Исследовательская работа на тему "Крахмал. Опыты с крахмалом"

Муниципальное образование «Закаменский район»

Муниципальное казенное учреждение

 «Закаменское районное управление образования»

Муниципальное автономное  образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 5

города  Закаменск»

Исследовательская работа на тему:

«Крахмал. Опыты с крахмалом».

Номинация: химия

Автор: ученица 4 «В» класса

МАОУ «СОШ№5 г. Закаменск»

Мардоленова Ирина

Руководитель:

Федосеева Елена Михайловна

2013г.

Содержание

1. Введение ……………………………………………………………………………...3

1. Актуальность темы исследования…………….……………………………….3
2. Цель работы………………………………………………………………………3
3. Задачи исследования……………………………………………………………3
4. Гипотеза, методы исследования…………………………………………………3

2. Основная часть………………………………………………………………………..4

1. Что такое крахмал?……………………………………………………………….4
2. Получение крахмала……………………………………………………………4-5
3. Опыты на кухне (изучение свойств крахмала)…………………………………6
4. Исследование продуктов питания на наличие в них крахмала…………......7

3. Заключение (выводы)………………………………………………………………8
4. Список использованной литературы………………………………………………9
5. Приложение 1. Получение крахмала из картофеля……………………………10-11
6. Приложение 2. Свойства крахмала……………………………………………12-13
7. Приложение 3.Опыты с продуктами питания……………………………………14
8. Приложение 4. Остается ли крахмал после термической обработки?…………15
9. Приложение 5. Продукты, в составе  которых есть крахмал…………………16-17
10. Приложение 6. Продукты  без крахмала………………………………………….18
11. Приложение 7. Продукты, не приносящие пользы  организму человека………19
12.  Приложение 8. Область применения крахмала…………………………………20

Введение

Сейчас много говорят о полноценном, правильном питании. В нашей семье разгорелся спор о значении белков, жиров, углеводов для организма человека.

Мой старший брат считает, что белки – первые по важности в питании растущего организма. Он объяснил, что белки – строительный материал для клеток.

Папа считает, что жиры обладают наибольшей энергетической ценностью, это продовольственные и топливные склады в нашем организме.

Я узнала, что углеводы – источник энергии,  и их наибольшее количество содержится в  хлебобулочных изделиях, кашах, сладостях. Тогда почему все вокруг твердят, что много сладкого и мучного  есть вредно?

Изучая вопрос потребления углеводов, я отметила, что противники лишнего веса «обвиняют» во всех бедах крахмал, потому и диету начинают с ограничения крахмала. А что мы знаем о крахмале, кроме того, что он хранится в целлофановом пакетике кухонного шкафа?

Актуальность работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения. Итак, предметомисследования являетсякрахмал.

Тема исследования: «Крахмал. Опыты с крахмалом».

Цель исследования: изучение свойств крахмала и сферы его применения.

Задачи исследования:        

• Узнать, что за вещество крахмал;
• изучить один из способов обнаружения крахмала в продуктах питания, провести опыты;
• выделить крахмал из картофеля;
• узнать о сфере применения крахмала;
• проанализировать полученные результаты.

Гипотеза исследования

Если мы подробнее изучим крахмал, познакомимся с его свойствами, то эти знания помогут нам оценить пользу и вред продуктов, которые мы потребляем в пищу и, возможно, внести изменения в свой рацион питания.

Основная часть

Что такое крахмал?

В «Большом энциклопедическом словаре» приводится научное определение крахмала: «КРАХМАЛ– (слово из польского языка, с польского krochmal, немецкого Kraftmehl) запасной углевод растений; состоит из двух полисахаридов – амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях.

«Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова помог уточнить биологический процесс появления крахмала в растениях: «КРАХМАЛ – углевод особого состава, образующийся в виде мельчайших зёрнышек в зелёных частях растений из углекислоты воздуха под действием света.  Продукт из таких зёрнышек различных растений, употребляется в пищевой, химической и текстильной промышленности, в стирке белья».

В «Свободной энциклопедии «Википедия»» дано следующее определение крахмала: «Безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц.

В горячей воде набухает (растворяется), образуя вязкий раствор – клейстер; с раствором йода образует соединение-включение, которое имеет синюю окраску».

Проанализировав эти определения, мы наметили план работы по исследованию крахмала:

1) попытаемся выделить крахмал из клубней картофеля

2) опытным путём с помощью спиртового раствора йода проверим наличие или отсутствие крахмала в различных частях растений (листьях, клубнях, корнеплодах, плодах), продуктах питания;

3) покажем практические способы применения крахмала в быту.

Получение крахмала из картофеля

Натёрли картофель на обычной металлической тёрке. Полученную массу залили небольшим количеством воды, чтобы крахмал не потемнел, перемешали и профильтровали через марлю. Картофельную гущу, ещё два-три раза разбалтываем с водой и пропускаем через сито. Вода вымывает крупицы крахмала из картофеля. Отфильтрованные порции воды собираем в кастрюлю и оставили отстояться. Не взбалтывая, осторожно слили верхнюю жидкость, вновь добавили чистой воды и дали отстояться. Эту процедуру желательно повторить несколько раз пока вода не станет прозрачной, тогда крахмал будет белым (Приложение 1)

В результате экспериментов мы выделили крахмал из картофеля.

С помощью простых опытов, опираясь на определения крахмала, изучаем его свойства.

Опыт 1. Добавляем некоторое количество крахмала в  холодную воду.

Вода становится мутной. Через некоторое время на дне ёмкости появляется осадок. Это свойство мы наблюдали в процессе выделения крахмала их картофеля (крахмал оседал на дно ёмкости).

Вывод: крахмал не растворяется в холодной воде.

Опыт 2. Сравниваем крахмал, изготовленный в домашних условиях, и промышленный продукт.

Вывод: существенных отличий не наблюдается.

Опыт 3. Пробуем крахмал на вкус.

Нам уже известно, что крахмал – пищевой продукт, поэтому этот опыт не навредит нашему здоровью.

Вывод: вкус, свойственный крахмалу, не сильно выражен.

Опыт 4. Проверили реакцию йода с крахмалом.

1. На чистую салфетку нанесли йод, чтобы показать, что йод коричневого цвета.
2. Подготовили две ёмкости: в одной – чистую воду смешали с крахмалом, в другой – воду с пищевой содой.
3. Добавили йод в каждую ёмкость, наблюдали изменение цвета жидкостей.
4.  Сравнили реакцию йода с крахмалом и пищевой содой.

Вывод: данные опыты продемонстрировали, что в результате взаимодействия йода с крахмалом, вещество, содержащее крахмал, окрашивается в синий цвет.

Опыты на кухне

Возникает  следующий вопрос: крахмал получен, знаем его свойства, а где он применяется?

Повар школьной столовой рассказала, что сухой крахмал используется для приготовления киселей, соусов, добавляется к тесту при выпечке бисквитов и пирожных, применяется в макаронном производстве.

Учитель биологии поделилась знаниями о том, что  крахмал требует определённых усилий нашего организма для  его расщепления. Поэтому сторонники здорового питания предпочитают мёд – углевод, который быстро и легко усваивается организмом.

В Интернет-источниках мы прочитали следующее: «Крахмал – углевод, который присутствует в овощах, фруктах, злаках, бобовых, орехах. Нет ничего опасного в том, если мы будем употреблять крахмалистые плоды и злаки. Вредит здоровью крахмал, который в виде порошка добавляют в продукты питания, как наполнитель».

Спорить с утверждением мы пока не можем, а вот проверить наличие крахмала попробуем. Для опытов мы приготовили некоторые продукты

питания, те, что оказались в холодильнике. Обнаружить крахмал нам помогает настойка йода из домашней аптечки.

Капнем настойкой на свежий срез клубня  картошки и увидим, что бурый цвет йода превратился в темно-фиолетовый. Здесь происходит химическая реакция между йодом и крахмалом, который содержится в картофеле, и получается новое вещество сине-фиолетового цвета. Проведем то же испытание с яблоком.

Можно сделать первые выводы: йодное пятно на срезе картофеля заметно ярче, чем на яблоке – значит, в картофеле крахмала больше. (Приложение 3)

Проведем следующий опыт для получения ответа на вопрос: остаётся ли крахмал в картофеле после тепловой обработки? Картофель помыли, отварили. Надрезали варёный картофель, повторили опыт с йодом. Срезы всех клубней стали синего цвета.

Вывод: крахмал остаётся в картофеле и после термической обработки. (Приложение 4)

Проверяем, какие из овощей, фруктов и других пищевых продуктов содержат крахмал, а какие - нет.

Для этого нанесем капельку йодной настойки на ломтики моркови, капусты, лука репчатого, лимона, редьки, свеклы и понаблюдаем: есть ли изменение цвета йодного пятна или нет.

Такой же опыт проделаем с  продуктами ежедневного питания: колбасой,  майонезом, йогуртом, фруктовым соком, сгущенкой, печеньем.

Вывод: крахмал содержится во многих продуктах питания (колбасе, йогурте, майонезе и др.) (Приложение 5),  но есть и такие, в которых его нет: лук, огурец, многие сорта капусты, помидоры, морковь(Приложение 6).

Как сделать правильный выбор? Есть или не есть?

В нашем традиционном питании крахмал – важная часть в рационе питания. Значительная часть всей мировой сельскохозяйственной продукции, которая производится для нужд человека и животных, состоит из продуктов, содержащих крахмал. «Совсем отказываться от крахмалосодержащих продуктов не надо, точнее даже важно, чтобы они были в рационе. Но! Их должно быть не более 20 процентов от всей пищи – пятая часть, а не 80-90, как это принято сейчас», – таково мнение медицины.Мы составили список продуктов, которыми не следует увлекаться из смысла здоровьесбережения(Приложение 7)

Применение крахмала

Современные кондитеры используют крахмал, как загуститель, в мармеладе.

Клеящие свойства крахмала позволяют включать его в строительные смеси, при малярно-отделочных работах.

Особенно широко крахмал используются в текстильной промышленности для придания тканям плотности и для загустки печатных красок(Приложение 8)

Крахмал и его производные широко применяются в бумажной промышленности при изготовлении мелованной бумаги, картона и бумажной тары.

Крахмал идёт на производство спичек, красок.

Мы узнали, что великий Рембрандт добавлял в краски пшеничный крахмал, делавший краски более вязкими, густыми и прозрачными.

Крахмал используется в кожевенной, полиграфической, фармацевтической промышленности.

Картофельный крахмал служит основой для различных мазей, таблеток, порошков, присыпок, компрессов, используется в качестве обволакивающего, смягчающего и противовоспалительного средства.

Заключение

Главный источник энергии для человеческого организма — углеводы. В рационе человека на них приходится более 70%. Основной представитель углеводов в питании человека — крахмал.

Являясь главнейшим резервным углеводом растений, крахмал принадлежит к числу наиболее распространенных в растительном мире веществ. Образуется в зеленых частях растений под действием лучей солнца. В зернах пшеницы, ржи, кукурузы, риса содержится до 65—82% крахмала, в клубнях картофеля — до 25%.

С помощью наблюдений и опытов, мы пришли к следующим выводам:

• крахмал – сложный углевод, который при тепловой обработке (в выпечке, консервах и т.д.) плохо усваивается организмом;
• крахмал – важная часть в рационе питания;
• но его добавляют и в качестве наполнителя во многие продукты питания;
• не все производители указывают на этикетке, что в состав данного продукта входит крахмал;
• отказываться от крахмалосодержащих продуктов не стоит, но нужно учитывать, что наш дневной рацион питания не должен полностью состоять из углеводов.
• Нет ничего опасного в том, если мы будем употреблять крахмалистые плоды и злаки. Вредит здоровью крахмал, который в виде порошка добавляют в продукты питания, как наполнитель (загуститель)

Результатом исследовательской работы считаем и то, что:

• освоили технологию проведения опытов с крахмалом;
• изучили свойства крахмала;
• научились выделять крахмал из картофеля;
• в ходе экспериментов обнаружили продукты питания из повседневного рациона, в которых содержится крахмал, нашли продукты, в которых его нет;
• обсудили с одноклассниками проблему правильного питания и здорового образа жизни.

Это исследование еще раз  убедило меня в том, что для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!

Список использованной литературы

1. Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
2. Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.
3. Ольгин О. Забавная химия для детей.  М.: «Детская литература», 1997.
4. Плешаков А. Мир вокруг нас. Учебник для 4 класса нач. школы. – М.: «Просвещение», 2009.
5. Поглазова О., Шилин В. Окружающий мир. Учебник для 3 класса нач. школы. – Смоленск: «Ассоциация XXI век», 2009.
6. Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. - М.: Изд-во «АСТ», 1999.

Интернет-ресурсы:

1. http://www.pandia.ru/400449/
2. http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Raw_material/Starch_production_Technology.htm
3. http://malahov-plus.com/forum/topic_2113/28
4. http://artyx.ru/news/item/f00/s06/n0000690/index.shtml