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

ВЕЗДЕСУЩИЙ НЕВИДИМКА
Невтис А.В.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение.

Я - ученица 5 класса. На уроках биологии мы говорили о процессе фотосинтеза у растений. Я узнала, что в процессе фотосинтеза образуется глюкоза, которая затем превращается в крахмал, например, у картофеля. Я поняла, что эти вещества связаны между собой. Но крахмал и глюкоза - разные вещества! Я решила разобраться в этой проблеме. Мы с учителем биологии и моей мамой решили проверить продукты питания на содержание глюкозы и крахмала.

Тема моей работы « Вездесущий невидимка».

Цель работы: определить наличие глюкозы и крахмала в продуктах питания; узнать, где они применяются.

Задачи:

1.Изучить литературу по теме.

2.Провести лабораторные исследования.

3.Оформить исследовательскую работу.

Предмет исследования: глюкоза и крахмал.

Объект исследования: продукты питания.

Гипотеза:

продукты растительного происхождения содержат глюкозу и крахмал

1.Основная часть.

Пищевые продукты состоят из тысячи химических веществ. Для облегчения их изучения эти вещества группируют по определенным физиологическим и биохимическим свойствам.

Белок в организме человека представляет собой самый важный компонент. Он участвует в создании всех групп тканей, выработке гормонов, антител. Другими словами, без белка невозможно осуществление фактически ни одной химической реакции внутри организма. Столь ответственное вещество человек может получить с пищей животного происхождения – из мяса, рыбы, яиц, птицы, молочных продуктов; а так же из орехов, бобовых культур.

Жиры, по сути, представляют человеческую природную «шубу». Жировая прослойка отменно защищает организм от переохлаждений, позволяет усваивать некоторые виды витаминов. Все жиры делятся специалистами на три группы: мононенасыщенные, насыщенные, полиненасыщенные. Каждый вид играет свою роль и содержится в особых продуктах.

Следующим неотъемлемым материалом для людей можно смело назвать углеводы. Углеводы подразделяются на простые (или сахара, моносахариды) и сложные (или полисахариды). Эти «кирпичики» неотъемлемы, поскольку дают организму энергию для осуществления всех действий. Быстрое расщепление углеводов дают мгновенное чувство насыщения и моментальный прилив сил. Наилучшими источниками качественных углеводов являются цельные злаки, картофель, сушеные и свежие фрукты. Они позволяют запускать органы с новой силой на приличный период. Мучные же изделия, шоколад, белый сахар, сдоба и сладости дают лишь кратковременное ощущение бодрости и активности, не принося особой пользы [5].

Глюкоза.В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой.

В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциаль-ной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм).

Глюкоза — бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата C6H12O6 • H2O. По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая.

Крахмал – основной из перевариваемых полисахаридов. На его долю приходится до 80% потребляемых с пищей углеводов, в растениях содержится как запасное вещество. Первичный крахмал образуется в зеленых частях растения, например в листьях, в результате процесса фотосинтеза. В листьях же крахмал превращается в глюкозу, которая во флоэме жилок превращается в сахарозу и оттекает из листьев, и направляется в растущие части, растения или в места отложения запасных веществ. В этих местах сахароза превращается в крахмал, который откладывается в форме мельчайших зерен. Такой крахмал называется вторичным [4].

Источником крахмала служат растительные продукты, в основном злаковые: крупы, мука, хлеб, а также картофель. Больше всего крахмала содержат крупы: от 60% в гречневой крупе (ядрице) до 70% - в рисовой. Из злаков меньше всего крахмала содержится в овсяной крупе и продуктах ее переработки: толокне, овсяных хлопьях «Геркулес» - 49%. Макаронные изделия содержат от 62 до 68% крахмала, хлеб из ржаной муки в зависимости от сорта – от 33% до 49%, пшеничный хлеб и другие изделия из пшеничной муки – от 35 до 51% крахмала, мука – от 56 (ржаная) до 68% (пшеничная высшего сорта). Крахмала много и в бобовых продуктах – от 40% в чечевице до 44% в горохе. По этой причине сухие горох, фасоль, чечевицу, нут относят к зернобобовым. Особняком стоят соя, которая содержит только 3,5% крахмала, и соевая мука (10-15,5%). По причине высокого содержания крахмала в картофеле (15-18%) в диетологии его относят не к овощам, где основные углеводы представлены моносахариды и дисахаридами, а к крахмалистым продуктам наравне со злаковыми и зернобобовыми[6].

Недостаток углеводов в питании приводит к снижению массы тела. В качестве источников энергии организм начинает использовать жиры и белки. В результате нарушаются обменные процессы (в норме "жиры сгорают в пламени углеводов"). Недостаточное потребление пищевых волокон приво­дит к развитию запоров. Увеличивается риск возникновения полипов и рака толстой кишки. При избыточном потреблении углеводов повышается уровень сахара в крови (избыточная нагрузка на поджелудочную железу), часть их не может быть использована организмом и используется для образования жира. Избы­ток жира в организме приводит к развитию атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний. Повышается аллергическая настроен­ность организма. [3].

1 2 3

Рисунок 1.

Зерна крахмала из разных природных источников под микроскопом (1 – из картофеля, 2 – из кукурузы, 3 – из пшеницы)

2.Лабораторные исследования.

2.1. Определение глюкозы в продуктах питания.

Для определения глюкозы использовали лабораторную работу из учебника «Химия-10» О.С. Габриелян [1].

1. Прильем к раствору глюкозы несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи.

2. Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет. В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт.

3.Нагреем раствор. Цвет раствора начинает изменяться. Сначала образуется желтый осадок Cu2O, который с течением времени образует более крупные кристаллы CuO красного цвета.

4. Глюкоза при этом окисляется до глюконовой кислоты.

Таблица 1.

Результаты исследования на содержание глюкозы.

Продукты

Информация на упаковке

Качественная реакция на глюкозу.

1. Йогурт «Нежный» с соком абрикоса

Глюкозо-фруктозный сироп,

оранжевое окрашивание

2.Йогуртный продукт пастеризованный «Alpenland» Киви-Крыжовник

сахар

оранжевое окрашивание

3.Йогуртный продукт пастеризованный «Alpenland» Лесные ягоды-Яблоко

сахар

оранжевое окрашивание

4. Банан

углеводы 21 грамм

оранжевое окрашивание

5. Яблоко

углеводы 9.8 грамм

желтое окрашивание

6.Груша

углеводы 10,3 грамма

оранжевое окрашивание

Вывод: продукты содержат углевод глюкозу. На упаковках йогуртного продукта указывается, в каком виде присутствуют углеводы: сироп или сахар.

Фото1. Результаты исследования йогуртов. Йогурты содержат глюкозу.

Фото2. Результаты исследования банана, яблока, груши. Фрукты содержат глюкозу.

2.2 Определение крахмала в продуктах питания.

1.Взяли спиртовую настойку иода и развели его до желтого цвета.

2.Предположили, что синяя окраска появится на продуктах растительного происхождения.

3.Йогурт и колбаса не должны иметь синюю окраску.

4.Капали иод на продукты: чипсы картофельные «Lays», хлеб белый, картофель сырой, йогурт «Данон черника», печенье «Топленое молоко», мука, колбаса вареная «Чайная» и копченая «Сервелат Кудряшовский», морковь, банан, яблоко, макароны, сметана «Домик в деревне».

Таблица 2.

Результаты исследования на содержание крахмала.

№пп

Название продукта

Изменение окраски иода

1

Чипсы картофельные «Lays»

Синее окрашивание

2

Хлеб белый

Синее окрашивание

3

Картофель сырой

Синее окрашивание

4

Сметана Домик в деревне»

Окрашивание отсутствует

5

Печенье «Топленое молоко»

Синее окрашивание

6

Мука

Синее окрашивание

7

Колбаса вареная «Чайная»

Синее окрашивание

8

Колбаса копченая

«Сервелат Кудряшовский»

Окрашивание отсутствует

9

Морковь

Окрашивание отсутствует

10

Банан

Синее окрашивание

11

Яблоко

Окрашивание отсутствует

12

Макароны

Синее окрашивание

13

Йогурт «Нежный»

с соком абрикоса

Окрашивание отсутствует

14.

Йогуртный продукт

пастеризованный «Alpenland»

Киви-Крыжовник

Окрашивание отсутствует

15.

Йогуртный продукт

пастеризованный «Alpenland»

Лесные ягоды-Яблоко

Окрашивание отсутствует

Фото3. Проба на крахмал отрицательная.

Фото 4. Банан содержит много крахмала.

Фото 5. Результаты пробы на крахмал.

Вывод: крахмал есть в продуктах растительного происхождения. Обнаружили крахмал в колбасе «Чайная», хотя на упаковке он не указан. Йогурт крахмала не содержит, значит, он качественный, производитель не обманывает покупателя. Копченая колбаса и сметана не содержат крахмала.

Применение глюкозы и крахмала.

Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива [2].

Мне захотелось узнать, как получают крахмал. Оказалось, что его можно получить дома! Мама научила меня этому. Оказалось, что мой любимый клюквенный кисель варится с помощью крахмала. Вместе с мамой я сварила кисель.

Фото 6. Мой результат - клюквенный кисель!

Теперь я сама могу это сделать. Теперь мне стало еще интереснее узнать, а где еще можно использовать крахмал? Я обратилась к бабушке. Она рассказала, как они делали в школе снеговиков на Новый год. Бабушка работала вожатой в школе. Я записала ее рассказ: «Делим один листок пополам. Половину листка смачиваем его в воде, смачиваем в жидком крахмале и комкаем, формируя ровный твердый шар. Обмакиваем со всех сторон в крахмале. Это будет голова снеговика. Берем полтора листка и проделываем то же самое. Это будет самый большой, нижний шар. Ставим его на основу (картон, поднос или тарелку) и закрепляем на ней. Формируем шар из оставшегося одного листка. Поливаем нижний шар и ставим на него средний, пока жидкость не застыла. Так же поливаем средний и ставим на него голову — самый маленький шарик. Обильно поливаем все жидким крахмалом, одеваем на голову снеговику шапку из пластилина или крышечку от бутылки. Быстренько украшаем, пока все еще липкое. Посыпаем сухим крахмалом- "снегом" Пока снеговик сохнет, нужно следить, чтобы отдельные части не сползали и поделка не деформировалась от своей же тяжести. На следующий день снеговик будет уже очень твердым. Крахмал затвердевает практически как сахар.»

Фото 7. Не боюсь тепла!

Фото 8. Потом я научилась крахмалить и сделала красивую вазу.

С мамой мы испекли бисквит и печенье с добавлением крахмала. Этот рецепт мама нашла в интернете[4]/

Фото 9. Необычное печенье.

Холодный способ.

Взбить белки с половиной порции сахара в крепкую пену.

Желтки растереть добела с оставшейся половиной сахара. Можно добавить тертую цедру лимона или апельсина или молотые орехи (при приготовлении теста с добавками, ввести их - сметану, масло, творог, тыкву - в желтковую массу).

Желтки смешать с мукой и осторожно, чтобы масса не опала, порциями ввести взбитые белки, перемешивая движениями снизу вверх.

Тесто выложить в форму, смазанную маслом и поставить в духовку, разогретую до 150°С. Увеличить температуру до 180-200°С. Первые 15 мин. выпечки бисквит нельзя беспокоить, открывать духовку, трясти противень.

Для проверки готовности проткнуть середину бисквита деревянной палочкой - она должна остаться сухой. Как только бисквит будет готов, огонь выключить, приоткрыть дверцу духовки и оставить на 10 мин.

Желательно выдержать бисквит после выпечки от 8 часов до 2-х суток (после чего он легче режется) пропитать сиропом, смазать кремом.

Продукты: мука 0.5стакана, крахмал картофельный 0.5стакана, яйца 8шт. сахар 1стакан.

Еще я нашла рецепт маски для кожи с крахмалом.

В крахмале очень много питательных веществ и элементов, которые и оказывают омолаживающее действие на стареющую кожу. Такая комплексная терапия будет полезна и для молодой кожи, требующей регулярного ухода для профилактики преждевременного старения. Любая маска для лица с крахмалом — это настоящая аптечка натуральных витаминов для кожи:

Маски из крахмала для лица: показания и противопоказания

Омолаживающие маски из крахмала для лица рекомендованы практически всем женщинам, так как они способны решать многие проблемы кожи:

-при первых признаках старения;

-для увядающей кожи;

-для сухой и жирной кожи;

-для питания нормальной и комбинированной кожи;

-для проблемной и даже чувствительной кожи.

Лучше, чем маска из крахмала, от морщин вас не избавит никакое другое домашнее средство. Так что воспользуйтесь дарами природы и боритесь со старением кожи без косметологических процедур. Особых противопоказаний крахмал не имеет, он не является аллергеном, так что, если у вас на лице нет открытых ран и крупных очагов воспаления, можете смело пользоваться этими чудесными масками.

Лучшие рецепты масок из крахмала для лица

Рецептов крахмальных масок очень много, но обычно делается такая маска из картофельного крахмала, хотя вы можете взять за основу и кукурузный: он не менее полезен и питателен для клеток кожи.

1. Молочная маска с крахмалом для чувствительной кожи

Крахмал (одну столовую ложку) размешать со свежим молоком (одной столовой ложкой) и добавить персиковое масло (одну чайную ложку).

2. Маска для жирной кожи белок + крахмал

Крахмал (одну столовую ложку) смешать с тёплой водой до получения вязкой массы (так называемого крахмального клейстера), которую затем растереть с яичным белком. Для большей эффективности маски в неё можно добавить несколько капель свежего лимонного сока.

3. Лимонная маска с крахмалом против пигментации

Лимонный сок обладает ярко выраженными раздражающими свойствами, это очень активный ингредиент. Но крахмал смягчает его агрессивное воздействие и усиливает его омолаживающие свойства. Картофельный крахмал (одну столовую ложку) смешайте с таким же количеством свежего лимонного сока. Долго такую маску держать не нужно: и 10 минут будет достаточно для того, чтобы ваша кожа засияла свежестью, а пигментные пятна стали заметно бледнее или исчезли совсем. Отбеливающий эффект этой маски заметен уже после первого применения.

Прежде чем решаться на дорогостоящие косметологические процедуры по устранению морщин на своём лице, попробуйте приготовить в домашних условиях маску для лица из крахмала, которая эффективно борется с морщинами и другими признаками старения, от которых никто не застрахован [4].

Заключение.

В ходе моей работы подтвердилась гипотеза о том, что продукты растительного происхождения содержат глюкозу и крахмал. Не всегда производители указывают крахмал в составе своих продуктов. Я поняла, почему можно поправиться, если употреблять много углеводов. Питание человека должно быть правильным и содержать белки, жиры и углеводы. Для меня свойства глюкозы и крахмала оказались очень интересными. Я много узнала, пока делала эту работу.

Использованные информационные источники.

1. Габриелян, О.С. -Химия-10: Мосвка, Дрофа, 2013.-192 стр.

2.http://www.edka.ru/food/glukoza (дата обращения 02.03.2017)

3.http://www.rasteniya-lecarstvennie.ru (дата обращения 02.03.2017)

4.http://3koketki.ru (дата обращении 12.03. 2017)

5. http://www.coolreferat( дата обращения 13.03. 2017)

6.http://www.valleyflora.ru/uglevody-v-rasteniyakh.html

(дата обращения 02.03.2017)