ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Муниципальное автономное образовательное учреждение «Лицей №1»

г. Балаково Саратовской области

ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Шилкина Алина, учащаяся 9Д класса

Муниципального автономного общеобразовательного  учреждения

«Лицей №1» города Балаково Саратовской области                          
         

Руководитель: Солоха Надежда Валентиновна, учитель химии

Сколышева Елена Валентиновна, учитель биологии

г.Балаково

2016-2017 учебный год

Оглавление 

1.Введение………………………………………………………………………. с 3-4

 1.1. Актуальность темы………………………………………………………… с 3

1.2. Цели и задачи исследования……………………………………… ………..с 4

2. . Красители в повседневной жизни и их влияние на живые организмы .. с 5-15

2.1. Общие сведения о пищевых красителях………………………… с 5

2.2.Натуральные пищевые красители и их производство…………... с 5-8

2.3.Синтетические  пищевые красители  и их производство……….. с 8-9

2.4.Влияние красителей на человека. Польза или вред?..................... с 9- 13

2.5.Определение наличия вредных красителей в пищевых продуктах ..с 13-15

3.Практическая часть………………………………………………. с 16-20

3.1.Тема исследования………………………………………………… с 16

3.2.Гипотеза……………………………………………………………. с 16

3.3. Цели и задачи исследования……………………………………… с 16

3.4.Оборудование……………………………………………………… с 16

3.5.Ход исследования…………………………………………………. с 16- 20

3.6.Вывод………………………………………………………………..с 20

4.Заключение…………………………………………………………… с 21

5.Источники информации…………………………………………… с 22

6. Приложения………………………………………………………… с 23-31

Введение

1.1.Актуальность темы

 Проблемы, связанные со здоровьем человека, в наши дни не всегда зависят от генетической наследственности или предрасположенности к тому или иному виду заболевания. В последнее время всё большее воздействие на состояние организма и его работоспособность оказывают продукты питания, а если быть точнее - их состав.

    Знаем ли мы, чем питаемся? Рацион человека постоянно изменялся. От натурального хозяйства и продуктов, выращенных своими руками и сохранивших полезные свойства, мы перешли к продуктам, изготовляемым в промышленных масштабах. Для увеличения сроков хранения,  улучшения их вкусовых качеств и  внешнего вида, т.е. запаха и цвета, в большую часть этих продуктов добавляют красители, консерванты, антиокислители, эмульгаторы, стабилизаторы и загустители. И не всегда производители этой продукции задумываются о том, какое влияние эти вещества оказывают на здоровье потребителей.

     А задумываемся над этим мы?  С этой целью я провела анкетирование среди учащихся и учителей нашей школы.

 Проанализировав результаты анкеты (Приложение №1), я поняла, что большинство людей смотрят на внешний вид продукта, но мало кто задумывается о безопасности употребления ярких конфет и напитков.

     В наши дни актуальным является  вопрос о безопасности потребляемых нами продуктов питания. На прилавках магазинов  часто встречаются ярко окрашенные  разноцветные конфеты, жевательные резинки, соки и газированные напитки. На первый взгляд они очень привлекательны,   безопасны ли они  для нашего здоровья?

   В настоящее время большое распространение получили искусственные пищевые красители, представляющие собой водорастворимые органические соединения, не существующие в природе. Пищевой ценности они не имеют, а вот вред красителей  для организма человека весьма возможен. Например, они могут способствовать развитию гиперактивности у детей, различных заболеваний и вызывать аллергию. Поэтому тема о влиянии красителей на здоровье человека весьма актуальна и важна в наше время. И я решила исследовать её в своем проекте.

1.2.Цели и задачи исследования

Целью моей  работы  является изучение  влияния натуральных и синтетических пищевых красителей на живые организмы.

Задачи:

1. провести анкетирование среди учащихся и выяснить, как часто молодежь употребляет продукты, содержащие опасные для здоровья пищевые красители;
2. изучить информацию о классификации красителей и их производстве;
3. изучить свойства пищевых красителей и их влияние на организм человека;
4.  на основе анализа специализированной литературы и материалов Интернета выяснить, какие пищевые красители являются особо опасными;
5. определить наличие вредных пищевых красителей в составе некоторых продуктов питания.

Методы исследования: изучение информации по изучаемой теме, наблюдение, эксперимент.

2. Красители в повседневной жизни и их влияние на живые организмы

2.1. Общие сведения о пищевых красителях

   Пищевой краситель — это пищевая добавка, предназначенная для придания, усиления или восстановления окраски пищевых продуктов. Пищевые красители применяются в пищевой промышленности при производстве различных напитков, некоторых жиров, кондитерских и мучных изделий.

      Пищевые красители используются с целью:

• повышения интенсивности природной окраски в целях усиления внешней привлекательности продукта;
• окрашивания бесцветных продуктов, например, безалкогольных напитков, мороженного, кондитерских изделий и т.п. для придания привлекательного вида и цветового разнообразия;
•  создания широкого ассортимента пищевых продуктов, отличающихся по цвету на основе однотипной неокрашенной продукции.

      Использование красителей позволяет сделать продукцию привлекательной для потребителя и, соответственно, повысить ее физиологическое усвоение. Не допускается использование красителей для маскировки изменения цвета пищевых продуктов, обусловленного их порчей или недоброкачественностью сырья.

     Различают натуральные и синтетические пищевые  красители. И те, и другие могут быть жидкими, сухими, гранулированными, в виде пасты, порошка или геля.

2.2.Натуральные пищевые красители и их производство

   Натуральные красители изготавливают из соков, плодов, цветков растений, а также из экстрактов и настоек. Они абсолютно безопасны для нашего здоровья и даже содержат витамины и микроэлементы, однако,  могут разрушаться под действием высоких температур и имеют короткий срок хранения. Это, как правило, флавоноиды, хлорофиллы, каротиноиды, витамины, органические кислоты и смеси микроэлементов. В своём составе  красители  природного происхождения также содержат ароматические и вкусовые элементы. На данный момент приобрести натуральные красители вполне реально, так как цена на скоропортящиеся и неустойчивые к термообработке продукты оправданно снижена.   Преимущество природных красителей в том, что вместе с насыщенным цветом пигмента, полученного из ягод и фруктов, в пищу попадут полезные элементы и витамины.

   Помимо цветовых оттенков натуральные пигменты сохраняют полезные вещества, которые  придают  продукту естественный аромат и вкус, свойственные растительным первоисточникам.

   Но именно из-за природного происхождения они обладают менее яркими цветами и менее устойчивы к внешним воздействиям, чем синтетические красители. От температурных перепадов и световых излучений, или же при контакте с другими веществами, особенно с фруктовыми кислотами, продукты с содержанием натуральных красителей рискуют обесцветиться, изменить цвет или приобрести неожиданный оттенок.

    Натуральные красители получают путем физических воздействий, например, замораживания или облучения прямым солнечным светом, измельчением, сушкой, прессованием растений. Также может использоваться и химическая обработка — ферментация растений, с помощью щелочи и других веществ.

   Натуральные пищевые красители  можно получить в домашних условиях.

   Например, чтобы получить красный  краситель можно использовать свеклу. В свекле содержится натуральный краситель – бетанин (C5H11NO2 или  (CH3)3NCH2COO), который используют в промышленности для получения свекольного красного цвета. Чем интенсивнее цвет этого корнеплода, чем больше в свекле бетанина, тем она полезнее для здоровья. Краситель бетанин может окрасить продукты в красный  или фиолетовый цвет. 

Чтобы получить красящий пигмент из свеклы в домашних условиях, для начала необходимо ее тщательно помыть, очистить, натереть на терке, после этого нужно залить водой так, чтобы свекла ею лишь немного покрылась, затем варить примерно час на медленном огне. Посуда при этом обязательно должна быть накрыта крышкой. Чтобы полученный отвар не обесцвечивался в процессе окисления воздухом, рекомендуется добавить в него половину чайной ложки лимонной кислоты. Как только натуральный краситель остынет, его нужно процедить, после чего он вполне готов к использованию.

   Источником оранжевого цвета является морковь. Морковь содержит бета-каротин, именно поэтому она оранжевая. Бета-каротин -это натуральный краситель, который является предшественником витамина А.

    Чтобы получить бета-каротин в домашних условиях, нужно натереть морковь на крупной терке, выложить на сковороду, залить растопленным сливочным маслом в количестве, равном объему моркови и обжарить в течение 5 минут на небольшом огне. Морковь должна стать мягкой, масло при этом окрасится в оранжевый цвет. Сняв сковороду с плиты, дать ей остыть, после чего морковь, обжаренную в масле, отжать через марлю. В качестве источника оранжевого цвета можно также использовать морковный сок или цедру апельсина, которую нужно тереть на мелкой терке, а затем через  марлю отжать из нее сок оранжевого цвета.

    Жёлтый цвет  можно получить из цедры лимона способом, аналогичным получению красителя из апельсина, натерев на мелкой терке цедру и отжав ее. Более сильным и ярким является желтый краситель из шафрана, получить который можно измельчив шафран, разбавив его теплой водой, дав настояться 24 часа, а затем процедив. За желтый цвет этих продуктов так же отвечает бета-каротин.

    Красители синего и фиолетового цветов можно получить из сока винограда темных сортов, черники, ежевики, кожуры баклажанов или из листьев красной капусты.  В них содержатся антоцианы – пигментные вещества из группы гликозидов. Они находятся в растениях, обусловливая красную, фиолетовую и синюю окраски плодов и листьев. По биологическим эффектам антоцианы похожи на витамин Р. В сутки здоровому человеку необходимо не менее 200 мг этих веществ, а в случае болезни – не менее 300 мг.

    Источником насыщенного зеленого цвета являются медные комплексы хлорофилла (C55H72О5Cu - медные комплексы хлорофиллов а; C55H70Na4О6Cu  - медные комплексы хлорофиллов b). Хлорофилл совершенно безопасен для здоровья, но  он достаточно неустойчив к воздействиям и плохо хранится, а также нерастворим в воде. Этот краситель можно получать практически из любого зеленого растения, однако чаще всего его выделяют из крапивы, люцерны или брокколи.  

    Чтобы получить зеленый краситель в домашних условиях, можно использовать шпинат. Пропустив его через мясорубку, отжать мякоть через марлю. Для получения интенсивного зеленого цвета шпинат следует варить на медленном огне в течение получаса, а затем процедить. (Приложение №2)

2.3.Синтетические пищевые красители и их производство

Синтетические пищевые красители — это органические соединения, не встречающиеся в природе, то есть искусственные. Почти все они используются в мировой пищевой промышленности уже десятки лет. В отличие от натуральных красителей они не обладают биологической активностью и не содержат ни вкусовых веществ, ни витаминов. При этом они обладают значительными технологическими преимуществами:

• возможность получить любой оттенок; 
•  дают яркий и сочный цвет; 
• не меняют цвет при термообработке;
•  водорастворимы;
•  не обладают биологической активностью;
• не влияют на сроки хранения продуктов;
•  вносят незначительный вклад в себестоимость;
• не имеют запаха.

   Невозможность универсального и повсеместного использования природных пигментов вынудила производителей активно прибегать к синтетическим пищевым красителям. Так что, большинство из них  используют именно эти вещества. Разрешенный список синтетических красителей  представлен ниже в виде таблицы (Приложение №3)

     Производство синтетических красителей - отрасль промышленности тонкого органического синтеза. Синтетические красители из соединений, вырабатываемых нефтехимической промышленностью. Часто из одного промежуточного продукта получают несколько красителей. Синтетические красители производят в виде непылящих порошков, гранул и жидкостей, в виде растворов.

   При использовании нужное количество сухого красителя отвешивают и перед внесением в продукт растворяют в небольшом количестве воды, молочной смеси и т.д. (желательно подогретых). Можно предварительно приготовить 1-2%-ные растворы красителей, затем необходимое количество внести в продукт.

2.4.Влияние пищевых красителей на человека. Польза или вред?

  О влиянии натуральных красителей на здоровье человека

   Натуральные красители не представляют никакой угрозы здоровью. Помимо этого, они содержат витамины и микроэлементы, которые приносят огромную пользу живому организму.

   Каждый натуральный краситель приносит  свою пользу.

Бета-каротин (оранжевый натуральный краситель)  играет две важные роли в организме: участвует в антиоксидантной защите организма и является предшественником витамина А. Он  препятствует образованию злокачественных опухолей; активизирует и улучшает процессы в иммунной системе; снижает риск сердечнососудистых заболеваний; обеспечивает здоровое состояние кожи; предотвращает развитие глаукомы, а также других заболеваний, связанных со зрением; защищает организм от вредного влияния облучения, солнечной радиации, загрязненной окружающие среды; предотвращает преждевременное старение. Витамин А не синтезируется в организме человека, а поступает из пищи, содержащей витамин А или каротиноиды, одним из которых является бета-каротин.

Антоцианы (красные натуральные красители): оказывают бактерицидное действие, улучшают строение волокон и клеток соединительной ткани, восстанавливают отток внутриглазной жидкости и давление в глазном яблоке, связывают свободные радикалы кислорода и препятствуют повреждению мембран клеток, укрепляют стенки кровеносных сосудов.

Аннато (красно-коричневый натуральный краситель): защищает от воздействия ультрафиолета; обладает антисептическими свойствами; помогает устранить проблемы, связанные с работой органов пищеварения; понижает уровень холестерина в крови; защищает от различных инфекций кожи и слизистых оболочек; помогает бороться с заболевания мочеполовой системы; понижает артериальное давление.

Куркумин (желтый натуральный краситель): является естественным антисептиком и антибактериальным средством, применяемым при дезинфекции порезов и ожогов, приостанавливает развитие меланомы и уничтожает уже сформировавшиеся её клетки, является мощным природным средством, помогающим при воспалениях и не дающим побочных эффектов, замедляет развитие рассеянного склероза, помогает стабилизировать вес, эффективно используется в лечении артрита.

   Бетанин (натуральный красный краситель): очищает организм от радиационных веществ, от ядов, попадающих из внешней среды, под влиянием бетанина снижается кровяное давление, предупреждается множество болезней сердца и сосудов. Кроме этого, бетанин предотвращает раковые заболевания и старение организма.

Солодовый экстракт (темно-коричневый натуральный краситель): приводит к росту и развитию мышечной массы, очищает организм от шлаков и токсинов, воздействует на организм как спазмолитическое, антиатеросклеротическое, ранозаживляющее и желчегонное средство, оказывает стимулирующее воздействие на процесс кроветворения, снижает содержание холестерина в крови.

Медные комплексы хлорофилла (зеленый натуральный краситель).  Широко распространено мнение, что хлорофилл и его медные комплексы отлично подходят для применения в качестве биологически-активных добавок (БАД), восстанавливающих уровень гемоглобина. Хлорофилл тормозит развитие онкологических заболеваний и хорошо очищает организм от шлаков и токсинов.

О влиянии синтетических красителей на здоровье человека

     Синтетические красители более выгодны  для производителей. Но так ли они безопасны, как натуральные?  В России существует довольно большой список запрещенных синтетических красителей. Но даже разрешенные в России красители представляют угрозу нашему здоровью.

Исследования, проведенные специалистами из Великобритании, показали, что употребление таких пищевых красителей, как Е-102(тартразин), 104(хинолиновый желтый),110(жёлтый «солнечный закат»),122(кармуазин),124(понсо 4R),129(красный очаровательный) вызывает следующие осложнения у взрослых и детей:

• повышенная возбудимость нервной системы,
• нарушения памяти и внимания,
• неконтролируемые перепады настроения,
• сильные аллергические реакции,
• дисбактериоз
• кислородное голодание
• развитие опухолей

Тартразин (желтый,  Е102) – один из самых дешёвых красителей, получаемых синтетическим путём, этим обусловлено его повсеместное применение, часто в ущерб здоровью человека. Тартразин обладает высокой степенью аллергенности, при его неконтролируемом попадании в организм человека возникает сильная крапивница. Употребление Е102 детьми приводит к ухудшению мозговой деятельности, снижению внимательности на фоне гиперактивности. В редких случаях отмечены появления отека Квинке и синдрома Меркельссона-Розенталя, который характеризуется трещинами на языке и параличом лицевого нерва. На территории РФ  и Украины разрешено использовать  тартразин  в качестве пищевого красителя, но его количество строго нормировано.

Понсо 4R  (ярко-красный,  Е124) - потенциальный канцероген, может вызвать  онкологические заболевания. Провоцирует приступы астмы. Способен вызывать аллергические реакции. Может являться одной из причин гиперактивности у детей. Вред, наносимый пищевой добавкой Е124, побудил власти США, Финляндии и Норвегии запретить её использование на территории этих государств. Однако в Евросоюзе, Австралии, Новой Зеландии и, к сожалению, в России этот вредный пищевой краситель до сих пор применяется.

Хинолиновый желтый (лимонно-желтый, Е104), (C18H13NO5/8/11S1/2/3Na1/2/3) - очень опасный синтетический азокраситель.  Результаты исследований показывают, что использование пищевой добавки Е104 способствует повышению гиперактивности детей. Кроме того, добавка Е104 может вызывать воспаление кожных покровов, крапивницу,  приступы удушья у астматиков. Краситель «хинолиновый желтый» противопоказан людям, чувствительным к аспирину.

Кармуазин ( красный,  Е122 -  C20H12N2Na2O7S2) - опасная для здоровья пищевая добавка, вред которой подтверждён не только житейским опытом простых людей, но и серьёзными научными исследованиями. Кармуазин способен вызывать аллергию при употреблении внутрь, а также при наружном контакте. Е122 усиливает проявления синдрома дефицита внимания и гиперактивности у детей, а также негативно сказывается на  уровне их интеллекта.

Черный блестящий (фиолетовый,  Е151 - C28H17N5Na4O14S4.). Биологической ценности искусственная пищевая добавка E 151 не представляет. В ряде случаев может вызвать  аллергические реакции, нарушение работы кишечника, аритмию, кожные заболевания.

Синий блестящий (синий,  Е133 - C37H34N2Na2O9S3)- пищевая добавка, синтетический краситель. По некоторым данным этот добавка обладает канцерогенным эффектом. В организме человека краситель Е-133 практически не всасывается и 95% поглощенного красителя выходит из организма вместе с остатками пищи. Добавка Е-133 может вызывать приступы удушья у астматиков и аллергические реакции, особенно у людей, чувствительных к аспирину.

Желтый «Солнечный закат»  (ярко-желтый, Е110)- является сульфированной версией опасного красителя Судан I, который является канцерогеном. Из-за этого в красителе Е110 может присутствовать краситель Судан I в качестве примеси. Кроме этого, самостоятельно краситель Е110 может приводить к аллергическим реакциям, особенно у людей с непереносимостью аспирина. Другими побочными эффектами  могут быть: тошнота, крапивница (сыпь), заложенность носа, ринит (насморк), опухание почек, хромосомные повреждения. Пищевая добавка Е110 часто является причиной несварения желудка, рвоты, болей в животе, неприятия пищи.

Индигокармин (ярко-синего цвета,  Е132- C16H8N2Na2O8S2). При нарушении технологии производства пищевых продуктов эта добавка может вызывать проблемы с сердцем, тошноту. Кроме того краситель Е132 провоцирует приступы удушья у астматиков и вызывает серьезные аллергические реакции. Может спровоцировать хромосомные аномалии.

Красный очаровательный (темно-красный , Е129- C18H14N2Na2O8S2). На сегодня добавка Е129 считается одним из наиболее безопасных азокрасителей. Но она может вызвать кислородное голодание и гиперактивность у детей.

Диоксид титана (белый краситель Е171- TiO2). Может вызывать болезни печени и почек. При проведении эксперимента учеными из Калифорнии, было выявлено, что диоксид титана, считающийся безопасным средством, таким на данный момент не является. Подопытным грызунам в воду был добавлен порошок диоксида, в течение пяти дней была нарушена цепочка ДНК, произошла деформация хромосом. Считалось, что Е-171, не вызывает химических реакций в живых организмах. Однако последнее исследование говорит об обратной стороне, наночастицы оказывают сильное механическое действие на живые клетки и разрушают их природное строение.

2 .5. Определение наличия вредных красителей в разных продуктах

Изучив влияние красителей на здоровье человека, я решила проверить, есть ли в составе продуктов,  которые мы употребляем в пищу, особо опасные красители (Приложение №4)

1. Плавленый сливочный сыр «Веселый молочник»

В составе данного продукта находится натуральный краситель каротин, который  придает сыру желтоватый оттенок. Данный краситель абсолютно безопасен для здоровья. 

2.Питьевой йогурт «Агуша»

Йогурт имеет розовый оттенок. В составе сказано, что в качестве красящего вещества используется концентрированный сок из красной свеклы. Это означает, что в данный продукт не содержит искусственных красителей и безопасен для маленьких детей.

3.Десерт «Bonjour soufflé» со вкусом клубники со сливками

Начинка этого десерта окрашена в  нежно-розовый цвет. В ней присутствует краситель Е120-кармин, который относится к натуральным и безопасным красителям.

4.Жевательная резинка «Stimorol» «Вишневый лёд»

Почти все жевательные резинки в форме подушечек  ослепительно белого цвета и «Stimorol» не исключение. За окраску отвечает опасный краситель Е171 (диоксид титана), который представляет угрозу здоровью. Так что жвачки нужно жевать как можно реже, а лучше вообще отказаться от них.

5.Пряники «Клюквенные» глазированные

В составе содержится дешевый синтетический краситель Понсо 4R. Является потенциальным канцерогеном, представляет серьезную угрозу здоровью. Такие пряники лучше обходить стороной.

6.Жевательный мармелад «Бон Пари» со вкусом фруктов

На упаковке указано, что продукт содержит 100% натуральные ингредиенты. Среди них такие натуральные красители как: антоцианы (получены из моркови), экстракт паприки, куркумин и медные комплексы хлорофиллинов (получены из шелковицы). Данный мармелад абсолютно безопасен в употреблении.

7.Драже «M&MS» с арахисом и молочным шоколадом, покрытое хрустящей разноцветной глазурью. Разнообразные конфеты всех цветов радуги очень аппетитны и привлекательны. Но это только на первый взгляд. Если изучить  их состав, то  можно обнаружить в них такие синтетические красители как Е171 (диоксид титана) и Е133 (синий блестящий),  которые могут вызвать различные аллергические реакции и не только. Немного смочив конфеты  водой, я увидела, что драже моментально окрасили мою руку.  Красители, особенно синий, очень плохо смывались, и весь день держались на моей руке. Было много случаев, когда «M&MS» вызывали сильные аллергические реакции. Поэтому эти яркие красивые конфеты не стоит покупать, особенно детям.