Проектная работа "картофельные чипсы - вред или польза?"

Оглавление

Введение

Твоя пища должна быть твоим лекарством.

Гиппократ

Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье – это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Всем хорошо известно мудрое изречение Г.Гейне : "Человек есть то, что он ест". Стремление людей вести здоровый образ жизни предполагает правильное отношение к питанию. Многие определяют питание как потребление здоровой пищи. Но что считать «здоровой пищей»?  Проблема здорового питания довольно распространена в современном обществе, что определяет актуальность темы исследования, и эту проблему я попытаюсь раскрыть в своей работе.

Актуальность данного исследования заключается в том, что проблема загрязнения чипсов чужеродными веществами является одной из самых злободневных. Большинство учащихся лишены полноценного режима питания.  Однако, обучающиеся нашей школы продолжают бегать на большой перемене в магазин, покупают чипсы и перекусывают ими вместо полноценного обеда. По нормам СанПина предоставлен перечень продуктов, запрещённых для питания детей в детских учреждениях. Среди них оказались кока – кола и чипсы по следующим причинам: многие из них изготавливаются из порошков, они содержат ароматизаторы, красители искусственного происхождения, эмульгаторы, специи или пищевые добавки и, кроме того, они очень калорийные.

Таким образом, можно ли считать чипсы частью здорового рациона питания? Такой вопрос я поставил в качестве проблемы своего исследовательского проекта.

Мы провели соцопрос среди учащихся 5-11 классов, в опросе участвовало 35 обучающихся.

• Употребляете ли Вы чипсы?
• Употребляете ли Вы фаст–фуд?
• Употребляете ли Вы картофель–фри?
• Употребляете ли Вы поп–корн?

       Соцопрос показал: 57 % учеников нашей школы употребляют фаст-фуд, из них: 63% употребляют поп-корн, 40% картофель-фри; 94% школьников любимым пищевым продуктом назвали чипсы, поэтому дальнейший поиск информации был ориентирован на чипсы. Тема исследования очень актуальна в настоящее время, так как чипсы являются наиболее популярным продуктом питания у школьников.

Однако знают ли они, что чипсы загрязнены химическими искусственными веществами или пищевыми добавками? Догадываются ли родители, что чипсы могут привести к различным заболеваниям? Еще Гиппократ говорил: «Человек рождается здоровым, а многие болезни к нему приходят через рот с пищей».

Практическая значимость данной работы велика.  Основные положения данной исследовательской работы можно использовать на уроках химии, биологии, на классных часах, при беседах с учениками и родителями о здоровом образе жизни, составной частью которого является здоровое питание. Каждый человек с малых лет знаком с чипсами.  Однако из каких пищевых добавок он состоит и как влияет на организм человека эти добавки, мы не знаем. Так же нельзя забывать и о том, что множество людей, в том числе и дети, страдают заболеваниями пищеварительного тракта.  По данным медицинских исследований детей, все чаще обнаруживается хронический гастрит у обучающихся школ. Актуальность данного исследования заключается еще и в том, что множество людей, в том числе и дети, страдают заболеваниями пищеварительной системы. Можно предположить, что химические вещества в составе чипсов вызывают расстройства желудка. В чем причина?  Отсутствие полноценного, сбалансированного питания, частое употребление чипсов является причиной различных заболеваний. Встала необходимость ознакомиться с составом чипсов, изучить информацию о биологической роли веществ, находящихся в чипсах, определить калорийность данного продукта и наличие химических веществ, причиняющих вред здоровью человека.

Предмет исследования: качественный состав картофельных чипсов.

Объект исследования: картофельные чипсы.

Гипотеза исследования: если в составе чипсов входят вещества, которые негативно влияют на организм человека, то их регулярное употребление может привести к ухудшению состояния здоровья.

        Цель исследования:

1. Изучить химический состав чипсов и влияние её компонентов на здоровье человека;

2. Способствовать приобщению учащихся и их родителей к   здоровому образу жизни, к правильному питанию;

3. Расширять представление учащихся о химическом составе пищи, о полезных и вредных её компонентах;

4. Показать значение химических знаний для правильного выбора продуктов питания;

5. Выявить популярность различных пищевых продуктов среди учащихся МОАУ СОШ № 1 с. Возжаевки филиал № 2 на основе анкетирования.

Для выполнения цели мною были поставлены следующие задачи:

1. Ознакомиться с литературой по данной проблеме;

2. Изучить влияние ингредиентов, входящие в состав чипсов, на организм человека;

3. Провести анкетирование среди учащихся и выяснить отношение школьников к чипсам;

4. Провести химические опыты с чипсами, химический анализ чипсов на содержание веществ, на калорийность;

5. Изучить влияние чипсов на живой организм на примере живого объекта;

6. Сделать выводы по результатам анализа теоретического материала, анкетирования, экспериментов и ознакомить учащихся и родителей с результатами исследования;

7. Разработать рекомендации по употреблению пищевых продуктов на основе картофеля.

8. Предложить возможную альтернативу чипсам.

В процессе выполнения исследовательской работы были использованы следующие методы исследования:

 1. Теоретические (анализ фактов из литературных и Интернет-источников, обобщение материала);

 2. Эмпирические (сравнение, сопоставление, проведение соцопроса);

3. Экспериментальные (химический анализ состава чипсов, качественный состав).

1.Обзор литературных источников

1.1. Краткий исторический обзор

Откуда взялся такой заморский продукт, похожий на русскую жареную картошку? Под термином «чипсы» (от англ. «chips» - ломтик, кусочек) следует понимать плоские по форме продукты, полученные отрезанием от целого. Считается, что впервые чипсы были приготовлены 24 августа 1853 г. в США для американского мультимиллионера К. Вандербильта его изобретательным шеф- поваром Д. Крумом. Миллионер пожаловался, что картофель-фри, который был фирменным блюдом, был слишком толсто нарезан и непрожарен. Тогда Крум нарезал картошку   так тонко, как мог. После чего зажарил её в масле до хруста. К недоумению повара, новое блюдо настолько понравилось миллионеру, что он только его и употреблял. В 1926 году была изобретена упаковка, позволявшая разделить место продаж. Началась экспансия этого продукта в кинотеатры, на стадионы и в магазины.

2.1. Приготовление чипсов

        При изготовлении хрустящего картофеля очень важно учесть химический состав картофеля и отобрать нужный сорт. Большое значение здесь имеет правило, которое уже приводилось применительно к производству сушеного картофеля, - низкое содержание сахара. Содержание глюкозы не должно превышать 0,4%, в противном случае при обжаривании картофеля обязательно образуются темноокрашенные меланоидины, которые отрицательно скажутся на внешнем виде готового продукта.

Нужно помнить, что в конце периода хранения содержание глюкозы и других редуцирующих сахаров в картофеле, как правило, бывает выше 1%. Поэтому до обжаривания картофель подвергают так называемому кондиционированию. Оно заключается в том, что клубни выдерживают в течение 3-4 дней при 20-25°С. В этих условиях в клетках картофеля протекает процесс, аналогичный тому, который имел место при накоплении в клубнях крахмала: глюкоза полимеризуется и превращается в крахмал.

Приготовление хрустящего картофеля складывается из таких операций: очистка и мойка картофеля, резка на ломтики, обсушка ломтиков, обжаривание, охлаждение и расфасовка.

Главной операцией в этой технологии является обжаривание ломтиков. Для этой цели годится любое растительное масло, нагретое до 160-200°С.

Необходимо помнить, что в процессе обжаривания масло подвергается ряду нежелательных изменений. Оно гидролизуется и при этом образуются горькие жирные кислоты; оно окисляется (при этом образуются альдегиды и кетоны), полимеризуется и т.д. Следовательно, масло надо защищать от внешних воздействий и периодически его менять. Рекомендуется добавлять к маслу антиоксиданты, чтобы предупредить его окисление.

Готовый продукт - тонкие хрустящие ломтики золотисто-желтого цвета. Не допускаются салистый, прогорклый, щиплющий привкусы.

По химическому составу хрустящий картофель представляет собой довольно питательный продукт: в нем содержится 40-45% крахмала, около 35% жира, 2-3,5% белков, 1,8-2% хлористого натрия (поваренной соли). Калорийность этого продукта высокая - 450-500 ккал в 100 г.

Сегодня для приготовления картофельных чипсов используют специальные сорта картофеля с низким содержанием сахара и диаметром клубней 3-4 см. Отобранный картофель моют, чистят и нагревают до 800С (при этом в нём экстрагируются восстанавливающие сахара и разрушаются ферменты). Затем картофель нарезают ломтиками и после удаления выделившегося на их поверхности крахмала обжаривают в растительном масле.

        Сорт масла может быть различным и зависит от региональных предпочтений. В США, например, распространены чипсы, жаренные на соевом масле; в Европе применяется пальмовое масло, которое не придаёт запаха конечному продукту; в Беларуси используют подсолнечное масло. Растительные масла полезны тем, что триглицериды растительных масел содержат полезные для организма ненасыщенные основные жирные кислоты: олеиновая, линолевая, линоленовая. [23]

Основные жирные кислоты представлены в таблице 1(приложение 3)

Статистика

Существует статистика, что:

• каждый россиянин в среднем съедает 0,5 кг чипсов в год;
• европеец: 1–5 кг/год;
• американец: 10 кг/год.

2. Состав чипсов

2.1. Изучение состава чипсов на упаковках 

Используя лупу, мы выписали ингредиенты чипсов в таблицу 2 (приложение 3). Для исследования мы взяли чипсы следующих марок:

    1. «Pringles»

    2. «Lаys» рифленные

3. «Lаys» из печи

    4. «Multichips»   

    5. «Русская картошка»

2.2. Влияние ингредиентов, входящие в состав чипсов, на организм человека

Как видно из таблицы, кроме натуральных продуктов (картофеля и растительного масла), сахара, соли в состав чипсов входят различные синтетические вещества: углеводы, пищевые добавки, обозначенные большой буквой «Е» с соответствующим номером. Благодаря синтетическим пищевым добавкам, чипсы имеют разные вкусы и ароматы, «хрустят» и долго хранятся. Рассмотрим более подробно основные синтетические составляющие чипсов:

1. Лактоза.

Лактоза - молочный сахар, состоящий из молекул глюкозы и галактозы, очень сладкий. Лактоза относится к углеводам, которые увеличивают усвоение кальция в организме. Однако, есть люди, которые не переносят лактозу. У таких людей недостаток фермента лактазы, который расщепляет лактозу. В результате в кишечнике происходит брожение молочного сахара, а следствием этого может быть тошнота, вздутие, газы, диарея.[12]

2. Усилитель вкуса и аромата – глутамат натрия – Е 621.

Глутамат (глутаминат) натрия - натриевая соль глутаминовой кислоты.  Глутамат натрия получают в промышленности из тростникового и свекловичного сахара или из пшеничной клейковины. Он придает растительным блюдам привкус и аромат мяса, однако избыток этого вещества в пище приводит к размягчению костной ткани организма, образованию хрящевых участков, нарушает функцию щитовидной железы.  Употребление глутамата натрия в пределах рекомендуемых норм обычно безопасно. Но у некоторых людей возможны аллергические реакции, головокружение, тошнота. С одной стороны он делает чипсы вкусными, с другой стороны этот порошок может вызывать истончение сетчатки при его содержании в ежедневном рационе не менее 20%. Такое негативное влияние глутамата натрия было изучено японским ученым Хироси Огур в университете Хиросаки. В течение 6 месяцев он кормил крыс большим количеством  глутаматом натрия и в результате обнаружил, что грызуны ослепли. Причиной потери зрения стало истончение сетчатки глаз. Китайские ученые выяснили, что злоупотребление глутаматом натрия может привести к ожирению, избыточному весу, привыканию. Именно он заставляет есть чипсы снова и снова. [3] - [5]

3)  Усилитель вкуса и аромата - гуанилат натрия – E 627

Гуанилат натрия - натриевая соль гуаниловой кислоты, природной кислоты, которая является частью РНК, одного из носителей генетического кода в клетке. Таким образом, он входит в состав всех клеток во всех живых организмах. В производстве гуанилат натрия получают из дрожжевого экстракта или сардины. Гуанилат натрия может вызвать побочные проявления. Опасен для новорожденных малышей (в том числе в составе детского питания), поэтому полностью запрещен к использованию в детском питании. Не рекомендуется людям, страдающим астмой и подагрой. Астматики должны избегать гуаниловой кислоты и гуанилатов. Люди, страдающие от подагры должны избегать гуанилатов, так как последние метаболизируется в пурины. [6] [7]

4) Усилитель вкуса и аромата- инозинат натрия- E 631

Способен скрывать неприятный естественный вкус продуктов питания. Применяется вместе с глутаматом натрия. Эта смесь позволяет ощутить более мягкий вкус пищевого продукта. Инозинат натрия не рекомендован для употребления гипертоникам, т.к. он может вызвать резкие скачки артериального давления. Надо проявить осторожность людям аллергикам, людям страдающим астмой так как может спровоцировать обострение заболеваний.[10]

3. Мальтодекстрин (патока)

Мальтодекстрин (патока) – это углевод, который образуется при неполном кислотном или ферментативном расщеплении крахмала. Используется в пищевой промышленности очень широко: в производстве напитков, мороженого, в молочной промышленности, в кондитерских изделиях. Мальтодекстрин является усилителем вкуса, способствует сохранению и усилению свойств ароматических добавок.[16]

4)        Лимонная кислота - Е 330. 

3-гидрокси-3-карбоксипентадиовая кислота

Применяется в пищевой промышленности как вкусовая добавка, регулятор кислотности и консервант. Не рекомендуется людям с повышенной кислотностью желудка. Лимонная кислота в больших дозах может иметь канцерогенный эффект. Встречается индивидуальную непереносимость лимонной кислоты. При нагревании выше 175 °C разлагается на углекислый газ и воду. Антиоксидант. [13]

5. Ортофосфат кальция (смесь солей) – Е 341. Ca(H2PO4)2, СaHPO4,  Ca3(PO4)2

Пищевая добавка Е341 мало изучена. По некоторым данным фосфаты кальция обладают канцерогенным воздействием и повышают уровень содержания вредного холестерина в крови. Может вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта. Регулятор кислотности: Вещества, устанавливающие и поддерживающие в пищевом продукте определенное значение pH. Добавление кислот снижает pH продукта, добавка щелочей увеличивает его, а добавка буферных веществ поддерживает pH на определенном уровне.[18]

6) Ортофосфат натрия (смесь солей) – Е 339.  Na3PO4 , NaH2PO4, Na2PO4

При употреблении E339 в больших количествах наблюдаются расстройства желудочно-кишечного тракта, так как антиоксидант обладает слабительным эффектом. Поэтому не стоит увлекаться продуктами питания с содержанием фосфатов натрия. Существует мнение, что частое употребление в пищу продуктов, содержащих ортофосфат натрия Е 339, приводит к изменению метаболизма минеральных солей в организме человека. Помимо этого Е339 провоцирует вымывание кальция из костей и зубов, что также негативно отражается на общем состоянии здоровья человека. Угнетающе влияет на пищеварительную систему, становится причиной частых расстройств желудка, нарушений стула. [20] [24]

8)  Крахмал

Крахмал в организме подвергается гидролизу, конечным продуктом является глюкоза, избыток ее откладывается в печени в виде высокомолекулярного углевода – гликогена. Но малоподвижный образ жизни не требует большого количества энергии, нарушается баланс между поступлением в организм и расходом энергоемких веществ, а это приводит к ожирению.

Результаты изучения информации о влиянии пищевых добавок на организм человека мы представили в виде таблицы 3 (приложение 4).

3. Методика исследования

3.1. Анкетирование

Мы провели анкетирование. Для этого в МОАУ СОШ № 1 с. Возжаевки филиал № 2 опросили 35 учащихся разного возраста. Цель анкетирования заключалась в том, чтобы выяснить отношение школьников к интересующейся нашей проблеме. Можно ли читать чипсы частью здорового рациона питания?  Они выбрали чипсы. Далее мы разработали анкету для выяснения отношения школьников к чипсам и попросили ответить на поставленные вопросы в школе. Ниже привожу содержание анкеты.

 1. Покупая продукты, обращаете ли вы внимание на их состав?

        А) Да                Б) Нет

2. Знаете ли вы, как расшифровываются пищевые добавки, обозначаемые с помощью индекса Е?

        А) Да                Б) Нет

3. Знаете ли вы, как они влияют на ваше здоровье?

А) Да         Б) Нет

4. Как часто чипсы присутствуют в вашем рационе питания?

А) Ежедневно                 Б) 2-3 раза в неделю         В) 1-2 раза в месяц

5. Кто покупает вам чипсы?

А) Родители         Б) Старший брат                 В) Бабушка (дедушка)        Г) Сам

6. Как вы считаете, чипсы полезны или вредны для здоровья?

        А) Конечно полезны        Б) Конечно вредны        В) Никогда не задумывался об этом        Г) Скорее полезны, чем вредны        Д) Скорее вредны, чем полезны

7. Что вас привлекает при выборе чипсов?

А) Красивая упаковка        Б) Запах, вкус        В) Удобно есть        Г) Стоят дешево

8. Часто ли вас беспокоят боли в животе, тошнота, рвота, головные боли?

А) Часто         Б) Иногда         В) Никогда

9. Можно ли читать чипсы частью здорового рациона питания?

        А) Да         Б) Нет

3.2. Методика проведения химического анализа чипсов.

В химической лаборатории МОАУ СОШ № 1 с. Возжаевки филиал № 2 мы исследовали качественный состав различных видов чипсов. Исследования проводились по намеченному плану:

     1. Анализ литературы

     2. Подготовка вопросов для анкетирования

     3. Анкетирование

     4. Подбор реактивов и оборудования

     5. Экспериментальная работа

     6. Работа над выводами

Цель: исследовать качественный состав различных видов чипсов и показать влияние её ингредиентов на здоровье человека

Задача: провести качественные реакции, доказывающие наличие химических веществ в чипсах различных марок (марки представлены на стр.9)

Реактивы и оборудование:  5% раствор нитрата серебра, 5% спиртовой раствор йода, 7% раствор сульфата меди(II), 10% раствор щелочи, раствор гидрокарбоната натрия, раствор марганцовки, фосфат натрия (соль), фосфат кальция (соль), универсальная индикаторная бумага, дистиллированная вода, лабораторный штатив, штатив с пробирками, фильтровальная бумага, воронки, образцы чипсов, ступки, пестики, предметные стекла, конические колбы, пробирки, медная петля (проволока), мерный цилиндр, спиртовка, пинцет, спички.

1. Приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов

Раскрошить 1-3 чипсов (~1 г) и перенести крошки в плоскодонную колбу. Добавить 15-20 мл воды и нагреть пробирку в пламени спиртовки. Профильтровать образовавшуюся смесь. Фильтрат собрать и использовать для проведения испытаний 2-10.

2. Качественное определение катионов натрия

Реакция окрашивания пламени. Ионы натрия окрашивают пламя спиртовки в характерный желтый цвет. Чистую прокаленную медную проволоку с петлей на конце опустить в раствор соли натрия и внести в бесцветное пламя горелки; при наличии ионов натрия пламя окрашивается в желтый цвет. Реакция исключительно чувствительна. Сравнить образцы чипсов и сделать вывод.

3. Качественное определение хлорид-ионов

Налить в пробирку 1-2 мл водной вытяжки и добавить 3-4 капли 5% раствора нитрата серебра. Если в растворе присутствуют хлорид ионы, то выпадет белый творожистый осадок.

4-5. Качественное определение фосфат-ионов.

Если в чипсах есть пищевая добавка E341 и E339, то можно определить его качественный состав. Приготовить водную вытяжку чипсов, содержащих фосфат-ионы. Для этого необходимо накрошить примерно 20 г чипсов, поместить в стакан, налить холодную воду и перемешать стеклянной палочкой. Далее в полученный фильтрат добавить раствор карбоната натрия до выпадения осадка.

6. Качественное определение крахмала

Налить в пробирку 1-2 мл водного раствора чипсов. Данный раствор не следует пропускать через фильтр, так как крахмал в воде не растворяется.  Добавить 2-3 капли 5%-ого спиртового раствора йода. Сделать вывод.

7. Качественная реакция глюкозы со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

Если в образцах чипсов присутствует лактоза и глюкоза, то можно провести «красивую» реакцию. В пробирку налить 3 мл раствор водной вытяжки, 3 капли 10% раствора гидроксида натрия (NaOH), 4 капли 7% раствора сульфата меди(II) (CuSO4). Смесь осторожно нагреть до появления морковного цвета оксида меди(I) (Cu2О). Сделать выводы.

8. Качественное определение жиров

Положить чипсы на фильтровальную бумагу и согнуть ее пополам и раздавить испытуемый образец на сгибе бумаги. Удалить кусочки чипсов с фильтровальной бумаги и посмотреть бумагу на свет. Количество масла оценить по размеру пропускающего свет пятна. Сделать выводы.

 9. Определение качества растительного масла

На жирные пятна образцов исследуемых чипсов поместите несколько капель раствора перманганата калия. Сделать вывод.

4. Результаты исследования

4.1. Результаты анкетирования.

В процессе работы над исследовательским проектом в школе было проведено анкетирование учащихся 5-11 классов (стр. 14-15) . Всего было опрошено 35 человек.

Опрос показал, что 54% опрошенных не обращают внимания на состав продуктов, 71% не знают о том, как расшифровываются добавки. А также 31% школьников вообще не знают об их влиянии на организм. 57 % учащихся нашей школы употребляют чипсы еженедельно. Из 100% опрошенных учащихся - 11% считают, что чипсы полезны, 65% опрошенных соглашаются с утверждением, что чипсы вредны. Примерно 8 % никогда не задумывались об этом.

Чем младше возраст, тем больше процент чипсов, купленных родителями. Старшеклассники приобретают их сами. Учащиеся при выборе чипсов в основном ориентируются на запах, вкус (80% опрошенных).

        Также 63% обучающихся ответили, что их беспокоят проблемы заболеваний желудочно-кишечного тракта.

На вопрос «Можно ли считать чипсы частью здорового рациона питания?» 57 % респондентов ответили - нет.

Таким образом, анализ анкетирования показал, что проблема здорового рациона питания продолжает оставаться актуальной. Большинство школьников не обращают внимания на состав чипсов, а некоторые продолжают употреблять этот продукт, зная о наличии в нем вредных веществ. В результате у них появляются различные заболевания. Причиной этих заболеваний является отсутствие полноценного, сбалансированного питания, частое употребление чипсов, кока- колы и других продуктов. Отсюда намечаются следующие задачи: изучить состав продукта, влияние пищевых добавок на организм человека.

4.2. Результаты теоретического анализа состава чипсов

Изучив сведения с упаковки, мы выяснили, что в состав всех чипсов входит картофель или картофель-полуфабрикат, растительное масло, соль, регуляторы кислотности, усилители вкуса и аромата (Е621, 627, 631). Нужно знать, какую конкретную информацию несет в себе маркировка – индекс. Например, глутамат натрия (Е 621) может вызвать аллергию, запрещен в детском питании; лимонная кислота (Е 330) способна провоцировать образование опухолей. Лимонную кислоту получают из патоки, используя дрожжи. Поэтому иногда в составе чипсов может присутствовать сразу три компонента: патока, лимонная кислота и дрожжи.

В ходе изучения упаковок мы выяснили, что в состав всех чипсов входит усилитель вкуса глутамат натрия, гуанилат натрия.

Также в состав большинства чипсов входит регулятор кислотности лимонная кислота, молочная и яблочная кислоты. В чипсах «Lаys из печи» и «Русская картошка» присутствует ортофосфат кальция, который может стать причиной расстройства желудка.  Также в чипсы «Русская картошка» добавили "картофель специально приготовленный (полуфабрикат)". Данный полуфабрикат вызывает сомнение, скорее всего изготовлен не из свежей картошки, а из замороженной картошки. Или ещё хуже, из неполезного картофельного порошка. При жарке он в сотни раз лучше способен впитывать в себя канцерогенный акриламид.

Самые калорийные, содержащие наибольшее количество жира – это чипсы «Pringles» (527 ккал), на втором месте-чипсы «Русская картошка» и «Lаys рифленные» (520 ккал).  Чипсы «Lays из печи» содержат меньше жира (440 ккал). Также кроме «Lays рифленные» у всех в составе есть декстроза (глюкоза). Также чипсы «Pringles», «Lays из печи» и «Русская картошка» содержат мальтодекстрин (лактозу).

В состав всех чипсов входит растительное масло, потому что по рецептуре приготовления все чипсы жарят в растительном масле до золотистого цвета. Эти чипсы только на секунду должны попасть в масло. Если выдержали больше, то в чипсы могут попасть вредные продукты окисления. Масло для жарки, по стандартам большинства производителей, не должно придавать чипсам посторонний запах. Поэтому в большинстве случаев используется оливковое, соевое или пальмовое масло. Таким образом, натуральное в чипсах - это картофель, пшеничная или рисовая мука, крупа пшеничная, а все остальное - «химия», начиная с поваренной соли. Употребление большого количества соли может вызвать гипертонию. Кроме того, переизбыток соли в пище увеличивает риск развития рака желудка. А сколько поваренной соли в чипсах? На вкус чипсы не сладкие, а соленые. Не все производители указали содержание поваренной соли в составе чипсов. Для этого проведем химический анализ.

4.3. Результаты экспериментального анализа чипсов

ОПЫТ 1. Приготовление водной вытяжки для качественного определения растворимых компонентов (приложение 1, фото 1-3)

Взвесили по 1 г чипсов каждого вида. Измельчили их в ступке и перенесли крошки в плоскодонные колбы. Добавили 10-15 мл кипящей воды и размешали стеклянной палочкой. Приготовили бумажные фильтры и отфильтровали смеси. Фильтрат собрали и использовали для проведения опытов 2-10.  

ОПЫТ 2. Качественное и количественное определение катионов натрия (приложение 1, фото 4-7)

Чистую прокаленную медную проволоку с петлей на конце опустили в фильтрат, и внесли в бесцветное пламя горелки; пламя окрасилось в желтый цвет. Желтый цвет пламени свидетельствует о наличии ионов натрия Na+ во всех образцах чипсов. Ионы натрия в фильтрате образуются из растворимых солей в результате диссоциации следующих солей: глутамата натрия, гуанилата натрия, инозиата натрия, фосфата натрия, ацетата натрия и поваренной соли:

Растворимая соль, в воде диссоцируется с образованием глутамат-иона. Глутамат-ион придает приятный мясной вкус пище.

Na3PO4= 3Na++ PO43-

Фосфат натрия

CH3COONa= CH3COO- + Na+

Ацетат натрия

NaCl= Na+ + Cl-

Хлорид натрия

Структурная формула инозината натрия представлена на странице 11. Два водорода остатка фосфорной кислоты замещены на два иона натрия. Молекулярная формула инозината натрия - С10H11N4Na2O8P.

Структурная формула гуанилата натрия (рибонуклеотида натрия) представлена на странице 11 и содержит два иона натрия. Молекулярная формула гуанилата натрия - C10H12N5Na2O8P 

Употребление столь большого количества солей натрия отрицательно влияет на организм человека. Когда натрия становится слишком много, то жидкость из мышечной ткани уходит в кровь, объем кровотока увеличивается, сердцу приходится качать кровь интенсивнее. Отсюда повышается кровяное давление. Развивается гипертония.

ОПЫТ 3. Качественное определение хлорид – ионов (приложение 1, фото 8)

Налили в пробирку 1-2 мл водной вытяжки и добавили 3-4 капли раствора нитрата серебра. При добавлении к водной вытяжке раствора нитрата серебра выпал белый творожистый осадок AgCl. По этому признаку можно сделать заключение о присутствии в растворе хлорид – ионов Cl.

AgNO3 + NaCl =   AgCl ↓+ NaNO3

Ag+ + Cl־ = AgCl↓

Таким образом, наибольшее содержание поваренной соли отмечено нами в образцах №2 и 3 «Lаys», №5«Русская картошка». Во всех образцах наблюдалось образование белого мутного творожистого осадка. Следует отметить, что ион хлора, который входит в состав поваренной соли, может стать причиной заболеваний кожи.

ОПЫТ 4. Качественное определение ионов кальция и фосфат-ионов (приложение 1, фото 9-10)

Есть ли в чипсах «Lаys» и «Русская картошка» фосфат-ионы и ионы кальция? Вспомним, что его кладут в чипсы для сохранения формы, в качестве стабилизатора окраски (сохраняют окраску). Приготовили водную вытяжку чипсов. Для этого накрошили 20 г чипсов и поместили их в отдельный стакан, налили холодную воду и перемешали. Пропустили через фильтр. Фильтрат налили на предметное стекло и нагрели над пламенем спиртовки. Наблюдали появление кристаллов солей темно-белого цвета на предметном стекле. Далее 3 мл фильтрата налили в пробирку и прилили раствор карбоната натрия. Выпал белый осадок карбоната кальция:

Ca(H2PO4)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaH2PO4

Ca2+ + CO32- = CaCO3↓

Для определения фосфат и дигидрофосфат-ионов в вытяжке провели качественную реакцию с нитратом серебра. Образовался желтоватый осадок фосфата и дигидрофосфата серебра:

NaH2PO4  + AgNO3 = NaNO3 + AgH2PO4↓

Ag+ + H2PO4- =  AgH2PO4↓

Ca(H2PO4)2 + 2AgNO3 = Ca(NO3)2 + 2AgH2PO4↓

2Ag+  + 2H2PO4- =  2AgH2PO4↓

AgNO3 + Na3PO4 = Na3PO4 + Ag3PO4↓

3Ag+  + PO43- =  Ag3PO4↓

Другие образцы чипсов не дали желтый осадок.

Вспомним, что фосфаты натрия в организме провоцируют вымывание кальция из костей и зубов и в результате у детей нарушится нормальный рост костей, развивается остеопороз.

ОПЫТ 5. Определение pH водной вытяжки универсальным индикатором (приложение 1, фото 11)

Кислотность водного раствора определяется присутствием в нем положительных водородных ионов Н+ и характеризуется концентрацией этих ионов в одном литре раствора. Количественной характеристикой кислотности служит величина pH. Для нашего эксперимента необходимо использовать кислотно-основной индикатор, так как отсутствие красителей позволяют визуально определить изменение окраски индикатора. При помощи универсального индикатора мы определили кислотность. Результаты исследования водных вытяжек с универсальной индикаторной бумагой показали, что только 5-ый образец чипсов имел кислотную среду-pH 5, а остальные – слабокислотную – pH 6. (фото 11). Также мы обратили внимание на следующий факт. При производстве пищевой добавки ортофосфата кальция могут оставаться следы ортофосфорной кислоты, так как его получают путем взаимодействия гашенной или негашеной извести с ортофосфорной кислотой. Также pH раствора изменяется вследствие гидролиза солей. В результате в растворе может создаваться кислотная или щелочная среда. Повышение кислотности в организме может привести к развитию рака пищеварительной системы. Уменьшается толщина слизистой оболочки желудка, кишечника.

ОПЫТ 6. Качественное определение крахмала (приложение 1, фото 12-13) 

Капнули спиртовым раствором йода в пробирку с водной вытяжкой. Из-за содержания в чипсах крахмала при добавлении 5%-ого спиртового раствора йода появляется тёмно-синее окрашивание. Этими свойствами пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. Моментально интенсивная синяя окраска №5«Русская картошка», №2 «Lays рифленные» и №4 «Multichips». Остальные образцы дали сине-бурую окраску. Также выявили, что в пробирках 1 и 3 содержание крахмала незначительно. (фото 13)

 ОПЫТ 7. Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II) (приложение 1, фото 14)

Прилили к фильтрату несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи в избытке. Осадка гидроксида меди не образуется, она растворяется. Образуется раствор синего цвета.  В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт. Нагреем раствор. Цвет раствора начинает изменяться. Сначала образуется желтоватый осадок Cu2O, который с течением времени образует более крупные кристаллы Cu2O красного или морковного цвета. Глюкоза при этом окисляется до глюконовой кислоты по уравнению химической реакции:

СН2ОН – (СНОН)4 – СОН + 2Сu(ОН)2  СН2ОН – (СНОН)4 – СООН + Сu2О↓+ 2Н2О

или   С6Н12О6 + 2Сu(ОН)2   С6Н12О7  + Сu2О↓+2 Н2О (глюконовая кислота).

Таким образом, полученный результат соответствует данным, указанным на упаковках под номером 2 и 5.

ОПЫТ 8. Качественное определение жиров (приложение 1, фото 15-20)

Кладем большой ломтик чипсов на фильтровальную бумагу и 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.

Таким образом, по содержанию жира чипсы можно расположить в следующем порядке: №3 «Lays из печи», №1 «Pringles», №2 «Lаys рифленные», №4 «Multichips», №5 «Русская картошка». Чипсы брали примерно равного размера и надавливали примерно одинаковое время. Можно делать вывод, что чипсы на 1/3 состоят из жиров.

ОПЫТ 9. Определение качества растительного масла (приложение 1, фото 21)

На жирные пятна образцов исследуемых чипсов мы поместили несколько капель раствора перманганата калия.  Обесцвечивание раствора перманганата калия говорит о присутствии в чипсах высших непредельных карбоновых кислот (приложение 2, таблица 1), являющихся показателем качества растительного масла. Чем лучше обесцвечивание раствора, тем выше качество масла. Наши исследуемые образцы обесцветились хорошо. Можно сделать вывод, что в состав чипсов входит жиры растительного происхождения. Жиры животные, увеличивают риск возникновения заболеваний сердца и сосудов (атеросклероз), а также ведут к ожирению. Особенно вредно есть пищу, приготовленную во фритюре, так как масло там многократно нагревается до высокой температуры, а значит, в нем накапливаются канцерогены. Самый опасный канцероген-это акриламид. Он тоже может обесцвечивать раствор бромной воды и раствор марганцовки по уравнению химической реакции:

 3CH2=CH–CО–NH2+2KMnO4+4H2O→3CH2–CH–CО–NH2 +2MnO2+2KOH

Таким образом, мы не можем сделать окончательный вывод о качестве растительного масла, так как образующиеся после обжаривания картошки акролеин и акриламид, тоже могут обесцвечивать раствор бромной воды и перманганата калия. Акролеин образуется при нагревании из продуктов гидролиза жира-глицерина и в меньших дозах вызывает удушье и слезотечение:

     Глицерин        Акролеин (пропеналь)

Выводы и рекомендации.

 Чипсы являются одним из самых актуальных видов продукции, но как показали результаты исследований, чипсы не могут заменить полноценное питание т.е. чипсы не могут быть продуктом здорового рациона питания, его надо употреблять крайне редко. Ежедневное употребление чипсов в больших количествах может нанести непоправимый вред здоровью человека.   Очевидно, здесь пользу искать бесполезно. После мощной переработки картофель теряет все свои положительные свойства и приобретает исключительно вредные.

В ходе работы мы провели анализ чипсов, сравнила состав различных видов чипсов, выяснили действие пищевых добавок на организм человека.

Все чипсы независимо от производителя - мина замедленного действия для желудка. Вы никогда не замечали, что вам хочется кушать чипсы все чаще и чаще? Причина – глутамат натрия (пищевая добавка Е 621) , вызывает «химическую зависимость». Мозг запоминает яркий и приятный вкус, а потом постоянно его требует. В промышленных условиях его получают из пшеничной клейковины и используют для улучшения вкусовых качеств пищевых продуктов с высоким содержанием белка. Глутамат натрия представляет опасность для астматиков.

Употребление в пищу высококалорийных картофельных чипсов («жирная» пища) может приводить к ожирению, к развитию заболеваний желчного пузыря. В 100 г чипсов содержится 30 г жиров, причем не «хороших», а канцерогенных. В порции хрустящих картофельных чипсов содержание акриламида превышает допустимый предел в 500 раз. Кроме того, все чипсы очень соленые, а избыток хлорида натрия мешает нормальному росту костей, нарушает обмен веществ и вызывает проблемы с сердцем. Среди исследуемых образцов самыми калорийными оказались чипсы марки «Pringles».

Проведенное в рамках данного исследовательского проекта социологическое исследование среди учащихся школы показало, что большинство учащихся употребляют чипсы. Учащиеся не знают, что чипсы могут нанести какой-либо вред здоровью и даже не задумывались о вреде чипсов.

Реклама чипсов - очень яркая и красочная, поэтому нет ничего удивительного в том, что она привлекает наше внимание. Сложнее всего убедить себя, что чипсы - это вредно. Проведенный эксперимент с грызунами был убедительным, наглядным. Мы лично убедились о вреде исследуемого продукта. Таким образом, гипотеза, выдвинутая нами в начале исследования, подтвердилась. Теперь, наверное, есть смысл предложить полезную альтернативу - семечки или орехи.

Таким образом, в результате проведенной работы можно сделать следующие выводы:

1. Провели литературный анализ по данной проблеме;

2. Изучили ингредиенты, входящие в состав чипсов, сравнили их, изучили влияние пищевых добавок на организм человека;

3. Провели анкетирование среди учащихся и выяснили отношение школьников к чипсам;

4. Провели химические опыты с чипсами, химический анализ чипсов, сравнили чипсы между собой на содержание веществ, на калорийность;

5. Сделали выводы по результатам анализа теоретического материала, анкетирования, экспериментов.

6. Разработали рекомендации по употреблению пищевых продуктов на основе картофеля.

Рекомендации:

В заключение всей работы необходимо добавить, что в наше время, в период постоянного нервного напряжения, переутомления, а кроме того, с экологическими проблемами, следует обратить внимание на свое питание. Поэтому рекомендую:

• Не употреблять продукты, имеющие яркий цвет. Они переполнены искусственными красителями;
• При покупке обратить внимание на состав. Если в продукте много пищевых добавок лучше воздерживаться от них;
•  На упаковке лучше представить не состав пищевого продукта, а список болезней;
• Не употреблять снеки, насквозь пропитанные маслом.  Такие чипсы сделаны из картофельного порошка, муки;
• Проверять чипсы на листке бумаги. Безопасные чипсы не должны оставлять жирных следов на белом листе бумаги;
• Обратить внимание при покупке на цвет. Все ломтики в пачке должны быть одинаково золотистыми, без темных пятен и черных краев. Темные пятна свидетельствует о длительной термической обработке картофеля в масле;
• Заменить чипсы   полезными продуктами: орехами, семечками, финиками;
• Приготовить в домашних условиях свою «золотую» картошку.  Для этого нарезанные кубики картошки  опустить в растопленный животный жир. Обвалять его в кукурузных хлопьях.  Добавить соль и перец по вкусу и поставить в духовку на 20 минут.

Заключение

Я всерьёз заинтересовался влиянием чипсов на человеческий организм, когда заметил, как мои сверстники съедали по несколько упаковок чипсов в день. В результате у многих из них появились расстройства желудочно-кишечного тракта. Тогда я задумался, какой вред несут в себе чипсы?.

Все поставленные во введении задачи мы выполнили. Изучая историю создания чипсов, стало понятно, откуда они появились, и как проходило становление чипсов «Лейс» - популярнейшего продукта потребления. Провели литературный анализ по публикациям в сети Интернет. Были изучены все компоненты, входящие в состав этого продукта. Основные компоненты мы смогла определить при помощи опытов. Глутамат натрия определили по вкусу. Нелегко было осуществлять химический анализ углеводов. Для этого необходимо использовать половину пачки чипсов. Выпаривая фильтрат, добились нужной концентрации глюкозы в растворе. Однако результаты утешительными назвать нельзя – одним из ингредиентов является акриламид. Это вещество характеризуют весьма по-разному – сами производители говорят, что он безвреден, а ученые доказывают, что он может вызывать рак, и даже потерю сознания. Также отмечается, что потребление чипсов приводит к резкому увеличение массы тела, повышенному давлению, что особенно опасно для подростков. А лимонная кислота, которая входит в состав чипсов, может повредить эмаль зубов. Если каждый день употреблять чипсы то это может привести к изжоге.

Проводя исследование, мы узнали, что чипсы очень популярны  не только среди школьников, его потребляют в огромном количестве во всех уголках земного шара. Главная задача исследования –  выяснить, наносят ли вред человеку чипсы? А поняв это, сделать для себя правильный выбор: «Есть чипсы или не есть!». Каждый из нас решает для себя сам, что для него важнее – собственное здоровье или желание быть как все, доверяя красивой, притягательной рекламе.

В результате исследования я смогу смело говорить, что данный продукт питания отрицательно влияет на здоровье организма:

•         вызывает расстройство желудка и, при постоянном употреблении, могут привести к нарушению работы печени, поджелудочной железы;

•        особенно поразил меня состав чипсов, очень много пищевых добавок E;

•        при длительном употреблении чипсов может проявиться аллергия на ее компоненты, ухудшится зрение, повыситься давление.

Список использованных источников:

1. Андреева М. П. Проектные уроки как форма интеграции знаний // Химия в школе. — 2002. — № 7. — С. 51-56.
2. Большой Кулинарный Словарь. © 2007-2010 Еда без вреда
3. Горбаткова Б. Х., Таутиева М. А.Качественный анализ ионов аналитических групп по кислотно-основному методу: Методические указания к лабораторным работам по аналитической химии. – Владикавказ: Терек, 2011. – 73 с.
4.  Железнякова Ю. В., Назаренко В. М. Учебно-исследовательские экологические проекты в обучении химии // Химия в школе. — 1999. — № 3. — С. 47-50.
5. Р. Н. Насиров, Г.К. Баймукашева.  Эксперимент межпредметного характера на занятиях кружка.// Химия в школе-2008.-№4.-С. 64-70.
6. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф. Г. Р83 Химия: Органическая химия: Учебник для 10 кл. средней школы – М.: Просвещение, 2011.- 160с., с.133

Интернет ресурсы:

1. Акриламид  http://v-mishakov.ru/akrilamid.html

2. Ацетат натрия:http://dobavkam.net/additives/e262

3. Влияние глутамата натрия  http://polit.ru/article/2012/01/25/belkov_about_e/

4. Глутамат натрия  http://dobavkam.net/additives/e621

5. Глутамат натрия  http://falsifikat.net/iskusstvennye-pishhevye-dobavki/glutamat-natriya-legalnyj.html

6. Гуалинат натрия http://x-prod.ru/dobavki/272-disodium-guanylate.html

7. Гуанилат натрия болезни  http://findfood.ru/component/pishhevoj-usilitel-vkusa-E627-guanilat-natrija-dvuzameshhennyj

8. Диоксид кремния  http://dobavkam.net/additives/e551

9. Еда без вреда  http://www.edabezvreda.ru/topic-25.html

10.Инозинат натрия двухзамещенный  http://dobavki.slovarik.org/usiliteli_vkusa_aromata/E631-631-id448

11. Качественная реакция на глюкозу

 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ac425a5f-377f-5f58-14f1-2aff690e960c/index.htm

12. Лактоза  http://www.tiensmed.ru/news/lactoza-ex6.html

13. Лимонная кислота  http://dobavkam.net/additives/e330

14. Моно и триглицериды жирных кислот: http://dobavkam.net/additives/e471

15. Молочная кислота  http://dobavkam.net/additives/e270

16. Мальтодекстрин  http://vredna.ru/maltodekstrin-vozmozhnyy-vred

17. Реакция на лактозу http //www.ngpedia.ru/id161455p2.html

18. Стабилизатор – гуммиарабик  http://dobavkam.net/additives/e414

19. Фосфаты кальция   http://dobavkam.net/additives/e341

20. Фосфат натрия  http://prodobavki.com/dobavki/E339.html?page=all

21. Эксперимент с  грызунами  https://www.youtube.com/watch?v=H5nEFKM5NoI;

http://planeta.moy.su/blog/ehksperiment_pitajas_20_dnej_sukharikami_i_chipsami_krysy_oblyseli_oslepli_i_sdokhli/2012-11-22-35868

22. http://supercook.ru/zz304-potat06.html

23. http://www.ovoshifrukti.ru/lib/spravochnik/181387

24. http://deus1.com/dobavki_pischevye-fosfaty.html#ФОСФАТЫ КАЛЬЦИЯ

Е341

Приложение 1

Фото 1-2. Этапы получения водной вытяжки чипсов   

Фото 3. Фильтрование и получение фильтрата

Фото 4-5.  Открываем ионы натрия

Фото 6-7. Налет соли на предметном стекле

Фото 8.  Открываем хлорид-ионы

Фото 9. Открываем ионы кальция Ca2+   

Фото 10. Открываем  дигидрофосфат-ион H2 PO4-     

Фото 11. pH водной вытяжки чипсов

Фото 12-13. Качественное определение крахмала

Фото 14. Глюкоза с гидроксидом меди (II)

Фото 15. Определение жирности

16.  Принглс   17.  Лэйс рифленные   18. Лэйс из печи                

19. Мультичипсы   20. Русская картошка

Фото 21. Определение качества растительного масла раствором KMnO4

Приложение 2

Таблица1. Основные жирные кислоты, входящие в состав триглицеридов растительных масел (масс. доля, %)

Приложение 3

Таблица 2. «Ингредиенты, входящие в состав чипсов»

Приложение 4

Таблица 3. Пищевые добавки, входящие в состав исследуемых чипсов. Опасность.