики содержат недостаточное количество витаминов, чтобы восполнить потребность человека.

2. заболеваниям поджелудочной железы. В шоколадных батончиках содержится большое количество жиров и углеводов, которые вызывают усиленную работу поджелудочной железы, тем самым нагружая её сверх меры.

3. сахарный диабет. В шоколадных батончиках содержится очень много глюкозы, что может привести к тому, что резко снизится чувствительность тканей к инсулину, в результате кровь станет очень густой и начнётся поражение сосудов.

4. грибковые заболевания. При грибковых заболеваниях рекомендуются диеты с низким содержанием углеводов, в частности простых сахаров.

5. аллергия. Ряд компонентов, которые входят в состав шоколадных батончиков, являются достаточно сильными аллергенами.

6. заболевания сердечно-сосудистой системы. Сочетание насыщенных жиров, которые присутствуют в шоколадных батончиках, с легкоусваиваемыми углеводами неблагоприятно для сердечно-сосудистой системы. Это может привести к поражению внутренней стенки артерии и к появлению атеросклероза.

7. болезни желудочно-кишечного тракта. Для того, чтобы в нашем желудочно-кишечном тракте существовала нормальная микрофлора, ей необходима клетчатка – это важная составляющая питания, которая полностью отсутствует в шоколадных батончиках.

В шоколадных батончиках содержатся сатурированные жиры, которые тормозят работу головного мозга.

Норма употребления шоколадных батончиков – 2 штуки в неделю. Самого шоколада в шоколадных батончиках очень мало, он составляет всего несколько процентов от общего веса шоколадного батончика.

Колбасы

Добавки применяются для оберегания колбасы от размножения болезнетворных микроорганизмов, а также для улучшения цвета (нитрит натрия), усиления вкуса (глютамат натрия, инозинат натрия), увеличения веса (вода с солями и желатинирующими агентами), и т. д.

3.АлкогольЭтанол является природным психоактивным веществом, оказывающим угнетающее действие на центральную нервную систему. В большинстве стран продажа и распространение алкогольных напитков регулируется строгими законами (например, ограничивающими возраст, начиная с которого можно покупать и употреблять алкоголь).

Среди спиртов этанол имеет относительно невысокую токсичность, обладая при этом значительным психоактивным эффектом. Употребление этанола вызывает опьянение, в результате чего у человека снижается скорость реакции и внимание, нарушается координация движений и мышление. Употребление больших количеств может привести к смерти.

Алкоголь увеличивает риск развития рака груди даже в умеренных количествах. Также алкоголь увеличивает риск развития злокачественных опухолей желудочно-кишечного тракта, в среднем на 40 %, по сравнению с непьющими людьми. С другой стороны, умеренные дозы алкоголя улучшают чувствительность к инсулину. Показано, что алкоголь снижает риск развития сахарного диабета 2 типа. Алкоголь может увеличить риск рождения ребёнка с врождёнными аномалиями нервной системы и вызвать задержку роста, хотя есть исследования, которые не нашли связи между употреблением умеренных доз алкоголя матерями и проблемами в развитии плода. Многие исследования показали чёткую связь между дозой алкоголя и увеличением риска развития артериальной гипертензии, с другой стороны, небольшие дозы алкоголя обладают кардиопротекторными свойствами. Алкоголь может увеличить риск развития инсульта, в зависимости от количества алкоголя и типа инсульта. Алкоголь увеличивает концентрацию липопротеидов высокой плотности, обладает антиоксидантным эффектом, угнетает агрегацию тромбоцитов, а также обладает противовоспалительными свойствами. Употребление алкоголя с целью снижения риска развития некоторых сердечно-сосудистых событий нужно балансировать с риском развития алкогольной болезни печени.

4.Жвачки

Жевательная резинка— кулинарное изделие, которое состоит из несъедобной эластичной основы и различных вкусовых и ароматических добавок.

Известно, что ещё древние греки жевали смолу мастичного дерева для освежения дыхания и очистки зубов от остатков пищи. Для этого также использовался пчелиный воск.

1928 год. Двадцатитрёхлетний бухгалтер Уолтер Димер вывел идеальную формулу жевательной резинки, которая соблюдается и по сей день: 20 % каучука, 60 % сахара (или его заменителей), 19 % кукурузного сиропа и 1 % ароматизатора. Особенностью данной жевательной резинки стала гораздо большая эластичность. Свою жевательную резинку Димер назвал Dubble Bubble, поскольку из неё можно было выдувать пузыри. Жевательная резинка изменила цвет на розовый, что особенно привлекало детей.
Современная жевательная резинка состоит в первую очередь из жевательной основы (преимущественно синтетические полимеры), в которую иногда добавляют компоненты, получаемые из сока дерева Саподилла или из живицы хвойных деревьев.
Резинка также содержит вкусовые добавки, ароматизаторы, консерванты и другие пищевые добавки. В последнее время стали популярны резинки, содержащие сахарозаменители и противокариозные вещества, например, соединения фтора, ксилит, мочевина (карбамид). Однако остановить или вылечить уже имеющийся кариес эти вещества, как и в случае с зубной пастой, не могут.

Тема: «Химические соединения в пищевых продуктах»

Забайкальский край, п. Карымское

Костина В. ученица 7 «б» класса МАОУ

«СОШ №2 п. Карымское».

«План исследования»

«Мы живем не для того, чтобы есть, а едим для того, чтобы жить». - Сократ

Поэтому цель данной работы выявить наиболее вредные для человека химические добавки в продуктах питания.

Гипотеза:

Для этого необходима, решить ряд задач:

Определить что такое химические добавки

Выяснить влияние их на организм человека

Исследовать ассортимент современных продуктов питания с использованием химических добавок

Выявить наиболее безопасные продукты питания для современного подростка

Методы исследования: анкетирование, эксперимент, опрос

Эксперимент по определению влияния на организм человека Кока- колы и жевательной резинки.

«Coca-Cola» — безалкогольный газированный напиток. Также «Кока-Кола» является самым дорогим брендом в Америке в 2006—2011 годах. Сегодня данный напиток продается более чем в 200 странах мира.
Необходимо учитывать, что в каждом варианте напитка состав разный. Особенно это касается углеводов, которых в диетическом варианте минимум. Тут приведён вариант «классического» варианта — просто Coca-Cola.
Компонентами напитка являются:

Сахар

Краситель: Сахарный колер (Е150), Кармазин (E122)

Ортофосфорная кислота (E338)

Кофеин

Натуральные ароматизаторы

Двуокись углерода(E290)

Влияние на человека:
Кармин Е120 признан безопасной пищевой добавкой. Если продукты питания изготавливались без нарушений технологии, то побочные эффекты после их употребления не наблюдались.
Но небольшому количеству людей продукты, содержащие краситель Е-120, противопоказаны. У аллергиков кармин может вызвать даже анафилактический шок.
В безалкогольных напитках, краситель Е150 действует как эмульгатор, чтобы препятствовать помутнению напитка и формированию хлопьев. Этому способствуют светозащитные свойства добавки, предотвращающие окисление вкусовых компонентов напитков.

Е122Азорубин - краситель красного цвета.
Азорубин вызывает сыпь и аллергии. Запрещен в Австрии, Норвегии, Швеции. Потребительские организации Австралии включили его в группу пищевых аллергенов, опасных для астматиков.Е338Ортофосфорная кислота нарушает кислотно-щелочной, баланс в организме в сторону повышения кислотности. Чтобы ее нейтрализовать, организму приходится вытеснять кальций из костей и зубов. Отсюда кариес. Эта же причина приводит к все более раннему возникновению остеопороза.
Ортофосфорная кислота при высоких концентрациях вызывает ожоги, пары - атрофические процессы в слизистой носа, носовые кровотечения, крошение зубов, изменение флоры крови и др. При употреблении в пищу вызывает расстройство пищеварительного тракта, рвоту.Е290
Углерода диоксид е290 технологические функции -газ для насыщения напитков, консервант, охлаждающий и замораживающий агент, экстрагент, подкислитель, защитный газ, про- пеллент.

Влияние на организм. Через 10 минут. 10 чайных ложек сахара “ударят” по вашей системе (это ежедневная рекомендуемая норма). Вас не тянет рвать, потому что фосфорная кислота подавляет действие сахара.
Через 20 минут. Произойдет скачок инсулина в крови. Печень превращает весь сахар в жиры.
Через 40 минут. Поглощение кофеина завершено. Ваши зрачки расширятся. Кровяное давление увеличится, потому что печень выбрасывает больше сахара в кровь. Блокируются аденозиновые рецепторы, тем самым предотвращая сонливость.
Через 45 минут. Ваше тело увеличит производство гормона дофамина, стимулирующего центр удовольствия мозга. Такой же принцип действия у героина.
Спустя час. Фосфорная кислота связывает кальций, магний и цинк в вашем кишечнике, ускоряя метаболизм. Увеличивается выделения кальция через мочу.
Более чем через час. Мочегонные действия входит в игру. Выводятся кальций, магний и цинк, которые находятся в ваших костях, так же как и натрий, электролит и вода.

Более чем через час. Вы становитесь раздражительным или вялым. Вся вода, содержащая в кока-коле, выводится через мочу может подтвердить следующий эксперимент.

Мной был проведён следующий эксперимент:

Возьмём сырое мясо и зальём его кока-колой

Оставим на несколько дней (5дней)

В течение этого периода времени проводим наблюдения

Результаты опыта фиксируем

Результатами эксперимента является следующее:

через сутки появился осадок и неприятный запах

Мясо стало разлагаться

Появилась плёнка на поверхности жидкости

Вода стала мутной, плёнка больше, появились пузыри

Мясные волокна исчезли, остался только жир

Вывод: данный эксперимент свидетельствует о разрушительном воздействие Кока-колы на организм человека.

Жевательная резинка

Был проведён опрос среди учащихся нашей школы в возрасте от 12-15 лет.

Предложены следующие вопросы:

Жуёшь ли ты жвачку?

Как долго?

Как часто?

Становиться ли плохо после процесса жевания резинки?

Результаты опроса можно увидеть на диаграмме.

Данная работа позволила увидеть особенности использования химических соединений в продуктах питания. Конечно, не все химические добавки вредны для человека. Среди таких элементов можно назвать следующие: кальций, лимона кислота, шафран, молочная кислота, лецитин, агар, гуаровая и ксантановая камедь и некоторые другие. Также полезными свойствами обладают такие красители, как: куркумин (Е 100) и ликопин (Е 160d).Но большинство химических добавок приносят человеческому организму страшный вред, особенно они опасны для детского организма. Самыми вредными являются Е338, Е124, Е110, Е154, Е102, Е171, Е220, Е211, Е321, Е303, Е383, Е422, Е451, Е503, Е533, Е621.

Несмотря на то что эти добавки в большинстве стран западной Европы запрещены, в России и на Украине они разрешены. Поэтому, перефразировав русскую поговорку, можно сказать следующее: « Спасение человеческого организма - дело рук самого человека». Надо внимательно изучать состав продуктов и по возможности избегать употребления «опасных» продуктов питания.

«Библиографический список»

Иванов И.Р. Гигиена питания-СПБ.: Питер, 2011.

Назаренко В.М., Что нужно знать о продуктах питания, которые мы потребляем в пищу. Химия в школе-2000 №5

Скурихин И.М., Нечаев А.П. Всё о пищи с точки зрения химика: справочное издание -М.: Высшая школа, 1999

Ягер Э.М. Консерванты в пищевой промышленности –СП, 2000.

Интернет ресурсы: