Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Вертуновка

Бековского района Пензенской области

Проектная работа

«Газированные напитки в жизни школьника»
Выполнили: ученица 9 класса Большакова Виктория ученица 9 класса Дунина Инна Научный руководитель: учитель химии Козлова Т.Д. 2016 год 1

Содержание
1. Введение……………………………………………………………………….3 2. Основная часть………………………………………………………………...5 2.1. История возникновения газированных напитков………………………....5 2.2. Влияние газированных напитков на организм человека…………………6 2.3. Виды сладких газированных напитков…………………………………….7 2.4. Химический состав газированных напитков………………………...….…9 2.4.1. Вода…………………………………………………………………...11 2.4.2. Ароматизаторы……………………………………………………....12 2.4.3. Красители………………………………………………………….…13 2.4.4. Подсластители…………………………………………………….…15 2.4.5. Консерванты……………………………………………………....…17 2.4.6. Регулятор кислотности……………………………………………...18 2.4.7. Диоксид углерода………………………………………………....…19 2.5. Производство газированных напитков……………………………………19 3. Исследовательская часть…………………………………………………......21 3.1.1. Состав сладких газированных напитков…………………….……...21 4. Экспериментальная часть………………………………………………...….22 5. Заключительная часть……………………………………………………..…27 6. Литература……………………………………………………………………28 7. Приложения…………………………………………………………………..29 2

Введение
Газированная вода - типичный товар, занимающий прилавки любого магазина, начиная с небольших ларьков, заканчивая огромными супермаркетами. Газированная вода (газировка) представляет собой прохладительный напиток из минеральной или ароматизированной сладкой воды, насыщенной углекислым газом. Газированная вода может быть слабо, средне и сильно газированной. Рекламные ролики, баннеры, принты - маркетинговые приемы, успешно продвигающие продукт. Обилие напитков внушает доверие. Но можно ли доверять всему, что навязывает телевизор и магазинный прилавок? Бутылка газированной воды привлекательная снаружи, но опасная внутри. Стоит только взглянуть на состав, как можно неприятно удивиться изобилию компонентов и добавок. Для чего они нужны и как на них реагирует организм? Примечательно, что потребитель не пьёт столько простой воды, сколько газированной. Врачи рекомендуют не пить ее маленьким детям, беременным и кормящим женщинам, а также людям, имеющим заболевания желудочно- кишечного тракта и страдающим ожирением и аллергией. Взрослому здоровому человеку небольшое количество газированной воды не повредит. Однако частое употребление сладкой газированной воды может неблагоприятно отразиться на здоровье человека. Поэтому актуальность темы нашей исследовательской работы очевидна: в настоящее время очень остро стоит проблема употребления газированной воды.
Предмет исследования:
ингредиенты сладких газированных напитков и их влияние на здоровье человека.
Объект исследования:
учащиеся 9,10 и 11 классов, а также различные торговые марки сладких газированных напитков.
Гипотеза:
предполагается, что газированные напитки оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. 3

Цель исследования:
изучить химический состав газированных напитков и влияние их компонентов на организм человека.
Задачи исследования:
1. Изучить историю возникновения газированных напитков; 2. Рассмотреть состав газированных напитков с точки зрения химии и изучить их классификацию; 3. Изучить воздействие основных компонентов газированной воды на организм человека; 4. Разработать и провести анкетирование среди учащихся 9-11 классов. 5. Провести эксперимент по исследованию химического состава сладких газированных напитков.
Методы исследования:
изучение литературных источников; анкетирование; химический эксперимент. 4

Основная часть

2.1.

История возникновения газированных напитков
Газированную воду в 1767 г. изобрел английский химик Джозеф Пристли. Английский ученый Джозеф Пристли живя по соседству с пивоварней и наблюдая за ее работой, заинтересовался, какого рода пузырьки выделяет пиво при брожении. Тогда он водрузил два контейнера с водой над варящимся пивом. Через некоторое время вода зарядилась пивным углекислым газом. Попробовав получившуюся жидкость, ученый был поражен ее неожиданно приятным резким вкусом и в 1767 г. он сам изготовил первую бутылку газированной воды. В 1772 г. за открытие газировки Пристли был принят во французскую Академию Наук, а в 1773г. - получил медаль Королевского Общества. Далее швед Тоберн Бергман в 1770 году сконструировал аппарат, позволяющий под давлением, с помощью насоса, насыщать воду углекислыми пузырьками и назвал его сатуратором (от лат. saturo — насыщать). Первым промышленное производство газированной воды начал Якоб Швепп. Он в 1783 году усовершенствовал сатуратор и создал промышленную установку для выпуска газированной воды. В начале XIX века Швепп для удешевления производства стал применять для газирования обычную пищевую соду и газированную воду стали называть «содовая». Новинка быстро распространилась по Англии (такой водой стали разбавлять крепкие алкогольные напитки) и её колониям, позволив Швеппу основать компанию. Первыми марками газировки, выпущенной в Америке, стали: Кока- кола, Фанта, Спрайт и Пепси-кола. Первой компанией, которая решила использовать изобретение газирования воды в коммерческих целях стала компания «Coca - Cola». 5
Появление лимонада в России связано с Петром Первым. Рецепт, а главное моду на потребление лимонада он привез из Европы. Дипломат петровского времени Петр Толстой писал, что за границей "больше употребляют в питьях лимонадов...". Новый напиток в России полюбили сразу, а император повелел "на ассамблеях лимонад пить". Подхватив модное веяние, прохладительный напиток стали готовить в дворянских и купеческих семьях, хотя он был недешев и хранился всего неделю. В СССР первыми стали производить такие газированные напитки как, Байкал, Буратино и Тархун.
2.2.

Влияние газированных напитков на организм человека
Газировка очень плохо действует на работу желудочно-кишечного тракта. Для детей она вдвойне вредна, так как у них еще не сформирован взрослый тип секреции желудка - она у них более низкая, а лимонады еще более снижают кислотообразование. Красители могут вызвать аллергические реакции, а один из ингредиентов газировки - углекислый газ (диоксид углерода) - вызывает отрыжку, вздутие кишечника и другие нежелательные явления в организме. Сахар, в большом количестве присутствующий в газированной воде, провоцирует другую неприятность - кариес. Газировка добавляет в наш рацион ненужные, «непищевые» калории. К тому же, как было выявлено в одном из исследований, полные подростки получают более 10 процентов своих калорий от газировок, тогда как у их сверстников с нормальным весом напитки обеспечивают только 7,6% калорий. Доказано, что подростки, которые слишком много пьют газированную воду, чаще ломают кости и страдают от остеопороза. Три банки газировки в день могут представлять серьезную опасность для здоровья подростка. Вызывают беспокойство и некоторые пищевые добавки, используемые в газированных напитках. Кофеин, который содержится в большинстве 6
напитков, производимых «Кока - Колой» и «Пепси - Колой», является мягким психоактивным стимулятором, способным вызывать зависимость. Одна из проблем, связанных с кофеином, имеет отношение к остеопорозу. Дело в том, что кофеин увеличивает выделение кальция с мочой. Не говоря уже о том, что кофеин может вызывать раздражительность, бессонницу, нервозность, головные боли. У детей может нарушаться способность концентрировать внимание.
2.3.Виды сладких газированных напитков
К газированным безалкогольным напиткам относят газированную воду с добавлением сиропов. Основу газировок составляет газированная питьевая вода (таблица 1, приложение 1). Газированные безалкогольные напитки делятся на 5 групп: на натуральном сырье, на синтетических ароматизаторах, тонизирующие, витаминизированые и для диабетиков.
Лимонад
— сладкий безалкогольный напиток, чаще газированный. Обладает прохладительным свойством. Приготавливается исключительно из плодов лимона, хотя многие заблуждаются, называя любой прохладительный напиток лимонадом.
7 Up
– это безалкогольный напиток с основным вкусом лимона и лайм, на базе газированной (содовой) воды, был создан в 1929 году Чарльзом Григом.
Спрайт
— газированный безалкогольный напиток. Идея названия напитка родилась в 40 годы XX столетия. Появившись в октябре 1961 г., сегодня Sprite продается в 190 странах мира.
Фанта
— марка газированных прохладительных напитков, принадлежащая компании Кока-Кола. Напиток появился на свет в 1940 году в нацистской Германии в годы Второй мировой войны. Основными компонентами нового напитка стал яблочный жмых (отходы производства сидра) и молочная сыворотка (побочный продукт сыроваренного 7
производства). Получившийся напиток был желтого цвета и сильно отличался по вкусу от апельсиновой «Фанты», которая сейчас наиболее распространена.
Кока - кола
— безалкогольный газированный напиток, самый дорогой бренд в мире в 2006—2010 годах. Напиток кола — изобретённый в США тип газированных сладких напитков, зачастую содержащих кофеин. Название происходит от орешков кола, изначально использовавшихся производителями напитков в качестве источника кофеина. Первоначально главными компонентами колы были богатый кофеином орех кола и содержащий кокаин куст кока. Последний в 1903 был убран из рецептуры, когда стала известна опасность кокаина, и к настоящему времени от растения коки в составе колы осталось лишь название. Напитки, имеющие в названии слово «кола» (Кока - Кола, Пепси - Кола и др.), вырабатываемые в России, практически не содержат экстракта колы и содержат только ароматизаторы, красители и жженые сахара. Поэтому происходит обман покупателя и, прежде всего, его организма.
2.4.

Химический состав газированных напитков
Иногда не задумываясь и не глядя на этикетку мы покупаем газированные напитки для утоления жажды. А иногда смотрим на этикетку и видим: специально подготовленная вода, регулятор кислотности Е-330, двуокись углерода Е-290, консервант Е-211, подсластитель Е-951, краситель, ароматизатор. Специально подготовленная вода – под этими словами может скрываться все, что угодно, начиная от современной многоступенчатой системы очистки, до обычной марлечки, через которую эту воду процедили. Двуокись углерода Е-290 (углекислый газ, угольная кислота) – это то самое, что создает пузырьки. Вода и углекислый газ совместно образуют газированную воду. Газированная вода лучше утоляет жажду и вызывает 8
приятные ощущения во рту за счет механического воздействия пузырьков. Регулятор кислотности Е-330 – это обычная лимонная кислота, используется для придания приятного кислого вкуса. Лимонная кислота не раздражает слизистые пищеварительного тракта и разрешена к применению без ограничений. Другой регулятор кислотности – цитрат калия Е-332, также разрешен к применению и отвечает всем гигиеническим нормам. К сожалению, в качестве подкислителей могут использоваться и другие вещества, например ортофосфорная кислота E-338. Несмотря на то, что она не является запрещенной, ортофосфорная кислота может вызывать раздражение глаз и кожных покровов. Подсластитель Е-951 – аспартам. Аспартам – генетически модифицированный нейротоксин, применяется как искусственный заменитель сахара. Аспартам примерно в 200 раз слаще сахара, но по сравнению с ним не содержит углеводов и калорий. Споры о вреде аспартама напоминают споры о вреде сотовых телефонов, аргументы есть и у защитников и у противников. Некоторые исследователи отмечают химическую нестабильность аспартама. По их словам, после нескольких недель в жарком климате или при нагреве до 30 градусов по Цельсию, основное количество аспартама в газированной воде распадается на формальдегид, метанол, фенилаланин и другие малополезные вещества. Производители заменителя сахара оспаривают достоверность опубликованных результатов, ссылаясь на двадцать пять лет безопасного применения аспартама. Европейское управление по безопасности продуктов питания в настоящее время официально считает аспартам безопасным, но планирует проведение дальнейших исследований в приоритетном порядке. Цикламовая кислота E-952 — еще один подсластитель, и её натриевые, калиевые и кальциевые соли (цикламаты). До 1979 года цикламаты считались канцерогенными веществами, позже всемирная организация здравоохранения признала их безвредными. В безалкогольных напитках широко применяется смесь аспартама с ацесульфамом калия E-950. 9
Консервант Е-211 – бензоат натрия. Бензоат натрия, бензойную кислоту Е-210 и бензоат калия Е-212 вводят в напитки в качестве бактерицидного и противогрибкового средств, что позволяет увеличить срок хранения пищевых продуктов в несколько раз. В природе бензойная кислота содержится в клюкве и бруснике. Как кислота, так и ее соли оказывают менее вредное действие на организм по сравнению с другими консервирующими средствами. Продукты, содержащие бензоаты натрия и кальция, не рекомендуется употреблять астматикам и людям, чувствительным к аспирину. Красители в напитках используют исключительно в психологических целях. Например, удовлетворяется желание покупателя приобрести напиток со вкусом апельсина не прозрачного, а оранжевого цвета. Красители, используемые в напитках, бывают натуральными и искусственными. Наиболее распространенным из натуральных красителей является сахарный колер E-150, то есть жженый сахар. С особой осторожностью нужно относиться к тем красителям, которые содержат азот (Е-102, Е-110, Е-123, Е- 124, Е-133, Е-151). Желтый краситель Е-102 запрещен лишь в Австрии, хотя известно, что это – сильнейший аллерген. Он противопоказан тем, кто не переносит аспирин и другие производные салициловой кислоты. Ароматизатор — это то самое, что заставляет нас поверить в то, что мы пьем что-то апельсиновое, яблочное, вишневое, грушевое… В большинстве своем ароматизаторы являются искусственными химическими веществами, хотя выпускаются напитки и на растительном сырье. Итак, вся ценность описанного напитка, который выпускается под десятками торговых марок, заключается в воде и углекислом газе, а вся привлекательность – в ароматизаторе и красителе (таблица 2, приложение 2). 10

2.4.1. Вода
Газированная вода в нашей стране представляет собой очищенную через фильтры воду, которую после насыщали углекислым газом. Сегодня на прилавках магазинов существует множество видов газированной воды, однако, что на самом деле о ней нам известно? Газированная вода – популярный безалкогольный прохладительный напиток. Она представляет собой питьевую или же природную минеральную воду, обогащенную диоксидом углерода. Лечебная минеральная вода обогащается диоксидом углерода с минерализацией более десяти граммов на литр. Состав такой воды практически не меняется в период хранения, и все ее полезные компоненты сохраняются на долгое время. В природе газированная вода встречается очень редко и быстро выдыхается из-за низкой концентрации углекислого газа, теряя свои свойства. Вода должна отвечать требованиям СанПиН 10-124 РБ 98 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества". Кроме того, с учетом особенностей состава безалкогольных напитков, к воде предъявляются дополнительные требования. Жесткость и щелочность должны быть не выше 1,5 ммоль/дм 3 . Вода с избыточной щелочностью нейтрализует кислоты, вносимые в напитки, что приводит к их перерасходу. Соли жесткости образуют малорастворимые соединения с компонентами напитков, в результате появляется осадок. Используемая для производства безалкогольных напитков вода, имеющая жесткость более 6 ммоль/дм 3 , а также при других отклонениях в составе, должна подвергаться обработке. 11

2.4.2. Ароматизаторы

Ароматизаторы
— вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов, создания или улучшения аромата. Ароматизаторы подразделяют на натуральные, идентичные натуральным, искусственные и пищевые. В России термин "натуральный ароматизатор" означает, что данный амортизатор "содержит один или несколько вкусоароматических препаратов и/или одно или несколько натуральных вкусоароматических веществ". Таким образом, "натуральный ароматизатор" вовсе не означает "безвредный". Но существуют и пищевые ароматизаторы, полностью состоящие из натуральных веществ. Натуральные ароматизаторы чрезвычайно дороги и применяются только в тех случаях, когда нет возможности выработать ароматизаторы, идентичные натуральным, или искусственные. Идентичный натуральному ароматизатор — это пищевой ароматизатор, вкусоароматическая часть которого содержит одно или несколько вкусоароматических веществ, идентичных натуральным, может содержать вкусоароматические препараты и натуральные вкусоароматические вещества. В качестве примера можно привести ароматизаторы фруктово-ягодной группы, предназначенные для производства карамели, — цитрусовые Апельсин, Лимон и Грейпфрут, а также Мята, состоящие более чем на 50 % из натуральных эфирных масел; Земляника, Черная смородина, Персик, Абрикос. ГОСТ Р 52464-2005 дает следующее определение искусственного ароматизатора: Искусственный ароматизатор — пищевой ароматизатор, вкусоароматическая часть которого содержит одно или несколько 12
искусственных вкусоароматических веществ, может содержать вкусоароматические препараты, натуральные и идентичные натуральным вкусоароматические вещества. Пищевые ароматизаторы добавляют к пищевым продуктам с целью придания вкуса и аромата безвкусным продуктам.Используют настои, экстракты, эссенции, растворы душистых веществ, которые в зависимости от способа получения подразделяются на изготовляемые из растительного сырья, изготовляемые из синтетических душистых веществ, а также комбинированные, получаемые из смеси натуральных и синтетических душистых веществ. Т.е., пищевые ароматизаторы бывают натуральными, идентичными натуральным, искусственными. Использование натуральных ароматизаторов ограничено из-за недостаточности и высокой стоимости природного сырья. Идентичные натуральным ароматизаторы в настоящее время получили наибольшее распространение. Они получены путем органического синтеза. Такие ароматизаторы наиболее дешевы и стабильны. Если на этикетке в составе газированных напитков не указывается ароматизатор, то можно предположить, что он не натуральный.
2.4.3. Красители
Применяются для подкрашивания безалкогольных напитков. Красители - вещества, придающие напитку новый цвет или скрывающие его природный оттенок, поэтому используют в напитках исключительно в психологических целях. Красители бывают натуральными и искусственными. Чаще используют синтетические красители: их ассортимент гораздо шире, а себестоимость гораздо ниже. Опасны азотсодержащие, они могут вызывать приступы удушья и крапивницу у больных бронхиальной астмой. Красный краситель (Е128) в организме превращается в анилин. Это вещество может 13
вызывать рак и генетические изменения в клетках организма. В России Е128 пока разрешенный краситель.

К натуральным пищевым красителям относят колер, энокраситель, сафлоровый желтый, красители из ягод бузины, выжимок черники, кизила, вишни и других плодов и ягод, а также корнеплодов. Наиболее распространенным из натуральных красителей является сахарный колер E-150 (жженый сахар). К синтетическим красителям относятся тартразин Ф и индигокармин. Колер - раствор жженого сахара. По внешнему виду - густая жидкость темно-коричневого цвета, горького вкуса, с массовой долей сухих веществ 70,0 ± 2 %, кислот, в пересчете на лимонную, - не менее 0,8 %. Энокраситель - получают из выжимок винограда красных сортов. Основным красящим веществом является энин, относящийся к группе антоционинов. Настаивание выжимок проводят в воде или 1% -м растворе НС1 в течение 12-20 часов. Полученный настой фильтруют и упаривают. Это жидкость темно-гранатового цвета, без осадка и мути. Вкус и запах - слабо выраженный винный, кислый. Хорошо растворяется в воде. Массовая доля сухих веществ - не менее 30,0 %. Индигокармин - получают сульфитированием органического красителя индиго с последующей нейтрализацией. По внешнему виду - синевато-черная нерасслаивающаяся паста, массовая доля сухого остатка - не менее 45 %, красителя - не менее 22,5 %. Тартразин Ф - порошок оранжево-желтого цвета, без вкуса и аромата. Массовая доля красителя - не менее 85%. По физико-химическим и органолептическим показателям должен соответствовать требованиям действующей НТД. Красители натуральные пищевые. В зависимости от вида используемого сырья выпускают концентрированными или порошкообразными. Концентрированные: бузиновый, вишневый, виноградный, ежевичный, черничный, черноплодно-рябиновый, 14
черносмородиновый, фитолакковый; порошкообразный - свекольный. По внешнему виду концентрированные - густая сиропообразная жидкость, кисло-сладкого и слабо кислого вкуса; порошкообразный - интенсивного красного или темно-красного цвета. Массовая доля сухих веществ в зависимости от наименования – 35 - 68 %. Краситель свекольный порошковый представляет собой свекольный сок, обезвоженный методом сублимационной сушки. По внешнему виду - сыпучий мелкодисперсный порошок от красного до темно- бордового цвета, с массовой долей влаги не более 4 %. Все красители, содержащиеся в газировке, расщепляются в печени. Красители на основе карамели, использующиеся при изготовлении напитков «Кока-Кола» и «Пепси», могут провоцировать развитие рака. Красители могут быть безвредными, но все равно дают нагрузку на печень. При частом употреблении они могут нанести вред человеку.
2.4.4. Подсластители
Чтобы придать газированной воде сладкий вкус, раньше использовали сахар, а сейчас его заменители, которые менее калорийны (газировки лайт).
Сахар.
Для приготовления безалкогольных напитков используют сахар-песок, сахар-рафинад или жидкий сахар. Такой сахар состоит практически из химически чистой сахарозы: от 99,55 до 99,9 % на сухое вещество. Сахар-рафинад иногда подкрашивают ультрамарином. При излишнем количестве этого компонента в сахарном сиропе могут образовываться сероводород или малорастворимые продукты распада ультрамарина.
Сахарозаменители:
Сорбит - сахарозаменитель, продукт гидрирования глюкозы. По внешнему виду - плиты серовато - белого цвета. Вкус - сладкий, с приятным холодящим привкусом. Массовая доля влаги - не более 5 %, массовая доля сорбита, в пересчете на сухое вещество, не менее 39 15
%. По энергетической ценности сорбит равен сахару (3,4 ккал/г). Сладость сорбита составляет 0,6 единиц от сладости сахарозы, принятой за условную единицу. Легко растворяется в воде.

Ксилит
-
сахарозаменитель. По внешнему виду - кристаллы белого цвета, сладкого вкуса, без запаха. Массовая доля влаги не более 1,5 % для высшего сорта и 2,0 % для 1 сорта, массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество - не более 0,08 %. Сладость примерно равна сладости глюкозы. Энергетическая ценность - 4 ккал/г. В последнее время большую популярность приобретают низкокалорийные напитки, в которых сахар, определяющий их энергетическую ценность, заменен на некалорийные соединения, обладающие сладким вкусом, по интенсивности во много раз превышающим сладость сахарозы, принятую за условную единицу. Наиболее часто используют: Аспартам. Сладость составляет 200 ед. Его недостаток - низкая стабильность в растворах, которая зависит от рН и температуры. Период полураспада при рН 4,2 и температуре 25°С составляет 260 суток. Величина допустимого суточного потребления (ДСП) - до 7,5 мг/кг массы тела; Сахарин. Сладость - 300 ед. Обычно используется в виде натриевой соли, сладость которой 500 ед. Могут применяться калиевая и кальциевая соли сахарина. ДСП-2,5 мг/кг массы тела. Растворы сахарина имеют специфическое "металлическое" послевкусие;

Цикламаты натрия и калия. Сладость 30 ед. Устойчивы при высокотемпературной обработке. ДСП - 11 мг/кг массы тела;

Ацесульфам калия. Сладость составляет 200 ед. ДСП - 15 мг/кг массы тела;

Трихлоргалактосахароза - производное сахарозы, но слаще ее в 600 раз. ДСП - 15 мг/кг массы тела. В газированных напитках чаще всего используют аспартам (Е951). Аспартам при температуре выше 30°С распадается на метанол, 16
формальдегид, муравьиную кислоту – сильные канцерогены, которые провоцируют возникновение: злокачественных образований, склероз, эпилепсию, базедову болезнь, «хроническую усталость», диабет, умственную отсталость, туберкулез, потерю зрения. Признаком наличия аспартама является предупреждение: «содержит фенилаланин».
2.4.5. Консерванты
Консерванты предохраняют продукт от гниения, брожения и остальных процессов распада. Все газированные напитки содержат опасный консервант бензоат натрия Е – 211, очень популярен в пищевой промышленности, из – за своей низкой цены. Бензоат натрия Е – 211, очень полезный ингредиент в производстве косметики, бензоат незаменим в авиации, он хорошо защищает детали из алюминия от повреждений, в медицине его используют как один из лекарственных компонентов от кашля. Этот химическое вещество убивает все грибки, бактерии, а так же, наш организм. В какой – то степени виноват бензоат натрия в том, что так много людей страдают дисбактериозом. Сам по себе этот консервант не опасен, а если его смешивают с красителями, он становиться очень опасным веществом, чаще всего производители добавляют его в безалкогольное пиво, маргарин, икру, продукты из мяса и сладкие напитки. Витамин С, так же добавляют в газированные напитки, здесь и заключается самое опасное воздействие Е – 211. При вступлении бензоата натрия в реакцию с витамином С, образуется бензол. Опаснейший канцероген, при превышении нормы, вызывает тошноту, головокружение, если пить такие газированные напитки регулярно, это может привести к анемии, а в худшем случае к лейкемии. 17

2.4.6. Регулятор кислотности


Регулятор кислотности используется для придания приятного кислого вкуса. Чаще всего это кислоты: лимонная кислота (Е 330), ортофосфорная кислота (Е 338), аскорбиновая кислота (Е 300). Но они нам не нужны, т.к. закисляют организм, разъедают эмаль зубов и способствуют появлению кариеса. Связывают и выводят из организма микроэлементы такие как Ca, Mg, Zn, Na. Это приводит к остеопорозу (размягчению костей). У детей, пьющих такую газировку в слоновьих дозах, шансы сломать ногу в три раза выше. К пищевым кислотам относятся:

Аскорбиновая кислота, которую применяют для витаминизации напитков, остальные - для придания напиткам определенного кислого вкуса. Кислота лимонная. Массовая доля лимонной кислоты не менее 99,5 %. Кислота ортофосфорная марки А-пищевая. По внешнему виду - сиропообразный раствор кислого вкуса, без запаха, с массовой долей ортофосфорной кислоты не менее 73,0 %. Кислота аскорбинова - это однородный кристаллический порошок белого цвета, без запаха, кислого вкуса, массовая доля влаги не более 0,1 %, аскорбиновой кислоты не менее 99,0 %. Кислота молочная выпускается 40% -й концентрацией 3-х сортов, массовая доля молочной кислоты не менее 35-37,5 %. Получают ее биохимическим путем, сбраживанием углеводсодержащего сырья молочнокислыми бактериями. Используют в производстве напитков на зерновом сырье. 18

2.4.7. Диоксид углерода


В зависимости от температуры и давления СО 2 может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях. Это бесцветный инертный газ или жидкость без запаха, объемная доля СО 2 не менее 98,8 %. В нем не должно быть примесей глицерина, оксида углерода, сероводорода. В безалкогольном производстве используют, в основном, жидкий СО 2 . В любой газированной воде есть углекислый газ. Газированная вода лучше утоляет жажду, отличается своеобразным приятным вкусом, освежающими свойствами и вызывает приятные ощущения во рту за счет механического воздействия пузырьков. (Освежающие и вкусовые свойства газированных напитков наиболее полно проявляются, когда они охлаждены до температуры 10-12°С). Сам по себе углекислый газ безопасен, но его присутствие в воде возбуждает желудочную секрецию, повышает кислотность желудочного сока и провоцирует метеоризм - обильное выделение газов, может спровоцировать гастрит, гастродуоденит, язвенную болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки.
2.5. Производство газированных напитков
Основное назначение безалкогольных напитков — утолять жажду — в большой мере зависит от их насыщенности углекислым газом. Хорошо газированный напиток обладает освежающим свойством, остротой и своеобразием вкуса.
Приготовление сахарного сиропа и колера.
Сахар задают в напитки в виде 66—72%-ного раствора. Для стерилизации сироп варят. В настоящее время вместо обычного сиропа используют инвертный сироп, в котором около 55% сахарозы с помощью органических кислот превращено в инвертный сахар. 19

Приготовление купажного сиропа
. Купажный сироп — смесь всех компонентов (кроме газированной воды),входящих в состав данного напитка. Перед купажированием (смешиванием) плодово-ягодные соки и морсы фильтруют через пластинчатые фильтры. Плодовые экстракты сначала разводят водой при соотношении 1:5, а затем после 2—3 ч отстаивания фильтруют. Цитрусовые эссенции и настои также фильтруют. Кристаллические кислоты (лимонную, винную) растворяют до 50%-ной концентрации и раствор фильтруют. Красители разводят водой.
Приготовление газированной воды.
Вода, используемая для приготовления напитка, должна быть прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха. Наиболее пригодна мягкая вода с общей жесткостью около 1,5 мг*экв/л. Воду, не отвечающую этим требованиям, подвергают очистке и умягчению. Для осветления воды применяют песочные фильтры, а для обесцвечивания и устранения запаха — угольно-песочные фильтры. Биологическую очистку воды производят или облучением ультрафиолетовым светом, или фильтрацией на рамных фильтрах с микропористыми пластинами из фильтркартона или на керамических фильтрах. Воду с жесткостью свыше 6 мг-экв/л умягчают на натрий - катионитовом фильтре. Очистку и умягчение воды обычно производят в водоподготовительном отделении завода, откуда она направляется на сатурацию, т. е. искусственное насыщение углекислым газом. Все напитки должны быть прозрачны, без осадка и взвесей. Содержание углекислоты в газированных напитках должно составлять не менее 0,4% к массе. При наливе в бокал из хорошо насыщенного напитка обильно и долго выделяются пузырьки газа . 20

3. Исследовательская часть

3.1.1. Состав сладких газированных напитков
Взрослому здоровому человеку небольшое количество газированной воды не повредит. Но частое употребление сладкой газированной воды неблагоприятно отражается на здоровье. На основании анализа этикеток «газировок», мы решили выяснить, из каких веществ состоят сладкие газированные напитки, зачем их добавляют туда, классифицировать эти добавки, а так же выяснить, как эти вещества влияют на организм. Нами были изучены, на основании этикеток, наиболее популярные торговые марки сладких газированных напитков: «Coca - Cola»:очищенная газированная вода, сахар, натуральный краситель карамель, регулятор кислотности фосфорная кислота, натуральные ароматизаторы, кофеин. «Миринда» - очищенная газированная вода, сахар, газ для насыщения напитков (диоксид углерода), регуляторы кислотности (Е330, Е331), консервант (Е211), краситель (Е110), антиокислитель (Е300), натуральный ароматизатор апельсин. «Sprite»: очищенная газированная вода, сахар, регуляторы кислотности (лимонная кислота, цитрат натрия), натуральные ароматизаторы, подсластители (аспартам, ацесульфам калия). Продукт содержит источник фенилаланина. «7Up»: вода, сахар, регулятор кислотности (лимонная кислота, цитрат натрия, яблочная кислота), концентрированный лимонный сок, натуральные ароматизаторы («Мята Цитрус», «Сэвен-Ап»), стабилизаторы (гуммиарабик, эфиры глицерина и смоляных кислот), консервант (сорбат калия). «Лимонад»: вода, сахар, регулятор кислотности (лимонная кислота), двуокись углерода, ароматизатор, идентичный натуральному (ароматизатор «Лимонад»), подсластитель (аспартам, ацесульфам калия, сахаринат натрия, 21
цикламат натрия), консервант (бензоат натрия), краситель Е150d , фенилаланин. Итог не очень утешителен: для газировок обычно используют химические пищевые добавки, которых в напитке достаточно много (более трех – они подчеркнуты).
4. Экспериментальная часть
В нашей школе был проведен социологической опрос обучающихся. Школьникам были заданы следующие вопросы:
1.
В каком классе ты учишься?
2.
Употребляешь ли ты безалкогольные газированные напитки?
3.
Каким газированным напиткам ты отдаешь предпочтение? Напиши их название.
4.
Как часто ты пьешь газированные напитки: а) несколько раз в день; б) каждый день; в) через день; г) раз в неделю; д) редко.
5.
Задумывался ли ты о их вреде на здоровье человека? Опрошено 39 обучающихся с 9 - 11 класс. Результаты опроса представлены в виде диаграмм (Приложение 3).
Вывод:
социологический опрос показал, что наиболее популярным газированным напитком является Coca - cola (36% школьников употребляют данный напиток) (Приложение 4).
Анализ некоторых свойств газированных напитков
Для исследования были выбраны образцы газированных напитков: Кола, Миринда, Лимонад, Спрайт, 7 Up. 22

Эксперимент 1. Определение натуральности продукта
Оборудование и реактивы: пробирки с кока-колой, мириндой, гидрокарбонат натрия (сода), спиртовка Ход работы: Чтобы проверить, насколько натуральна газировка, нужно прокипять ее с содой (метод работает для коричневых, зеленых или желтых по цвету). Если газировка останется прежнего цвета — перед вами достижение химической промышленности. Если станет бурой — натуральный продукт.
Вывод:
Проведя эксперимент с Кока – колой и мириндой выяснилось, что эти напитки немного изменили свой цвет, значит, они являются натуральным продуктом.
Эксперимент 2. Определение консервантов
Оборудование и реактивы: пять колб, 5 газированных напитков, дрожжи, воздушные шарики. Ход работы: В пять колб налили исследуемых газированных напитков: «Coca- Cola», «Sprite», «7 Up» , «Лимонад» и «Миринда». Затем в каждую колбу с раствором, добавили несколько грамм дрожжей и надели на горлышко колбы воздушный шарик. Колбы с растворами оставили на сутки. Результаты эксперимента приведены в таблице: Результаты определения консервантов в газированных напитках. Результаты определения консервантов в газированных напитках. Название образца «Coca- Cola» «Sprite» «7 Up» «Лимонад» «Миринда » Наличие консерванта, (+/-) + + - - + 23

Вывод:
Проведя эксперимент с газированными напитками, мы убедились, что напитки «Кока - кола», «Spritе» и «Миринда» содержат консервант, т.к. шарик надулся в ходе химической реакции. С 6 H 12 O 6 → 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH
Эксперимент 3. Обнаружение фосфорной кислоты
Оборудование и реактивы: пять пробирок, пять газированных напитков, спиртовка, пробиркодержатель, AgNO 3. Ход работы: В пять пробирок налили исследуемые газированные напитки. Каждую пробирку нагрели до кипения, чтобы удалить растворенный в растворе углекислый газ. Затем в каждую пробирку добавили по несколько капель раствора нитрата серебра, если выпадет осадок ортофосфата серебра, можно сделать вывод о наличии в напитке ортофосфорной кислоты: H 3 PO 4 + 3AgNO 3 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3 Результаты эксперимента приведены в таблице: Результаты определения ортофосфорной кислоты в газированных напитках Название образца «Coca- Cola» «Sprite» «7 Up» «Лимонад » «Миринда » Наличие ортофосфорно й кислоты, (+/-) + + + - +
Вывод:
В ходе химического эксперимента мы убедились, что в состав напитка «Coca - Cola», «Sprite», «7 Up», «Миринда» входит ортофосфорная кислота, т.к. выпал осадок фосфата серебра. 24

Эксперимент 4. Проба с ржавчиной и известковым налётом
Оборудование и реактивы: пять газированных напитков, металлические ржавые гвозди, пять пробирок. Ход работы: Газированными напитками можно очищать ржавчину с металлических предметов. Мы погрузили ржавые гвозди в пробирки с напитками. На следующий день ржавчина частично растворилась во всех пробирках, а в пробирке с «Мириндой», даже окрасила гвоздь. H 3 PO 4 + Fe(OH) 3 = Fe PO 4 + 3H 2 O
Вывод:
Результаты эксперимента показали, что газированные напитки – синтетический продукт, но природа их не настолько агрессивна, как утверждают средства массовой информации.
Эксперимент 5. Действие газированных напитков на мясо
Оборудование и реактивы: стаканы с 5 напитками, пинцет, кусочки говядины. Ход работы: Пинцетом захватить кусочек мяса и поместить в стаканчики с напитками. Уже через 5 минут мясо посветлело. Оставили его в стаканчиках на 1 день.
Вывод:
В эксперименте после того как мы вытащили кусочки мяса, увидели, что они во всех случаях выглядят сваренными. Это же происходит со стенками нашего желудка.
Эксперимент 6. Действие газированных напитков на яичную

скорлупу
Оборудование и реактивы: стаканы с «Кока – колой и «Мириндой, пинцет, скорлупа куриного яйца. 25
Ход работы: Кислота растворяет минеральные вещества в эмали, от чего зубы становятся непрочными, более чувствительными и более склонными к разрушению. Разрушение эмали начинается уже при pH 4,5. Так как состав ячной скорлупы совпадает с составом костей и зубов, для этого опыта мы использовали яичную скорлупу. Скорлупу опустили в стаканчики с напитками и оставили на 1 день.
Вывод:
Яичная скорлупа в стакане с «Кока- колой» сразу же треснула, а через сутки окрасилась в темно – коричневый цвет. Скорлупа в стакане с «Мириндой» окрасилась я яркий цвет, но поверхность не повредилось. Следовательно, газированные напитки разрушают эмаль зубов и окрашивают ее.
Эксперимент 7. Взаимодействие газированных напитков с

таблетками
Оборудование и реактивы: стаканчики с 5 напитками, таблетка ацетилсалициловой кислоты. Ход работы: В стаканчики с напитками поместили таблетки ацетилсалициловой кислоты.
Вывод:
таблетки рассыпались и свернулись (образовались хлопья). Делаем вывод, что ни в коем случае таблетки запивать газированными напитками нельзя. 26

5.

Заключительная часть
Выполнив данную исследовательскую работу, изучив химический состав газированных напитков и их влияние на организм человека можно сделать следующие выводы:  сладкие газированные напитки приносят больше вреда, чем пользы;  они ведут к формированию заболеваний желудочно-кишечного тракта, почек, вызывают аллергию;  увеличивают вероятность ожирения и сахарного диабета;  приводят к зависимости, а при длительном употреблении могут вызывать развитие онкологических заболеваний. 27

6.

Литература
1. Андреева Е. Химия жизни. – Л.: Детская литература, 1967. 2. Петровский Б.В. Краткая медицинская энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1989. 3. Интернет-журнал «Школа жизни», статья О. Антонова « Что содержат газированные напитки», 2006 г. 4. Экспертиза напитков / В.М. Позняковский, В.А. Помозова и др. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. - 384с. 5. Шуман Г. Безалкогольные напитки: сырье, технологии, нормативы. - СПб.: Профессия, 2004. - 278с. 6.Химический состав пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина. - М.: ВО "Агропромиздат", 1987. - 224с. 7. СТБ 539-2006. Напитки безалкогольные. Общие технические условия. 8. СанПиН 11-63 РБ 98. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Санитарные нормы и правила 9. Рудольф В.В., Балашов В.Е. Производство безалкогольных напитков и розлив минеральных вод. - М.: Агропромиздат, 1988. - 287с. 28

7.

Приложения

Приложение 1

Таблица 1

Показатели внешнего вида напитков
Наименовани е показателя Характеристика Прозрачные Замутненные Внешний вид Прозрачная жидкость без осадка и взвешенных частиц. Допускается легкая опалесценция, обусловленная особенностями используемого сырья Непрозрачная жидкость без посторонних включений, не свойственных продукту. Допускается наличие взвесей или осадка частиц используемого сырья
Приложение

2

Таблица 2

Химический состав некоторых безалкогольных напитков
Напитки Массовая доля, % Энергети ческая ценность, ккал вода белки углеводы зола Органические кислоты витамины В 1 В 2 РР - на цитрусовых настоях 92,0 - 7,5 - 01, - - - 31 - на плодово - ягодных настоях 88,0 - 9,5 - 1,8 - - - 40 - на эссенциях 90,0 - 8,7 - 1,2 - - - 35 - квас хлебный 93,4 0,2 5,0 0,2 0,3 0,04 0,05 0,7 25 29

Приложение 3
1 2 3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 11 10 9 30,5 22,2 47,3
Количество детей,употребляющих газированные напитки.
Класс Процентный по- казатель
Приложение 4
15,52% 3,45% 36,21% 20,69% 24,14%
Употребляемые напитки среди старших классов.
Спрайт 7up Coca-Cola Лимонад Миринда 30