Исследовательская работа «Влияние энергетических безалкогольных напитков на ткани растительного и животного происхождения, на неорганические вещества, а также их актуальность среди школьников»
проект по химии (9 класс) на тему

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №450

 Курортного района Санкт-Петербурга

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ

Портфолио проекта

 «Влияние энергетических безалкогольных напитков на ткани растительного и  животного происхождения, на неорганические вещества, а также их актуальность среди школьников»

Зеленогорск

2018

Паспорт проекта

Название: Влияние энергетических безалкогольных напитков на ткани животного происхождения и неорганические вещества, а также их актуальность среди школьников

Руководитель: Шахова Екатерина Андреевна

Состав проектной группы: Снятков Илия, 9а

Тип проекта: исследовательский

Проблема: активно проводимая в современных условиях реклама энерготоников влияет на чрезмерное употребление современной молодёжью энергетических напитков, которые могут негативно влиять на организм подростков

Цель: изучить влияние безалкогольных энергетических напитков на физиологические процессы организма подростка, их актуальность в среде школьников.

Задачи:

• Изучить различные источники информации о происхождении   энергетических напитков.
• Провести анкетирование с целью изучения отношения подростков к энергетическим напиткам.
• Исследовать влияние ингредиентов энергетических напитков на ткани растительного и животного происхождения (сырой куриный белок, картофель и печень, скорлупа), а также взаимодействие с адсорбентом.
• Изучить состав безалкогольных энергетических напитков.

Гипотеза : Если подростки будут владеть научно обоснованной информацией о влиянии энергетических напитков на биологические ткани и как следствие на организм человека, то возникнет осмысленное отношение к процессу употребления энергетиков; энергетические напитки отрицательно влияют на организм.

Необходимое оборудование для работы над проектом:

• Компьютер;
• Проектор;
• Принтер;
• Колонки;
• Химическая посуда и энергетики для проведения экспериментальной части проекта.

Объект исследования: энергетические безалкогольные напитки.

Предмет исследования:  влияние энергетических безалкогольные напитков на ткани растительного и животного происхождения.

Методы исследования:

• теоретический анализ,

• анкетирование,
• эксперимент,
• количественная обработка результатов,
• метод обобщения.

Этапы работы над проектом:

1. Составление карты проекта
2. Изучение различных источников информации о происхождении и составе энергетических напитков
3. Статистическое исследование с целью изучения отношения подростков к энергетическим напиткам.

• Разработка анкеты
• Проведение опроса среди учащихся
• Выполнение статистических учащихся
• Анализ результатов  

4. Проведение экспериментальной части проекта

• Воздействие на картофель
• Воздействие на куриную печень
• Воздействие на содержимое куриного яйца
• Воздействие на адсорбент (активированный уголь)
• Воздействие на яичную скорлупу
• Воздействие на вареный яичный белок

5. Написание документации проекта
6. Создание презентации и написание речи для публичной презентации проекта
7. Презентация проекта: публичное выступление и защита
8. Подведение итогов работы над проектом

Происхождение и состав энергетических напитков

Природные психостимуляторы были известны людям всего мира с глубокой древности.

Самым распространенным из них был кофеин. Его источником в Индии и странах Ближнего Востока был кофе; в Китае, Индии и Юго–Восточной Азии – чай; в Америке – растение йерба мате и орехи кола и т. д. Кроме того, история знает примеры использования более сильных стимуляторов, таких как куст кока в Южной Америке, эфедра и ката – в Азии. Жители Монголии и Сибири использовали женьшень, элеутерококк, аралию и другие стимулирующие растения.

Первые энергетические напитки - энергетики - поступили в продажу в Японии в начале 1960 годов; они продавались в бутылках из темного стекла, похожих на те, в которых продают лекарства, или в алюминиевых банках, стилизованных под такие бутылки.

В 1982 году австриец Дитрих Матешиц, будучи в Гонконге, попробовал местный тонизирующий напиток и привез эту идею в западные страны. В 1984 году он основал первое предприятие по промышленному производству энергетического напитка – популярного и поныне "RedBull". Продукт оказался столь успешным, что вскоре на рынке появились десятки напитков с подобными свойствами. Гиганты "питьевой" промышленности "Кока–кола" и "Пепси–кола" тоже не остались в стороне, выпустив соответственно "Burn" и "AdrenalineRush".

В Норвегии, Дании и Франции энергетические напитки считаются биологически активными добавками и разрешены к продаже только в аптеках. В России тоже существуют ограничения, связанные с ними: напиток не может содержать более двух тонизирующих компонентов, на банке должны указываться ограничения по использованию, а реализация их в школах запрещена, о чем говорится в Постановлении Главного государственного санитарного врача РФ "Об усилении надзора за напитками, содержащими тонизирующие компоненты", от 19.01. 05г.

В последнее время шум вокруг "энергетиков" усилился в связи с судебными разбирательствами по поводу нескольких смертей, предположительно связанных с их употреблением. В Швеции три человека умерли на дискотеке после выпитой смеси энергетического напитка с крепким алкоголем, а 18–летний ирландский баскетболист Росс Куни после трех банок напитка умер прямо на площадке.

Также^[a] стоит отметить, что в 2017 году Комитет по законодательству законодательного собрания Санкт-Петербурга поддержал законопроект, предполагающий запрет на продажу безалкогольных тонизирующих напитков несовершеннолетним.

Состав энергетических напитков

Что же содержится в энергетических напитках? Производится их в мире сегодня десятки наименований, но состав, в принципе, один и тот же. Рассмотрим состав некоторых напитков.

Adrenaline Rush 
• Вода 
• Сахар 
• Диоксид углерода 
• Регулятор кислотности ( лимонная кислота, цитрат натрия, фосфат калия) 
• Таурин 
• D-рибоза- это простой сахар, который синтезируется в организме из глюкозы и находится в ДНК и РНК всех живых организмов. 
• L-карнитин 
• Кофеин 
• Витамин С 
• Инозит 
• Экстракт гуараны (гуаранин)- по химическому составу идентичен кофеину, полученному из других источников, например, кофе, чая или мате. Гуаранин, теин и матеин — это всё синонимы кофеина, так как эти вещества не содержат ничего, кроме кофеина 
• Экстракт женьшеня 
• Витамин В6 
• Витамин В12 
• Мальтодекстрин- быстрый углевод, который состоит из молекул глюкозы, мальтозы (2 молекулы глюкозы) , мальтотриозы (3 молекулы глюкозы) и декстрина (несколько молекул глюкозы).Данный углевод вызывает резкий подъем глюкозы в крови, сопоставимый с приемом обычного сахара, и не уступает ему во вредности и способности откладываться в жир. 
• Краситель бета-каротин

Red Bull 
Производитель- Red Dull Gmbh 
Состав: 
• Вода 
• Кофеин 
• Витамины группы В 
• Сахароза 
• Глюкоза 
• Красители 
• Таурин — сульфокислота, образующаяся в организме из аминокислоты цистеина. При системном воздействии таурин обладает гепатопротекторным действием, кардиотоническими и гипотензивными свойствами, способствует регенерации мозга при закрытых травмах головы. В центральной нервной системе выполняет функцию тормозящего нейромедиатора. 
• Аргинин — частично-заменимая аминокислота. Аргинин присутствует в рецептуре гепатопротекторов, иммуномодуляторов, кардиологических препаратов, лекарственных препаратов для больных ВИЧ/СПИД, а также в рецептурах средств для парентерального питания в послеоперационный период. А также аргинин стимулирует выброс гормона роста, который, в свою очередь, влияет на омоложение всего организма, уменьшает количество подкожного жира, увеличивает анаболизм. 
• Ацесульфам — подсластитель сульфамидного ряда. Используется для подслащения газированных напитков, при изготовлении выпечки, желатиновых десертов и жевательной резинки, также используется в качестве подсластителя некоторых лекарственных форм (сиропы). Одобрен к использованию в газированных напитках в 1998 году американским Управлением по контролю за продуктами и лекарствами. 
• Аспартам — подсластитель, заменитель сахара, пищевая добавка E951. Был впервые синтезирован в 1965 году. Аспартам выпускается под различными торговыми марками как отдельно, так и в составе смесей сахарозаменителей. Аспартам является вторым по популярности подсластителем и входит в состав огромного количества продуктов и напитков, в том числе: безалкогольных напитков, горячего шоколада, жевательных резинок, конфет, йогуртов, заменителей сахара, витаминов, таблеток против кашля и многого другого. 
• Цитра́т на́трия — натриевая соль лимонной кислотыю. Цитрат натрия входит как вкусовая добавка в состав множества газированных напитков со вкусом лимона или лайма, а также в состав энергетических напитков, Цитрат натрия используется для уменьшения дискомфорта при инфекциях мочеполовой системы, таких как цистит, он уменьшает кислотность при периферических почечных ацидозах, и также применяется как регулятор осмоса, может использоваться в стеклоочистительных жидкостях. 
• Инозитол — шестиатомный спирт циклогексана. Сырье для получения капролактама, адипиновой кислоты и циклогексанона; растворитель эфирных масел, восков, лаков, красок, экстрагент в фармацевтической промышленности. 

STRIKE SKY 
СОСТАВ: 
• Таурин 
• Кофеин 
• Витамин C 
• Витамин PP (ниацин, никоти́новая кислота́ витамин PP, витамин B3)— витамин, участвующий во многих окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов в живых клетках, лекарственное средство. 
• Пантотеновая кислота, пантотенат (лекарственная форма — пантотенат кальция) — витамин B5. Пантотеновая кислота по химической природе является дипептидом и состоит из остатков аминокислоты β-аланина и пантоевой кислоты. 
• Витамин В6 
• Фо́лиевая кислота́ (витамин B9; лат. acidum folicum от лат. folium — лист) — водорастворимый витамин, необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем. Наряду с фолиевой кислотой к витаминам относятся и её производные, в том числе ди-, три-, полиглутаматы и другие. Все такие производные вместе с фолиевой кислотой объединяются под названием фолаты. 


Black Monster Assault 
Состав: 
• Вода 
• Глюкозный сироп 
• Кофеин 
• Витамины(B3, B6, B2, B12,) 
• Таурин 
• Сахар 
• Инозитол 
• Соль 
• Женьень 
• Карнитин 
• Регуляторы кислотности(кислота лимонная, ортофосфорная кислота, цитрат натрия) 
• Сахарный колер, или добавка Е150 – это пищевой краситель, который растворяется в воде. В обиходе он известен как жженый сахар и применяется при изготовлении кондитерских изделий. Имеет вкус карамели, слегка горьковатый, и запах жженого сахара. Цвет колера может быть от светло-желтого до коричневого. 
• Сорбат калия — калиевая соль сорбиновой кислоты, получаемая методом нейтрализации сорбиновой кислоты гидроксидом калия. Широко применяется в качестве консерванта (Е202) в пищевых продуктах. В отличие от сорбиновой кислоты, хорошо растворяется в воде. 
• Бензоат натрия — натриевая соль бензойной кислоты. Белый порошок без запаха или с незначительным запахом бензальдегида. Разрешён в России и странах Европы. В европейских странах обсуждают негативное влияние комбинации бензоата натрия и искусственных красителей наповедение и интеллект детей. 
• Гуммиара́бик (лат. gummi — камедь и arabicus — аравийский) — твёрдая прозрачная смола, выделяемая различными видами акаций. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E414. Гуммиарабик в желудке и тонком кишечнике нерастворим и не всасывается. Микрофлора толстого кишечника расщепляет его медленно; в пищеварительном процессе, протекающем с образованием короткоцепочечных жирных кислот, выделяется около 3,5 ккал[прояснить], то есть до 80 % энергии крахмала. 
• Сукралоза (трихлоргалактосахароза) — это сравнительно новый высококачественный интенсивный термостабильный подсластитель, разработанный английской фирмой «Tate & Lyle» в 1976 году, который может применяться в большом диапазоне производства продуктов — от напитков до изделий хлебопекарной промышленности. Сукралоза получается из обычного сахара и имеет вкусовые характеристики подобные сахару. 
• Глюкуронолактон (далее именуемый DGL) является естественным метаболитом глюкозы и регулирует образование гликогена. Его предшественник D-глюкуроновая кислота (далее именуемая DGA) остается в состоянии равновесия с глюкуронолактоном. 
• Экстракт гуараны- вещество, которое используется в спортивном питании. Также в современном мире растение используется в качестве пищевой добавки и добавки для снижения веса.

                  Анкетирование учащихся, с целью определения актуальности безалкогольных энергетических напитков, а также отношения учащихся к ним.

Актуальность энергетиков. 
Мы провели социальный опрос, и вот его текст.

1. Вы пробовали энергетики?
2. Для чего вы это делали?
3. Если да, то как вы себя чувствовали?
4. Во сколько лет вы пробовали впервые?
5. Вы употреблять их по сей день ?
6.  Как часто вы это делаете?

Было опрошено 150 школьников анонимно, из них энергетические напитки пробовали 105 человек. Из них 91 человек попробовал из интереса. Большая часть школьников пробовали энергетики в возрасте от 13 до 15 лет. 101 человек чувствовали себя нормально или хорошо, и всего 4- плохо. Большая часть детей продолжает употреблять данные напитки, не чаще раза в неделю. Результат вы видите сейчас на диаграммах: 

Также стоит отметить, что в этом году Комитет по законодательству законодательного собрания Санкт-Петербурга поддержал законопроект, предполагающий запрет на продажу безалкогольных тонизирующих напитков несовершеннолетним. В случае его принятия нелегальной станет любая торговля энергетиками в школах, детсадах, театрах, медучреждениях и спортивных сооружениях. Штрафы за нарушение запрета для обычных продавцов составят от 3 до 5 тыс. рублей, для должностных лиц – от 10 до 20 тыс., а для юридических – от 30 до 50 тысяч. Главный врач медицинской клиники Мурат Муталимов в беседе с корреспондентом телеканала «78» назвал новые ограничения «странными». Он считает умеренное употребление энергетиков безвредным для здоровья: в них нет алкоголя и психотропных веществ, и они не вызывают привыкания. Медик отметил, что по данному вопросу лучше проводить профилактическую работу и объяснять людям, как часто можно пить такие жидкости.

                         Экспериментальная часть проекта

 Проводим  реакции  энергетиков  со следующими веществами: картофель (сырой), яйцо (сырое), яйцо (денатурированное, варёное), сырое мясо, уголь активированный. Кроме энергетиков в качестве эталона мы взяли воду. Результаты эксперимента

Анализируя данные таблицы мы видим, что ингредиенты рассмотренных энергетических напитков оказывают различное влияние на ткани растительного и животного происхождения. Более неблагоприятная картина складывается при воздействии " red bull edition " на ткани; на основе чего можно сделать вывод, что ткани пищеварительного тракта в первую очередь, и других систем органов, будут подвержены их негативному воздействию. Очень активно подействовал на яичную скорлупу " adrenaline nature " и это подтверждает предположение, что энергетики действуют разрушительно на зубы. При воздействии активированного угля на напитки интенсивное окрашивание исчезло, что говорит о присутствии в энергетиках красителей и некоторые из них, как мы видели из состава, очень вредны. Проводя эксперимент, кабинет наполнился запахом, который был не очень приятен, и больше напоминал химический запах, что говорит о применении большого количества ароматизаторов.

                                             Вывод

Анализ различных источников информации позволяет сделать вывод о том, что эффект энергетического подъема является кратковременным, так как возникают нарушения физиологических процессов за счет определенного химического состава. А все рекламные акции вокруг энергетических напитков не имеют подтверждения, то есть являются голословными, презентуют иллюзорный эффект.