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

ЗАГАДОЧНАЯ БУКВА Е
Грязева П.А., Пчельникова Е.А.
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

Придя в магазин и выбирая продукты, мы можем не задумываться о составе, который производители прячут где-то на упаковке. Мы уже привыкли, что загадочная буква «Е» может быть не только во взрослых продуктах или полуфабрикатах, но и встречаться даже в баночках с детским питанием или пакетиках с печеньем. Продукты становятся все более вкусными и яркими, а срок их хранения - «долгоиграющим». Проведя социологический опрос местного населения (Приложение 1) мы пришли к определенным выводам: во-первых, респонденты изучая упаковку не обращают внимание на наличие Е-добавок, во-вторых, предполагают о их негативном влиянии на организм, в- третьих, они желают знать о них больше Именно поэтому мы решили изучить Е-добавки и их влияние на организм человека.

Гипотеза: Е-добавки отрицательно влияют на организм человека!

Цель нашей работы - изучение влияния добавок на живые организмы.

Объект исследования - куриный белок как живой организм.

Предмет исследования - взаимодействие белков с разными добавками.

В ходе исследования мы поставили перед собой следующие задачи: проанализировать имеющиеся литературные источники и информационные ресурсы по данной теме; выяснить, что такое Е-добавки, изучить их классификацию и влияние на организм человека; провести социологический опрос и узнать мнение покупателей о Е-добавках; провести эксперимент по определению влияния добавок на организм человека; сделать отчет о проделанной работе.

В качестве объекта исследования мы взяли яичный белок, так как он принят за эталон биологической ценности для человека из-за его оптимального аминокислотного состава и практически полной усвояемости. Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались данные о свойствах, классификации и влиянии добавок, проведена экспериментальная работа по определению на структуру белка.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1. Пищевые добавки и их классификация

Пищевые добавки - разрешенные Минздравом РФ химические вещества и природные соединения, обычно неупотребляемые в качестве пищевого продукта или обычного компонента пищи, но которые преднамеренно добавляют в пищевой продукт по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортирования с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или специального изменения его органолептических свойств [4].

Пищевые добавки - это вещества, соединения, которые сознательно вносят в пищевые продукты для выполнения определенных функций.

Человек использует пищевые добавки (соль, специи — перец, гвоздику, мускатный орех, корицу, мед) много веков. Однако широкое их использование началось в конце XIX в. и было связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало необходимость увеличения объемов производства продуктов питания путем совершенствования традиционных пищевых технологий, создания продуктов функционального назначения с использованием достижений химии и биотехнологии. Сегодня можно выделить несколько причин широкого использования пищевых добавок производителями продуктов питания.К ним относятся:

  • современные методы торговли, включающие перевоз продуктов питания, в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих, на большие расстояния, что вызвало необходимость применения добавок, увеличивающих сроки хранения;

  • быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и т. п.;

  • создание новых видов пищи, отвечающей современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, аналоги мясных, молочных и рыбных продуктов), что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов;

  • совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания [2].

Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, достигает сегодня 500, не считая комбинированных добавок, отдельных душистых веществ и ароматизаторов. В Европейском Союзе классифицировано около 300 пищевых добавок, для гармонизации использования которых Европейским Союзом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок. Соединения, повышающие пищевую ценность продуктов, например, витамины, микроэлементы, аминокислоты, не относятся к пищевым добавкам. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех или четырехзначный номер(в Европе с предшествующей ему буквой Е). Эти номера (коды) используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группу пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

Букву Е специалисты отождествляют как со словом Европа, так и со словами Epbar/Edible, что в переводе на русский соответственно с немецкого и английского означает съедобный. Буква Е в сочетании с трехзначным номером является синонимом и частью сложного наименования конкретного химического вещества, являющегося пищевой добавкой. Присвоение конкретному веществу статуса пищевой добавки и трехзначного идентификационного номера Е имеет четкое толкование, подразумевающее, что:

  • данное конкретное вещество проверено на безопасность;

  • вещество может быть применено (рекомендовано) в рамках его установленной безопасности и технологической необходимости при условии, что применение этого вещества не введет потребителя в заблуждение относительно типа и состава пищевого продукта, в который оно внесено;

  • для данного вещества установлены критерии чистоты, необходимые для достижения определенного уровня качества продуктов питания.

Следовательно, разрешенные пищевые добавки, имеющие идентификационный номер, обладают определенными свойствами.

После некоторых Е-номеров (буква Е в сочетании с трехзначным номером) стоят строчные буквы, например: Е160а - каротины; Е472а - эфиры моно- и диглицеридов, уксусной и жирных кислот и т. д. В этих случаях речь идет о классификационном подразделении пищевой добавки.

Наличие пищевых добавок в продуктах должно фиксироваться на этикетке, при этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или как представитель функционального класса в сочетании с номером Е. Например, бензоат натрия или консервант Е211. Согласно предложенной системе цифровой кодификации классификация пищевых добавок в соответствии с назначением выглядит следующим образом (основные группы)[6,7]:

Е100 - Е182

Красители. Усиливают цвет продукта.

Е200 - Е299

Консерванты (удлиняют срок годности продукта). Химически стерилизующие добавки. Защищают от микробов, грибков, бактериофагов.

Е300 - Е399

Антиокислители (замедляют окисление, например, от прогоркания жиров и изменения цвета; по действию схожи с консервантами)

Е400 - Е499

Стабилизаторы (сохраняют заданную консистенцию продукции). Загустители - повышают вязкость.

Е500 - Е599

Эмульгаторы (поддерживают однородную смесь несмешиваемых продуктов, например воды и масла). По действию похожи на стабилизаторы

Е600 - Е699

Усилители вкуса и запаха

Е700 - Е899

зарезервированные номера

E900 - E999

Пеногасители (предупреждают или снижают образование пены). Антифламинги и другие вещества

Глава 2. Влияние пищевых добавок на организм человека

Консерванты:

1. Диоксид серы, Е220. Влияние на организм: опасен. Разрешен в странах: Россия, Украина, ЕС. E220 относится к опасным для здоровья пищевым добавкам, так как он токсичен; способен вызывать различные аллергические реакции (особенно у астматиков), разрушать тиамин (витамин B1), но при этом предотвращает окислительное расщепление витамина С.

2.Сульфит натрия, Е221. Влияние на организм: небезопасен Разрешен в странах: Россия, Украина, ЕС. Не является опасным для организма консервантом, но может вызвать расстройство желудка, возникновение приступов астмы, разрушение витаминов В1 и Е, не рекомендуется для употребления детьми.

3. Муравьиная кислота, Е236. Влияние на организм: нейтральное. Разрешен в странах: РФ, Украина. Обладает фармакологическими действиями - местнораздражающим, отвлекающим, местноанестезирующим, противовоспалительным; улучшает метаболизм в тканях; способен вызывать рефлекторные реакции, раздражающие чувствительные нервные окончания кожи, мышц.

4. Формальдегид, Е240. Влияние на организм: ракообразующая. Разрешен в странах: нет. Вызывает самое страшное заболевание нашего времени - онкологию; способна привести к возникновению лейкоза..

5. Нитрат натрия, Е251. Влияние на организм: влияет на артериальное давление. Разрешена в странах: Россия, Украина, ЕС. Не рекомендуется употребление Е251 людям имеющим: заболевания вегетососудистой системы, гипертоникам, заболевания печени и кишечника, дисбактериоз, холецистит. Немалая часть нитратов, попадая в желудок и в кишечный тракт, преобразуется в особенно токсичные нитриты и канцерогены; при чрезмерном его употреблении способен провоцировать появление злокачественных новообразований.

6. Нитрат калия, Е252. Влияние на организм: канцероген, вызывает рак. Разрешен в странах: ЕС. При примененииЕ252 в производстве пищевых продуктов превращается в нитриты, нанося вред здоровью. В нескольких странах от применения нитрата в пищевой промышленности полностью отказались. При употреблении внутрь большого количества нитрата калия возникают острые боли в животе, рвота, нарушение координации движений и мышечная слабость, нарушение пульса и аритмия; относится к классу канцерогенов, является фактором риска и провоцирующим веществом при образовании различного рода опухолевых образований.; категорически противопоказан детям.

7. Уксусная кислота, Е260. Влияние на организм: в малых дозах безопасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, ЕС. Уксусная кислота в высоких концентрациях очень токсична. Наиболее опасными для человека являются растворы, концентрация которых превышает 30%. При контакте концентрированной уксусной кислоты со слизистой оболочкой или с кожей возникает сильнейшие химические ожоги. Добавка Е260 допущена для применения в пищевой промышленности во всех странах и считается не опасной для здоровья. Единственным советом специалистов является просьба ограничить употребление продуктов, имеющих в составе уксусную кислоту категориям людей, имеющих заболевания печени и ЖКТ, детям до 6-7 лет.

8. Ацетат калия, Е261. Влияние на организм: в малых дозах безопасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, ЕС. Признан безопасным для здоровья, но не желательно употреблять продукты с Е261 имеющим заболевания сердечно-сосудистой системы, заболевания почек, а также мочевыводящих путей, проблемы с печенью и желчным пузырём. Гигиенические нормы - допустимая степень применения без ограничений, предельно допустимое количество в воздухе помещения до 5мг/м3 означаемое третий класс опасности. Разрешен в хлебобулочных изделиях, консервированных фруктах и овощах. Недопустимо для детского питания.

9. Диоксид углерода (углекислый газ), Е290. Влияние на организм: условно безопасна. Разрешен в странах: ЕС, Россия, Украина. Ускоряет процесс всасывания других веществ в слизистую желудка, например, в виде быстрого усвоения алкогольных напитков. Длительное вдыхание двуокиси углерода, более 3% опасны для организма человека. Употребление пищевой добавки Е290, в больших количествах может вызывать метаболизм и токсичность.

Стабилизаторы и эмульгаторы:

1. Глицерин Е422. Влияние на организм: не входит в список опасных. Разрешен в странах: Россия, Украина, ЕС. Не рекомендуется употреблять людям, имеющим заболевания почек и нарушения кровообращения. Повышенное применение вещества может привести к сильному обезвоживанию организма.

2. Карбонат натрия, Е500. Влияние на организм: безопасна. Разрешена в странах: Россия, Украина, страны ЕС. При чрезмерном употреблении Е500 возможно: затруднение дыхания, обморок, резкая желудочная боль; негативно влияет на печень, может стать причиной появления сыпи на лбу, руках и голове.

3. Карбонат калия, Е501. Влияние на организм: опасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, страны ЕС. Попадая в дыхательные пути человека, может вызвать сильное раздражение, аллергическую реакцию, спровоцировать астматический приступ у хронических больных. При попадании в чистом виде на кожные покровы также может привести к локальному раздражению и экземы. Имеет ряд противопоказаний для использования в детском питании.

4. Хлорид кальция, Е509. Влияние на организм: безопасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, страны ЕС. Известно много положительных сторон воздействия Е509 на организм человека. В медицине хлорид кальция используют при дефиците кальция, требуемого для передачи нервных импульсов и сокращения мышц; влияет на работу миокарда, свертывание крови и формирование костных тканей; можно предотвратить развитие воспалительного процесса и повысить устойчивость человеческого организма к различным инфекциям.

5. Соляная кислота, Е507. Влияние на организм: безопасна. Разрешена в странах: Россия, Украина, страны ЕС. При контакте с соляной кислотой на открытых участках кожи и слизистых оболочках может образоваться сильный ожог. В момент раскупоривания сосуда с соляной кислотой мгновенно выделяются пары хлороводорода и образуется туман, вдыхание которого ведет к сильному раздражению дыхательных путей и слизистых оболочек, удушью. Вступая в реакцию с хлорной известью, перманганатом калия или диоксидом марганцы, Е507 образует очень токсичный и опасный газообразный хлор, но слабые растворы Е507, используемые в пищевой промышленности, человеческому здоровью ничем не грозят.

6. Серная кислота, Е513. Влияние на организм: очень опасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, страны ЕС. Контакт с кожными и слизистыми поверхностями может привести к сильному химическому ожогу и некрозу тканей. При попадании паров Е513 в дыхательные пути наблюдается кашель, затруднение дыхания, часто развивается бронхит, трахеит, ларингит.

7. Сульфат меди, Е519. Влияние на организм: безопасна. Разрешен в странах: Украина. Сульфат меди считается малоопасным веществом. Тем не менее, доза 8-30 грамм принятая внутрь взрослым человеком считается смертельной. Попадание на кожу или в глаза может привести к ожогам, при вдохе может негативно повлиять на дыхательные пути и слизистые оболочки.

8. Гидроксид натрия, Е524. Влияние на организм: безопасна. Разрешен в странах: Россия, Украина, страны ЕС. При попадании гидроксида натрия на кожные покровы и слизистые оболочки приводит к сильным химическим ожогам и обширному поражению тканей.

9. Силикаты натрия, Е550. Влияние на организм: безопасна. Разрешена в странах: Россия, Украина. Влияние Е550 на здоровье и состояние организма не описано в специальной литературе. Тем не менее, в ряде стран добавку в качестве пищевой применять запрещено. Однозначно, необходимо ограничивать употребление добавки людям, склонным к аллергиям, расстройствам пищеварения, имеющих хронические заболевания и детям [1,5,8].

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Приготовление раствора белка. Белок 1 куриного яйца отделить от желтка, растворить в 15-20-кратном объеме воды, профильтровать.

Эксперимент 1. Определение влияния консервантов на белок.

Цель: Определить влияние консервантов на белок.

Оборудование и вещества: пробирки, Е220 (сернистый газ); E221, E225, E226 (сульфит натрия, сульфит калия, сульфит кальция); - Е236 (муравьиная кислота); Е240 (формальдегид); Е251, Е252 (нитрат натрия, нитрат калия); Е260 (уксусная кислота); Е261 (ацетат калия); Е290 (углекислый газ).

Объекты исследования: раствор белка.

Ход работы: В восемь сухих пробирок добавили по 4мл раствора белка: к 1 пробирке добавили SO2, ко 2 –Na2SO3/K/Ca, к 3-HCOOH, к 4-HCOH, к 5- NaNO3/K, к 6-CH3COOH, к 7-COOK, к 8- CO2.

В результате проведенного опыта в пробирках 1, 3, 4, 7, 8 обнаружена денатурация белка, соответственно определено влияние данных веществ на структуру белка и живые организмы.

Эксперимент 2. Определение влияния стабилизаторов и эмульгаторов.

Цель: Определить влияние консервантов на белок.

Оборудование и вещества: пробирки, Е422 (глицерин); Е500 (карбонат натрия); Е501 ( карбонат натрия); Е507 (хлороводород); Е509 (хлорид кальция ); Е513 (серная кислота); Е519 (сульфат меди); Е524 (гидроксид натрия); Е550 (силикат натрия).

Объекты исследования: раствор белка.

Ход работы: В девять сухих пробирок добавили 4мл раствора белка: к 1 пробирке добавили глицерин, ко 2-Na2CO3, к 3-K2CO3, к 4 -HCl, к 5 –CaCl2, к 6 –H2SO4, к 7 –CuSO4, к 8-NaOH, к 9-Na2SiO3.

В результате проведенного опыта в пробирках 3, 6, 7, 9 обнаружена денатурация белка, соответственно определено влияние данных веществ на структуру белка и на живые организмы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы живем не для того чтобы есть,

а едим для того чтобы жить.

Питание, всегда было и будет неотъемлемой частью жизни человека. Сделать ее вкуснее, разнообразнее и полезней - вот задача современного человека. Рынок продуктов питания, индустрия питания делают все возможное для улучшения вкуса продуктов питания и сроков их хранения. И для того чтобы не навредить своему здоровью, мы со всей серьезностью должны подходить к выбору продуктов. Согласно статистическим данным за последние годы значительно увеличилось количество онкобольных, людей с аллергическими реакциями, проблемами желудочно-кишечного тракта, почек, печени, артериального давления и нарушения обмена веществ. И мы можем предполагать, что немалую роль в этом могут сыграть пищевые добавки, которые на сегодняшний день имеют огромное распространение. Внимательней читать надписи на этикетках. Некоторые добавки вредны только в больших количествах, но, канцерогены имеют свойство – накапливаться в организме. Так что, со временем это даст о себе знать. Любая модификация продуктов делает их потенциально опасными для здоровья. Употребление синтетических усилителей вкуса и цвета – это обман собственного организма. Наличие на пищевой упаковке маркировки в виде знака "Без ГМО" - не гарантирует отсутствие в продукте генно-модифицированных компонентов. Надпись на упаковке некоторых кондитерских и молочных изделий, указывающая что они содержат «жир растительный» - может означать то, что при их изготовлении, животные жиры заменялись дешёвым пальмовым маслом. Употреблять экологически чистые продукты – свежие сырые овощи, фрукты и ягоды. Не покупать продукты с большим сроком хранения, указанным на этикетке – признак того, что там много консервантов. Эксперименты, проводимые нами в условиях школьной лаборатории, подтвердили гипотезу, добавки вредны организму человека.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Биология: Учебное пособие для учащихся средних школ, лицеев, колледжей и слушателей подготовительных отделений, абитуриентов/ В.А. Глумов, Н. Н. Чучкова, В.Н. Марков 2-е изд.: Издательский дом «Удмуртский университет» 2002, 472с.

  2. Большая энциклопедия школьника/Пер. с англ. У. В. Сапциной, А.Н. Кима, Т.В. Сафроновой и др. – М.: ООО «Росмен – Издат» , 2000 – 664с.

  3. Габриелян О.С. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ О.С. Габриелян. – 3-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2007. – 191с.: ил.

  4. Молчанова О.П. «Основы рационального питания», Медгиз, 1949. – 340с., илл.

  5. Новейшая энциклопедия очищения организма. – Санкт-Петербург. –«Весь», 2010. – 320с., илл.

Интернет-ресурсы:

  1. http://www.nordspb.ru/statya/klassifikaciya-pishchevyh-dobavok

  2. http://www.kakras.ru/interesn/kons.htm

  3. http://www.e-dobavka.narod.ru/Vliyanie.html

  4. http://www.bereg.ru/sprav_info/inform/table_dobav.shtml

СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ

Приложение 1.Результаты социологического опроса.

Приложение 2. Определение влияния консервантов на белок.

Приложение 3. Определение влияния стабилизаторов на белок.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.Результаты социологического опроса

1.На что люди обращают внимание при покупке продуктов питания

 

  1. Наличие добавок (Е), состав;

  2. Цена;

  3. Производитель;

  4. Внешний вид;

  5. Срок годности.

 

2. Обращают ли покупатели на наличие добавок, обозначенных Е?

3.Знают ли покупатели ,что обозначает буква Е в составе продуктов питания?

Консерванты - 20%, добавки -20%, красители - 12,5%, химические вещества-20% , усилители вкуса- 12,5%, многие не знают- 15%

4.Знают ли покупатели влияние добавок на организм?

Аллергия - 25%, отравление - 25%, сыпь -9%, психическое расстройство-5%, плохое/отрицательное-17%, ожирение- 9%, некоторые покупатели/потребители не знают влияние добавок на организм-10%

5. Хотели бы покупатели/потребители знать об этом больше?

-нет 33%

-да 67%

Приложение 2. Определение влияния консервантов на белок.

Приготовление раствора белка

Диоксид серы Сульфит натрия

Муравьиная кислота Формальдегид

Нитрат натрия Уксусная кислота

Ацетат калия Углекислый газ

Приложение 3. Определение влияния стабилизаторов на белок.

Глицерин Карбонат натрия

Соляная кислота Хлорид кальция (II)

Серная кислота Сульфат меди (II)

Гидроксид натрия Cиликат натрия

22