Исследовательский проект "Состав жевательной резинки и ее влияние на организм человека"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение  «Кингисеппская средняя общеобразовательная  школа № 1»

Индивидуальный учебный проект

«Анализ качественного состава жевательных резинок популярных производителей и выявление их влияния на организм человека»

(исследовательский проект)

Проект выполнил:

обучающийся 11 Б класса

Мешков Денис Дмитриевич

Руководитель:

учитель биологии Галюшкина Ольга Ильинична

г.Кингисепп

2019 год

 Паспорт проекта

1. Введение

Актуальность проблемы:

    На телевидении постоянно рекламируются жевательные резинки. Якобы они  обеспечивают защиту зубов, правильный кислотно-щелочной баланс и огромную пользу для крепости и красоты наших зубов.Но говорится  только о «плюсах» жвачки, а о побочных эффектах и недостатках – нет.А ведь в их  составе содержатся вещества вызывающие заболевания!

    Я и сам пользуюсь жевательной резинкой,но пришла пора  задуматься о том, а что она приносит: пользу или вред?

Цель исследования

    Выявление  влияния на организм человека веществ,содержащихся в составе жевательной резинки.

Задачи

    Собрать  информацию об истории возникновения жевательной резинки и её составе;

    Выяснить популярных производителей  жевательных резинок с помощью опроса;

    Сделать качественный анализ состава жевательных резинок;

    Узнать как взаимодействуют химические вещества в составе; жевательных резинок с веществами человеческого организма,и какое они оказывают влияние(провести опыты);

    Исследовать влияние жевательной резинки на здоровье человека;

    Сделать вывод;

    Произвести продукт;

    Осуществить мониторинг

Методы исследования

    Изучение литературы

    Эксперимент

    Наблюдение

    Сравнение

    Анкетирование

    Анализирование

Практическая значимость
Результаты работы могут быть полезны всем, кто заинтересован в сохранении своего собственного здоровья.

Гипотеза

Предположим, что употребление жевательной резинки негативно влияет на здоровье человека.

Объект исследования

Жевательная резика(жвачка)

Предмет исследования

Качественный анализ состава жевательной резинки

Предполагаемый продукт

Брошюра

2.Теоретическая  часть

2.1.  История возникновения жевательной резинки

    23 сентября считается днем рождения жвачки. В этот день в 1848 году жители штата Мэн (Новая Англия) Братья Куртис сделали жевательную резинку и стали ее продавать. Но на самом деле история жвачки началась еще раньше.

Небольшие кусочки смолы, обнаруженные археологами при раскопках поселений древних людей, — не что иное, как первая жевательная резинка. В Древней Греции и на Ближнем Востоке пережевывание смолы мастикового дерева применялось для очищения зубов. Более 1000 лет индейцы племени майя для тех же целей использовали сок гевеи (каучук).

Первое промышленное производство жевательной резинки относится к середине XIX века. Братья Куртис придумали продавать порционно упакованные кусочки сосновой смолы, смешанной с пчелиным воском. Добившись в торговле новым продуктом определенного успеха, они в 1850 году решили расширить производство.

Добавив в состав жевательной резинки разнообразные парафиновые ароматизаторы, придававшие ей специфический вкус, братья стали выпускать жвачки четырех марок: «Американский Флаг», «Ель 200-й глыбы», «Сосновая магистраль» и «Сосна Янки».

С появлением каучуковой резинки их популярность резко упала. Патент на производство жвачки из каучука был получен в 1869 году Уильямом Финли Семплом из штата Огайо, но дальше дело у него не пошло. И все же именно в этом году каучуковая резинка увидела свет. Ее начал производить Томас Адамс — житель штата Нью-Йорк. Купив по дешевке тонну каучука и не найдя ей лучшего применения, он на свой страх и риск сварил у себя дома небольшой кусочек каучука и сформировал жвачки.

Быстро продав эту первую кустарную партию в бакалейной лавочке, окрыленный успехом Адамс задумался о создании более крупного производства. С 1871 года, после того как им был запатентован автомат по ее производству, он начал выпуск полюбившейся американцам жвачки в больших масштабах. Следующим его шагом стало изменение вкусовых качеств этого продукта посредством добавления лакричного ароматизатора. Кроме того, с этого момента жвачка Black Jack, как назвал ее Адамс, изменила форму и стала похожа на карандашик. Это название стало известным едва ли не каждому американцу.

К началу нового столетия уже многие предприниматели сосредоточились на их производстве. Новый, неведанный ранее бум вызвала надувающаяся жвачка Blibber-Blubber (бабл-гам), придуманная в 1906-м Фрэнком Флиром и усовершенствованная в 1928 году бухгалтером компании Флира Уолтером Димером. Также именно этой компании принадлежит оригинальная идея производства леденцов с жвачкой внутри. Особым спросом они пользовались во времена сухого закона, так как существенно уменьшали запах алкоголя.

С тех пор жвачка прочно и, кажется, навсегда стала неизменным атрибутом нашей жизни. Хорошо это или плохо, вопрос спорный. Но для уменьшения ее негативных воздействий (а они существуют) в наши дни их состав тщательно тестируется и многократно проверяется.

Основным компонентом этого продукта является сок дерева саподилла, произрастающего в Центральной Америке, или смола некоторых хвойных деревьев, специально обработанная и размягченная. Помимо этого, в ней присутствуют вещества, обладающие освежающим и дезодорирующим действием, например ментол или мята перечная. Жевательные резинки последнего поколения вместо сахара содержат глюкозу или сорбит, затормаживающие процесс развития кариеса.

2.2. Состав  жевательной резинки

       жевательная основа (20-30%) – смола и парафин;

       подсластители (60%) -сахарозаменители;

       вкусовые добавки;

       стабилизаторы состава (глицерин);

       ароматизаторы;

       эмульгаторы;

       красители

2.3.  Пищевые добавки жевательных резинок

        В жевательной резинке содержится фенилаланин.Его накопление в организме вызывает нарушение нервной системы.

        В жвачках для запаха используется диоксид титана, который раньше использовался только в производстве стройматериалов и мыла.

        Цвет жевательной резинке придает химия. Чаще всего используется краситель титановые белила. Раньше эта краска была разрешена только для косметики, мыла и стройматериалов.

       стабилизатор Е 422 - это глицерин, вызывающий достаточно серьезные заболевания крови и  почек;

       эмульгатор Е 322 - это лецитин, который может привести к нарушению работы пищеварительного тракта;

        антиоксидант Е 320 - повышается содержание холестерина в крови;

         кислота Е 330 –  лимонная кислота может вызывать серьезные заболевания крови;

        загуститель Е 414;

        глазурь Е 903 - не пропускает жир изнутри и влагу снаружи.

   Данные ингредиенты содержатся во всех жевательных   резинках, поэтому следует задуматься о том, что мы жуём!

2.4. Польза жевательной резинки

       Освежает дыхание;

       Жевание сопровождается обильным выделением слюны, и происходит частичное очищение зубов, и удаление остатков пищи;

       Помогает избежать проблем с закладыванием ушей пассажирам самолёта;

       По некоторым исследованиям основное назначение жевательной резинки – жуют для того, чтобы  чувствовать себя увереннее, успокоиться, расслабиться.

2.5. Отрицательное действие жевательной резинки

       У постоянно жующих детей может появиться неправильный прикус, ведь в детском возрасте происходит формирование ротовой полости;

       Первый кусочек пищи, попавший в рот, вызывает выработку желудочного сока. С резинкой происходит то же самое – сок вырабатывается, но переваривать-то ему нечего. С этого могут начаться проблемы с желудком;

       Прилипая к зубам, «жвачка» способна провоцировать выпадение пломб, а если в зубах есть трещины – дальнейшее их разрушение, а также негативно влияет на эмаль зубов;

       Аэрофагия -заглатывание лишнего воздуха;

       На прилепленной под школьной партой жевательной резинке несколько дней живут микробы больного школьника жевавшего её;

       У детей, не выпускающих «жвачку» изо рта, снижается уровень интеллекта. Резинка не дает возможности сосредоточиться, притупляет внимание и ослабляет процесс мышления;

       Жевательная резинка вызывает привыкание;

       От сахаросодержащих жвачек лучше отказаться совсем, так как их употребление – прямая  дорога к заболеванию кариесом;

       В поддельной жвачке на рынке могут содержаться ингредиенты, способные вызвать аллергические реакции;

       Следует избегать заглатывания жвачки, поскольку она может накапливаться в толстом кишечнике и со временем приводит к его непроходимости.

2.6.  Рекомендации по рациональному использованию жевательной резинки

       жевательную резинку нужно применять строго после приёма пищи, ни в коем случае не натощак;

       время её жевания должно быть ограничено 15-20 минутами, что связано с работой желудка;

       жевание в общественных местах некрасиво и негигиенично;

       нужно помнить о том, что внимание жующего человека рассеянно из-за ослабления кровоснабжения мозга, поэтому жевательная резинка во рту у водителя может привести к аварии;

       Использованная жвачка должна выбрасываться только в специально предназначенные для этих целей места. Например, мусорные урны и ни в коем случае – под ноги;

       И самое главное, необходимо помнить: ни одна жевательная резинка не заменяет обязательную двухразовую чистку зубов щеткой.

2.7. Результаты анкетирования.

Мною было проведено анкетирование в классах разных возрастных групп(12-17 лет).Респондентам были предложены следующие вопросы для ответа:

1.     Используете ли вы жевательную резинку?

2.     Какую жевательную резинку вы любите? (мятную, фруктовую)

3.     Как часто вы жуете жевательную резинку?

4.     Сколько подушечек жевательной резинки вы употребляете в день?

5.     Какую марку жевательной резинки вы предпочитаете?

6.     Как вы думаете, жевательная резинка вредна для здоровья?

7.     Что вы знаете о вреде и о пользе  жевательной резинки?

8.     Знаете ли вы, из чего состоит жевательная резинка?

9.     Что вы знаете из истории жевательной резинки? (Где она впервые появилась и как попала в нашу жизнь)

10. На что вы обращаете внимание при покупке жевательной резинки?

Результаты приведены ниже на диаграммах

Диаграмма 1

На данной диаграмме приведены результаты ответов на вопрос: Как часто вы жуете жевательную резинку?

Диаграмма 2

На представленной диаграмме приведены результаты ответов на вопрос :Сколько подушечек жевательной резинки вы употребляете в день?

Диаграмма 3

Эта диаграмма стала результатом ответов на вопрос :Какую марку жевательной резинки вы предпочитаете?

3.Экспериментальная часть

    Химическое исследование жевательной резинки

    Для чистоты эксперимента были взяты дополнительные марки жевачек со вкусом близким к мятному(перечная мята,освежающая мята,ледяная свежесть)

Материалы исследования - жевательные резинки фирмDirolwhite,LukyDaysGUM,Eclipse,Mentos,Orbitwhite,Wrigleysspearmint

Был также проведён дополнительный опыт по измерению всех показателей устойчивости с фруктовой жвачкой (Eclipseледяная вишня).

В дальнейшем марки будут обозначены цифрами по порядку из представленного списка материалов или первой буквой названия

Опыт 1

Обнаружение многоатомных спиртов

Помещаем в пробирку измельченную оболочку подушечки жвачки разных марок  и приливаем 2-3 мл дистиллированной воды. Закрываем пробирки пробками и встряхиваем в течение 1 минуты. Во всех четырёх пробирках получаем мутный раствор, в который добавляем 1 мл раствора гидроксида натрия NaOH и 2-3 капли раствора сульфата меди(II) CuSO₄. Встряхиваем содержимое пробирок и наблюдаем появление ярко-синего окрашивания. Изменение цвета объясняется образованием комплексных соединений катионов меди(II) с многоатомными спиртами, входящими в состав оболочки жевательной резинки.

Вывод к опыту:Все представленные экземпляры содержат в составе спирты.

Спирты оказывают отрицательное воздействие на организм,например, разрушают мембраны клеток,ферменты,вызывают свертывание крови.

Опыт 2

Обнаружение подсластителей

    Разрезали  подушечку жевательной резинки на мелкие кусочки и помещаем их в пробирку с 96%-м этиловым спиртом.Закрываем пробирку пробкой и встряхиваем в течении 1 минуты(раствор при этом мутнеет).Добавили в пробирку 1 мл гидроксида натрия и 1-2 капли сульфата меди.Наблюдаем появление синего окрашивания.Это связано с тем,что в составе жвачки содержатся подсластители.

Употребление заменителей сахара может иметь следующие негативные эффекты:

• Набор веса, соотвествующий такому же процессу при употреблении сахарозы (тростникового или свекловичного сахара)
• Некоторые добавки могут вызвать расстройство желудка
• Отдельные подсластители могут негативно влиять на работу сердца и сосудов
• В некоторых случаях сахарозаменители усугубляют проявления почечной недостаточности
• Ряд добавок противопоказан при фенилкетонурии — тяжелом нарушении обмена веществ
• Кальциевые и сульфамидные подсластители запрещены для беременных и кормящих женщин, а также детей, так как возбуждающе действуют на нервную систему.

После продолжительных исследований установлено канцерогенное действие некоторых заменителей сахара, в результате чего они запрещены в ряде стран (например, цикломат натрия, сахарин и прочие).Синтетическиесахарозаменители не усваиваются организмом и не могут быть выведены из него естественным образом.

Вывод к опыту:Аспартам(Е 951) – состоит из фенилаланина и аспаргиновой кислоты.При нагревании аспартама свыше 30 градусов по Цельсию он превращается в фенилаланин и метанол.Фенилаланин будет рассмотрен позднее,а вот метанол под действием фермента алкогольдегидрогеназы расщепляется и образует формальдегид,который ,как известно пагубно влияет на организм человека – первыми страдают почки прокачивающие через себя кровь.Несомненно, те микродозы, которые образуются, неспособны убить человека,но могут привести к нарушениям естественной жизни организма.Похожие последствия вызывает употребление ацесульфама калия и сукралозы ведь они синтетические подсластители.

Сорбит,ксилит,маннит,мальтит,изомальт – натуральные подсластители, чрезмерное употребление(вместо сахара) чревато сильной диареей, болью в животе, тошнотой. Наш организм не может избавиться от лишней жидкости, такое явление сопровождается сильными отёками. Злоупотребление продуктом грозит заболеванием желудочно-кишечного тракта, невропатией и диабетом.

Опыт 3

Обнаружение красителей

    Измельчили  жевательную резинку на мелкие кусочки.Поместили её в пробирку и добавили  2-3 мл дистиллированной воды,нагрели  пробирку до проявления окрашивания.Раствор перелили в другую пробирку и добавили 1 мл раствора гидроксид натрия(щёлочь).По изменению окраски можно судить о появлении красителей.

 

                   

Вывод к опыту:Некоторые красители наносят вред организму,они могут вызвать заболевания печени и почек(диоксид титана), сильнейшую интоксикацию, которая вызывает гиперкальциемию(избыток ионов кальция), проявляющуюся в приступах тошноты и рвоты. Кроме того, боли в животе, раздражение, изменение психики, нарушение координации движений (карбонат кальция), синий блестящий вызывает аллергические реакции,обладает  канцерогенным эффектом.

Опыт 4

Взаимодействие с кислотой

    В одни пробирки помещаем подушечки жевательных резинок,в другие – образцы,которые предварительно жевали в течение 15 минут.Заливаем испытуемые вещества соляной кислотой.Наблюдаем внешние изменения в образцах: на первый день;на второй день;через неделю.

Вывод к опыту:Если с подушечкой  ипроисходят какие-либо изменения,то с жеваным образцом ничего не произошло.Это говорит о том,что при случайном проглатывании жвачка, попадая в желудок человека, не растворяется и не переваривается. Многие думают, что она может  «прилипнуть» к стенкам кишечника, но этого не случится – не позволит агрессивная среда желудка.

Желудок просто протолкнёт её в течение двух дней в следующий отдел.

Опыт 5

Взаимодействие со щелочью

Вывод к опыту:По различным изменениям можно судить о том, что и в щелочной среде жвачка не растворяется.Попадая в желудок,она не подвергается перевариванию! Желудок при сокращении,скорее всего, протолкнёт её в следующую за ним часть кишечника(в течение последующих двух дней после проглатывания),но в самом кишечнике может образоваться его механическая обструкция(закупорка) или  расстройство его двигательной функции (моторики). Это,в свою очередь, приводит к   тяжелым нарушениями обмена веществ (расстройство белкового, углеводного, водно-минерального обмена, кислотно-щелочного состояния крови и др.) и даже к разрыву кишечника.

Опыт 6

Определение влияния жевательной резинки на pH среды ротовой полости

    Для проведения этого опыта воспользуемся помощью ассистентов.Измерив с помощью универсального индикатора рН среды полости рта до употребления,даем им пожевать образцы всех марок в течение 20 минут.Делаем замер по прошествии 10 минут,потом 20 минут,т.е. после удаления жевательной резинки из полости рта,и по прошествии эксперимента(после употребления).

Вывод к опыту:

При длительном жевании  жвачка изменяет рН полости рта,что негативно влияет на частичный распад углеводов уже в полости рта. Фермент амилаза(содержащийся в слюне) расщепляет внутренние гликозидные связи в слабо-щелочной среде,но  в кислой среде инактивируется – нарушается разложение углеводов до декстринов и мальтозы.

Опыт 7

Изучение свойств резиновой основы

    Резиновая основа жвачки – латекс или синтетическая смола,бутадиеновый или изопреновый каучуки.

Оставшуюся после жевания резинку делим на 4 равные части и помещаем в пробирки.Затем приливаем во все первые – этиловый спирт,вторые – бензин,в третьи – концентрированную азотную кислоту,в четвёртые – растительное масло, и наблюдаем  за изменением их внешних признаков в течение 7 дней.

Жвачка устойчива к воздействию спирта,масла и кислоты,Но полностью растворяется в бензине.

В данном опыте(С-спирт этиловый, К-кислота азотная концентрированная,Б – бензин,М –масло растительное)

Вывод к опыту:

Растворение резиновой основы  только в бензине(из данного опыта),говорит об устойчивости образцов  к различным  «агрессивным» средам. Куда уж там справится желудочному соку!

Опыт 8

Обнаружение аминокислот

К спиртовому экстракту жевательной резинки прильем несколько капель концентрированной азотной кислоты,а затем нагреем.Проявление желтого окрашивания, может говорить нам о наличии в составе жвачки фенилаланина и его остатков.

Вывод к опыту:Желтое окрашивание проявилось при исследовании не во всех образцах,хотя на этикетке упаковки фенилаланин и его остатки были найдены в составе.Натуральный фенилаланин, находящийся в продуктах питания, является важным и необходимым веществом для нормального существования каждого человека.Однако,искусственная аминокислота считается хотьважным и полезным открытием,но при чрезмерном употреблении вызывает нарушения нервной системы. При фенилкетонурии (нарущение обмена веществ) фенилаланин вообще не расщепляется.

3.1. Сводная таблица экспериментальной части

* TiO₂ – диоксид титана(болезнь почек и печени)

Син. бл. – синий блестящий(аллергия)

Карб. каль. – карбонат кальция(гиперкальциемия)

           (+) - положительный результат

           (-) - отрицательный результат

           (+/-) - нейтральная среда

4. Выводы

Химический состав жевательной резинки очень сложен;
работая по теме исследования, мы пришли к выводу, что хотя умеренное употребление жвачки служит профилактикой стоматологических заболеваний, но существует необходимость сокращения потребления жевательной резинки.

Для предотвращения возникновения различных заболеваний   предлагаются такие меры предосторожности как:

    -Жевать резинку можно не чаще 2 раз в день; 

    - Жевать её надо только после еды до 10 минут;

-Некоторые компоненты жевательной резинки способны вызвать побочные эффекты: понос, боль в животе, метеоризм, язвы полости рта и т.д.
- Недопустимо заглатывание  жевательной резинки;

- Используемая жевательная резинка должна быть произведена известной фирмой, положительно зарекомендовавшей себя на рынке и строго следящей за качеством своей продукции;

- Использованная жвачка должна выбрасываться только в специально предназначенные для этих целей места в мусорные урны и ни в коем случае – под ноги.

Изменения в системы органов и их работу жвачка вносит следующим образом : попадая в ротовую полость она растворяет в  слюне ароматизаторы,подсластители,сахарозаменители,консерванты и т.д.,которые пагубно влияют на здоровье человека.Она меняет кислотно-щелочной баланс и нарушает частичный  распад углеводов; стимулирует выработку желудочного сока; при случайном проглатывании она попадает в желудок, которому зачастую и так трудно переварить и вытолкнуть пищу; в кишечнике она вообще «стопорит» движение веществ, вызывает непроходимость, язвы и даже его разрыв. Параллельно этому растворенные вещества попадают в кровь и могут вызвать непроизвольную гибель клеток и образование раковых.

Лучше воздержаться от жевательной резинки с «ароматизаторами, идентичными натуральным». Неполная информация на этикетке уже может классифицироваться как признак низкого качества продукта.

Людям склонным к  заболеваниям

     почек, печени не рекомендуется употреблять Dirol,GUM,Orbit

    при фенилкетонурии (нарушение обмена веществ) не рекомендуется употреблять Mentos,Orbit, Wrigley'sspearmint

    при аллергии  противопоказано использовать  жевательную резинку фирм  Eclipse,Mentos

    при нарушении кислотно-щелочного  баланса не рекомендуется Dirol,Wrigley'sspearmint

    при нарушении деятельности нервной системы не рекомендуется Mentos,Orbit, Wrigley'sspearmint

В результате исследований, я подтвердил свою гипотезу, и выявил наиболее безопасную жевательную резинку из представленных -  LukyDaysGUM(GUM).Теперь она для меня наиболее предпочтительна тем,которые я использовал  до проведенной работы.

5. Список литературы

1.     Буянова  Н. Ю. и др Я познаю мир: Детская энциклопедия: История вещей

2.     Волков А.И., Жарский  И.М. Справочник по лабораторной химии

3.     Ересько Е. «Жвачка приносит больше вреда, чем пользы»

4.     Шапиро А.И.«Твоя первая научная лаборатория»

5.     Шелтон Г. «Основы правильного питания»

6.     Большая детская энциклопедия «Всё обо всём», изд. Москва АСТ, 2000г

7.     «Вред и польза от жевательной резинки». Мифы и реалии часть 2

8.     Журнал «химия и жизнь»/февраль 2013г/НаукаПресс

9.     Справочник «Санитарные правила и нормы СанПин» по пищевым добавкам».

10. Энциклопедия для детей/химия/Аванта 2000г

Интернет-ресурсы :

1.     http://www.vokrugsveta.ru/article/259672/

2.     https://hudey.net/pishchevyye-dobavki/pishchevyye-krasiteli/

3.     http://www.sodasifon.ru/poleznyie-stati/telo-i-razum/vsya-pravda-o-pishhevyix-dobavkax-aromatizatoryi-stabilizatoryi-konservantyi-i-prochee….html

4.     http://www.medicus.ru/dental-hygienist/patient/vred-i-polza-ot-zhevatelnoj-rezinki-chast-ii-mify-i-realii-32453.phtml

Скачано с www.znanio.ru