Проверка качества продуктов питания индикаторами растительного происхождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МБОУ гимназия «Лаборатория Салахова»

ХХII гимназические Дни науки

Тема: «Проверка качества продуктов питания индикаторами растительного происхождения»

Автор: Булгаков Георгий Владимирович

гимназист 5 «Д» класса МБОУ гимназии «Лаборатория Салахова»

Руководитель: Шараева Марина Владимировна, заместитель директора

Сургут 2017

Вступление

Скажи мне, что ты ешь, и я скажу, чем ты... болен

Гиппократ

Величайший врач древности Гиппократ справедливо почитал пищу лекарством, а человеческий организм - своеобразной аптекой, способной составлять из того, что мы едим, и исцеляющие препараты, и яды.

Современный человек любит вкусно и сытно поесть. Например, с удовольствием съесть на ужин кусок поджаренного мяса или котлету. В этот момент мы думаем о себе и не думаем о своем организме. Хватит ли у него кислоты или щелочи все это правильно переработать?

Каждый из нас знает, что организму необходимо определенное количество углеводов, белков и жиров в сутки. Мы постоянно на это обращаем внимание, когда выбираем продукты. Ученые выяснили, что есть еще один очень важный показатель, который определяет наше здоровье. Это кислотность пищи.

В нашем организме существуют кислотная и щелочная среда. Для организма они обе важны и в идеале должны быть уравновешены.

Кислотно-щелочной баланс - это наш индикатор здоровья. Чем мы «кислее», тем скорее стареем и больше болеем.

Основной причиной повышения кислотной среды является излишнее употребление продуктов, приводящих к накоплению кислых отложений в клетках и тканях. Раковые клетки и другие болезни могут развиваться лишь в кислой среде. Даже вирусу простуды в щелочной среде выжить трудно.
Как же определить, какая перед нами среда: кислая или щелочная? Чем и как их можно измерить? Как при помощи индикаторов растительного происхождения проверить качество продуктов питания?

Тема этой работы будет интересна всем, кто увлекается биологией.

Объекты исследования: индикаторы растительного происхождения, продукты питания

Предмет исследования: процесс получения индикатора из сока краснокочанной капусты, проверка качества продуктов питания при помощи индикатора растительного происхождения.

Цель исследования: получить экстракт краснокочанной капусты, установить возможность использования этого сока в качестве универсального индикатора, изготовить индикаторную бумагу в домашних условиях, применить ее на практике для оценки качества продуктов питания. Объекты, предмет и цель исследования обусловили постановку следующей гипотезы. Гипотеза: если научиться изготавливать универсальный индикатор для определения кислотности, то можно определить универсальный продукт, позволяющий оценить качество продуктов питания.

В соответствии с поставленной целью, гипотезой определяю задачи:

1.Проанализировать литературу по теме исследования.

2.Выявить и обосновать методы исследования.

3.Провести наблюдения и эксперимент.

4.Проанализировать результаты опытов.

5.Сделать необходимые выводы.

Методы исследования:

1. Наблюдение.

2. Эксперимент.

3. Анализ полученных результатов.

Основная часть

Антоцианы.

Каких только цветов на свете не бывают фрукты и овощи! А еще каждый из них обладает своим ярким и неповторимым вкусом. Но пока плоды не созрели, почти все они похожи друг на друга: зеленые, твердые и кислые из-за большого количества содержащегося в них хлорофилла. В момент созревания хлорофилл расщепляется, вырабатывается пигмент, и фрукты и овощи приобретают привычный для них цвет. Существуют два главных виновника получения фруктом цвета - это каротиноиды, отвечающие за оранжевый и желтые цвета, и антоцианы, придающие плоду красный и синие цвета.

Далее в своей работе мы уделим внимание антоцианам.

Антоцианы - группа водорастворимых пигментов, которые окрашивают фрукты и овощи в яркие тона (фиолетовый, красный, жёлтый, синий).Лидерами по количеству пигментов являются ягоды тёмно - фиолетовой и бордовой окраски: черника, клюква, чёрная смородина, вишня, малина. Антоцианами богаты свёкла и краснокочанная капуста.

Из литературы я узнал, что благодаря антоцианам сок краснокочанной капусты способен изменять свою окраску в зависимости от среды. Такие растения в науке называют растительными индикаторами.

Индикаторы.

Слово "индикатор" - латинское и переводится очень просто: "указатель". Индикаторы способны изменять свой цвет, показывая кислотность раствора. Еще в Древнем Риме и в Древнем Египте были известны красящие вещества, выделенные из растений пигменты. Использовать растительные вещества в качестве индикаторов, стали XVII в., когда известный английский ученый Роберт Бойль, исследуя экстракты различных растений, заметил, что настои фиалок, лакмусового лишайника и др. изменяют окраску под действием щелочей и кислот. Уже тогда Бойль назвал эти вещества индикаторами.

В кислотных средах лакмус приобретает красную окраску, в щелочных синюю.

Однако другие индикаторы в кислотной и щелочной среде могут окрашиваться и в другие цвета.

Среда растворов и водородный показатель.

Водные растворы могут иметь кислотную, щелочную и нейтральную среду. Имеет вещество кислотную или щелочную природу, определяется величиной PН. Водородный показатель (произносится «пэаш») - это величина, которая характеризует содержание ионов водорода в растворе. Этопонятиебыловведенов1909годудатскимхимикомСёренсеном. Показательназываетсяпопервымбуквамлатинскихсловpotentiahydrogeni -- силаводорода, илиpondushydrogenii -- весводорода.

При РН равном 7,0 говорят о нейтральной среде, чем ниже уровень РН - тем среда более кислая от (6,9 до 0). Щелочная среда имеет высокий уровень РН от (7,1 до 14). Значение показателя РН зависит от соотношения между положительно заряженными ионами (формирующими кислую среду) и отрицательно заряженными ионами (формирующими щелочную среду).

Соотношение между средой раствора и его водородным показателем представлено на рисунке:

краснокочанный капуста качество индикатор

Организм постоянно пытается уравновесить соотношение кислотно-щелочной среды, поддерживая строго определённый уровень РН. При нарушенном балансе может возникнуть множество серьёзных заболеваний.

Как употребление продуктов питания влияет на уровень РН

Натуральные продукты, такие как фрукты и овощи, способствуют образованию щелочи. Животная белковая пища является кислотообразующей.Если в рационе поддерживается идеальный баланс щелочеобразующих и кислотообразующих продуктов, то образующиеся щелочи и кислоты нейтрализуют друг друга и оставляют PН - нейтральный осадок.

В здоровом организме есть резервы щелочных элементов - своего рода банковский счет. И если мы съедаем кусок мяса, для его нейтрализации из резервов организма автоматически извлекаются щелочные вещества. Но если мы мясо едим постоянно, то эти резервы быстро истощаются, и организм утрачивает возможности нейтрализации образующихся кислот. Если продолжить аналогию с банковским счетом, это все равно, что без конца снимать деньги со счета, не пополняя его.

Чтобы обеспечить регулярное пополнение и поддержание щелочных резервов, нужно следовать правилу 80/20. Согласно этому правилу, 80% потребляемых нами продуктов должно быть щелочеобразующими, а 20% кислотообразующими. Ниже в таблице приведены данные о кислотности отдельных продуктов питания.

Из литературы я узнал, какой водородный показатель должны иметь те или иные качественные продукты питания.

Далее в экспериментальной части своей работы я постараюсь изготовить универсальный индикатор из растительного сырья и определить качество отдельных продуктов питания методом измерения водородного показателя.

Экспериментальная часть

Получение экстракта сока краснокочанной капусты.

Реактивы: Краснокочанная капуста, вода (100?С).

Оборудование: Стеклянная банка, колба, чайник.

Ход работы: 1) Нарезаем капусту мелко на терке и кладем в банку. 2) Заливаем капусту водой, нагретой до 100?С. 3) Ждем 20 мин. 4) Полученный экстракт переливаем в банку.

Результат: получен экстракт сока краснокочанной капусты. Внешний вид полученного экстракта - раствор темно-фиолетового цвета.

Проверка индикаторных свойств краснокочанной капусты

Реактивы: Экстракт сока краснокочанной капусты, водопроводная вода, сода питьевая, гель для прочистки водопроводных труб, сладкая газированная вода, уксусная кислота.

Оборудование: пластиковые емкости объемом 2л, мерный стакан 20 мл.

Ход работы:

1) В 5 пластиковых емкостей нальем по 1 литру водопроводной воды.

2) В каждую емкость добавим по 20 мл экстракта краснокочанной капусты.

3) Получим 20/1000-ные растворы светло-фиолетового цвета.

4) В 4 емкости по очереди добавим: 20 гр. соды питьевой, 20 мл геля для прочистки водопроводных труб, 20 мл сладкой газированной воды, 20 мл уксусной кислоты. Одну емкость оставим для контроля.

5) Сравним цвет полученных в банке растворов со шкалой нашего индикатора.

Полученные результаты приведены в таблице ниже:

Таблица

Для наглядности проведу это исследование в присутствии слушателей.

Изготовление индикаторной бумаги

Реактивы: Экстракт сока краснокочанной капусты, бумага для принтера.

Оборудование: стеклянная банка объемом 3л.

Ход работы: 1) Повторим изготовление экстракта сока краснокочанной капусты, полученного в ходе исследования № 1. 2) В остывший отвар на 5-7 минут опускаем нарезанную на кусочки бумагу для принтеров. 3) Как только бумага приобретет бледно-сиреневый цвет, достаем листы и раскладываем, чтобы они просохли. 4) Заготовки нарезаем на тонкие длинные полоски.

Результат: наши самодельные индикаторы готовы!

Проверка качества продуктов питания с помощью индикаторной бумаги

Попробуем установить опытным путём: насколько купленные в магазине продукты качественные.

Реактивы: Индикаторная бумага, полученная экспериментальным путем, молоко (1), куриные яйца (2), кетчуп (3), копченая колбаса (4), крабовые палочки (5), шоколадное масло (6), свинина, рыба.

Ход работы: Смачиваемполоски индикаторной бумаги и прикладываем их к исследуемым продуктам, выжидаем 1 минуту и раскладываем на общую тарелку для просушки.

Сравнивая окраску индикаторной бумаги с контрольной цветовой шкалой настоящей работы, определим показатели рН каждого продукта. Сопоставим найденные цифры с данными таблицы раздела 3 настоящей работы.

Окрашивание индикаторной бумаги в синий цвет укажет на наличие в молоке соды или других щелочей, красным цветом индикатор отреагирует на кислую среду, возникшую вследствие добавления в молоко отбеливателей на основе кислот, а также на прокисание молока.

В случае, если цвет лакмусовой полоски бумаги не изменится, соду, борную и салициловую кислоты в молоко, купленное вами, никто не добавлял. Продукт качественный.

Таблица

1) На куске мяса и рыбы сделаем глубокие надрезы, в которые вложим смоченные дистиллированной водой индикаторные бумажки. Бумажки зажмем в надрезе. 2) Через 10 минут, вынув бумажки, посмотрим, изменился ли их цвет.

Результат: Наши бумажки указали на нейтральную реакцию -- мясо или рыба хорошего качества. Если бы реакция была кислая или щелочная -- мясо или рыба были бы недоброкачественными. Таблица поможет дополнительно оценить качество мяса или рыбы

Таблица

Для слушателей я хочу раздать сделанные мною индикаторы для самостоятельной проверки рНразличных сред в домашних условиях.

Заключительная часть

На основании изученной литературы и своих наблюдений и проведенного эксперимента, я подтвердил гипотезу и сделал такие выводы:

1. В краснокочанной капусте присутствуют антоцианы, которые способны менять свой цвет в присутствии кислот и щелочей.

2. Экстракт сока краснокочанной капусты является универсальным индикатором и способен окрасить кислую среду в красный цвет, а щелочную в желтый.

3. Если вам необходимо определить среду какого-либо раствора, но у вас отсутствует универсальная индикаторная бумага, то можно быстро и просто сделать индикаторную бумагу самому в домашних условиях.

4. С помощью измерений рН можно определить качество продуктов питания. Так, оказалось, что показатель рН существенно превышен для яиц (истек срок годности) и крабовых палочек (нарушены условия хранения в размороженном состоянии). В остальном результаты измерения рН показали соответствие продуктов питания критериям качества.

Список литературы

1) М. П. Травкин «Занимательные опыты с растениями», М., ГУПИ Министерства просвещения РСФР, 1960;

2) «Биология. Энциклопедия для детей», М., Аванта, 2005;

2) А. И. Бусеев, И. П. Ефимов «Определения, понятия, термины в химии», Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1977.

Размещено на Allbest.ru