НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ЦЕНТР ОСВІТИ М. ЛЬВОВА
МІСЬКИЙ КОНКУРС ПРОЄКТНО-ДОСЛІДНИЦЬКИХ ТА РЕФЕРАТИВНИХ РОБІТ З ХІМІЇ «ХІМІЧНІ РЕАЛІЇ» ДЛЯ УЧНІВ 9-10 КЛАСІВ ЗЗСО
Науково-дослідницька номінація
КОНКУРСНА РОБОТА:
ГІРКОТА ПІДСОЛОДЖЕНОГО ЖИТТЯ
Виконали: Кокотайло Христина
Теплінська Марія-Сузанна
учениці 9-А класу
КЗ ЛОР «Львівська загальноосвітня санаторна
школа-інтернат №1 І-ІІІст. імені Б.-І.Антонича»
Науковий керівник: Заціха Н. В. вчитель хімії
КЗ ЛОР «Львівська загальноосвітня санаторна
школа-інтернат №1 І-ІІІст. імені Б.-І.Антонича»
Львів 2020
ЗМІСТ
ВСТУП
Їжа – це одна з важливих складових життя людини. Все, окрім кисню, людина отримує для своєї життєдіяльності із їжі. Їжа – це джерело енергії. Харчування впливає на стан здоров'я, працездатність, настрій та тривалість життя людини. Але їжа, в першу чергу, є комплексом, системою хімічних сполук, що мають певний хімічний склад і відповідні властивості. Основними компонентами їжі є білки, жири, та вуглеводи.
Білки (протеїни) — потрібні для побудови і відновлення клітин, що відмирають, утворення ферментів, вітамінів, гормонів та імунних тіл. Білки є найбільш цінною і абсолютно незамінною частиною харчування. Жири слугують джерелом енергії, допомагають організму засвоювати деякі вітаміни. Вуглеводи є головними постачальниками енергії і, на відміну від білків та жирів, вуглеводи мають переважно енергетичну цінність, тому за їх рахунок найлегше регулювати калорійність раціону. Вуглеводи необхідні для роботи мозку, а також сприяють очищенню організму. Нормальне функціонування мозку і нервової системи майже повністю залежить від вмісту глюкози в крові. Довготривала нестача цукру в крові призводить до різноманітних розладів в організмі людини, внаслідок чого послаблюється розумова і фізична діяльність, скорочується тривалість життя.
Проблема харчування, зокрема споживання солодкої їжі нас зацікавило через те, що у нашій санаторній школі для дітей із серцево-судинними та супутніми їм захворюваннями, навчалися учні, що хворіли цукровим діабетом. Їм не можна було вживати білий хліб, картоплю, макарони, солодкий чай, а найголовніше – солодощі, те, чого найбільше хочеться всім дітям.
В підручнику «Органічної хімії» йдеться про те, що замінником цукру для людей, що хворіють діабетом є сорбіт – 6-атомний спирт. Сорбіт має природнє походження і широко застосовується в харчовій промисловості.
Метою нашого дослідження є опрацювати літературу та інтернет-джерела, про синтетичні цукрозамінники, спробувати з’ясувати їхній вплив на організм людини, проаналізувати склад продуктів, що продаються в магазинах біля школи на наявність в них цукрозамінників.
ОСНОВНА ЧАСТИНА
Огляд літературних та інтернет-джерел
Цукрозамінники у наш час – дуже поширений продукт. В сучасному світі люди використовують їх під час схуднення або як продукт харчування для діабетиків. Багато людей вживають цукрозамінники, вважаючи, що споживання натурального цукру надто шкідливо для здоров’я.
В Україні дозволено використання 13 видів натуральних і синтетичних цукрозамінників та підсолоджувачів під час виробництва продуктів харчування. До основних натуральних належать: фруктоза, сорбіт, ксиліт, стевія, мед, кленовий сироп, патока, корінь солодки. До синтетичних – сукралоза, аспартам, сахарин, неотам, цикламат, ацесульфам або суміш цих речовин. Аргументом переваг на користь такої альтернативи цукру – це наднизька калорійність, властивість не підвищувати рівень цукру в крові і економічний зиск виробників харчових продуктів через зниження собівартості. Хоча кожна з цих переваг має певні застереження, окрім економічної вигоди використання синтетичних цукрозамінників. При цьому 4 синтетичних цукрозамінники з названого переліку заборонені у розвинених країнах таких, як США, Франція, Німеччина, Великобританія, Японія, дуже широко використовуються в Україні. Це – сахарин, цикламат, аспартам, ацесульфам. Власне інформація про ці речовини, їхній молекулярний склад, синтез, фізіологічну дію на організм нас особливо зацікавила.
Сахарин – С7Н5О3NS – харчова добавка, що має маркування Е954 – найперший і один з найпопулярніших світових замінників цукру. Сахарин синтезують із толуену, виділеного з кам’яновугільної смоли після коксування вугілля . Він був відкритий 1879 р., а з 1900 вироблявся у промислових масштабах. Речовина солодша від цукру у 300-400 разів, та залишає в роті металевий присмак, крім того – погано розчиняється у воді, тому використовують, здебільшого, добре розчинну натрієву сіль сахарину:
Цікавий факт: бджіл і метеликів не вдається обдурити сахарином замість цукру, комахи його не їдять. Сахарин має канцерогенну дію – впливає на появу раку сечового міхура. Сахарин не засвоюється організмом, тому викликає додаткове навантаження на нирки, тому його вживання категорично заборонено людям із захворюваннями сечостатевої системи, а також дітям.
Натрій цикламат –C6H12NNaO3S – розпочав свій шлях у харчову промисловість з хімічної лабораторії університету Іллінойс 1958р. у ході досліджень над синтезом протигрибкових ліків. Має маркування харчової добавки Е952.
Він в тридцять разів солодший від цукру. У 1966 році після численних дослідів на щурах було повідомлено, що деякі кишкові бактерії можуть десульфонувати цикламат, перетворюючи його в циклогексиламін – токсичний канцероген: спричиняє розвиток злоякісних новоутворень у сечовому міхурі; призводить до порушення обміну речовин; має згубний вплив на функціонування серцево-судинної системи; провокує ниркову недостатність.
Аспартам є дипептидом тобто, похідне двох амінокислот: аспарагінової і фенілаланіну – С14Н18N205 – був відкритий в 1965 р. також випадково, у ході досліджень для виробництва ліків від виразки.
Аспартам, як усі білки, чутливий до нагрівання, тому його не можна використовувати у продуктах, що будуть піддаватись термічній обробці. Він — термічно нестійкий. В розчинах аспартам повільно розкладається і за кімнатної температури, тому безалкогольні напої, до яких він входить, мають дуже обмежений термін придатності.
Аспартам бере участь в обмінних процесах – швидко всмоктується, метаболізується в печінці. Одним із продуктів розщеплення аспартаму є метанол –токсична речовина, що діє на нервову і судинну системи людини, може призводити до важких отруєнь, до сліпоти. Аспартам може провокувати алергічні реакції; напади булімії (патологічно підвищене почуття голоду); сильну мігрень; в окремих випадках аспартам може сприяти розвитку депресії і деяких інших нервових розладів. Але аспартам – сьогодні один з найпопулярніших замінників цукру, має маркування Е951. Солодший від цукру у 200 разів. Займає майже 25% світового об'єму штучних підсолоджувачів. Ацесульфам — C4H4NO4SK
Маркування добавки — Е950. Коефіцієнт солодкості у 180–200 разів перевищує солодкість цукру, але речовина має терпкуватий металічний присмак, тому її використовують в суміші з сукралозою та аспартамом. Ацесульфам термічно стійкий, добре розчинний у воді.
У харчовій промисловості його використовують з 80-тих років. Він не засвоюється організмом і швидко виводиться, як сахарин і аспартам, тобто не впливає на обмінні процеси організму людини. Але дослідження підтверджують, що вживання продуктів, які містять Е950 призводять до посилення апетиту, погіршення роботи серцево-судинної системи; зневоднення; можуть викликати нудоту, головний біль;слабість і дратівливість; шкідливо впливає на нервову систему; його не рекомендовано вживати молодим мамам і дітям.
Дослідницька частина
Ґрунтовно знайомлячись з асортиментом товарів продуктових магазинів поблизу нашої школи ми вивчали склад харчових продуктів, які здебільшого цікавлять дітей, намагаючись виявити харчові добавки-цукрозамінники Е950, Е951, Е952, Е954. (додаток 1).
Результати досліджень зведено у таблиці
Цукрозамінник
Продукт |
Калій ацесульфам Е950 |
Аспартам Е951 |
Натрій цикламат Е952 |
Сахарин Е954 |
|
Кутчуп лагідний («Кожен день») |
+ |
|
|
|
|
Мірінда полуниця («Сандора») |
+ |
|
|
|
|
Тархун («Кожен день») |
+ |
+ |
|
+ |
|
Sprite |
+ |
+ |
|
+ |
|
Pepsi light |
+ |
|
|
|
|
Coca-cola light |
+ |
+ |
+ |
|
|
Фанта з апельсиновим соком |
|
|
|
+ |
|
Schweppes Журавлина, Лимон, Bitter Lemon |
|
|
|
+ |
|
Jacobs latte, original, in-tense, dynamix, карамель |
+ |
+ |
|
|
|
MacCoffee Мак міцний; гарячий шоколад «Мак шоколад» |
+ |
|
+ |
+ |
|
Nescafe original, strong, turbo, krimi |
|
|
+ |
|
|
Orbit евкаліпт, білосніж-ний, тропічний мікс, виноград |
+ |
+ |
|
|
|
Dirol морозна, морозна м’ята, мандарин |
+ |
+ |
|
|
|
Eclipse м’ята-лайм, свіжа м’ята, кавун, яблуко, апельсин-лимон |
+ |
+ |
|
|
|
Mentos |
+ |
+ |
|
|
Переваги та недоліки цукрозамінників:
Цукрозамінник |
Переваги |
Недоліки |
Калій ацесуль-фам Е950, безпечна доза –до15мг на 1кг ваги тіла |
У 200 раз солодший від цукру; Не засвоюється організмом; Не підвищує рівень цукру в крові |
Має терпкуватий металічний присмак; порушує роботу серцево-судинної системи; негативно впли-ває на нервову систему, розвивається дратівливість; спричиняє посилення апетиту |
Аспартам Е951, безпечна доза – до 40мг на 1 кг ваги тіла |
Не містить калорій, не підвищує рівень цукру в крові; у 200 разів солодший від цукру |
Протипоказаний людям, що хворіють на фенілкетонурію; один з продуктів розщеплення – метанол – сильна отрута; призводить до гормональних розладів; провокує алергію, нервові розлади, хвороби шлунково-кишкового тракту; підвищує апетит; термічно нестійкий |
Цикламат Е952 безпечна доза – до 10мг на 1 кг ваги тіла |
У 30 разів солодший від цукру; дуже низька ціна; не підвищує рівень цукру в крові |
Має канцерогенні властивості; спричиняє розвиток злоякісних новоутворень у сечовому міхурі; провокує ниркову недостатність; провокує порушення обміну речовин |
Сахарин Е954, безпечна доза – до 5мг на 1 кг ваги тіла |
У 400 разів солодший від цукру; не підвищує рівень цукру в крові |
Канцероген, провокує рак сечового міхура; протипоказаний людям, із захворюваннями жовчного міхура , а також сечовивідної системи не рекомендований дітям, вагітним має специфічний присмак |
Висновки
У сучасному світі більшість людей намагаються ставитись уважно до продуктів і страв, які споживають. Незбалансоване харчування може призво-дити до різних негативних наслідків, в тому числі порушень центральної нервової системи, функціонування підшлункової залози, зниження захисних властивостей організму, збільшення ризику захворюваності онкологічними хворобами та цукровим діабетом.
Додаток 1
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1