III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЧИПСАХ
Фазлыева Л.Ф.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Проблему мы выбрали, потому что большинство детей любят и предпочитают кушать чипсы нежели, например, фрукты. В настоящее время в магазинах можно купить разные виды чипсов. Они привлекают внимание яркой красочной упаковкой, рекламой. Однако мы предполагаем, что вряд ли чипсы могут заменить полноценное питание. Мы решили выбрать для нашего проекта-исследования именно чипсы – любимое лакомство детей.

Таким образом целью нашей работы стало – выяснить состав чипсов, определить вредны ли чипсы для здоровья человека. Мы поставили перед собой задачи:

1.Изучить аналитический обзор литературы

2.Экспериментально определить химический состав чипсов.

3.Сравнить состав исследуемых марок чипсов. Дать рекомендации школьникам по их употреблению.

Гипотеза исследования: Употребление чипсов вредно для здоровья.

Основная часть

Глава 1. Литературный обзор

1.1.1. Из истории создания продукта – чипсов.

Слово «чипс» в переводе с английского обозначает ломтик, кусочек. Считается, что чипсы случайно придумал Джордж Крам, индеец по происхождению 24 августа 1853 года в США на курорте Саратога , работая шеф-поваром в ресторане гостиницы. По легенде, одним из фирменных рецептов ресторана был «картофель фри». Однажды на ужине железнодорожный магнат Вандербильт вернул жареный картофель на кухню, пожаловавшись на то, что он «слишком толстый». Шеф-повар, Крам, решил подшутить над магнатом, нарезал картофель буквально бумажной толщины и обжарил. Впрочем, блюдо понравилось магнату и его друзьям [ 2 ]

1.1.2. Калорийность и состав чипсов

Мы изучили состав таких марок чипсов: «Lаy`s», «Pro чипсы», «Хрустящий картофель».В состав всех этих чипсов помимо жиров, крахмала входят : картофель, лактоза, усилители вкуса (глутамат натрия, нитрит натрия и др.), различные вкусовые добавки, красители. Давайте разберемся, что это за вещества?

Лактоза – это молочный сахар. Лактоза способствует усвоению кальция в организме. Но у многих людей это вещество вызывает аллергию. Если после

употребления чипсов у человека наблюдается тошнота, вздутие живота, спазмы, то причиной этого может быть лактоза. [ 4 ]

Усилитель вкуса – он тоже может вызвать аллергию. При передозировке возникает головная боль, учащенное сердцебиение , тошнота, боль в груди, сонливость. [ 4 ]

Вкусовые добавки: это различные химические вещества. От их употребления «возможны непрогнозируемые скачки артериального давления.

Употребление высококалорийных, жирных изготовленных с помощью химии чипсов приведет к ожирению и воспалению желчного пузыря. Чипсы совершенно не содержат полезных веществ. Поэтому их надо употреблять как можно реже. Министерство здравоохранения запретило продавать чипсы и газированную воду в школах. Ученые выяснили , что картофельные чипсы, картофель фри, гамбургеры содержат большое количество канцерогенов, любители их пожевать обречены на онкологические заболевания. Речь идет о канцерогене акриламид. «Доза» акриламида в одном пакетике чипсов превышает допустимую норму в 500 раз.

1.1.3. Методика и объекты исследования

Для исследования мы взяли чипсы марок: «Lаy`s», «Pro чипсы», «Хрустящий картофель»

Реактивы и оборудование: раствор азотной кислоты (НNO3); 1% - ный раствор нитрата серебра (AgNO3), спиртовой раствор йода, вода, металлический штатив с малым кольцом, штатив для пробирок, пробирки, фильтровальная бумага, спиртовка, спички, щипцы, проволока для анализа в пламени, химические стаканы (50 и 100 мл.), мерный цилиндр, черный экран, воронка, ст. палочка, термометр.

Статистические данные учащихся по употреблению чипсов

Вопросы

Классы

Количество опрошенных

Процент

Употребляешь ли ты чипсы?

8А,Б,В

41 человек

87% употребляют

Как часто ты употребляешь чипсы?

8А,Б,В

41

Часто - 47,6%

Редко - 11%

Иногда - 28,6%

Нет - 19%

Какая марка чипсов тебе нравится?

8А,Б,В

41

«Lаy`s» - 52,4%

«Pro чипсы» - 9,5%

"Спринглс"- 9,5%

"Хрустящий картофель"- 4,8%

"Русская картошка"- 4,8%

Нет - 19%

Обращаешь ли ты внимание на состав?

8А,Б,В

41

Да - 14,3%

Нет - 85,7%

Данное анкетирование показывает, что мы на правильном пути. И необходимо всем моим одноклассникам показать отрицательное влияние на организм всех видов чипсов.

В исследовании использовались следующие эксперименты: Обнаружение маслосодержащих веществ в чипсах исследуемых марок, приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов, качественное определение катионов натрия, входящих в состав соли, качественное определение хлорид – ионов, определение наличия крахмала, определение калорийности продукта.

Глава 2.Экспериментальная часть

1.2.1. Обнаружение маслосодержащих веществ в чипсах исследуемых марок.

Выбираем самый большой ломтик чипсов, кладем его на фильтровальную бумагу и осторожно сгибаем её пополам, раздавив испытуемый образец на сгибе бумаги. Удаляем кусочки чипсов с фильтровальной бумаги и посмотрим бумагу на свет. На каждом образце фильтровальной бумаги становятся видны жирные пятна. Заполняя пространство между волокнами бумаги, масла - иммерсионные жидкости – уменьшают рассеяние света бумагой. Чем больше жира содержит продукт, тем больше размер пропускающего свет пятна.

Вывод: Самое большое пятно образовали чипсы «Lаy`s», значит данные чипсы содержат больше жира, чем другие образцы. На втором месте - «Pro чипсы», на третьем месте - «Хрустящий картофель».

1.2.2. Приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов.

Раскрошим 3 ломтика чипсов и перенесём крошки в пробирку. Добавим 15-20 мл. воды. Нагреваем пробирку в течение 1 минуты в пламени спиртовки. Охлаждаем раствор и отделяем воду от чипсов, профильтруем образовавшуюся смесь. Полученный фильтрат будем использовать для дальнейших опытов.

1.2.3. Определение наличия крахмала.

Взять чипсы и капнуть на него капельку спиртового раствора йода. При наличии крахмала образуется пятно синего цвета. Чем больше крахмала содержится в продукте, тем темнее пятно. Сравнили содержание калорий в 100 граммах продукта.

Виды чипсов

«Lаy`s »

«Хрустящий картофель»

«Pro чипсы»

Наличие масла

Диаметр пятна (большее)

Диаметр пятна (большее)

Диаметр пятна (среднее)

Наличие крахмала

Темно-синее окрашивание

Темно-синее окрашивание

Светло-синее окрашивание

Калорийность

514 ккал

510 ккал

493 ккал

1.2.4.Качественное определение катионов натрия, входящих в состав соли

Половину полученного в опыте 1.2.2. фильтрата поместим в чашку для выпаривания и выпарим досуха. В сухой остаток погружаем медную проволоку со спиралью на конце, которую затем вносим в несветящееся пламя спиртовки. Мы наблюдаем окрашивание пламени спиртовки в жёлтый цвет.

Вывод: Это катионы натрия придают жёлтую окраску цвету пламени. Самый яркий окрас был у чипсов марки " Lаy`s ".

1.2.5.Качественное определение хлорид – ионов.

Нальем в пробирку 1-2 мл водной вытяжки (см.п.1.2.2) и добавим 3-5 капель 1%-ного раствора нитрата серебра, а затем 1-2 мл раствора азотной кислоты. При добавлении к водной вытяжке 1%-ного раствора нитрата серебра выпадает белый творожистый осадок– не растворимый в азотной кислоте

Вывод: По этому признаку можно сделать заключение о присутствии в растворе хлорид – ионов. При добавлении к вытяжке каждой пробы нитрата серебра образуется белый осадок, при добавлении азотной кислоты белый осадок не растворился. Это доказывает, что в растворах находятся ионы хлора. При внесении медной проволоки в пламя спиртовки, пламя приобретает интенсивное желтое окрашивание, что доказывает наличие ионов натрия в исследуемых вытяжках.

1.2.6.Определение калорийности продукта

С помощью мерного цилиндра отмеряем 10 мл воды и наливаем её в широкую пробирку. Измеряем исходную температуру воды, она равна примерно 20ºС, а затем зажимаем под углом пробирку с водой в штативе. Взвешиваем большой ломтик чипсов и поджигаем его, держа под пробиркой с водой.

Измеряем температуру воды после опыта, она в каждом случае разная ºС и рассчитываем калорийность продукта.

Рассчитываем калорийность продукта по формуле:

Q = С(воды) • m (воды) •(t2 –t1). где Q-калорийность чипсов установленной нами массой; С- удельная теплоемкость веществ (вода); t2, t1- начальная и конечная температура воды. Данные об удельной теплоемкости воды взяты из справочника - (С(воды)=4200Дж/(кг. ºС)

Результаты исследования.

Производим расчеты калорийности продукта чипсов «Lаy`s» , т.е энергетический выход продукта. Тепло при сгорании ломтика чипсов идет на нагревание воды, но этот метод приближенный, т.к. часть тепла идет на нагревание пробирки, этим теплом мы пренебрегаем, поэтому

Q нагр.воды = Q сгор. чипса

qч * mч = (Своды• mводы) •(t2 –t1), где

qч – удельная теплота сгорания ломтика чипсов

Qводы = (Своды• mводы) •(t2 –t1).

mводы= р• V

рводы= 1000кг/м3

Vводы = 10-3 мл = 10-2 л = 10 -5 м3

mводы = 103• 10-5 = 10-2 кг = 0.01 кг

Qводы = (4200• 0.01) • (61 – 21) = 1680 Дж= Q сгор. чипсов (это энергетический

выход сгорания ломтика чипсов установленной нами массы 1 грамм).

Произведем расчет теплоты для одной пачки чипсов, массой 100 граммов.

1 грамм чипсов при сгорании выделяет 1680 Дж, а 100 грамм чипсов выделяют Х Дж, производим расчеты:

100г. * 1680 Дж/ 1 г. = 168000 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

Выражаем энергию в калориях.

1 Дж соответствует 4.2 кал

168000 Дж соответствуют Х калорий, находим энергетическую ценность продукта

Х кал = 168000 * 4.2 = 705600 кал. выражаем в ккал: 705.6 ккал.

По данному расчету 100 граммов чипсов имеют энергетическую ценность 705.6 ккал, а по данным состава чипсов с упаковки 514 ккал.

По результатам исследований, производим расчеты калорийности продуктов "Pro чипсы" и "Хрустящий картофель" , "Pro чипсы":

Qводы = (4200• 0.01) • (57 – 25) = 1344 Дж= Q сгор. чипсов

100г. * 1344 Дж/ 1 г. = 134400 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

1 Дж = 4.2 кал

Х кал = 134400 * 4.2 = 564480 кал. выражаем в ккал: 564.480 ккал. По данному расчету 100 граммов чипсов имеют энергетическую ценность 564.480 ккал, а по данным состава чипсов с упаковки 493 ккал.

"Хрустящий картофель":

Qводы = (4200• 0.01) • (68 – 20) = 2016 Дж= Q сгор. чипсов

100г. * 2016 Дж/ 1 г. = 201600 Дж (в 100 граммовой пачке чипсов),

1 Дж = 4.2 кал

Х кал = 201600 * 4.2 = 846720 кал. выражаем в ккал: 846.720 ккал.

По данному расчету 100 граммов чипсов имеют энергетическую ценность 846.720 ккал, а по данным состава чипсов с упаковки 510 ккал.

Вывод: Заявленная калорийность чипсов на упаковке не соответствует данным наших расчетов.

Заключение.

Выводы.

1.При изучении и анализе литературы, было замечено, что в состав чипсов входят вещества: жиры, крахмал, картофель, лактоза, усилители вкуса (глутамат натрия, нитрит натрия и др.), различные вкусовые добавки, красители. Исходя из статистических данных, можно сделать вывод, 87 % учащихся употребляют чипсы регулярно.

2.Заявленная калорийность чипсов на упаковке НЕ соответствует данным наших расчетов. В результате проведенных экспериментов выяснили, что в состав всех видов чипсов входит масло, крахмал и соль. избыток, которых наносят вред здоровью человека, провоцируя гипертонию, сахарный диабет, ожирение и т.д.

3.Сравнение. Чипсы «Lаy`s» содержат больше масла, обладают самой высокой калорийностью(514 ккал) и содержат много соли."Pro чипсы" содержат меньше масла, калорийность 510ккал,а также меньше соли, чем в чипсах марки "Lаy`s". Чипсы "Хрустящий картофель" по содержанию масла, калорийности и соли занимают самое последнее место среди этих чипсов.

Литература.

1.Байер К., Шейнберг Л. Здоровый образ жизни. М. : Мир, 1997.

2.Классе Л. И др. Еда – наш друг, еда –наш враг. Азбука здорового питания.

3.Краузер Б., Фримантл М. Химия. Лабораторный практикум. М. : Химия, 1995.

4.Пер. с англ. СПб. ; Ридерз Дайджест, 1999.

5.Пиль А. Мое тело (Все обо всем). – М.: ООО «Издательство Астрель», 2002.

6.Попов С.В. Валеология в школе и дома. СПб, : Союз, 1998.

7.Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развивающий эксперимент. – М. : Школа-Пресс, 1998.

8.Чайковский А.М., Шенкман А.Б. Искусство быть здоровым. Сборник, часть 1 и 2. М.: Физкультура и спорт, 1987.

9.Использованные интернет ресурсы:

1.www.wikipedia.org

2. www.kuking.net.

3. www.ximik.ru.

4.http://forum.kris.kz/index.php?topic=6102.0

Приложения.

1-Предметы исследования и используемые приборы.

1.1.Чипсы " Lаy`s "

1.2."Pro чипсы"

1.3.чипсы "Хрустящий картофель"

1.4.Приборы используемые для опытов: вода, металлический штатив с малым кольцом, штатив для пробирок, пробирки, фильтровальная бумага, спиртовка, спички, щипцы, проволока для анализа в пламени, химические стаканы (50 и 100 мл.), мерный цилиндр, черный экран, воронка, ст. палочка.

2-Опыт первый.

Приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов.

2.1.Измельчения чипсов в ступке.

2.2.Полученный растворы заливаем в воронки и фильтруем.

2.3.Полученный раствор водим над огнем спиртовки не более 1 минуты.

2.4.После того как мы поводили этот раствор над огнём спиртовки, наливаем снова его в воронку и фильтруем. Полученную жидкость будем использовать для дальнейших опытов.

3-Качественное определение катионов натрия, входящих в состав соли.

3.1.Половину полученного в опыте 2.4.фильтрата поместим в чашку для выпаривания и выпарим досуха.

3.2.В сухой остаток погружаем медную проволоку со спиралью на конце, которую затем вносим в несветящееся пламя спиртовки.

4-Качественное определение хлорид – ионов.

4.1.Нальем в пробирку 1-2 мл водной вытяжки (см.п.2) и добавим 3-5 капель 1%-ного раствора нитрата серебра, а затем 1-2 мл раствора азотной кислоты.

5-Обнаружение маслосодержащих веществ в чипсах исследуемых марок.

5.1. Выбираем самый большой ломтик чипсов, кладем его на фильтровальную бумагу.

5.2. Осторожно сгибаем её пополам, раздавив испытуемый образец на сгибе бумаги.

5.3. Удаляем кусочки чипсов с фильтровальной бумаги и посмотрим бумагу на свет. На каждом образце фильтровальной бумаги становятся видны жирные пятна.

6-Определение наличия крахмала.

6.1. Взять чипсы и капнуть на него капельку спиртового раствора йода.

7-Определение калорийности продукта.

7.1.С помощью мерного цилиндра отмеряем 10 мл. воды и наливаем её в пробирку.

7.2.Измеряем исходную температуру воды. В первом случае она равна 21°С , во втором 25°С , в третьем 20°С.

7.3.Зажимаем пробирку с водой в штативе под углом.

7.4.Взвешиваем большие ломтики чипсов.

7.5.Поджигаем эти ломтики.

7.6.Подносим под пробирки с водой и держим.

7.7.Измеряем температуру воды после опыта. В первом случае t=61°C , во втором t=57°С , в третьем t=68°С. С полученными результатами исследования рассчитаем калорийность продуктов.